(57)【要約】【課題】面実装半導体装置の基板上実装において、リード及び金属支持板間をショートさせずに、また、回転ずれを発生させない面実装半導体装置を提供する。【解決手段】樹脂封止体と、一方の主面に電子部品が搭載された金属支持板と、樹脂封止体から導出されたリードとを備える面実装型半導体装置において、金属支持板は、樹脂封止体の一方の面から露出してはんだまたは接着剤が塗布される他方の主面を有し、リードははんだまたは接着剤が塗布される固着面を有し、金属支持板の他方の主面に溝部が形成されている。溝部は金属支持板とリードの間隔が狭い部分の近傍の金属支持板上に位置させ、金属支持板及びリードの厚さより浅いく、複数であることを特徴とする面実装半導体装置とその製造方法である。【選択図】図２
2011192817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂封止体と、一方の主面に電子部品が搭載された金属支持板と、前記樹脂封止体から導出されたリードとを備える面実装型半導体装置において、前記金属支持板は、前記樹脂封止体の一方の面から露出してはんだまたは接着剤が塗布される他方の主面を有し、前記リードははんだまたは接着剤が塗布される固着面を有し、前記金属支持板の前記他方の主面に溝部が形成されていることを特徴とする面実装半導体装置。
【請求項２】
前記溝部は前記金属支持板及び前記リードの厚さより浅いことを特徴とする請求項１に記載の面実装半導体装置。
【請求項３】
前記溝部は、複数であることを特徴とする請求項１に記載の面実装半導体装置。
【請求項４】
前記溝部はシンギュレーション法にておこなうことを特徴とする面実装半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂封止体に電子部品が封止され、底面にリード及び金属支持板が設けられた形態の面実装半導体装置及び面実装半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複数の半導体チップ（電子部品）で構成される半導体モジュールは、基板上にこれらの半導体チップが搭載された構造が、樹脂等で構成された樹脂封止体中に封止された面実装半導体装置の形態とされる場合が多い。面実装半導体装置における電気端子となるリードは、樹脂封止体の表面に形成され、内部の半導体素子等に接続される。こうした面実装半導体装置の形態は様々であるが、その中に、ノンリード型、例えばＳＯＮ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｎｏｎ−ｌｅａｄ）型として知られるパッケージがある。このパッケージの特徴は、矩形体形状とされ、半導体チップが内蔵された樹脂封止体の底面の左右端部に、電気端子となる複数のリードが設けられている。また、樹脂封止体の底面の中央部に、半導体チップ等電子部品が搭載されている1つから複数の金属支持板が設けられている点である。各リード及び金属支持板は、樹脂封止体に封止されている半導体チップの端子と電気的に接続され、はんだ付けが可能な金属、例えば銅で構成される。この構成においては、底面のリード及び金属支持板のそれぞれを基板上にはんだで接合することにより、このＳＯＮ型パッケージを基板上に固定し、かつ基板と半導体チップとの電気的接合をとることができる。こうしたノンリード型パッケージの特徴は、この接続を底面と基板との間のみを用いて行うことができるため、電気的接続のためにＳＯＮ型パッケージの底面積よりも大幅に広い面積を必要とすることがなく、高密度に実装することができる点である。このＳＯＮ型パッケージの典型的な大きさは例えば１０ｍｍ×２０ｍｍ程度である。
【０００３】
ただし、このＳＯＮ型パッケージを基板上に実装する際には、各リードに充分にはんだが乗っている（付着している）かどうかを作業者が目視、あるいは外観検査装置で確認することが必要になる。このため、実際には、各リードをわずかに樹脂封止体の側面から突き出した形態とし、この突き出た部分を観察することによって、はんだの有無の確認を行っている。すなわち、実際のＳＯＮ型パッケージにおいては、各リードは樹脂封止体の側面からわずかに突き出した形態をとる。なお、この突き出した部分で電気接続をとるのではなく、この部分は、はんだの有無の確認のみに用いられるため、この突き出し量は１ｍｍ未満である。従って、この構造はこのＳＯＮ型パッケージを高密度で実装する際の障害とはならない。
【０００４】
また、ＱＦＰ型パッケージにおいては、裏面リードコーナ部に窪み形状を設け、はんだ付け応力集中を低減する手法が従来技術として知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
一方、ＳＯＮ型パッケージ以外においても、はんだによってリードを基板に固定する構成のパッケージであれば、リードに充分にはんだが乗っているか否かの確認は同様に重要である。こうした構造の一例として、屈曲させたリードの先端にスリットを設けた構造のパッケージが知られている。この構造においては、屈曲したリードの先端部分で基板との接合を行い、このリード先端のスリットからリード裏面のはんだを確認することができる。従って、はんだ付けを確実に行うことができる。
