(57)【要約】【課題】半導体素子のチップサイズを小さくすることなく小型化することができる半導体装置を提供する。【解決手段】略矩形形状の半導体素子２の端子２ｂとワイヤ５で接続する外部電極３ｂを略矩形形状の半導体装置１の隅に設けた。そして、半導体装置１の辺１ａと半導体素子２の辺２ａとのなす角度が４５°になるように半導体素子２を傾けて配置した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略矩形形状の半導体素子と、
前記半導体素子とワイヤまたはリードにより電気的に接続される外部電極とを備えた略矩形形状の半導体装置において、
前記外部電極は前記半導体装置の４隅の少なくとも２箇所に形成され、
前記半導体素子は前記半導体装置の辺に対して傾けて配置されることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記半導体素子は、前記半導体素子の辺と前記半導体装置の辺とのなす角が３０°以上、６０°以下になるように配置されることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体装置において、
前記半導体素子は、前記半導体素子の辺と前記半導体装置の辺とのなす角が４５°になるように配置されることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記半導体素子の端子数は３以上、８以下であることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体装置において、
前記半導体素子の端子数は４であることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項５に記載の半導体装置において、
前記外部電極は前記半導体装置の４隅にそれぞれ１つずつ設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項５に記載の半導体装置において、
前記外部電極は、半導体装置の４隅の２箇所であって、前記半導体素子の対向する２辺とそれぞれ対峙する２箇所に２つずつ設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記外部電極の形状は略三角形であることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記外部電極は電鋳から成ることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
パターニングされた金属層を可撓性平板状の金属板に電鋳によって形成する金属層形成工程と、
前記金属層に複数の半導体素子を隣接して搭載する半導体素子搭載工程と、
前記半導体素子と前記金属層とをワイヤボンディングによって電気的に接続するワイヤボンディング工程と、
前記半導体素子を樹脂封止する樹脂封止工程と、
前記金属板を剥離して樹脂封止体を得る金属板剥離工程と、
前記樹脂封止体を切断して、個々の半導体装置に分割する分割工程とを有し、
前記金属層形成工程では、前記金属層を前記半導体装置の４隅の少なくとも２箇所に相当する箇所に形成し、
前記半導体素子搭載工程では、前記半導体素子を前記半導体装置の辺に対して傾くように搭載することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体素子搭載工程では、前記半導体素子を、前記半導体素子の辺と前記半導体装置の辺とのなす角が３０°以上、６０°以下になるように搭載することを特徴とする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、半導体素子の端子と外部電極とをワイヤまたはリードで接続した半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子上の端子と外部電極とをワイヤで接続した半導体装置が従来技術として知られている（たとえば、特許文献１）。この半導体装置では、矩形形状の半導体装置の辺と矩形形状の半導体素子の辺とが平行になるように半導体素子を配置する。そして、半導体装置の対向する２辺と、半導体素子の対向する２辺との各々の間に外部電極を設ける。
【特許文献１】特開２００２−１６１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に記載されているような従来の半導体装置では、半導体装置の辺と半導体素子の辺との間に無駄なスペースが発生してしまう。このため、半導体素子のチップサイズを小さくすることなく半導体装置を小型化することが難しかった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（１）請求項１の発明の半導体装置は、略矩形形状の半導体素子と、半導体素子とワイヤまたはリードにより電気的に接続される外部電極とを備えた略矩形形状の半導体装置において、外部電極は半導体装置の４隅の少なくとも２箇所に形成され、半導体素子は半導体装置の辺に対して傾けて配置されることを特徴とする。
