JPH0434956A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体装置におけるアウターリードを支持す
るパッケージの構造に関するものである。

（従来の技術） 半導体装置のパッケージは、セラミック、メタル、ガラ
ス、プラスチックの４つ材料を利用している。半導体装
置がトランシタからＩＣ，ＬＳＩさらに超ＬＳＩへと進
歩していく中で、パッケージ構造の変化もめざましく、
その構造も単に上述の４つ材料をそれぞれ用いた４構造
では分類しきれず、各種の材料や構造が入り組んだ複雑
なものになっている。しかし、基本的には、大半が素子
を収納したパッケージと、パッケージ内部の半導体素子
（以下、チップという）と外部回路とを接続する外部端
子を備え、パッケージにこの外部端子が支持される構造
を有している。

代表的には、セラミックパッケージにリードフレームを
固定し、リードフレームの内部リード先端をパッケージ
内のチップとボンディングワイヤで結合し、リードフレ
ームの他端の外部端子、即ち、アウターリードはパッケ
ージ外へ導出され外部回路に接合されるような、いわゆ
るサーデイツプタイプのパッケージがある。また、リー
ドフレームに、チップを載置し、アウターリード以外を
エポキシなどの樹脂で封止したプラスチックパッケージ
があり、同じ樹脂封止したものでもチップをポリイミド
などの樹脂テープに搭載してなるテープキャリアタイプ
パッケージなどが従来から知られている。

上述のように、テープキャリア方式（ＴＡＢ）を用いる
にしても、あるいは第３図に示すリードフレームを用い
るにしても、ＩＣ，ＬＳＩなどの半導体装置の高密度化
、高集積化が進むにつれて外部端子となるアウターリー
ドの数はチップ上の電極パッドの数と伴に増えて来てい
る。半導体装置の大きさは端子の数に比例していくらで
も大きくできるものではなく、むしろ小型化が開発の方
向であるので、アウターリードなどの端子の大きさを小
さくすることがこれからの技術開発の方向である。現在
では、前記第３図のリードフレーム４の寸法は、次のと
おりである。まず、リードフレームの素材になる銅板や
Ｆｅ−４２Ｎｉ合金板等の板厚は、０．１５ｍ＋程度で
あり、インナーリード６やアウターリード２は０．０７
５〜０．１５ｍ＋程度の幅を持っている。リード間隔は
、インナーリード６が０．０７５〜０．１５＋＋ｅ程度
であり、アウターリード２が１．０〜１．２７ｍ程度で
ある。なお、チップが搭載されるベット部５は、６Ｘ６
ｍ位である。このように。

リードフレーム等が薄くかつ細くなる傾向が続いていく
中で問題になるのは、パッケージ側面から取り出される
アウターリードの機械的強度である。

パッケージ側面から取出されるアウターリードは。

それ自身の強度しかなく、リード曲がりが発生し易いと
いう問題がある。リードフレームのリードは普通断面円
形ではなく、板状であるのが普通であるので、たとえば
パッケージを水平に置いたときに、アウターリードは、
水平方向の力に対して弱く、リード曲がり以前に切断し
てしまう可能性がある。勿論垂直方向の力に対しても格
別強いわけではなく少しの力でリード曲げが生ずる。リ
ードの強度は、長さ、厚さおよび幅等に関係があり、と
くに長さについては、リードが長い程外力に対して弱く
なるのは力学的に当然のことである。

ところで、パッケージから導出したアウターリードは、
その実装方法によって種々の形に加工される。半導体装
置をプリント基板などに実装する場合には、半導体装置
の接続端子であるアウターリードをプリント基板の表面
に接触させて固定する表面実装と、プリント基板にアウ
ターリードを貫通させて固定する挿入実装とが一般に知
られている。

