JP2010192930A - Island exposing type semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体素子の部分を合成樹脂にてパッケージして成るパッケージ型半導体装置のうち、前記半導体素子を搭載した金属板製のアイランドを、前記パッケージ体の下面に露出することによって放熱効果を高めて成る半導体装置に関するものである。 The present invention provides a heat dissipation effect by exposing an island made of a metal plate on which a semiconductor element is mounted on a lower surface of the package body in a package type semiconductor device formed by packaging a semiconductor element portion with a synthetic resin. The present invention relates to an improved semiconductor device.
一般に、この種のアイランド露出型半導体装置は、従来から良く知られ、且つ、図1に示すように、半導体素子1を搭載した金属板製のアイランド2と、前記半導体素子1に対して金属線3によるワイヤボンディング等にて電気的に接続した複数本の金属板製のリード端子4とから成り、前記半導体素子1の部分を、熱硬化性合成樹脂によるパッケージ体5にて、前記アイランド2の下面が当該パッケージ体5の下面に露出し、且つ、各リード端子が当該パッケージ体5から突出するように密封するという構成にしている。
In general, this type of island-exposed semiconductor device is well known, and as shown in FIG. 1, an
しかし、この従来におけるアイランド露出型半導体装置は、金属製のアイランドと、これに包み込むように密着する合成樹脂製とパッケージ体との間には、その間における熱膨張差等のための剥離が発生し易く、この剥離の箇所から水分等が前記半導体素子に向かって侵入するおそれが大きいという問題があった。 However, in this conventional island-exposed semiconductor device, peeling occurs due to a difference in thermal expansion between the metal island and the synthetic resin and the package body that are in close contact with each other. There is a problem that moisture or the like is likely to enter the semiconductor element from the peeled portion.
本発明は、この問題を解消することを技術的課題とするものである。 The present invention has a technical problem to solve this problem.
この技術的課題を達成するため請求項1は、
「半導体素子と、前記半導体素子を搭載した金属板製のアイランドと、前記アイランドの裏側が露出するように前記半導体素子を密封した合成樹脂製のパッケージ体とを有する半導体装置において、
平面視で前記アイランドのうち前記半導体素子より外側の表面に、前記アイランドの表面より低くした段付き部、又はパッケージ体から露出しない高さの突部を有し、
前記アイランドは、その裏面が前記パッケージ体から露出することに加えて,当該アイランドに対して屈曲部の無い吊りリードを一体に有する。」
という構成にした。
そして、請求項2は、請求項1に記載の発明において、記半導体装置が複数本の金属板製リード端子を有するものであり、請求項3は、請求項1又は2のいずれかの発明において、前記半導体装置と前記リード端子とが、ワイヤボンディングで電気的に接続されている構成である。
また、請求項4では、請求項1〜3のいずれかの発明において、前記アイランドの表面のうち前記半導体素子が搭載された部分が、前記アイランドの表面のうち前記半導体素子が搭載されていない部分よりも一段低い構成にしている。
請求項1〜4のいずれかの発明において、他の前記段付き部の構成として、請求項5は複数個のディンプル状の凹所からなるものであり、また、請求項6では溝状の凹所からなる構成である。
請求項7は、請求項1〜6のいずれかの発明において、前記溝状の凹所が、前記半導体素子の周囲を囲うように、リング状に形成されているものであり、請求項8では、この溝状の凹所が、前記半導体素子の周囲を切れ目無く囲むように形成されているものである。
In order to achieve this technical problem,
In a semiconductor device having a "semiconductor device, a metal plate islands mounting the semiconductor element, and a package body made sealed synthetic resin the semiconductor device as the back side of the island is exposed,
On the surface outside the semiconductor element of the island in plan view, a stepped portion lower than the surface of the island, or a protrusion having a height not exposed from the package body,
In addition to exposing the back surface of the island from the package body, the island has a suspension lead without a bent portion with respect to the island. "
It was configured as follows.
A second aspect of the present invention is the semiconductor device according to the first aspect, wherein the semiconductor device has a plurality of lead terminals made of metal plates, and the third aspect is the invention according to any one of the first and second aspects. The semiconductor device and the lead terminal are electrically connected by wire bonding.
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, a portion of the surface of the island where the semiconductor element is mounted is a portion of the surface of the island where the semiconductor element is not mounted. The configuration is one step lower than that.
