(57)【要約】【課題】半導体チップからダイパッドへ効率良く放熱する半導体装置を実現できるようにする。【解決手段】半導体装置は、ダイパッド１２１を含むリードフレーム１０２と、ダイパッド１２１のチップ搭載領域にダイボンド材１３２により接合された半導体チップ１０１とを備えている。チップ搭載領域は、半導体チップ１０１に間隔をおいて外嵌する第１の部分１２４ａと、第１の部分１２４ａよりもその壁面と半導体チップ１０１の側面との間隔が大きい第２の部分１２４ｂとを含む凹部１２４である。半導体チップ１０１の側面と凹部１２４の壁面との間にはダイボンド材１３２が充填されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイパッドを含むリードフレームと、
前記ダイパッドのチップ搭載領域にダイボンド材により接合された半導体チップとを備え、
前記チップ搭載領域は、前記半導体チップに間隔をおいて外嵌する第１の部分と、前記第１の部分よりもその壁面と前記半導体チップの側面との間隔が大きい第２の部分とを含む凹部であり、
前記半導体チップの側面と前記凹部の壁面との間には前記ダイボンド材が充填されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記半導体チップは、平面方形状であり、
前記第２の部分は、前記半導体チップの角部と対応する部分に形成されてい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】
前記凹部は、前記半導体チップの厚さの１０分の１以上且つ前記半導体チップの厚さ未満の深さであ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】
前記第１の部分における前記半導体チップの側面と前記凹部の壁面との間隔は、５μｍ以上且つ２００μｍ以下であ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】
前記半導体チップは、平面方形状であり、
前記半導体チップの厚さは、長辺の長さの２０分の１以上であ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６】
前記ダイパッドにおける前記凹部が形成された部分の厚さは、前記ダイパッドにおける他の部分の厚さと等し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７】
前記凹部は、半切断プレス加工により形成されていることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記ダイパッドは、その上面が前記凹部の側から外縁部に向かって次第に低くなるように傾斜してい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９】
前記ダイパッドは、底板と、前記底板の上に接合された枠体とを有してい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１０】
前記枠体は、その高さが前記凹部の側から外縁部に向かって次第に低くなるように傾斜していることを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記半導体チップ及びリードフレームを封止する絶縁モールドをさらに備え、
前記リードフレームは、前記絶縁モールドの外側に突出した複数のリードを有してい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１２】
前記複数のリードの１つは、前記ダイパッドと一体であることを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記半導体チップはチップ端子を有し、
前記チップ端子と前記リードとはバンプにより接続されていることを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置。
【請求項１４】
前記ダイパッドは、実装基板に実装された際に、前記半導体チップを搭載した面と反対側の面が前記実装基板側となるように、前記リードと接続されていることを特徴とする請求項１３に記載の半導体装置。
【請求項１５】
前記ダイパッドは、実装基板に実装された際に、前記半導体チップを搭載した面が前記実装基板側となるように、前記リードと接続されていることを特徴とする請求項１３に記載の半導体装置。