そして、前記の表面実装に用いられる半導体装置として
は、たとえば、パッケージの外部に突出される複数のリ
ードの先端部をパッケージの底部側に折り曲げた、いわ
ゆるＰＬＣＣ（ＰＱａｓｔｉｃ　　ＬｅａｄｅｄＣｈｉ
ｐ　　Ｃａｒｒｉｅｒ）型があり、一方、挿入実装に用
いられる半導体装置としては、たとえば、パッケージの
両側面に２列に突出される複数のリードを実装面側に直
線的に折り曲げて構成されるＤ几（ＤｕａＱ−ｉｎ　Ｌ
ｉｎｅ）もしくはＤＩＰ（ＤｕａＮｉｎｉｉｎｅ　Ｐａ
ｃｋａｇｅ）型などがある。二、三の例を示すと、第６
図は、表面実装用ＰＬＣＣ型（Ｐｆｆｉａｓｔｉｃ　　
Ｌｅａｄｅｄ　Ｃｈｉｐ　　Ｃａｒｒｉｅｒｔｙｐｅ）
のｓｏｐパッケージとＱＦＰパッケージが示されている
。どちらもアウターリードは、パッケージ側面から水平
に導出し、中央部は垂直にパッケージ底部まで曲げられ
てから、先端部を再び水平にパッケージと反対方向に曲
げる直す（第６図（ｅ）参照）構造になっている。ＳＯ
２型は、リードがＤＩＰ型と同様に二列に配置している
が、ＱＦＰ型は、パッケージの四方にリードの列がある
。第７図は、やはりＰＬＣＣ型のＳＯＪ型パッケージと
ＱＦＪ型パッケージが示されている。どちらもアウター
リードは、パッケージ側面から垂直に曲げられパッケー
ジ底部でパッケージ側に内方へ曲げられその先端はこの
底部に当接する構造になっている。ＳＯＪ型はリード列
が二列、ＱＦＪ型は四列ある。第８図は、ＤＩＬ型のＺ
ＩＰ型パッケージを示している。アウターリードはパッ
ケージ側面から水平に曲げられ、また先端で元の水平に
戻る構造になっている。リード交互に曲げ方向が異なる
ので、リード群が二列形成されることになる。また、基
板に実装するときは、基板にアウターリードを貫通さら
て固定する。第９図は１本来のＤＩＰタイプパッケージ
である。

（発明が解決しようとする課題） 前述のように、パッケージ側面から導出したアウターリ
ードには、機械的衝撃に弱いという問題があった１本発
明は、このような事情によってなされたものであり、パ
ッケージ側面から導出したアウターリードをパッケージ
で保護し、アウターリードの強度を向上させてリードの
曲りないしは破損を防止した半導体装置を提供すること
を目的としている。

〔発明の構成〕

（１１題を解決するための手段） 半導体素子と、この半導体素子を収納したパッケージと
、このパッケージから導出したアウターリードとを備え
た半導体装置に関するものであり、前記パッケージ上に
、アウターリードを挟むように、突起を形成したことを
特徴としている。

突起は、必要に応じてアウターリードの上下にも配置し
てよい。

（作　用） パッケージに形成した突起は、アウターリードを保護し
、機械的強度を向上させる。

（実施例１） 本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）は１本発明の実施例
１の半導体パッケージの要部斜視図、第１図（ｂ）は。

その平面図、第１図（ｃ）はその正面図である。第１図
は、アウターリードがパッケージの二側面から導出され
ており、二側のリード群からなるＳＯＰ型パッケージで
ある。パッケージ３はエポキシ、シリコーンなどの樹脂
封止体であり、たとえば、低圧トランスファモールド法
で形成される。その際に、キャビティに突起１が形成す
るような空間を設け、このトランスファモールド法でパ
ッケージが形成されるときに一体的に突起１を同時に形
成する。第１図（ａ）に示すように、二つの突起が一つ
のアウターリード２をはさむように配置している。図で
は、リードは突起に密着しているが、多少余裕があって
も作用効果に差異はない。アウターリード２は、パッケ
ージ３の側面中央から水平に導出され中途で下方へ折り
曲げられ先端付近でパッケージ底部と同じ高さになるよ
うにする。

この突起は殆んどアウターリードを囲み、先端部のみが
露出されている。

この突起によって、アウターリードは、左右からの外力
に対して保護される。アウターリードは上下方向の外力
の影響も受けるが、これを防ぐにはアウターリード上下
にも突起を形成することも本発明の技術範囲に含まれる
。しかし、樹脂モールドをするときに、上下左右に突起
を同時に形成することは非常に繁雑な工程になる。

（実施例２） つぎに、実施例２を第２図（ａ）、　（ｂ）、　（ｅ）
を用いて説明する。第２図（ａ）はＺＩＰ型パッケージ
の平面図、（Ｃ）は正面図、（ｂ）はリードのある側面
図である。このパッケージは、エポキシなどの樹脂を、
たとえばトランスファモールド法でモールドしてなる。

