JP4458502B2 - Surface mount semiconductor device - Google Patents
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Description
【0001】
本発明は、放熱性が良好で半導体チップに機械的ストレスを与えず、かつ、全体として小型化を実現した面実装型半導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の面実装型半導体装置の構造例を図9に示す。
図において、1は面実装型半導体装置の全体を示し、中実角型の樹脂パッケージ2内に第1の外部端子3と第2の外部端子4を有している。
第1の外部端子3の内方端3a上には、例えばダイオード構造を有する半導体チップ11が搭載固着されている。この半導体チップ11の一方の主面(図9では上面)と第2の外部端子4の内方端4aとは内部リード5により接続されている。
上記樹脂パッケージ2の側面から外部に導出した第1の外部端子3及び第2の外部端子4の外方端3b,4bはクランク状に折り曲げられ、それら外方端3b,4bの下面と樹脂パッケージ2の下面が略面一になるように形成されている。
【0003】
次に、上記のような構造の面実装型半導体装置1の製造方法ついて、図10を参照して説明する。
図10において、6は上記面実装型半導体装置1に使用されるリードフレームを示し、このリードフレーム6は対向する一対のサイドフレーム7,8を有する。これらのサイドフレーム7,8の対向する位置から内方に互いに延びる第1リード9と第2リード10が形成されている。また、一対のサイドフレーム7,8は所定間隔を置いて連結部11により連結されている。
【0004】
上記リードフレーム6の第1リード9上に半導体チップ11を搭載・固着させた後、該半導体チップ11の表面電極と第2リード10内方端とを内部リード5により半田固着させる。
【0005】
上記のように組み立てられたリードフレーム6を図示しないモールド金型に収め、半導体チップ11の周囲を一定の範囲に亘って樹脂モールドし、図9に示したような樹脂パッケージ2を形成する。
その後、モールド金型から取り出したリードフレーム6は、所定の位置で切断する。この切断と同時に、あるいはその後のフォーミング加工により第1リード9及び第2リード10の樹脂パッケージ2から外部に突出した部分に対してクラック状に折り曲げ加工を施し、図9に示したような外部端子3,4を有する面実装型半導体装置1を得る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の面実装型半導体装置は上記のように構成されているので、概略、次のような解決すべき課題があった。
(1)面実装型半導体装置1の運転時における半導体チップ11からの発熱の大部分は、樹脂パッケージ2から外部に導出された第1の外部端子3及び第2の外部端子4により放熱される。従って、放熱効果を上げるためには、該外部端子3,4を大きくする必要があり、面実装型半導体装置1全体の小型化の要請に十分応えることが困難であった。
(2)従来では面実装型半導体装置1の樹脂パッケージ2を形成後に、第1の外部リード3及び第2の外部リード4の外方端3b,4bを折り曲げ加工するために、加工時の機械的ストレスが半導体チップ11に加えないための方策が必要で、リード曲げ装置の複雑化やこの装置の運転時の管理を煩雑なものにしていた。
(3)面実装型半導体装置1の重心が樹脂パッケージ2の高さ方向に対して高くなるため、プリント基板等に搭載・固着させる場合に安定性が悪く、組立時の作業性が悪かった。
【0007】
【発明の目的】
本発明は上記のような課題を解決すためになされたもので、放熱性に優れ、小型でかつプリント基板等に搭載・固着させる場合に安定性が良く、また、半導体チップに機械的ストレスを加えるおそれのない面実装型半導体装置を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明によれば、半導体チップ(11)と、この半導体チップ(11)の両電極にそれぞれ接続される第1の外部端子(21)と、第2の外部端子(22)とを備え、上記半導体チップ(11)、第1の外部端子(21)及び第2の外部端子(22)の周囲が、第1の外部端子(21)及び第2の外部端子の一部を露出させて樹脂パッケージ(2)で樹脂封止された面実装型半導体装置(20)であって、
上記第1の外部端子(21)は、その上面に半導体チップ(11)の一方の主面が固着され、該第1の外部端子(21)の下面は、前記樹脂パッケージ(2)の下面と同一になるように外部に露出し、