【請求項１６】
前記ダイパッドは、前記半導体チップを搭載した面と反対側の面が前記絶縁モールドから露出していることを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置。
【請求項１７】
前記リードは、前記絶縁モールドに覆われたインナーリード部と、前記絶縁モールドから突出したアウターモールド部とを有し、
前記インナーリード部の厚さは、前記アウターリード部側の部分よりも、前記半導体チップ側の部分において薄いことを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置。
【請求項１８】
前記インナーリード部の厚さは、前記アウターリード部側から前記半導体チップ側に向かって連続的に薄くなっていることを特徴とする請求項１７に記載の半導体装置。
【請求項１９】
前記半導体チップは、発光ダイオードであることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、特にリードフレームを用いた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置は、半導体チップを金属製のダイパッドに接合し、半導体チップの電極端子とリードとを金属ワイヤを用いて接続した構造となっている。半導体チップをダイパッドにダイボンド材を用いて接合することにより、半導体チップから発生する熱を、ダイパッドを介して放熱することが可能となる。
【０００３】
近年、半導体チップの高集積化に伴い、半導体チップの発熱量が増大している。一般に、半導体チップは、その底面がダイボンド材を介してダイパッドと接合されている。このため、半導体チップにおいて発生する熱は、その底面からダイパッドに伝わり、放熱される。一方、半導体チップの微細化も進められており、半導体チップの底面積は小さくなる傾向にある。このため、半導体チップの底面からダイパッドへ放熱することが次第に困難となってきている。
【０００４】
半導体チップからダイパッドへ効率良く放熱するために、半導体チップの底面からだけでなく、側面からもダイパッドへ熱を伝えられるようにすることが考えられる。具体的には、ダイパッドに凹部を設け、この凹部に半導体チップをはめ込むことが考えられる。例えば、特許文献１にはダイパッドに浅い凹部を有するリードフレームが開示されている。しかし、この凹部は半導体チップの位置決め用であり、その深さは半導体チップの厚さの５分の１程度である。また、半導体チップの側面と凹部の壁面とは接合されていない。このため、半導体チップからダイパッドへの熱の伝達にはほとんど寄与しない。
【０００５】
また、特許文献２には、半導体チップを取り囲むような側壁部を有する深皿形状のダイパッドを有するリードフレームが開示されている。しかし、このリードフレームは半導体チップの吸湿を低減することを目的としており、半導体チップの側面と凹部の側壁との間には封止樹脂が充填されている。このため、半導体チップの側面からダイパッドへの熱の伝達効率は非常に低い。
【０００６】
特許文献３には、上部が広がった傾斜した壁面を有する凹部の底面に半導体チップを接合した例が開示されている。この場合には、半導体チップが発光ダイオードであり、凹部は発光ダイオードからの光を効率良く外部に取り出すために設けられている。このため、半導体チップの側面と凹部の壁面との間隔が大きく、さらに半導体チップの側面と凹部の壁面との間には樹脂又はガラス等が充填されている。従って、半導体チップの側面からの放熱にはほとんど寄与しない。
【０００７】
特許文献４には、凹部内に半導体チップを配置し、半導体チップの側面と凹部の壁面との間に伝熱性物質を充填した半導体装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−４７８１０号公報
【特許文献２】特開平５−２９５２９号公報
【特許文献３】特開２００１−３６１４５号公報
