TW459279B - Semiconductor device - Google Patents
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Description
砬-郎智慧財產局員丄"費合忤祍-1 A; 五、發明說明(1 ) 【發明所屬技術領域】 本發明係有關一種用於二極體或電晶體等之面安裝型 半導體裝置。 【習知之技術】 習知所提出的裝置,係用於二極體或電晶體等面安裝 31半V體裝置。第〗6圖至第ι8圖係表示上述半導體裝置 之例。忒半導體裝置s係有例如晶體管之功能。此半導體 裝置s係具備.相當於基極端子的内部導腳 Uads)9】、相畲於集電極端子的内部導腳以及相當於 發射極端子的内部導腳93。 各内部導腳91至93,其各表面係並設於同—平面上。 於内部導腳91的端部形成有偏長方形之晶島(is]and)94。 將丰導體晶片95(亦稱作「顆粒pel]ei」)黏接於晶島料的 上面。利用金線w等對半導體晶片95進行導線連接(wire bonding),並以電力將其連接於各内部導腳%、们。半導 體明片95、金線W、以及各内部導腳91至93係利用環氧 樹脂等熱硬化性樹脂來進行包封’而形成樹脂包封體97。 將各内邹導腳9丨至93折彎·並按樹脂包封體97之外部, 分別與外部導腳I 1至1 3相連接3 —疋,在丰導體裝置s中,伴隨此動作會從半導體晶 片95產生熱氣,尤其是例如上述半導體裝置s作為功率 電晶體使用之.時’所以為了防止半導體W 95的錯誤動 作必須將丰導體晶片95所產生的煞氣有效率地排放至 澍脂包封體的外部 ---------------------^ ---------- (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁)
45927 9 A7 _ B7 五、發明說明(2 ) 上述構造之半導體裝置S中,半導體晶片95係搭載 於晶島94。如此,該晶島94可作為排㈣之功能,通過 内部導腳9卜或是通過内部導腳91所連接之樹脂包封體 97 ’來排放熱氣。此時’為了提升排熱效果,必須要讓晶 島94的表面積增大.此外,為提升在半導體晶片%内所 積艎之電子電路的功能,故有增大半導體晶片%的大小之 要求。因此,從此等要求來看,而期望可將晶鳥料的表面 積增大。 在上述構造中,為了增大晶島料的表面積,故必須考 慮到將並設於晶島94之各内部導腳92、93縮小。然而, 晶島94、與各内部導腳92、93均係藉由金線w等來連接, 並配置於同一平面上。如此,在擴大晶島94的表面積時, 會遭受限制。在實際情況中,相對於樹脂包封體97的底面 積,平視面下内部導腳9i的面積比例最多約佔4〇%。因 此,在提升排熱性上,寄望於將上述比率值提昇。 【發明之概述】 因此本發明之目的係在於提供一種半導體裝置來解決 或是改善上述問題。 由本發明之第1局面所提供之半導體裝置,係具備 有:半導體晶片、搭載該半導體晶片之晶片搭載用内部導 腳'按半導體晶片上面以電力連接之晶片連接用内部導 腳、以及包封半導體晶月和各件内料聊且平視面為長矩 形之樹脂包封體;晶片搭載用内部導腳的端部係沿著樹脂 包封體的長邊方向延伸為長矩形或偏長矩形。 (請先閱請背面之注意事項再填寫本頁) 裝-------—訂---------線 經濟^智#|?財彦^員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 297公釐) 2 311883 ΛΓ ΛΓ 經濟部智慧財"局S工消費合作社印& M 188: 五、發明說明(3 ) 最理想的狀態係以平視面之晶片搭載用内部導腳的面 積,佔樹脂包封體底面積的50%以上為佳。 根據上述構造,將晶片連接用内部導腳連接於晶片搭 載用内部導腳上所搭載之半導體晶片的上面,即所謂之無 導線構造。因此,晶片搭載用内部導腳的端部,係沿著平 視面長矩形之樹脂包封體的長邊方向延伸為長矩形或偏長 矩形。因此’可盡可能地擴大晶片搭載用内部導腳的表面 積來配置。因而’通過面積被擴大之晶片搭載用内部導腳, 或是通過晶 >;搭載用内部導腳所連接之樹脂包封體,可將 從半導體晶片散發之熱氣排放至外部。藉此,可提昇丰導 體裝置的排熱性。又,晶片連接用内部導腳係直接連接於 丰導體晶片上。因此,即使通過晶片連接用内部導腳,亦 可使從半導體晶片發出之熱氣排出於外部。因而,可提昇 半導體裝置的散熱性° 根據本發明之優良實施例’半導體晶片係搭載於沿樹 脂包封體長邊方向延伸之晶片搭載用内部導腳的中間部3 根據此構造,半導體晶片所散發出來的熱氣’係會通 過晶片搭載用内部導腳,以朝樹脂包封體的長邊方向(左右 方向)擴散之方式來傳送。因此’與將半導體晶片搭載於晶 片搭載用内部導腳之偏頗部位的情況相比:可提昇散熱性 的效率。 根據本發明之其他優良實施例' 晶月搭載用内部導腳 之端部以外的宽度.係與端部宽度相等 籍此搆造 '矸愛進步檨41晶Η搭載用内部導腳對外 ...... — ._、·———«"H —-III. _ιι Ι·ι_ , . „ r I, I 左:” ώ A 句㈤.々枝 A」: . . ^ 丨 f f . ΐΐν · -----, —_—------ f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 經 濟 部 智 -¾ 財 產 局 消 費 合 作 社 印 Μ 459273 五、發明說明(4 部的排熱效果。 