上記第2の外部端子(22)は、上記半導体チップ(11)及び第1の外部端子(21)を覆うように略コ字状に形成され、該第2の外部端子(22)の内側底部と上記半導体チップ(11)の他方の主面とが固着され、該第2の外部端子(22)両端の外方端(22b,22c)は、上記樹脂パッケージ(2)から外部に露出し、かつ、該樹脂パッケージ(2)の下面と面一に形成し、
前記第1の外部端子(21)の中央部に半導体チップ(11)側に向けて突き出る凸部(21a)を設けたことを特徴する面実装型半導体装置(20)が提供される。
請求項1に記載の面実装型半導体装置(20)では、第1の外部端子(21)が樹脂パッケージ(2)の下面と面一に配置され、該第1の外部端子(21)上に半導体チップ(11)が搭載・固着されるため、必然的に重心が樹脂パッケージ(2)の下部に位置することになる。また、樹脂パッケージ(2)内に配置される第2の外部端子(22)は予めフォーミング加工されているため、半導体チップ(11)に機械的ストレスを加えることがない。また、半導体チップ(11)からの発熱は外部に下面が露出した第1の外部端子(21)及び該半導体チップ(11)を囲むように配置された第2の外部端子(22)を介して行われるので、放熱性が良く、かつ、樹脂パッケージ(2)の高さを低く抑えられるので小型化が実現できる。
【0009】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を説明する。図1は本発明に関連する第1例を示す面実装型半導体装置の断面図である。図において、面実装型半導体装置20は、平板状の第1の外部端子21を有し、この外部端子21は紙面の裏面方向に延びている。第1の外部端子21の中央部に、例えばダイオード構造を有する半導体チップ11が搭載・固着されている。上記の半導体チップ11及び第1の外部端子21を覆うように略コ字状に形成された第2の外部端子22が配置されている。第2の外部端子22の内方部22aの中央は、前記半導体チップ11の表面電極、例えばアノード電極に固着される。
【0010】
一方、互いにクランク状に折り曲げられた外方端22b,22cは樹脂パッケージ2の外部に一部が導出されている。ここで、重要なことは第1の外部端子21の下面と、第2の外部端子22の外方端22b,22cの下面が、樹脂パッケージ2の下面と面一に形成され、かつ、第1の外部端子21の下面及び第2の外部端子22の外方端22b,22cの下面が外部に露出していることである。これらの露出面は、例えばプリント基板の導体パターン上に載せられ、該導体パターンに密着して半田固着されるためである。
【0011】
次に、上記のような構造の面実装型半導体装置1の製造方法について、図2及び図3を参照して説明する。
まず、図2示すようなリードフレーム30を使用する。このリードフレーム30は、一対のサイドフレーム31,32を有し、このサイドフレーム31,32間にリード部33が該リードフレーム30の長手方向に沿って等間隔で形成されている。
【0012】
上記のリード部33には、プレス機械等により予め折り曲げ形成された略コ字状の凹部34が形成されている。この凹部34に半導体チップ11を載置・固着させた後、板状のリード部材35を、それぞれの凹部34に載置・固定させた半導体チップ11上に差し渡すようにして固着させる。
次に、図示を省略したモールド金型にリードフレーム30を収め、所定の範囲の樹脂モールドを施し、樹脂パッケージ2を形成する。
【0013】
その後、リードフレーム30からサイドフレーム31,32の部分を切り離して図3に示すような個々の面実装型半導体装置20を得る。
なお、図3は、図2のA−A線に沿う断面図であり、図2と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【0014】
上記のように構成された面実装型半導体装置1は、樹脂パッケージ2から外部に露出した第2の外部端子22の外方端22b,22cの両方で放熱されると共に、第1の外部端子21の下面、すなわち、樹脂パッケージ2からの露出面を介して放熱されるため、著しく放熱効果が向上する。
【0015】
また、板状の第1の外部端子21上に半導体チップ11を搭載し、かつ、第2の外部端子22の外方端22b,22cを樹脂パッケージ2の下面と面一になるように導出したので、重心を低くすることができる。このため、第1の外部端子21の下面及び第2の外部端子22の外方端22b,22cの下面を、例えばプリント基板の導体パターン上に載置する場合に安定性が良く、半田付け作業等における作業性が著しく向上する。
【0016】
