(57)【要約】【課題】放熱特性を向上させながら、製造歩留りが低下するのを抑制することが可能な樹脂封止型電子部品を提供する。【解決手段】この樹脂封止型電子部品は、半導体チップ２が装着されるダイパッド１１と、半導体チップ２が電気的に接続されるリード１２とを少なくとも含むリードフレーム１と、半導体チップ２を樹脂封止する樹脂封止層３とを備えている。そして、リードフレーム１は、ダイパッド１１およびリード１２に加えて、半導体チップ２で発生する熱をダイパッド１１からリード１２に伝達するためのヒートスプレッダ１３をさらに含み、ダイパッド１１およびリード１２は、ヒートスプレッダ１３を介して互いに熱的に接続されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品チップと、
前記電子部品チップが装着されるダイパッドと、前記電子部品チップが電気的に接続されるリードとを少なくとも含むリードフレームと、
前記電子部品チップを樹脂封止する樹脂封止層とを備え、
前記リードフレームは、前記ダイパッドおよび前記リードに加えて、前記電子部品チップで発生する熱を前記ダイパッドから前記リードに伝達するためのヒートスプレッダをさらに含み、
前記ダイパッドおよび前記リードは、前記ヒートスプレッダを介して互いに熱的に接続されていることを特徴とする樹脂封止型電子部品。
【請求項２】
前記ダイパッドの外縁部と前記リードの前記ダイパッド側の端部とが、前記ヒートスプレッダを介して互いに熱的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂封止型電子部品。
【請求項３】
前記ヒートスプレッダは、平面的に見て、前記ダイパッドを取り囲むように配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂封止型電子部品。
【請求項４】
前記リードフレームは、複数の前記リードを含んでおり、
前記複数のリードのうちの２つ以上のリードが、前記ヒートスプレッダを介して前記ダイパッドに熱的に接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂封止型電子部品。
【請求項５】
前記複数のリードのうちの２つ以上のリードは、共通の前記ヒートスプレッダを介して前記ダイパッドに熱的に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の樹脂封止型電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、樹脂封止型電子部品に関し、特に、樹脂封止された電子部品チップを備えた樹脂封止型電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂封止された電子部品チップを備えた樹脂封止型電子部品が知られている。
【０００３】
図６は、上記した従来の樹脂封止型電子部品の構造の一例を示した断面図である。図６を参照して、従来の樹脂封止型電子部品は、リードフレーム１０１と、リードフレーム１０１に装着される電子部品チップ１０２と、電子部品チップ１０２を樹脂封止する樹脂封止層１０３とを備えている。リードフレーム１０１は、金属板をプレス加工することによって形成されているとともに、ダイパッド１０１ａおよびリード１０１ｂを含んでいる。また、電子部品チップ１０２は、ダイパッド１０１ａの上面上に載置されるとともに、ボンディングワイヤ１０４を介してリード１０１ｂに電気的に接続される。
【０００４】
そして、図６に示した従来の樹脂封止型電子部品では、電子部品チップ１０２で発生する熱は、以下のように放熱される。すなわち、電子部品チップ１０２で熱が発生すると、その熱は、まず、ボンディングワイヤ１０４を介してリード１０１ｂに伝達される。その後、リード１０１ｂから実装基板（図示せず）に熱が伝達されることによって、電子部品チップ１０２で発生する熱が放熱される。
【０００５】
しかしながら、図６に示した従来の樹脂封止型電子部品では、電子部品チップ１０２で発生する熱がボンディングワイヤ１０４のみを介してリード１０１ｂに伝達されるため、電子部品チップ１０２で発生する熱のリード１０１ｂへの伝達を効率的に行うのが困難であるという不都合があった。
【０００６】
そこで、従来では、電子部品チップで発生する熱のリードへの伝達を効率的に行うことが可能な樹脂封止型電子部品が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００７】