【特許文献４】実開平５−７３９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記従来の半導体装置には、以下のような問題がある。半導体チップの底面及び側面と、凹部の底面及び壁面との間に充填する伝熱性物質には、フィラーを混合したペースト状のダイボンド材又はフィルム状のダイボンド材等を使用する必要がある。これらのダイボンド材の熱伝導率は、０．２Ｗ／ｍ・Ｋ〜数Ｗ／ｍ・Ｋ程度でしかない。これは半導体チップの基板であるシリコン（約１４８Ｗ／ｍ・Ｋ）及びダイパッドである銅合金（約２００Ｗ／ｍ・Ｋ〜３６０Ｗ／ｍ・Ｋ）と比べて、桁違いに低い。また、金属はんだ（数十Ｗ／ｍ・Ｋ）と比べても非常に低い。さらに、伝熱性物質を半導体チップと凹部との間に均一に充填するためには、半導体チップと凹部との間に十分な隙間を確保しなければならない。このため、半導体チップからダイパッドへの十分な熱の伝達ができないという問題がある。
【００１０】
本発明は、前記の問題を解決し、半導体チップからダイパッドへ効率良く放熱する半導体装置を実現できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の目的を達成するため、本発明は半導体装置を、ダイパッドに形成された余剰のダイボンド材を流し込む部分を有する凹部にダイボンド材を介して半導体チップを接合する構成とする。
【００１２】
本発明に係る半導体装置は、ダイパッドを含むリードフレームと、ダイパッドのチップ搭載領域にダイボンド材により接合された半導体チップとを備え、チップ搭載領域は、半導体チップに間隔をおいて外嵌する第１の部分と、第１の部分よりもその壁面と半導体チップの側面との間隔が大きい第２の部分とを含む凹部であり、半導体チップの側面と凹部の壁面との間にはダイボンド材が充填されている。
【００１３】
本発明の半導体装置は、チップ搭載領域が、半導体チップに間隔をおいて外嵌する第１の部分と、第１の部分よりもその壁面と半導体チップの側面との間隔が大きい第２の部分とを含む凹部である。このため、半導体チップをチップ搭載部に接合する際に、余剰のダイボンド材は第２の部分に流れ込む。従って、第１の部分における半導体チップの側面と凹部の壁面との間隔を小さくしても、半導体チップの側面と凹部の壁面との間に均一にダイボンド材が充填された状態で接合される。その結果、半導体チップの側面からダイパッドへ効率良く熱を伝えることができ、放熱性に優れた半導体装置を実現することができる。
【００１４】
本発明の半導体装置において、半導体チップは、平面方形状であり、第２の部分は、半導体チップの角部と対応する部分に形成されていてもよい。
【００１５】
本発明の半導体装置において、凹部は、半導体チップの厚さの２分の１以上且つ半導体チップの厚さ未満の深さとすればよい。
【００１６】
本発明の半導体装置において、第１の部分における半導体チップの側面と凹部の壁面との間隔は、５μｍ以上且つ２００μｍ以下とすればよい。
【００１７】
本発明の半導体装置において、半導体チップは、平面方形状であり、半導体チップの厚さは、長辺の長さの２０分の１以上とすればよい。
【００１８】
本発明の半導体装置において、ダイパッドにおける凹部が形成された部分の厚さは、ダイパッドの他の部分における厚さと等しくてもよい。
【００１９】
本発明の半導体装置において、凹部は、半切断プレス加工により形成してもよい。
【００２０】
本発明の半導体装置において、ダイパッドは、その上面が凹部の側から外縁部に向かって次第に低くなるように傾斜していてもよい。
【００２１】
本発明の半導体装置において、ダイパッドは、底板と底板の上に接合された枠体とを有していてもよい。
【００２２】
本発明の半導体装置において、枠体は、その高さが凹部の側から外縁部に向かって次第に低くなるように傾斜していてもよい。
【００２３】
本発明の半導体装置は、半導体チップ及びリードフレームを封止する絶縁モールドをさらに備え、リードフレームは、絶縁モールドの外側に突出した複数のリードを有していてもよい。
【００２４】
本発明の半導体装置において、複数のリードの１つは、ダイパッドと一体であってもよい。
【００２５】
本発明の半導体装置において、半導体チップはチップ端子を有し、チップ端子とリードとはバンプにより接続されていてもよい。
【００２６】
本発明の半導体装置において、ダイパッドは、実装基板に実装された際に、半導体チップを搭載した面と反対側の面が実装基板側となるように、リードと接続されていてもよい。
【００２７】
本発明の半導体装置において、ダイパッドは、実装基板に実装された際に、半導体チップを搭載した面が実装基板側となるように、リードと接続されていてもよい。
【００２８】
本発明の半導体装置において、ダイパッドは、半導体チップを搭載した面と反対側の面が絶縁モールドから露出していてもよい。
