JP2017118078A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】はんだクラックを防止して、製品の信頼性を向上できる表面実装型半導体装置を提供することを目的とする。

【解決手段】本発明の半導体装置は、封止体と、前記封止体から突出した複数のリードと、を備える表面実装樹脂封止型半導体装置において、リードは、プリント基板のパッドとの接続領域に並行部を有し、プリント基板のパッドとの接続領域の並行部を水平投影した面において、並行部の幅L２がリードの幅L１よりも短いことで、パッドの縁付近まで並行部を設けてバックフィレットを形成しないようにでき、且つ、はんだ接合面積も確保して接続強度も維持できることを特徴とする。

【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置に関し、特にプリント基板に表面実装される半導体装置に関する。

半導体装置の実装方式には、リードをプリント基板の貫通穴に挿入して接続する挿入実装方式と、リードとプリント基板表面のパッドとを、はんだを介して接続する表面実装方式とがある。

近年の電子機器業界においては、電子機器の多機能化、小型化、高密度実装化への要求が高く、それに応えるため表面実装方式の採用がますます増え、製品の信頼性に対する重要性も増している。

表面実装方式に用いられる半導体装置は、リードとパッドとを接続する際、はんだを接続材として使用するため、製品の信頼性向上には、はんだクラックの対策が不可欠である。特に、リードの屈曲部付近のはんだに形成される、バックフィレットと呼ばれる部位においては、はんだクラックが発生し進展する傾向があり、製品寿命の大きく影響する。このため、バックフィレットのはんだ量が不足しないようにした半導体装置が従来技術として知られている。（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−２６３６１０号公報

しかしながら、半導体装置の低背化や小型化のために、リードの屈曲部の形状が小さくなると、バックフィレット部のはんだ量も少なくなるため、リード接続部のはんだクラック防止が不十分になるという課題がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、はんだクラックを防止して、製品の信頼性を向上できる表面実装型半導体装置を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するために、本発明は以下に掲げる構成とした。

封止体と、前記封止体から突出した複数のリードと、を備える表面実装樹脂封止型半導体装置において、前記リードは、プリント基板のパッドとの接続領域に並行部を有し、前記並行部の幅L２は、前記リードの幅L１よりも短いことを特徴とする。

本発明は、以上のように構成されているので、はんだクラックを防止して、製品の信頼性を向上できる表面実装型半導体装置を提供することができる効果を奏する。

本発明の実施例１に係るリード付近の斜視模式図である。 本発明の実施例１に係るリードとパッドとの接続状態を示す側面模式図である。 従来技術に係るリード付近の斜視模式図である。 従来技術に係るリードとパッドとの接続状態を示す側面模式図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図を参照して詳細に説明する。なお以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものであり、寸法関係の比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための例示であって、この発明の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものではない。この発明の実施の形態は、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

以下、図面を参照して本発明の実施例１に係る半導体装置を説明する。図１は、本発明の実施例１に係るリード付近の斜視模式図である。（ａ）は、プリント基板のパッドとの接続領域の並行部を水平投影した面を示す。また（ｂ）は、（ａ）図を平面視した図である。
図２は、本発明の実施例１に係るリードとパッドとの接続状態を示す側面模式図である。図３は、従来技術に係るリード付近の斜視模式図である。図４は、従来技術に係るリードとパッドとの接続状態を示す側面模式図である。

図１に示すように、半導体装置１００は、表面実装樹脂封止型パッケージであって、半導体チップ（図示せず）を封止する封止体１と、リード２と、で構成されている。

封止体１は、半導体素子（図示せず）を封止し、半導体装置１００の外形形状を構成する。半導体チップの動作温度に対する充分な耐熱性や絶縁性をもつ樹脂材料であるエポキシ樹脂を、トランスファーモールド金型により成形している。

リード２は、半導体チップ（図示せず）を搭載し、封止体１の外部に導出されて、半導体装置１００の外部端子となる。

リード２は、半導体装置１００をプリント基板５上に表面実装する際に、半導体装置１００とプリント基板５との間の電気的接続や放熱接続として用いられる。

リード２は、熱伝導率の高い銅又は銅合金で構成され、例えばその厚さは０．２ｍｍ程度である。

リード２は、プリント基板５のパッド４との接続領域に並行部２１を有し、並行部２１の幅L２は、リード２の幅L１よりも短い。

並行部２１は、表面実装時に、はんだ３を介してプリント基板５のパッド４と接続される。以上により、半導体装置１００が完成する。

次に、上述の実施例１に係る半導体装置１００の効果を説明する。

本発明の実施例１に係る半導体装置１００のリード２は、図２に示すように、表面実装時にリード２と、プリント基板５のパッド４とを接続する領域に、並行部２１を有する。この並行部２１は、図１の（ａ）および（ｂ）に示すように、並行部２１の幅L２が、リード２の幅L１よりも短く、図３に示めす従来技術のリード構造とは異なる。

従来構造の場合、図４に示すように、リード２に湾曲部があるため、パッド４の縁部とリード２の湾曲部との間に間隔が生じ、そこにバックフィレット３１が形成される。

はんだの応力集中箇所は、バックフィレットであることは広く知られており、このため、バックフィレットのはんだ量を増やして、はんだのひずみを低減させることがクラック防止につながると考えられていた。

しかしながら、本発明にあたり、様々なリード構造について、コンピュータによる有限要素法構造解析を行った結果、バックフィレットを無くすることで、はんだの応力集中箇所をこれまでとは異なる領域に移動させ、はんだ接続部全域でひずみを緩和することから、はんだ全体での応力が低減できることが分かった。

すなわち、本発明では、リード２は、図１に示すように、プリント基板５のパッド４との接続領域の並行部２１を水平投影した面において、並行部２１の幅L２がリード２の幅L１よりも短いことで、図２に示すように、パッド４の縁付近まで並行部２１を設けてバックフィレット３１を形成しないようにでき、且つ、はんだ接合面積も確保して接続強度も維持できる。

よって、バックフィレットの成形を防止しつつ、はんだ接合強度の低下も防止できる構造を発明し、製品の信頼性を向上することが可能である。

上述のように、本発明を実施するための形態を記載したが、この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例が可能であることが明らかになるはずである。

また、封止体をエポキシ樹脂としたが、ブロム（Ｂｒ）非含有のハロゲンフリー樹脂としてもよい。これにより、環境性能を向上することができる。

また、リードフレームを銅又は銅合金としたが、アルミニウム又はアルミニウム合金であってもよい。これにより、材料費を低減することができる。ただし、その表面には、接合材料やワイヤが接合可能なように、各種めっき処理が施されていることが好ましい。

１、封止体
２、リード
２１、並行部
３、はんだ
３１、バックフィレット
４、パッド
５、プリント基板
１００、半導体装置

Claims (1)

1. 封止体と、
   前記封止体から突出した複数のリードと、
   を備える表面実装樹脂封止型半導体装置において、
   前記リードは、プリント基板のパッドとの接続領域に並行部を有し、前記並行部の幅L２は、前記リードの幅L１よりも短いことを特徴とする半導体装置。

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