JPH1145962A - 半導体装置、その製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ペレットが搭載された放熱板の端部などを樹
脂部材から露出させた構造で、ペレットの発熱を従来よ
り良好に放熱する。 【解決手段】 放熱板２３の樹脂部材２６から露出した
部分２８の外周を凹凸形状に形成し、放熱板２３の露出
した部分２８を回路基板の導体パターンに半田で接続す
るとき、放熱板２３と半田との接触面積が大きくなって
熱伝導が向上するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ペレットが放熱板
に搭載されている半導体装置、その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＬＳＩ(Ｌarge Ｓcale Ｉntegr
ated Ｃircuit)やＭＭＩＣ(ＭicroＭonolithic Ｉnte
grated Ｃircuit)等の半導体装置が各種の電子機器に
利用されている。例えば、携帯電話機などでは、超小型
の容器の中に送受信信号の増幅回路のように電力を多量
に消費する半導体装置を搭載している。

【０００３】一般的に、半導体装置は、消費電力が多量
であるほど発熱温度も高くなるが、使用温度が高いほど
装置寿命が短いため、発熱の顕著な半導体装置には放熱
板を設けている。放熱板は表面積が大きいほど有効であ
るが、前述のように携帯電話機などでは半導体装置に大
型の放熱板を設けることは困難である。

【０００４】このため、半導体装置では、過剰な温度上
昇を防止するため、如何に効率的に発熱を放散して使用
温度を低温に維持するかが重要な課題となっている。こ
のような半導体装置では、半導体回路のペレットが放熱
板に搭載されている。ペレットの接続パッドは、その周
囲に配列されたリード端子にボンディングワイヤで結線
されており、このボンディングワイヤやペレットは樹脂
部材に封止されている。

【０００５】ただし、リード端子の外側部分は樹脂部材
から外側に突出されているので、回路基板に半導体装置
を搭載してリード端子を信号配線に接続すれば、各種信
号をペレットに入出力することができる。また、放熱板
の下面や端部も樹脂部材から露出されるので、この部分
を回路基板の導体パターンに接続すれば、ペレットの発
熱を放熱板により回路基板の導体パターンに放熱するこ
とができる。

【０００６】このような半導体装置の一従来例を図９を
参照して以下に説明する。なお、図９は半導体装置の外
観を示しており、(ａ)は底面図、(ｂ)は平面図、(ｃ)は
側面図、(ｄ)は正面図である。

【０００７】ここで例示する半導体装置１は、半導体の
集積回路からなるペレット２が金属製のアイランドであ
る放熱板３の上面に搭載されており、ペレット２の上面
の複数の接続パッドが、その周囲に配列された複数のリ
ード端子４の内側部分に、複数のボンディングワイヤで
個々に結線されている。

【０００８】ペレット２と放熱板３の一部とボンディン
グワイヤとリード端子４の内側部分とは、扁平な直方体
状の樹脂部材５の内部に封止されている。ただし、リー
ド端子４はクランク状に曲折されており、樹脂部材５か
ら突出した外側部分６は樹脂部材５の下面と同一面上に
位置しているが、内側部分は外側部分６より上方に位置
している。

【０００９】また、放熱板３は長方形状に形成されてお
り、その前後両方の端部７が樹脂部材５の下部から外側
に突出するとともに、放熱板３の下面８の全域が樹脂部
材５の下面に露出している。

【００１０】上述のような構造の半導体装置１は、回路
基板（図示せず）の上面に実装される。その場合、樹脂
部材５の両側の側面から突出した複数のリード端子４の
外側部分６が、回路基板の複数の信号配線に半田等で個
々に接続され、樹脂部材５の下部から前後両側に突出し
た放熱板３の端部７も、回路基板の接地配線などの導体
パターンに半田等で接続される。

【００１１】上述のような状態で、本実施の形態の半導
体装置１は、ペレット２がリード端子４により回路基板
の信号配線に対して各種信号を入出力することができる
ので、各種の信号処理を実行することができる。このよ
うに動作するペレット２は必然的に発熱するが、この発
熱は放熱板３の端部７から半田を介して回路基板の導体
パターンに放熱される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述した半導体装置１
は、ペレット２の発熱を放熱板３により回路基板の導体
パターンに放熱することができる。

【００１３】しかし、この半導体装置１では、上述のよ
うな放熱を実現するために放熱板３の端部７を回路基板
の導体パターンに半田で接続しているが、実際には放熱
板３と半田との接触面積が小さいので良好な放熱は期待
できない。例えば、放熱板３と半田との接触面積を増加
させるために、樹脂部材５から突出した放熱板３の端部
７を延長することも想定できるが、これでは半導体装置
１の全体的な占有面積が増大するので好ましくない。

【００１４】さらに、上述した半導体装置１では、上面
にペレット２が搭載された放熱板３の下面８の略全域を
樹脂部材５から露出させているので、回路基板の導体パ
ターンに放熱板３の下面８の全域を半田等で接続できれ
ば、ペレット２の発熱を放熱板３により極めて良好に放
熱することができる。しかし、回路基板の導体パターン
に放熱板３の端部７を半田で接続するとき、この半田を
下面８の全域にも浸透させることなどは困難である。

【００１５】例えば、クリーム半田を放熱板３の下面や
導体パターンの上面に塗布してから半導体装置１を回路
基板に実装すれば、放熱板３の下面８の全域を導体パタ
ーンに接続することは可能であるが、これでは作業が煩
雑で好ましくない。