【００２９】
本発明の半導体装置において、リードは、絶縁モールドに覆われたインナーリード部と、絶縁モールドから突出したアウターモールド部とを有し、インナーリード部の厚さは、アウターリード部側の部分よりも、半導体チップ側の部分において薄くてもよい。
【００３０】
本発明の半導体装置において、インナーリード部の厚さは、アウターリード部側から半導体チップ側に向かって連続的に薄くなっていてもよい。
【００３１】
本発明の半導体装置において、半導体チップは、発光ダイオードであってもよい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係る半導体装置によれば、半導体チップからダイパッドへ効率良く放熱する半導体装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】(ａ)及び（ｂ）は一実施形態に係る半導体装置を示し、(ａ)は平面図であり、（ｂ）は(ａ)のＩｂ−Ｉｂ線における断面図である。
【図２】一実施形態に係る半導体装置の変形例を示す平面図である。
【図３】一実施形態に係る半導体装置の変形例を示す平面図である。
【図４】一実施形態に係る半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図５】一実施形態に係る半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図６】一実施形態に係る半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図７】一実施形態に係る半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図８】一実施形態に係る半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図９】一実施形態に係る半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図１０】一実施形態に係る半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図１１】一実施形態に係る半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図１２】一実施形態に係る半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図１３】一実施形態に係る半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図１４】一実施形態に係る半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図１５】一実施形態に係る半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図１６】一実施形態に係る半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図１７】一実施形態に係る半導体装置の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、一実施形態に係る半導体装置は、ＱＦＰ（Quad Flat Package）タイプの半導体装置であり、半導体チップ１０１が、リードフレーム１０２に搭載されている。リードフレーム１０２は、半導体チップ１０１を搭載するダイパッド１２１と、半導体チップ１０１のチップ端子１１１とワイヤ１３１により接続されたリード１２２とを有している。半導体チップ１０１及びリードフレーム１０２は、樹脂からなる絶縁モールド１３３により封止されている。但し、図１(ａ)においては、ワイヤ１３１及び絶縁モールド１３３の図示を省略している。リード１２２は、絶縁モールド１３３に覆われたインナーリード部１２２Ａと、絶縁モールド１３３の外側に突出したアウターリード部１２２Ｂとを有している。半導体チップ１０１は、ダイパッド１２１のチップ搭載領域にダイボンド材１３２により接合されている。チップ搭載領域は、ダイパッド１２１に形成された凹部１２４である。凹部１２４は、半導体チップ１０１に間隔をおいて外嵌した第１の部分１２４ａと、半導体チップ１０１の角部と対応する部分に設けられた第２の部分１２４ｂとを含む。第２の部分１２４ｂは、半導体チップ１０１の側面と凹部の壁面との間隔が第１の部分１２４ａよりも大きい。