根據本發明第2局面所提供之半導體裝置,其特徵係 具備有:第1以及第2半導體晶片、分別搭载各半導體晶 片之第1以及第2晶片搭載用内部導腳、在各半導體晶片 上面以電力分別連接之複數件晶片連接用内部導腳、以及 包封各半導體晶片和各内部導腳且平視面為長矩形之樹脂 包封體;各晶片搭載用内部導腳的端部整體,係形成在平 視面下沿著樹月曰包封體的長邊方向延伸為長矩形或偏長矩 形。 最理想的狀嘘係以晶片搭載用内部導腳的端部整體在 平視面下形成約佔樹脂包封體底面積的50%以上。 根據上述構造,在樹脂包封體内設置複數件半導體晶 片時,搭載各半導體晶片之各晶片搭載用内部導腳的端部 整體,係形成在平視面下沿著樹脂包封體的長邊方向延伸 為長矩形或偏長矩形。亦即,即使於本半導體裝置中,與| 由第:局面所提供之半導體裝置相同,藉由採用無導線構 造來形成上述結構。因此,可使晶片搭載用㈣導腳的端 部整體,形成在平視面下約佔樹脂包封體底面積的50%以 上因而,可將丰導體晶片所發出的熱氣有效地排放至外
部° I 根據本發明之優良實施例,各晶片搭載用内部導腳之| 端部係配置㈣-平面上,藉此,各半導體晶片可並設於 樹脂包封體内。 | 1_如習知之構造,若將半導體晶片配置於同一平面上,|
本紙張尺度_家鮮(CNS)A4祕⑵ο X 297公爱1 --~~I 4 311883 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·-------訂---------線 ^---!/ £-.一-^智慧財^居8二消費合4.^:-·:, Λ: -- Β7 _____ 五、發明說明(5 ) 則在設置複數件半導體晶片時,沿著平面方向會擴大裝置 的大小°但是’如上所述,若採用無導線構造,則不僅可 將各半導體晶片並設於樹脂包封體内,還可遏止裝置朝平 面方向擴大。如此,可實際地縮小裝置本體的大小。 根據本發明之其他優良實施例’晶片連接用内部導腳 之任一端部,係以橫跨第丨以及第2半導體晶片上面之方 式配置°藉此’可使各半導體晶片之兩上面相互連接。 亦上述之構造,若將各晶片搭載用内部導腳的端部配 置於同一平面上’即可並設半導體晶片。而且,由於其上 面亦配置於同一平面上,所以能以橫跨各丰導體晶片上面 的方式配置晶片連接用内部導腳,並使各半導體晶片之兩 上®相互連接=> 亦即,可共用半導體晶片的信號端子,且 可減少半導體裝置的外部端子數、’因此’可謀求削減零件 成本。 根據本發明之其他優良實施例,各半導體晶片係以上 r面相反之方式配置於樹脂包封體内。第丨晶片搭載用内 部導腳係配置於樹脂包封體的下面附近。第2晶片搭載用 内部導腳係配置於樹脂包封體的上面附近3 根據該構造,藉由複數件半導體晶片之上下面相反的 配置方式,可使分別搭載丰導體晶片之晶片搭載用内部導 腳,上F分離地配置於樹脂包封體内:1因此’與將内部導丨 腳偏離來配置於樹脂包封體内之構造相比,更可發散半導 體晶片所敎發出來的熱氣、因而可提...ff f導體晶片之各 晶片搭載用内部導聯的散熱性, …一 —-一··— —— ---------------------------— /:r 'rv:^.A ^ —-------------------------·」 裝 訂---------線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智楚財產局員工消費合作社印製 459279 五、發明說明(6 ) 本發明之其他特徵以及優點’係可參照附圖,並由以 下的詳細說明即可明瞭。 【發明之實施型態】 以下參照附圖來具體說明本發明之實施例。另外, 該圖不之相同或類似的構件係利用相同的參照符號來表 示。 首先,參照第1圖至第3圖來說明。這些圖係表示依 據本發明第1實施例之半導體裝置SI。該半導體裝置 係具備.搭載半導體晶片5之晶片搭載用内部導腳〗,與 在半導體晶片5上面以電力連接之一邊的晶片連接用内部 導腳2以及另一邊的晶片連接用内部導腳3。在丰導體裝 置S1中,例如用於晶體管時,晶片搭載用内部導腳工係 相當於基極端子(或是閘極端子一邊的晶片連接用内部 導腳2係相當於集極端子(或是汲極端子)。而另一邊的晶 片連接用内部導腳3則相當於射極端子(或是源極端子)。 在晶片搭載用内部導腳1的一端形成晶島4以供搭載 半導體晶片5。其次,半導體晶片5以及各内部導腳丨至3, 係用環氧樹脂等熱硬化性樹脂之特定模具來封裝,並形成 平視面長矩形之樹脂包封體7。在樹脂包封體7的外部分 別設置外部導腳11至13以供與各内部導腳1至3相連接。 另外’半導體裝置S1的外形,係與第16圖所示之半導體 裝置相同》 晶片搭載用内部導腳1之另一側係折彎,與在樹脂包 封體7外部所露出之外部導腳n相連接。晶片搭载用内部 .t·-------訂·--------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國囤家標準(CJSiS〉A4規格(21〇 X 297公釐) 6 311883 Λ7 Λ7 "濟部智慧財"局員1々費合".^": 五、發明說明( 導卿丨以及外部導腳], 11,係由具有優良熱傳導性的銅所構 成。在晶片搭載用内却 4 #腳1的一端形成之晶島4,為提 昇散熱效果而沿著樹1 . 包封體7的長邊方向延伸為長矩形 或偏長楚形,並形成士 x人表面積。將半導體晶片5搭載於在 樹脂包封體7長邊方— 句所延伸的晶島4的中間部。 各晶片連接用内邱 邵導腳2、3 ’係在其一端分別形成與 各晶片連接用内部導 子腳2、3相對且寬廣的平坦部2a、3a , 而在另一端則分別與