【００１６】つまり、クリーム半田の塗布量が多すぎる
と、溶融時に放熱板３下から周囲にはみ出してリード端
子４や信号配線と短絡することがある。また、クリーム
半田の塗布量が少なすぎると、放熱板３と導体パターン
との接続面積が小さくなるため、熱抵抗が大きくなりペ
レット２の発熱を良好に放熱することが困難となる。さ
らに、半導体装置１は、今後も動作周波数の向上や小型
化のためにペレット２が発生する熱量は増加することが
予想されるため、上述のように放熱板３の下面８の全域
を導体パターンに接続した構造でも放熱性が不足するこ
とが起こり得る。

【００１７】本発明は上述のような課題に鑑みてなされ
たものであり、ペレットの発熱を良好に放熱できる半導
体装置、その製造方法を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の一の半導体装置
は、複数の接続パッドを具備する半導体回路のペレット
が放熱板に搭載され、前記ペレットの周囲に細長い導電
板からなる複数のリード端子が配列され、これらのリー
ド端子と前記ペレットの接続パッドとがボンディングワ
イヤで個々に結線され、前記ペレットと前記放熱板の一
部と前記ボンディングワイヤと前記リード端子の内側部
分とが樹脂部材の内部に封止されている半導体装置にお
いて、前記放熱板の外周の一部が前記樹脂部材の下部の
位置で露出しており、前記放熱板の前記樹脂部材から露
出した部分の外周の少なくとも一部が凹凸形状に形成さ
れている。

【００１９】従って、本発明の半導体装置では、例え
ば、リード端子の外側部分を回路基板の信号配線に半田
で接続し、放熱板の露出した部分を回路基板の導体パタ
ーンに半田で接続すれば、ペレットは回路基板の信号配
線と各種信号を入出力することができ、ペレットの発熱
は放熱板から半田を介して回路基板の導体パターンに放
熱される。このとき、回路基板の導体パターンに半田で
接続される放熱板の部分の外周の少なくとも一部が凹凸
形状に形成されているので、放熱板と半田との接触面積
が大きく熱伝導が良好に実行される。

【００２０】なお、本発明では放熱板に対してペレット
が搭載される方向を上方と呼称し、これと直交する方向
を側方と呼称しているが、このような方向は説明を簡略
化するために便宜的に使用するものであり、実際の装置
の製造時や使用時の方向を限定するものではない。

【００２１】また、本発明で云う放熱板とは、ペレット
が搭載されて放熱に寄与する部材を意味しており、例え
ば、金属製のアイランドを許容する。さらに、樹脂部材
から放熱板の外周の一部を露出させる構造としては、放
熱板を延長して樹脂部材から外部に突出させることや、
放熱板まで到達する凹部を樹脂部材の端部に形成するこ
となどを許容する。

【００２２】本発明の他の半導体装置は、複数の接続パ
ッドを具備する半導体回路のペレットが放熱板に搭載さ
れ、前記ペレットの周囲に細長い導電板からなる複数の
リード端子が配列され、これらのリード端子と前記ペレ
ットの接続パッドとがボンディングワイヤで個々に結線
され、前記ペレットと前記放熱板の一部と前記ボンディ
ングワイヤと前記リード端子の内側部分とが樹脂部材の
内部に封止されている半導体装置において、前記放熱板
の下面の少なくとも一部が前記樹脂部材の下面に露出し
ており、前記放熱板の前記樹脂部材から露出した下面が
凹凸形状に形成されている。

【００２３】従って、本発明の半導体装置では、例え
ば、リード端子の外側部分を回路基板の信号配線に半田
で接続し、放熱板の露出した下面を回路基板の導体パタ
ーンに半田で接続すれば、ペレットは回路基板の信号配
線と各種信号を入出力することができ、ペレットの発熱
は放熱板から半田を介して回路基板の導体パターンに放
熱される。このとき、回路基板の導体パターンに半田で
接続される放熱板の下面が凹凸形状に形成されているの
で、放熱板と半田との接触面積が大きく熱伝導が良好に
実行される。

【００２４】本発明の他の半導体装置は、複数の接続パ
ッドを具備する半導体回路のペレットが放熱板に搭載さ
れ、前記ペレットの周囲に細長い導電板からなる複数の
リード端子が配列され、これらのリード端子と前記ペレ
ットの接続パッドとがボンディングワイヤで個々に結線
され、前記ペレットと前記放熱板の一部と前記ボンディ
ングワイヤと前記リード端子の内側部分とが樹脂部材の
内部に封止されている半導体装置において、前記放熱板
の外周の一部が前記樹脂部材の下部の位置で露出すると
ともに、前記放熱板の下面の少なくとも一部が前記樹脂
部材の下面に露出しており、前記放熱板の前記樹脂部材
から露出した部分の端面から下面まで凹凸形状が連続的
に形成されている。

【００２５】従って、本発明の半導体装置では、例え
ば、リード端子の外側部分を回路基板の信号配線に半田
で接続し、放熱板の露出した部分と下面とを回路基板の
導体パターンに半田で接続すれば、ペレットは回路基板
の信号配線と各種信号を入出力することができ、ペレッ
トの発熱は放熱板から半田を介して回路基板の導体パタ
ーンに放熱される。

