(57)【要約】【課題】  大容量化、小型化及び薄型化を図ることができる半導体装置を得る。【解決手段】  半導体装置は、外部接続用のリードを用いた樹脂封止型の半導体装置であって、リードの片面は樹脂により覆われ、リードの逆面の一部は露出し、リードの露出した部分は、半導体装置の逆面の他の部分と比べて窪んでいる。そして、この半導体装置をリードの露出した部分を上にして基板上に設け、リードの露出した部分と基板をワイヤにより電気的に接続する。または、リードの露出した部分を下にして基板上に設け、リードの露出した部分と基板を半田により電気的に接続する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部接続用のリードを用いた樹脂封止型の半導体装置であって、
前記リードの片面は樹脂により覆われ、
前記リードの逆面の一部は露出し、
前記リードの露出した部分は、前記半導体装置の前記逆面の他の部分と比べて窪んでいることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
積層された２以上のチップを内部に有する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】
ダイパッドと、前記ダイパッドの両面に実装された２以上のチップを内部に有することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
表裏反転して積層された２以上のチップを内部に有することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記リードは、前記半導体装置の２辺又は４辺に設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の半導体装置が前記リードの露出した部分を上にして基板上に設けられ、
前記半導体装置の前記リードの露出した部分と前記基板がワイヤにより電気的に接続されていることを特徴とする実装基板。
【請求項７】
請求項１〜５の何れか１項に記載の半導体装置が前記リードの露出した部分を下にして基板上に設けられ、
前記半導体装置の前記リードの露出した部分と基板が前記半田により電気的に接続されていることを特徴とする実装基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部接続用のリードを用いた樹脂封止型の半導体装置及び実装基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の高機能化に伴い、それに使用される半導体装置も小型化、高機能化が必要となってきている。
【０００３】
この高機能化の手段として、複数のチップを１つのパッケージに収納し、リードで基板に接続するシステムインパッケージがある。この従来の半導体装置の断面図を図８（ａ）に、上面図を図８（ｂ）に示す。
【０００４】
図８に示すように、ダイパッド８１の表面にチップ８２が接着され、裏面にチップ８３が接着されている。そして、チップ８２，８３とリード８４がそれぞれワイヤ８５、８６により電気的に接続されている。これら全体が樹脂８７で封止されている。そして、リード８４と基板８８が実装ランド８９を介して接続されている。
【０００５】
また、基板上に複数のチップを積載し基板下面に半田ボールを取り付けたシステムインパッケージがある（例えば、特許文献１参照）。この従来の半導体装置の断面図を図９に示す。
【０００６】
図９に示すように、ダイパッド９１上にチップ９２と９３が順番に積載されている。そして、チップ９２，９３とダイパッド９１がそれぞれワイヤ９４，９５により電気的に接続されている。これら全体が樹脂９６で封止されている。そして、ダイパッド９１の下面と基板９８が半田ボール９９を介して接続されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２３１８８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図８に示す従来の半導体装置では、大容量化するための多ピン化に伴いリードピッチが狭くなると実装が困難であった。逆に、実装を容易にするためリードピッチを広くすると、パッケージサイズが大きくなり小型化できないという問題があった。
【０００９】
図９に示す従来の半導体装置では、基板下面に取り付けた半田ボールによって基板との接続を行うためパッケージ高さが高くなるという問題があった。そして、基板との接続に基板下面に取り付けた半田ボールを使用するため、パッケージを積層実装できないため複数個のパッケージが必要な場合、実装面積が大きくなるという問題があった。
【００１０】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、大容量化、小型化及び薄型化を図ることができる半導体装置及び実装基板を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る半導体装置は、外部接続用のリードを用いた樹脂封止型の半導体装置であって、リードの片面は樹脂により覆われ、リードの逆面の一部は露出し、リードの露出した部分は、半導体装置の逆面の他の部分と比べて窪んでいる。本発明のその他の特徴は以下に明らかにする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、大容量化、小型化及び薄型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る半導体装置の断面図（ａ）及び上面図（ｂ）である。
