(57)【要約】【課題】大電流を流す外部リードを狭ピッチで配置する半導体装置を提供する。【解決手段】本考案の半導体装置は、複数の外部リードを千鳥状にフォーミングする半導体装置において、外部リードは太部と屈曲部と変更部と挿入部を備え、太部をフォーミングした後で、屈曲部から変更部までの長さが均一であることを特徴とする。また、樹脂封止体側面から３本以上導出された外部リードにおいて、両端の外部リードの変更部は、内側の外部リードよりも、屈曲部から変更部までの長さが長いことを特徴とする。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
複数の外部リードを千鳥状にフォーミングする半導体装置において、前記外部リードは太部と屈曲部と変更部と挿入部を備え、前記太部をフォーミングした後での前記屈曲部から前記変更部までの長さが均一であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
樹脂封止体側面から３本以上導出された前記外部リードにおいて、両端の前記外部リードの前記変更部は内側の前記外部リードよりも、前記屈曲部から前記変更部までの長さが長いことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記外部リードにおいて、前記変更部の形状が、テーパー形状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記外部リードにおいて、前記変更部の形状が、階段形状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記外部リードにおいて、前記変更部の形状が、凹形状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、半導体装置に関し、特に千鳥状の外部リード構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子を樹脂等で封止した半導体装置は、高集積化、多機能化への強い要求に応えるため、実装基板との電気的接続を担う外部リードの本数が増加する、いわゆる多ピン化の傾向にある。
【０００３】
一方、電子機器に対する小型化、高性能化の要求も強く、これに呼応して実装基板においても、狭ピッチ化などの挿入実装技術の向上が進められている。例えば、半導体装置との電気的接続を行うための実装基板の穴については、複数列を互い違いの千鳥状に配置している。
【０００４】
半導体装置においても、狭ピッチ化のために、リードを千鳥状にフォーミングすることが従来技術として知られている。例えば、リード曲げ装置に関わる特許文献１によれば、曲ローラーを有するリード曲げ装置を用いて、リードを千鳥状に曲げることができる（図４参照）。
【０００５】
また、特許文献２によれば、ＤＩＰ（Ｄｕａｌ  Ｉｎｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）型の２つの外部リードの配置と同様な並びの、３列以上の外部リードの配置を有する半導体装置において、内側の外部リードの長さを外側の外部リードよりも長くすることで、実装基板に挿入する際、先ず内側の外部リードを修正しながら正しい位置に挿入し、そのあと外側の外部リードを修正しながら正しい位置に挿入できる（図５参照）。
【０００６】
更に、リード強度向上に関わる特許文献３によれば、千鳥状に折り曲げ成形され、樹脂封止体側面からの距離が長い外部リードと短い外部リードを有する半導体装置において、長い外部リードの幅を短い外部リードよりも幅広化することでリード強度が増加し、リード変形を低減することができる。また、長い外部リードの幅を部分的に変えることで、長い外部リードと短い外部リードのはんだ付け状態を均一にすることができる（図６参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭４７-２５７９１号公報
【特許文献２】特開昭６１-０４９４４７号公報
【特許文献３】特開平１１-１３５７０２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
大きな電圧や電流を扱う電力用半導体素子を用いた半導体装置では、一般に大電流が流れる外部リードを太くする必要がある。その一方で、実装基板の高密度実装化（狭ピッチ化）を実現するためには、基板穴の大きさは出来るだけ小さくし、均等に配置することが望ましい。
【０００９】
前記特許文献１および前記特許文献２に示した従来技術では、千鳥状にフォーミングする外部リードの太さが一様である。しかし、大電流を流すために外部リードを太くすると、基板穴も大きくする必要があり、狭ピッチ化の妨げとなってしまうという問題がある。
【００１０】
また前記特許文献３に示した従来技術では、千鳥状にフォーミングする際に、長い外部リードは強度向上のために太いが、短い外部リードは太くない。しかし電力用半導体素子を用いた半導体装置では、大電流を流すために、外部リードの長さに関わらず太くする必要があり、この従来技術では短い外部リードに大電流を流すことができないという問題がある。
【００１１】
このように従来技術では、大電流を流す外部リードを、狭ピッチで配置できないという課題がある。
【００１２】
