(57)【要約】【課題】パッドの下面側が露出している半導体装置において、このパッドの下面側でモールド樹脂の薄バリが発生するのを防止する。【解決手段】上面に半導体素子４が固定されたパッド１１を有し、パッド１１の下面１１ｅが露出された状態で半導体素子４およびパッド１１がモールド樹脂７により封止されて形成された半導体装置１０において、パッド１１は、半導体素子４が固定される土台部１１ｂと、土台部１１ｂの外側となる位置で、かつ、土台部１１ｂの厚さ方向の上側から順に、土台部１１ｂよりも薄肉に形成されているとともに半導体素子４側に向けて屈曲している屈曲部１１ａと、パッド１１の下面１１ｅを含むとともに土台部１１ｂの外側に向けて形成されている突起部１１ｃとを有する。【選択図】        図１
2006173504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に半導体素子が固定されたパッドを有し、前記パッドの下面が露出された状態で前記半導体素子および前記パッドがモールド樹脂により封止されて形成された半導体装置において、前記パッドは、前記半導体素子が固定される土台部と、前記土台部の外側となる位置で、かつ、前記土台部の厚さ方向の上側から順に、前記土台部よりも薄肉に形成されているとともに前記半導体素子側に向けて屈曲している屈曲部と、前記パッドの下面を含むとともに前記土台部の外側に向けて形成されている突起部とを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
パッドにおける屈曲部は、その長手方向、その厚さ方向のうちの少なくとも一つの方向において前記屈曲部を切り欠く切欠部を有することを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
屈曲部は平面視して凹字状に形成されており、その両端部は土台部に接続されており、前記土台部は、前記屈曲部における凹字の凹部に入り込む突出部を有していることを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置。
【請求項４】
屈曲部の肉厚は、土台部の肉厚の半分よりも薄いことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を作動させたときに、半導体素子の温度が上昇し、これが原因で半導体装置が正常に作動し難くなるといった不具合が生じることは、以前から問題となっている。その対処法の１つとして、半導体装置が搭載されているパッドの下面を、樹脂封止後のモールド樹脂から露出させる技術が用いられている。
【０００３】
このようにすると、半導体素子を搭載しているパッドの下面が露出しているので、半導体素子自体の放熱性を高めることができるとともに、半導体装置を基板に実装する時に、パッドと実装基板との電気的接触を可能にすることができる。
【０００４】
ここで、上記のような、半導体素子が搭載されているパッドの下面が露出している半導体装置の一例を、図８（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。図８（ａ）は、半導体装置１の断面図、（ｂ）は、半導体装置１におけるパッド２の端部２ａの拡大断面図、（ｃ）は、半導体装置１におけるパッド２の平面図である。
【０００５】
図８に示すように、半導体装置１は、リードフレームにおけるパッド２と、パッド２の上面に接着剤３を介して固定されている半導体素子４と、半導体素子４に形成されている電極パッド４ａとリード５とを導通する金属ワイヤー６と、トランスファーモールドによりパッド２の下面２ｄを除く部分、半導体素子４、電極パッド４ａ、リード５における半導体素子４側の部分、金属ワイヤー６を絶縁するモールド樹脂７とを有する（例えば、特許文献１参照）。なお、図８（ｃ）における８は、パッド２とリードフレームとを接続する吊リードである。
【０００６】
パッド２における半導体素子４が固定されている部分よりも外側における上面には、外形に沿って溝２ｂが形成されており、さらにこの溝２ｂにおける所定の間隔をおいた複数の位置には、パッド２を厚さ方向に貫通する貫通孔２ｃが形成されている。パッド２における溝２ｂよりも外側の部分である端部２ａは、この溝２ｂの位置で半導体素子４側に向けて屈曲されている。
【０００７】
このような構成によれば、パッド２の下面２ｄが露出されているので、半導体素子４の放熱性を向上させることができ、かつ、半導体装置１を図外の基板に実装する時に、パッド２の下面２ｄと実装基板との電気的接触を可能にすることができる。また、モールド樹脂７の周囲からパッド２の下面２ｄ側に向かって発生する周知のパッケージクラックの発生も防止することができる。
