JP2020155465A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体装置の搬送時にパッケージ層に電荷を帯電し難くする。【解決手段】半導体装置１０は、半導体素子と半導体素子を被覆するパッケージ層１２とを備える。半導体装置１０は、半導体装置１０を基板上に実装したときに基板に対向するパッケージ層１２の下面と下面の反対の面であるパッケージ層１２の上面との少なくとも一方に設けられる突起３０を備えている。突起３０は、半導体装置１０の自重では屈曲しない一方、半導体装置１０を基板上に実装するときにかかる荷重によって屈曲する強度を有している。【選択図】図１

Description

本明細書に開示する技術は、半導体装置に関する。

半導体素子と半導体素子を被覆するパッケージ層とを備える半導体装置が開発されている。この種の半導体装置では、パッケージ層の上面及び下面は、平坦又は略平坦に形成されている。例えば、特許文献１には、略平坦な上面と平坦な下面を有するパッケージ層を備える半導体装置が開示されている。パッケージ層の上面には、表面積を大きくするために全面に凹凸が設けられている。これによって、パッケージ層において、半導体素子から発生する熱を外部に放熱するための放熱性能が向上する。

特開２００１−２３７３５２号公報

この種の半導体装置は、基板に実装するために搬送されるとき、パッケージ層の上面又は下面を下方に向けて搬送されるため、パッケージ層の上面又は下面がコンベア等の他の部材と接触する。特許文献１の半導体装置は、パッケージ層の上面及び下面が略平坦であるため、搬送中に他の部材と接触する面積が大きくなり、摩擦等によるパッケージ層への帯電量が多くなる。このため、例えば、リードピンが接地金属に接触する等によりパッケージ層に帯電した電荷が放電したときに、半導体装置内の半導体素子の内部回路が破壊されることがあった。本明細書は、半導体装置の搬送時にパッケージ層に電荷を帯電し難くする技術を開示する。

本明細書に開示する半導体装置は、半導体素子と半導体素子を被覆するパッケージ層とを備える。半導体装置は、半導体装置を基板上に実装したときに基板に対向するパッケージ層の下面と下面の反対の面であるパッケージ層の上面との少なくとも一方に設けられる突起を備えている。突起は、半導体装置の自重では屈曲しない一方、半導体装置を基板上に実装するときにかかる荷重によって屈曲する強度を有している。

上記の半導体装置では、パッケージ層の下面及び上面の少なくとも一方に突起を設けることによって、半導体装置の搬送時にパッケージ層が他の部材に接触し難くなる。これによって、半導体装置と他の部材との間の接触面積を減少させることができ、摩擦等による静電気帯電量を減少させることができる。また、パッケージ層の下面及び上面の少なくとも一方に突起を設けることによって、パッケージ層の下面又は上面と他の部材との間に誘電率の小さい空気の層が設けられる。これによって、パッケージ層の下面又は上面と他の部材との間の静電容量を小さくすることができ、帯電電荷量を減少させることができる。さらに、突起が半導体装置を基板上に実装するときにかかる荷重によって屈曲することによって、搬送時にパッケージ層から突出している突起を、実装時にはパッケージ層から突出しない状態とすることができる。このため、半導体装置の実装時に、突起に妨害されることなくパッケージ層を基板に接触させることができる。

実施例１に係る半導体装置の概略構成を模式的に示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）を上下反転させた図である。 半導体装置を基板に実装したときにかかる荷重によって、突起が屈曲することを説明するための図。 実施例２に係る半導体装置の概略構成を模式的に示す図であり、（ａ）は突起が屈曲していない状態の斜視図であり、（ｂ）は突起が屈曲した状態の斜視図である。 変形例の半導体装置の概略構成を模式的に示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）を上下反転させた図である。 突起の構成の他の例を示す模式図。 実装時に突起が回路基板の窪みに挿入される例を説明するための図であり、（ａ）は円錐状の突起を備える半導体装置の例であり、（ｂ）は板状の突起を備える半導体装置の例である。