【００３５】
本実施形態においては、凹部１２４の深さは、半導体チップ１０１の高さとほぼ等しく、半導体チップ１０１は底面だけでなく、側面の大部分もダイボンド材１３２によりダイパッド１２１と接合されている。このため、半導体チップ１０１とダイパッド１２１との接触面積Ａは、Ａ＝Ｌ×Ｂ＋（Ｌ＋Ｂ）×Ｈ×２となる。但し、Ｌは半導体チップ１０１の縦方向の長さであり、Ｂは半導体チップ１０１の横方向の長さであり、Ｈは半導体チップ１０１の厚さである。このように、底面だけがダイパッド１２１と接合されている場合よりも、（Ｌ＋Ｂ）×Ｈだけ接触面積が大きくなる。熱抵抗θは、θ＝ｔ/（λ・Ａ)  （但し、λはダイボンド材の熱伝導率であり、ｔはダイボンド材の厚さである。）であるため、半導体チップ１０１を凹部に収容して接触面積Ａを大きくすることにより、熱抵抗θを低減できる。
【００３６】
熱抵抗θを小さくするためには、接触面積Ａを大きくするだけでなく、ダイボンド材の厚さｔをできるだけ薄くすることが好ましい。半導体チップを凹部に搭載する場合、凹部のサイズを半導体チップの外形と正確に同じにできれば、半導体チップの側面と凹部の壁面とが直接接するため最も熱抵抗を小さくできる。しかし、実際にはこのような加工は不可能である。このため、予め凹部にダイボンド材を薄く塗布し、半導体チップの側面と凹部の壁面との間にダイボンド材が均一に充填されるようにする必要がある。しかし、ダイボンド材は一般にフィラーを含み粘度が大きいため、塗布する厚さを薄くすることには限界がある。また、半導体チップの側面と凹部の壁面との間隔を小さくするためには、ダイボンド材を塗布する厚さを正確に制御する必要がある。例えば、ダイボンド材が不足すればボイドが発生する。一方、過剰になればダイボンド材があふれ出し、半導体チップの素子形成面に回り込んでしまう。このため、半導体チップの側面と凹部の壁面との間隔を小さくすることは困難である。
【００３７】
一方、本実施形態の半導体装置は、凹部１２４が半導体チップ１０１に間隔をおいて外嵌した第１の部分１２４ａと、半導体チップ１０１の角部と対応する部分に設けられた第２の部分１２４ｂとを含む。このため、第１の部分１２４ａにおける余剰のダイボンド材は、第２の部分１２４ｂに流れ込む。このため、第１の部分１２４ａにおいて半導体チップ１０１の側面と凹部１２４の壁面との間隔を非常に小さくすることができる。例えば、第１の部分１２４ａにおける半導体チップ１０１の側面と凹部１２４の壁面との間隔は、５μｍ〜２００μｍ程度とすることができる。このため、ダイボンド材１３２の厚さｔを薄くすることができ、熱抵抗をさらに低減できる。
【００３８】
本実施形態においては、凹部１２４の深さを半導体チップ１０１の厚さとほぼ等しくしている。このようにすれば、半導体チップ１０１を凹部１２４に収容した際に半導体チップ１０１側面のほぼ全面がダイパッド１２１と接合されることになり、接触面積を最大とすることができる。しかし、必ずしも凹部１２４の深さを半導体チップ１０１の厚さと等しくする必要はなく、半導体チップ１０１の厚さの１／１０以上あれば、接触面積の増大による熱抵抗の低減効果が得られ、より効果的に熱抵抗を低減するためには１／２以上とすることが好ましい。但し、凹部１２４の深さが半導体チップ１０１の厚さよりも大きくなると、半導体チップ１０１の素子形成面にダイボンド材１３２が回り込むおそれがある。このため、凹部１２４の深さは半導体チップ１０１の厚さよりも小さいことが好ましい。半導体チップ１０１の下面と凹部１２４の底面との間にもダイボンド材１３２が存在するため、凹部１２４の深さは厳密には半導体チップ１０１の厚さと半導体チップ１０１の下側に存在するダイボンド材１３２の厚さとの和に基づいて設計する必要がある。しかし、半導体チップ１０１の下側に存在するダイボンド材１３２の厚さは、半導体チップ１０１の厚さよりも薄く、通常は無視してかまわない。
【００３９】
半導体チップ１０１の形状は特に問わないが、あまりにも極端に厚さが薄い場合には、側面からの放熱が小さくなる。半導体チップ１０１が平面方形状の場合には、半導体チップの厚さが、長辺の長さの１／２０以上である場合には、チップ搭載部を凹部とする効果が特に大きくなる。但し、半導体チップの厚さは、基板の厚さによってほぼ決まるため、最大でも０．５ｍｍ〜０．８ｍｍ程度となる。