、外#導腳12、1 3相連接a各晶片連接 用内部導腳2、3以只M 及外部導腳12、1 3,係與晶片搭載用 内部導腳1及外部導脑j W 1〗一樣’由具有優良熱傳導性的銅 所構成。 各EB片連接用内却请 4導腳2、j的平坦部2a、3a,以重 疊之方式配置於晶良a ^ .. 島4所搭載之半導體晶片5的上方,並 介著半導體晶片5的μ + J上方和凸塊ό而電力連接。亦即,在 本實施例中,丰導體a u q 曰曰片5與各晶片連接用内部導腳2、3 的連接,不需使用如铟 Α ^ 如t知構造的導線,而形成所謂的無導 線構造=具體來% , 丰導體晶片5搭載於晶片搭載用内部 導腳I’而丰導體 ,等篮9曰片5的上方則連接各晶片連接用内部 導聯2、3 . ίέ斗 i ’在本實施例中,藉由各内部導腳1至3 從半導體晶片5的上下, ^ ^ ^ J丄F挾住之形成立體構造 4〜热導線構造,可極盡擴大晶片搭載用 m導腳;的表面積來配置晶片搭載用内部導腳卜例如: 1柄如上迷晶島4的形狀.沿著樹脂包封體7的長邊方向 延伸為艮矩形成偏長㈣.保·:可將土視面中的晶片搭 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -丨裝------——訂---------線---------------- 4 5 9 2/9 A7 -----B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(8 ) 載用内部導腳1的面積設為樹脂包封體7底面積的5〇%以 上(後有詳述如此,通過面積被擴大之晶片搭載用内部 導腳1或是通過與晶片搭載用内部導腳丨相接之樹脂包封 體7,可將從半導體晶片5所散發之熱氣有效地排放至外 部。因而提昇半導體裝置Si的排熱性。 此外’半導體晶片5係搭載於沿伸在樹脂包封體7長 邊方向之晶片搭載用内部導腳1的中間部。如此,從半導 體晶片5所散發之熱氣通過晶片搭載用内部導腳1,俾使 傳達朝樹脂包封體7的長邊方向(左右方向)擴散。因而, 與將半導體晶片5搭載於晶片搭載用内部導腳1之偏頗部 位的情況相比,可提昇散熱性的效率。 再者’各晶片連接用内部導腳2、3係直接連接於半導 體晶片5。如此,即使通過各内部導腳2、3也可將從半導 體晶片5所發出的熱氣排放至外部。因而,與主要依存於 晶片搭載用内部導腳之習知構造相比,可提昇半導體晶片 5中的散熱性。 在此,提出更具體的數值來說明上述實施例中的效 果。詳細地說’透過平視面中的晶 搭載用内部導腳1的 面積與樹脂包封體7的底面積相比來評判排熱性的程度。 另外’以下的說明中’晶片搭載用内部導腳1的面積值為, 將晶島4的面積與連接於晶島4且在半導體裝置si内延 伸之部分(以下稱作「連接導腳14」)的面積相加之值。此 外,以下’由於將晶片搭載用内部導腳1折彎,故連接導 腳14的面積,嚴格說來與實際面積不同,故這裡以未折彎 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) 311883 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---- 訂----- 線 A7 _B7_ 五、發明說明(9 ) 之情形來評判。 第3圖係針對樹脂包封體的底面積來說明平視面中晶 片搭載用内部導腳之面積比例的圖示。根據該圖,樹脂包 封體7的底面積係由樹脂包封體7的深度A X寬B求得。 另一方面,平視面中晶片搭載用内部導腳的面積,係透過 將晶島4的面積與連接導腳14的面積相加求得。亦即,晶 島4的面積係由晶島4的深度Ο寬D來求得。而連接導 腳〗4的面積則由深度E>:寬F來分別求得。 表1係表示各邊長度A至F的具體數值。根據表1, 樹脂包封體7的底面積SA係為4.56mm:。此外,由於連 接導腳14的寬F為0.4mm,所以晶片搭載用内部導腳1 的面積SB係為2.38 mm 2。因此,相對於樹脂包封體7的 底面積SA,晶片搭載用内部導腳1的面積SB的比例SB/ SA 係為 51 .9%。 表1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 ————訂---------線 經-部智慧財產局員工消費合-杜·1" \ \ 各邊的長度(mm) 面積 一 (mm 2) 比例 (%) X \ A B C D E F SA SB SB/SA 第〗實施例 1 r 0.4 2 38 5 1 .9 第2實施例 1.6 2.85 0.92 5 2.4 5 1 0.225 ].2 4.56 257 56.4 第3實施例 1 ; 2 4 5 2,89|63 4 如此.晶K搭載用肉部導腳1的面賴S B比倒與習釦 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 45927 9 A7 ---_ B7 五、發明說明(丨0 ) 之構造中的面積比例40%相比,約增加〗〇%,由此可明白 排熱性被提升。此外,透過實驗,本實施例的半導體裝置 S1中’藉由長矩狀晶島4’與用?|線連接之晶片搭載用内 部導腳1之習知構造相比,排熱量(排熱能量)約可獲得2 倍’故證明排熱特性可提昇約2倍。 其次,簡單說明關於半導體裝置S1的製造方法。首 先’在鋼製薄板上施以沖壓加工後,藉由施行特定的格式 加工來製造晶月搭載用内部導腳丨。在此情況,晶片搭載 用内部導腳1,其端部具備矩形晶島4。