(57)【要約】【課題】リード間に応力が作用しても、樹脂クラックの発生を低減することができ、半導体素子から発せられる熱の放熱性を向上させることが可能な半導体パッケージを提供する。【解決手段】第一のリード２と第二のリード３とが互いに間隙７をあけて対向し、第一のリード２に半導体素子８が載置され、第二のリード３と半導体素子８とが金属ワイヤー５で接続され、第一および第二のリード２，３の厚さ方向Ｔに沿った且つ対向する方向Ｘに平行な断面形状は互いに噛み合う方向に形成された台形状をしており、第一および第二のリード２，３は間隙７を挟んで対向する一対の第一の斜面２ｃ，３ｃを有し、第一のリード２の第一の斜面２ｃと第二のリード３の第一の斜面３ｃとは同じ方向へ傾斜しており、第一および第二の実装面２ｂ，３ｂが樹脂パッケージ４で覆われずに露出している。【選択図】図１
2008218933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のリードと第二のリードとが互いに間隙をあけて対向して形成され、
第一のリードに半導体素子が載置され、
第二のリードと半導体素子とが金属ワイヤーでワイヤーボンドされて電気的に接続され、
第一のリードは、半導体素子が載置される面をダイパッド面とするとともに、ダイパッド面とは背中合わせの面を第一の実装面とし、
第二のリードは、金属ワイヤーがワイヤーボンドされる面をワイヤーボンド面とするとともに、ワイヤーボンド面とは背中合わせの面を第二の実装面とし、
第一の実装面と第二の実装面とは略同一面を成し、
第一および第二のリードの厚さ方向に沿った且つ対向する方向に平行な断面形状は互いに噛み合う方向に形成された台形状をしており、
第一および第二のリードは前記間隙を挟んで対向する一対の第一の斜面を有しており、
第一のリードの第一の斜面と第二のリードの第一の斜面とは互いに同じ方向へ傾斜しており、
半導体素子と第一および第二のリードと金属ワイヤーとが樹脂パッケージによって包含され、
樹脂パッケージは、第一および第二の実装面と略同一面に形成され、且つ、一対の第一の斜面間の間隙にも充填され、
第一および第二の実装面ならびに第一のリードと第二のリードとの対向する側とは反対側の端部は樹脂パッケージで覆われずに露出していることを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項２】
第一および第二のリードはそれぞれ、厚さ方向および対向する方向に直交する幅方向において対向する一対の側面として第二の斜面を有し、
第一のリードの第二の斜面は、第一のリードの第一の斜面に隣接し、第一の実装面に近付くほど第一のリードの前記幅方向の寸法が小さくなるように傾斜しており、
第二のリードの第二の斜面は、第二のリードの第一の斜面に隣接し、第二の実装面に近付くほど第二のリードの前記幅方向の寸法が小さくなるように傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の半導体パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第一および第二のリードを有し、樹脂でパッケージされた半導体パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子装置の小型化、薄型化、軽量化により、電子装置に組み込まれる半導体装置は高密度で実装が行われており、小型化、薄型化、軽量化の要求が強くなっている。半導体装置が小型、薄型、軽量になると放熱性が悪化する方向になるため、半導体装置において小型化、薄型化、軽量化が進んでも、パッケージクラックが起こりにくく高い信頼性の高放熱性の半導体装置用パッケージが求められている。
【０００３】
小型樹脂封止型半導体装置において、薄型化、軽量化を促進すると、パッケージ裏面の樹脂部の厚みも薄くなり、その部分は熱膨張によるパッケージクラックが起こりやすくなる。また、リードフレーム等の導体部分の厚みも薄くなり、放熱性が悪くなる。その一方で、導体の外部端子になる部分を厚くし、その他の樹脂に囲まれる導体部分を薄くする半導体装置用のパッケージの構造も検討されている（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００４】