【００４０】
本実施形態においては、第２の部分１２４ｂを平面三角形状としているが、余剰のダイボンド材１３２を吸収できればよく、どの様な平面形状であってもよい。例えば、図２に示すように平面方形状としてもよく、図３に示すように平面円形状としてもよい。本実施形態においては、半導体チップ１０１が平面方形状であり、その４つの角部に対応して第２の部分１２４ｂを４個所設けているが、全ての角部の設ける必要はなく、少なくとも１つの角部に設けられていればよい。また、角部以外の部分に設けられていてもよい。但し、全ての角部又は対称の角部若しくは辺部に余剰のダイボンド材１３２を吸収する部分を設けることによりダイボンド材１３２の流れを対称にし、半導体チップ１０１と凹部１２４との間に均一にダイボンド材１３２を充填することが容易となる。このため、半導体チップ１０１から周囲への不均一な熱伝導をおさえることができる。半導体チップ１０１は平面方形状である必要はなく、平面三角形状、平面６角形状又は平面８角形状等の平面多角形状や平面円形状等であって問題はない。
【００４１】
図１〜３においては、ダイパッド１２１の凹部１２４を囲む部分の上面が平坦に形成されている例を示したが、図４に示すように凹部１２４を囲む部分は、その高さが外縁部に向かって次第に低くなるように傾斜していてもよい。このようにすれば、ワイヤ１３１がダイパッド１２１と接触する危険性を小さくすることができる。
【００４２】
図１〜３においては、ダイパッド１２１の半導体チップ１０１を搭載する面と反対側の面（裏面）が絶縁モールド１３３に覆われている構成を示したが、図５に示すようにダイパッド１２１の裏面が絶縁モールド１３３から露出している構成としてもよい。このような構成とすれば、ダイパッド１２１の裏面にヒートシンク又は冷却器等を直接接触させることができ、放熱性をさらに向上させることができる。
【００４３】
凹部１２４は、どのようにして形成してもよい。例えば、銅合金等の金属板を切削又はエッチングすることにより形成すればよい。また、半切断プレス加工等により形成してもよい。この場合には、図６に示すようにダイパッド１２１の裏面に凹部１２４に対応して凸部が形成される。このため、ダイパッド１２１の厚さは、凹部１２４と他の部分とにおいてほぼ等しくなる。プレスの精度等にもよるが、凹部１２４における厚さｄ１と他の部分における厚さｄ２との差は±１０％以下とすることができる。また、ダイパッド１２１の裏面に凸部が形成されているため、ダイパッド１２１の裏面を絶縁モールド１３３から露出させることが容易となるという利点も得られる。
【００４４】
また、図７に示すように底板１２１Ａと枠体１２１Ｂとを接合することにより、凹部１２４を形成してもよい。このようにすれば、インナーリード部１２２Ａの端部と、ダイパッド１２１の端部と平面視において重ねることができ、半導体装置のサイズを大きくすることなく、ダイパッド１２１のサイズを大きくすることが容易にできるという利点も得られる。また、図７に示すように、半導体チップ１０１側から反対側に向かって枠体１２１Ｂの高さが次第に低くなるようにすることが容易であり、このようにすればワイヤ１３１とダイパッド１２１とが接触する危険性を小さくすることができる。なお、底板１２１Ａの裏面は絶縁モールド１３３に覆われていなくてもよい。
【００４５】
図１〜７において、半導体チップ１０１のチップ端子１１１とインナーリード部１２２Ａとをワイヤ１３１により接続する例を示したが、図８に示すようにバンプ１３４により接続してもよい。バンプ１３４は、高さを１００μｍ以下とすればよい。このようにすれば、リード１２２と半導体チップ１０１との間隔を小さくでき、半導体チップ１０１において発生した熱をリード１２２へ効率良く伝達し、放熱することができる。
【００４６】
図８は、半導体装置をプリント基板等の実装基板１５１等に実装した際に、ダイパッド１２１の裏面が実装基板１５１側となるようにした例を示しているが、図９に示すようにダイパッド１２１の裏面が実装基板１５１と反対側となるようにしてもよい。図８及び図９においても、ダイパッド１２１の裏面は絶縁モールド１３３に覆われていなくてもよい。
【００４７】
図８及び図９においては、インナーリード部１２２Ａの厚さを一定とした例を示したが、図１０及び図１１に示すように半導体チップ１０１側においてアウターリード部１２２Ｂ側よりも厚さを薄くしてもよい。このようにすることにより、リード１２２のピッチを狭くすることができ、ピン数が多い場合にも半導体装置を小さくできる。
