JP2012235161A - パッケージ型二端子半導体装置の構造 - Google Patents

Abstract

【課題】先端に端子部を設けた一方のリード端子と，この一方のリード端子の端子部にマウントした半導体チップと，先端にこの半導体チップの上面に対して重ね接合される端子部を一体的に備えた他方のリード端子と，前記半導体チップ及び両リード端子の端子部の部分を，前記両リード端子の一部が突出するようにパッケージした熱硬化性合成樹脂製のモールド部とから成るパッケージ型二端子半導体装置において，所定の耐曲げ性を確保した状態で小型・軽量化を図る手段を提供する。
【解決手段】他方のリード端子２における端子部２ａの幅寸法を，他方のリード端子の幅寸法よりも狭く，且つ，一方のリード端子１における端子部１ａの幅寸法よりも狭くする。
【選択図】図１

Description

本発明は，半導体チップの部分を合成樹脂製のモールド部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，前記一つの半導体チップに対して二つのリード端子を備えたパッケージ型二端子半導体装置の構造に関するものである。

一般に，この種のパッケージ型二端子半導体装置は，図５，図６及び図７に示すように，金属板製にて形成した二本のリード端子１′，２′の先端に幅広の端子部１ａ′，２ａ′を一体的に設け，この両リード端子１′，２′のうち一方のリード端子１′における端子部１ａ′に半導体チップ３′をマウントする一方，他方のリード端子２′を，その端子部２ａ′を前記半導体チップ３′に対して重ね接合した状態で前記一方のリード端子１′に対して反対方向に延びるように配設し，前記半導体チップ３′の部分を，熱硬化性合成樹脂製のモールド部４′にて，前記両リード端子１′，２′の一部が当該モールド部４′の左右両端面から外向きに突出するようにパッケージし，前記リード端子１′，２′のうち前記モールド部４′から突出する部分を，プリント回路基板等に対して半田付けするという構成にしている。

しかし，この従来における半導体装置では，他方のリード端子２′において半導体チップ３′に重ね接合される端子部２ａ′の幅寸法Ｗ２′を，一方のリード端子１′において半導体チップ３′がマウントされる幅広の端子部１ａ′の幅寸法Ｗ１′と同じにしているから，以下に述べるような問題があった。

すなわち，従来において，前記したように，半導体チップ３′に重ね接合される端子部２ａ′の幅寸法Ｗ２′を，半導体チップ３′がマウントされる幅広の端子部１ａ′の幅寸法Ｗ１′を同じにするのは，前記半導体チップ３′から両リード端子１′，２′を介して放熱することの放熱性を所定値以上に確保することにあるが，このように構成にすると，半導体チップ３を挟む広幅の両端子部１ａ，２ａにおける剛性が高くて，曲げ変形が困難であることから，以下において詳しく説明するように，両リード端子１′，２′のうちモールド部４′からの突出する部分に曲げ外力が作用したとき，前記モールド部４′に割れが発生するおそれが大きく，耐曲げ性が低いのである。

そこで，従来の構造では，前記の割れ発生を低減して，耐曲げ性を向上することのために，前記モールド部４′における高さ寸法Ｈ′及び幅寸法Ｓ′のいずれか一方又は両方を大きくすることにより，モールド部４′のうち両端子部１ａ′，２ａ′を囲う部分における肉厚を厚くするように構成しているから，半導体装置の大型化及び重量のアップを招来するのであった。

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。

この技術的課題を達成するため本発明は，
「先端に幅広の端子部を一体的に設けた金属板製の一方のリード端子と，この一方のリード端子における端子部にマウントした半導体チップと，先端にこの半導体チップの上面に対して重ね接合される端子部を一体的に備えた金属板製の他方のリード端子と，前記半導体チップ及び両リード端子の端子部の部分を，前記両リード端子の一部が突出するように
パッケージした熱硬化性合成樹脂製のモールド部とから成るパッケージ型二端子半導体装置において，
前記他方のリード端子における端子部の幅寸法を，他方のリード端子の幅寸法よりも狭く，且つ，前記一方のリード端子における端子部の幅寸法よりも狭くした。」
ことを特徴としている。