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。

（特徴１）本明細書に開示する半導体装置では、突起は、パッケージ層と接続する端部の近傍に設けられる切欠き部を備えていてもよい。このような構成によると、突起が切欠き部を備えることによって、半導体装置を基板上に実装したときに突起を屈曲し易くすることができる。

（特徴２）本明細書に開示する半導体装置では、下面及び上面の少なくとも一方に、Ｎ個（Ｎは３以上の自然数）の突起を備えていてもよい。Ｎ個の突起は、下方に向けて平坦面に載置したときに平坦面と点接触する形状を有していてもよい。このような構成によると、Ｎ個の突起が点接触することによって、Ｎ個の突起と他の部材との間の接触面積をより小さくすることができる。また、点接触する突起を少なくとも３個備えるため、３個の突起の配置によっては、パッケージ層が他の部材に接触しなくなる場合がある。このような場合には、搬送時に他の部材と接触するのは突起のみとなり、突起と他の部材との間の接触面積をより小さくすることができる。

（特徴３）本明細書に開示する半導体装置では、下面及び上面の少なくとも一方に、Ｍ個（Ｍは２以上の自然数）の突起を備えていてもよい。Ｍ個の突起は、下方に向けて平坦面に載置したときに平坦面と線接触する形状を有していてもよい。Ｍ個の突起は、下面又は上面を平面視したときに、パッケージ層の外周に沿って配置されていてもよい。このような構成によると、Ｍ個の突起が線接触することによって、Ｍ個の突起と他の部材との間の接触面積をより小さくすることができる。また、Ｍ個の突起をパッケージ層の外周に沿って配置することによって、パッケージ層の下面又は上面に、例えば、バンプ形状の電極が設けられる場合であっても、パッケージ層の下面又は上面に突起を設けることができる。

（特徴４）本明細書に開示する半導体装置は、パッケージ層の上面及び下面の間の側面からパッケージ層の外部に露出する電極部をさらに備えていてもよい。Ｍ個の突起は、Ｍ個の突起が屈曲したときの半導体装置を上面視したときに、電極部の少なくとも一部を覆うように配置されていてもよい。このような構成によると、実装後にＭ個の突起が電極部の少なくとも一部を覆うため、Ｍ個の突起によって電極部が接地金属等に接触しないように保護することができる。

（実施例１）
以下、実施例１に係る半導体装置１０について説明する。図１に示すように、半導体装置１０は、パッケージ層１２と、複数のリードフレーム２０と、突起３０を備えている。パッケージ層１２は、樹脂で形成されており、内部に半導体素子（図示省略）を封止している。パッケージ層１２は、略直方体状であり、上面１４及び下面１６と、４つの側面１８を備えている。４つの側面１８のうちの対向する２つには、リードフレーム２０が露出している。以下では、リードフレーム２０が露出する２つの側面１８を側面１８ａと称し、リードフレーム２０が露出しない２つの側面１８を側面１８ｂと称することがある。側面１８ａ、１８ｂの高さ方向（すなわち、Ｚ方向）の寸法は、上面１４及び下面１６の一辺の寸法（すなわち、Ｘ方向の寸法及びＹ方向の寸法）より小さくされている。以下では、図１の＋Ｚ方向に向かう方向を「上方」と称し、−Ｚ方向に向かう方向を「下方」と称することがあり、半導体装置１０のパッケージ層１２の＋Ｚ方向の面を「上面」と称し、−Ｚ方向の面を「下面」と称することがある。