【００１４】
図１（ａ）に示すように、ダイパッド１１の片面に、メモリＩＣ等のチップ１２が取り付けられている。そして、チップ１２とリード１３がワイヤ１４により電気的に接続されている。さらに、これら全体が樹脂１５で封止されている。また、図１（ｂ）に示すように、リード１３は、半導体装置の対向する２辺に沿って複数個並べて設けられている。このように、図１に示す半導体装置は、外部接続用のリードを用いた樹脂封止型の半導体装置である。
【００１５】
ここで、リード１３の片面（図１（ａ）では上面）は樹脂１５により覆われている。これにより、リード１３の強度を確保することができる。一方、リード１３の逆面（図１（ａ）では下面）の一部は露出している。このリード１３の露出した部分は、半導体装置の逆面の他の部分と比べて窪んでいる。
【００１６】
更に詳細に説明すると、リード１３は、半導体素子全体よりも薄い平行平板であり、厚み方向において半導体装置の中央寄りに存在する。そして、半導体装置の逆面は、リード１３が露出した部分以外は樹脂により覆われている。そのため、半導体装置の逆面（図１（ａ）では下面）とリード１３の逆面（図１（ａ）では下面）との差により、段差が形成されている。
【００１７】
図２は、図１に示す半導体装置を実装した実装基板を示す断面図（ａ）及び上面図（ｂ）である。
【００１８】
基板１６上に、図１に示す半導体装置１７がリード１３の露出した部分を上にして実装されている。そして、基板１６に設けられたボンディングパッド１８とリード１３が、金線等のワイヤ１９により電気的に接続されている。さらに、ワイヤ１９周辺が樹脂２０で覆われている。
【００１９】
上記の半導体装置ならば、大容量化及び小型化に伴いリードピッチが狭くなっても、リード１３の露出した部分と基板１６をワイヤ１９で接続することができる。従って、大容量化及び小型化を図ることができる
【００２０】
また、リード１３の露出した部分と基板１６とを接続するワイヤ１９のループ高さをリード１３の逆面（図２（ａ）では上面）と半導体装置１７の逆面（図２（ａ）では上面）の差だけ削減できるため、薄型化を図ることができる。
【００２１】
なお、上記の例では、半導体装置が１つのチップを内部に有する場合について説明したが、これに限らず、積層された２以上のチップ内部に有するようにしてもよい。これにより、半導体装置の高機能化が図れる。また、チップを立体的に取り付けるため、パッケージサイズを小さくすることができる。
【００２２】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２に係る半導体装置の断面図である。図１と同じ構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する。
【００２３】
この半導体装置では、ダイパッド１１の裏面にもメモリＩＣ等のチップ２１が取り付けられている。例えば、チップ１２としてＳＲＡＭ、チップ２１としてＦｌａｓｈが用いられる。そして、チップ２１とリード１３がワイヤ２２により電気的に接続されている。なお、図３では、ダイパッドの両面に１つのチップを取り付けているが、これに限らず、ダイパッドの両面に２以上のチップを実装してもよい。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００２４】
また、この実施の形態２に係る半導体装置は、実施の形態１と同様にワイヤを用いて基板上に実装することができる。
【００２５】
上記の実施の形態２に係る半導体装置は、実施の形態１と同様の効果を奏する。そして、ダイパッドの片面だけでなく、両面にチップを積層することで、チップ組み合わせの自由度が向上する。さらに、ダイパッドの両面にチップを実装しているため、チップが同サイズの場合でも、ワイヤ接続のためにスペーサ等を用いてチップ間隙を確保する必要がなく、パッケージを薄型化を図れると共にコスト低減が図れる。
【００２６】
実施の形態３．
図４は、本発明の実施の形態３に係る半導体装置の断面図である。図１と同じ構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する。
【００２７】
この半導体装置では、ダイパッド１１の表面上に、チップ１２とチップ２１が表裏反転して積層されている。例えば、チップ１２としてＳＲＡＭ、チップ２１としてＦｌａｓｈが用いられる。なお、図４では２つのチップを積層しているが、これに限らず、３以上のチップを積層してもよい。即ち、この半導体装置は、表裏反転して積層された２以上のチップを内部に有する。その他の構成は実施の形態２と同様である。
【００２８】
また、この実施の形態３に係る半導体装置は、実施の形態１と同様にワイヤを用いて基板上に実装することができる。
【００２９】
上記の実施の形態３に係る半導体装置は、実施の形態１と同様の効果を奏する。そして、２つのチップを表裏反転して積層しているため、チップが同サイズの場合でも、ワイヤ接続のためにスペーサ等を用いてチップ間隙を確保する必要がなく、パッケージを薄型化を図れると共にコスト低減が図れる。
