(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップと、
上記半導体チップが搭載されたアイランド部、および端子部を有するリードと、
上記半導体チップおよび上記アイランド部を覆い、上記端子部を露出させる樹脂パッケージと、
を備えた半導体装置であって、
上記リードの内少なくとも１つは、上記アイランド部と上記端子部とを繋ぐ連結部と、上記端子部に対して上記連結部とは離間した位置に繋がり、上記端子部側から上記樹脂パッケージ内方に進入するワイヤボンディング部と、をさらに有しており、
上記半導体チップと上記ワイヤボンディング部とが、ワイヤによって接続されているとともに、
上記連結部は、上記樹脂パッケージに覆われた部分と、上記樹脂パッケージから露出した部分とを有することを特徴とする、半導体装置。
【請求項２】
上記連結部のうち上記樹脂パッケージに覆われた部分は、上記アイランド部の厚さ方向において、上記アイランド部と同じ高さにある低位部分と、上記アイランド部のうち上記半導体チップが搭載された面が向く方向側にある高位部分と、これらの低位部分および高位部分を繋ぐ斜行部分と、を有する、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
上記高位部分と上記ワイヤボンディング部とは、上記厚さ方向において同じ高さにある、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
上記ワイヤボンディング部は、上記端子部から上記樹脂パッケージ内方へと進入する直入部と、上記直入部が進入する方向に対して交差する方向に上記直入部から突出する横行部と、を有しており、
上記ワイヤは、上記横行部にボンディングされている、請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項５】
上記横行部は、上記直入部から上記連結部側に突出している、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
上記ワイヤボンディング部は、上記横行部とは反対側に突出する延出部を有する、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
上記端子部の幅方向における一端と上記連結部の上記幅方向における一端が一致しており、
上記端子部の幅方向における他端と上記ワイヤボンディング部の上記幅の一端が一致している、請求項１ないし６のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項８】
上記樹脂パッケージは、上記連結部および上記ワイヤボンディング部により挟まれた側面を有しており、かつ、上記端子部の上記樹脂パッケージと対向する端面と上記側面との間の隙間に充填された充填部をさらに有する、請求項１ないし７のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項９】
上記充填部は、上記端子部の厚さ方向両面と面一とされた二面を有する、請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
上記リードは、上記端子部とは反対側に突出する追加の端子部を有する、請求項１ないし９のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１１】
上記端子部と上記追加の端子部は、これらの幅方向における位置が一致している、請求項１０に記載の半導体装置。
【請求項１２】
上記リードは、上記追加の端子部と上記アイランド部とを繋ぐ追加の連結部を有しており、
上記追加の連結部は、上記樹脂パッケージに覆われた部分と、上記樹脂パッケージから露出した部分とを有しており、
上記追加の連結部のうち上記樹脂パッケージに覆われた部分は、上記アイランド部の厚さ方向において、上記アイランド部と同位にある低位部分と、上記アイランド部のうち上記半導体チップが搭載された面が向く方向側にある高位部分と、これらの低位部分および高位部分を繋ぐ斜行部分と、を有する、請求項１０または１１に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂パッケージに封止された半導体チップを有する半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来の半導体装置の一例を示している（たとえば、特許文献１参照）。同図に示された半導体装置９００は、半導体チップ９１、リード群９２、および樹脂パッケージ９６を備えている。リード群９２は、リード９３および複数のリード９４からなる。リード９３は、アイランド部９３ａおよび端子部９３ｂを有している。アイランド部９３ａは、比較的大面積であり、半導体チップ９１が搭載されている。端子部９３ｂは、帯状であり、アイランド部９３ａから樹脂パッケージ９６外に延びている。半導体チップ９１は、複数の電極（図示略）を有している。これらの電極のいずれかは、アイランド部９３ａに対してワイヤ９５により接続されている。また、この電極以外のものは、複数のリード９４に対してワイヤ９５により接続されている。樹脂パッケージ９６は、半導体チップ９１、アイランド部９３ａ、複数のリード９４の一部ずつ、および複数のワイヤ９５を覆っている。
【０００３】
