(57)【要約】【課題】小型化、薄型化されても外部端子の脱落がなく、樹脂封止体の機械的強度が強い半導体装置を提供する。【解決手段】半導体素子４が載置されたダイパッド２の上端部にダイパッド上端テーパ部２ｂを設け、ダイパッドと離間して設けられた外部端子３および外部端子からアップセットされた内部端子３ａの下端部に内部端子下端テーパ部３ｂを設け、内部端子下端テーパ部３ｂとダイパッド上端テーパ部２ｂとを互いに平行にする。【選択図】図１
2018152503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイパッドと、
前記ダイパッド上に載置された半導体素子と、
前記ダイパッドの周囲に離間して配置された外部端子と、
前記外部端子から屈曲部を経てアップセットされ、前記ダイパッド方向に延出された内部端子と、
前記ダイパッドと前記半導体素子と前記内部端子とを封止している封止体と、
前記内部端子の前記ダイパッド方向の下端に設けられた内部端子下端テーパ部と、
前記ダイパッドの上端部の周囲であって、前記内部端子と向き合う位置に設けられたダイパッド上端テーパ部と、
を備え、
前記ダイパッドおよび前記外部端子の裏面が前記封止体から露出しており、
前記内部端子下端テーパ部と前記ダイパッド上端テーパ部は互いに平行であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記内部端子の下の内部端子下方領域の高さが前記外部端子および前記ダイパッドの厚さに比べ大きいことを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記内部端子の下の内部端子下方領域の高さが前記封止体に含まれる応力緩和剤の最大粒径よりも大きいことを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記内部端子の下部に傾斜凸部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記傾斜凸部が前記内部端子から前記外部端子に至る屈曲部にも設けられていることを特徴とする請求項４記載の半導体装置。
【請求項６】
前記傾斜凸部の先端が平頭であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記傾斜凸部の先端が尖頭であることを特徴とする請求項４または請求項５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、樹脂封止したリードレスタイプの半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォン、タブレットパソコン、腕時計型のウエアラブル端末などの著しい普及により、これらの機器に搭載される半導体装置について小型、薄型、低コストが求められている。その中でもリードレスタイプの小型、薄型の半導体装置の需要が高まってきており、薄型化のために半導体パッケージ総厚の削減だけではなく、半導体装置の製造に使用されるリードフレーム自体の厚さまでも薄くする傾向がある。そして、さらなる薄型化のために、薄い金属板に金属パターンを析出形成してこれをリードフレーム代わりとする基板なども使用されるようになってきている。
【０００３】
特許文献１には、半導体装置の薄型化を実現するために薄い金属板上にフォトレジスト層を形成し、露出した金属面にメッキ法にて金属パターンを形成する技術を用いた半導体装置が開示されている。図５に示すように、この半導体装置は半導体素子１０４を搭載するダイパッド１０２および外部電極（以後、外部端子と呼ぶ）１０３の周縁部に複数の凹部を有し、これによって、樹脂の食付き効果を増加させ、樹脂体１０６と外部電極との結合強度の向上を図る構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−８０６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の半導体装置では、凹部を大きく（深く）すること、すなわち、フランジ部の張り出しを大きく（長く）することで樹脂の食付きが良くなるが、フランジ部の張り出しが大きくなるとダイパッドと外部端子との距離が短くなり、凹部に樹脂が入り込みにくく、ダイパッドと外部端子間に充填された樹脂の機械的強度が弱くなる。これは樹脂中に含まれる応力緩和剤であるフィラーが近接したダイパッドと外部端子の間に凝集し、樹脂の流動を阻害することに起因する。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、小型化、薄型化されても外部端子の脱落が起こりにくい、樹脂封止体の機械的強度が大きい半導体装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では上記課題解決のために以下の手段を用いた。
