(57)【要約】【課題】樹脂により封止された半導体チップと、樹脂の内部に封止されたインナーリード及び樹脂外部に露出して延在するアウターリードとから成る樹脂封止型半導体装置について、リードの半田付け等におけるリード引き抜き強度を強化する。【解決手段】インナーリードに階段状の段差を形成することにより、引き抜き応力の集中を防止して引き抜き強度を高めた。【選択図】        図２
2007208188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂により封止された半導体チップと、前記半導体チップと電気的接続を取る複数のリードとを備え、前記リードは、前記樹脂の内部に封止されたインナーリードと前記樹脂の外部に露出して延在するアウターリードとから構成される樹脂封止型半導体装置において、
前記インナーリードは、厚さに対する幅の比率が０．７〜１．３であり、かつ、段差を有する形状であることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項２】
複数の前記アウターリードは、前記樹脂の外部に露出する露出部近傍において配列しており、
前記段差は、前記アウターリードが露出部近傍において配列する配列方向に対して、直角方向に形成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半導体装置。
【請求項３】
複数の前記アウターリードは、前記樹脂の外部に露出する露出部近傍において配列しており、
前記段差は、前記アウターリードが露出部近傍において配列する配列方向に対して、平行方向に形成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半導体装置。
【請求項４】
前記段差は、前記インナーリードの厚さ又はインナーリードの幅の１／４以上であり、前記インナーリードの厚さ又はインナーリードの幅の３倍以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項５】
複数の前記アウターリードは、前記樹脂の外部に露出する露出部近傍において配列しており、前記配列したアウターリード間の間隙は、アウターリードの幅よりも小さいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載の樹脂封止型半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂封止型半導体装置に係り、特にリードの引き抜き応力に対して堅牢な樹脂封止型半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂封止型半導体装置の半導体パッケージは、半導体チップと、この半導体チップから電極を取り出すためのリードを有し、半導体チップの全部及びリードの一部が封止樹脂に覆われている。近年、半導体パッケージの小型化、軽量化が進む中、リードの引き抜き強度の向上が求められてきた。
【０００３】
この対策として、リードが封止樹脂により覆われるインナーリード中央に開口部からなるアンカーホールを設け、封止樹脂を流し込んで半導体チップを封止する際にこのアンカーホールにも樹脂を充填し、この充填された樹脂をアンカーとして引き抜き強度を高める、というものである。また、インナーリードに切り欠き部を設け、この切り欠き部に充填された樹脂によりリードを固定して引き抜き強度を向上させる、という方法も提案されている。
【０００４】
図５は、従来公知の樹脂封止型半導体装置に用いられるリードフレームの上面図であり、図６は、図５の破線で示した部分まで樹脂封止した樹脂封止型半導体装置のＢ−Ｂ’部分の断面図である（特許文献１を参照）。
【０００５】
図５及び図６において、リードフレームの素子搭載部１の上に半導体チップ６が搭載されている。半導体チップ６を搭載する素子搭載部１は、吊ピン４により支持されている。各インナーリード２と半導体チップ６の上のボンディングパッド７とは、ワイヤー８により接続されている。そして、半導体チップ６を封止する樹脂は破線５の部分までモールドされる。
【０００６】
インナーリード２には、突起１０及び突起１０を形成したことによるアンカーホール３が形成されている。また、吊ピン４にもアンカーホール３が形成されている。突起１０はインナーリード２の中央部を一部残して打ち抜き、そのうち抜いた部分を上方又は下方に折り曲げることにより形成している。
【０００７】
この突起１０及びアンカーホール３は、引き抜きの影響によるチップの応力を防止するために設けられている。突起１０の周囲及び突起１０を折り曲げた後のアンカーホール３の内部に樹脂が充填されて、インナーリード２及び吊ピン４の引き抜きが防止できる、というものである。
