(57)【要約】【課題】  本発明は、樹脂パッケージの排湿効果をより向上可能な半導体装置を提供する。【解決手段】  半導体チップ１０が載置された基板２０と、前記半導体チップ１０の電極と電気的に接続された外部電極が設けられたリード４０と、前記リード４０の前記外部電極と接続されていない側の一部を外部に導出し、前記リード４０の残りの部分と前記半導体チップ１０が載置された基板２０とを封止する樹脂パッケージ６０とを備え、前記樹脂パッケージ６０内に設けられ、前記基板２０に対して前記基板２０に載置される前記半導体チップ１０側の樹脂パッケージ６０表面上に一部が露出した吸湿部材７０とをさらに備えたことを特徴とする半導体装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップが載置された基板と、
前記半導体チップの電極と電気的に接続された外部電極が設けられたリードと、
前記リードの前記外部電極と接続されていない側の一部を外部に導出し、前記リードの残りの部分と前記半導体チップが載置された基板とを封止する樹脂パッケージと
を備え、
前記樹脂パッケージ内に設けられ、前記基板に対して前記基板に載置される前記半導体チップ側の樹脂パッケージ表面上に一部が露出した吸湿部材と
をさらに備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記吸湿部材は棒状であり、前記リードが設けられない前記基板側面側に設けられ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】
前記吸湿部材は面状であり、前記リードが設けられない前記基板側面側に設けられることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
前記基板には、前記基板と前記半導体チップを接着するための接着部材を充填する凹部群の列を有し、この凹部群の列側に前記吸湿部材が設けられることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項５】
前記樹脂パッケージの裏面側に、さらに実装基台がさらに設けられ、この実装基台に前記半導体装置が実装されることを特徴とする請求項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、基板に載置される半導体チップが樹脂パッケージに覆われた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置では、半導体チップを基板上に接着させ、半導体チップ上の電極とリード上の電極をボンディングワイヤによって接続させる。半導体チップ、基板、リードの一部及びボンディングワイヤが樹脂パッケージで覆われている。ここで、半導体チップを基板上に接続させるために、半導体チップを基板に実装する必要がある。
【０００３】
半導体チップを基板に実装する際には、半導体装置は、例えば２００℃の高温にさらされる。この熱により、樹脂パッケ−ジ内に入り込んだ水分が気化し、さらに気化した水蒸気が膨脹して水蒸気圧を増大させる。
【０００４】
このため、半導体チップが基板より剥離したり、樹脂パッケ−ジに亀裂が発生したりするおそれがある。
【０００５】
この問題に対して、半導体チップと接着されている基板に樹脂パッケージ表面に到達する突起部が設けられた半導体装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
しかしながら、この半導体装置を実装基台（例えばマザーボード）に実装する際には、基板に設けられた突起部から排湿される水分は、樹脂パッケージ表面と近接した実装基台に遮られ、十分に樹脂パッケージ内の排湿がなされていない可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１３２４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、樹脂パッケージの排湿効果をより向上可能な半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係る半導体装置は、半導体チップが載置された基板と、前記半導体チップの電極と電気的に接続された外部電極が設けられたリードと、前記リードの前記外部電極と接続されていない側の一部を外部に導出し、前記リードの残りの部分と前記半導体チップが載置された基板とを封止する樹脂