JP5649277B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
ノンリードパッケージを採用した半導体装置は、半導体チップをリードフレームとともに樹脂パッケージで封止した構造を有している。リードフレームは、金属薄板を打ち抜くことにより形成され、アイランドと、このアイランドの周囲に配置される複数のリードとを備えている。半導体チップは、アイランドの上面にダイボンディングされており、その表面と各リードの上面との間に架設されるボンディングワイヤにより、各リードと電気的に接続されている。そして、アイランドおよび各リードの下面は、樹脂パッケージの裏面において露出している。
そこで、本発明の目的は、リードと樹脂パッケージとの接合強度の向上を図ることができる、表面実装型の半導体装置を提供することである。
また、リードは、底面視において、アイランドの下面における一辺と平行に対向するように形成された一辺を有する対向側面と、当該リードの下面側から底面視円弧状に窪み、対向側面において開放されるように形成された脱落防止部とを含む。この脱落防止部に樹脂パッケージを構成する樹脂が入り込むことにより、リードの周縁部の一部は、その上下両側から樹脂パッケージに挟持される。これにより、リードと樹脂パッケージとの接合強度の向上を図ることができる。しかも、脱落防止部は、リードの下面側から底面視円弧状に窪むように形成されているので、その円弧状のあらゆる半径方向におけるリードと樹脂パッケージとの接合強度を増すことができる。その結果、樹脂パッケージからのリードの脱落を防止することができる。
ここで、リードの側面が樹脂パッケージの側面で露出する構成の場合、脱落防止部をその露出する側面で開放するように形成することも考えられる。しかしながら、この場合、樹脂パッケージの形成のための成形金型により脱落防止部が閉塞され、樹脂パッケージの材料が脱落防止部に入り込まないおそれがある。
これに対して、この半導体装置によれば、リードにおけるアイランドと対向する対向側面において開放されるように脱落防止部が形成されているので、当該脱落防止部が成形金型により閉塞されない。これにより、樹脂パッケージの材料を脱落防止部に確実に入り込ませることができる結果、リードと樹脂パッケージとの接合強度を確実に向上させることができる。
請求項2記載の発明は、前記アイランドの下面における各辺は、底面視における前記樹脂パッケージの対角線と直交するように形成されている、請求項1に記載の半導体装置である。
請求項3記載の発明は、前記リードは、前記樹脂パッケージの辺と平行になるように形成された辺をさらに含む、請求項1または2に記載の半導体装置である。
請求項4記載の発明は、前記リードは、前記樹脂パッケージの辺に平行になるように形成された2つの辺をさらに含む、請求項1または2に記載の半導体装置である。
請求項5記載の発明は、前記リードは、前記樹脂パッケージの側面で露出する側面を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の半導体装置である。
請求項6記載の発明は、前記リードは、前記樹脂パッケージの角部にそれぞれ形成され、互いに隣り合う2つの前記リードは、それぞれ互いに平行な辺を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の半導体装置である。
請求項7記載の発明は、前記樹脂パッケージの対角線方向で互いに対向する2つの前記リードは、当該対角線方向で対向する各前記対向側面が互いに平行になるように形成されている、請求項6に記載の半導体装置である。
請求項8記載の発明は、前記樹脂パッケージは、底面視で四角形状に形成されている、請求項1〜7のいずれか一項に記載の半導体装置である。
請求項9記載の発明は、前記アイランドは、底面視で四角形状に形成されている、請求項1〜8のいずれか一項に記載の半導体装置である。
請求項10記載の発明は、前記アイランドは、正方形である、請求項9に記載の半導体装置である。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の底面図である。図2は、図1に示す半導体装置を切断線II−IIで切断したときの模式的な断面図である。
半導体装置1は、半導体チップ2をリードフレーム3とともに樹脂パッケージ4で封止した構造を有している。半導体装置1の外形は、扁平な直方体形状(この実施形態では、平面視正方形状の6面体)をなしている。
アイランド5は、平面視四角形状(この実施形態では、平面視正方形状)をなしている。アイランド5の下面は、樹脂パッケージ4の裏面で露出している。
リード6は、底面視で、アイランド5の四辺とそれぞれ対向する部分に配置されている。各リード6は、底面視台形状に形成されている。より具体的には、各リード6は、平面視で、アイランド5の対向する辺と平行な辺7と、樹脂パッケージ4の側面上を延びる辺8と、辺8と直交し、樹脂パッケージ4の側面と平行に延びる辺9と、辺7と辺8,9とをそれぞれ接続する辺10,11とを有する形状に形成されている。
