JP2018098370A - Electronic control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子部品における半田接合寿命信頼性を向上する方法に関するものである。 The present invention relates to a method for improving the reliability of solder joint life in an electronic component.
近年、電子機器の小型化に対応するために、電子機器に搭載される半導体装置を基板に高密度に実装することが要求され、それに伴って半導体装置の高機能化,小型化が進んでいる。上述の要求を満たすべく提案されている半導体装置パッケージの一つが、特許文献1に示すようなリードレスパッケージと呼ばれているものである。これはパッケージ本体の周辺部に沿ってパッケージの下部に位置する金属端子を備えている。同時にこれらの金属端子はパッケージ本体の表面の下部と同一面上である。金属端子と放熱用ヒートシンクを一体化させた部品も提案されている。
In recent years, in order to cope with the downsizing of electronic devices, it has been required that the semiconductor devices mounted on the electronic devices be mounted on the substrate with high density, and accordingly, the semiconductor devices have been improved in function and size. . One semiconductor device package that has been proposed to satisfy the above-described requirements is a so-called leadless package as disclosed in
上述のリードレスパッケージの中でも、特にヒートシンクと一体化した金属端子を持つ場合、基板に実装して使用する際に、ヒートシンクと一体化した金属端子側のはんだ厚が厚く、それ以外の端子側のはんだ厚が薄くなる傾向がある。これは端子面積の差によるはんだ量の違いに起因しており、塗布量のばらつきを0に出来ないため、パッケージの傾きをコントロールできない。はんだ厚とはんだ接続寿命はCoffin-Manson則に従う比例関係にあるため、この傾きによりはんだ厚が薄くなる金属端子側のはんだ接続寿命信頼性を低下させるという課題がある。 Among the above leadless packages, especially when having a metal terminal integrated with a heat sink, when mounted on a substrate, the metal terminal side integrated with the heat sink has a thick solder thickness, and other terminal side The solder thickness tends to be thin. This is due to the difference in the amount of solder due to the difference in the terminal area, and since the variation in the coating amount cannot be made zero, the inclination of the package cannot be controlled. Since the solder thickness and the solder connection life are in a proportional relationship according to the Coffin-Manson rule, there is a problem in that the solder connection life reliability on the metal terminal side where the solder thickness is reduced due to this inclination is lowered.
そこで本発明は、非対称な金属端子配列を持つリードレスパッケージにおける、はんだ接続寿命信頼性を向上する方法を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for improving the solder connection life reliability in a leadless package having an asymmetric metal terminal arrangement.
上記課題を解決するために、本発明は、半導体チップと、前記半導体チップの電気信号を外部に接続する金属端子1と、前記半導体チップで生じる熱を外部に放熱する機能及び前記半導体チップの電気信号を外部に接続する機能を併せ持つ金属端子2と、を持つモールドパッケージのはんだ接続構造において、前記金属端子1と前期金属端子2の間にプリント基板側から延伸し、前記モールドパッケージと接触する突起部を有することを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a semiconductor chip, a
本発明によれば、端子面積が小さい方のはんだ厚について十分な厚みのコントロールが可能になる。従って、非対称な金属端子配列を持つリードレスパッケージのはんだ接続寿命信頼性を向上することができる。 According to the present invention, it is possible to sufficiently control the thickness of the solder having a smaller terminal area. Therefore, it is possible to improve the solder connection life reliability of the leadless package having the asymmetric metal terminal arrangement.
以下、実施例について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
図1および図2を用いて本発明の実施例1を示す。なお図1は図2におけるA−A断面図である。図2は本発明を具備したパッケージおよびプリント基板を、パッケージ上面101の方向からパッケージ下面102の方向に見た時の図である。パッケージ100は、半導体チップ120を腐食から保護することを目的として設定したモールド樹脂110と、半導体チップ120の電気信号をパッケージ100の外部と接続する金属端子130および135と、半導体チップ120と金属端子130および135の間を電気的に接続するワイヤ140を備える。金属端子130は、半導体チップ120で生じる熱をパッケージ100の外部に放熱する役割も兼ねている。金属端子130の下面131および金属端子135の下面136はパッケージ100の下面102と同一平面に位置しており、リードレス構造のパッケージとなっている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 2 is a view of the package and the printed circuit board including the present invention as viewed from the direction of the package
半導体チップ120は金属端子130上に装着されている。パッケージ100は、金属端子130および135により、はんだ150および151を介してプリント基板170上に設けられたランド180および181と電気的および機械的に接合されている。本実施例では、金属端子135の端子長が金属端子130に比べて短い。言い換えると、金属端子135の下面面積が小さい。そのためはんだ接続寿命は、はんだ量が少ない金属端子135下部のはんだ151のクラック伸展率により決定される。
The
プリント基板170上で、ランド180および181の間で、且つパッケージ100の中心からは端子135側に突起部160が設けられており、パッケージ100の下面102と接触し、支持している。
On the printed
本実施例によれば、パッケージ100は、パッケージ中心からずれて金属端子135側の位置で突起部160によって支持される。その結果、パッケージ100が傾いて配置されるので、金属端子135下部のはんだ151の厚さは突起部160の高さと同等以上のはんだ厚になる。即ち、はんだ接続寿命を決定する短い金属端子135下部のはんだ151のはんだ厚さをコントロールすることが可能になる。はんだ厚とはんだ接続寿命はCoffin-Manson則に従う比例関係にあるため、はんだを厚くすることで、はんだ接続寿命信頼性を向上することができる。
According to this embodiment, the
なお、図1および図2で示した集積回路パッケージは例示的なものであり、且つ本発明の方法は端子配列が線対称ではない集積回路パッケージに対して適用することが可能である。また、図1および図2において金属端子一列で例示しているが、本実施例の方法は任意の金属端子列に対しても拡張可能である。本拡張の考え方は、以下図3〜7にも適用できる。 Note that the integrated circuit package shown in FIGS. 1 and 2 is exemplary, and the method of the present invention can be applied to an integrated circuit package whose terminal arrangement is not line-symmetric. 1 and 2 exemplify a metal terminal row, the method of this embodiment can be extended to any metal terminal row. The concept of this extension can also be applied to FIGS.