この構成によると，他方のリード端子のうち半導体チップの上面に接合される端子部は，一方のリード端子のうち半導体チップをマウントした端子部よりも幅狭で，剛性が低くて，曲げ変形が容易になり，両リード端子のうちモールド部から突出する部分に曲げ外力が作用したときにおける応力を，前記他方のリード端子の狭幅の端子部において吸収することができるから，モールド部に割れが発生することを確実に低減でき，耐曲げ性を向上できるのであり，この耐曲げ性を，前記図５〜図７に示す従来の半導体装置と同じとした場合，モールド部のうち前記他方のリード端子における端子部を囲う部分における肉厚を，耐曲げ性を向上できる分だけ，薄くすることができ，ひいては，モールド部における高さ寸法及び幅寸法のうちいずれか一方又は両方を小さくできて，半導体装置の小型・軽量を図ることができる。

本発明の実施の形態を示す縦断正面図である。 図１のII−II視断面図である。 図１のIII −III 視断面図である。 曲げ試験の状態を示す斜視図である。 従来の例を示す縦断正面図である。 図５のVI−VI視断面図である。 図５のVII −VII 視断面図である。

以下，本発明の実施の形態を，図１，図２及び図３の図面について説明する。

本発明による半導体装置は，基本的には，前記図５〜図７に示す従来の半導体装置と同様に，金属板製にて形成した二本のリード端子１，２の先端に端子部１ａ，２ａを一体的に設け，この両リード端子１，２のうち一方のリード端子１における端子部１ａに半導体チップ３をマウントする一方，他方のリード端子２を，その端子部２ａを前記半導体チップ３に対して重ね接合した状態で前記一方のリード端子１に対して反対方向に延びるように配設し，前記半導体チップ３の部分を，熱硬化性合成樹脂製のモールド部４にて，前記両リード端子１，２の一部が当該モールド部４の左右両端面から外向きに突出するようにパッケージし，前記リード端子１，２のうち前記モールド部４から突出する部分をプリント回路基板等に対して半田付けするという構成にしている。

そして，本発明においては，前記一方のリード端子１の先端における端子部１ａの幅寸法Ｗ１を，一方のリード端子１における幅寸法Ｗ０よりも幅広に構成する一方，前記他方のリード端子２の先端における端子部２ａの幅寸法Ｗ２を，他方のリード端子２における幅寸法Ｗ０よりも狭く，且つ，前記一方のリード端子１における端子部１ａの幅寸法Ｗ１よりも狭く，例えば，前記幅寸法Ｗ１の４０〜６０パーセント（Ｗ２＝（０．４〜０．６）×Ｗ１）にするものである。

このように，両リード端子１，２のうち他方のリード端子２における端子部２ａの幅寸法Ｗ２を，他方のリード端子２における幅寸法Ｗ０よりも狭く，且つ，前記一方のリード端子１における端子部１ａの幅寸法Ｗ１よりも狭くすることにより，他方のリード端子２のうち半導体チップ３の上面に接合される端子部２ａは，一方のリード端子１のうち半導体チップ３をマウントした端子部１ａよりも幅狭で，剛性が低くて，曲げ変形が容易になり，両リード端子１，２のうちモールド部４から突出する部分に曲げ外力が作用したときにおける応力を，前記狭幅の端子部２ａにおいて吸収することができるから，モールド部４に割れが発生することを確実に低減でき，耐曲げ性を向上できるのであり，この耐曲げ性を，前記図５〜図７に示す従来の半導体装置と同じとした場合，モールド部４のうち前記端子部２ａを囲う部分における肉厚を，耐曲げ性を向上できる分だけ，薄くすることができ，ひいては，モールド部４における高さ寸法Ｈ及び幅寸法Ｓのうちいずれか一方又は両方を小さくできて，半導体装置の小型・軽量を図ることができるのである。