リードフレーム２０は、金属で形成されており、パッケージ層１２の内部に封止される半導体素子（図示省略）と電気的に接続している。リードフレーム２０は、側面１８ａからパッケージ層１２の外部に露出している。具体的には、リードフレーム２０は、第１部分２２と、第２部分２４と、第３部分２６を備えている。第１部分２２は、パッケージ層１２の側面１８ａのＺ方向の略中心から側面１８ａに対して略垂直に突出している。第２部分２４は、第１部分２２に接続しており、その一端が第１部分２２の先端から側面１８ａと平行に下方に向かって（すなわち、−Ｚ方向に）延びている。第３部分２６は、第２部分２４に接続しており、第２部分２４の他端から第１部分２２と平行に（すなわち、側面１８ａに対して略垂直に）延びている。第３部分２６の下面（すなわち、リードフレーム２０の下面）の高さは、パッケージ層１２の下面１６の高さと略一致している。リードフレーム２０のＹ方向の寸法は側面１８ａのＹ方向の寸法より小さくされており、複数のリードフレーム２０がＹ方向に沿って側面１８ａから露出している。なお、パッケージ層１２内に配置される半導体素子の種類や配置位置、及び、半導体素子とリードフレーム２０との接続形態については、半導体装置１０の種類に応じて適宜変更できる。また、パッケージ層１２から露出するリードフレームの数、形状、配置位置等については、特に限定されない。

突起３０は、パッケージ層１２の上面１４及び下面１６に設けられており、本実施例では、上面１４及び下面１６にそれぞれ３個ずつ配置されている。突起３０は、円錐状であり、上面１４に配置される３個の突起３０と下面１６に配置される３個の突起３０（すなわち、合計６個の突起３０）は全て同じ形状である。上面１４に配置される突起３０は、尖端が上方となるように配置され、下面１６に配置される突起３０は、尖端が下方となるように配置される。突起３０は、上面１４又は下面１６を下方にして半導体装置１０を他の部材の平坦面（以下では、単に「平坦面」ともいう）に載置したときに、突起３０の尖端のみが平坦面と接触し、パッケージ層１２の上面１４又は下面１６が平坦面と接触しないように配置されている。具体的には、図１（ａ）に示すように、突起３０は、パッケージ層１２の上面１４上において、＋Ｘ方向かつ＋Ｙ方向の角部と、＋Ｘ方向かつ−Ｙ方向の角部と、−Ｘ方向かつＹ方向に平行な辺の中心付近の３箇所に配置される。このように３個の突起３０を配置することによって、上面１４を下方にして半導体装置１０を平坦面に載置したときに、パッケージ層１２の上面１４が平坦面に接触することなく、３個の突起３０の尖端のみで半導体装置１０を支持することができる。また、図１（ｂ）に示すように、突起３０は、パッケージ層１２の下面１６上において、＋Ｘ方向かつ＋Ｙ方向の角部と、＋Ｘ方向かつ−Ｙ方向の角部と、−Ｘ方向かつＹ方向に平行な辺の中心付近の３箇所に配置される。これによって、下面１６を下方にして半導体装置１０を平坦面に載置したときにも、パッケージ層１２の下面１６が平坦面に接触することなく、３個の突起３０の尖端のみで半導体装置１０を支持することができる。このため、上面１４又は下面１６を下方にして半導体装置１０を他の部材（例えば、半導体装置１０を搬送するためのコンベア等）に載置したときに、他の部材と半導体装置１０との間の接触面積を小さくすることができる。

また、突起３０は円錐状であるため、上面１４又は下面１６を下方にして半導体装置１０を平坦面に載置したときに、突起３０の尖端は平坦面に点接触する。従来の半導体装置では、突起３０を備えていないため、パッケージ層の上面又は下面を下方にして半導体装置を平坦面に載置すると、パッケージ層の上面又は下面の略全体が平坦面に接触する。すなわち、従来の半導体装置では、パッケージ層は平坦面に面接触する。一方、本実施例の半導体装置１０は、円錐状の突起３０の尖端のみが平坦面に接触する。このため、上面１４又は下面１６を下方にして半導体装置１０を他の部材に載置したときに、他の部材と半導体装置１０との間の接触面積を極めて小さくすることができる。以下では、平坦面とパッケージ層１２の上面１４又は下面１６の略全体との間に接触のように、平坦面と平面との間の接触を「面接触」と称し、平坦面と円錐状の突起３０の尖端との間の接触のように、平坦面との間で略点と言える面積で接するような接触を「点接触」と称する。