【特許文献１】特開平６−７７３８０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、インナーリード部にアンカーホールを設けて樹脂を充填する方法や、切り欠き部を設けて樹脂を充填する方式においては、アンカーホール部の樹脂や切り欠き部の樹脂に応力集中が発生して引き抜き強度を上げることができない、という課題があった。特に狭ピッチで配置されたアウターリードの場合や、大電流を流す必要からアウターリードの幅対厚さの比率が１又は１以上の場合に、引き抜き強度が低下した。また、この様にリードの幅が狭くなり、その反面リードの板厚が厚くなると、上記従来例のような突起部を形成することも困難になる、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【００１０】
請求項１に係る発明においては、樹脂により封止された半導体チップと、前記半導体チップと電気的接続を取る複数のリードとを備え、前記リードは、前記樹脂の内部に封止されたインナーリードと前記樹脂の外部に露出して延在するアウターリードとから構成される樹脂封止型半導体装置において、前記インナーリードは、厚さに対する幅の比率が０．７〜１．３であり、かつ、段差を有する形状であることを特徴とする樹脂封止型半導体装置とした。
【００１１】
請求項２に係る発明においては、複数の前記アウターリードは、前記樹脂の外部に露出する露出部近傍において配列しており、前記段差は、前記アウターリードが露出部近傍において配列する配列方向に対して、直角方向に形成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半導体装置とした。
【００１２】
請求項３に係る発明においては、複数の前記アウターリードは、前記樹脂の外部に露出する露出部近傍において配列しており、前記段差は、前記アウターリードが露出部近傍において配列する配列方向に対して、平行方向に形成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半導体装置とした。
【００１３】
請求項４に係る発明においては、前記段差は、前記インナーリードの厚さ又はインナーリードの幅の１／４以上であり、前記インナーリードの厚さ又はインナーリードの幅の３倍以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂封止型半導体装置とした。
【００１４】
請求項５に係る発明においては、複数の前記アウターリードは、前記樹脂の外部に露出する露出部近傍において配列しており、前記配列したアウターリード間の間隙は、前記アウターリードの幅よりも小さいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載の樹脂封止型半導体装置とした。
【発明の効果】
【００１５】
インナーリードを段差形状としたことにより、インナーリードに孔を設けてアンカーホールとした場合やインナーリードに切り欠き部を設けた場合と比較して、封止樹脂に対する応力集中を分散させることができために、リードの引き抜きに対する強度を向上させることができる、という効果を有する。
【００１６】
また、リードが狭ピッチで厚くなるに従い、インナーリードに突起等を設けるような加工が困難になるが、そのような加工を施す必要が無く、簡便に形成することができる、という利点を有する。
【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、図面を用いて詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本実施の形態における樹脂封止型半導体装置１５の外観図である。図１において、樹脂封止型半導体装置１５は、図示しない半導体チップ２２及びインナーリード２３を封止している封止樹脂２０と、複数のアウターリード２４とを備えている。アウターリード２４の樹脂の外部に露出する露出部は、一方向に配列している。
【００１９】
図２は、図１に示した樹脂封止型半導体装置１５のＣ−Ｃ’部分の模式的部分断面図である。同一の符号は同一の機能又は構成を示す。半導体チップ２２がダイパット２１の上に載置され、ハンダ２５により接着されている。なお、ダイパット２１と半導体チップ２２とは導電性接着材により接着することができる。また、一端が半導体チップ２２の近傍に位置するインナーリード２３と、他端が外部に延在するアウターリード２４からなるリードが配置されている。半導体チップ２２の上にはボンディングパッド２６が形成されており、このボンディングパッド２６とインナーリード２３の端部とはワイヤー２７により接続されている。そして、半導体チップ２２、ダイパット２１、ワイヤー２７及びインナーリード２３が封止樹脂２０により封止されている。
【００２０】
本実施の形態における樹脂封止型半導体装置１５は、インナーリード又はアウターリードの厚さと幅は０．５ｍｍ角の形状を有する。電源回路用のＩＣにおいては、大電流を流す必要のために、通常の半導体装置と比較してリード部の厚さを厚くしている。一方、アウターリード間の間隙は、回路の高密度実装の要請から狭く形成している。本実施の形態においては、樹脂近傍において露出して延在するアウターリード間の間隙Ｇは０．３９ｍｍとしている。