在此狀態中’形成 晶片搭載用内部導腳丨之構造係利用連桿呈複數連接,並 朝特定方向延伸成長尺狀。此外,―邊的晶片連接用㈣ 導腳2以及另一邊的晶片連接用内部導腳3也和晶片搭載 用内部導腳1 一樣,在鋼製薄板上施以沖壓加工後,藉由 施行特定的格式加工來製造。此時,形成在各内部導腳2、 3的端部上備有平坦部2a、3a。 接著,在晶片搭載用内部導腳丨的晶島4上面,例如 使用接著劑連接半導體晶片5。然後,在半導體晶片$的 上面連接一側的晶片連接用内部導腳2以及另一側晶片連 接用内部導腳3。具體來說,在半導體晶片5的上透 過電鑛形成由Ag構成的凸塊6,並使其成長。凸塊6係於 半導體晶片5的上面,在長邊方向端部的對稱位置上形成 2件。之後’ #由溶融銲膏,將—邊的晶片連接用内部導 腳2之平坦部2a連接在凸塊6的—邊。同樣地,藉由溶融 銲膏,將另一邊的晶月連接用内部導腳2的平坦部化連 ..Μ.-----------------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用令國國家標準(CNS)A4規格(2〗〇 X 297公楚) 10 311883 Λ7 Λ7 經;"部智慧財產局員:1-"費合!^·11-:·? 五、發明說明(u ) 在凸洗6的另一邊。 將各晶片連接用内部導卿2、3連接在半導體晶片5 後,使用特定的模具將由環氣樹脂等熱硬化性樹脂構成的 半導體晶片5、各内部導腳!至3進行包封,以形成樹脂 包封體7。接著,對露出外部之各外部導腳丨〗至〗3施以 銲劑電鍍,經過去除連桿等不需要部位的工程,可獲得如 第I圖以及第2圖所示之半導體裝置Sl。 第4圖係依據本發明第2實施例之半導體裝置s 2的 内部構造圖。根據該圖’連接於晶島4上之連接導腳14 的寬F,與第1實施例的半導體裝置S i寬度相比,其寬度 較大,而形成晶片搭載用内部導腳1。 亦即’在第2實施例中,根據表丨,連接導腳】4的寬 F-為].2mm,而晶片搭載用内部導腳]的面積SB則為2 57 、因此,相對於樹脂包封體7的底面積SA,晶片搭載 用内部導腳1的面積SB的比例SB/ SA為%‘4%。於是, 與第實施例的半導體裝置S1相比,晶片搭載用内部導 腳I的面積較為增大。 第5圖為依據本發明第3實施例之丰導體裝置的 内部構造圖=根據該圖 '連接導腳.1 4的寬f 〜1 係分別與第 丨實施例以及第2實施例的半導體裝置$丨、S2相七寬产 較大-亦即,連接導腳I 4的寬F ,為Γ和晶島4的寬度相 等,而形成晶片搭載用内部導腳1。 在第:;實施例中根據表1 g島4的寬卜.與晶片搭 载消内部導腳i的寬丨j相同.均係2 4 5mm斤晶κ搭載 -r_: :/;: . j vh 1¾ g 1¾ : : \ : ia ^ ,. ^ —-------------.... ________ -----i I--------------訂----- ---I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 45927 9 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(u) 用内部導腳i的面積SB則為2.89mm、因此,相對於樹 脂包封體7的底面積SA,晶片搭載用内部導腳i的面積 SB的比例SB/SA為63.4%。於是,與第!實施例以及第2 實施例的半導體裝置SI、S2相比’晶片搭载用内部導腳1 的面積較為增大。如此,若晶島4的寬度和連接導腳Μ 的寬度相等,則可增大上述比例SB/SA,同時更可增大露 出於外部的外部㈣n之料,並可謀求散錢的^升。 此外’藉由將大面積的晶島4、以及各晶片搭载用内 部導腳2、3備置於半導體裝| S3e,以此作為補強部材 來發揮功能。因此,可提升半導體裝置53的彎曲度,例 如,在安裝外部印刷基板時,具有提高機械強度之優點。 苐6圖係依據本發明第4實施例之半導體裝置84的 内部構造圖。根據上述第1至第3實施例之半導體裝置^ 至S3中,各外部導腳„至13係從樹脂包封體7的底面 外緣附近朝外部延伸。因此,若是將晶片搭載用内部導腳 1的晶島4’為了拓展其面積而將其延伸至各晶片搭載用内 部導腳2、3側,則各晶片搭載用内部導腳2、3本體會構 成障礙而難以延伸。 與此相對,根據第4實施例之半導體裝置S4,外部導 腳12、13係從樹脂包封體7側面的上部往外部露出。藉此, 可讓晶片搭載用内部導腳1的晶島4以水平方向在樹脂包 封體7的範圍内延伸。因此,與上述實施例相比,相對於 樹脂包封體7的底面積SA’可提升晶片搭載用内部導腳i 的面積SB的比例。如此,即使對各内部導聊!至3施以 · . 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) 12 311883 經濟部智慧財產局員Η消費合作钍印-¾ A? ____B7______ 五、發明說明(13 ) 變形結構,也可提升散熱性。 再者,於第4實施例之半導體裝置S4中,半導體^ 片5係位於樹脂包封體7内上部之構造。因此,在樹月旨包 封體7内的連接導腳】4與上述第3實施例之半導體裝置 S3相比’長度較長。藉此,被折彎的連接導腳14的長户 與第3實施例之半導體裝置S3相比,具有足夠的長度, 且其長度可使晶片搭載用内部導腳j的表面積增大, 、 並可 提升散熱性。 其次’參照第7圖至第9圖加以說明。此等圖,总 ,. 保依 據本發明第5實施例圖式半導體裝置S5。本實施 』< 平導 體裝置S5中’與上述第1至第4實施例之半導體裝置s】 至S4相比’半導體晶片、晶片搭載用内部導 ° 久日日片 連接用内部導腳的數目不同。 本實施例之半導體裝置S5係具備:由二極體構成的 第1丰導體晶片2 1、以及由晶體管構成的第2半導、 租日日片 &第1半導體晶片2]係搭載於第】晶片搭載用内部導腳 24的一端所形成之偏矩形的晶島34上。 另一方面,第2半導體晶片22則搭戴於第2晶片抖載 用内部導腳26的一端所形成之偏矩形的B i j a日島-)6上=晶島 36係沿著樹脂包封體7的長邊方向延伸A , 心叩碭長矩形戏偏長矩 形 各晶島3 4 . j 6係在樹脂?2,封體7内被配置於同一平 如此可使第】以及第〗本導體晶片並設於同...平 :.;3 把 (請先閱讀背面之;i意事項再填寫本頁}