図８は、下記特許文献１に記載された従来の半導体パッケージ１００を示すものである。この半導体パッケージ１００は、互いに間隙１０１を保って対向する一対のリード１０２，１０３を有し、一方のリード１０２上に半導体素子１０４が載置されている。半導体素子１０４と他方のリード１０３とは金属ワイヤー１０５を介して電気的に接続されている。
【０００５】
両リード１０２，１０３はそれぞれ厚肉部１０２ａ，１０３ａと薄肉部１０２ｂ，１０３ｂとを有している。一方のリード１０２の半導体素子１０４が載置されている面とは背中合わせ（反対側）の面を一方の外部接続面１０２ｃとすると、一方の外部接続面１０２ｃには一方の凹部１０２ｄが形成されている。また、他方のリード１０３の金属ワイヤー１０５が接続されている面とは背中合わせの面を他方の外部接続面１０３ｃとすると、他方の外部接続面１０３ｃには他方の凹部１０３ｄが形成されている。一方の凹部１０２ｄと他方の凹部１０３ｄとは前記間隙１０１を含んで互いに連続して形成されている。
【０００６】
半導体素子１０４と両リード１０２，１０３と金属ワイヤー１０５とを樹脂パッケージ１０６が包含している。樹脂パッケージ１０６は、両リード１０２，１０３の対向する側とは反対側の端部１０２ｅ，１０３ｅおよび両外部接続面１０２ｃ，１０３ｃを露出させた状態で、外部接続面１０２ｃ，１０３ｃと略同一面に形成されている。尚、両凹部１０２ｄ，１０３ｄは樹脂パッケージ１０６で満たされている。
【０００７】
これによれば、小型化された半導体パッケージ１００においても樹脂パッケージ１０６が連続一体的に両リード１０２，１０３の凹部１０２ｄ，１０３ｄを含めて形成されるため、リード１０２，１０３が樹脂パッケージ１０６から剥離するのを防止することができる。
【特許文献１】特開２００４−２２８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来の構成では、例えば半導体パッケージ１００が回路基板に実装され、各リード１０２，１０３が回路基板に固定された状態において、回路基板への変形反りや半導体素子１０４の自己発熱あるいは周辺装置からの加熱等によって、応力が各リード１０２，１０３間に作用することがある。特に両リード１０２，１０３間の間隙１０１を狭める方向に応力Ｆが作用した場合、小型化されて肉厚が薄く成っている樹脂パッケージ１０６の特に肉厚が薄い部分である前記間隙１０１の部分や凹部１０２ｄ，１０３ｄの部分が起点となって、樹脂パッケージ１０６にクラックが生ずる恐れがあった。
【０００９】
また、半導体素子１０４の直下における一方のリード１０２の板厚が薄くなると共に樹脂パッケージ１０６で覆われているため、半導体素子１０４から一方のリード１０２の外部接続面１０２ｃへの熱伝導が阻害され、半導体素子１０４が発する熱の放熱性を損なう恐れもあった。
【００１０】
本発明は、リード間に応力が作用しても、従来よりも樹脂クラックの発生を低減することが可能であり、また、半導体素子から発せられる熱の放熱性を従来よりも向上させることが可能な半導体パッケージ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】
【００１１】
前記目的を達成するために、本第１発明における半導体パッケージは、第一のリードと第二のリードとが互いに間隙をあけて対向して形成され、
第一のリードに半導体素子が載置され、
第二のリードと半導体素子とが金属ワイヤーでワイヤーボンドされて電気的に接続され、
第一のリードは、半導体素子が載置される面をダイパッド面とするとともに、ダイパッド面とは背中合わせの面を第一の実装面とし、
第二のリードは、金属ワイヤーがワイヤーボンドされる面をワイヤーボンド面とするとともに、ワイヤーボンド面とは背中合わせの面を第二の実装面とし、
第一の実装面と第二の実装面とは略同一面を成し、
第一および第二のリードの厚さ方向に沿った且つ対向する方向に平行な断面形状は互いに噛み合う方向に形成された台形状をしており、
第一および第二のリードは前記間隙を挟んで対向する一対の第一の斜面を有しており、
第一のリードの第一の斜面と第二のリードの第一の斜面とは互いに同じ方向へ傾斜しており、
半導体素子と第一および第二のリードと金属ワイヤーとが樹脂パッケージによって包含され、
樹脂パッケージは、第一および第二の実装面と略同一面に形成され、且つ、一対の第一の斜面間の間隙にも充填され、