パッケージとを備え、前記樹脂パッケージ内に設けられ、前記基板に対して前記基板に載置される前記半導体チップ側の樹脂パッケージ表面上に一部が露出した吸湿部材とをさらに備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、樹脂パッケージの排湿効果をより向上可能な半導体装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態における半導体装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図２（ａ）は図１のＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態における基板の構造を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態におけるリードフレームの一態様を示す平面図である。
【図５】本発明の実施形態における半導体装置の変形例の断面を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態における吸湿部材の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。この説明に際し、全図にわたり、共通する部分には共通する参照符号を付す。なお、全図にわたり、後述する接着部材３０のハッチングは省略した。
【００１３】
（第１の実施形態）
本発明の実施形態にかかる半導体装置の構成については、図１の斜視図、図２（ａ）の図１のＡ−Ａ断面図及び図２（ｂ）の図１のＢ−Ｂ断面図を用いて説明する。
【００１４】
図２に示すように、本実施形態にかかる半導体装置１００は、半導体チップ１０と、半導体チップ１０が載置された基板２０と、半導体チップ１０と基板２０を接着する接着部材３０と、リード４０と、半導体チップ１０の電極（図示略）とリード４０の外部電極（図示略）とを接続するボンディングワイヤ５０と、半導体チップ１０、基板２０、接着部材３０、リード４０の一部、及びボンディングワイヤ５０を封止する樹脂パッケージ６０と、図２（ｂ）で示す樹脂パッケージ６０内に設けられた吸湿部材７０で構成される。
【００１５】
［基板］
次に、本実施形態の基板２０について、図１、図２（ａ）及び図３の斜視図を用いて説明する。
【００１６】
図２（ａ）に示すように、本実施形態の基板２０主面には、接着部材３０を介して半導体チップ１０が接着されている。この基板２０主面のうち、半導体チップ１０と接着される部分には、図３に示すような複数の凹部９０で構成される凹部群が形成されている。それぞれの凹部９０に接着部材３０が充填されることによって、半導体チップ１０と基板２０を接着させる。図３では、理解を容易にするために、半導体チップ１０と接着部材３０を点線で示した。
【００１７】
図３に示すように、複数の凹部９０は、基板２０主面の辺に沿って、略直線状に所定の間隔を隔てて設けられている。
【００１８】
複数の凹部９０は、半導体チップ１０と基板２０主面の接触部分のうち、半導体チップ１０上の電極及び、電極に接続されたボンディングワイヤが設けられた側を除いた領域の一部に形成される。
【００１９】
例えば、図３に示すように、半導体チップ１０に設けられた電極が、半導体チップ１０主面のＹ方向に平行な辺に沿って、略直線状に一定間隔を隔てて設けられている場合には、複数の凹部９０を、基板２０主面のＸ方向に平行な辺に沿って、略直線状に設ける。
【００２０】
［接着部材］
接着部材３０は、液状接着剤またはシート状接着剤等を使用することができる。接着部材３０は、上記凹部群に充填されるとともに、半導体チップ１０裏面（主面に対向する面）の全領域が均一に塗布され、基板２０に接着できれば、上記接着部材の材料および種類については、特に限定されるものではない。上記半導体用液状接着部材としては、例えば、エポキシ系の接着部材が挙げられる。また、半導体用シート状（フィルム状）接着部材としては、例えば、ポリイミド系、エポキシ系接着剤等が挙げられる。
【００２１】
［吸湿部材］
以下、本実施形態の吸湿部材７０について、図１及び図２（ｂ）を用いて説明する。なお、図２（ｂ）において、吸湿部材７０は、基板２０，リード４０と同種の材質であるが、理解を容易にするため、基板２０，リード４０とは異なるハッチングを用いた。
【００２２】
