JP2019153654A - 半導体パッケージ - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で放熱性を高める。【解決手段】半導体パッケージ１０は、半導体素子が樹脂により封止されたパッケージ本体１２と、半導体素子に電気的に接続されパッケージ本体１２から外部に延びる複数のアウターリード１４と、少なくとも１つのアウターリード１４の表面に設けられる複数の凹凸３０と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、半導体パッケージに関する。

半導体パッケージとして、放熱板上に配置された半導体チップと、半導体チップに電気的に接続されたインナーリードとが樹脂により封止され、その封止された樹脂から外側にアウターリードが延びるものが開示されている（特許文献１参照）。

特開平７−２５４６７６号公報

しかし、上記特許文献１の半導体パッケージでは、半導体チップで生じる熱を放熱板が放熱することができるものの、より一段と放熱性を高めることが要請されている。

そこで、本発明は、簡易な構成で放熱性を高め得る半導体パッケージを提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、半導体素子が樹脂により封止されたパッケージ本体と、前記半導体素子に電気的に接続され前記パッケージ本体から外部に延びる複数のアウターリードと、少なくとも１つの前記アウターリードの表面に設けられる複数の凹凸と、を備える。

本発明の第２の態様は、半導体素子が樹脂により封止されたパッケージ本体と、前記半導体素子に電気的に接続され前記パッケージ本体から外部に延び、その延びる方向に対して交差する方向に沿って互いに間隔をあけて配列される複数のアウターリードと、を備え、前記複数のアウターリードのなかで両端に位置する端部アウターリードの表面積は、その両端の前記端部アウターリードの間に介在する中間アウターリードよりも大きい。

本発明では、アウターリードにおいて外気と接触する表面積を大きくすることができる。したがって、本発明によれば、簡易な構成で放熱性を高めることができる。

第１の実施の形態の半導体パッケージを示す概略構成図である。 第１の実施の形態の半導体パッケージを側面側から見た図である。 第２の実施の形態の半導体パッケージを上面側から見た図である。

本発明に係る半導体パッケージについて、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。

〔第１の実施の形態〕
図１は、半導体パッケージ１０の概略構成図である。半導体パッケージ１０は、例えば、表面実装型の半導体パッケージであり、パッケージ本体１２と複数のアウターリード１４とを主に備える。なお、図１において上下の方向を示す。下方向は、重力が働く方向であり、半導体パッケージ１０においてプリント基板等に配置される側を下側とする。

パッケージ本体１２は、半導体素子が樹脂により封止されたものである。具体的には、パッケージ本体１２は、樹脂の内部に、半導体素子と、その半導体素子が配置されるダイパッドと、半導体素子およびアウターリード１４と電気的に接続されるインナーリードとを有する。本実施の形態のパッケージ本体１２は、略直方体形状とする。

複数のアウターリード１４は、パッケージ本体１２から外部に延びるリードであり、パッケージ本体１２の内部の半導体素子と電気的に接続される。具体的には、複数のアウターリード１４は、パッケージ本体１２の内部のインナーリードを介して半導体素子と電気的に接続される。

本実施の形態の場合、複数のアウターリード１４は、アウターリード１４が延びる方向に対して交差する方向に沿って互いに間隔をあけて配列されるアウターリード群ＧＰを有する。アウターリード群ＧＰは、略直方体形状のパッケージ本体１２の長手方向とは直交する方向において互いに対向する両側面から延びており、端部アウターリード１４Ｅと中間アウターリード１４Ｍとを有する。

端部アウターリード１４Ｅは、アウターリード群ＧＰのなかで両端に位置するアウターリード１４である。中間アウターリード１４Ｍは、アウターリード群ＧＰにおける両端の端部アウターリード１４Ｅの間に介在するアウターリード１４である。本実施の形態では、端部アウターリード１４Ｅと中間アウターリード１４Ｍとのリード幅、リード厚およびリード長は、同程度である。

複数のアウターリード１４（端部アウターリード１４Ｅおよび中間アウターリード１４Ｍ）の各々は、例えば板状であり、第１の屈曲部Ｆ１および第２の屈曲部Ｆ２を有する。第１の屈曲部Ｆ１は、アウターリード１４の先端側に設けられ、谷折りに屈曲する部位であり、第２の屈曲部Ｆ２は、アウターリード１４の根本側に設けられ、山折りに屈曲する部位である。

アウターリード１４の先端から第１の屈曲部Ｆ１までのリード部分Ｐ１は、プリント基板等の載置面上にはんだにより固定される部分であり、アウターリード１４の根本から第２の屈曲部Ｆ２までのリード部分Ｐ２よりも下側に配置され、略水平に延在する。