樹脂パッケージ９６とリード群９２とは、たがいに異なる材質からなるため、完全に溶融し合うことはない。このため、樹脂パッケージ９６とリード群９２との剥離が発生しうる。この剥離は、樹脂パッケージ９６とリード群９２との接触面積が大である部位ほど発生しやすい。半導体装置９００においては、アイランド部９３ａと樹脂パッケージ９６との接触部位がこれにあたる。この部位に剥離が生じると、半導体チップ９１とアイランド部９３ａとを接続するワイヤ９５が断線し、あるいはアイランド部９３ａから外れてしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−８５５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、ワイヤの断線を抑制することが可能な半導体装置を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によって提供される半導体装置は、半導体チップと、上記半導体チップが搭載されたアイランド部、および端子部を有するリードと、上記半導体チップおよび上記アイランド部を覆い、上記端子部を露出させる樹脂パッケージと、を備えた半導体装置であって、上記リードは、上記アイランド部と上記端子部とを繋ぐ連結部と、上記端子部に対して上記連結部とは離間した位置に繋がり、上記端子部側から上記樹脂パッケージ内方に進入するワイヤボンディング部と、をさらに有しており、上記半導体チップと上記ワイヤボンディング部とが、ワイヤによって接続されていることを特徴としている。
【０００７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記連結部は、上記樹脂パッケージに覆われた部分と、上記樹脂パッケージから露出した部分とを有する。
【０００８】
本発明の第１の側面によって提供される半導体装置は、半導体チップと、上記半導体チップが搭載されたアイランド部、および端子部を有するリードと、上記半導体チップおよび上記アイランド部を覆い、上記端子部を露出させる樹脂パッケージと、を備えた半導体装置であって、上記リードの内少なくとも１つは、上記アイランド部と上記端子部とを繋ぐ連結部と、上記端子部に対して上記連結部とは離間した位置に繋がり、上記端子部側から上記樹脂パッケージ内方に進入するワイヤボンディング部と、をさらに有しており、上記半導体チップと上記ワイヤボンディング部とが、ワイヤによって接続されていることを特徴としている。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記連結部は、上記樹脂パッケージに覆われた部分と、上記樹脂パッケージから露出した部分とを有する。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記連結部のうち上記樹脂パッケージに覆われた部分は、上記アイランド部の厚さ方向において、上記アイランド部と同じ高さにある低位部分と、上記アイランド部のうち上記半導体チップが搭載された面が向く方向側にある高位部分と、これらの低位部分および高位部分を繋ぐ斜行部分と、を有する。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記高位部分と上記ワイヤボンディング部とは、上記厚さ方向において同じ高さにある。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記ワイヤボンディング部は、上記端子部から上記樹脂パッケージ内方へと進入する直入部と、上記直入部が進入する方向に対して交差する方向に上記直入部から突出する横行部と、を有しており、上記ワイヤは、上記横行部にボンディングされている。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記横行部は、上記直入部から上記連結部側に突出している。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記ワイヤボンディング部は、上記横行部とは反対側に突出する延出部を有する。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記端子部の幅方向における一端と上記連結部の上記幅方向における一端が一致しており、上記端子部の幅方向における他端と上記ワイヤボンディング部の上記幅の一端が一致している。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記樹脂パッケージは、上記連結部および上記ワイヤボンディング部により挟まれた側面を有しており、かつ、上記端子部の上記樹脂パッケージと対向する端面と上記側面との間の隙間に充填された充填部をさらに有する。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記充填部は、上記端子部の厚さ方向両面と面一とされた二面を有する。
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記リードは、上記端子部とは反対側に突出する追加の端子部を有する。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記端子部と上記追加の端子部は、これらの幅方向における位置が一致している。
【００２０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記リードは、上記追加の端子部と上記アイランド部とを繋ぐ追加の連結部を有しており、上記追加の連結部は、上記樹脂パッケージに覆われた部分と、上記樹脂パッケージから露出した部分とを有しており、上記追加の連結部のうち上記樹脂パッケージに覆われた部分は、上記アイランド部の厚さ方向において、上記アイランド部と同位にある低位部分と、上記アイランド部のうち上記半導体チップが搭載された面が向く方向側にある高位部分と、これらの低位部分および高位部分を繋ぐ斜行部分と、を有する。