ところで，この種のモールド型半導体装置における耐曲げ試験は，図４に示すように，所定の長さＬにした硬質合成樹脂製のプリント回路基板Ａを用意し，このプリント回路基板Ａの上面における中央部分に，半導体装置を，そのモールド部４の両端から突出するリード端子１，２を半田付けすることによって固着し，この状態で，前記プリント回路基板Ａを，その両端に対して矢印Ｂ，Ｂで示すように曲げ外力を付与することによって所定の撓み寸法Ｘだけ弓形に撓み変形し，その撓み変形によって前記モールド部４に割れが発生するか否かによって行われる。

本発明者の実験によると，前記した本発明の構成において，他方のリード端子２の先端における端子部２ａの幅寸法Ｗ２を，他方のリード端子２における幅寸法Ｗ０よりも狭く，且つ，前記一方のリード端子１における端子部１ａの幅寸法Ｗ１の６０パーセント（Ｗ２＝０．６×Ｗ１）以下にした場合，そのモールド部４における高さ寸法Ｈを，前記図５〜図７に示す従来の構造によるモールド部４′の高さ寸法Ｈ′の約０．８５に低くしても，前記曲げ試験において，モールド部４に割れが発生することが認められなかった。

また，本発明者の実験によると，前記他方のリード端子２における端子部２ａの幅寸法Ｗ２を前記よりも更に狭くすることにより，耐曲げ性を更に向上できるのであったが，その反面，この他方のリード端子２における端子部２ａの幅寸法Ｗ２を，一方のリード端子１における端子部１ａの幅寸法Ｗ１の４０パーセント（Ｗ２＝０．４×Ｗ１）未満に狭くした場合には，この端子部２ａの幅が狭くなり過ぎ，この端子部２ａから他方のリード端子２への熱伝達が著しく低下し，半導体チップ３から前記他方のリード端子２を伝っての放熱性が急激に悪化する現象が認められた。

１ 一方のリード端子
１ａ 一方のリード端子の端子部
２ 他方のリード端子
２ａ 他方のリード端子の端子部
３ 半導体チップ
４ モールド部

この技術的課題を達成するため本発明は，
「金属板による一方のリード端子及び他方のリード端子と，これら各リード端子の各々にマウントされる半導体チップと，前記各リード端子及び半導体チップをパッケージする熱硬化性合成樹脂製のモールド部を備え，
前記各リード端子の各々は，前記モールド部内で半導体チップがマウントされる端子部と，前記モールド部から突出する部分を含み，
前記各リード端子のうちモールド部から突出する部分における幅寸法は，同じ幅寸法に構成され，
前記一方のリード端子のうち半導体チップがマウントされる端子部における幅寸法は，前記半導体チップにおける幅寸法，及び当該一方のリード端子のうちモールド部から突出する部分における幅寸法よりも広い幅寸法に構成され，
前記他方のリード端子のうち半導体チップがマウントされる端子部における幅寸法は，当該他方のリード端子のうちモールド部から突出する部分における幅寸法，及び前記一方のリード端子のうち半導体チップがマウントされる端子部における幅寸法よりも狭い幅寸法に構成されている。」
ことを特徴としている。