吸湿部材７０は、基板２０の側面から、樹脂パッケージ６０の上面（半導体装置を例えばマザーボードに実装した場合の上面；即ち、樹脂パッケージ６０表面のうち基板２０に対して半導体チップ１０側の面を意味する）に向かって略棒形状である。吸湿部材７０は、樹脂パッケージの上面から露出している。なお、図１及び図２（ｂ）において、符号８０ａ，８０ｂは、樹脂パッケージ６０の上面から露出した部分を示す。
【００２３】
本実施形態の吸湿部材７０は、本実施形態の半導体装置のＢ−Ｂ断面を眺めたときに、樹脂パッケージ６０の上面から下面（上面に対向する面）に向かって、部分８０ａ，８０ｂから略直線状に形成されており、吸湿部材７０下部は、基板２０の側面に接続されるように曲がっている。
【００２４】
図２（ｂ）に示すように、吸湿部材７０がＹ方向に対して基板２０の両側に設けられており、図１に示すように、吸湿部材７０は、Ｘ方向における半導体装置１００の幅に対して概ね中央の部分に形成されている。
【００２５】
この吸湿部材の材質として、金属例えば銅が用いられる。なお、金属に限定されることなく、吸湿する性質を有するものであれば、金属以外の部材でもよい。例えば、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、低密度ポリエチレン、ポリウレタン系樹脂である。
【００２６】
なお、本実施形態では、吸湿部材７０がＹ方向に対して基板２０の両側に設けられているが、基板２０の片側のみに吸湿部材７０を設けてもよい。また、本実施形態では、吸湿部材７０は、Ｘ方向における半導体装置１００の幅に対して概ね中央の部分に且つ、Ｙ方向に対して基板の両側に１対設けられているが、吸湿部材７０を半導体装置１００の端部に設けてもよく、端部や中央部以外に設けてもよい。また、吸湿部材７０をＹ方向に対して基板の両側に複数対、設けてもよい。
【００２７】
［半導体装置の製造方法］
次に、本実施形態における半導体装置の製造方法について、図４のリードフレームの平面図を用いて説明する。
【００２８】
まず、基板２０とリード４０が設けられたリードフレーム１１０を形成する。リードフレーム１１０は、例えばＣｕ合金等からなる金属板をエッチングまたは精密プレスによってパターニングすることによって形成される。例えば、図４に示すように、リードフレーム１１０内の基板２０の部分とリード４０の部分との間には、隙間１２０が設けられ、Ｘ方向に基板２０の部分とリード４０の部分を離間してリードフレーム１１０が形成されている。
【００２９】
また、図４に示すように、リードフレーム１１０の基板２０の部分に隣接するように吸湿部材７０が形成されている。この吸湿部材７０は、リードフレーム１１０平面に対して垂直な方向（Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向）に形成されている。
【００３０】
次に、リードフレーム１１０の基板２０の部分上に、接着部材で半導体チップを積層する。そして、半導体チップ上に設けられた電極とリードフレーム１１０のリード４０の外部電極に対して、導電性のワイヤを用いて、ワイヤボンディングが行われる。
【００３１】
そして、このリードフレーム１１０は、例えばトランスファモールド技術によって、半導体チップ１０、基板２０、リード４０の一部、ボンディングワイヤ５０を封止するようにモールド樹脂（例えば、エポキシ樹脂）によって、封止される。不要となるリードフレーム部分は切断除去することで、半導体装置を形成する。
【００３２】
［実施形態の効果］
本実施形態では、吸湿部材７０の一部が、樹脂パッケージ６０表面のうち基板２０に対して半導体チップ１０側の面に露出されており、吸湿部材７０の一部が樹脂パッケージの上面から露出した形状となる。ここで、毛細管現象により、樹脂パッケージ６０内の水分が吸湿部材７０の樹脂パッケージ６０の上面から露出した部分８０ａ，８０ｂに向かって上昇する。
【００３３】
通常、樹脂パッケージの下面に実装基台が設けられているため、部分８０ａ，８０ｂに到達した水分が蒸発する際には、特許文献１の場合のような遮る実装基台がない。
【００３４】
このため、部分８０ａ，８０ｂに到達した水分は、特許文献１の場合に比べて、大気中に拡散しやすく、樹脂パッケージ６０内の排湿を行うことができる。その結果、樹脂パッケージ６０の排湿効果をより向上可能な半導体装置を提供できる。
【００３５】