In the invention according to any one of
According to a seventh aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to sixth aspects, the groove-shaped recess is formed in a ring shape so as to surround the periphery of the semiconductor element. The groove-like recess is formed so as to surround the semiconductor element without a break.
また、請求項9は、前記請求項1〜8のいずれかの発明において、
「前記アイランドが、前記半導体素子よりも外側の部分に、前記アイランドの表裏両面を連通する貫通孔を有するものであり、さらに、請求項10では、この貫通孔が半導体素子の全周囲に沿って形成されている。」という構成とした。
そして、他に前記貫通孔の構成として、請求項11は、請求項9又は10のいずれかの発明において、前記貫通孔が複数個形成されているものであり、請求項12では、請求項9〜11のいずれかの発明において、前記アイランドの角において、連続して2辺にまたがるように屈曲して形成されているという構成にした。
さらに、請求項13は、請求項12の発明において、前記貫通孔が前記アイランドの全ての角に形成されているものであり、請求項14では、請求項9〜13のいずれかの発明において、この貫通孔が、8箇所形成されているという構成にした。
また、請求項15では、請求項9〜14のいずれかの発明において、前記貫通孔が、前記吊りリードと前記アイランドとの接続する辺に形成されており、請求項16では、請求項15の発明において、直線状に形成されている構成にした。
Further, a ninth aspect of the present invention is the invention according to any of the first to eighth aspects,
“The island has a through-hole communicating with both the front and back surfaces of the island in a portion outside the semiconductor element. Further, in claim 10, the through-hole extends along the entire periphery of the semiconductor element. It is formed. ”
In addition, as a configuration of the through hole, according to claim 11, in the invention according to claim 9 or 10, a plurality of the through holes are formed. In any one of -11, it was set as the structure formed in the corner | angular of the said island so that it might bend | curve so that it might straddle 2 sides continuously.
Furthermore, a thirteenth aspect is the invention according to the twelfth aspect, wherein the through holes are formed at all corners of the island, and the fourteenth aspect is the invention according to any one of the ninth to thirteenth aspects, It was set as the structure where this through-hole was formed eight places.
According to a fifteenth aspect, in the invention according to any one of the ninth to fourteenth aspects, the through hole is formed in a side where the suspension lead and the island are connected. In the invention, it is configured to be linear.
更にまた、請求項17は、請求項1〜16のいずれかの発明において、
「前記突部が、前記アイランドの隅部に形成されている。」
という構成にした。
そして、他の突部の構成として、請求項18は、請求項1〜17のいずれかの発明に
おいて、前記突部が4箇所形成されているものであり、請求項19では、請求項1〜18のいずれかの発明において、前記突部と前記アイランドとが成す角度が鈍角であるという構成である。
また、請求項20は、前記請求項1〜19のいずれかの発明において、前記突部の高さが、前記半導体素子の最も高い位置よりも低い構成であり、また、請求項21は、請求項2の発明において、前記突部の高さが、前記金属線の最も高い位置よりも低い高さの構成にした。
Furthermore, claim 17 is the invention according to any one of
“The protrusions are formed at the corners of the island. ”
It was configured as follows.
Further, as another configuration of the protrusion, claim 18 is based on any one of
However, in the invention according to any one of
According to a twentieth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to twentieth aspects, the height of the protrusion is lower than the highest position of the semiconductor element. In the invention of
このように、アイランドにおける表面のうち前記半導体素子より外側の部分に、一段低くした段付き部を設けるか、或いは、凹所を設けることにより、アイランドとパッケージ体との密着面積が増大するから、アイランドのパッケージ体との密着強度をアップできる。 Thus, by providing a stepped portion that is one step lower in the portion outside the semiconductor element in the surface of the island, or by providing a recess, the contact area between the island and the package body increases. The adhesion strength with the island package can be increased.
また、前記アイランドのうち前記半導体素子より外側の部分に、表面から裏面への貫通孔を穿設することにより、この貫通孔に充填される合成樹脂にてアイランドとパッケージ体とを連結できるから、アイランドとパッケージ体との密着強度をアップできる。 In addition, by drilling a through hole from the front surface to the back surface of the island outside the semiconductor element, the island and the package body can be connected with a synthetic resin filled in the through hole. The adhesion strength between the island and the package body can be increased.