さらに、樹脂パッケージ2の高さを低く抑えることができるため、面実装型半導体装置1全体の小型化を実現することができる。また、第2の外部端子22が予め折り曲げ加工されているため、樹脂モールド後に半導体チップ11に機械的ストレスを加えることがなく、従って電気特性への悪影響あるいは半導体チップ11を損傷させるというようなおそれもない。
【0017】
次に、本発明に関連する第2例を、図4を参照して説明する。この面実装型半導体装置20の特徴は、第2の外部端子22の立上り部22d,22eの側面を樹脂パッケージ2から外部に露出するようにした点である。上記のように立上り部22d,22eの側面を外部に露出させることにより半導体チップ11からの発熱を一層効果的に放熱することができる。
【0018】
図5は、本発明に関連する第3例を示し、この例では第2の外部端子22の内方部22aの略中央に、半導体チップ11に向かって突き出た凸部22fを設けたものである。この例によれば、半導体チップ11の一方の主面に形成された表面電極部分のみに凸部22fを対応させて半田固着させることができる利点が生じる。
【0019】
図6は、本発明の第1の実施例を示し、第1の外部端子21の中央に半導体チップ11に向かって突き出た凸部21aを設けたものである。この実施例によれば、上記第3例と同様に半導体チップ11の他方の主面に形成された表面電極部分のみに凸部21aを対応させて半田固着させることができる利点が生じる。
【0020】
図7は、本発明に関連する第4例を示し、第2の外部端子22の内方部22aと半導体チップ11との間に、銅(Cu)、あるいは銅にニッケル(Ni)メッキ等を施した材料からなる導電性部材23を介在させたものである。この例によれば、半導体チップ11からの発熱を、導電性部材23及び第2の外部端子22を介してさらに効果的に放熱できる利点が生じる。
【0021】
図8は、本発明に関連する第5例を示し、この例では第1の外部端子21と半導体チップ11との間に上記第4例と同様の材料で形成した導電性部材23を介在させたものである。この例によれば、半導体チップ11からの発熱を導電性部材23及び第1の外部端子21を介してさらに効果的に放熱できる利点が生じる。
【0022】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は第1の外部端子の下面及び第2の外部端子の外方端の下面を樹脂パッケージの下面と面一とし、かつ、外部に露出するように形成したので、放熱効果が良好となる。また、半導体チップを含めて各部材を樹脂パッケージの下部に位置するように配置したので、重心が低くなり、プリント基板等に載置した場合の安定性が向上する。さらに、樹脂パッケージの高さを低くすることができ、その結果、面実装型半導体装置の小型化を実現することができる。
また、樹脂モールド後に、外部端子の折り曲げ加工を施さないため、半導体チップに機械的ストレスを加えることがなく、特性の劣化等を生じさせることがないなど、総合的に優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に関連する第1例を示す面実装型半導体装置の断面図である。
【図2】本発明に関連する第1例の面実装型半導体装置を製造するためのリードフレーム及びそれに搭載される部品の斜視図である。
【図3】図2におけるA−A線に沿う断面図である。
【図4】本発明に関連する第2例を示す断面図である。
【図5】本発明に関連する第3例を示す断面図である。
【図6】本発明の第1の実施例を示す断面図である。
【図7】本発明に関連する第4例を示す断面図である。
【図8】本発明に関連する第5例を示す断面図である。
【図9】従来のこの種の面実装型半導体装置の構造例を示す断面図である。
【図10】上記従来の面実装型半導体装置に使用されるリードフレーム及びそれに搭載される部品の斜視図である。
【符号の説明】
2 樹脂パッケージ
11 半導体チップ
20 面実装型半導体装置
21 第1の外部端子
21a 凸部
22 第2の外部端子
22a 内方部
22b 外方端
22c 外方端
22d 立上り部
22e 立上り部
22f 凸部
23 導電性部材[0001]
The present invention relates to a surface-mounting type semiconductor device that has good heat dissipation, does not give mechanical stress to a semiconductor chip, and has realized downsizing as a whole.