【００４８】
図１０及び図１１においては、インナーリード部１２２Ａの厚さを連続的に変化させた例を示したが、図１２及び図１３に示すように、段差を設けるようにしてもよい。段差を設ける場合には、図１４及び図１５に示すようにしてもよい。
【００４９】
図１６に示すように、半導体チップ１０１を発光ダイオード（ＬＥＤ）又はレーザダイオード等の発光素子としてもよい。この場合には絶縁モールド１３３の一部を、透明樹脂等からなる透明窓１３６とすればよい。ＬＥＤの場合にはチップの底面積が小さい場合が多く、側面からも放熱できるようにすることの効果が大きい。発光素子に代えて、可視光若しくは赤外光等の受光素子又はイメージセンサ等とすることも可能である。
【００５０】
また、図１７に示すようにリード１２２の１つをダイパッド１２１と一体としてもよい。このようにすれば、ダイパッド１２１のトータルの面積が大きくなるため、放熱効果をさらに向上させることができる。また、半導体チップ１０１の裏面に電極を設け、ダイボンド材１３２を導電性とすれば、ダイパッド１２１と一体となったリード１２２とチップ端子１１１とをワイヤ１３１により接続しなくてもよい。ＱＦＰの場合にも、リード１２２の少なくとも１つをダイパッド１２１と一体としてもよい。
【００５１】
本実施形態において、ダイパッド１２１及びリード１２２は銅又は銅を含む合金等とすればよい。チップ端子１１１とリード１２２とを接続するワイヤは例えばアルミニウム線とすればよい。バンプ１３４は、金ワイヤバンプ又ははんだバンプ等とすればよい。絶縁モールド１３３は、絶縁性の樹脂又はセラミックス等とすればよい。
【００５２】
ダイボンド材は、熱伝導率λが１Ｗ／ｍ・Ｋ〜５０Ｗ／ｍ・Ｋ程度ある材料を用いることが好ましい。可能であればさらに熱伝導率が高い材料であってもよい。また、厚さが薄いことが好ましく、ダイボンド材の材質により異なるが１μｍ〜４０μｍ程度とすることが好ましい。種々の材質のダイボンド材を用いることができるが、熱ストレスの観点から、銀に代表される金属等のフィラーを樹脂へ配合したペースト又はグリスが好ましい。樹脂は熱伝導率が高いものが好ましく、エポキシ及びアクリル等を用いることができる。この場合、樹脂骨格の熱伝導率を０．２Ｗ／ｍ・Ｋ〜０．５Ｗ／ｍ・Ｋとすることができ、さらに樹脂骨格を改良することにより樹脂骨格の熱伝導率を１Ｗ／ｍ・Ｋ程度まで高めることができる。このような、樹脂に金属等のフィラーを加えたダイボンド材の場合、ほとんどの熱伝導をフィラーにて担うことができる。フィラーは金属だけでなく、カーボンナノチューブ等の炭素フィラーとしてもよい。金属又は炭素フィラーを配合したダイボンド材を用いることによりλを１Ｗ／ｍ・Ｋ〜２０Ｗ／ｍ・Ｋ程度とすることができる。金属フィラーを配合したペースト等を用いることによりコストも低減できる。接合部の厚さを薄くするためには配合するフィラーの径をできるだけ小さくすることが好ましい。はんだ等の溶融金属からなるダイボンド材を用いた場合には接合工程のコストがかかるが、λを５０Ｗ／ｍ・Ｋ程度とすることができ、熱伝導をより向上できる。溶融金属の場合、金属側の濡れ性を向上させることにより接合部の厚さをより薄くすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明に係る半導体装置は、半導体チップからダイパッドへ効率良く放熱する半導体装置を実現でき、特に発熱量が大きい半導体装置等として有用である。
【符号の説明】
【００５４】
１０１      半導体チップ
１０２      リードフレーム
１１１      チップ端子
１２１      ダイパッド
１２１Ａ    底板
１２１Ｂ    枠体
１２２      リード
１２２Ａ    インナーリード部
１２２Ｂ    アウターリード部
１２４      凹部
１２４ａ    第１の部分
１２４ｂ    第２の部分
１３１      ワイヤ
１３２      ダイボンド材
１３３      絶縁モールド
１３４      バンプ
１３６      透明窓
１５１      実装基板
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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