【００３０】
実施の形態４．
図５は、本発明の実施の形態４に係る半導体装置の上面図である。図１と同じ構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する。
【００３１】
実施の形態１では、図１（ｂ）に示すように、リードは半導体装置の２辺に設けられている。これに対し、実施の形態４では、図５に示すように、リードは半導体装置の４辺に設けられている。その他の構成は実施の形態１と同様である。また、実施の形態４に係る半導体装置も、実施の形態１と同様にワイヤを用いて基板上に実装することができる。
【００３２】
上記の実施の形態４に係る半導体装置は、実施の形態１と同様の効果を奏する。そして、リードを半導体装置の４辺に設けたことにより、実施の形態１よりも更なる大容量化を図ることができる。
【００３３】
実施の形態５．
図６は、本発明の実施の形態５に係る実装基板を示す断面図である。図２と同じ構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する。
【００３４】
実施の形態５では、実施の形態１〜４の何れかに係る半導体装置１７上に、同様の半導体装置２３がリードの露出した部分を上にして実装されている。そして、基板１６に設けられたボンディングパッド１８とリードが、金線等のワイヤ２４により電気的に接続されている。
【００３５】
上記の実施の形態５に係る半導体装置は、実施の形態１〜４と同様の効果を奏する。そして、半導体装置を積層することにより、更なる大容量化、高機能化を図ることができる。また、半導体装置を立体的に実装するため、実装面積が小さくなる。
【００３６】
また、リード１３の露出した部分と基板１６とを接続するワイヤ１９のループ高さをリード１３の逆面（図６では上面）と半導体装置１７の逆面（図６では上面）の差だけ削減できるため、ワイヤ接続のためにスペーサ等を用いて半導体装置の間隙を確保する必要がなく、薄型化を図れると共にコスト低減が図れる。
【００３７】
なお、図６では、２個の半導体装置を積層しているが、３以上の半導体装置を積層しても良い。また、積層される各半導体装置の積層方向を軸として９０ずつ回転させても良い。
【００３８】
実施の形態６．
図７は、本発明の実施の形態６に係る実装基板を示す側面図である。図２と同じ構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する。
【００３９】
実施の形態６では、図７に示すように、実施の形態１〜５の何れかに係る半導体装置１７がリード１３の露出した部分を下にして基板１６上に設けられ、半導体装置１７のリード１３の露出した部分と基板１６が半田ボール２５により電気的に接続されている。
【００４０】
上記の半導体装置ならば、大容量化及び小型化に伴いリードピッチが狭くなっても、リード１３の露出した部分と基板１６を半田ボール２５で接続することができる。従って、大容量化及び小型化を図ることができる
【００４１】
また、リード１３の露出した部分と基板１６とを接続する半田ボール２５の厚みをリード１３の逆面（図７では下面）と半導体装置１７の逆面（図７では下面）の差だけ削減できるため、薄型化を図ることができる。
【００４２】
また、半田ボールを用いることで、半導体装置のリードの露出した部分と基板との電気的な接続を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の断面図（ａ）及び上面図（ｂ）である。
【図２】図１に示す半導体装置を基板に実装した状態を示す断面図（ａ）及び上面図（ｂ）である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る半導体装置の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る半導体装置の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態４に係る半導体装置の上面図である。
【図６】本発明の実施の形態５に係る実装基板を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態６に係る実装基板を示す側面図である。
【図８】従来の半導体装置を示す断面図（ａ）及び上面図（ｂ）である。
【図９】他の従来の半導体装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１１  ダイパッド
１２，２１  チップ
１３  リード
１４，１９，２２，２４  ワイヤ
１５，２０  樹脂
１６  基板
１７，２３  半導体装置
２５  半田ボール
【図１】
2005340245.tif 000003
【図２】
2005340245.tif 000004
【図３】
2005340245.tif 000005
【図４】
2005340245.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005340245.tif 000008
【図７】
2005340245.tif 000009
【図８】
2005340245.tif 000010
【図９】
2005340245.tif 000011