図７は、上記した従来の提案された樹脂封止型電子部品の構造の一例を示した断面図である。図７を参照して、従来の提案された樹脂封止型電子部品では、ダイパッドとしての機能も有するヒートスプレッダ１１１ａと、そのヒートスプレッダ１１１ａが下面に接着されたリード１１１ｂとを含むリードフレーム１１１を用いている。すなわち、電子部品チップ１０２は、ヒートスプレッダ１１１ａの上面上に載置されている。
【０００８】
上記したリードフレーム１１１に含まれるヒートスプレッダ１１１ａは、図示しないが、たとえば、接着層と金属箔とによって構成されている。また、リードフレーム１１１のヒートスプレッダ１１１ａ以外の部分は、図６に示した従来の樹脂封止型電子部品のリードフレーム１０１と同様、金属板をプレス加工することによって形成されている。
【０００９】
なお、図７に示した従来の樹脂封止型電子部品のその他の構成は、図６に示した従来の樹脂封止型電子部品の構成と同様である。
【００１０】
図７に示した従来の樹脂封止型電子部品では、電子部品チップ１０２で熱が発生すると、その熱は、ヒートスプレッダ１１１ａおよびボンディングワイヤ１０４の両方を介してリード１１１ｂに伝達されることになる。これにより、図７に示した従来の樹脂封止型電子部品では、電子部品チップ１０２で発生する熱のリード１１１ｂへの伝達を効率的に行うことが可能となる。
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−３６８１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、図７に示した従来の樹脂封止型電子部品では、リードフレーム１１１のヒートスプレッダ１１１ａに対応する部分の剛性が他の部分の剛性よりも低くなるので、以下のような不都合が生じる。すなわち、図７に示した従来の樹脂封止型電子部品では、樹脂封止工程において、流動する溶融樹脂によってリードフレーム１１１が押圧されると、リードフレーム１１１のヒートスプレッダ１１１ａに対応する部分が大きく反ってしまう。このため、樹脂封止型電子部品の全体の反りが大きくなるという不都合や、樹脂封止層１０３からヒートスプレッダ１１１ａが露出するという不都合などが生じる。その結果、製造歩留りが低下するという問題点がある。
【００１３】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、放熱特性を向上させながら、製造歩留りが低下するのを抑制することが可能な樹脂封止型電子部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による樹脂封止型電子部品は、電子部品チップと、電子部品チップが装着されるダイパッドと、電子部品チップが電気的に接続されるリードとを少なくとも含むリードフレームと、電子部品チップを樹脂封止する樹脂封止層とを備えている。そして、リードフレームは、ダイパッドおよびリードに加えて、電子部品チップで発生する熱をダイパッドからリードに伝達するためのヒートスプレッダをさらに含み、ダイパッドおよびリードは、ヒートスプレッダを介して互いに熱的に接続されている。
【００１５】
この一の局面による樹脂封止型電子部品では、上記のように、ダイパッドおよびリードを、ヒートスプレッダを介して互いに熱的に接続することによって、ダイパッドに装着される電子部品チップで発生する熱を、ヒートスプレッダを介してダイパッドからリードに伝達することができる。これにより、電子部品チップで発生する熱のダイパッドからリードへの伝達を効率的に行うことができるので、電子部品チップをヒートスプレッダに装着することなく、放熱特性を向上させることができる。この場合、ヒートスプレッダは、ダイパッドとリードとを互いに熱的に接続する機能のみを有しているので、ダイパッドとしての機能も有するヒートスプレッダを含むリードフレームを用いる従来の場合に比べて、リードフレーム全体におけるヒートスプレッダの占める割合を小さくすることができる。このため、ヒートスプレッダの剛性が低かったとしても、リードフレーム全体の剛性が低くなるのを抑制することができる。したがって、樹脂封止工程において、流動する溶融樹脂によってリードフレームが押圧されることに起因して、リードフレームに反りが発生するという不都合が生じるのを抑制することができる。すなわち、樹脂封止型電子部品の全体の反りが大きくなるという不都合や、樹脂封止層からダイパッドが露出するという不都合などが生じるのを抑制することができるので、製造歩留りが低下するのを抑制することができる。その結果、一の局面では、放熱特性を向上させながら、製造歩留りが低下するのを抑制することができる。