[0002]
[Prior art]
An example of the structure of a conventional surface mount semiconductor device is shown in FIG.
In the figure, reference numeral 1 denotes the entire surface mount semiconductor device, which has a first
On the
The
[0003]
Next, a method for manufacturing the surface-mounted semiconductor device 1 having the above structure will be described with reference to FIG.
In FIG. 10,
[0004]
After the
[0005]
The
Thereafter, the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional surface-mount type semiconductor device is configured as described above, there is a general problem to be solved as follows.
(1) Most of the heat generated from the
(2) Conventionally, after forming the
(3) Since the center of gravity of the surface-mounting semiconductor device 1 is higher than the height direction of the
[0007]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been made to solve the above-described problems, and has excellent heat dissipation, small size, good stability when mounted on a printed board or the like, and mechanical stress on a semiconductor chip. An object of the present invention is to provide a surface-mounting type semiconductor device that is not likely to be added.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the semiconductor chip (11), the first external terminal (21) connected to both electrodes of the semiconductor chip (11), and the second external terminal (22), respectively. The periphery of the semiconductor chip (11), the first external terminal (21) and the second external terminal (22) is a part of the first external terminal (21) and the second external terminal. A surface-mount type semiconductor device (20) exposed and resin-sealed with a resin package (2),
One main surface of the semiconductor chip (11) is fixed to the upper surface of the first external terminal (21), and the lower surface of the first external terminal (21) is connected to the lower surface of the resin package (2). Exposed outside to be the same,
Said second external terminal (22) is formed on the semiconductor chip (11) and the first external terminal (21) so as to cover substantially U-shaped, the inner bottom portion of the second external terminal (22) And the other main surface of the semiconductor chip (11) are fixed, and the outer ends (22b, 22c) at both ends of the second external terminal (22) are exposed to the outside from the resin package (2), And formed flush with the lower surface of the resin package (2),
A surface-mount type semiconductor device (20) is provided in which a convex portion (21a) protruding toward the semiconductor chip (11) is provided at the center of the first external terminal (21).
In the surface-mount type semiconductor device (20) according to claim 1, the first external terminal (21) is disposed flush with the lower surface of the resin package (2), and is on the first external terminal (21). Since the semiconductor chip (11) is mounted and fixed, the center of gravity is necessarily positioned below the resin package (2). Further, since the second external terminal (22) disposed in the resin package (2) is formed in advance, no mechanical stress is applied to the semiconductor chip (11). Further, heat generated from the semiconductor chip (11) is transmitted through the first external terminal (21) whose lower surface is exposed to the outside and the second external terminal (22) disposed so as to surround the semiconductor chip (11). Since it is performed, heat dissipation is good and the height of the resin package (2) can be kept low, so that downsizing can be realized.
[0009]
【Example】
Examples of the present invention will be described below. FIG. 1 is a cross-sectional view of a surface mount semiconductor device showing a first example related to the present invention. In the figure, the surface-mount
[0010]
On the other hand, the
[0011]
Next, a method for manufacturing the surface mount semiconductor device 1 having the above structure will be described with reference to FIGS.
