(57)【要約】【課題】  樹脂剥がれ等のリードの樹脂封止不良やリードの傾きがなく、ワイヤボンディングに際してのリードの位置精度がすぐれるプリモールド型の半導体パッケージ及びこれを用いた半導体装置を提供する。【解決手段】  半導体チップ搭載部１２の周りに設けられた複数のリード１３が半導体チップ搭載部側の上面を残して樹脂封止され、リード１３上面が樹脂封止されなかった上方と半導体チップ搭載部１２の上方に、中空部１８が形成されるプリモールド型の半導体パッケージ１１及びこれを用いた半導体装置１０において、上面が樹脂封止されなかったリード１３の先部は、屈曲されて封止樹脂１９内に埋まり込み、リード１３の樹脂封止されていない上面にボンディング部２０が施されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップ搭載部の周りに設けられた複数のリードが半導体チップ搭載部側の上面を残して樹脂封止され、前記リード上面が樹脂封止されなかった上方と前記半導体チップ搭載部の上方に、中空部が形成されるプリモールド型の半導体パッケージにおいて、
前記上面が樹脂封止されなかったリードの先部は、屈曲されて封止樹脂内に埋まり込み、当該リードの樹脂封止されていない前記上面にボンディング部が施されていることを特徴とするプリモールド型の半導体パッケージ。
【請求項２】
請求項１記載のプリモールド型の半導体パッケージにおいて、前記封止樹脂内に埋まり込んだリードの先部の屈曲は段差状であることを特徴とするプリモールド型の半導体パッケージ。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載のプリモールド型の半導体パッケージにおいて、前記リードの樹脂封止されていない上面に施されたボンディング部は、周囲面よりスポット状に低められ、又は周囲面よりスポット状に盛り上げられていることを特徴とするプリモールド型の半導体パッケージ。
【請求項４】
半導体チップ搭載部と、該半導体チップ搭載部の周囲にその上面が露出して設けられた複数のリードとを中空部に有するプリモールド型のパッケージ本体と、
前記チップ搭載部上に配置される半導体チップと、
前記半導体チップの各電極端子と前記リードの露出部に形成されるボンディング部とを前記中空部内で連結するボンディングワイヤと、
前記パッケージ本体の密閉蓋とを有する半導体装置において、
前記リードの先部が屈曲して前記パッケージ本体の封止樹脂内に埋め込まれて、前記ボンディング部は、前記リードの中間位置に設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項４記載の半導体装置において、前記ボンディング部は、周囲面よりスポット状に低められ、又は周囲面よりスポット状に盛り上げられていることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＣＣＤ等の撮像素子等の半導体チップを収納するプリモールド型の半導体パッケージ及びこれを用いた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学装置に用いられる半導体チップとして、例えば撮像素子等の光素子（例えば、ＣＣＤ）がある。この光素子は、テレビカメラやデジタルカメラにおいて、レンズを介して形成された光信号の像を電気信号に変換する。
図５に示すように光素子５０を搭載した半導体装置５１は、中空の半導体パッケージ（即ち、プリモールド型の半導体パッケージ）５２を用いて形成され、光素子５０が中空部５３の下方に位置し、リード５４はパッド側（即ち、パッケージ内側）の上面が封止樹脂５５から露出し、側面と底面が樹脂封止され、半導体チップ搭載部５６に搭載された光素子５０の電極パッド部５７とリード５４上面のコイニング箇所（ボンディング部）５８が、金線（ボンディングワイヤ）５９によってワイヤボンディングされている。なお、図５において、６０はリッド（密閉蓋）を、６１は放熱板をそれぞれ示す。
また、特許文献１にも、プリモールド型の半導体パッケージが開示され、中空部内に突出するリードの先端を押し曲げて、キャビティを形成する金型に押しつけ、リードの露出部分に形成されるボンディング部に樹脂が回り込むのを防止する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１２６７８５号公報（図１、図４）
【０００４】
ところが、図５に示す半導体装置５１においては、リード５４の上面が封止樹脂５５より露出するようモールド金型に当接して樹脂封止されるが、リード５４上面側に封止樹脂５５が漏れ、該上面に封止樹脂５５の一部が付着し、ワイヤボンディングが困難になるので、ボンディング箇所上の樹脂を除去せねばならない等の問題がある。
以上の問題は、特許文献１に記載されたプリモールド型の半導体パッケージにおいては一応の解決がなされている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載のプリモールド型の半導体パッケージ、及び図５に示すプリモールド型の半導体パッケージ５２においては、リードの上面がその先部まで封止樹脂より露出しているので、封止樹脂との接合力が弱く樹脂剥がれや樹脂剥がれによるリードの傾きを生じる。これは半導体装置の信頼性を損ない、画像のゆらぎやブレを招く一因となる。
