(57)【要約】      （修正有）【課題】非対称な端子配列を持つリードレスパッケージにおける、はんだ接続寿命信頼性を向上する方法を提供する。【解決手段】半導体チップ１２０と、前記半導体チップ１２０の電気信号を外部に接続する金属端子１３０と、前記金属端子１３０よりも短い金属端子１３５と、を持ち、前記金属端子１３０の一面と前期金属端子１３５の一面が、パッケージの一面と同一面上に位置するモールドパッケージ１００において、金属端子１３０と金属端子１３５の間で、モールドパッケージ１００の中心から見て金属端子１３５の側でプリント基板１７０上に設置された突起部１６０に支持される構造を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の金属端子が、他方の金属端子よりも面積が小さいリードレス構造のパッケージと、
前記パッケージを実装する回路基板と、を有し、
前記回路基板は、
前記一方の金属端子とはんだにより接続される第一のランドと、
前記他方の金属端子とはんだにより接続される第二のランドと、
前記第一のランド側にオフセット配置され、前記パッケージと接触する突起部と、を備える電子制御装置。
【請求項２】
前記突起部は、前記第１のランドと前記一方の金属端子を接続するはんだ厚以下とする請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記突起部は、異方形状の板状であり、その長手方向は、前記第１および第２の金属端子と平行に配置された板形状である請求項１または２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記突起部は、複数ある請求項１乃至３の何れかに記載の電子制御装置。
【請求項５】
前記突起部の形状は、円形である請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項６】
前記突起部の形状は、多角形である請求項２に記載の電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品における半田接合寿命信頼性を向上する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化に対応するために、電子機器に搭載される半導体装置を基板に高密度に実装することが要求され、それに伴って半導体装置の高機能化，小型化が進んでいる。上述の要求を満たすべく提案されている半導体装置パッケージの一つが、特許文献１に示すようなリードレスパッケージと呼ばれているものである。これはパッケージ本体の周辺部に沿ってパッケージの下部に位置する金属端子を備えている。同時にこれらの金属端子はパッケージ本体の表面の下部と同一面上である。金属端子と放熱用ヒートシンクを一体化させた部品も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2008-186891号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のリードレスパッケージの中でも、特にヒートシンクと一体化した金属端子を持つ場合、基板に実装して使用する際に、ヒートシンクと一体化した金属端子側のはんだ厚が厚く、それ以外の端子側のはんだ厚が薄くなる傾向がある。これは端子面積の差によるはんだ量の違いに起因しており、塗布量のばらつきを０に出来ないため、パッケージの傾きをコントロールできない。はんだ厚とはんだ接続寿命はCoffin-Manson則に従う比例関係にあるため、この傾きによりはんだ厚が薄くなる金属端子側のはんだ接続寿命信頼性を低下させるという課題がある。
【０００５】
