(57)【要約】【課題】リードレスパッケージにおける、はんだ接続の信頼性を向上することができる半導体パッケージを提供する。【解決手段】モールド樹脂１１０（封止部材）は半導体チップ１２０を封止する。金属端子１３０１（第１の端子）は、半導体チップ１２０に電気的に接続される。金属端子１３０１は、モールド樹脂１１０の下端面に配置される板状部１８５と、板状部１８５の下端面に配置される端子延長部１９０Ａ（凸部）と、を有する。端子延長部１９０Ａは、板状部１８５の下端面の２つの対角線ＤＬ１、ＤＬ２のうち、板状部１８５に隣接するモールド樹脂１１０（封止部材）の下端面の対角線ＤＬ０となす角が大きい方θ２（＞θ１）の対角線ＤＬ２上に設けられる。【選択図】図１
2019117893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップと、
前記半導体チップを封止する封止部材と、
前記半導体チップに電気的に接続される第１の端子と、を備え、
前記第１の端子は、
前記封止部材の下端面に配置される板状部と、
前記板状部の下端面に配置される凸部と、を有し、
前記凸部は、
前記板状部の下端面の２つの対角線のうち、前記板状部に隣接する前記封止部材の下端面の対角線となす角が大きい方の対角線上に設けられる
ことを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体パッケージであって、
前記半導体チップに電気的に接続され、前記板状部のみを有する第２の端子をさらに備え、
前記第１の端子及び前記第２の端子は、
前記封止部材の下端面の辺に沿って配列され、
前記第１の端子は、
前記封止部材の下端面のそれぞれの辺について前記配列の両端に配置される
ことを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体パッケージであって、
前記板状部の下端面の２つの対角線のうち、前記板状部に隣接する前記封止部材の下端面の対角線となす角が小さい方の対角線を切断線とする断面において、
前記凸部の断面形状は、
４角形である
ことを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項４】
請求項１に記載の半導体パッケージであって、
前記板状部の下端面の２つの対角線のうち、前記板状部に隣接する前記封止部材の下端面の対角線となす角が小さい方の対角線を切断線とする断面において、
前記凸部の断面形状は、
３角形である
ことを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項５】
請求項１に記載の半導体パッケージであって、
前記板状部の下端面の２つの対角線のうち、前記板状部に隣接する前記封止部材の下端面の対角線となす角が小さい方の対角線を切断線とする断面において、
前記凸部の断面形状は、
台形である
ことを特徴とする半導体パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体パッケージに関する。
【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、リードレスパッケージと呼ばれているものである（例えば、特許文献１参照）。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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第4872683号明細書
【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を基板に実装して使用する際に、パッケージと基板とのはんだ接続部に加わる熱的、機械的な変形応力が、はんだ接続寿命信頼性を低下させるという問題がある。
【０００５】
ここで、パッケージ外周部から外側へガルウィング形状に延びている金属端子を有するＱＦＰ等の従来パッケージにおいては、金属端子が変形することではんだ接続部に加わる変形応力が緩和されるため、はんだ接続寿命信頼性への影響を小さくすることが出来た。しかし、リードレスパッケージでは、金属端子はパッケージ表面と同一平面に、端子表面を露出しているのみであり、変形応力を緩和することは出来ない。
【０００６】
そこで本発明は、リードレスパッケージにおける、はんだ接続の信頼性を向上することができる半導体パッケージ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】
上記目的を達成するために、本発明は、半導体チップと、前記半導体チップを封止する封止部材と、前記半導体チップに電気的に接続される第１の端子と、を備え、前記第１の端子は、前記封止部材の下端面に配置される板状部と、前記板状部の下端面に配置される凸部と、を有し、前記凸部は、前記板状部の下端面の２つの対角線のうち、前記板状部に隣接する前記封止部材の下端面の対角線となす角が大きい方の対角線上に設けられる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、リードレスパッケージにおける、はんだ接続の信頼性を向上することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態の半導体パッケージを上面側から示した図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の半導体パッケージの断面を示した図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の半導体パッケージを上面側から示した図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の半導体パッケージの断面を示した図である。