本実施形態の半導体装置のＢ−Ｂ断面を眺めたとき、吸湿部材７０は、樹脂パッケージ６０の上面から下面（上面に対向する面）に向かって、部分８０ａ，８０ｂから略直線状に形成されており、吸湿部材７０下部は、基板２０の側面に接続されるように曲がっている。つまり、吸湿部材７０は、基板２０と部分８０ａ，８０ｂを最短距離で接続している。このため、本実施形態は、基板から外部に排出するＶ字形状の突起部が形成されている特許文献１に比べて、より短期間に樹脂パッケージ６０の排湿することができる。
【００３６】
［変形例１］
次に、本実施形態の吸湿部材の変形例１について、図５を用いて説明する。図５は、本発明の実施形態における半導体装置の変形例の断面を示す断面図である。この断面は、図２（ｂ）と同一方向の断面である。本変形例１では、図５に示すように、基板２０主面に設けられた凹部群が、基板２０と半導体チップ１０の接着面以外の部分にも設けられている。本実施形態の変形例１における吸湿部材７１ａ，７１ｂは、上記の凹部９０の近接に設ける。図５に示すように、基板２０主面上に全体として棒状の吸湿部材７１ａ、７１ｂが形成される。ここで、吸湿部材７１ａは凹部群よりも外側の基板２０主面に設けられている。また、吸湿部材７１ｂは凹部群よりも内側の基板２０主面に設けられており、吸湿部材７１ｂはある凹部９０ａの直上でＺ方向において樹脂パッケージの上面に延びている。
【００３７】
これにより、本変形例１は、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本変形例１では、凹部群が基板２０主面に形成されている。それぞれの凹部９０は基板２０主面に対して窪んでいるため、樹脂パッケージのみならず接着部材にある水分が凹部群に溜まりやすい。本変形例１では、凹部９０の近接に吸湿部材７１が設けられているため、上記実施形態の場合に比べて、樹脂パッケージ内の水分を効率的に排湿することができる。
【００３８】
［変形例２］
また、上記実施形態では、吸湿部材７０の下部が曲がった形状となっているが、湾曲された形状であってもよい。すなわち、吸湿部材７０が、基板２０と接続されればよく、吸湿部材７０下部の形状は問わない。
【００３９】
［変形例３］
さらに、上記実施形態では、吸湿部材７０上部は、樹脂パッケージ上面から露出しているが、吸湿部材７０上部を樹脂パッケージ上面に対して突出した形状としてもよい。これにより、上記実施形態の場合に比べて、吸湿部材７０上部が外部に露出する面積が増大する。その結果、この面積に比例して排湿する水分量を増やすことができるため、上記実施形態の場合に比べて、樹脂パッケージ６０内の水分を排湿することができる。
【００４０】
［変形例４］
さらに、本実施形態の吸湿部材７０は、図６に示すように、一方向、例えばＸ方向に所定の幅を有する形状としてもよい。図６は、本発明の実施形態における吸湿部材の変形例を示す斜視図である。吸湿部材７０が外部に露出する面積が上記実施形態の場合に比べて増大する。このため、本変形例４は、樹脂パッケージ内の水分を、上記実施形態に比べて排湿することができる。
【００４１】
変形例４の場合には、モールド樹脂で封止する際に用いる金型に吸湿部材７０を設けて、モールド樹脂で封止するときに、基板２０上に吸湿部材７０が設けられるようにしてもよい。
【００４２】
なお、リード４０の一部とボンディングワイヤ５０は、図６の他方向、例えばＸ方向において接続されており、Ｙ方向においては接続されていない。その結果、吸湿部材７０とボンディングワイヤ５０とを干渉することなく配置することができる。特に、半導体チップ１０が、半導体チップ１０上の一辺、または、対抗する２辺にしか電極を有しない半導体チップである場合に有効である。例えば、このような半導体チップ１０としては、ＮＡＮＤ型不揮発性半導体記憶装置が挙げられる。
【００４３】
なお、本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出されうる。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出されうる。
【符号の説明】
【００４４】
１０…半導体チップ
２０…基板
３０…接着部材
４０…リード
５０…ボンディングワイヤ
６０…樹脂パッケージ
７０  ７１…吸着部材
８０…樹脂パッケージ６０の上表面から露出した部分
９０…凹部
１００…半導体装置
１１０…リードフレーム
１２０…隙間 
【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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