そこで本発明は、非対称な金属端子配列を持つリードレスパッケージにおける、はんだ接続寿命信頼性を向上する方法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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、半導体チップと、前記半導体チップの電気信号を外部に接続する金属端子１と、前記半導体チップで生じる熱を外部に放熱する機能及び前記半導体チップの電気信号を外部に接続する機能を併せ持つ金属端子２と、を持つモールドパッケージのはんだ接続構造において、前記金属端子１と前期金属端子２の間にプリント基板側から延伸し、前記モールドパッケージと接触する突起部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、端子面積が小さい方のはんだ厚について十分な厚みのコントロールが可能になる。従って、非対称な金属端子配列を持つリードレスパッケージのはんだ接続寿命信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態１のパッケージの断面を示した図
【図２】本発明の実施形態１のパッケージを上面側から示した図
【図３】本発明の実施形態２のパッケージの断面を示した図
【図４】本発明の実施形態２のパッケージを上面側から示した図
【図５】本発明の実施形態３のパッケージの断面を示した図
【図６】本発明の実施形態３のパッケージを上面側から示した図
【図７】本発明の実施形態４のパッケージの断面を示した図
【図８】本発明の実施形態４のパッケージを上面側から示した図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施例について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１０】
図1および図２を用いて本発明の実施例１を示す。なお図１は図２におけるＡ−Ａ断面図である。図２は本発明を具備したパッケージおよびプリント基板を、パッケージ上面１０１の方向からパッケージ下面１０２の方向に見た時の図である。パッケージ１００は、半導体チップ１２０を腐食から保護することを目的として設定したモールド樹脂１１０と、半導体チップ１２０の電気信号をパッケージ１００の外部と接続する金属端子１３０および１３５と、半導体チップ１２０と金属端子１３０および１３５の間を電気的に接続するワイヤ１４０を備える。金属端子１３０は、半導体チップ１２０で生じる熱をパッケージ１００の外部に放熱する役割も兼ねている。金属端子１３０の下面１３１および金属端子１３５の下面１３６はパッケージ１００の下面１０２と同一平面に位置しており、リードレス構造のパッケージとなっている。
【００１１】
半導体チップ１２０は金属端子１３０上に装着されている。パッケージ１００は、金属端子１３０および１３５により、はんだ１５０および１５１を介してプリント基板１７０上に設けられたランド１８０および１８１と電気的および機械的に接合されている。本実施例では、金属端子１３５の端子長が金属端子１３０に比べて短い。言い換えると、金属端子135の下面面積が小さい。そのためはんだ接続寿命は、はんだ量が少ない金属端子１３５下部のはんだ１５１のクラック伸展率により決定される。
【００１２】
プリント基板１７０上で、ランド１８０および１８１の間で、且つパッケージ１００の中心からは端子１３５側に突起部１６０が設けられており、パッケージ１００の下面１０２と接触し、支持している。
【００１３】
本実施例によれば、パッケージ１００は、パッケージ中心からずれて金属端子135側の位置で突起部１６０によって支持される。その結果、パッケージ１００が傾いて配置されるので、金属端子１３５下部のはんだ１５１の厚さは突起部１６０の高さと同等以上のはんだ厚になる。即ち、はんだ接続寿命を決定する短い金属端子１３５下部のはんだ１５１のはんだ厚さをコントロールすることが可能になる。はんだ厚とはんだ接続寿命はCoffin-Manson則に従う比例関係にあるため、はんだを厚くすることで、はんだ接続寿命信頼性を向上することができる。
【００１４】
なお、図１および図２で示した集積回路パッケージは例示的なものであり、且つ本発明の方法は端子配列が線対称ではない集積回路パッケージに対して適用することが可能である。また、図1および図２において金属端子一列で例示しているが、本実施例の方法は任意の金属端子列に対しても拡張可能である。本拡張の考え方は、以下図３〜７にも適用できる。
【実施例２】
【００１５】
図３および図４を用いて、本発明の実施例２を示す。なお図３は図４におけるＡ−Ａ断面図である。図４は本発明を具備したパッケージおよびプリント基板を、パッケージ上面２０１の方向からパッケージ下面２０２の方向に見た時の図である。
【００１６】
