説明

半導体装置

【課題】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。
【解決手段】半導体装置1では、半導体チップ2が接合(ダイボンディング)されるアイランド5および半導体チップとボンディングワイヤ13により電気的に接続されるリード6の各下面が、それらを一括して封止する樹脂パッケージ4の裏面で露出している。そして、リード6には、その下面側から窪み、側面において開放される凹部12が形成されている。凹部12には、樹脂パッケージの材料が入り込んでいる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表面実装型の半導体装置に関する。
【背景技術】
【0002】
表面実装型パッケージとして、樹脂パッケージからのリードの延伸をなくし、樹脂パッケージの下面にリード(アウターリード)を露出させた、いわゆるノンリードパッケージが知られている。
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。
【特許文献1】特開2007−95788号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
このような構造では、各リードは、その上面および側面と樹脂パッケージとの接合力のみにより樹脂パッケージに保持されている。そのため、リードが樹脂パッケージから脱落するおそれがある。
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。
【課題を解決するための手段】
【0004】
前記の目的を達成するための請求項1記載の発明は、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、半導体装置である。
【0005】
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。
【0006】
請求項2に記載のように、凹部は、底面視で円弧状をなす部分を有していることが好ましい。この構成では、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。
【0007】
そこで、請求項3に記載のように、凹部は、リードにおけるアイランドと対向する側面で開放されていることが好ましい。これにより、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ので、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。
また、請求項4に記載のように、アイランドは、底面視で四角形状をなし、リードは、底面視で、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てもよい。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。
【0008】
また、請求項5に記載のように、凹部の底面視における面積がリードの下面の全面積の1/2以下であることが好ましい。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。
【0009】
また、請求項6に記載ように、リードは、樹脂パッケージの側面で露出する側面を有し、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ことが好ましい。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。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
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。
【0011】
リードフレーム3は、金属薄板(たとえば、銅薄板)を打ち抜くことにより形成され、アイランド5と、アイランド5の周囲に配置される4つのリード6とを備えている。
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。
【0012】
各リード6には、リード6の下面(露出面)側から窪み、アイランド5と対向する側面、つまり辺7を有する側面において開放される底面視半円形状の凹部12が形成されている。凹部12には、樹脂パッケージ4の材料が入り込んでいる。凹部12は、たとえば、ケミカルエッチングまたは潰し加工により形成することができる。
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。
【0013】
半導体チップ2は、機能素子が形成されている側の表面(デバイス形成面)を上方に向けた状態で、その裏面が導電性接合剤を介してアイランド5に接合(ダイボンディング)されている。半導体チップ2の表面には、各リード6と対応して、パッド(図示せず)が配線層の一部を表面保護膜から露出させることにより形成されている。各パッドには、ボンディングワイヤ13の一端が接合されている。ボンディングワイヤ13の他端は、各リード6における相対的に厚い部分(凹部12が形成されていない部分)の上面に接合されている。これにより、半導体チップ2は、ボンディングワイヤ13を介して、リード6と電気的に接続されている。
【0014】
以上のように、アイランド5およびリード6の各下面が、樹脂パッケージ4の裏面で露出している。そのため、半導体装置1は、配線基板への表面実装が可能である。
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。
【0015】
なお、凹部12が辺7を有する側面において開放されているので、樹脂パッケージ4の材料を凹部12に確実に入り込ませることができる。
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、本発明の第2の実施形態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。
【0016】
図3に示す半導体装置31では、各リード6に、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底面視直角三角形状の凹部32が形成されている。凹部32には、樹脂パッケージ4の材料が入り込んでいる。凹部32は、たとえば、ケミカルエッチングまたは潰し加工により形成することができる。
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。
【0017】
図4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4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4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。
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。
【0018】
この構成によれば、凹部12および凹溝42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5は、本発明の第4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。
【0019】
図5に示す半導体装置51では、各リード6に、その下面側から窪み、各辺7,8,9を有する側面において開放される底面視半円形状の凹部12,52,53が形成されている。
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。
【0020】
図6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6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6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。
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。
【0021】
凹部62の底面視における面積がリード6の下面の全面積の1/2以下であれば、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ながら、リード6における相対的に厚い部分にボンディングワイヤ13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6の接触面積を十分確保することができる。
図7は、本発明の第6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。
【0022】
図7に示す半導体装置71では、アイランド5に、その下面側から窪み、底面視で、アイランド5の2本の対角線に沿って延びる溝状の凹部72が形成されている。凹部72には、樹脂パッケージ4の材料が入り込んでいる。凹部72は、たとえば、ケミカルエッチングまたは潰し加工により形成することができる。
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。
【0023】
以上、本発明の第1〜第6の実施形態について説明したが、第1〜第6の実施形態が適当に組み合わされて実施されてもよい。たとえば、第1の実施形態と第4の実施形態とが組み合わされることにより、図5に示す3つの凹部12,52,53のうちの1つまたは2つが底面視半円形状に形成され、残りが底面視直角三角形状に形成されていてもよい。また、第2の実施形態と第3の実施形態とが組み合わされることにより、各リード6に、図3に示す底面視直角三角形状の凹部32と、図4に示す凹溝42とが形成されていてもよい。
【0024】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】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】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。
【図3】図3は、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の底面図である。
【図4】図4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】図5は、本発明の第4の実施形態に係る半導体装置の底面図である。
【図6】図6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】図7は、本発明の第6の実施形態に係る半導体装置の底面図である。
【符号の説明】
【0026】
1 半導体装置
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

【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項2】
前記凹部は、底面視で円弧状をなす部分を有している、請求項1に記載の半導体装置。
【請求項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、請求項1または2に記載の半導体装置。
【請求項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、請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項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、請求項1〜4のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項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、請求項1〜5のいずれか一項に記載の半導体装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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