そして、各リード6の下面は、凹部12を除いて、樹脂パッケージ4の裏面で露出し、配線基板(図示せず)との接続のための外部端子として機能する。また、各リード6の辺8を有する側面は、樹脂パッケージ4の側面で露出している。
そして、各リード6には、その下面側から窪み、辺7を有する側面において開放される凹部12が形成されている。この凹部12に樹脂パッケージ4の材料が入り込んでいることにより、各リード6の凹部12が形成されている部分は、その上下両側から樹脂パッケージ4に挟持されている。これにより、各リード6と樹脂パッケージ4との接合強度の向上を図ることができる。その結果、樹脂パッケージ4からのリード6の脱落を防止することができる。
また、凹部12が底面視半円形状に形成されているので、その円弧のあらゆる半径方向におけるリード6と樹脂パッケージ4との接合強度を増すことができる。
図3は、参考例に係る半導体装置の底面図である。図3において、図1に示す各部に相当する部分には、それらの各部に付した参照符号と同一の参照符号を付している。そして、以下では、図3に示す構成について、図1に示す構成との相違点のみを説明し、同一の参照符号を付した各部の説明を省略する。
この構成においても、各リード6と樹脂パッケージ4との接合強度の向上を図ることができる。その結果、樹脂パッケージ4からのリード6の脱落を防止することができる。
図4に示す半導体装置41では、各リード6における辺8を有する部分に、その辺8に沿う方向の全幅にわたって、各リード6の下面側から窪む凹溝42が形成されている。
図5は、本発明の第3の実施形態に係る半導体装置の底面図である。図5において、図1に示す各部に相当する部分には、それらの各部に付した参照符号と同一の参照符号を付している。そして、以下では、図5に示す構成について、図1に示す構成との相違点のみを説明し、同一の参照符号を付した各部の説明を省略する。
この構成によれば、凹部12,52,53に樹脂パッケージ4の材料が入り込むので、各リード6と樹脂パッケージ4との接合強度のさらなる向上を図ることができる。
図6に示す半導体装置61では、各リード6に、図1に示す凹部12よりも大きいサイズの底面視半円形状の凹部62が形成されている。凹部62は、その下面側から窪み、辺7を有する側面において開放されている。そして、凹部62の底面視における面積は、リード6の下面の全面積の約1/2である。
図7は、本発明の第5の実施形態に係る半導体装置の底面図である。図7において、図1に示す各部に相当する部分には、それらの各部に付した参照符号と同一の参照符号を付している。そして、以下では、図7に示す構成について、図1に示す構成との相違点のみを説明し、同一の参照符号を付した各部の説明を省略する。
凹部72に樹脂パッケージ4の材料が入り込んでいることにより、アイランド5の凹部72が形成されている部分は、その上下両側から樹脂パッケージ4に挟持されている。これにより、アイランド5と樹脂パッケージ4との接合強度の向上を図ることができる。その結果、樹脂パッケージ4からのアイランド5の脱落を防止することができる。
ある。
この明細書および図面の記載から、特許請求の範囲に記載した発明以外にも、以下のような特徴が抽出され得る。
項1.半導体チップと、前記半導体チップが上面に接合されるアイランドと、前記アイランドの周囲に配置されるリードと、前記半導体チップの表面と前記リードの上面との間に架設されるボンディングワイヤと、前記半導体チップ、前記アイランド、前記リードおよび前記ボンディングワイヤを一括して封止する樹脂パッケージとを含み、前記アイランドの下面および前記リードの下面が前記樹脂パッケージの裏面で露出しており、前記リードに、下面側から窪み、その側面において開放される凹部が形成されている、半導体装置。
この半導体装置では、半導体チップが接合(ダイボンディング)されるアイランドおよび半導体チップとボンディングワイヤにより電気的に接続されるリードの各下面が、それらを一括して封止する樹脂パッケージの裏面で露出している。そのため、前記半導体装置は、配線基板への表面実装が可能である。
そして、リードには、その下面側から窪み、側面において開放される凹部が形成されている。この凹部に樹脂パッケージの材料が入り込むことにより、リードの周縁部の一部は、その上下両側から樹脂パッケージに挟持される。これにより、リードと樹脂パッケージとの接合強度の向上を図ることができる。その結果、樹脂パッケージからのリードの脱落を防止することができる。
項2.前記凹部は、底面視で円弧状をなす部分を有している、項1に記載の半導体装置。
この半導体装置では、その円弧状のあらゆる半径方向におけるリードと樹脂パッケージとの接合強度を増すことができる。