従って、本考案は、上述した課題を解決するためになされたものであり、大電流を流す外部リードを、狭ピッチで配置することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述の課題を解決するために、本考案は、以下に掲げる構成とした。本考案の半導体装置は、複数の外部リードを千鳥状にフォーミングする半導体装置において、外部リードは太部と屈曲部と変更部と挿入部を備え、太部をフォーミングした後で、屈曲部から変更部までの長さが均一であることを特徴とする。また、樹脂封止体側面から３本以上導出された外部リードにおいて、両端の外部リードの変更部は内側の外部リードよりも、屈曲部から変更部までの長さが長いことを特徴とする。
【考案の効果】
【００１４】
本考案は、大電流を流す外部リードを、狭ピッチで配置する半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案の実施例１に係る半導体装置１の斜視図である。
【図２】本考案の実施例１に係る半導体装置１の外部リード４ａの拡大図である。
【図３】本考案の実施例１に係る半導体装置１の外部リード４ｂの拡大図である。
【図４】従来例１となる半導体装置の斜視図である。
【図５】従来例２となる半導体装置の斜視図である。
【図６】従来例３となる半導体装置の斜視図である。
【図７】実施例２となる半導体装置の斜視図である。
【図８】実施例３となる半導体装置の斜視図である。
【図９】変形例１となる半導体装置の変更部の拡大図である。
【図１０】変形例２となる半導体装置の変更部の拡大図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
以下、本考案の実施の形態となる半導体装置について説明する。なお以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一また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。
【実施例１】
【００１７】
以下、図面を参照して本考案の実施例１に係る半導体装置１を説明する。図１は、本考案の実施例１に係る半導体装置の斜視図である。
【００１８】
図1に示すように、半導体装置１は、樹脂封止体２、外部リード４、から成っている。
【００１９】
樹脂封止体２は、樹脂成形金型とプレス装置を使用して、トランスファーモールドとして、樹脂成形されたものである。例えば、樹脂封止体２には熱硬化性エポキシ樹脂が使用される。
【００２０】
樹脂封止体側面３は、樹脂封止体２の外側面である。半導体装置１は対向する樹脂封止体側面３から、外部リード４が導出されるＤＩＰ（Ｄｕａｌ  Ｉｎｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）型である。
【００２１】
外部リード４は、太部５と屈曲部６と変更部７と挿入部８とで構成される。例えば、０．５ｍｍ厚の平形状板材をプレス打ち抜き加工や化学的なエッチング加工が適用され、材質は銅または銅合金が多く使用され、表面は銀めっき等を施すことができる。
【００２２】
太部５は、大電流を流すために、樹脂封止体側面３から変更部７までは太い形状をしている。例えば、太部５の幅寸法は２．０ｍｍである。
【００２３】
屈曲部６は、樹脂封止体側面３から垂直方向に導出された外部リード４の挿入部８を、高密度実装化のために千鳥状に配置された基板穴へ挿入できるように、外部リード４の太部５を約９０度にフォーミングする部分である。
【００２４】
変更部７は、樹脂封止体側面３より導出された、大電流を流すための太部５の太さが、挿入部８と同じ太さまで細く変化する部分である。形状は太部５から挿入部８に向けて先細となるテーパー形状である。なお、太部をフォーミングした後では、屈曲部６から変更部７までの長さは均一である。
【００２５】
挿入部８は、樹脂封止体側面３より導出した外部リード４の端部である。実装基板９の穴に挿入できる太さであり、挿入後のはんだ付けによって実装基板との電気的接続等に使用することができる。例えば、挿入部８の幅寸法は０．７ｍｍである。
【００２６】
次に、図２、図３を参照して、外部リード５と実装基板９との接続状況を示す。図２は、本考案の実施例１に係る半導体装置１の外部リード４ａの拡大図である。図３は、本考案の実施例１に係る半導体装置１の外部リード４ｂの拡大図である。
【００２７】
図２では、樹脂封止体側面から、導出された３本以上の外部リード４において、屈曲部から変更部７までの長さが長い、すなわち、変更部７を実装基板９に接触する位置に設けた両端の外部リード４ａのうち、1本のみを示して説明する。
【００２８】
基板穴１４に外部リード４ａの挿入部８が挿入されると、変更部７と実装基板９が接触し、この位置以上に挿入が進行しないよう、ストッパーとして機能する。挿入が停止した位置で、はんだ１０を用いたはんだ付けにより、実装基板９との電気的接続がなされる。
【００２９】
図３では、導出された３本以上の外部リード４において、内側の外部リード４ｂについて説明する。ここでも1本のみを示して説明する。
【００３０】
外部リード４ｂは、外部リード４ａよりも、屈曲部から変更部７までの長さが、短く、例えば、基板穴１４への挿入時に０．３ｍｍの距離をあけ、実装基板９に達しない変更部高さ１３とする。はんだ付けの際に、はんだ１０の這い上がり現象によって、変更部７まではんだ１０が這い上がり、外部リード４ａと遜色のない電気的接続が得られる。