更にまた、前記アイランドのうち前記半導体素子より外側の部分に、前記パッケージ体の内部への突出片を設けることにより、この突出片がパッケージ体内に埋設され、この突出片を介してアイランドとパッケージ体とを連結できるから、アイランドとパッケージ体との密着強度をアップできる。 Furthermore, the outer portion than the semiconductor element of the island, by providing the projecting piece to the inside of the path Tsu cage body, the projecting piece is embedded in the package body, the island and through the projecting piece Since the package body can be connected, the adhesion strength between the island and the package body can be increased.
従って、本発明によると、アイランドとパッケージ体との間に剥離が発生することを、大型化を招来することなく、確実に低減できる効果を有する。 Therefore, according to the present invention, the occurrence of separation between the island and the package body can be reliably reduced without causing an increase in size.
以下、本発明の実施の形態を示す。 Embodiments of the present invention will be described below.
図2及び図3は、第1の実施の形態を示す。 2 and 3 show the first embodiment.
この第1の実施の形態は、上面2aに半導体素子1を搭載した金属板製のアイランド2と、前記半導体素子1に対して金属線3によるワイヤボンディング等にて電気的に接続した複数本の金属板製のリード端子4と、前記半導体素子1の部分を前記アイランド2の下面が露出し且つ前記各リード端子が突出するように密封した合成樹脂製のパッケージ体5とから成る半導体装置において、前記アイランド2における上面2aのうち前記半導体素子1より外側の部分に、当該部分における板厚さT1をアイランド2における本来の板厚さT0よりも薄くするように一段低くした段付き部6を設ける。
In the first embodiment, an
なお、符号7は、前記アイランド2に対する吊りリードを示し、この吊りリード7は、前記アイランド2に、当該アイランドに対して屈曲部の無いようにして一体に設けられている。
このように、アイランド2における上面2aの半導体素子1より外側の部分に一段低くした段付き部6を設けると、パッケージ体5をモールド成形したとき合成樹脂が前記段付き部6まで密着することにより、アイランド2とパッケージ体5との密着面積が、このように段付き部6を設けない場合よりも増大し、アイランド2のパッケージ体5との密着強度がアップするから、この間に剥離が発生することを確実に低減できる。
As described above, when the stepped
この第1の実施の形態においては、図4及び図5に示す変形例のように、前記アイランド2における上面2aのうち、半導体素子1より外側の部分に一段低くした段付き部6を設けることに加えて、前記半導体素子1を搭載する部分も一段低くした構成にしても良いのである。
In the first embodiment, as in the modification shown in FIGS. 4 and 5, a stepped
このように、アイランド2における上面2aのうち半導体素子1より外側の部分に一段低くした段付き部6を設けることを、図示したように、前記アイランド2の全周囲にわたって設けて、この段付き部6で前記半導体素子1の周囲を囲うように構成することにより、剥離防止の機能をより向上できるとともに、剥離が発生しても、半導体素子1への水分等の侵入を、前記段付き部6の部分で確実に阻止することができる利点がある。
Thus, providing the stepped
なお、前記のように、アイランド2の上面2aを部分的に一段低くした段付き部6を設けることの加工は、金属板からアイランド2と各リード端子4をホォトリソ法によるエッチング法にて形成するときにおいて、同時にホォトリソ法によるハーフエッチング(板の厚さの一部をエッチングにて除去して薄くすること)にて行うか、或いは、金属板からアイランド2と各リード端子4をホォトリソ法又はプレス打ち抜きにて形成したあとにおける別のホォトリソ法によるハーフエッチングにて行うようにすれば良い。
As described above, the processing of providing the stepped
前記第1の実施の形態における別の変形例としては、前記アイランド2の上面2aに、凹所を設けるようにしても良い。
As another modification of the first embodiment, a recess may be provided on the
すなわち、図6及び図7に示すように、アイランド2の上面2aに、複数個のディンプル状の凹所6aを設けたり、或いは、図8及び図9に示すように、溝状の凹所6a′を設けたりする。
That is, as shown in FIGS. 6 and 7, a plurality of dimple-
このように凹所6a,6a′を設けることで、パッケージ体5をモールド成形したとき合成樹脂が前記凹所6a,6a′内に充填して密着することにより、前記の場合と同様に、アイランド2とパッケージ体5との密着面積が、この凹所6a,6a′を設けない場合よりも増大し、アイランド2のパッケージ体5との密着強度がアップするから、この間に剥離が発生することを確実に低減できる。
By providing the
特に、前記溝状の凹所6a′を設ける場合において、この溝状の凹所6a′を、図示のように、半導体素子1の周囲を囲うように設けて、リングに構成することにより、剥離防止の機能をより向上できるとともに、剥離が発生しても、半導体素子1への水分等の侵入を、前記リング溝状の凹所6a′の部分で確実に阻止することができる利点がある。
In particular, when the groove-
なお、これら各凹所6a,6a′は、前記第1の実施の形態において述べた段付き部6と同様に、ホォトリソ法によるハーフエッチングにて形成することかできるこというまでもない。
Needless to say, each of the
次に、図10及び図11は、第2の実施の形態を示す。 Next, FIG.10 and FIG.11 shows 2nd Embodiment.