【特許文献１】特開２０００−３４０７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のような、半導体素子４が固定されているパッドの下面２ｄが露出している半導体装置１を、トランスファー成形方法によりモールドして成形する際に、キャビティー内にモールド樹脂７を充填させ、成形圧を印加すると、成形圧が、パッド２におけるパッド端部２ａと、パッド２における溝２ｂおよび貫通孔２ｃとに集中的に加わってしまう。このとき、例えば、図９に示すように、モールド樹脂７が溝２ｂや貫通孔２ｃに充填された後さらに、図中の矢印にて示すように、パッド２の下面２ｄへ進行することがあり、こうなると、露出させたパッド２の下面２ｄ側でモールド樹脂７の薄バリが発生することがある。このように薄バリが発生してしまうと、これが原因で半導体装置１と基板との実装不良が発生することがある。
【０００９】
そこで、本発明はこのような問題を解決するもので、パッドの下面側が露出している半導体装置において、このパッドの下面側でモールド樹脂の薄バリが発生するのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、上面に半導体素子が固定されたパッドを有し、前記パッドの下面が露出された状態で前記半導体素子および前記パッドがモールド樹脂により封止されて形成された半導体装置において、前記パッドは、前記半導体素子が固定される土台部と、前記土台部の外側となる位置で、かつ、前記土台部の厚さ方向の上側から順に、前記土台部よりも薄肉に形成されているとともに前記半導体素子側に向けて屈曲している屈曲部と、前記パッドの下面を含むとともに前記土台部の外側に向けて形成されている突起部とを有するものである。
【００１１】
このような構成によれば、半導体素子とパッドとを有する半導体装置をモールド樹脂により封止して形成するときには、土台部の外側となる位置で、かつ、前記土台部の厚さ方向の上側から順に、前記土台部よりも薄肉に形成されているとともに前記半導体素子側に向けて屈曲している屈曲部と、前記パッドの下面を含むとともに前記土台部の外側に向けて形成されている突起部とを有することにより、モールド樹脂を、前記屈曲部と前記突起部とに沿わせて、前記屈曲部と前記突起部との境界部に向けて流動させることができる。これにより、特に突起部を有することによって、モールド樹脂がパッドの下面へ進行することを防止することができ、露出させたパッドの下面でモールド樹脂の薄バリが発生することを防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明によれば、半導体素子とパッドとを有する半導体装置をモールド樹脂により封止して形成するときに、モールド樹脂がパッドの下面へ進行することを防止することができ、露出させたパッドの下面でモールド樹脂の薄バリが発生することを防止することができる。したがって、半導体装置を基板に実装する時に、基板に対して半導体装置の実装不良が発生しないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の半導体装置を、図１〜図７を参照しながら説明する。なお、図８および図９を用いて説明したものと同様のものには、同じ符号を付すことで、その詳細な説明を省略する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の半導体装置１０を示す断面図であり、図２は、半導体装置１０のパッド１１における屈曲部１１ａおよび突起部１１ｃ（詳細は後述）の加工工程を示す部分断面図である。また、図３は、半導体装置１０におけるパッド１１の平面図であり、図４は、半導体装置１０をトランスファーモールドにより成形する際のモールド樹脂７の流れの状態を示す図である。
【００１４】
図１に示すように、半導体装置１０は、モールド樹脂７の下側において下面１１ｅが露出するように配置されているパッド１１と、パッド１１の上面に接着剤３を介して固定されている半導体素子４と、半導体素子４に形成されている電極パッド４ａとリード５とを導通する金属ワイヤー６と、トランスファーモールドによりパッド１１の下面１１ｅを除く部分、半導体素子４、電極パッド４ａ、リード５における半導体素子４側の部分、金属ワイヤー６を絶縁するモールド樹脂７とを有する。
【００１５】