【０００８】
ダイパッドと、
前記ダイパッド上に載置された半導体素子と、
前記ダイパッドの周囲に離間して配置された外部端子と、
前記外部端子から屈曲部を経てアップセットされ、前記ダイパッド方向に延出された内部端子と、
前記ダイパッドと前記半導体素子と前記内部端子とを封止している封止体と、
前記内部端子の前記ダイパッド方向の下端に設けられた内部端子下端テーパ部と、
前記ダイパッドの上端部の周囲であって、前記内部端子と向き合う位置に設けられたダイパッド上端テーパ部と、
を備え、
前記ダイパッドおよび前記外部端子の裏面が前記封止体から露出しており、
前記内部端子下端テーパ部と前記ダイパッド上端テーパ部は互いに平行であることを特徴とする半導体装置とした。
【発明の効果】
【０００９】
上記手段を用いることで、小型化、薄型化されても外部端子の脱落起こりにくい、樹脂封止体の機械的強度が大きい半導体装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る半導体装置の断面図及び部分拡大図である。
【図２】本発明の第二の実施形態に係る半導体装置の端子部詳細図である。
【図３】本発明の第二の実施形態に係る半導体装置の端子部の上面図である。
【図４】本発明の第三の実施形態に係る半導体装置の端子部詳細図である。
【図５】従来の半導体装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の半導体装置を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態に係る半導体装置の断面図及び部分拡大図である。図１（ａ）は、半導体装置１の全体断面図を図示している。ダイパッド２の上には半導体素子４が載置され、そして、ダイパッド２の周囲にはダイパッド２と離間して外部端子３が配置されている。また、外部端子３から屈曲部を経てアップセットされ、ダイパッド方向へ延出された内部端子３ａが設けられている。内部端子３ａの上面と半導体素子４はワイヤ５によって電気的に接続され、半導体素子４とワイヤ５と内部端子３ａはフィラー含有樹脂からなる封止体６によって被覆されている。ダイパッド２および外部端子３の裏面は封止体６から露出して実装基板との接続ができるようになっている。
【００１２】
本図において点線丸囲いしたダイパッド・端子間領域Ａの拡大図を図１（ｂ）に示した。アップセットされた内部端子３ａの下には外部端子３の厚みよりも高さのある内部端子下方領域Ｂが形成され、樹脂中の応力緩和剤であるフィラーが入り込むのに十分な高さが設けられている。
【００１３】
なお、ここでの内部端子下方領域Ｂの高さとは外部端子の厚み方向における長さを示すものであり、この内部端子下方領域Ｂの高さに鑑みてフィラーの粒度分布を決める必要がある。両者は、以下の関係にあることが望ましい。
フィラーの最大粒径＜内部端子下方領域の高さ
【００１４】
ダイパッドと対向する内部端子３ａの下端部には概ね平面を成す内部端子下端テーパ部３ｂが設けられ、樹脂封止時に内部端子下方領域Ｂに応力緩和剤であるフィラーや溶融した樹脂が入り込みやすい形状となっている。また、ダイパッド２の上端部の周囲にも、内部端子３ａと向き合う位置においては、概ね平面を成すダイパッド上端テーパ部２ｂが設けられ、該領域にフィラーや溶融した樹脂が入り込むことを助ける形状となっている。
【００１５】
ダイパッドの厚みは外部端子の厚みと同じで内部端子下方領域Ｂよりも薄くなっており、さらに内部端子下端テーパ部３ｂとダイパッド上端テーパ部２ｂは互いに平行に形成されることでフィラーが含有された樹脂の流動がスムーズになる。ここで、互いに平行な内部端子下端テーパ部３ｂとダイパッド上端テーパ部２ｂとの間の距離は内部端子下方領域Ｂの高さよりも大きいことが望ましい。
【００１６】
特許文献１に記載の半導体装置では、端子脱落を防止するためにフランジ部の張り出しを大きくしているが、これによりダイパッドと端子との間が狭くなり、そこに樹脂内のフィラーが凝集して樹脂の流入を阻害する可能性があった。
【００１７】