この第2の実施の形態は、前記した構成の半導体装置において、そのアイランド2のうち前記半導体素子1よりも外側の部分に、その表裏両面を連通する貫通孔6bを、例えば、ホォトリソ法によるエッチング又はプレス打ち抜きにて穿設したものである。
In the second embodiment, in the semiconductor device having the above-described configuration, a through
このように、アイランド2のうち前記半導体素子1よりも外側の部分に貫通孔6bを穿設することで、パッケージ体5をモールド成形するとき合成樹脂が前記貫通孔6b内に充填し、この貫通孔6b内に充填される合成樹脂にてアイランド2とパッケージ体5とを連結できるから、この間に剥離が発生することを確実に低減できる。
Thus, by forming the through-
この場合においても、前記貫通孔6bを、図示したように、半導体素子1の全周囲に沿って適宜ピッチの間隔で複数個穿設することにより、剥離防止の機能をより向上できる。
Even in this case, as shown in the figure, by providing a plurality of through
そして、図12及び図13は、第3の実施の形態を示す。 12 and 13 show a third embodiment.
この第3の実施の形態は、前記した構成の半導体装置において、そのアイランド2のうち前記半導体素子1よりも外側の部分に、前記パッケージ体5の内部への突出片6cを設けたものである。
In the third embodiment, in the semiconductor device having the above-described configuration, a projecting
このように、アイランド2のうち前記半導体素子1よりも外側の部分にパッケージ体5の内部への突出片6cを設けることで、パッケージ体5をモールド成形するときパッケージ体5内に前記突出片6cが埋設される状態になって、この突出片6cにてアイランド2とパッケージ体5とを連結できるから、この間に剥離が発生することを確実に低減できる。
In this way, by providing the projecting
この場合においても、前記突出片6cを、図示のように、アイランド2における四隅に設ける等、半導体素子1の全周囲に沿って適宜ピッチの間隔で複数個穿設することにより、剥離防止の機能をより向上できる。なお、このように、突出片6cを複数個にする場合には、その一部を、吊りリード7にて兼用することができる。
Even in this case, a function of preventing peeling by providing a plurality of the protruding
1 半導体素子
2 アイランド
3 金属線
4 リード端子
5 パッケージ体
6 段付き部
6a,6a′ 凹所
6b 貫通孔
6c 突出片
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記アイランドにおける表面のうち前記半導体素子より外側の部分に、一段低くした段付き部を設けるか、或いは、凹所を設けたことを特徴とするアイランド露出型半導体装置。 In a semiconductor device comprising at least a metal plate island having a semiconductor element mounted on the surface and a synthetic resin package body in which the semiconductor element is sealed so that the back surface of the island is exposed,
An island-exposed semiconductor device characterized in that a stepped portion that is one step lower is provided in a portion of the surface of the island that is outside the semiconductor element, or a recess is provided.
前記アイランドのうち前記半導体素子より外側の部分に、表面から裏面への貫通孔を穿設したことを特徴とするアイランド露出型半導体装置。 In a semiconductor device comprising at least a metal plate island having a semiconductor element mounted on the surface and a synthetic resin package body in which the semiconductor element is sealed so that the back surface of the island is exposed,
An island-exposed semiconductor device, wherein a through-hole from the front surface to the back surface is formed in a portion of the island outside the semiconductor element.
前記アイランドのうち前記半導体素子より外側の部分に、前記パッケージ体の内部への突出片を設けたことを特徴とするアイランド露出型半導体装置。 In a semiconductor device comprising at least a metal plate island having a semiconductor element mounted on the surface and a synthetic resin package body in which the semiconductor element is sealed so that the back surface of the island is exposed,
An island-exposed semiconductor device, wherein a projecting piece to the inside of the package body is provided in a portion of the island outside the semiconductor element.
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