【００２６】このとき、回路基板の導体パターンに半田
で接続される放熱板の部分の外周の少なくとも一部と下
面とが凹凸形状に形成されているので、放熱板と半田と
の接触面積が大きく熱伝導が良好に実行される。しか
も、上述の凹凸形状は放熱板の露出した部分の端面から
下面まで連続しているので、放熱板の露出した部分を回
路基板の導体パターンに半田で接続するとき、この半田
を放熱板の下面の全域に浸透させることができる。

【００２７】上述のような半導体装置における他の発明
としては、前記樹脂部材から露出した前記放熱板の下面
の外形が略長方形であり、該放熱板の下面の凹凸形状が
長手方向に連通する複数の凹溝により形成されている。
従って、放熱板の露出した部分を回路基板の導体パター
ンに半田で接続すると、この半田が放熱板の下面の全域
に良好に浸透する。

【００２８】上述のような半導体装置における他の発明
としては、前記樹脂部材から露出した前記放熱板の略長
方形の下面の長辺の位置の外側に前記リード端子が配列
されている。従って、放熱板の露出した下面を回路基板
の導体パターンに接続する半田が、放熱板の長手方向に
流動してリード端子が配列された位置に流出しない。本
発明の一の半導体装置の製造方法は、複数のリード端子
と一個の放熱板とがタイバー等により一体に連結された
一個のリードフレームを形成し、複数の接続パッドを具
備する半導体回路のペレットを前記リードフレームの放
熱板の部分に搭載し、前記ペレットの複数の接続パッド
と前記リードフレームの複数のリード端子とをボンディ
ングワイヤで個々に結線し、前記ペレットと前記ボンデ
ィングワイヤとが一体に装着された前記リードフレーム
を接離自在な少なくとも一対の金型のキャビティの内部
に前記リード端子の外側部分で保持して配置し、前記金
型のキャビティに溶融した樹脂を充填し、充填した前記
樹脂を凝固させることで前記ペレットと前記放熱板の一
部と前記ボンディングワイヤと前記リード端子の内側部
分とが内部に封止されて該リード端子の外側部分が外部
に露出した樹脂部材を形成し、前記リードフレームの前
記タイバー等を切除して前記放熱板と複数の前記リード
端子とを個々に分離させるようにした半導体装置の製造
方法において、前記リードフレームを形成するとき、前
記放熱板の前記樹脂部材から露出させる部分の外周の少
なくとも一部を凹凸形状に形成し、前記リードフレーム
を前記金型の内部に配置するとき、前記放熱板の前記樹
脂部材から露出させる部分を接離自在な少なくとも一対
の前記金型で保持するようにした。

【００２９】従って、本発明の方法で製造した半導体装
置は、放熱板の外周の一部が前記樹脂部材の下部の位置
で露出しており、放熱板の樹脂部材から露出した部分の
外周の少なくとも一部が凹凸形状に形成されている。例
えば、半導体装置のリード端子の外側部分を回路基板の
信号配線に半田で接続し、放熱板の露出した部分を回路
基板の導体パターンに半田で接続すれば、ペレットは回
路基板の信号配線と各種信号を入出力することができ、
ペレットの発熱は放熱板から半田を介して回路基板の導
体パターンに放熱される。このとき、回路基板の導体パ
ターンに半田で接続される放熱板の部分の外周の少なく
とも一部が凹凸形状に形成されているので、放熱板と半
田との接触面積が大きく熱伝導が良好に実行される。

【００３０】本発明の他の半導体装置の製造方法は、複
数のリード端子と一個の放熱板とがタイバー等により一
体に連結された一個のリードフレームを形成し、複数の
接続パッドを具備する半導体回路のペレットを前記リー
ドフレームの放熱板の部分に搭載し、前記ペレットの複
数の接続パッドと前記リードフレームの複数のリード端
子とをボンディングワイヤで個々に結線し、前記ペレッ
トと前記ボンディングワイヤとが一体に装着された前記
リードフレームを接離自在な少なくとも一対の金型のキ
ャビティの内部に前記リード端子の外側部分で保持して
配置し、前記金型のキャビティに溶融した樹脂を充填
し、充填した前記樹脂を凝固させることで前記ペレット
と前記放熱板の一部と前記ボンディングワイヤと前記リ
ード端子の内側部分とが内部に封止されて該リード端子
の外側部分が外部に露出した樹脂部材を形成し、前記リ
ードフレームの前記タイバー等を切除して前記放熱板と
複数の前記リード端子とを個々に分離させるようにした
半導体装置の製造方法において、前記リードフレームを
形成するとき、前記放熱板の下面の前記樹脂部材から露
出させる部分を凹凸形状に形成し、前記リードフレーム
を前記金型の内部に配置するとき、前記放熱板の下面の
前記樹脂部材から露出させる部分を前記金型の内面に当
接させるようにした。

【００３１】従って、本発明の方法で製造した半導体装
置は、放熱板の下面の少なくとも一部が樹脂部材の下面
に露出しており、放熱板の樹脂部材から露出した下面が
凹凸形状に形成されている。例えば、半導体装置のリー
ド端子の外側部分を回路基板の信号配線に半田で接続
し、放熱板の露出した下面を回路基板の導体パターンに
半田で接続すれば、ペレットは回路基板の信号配線と各
種信号を入出力することができ、ペレットの発熱は放熱
板から半田を介して回路基板の導体パターンに放熱され
る。このとき、回路基板の導体パターンに半田で接続さ
れる放熱板の下面が凹凸形状に形成されているので、放
熱板と半田との接触面積が大きく熱伝導が良好に実行さ
れる。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の第一の形態を図１
ないし図３を参照して以下に説明する。なお、図１は本
実施の形態の半導体装置の外観を示しており、(ａ)は底
面図、(ｂ)は平面図、(ｃ)は側面図、(ｄ)は正面図であ
る。図２は放熱板の端部を拡大した状態を示す平面図で
あり、図３はリードフレームの要部を示す平面図であ
る。