図２は、半導体パッケージ１０を側面側から見た図である。具体的には、パッケージ本体１２の長手方向であってアウターリード１４の延びる方向と略直交する方向の側面側から見た半導体パッケージ１０の一部が示されている。

複数のアウターリード１４は、それぞれ、パッケージ本体１２で生じる熱を放熱する放熱面を大きくするための構造を有する。具体的には、各々のアウターリード１４の表面に複数の凹凸３０が設けられる。

複数の凹凸３０は、制御不能の微細なものに比べて大きい。具体的には、複数の凹凸３０において隣り合う凸部の間隔、または、複数の凹凸３０において隣り合う凹部の間隔は、０．０１ｍｍ以上、１ｍｍ以下の範囲内であり、凹凸３０の段差は、０．０１ｍｍ以上、１ｍｍ以下の範囲内である。なお、凹凸３０の表面において表面粗さが０．０１ｍｍ未満となる微細な段差があってもよい。なお、表面粗さは、所定の規格に準拠した測定方法により測定し得る。例えば、ＪＩＳ ０６０１−１９７６の規格に準拠した場合、表面粗さは、十点の平均粗さ（Ｒｚ）として測定される。凹凸３０の段差についても、表面粗さと同様の測定手法により測定し得る。

図２に示す例では、半導体パッケージ１０を側面側から見たときの凹凸３０の表面形状が三角波形状である。つまり、アウターリード１４の厚み方向の断面における凹凸３０の表面形状が三角波形状である。ただし、この凹凸３０の表面形状は、例えば、のこぎり波形状、あるいは、正弦波形状などを適用してもよく、その他の様々な形状を適用可能である。また、複数の凹凸３０の表面形状は、周期性を有していてもよく、有していなくてもよい。

このように半導体パッケージ１０では、複数の凹凸３０がアウターリード１４の表面に設けられていることで、外気と接触する表面積を大きくすることができる。したがって、半導体パッケージ１０によれば、簡易な構成で放熱性を高めることができる。

なお、本実施の形態では、複数の凹凸３０がアウターリード１４の表面全体に設けられている。つまり、複数の凹凸３０は、アウターリード１４においてプリント基板等の載置面上にはんだにより固定されるリード部分Ｐ１にも設けられる。これによりアウターリード１４は、リード部分Ｐ１とプリント基板等の載置面との間に隙間を形成することができる。したがって、本実施の形態の半導体パッケージ１０は、放熱性を高めるのみならず、リード部分Ｐ１に対するはんだの濡れ性を高めることができる。

〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について説明する。ただし、上記実施の形態において説明した構成と同等の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図３は、第２の実施の形態の半導体パッケージ１０Ａを上面側から見た図である。

半導体パッケージ１０Ａは、直方体状のパッケージ本体１２と複数のアウターリード２４とを主に備える。複数のアウターリード２４は、パッケージ本体１２から外部に延びるリードであり、パッケージ本体１２の内部の半導体素子と電気的に接続される。

複数のアウターリード２４は、アウターリード２４が延びる方向に対して交差する方向に沿って互いに間隔をあけて配列されるアウターリード群ＧＰを有する。アウターリード群ＧＰは、上記第１の実施の形態と同様に、略直方体形状のパッケージ本体１２の長手方向とは直交する方向において互いに対向する両側面から延びており、端部アウターリード２４Ｅと中間アウターリード２４Ｍとを有する。

端部アウターリード２４Ｅは、アウターリード群ＧＰのなかで両端に位置するアウターリード２４であり、上記第１の実施の形態と同様に、第１の屈曲部Ｆ１および第２の屈曲部Ｆ２を有する。中間アウターリード２４Ｍは、アウターリード群ＧＰにおける両端の端部アウターリード２４Ｅの間に介在するアウターリード２４であり、上記第１の実施の形態と同様に、第１の屈曲部Ｆ１および第２の屈曲部Ｆ２を有する。なお、図３に示す例では、第１の屈曲部Ｆ１と第２の屈曲部Ｆ２とは、上面側から見た場合には重なる。

端部アウターリード２４Ｅは、パッケージ本体１２で生じる熱を放熱する放熱面を大きくするための構造を有する。具体的に端部アウターリード２４Ｅの表面積は、中間アウターリード２４Ｍの表面積よりも大きい関係にある。

本実施の形態の場合、端部アウターリード２４Ｅのリード幅の一部が中間アウターリード２４Ｍよりも大きくされる。つまり、端部アウターリード２４Ｅは、中間アウターリード２４Ｍのリード幅よりも大きいリード幅の領域ＡＲを有することで、端部アウターリード２４Ｅの表面積が中間アウターリード２４Ｍの表面積よりも大きくされる。