本発明の半導体装置１ではダイパッド２と内部端子３ａを異なる高さに配置し、ダイパッド２の上面を内部端子３ａの下面よりも低くし、さらに、ダイパッド２の上端面および内部端子の下端面にテーパ部２ｂ、３ｂを設けることでフィラー含有樹脂がダイパッド２外部端子３との間にスムーズに流入することを可能にした。
【００１８】
また、内部端子３ａ下の外部端子３横の領域Ｂの高さをフィラーの最大粒径よりも大きくすることで、外部端子と応力緩和効果を有するフィラーが分散されている封止体６との密着が良好になるため外部端子近傍における樹脂クラックを抑制でき、外部端子３の脱落防止が可能となる。
【００１９】
また、特許文献１に記載の半導体装置ではフランジ部の張り出し形成にメッキ法を利用しているが、この張り出しを大きくするためにはメッキ時間を長くする必要があり、製造コストが問題となるが、本発明の半導体装置の製造では内部端子下端テーパ部３ｂとダイパッド上端テーパ部２ｂは外部端子３や内部端子３ａ、そしてダイパッド２をプレス形成するときに同時にプレス加工することで形成できるので生産性が高く、本発明の半導体装置の製造に用いられるリードフレームの製造コストが上昇するという懸念はなく、従来の金属析出法並びエッチング法での製造方法よりも安価にすることができる。
【００２０】
図２は、本発明の第二の実施形態に係る半導体装置の端子部詳細図である。図２（ｂ）は外部端子および内部端子の側面図であり、これを左方から見た模式図を図２（ａ）に示した。図１（ａ）に示した第一の実施形態との違いは、図２（ａ）に示すように断面が四角形の内部端子３ａの下部に断面が逆台形となる傾斜凸部３ｄが下方の領域に向かって設けられている点である。
【００２１】
傾斜凸部３ｄは二つの傾斜面３ｈを有し、これらが交わる部分に端子下面平坦部３ｇが設けられた平頭形状の傾斜凸部３ｄである。図２（ｂ）では傾斜凸部３ｄがアップセットされた内部端子３ａの端部から屈曲部３ｅ、そして、外部端子３の一部に及んで形成されていることが理解できる。さらに、第一の実施形態同様、内部端子３ａの端部の傾斜凸部３ｄには内部端子下端テーパ部３ｂが形成されている。
【００２２】
図３は本発明の第二の実施形態に係る半導体装置の端子部の上面図である。樹脂封止工程におけるフィラー含有樹脂の流動を模式化している。フィラー含有樹脂は図の左方から内部端子３ａの下方に流れ込む。
【００２３】
樹脂流動方向を示す矢印Ｃ、Ｄのように二つの傾斜面３ｈに沿って屈曲部３ｅの底部まで入り込み、さらに外部端子３の側面の領域に流動することが示されている。フィラー含有樹脂内の応力緩和剤であるフィラーも溶融樹脂成分の流れとともには凝集することがなく内部端子３ａおよび外部端子３の周囲に一様に隙間無く充填されるため、第一の実施形態に係る半導体装置に比べ樹脂クラック耐性の強い樹脂封止体を有する半導体装置とすることができる。
【００２４】
図４は、本発明の第三の実施形態に係る半導体装置の端子部詳細図である。図４（ｂ）は外部端子および内部端子の側面図であり、これを左方から見た模式図を図４（ａ）に示した。図２に示す第二の実施形態に係る半導体装置との違いは、端子下面平坦部を無くして傾斜凸部２３ｄの先端を尖頭２７とした点である。
【００２５】
二つの傾斜面２３ｈの交線部を舳先のように尖った形状の傾斜凸部２３ｄとし、内部端子２３ａの端部から屈曲部２３ｅ、そして、外部端子２３の一部におよぶ範囲まで形成している。さらに、第一の実施形態同様、内部端子２３ａの端部の傾斜凸部２３ｄには内部端子下端テーパ部２３ｂが形成されている。
【００２６】
このような形状とすることで、フィラー含有樹脂内の応力緩和剤であるフィラーも溶融樹脂成分の流れとともには凝集することがなく、樹脂が内部端子３ａおよび外部端子３の周囲に一様に隙間無く充填されるため、樹脂クラック耐性の強い樹脂封止体を有する半導体装置とすることができる。
【符号の説明】
【００２７】
１      半導体装置
２      ダイパッド
２ｂ    ダイパッド上端テーパ部
３、２３      外部端子
３ａ、２３ａ  内部端子
３ｂ、２３ｂ  内部端子下端テーパ部
３ｄ、２３ｄ  傾斜凸部
３ｅ、２３ｅ  屈曲部
３ｇ    端子下面平坦部
３ｈ、２３ｈ  傾斜面
４      半導体素子
５、２５      導電性ワイヤ
６      封止体
２７    尖頭
Ａ      ダイパッド・端子間領域
Ｂ      内部端子下方領域
Ｃ、Ｄ  樹脂流動方向
【図１】
2018152503.tif 000003
【図２】
2018152503.tif 000004
【図３】
2018152503.tif 000005
【図４】
2018152503.tif 000006
【図５】
2018152503.tif 000007