【０００６】
このように、はんだを用いて基板にリードを接合する構成のパッケージにおいては、リードに充分にはんだが乗っていることが確認しやすい等の各種構造が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【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】
【０００８】
しかしながら、従来技術は、はんだを用いて基板上に実装する際には、面実装半導体装置中央部における金属支持板では過剰なはんだが発生するので、狭ピッチの隣合うリード及び金属支持板間ではショートしてしまうという課題がある。また、下面電極配置が非対称の際には、はんだ付け時の応力で回転ずれが発生するという課題がある。
【０００９】
従って、本発明は、面実装半導体装置の基板上実装において、リード及びダイパッド間をショートさせずに、また、回転ずれを発生させない面実装半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明は、以下に掲げる構成とした。
本発明の面実装半導体装置は、樹脂封止体と、一方の主面に電子部品が搭載された金属支持板と、樹脂封止体から導出されたリードとを備える面実装型半導体装置において、金属支持板は、樹脂封止体の一方の面から露出してはんだまたは接着剤が塗布される他方の主面を有し、リードははんだまたは接着剤が塗布される固着面を有し、金属支持板の他方の主面に溝部が形成されていることを特徴とする。
また、溝部は、金属支持板及びリードの厚さより浅いことを特徴とする。
また、溝部は、複数であることを特徴とする。
また、面実装半導体装置の製造方法において、溝部はシンギュレーション法にておこなうことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、面実装半導体装置の基板上実装において、金属支持板に溝部を設けることによって、はんだ過剰分を吸収し、狭ピッチの隣合うリード及び金属支持板間のショートを発生させることのない面実装半導体装置を提供することができる効果を奏する。
また、下裏面電極配置が非対称の際には、溝部によりはんだ接合面関のバランスを取り、はんだ付け時の応力で回転ずれが発生させることのない半導体装置を提供することができる効果を奏する。
よって、総合的にはんだ接合強度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一般的なＳＯＮ型パッケージの側面図（ａ）及び下面図（ｂ）である。
【図２】本発明に係る実施例１によるＳＯＮ型パッケージの側面図（ａ）及び下面図（ｂ）である。
【図３】本発明に係る実施例２によるＳＯＮ型パッケージの下面図である。
【図４】本発明に係る実施例３によるＳＯＮ型パッケージの下面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものであり、寸法関係の比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１４】
図１は、一般的なＳＯＮ型パッケージの面実装半導体装置１の（ａ）側面図と（ｂ）下面図である。樹脂封止体２と、樹脂封止体の下面に電極部５が露出している構成が分かる。電極部５は、リード３と金属支持板４両方を示す。
【００１５】
面実装半導体装置１は、エポキシ樹脂等による樹脂封止体２と、樹脂封止体２の内部に封止されている銅または銅合金素材によるリードフレーム（図示せず）から構成されている。リードフレームは金属支持板４に半導体素子を搭載し、ワイヤにより電気的にリード３と接続されている。
【００１６】
樹脂封止体２は、一般的に、樹脂圧縮成形により樹脂封止をおこなう。樹脂圧縮成形はリードフレームにおいて、一方の主面を樹脂封止体２で成形し、他方の面は面実装半導体装置１の下面側となり、電極部５を露出させる。
【００１７】
リード３は、リードフレームのワイヤ接続した一方の主面と対向する他方の主面であり、樹脂封止体２の下面に露出している。特にパッケージ下面の端部に配設されている。
【００１８】
金属支持板４は、リードフレームの半導体素子を搭載した一方の主面と対向する他方の面であり、樹脂封止体２の下面に露出している。特にパッケージ下面の中央に配設されている。
【００１９】
この後、シンギュレーション装置により、ダイシングカットをおこない、方形形状の面実装半導体装置の個片化が完成する。
【実施例１】
【００２０】
次に、図２に示すように、本発明の実施例１に係る面実装半導体装置１１を説明する。面実装半導体装置１１は図１に示した一般的なＳＯＮ型パーケージと同一であり、詳細は省略する。
【００２１】
溝部６は、パッケージの下面から入れられた凹形状溝である。溝部６の深さは前述のリードフレームの厚さ以下である。板厚以下であれば、リードフレームの下面に対向する面（樹脂封止内部側）に貫通することなく、半導体素子やワイヤが接続されていても影響をおよぼさない。ここでリードフレーム厚さは金属支持板４と同一である。