【００３３】まず、本実施の形態の半導体装置２１も、
図１に示すように、一従来例として前述した半導体装置
１と同様に、半導体の集積回路からなるペレット２２が
金属製のアイランドである放熱板２３の上面に搭載され
ており、ペレット２２の上面の複数の接続パッドが、そ
の周囲に配列された複数のリード端子２４の内側部分２
５に、複数のボンディングワイヤで個々に結線されてい
る。

【００３４】そして、ペレット２２と放熱板２３の一部
とボンディングワイヤとリード端子２４の内側部分２５
とは、扁平な直方体状の樹脂部材２６の内部に封止され
ており、リード端子２４の外側部分２７は樹脂部材２６
の下面と同一面上に位置しているが、内側部分２５は外
側部分２７より上方に位置している。

【００３５】さらに、放熱板２３は長方形状に形成され
ており、その前後両方の端部２８が樹脂部材２６の下部
から外側に突出して露出するとともに、放熱板２３の下
面２９の全域が樹脂部材２６の下面に露出している。た
だし、本実施の形態の半導体装置２１は、前述した半導
体装置１とは相違して、樹脂部材２６から前後に突出し
て露出した放熱板２３の端部２８の外周の一部である端
面３０が凹凸形状に形成されている。

【００３６】なお、本実施の形態の半導体装置２１で
は、実際にはクランク状に曲折された保持部３４が放熱
板２３の左右両側から突設されており、これらの保持部
３４が樹脂部材２６の内部に位置することにより放熱板
２３の脱落が防止されている。上述のような構成におい
て、本実施の形態の半導体装置２１も、前述した半導体
装置１と同様に、回路基板（図示せず）の上面に実装さ
れる。その場合、樹脂部材２６の両側の側面から突出し
た複数のリード端子２４の外側部分２７が、回路基板の
複数の信号配線に半田３１等で個々に接続され、樹脂部
材２６の下部から前後両側に突出した放熱板２３の端部
２８も、回路基板の接地配線などの導体パターンに半田
３１等で接続される。

【００３７】上述のような状態で、本実施の形態の半導
体装置２１は、ペレット２２がリード端子２４により回
路基板の信号配線に対して各種信号を入出力して各種の
信号処理を実行することができる。このように動作する
ペレット２２は必然的に発熱するが、この発熱は放熱板
２３の端部２８から半田３１を介して回路基板の導体パ
ターンに放熱される。

【００３８】このとき、本実施の形態の半導体装置２１
では、回路基板の導体パターンに半田３１で接続される
放熱板２３の端面３０が凹凸形状に形成されているの
で、放熱板２３と半田３１との接触面積が大きい。この
ため、放熱板２３から半田３１を介して導体パターンま
で熱伝導が良好に実行されることになり、ペレット２２
の発熱を放熱板２３により良好に放熱することができる
ので、ペレット２２を良好に冷却して安定な動作を保証
することができる。

【００３９】なお、上述のような放熱板２３の凹凸形状
は、放熱板２３の横幅や半田３１の粘性など各種条件を
考慮して決定することが好ましく、例えば、図２に示す
ように、一般的な半田３１を使用する場合に放熱板２３
の横幅が2.1(mm)ならば、凹凸形状を0.3(mm)のピッチな
どで形成することが好ましい。

【００４０】ここで、本実施の形態の半導体装置２１の
製造方法を以下に簡単に説明する。まず、極薄の金属板
のエッチングにより、図３に示すように、複数のリード
端子２４と一個の放熱板２３とがタイバー３２等により
一体に連結されたリードフレーム３３を形成するが、こ
のとき、放熱板２３の前後の端面３０を微小な矩形が連
続する凹凸形状に形成する。なお、同図では説明を簡略
化するためにリードフレーム３３に半導体装置２１のパ
ターンを一個だけ形成しているが、実際には一個のリー
ドフレーム３３に多数のパターンが連続的に形成され
る。

【００４１】つぎに、このリードフレーム３３をプレス
機（図示せず）等で変形させることにより、リード端子
２４を曲折させて内側部分２５を外側部分２７に対して
上方に位置させる。つぎに、ペレット２２を放熱板２３
の中央部の上面に搭載し、ペレット２２の接続パッドと
リード端子２４の内側部分２５とをボンディングワイヤ
で結線する。

【００４２】このようにペレット２２とボンディングワ
イヤとが一体に装着されたリードフレーム３３を、接離
自在な一対の金型のキャビティ（図示せず）の内部に配
置する。このとき、一対の金型でリード端子２４の外側
部分２７と放熱板２３の前後端部２８とを保持するとと
もに、放熱板２３の下面２９を金型の内面に当接させる
ことにより、これらの部分が樹脂部材２６から露出する
ようにする。

【００４３】上述のような状態で金型のキャビティに溶
融した樹脂を充填して凝固させることにより、ペレット
２２と放熱板２３の中央上部とボンディングワイヤとリ
ード端子２４の内側部分２５とが内部に封止された樹脂
部材２６を形成する。つぎに、樹脂部材２６からバリ等
を除去するとともに、リードフレーム３３のタイバー３
２等を切除すると半導体装置２１が完成する。