例えば、従来の半導体装置では、コンベア等の他の部材に載置したときに、パッケージ層の上面又は下面が他の部材と面接触するため、他の部材との間の接触面積が大きい。他の部材との間の接触面積が大きくなると、半導体装置を搬送する際に生じる摩擦によりパッケージ層に帯電する電荷量が多くなる。パッケージ層に帯電した電荷は、例えば、リードフレームが接地金属に接触する際に放電される。パッケージ層に帯電する電荷量が多いと、放電されたときにパッケージ層の内部に封止される半導体素子の内部回路が破壊されることがあった。本実施例では、突起３０を備えることによって、搬送時に突起３０と他の部材が点接触し、半導体装置１０（すなわち、突起３０）と他の部材との間の接触面積が小さくなる。このため、摩擦等によってパッケージ層１２に帯電する静電気帯電量を少なくすることができ、放電されたときに半導体素子の内部回路が破壊されることを抑制できる。

また、本実施例の半導体装置１０では、突起３０を備えることによって、パッケージ層１２が他の部材に接触することなく、突起３０のみで半導体装置１０を支持する。すなわち、突起３０のみで半導体装置１０を支持することによって、パッケージ層１２と他の部材との間には、誘電率の小さい空気の層が形成される。すると、パッケージ層１２と他の部材との間の静電容量に対して、空気の層の静電容量が直列に接続されるため、パッケージ層１２と他の部材との間の静電容量を小さくすることができる。例えば、半導体装置１０を平面視したとき（Ｚ方向から見たとき）の寸法が１０ｍｍ×１０ｍｍのパッケージ層１２において、パッケージ層１２と他の部材との間の静電容量が４ｐＦであるとする。このとき、突起３０によってパッケージ層１２と他の部材との間に０．５ｍｍの空気の層が形成されると、この層の静電容量１．７７ｐＦが直列に接続され、パッケージ層１２と他の部材との間の静電容量は１．２３ｐＦと大幅に減少する。このように、突起３０を設けることによって、パッケージ層１２と他の部材との間の静電容量を小さくすることができる。

また、図２に示すように、突起３０には、切欠き３２が設けられている。切欠き３２は、突起３０のパッケージ層１２と接続する端部の近傍、すなわち、突起３０の根元に設けられている。切欠き３２は、半導体装置１０を平面視したとき（Ｚ方向から見たとき）、半導体装置１０の外側に設けられている。切欠き３２は、突起３０を下方に向けて半導体装置１０を他の部材に載置したとき、半導体装置１０の自重で突起３０が屈曲しない深さ及び位置に設けられる。一方、切欠き３２は、半導体装置１０を回路基板上に実装するときにかかる荷重で突起３０が屈曲する深さ及び位置に設けられる。したがって、突起３０は、半導体装置１０が搬送される間には、半導体装置１０の自重によって屈曲することがない一方、半導体装置１０を回路基板に実装すると、その際にかかる荷重によって屈曲する。このため、半導体装置１０を回路基板に実装した後、突起３０は屈曲してパッケージ層１２から突出した状態ではなくなる。これによって、実装後に、リードフレーム２０を回路基板に接触させるか、回路基板に近接させることができ、突起３０に妨害されることなく、リードフレーム２０を回路基板に接続し易くすることができる。

なお、本実施例では、突起３０は、パッケージ層１２の上面１４及び下面１６にそれぞれ３個ずつ設けられていたが、このような構成に限定されない。突起３０は、半導体装置１０を搬送する際に下方となる面に配置されていればよく、パッケージ層１２の上面１４又は下面１６のいずれか一方のみに配置されていてもよい。また、突起３０が配置される数は特に限定されるものではなく、３個より多くても良いし、３個より少なくてもよい。突起３０を３個より多く配置すると、搬送時により安定して半導体装置１０を支持することができる。一方、突起３０を３個より少なく配置すると、搬送時に突起３０のみで半導体装置１０を支持することができず、パッケージ層１２が他の部材と接触しない状態にならないことがある。このようにパッケージ層１２と他の部材が部分的に接触する場合であっても、突起３０が設けられることによって、パッケージ層１２全体が他の部材に接触することはない。このため、パッケージ層１２と他の部材との接触面積を減少させることができると共に、パッケージ層１２と他の部材との間に空気の層が形成される部分が生じる。このため、摩擦によるパッケージ層１２の帯電容量を減少できると共に、パッケージ層１２と他の部材との間の静電容量を減少できる。