【００２１】
本発明の第２の側面によって提供される半導体装置は、半導体チップと、上記半導体チップが搭載されたアイランド部と、上記半導体チップに形成された複数の電極とワイヤを介してそれぞれ電気的に接続される通常の第１リードと、上記半導体チップの電源電極の少なくとも１つと上記アイランドとを連結部を介して電気的に接続するとともに放熱を行う第２リードとを有する複数のリードと、上記半導体チップと上記アイランド部の少なくとも一部と、上記第１および上記第２リードの一端とを覆い、第１および第２リードの他端および上記端子部を露出させる樹脂パッケージと、を備えた半導体装置であって、上記第２リードは、上記連結部とは離間した位置で上記端子部側から上記樹脂パッケージ内方に進入する接続用進入部をさらに有し、該接続用進入部において上記半導体チップの電源電極とワイヤボンディングされていることを特徴としている。
【００２２】
このような構成によれば、上記アイランド部と上記ワイヤボンディング部とは、上記樹脂パッケージの内部においては互いに離間している。このため、上記アイランド部と上記樹脂パッケージとに剥離が生じても、この剥離が上記ワイヤボンディング部まで進展することを阻止することができる。したがって、上記ワイヤが断線したり、上記ワイヤボンディング部から外れてしまうことを防止することができる。
【００２３】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る半導体装置の一例を示す要部平面図である。
【図２】図１の半導体装置を示す要部拡大平面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】図３の断面図の要部拡大断面図である。
【図５】従来の半導体装置の一例を示す要部平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００２６】
図１〜図４は、本発明に係る半導体装置の一例を示している。本実施形態の半導体装置１０１は、半導体チップ２００、リード群３００、樹脂パッケージ４００を備えている。半導体装置１０１は、たとえばＬＥＤチップの発光駆動制御を行うが、半導体装置１０１が果たす機能はこれに限定されず、特に大電流を流すことにより発熱し易い半導体装置に関する。なお、図２は、図１に示すＩＩ領域を拡大して示しており、図４は、図３に示すＩＶ領域を拡大して示している。
【００２７】
半導体チップ２００は、内部に電子回路が作りこまれており、複数の電極２１０を有している。
【００２８】
リード群３００は、一般的にフィン等と言われるリード３１０および複数のリード３９０からなり、たとえばＣｕ、Ｃｕ合金などの金属からなる。複数のリード３９０は、半導体チップ２００の複数の電極２１０と、複数のワイヤ５００を介して各別に接続されている。
【００２９】
リード３１０は、アイランド部３２０、連結部３３０，３７０、ワイヤボンディング部３４０、端子部３５０，３６０，３９０を有している。一般的に、各端子部の内、樹脂バッケージの内側に有る部分をインナーリードと言い、外側に有る部分をアウターリードと言う。
【００３０】
アイランド部３２０は、半導体チップ２００が搭載される部位であり、本実施形態においては、矩形状とされている。半導体チップ２００とアイランド部３２０とは、接合材２２０によって接合されている。接合材２２０は、半導体チップ２００とアイランド部３２０とを導通させるか否かによって、導電性であってもよいし、絶縁性であってもよい。
【００３１】
端子部３５０，３６０は、半導体チップ２００を回路基板（図示略）などに実装した際に、基板を介して効率良く放熱するために用いられる部位である。端子部３５０、３６０は、樹脂パッケージ４００の外部に位置しており、互いにｚ方向に離間する表裏面が樹脂パッケージ４００によって全く覆われていない。
【００３２】
連結部３３０は、アイランド部３２０と端子部３５０とを連結しており、ｘ方向に延びる帯状である。図３に示すように、連結部３３０は、低位部３３１、斜行部３３２、おおび高位部３３３を有している。低位部３３１は、アイランド部３２０に繋がっており、ｚ方向位置がアイランド部３２０と同位(同じ高さ)である。高位部３３３は、端子部３５０に繋がっており、ｚ方向位置が端子部３５０と同位である。斜行部３３２は、低位部３３１と高位部３３３とを連結している。低位部３３１および斜行部３３２と、高位部３３３の一部とは、樹脂パッケージ４００に覆われている。
【００３３】
ワイヤボンディング部３４０は、端子部３５０に対して連結部３３０からｙ方向に離間した位置に繋がっており、樹脂パッケージ４００内に進入している。図２に示すように、本実施形態においては、ワイヤボンディング部３４０は、直入部３４１、横行部３４２、および延出部３４３を有している。直入部３４１は、ｘ方向に延びる帯状であり、樹脂パッケージ４００内に位置する部位と樹脂パッケージ４００外に位置する部位とを有する。横行部３４２は、直入部３４１の図中ｘ方向左端からｙ方向上方へと延びる部位である。本実施形態においては、横行部３４２にワイヤ５００の一端がボンディングされている。このワイヤ５００の他端は、半導体チップ２００の電源端子等の電極２１０にボンディングされている。延出部３４３は、直入部３４１から図中ｙ方向下方に延出している。延出部３４３を設けることにより、ワイヤボンディング部３４０が樹脂パッケージ４００から抜けてしまうことが抑制される。
【００３４】
図１に示すように、本実施形態においては、連結部３３０のｙ方向上端と端子部３５０のｙ方向上端が一致しているが、連結部の下端は後述するように異なった形状となっている。また、図２に示すように、直入部３４１のｙ方向下端と端子部３５０のｙ方向下端とが一致している。