【００４４】上述のような方法で半導体装置２１を製造
することにより、扁平な直方体状の樹脂部材２６の下部
の前後両端に放熱板２３が露出し、この放熱板２３の端
面３０が凹凸形状に形成されている構造を簡単に実現す
ることができる。さらに、一枚のリードフレーム３３か
ら放熱板と複数のリード端子とを同時に形成するので、
放熱板とリード端子とを別個に形成する場合に比較して
生産性が良好である。なお、本発明は上記形態に限定さ
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の
変形を許容する。例えば、上記形態では放熱板２３の露
出した端部２８の端面３０を凹凸形状に形成することを
例示したが、突出した端部２８の外周面の全域を凹凸形
状に形成することや、突出した端部２８の両側の側面の
み凹凸形状に形成するようなことも可能である。

【００４５】また、上記形態では放熱板２３の端面３０
の凹凸形状として、略正方形の矩形が連続する形状を例
示したが、例えば、長方形の矩形が連続する形状や、三
角形が連続する形状や、円弧が波形に連続する形状など
として放熱板の凹凸形状を形成することも可能である。

【００４６】さらに、上記形態では放熱板２３の外周の
一部を樹脂部材２６の下部から露出させる構造として、
放熱板２３を延長して樹脂部材２６から突出させること
を例示したが、例えば、樹脂部材に凹部を形成して放熱
板の端部を突出させることなく露出させることも可能で
ある。

【００４７】また、上記形態では放熱板２３の下面２９
の全域が樹脂部材２６の下面に露出していることを例示
したが、上述のように放熱板２３は凹凸形状を形成する
端部２７が露出していれば良く、下面２９が樹脂部材２
６から露出していることは必須ではない。

【００４８】さらに、上記形態ではクランク状に曲折さ
れて樹脂部材２６の内部に位置する保持部３４を放熱板
２３の両側に一体に形成することで、略全体が樹脂部材
２６の下面に露出した放熱板２３の脱落を防止すること
を想定したが、図４に示すように、放熱板４０の一部を
保持部４１としてアーチ状に曲折させて樹脂部材２６の
内部に位置させて脱落を防止した半導体装置４２なども
可能である。

【００４９】この場合、図５に示すように、リードフレ
ーム４３のリード端子２４の内側部分２５をプレス機等
で曲折させるときに、放熱板４０の保持部４１も同時に
曲折させれば良く、この保持部４１を形成するために専
用の工程は必要ないので半導体装置４２の生産性は良好
である。

【００５０】つぎに、本発明の実施の第二の形態を図６
および図７を参照して以下に説明する。なお、この実施
の第二の形態に関して上述した第一の形態と同一の部分
は、同一の名称を使用して詳細な説明は省略する。図６
は本実施の形態の半導体装置の外観を示しており、(ａ)
は底面図、(ｂ)は平面図、(ｃ)は側面図、(ｄ)は正面
図、図７は拡大した放熱板の端部を示す正面図である。

【００５１】まず、本実施の形態の半導体装置５１も、
前述した半導体装置２１と同様に、図６に示すように、
放熱板５２の上面に搭載されたペレット５３が複数のリ
ード端子５４の内側部分に接続されており、このペレッ
ト５３等が樹脂部材５５の内部に封止されている。やは
り長方形状に形成された放熱板５２は、前後端部５６が
樹脂部材５５の下部から外側に突出して露出するととも
に、下面５７の全域が樹脂部材５５の下面に露出してい
る。

【００５２】ただし、本実施の形態の半導体装置５１
は、前述した半導体装置２６とは相違して、樹脂部材５
５から前後に突出して露出した放熱板５２の端部５６の
端面５８から下面５７まで凹凸形状が連続的に形成され
ている。つまり、放熱板５２の前後端面５８は、略正方
形の矩形が左右方向に連続する凹凸形状に形成されてお
り、放熱板５２の下面５７は、断面形状が略正方形で前
後方向に連通する凹溝が左右方向に連設されており、こ
の下面５７の凹溝と端面５８の凹部とが相互に連通して
いる。

【００５３】上述のような構成において、本実施の形態
の半導体装置５１を回路基板の上面に実装する場合、樹
脂部材５５の下部から前後両側に突出した放熱板５２の
端部５６を回路基板の導体パターンに半田等で接続す
る。すると、放熱板５２は端面５８から下面５７まで凹
凸形状が連続しているので、端部５６に供給された半田
は下面５７と回路基板の導体パターンとの境界に良好に
浸透する。

【００５４】このため、本実施の形態の半導体装置５１
では、煩雑な作業を必要とすることなく、放熱板５２の
端部５６とともに下面５７を半田で回路基板の導体パタ
ーンに接続することができる。このように回路基板に実
装した半導体装置５１は、放熱板５２と半田との接触面
積が極めて大きいので、ペレット５３の発熱を放熱板５
２により良好に放熱して安定な動作を保証することがで
きる。

【００５５】さらに、本実施の形態の半導体装置５１で
は、リード端子５４が放熱板５２の下面５７の長辺の位
置の外側に配列されており、放熱板５２の長方形の下面
５７の長手方向に凹凸形状が凹溝で形成されている。こ
のため、放熱板５２の露出した下面５７を回路基板の導
体パターンに接続する半田が、放熱板５２の長手方向に
流動して長辺の位置から流出しないので、リード端子５
４に短絡することが防止されている。