I ' — II 線— 45927 9 A7 ----- B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(14 ) 將第1晶片搭載用内部導腳25連接於第1半導體晶片 21的上面。具體來說,在第1晶片搭載用内部導腳25的 一端形成偏矩形的平坦部25a。平坦部25a以重疊之方式 配置於第1半導體晶片21的上方,同時介由第1半導體晶 片21的上面和凸塊而連接電力。 將第2晶片連接用内部導腳27以及第3晶片連接用内 部導腳28連接於第2半導體晶片22的上面。具體來說, 在第2晶片連接用内部導腳27的一端形成偏矩形的平坦部 2 7a °平坦部27a係以重疊之方式配置於第2半導體晶片 22上面約一半的領域。平坦部27a係介由第2半導體晶片 22的上面和凸塊37來連接電力。 此外,第3晶片連接用内部導腳28的一端形成有平坦 邻28a。平坦部28a係以重疊的方式配置於苐2半導體晶 上面中之與上述領域不同之一半的領域。平坦部28a 係”由第2半導體晶片22的上面和凸塊38來連接電力。 接著各半導體晶片21、22以及各内部導腳24至28 係藉由環氧樹脂等封裝,並形成長矩形樹脂包封體7。 將各内部導腳24至28的另一端側折彎,並使其分別 連接於從樹脂包封體7朝外部露出之外部導腳Μ至Μ。 使上述第i晶片搭載用内部導腳Μ以及第r晶片連接用内 部導腳25與從樹脂包封體7的長邊方向一端部sa附近的 兩侧面Sc朝外部露出之外部導腳29、3〇相連接。此外, 將第2晶片搭載用内部導腳26以及第2晶片連接用内部導 」^別與從樹脂包封體7的長邊方向一端部汕附近的 本紙張尺 準(CNS>A4 規辂______ ώ < u Λ J I - s 311883 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂-------I -線 A7 A7 ^濟部智慧財產局員工消費合竹社^". 五、發明說明(15 ) 兩側面Sc朝外部露出之外部導腳I”相連接 腳33係從外部導腳3〇以及外料腳Μ之間的側^導 外部露出。 C朝 另外上述第1晶片搭载用内部導腳24相當於二極 的陽極端子。第1晶K^ 弟 曰片連接用内部導腳25相當於二極體 陰極端子。此外1 2晶片搭載用内部導腳%係相當於雷 晶體f的集極端子。第2晶片連接用内部導腳27係相當於 曰曰體&的基極端子。而第3晶片連接用内部導腳Μ則分別 相當於電晶體的射極端子。 '根據上述半導體裝置S5,係採用無導線構造:將各半 導體晶片21、22分別搭載於各晶島34、36。接著,在各 丰導體晶片2】' 22上面連接各晶片連接用内部導腳25、 27、28〇士卜外,b φ a曰島34係具有足夠的面積以供搭載第1 半導體晶片2 1。 另 方面,晶島3 6之形狀係偏長矩形。因此,兩晶島 34、36係整體在平視面下沿著樹脂包封體7的長邊方向延 伸為長矩形或偏長矩形„更具體地說,兩晶島34、36之整 肢在平視面下’約形成佔樹脂包封體7全部底面積的50% 以上」因此,可謀求將兩晶島34、36之面積擴大,並且不 管是通過各内部導腳24至28,亦或是通過與各内部導腳 ~ 4至〜S相連接之樹脂包封體7 ’均有將由第】以及第2 半導體晶片,22所發出的熱氣排放至外部的效果: k外習知之構造令若將各Λ部導脾配置於同平 一.1._在^置複教件车導體晶片時沿著私面方向會造成 裝--------訂---------線 "'靖先閱讀背面v;i意事項再填寫本頁> A7 B7 459279 五、發明說明(16 ) 半導體裝置s的擴大。但是,如上所示,若採用無導線構 造,則可遏止裝置朝平面方向擴大,並能在樹脂包封體7 内,配置複數件半導體晶片2 1、22。如此,可實際地縮小 半導體裝置S5本體的大小。 第10圖以及第11圖係依據本發明第6實施例之半導 體裝置S6的内部構造圖。本實施例之半導體裝置S6中, 分別具備有由二件電晶體構成的第1以及第2半導體晶片 4 1、42 ’而二件電晶體的射極端子係共用使同一個端子。 第1半導體晶片41係搭載於第1晶片搭載用内部導腳 43的一端所形成之偏矩形的晶島5 1上。晶島5 1係沿著樹 脂包封體7的長邊方向延伸為長矩形或偏長矩形。 另一方面,第2半導體晶片42係搭載於第2晶片搭載 用内部導腳45的一端所形成之偏矩形的晶島52上。晶島 5 2係沿著樹脂包封體7的長邊方向延伸為長矩形或偏長矩 形。 各晶島51、52係在樹脂包封體7内被配置於同一平面 上,而且讓晶島51、52彼此的端部靠近而並設。藉此,可 使第1以及第2半導體晶片41、42並設於同一平面上。 將第1晶片連接用内部導腳44連接於第j半導體晶片 41的上面。具體來說,在第!