この半導体装置１０のパッド１１における半導体素子４が固定されている部分（以下、土台部１１ｂと記す）の水平方向外側となる部分１１ｈ（以下、外縁部１１ｈと記す）よりもさらに外側部分には、図１、図２（ｄ）および図３に示すように、この外縁部１１ｈにおける厚さ方向の上側半分となる箇所に、土台部１１ｂの肉厚の半分以下、ここでは半分の肉厚の屈曲部１１ａが形成されており、外縁部１１ｈにおける屈曲部１１ａの下側には、パッド１１の下面１１ｅに到達しない窪み部１１ｄが形成されており、この窪み部１１ｄが形成されることで、外縁部１１ｈにおける窪み部１１ｄよりも下側には、パッド１１の下面１１ｅを含む突起部１１ｃが形成されている。なお、屈曲部１１ａは、半導体素子４側に向けて、例えば屈曲角度がθになるように屈曲されている。また、図３において、８は、リードフレームとパッド１１とを接続する吊リードである（実施の形態２、３においても同様）。
【００１６】
パッド１１における屈曲部１１ａを形成するには、まず、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、土台部１１ｂの外縁部１１ｈよりも水平方向外側となる部分の下側半分を、半切断やハーフエッチングなどの加工を施して除去する。これにより未屈曲状態の屈曲部１１ａを形成する。
【００１７】
そして、窪み部１１ｄおよび突起部１１ｃを形成するには、図２（ｃ）に示すように、土台部１１ｂの外縁部１１ｈにおける屈曲部１１ａの下側となる位置に等方性エッチングを施して、外縁部１１ｈの中央となる位置に窪み部１１ｄを形成し、これにより、先端が鋭利な突起部１１ｃを形成する。そして、未屈曲状態の屈曲部１１ａを半導体素子４側に向けて屈曲させる。
【００１８】
このような構成において、半導体素子４およびパッド１１を有する半導体装置１０をトランスファーモールドにより形成するときには、パッド１１における土台部１１ｂに、半導体素子４側向きに屈曲している屈曲部１１ａと、土台部１１ｂの外縁部１１ｈの中央となる位置に形成されている窪み部１１ｄと、パッド１１の下面１１ｅを含む突起部１１ｃとが形成されていることで、図４に示すように、モールド樹脂７を、屈曲部１１ａと突起部１１ｃとに沿わせて、すなわち、土台部１１ｂの外縁部１１ｈの中央である窪み部１１ｄに向けて流動させることができる。これにより、特に突起部１１ｃが形成されていることで、モールド樹脂７がパッド１１の下面１１ｅへ進行することを防止し、露出させたパッド１１の下面１１ｅでモールド樹脂７の薄バリが発生することを防止することができる。したがって、この半導体装置１０を基板に実装する時に、基板に対して半導体装置１０の実装不良が発生しないようにすることができる。
【００１９】
なお、図５に示すように、屈曲部１１ａを半導体素子４側へ、例えば図１に示した場合に比べて約２倍程度の屈曲角度２θになるように屈曲させて、窪み部１１ｃを大きくしても良い。これにより、モールド樹脂７が窪み部１１ｄに向けて流れ込みやすくして、モールド樹脂７がパッド１１の下面１１ｅへ進行すること防止することができる。このとき、土台部１１ｂに対する屈曲部１１ａの屈曲角度２θは、樹脂の流動性を考慮して１０〜４０度程度とするのが良い。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の半導体装置を、図６を参照しながら説明する。なお、図１〜図５を用いて説明したものと同様のものには、同じ符号を付すことで、その詳細な説明を省略する。
【００２０】
実施の形態２の半導体装置は、実施の形態１で説明した半導体装置１０と同様の構成であるが、パッド１１における屈曲部１１ａに切欠部１１ｆ（詳細は後述）が形成されている点で、半導体装置１０とは異なる。
【００２１】
実施の形態２の半導体装置のパッド１１における屈曲部１１ａには、図６（ａ）に示すように、屈曲部１１ａの先端を、その長手方向、すなわち屈曲部１１ａの長寸方向に、平面視して凹状に切り欠く切欠部１１ｆが形成されている。
【００２２】
このような構成とすることで、トランスファーモールドにより半導体装置を成形する際に、キャビティー内にモールド樹脂７を充填させ、成形圧を印加すると、成形圧が屈曲部１１ａや屈曲部１１ａと土台部１１ｂとの接続部分に集中するが、このような場合に、前記成形圧の集中を緩和することができるので、屈曲部１１ａが変形するのを防止することができる。なお、切欠部としては、図６（ｂ）に示すように、屈曲部１１ａの上面に、その厚さ方向の複数のくり貫き孔１１ｇを、屈曲部１１ａの長手方向に沿って所定の間隔をおいて形成しても良い。また、屈曲部１１ａが、図６（ａ）に示した切欠部１１ｆと、図６（ｂ）に示したくり貫き孔１１ｇとの両方を有するようにしても良い。