たとえば、リードの側面が樹脂パッケージの側面で露出する構成の場合に、凹部がその露出する側面で開放されるように形成されると、樹脂パッケージの形成のための成形金型により凹部が閉塞され、樹脂パッケージの材料が凹部に入り込まないおそれがある。そこで、項3に記載の半導体装置が採用されることが好ましい。
項3.前記凹部は、前記リードにおける前記アイランドと対向する側面で開放されている、項1または2に記載の半導体装置。
この半導体装置では、凹部が成形金型により閉塞されないので、樹脂パッケージの材料を凹部に確実に入り込ませることができる。これにより、リードと樹脂パッケージとの接合強度を確実に向上させることができる。
項4.前記アイランドは、底面視で四角形状をなし、前記リードは、底面視で、前記アイランドの四辺とそれぞれ対向する部分に配置され、その対向する辺と平行な辺を有する形状に形成されている、項1〜3のいずれか一項に記載の半導体装置。
この場合、各リードにおけるアイランドの各辺と対向する辺を有する側面で凹部が開放されていることが好ましい。これにより、樹脂パッケージの材料を各リードの凹部に確実に入り込ませることができるので、各リードと樹脂パッケージとの接合強度を確実に向上させることができる。
項5.前記凹部の底面視における面積が前記リードの下面の全面積の1/2以下である、項1〜4のいずれか一項に記載の半導体装置。
このような凹部のサイズであれば、リードと樹脂パッケージとの接合強度の向上を図ることができながら、リードにおける相対的に厚い部分にボンディングワイヤを接合させることができる。さらに、配線基板に対するリードの接触面積を十分確保することができる。
項6.前記リードは、前記樹脂パッケージの側面で露出する側面を有し、前記リードにおけるその露出する側面に沿う部分に、当該側面に沿う方向における全幅にわたって、前記リードの下面側から窪む凹溝が形成されている、項1〜5のいずれか一項に記載の半導体装置。
この凹溝にも樹脂パッケージの材料が入り込むので、リードと樹脂パッケージとの接合強度のさらなる向上を図ることができる。
2 半導体チップ
4 樹脂パッケージ
5 アイランド
6 リード
12 凹部
13 ボンディングワイヤ
31 半導体装置
32 凹部
41 半導体装置
42 凹溝
51 半導体装置
52 凹部
53 凹部
61 半導体装置
62 凹部
Claims (10)
- 半導体チップと、
前記半導体チップが上面に接合されるアイランドと、
前記アイランドの周囲に配置されるリードと、
前記半導体チップの表面と前記リードの上面との間に架設されるボンディングワイヤと、
前記半導体チップ、前記アイランド、前記リードおよび前記ボンディングワイヤを一括して封止する樹脂パッケージとを含み、
前記アイランドの下面および前記リードの下面が前記樹脂パッケージの裏面で露出しており、
前記アイランドは、当該アイランドの下面における各辺が、前記樹脂パッケージの各辺と平行にならないように形成され、
前記リードは、底面視において、前記アイランドの下面における一辺と平行に対向するように形成された一辺を有する対向側面と、当該リードの下面側から底面視円弧状に窪み、前記対向側面において開放されるように形成された脱落防止部とを含み、
前記樹脂パッケージの樹脂は、前記底面視円弧状の前記脱落防止部に入り込んでいる、半導体装置。 - 前記アイランドの下面における各辺は、底面視における前記樹脂パッケージの対角線と直交するように形成されている、請求項1に記載の半導体装置。
- 前記リードは、前記樹脂パッケージの辺と平行になるように形成された辺をさらに含む、請求項1または2に記載の半導体装置。
- 前記リードは、前記樹脂パッケージの辺に平行になるように形成された2つの辺をさらに含む、請求項1または2に記載の半導体装置。
- 前記リードは、前記樹脂パッケージの側面で露出する側面を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記リードは、前記樹脂パッケージの角部にそれぞれ形成され、
互いに隣り合う2つの前記リードは、それぞれ互いに平行な辺を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記樹脂パッケージの対角線方向で互いに対向する2つの前記リードは、当該対角線方向で対向する各前記対向側面が互いに平行になるように形成されている、請求項6に記載の半導体装置。
- 前記樹脂パッケージは、底面視で四角形状に形成されている、請求項1〜7のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記アイランドは、底面視で四角形状に形成されている、請求項1〜8のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記アイランドは、正方形である、請求項9に記載の半導体装置。
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