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載の半導体装置において、半導体素子は、半導体素子の辺と半導体装置の辺とのなす角が３０°以上、６０°以下になるように配置されることを特徴とする。
（３）請求項３の発明は、請求項２に記載の半導体装置において、半導体素子は、半導体素子の辺と半導体装置の辺とのなす角が４５°になるように配置されることを特徴とする。
（４）請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置において、半導体素子の端子数は３以上、８以下であることを特徴とする。
（５）請求項５の発明は、請求項４に記載の半導体装置において、半導体素子の端子数は４であることを特徴とする。
（６）請求項６の発明は、請求項５に記載の半導体装置において、外部電極は半導体装置の４隅にそれぞれ１つずつ設けられていることを特徴とする。
（７）請求項７の発明は、請求項５に記載の半導体装置において、外部電極は、半導体装置の４隅の２箇所であって、半導体素子の対向する２辺とそれぞれ対峙する２箇所に２つずつ設けられていることを特徴とする。
（８）請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の半導体装置において、外部電極の形状は略三角形であることを特徴とする。
（９）請求項９の発明は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の半導体装置において、外部電極は電鋳から成ることを特徴とする。
（１０）請求項１０の発明の半導体装置の製造方法は、パターニングされた金属層を可撓性平板状の金属板に電鋳によって形成する金属層形成工程と、金属層に複数の半導体素子を隣接して搭載する半導体素子搭載工程と、半導体素子と金属層とをワイヤボンディングによって電気的に接続するワイヤボンディング工程と、半導体素子を樹脂封止する樹脂封止工程と、金属板を剥離して樹脂封止体を得る金属板剥離工程と、樹脂封止体を切断して、個々の半導体装置に分割する分割工程とを有し、金属層形成工程では、金属層を半導体装置の４隅の少なくとも２箇所に相当する箇所に形成し、半導体素子搭載工程では、半導体素子を半導体装置の辺に対して傾くように搭載することを特徴とする。
（１１）請求項１１の発明は、請求項１０に記載の半導体装置の製造方法において、半導体素子搭載工程では、半導体素子を、半導体素子の辺と半導体装置の辺とのなす角が３０°以上、６０°以下になるように搭載することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、略矩形形状の半導体素子の端子とワイヤで接続する外部電極を略矩形形状の半導体装置の４隅の少なくとも２箇所に設け、半導体装置の辺に対して半導体素子を傾けて配置した。したがって、半導体装置を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の実施形態の半導体装置について図１を参照して説明する。図１（ａ）は半導体装置１の裏面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【０００７】
図１において、符号１は平面視略矩形形状の半導体装置を示し、２は平面視略矩形形状の半導体素子を示す。この半導体素子２は、不図示のダイボンディング材によりダイパッド４ｂの上面に実装されている。半導体素子２には４つの端子２ｂが設けられている。図１（ａ）に示すように、半導体装置１の辺１ａと半導体素子の辺２ａとのなす角θが４５°になるように、半導体装置１上に半導体素子２が配置されている。半導体素子２と同様に、平面視略矩形形状のダイパッド４ｂの辺も半導体装置１の辺と４５°の角度をなす。半導体装置１の４隅には外部電極３ｂが配設されている。外部電極３ｂの各々の形状は、半導体装置１の４隅の領域を有効に利用できるようにするため、略三角形とする。
【０００８】
外部電極３ｂおよびダイパッド４ｂの各上面にはＡｇ層３ａ，４ａが形成されている。外部電極３ｂおよびダイパッド４ｂの各下面にはＡｕ層３ｃ，４ｃが形成されている。図１（ａ）には、外部電極３ｂおよびダイパッド４ｂに形成された全てのＡｕ層３ｃ，４ｃが示されている。以下、本発明の実施形態による半導体装置１を詳細に説明する。
【０００９】
外部電極３ｂおよびダイパッド４ｂはニッケル電鋳（Ｎｉ電鋳）から成り、半導体装置１の底面に設けられている。したがって、この半導体装置１はいわゆるリードフレームレスタイプである。ここで、外部電極３ｂとは、半導体素子２の電極２ｂと、半導体装置１を実装する回路基板との間で電気的接続をとるための電極である。ダイパッド４ｂは半導体素子２を搭載するための電極である。外部電極３ｂおよびダイパッド４ｂの上面側には、Ａｇ層３ａ，４ａが形成される。外部電極３ｂの上面側のＡｇ層３ａはワイヤボインディングの接続性改善のために設けられる。ダイパッド４ｂの上面側のＡｇ層４ａは、外部電極３ｂの上面側にＡｇ層３ａを形成する際に一緒に設けられるものである。一方、外部電極３ｂおよびダイパッド４ｂの下面側には、Ａｕ層３ｃ，４ｃが形成される。Ａｕ層３ｃ，４ｃは半田濡れ性改善のために設けられる。