また、リードは細幅で、薄いことから機械的強度が弱く、樹脂封止の際に、先端側が左右方向（幅方向）にシフトすることがあり、ワイヤボンディングに際して位置精度が劣化する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は樹脂剥がれ等のリードの樹脂封止不良や、リードの傾きがなく、ワイヤボンディングに際してのリードの位置精度がすぐれ、また、樹脂がリードの上面にあるボンディング部に付着せずワイヤボンディングが信頼性よくなされる中空部を有したプリモールド型の半導体パッケージ及びこれを用いた半導体装置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】
【０００７】
前記目的に沿う請求項１記載のプリモールド型の半導体パッケージは、半導体チップ搭載部の周りに設けられた複数のリードが、半導体チップ搭載部側の上面を残して樹脂封止され、前記リード上面が樹脂封止されなかった上方と前記半導体チップ搭載部の上方に、中空部が形成されるプリモールド型の半導体パッケージにおいて、
前記上面が樹脂封止されなかったリードの先部は、屈曲されて封止樹脂内に埋まり込み、当該リードの樹脂封止されていない前記上面にボンディング部が施されている。
【０００８】
また、請求項２記載のプリモールド型の半導体パッケージは、請求項１記載のプリモールド型の半導体パッケージにおいて、前記封止樹脂内に埋まり込んだリードの先部の屈曲は段差状である。
【０００９】
請求項３記載のプリモールド型の半導体パッケージは、請求項１及び２記載のプリモールド型の半導体パッケージにおいて、前記リードの樹脂封止されていない上面に施されたボンディング部は、周囲面よりスポット状（部分的）に低められ、又は周囲面よりスポット状に盛り上げられている。
【００１０】
そして、請求項４記載の半導体装置は、半導体チップ搭載部と、該半導体チップ搭載部の周囲にその上面が露出して設けられた複数のリードとを中空部に有するプリモールド型のパッケージ本体と、
前記チップ搭載部上に配置される半導体チップと、
前記半導体チップの各電極端子と前記リードの露出部に形成されるボンディング部とを前記中空部内で連結するボンディングワイヤと、
前記パッケージ本体の密閉蓋とを有する半導体装置において、
前記リードの先部が屈曲して前記パッケージ本体の封止樹脂内に埋め込まれて、前記ボンディング部は、前記リードの中間位置に設けられている。
【００１１】
そして、請求項５記載の半導体装置は、請求項４記載の半導体装置において、前記ボンディング部は、周囲面よりスポット状に低められ、又は周囲面よりスポット状に盛り上げられている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１〜３記載のプリモールド型の半導体パッケージ及び請求項４、５記載の半導体装置においては、上面が封止樹脂から露出しているリードの先部は屈曲されているので、機械的強度が強められ、樹脂封止の際にリードは振らつかずシフトしない。また、前記屈曲された先部は封止樹脂内に埋まり込んで封止樹脂と強く接着し、樹脂剥がれが防止され、リードの傾きが発生せず、ワイヤボンディングに際しての位置精度がすぐれる。
【００１３】
特に、請求項２記載のプリモールド型の半導体パッケージにおいては、リードの先部が段差状となって、封止樹脂内に埋まり込んでいるので、前記のように機械的強度が増し、樹脂封止時に振らつくことがなくリード上面がモールド金型に当接するので、封止樹脂が付着せずワイヤボンディングを生産性よく行える。
【００１４】
そして、請求項３記載のプリモールド型の半導体パッケージ及び請求項５記載の半導体装置においては、リード上面のボンディング部をコイニング等により他の面よりスポット状に低めていると、該スポット状の周囲が相対的に高い面となりモールド金型に当接するので、該箇所に封止樹脂が付着するようなことはなく、ワイヤボンディングの生産性及び信頼性がさらに向上する。
また、リード上面のボンディング部をエッチング等によりスポット状に他の面より盛り上げていると、該ボンディング部への封止樹脂の付着が防止され、この場合にも同様な効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の断面図、図２（Ａ）は同半導体装置のリードの部分平面図、図２（Ｂ）は同リードの部分側断面図、図３はプリモールド型の半導体パッケージの製造工程の説明図、図４（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置のリードの部分平面図、図４（Ｂ）は同リードの部分側断面図である。
【００１６】
図１〜図３に示す本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置１０及びこれに使用するプリモールド型の半導体パッケージ１１について説明する。
図１に示すように、プリモールド型の半導体パッケージ１１は、中央に半導体チップ搭載部１２を備え、複数のリード１３が内外を貫通するパッケージ本体１４とその密閉蓋１５とを有している。パッケージ本体１４は平面視して矩形となって、底部１６と底部１６の周囲に一体的に立設されている側壁部１７とを有し、リード１３は底部１６と側壁部１７との中間部分を内外に貫通して配置されている。
【００１７】
半導体チップ搭載部１２の周りに設けられた複数のリード１３が半導体チップ搭載部側の上面を残して樹脂封止され、リード１３の上面が樹脂封止されなかった上方と半導体チップ搭載部１２の上方に、中空部１８が形成されている。
上面が樹脂封止されなかったリード１３の先部は、図２に示すように、段差状、この実施の形態ではクランク状に屈曲されて封止樹脂１９内に埋まり込み、各リード１３の樹脂封止されていない上面（露出部）にボンディング部２０が設けられている。
【００１８】