アウターリードは、パッケージ側面中央から一列で導出
される。水・平に導出したアウターリードは、水平状態
からすぐ表面又は底面へ折れ曲り、この表面又は底面に
沿って導出されるが、各アウターリードは、交互に反対
方向の表面又は底面へ折れ曲るので、二側のリード列が
できる。ここでは、突起は側面中央から折れ曲がって表
面又は底面へ沿いはじめるまでアウターリードを保護し
ている。

本発明は、従来技術としての機能を損なう事なく、半導
体装置のアウターリードをパッケージに設けた突起１に
よって保護し、その結果アウターリードの曲り強度を向
上させることができる。

ここで、アウターリードの曲り強度を向上させることが
できる理由を説明する。第４図のように、突起がない状
態でアウターリード先端（Ａ点）にＦＲの力を加えると
リードが変形するとした場合、この力の働きをモーメン
ト（Ｍ）で表わすと、リードの露出部分（すなわちアウ
ターリード）の長さＯＡをＲとすると、Ｍ＝ＦＲ−Ｒと
なる。したがって、ＦＲは、Ｍ／Ｒとなる。突起１でア
ウターリード２を保護したときに、Ａ点にＦの力を加え
てアウターリードを変形させるとする。アウターリード
の突起で覆われていない部分の長さをｒとすると、Ｆ＝
Ｍ／ｒとなる。突起を設けたときと設けないときのリー
ド強度比Ｆ＝Ｍ／Ｆ、は、Ｒ／ｒとなる。このリード強
度比Ｆ＝Ｍ／ＦＲは縦軸に、リードの露出部分の長さｒ
を横軸にとってグラフを作成すると、第５図のように示
される。このグラフによるとｒが零すなわちリードが突
起から露出しない場合だと、リード強度比は無限大とな
り、パッケージの強度となる。ｒが０．５Ｈになると、
リード強度比Ｆ／ＦＲは２となり突起のない場合に比較
して２倍の強度を持つことになる。

本発明は、樹脂封止型半導体装置に限らず、たとえば、
セラミックパッケージにも適用できる。

さらに、ＴＡＢ方式のパッケージにも当然適用できる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明は、パッケージに突起を設けるこ
とによってアウターリードを保護し。

その結果アウターリードの曲り強度を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明の実施例１による半導体パッケ
ージの要部斜視図、第１図（ｂ）は、その平面図、第１
図（Ｃ）は、その正面図、第２図（ａ）は、実施例２の
半導体パッケージの平面図、第２図（ｂ）は、その正面
図、第２図（ｃ）は、その側面図、第３図は、リードフ
レームの要部平面図、第４図は、本発明の突起とアウタ
ーリードを含むパッケージの要部平面図、第５図は、リ
ードの露出部分の長さとリード強度比の関係を示す特性
図、第６図（ａ）は、従来のＳｏＰ型パッケージの平面
図、第６図（ｂ）は、その側面図、第６図（Ｃ）は、そ
の正面図、第６図（ｄ）は、その要部正面図、第６図（
ｅ）は、従来のＱＦＰ型パッケージの平面図、第７図（
ａ）は、従来のＳＯＪ型パッケージの平面図、第７図（
ｂ）は、側面図、第７図（Ｃ）は、その正面図、第７図
（ｄ）は、従来のＱＦＪ型パッケージの平面図、第８図
（ａ）は、従来のＺＩＰ型パッケージの平面図、第８図
（ｂ）は、その正面図、第９図（ａ）は、従来のＤＩＰ
型パッケージの平面図、第９図（ｂ）は、その正面図で
ある。 １・・・突起、　　　　　　　２・・・アウターリード
。 ３・・・パッケージ、　　　　４・・・リードフレーム
、５・・・ベツド部、　　　　　６・・・インナーリー
ド。 （８７３３）　　代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（ほ
か１名）第１図 第４図 第２図 第 図 第 図 第 図 （ａ） 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　半導体素子と、この半導体素子を収納したパッケージ
   と、このパッケージから導出したアウターリードとを備
   えた半導体装置において、前記パッケージ上に突起を設
   け、この突起間にアウターリードを形成したことを特徴
   とする半導体装置。