このように本実施の形態の半導体パッケージ１０Ａでは端部アウターリード２４Ｅが中間アウターリード２４Ｍのリード幅よりも大きいリード幅の領域ＡＲを有することで、外気と接触する表面積を大きくすることができる。したがって、本実施の形態の半導体パッケージ１０Ａによれば、簡易な構成で放熱性を高めることができる。

〔変形例〕
以上、本発明の一例として上記実施の形態が説明されたが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることはもちろんである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

［変形例１］
上記第１の実施の形態では、複数の凹凸３０が、複数のアウターリード１４の各々の表面に設けられたが、複数のアウターリード１４の一部の表面に設けられていてもよい。ただし、放熱性を高めるためには、アウターリード１４の表面全体に複数の凹凸３０が設けられることが好ましい。

また、上記第１の実施の形態では、複数の凹凸３０が、アウターリード１４の表面全体に設けられたが、アウターリード１４の表面の一部だけに設けられてもよい。ただし、放熱性を高めるためには、アウターリード１４の表面全体に複数の凹凸３０が設けられることが好ましい。

なお、上記第２の実施の形態のように、端部アウターリード１４Ｅの表面積が中間アウターリード１４Ｍよりも大きくされてもよい。この手法として、例えば、端部アウターリード１４Ｅだけに複数の凹凸３０を設ける手法や、単位面積当たりの複数の凹凸３０の数を中間アウターリード１４Ｍよりも端部アウターリード１４Ｅで多くする手法等が挙げられる。このような手法に加えて、上記第２の実施の形態のように、端部アウターリード１４Ｅが、中間アウターリード１４Ｍのリード幅よりも大きいリード幅の領域ＡＲを有していてもよい。このようにすれば、端部アウターリード１４Ｅの放熱性をより高めることができる。なお、後述する変形例２のように、リード幅に代えて、または、リード幅に加えて、リード厚またはリード長を変えてもよい。

［変形例２］
上記第２の実施の形態では、端部アウターリード２４Ｅが、中間アウターリード２４Ｍのリード幅よりも大きいリード幅の領域ＡＲを有することで、端部アウターリード２４Ｅの表面積が中間アウターリード２４Ｍの表面積よりも大きくされた。

しかし、端部アウターリード２４Ｅは、中間アウターリード２４Ｍのリード厚よりも大きいリード厚の領域を有することで、端部アウターリード２４Ｅの表面積が中間アウターリード２４Ｍの表面積よりも大きくされてもよい。また、端部アウターリード２４Ｅは、中間アウターリード２４Ｍのリード長よりも大きいリード長の領域を有することで、端部アウターリード２４Ｅの表面積が中間アウターリード２４Ｍの表面積よりも大きくされてもよい。

つまり、端部アウターリード２４Ｅは、リード幅、リード厚およびリード長の少なくとも１つが中間アウターリード２４Ｍよりも大きい領域を有することで、端部アウターリード２４Ｅの表面積が中間アウターリード２４Ｍの表面積よりも大きくされてもよい。

また、端部アウターリード２４Ｅは、リード幅、リード厚およびリード長の少なくとも１つが中間アウターリード２４Ｍよりも大きい領域を有し、かつ、当該端部アウターリード２４Ｅの表面に複数の凹凸３０が設けられてもよい。

要するに、端部アウターリード２４Ｅの表面積は、中間アウターリード２４Ｍよりも大きくされればよい。なお、端部アウターリード２４Ｅの表面積が中間アウターリード２４Ｍよりも大きくされていれば、中間アウターリード２４Ｍの表面に複数の凹凸３０が設けられていてもよい。

〔技術的思想〕
上記実施の形態および変形例から把握し得る技術的思想について、以下に記載する。

半導体パッケージ（１０）は、半導体素子が樹脂により封止されたパッケージ本体（１２）と、半導体素子に電気的に接続されパッケージ本体（１２）から外部に延びる複数のアウターリード（１４）と、少なくとも１つのアウターリード（１４）の表面に設けられる複数の凹凸（３０）と、を備える。

これにより、アウターリード（１４）において外気と接触する表面積を大きくすることができる。したがって、この半導体パッケージ（１０）によれば、簡易な構成で放熱性を高めることができる。

複数の凹凸（３０）において隣り合う凸部の間隔、または、複数の凹凸（３０）において隣り合う凹部の間隔は、１ｍｍ以下であってもよい。このようにすれば、放熱性を高め易い。

複数の凹凸（３０）は、複数のアウターリード（１４）の各々の表面に設けられるようにしてもよい。このようにすれば、放熱性をより一段と高めることができる。

複数のアウターリード（１４）は、アウターリード（１４）が延びる方向に対して交差する方向に沿って互いに間隔をあけて配列されるアウターリード群（ＧＰ）を有し、アウターリード群（ＧＰ）のなかで両端に位置する端部アウターリード（１４Ｅ）の表面積は、その両端の端部アウターリード（１４Ｅ）の間に介在する中間アウターリード（１４Ｍ）よりも大きくするようにしてもよい。このようにすれば、放熱性をより一段と高めることができる。