また、本実施例では、突起３０は円錐状であったが、このような構成に限定されない。突起は、平坦面（他の部材）と点接触するような形状であればよく、例えば、三角錐や四角錐等の錐体状であってもよいし、球状や半球状であってもよい。また、複数の突起３０は全て同じ形状でなくてもよく、異なる形状の突起を組み合わせて用いてもよい。さらに、他の部材と点接触する突起と、点接触しない突起（例えば、柱状等）を組み合わせてもよく、点接触しない突起として、半導体装置１０の向きを示すマーク（例えば、一番ピンを示すインデックス等）を凸状に設けてもよい。

また、本実施例の突起３０には、根元に切欠き３２が設けられていたが、このような構成に限定されない。突起３０は、半導体装置１０の自重で屈曲しない一方で、半導体装置１０を回路基板上に実装するときにかかる荷重で屈曲する強度を有していればよく、例えば、切欠きのない突起を、パッケージ層１２の上面１４又は下面１６に斜めに傾けて配置してもよい。また、突起３０を設置する角度や切欠き３２の位置を調整して、突起３０が所望の方向に屈曲するように設定してもよい。また、突起３０は、屈曲後にパッケージ層１２に接続されたままであってもよいし、屈曲によってパッケージ層１２から分離されてもよい。

（実施例２）
上記の実施例１の半導体装置１０では、突起３０は、他の部材と点接触する形状を有していたが、このような構成に限定されない。突起が面接触より小さい面積で他の部材と接触する形状であればよく、例えば、図３に示すように、半導体装置１００は、板状の突起１３０、１３４を備えていてもよい。なお、本実施例の半導体装置１００は、突起１３０、１３４の構成が実施例１の半導体装置１０と相違しており、その他の構成については略同一となっている。そこで、実施例１の半導体装置１０と同一の構成については、その説明を省略する。

図３（ａ）に示すように、半導体装置１００は、２個の上側突起１３０と、４個の下側突起１３４を備えている。上側突起１３０は、板状であり、パッケージ層１２の上面１４に配置されている。上側突起１３０は、リードフレーム２０が露出する側面１８ａに沿って配置されている。具体的には、上側突起１３０は、Ｙ方向に延びており、パッケージ層１２のＹ方向に平行な２つの辺の近傍にそれぞれ配置されている。上側突起１３０のＹ方向の寸法Ｄ１は、パッケージ層１２のＹ方向の寸法Ｄ２と略一致している。上側突起１３０の高さ方向（Ｚ方向）の寸法Ｈ１は、リードフレーム２０がパッケージ層１２の側面１８ａからＸ方向に突出する寸法Ｗ２と略一致している。上側突起１３０のＸ方向の寸法Ｗ１は、Ｙ方向の寸法Ｄ１及びＺ方向の寸法Ｈ１より小さくされている。このように上側突起１３０を配置することによって、上面１４を下方にして半導体装置１００を平坦面に載置したときに、パッケージ層１２の上面１４が平坦面に接触することなく、２個の上側突起１３０のみで半導体装置１００を支持することができる。