【００３１】
次に、上述の実施例１に係る半導体装置の効果を説明する。
【００３２】
本考案の実施例１に係る半導体装置は、複数の千鳥状にフォーミングされた外部リードにおいて、屈曲部から変更部までの長さを均一とした、変更部までの間を太くすることができ、大電流を流すことができる。
【００３３】
また、屈曲部から変更部までの長さが異なる外部リードを組み合わせることによって、最初に実装基板に接触する変更部がストッパーとなり、基板穴へ挿入する際の位置合せが容易となる。
【００３４】
また、変更部形状をテーパー形状とすることにより、はんだ接合部の表面積が大きくなり、はんだ付け強度が上がり、信頼性を向上させることができる。
【００３５】
また、外部リードを大電流を流すために太くしても、変更部を介することで、千鳥状とした基板穴の大きさやピッチは一様のままでよく、実装基板の高密度実装化に貢献できる。
【００３６】
上述のように、本考案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考案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。
【００３７】
実施例２としては、半導体装置１は、図７に示すような、同一の半導体装置内に電力用半導体素子と、この電力用半導体素子を制御する制御用半導体素子を、同一の樹脂封止体内に搭載したＩＰＭ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｐｏｗｅｒ  Ｍｏｄｕｌｅ）としてもよい。
【００３８】
ＩＰＭでは、大電流を流す電力用外部リード１１は制御用外部リード１２よりも太くなる。しかし、電力用外部リード１１に変更部７を設けることにより、電力用外部リード１１を挿入する基板穴の大きさは、制御用外部リード１２を挿入する基板穴の大きさと同一とすることができ、狭ピッチ化による実装基板の高密度実装化に貢献できる。
【００３９】
また３本以上の電力用外部リード１１において、両端にある外部リードの屈曲部から変更部までの長さを、内側の外部リードの屈曲部から変更部までの長さよりも長くすることで、両端にある外部リードの変更部が実装基板に最初に接触し、その位置以上に挿入が進行しないようにストッパーとして働くため、位置決めが容易に行われる。
【００４０】
実施例３としては、半導体装置１は、図８に示すような、一つの樹脂封止体側面のみから、外部リードが導出されるＺＩＰ（Ｚｉｇｚａｇ  Ｉｎｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）型であってもよい。ＩＰＭの場合と同様に、本考案によれば、大電流を流す外部リードがあっても、狭ピッチ化が可能であり、位置決めの効果も得られる。
【００４１】
変形例として、例えば図９に示すように階段状の変更部７ａであってもよい。基板穴１４に外部リード４ａの挿入部８が挿入されると、変更部７ａと実装基板９が接触し、この位置以上に挿入が進行しないよう、ストッパーとして機能する。挿入が停止した位置で、はんだ１０を用いたはんだ付けにより、実装基板９との電気的接続がなされる。また、階段状に細くなっていることにより、はんだ１０の接合表面積が大きなり、はんだ付け強度が上がり、信頼性を向上させることができる。
【００４２】
また、図１０で示すように凹んだ形状の変更部７ｂであってもよい。基板穴１４に外部リード４ａの挿入部８が挿入されると、変更部７ｂと実装基板９が接触し、この位置以上に挿入が進行しないよう、ストッパーとして機能する。挿入が停止した位置で、はんだ１０を用いたはんだ付けにより、実装基板９との電気的接続がなされる。また、凹んだ部分に、はんだ１０が充満することによって、はんだ１０の接合表面積が大きくなり、はんだ付け強度が上がり、信頼性を向上させることができる。
【００４３】
また、外部リード４の材質は、銅または銅合金としたが、アルミまたはアルミ合金であってもよい。これにより、軽量化、低価格化が可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１、半導体装置
２、樹脂封止体
３、樹脂封止体側面
４、外部リード
４ａ、外部リード（屈曲部から変更部までの長さが長い）
４ｂ、外部リード（屈曲部から変更部までの長さが短い）
５、太部
６、屈曲部
７、変更部
７ａ、変更部（変形例１）
７ｂ、変更部（変形例２）
８、挿入部
９、実装基板
１０、はんだ
１１、電力用外部リード
１２、制御用外部リード
１３、変更部高さ
１４、基板穴
【図１】
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【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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【図９】
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【図１０】
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