【００１６】
上記一の局面による樹脂封止型電子部品において、好ましくは、ダイパッドの外縁部とリードのダイパッド側の端部とが、ヒートスプレッダを介して互いに熱的に接続されている。このように構成すれば、ダイパッドの外縁部とリードのダイパッド側の端部との間の距離は小さいので、容易に、ダイパッドおよびリードを、ヒートスプレッダを介して互いに熱的に接続することができる。
【００１７】
上記一の局面による樹脂封止型電子部品において、好ましくは、ヒートスプレッダは、平面的に見て、ダイパッドを取り囲むように配置されている。このように構成すれば、たとえば、複数のリードがダイパッドを取り囲むように配列されている場合に、複数のリードの全てを、ヒートスプレッダを介してダイパッドに熱的に接続することができる。このため、複数のリードがダイパッドを取り囲むように配列されている場合に、放熱特性をより向上させることができる。
【００１８】
上記一の局面による樹脂封止型電子部品において、好ましくは、リードフレームは、複数のリードを含んでおり、複数のリードのうちの２つ以上のリードが、ヒートスプレッダを介してダイパッドに熱的に接続されている。このように構成すれば、たとえば、複数のリードのうちの１つのリードのみをダイパッドに熱的に接続する場合に比べて、放熱特性をより向上させることができる。
【００１９】
この場合、好ましくは、複数のリードのうちの２つ以上のリードは、共通のヒートスプレッダを介してダイパッドに熱的に接続されている。このように構成すれば、複数のリードのうちの２つ以上のリードの各々に別個にヒートスプレッダを配置する場合に比べて、部品点数を削減することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明によれば、放熱特性を向上させながら、製造歩留りが低下するのを抑制することが可能な樹脂封止型電子部品を容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態による樹脂封止型電子部品を上方側から見た場合の平面図である。図２は、図１の１００−１００線に沿った断面図である。図３は、図１に示した一実施形態による樹脂封止型電子部品のリードフレームを下方側から見た場合の平面図である。図４は、図１に示した一実施形態による樹脂封止型電子部品のリードフレームに含まれるヒートスプレッダを下方側から見た場合の平面図である。図５は、図４の１５０−１５０線に沿った断面図である。まず、図１〜図５を参照して、本実施形態による樹脂封止型電子部品の構造について説明する。
【００２２】
本実施形態の樹脂封止型電子部品は、図１および図２に示すように、ＱＦＰ（ｑｕａｄ  ｆｌａｔ  ｐａｃｋａｇｅ）型であり、実装基板４０の実装面４０ａ上に実装された状態で使用される。
【００２３】
具体的な構造としては、本実施形態の樹脂封止型電子部品は、リードフレーム１と、リードフレーム１に装着される半導体チップ２と、半導体チップ２を樹脂封止する樹脂封止層３とを備えている。なお、半導体チップ２は、本発明の「電子部品チップ」の一例である。
【００２４】
リードフレーム１は、図２および図３に示すように、１つのダイパッド１１と、そのダイパッド１１から分離された複数のリード１２とを少なくとも含んでいる。このリードフレーム１に含まれるダイパッド１１およびリード１２は、銅などを含む金属板をプレス加工することによって形成されている。ダイパッド１１は、平面的に見て、四角形状に形成されている。また、複数のリード１２は、それぞれ、断面的に見て、ガルウィング状に形成されている。また、複数のリード１２は、所定数のリード１２をそれぞれ含む４つのグループに分けられている。そして、所定数のリード１２をそれぞれ含む４つのグループは、ダイパッド１１を４方向から取り囲むように配置されている。このように複数のリード１２を配列することにより、ガルウィング状の複数のリード１２が４方向に所定数ずつ取り出される。
【００２５】
また、複数のリード１２は、それぞれ、樹脂封止層３から突出した部分（以下、アウターリード１２ａと言う）と、半導体チップ２と共に樹脂封止層３により覆われている部分（以下、インナーリード１２ｂと言う）とを有している。リード１２（アウターリード１２ａ）のダイパッド１１とは反対側の端部１２ｃは、半田層（図示せず）を介して実装基板４０に電気的に接続されている。また、リード１２（インナーリード１２ｂ）のダイパッド１１側の端部１２ｄは、ダイパッド１１の外縁部１１ａの近傍に配置されているとともに、ボンディングワイヤ４に接続されている。