【００５６】例えば、放熱板５２の下面５７と導体パタ
ーンの上面とにクリーム半田を塗布してから半導体装置
５１を回路基板に実装し、クリーム半田を溶融させて放
熱板５２を導体パターンに接続する場合でも、溶融した
クリーム半田は放熱板５２の長手方向に流動してリード
端子５４の位置に流出しない。

【００５７】このため、リード端子５４との短絡を懸念
することなくクリーム半田を充分に塗布することが可能
であり、放熱板５２の下面５７の全域を導体パターンの
上面に確実に接続することができるので、良好な放熱性
を確保することが可能である。

【００５８】なお、上述のような放熱板５２の下面５７
の凹凸形状も、放熱板５２の横幅や半田の粘性など各種
条件を考慮して決定することが好ましく、例えば、図７
に示すように、一般的な半田を使用する場合に放熱板５
２の横幅が2.1(mm)で板厚が0.2(mm)ならば、凹凸形状を
0.3(mm)のピッチで深さ0.1(mm)などに形成することが好
ましい。

【００５９】ここで、本実施の形態の半導体装置５１の
製造方法を以下に簡単に説明する。まず、極薄の金属板
のエッチングにより、複数のリード端子５４と一個の放
熱板５２とがタイバー３２等により一体に連結されたリ
ードフレームを形成するが、このとき、放熱板５２の前
後の端面５８を微小な矩形が連続する凹凸形状に形成す
る。さらに、選択的なエッチングや精密なプレス加工に
より、放熱板５２の下面５７に前後に連通する凹溝を左
右に連設し、端面５８から下面５７まで連続する凹凸形
状を形成する。

【００６０】つぎに、リード端子５４を曲折させてから
ペレット５３を放熱板５２に搭載し、ペレット５３とリ
ード端子５４とを結線してからリードフレームを接離自
在な一対の金型のキャビティ（図示せず）の内部に配置
する。このとき、一対の金型でリード端子５４の外側部
分と放熱板５２の前後端部５６とを保持するとともに、
放熱板５２の下面５７を金型の内面に当接させることに
より、これらの部分が樹脂部材５５から露出するように
する。

【００６１】上述のような状態で金型のキャビティに溶
融した樹脂を充填して凝固させることにより樹脂部材５
５を形成し、リードフレームのタイバー等を切除すると
半導体装置５１が完成する。

【００６２】上述のような方法で半導体装置５１を製造
することにより、樹脂部材５５から放熱板５２の前後端
面５８と下面５７とが露出し、この放熱板５２の端面５
８から下面５７まで凹凸形状に連続的に形成された構造
を簡単に実現することができる。

【００６３】なお、本発明も上記形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許
容する。例えば、上記形態では放熱板５２の端部５６と
下面５７との両方を樹脂部材５５から露出させて凹凸形
状を形成することを例示したが、放熱板の端部は露出さ
せることなく下面のみ露出させて凹凸形状を形成するこ
とも可能である。

【００６４】また、上記形態では放熱板５２の端面５８
および下面５７の凹凸形状として、略正方形の矩形が連
続する形状を例示したが、例えば、長方形の矩形が連続
する形状や、三角形が連続する形状や、円弧が波形に連
続する形状などとして放熱板の凹凸形状を形成すること
も可能である。

【００６５】さらに、上記形態でも樹脂部材５５の内部
に位置する保持部（図示せず）を放熱板５２に一体に形
成して脱落を防止することを想定したが、図８に示すよ
うに、放熱板６０の一部を保持部６１としてアーチ状に
曲折させて樹脂部材５５の内部に位置させて脱落を防止
した半導体装置４２なども可能である。ただし、上記構
造では放熱板６０の端部５６に供給する半田を下面５７
の中央まで浸透させることはできないので、下面５７は
端部５６とは別個に回路基板に接続する必要はある。

【００６６】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。

【００６７】まず、本発明の半導体装置は、複数の接続
パッドを具備する半導体回路のペレットが放熱板に搭載
され、前記ペレットの周囲に細長い導電板からなる複数
のリード端子が配列され、これらのリード端子と前記ペ
レットの接続パッドとがボンディングワイヤで個々に結
線され、前記ペレットと前記放熱板の一部と前記ボンデ
ィングワイヤと前記リード端子の内側部分とが樹脂部材
の内部に封止されている半導体装置において、請求項１
記載の発明の半導体装置は、前記放熱板の外周の一部が
前記樹脂部材の下部の位置で露出しており、前記放熱板
の前記樹脂部材から露出した部分の外周の少なくとも一
部が凹凸形状に形成されていることにより、回路基板の
導体パターンに放熱板を半田等で接続すると、放熱板と
半田等との接触面積が大きく熱伝導が良好なので、ペレ
ットの発熱を良好に放熱して動作を安定させることがで
きる。

【００６８】請求項２記載の発明の半導体装置は、前記
放熱板の下面の少なくとも一部が前記樹脂部材の下面に
露出しており、前記放熱板の前記樹脂部材から露出した
下面が凹凸形状に形成されていることにより、回路基板
の導体パターンに放熱板を半田等で接続すると、放熱板
と半田等との接触面積が大きく熱伝導が良好なので、ペ
レットの発熱を良好に放熱して動作を安定させることが
できる。