パッケージ２００は、半導体チップ２２０を腐食から保護することを目的として設定したモールド樹脂２１０と、半導体チップ２２０の電気信号をパッケージ２００の外部と接続する金属端子２３０および２３５と、半導体チップ２２０と金属端子２３０および２３５の間を電気的に接続するワイヤ２４０を備える。
【００１７】
金属端子２３０は、半導体チップ２２０で生じる熱をパッケージ２００の外部に放熱する役割も兼ねている。金属端子２３０の下面２３１および金属端子２３５の下面２３６はパッケージ２００の下面２０２と同一平面に位置しており、リードレス構造のパッケージとなっている。
【００１８】
半導体チップ２２０は金属端子２３０上に装着されている。パッケージ２００は、金属端子２３０および２３５により、はんだ２５０および２５１を介してプリント基板２７０上に設けられたランド２８０および２８１と電気的および機械的に接合されている。本実施例では、金属端子２３５の端子長が金属端子２３０に比べて短い。言い換えると、金属端子235の下面面積が小さい。そのためはんだ接続寿命は金属端子２３５下部のはんだ２５１のクラック伸展率により決定される。
【００１９】
本実施例では、プリント基板２７０上で、ランド２８０および２８１の間で、且つパッケージ２００の中心からは端子２３５側に突起部２６０が設けられており、パッケージ２００の下面２０２と接触し、支持している。本実施例によれば、パッケージ２００を支持する突起部２６０の形状は板状であっても良い。
【００２０】
本実施例によれば、実施例１と同様に、パッケージ２００は突起部２６０によって支持されるため、金属端子２３５下部のはんだ２５１の厚さは突起部２６０の高さと同等以上のはんだ厚になる。
【００２１】
そして、突起部２６０は、金属端子２４０と金属端子２８１の間を結ぶ方向（Ｘ方向）に対して、垂直な方向（Ｙ方向）に伸びた形状であるので、Ｙ方向への傾きも抑えられ、より精度よく、はんだ２５１の厚みを確保できる。
【００２２】
即ち、はんだ接続寿命を決定する短い金属端子２３５下部のはんだ２５１のはんだ厚さをコントロールすることが可能になる。はんだ厚とはんだ接続寿命はCoffin-Manson則に従う比例関係にあるため、はんだを厚くすることで、はんだ接続寿命信頼性を向上することができる。
【実施例３】
【００２３】
図５および図６を用いて、本発明の実施例３を示す。なお図５は図６におけるＡ−Ａ断面図である。図６は本発明を具備したパッケージおよびプリント基板を、パッケージ上面３０１の方向からパッケージ下面３０２の方向に見た時の図である。
【００２４】
パッケージ３００は、半導体チップ３２０を腐食から保護することを目的として設定したモールド樹脂３１０と、半導体チップ３２０の電気信号をパッケージ３００の外部と接続する金属端子３３０および３３５と、半導体チップ３２０と金属端子３３０および３３５の間を電気的に接続するワイヤ３４０を備える。金属端子３３０は、半導体チップ３２０で生じる熱をパッケージ３００の外部に放熱する役割も兼ねている。金属端子３３０の下面３３１および金属端子３３５の下面３３６はパッケージ３００の下面３０２と同一平面に位置しており、リードレス構造のパッケージとなっている。
【００２５】
半導体チップ３２０は金属端子３３０上に装着されている。パッケージ３００は金属端子３３０および３３５においてはんだ３５０および３５１を介してプリント基板３７０上に設けられたランド３８０および３８１において電気的および機械的に接合されている。本実施例では、金属端子３３５の端子長が金属端子３３０に比べて短い。言い換えると、金属端子235の下面面積が小さい。そのためはんだ接続寿命は金属端子３３５下部のはんだ３５１のクラック伸展率により決定される。
【００２６】
本実施例では、プリント基板３７０上で、ランド３８０および３８１の間で、且つパッケージ３００の中心からは端子３３５側に突起部３６０が設けられており、パッケージ３００の下面３０２と接触し、支持している。
【００２７】
本実施例によれば、パッケージ３００を支持する突起部３６０は複数に分かれている。そして、突起部３６０は、金属端子３４０と金属端子３８１の間を結ぶ方向（Ｘ方向）に対して、垂直な方向（Ｙ方向）に伸びた形状であるので、Ｙ方向への傾きも抑えられ、より精度よく、はんだ２５１の厚みを確保できる。そして、突起部３６０は、Ｙ方向側に設けられているため、より小さな接触面積で、Ｙ方向の傾きを抑えられるので、接触による応力を最小限に抑えることが可能となる。