【００１０】
図１（ｃ）に示すように、半導体素子２と外部電極３ｂとはＡｕのワイヤ５によって電気的に接続している。半導体素子２、ワイヤ５、外部電極３ｂおよびダイパッド４ｂは、エポキシ樹脂などからなる樹脂６によって封止される。このような半導体装置１は、その底面を半田ペーストが塗布された回路基板上に配設し、リフロー炉で熱処理することにより、回路基板上に接合して実装される。
【００１１】
次に、上述した半導体装置１の製造方法について、図２〜図４を参照して説明する。この製造方法は、金属層形成工程と、半導体素子実装工程と、樹脂封止工程と、金属板剥離工程と、分割工程とを含み、１つの金属板上に複数の半導体装置１を縦横並列配置し、同時に作製する。以下、各工程を工程順に説明する。
【００１２】
（イ）金属層形成工程  
金属層形成工程について、図２（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
図２（ａ）に示すように、可撓性を有する金属板２１の両面にレジスト２２を塗布またはラミネートする。金属板２１は、厚さ約０．１ｍｍの平板状のＪＩＳ規格のＳＵＳステンレス鋼板またはＣｕ板などの金属薄板からなる。次に、アクリルフィルムベースのパターンマスクフィルムを密着させ、紫外線により露光する。そして、現像し、図２（ｂ）に示すように、外部電極３ｂおよびダイパッド４ｂを形成する部分のレジスト２２Ｒを除去する。金属板２１の一方の面（図２（ａ）の下面）には金属層を形成しないので、レジスト２２によって全面が覆われる。
【００１３】
次に、金属板２１をＡｕメッキ溶液に浸漬して金属板２１に電力を供給して電鋳を行い、金属板２１上にＡｕ層２３を形成する。次にＡｕ層２３を形成した金属板２１をＮｉめっき溶液に浸漬して電鋳を行い、Ｎｉ層２４を形成する。さらに、Ａｇめっき溶液に金属板２１を浸漬して金属板２１に電力を供給することにより、Ｎｉ層２４の上にＡｇ層２５を形成する。このようにして、図２（ｃ）に示すように、金属板２１に金属層として、パターニングされたＡｕ層２３とＮｉ層２４とＡｇ層２５とを形成する。金属層を形成後、図２（ｄ）に示すように、レジスト２２を金属板２１から剥離する。
【００１４】
（ロ）半導体素子実装工程
半導体素子実装工程について、図２（ｅ）を参照して説明する。
ダイパッド４ｂのＡｇ層４ａに相当するＡｇ層２５に不図示のダイボンディング材を塗布し、図２（ｅ）に示すように半導体素子２をＡｇ層２５上に搭載して固着する。ワイヤボンディングによって、半導体素子２の端子２ｂと、外部電極３ｂのＡｇ層３ａに相当するＡｇ層２５とをワイヤ５によって接続する。
【００１５】
（ハ）樹脂封止工程
樹脂封止工程について、図３（ａ）を参照して説明する。
樹脂封止工程では、図３（ａ）に示すように半導体素子２、ワイヤ５、Ａｕ層２３、Ｎｉ層２４およびＡｇ層２５を樹脂６によって封止する。
【００１６】
（ニ）金属板剥離工程
金属板剥離工程について、図３（ｂ）を参照して説明する。
樹脂６による封止が完了した後は、図３（ｂ）に示すように、Ｎｉ層２４や樹脂６から金属板２１を剥離する。金属板２１は可撓性を有するので、容易に剥離することができる。この金属板２１を剥離したものを以下、樹脂封止体３０と呼ぶ。図４に示すように、樹脂封止体３０には、半導体装置１が複数配置されている。
【００１７】
（ホ）分割工程
分割工程について、図３（ｂ），（ｃ）および図４を参照して説明する。
図３（ｂ）および図４の一点鎖線３１に沿って、ダイヤモンドブレード・ダイシング法で樹脂封止体３０をダイシングする。そして、図３（ｃ）に示すように、一つの樹脂封止体３０が分割され、半導体装置１が完成する。
【００１８】
以上の本発明の実施形態による半導体装置１は次のような作用効果を奏する。
（１）略矩形形状の半導体素子２の端子２ｂとワイヤ５で接続する外部電極３ｂを略矩形形状の半導体装置１の隅に設けた。そして、半導体装置１の辺に対して半導体素子２を傾けて配置した。したがって、半導体装置１を小型化することができる。図５（ａ）に従来の、半導体装置１Ａの辺に対して傾けないで半導体素子２を配置した半導体装置１Ａを示す。従来の半導体装置１Ａでは、半導体装置１Ａの辺１ａと半導体素子２の辺２ａとの間にスペース４１ａ，４１ｂが生じる。また、外部電極３ｂ間にもスペース４１ｃ，４１ｄが生じる。一方、本発明の実施形態の半導体装置１では、図５（ｂ）に示すように、それらのスペースが生じないので、半導体装置１を小型化することができる。本発明の実施形態の半導体装置１では、従来の半導体装置１Ａに比べてパッケージサイズを７７％の大きさに縮小することができた。
【００１９】
（２）半導体装置１の辺１ａに対して半導体素子２の辺２ａとのなす角度が４５°になるように半導体素子２を傾けて配置した。したがって、半導体装置１を小型化しても、略矩形形状の半導体装置１の隅に設けた外部電極３ｂを大きくすることができる。
【００２０】