【００２２】
溝部６を入れる位置は、金属支持板４が一つで大きい場合、金属支持板４間とリード３間のピッチが狭くなり、過剰はんだによりショート発生の懸念があるため、金属支持板４のリード３近傍に溝部６を設けると良い。これにより過剰はんだは溝部６に吸い上げられる。例えば、パッケージ寸法２０ｍｍＸ４０ｍｍ、金属支持板寸法１６ｍｍＸ３８ｍｍである。
【００２３】
溝部６の製造方法は、まず、成形工程である樹脂圧縮成形により樹脂封止する。例えば、金属支持板４（リードフレーム）の厚さは０．２ｍｍ、樹脂厚さはリードフレームを含み１．０ｍｍである。その後、分離工程へ送る。ここまでは一般的な製造方法である。
【００２４】
分離工程でシンギュレーション装置にて、ダイスブレードによりダイシングをおこなう。まず、個片化する前に、パッケージの下面側から、金属支持板４に溝部６を入れる（図２参照）。その時、溝部６の深さはリードフレームの厚さ以下にする。例えば、深さ０．１ｍｍ、幅０．１ｍｍである。
【００２５】
その後、個片化のダイシングカットを行い、個々の面実装半導体装置とする。
【００２６】
以上の製法により、図２に示した溝部６が設けられた面実装半導体装置１１が完成する。
【００２７】
溝部が設けられた本発明の面実装半導体装置を用いることによって、基板上実装において、はんだ過剰分を吸収し、狭ピッチの隣合うリード及び金属支持板間のショート発生を防ぐことが可能であり、実装接着強度も向上させることができる。
【実施例２】
【００２８】
また、図３に示すように、本発明の実施例２に係る面実装半導体装置１２を説明する。面実装半導体装置１２は実施例１と同様なパッケージであり、詳細は省略する。よって、図３は面実装半導体装置１２の下面図のみ図示する。
【００２９】
違う点は、溝部６を入れる位置である。大きい金属支持４が二つあり、小さい金属支持板４が二つある場合、ダイパット間の面積に差があるので、はんだ付け時の溶融応力により実装するパッケージの回転ずれ発生の懸念があるため、小さいダイパットに溝部６を設けると良い。例えば２本の溝６を設ける。これにより表面積を増やし、はんだの接合面積をバランスさせるようにする。例えば、パッケージ寸法２０ｍｍＸ４０ｍｍ、大きい金属支持板寸法１０ｍｍＸ１３ｍｍ、小さい金属支持板５ｍｍＸ５ｍｍである。
【００３０】
溝部６の製造方法は、実施例１と同一であるので、省略する。
【実施例３】
【００３１】
また、図４に示すように、本発明の実施例３に係る面実装半導体装置１３を説明する。面実装半導体装置１３は実施例１と同様なパッケージであり、詳細は省略する。よって、図４は面実装半導体装置１３の下面図のみ図示する。
【００３２】
違う点は、溝部６を入れる位置である。大きい金属支持板４が二つあり、小さい金属支持板４が一つある場合、金属支持板４間の面積に差があるので、実施例２と同様に、はんだ付け時の溶融応力により実装するパッケージの回転ずれ発生の懸念があるため、小さい金属支持板４に溝部６を設けると良い。例えば、３本の溝６を設ける。これにより表面積を増やし、はんだの接合面積をバランスさせるようにする。例えば、パッケージ寸法２０ｍｍＸ４０ｍｍ、大きい金属支持板寸法１０ｍｍＸ１３ｍｍ、小さい金属支持板５ｍｍＸ５ｍｍである。
【００３３】
溝部６の製造方法は、実施例１と同一であるので、省略する。
【００３４】
また、下面電極配置が非対称の際には、溝部が設けられた本発明の半導体装置を用いることによって、はんだ接合面の表面積のバランスを取り、はんだ付け時の応力で回転ずれ発生を防ぐことが可能であり、実装接着強度も向上させることができる。
【００３５】
上記のように、本発明の実施の形態を記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。
【００３６】
例えば、大きい金属支持板が二つの場合、近接する位置に溝部を設けてもよい。
【００３７】
また、溝部はダイシングブレード形状により、直角溝、Ｕ字状溝等に変形することができる。
【００３８】
また、溝部はダイシングによる直線形状でパッケージの端面から端面への貫通であるが、シンギュレーション装置の制御により、樹脂部における深さを調整してもよい。
【００３９】
また、面実装半導体装置はＳＯＮタイプの他、ＳＯＰ、ＳＩＰ、ＱＦＰタイプのパッケージに使用してもよい。
【００４０】
また、溝部は一つでもあっても、複数であっても構わない。電極端子間の大きさに合わせ、狭い部分の近傍に位置させることがショート防御に有効である。
【００４１】
この様に、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【符号の説明】
【００４２】
１、１１、１２、１３、面実装半導体装置
２、樹脂封止体
３、リード
４、金属支持板
５、電極部
６、溝部
【図１】
2011192817.tif 000003
【図２】
2011192817.tif 000004
【図３】
2011192817.tif 000005
【図４】
2011192817.tif 000006