【００２８】
パッケージ３００は突起部３６０によって支持されるため、金属端子３３５下部のはんだ３５１の厚さは突起部３６０の高さと同等以上のはんだ厚になる。即ち、はんだ接続寿命を決定する短い金属端子３３５下部のはんだ３５１のはんだ厚さをコントロールすることが可能になる。はんだ厚とはんだ接続寿命はCoffin-Manson則に従う比例関係にあるため、はんだを厚くすることで、はんだ接続寿命信頼性を向上することができる。
【実施例４】
【００２９】
図７および図８に本発明の代表的な実施形態を示す。なお図７は図８におけるＡ−Ａ断面図である。図８は本発明を具備したパッケージおよびプリント基板を、パッケージ上面４０１の方向からパッケージ下面４０２の方向に見た時の図である。パッケージ４００は、半導体チップ４２０を腐食から保護することを目的として設定したモールド樹脂４１０と、半導体チップ４２０の電気信号をパッケージ４００の外部と接続する金属端子４３０および４３５と、半導体チップ４２０と金属端子４３０および４３５の間を電気的に接続するワイヤ４４０から成る。金属端子４３０は、半導体チップ４２０で生じる熱をパッケージ４００の外部に放熱する役割も兼ねている。金属端子４３０の下面４３１および金属端子４３５の下面４３６はパッケージ４００の下面４０２と同一平面に位置しており、リードレス構造のパッケージとなっている。
【００３０】
半導体チップ４２０は金属端子４３０上に装着されている。パッケージ４００は金属端子４３０および４３５において導電性接合部材４５０および４５１を介してプリント基板４７０上に設けられたランド４８０および４８１において電気的および機械的に接合されている。本実施例では、金属端子４３５の端子長が金属端子４３０に比べて短い。そのためはんだ接続寿命は金属端子４３５下部のはんだ４５１のクラック伸展率により決定される。また、プリント基板４７０上で、ランド４８０および４８１の間で、且つパッケージ４００の中心からは端子４３５側に突起部４６０が設けられており、パッケージ４００の下面４０２と接触し、支持している。
【００３１】
本実施例によれば、パッケージ４００を支持する突起部４６０の形状は板状以外の形状でも良く、例えば円形や多角形でも良い。パッケージ４００は突起部４６０によって支持されるため、金属端子４３５下部のはんだ４５１の厚さは突起部４６０の高さと同等以上のはんだ厚になる。即ち、はんだ接続寿命を決定する短い金属端子４３５下部のはんだ４５１のはんだ厚さをコントロールすることが可能になる。はんだ厚とはんだ接続寿命はCoffin-Manson則に従う比例関係にあるため、はんだを厚くすることで、はんだ接続寿命信頼性を向上することができる。
【００３２】
以上、本発明の位置実施形態について記述したが、本発明は前記実施形態に限定されるものでは無く、特許請求項の範囲に記載された発明の精神を逸脱しない範囲の設計において、種々の変更ができるものである。
【符号の説明】
【００３３】
１００、２００、３００  パッケージ
１０１、２０１、３０１  パッケージの上面
１０２、２０２、３０２  パッケージの下面
１１０、２１０、３１０  モールド樹脂
１２０、２２０、３２０  半導体チップ
１３０、２３０、３３０  金属端子
１３１、２３１、３３１  金属端子１３１の下面
１３５、２３５、３３５  金属端子１３０よりも短い金属端子
１３６、２３６、３３６  金属端子１３５の下面
１４０、２４０、３４０  ワイヤ
１５０、２５０、３５０  金属端子１３０と接続するはんだ
１５１、２５１、３５１  金属端子１３５と接続するはんだ
１６０、２６０、３６０  突起部
１７０、２７０、３７０  プリント基板
１８０、２８０、３８０  金属端子１３０側のランド
１８１、２８１、３８１  金属端子１３５側のランド
【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】
2018098370.tif 000009
【図８】
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