第一および第二の実装面ならびに第一のリードと第二のリードとの対向する側とは反対側の端部は樹脂パッケージで覆われずに露出しているものである。
【００１２】
これによると、応力が第一のリードと第二のリードとの間にかかり、第一のリードと第二のリードとが保つ間隙を狭める方向に応力が働いた場合であっても、応力は、各第一の斜面に垂直な第１の分力と、各第一の斜面に平行な第２の分力とに分散される。これにより、第一のリードと第二のリードとの間の間隙における樹脂パッケージにクラックが生ずるのを防止することができ、前記間隙の部分が起点となって樹脂パッケージにクラックが生ずるのを従来よりも低減することができる。
【００１３】
また、第一のリードのダイパッド面とは背中合わせの面が第一の実装面として全面にわたり樹脂パッケージから露出しているため、半導体素子から第一の実装面への熱伝導が阻害されるのを防止することができ、半導体素子から発せられる熱の放熱性が従来よりも向上する。
【００１４】
また、本第２発明における半導体パッケージは、第一および第二のリードはそれぞれ、厚さ方向および対向する方向に直交する幅方向において対向する一対の側面として第二の斜面を有し、
第一のリードの第二の斜面は、第一のリードの第一の斜面に隣接し、第一の実装面に近付くほど第一のリードの前記幅方向の寸法が小さくなるように傾斜しており、
第二のリードの第二の斜面は、第二のリードの第一の斜面に隣接し、第二の実装面に近付くほど第二のリードの前記幅方向の寸法が小さくなるように傾斜しているものである。
【００１５】
これによると、第一のリードの第二の斜面によって樹脂パッケージが第一のリードを保持するアンカー効果が増強されるとともに、第二のリードの第二の斜面によって樹脂パッケージが第二のリードを保持するアンカー効果が増強されるため、樹脂パッケージから第一のリードおよび第二のリードが剥離するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によると、リード間に応力が作用しても、従来よりも樹脂クラックの発生を低減することが可能であり、また、半導体素子から発せられる熱の放熱性を従来よりも向上させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
先ず、実施の形態１について図１〜図３を参照しながら説明する。
【００１８】
図１，図２は、実施の形態１における半導体パッケージを説明するためのもので、図１（ａ）は半導体パッケージの樹脂パッケージを除外した状態での平面図、図１（ｂ）は樹脂パッケージを備えた状態での前記図１（ａ）における矢視Ａ−Ａの断面図、図２（ａ）は樹脂パッケージを備えた状態での前記図１（ａ）における矢視Ｂ−Ｂの断面図、図２（ｂ）は前記図１（ａ）とは背中合わせの面を示す底面図である。
【００１９】
図１，図２に示すように、半導体パッケージ１は銅または銅を含む合金から成る第一のリード２と第二のリード３とを有している。これら第一のリード２と第二のリード３とは互いに間隙７をあけて対向して配置されている。第一のリード２には半導体素子８が載置され、半導体素子８と第二のリード３の上面とが、金や銅あるいはアルミ等から成る金属ワイヤー５でワイヤーボンドされて、電気的に接続されている。尚、第一のリード２において、半導体素子８が載置される面をダイパッド面２ａとし、ダイパッド面２ａと背中合わせの面（反対側の面）を第一の実装面２ｂとしている。また、第二のリード３において、金属ワイヤー５がワイヤーボンドされる面をワイヤーボンド面３ａとし、ワイヤーボンド面３ａと背中合わせの面（反対側の面）を第二の実装面３ｂとしている。尚、第一の実装面２ｂと第二の実装面３ｂとは略同一面を成している。
【００２０】
第一および第二のリード２，３の厚さ方向をＴとし、第一のリード２と第二のリード３とが対向する方向をＸとすると、第一および第二のリード２，３の厚さ方向Ｔに沿った且つ対向方向Ｘに平行な断面（例えば、図１（ａ）の矢視Ａ−Ａの断面）の形状は、図１（ｂ）に示すように、互いに噛み合う方向に形成された台形状を成している。第一および第二のリード２，３は、間隙７を挟んで相対向する一対の第一の斜面２ｃ，３ｃを有している。これら第一の斜面２ｃ，３ｃは、平行であり、互いに同じ方向へ傾斜している。
【００２１】