端部アウターリード（１４Ｅ）は、リード幅、リード厚およびリード長の少なくとも１つが中間アウターリード（１４Ｍ）よりも大きい領域を有するようにしてもよい。このようにすれば、放熱性をより一段と高めることができる。

また、半導体パッケージ（１０Ａ）は、半導体素子が樹脂により封止されたパッケージ本体（１２）と、半導体素子に電気的に接続されパッケージ本体（１２）から外部に延び、その延びる方向に対して交差する方向に沿って互いに間隔をあけて配列される複数のアウターリード（２４）とを備える。複数のアウターリード（２４）のなかで両端に位置する端部アウターリード（２４Ｅ）の表面積は、その両端の端部アウターリード（２４Ｅ）の間に介在する中間アウターリード（２４Ｍ）よりも大きい。

これにより、端部アウターリード（２４Ｅ）において外気と接触する表面積を大きくすることができる。したがって、この半導体パッケージ（１０Ａ）によれば、簡易な構成で放熱性を高めることができる。

端部アウターリード（２４Ｅ）は、リード幅、リード厚およびリード長の少なくとも１つが中間アウターリード（２４Ｍ）よりも大きい領域を有することで、端部アウターリード（２４Ｅ）の表面積が中間アウターリード（２４Ｍ）よりも大きくされるようにしてもよい。このようにすれば、放熱性を高め易い。

端部アウターリード（２４Ｅ）の表面に複数の凹凸（３０）が設けられることで、端部アウターリード（２４Ｅ）の表面積が中間アウターリード（２４Ｍ）よりも大きくされるようにしてもよい。このようにすれば、放熱性をより一段と高めることができる。

少なくとも１つのアウターリード（２４）の表面に複数の凹凸（３０）が設けられるようにしてもよい。このようにすれば、放熱性をより一段と高めることができる。

１０…半導体パッケージ １２…パッケージ本体
１４、２４…アウターリード ３０…凹凸

Claims (9)

1. 半導体素子が樹脂により封止されたパッケージ本体と、
   前記半導体素子に電気的に接続され前記パッケージ本体から外部に延びる複数のアウターリードと、
   少なくとも１つの前記アウターリードの表面に設けられる複数の凹凸と、
   を備える半導体パッケージ。
2. 請求項１に記載の半導体パッケージであって、
   前記複数の凹凸において隣り合う凸部の間隔、または、前記複数の凹凸において隣り合う凹部の間隔は、１ｍｍ以下である、半導体パッケージ。
3. 請求項１または２に記載の半導体パッケージであって、
   前記複数の凹凸は、前記複数のアウターリードの各々の表面に設けられる、半導体パッケージ。
4. 請求項１〜３いずれか１項に記載の半導体パッケージであって、
   前記複数のアウターリードは、前記アウターリードが延びる方向に対して交差する方向に沿って互いに間隔をあけて配列されるアウターリード群を有し、
   前記アウターリード群のなかで両端に位置する端部アウターリードの表面積は、その両端の前記端部アウターリードの間に介在する中間アウターリードよりも大きくされる、半導体パッケージ。
5. 請求項４に記載の半導体パッケージであって、
   前記端部アウターリードは、リード幅、リード厚およびリード長の少なくとも１つが前記中間アウターリードよりも大きい領域を有する、半導体パッケージ。
6. 半導体素子が樹脂により封止されたパッケージ本体と、
   前記半導体素子に電気的に接続され前記パッケージ本体から外部に延び、その延びる方向に対して交差する方向に沿って互いに間隔をあけて配列される複数のアウターリードと、
   を備え、
   前記複数のアウターリードのなかで両端に位置する端部アウターリードの表面積は、その両端の前記端部アウターリードの間に介在する中間アウターリードよりも大きくされる
   半導体パッケージ。
7. 請求項６に記載の半導体パッケージであって、
   前記端部アウターリードは、リード幅、リード厚およびリード長の少なくとも１つが前記中間アウターリードよりも大きい領域を有することで、前記端部アウターリードの表面積が前記中間アウターリードよりも大きくされる、半導体パッケージ。
8. 請求項６または７に記載の半導体パッケージであって、
   前記端部アウターリードの表面に複数の凹凸が設けられることで、前記端部アウターリードの表面積が前記中間アウターリードよりも大きくされる、半導体パッケージ。
9. 請求項６〜８のいずれか１項に記載の半導体パッケージであって、
   少なくとも１つの前記アウターリードの表面に複数の凹凸が設けられる、半導体パッケージ。

Images