【００３５】
図１に示すように、端子部３６０は、アイランド部３２０に対して連結部３７０を介してｘ方向において端子部３５０とは反対側に繋がっている。端子部３６０は、本発明でいう追加の端子部に相当する。本実施形態においては、端子部３６０の幅（ｙ方向寸法）は端子部３５０の幅と同じであり、端子部３６０と端子部３５０とのｙ方向における位置は同じである。
【００３６】
図３に示すように、連結部３７０は、低位部３７１、斜行部３７２、おおび高位部３７３を有しており、本発明でいう追加の連結部に相当する。低位部３７１は、アイランド部３２０に繋がっており、ｚ方向位置がアイランド部３２０と同位である。高位部３７３は、端子部３６０に繋がっており、ｚ方向位置が端子部３６０と同位である。斜行部３７２は、低位部３７１と高位部３７３とを連結している。低位部３７１および斜行部３７２と、高位部３７３の一部とは、樹脂パッケージ４００に覆われている。連結部３７０には、孔３７５が形成されている。孔３７５は、連結部３７０をｚ方向に貫通しており、低位部３７１、斜行部３７２、おおび高位部３７３にわたる領域に形成されている。孔３７５は、連結部３７０と樹脂パッケージ４００との接合強度を高める効果を奏する。
【００３７】
樹脂パッケージ４００は、半導体チップ２００および複数のワイヤ５００を保護するためのものであり、たとえば黒色のエポキシ樹脂からなる。本実施形態においては、樹脂パッケージ４００は、略直方体形状とされており、側面４１０を有する。図１に示すように、側面４１０は、ｘ方向を向いており、アイランド部３２０と端子部３９０、３５０や３６０との間に位置している。図２に示すように、本実施形態においては、側面４１０は、連結部３３０の高位部３３３およびワイヤボンディング部３４０の直入部３４１を横切っている。図２の平面図および図４の断面図に示すように、端子部３５０の端面３５１と側面４１０とは、たとえば５０μｍ程度離間している。樹脂パッケージ４００は、側面４１０と端面３５１との間の空間を埋める充填部４２０を有する。図４に示すように、充填部４２０は、端子部３５０の端面３５１を覆っている。また、充填部４２０のｚ方向表裏面は、端子部３５０のｚ方向表裏面と面一となっている。この充填部４２０は、樹脂パッケージ４００を金型成型する際に、端子部３５０をｚ方向において挟む金型と端面３５１とが囲む空間に樹脂材料が流れ込むことにより形成される。
【００３８】
次に、半導体装置１０１の作用について説明する。
【００３９】
本実施形態によれば、アイランド部３２０とワイヤボンディング部３４０とは、樹脂パッケージ４００の内部においては互いに離間している。このため、アイランド部３２０と樹脂パッケージ４００とに剥離が生じても、この剥離がワイヤボンディング部３４０まで 延伸することを阻止することができる。したがって、ワイヤ５００が断線したり、ワイヤボンディング部３４０から外れてしまうことを防止することができる。
【００４０】
直入部３４１から連結部３３０に向かって横行部３４２が延びる構造とすることにより、連結部３３０と直入部３４１との距離を拡大しつつ、横行部３４２がアイランド部３２０（半導体チップ２００）から不当に遠ざかってしまうことを回避することができる。連結部３３０と直入部３４１との距離が大きいほど、剥離の伝播阻止効果を確実に奏することができる。横行部３４２と半導体チップ２００が不当に離間していなければ、ワイヤ５００のボンディング作業を適切に行うことができる。
【００４１】
充填部４２０は、側面４１０と端面３５１とによって囲まれた領域を埋めているものの、端子部３５０のｚ方向表裏面を覆うものではない。このため、アイランド部３２０と樹脂パッケージ４００とに剥離が生じても、この剥離が充填部４２０を伝播することはない。樹脂パッケージ４００から端子部３５０を確実に露出させながら、端面３５１が側面４１０から不当に離間してしまうことを防止するには、樹脂パッケージ４００の形成において充填部４２０の発生を許容することが、製造工程の複雑化を回避するのに適している。
【００４２】
本発明に係る半導体装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、リードがアイランドの両側にある場合についてのみ説明したが、リードがアイランドの周りを囲むものでも構わないし、アイランドの裏面がパッケージから露出していても構わない。また、接続用進入部に３４３と３４２が設けられている実施例のみを示しているが、どちらか一方のみでも構わないし、接続用進入部が単純な矩形やパッケージの内側に行く程幅が広がる形状でも構わない。本発明に係る半導体装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【００４３】
１０１  半導体装置
２００  半導体チップ
２１０  電極
３００  リード群
３１０，３９０  リード
３２０  アイランド部
３３０  連結部
３３１  低位部
３３２  斜行部
３３３  高位部
３４０  ワイヤボンディング部
３４１  直入部
３４２  横行部
３４３  延出部
３５０  端子部
３６０  （追加の）端子部
３７０  （追加の）連結部
３７１  低位部
３７２  斜行部
３７３  高位部
３７５  孔
４００  樹脂パッケージ
４１０  側面
４２０  充填部
５００  ワイヤ
【図１】
0005885987.tif 000002
【図２】
0005885987.tif 000003
【図３】
0005885987.tif 000004
【図４】
0005885987.tif 000005
【図５】
0005885987.tif 000006