半導体素子８と第一および第二のリード２，３と金属ワイヤー５とは、エポキシやフェノール等の樹脂から成る樹脂パッケージ４によって包含されている。樹脂パッケージ４は、第一および第二の実装面２ｂ，３ｂと略同一面に形成され、且つ、第一の斜面２ｃ，３ｃ間の間隙７にも充填されている。
【００２２】
尚、前記第一および第二の実装面２ｂ，３ｂは、樹脂パッケージ４で覆われずに、露出している。また、第一のリード２と第二のリード３との対向する側とは反対側の端部２ｄ，３ｄも、樹脂パッケージ４で覆われずに、露出している。
【００２３】
以下、上記構成における作用を説明する。
半導体装置として例えば回路基板に半導体パッケージ１が実装され、第一および第二の実装面２ｂ，３ｂが例えばはんだで回路基板に固定された状態において、回路基板への変形反りや半導体素子８の自己発熱や或いは周辺装置からの加熱等によって応力が第一のリード２と第二のリード３との間にかかり、図３に示すように、第一のリード２と第二のリード３とが保つ間隙７を狭める方向に応力Ｆが働いた場合であっても、応力Ｆは、各第一の斜面２ｃ，３ｃに垂直な第１の分力ｆ１と、各第一の斜面２ｃ，３ｃに平行な第２の分力ｆ２とに分散される。これにより、前記間隙７における樹脂パッケージ４にクラックが生ずるのを防止することができ、間隙７の部分が起点となって樹脂パッケージ４にクラックが生ずるのを従来よりも低減することができる。
【００２４】
また、図１，図２に示すように、半導体素子８の直下部における第一のリード２の板厚がその他の部分の板厚と同一に保たれているとともに、第一のリード２のダイパッド面２ａとは背中合わせの面が第一の実装面２ｂとして全面にわたり樹脂パッケージ４から露出しているため、半導体素子８から第一の実装面２ｂへの熱伝導が阻害されるのを防止することができ、半導体素子８から発せられる熱の放熱性が従来よりも向上する。
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について図４，図５を参照しながら説明する。
【００２５】
図４は実施の形態２の半導体パッケージを説明するためのもので、図４（ａ）は半導体パッケージの樹脂パッケージを除外した状態を示す平面図、図４（ｂ）は樹脂パッケージを備えた状態での前記図４（ａ）における矢視Ａ−Ａの断面図、図５（ａ）は樹脂パッケージを備えた状態での前記図４（ａ）における矢視Ｂ−Ｂの断面図、図５（ｂ）は樹脂パッケージを備えた状態での前記図４（ａ）における矢視Ｃ−Ｃの断面図、図５（ｃ）は前記図４（ａ）とは背中合わせの面を示す底面図である。
【００２６】
尚、図４，図５において、先述した実施の形態１の図１と同じ構成要素については同じ符号を用いて説明を省略する。
前記対向方向Ｘと厚さ方向Ｔとに直交する方向を幅方向Ｙとすると、図５（ａ）に示すように、第一のリード２は、幅方向Ｙにおいて相対向する一対の側面として第二の斜面２ｅを有している。これら両第二の斜面２ｅは、第一の斜面２ｃに隣接しており、第一の実装面２ｂに近付くほど第一のリード２の幅方向Ｙの寸法Ｗが小さくなるように傾斜している。
【００２７】
同様に、図５（ｂ）に示すように、第二のリード３は、幅方向Ｙにおいて相対向する一対の側面として第二の斜面３ｅを有している。これら両第二の斜面３ｅは、第一の斜面３ｃに隣接しており、第二の実装面３ｂに近付くほど第二のリード３の幅方向Ｙの寸法Ｗが小さくなるように傾斜している。
【００２８】
以下、前記構成における作用を説明する。
第一のリード２のダイパッド面２ａの面積よりも第一の実装面２ｂの面積が小さくなるとともに、第二のリード３のワイヤーボンド面３ａの面積よりも第二の実装面３ｂの面積が小さくなるため、各第二の斜面２ｅ、３ｅによって樹脂パッケージ４が第一のリード２および第二のリード３を保持するアンカー効果（楔のような働きをすること）が増強される。これにより、樹脂パッケージ４から第一のリード２および第二のリード３が剥離するのを防止することができる。
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について図６，図７を参照しながら説明する。
【００２９】
尚、図６，図７は、前記半導体パッケージ用のリードフレームを説明するための斜視図と、このリードフレームを製造する際に使用されるプレス装置の模式図である。
尚、図３，図４において、先述した実施の形態１の図１，図２と同じ構成要素については同じ符号を用いて説明を省略する。
【００３０】