晶月連接用内部導腳料的 一端形成有偏矩形的平坦部44a。平垣部44a係以重疊之 方式配置於第i半導體晶片41的上方,同時,分別介1由第 1半導體晶片41的上面和凸塊53來連接電力c 將第2晶片連接用内部導腳46連接於第2半導體晶片 ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇_x 297公釐) 311883 ------------- --------^---------r {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 16 A7 _B7_ 五、發明說明(17 ) 42的上面。具體來說,在第2晶片連接用内部導腳46的 一端形成有偏矩形的平坦部4 6 a。平坦部4 6 a係以重疊之 方式配置於第2半導體晶片42的上方,同時介由第2半導 體晶片42的上面和ώ塊54來連接電力。 將第3晶片連接用内部導腳47連接於兩半導體晶片 41、42的上面。具體來說,在第3晶片連接用内部導腳47 的一端形成有偏矩形的平坦部4 7 a。平坦部4 7 a係以重疊 之方式配置於各半導體晶片41 '42的上方,並介由凸塊 55、56來連接電力,俾使橫跨在此等與各半導體晶片4 1、 4 2上面。亦即,如上所述,各件晶島5〗、5 2係在樹脂包 封體7内被配置於同一平面上。因此,在第1以及第2半 導體晶片4 1、42亦並設於同一平面上之結果下,使位於其 上面之第3晶片連接用内部導腳4 7可以橫跨兩丰導體晶片 41、42之方式連接。 另外,第1晶片搭載用内部導腳43係相當於一側之電 晶體的集極端子。第1晶片連接用内部導腳44相當於基極 端子。而第2晶片搭載用内部導腳4 5則相當於另一側之晶 體管的集極端子=第2晶片連接用内部導腳46則相當於基 極端子。而第3晶片連接用内部導腳4,係相當於一惻以及 另一惻之電晶體管的射極端子。亦即,在本第6實施例中, 利用苐3晶片連接用内部導腳4 7可使兩電晶體的射極端子 共通化·; 根據上述構造·各晶島Μ2係形成偏長矩形'因此, 兩晶島Μ ^ 2 .之整體在工視面下涂:¾著樹腊包封體"的長 ____ _ ·^ ·|π ..丄·」u-_ a —Η*··ι ^^·<ΤΠΤΙ-----~~ —m 1 I — nf.irahl-· ΙΙΙΙ·_Ι I 11 ill· I · I I .Ί.Ι.ι II 1 "~~ΐ ΐ、沒.:¾ 牢 ώ 蒂阐家嘌弟規格:::卞;5 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨裝------------訂---------線------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印^ ϋ ·---- -1» — - ------ fn -1--- I ! 45927 9 A7 B7 五、發明說明(,8 ) 邊方向延伸為長矩形或偏長矩形。因而,與上述實施例相 同,可謀求將兩晶島51、52之面積擴大。此外’可將半導 體晶片41、42所發出的熱氣有效地排放至外部。並且,若 採用上述之無導線構造’也可收納例如由口徑約〇 之 半導體晶片所構成之兩件電晶體。 再者’因藉由共用晶體管的射極端子,可減少在半導 體裝置S6外部露出的端子數,所以可削減零件成本。另 外,上述半導體裝置S6中,2件晶體管共用的端子並不受 限於射極端子’集極端子或是基極端子也可適用。 第12圖以及第1 3圖係依據本發明第7實施例之半導 體裝置S7的内部構造圖。本實施例之半導體裝置S7中, 與第6實施例之半導體裝置S6相同,係分別具備由二件 電晶體構成的第1以及第2半導體晶片61、62。第1以及 第2半導體晶片61、62係以上下面相反之方式配置於樹脂 包封體7内。 第1半導體晶片61係搭載於在第1晶片搭載用内部導 腳64的一端所形成且沿著樹脂包封體7的長邊方向延伸為 長矩形或偏長矩形狀之偏矩形的晶島7 1上。晶島7 1係配 置於樹脂包封體7的下面附近》 在第1半導體晶月61上面’將在第1晶片連接用内部 導腳65以及第2晶片連接用内部導腳66 —端分別形成之 平坦部65a、66a,係以重疊之方式配置於半導體晶片61 的上方。平坦部65a、66a係分別介由半導體晶片61的上 面和凸塊73、74來連接電力。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝----I---訂----------綠 緵濟部智慧財產局員x消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規柊(210 X 297公釐) 18 311883 五、發明說明