【図５】本発明の第３の実施形態の半導体パッケージを上面側から示した図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の半導体パッケージの断面を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて、本発明の第１〜第３の実施形態による半導体パッケージの構成について説明する。なお、各図において、同一符号は同一部分を示す。
【００１１】
（第１の実施形態）
図1および図２に本発明の代表的な第１の実施形態を示す。図１は、本発明の第１の実施形態によるパッケージ（半導体パッケージ）を、パッケージ上面１０１からパッケージ下面１０２の方向に見た時の図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【００１２】
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と、半導体チップ１２０で生じる熱をパッケージ１００の外部に放熱する金属製のヒートスプレッダ１６０と、半導体チップ１２０と金属端子１３０（１３０１、１３０２）との間を電気的に接続するワイヤ１４０から成る。金属端子１３０の下面１３１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。
【００１３】
ここで、モールド樹脂１１０（封止部材）は半導体チップ１２０を封止する。金属端子１３０１（第１の端子）及び金属端子１３０２（第２の端子）は、半導体チップ１２０に電気的に接続される。
【００１４】
半導体チップ１２０はヒートスプレッダ１６０上に装着されている。パッケージ１００は金属端子１３０において、はんだ１５０（接合部材）を介してプリント基板１７０上に設けられたランド１８０において電気的および機械的に接合されている。
【００１５】
金属端子１３０１（第１の端子）は金属端子下面１３１からプリント基板１７０に対し接近する方向に延びる端子延長部１９０Ａを持つ。詳細には、図２に示すように、金属端子１３０１（第１の端子）は、モールド樹脂１１０（封止部材）の下端面に配置される板状部１８５と、板状部１８５の下端面に配置される端子延長部１９０Ａ（凸部）と、を有する。
【００１６】
端子延長部１９０Ａは、金属端子下面１３１の対角線上に存在している。詳細には、端子延長部１９０Ａ（凸部）は、図１に示すように、板状部１８５の下端面の２つの対角線ＤＬ１、ＤＬ２のうち、板状部１８５に隣接するモールド樹脂１１０（封止部材）の下端面の対角線ＤＬ０となす角が大きい方θ２（＞θ１）の対角線ＤＬ２上に設けられる。
【００１７】
ここで、はんだクラックは対角線ＤＬ１に沿って成長する傾向がある。そのため、本実施形態では、端子延長部１９０Ａ（凸部）は、はんだクラックの進行方向と交わる対角線ＤＬ２上に設けられる。これにより、対角線ＤＬ１方向について金属端子１３０１とはんだ１５０との接続長を長くすることができる。また、金属端子１３０１とはんだ１５０との接触面積を大きくすることができる。その結果、はんだ接続寿命が向上する。また、はんだクラックが万一発生しても、はんだクラックの進行を抑制することができる。
【００１８】
なお、図２に示すように、端子延長部１９０Ａは、ランド１８０と接触させない。すなわち、端子延長部１９０Ａ（凸部）の先端は、ランド１８０から離れている。端子延長部１９０Ａがランド１８０と接触すると、金属端子１３０１とはんだ１５０との接続長１９９が短くなるからである。
【００１９】
金属端子１３０２（第２の端子）は、端子延長部１９０Ａを持たず、板状部１８５のみを有する。
【００２０】
金属端子１３０１（第１の端子）及び金属端子１３０２（第２の端子）は、図１に示すように、モールド樹脂１１０（封止部材）の下端面の辺に沿って配列される。金属端子１３０１（第１の端子）は、モールド樹脂１１０の下端面のそれぞれの辺について金属端子１３０（１３０１、１３０２）の配列の両端に配置される。これにより、熱応力が集中しやすい配列の両端を補強することができる。
【００２１】
図１に示す板状部１８５の下端面の２つの対角線ＤＬ１、ＤＬ２のうち、板状部１８５に隣接するモールド樹脂１１０（封止部材）の下端面の対角線となす角が小さい方θ１（＜θ２）の対角線ＤＬ１を切断線とする断面Ａ−Ａにおいて、端子延長部１９０Ａ（凸部）の断面形状は、図２に示すように、４角形である。
【００２２】
本実施形態によれば、図２に示すように、金属端子１３０１とはんだ１５０との接続長１９９は、端子延長部１９０Ａに沿うため、より長くなり、結果的にはんだ接続寿命を長くすることが出来る。換言すれば、リードレスパッケージにおける、はんだ接続の信頼性を向上することができる。
【００２３】