図3および図4を用いて、本発明の実施例2を示す。なお図3は図4におけるA−A断面図である。図4は本発明を具備したパッケージおよびプリント基板を、パッケージ上面201の方向からパッケージ下面202の方向に見た時の図である。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 4 is a view of the package and printed circuit board according to the present invention as viewed from the direction of the package
パッケージ200は、半導体チップ220を腐食から保護することを目的として設定したモールド樹脂210と、半導体チップ220の電気信号をパッケージ200の外部と接続する金属端子230および235と、半導体チップ220と金属端子230および235の間を電気的に接続するワイヤ240を備える。
The
金属端子230は、半導体チップ220で生じる熱をパッケージ200の外部に放熱する役割も兼ねている。金属端子230の下面231および金属端子235の下面236はパッケージ200の下面202と同一平面に位置しており、リードレス構造のパッケージとなっている。
The
半導体チップ220は金属端子230上に装着されている。パッケージ200は、金属端子230および235により、はんだ250および251を介してプリント基板270上に設けられたランド280および281と電気的および機械的に接合されている。本実施例では、金属端子235の端子長が金属端子230に比べて短い。言い換えると、金属端子235の下面面積が小さい。そのためはんだ接続寿命は金属端子235下部のはんだ251のクラック伸展率により決定される。
The
本実施例では、プリント基板270上で、ランド280および281の間で、且つパッケージ200の中心からは端子235側に突起部260が設けられており、パッケージ200の下面202と接触し、支持している。本実施例によれば、パッケージ200を支持する突起部260の形状は板状であっても良い。
In this embodiment, a
本実施例によれば、実施例1と同様に、パッケージ200は突起部260によって支持されるため、金属端子235下部のはんだ251の厚さは突起部260の高さと同等以上のはんだ厚になる。
According to the present embodiment, since the
そして、突起部260は、金属端子240と金属端子281の間を結ぶ方向(X方向)に対して、垂直な方向(Y方向)に伸びた形状であるので、Y方向への傾きも抑えられ、より精度よく、はんだ251の厚みを確保できる。
And since the
即ち、はんだ接続寿命を決定する短い金属端子235下部のはんだ251のはんだ厚さをコントロールすることが可能になる。はんだ厚とはんだ接続寿命はCoffin-Manson則に従う比例関係にあるため、はんだを厚くすることで、はんだ接続寿命信頼性を向上することができる。
That is, the solder thickness of the
図5および図6を用いて、本発明の実施例3を示す。なお図5は図6におけるA−A断面図である。図6は本発明を具備したパッケージおよびプリント基板を、パッケージ上面301の方向からパッケージ下面302の方向に見た時の図である。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 6 is a view of the package and the printed board including the present invention when viewed from the direction of the package
パッケージ300は、半導体チップ320を腐食から保護することを目的として設定したモールド樹脂310と、半導体チップ320の電気信号をパッケージ300の外部と接続する金属端子330および335と、半導体チップ320と金属端子330および335の間を電気的に接続するワイヤ340を備える。金属端子330は、半導体チップ320で生じる熱をパッケージ300の外部に放熱する役割も兼ねている。金属端子330の下面331および金属端子335の下面336はパッケージ300の下面302と同一平面に位置しており、リードレス構造のパッケージとなっている。
The
半導体チップ320は金属端子330上に装着されている。パッケージ300は金属端子330および335においてはんだ350および351を介してプリント基板370上に設けられたランド380および381において電気的および機械的に接合されている。本実施例では、金属端子335の端子長が金属端子330に比べて短い。言い換えると、金属端子235の下面面積が小さい。そのためはんだ接続寿命は金属端子335下部のはんだ351のクラック伸展率により決定される。
The
本実施例では、プリント基板370上で、ランド380および381の間で、且つパッケージ300の中心からは端子335側に突起部360が設けられており、パッケージ300の下面302と接触し、支持している。
In this embodiment, a
本実施例によれば、パッケージ300を支持する突起部360は複数に分かれている。そして、突起部360は、金属端子340と金属端子381の間を結ぶ方向(X方向)に対して、垂直な方向(Y方向)に伸びた形状であるので、Y方向への傾きも抑えられ、より精度よく、はんだ251の厚みを確保できる。そして、突起部360は、Y方向側に設けられているため、より小さな接触面積で、Y方向の傾きを抑えられるので、接触による応力を最小限に抑えることが可能となる。
According to the present embodiment, the
パッケージ300は突起部360によって支持されるため、金属端子335下部のはんだ351の厚さは突起部360の高さと同等以上のはんだ厚になる。即ち、はんだ接続寿命を決定する短い金属端子335下部のはんだ351のはんだ厚さをコントロールすることが可能になる。はんだ厚とはんだ接続寿命はCoffin-Manson則に従う比例関係にあるため、はんだを厚くすることで、はんだ接続寿命信頼性を向上することができる。
Since the
図7および図8に本発明の代表的な実施形態を示す。なお図7は図8におけるA−A断面図である。図8は本発明を具備したパッケージおよびプリント基板を、パッケージ上面401の方向からパッケージ下面402の方向に見た時の図である。パッケージ400は、半導体チップ420を腐食から保護することを目的として設定したモールド樹脂410と、半導体チップ420の電気信号をパッケージ400の外部と接続する金属端子430および435と、半導体チップ420と金属端子430および435の間を電気的に接続するワイヤ440から成る。金属端子430は、半導体チップ420で生じる熱をパッケージ400の外部に放熱する役割も兼ねている。金属端子430の下面431および金属端子435の下面436はパッケージ400の下面402と同一平面に位置しており、リードレス構造のパッケージとなっている。