乃曲,第2半導體晶片62 係搭載於第2晶片搭卖 用Pv腳67 —端所形成 ^ m 硬形晶島72上。坌1 a 拾載用内部導腳67的晶島 第2晶月 面附近。本第7實施财4 脂包封體7的』 72的_* 對於半導體Μ 62之晶島 72的搭載方向,與半導體晶 島 ^ 丄之日日島71的搭巷太心丁 同。亦即,半導舻Sj;;M总 《戰方向不 m 係以晶粒焊接⑷ebGndlng)等方 式連接於晶島7 1的上面。而半導體B # Μ 3曰片62則以晶叙焊接 等方式連接於晶島72的下面。 试 將第3晶片連接用内部導腳68以及第4晶片連接用内 部:腳69以電力連接於第2半導體晶片62的下面。亦即, 在3曰片連接用内部導腳68、69的一端形成平坦部68&、 69“ +坦部68a、69a係以重疊之方式配置於半導體晶尸 6 2 ^7 '下面,並且介由凸塊75、76以電力連接於半導體晶 片62的下面。 各内部導腳64至68係分別連接於露出在樹脂包封體 7外部之外部導腳29至33。第4晶片連接用内部導腳69 像與從外部導腳29以及外部導脚3 1.之間的側面Sc延伸至 外部之外部導腳70相連接。 另外,第丨晶片搭載用内部導腳64係相當於另—件電 晶體的集極端子。第1晶片連接用内部導腳65係相當於基 極端子。第2晶片連接用内部導脚66係相當於射極端子,, 第2晶片搭載用内部導腳67係相當於另一件電晶體的集極 端1 '第J晶片連接用巧部導腳6 8則相當於基極端子而| 第〗4片連接甲内部導卿㈣則相當於射極端子 ,™:^------ --------------------- ....,:s κ ?m.;w 坟 Μ...梦 u} Vlm -1 A7 ^ 459279 _____B7_____ 五、發明說明(20 ) 在此第7實施例之半導體裝置S7中,各半導體晶片 61、62以上下面相反之方式配置於樹脂包封體7内。因此, 各晶島71、72之整體係在平視面下沿著樹脂包封體7的 長邊方向延伸為長矩形或偏長矩形。因而,與上述第6實 施例之半導體裝置S6相同,可謀求將兩晶島7 i、72之面 積擴大’並且可將各丰導體晶片61、62所發出的熱氣有效 地排放至外部。 再者’根據此第7實施例之半導體裝置S7,晶島7 1 係配置於樹脂包封體7的下面附近。而晶島72則配置於 樹脂包封體7的上面附近。因此,各半導體晶片61、62 變成上下分離配置於樹脂包封體7内。因而,與將内部導 腳64至69偏離配置於樹脂包封體7内之構造相比,可提 升半導體晶片61 ' 62之各晶片搭載用内部導腳64、67的 放熱性。 如以上所述’第5至第7實施例之半導體裝置S5至 S7中’藉由利用内部導腳將半導體晶片從上下方向插入之 立體構造,具有良好的放熱性,且具備複數件半導體晶片^ 另外,樹脂包封體7内所設置之半導體晶片數並不限於2 件,也可配置2件以上之數量。此外,為了與半導體晶片 數量相對應,從半導體裝置S5至S7朝外部露出之端子 數’係也可具有2個端子或7個端子。 其次’簡單說明上述第7實施例之半導體裝置S7的 製ie方法。例如第14圖所示,上述半導體裝置S7的製造 過程中’針對朝特定方向延伸之長尺狀且由銅構成的薄板 .f<--------ίτ---------姨 ί請先閲讀背面之江意事項與填寫本 經濟5,'智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度剌令國國家 297公釐) 20 311883 /Η 智 財 產 局 費 合 i '發明說明(21 ) 1 %以沖壓加工。之後’藉由施行特定的格式加工形成 =内部導腳…69以及外部導腳2”33原型構成的部 乃D在此情況,各晶片搭載用内部導腳64、67,1 41^ , -*、^0 部 成具儀有矩形晶島71、72 ,另外,圖中82係傳送孔。、 接著,使用接著劑將半導體晶片61、62黏 2 7 1 分曰日島 7一的上面。然後.在半導妒 ^^ #干等體日日片61、62的上面形 例如由Ag構成的凸塊73至76,並使其成長。 之後’係如第】5圖所示’沿著薄板81的長邊方向— 點虛線反折的線u,以反轉轴為中心使薄板si的單二 :轉。藉此’半導體晶片62之凸塊75、?6係連接 連接用内部導腳68、69的各平却以 )合十坦部68a、69a。同樣地, 也將半導體晶片61的*塊73、 4逑接於日日片連接用内部 ^65、66的各平坦部65a、^另夕卜’上述單片 大小係經過事先設定而形成,俾使供㈣W Μ. 導體晶片61、62介由各凸塊π夺、众 甩u至76適切地連接於各平扭 部 65a、66a、68a、69a。 ~~ 其次’使用特定的模JL,敍I从 、 耗由熱固性樹脂對各半導體 晶片6 b 62、以及各内部導腳64 J 主6 9進仃包封,以形成 樹脂包封體7。接著,對露出外邮—λ ^ 路®外部之各外部導腳29至υ、 以及70施以銲劑電鍍,經過 于、連知等不需要部位的程 序·可得到如第1 2圖以及第η 弟13圖所示之半導體裝置S7... 如此 '藉由將薄板81的垔u ^早巧'返折.使半導體晶片 6卜Μ能夠精破地黏接於各内 V ^Sp 6 > - ο 6 · 6 8 6 Q ^ : 郎 Ma. 3 外 … 丨述方法可適用於. (請先閱讀背面之;ttf意事項再填寫本頁) --裝 -----訂---------線1 ...¾ 經濟部智莛財產局員工消費合作社印製 ”4 592/9 A7 —--— 防____ 五、發明說明(22 ) 述第1至第6實施例之半導體裝置S1至S6。 當然’本發明之範圍並不受限於上述之實施例。例如, 半導體晶片就不限定於上述二極體或電晶體。此外,二極 體的種類可採用開關二極管或肖特基勢壘二極體(sch〇ttky barrier diode),且並不限定於此者。另外,電晶體也可採 用MOS FET或雙極性電晶體,同樣地亦無任何限定。 【圖式之簡單說明】 苐i圖為依據本發明第1實施例之半導體裝置内部構 造圖。 第2圖為第1圖所示之觀看半導體裝置的π—π方向 内部構造圖。 第3圖為用以對於樹脂包封體的底面積來說明晶片搭 載用内部導腳之面積比例說明圖。 第4圖為依據本發明第2實施例之半導體裝置内部構 造圖。 第5圖為依據本發明第3實施例之半導體裝置内部構 造圖。 第6圖為依據本發明第4實施例之半導體裝置内部構 造圖。 