First, a
[0012]
The
Next, the
[0013]
Thereafter, the side frames 31 and 32 are separated from the
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2. The same parts as those in FIG.
[0014]
The surface-mount type semiconductor device 1 configured as described above radiates heat at both the outer ends 22b and 22c of the second
[0015]
Further, the
[0016]
Furthermore, since the height of the
[0017]
Next, a second example related to the present invention will be described with reference to FIG. The feature of this surface-mount
[0018]
FIG. 5 shows a third example related to the present invention. In this example , a
[0019]
6 shows a first embodiment of the present invention, is provided with a
[0020]
FIG. 7 shows a fourth example related to the present invention. Copper (Cu) or nickel (Ni) plating or the like is applied between the
[0021]
FIG. 8 shows a fifth example related to the present invention. In this example , a
[0022]
【The invention's effect】
As described above, the present invention is formed so that the lower surface of the first external terminal and the lower surface of the outer end of the second external terminal are flush with the lower surface of the resin package and exposed to the outside. The heat dissipation effect is improved. Further, since each member including the semiconductor chip is arranged so as to be positioned below the resin package, the center of gravity is lowered, and the stability when placed on a printed board or the like is improved. Furthermore, the height of the resin package can be reduced, and as a result, the surface mount semiconductor device can be miniaturized.
In addition, since the external terminals are not bent after the resin molding, the semiconductor chip does not apply mechanical stress and does not cause deterioration of characteristics, etc. is there.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a surface mount semiconductor device showing a first example related to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a lead frame and components mounted thereon for manufacturing a surface-mount type semiconductor device of a first example related to the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a second example related to the present invention.
FIG. 5 is a sectional view showing a third example related to the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a sectional view showing a fourth example related to the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a fifth example related to the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of the structure of a conventional surface mount semiconductor device of this type.
FIG. 10 is a perspective view of a lead frame used in the conventional surface mount semiconductor device and components mounted thereon.
[Explanation of symbols]
2
Claims (5)
上記第1の外部端子(21)は、その上面に半導体チップ(11)の一方の主面が固着され、該第1の外部端子(21)の下面は、前記樹脂パッケージ(2)の下面と同一になるように外部に露出し、
上記第2の外部端子(22)は、上記半導体チップ(11)及び第1の外部端子(21)を覆うように略コ字状に形成され、該第2の外部端子(22)の内側底部と上記半導体チップ(11)の他方の主面とが固着され、該第2の外部端子(22)両端の外方端(22b,22c)は、上記樹脂パッケージ(2)から外部に露出し、かつ、該樹脂パッケージ(2)の下面と面一に形成し、
前記第1の外部端子(21)の中央部に半導体チップ(11)側に向けて突き出る凸部(21a)を設けたことを特徴する面実装型半導体装置(20)。A semiconductor chip (11); a first external terminal (21) connected to both electrodes of the semiconductor chip (11); and a second external terminal (22), the semiconductor chip (11), Around the first external terminal (21) and the second external terminal (22), a part of the first external terminal (21) and the second external terminal is exposed, and the resin package (2) is used for resin sealing. A stopped surface mount semiconductor device (20),
One main surface of the semiconductor chip (11) is fixed to the upper surface of the first external terminal (21), and the lower surface of the first external terminal (21) is connected to the lower surface of the resin package (2). Exposed outside to be the same,
The second external terminal (22) is formed in a substantially U shape so as to cover the semiconductor chip (11) and the first external terminal (21), and an inner bottom portion of the second external terminal (22). And the other main surface of the semiconductor chip (11) are fixed, and the outer ends (22b, 22c) at both ends of the second external terminal (22) are exposed to the outside from the resin package (2), And formed flush with the lower surface of the resin package (2),
A surface-mount type semiconductor device (20), wherein a convex portion (21a) protruding toward the semiconductor chip (11) is provided at a central portion of the first external terminal (21).
Priority Applications (1)
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