7 and 8 show a typical embodiment of the present invention. 7 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 8 is a view of the package and the printed circuit board including the present invention when viewed from the direction of the package
半導体チップ420は金属端子430上に装着されている。パッケージ400は金属端子430および435において導電性接合部材450および451を介してプリント基板470上に設けられたランド480および481において電気的および機械的に接合されている。本実施例では、金属端子435の端子長が金属端子430に比べて短い。そのためはんだ接続寿命は金属端子435下部のはんだ451のクラック伸展率により決定される。また、プリント基板470上で、ランド480および481の間で、且つパッケージ400の中心からは端子435側に突起部460が設けられており、パッケージ400の下面402と接触し、支持している。
The
本実施例によれば、パッケージ400を支持する突起部460の形状は板状以外の形状でも良く、例えば円形や多角形でも良い。パッケージ400は突起部460によって支持されるため、金属端子435下部のはんだ451の厚さは突起部460の高さと同等以上のはんだ厚になる。即ち、はんだ接続寿命を決定する短い金属端子435下部のはんだ451のはんだ厚さをコントロールすることが可能になる。はんだ厚とはんだ接続寿命はCoffin-Manson則に従う比例関係にあるため、はんだを厚くすることで、はんだ接続寿命信頼性を向上することができる。
According to the present embodiment, the shape of the
以上、本発明の位置実施形態について記述したが、本発明は前記実施形態に限定されるものでは無く、特許請求項の範囲に記載された発明の精神を逸脱しない範囲の設計において、種々の変更ができるものである。 The position embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made in the design within the scope of the invention described in the scope of the claims. It is something that can be done.
100、200、300 パッケージ
101、201、301 パッケージの上面
102、202、302 パッケージの下面
110、210、310 モールド樹脂
120、220、320 半導体チップ
130、230、330 金属端子
131、231、331 金属端子131の下面
135、235、335 金属端子130よりも短い金属端子
136、236、336 金属端子135の下面
140、240、340 ワイヤ
150、250、350 金属端子130と接続するはんだ
151、251、351 金属端子135と接続するはんだ
160、260、360 突起部
170、270、370 プリント基板
180、280、380 金属端子130側のランド
181、281、381 金属端子135側のランド
100, 200, 300
Claims (6)
前記パッケージを実装する回路基板と、を有し、
前記回路基板は、
前記一方の金属端子とはんだにより接続される第一のランドと、
前記他方の金属端子とはんだにより接続される第二のランドと、
前記第一のランド側にオフセット配置され、前記パッケージと接触する突起部と、を備える電子制御装置。 A package having a leadless structure in which one metal terminal has a smaller area than the other metal terminal;
A circuit board on which the package is mounted,
The circuit board is
A first land connected by solder to the one metal terminal;
A second land connected by solder to the other metal terminal;
An electronic control device comprising: a protrusion disposed offset on the first land side and in contact with the package.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016241851A JP2018098370A (en) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | Electronic control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016241851A JP2018098370A (en) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | Electronic control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018098370A true JP2018098370A (en) | 2018-06-21 |
Family
ID=62633142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016241851A Pending JP2018098370A (en) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | Electronic control device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2018098370A (en) |
-
2016
- 2016-12-14 JP JP2016241851A patent/JP2018098370A/en active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161216 |