（３）半導体装置１の隅に配設されている外部電極３ｂの形状を略三角形とした。したがって、半導体装置１の隅を有効に利用でき、外部電極３ｂの面積を大きくすることができる。
【００２１】
（４）外部電極を電鋳により形成することにより、半導体装置を小型化することができるが、本発明により、さらに小型化が可能となる。
【００２２】
以上の実施の形態の半導体装置１を次のように変形することができる。
（１）半導体装置１の辺１ａと半導体素子２の辺２ａとのなす角度を４５°とするのが最も好ましい。しかし、半導体装置１の辺１ａと半導体素子２の辺２ａとのなす角度は３０°以上、６０°以下の範囲内であれば特に４５°に限定されない。この範囲内であれば、半導体装置１の隅に外部電極３ｂを設けることによって、半導体装置１を小型化することができる。一方、半導体装置１の辺１ａと半導体素子２の辺２ａとのなす角度が上記範囲から外れると、以下のような問題が生じる。つまり、図６に示すように、半導体装置１の隅に形成する外部電極３ｂの形状が細長くなったり、外部電極３ｂの面積が小さくなったりし、ワイヤボンディングが難しくなる。ここで、図６の半導体装置１の辺１ａと半導体素子２の辺２ａとのなす角度は２０°である。
【００２３】
（２）半導体素子２の端子２ｂの数は、半導体装置１の隅の数が４であるので４つであることが最も好ましい。しかし、半導体素子２の端子数は、３以上、８以下の範囲内であれば限定されない。たとえば、図７に示すように６つでもよい。半導体素子２の電極の数が２以下になると、半導体装置１の隅の無駄なスペースが大きくなり、９以上になると、コーナに外部電極３ｂを設けるのが困難となる。
【００２４】
（３）半導体装置１の４隅全てに外部電極３ｂを設けているが、図８に示すように、半導体装置１の４隅のうちの２隅に外部電極３ｂを設けるようにしてもよい。また、３隅に外部電極３ｂを設けるようにしてもよい。半導体装置１の４隅のうちの１隅または２隅に外部電極３ｂが形成されていないスペースが生ずるものの、それでも半導体装置１の小型化が可能となる。
【００２５】
（４）半導体素子２の形状は特に限定されないが、半導体装置１の形状が略正方形の場合は、半導体素子２の形状は略正方形であることが好ましい。半導体装置１を小型化しても略直角二等辺三角形で、面積の大きい外部電極を形成することができ、ワイヤボンディングが行いやすい。
【００２６】
（５）本発明は、ワイヤによって半導体素子の端子と外部電極とを接続する半導体装置のほかに、リードによって半導体素子の端子と外部電極とを接続する半導体装置に適用できる。この場合も、半導体装置を小型化することができる。
【００２７】
（６）本発明は、ワイヤまたはリードによって半導体素子の端子と外部電極とを接続するものであれば実施例に限定されない。たとえば、基板に半導体素子を搭載した半導体装置や、リードフレームに半導体素子を搭載した半導体装置にも適用できる。また、小タブ構造の半導体装置やチップ・オン・リード（ＣＯＬ）構造の半導体装置にも適用できる。これらの半導体装置についても小型化することができる。
【００２８】
本発明は、その特徴的構成を有していれば、以上説明した実施の形態になんら限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態における半導体装置の構造を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態における半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図３】本発明の一実施形態における半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図４】樹脂封止体を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態における半導体装置の効果を説明するための図である。
【図６】半導体素子を傾ける角度を２０°としたときの半導体装置を説明するための図である。
【図７】半導体素子の端子数が６の場合の本発明の一実施形態における半導体装置を説明するための図である。
【図８】４隅のうちの一部の隅に外部電極を設けた半導体装置を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３０】
１、１Ａ  半導体装置
１ａ，２ａ  辺
２  半導体素子
２ｂ  端子
３ａ，４ａ，２５  Ａｇ層
３ｂ  外部電極
３ｃ，４ｃ，２３  Ａｕ層
４ｂ  ダイパッド
５  ワイヤ
６  樹脂
２１  金属板
２２  レジスト
２４  Ｎｉ層
３０  樹脂封止体
【図１】
2008103550.tif 000003
【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】
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【図８】
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