下側突起１３４は、板状であり、パッケージ層１２の下面１６に配置されている。下側突起１３４は、リードフレーム２０が露出しない側面１８ｂに沿って配置されている。具体的には、下側突起１３４は、Ｘ方向に延びており、パッケージ層１２のＸ方向に平行な２つの辺の近傍にそれぞれ２個ずつ配置されている。すなわち、パッケージ層１２の−Ｘ方向に平行な辺の近傍に、２個の下側突起１３４が直列に離間して配置されており、図３（ａ）では図示されていないが、パッケージ層１２の＋Ｘ方向に平行な辺の近傍に、２個の下側突起１３４が直列に離間して配置されている。下側突起１３４のＹ方向の寸法Ｄ３は、Ｘ方向の寸法Ｗ３及びＺ方向の寸法Ｈ３より小さくされている。このように下側突起１３４を配置することによって、下面１６を下方にして半導体装置１００を平坦面に載置したときに、パッケージ層１２の下面１６が平坦面に接触することなく、４個の下側突起１３４のみで半導体装置１００を支持することができる。このため、上面１４又は下面１６を下方にして半導体装置１００を他の部材に載置したときに、他の部材と半導体装置１００との間の接触面積を小さくすることができる。

また、上側突起１３０及び下側突起１３４は板状であるため、上面１４又は下面１６を下方にして半導体装置１００を平坦面に載置したときに、上側突起１３０又は下側突起１３４の先端部分は平坦面に線接触する。すなわち、上側突起１３０は、最も寸法が小さいＸ方向の板厚（すなわち、寸法Ｗ１）に相当する面積のみで平坦面と接触し、下側突起１３４は、最も寸法が小さいＹ方向の板厚（すなわち、寸法Ｄ３）に相当する面積のみで平坦面と接触する。このため、上面１４又は下面１６を下方にして半導体装置１００を他の部材に載置したときに、他の部材と半導体装置１００との間の接触面積を小さくすることができ、実施例１の半導体装置１０と同様の作用効果を奏することができる。以下では、平坦面との間で略線状と言える面積で接するような接触を「線接触」と称する。

また、上側突起１３０には、半導体装置１００を平面視したときの半導体装置１００の外側に切欠き１３２が設けられている。切欠き１３２は、上側突起１３０を下方に向けて半導体装置１００を他の部材に載置したとき、半導体装置１００の自重で上側突起１３０が屈曲しない深さ及び位置に設けられる一方、半導体装置１００を回路基板上に実装するときにかかる荷重で上側突起１３０が外側に向かって屈曲する深さ及び位置に設けられる。また、上側突起１３０には、屈曲したときにパッケージ層１２から分離しないように切欠き１３２が設けられる。上述したように、上側突起１３０は、リードフレーム２０が露出する側面１８ａに沿って配置されている。このため、図３（ｂ）に示すように、上側突起１３０が屈曲すると、上側突起１３０は、リードフレーム２０を覆うように、リードフレーム２０の上方に位置する。これによって、実装後に、例えば接地金属等がリードフレーム２０に接触することを回避することができ、リードフレーム２０を保護することができる。

また、下側突起１３４には、半導体装置１００を平面視したときの半導体装置１００の外側に切欠き１３６が設けられている。切欠き１３６は、下側突起１３４を下方に向けて半導体装置１００を他の部材に載置したとき、半導体装置１００の自重で下側突起１３４が屈曲しない深さ及び位置に設けられる一方、半導体装置１００を回路基板上に実装するときにかかる荷重で下側突起１３４が外側に向かって屈曲する深さ及び位置に設けられる。これによって、実装後に、リードフレーム２０を回路基板に接触させるか、回路基板に近接させることができ、下側突起１３４に妨害されることなく、リードフレーム２０を回路基板に接続し易くすることができる。