この請求項１のように，各リード端子のうちモールド部４から突出する部分における幅寸法を，互いに同じの幅寸法に構成し，更に，一方のリード端子のうち半導体チップがマウントされる端子部における幅寸法は，前記半導体チップにおける幅寸法，及び当該一方のリード端子のうちモールド部から突出する部分における幅寸法よりも広い幅寸法に構成したうえで，他方のリード端子のうち半導体チップがマウントされる端子部における幅寸法を，当該他方のリード端子のうちモールド部から突出する部分における幅寸法，及び，前記一方のリード端子のうち半導体チップがマウントされる端子部における幅寸法よりも狭い幅寸法に構成したことにより，各リード端子の剛性が低くて，曲げ変形が容易になり，両リード端子のうちモールド部から突出する部分に曲げ外力が作用したときにおける応力を，前記他方のリード端子のうち狭幅に構成した端子部において吸収することができるから，モールド部に割れが発生することを確実に低減でき，耐曲げ性を向上できるのであり，この耐曲げ性を，前記図５〜図７に示す従来の半導体装置と同じとした場合，モールド部のうち前記他方のリード端子における端子部を囲う部分における肉厚を，耐曲げ性を向上できる分だけ，薄くすることができ，ひいては，モールド部における高さ寸法及び幅寸法のうちいずれか一方又は両方を小さくできて，半導体装置の小型・軽量を図ることができる。

そして，本発明においては，以下の構成にしている。
すなわち，先ず，前記各リード端子１，２のうちモールド部４から突出する部分における幅寸法を，互いに同じの幅寸法Ｗ０に構成する。
前記一方のリード端子１のうち半導体チップ３がマウントされる端子部１ａにおける幅寸法を，前記半導体チップ３における幅寸法，及び，当該一方のリード端子１のうちモールド部４から突出する部分における幅寸法Ｗ０よりも広い幅寸法Ｗ１に構成する。
前記他方のリード端子２のうち半導体チップ３がマウントされる端子部２ａにおける幅寸法を，当該他方のリード端子２のうちモールド部４から突出する部分における幅寸法Ｗ０，及び，前記一方のリード端子１のうち半導体チップ３がマウントされる端子部１ａにおける幅寸法Ｗ１よりも狭い幅寸法Ｗ２に構成する。

このように，各リード端子１，２のうちモールド部４から突出する部分における幅寸法を，互いに同じの幅寸法Ｗ０に構成したうえで，他方のリード端子２のうち半導体チップ３がマウントされる端子部２ａにおける幅寸法を，当該他方のリード端子２のうちモールド部４から突出する部分における幅寸法Ｗ０，及び，前記一方のリード端子１のうち半導体チップ３がマウントされる端子部１ａにおける幅寸法Ｗ１よりも狭い幅寸法Ｗ２に構成したことにより，前記他方のリード端子２のうち半導体チップ３がマウントされる端子部２ａは，一方のリード端子１のうち半導体チップ３がマウントされる端子部１ａよりも幅狭で，剛性が低くて，曲げ変形が容易になり，両リード端子１，２のうちモールド部４から突出する部分に曲げ外力が作用したときにおける応力を，前記狭幅の端子部２ａにおいて吸収することができるから，モールド部４に割れが発生することを確実に低減でき，耐曲げ性を向上できるのであり，この耐曲げ性を，前記図５〜図７に示す従来の半導体装置と同じとした場合，モールド部４のうち前記端子部２ａを囲う部分における肉厚を，耐曲げ性を向上できる分だけ，薄くすることができ，ひいては，モールド部４における高さ寸法Ｈ及び幅寸法Ｓのうちいずれか一方又は両方を小さくできて，半導体装置の小型・軽量を図ることができるのである。

Claims (1)

1. 先端に幅広の端子部を一体的に設けた金属板製の一方のリード端子と，この一方のリード端子における端子部にマウントした半導体チップと，先端にこの半導体チップの上面に対して重ね接合される端子部を一体的に備えた金属板製の他方のリード端子と，前記半導体チップ及び両リード端子の端子部の部分を，前記両リード端子の一部が突出するようにパッケージした熱硬化性合成樹脂製のモールド部とから成るパッケージ型二端子半導体装置において，
   前記他方のリード端子における端子部の幅寸法を，他方のリード端子の幅寸法よりも狭く，且つ，前記一方のリード端子における端子部の幅寸法よりも狭くしたことを特徴とするパッケージ型二端子半導体装置の構造。

Images