(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、
前記半導体素子を搭載したダイパッドと、
前記ダイパッド上に前記半導体素子を接着している接着剤と、
前記ダイパッドの下に広がって配置された第１の下側電極を有する電源用リードおよび第２の下側電極を有する信号用リードと、
接地用リードと、
前記半導体素子と前記電源用リード、前記半導体素子と前記信号用リード、および前記ダイパッドと前記接地用リードをそれぞれ電気的に接続しているボンディングワイヤと、
前記第１の下側電極および前記第２の下側電極と前記ダイパッドとの間に、挟まれて配置された誘電体と、
前記半導体素子と前記接着剤と前記電源用リードと前記信号用リードと前記接地用リードと前記ダイパッドと前記ボンディングワイヤと前記誘電体とを、封止する封止樹脂と、を備え、
前記ダイパッドと前記誘電体と前記第１の下側電極とが第１の容量素子、前記ダイパッドと前記誘電体と前記第２の下側電極とが第２の容量素子を形成し、
前記電源用リードは前記第１の下側電極となり広がる部分の手前につぶしが設けられており、前記第１の下側電極は前記電源用リードの外部端子となる部分よりも厚さが薄く、前記信号用リードは前記第２の下側電極となり広がる部分の手前につぶしが設けられており、前記第２の下側電極は前記信号用リードの外部端子となる部分よりも厚さが薄くなっている半導体装置。
【請求項２】
前記ダイパッドと前記接地用リードとは一体の金属から構成されており、その一部が前記ダイパッドの幅を有したまま前記封止樹脂より露出している請求項１記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容量素子を内蔵した半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、フィードバック回路などを搭載する半導体装置においては、電源用リードと接地用リードとの間に外付けの容量素子を設け、発振などの誤動作を防いでいる。チップコンデンサなどが同時に実装されることもある。電子機器の小型化・軽量化・高機能化に伴い、電子機器に搭載する部品を高密度に実装することが要求されている。
【０００３】
近年、容量素子をパッケージ内部に搭載した半導体装置が求められている。特許文献１においては、図１９に示すように、半導体素子と、半導体素子に電気的に接続される電源用リード５と、半導体素子に電気的に接続される接地用リード６と、半導体素子に電気的に接続される信号用リード７と、半導体素子を囲むように配置され、電源用リード５と接地用リード６とを容量結合する容量素子４と、それらを被覆するモールド樹脂ケースとを備えた半導体装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−１９６６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示された技術では、容量素子は半導体装置内部で半導体素子を囲むように配置されるので、容量素子のためのスペースが狭い。よって、容量素子の静電容量が十分ではなく、発振などの誤動作が完全に防止されないことがある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、十分な静電容量を有する容量素子を有する半導体装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、半導体素子と、電源用リードと、信号用リードと、接地用リードと、ダイパッドと、前記ダイパッド上に前記半導体素子を接着する接着剤と、前記半導体素子と外部との電気的接続のためのボンディングワイヤと、前記電源用リードと前記接地用リードに接続される前記ダイパッドとの間に、および／または、前記信号用リードと前記接地用リードに接続される前記ダイパッドとの間に、挟まれた誘電体と、前記半導体素子と前記接着剤と前記電源用リードと前記信号用リードと前記接地用リードと前記ダイパッドと前記ボンディングワイヤと前記誘電体とを、封止する封止樹脂と、を備えることを特徴とする半導体装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、接地用リードに接続される半導体装置のダイパッド全体が、半導体装置内部における容量素子の接地電圧の電極として機能する。よって、その容量素子の各電極の対向面積が広くなり、その静電容量が大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】半導体装置の第一の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の上面図である。
【図３】図１の側面図である。