図６に示すように、リードフレーム１１は、銅や銅を含む合金から成る条材にプレス加工やエッチング加工を施して形成されるものであり、連続した繰り返し形状を有する帯状体である。
【００３１】
すなわち、リードフレーム１１は、間隙７をあけて相対向する第一のリード２と第二のリード３とを有している。第一のリード２の上面をダイパッド面２ａとし下面を第一の実装面２ｂとし、第二のリード３の上面をワイヤーボンド面３ａとし下面を第二の実装面３ｂとしている。第一および第二のリード２，３は、実施の形態１のものと同一の形状であり、間隙７を挟んでそれぞれ第一の斜面２ｃ，３ｃを有している。
【００３２】
図７に示すように、プレス装置１４は、リードフレーム１１に間隙７を形成するものであって、リードフレーム１１を斜めに支持するダイ１５と、リードフレーム１１を固定する押さえ治具１６と、昇降自在なパンチ１７とを有している。
【００３３】
これによると、図７（ａ）に示すようにリードフレーム１１をダイ１５上に載置して押さえ治具１６で固定した後、図７（ｂ）に示すようにパンチ１７を下降してリードフレーム１１を打ち抜くことにより、図７（ｃ）に示すように第一のリード２と第二のリード３との間に間隙７を形成する。この際、リードフレーム１１は打ち抜き方向Ｐに対して傾斜しているため、第一のリード２と第二のリード３とにそれぞれ、相対向する第一の斜面２ｃ，３ｃを形成することができる。
【００３４】
このように前記プレス装置１４を用いて図６に示すようなリードフレーム１１を加工した後、従来から知られている製造方法を用いて、リードフレーム１１へ半導体素子８（図１参照）を載置する工程と、半導体素子８とリードフレーム１１とを金属ワイヤー５（図１参照）で接続するワーヤーボンディング工程と、樹脂パッケージ４（図１参照）を形成する樹脂モールド工程と、第一のリード２および第二のリード３を所定の位置形状にカットして単体とする単体カット工程とを経て、図１，図２に示すような半導体パッケージ１を製造する。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、半導体パッケージの中でも、特に小型の樹脂封止型半導体装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態１における半導体パッケージの（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）における矢視Ａ−Ａの断面図
【図２】同、（ａ）は図１（ａ）における矢視Ｂ−Ｂの断面図、（ｂ）は半導体パッケージの底面図
【図３】同、半導体パッケージのリードの第一の斜面の拡大図
【図４】本発明の実施の形態２における半導体パッケージの（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）における矢視Ａ−Ａの断面図
【図５】同、（ａ）は図４（ａ）における矢視Ｂ−Ｂの断面図、（ｂ）は図４（ａ）における矢視Ｃ−Ｃの断面図、（ｃ）は半導体パッケージの底面図
【図６】本発明の実施の形態３における半導体装置用のリードフレームの斜視図
【図７】同、リードフレームを製造する際に使用されるプレス装置の模式図
【図８】従来の半導体パッケージの断面図
【符号の説明】
【００３７】
１      半導体パッケージ
２      第一のリード
２ａ    ダイパッド面
２ｂ    第一の実装面
２ｃ    第一の斜面
２ｄ    反対側の端部
２ｅ    第二の斜面
３      第二のリード
３ａ    ワイヤーボンド面
３ｂ    第二の実装面
３ｃ    第一の斜面
３ｄ    反対側の端部
３ｅ    第二の斜面
４      樹脂パッケージ
５      金属ワイヤー
７      間隙
８      半導体素子
Ｔ      厚さ方向
Ｗ      幅方向の寸法
Ｘ      対向方向
Ｙ      幅方向
【図１】
2008218933.tif 000003
【図２】
2008218933.tif 000004
【図３】
2008218933.tif 000005
【図４】
2008218933.tif 000006
【図５】
2008218933.tif 000007
【図６】
2008218933.tif 000008
【図７】
2008218933.tif 000009
【図８】
2008218933.tif 000010