図２に示すように、ボンディング部２０は、リード１３の上面が中空部１８に露出する部分で、より半導体チップ搭載部側（中間位置）に設けられ、この実施の形態では、平面視して周囲に堰２１を有する四角形の窪みとなっている。周囲面よりスポット状に低められたこの窪みの深さは、僅少（例えば、リード１３の厚みの１／５０〜１／１０）でよく、プレス加工によって形成されている。堰２１を含むリード１３の上面は極めて滑らかな平面となっている。
【００１９】
半導体チップ搭載部１２の上には、銀ペースト等の接着剤を介して半導体チップ（例えば、光素子）２２が搭載され、半導体チップ２２の上面に形成されているそれぞれの電極端子２３とボンディング部２０とは、ボンディングワイヤの一例である金細線２４によって電気的結合がなされている。また、半導体チップ搭載部１２の底面には、半導体チップ２２から発生する熱を外部に逃がす放熱板２５が設けられている。
パッケージ本体１４の密閉蓋１５は、この実施の形態では、透明のガラスからなって、中空部１８に不活性ガスを充填した状態で、中空部１８の密閉を図り、これによって半導体装置１０が構成されている。
【００２０】
続いて、このプリモールド型の半導体パッケージ１１の製造方法について、図３を参照しながら説明する。
モールド金型装置を構成する上型２６と下型２７でキャビティ（空間）２８が形成されている。予め、底部に放熱板２５が設けられた半導体チップ搭載部１２と、その周囲に隙間を有して形成され、先部が段差状に屈曲した複数（多数）のリード１３とを備え、リード１３は、外側端が枠体に連結されたリードフレームをプレス加工又はエッチング加工等で作っておき、このリードフレームを上型２６と下型２７が挟んで密閉保持している。なお、半導体チップ搭載部１２は図示しない複数のサポートバーによって、周囲の枠体に連結され、また、半導体チップ搭載部１２の上面はボンディング部２０の位置より下がっている。
【００２１】
このリードフレームをモールド金型装置にセットする場合には、半導体チップ搭載部１２の上面と、リード１３のうち中空部１８に露出する上面が、それぞれ上型２６の天井面２９、３０に接している。特に、リード１３のボンディング部２０を形成する周囲の堰２１が天井面３０に密接し、窪んだボンディング部２０への樹脂移動を防止し、これによって、ボンディング部２０が樹脂等で汚れない清浄な面を確保できるようにしている。
以上の工程を経た後、樹脂注入口３１から所定のエポキシ樹脂が充填されて、パッケージ本体１４が形成される。この後、ボンディング部２０には貴金属めっきの一例である金めっきがなされる。なお、この貴金属めっきは、リードフレームを製造した直後に行ってもよい。
【００２２】
続いて、図４を参照しながら、本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置及びそのプリモールド型の半導体パッケージについて説明するが、第１の実施の形態と相違する部分は、リード１３のボンディング部３３のみである。
図４に示すように、この実施の形態においては、ボンディング部３３は、その周囲からスポット状に極めて僅少の高さ（例えば、１〜５μｍ）の範囲で上方に突出し、しかも、突出部分は極めて滑らかな平面となっている。
【００２３】
これによって、ボンディング部３３が上型２６の天井面３０に確実に当接し、その部分に樹脂が侵入しないという効果を生じる。なお、貴金属めっきは、樹脂封止の後（又は前）に行うものとする。
ボンディング部３３（ボンディング部２０も同じ）が封止樹脂で汚れないので、掃除の必要がなくなり、製品の品質及び製造の効率が向上することになる。
【００２４】
本発明は、前記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での改良や寸法変更も本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、この実施の形態においては、リードフレーム内に半導体チップ搭載部１２を設け、更に半導体チップ搭載部１２の底に放熱板２５を設けたが、これらを省略して、パッケージ本体の中央に半導体チップを搭載してもよい。またリード先部の屈曲の段差状はクランク状に限らず、封止樹脂との接合力を高める屈曲形状であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の断面図である。
【図２】（Ａ）は同半導体装置のリードの部分平面図、（Ｂ）は同リードの部分側断面図である。
【図３】プリモールド型の半導体パッケージの製造工程の説明図である。
【図４】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置のリードの部分平面図、（Ｂ）は同リードの部分側断面図である。
【図５】従来例に係る半導体装置の断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０：半導体装置、１１：プリモールド型の半導体パッケージ、１２：半導体チップ搭載部、１３：リード、１４：パッケージ本体、１５：密閉蓋、１６：底部、１７：側壁部、１８：中空部、１９：封止樹脂、２０：ボンディング部、２１：堰、２２：半導体チップ、２３：電極端子、２４：金細線（ボンディングワイヤ）、２５：放熱板、２６：上型、２７：下型、２８：キャビティ、２９、３０：天井面、３１：樹脂注入口、３３：ボンディング部
【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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