なお、本実施例では、上側突起１３０に切欠き１３２が設けられていたが、このような構成に限定されない。上側突起１３０は、半導体装置１００の自重で屈曲しない一方で、半導体装置１００を回路基板上に実装するときにかかる荷重で、分離することなく外側に屈曲する強度を有していればよい。同様に、下側突起１３４についても、半導体装置１００の自重で屈曲しない一方で、半導体装置１００を回路基板上に実装するときにかかる荷重で外側に屈曲する強度を有していればよい。また、上側突起は、屈曲したときにリードフレーム２０の少なくとも一部を覆えばよく、リードフレーム２０全体を覆うように配置されていなくてもよい。例えば、上側突起のＹ方向の寸法（本実施例の寸法Ｄ１に相当する寸法）は、パッケージ層１２のＹ方向の寸法Ｄ２より小さくてもよいし、上側突起の高さ方向の寸法（本実施例の寸法Ｈ１に相当する寸法）は、リードフレーム２０がパッケージ層１２の側面１８からＸ方向に突出する寸法Ｗ２より小さくてもよい。このような場合であっても、上側突起によって接地金属等がリードフレーム２０に接触し難くなり、リードフレーム２０を保護することができる。

（変形例）
上記の実施例１及び２では、パッケージ層１２の側面１８ａからリードフレーム２０が露出する半導体装置１０、１００のパッケージ層１２に突起３０、１３０、１３４を設けていたが、このような構成に限定されない。例えば、図４に示すように、パッケージ層１２の下面１６から複数のバンプ２２０が露出する半導体装置２００に突起２３０を設けてもよい。半導体装置２００は、上側突起２３０と、下側突起２３４を備えている。上側突起２３０は、Ｙ方向に延びており、パッケージ層１２のＹ方向に平行な２つの辺の近傍にそれぞれ配置されている。上側突起２３０は、半導体装置２００の自重で屈曲しない一方で、半導体装置２００を回路基板上に実装するときにかかる荷重で分離することなく外側に屈曲する。下側突起２３４は、Ｙ方向に延びており、パッケージ層１２のＹ方向に平行な２つの辺の近傍にそれぞれ配置されている。下側突起２３４は、半導体装置２００の自重で屈曲しない一方で、半導体装置２００を回路基板上に実装するときにかかる荷重で外側に屈曲する。

上側突起２３０及び下側突起２３４は板状であるため、上面１４又は下面１６を下方にして半導体装置１００を平坦面に載置したときに、上側突起１３０又は下側突起１３４の先端部分は平坦面に線接触する。このため、上面１４又は下面１６を下方にして半導体装置１００を他の部材に載置したときに、他の部材と半導体装置１００との間の接触面積を小さくすることができる。また、下側突起２３４が板状であることによって、下側突起２３４をパッケージ層１２の下面１６の外周近傍に配置することができる。すなわち、下面１６においてバンプ２２０が露出していない部分に下側突起２３４を配置することができる。このため、バンプ２２０を備える半導体装置２００であっても、下側突起２３４を設置することができる。さらに、上側突起２３０は、屈曲すると、パッケージ層１２の外側に突出した状態となる。これによって、実装後に、接地金属等がパッケージ層１２の下方に位置するバンプ２２０に接触し難くなり、バンプ２２０を保護することができる。

なお、上側突起２３０及び下側突起２３４のＹ方向の寸法や配置する数は、特に限定されない。上側突起２３０及び下側突起２３４のＹ方向の寸法は、パッケージ層１２のＹ方向の寸法より小さくてもよいし、Ｙ方向に沿って直列に２つ以上並べて配置してもよい。また、上側突起２３０及び下側突起２３４は、パッケージ層１２のＹ方向に平行な２つの辺の近傍に配置されていてもよいし、パッケージ層１２のＸ方向に平行な２つの辺の近傍に配置されていてもよい。例えば、上側突起２３０がパッケージ層１２のＸ方向に平行な辺の近傍に配置され、下側突起２３４がパッケージ層１２のＹ方向に平行な辺の近傍に配置されていてもよいし、上側突起２３０がパッケージ層１２のＹ方向に平行な辺の近傍に配置され、下側突起２３４がパッケージ層１２のＸ方向に平行な辺の近傍に配置されていてもよいし、上側突起２３０及び下側突起２３４の両方がパッケージ層１２のＸ方向に平行な辺の近傍に配置されていてもよい。