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の半導体装置を、図７を参照しながら説明する。なお、図１〜図５を用いて説明したものと同様のものには、同じ符号を付すことで、その詳細な説明を省略する。
【００２３】
実施の形態３の半導体装置は、実施の形態１で説明した半導体装置１０と同様の構成であるが、実施の形態３の半導体装置におけるパッド３１が半導体装置１０におけるパッド１１とは異なる。
【００２４】
実施の形態３の半導体装置におけるパッド３１は、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、半導体素子４が固定される土台部３１ｂと、土台部３１ｂよりも外側に設けられている屈曲部３１ａとを有する。
【００２５】
それぞれの屈曲部３１ａは、平面視して凹字状に形成されており、その両方の端部３１ｆ、３１ｆが土台部３１ｂに接続されており、この両方の端部３１ｆ、３１ｆ以外の箇所は土台部３１ｂと接続しないようにされている。屈曲部３１ａは、土台部３１ｂのほぼ半分の肉厚に形成されており、土台部３１ｂにおける厚さ方向上側に位置している。また、この屈曲部３１ａは、半導体素子４側に向けて屈曲されている。
【００２６】
土台部３１ｂは、図７（ａ）に示すように、半導体素子４が固定される部分よりも外側に、屈曲部３１ａが凹字状に形成されていることで形成されている凹部３１ｈに入り込む突出部３１ｃを有している。土台部３１ｂにおける突出部３１ｃと土台部３１ｂにおける突出部３１ｃ以外の部分とは同じ肉厚に形成されている。これにより土台部３１ｂは、平面視して十字形状に形成されている。また、図７（ｂ）に示すように、土台部３１ｂにおける、屈曲部３１ａと土台部３１ｂとの接続部分の厚さ方向の中央部には、等方性エッチングにより凹状の第１の窪み部３１ｄが形成されており、また、それぞれの突出部３１ｃの先端面における厚さ方向の中央部には、同じく等方性エッチングにより、凹状の第２の窪み部３１ｅが形成されている。これにより、パッド３１に突起部３１ｉが形成されている。
【００２７】
このような構成によれば、パッド３１におけるそれぞれの屈曲部３１ａが平面視して凹字状に形成されており、これにより、土台部３１ｂに突出部３１ｃが形成されていることで、例えば、トランスファーモールド時に、万が一、パッド３１の下面３１ｇにモールド樹脂７の薄バリが発生することがあっても、この薄バリが、土台部３１ｂにおける半導体素子４に対応する部分の下面にまで及ばずに、突出部３１ｃの下面のみに発生した場合であれば、土台部３１ｂにおける半導体素子４に対応する部分の下面を保護することができ、半導体装置と実装基板との実装不良の発生を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の半導体装置は、半導体パッケージ裏面にリードフレームのパッドが露出するタイプの半導体パッケージを、トランスファーモールドする場合に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態１の半導体装置を示す断面図
【図２】図１に示す半導体装置のパッドにおける屈曲部および突起部の加工工程を示す部分断面図
【図３】図１に示す半導体装置におけるパッドの平面図
【図４】図１に示した半導体装置をトランスファーモールドにより成形する際のモールド樹脂の流れの状態を示す図
【図５】実施の形態１の半導体装置において、屈曲部の屈曲角度を大きくした場合を示す図
【図６】（ａ）は、本発明の実施の形態２の半導体装置におけるパッドを示す平面図、（ｂ）は、図６（ａ）に示すパッドとは異なるパッドを示す平面図
【図７】（ａ）は、本発明の実施の形態３の半導体装置におけるパッドを示す平面図、（ｂ）は、図７（ａ）に示すパッドにおける屈曲部と土台部との接続部分の断面図
【図８】（ａ）は、従来の半導体装置の断面図、（ｂ）は、図８（ａ）に示した半導体装置におけるパッドの端部の拡大断面図、（ｃ）は、図８（ａ）に示した半導体装置におけるパッドの平面図
【図９】図８（ａ）に示した半導体装置をトランスファーモールドにより成形する際のモールド樹脂の流れの状態を示す図
【符号の説明】
【００３０】
４    半導体素子
７    モールド樹脂
１０    半導体装置
１１    パッド
１１ａ  屈曲部
１１ｂ  土台部
１１ｃ  突起部
１１ｅ  下面
【図１】
2006173504.tif 000003
【図２】
2006173504.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
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