【００２１】
インナーリード２３のＡ部においては、階段状の段差が設けられている。この段差を設けることにより、アウターリード２４に引張り応力が加えられたときの応力を分散させることができるようになる。本実施の形態に係る段差構造によれば、アンカーホール構造及び切りかき構造と比較して、応力集中を３０％〜４０％減少させることができる。これにより、これら従来方式と比較して、リードの引き抜き強度を大幅に向上させることができる。特に応力が問題となる、アウターリード２４の曲げ加工する場合や、アウターリード２４をプリント基板等にハンダ付けする場合において上記効果を発揮することができる。
【００２２】
図３は、インナーリードＡ部を拡大した斜視図である。半導体チップ２２はＸ−Ｙ平面に載置されている。封止樹脂２０の外部に露出する露出部近傍のアウターリード２４はＹ方向に配列している。インナーリード２３の段差はＺ方向に形成されている。そして、インナーリード２３の厚さＴ０に対して、Ｚ方向の段差Ｄ１を設けている。この階段状の段差は、インナーリードの曲げ加工又はツブシ加工などのプレス加工により形成する。そのために、リードが狭ピッチでかつインナーリードの板厚が厚くなり、例えば０．５ｍｍ以上となる場合や、インナーリード又は樹脂近傍のアウターリードの板厚対幅の比率が０．７〜１．３の形状であっても、容易に形成することができる。また、インナーリード又はアウターリードの幅よりリード間隔が狭くなる場合でも、同様に形成が容易である。
【００２３】
また、この段差Ｄ１の大きさとしては、インナーリードの板厚をＴ０として、Ｔ０／４〜３Ｔ０の範囲において形成するのが好ましい。より好ましくは、段差Ｄ１をＴ０／３より大きくする。段差がＴ０／３より小さくなるに従いリードの引き抜き応力の大きさが小さくなるためである。また、段差Ｄ１をインナーリードの厚さＴ０の３倍以下とするのは封止樹脂２０の外形上の制約からである。また、より好ましくは、段差Ｄ１は厚さＴ０よりも小さくする。段差Ｄ１が厚さＴ０よりも大きくなると、プレス加工による段差部の肉厚が薄くなり、引き抜き応力が低下するためである。
【００２４】
図４は、インナーリードＡ部を拡大した斜視図であり、本発明の他の実施の形態を示す。半導体チップ２２はＸ−Ｙ平面に載置され、封止樹脂２０の外部に露出する露出部近傍のアウターリード２４はＹ方向に配列している。インナーリード２３の段差はアウターリード２４の配列方向であるＹ方向に形成されている。この様にインナーリードの板厚に対して横方向に段差を形成することにより、インナーリード２３の引き抜き強度を大きくすることができる。特に、インナーリードの板厚が厚くなり、例えば０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの板厚となる場合や、板厚対幅の比率が０．７〜１．３の形状となる場合に、より有効である。
【００２５】
また、この場合にも、段差Ｄ２の大きさとしては、インナーリード２３の幅をＷ０として、Ｗ０／４〜３Ｗ０の範囲において形成するのが好ましい。段差Ｄ２として、より好ましくはＷ０／３より大きくする。段差Ｄ２がＷ０／３以下ではリードの引き抜き応力が小さくなるためである。また、３Ｗ０以下とするのは封止樹脂２０の外形上の制約があるためである。この様に、板厚に対して横方向に階段状の段差を形成する場合は、リードフレームの打ち抜き加工時に同時に形成することができる、という利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態に係る樹脂封止型半導体装置の外観図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る樹脂封止型半導体装置の概念的部分断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るインナーリードＡ部を拡大した斜視図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係るインナーリードＡ部を拡大した斜視図である。
【図５】従来公知の樹脂封止型半導体装置に用いられるリードフレームの上面図である。
【図６】従来公知の樹脂封止型半導体装置のＢ−Ｂ’部分の断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１５  樹脂封止型半導体装置
２０  封止樹脂
２１  ダイパット
２２  半導体チップ
２３  インナーリード
２４  アウターリード
２５  ハンダ
【図１】
2007208188.tif 000003
【図２】
2007208188.tif 000004
【図３】
2007208188.tif 000005
【図４】
2007208188.tif 000006
【図５】
2007208188.tif 000007
【図６】
2007208188.tif 000008