【００６９】請求項３記載の発明の半導体装置は、前記
放熱板の外周の一部が前記樹脂部材の下部の位置で露出
するとともに、前記放熱板の下面の少なくとも一部が前
記樹脂部材の下面に露出しており、前記放熱板の前記樹
脂部材から露出した部分の端面から下面まで凹凸形状が
連続的に形成されていることにより、回路基板の導体パ
ターンに放熱板を半田等で接続すると、放熱板と半田等
との接触面積が大きく熱伝導が良好なので、ペレットの
発熱を良好に放熱して動作を安定させることができ、し
かも、回路基板の導体パターンに放熱板の露出した部分
を接続する半田を下面に浸透させることが可能なので、
放熱板の下面を簡単に回路基板の導体パターンに接続し
て生産性を向上させることができる。

【００７０】請求項４記載の発明は、請求項３記載の半
導体装置であって、前記樹脂部材から露出した前記放熱
板の下面の外形が略長方形であり、該放熱板の下面の凹
凸形状が長手方向に連通する複数の凹溝により形成され
ていることにより、放熱板の露出した部分を回路基板の
導体パターンに接続する半田を、放熱板の下面の全域に
良好に浸透させることができる。

【００７１】請求項５記載の発明は、請求項４記載の半
導体装置であって、前記樹脂部材から露出した前記放熱
板の略長方形の下面の長辺の位置の外側に前記リード端
子が配列されていることにより、放熱板の露出した下面
を回路基板の導体パターンに接続する半田が、放熱板の
長手方向に流動して長辺の位置から流出しないので、ク
リーム半田がリード端子に短絡することを防止できる。

【００７２】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
複数のリード端子と一個の放熱板とがタイバー等により
一体に連結された一個のリードフレームを形成し、複数
の接続パッドを具備する半導体回路のペレットを前記リ
ードフレームの放熱板の部分に搭載し、前記ペレットの
複数の接続パッドと前記リードフレームの複数のリード
端子とをボンディングワイヤで個々に結線し、前記ペレ
ットと前記ボンディングワイヤとが一体に装着された前
記リードフレームを接離自在な少なくとも一対の金型の
キャビティの内部に前記リード端子の外側部分で保持し
て配置し、前記金型のキャビティに溶融した樹脂を充填
し、充填した前記樹脂を凝固させることで前記ペレット
と前記放熱板の一部と前記ボンディングワイヤと前記リ
ード端子の内側部分とが内部に封止されて該リード端子
の外側部分が外部に露出した樹脂部材を形成し、前記リ
ードフレームの前記タイバー等を切除して前記放熱板と
複数の前記リード端子とを個々に分離させるようにした
半導体装置の製造方法において、請求項６記載の発明の
半導体装置の製造方法は、前記リードフレームを形成す
るとき、前記放熱板の前記樹脂部材から露出させる部分
の外周の少なくとも一部を凹凸形状に形成し、前記リー
ドフレームを前記金型の内部に配置するとき、前記放熱
板の前記樹脂部材から露出させる部分を接離自在な少な
くとも一対の前記金型で保持するようにしたことによ
り、この方法で製造した半導体装置は、放熱板の外周の
一部が前記樹脂部材の下部の位置で露出しており、放熱
板の樹脂部材から露出した部分の外周の少なくとも一部
が凹凸形状に形成されているので、回路基板の導体パタ
ーンに放熱板を半田等で接続すると、放熱板と半田等と
の接触面積が大きく熱伝導が良好なので、ペレットの発
熱を良好に放熱して動作を安定させることができる。

【００７３】請求項７記載の発明の半導体装置の製造方
法は、前記リードフレームを形成するとき、前記放熱板
の下面の前記樹脂部材から露出させる部分を凹凸形状に
形成し、前記リードフレームを前記金型の内部に配置す
るとき、前記放熱板の下面の前記樹脂部材から露出させ
る部分を前記金型の内面に当接させるようにしたことに
より、この方法で製造した半導体装置は、放熱板の下面
の少なくとも一部が樹脂部材の下面に露出しており、放
熱板の樹脂部材から露出した下面が凹凸形状に形成され
ているので、回路基板の導体パターンに放熱板を半田等
で接続すると、放熱板と半田等との接触面積が大きく熱
伝導が良好なので、ペレットの発熱を良好に放熱して動
作を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第一の形態の半導体装置の外観
を示し、(ａ)は底面図、(ｂ)は平面図、(ｃ)は側面図、
(ｄ)は正面図である。