なお、上記の実施例１では、パッケージ層１２の上面１４及び下面１６の両面に他の部材と点接触する種類の突起３０を配置し、上記の実施例２及び変形例では、パッケージ層１２の上面１４及び下面１６の両面に他の部材と線接触する種類の突起１３０、１３４、２３０、２３４を配置していたが、このような構成に限定されない。パッケージ層１２の上面１４と下面１６に異なる種類の突起を配置してもよい。例えば、図５に示すように、パッケージ層１２の上面１４に他の部材と点接触する円錐状の突起３３０を配置し、パッケージ層１２の下面１６に他の部材と線接触する板状の突起３３２を配置してもよい。

また、上記の実施例１、２及び変形例では、実装時に突起３０、１３０、１３４、２３０、２３４が屈曲していたが、このような構成に限定されない。例えば、図６に示すように、回路基板２、１０２に窪み４、１０４を設け、実装時に突起３０、１３０、１３４、２３０、２３４が窪み４、１０４に挿入されてもよい。図６（ａ）に示すように、回路基板２には、円形の窪み４が３つ設けられている。３つの窪み４は、上記の実施例１の半導体装置１０のパッケージ層１２の下面１６に配置される３個の突起３０に対応する位置に配置されている。半導体装置１０を回路基板２に実装すると、パッケージ層１２の下面１６に配置される突起３０は屈曲することなく窪み４に挿入される。また、図６（ｂ）に示すように、回路基板１０２には、矩形の窪み１０４が４つ設けられている。４つの窪み１０４は、上記の実施例２の半導体装置１００を回路基板１０２に実装すると、パッケージ層１２の下面１６に配置される突起１３４が屈曲することなく窪み１０４に挿入されるように形成されている。この場合には、窪み４、１０４の位置に合わせて半導体装置１０、１００を実装できるため、半導体装置１０、１００を正確な位置に実装できる。また、このような構成であっても、突起３０、１３０、１３４によって他の部材と半導体装置１０、１００との間の接触面積を小さくすることができ、上記の実施例１、２及び変形と同様の作用効果を奏することができる。

以上、本明細書に開示の技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。

１０、１００、２００、３００：半導体装置
１２：パッケージ層
１４：パッケージ層の上面
１６：パッケージ層の下面
１８、１８ａ、１８ｂ：パッケージ層の側面
２０：リードフレーム
３０、３３０、３３２：突起
１３０、２３０：上側突起
１３２：切欠き
１３４、２３４：下側突起
１３６：切欠き

Claims (5)

1. 半導体素子と前記半導体素子を被覆するパッケージ層とを備える半導体装置であって、
   前記半導体装置を基板上に実装したときに前記基板に対向する前記パッケージ層の下面と前記下面の反対の面である前記パッケージ層の上面との少なくとも一方に設けられる突起を備えており、
   前記突起は、前記半導体装置の自重では屈曲しない一方、前記半導体装置を基板上に実装するときにかかる荷重によって屈曲する強度を有している、半導体装置。
2. 前記突起は、前記パッケージ層と接続する端部の近傍に設けられる切欠き部を備えている、請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記下面及び前記上面の少なくとも一方に、Ｎ個（Ｎは３以上の自然数）の前記突起を備えており、
   前記Ｎ個の突起は、下方に向けて平坦面に載置したときに前記平坦面と点接触する形状を有する、請求項１又は２に記載の半導体装置。
4. 前記下面及び前記上面の少なくとも一方に、Ｍ個（Ｍは２以上の自然数）の前記突起を備えており、
   前記Ｍ個の突起は、下方に向けて平坦面に載置したときに前記平坦面と線接触する形状を有し、
   前記Ｍ個の突起は、前記下面又は前記上面を平面視したときに、前記パッケージ層の外周に沿って配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置。
5. 前記パッケージ層の前記上面及び前記下面の間の側面から前記パッケージ層の外部に露出する電極部をさらに備えており、
   前記Ｍ個の突起は、前記Ｍ個の突起が屈曲したときの前記半導体装置を上面視したときに、前記電極部の少なくとも一部を覆うように配置されている、請求項４に記載の半導体装置。

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