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、本発明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３〜６にも適用できる。
【００２４】
（第２の実施形態）
図３および図４に本発明の代表的な第２の実施形態を示す。図３は本発明の第２の実施形態によるパッケージを、パッケージ上面１０１からパッケージ下面１０２の方向に見た時の図である。図４は図３におけるＡ−Ａ断面図である。
【００２５】
本実施形態では、第１の実施形態と比較して、図４に示す端子延長部１９０Ｂの断面形状が異なる。すなわち、端子延長部１９０Ｂの断面形状は三角形である。
【００２６】
詳細には、板状部１８５の下端面の２つの対角線のうち、板状部１８５に隣接するモールド樹脂１１０（封止部材）の下端面の対角線となす角が小さい方の対角線を切断線とする断面Ａ−Ａにおいて、端子延長部１９０Ｂ（凸部）の断面形状は、図４に示すように、３角形である。
【００２７】
本実施形態によれば、図４に示すように、金属端子１３０１とはんだ１５０との接続長２９９は、端子延長部１９０Ｂに沿うため、より長くなり、結果的にはんだ接続寿命を長くすることが出来る。また、端子延長部１９０Ｂ（凸部）の断面形状を３角形とすることにより、例えば、端子延長部１９０Ｂの根元の強度を向上することができる。
【００２８】
（第３の実施形態）
図５および図６に本発明の代表的な第３の実施形態を示す。図５は本発明の第３の実施形態によるパッケージを、パッケージ上面１０１からパッケージ下面１０２の方向に見た時の図である。図６は図５におけるＡ−Ａ断面図である。
【００２９】
本実施形態では、第１の実施形態と比較して、図６に示す端子延長部１９０Ｃの断面形状が異なる。すなわち、端子延長部１９０Ｃの断面形状は台形である。
【００３０】
詳細には、板状部１８５の下端面の２つの対角線のうち、板状部１８５に隣接するモールド樹脂１１０（封止部材）の下端面の対角線となす角が小さい方の対角線を切断線とする断面Ａ−Ａにおいて、端子延長部１９０Ｃ（凸部）の断面形状は、図６に示すように、台形である。
【００３１】
本実施形態によれば、図６に示すように、金属端子１３０１とはんだ１５０との接続長３９９は、端子延長部１９０Ｃに沿うため、より長くなり、結果的にはんだ接続寿命を長くすることが出来る。また、端子延長部１９０Ｃ（凸部）の断面形状を台形とすることにより、例えば、端子延長部１９０Ｃの根元の強度を向上しつつ、端子延長部１９０Ｃの先端を非鋭利とすることができる。
【００３２】
以上、本発明の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。
【００３３】
例えば、上述した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００３４】
上記実施形態では、半導体パッケージは、ヒートスプレッダを備えているが、備えていなくてもよい。
【００３５】
上記実施形態では、金属端子１３０１（第１の端子）の板状部１８５と端子延長部１９０Ａ、１９０Ｂ、１９０Ｃとは、一例として一体に構成されるが、別体に構成されてもよい。
【００３６】
なお、本発明の実施形態は、以下の態様であってもよい。
【００３７】
（１）．半導体チップと、前記半導体チップを保護するモールド樹脂と、前記半導体チップで生じる熱をモールド樹脂外部に伝達する金属からなるヒートスプレッダと、前記半導体チップの電気信号をモールド樹脂外部へ接続する前記ヒートスプレッダと同一面に設定されるリードレス金属端子と、前記半導体チップと前記金属端子を電気的に接続する金属ワイヤからなる半導体パッケージにおいて、前記金属端子のパッケージ内側且つパッケージ角側ポイントと、パッケージ外側かつ反パッケージ角側ポイントを結ぶ対角上に凸部形状を有することを特徴とするモールドパッケージ。
【００３８】
（２）．（１）のモールドパッケージにおいて、前記凸部は、前記モールドパッケージの前記金属端子配列の両端端子部に設定されることを特徴とするモールドパッケージ。
【００３９】
（３）．（１）または（２）のモールドパッケージにおいて、前記凸部の形状は四角形であることを特徴とするモールドパッケージ。
【００４０】
（４）．（１）または（２）のモールドパッケージにおいて、前記凸部の形状は三角錐状であることを特徴とするモールドパッケージ。
【００４１】
（５）．（１）または（２）のモールドパッケージにおいて、前記凸部の形状は台形状であることを特徴とするモールドパッケージ。
【符号の説明】
【００４２】
１００…パッケージ
１０１…パッケージの上面
１０２…パッケージの下面
１１０…モールド樹脂
１２０…半導体チップ
１３０…金属端子
１３１…金属端子の下面
１４０…ワイヤ
１５０…金属端子と接続するはんだ
１６０…ヒートスプレッダ
１７０…プリント基板
１８０…ランド
１８５…板状部
１９０Ａ、１９０Ｂ、１９０Ｃ…金属端子延長部（凸部）
１９９、２９９、３９９…金属端子とはんだとの接続長
【図１】
2019117893.tif 000003
【図２】
2019117893.tif 000004
【図３】
2019117893.tif 000005
【図４】
2019117893.tif 000006
【図５】
2019117893.tif 000007
【図６】
2019117893.tif 000008