【図２】拡大した放熱板の端部を示す平面図である。

【図３】リードフレームを示す平面図である。

【図４】一変形例の半導体装置を示す底面図である。

【図５】リードフレームを示す平面図である。

【図６】本発明の実施の第二の形態の半導体装置の外観
を示し、(ａ)は底面図、(ｂ)は平面図、(ｃ)は側面図、
(ｄ)は正面図である。

【図７】拡大した放熱板の端部を示す正面図である。

【図８】一変形例の半導体装置を示す底面図である。

【図９】一従来例の半導体装置の外観を示し、(ａ)は底
面図、(ｂ)は平面図、(ｃ)は側面図、(ｄ)は正面図であ
る。

【符号の説明】

２１，４２，５１，６２ 半導体装置 ２２，５３ ペレット ２３，４０，５２，６０ 放熱板 ２４，５４ リード端子 ２６，５５ 樹脂部材 ２８，５６ 端部 ２９，５７ 下面 ３０，５８ 端面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 一成 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 坪田 邦彦 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 宮 龍也 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 岡平 慶太 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 西部 俊明 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 田原 和弘 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 北古賀 亨 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 清 雅人 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の接続パッドを具備する半導体回路
   のペレットが放熱板に搭載され、前記ペレットの周囲に
   細長い導電板からなる複数のリード端子が配列され、こ
   れらのリード端子と前記ペレットの接続パッドとがボン
   ディングワイヤで個々に結線され、前記ペレットと前記
   放熱板の一部と前記ボンディングワイヤと前記リード端
   子の内側部分とが樹脂部材の内部に封止されている半導
   体装置において、 前記放熱板の外周の一部が前記樹脂部材の下部の位置で
   露出しており、 前記放熱板の前記樹脂部材から露出した部分の外周の少
   なくとも一部が凹凸形状に形成されていることを特徴と
   する半導体装置。
2. 【請求項２】 複数の接続パッドを具備する半導体回路
   のペレットが放熱板に搭載され、前記ペレットの周囲に
   細長い導電板からなる複数のリード端子が配列され、こ
   れらのリード端子と前記ペレットの接続パッドとがボン
   ディングワイヤで個々に結線され、前記ペレットと前記
   放熱板の一部と前記ボンディングワイヤと前記リード端
   子の内側部分とが樹脂部材の内部に封止されている半導
   体装置において、 前記放熱板の下面の少なくとも一部が前記樹脂部材の下
   面に露出しており、 前記放熱板の前記樹脂部材から露出した下面が凹凸形状
   に形成されていることを特徴とする半導体装置。
3. 【請求項３】 複数の接続パッドを具備する半導体回路
   のペレットが放熱板に搭載され、前記ペレットの周囲に
   細長い導電板からなる複数のリード端子が配列され、こ
   れらのリード端子と前記ペレットの接続パッドとがボン
   ディングワイヤで個々に結線され、前記ペレットと前記
   放熱板の一部と前記ボンディングワイヤと前記リード端
   子の内側部分とが樹脂部材の内部に封止されている半導
   体装置において、 前記放熱板の外周の一部が前記樹脂部材の下部の位置で
   露出するとともに、前記放熱板の下面の少なくとも一部
   が前記樹脂部材の下面に露出しており、 前記放熱板の前記樹脂部材から露出した部分の端面から
   下面まで凹凸形状が連続的に形成されていることを特徴
   とする半導体装置。
4. 【請求項４】 前記樹脂部材から露出した前記放熱板の
   下面の外形が略長方形であり、 該放熱板の下面の凹凸形状が長手方向に連通する複数の
   凹溝により形成されている請求項３記載の半導体装置。
5. 【請求項５】 前記樹脂部材から露出した前記放熱板の
   略長方形の下面の長辺の位置の外側に前記リード端子が
   配列されている請求項４記載の半導体装置。
6. 【請求項６】 複数のリード端子と一個の放熱板とがタ
   イバー等により一体に連結された一個のリードフレーム
   を形成し、 複数の接続パッドを具備する半導体回路のペレットを前
   記リードフレームの放熱板の部分に搭載し、 前記ペレットの複数の接続パッドと前記リードフレーム
   の複数のリード端子とをボンディングワイヤで個々に結
   線し、 前記ペレットと前記ボンディングワイヤとが一体に装着
   された前記リードフレームを接離自在な少なくとも一対
   の金型のキャビティの内部に前記リード端子の外側部分
   で保持して配置し、 前記金型のキャビティに溶融した樹脂を充填し、 充填した前記樹脂を凝固させることで前記ペレットと前
   記放熱板の一部と前記ボンディングワイヤと前記リード
   端子の内側部分とが内部に封止されて該リード端子の外
   側部分が外部に露出した樹脂部材を形成し、 前記リードフレームの前記タイバー等を切除して前記放
   熱板と複数の前記リード端子とを個々に分離させるよう
   にした半導体装置の製造方法において、 前記リードフレームを形成するとき、前記放熱板の前記
   樹脂部材から露出させる部分の外周の少なくとも一部を
   凹凸形状に形成し、 前記リードフレームを前記金型の内部に配置するとき、
   前記放熱板の前記樹脂部材から露出させる部分を接離自
   在な少なくとも一対の前記金型で保持するようにしたこ
   とを特徴とする半導体装置の製造方法。
7. 【請求項７】 複数のリード端子と一個の放熱板とがタ
   イバー等により一体に連結された一個のリードフレーム
   を形成し、 複数の接続パッドを具備する半導体回路のペレットを前
   記リードフレームの放熱板の部分に搭載し、 前記ペレットの複数の接続パッドと前記リードフレーム
   の複数のリード端子とをボンディングワイヤで個々に結
   線し、 前記ペレットと前記ボンディングワイヤとが一体に装着
   された前記リードフレームを接離自在な少なくとも一対
   の金型のキャビティの内部に前記リード端子の外側部分
   で保持して配置し、 前記金型のキャビティに溶融した樹脂を充填し、 充填した前記樹脂を凝固させることで前記ペレットと前
   記放熱板の一部と前記ボンディングワイヤと前記リード
   端子の内側部分とが内部に封止されて該リード端子の外
   側部分が外部に露出した樹脂部材を形成し、 前記リードフレームの前記タイバー等を切除して前記放
   熱板と複数の前記リード端子とを個々に分離させるよう
   にした半導体装置の製造方法において、 前記リードフレームを形成するとき、前記放熱板の下面
   の前記樹脂部材から露出させる部分を凹凸形状に形成
   し、 前記リードフレームを前記金型の内部に配置するとき、
   前記放熱板の下面の前記樹脂部材から露出させる部分を
   前記金型の内面に当接させるようにしたことを特徴とす
   る半導体装置の製造方法。