第7圖為依據本發明第5實施例之半導體裝置斜視 圖。 第8圖為第7圖所示之觀看半導體裝置的vm—VIII 方向内部構造圖。 第9圖為第7圖所示之觀看半導體裝置的ϊχ_ιχ方向 Ί ---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規巧72_】0 χ挪公餐) 22 311883 A7 經^部智慧財產局3工.^費合'^:·"^^ ----------------B7____ 五、發明說明(23 ) 剖視圖。 第圖為依據本發明第6實施例之半導體裝置的内部 構造圖。 第圖為第10圖所示之觀看半導體裝置的x〖—XI 方向剖視圖。 第1 2圖為依據本發明第7實施例之半導體裝置的内部 構造圖。 第13圖為第12圖所示之觀看半導體裝置的xm一 ΧΙΙΙ方向剖視囷. 第14圖為第12圖所示之半導體裝置製造方法明示圖。 第]5圖為第1 2圖所示之半導體裝置製造方法明示圖a 第16圖為表示習知之半導體裝置斜視圖。 第17圖為第16圖所示之觀看半導體裝置的χνπ — XVII方向内部構造圖。 第18圖為第16圖所示之觀看半導體裝置的χνιπ-. X V UI方向内部構造圖。 [元件符號說明] ]、2、3、24、25、26、27、28、43、44、内部導腳 45 46、47、64、65、66 ' 67、68、69、 91 ' 92 - 93 平坦部 晶島 丰導體晶片 凸塊 (請先閒讀背面之注意事項再填寫本頁) --裝--------訂i 線丨丨 一a - 3a' 25a、27a、28a、44a、46a.、65a ' 66a > 68a. ' 69a 4 ' 3 4 - 3 6 ' 5 1 5 2 、 7 } η ί . 94 5.-95 '— 3Π8Η- 459279 A7 B7 五、韻^明說明(24 7 6 11 14 21 22 81 82 83 S、 12 ' 13 ' 29 ' 30 ' 31 ' 32 ' 33 ' 70 41 42 61 62 S1 至 S7 外部導腳 連接導腳 第1半導體晶片 第2半導體晶片 薄板 傳送孔 單片 半導體裝置 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*1- -----------' ---------訂'---------- 0,--------- (請先閱讀背靣之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 24 31T8R1
Claims (1)
- 六、申請專利範圍 i.—種半導趙裝i,其特徵為具備:半導體晶片、搭_ 半導體晶片之晶片搭載用内部導腳、在上述丰導體晶月 上面以電力連接之晶片連接用内部導腳、以及包封上述 丰導體晶片和上述各内部導腳,同時,平視面為長矩形 之樹脂包封體; 而上述晶片搭載用内部導腳的端部m 上 ,述樹脂包封體的長邊方向延伸為長矩形或偏長矩形。 -.如申請專利範圍第】項之半導體裝置 曰u 中’平視面之 上述曰日片搭載用内部導腳的面積, 封體底面積約5嶋上。 ^胃^述_包 3. 如申請專利範圍第w之半導體裝置,其 體晶片係搭載於朝上述樹脂包 ' Γ诚a Η杖恭m 骚的長邊方向延伸之 龙日日片搭載用内部導腳的中間部。 4. 如申請專利範園第丨項之半導體裝置,| 搭載用内部導腳之端部以外 Ί ’上述晶片 之寬度相等。 見度,你形成與上述端部 5 -種半導體裝置,其特徵為具潰:帛 晶片、分別搭載上述各半導體晶片之 卜f 搭載用内部導腳、在上述各 以及第2晶片 i去接.之迠叙W 體日日片上面分別以電; &接之複數件晶片連接用内部導腳' 導體3 乂及包封上述各Jj 導體3日片及上述各内部導腳,同時 之樹脂包封體而 +視面為長矩形乐 …上為晶片搭載用㈣導腳的端部整 面卜士著丄述樹脂包封體的長邊方士蝻] 'ΞΓ^τ-Τ~-____ι 一,延净為長矩形或 ·* .ΛΊ. — ...........---------- - --1- —- „| | , , ϋ 規终 r?Ki,29?公Ί ____. uim ABaD 45927 9 六、申請專利範圍 偏長矩形。 6,如申請專.利範圍第5項之半導體裝置,其中,上述晶片 搭載用内部導腳的端部整體,係在平視面下其面積約佔 上述樹脂包封體底面積的50%以上。 7-如申請專利範圍第5項之半導體裝置,其中,上述各晶 片搭載用内部導腳之端部係配置於同—平面上’藉此, 上述各半導體晶片係並設於上述樹脂包封體内。 8. 如申請專利範圍第5項之半導體裝置,其中’上述晶片 連接用内部導腳之任一端部,係以橫跨第丨以及第2半 導體晶片上面之方式配置,藉此,可使上述各半導體晶 片之兩上面相互連接。 9. 如申請專利範圍第5項之半導體裝置,其中,上述各半 導體晶片係以上下面相反之方式配置於上述樹脂包封 體内; 上述第1晶片搭載用内部導腳的端部,係配置於上 述樹脂包封體的下面附近; 上述第2晶片搭載用内部導腳的端部,係配置於上 述樹脂包封體的上面附近。 I — — — II1IIIIJ^·--- I — — II ^ < I ----- ---> I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 本紙張尺度適用+國國家標準(CNS〉A4規格<210 χ 297公釐) 26 mm
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