【００２６】
そして、本実施形態の半導体チップ２は、ダイパッド１１の上面上に載置されているとともに、ボンディングワイヤ（たとえば、金線など）４を介してリード１２に電気的に接続されている。
【００２７】
なお、本実施形態のリードフレーム１は、ダウンセット加工が施されていない。すなわち、樹脂封止工程が行われる前の段階において、ダイパッド１１のＡ方向の位置は、インナーリード１２ｂのＡ方向の位置と実質的に同じになっている。なお、Ａ方向とは、ダイパッド１１の上面（下面）に対して垂直な方向である。
【００２８】
ここで、本実施形態のリードフレーム１は、上記した１つのダイパッド１１および複数のリード１２に加えて、１つのヒートスプレッダ１３をさらに含んでいる。このヒートスプレッダ１３は、図３および図４に示すように、平面的に見て、枠状に形成されている。また、ヒートスプレッダ１３は、図５に示すような断面構造を有しており、ダイパッド１１およびリード１２とは別部材によって構成されている。具体的には、ヒートスプレッダ１３は、ポリイミド樹脂などからなる絶縁性の接着層１３ａと、銅箔などからなる熱伝導層１３ｂとによって構成されている。このため、ヒートスプレッダ１３は、ダイパッド１１およびリード１２に比べて剛性が低い。
【００２９】
また、本実施形態では、図２および図３に示すように、上記したヒートスプレッダ１３を介して、ダイパッド１１およびリード１２が互いに熱的に接続されている。具体的には、本実施形態のヒートスプレッダ１３は、ダイパッド１１の外縁部１１ａとリード１２（インナーリード１２ｂ）の端部１２ｄとを連結するように、ダイパッド１１の外縁部１１ａおよびリード１２（インナーリード１２ｂ）の端部１２ｄの各々の下面に接着されている。すなわち、本実施形態では、ダイパッド１１の外縁部１１ａとリード１２の端部１２ｄとが、ヒートスプレッダ１３を介して互いに熱的に接続されることになる。このように構成することによって、半導体チップ２で発生する熱を、ヒートスプレッダ１３を介してダイパッド１１からリード１２に伝達することが可能となる。
【００３０】
なお、ダイパッド１１およびリード１２に対するヒートスプレッダ１３の接着は、ヒートスプレッダ１３に含まれる接着層１３ａ（図５参照）によって行われる。また、半導体チップ２で発生する熱のダイパッド１１からリード１２への伝達は、ヒートスプレッダ１３に含まれる熱伝導層１３ｂ（図５参照）によって行われる。
【００３１】
また、本実施形態では、ヒートスプレッダ１３は、平面的に見て、ヒートスプレッダ１３の枠部１３ｃがダイパッド１１の外縁部１１ａとリード１２の端部１２ｄとの間の領域を跨ぐように、かつ、ダイパッド１１を４方向から取り囲むように配置されている。このように構成することによって、ダイパッド１１を４方向から取り囲むように配列された複数のリード１２の全てを、共通のヒートスプレッダ１３を介してダイパッド１１に熱的に接続することが可能となる。
【００３２】
また、図１および図２に示すように、樹脂封止層３は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂によって構成されている。この樹脂封止層３は、ダイパッド１１の上面側に位置する上部領域３１と、ダイパッド１１の上面とは反対の下面側に位置する下部領域３２とを有している。そして、樹脂封止層３の上部領域３１および下部領域３２によって、ダイパッド１１の上面側および下面側の両方から半導体チップ２が樹脂封止されている。
【００３３】
本実施形態では、上記のように、ダイパッド１１およびリード１２を、ヒートスプレッダ１３を介して互いに熱的に接続することによって、ダイパッド１１に装着される半導体チップ２で発生する熱を、ヒートスプレッダ１３を介してダイパッド１１からリード１２に伝達することができる。これにより、半導体チップ２で発生する熱のダイパッド１１からリード１２への伝達を効率的に行うことができるので、半導体チップ２をヒートスプレッダ１３に装着することなく、放熱特性を向上させることができる。この場合、ヒートスプレッダ１３は、ダイパッド１１とリード１２とを互いに熱的に接続する機能のみを有しているので、ダイパッドとしての機能も有するヒートスプレッダを含むリードフレームを用いる従来の場合に比べて、リードフレーム１全体におけるヒートスプレッダ１３の占める割合を小さくすることができる。このため、ヒートスプレッダ１３の剛性が低かったとしても、リードフレーム１全体の剛性が低くなるのを抑制することができる。したがって、樹脂封止工程において、流動する溶融樹脂によってリードフレーム１が押圧されることに起因して、リードフレーム１に反りが発生するという不都合が生じるのを抑制することができる。すなわち、樹脂封止型電子部品の全体の反りが大きくなるという不都合や、樹脂封止層３からダイパッド１１が露出するという不都合などが生じるのを抑制することができるので、製造歩留りが低下するのを抑制することができる。その結果、本実施形態では、放熱特性を向上させながら、製造歩留りが低下するのを抑制することができる。