【図４】半導体装置の第二の実施形態を示す斜視図である。
【図５】図４の上面図である。
【図６】図４の側面図である。
【図７】半導体装置の第三の実施形態を示す斜視図である。
【図８】図７の上面図である。
【図９】図７の側面図である。
【図１０】半導体装置の第四の実施形態を示す斜視図である。
【図１１】図１０の上面図である。
【図１２】図１０の側面図である。
【図１３】半導体装置の第五の実施形態を示す斜視図である。
【図１４】図１３の上面図である。
【図１５】図１３の側面図である。
【図１６】半導体装置の第六の実施形態を示す斜視図である。
【図１７】図１６の上面図である。
【図１８】図１６の側面図である。
【図１９】従来の半導体装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
＜第一実施形態＞
図１は、半導体装置を示す斜視図である。図２は、図１の上面図である。図３は、図１の側面図である。
【００１０】
半導体装置は、半導体素子１と、ダイパッド５と、ダイパッド５上に半導体素子１を接着する接着剤１０（図３に表示）と、電源用リード２と、信号用リード３と、接地用リード４と、半導体素子１と各リードあるいはダイパッドとの間の電気的接続のためのボンディングワイヤ６を有しており、各ボンディングワイヤ６は、半導体素子１の電源用パッドと電源用リード２、半導体素子１の信号用パッドと信号用リード３、半導体素子１の接地用パッドとダイパッド５、ダイパッド５と接地用リード４を、それぞれ電気的に接続している。電源用リード２と信号用リード３とはダイパッド５の下にもぐりこむような形で大きく広がっており、それぞれ容量素子の下側電極（１２Ａ、１２Ｂ）となっている。さらに、電源用リード２とダイパッド５との間及び信号用リード３とダイパッド５との間に挟まれた誘電体７と、半導体素子１とダイパッド５と接着剤１０と電源用リード２と信号用リード３と接地用リード４とボンディングワイヤ６と誘電体７とを封止する封止樹脂８を備えている。各リードの外側の先端部は封止樹脂８から突出しておりそれぞれ外部端子になっている。
【００１１】
こうした構造をとることで、半導体装置においては、電源用リード２の下側電極と接地用リード４との間、及び、信号用リード３の下側電極と接地用リード４との間に、十分な静電容量を有する容量素子を配置することが可能となる。ダイパッド５全体が容量素子の接地電圧の電極として機能するので、電源用リード２と信号用リード３を誘電体７の下で大きく広げることで容量素子の対向電極の面積が広くなり、静電容量を大きくすることが可能となる。外付け容量を不要とすることも可能となり、実装工程の生産性の向上、部品コストの低減が図れる。
【００１２】
電源用リード２に電源電圧が印加されると、ボンディングワイヤ６を介して半導体素子１に電力が供給され、半導体素子１は動作し、信号用リード３から信号を入力あるいは出力する。このとき、電源用リード２の電源電圧に含まれるノイズ成分は、電源用リード２と接地用リード４との間の静電容量を通過し、接地用リード４に逃げる。また、信号用リード３の信号に含まれるノイズ成分は、信号用リード３と接地用リード４との間の静電容量を通過し、接地用リード４に逃げる。よって、信号用リード３が入力であれば半導体素子１への入力信号のノイズ成分が少なくなるので、半導体素子１のノイズ成分による誤動作が少なくなる。
【００１３】
次にダイパッドおよび誘電体の厚みについて説明する。
ダイパッド５は、例えば、銅等の金属である。ダイパッド５の厚みは、およそ０．０２５〜０．０７ｍｍに設定される。厚みが０．０１ｍｍよりも薄いと、ダイパッド５の機械的強度が小さくなるので、ボンディングワイヤ６の接続時にダイパッド５が破壊され易くなり、反対に、厚みが０．１ｍｍよりも厚いと、半導体装置全体の厚みが必要以上に厚くなるからである。
【００１４】
電源用リード２と接地用リード４に接続されるダイパッド５との間、及び、信号用リード３と接地用リード４に接続されるダイパッド５との間に配置される誘電体７には誘電率の大きな誘電体粉末を含む樹脂を用いることが好ましく、誘電率が６０以上である誘電体粉末（チタン酸バリウムやチタン酸ストロンチウム等の粉末）が５０〜９０重量％含有されることにより、誘電体７による静電容量が高くなる。誘電体７の厚みは、およそ０．０１〜０．０７ｍｍに設定される。厚みが０．０１ｍｍよりも薄いと、誘電体７による電気的絶縁性が不完全になり易くなり、反対に厚みが０．０７ｍｍよりも厚いと、誘電体７による静電容量の容量値が小さくなるからである。
【００１５】
ロウ材やガラスや樹脂等の接着剤１０は、半導体素子１をダイパッド５の上に固定するために用いられる。半導体素子１などを包む封止樹脂８は、エポキシ樹脂等の耐熱性樹脂から構成され、各リードの外側の先端部を除いて半導体装置全体を気密に被覆する。