【００３４】
なお、本実施形態では、上記のように、リードフレーム１に反りが発生するのを抑制することができるので、樹脂封止型電子部品のＡ方向の厚み（樹脂封止層３のＡ方向の厚み）を小さくしたとしても、樹脂封止層３からダイパッド１１が露出するのを抑制することができる。このため、本実施形態では、樹脂封止型電子部品のＡ方向の厚みを小さくすることにより、樹脂封止型電子部品の小型化を図ることができる。
【００３５】
また、本実施形態では、上記のように、ダイパッド１１の外縁部１１ａとリード１２の端部１２ｄとを、ヒートスプレッダ１３を介して互いに熱的に接続することによって、ダイパッド１１の外縁部１１ａとリード１２の端部１２ｄとの間の距離は小さいので、容易に、ダイパッド１１およびリード１２を、ヒートスプレッダ１３を介して互いに熱的に接続することができる。
【００３６】
また、本実施形態では、上記のように、ダイパッド１１を取り囲むようにヒートスプレッダ１３を配置することによって、複数のリード１２が４方向から所定数ずつ取り出されるＱＦＰ型の樹脂封止型電子部品において、容易に、複数のリード１２の全てを、ヒートスプレッダ１３を介してダイパッド１１に熱的に接続することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、上記のように、リードフレーム１に含まれる複数のリード１２の全てを、ヒートスプレッダ１３を介してダイパッド１１に熱的に接続することによって、たとえば、複数のリードのうちの１つのリードのみをダイパッドに熱的に接続する場合に比べて、放熱特性をより向上させることができる。
【００３８】
また、本実施形態では、上記のように、リードフレーム１に含まれる複数のリード１２の全てを、共通のヒートスプレッダ１３を介してダイパッド１１に熱的に接続することによって、複数のリードの各々に別個にヒートスプレッダを配置する場合に比べて、部品点数を削減することができる。
【００３９】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００４０】
たとえば、上記実施形態では、ＱＦＰ型の樹脂封止型電子部品に本発明を適用する例について説明したが、本発明はこれに限らず、ＱＦＰ型の樹脂封止型電子部品以外の樹脂封止型電子部品にも適用可能である。
【００４１】
また、上記実施形態では、枠状のヒートスプレッダを用いるようにしたが、本発明はこれに限らず、ダイパッドとリードとを熱的に接続することが可能であれば、枠状以外の形状を有するヒートスプレッダを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態による樹脂封止型電子部品を上方側から見た場合の平面図である。
【図２】図１の１００−１００線に沿った断面図である。
【図３】図１に示した一実施形態による樹脂封止型電子部品のリードフレームを下方側から見た場合の平面図である。
【図４】図１に示した一実施形態による樹脂封止型電子部品のリードフレームに含まれるヒートスプレッダを下方側から見た場合の平面図である。
【図５】図４の１５０−１５０線に沿った断面図である。
【図６】従来の樹脂封止型電子部品の構造の一例を示した断面図である。
【図７】従来の提案された樹脂封止型電子部品の構造の一例を示した断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  リードフレーム
２  半導体チップ（電子部品チップ）
３  樹脂封止層
１１  ダイパッド
１１ａ  外縁部
１２  リード
１２ｄ  端部
１３  ヒートスプレッダ
【図１】
2008181926.tif 000003
【図２】
2008181926.tif 000004
【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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