【００１６】
＜第二実施形態＞
図４は、半導体装置を示す斜視図である。図５は、図４の上面図である。図６は、図４の側面図である。
【００１７】
第一実施形態では、電源用リード２及び信号用リード３と接地用リードの間の両方にそれぞれ容量素子が設けられたが、第二実施形態では、電源用リード２と接地用リード４の間にのみ容量素子が設けられている。この場合、電源用リードは誘電体７の下で大きく広がった下側電極１２を有しており、所望の静電容量が得られる電極面積を有している。ダイパッド５とほぼ同じ大きさまで面積を大きくすることが可能である。
なお、図示しないが、信号用リード３にのみ容量素子を設けても良い。
【００１８】
＜第三実施形態＞
図７は、半導体装置を示す斜視図である。図８は、図７の上面図である。図９は、図７の側面図である。
【００１９】
第一実施形態と比較すると、図９に示すように、本実施形態においては、各リードが誘電体７の下側の電極となり広がる部分の手前において、各リードにつぶし９が設けられている。このようにすることで各リードの外部端子となる部分の厚さを変えずに、容量素子の下側の電極となる金属の厚さのみを薄くすることができ、半導体装置の厚みを薄くすることができる。
【００２０】
＜第四実施形態＞
図１０は、半導体装置を示す斜視図である。図１１は、図１０の上面図である。図１２は、図１０の側面図である。
【００２１】
第三実施形態では、電源用リード２及び信号用リード３の両方に容量素子を設けたが、第四実施形態では、電源用リード２のみに容量素子を設けている。電源用リード２が誘電体７の下側の電極となり広がる部分の手前において、電源リードにつぶし９が設けられている。
なお、図示しないが、信号用リード３のみに静電容量を設けても良い。
【００２２】
＜第五実施形態＞
図１３は、半導体装置を示す斜視図である。図１４は、図１３の上面図である。図１５は、図１３の側面図である。
【００２３】
第一実施形態では、樹脂により封止されるダイパッド５が使用されたが、第五実施形態では、一部が封止樹脂８から露出し、ダイパッド及び接地用リードの両方として機能するダイパッド兼接地用リード１１を使用している。ダイパッド兼接地用リード１１はダイパッドなる部分とダイパッドから延伸され屈曲された基板に届く形状の接地用リードの部分とを備えている。ダイパッド兼接地用リード１１は一部がダイパッドの幅を有したまま封止樹脂８から露出しており、屈曲されて直接実装基板に接続されるので、半導体素子１は、誘電体７を介さないで実装基板に金属を介して熱的に接続されることになり、高い放熱性を得ることが可能である。
なお、リードには第三実施形態で示したつぶしを設けても良い。
【００２４】
＜第六実施形態＞
図１６は、半導体装置を示す斜視図である。図１７は、図１６の上面図である。図１８は、図１６の側面図である。
【００２５】
第五実施形態では、電源用リード２及び信号用リード３と接地用リードの間の両方にそれぞれ容量素子が設けられたが、第六実施形態では、電源用リード２と接地用リード４の間にのみ容量素子が設けられている。
なお、図示しないが、信号用リード３にのみ容量素子を設けても良い。さらに、第三実施形態で示したつぶしを設けても良い。
【符号の説明】
【００２６】
１  半導体素子
２  電源用リード
３  信号用リード
４  接地用リード
５  ダイパッド
６  ボンディングワイヤ
７  誘電体
８  封止樹脂
９  つぶし
１０  接着剤
１１  ダイパッド兼接地用リード
１２、１２Ａ、１２Ｂ  下側電極
【図１】
0005959255.tif 000002
【図２】
0005959255.tif 000003
【図３】
0005959255.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005959255.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
0005959255.tif 000009
【図９】
0005959255.tif 000010
【図１０】
0005959255.tif 000011
【図１１】
0005959255.tif 000012
【図１２】
0005959255.tif 000013
【図１３】
0005959255.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0005959255.tif 000016
【図１６】
0005959255.tif 000017
【図１７】
0005959255.tif 000018
【図１８】
0005959255.tif 000019
【図１９】
0005959255.tif 000020