(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱板の半導体素子搭載部上に半導体素子が固着され、前記半導体素子と第１の外部リードとが内部リードを介して電気的に導通され、前記半導体素子と前記第１の外部リードの一部と前記放熱板から延びている第２の外部リードの一部とが樹脂封止されて樹脂モールド部が形成された樹脂封止型半導体装置であって、前記放熱板の外周縁部に第１の突き出し部と、第２の突き出し部とを設けると共に、前記第１の突き出し部の上面が前記放熱板の上面よりも低くなるように、かつ、前記第２の突き出し部の上面が前記第１の突き出し部の上面よりも低くなるように、かつ、前記第２の突き出し部の上面の面積が前記第１の突き出し部の上面の面積よりも小さくなるように、前記第１の突き出し部および前記第２の突き出し部を形成し、更に、２つの第２の突き出し部の間に跨る少なくとも１条の溝を設けたことを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂封止型半導体装置に関し、特に半導体素子が搭載・固着される放熱板の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８（ａ），（ｂ）に従来のこの種の樹脂封止型半導体装置の構造例を示す。すなわち、図８は特公平７−４４２４７号公報に示されたもので、樹脂封止型半導体装置１は、放熱板２の上面に当たる半導体素子搭載部３上に半導体素子４が半田５により固着され、半導体素子１と外部リード６ａとが内部リード１２を介して電気的に導通され、半導体素子１と外部リード６ａの一部及び放熱板２から延在させた外部リード６ｂの一部が樹脂封止されて、樹脂モールド部７が形成された半導体装置である。
【０００３】
上記の構造例では、放熱板２が樹脂モールド部７に組み込まれている部分とそうでない部分の境界領域であって、その長手方向より見て横方向の両側に、放熱板２の側面の一部をコ字状に切り欠いて形成した互いに対向する一対のノッチ９と、このノッチ９間を結ぶ少なくとも１条の溝１０を有している。
さらに、上記の構造例では樹脂モールド部７との結合を容易にするために半導体素子搭載部３の外周縁に外方に向かって張り出すリブ８を備えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の樹脂封止型半導体装置は上記のように構成されているので、以下のような解決すべき課題があった。
（１）放熱板２の先端部のタブ１４に形成したねじ取付孔９を利用して樹脂封止型半導体装置１を回路基板等の外部部材に取り付ける場合に、半導体素子掲載部３上に半田固着された半導体素子４に加わる機械的応力を、前記溝１０及びノッチ９により緩和するようにしている。
しかるに、ノッチ９は、放熱板２の端縁を切り欠いて形成するため、一対のノッチ９の占める面積分だけ放熱板２の有効面積が減少し、半導体素子４の機能時に発生する熱の放熱効率を少なからず妨げる結果となっている。
【０００５】
（２）樹脂モールド部７と放熱板２との機械的結合は、放熱板２の外周縁に設けたリブ８とともに、ノッチ９と該ノッチ９間を結ぶ溝１０により強化している。
しかし、前記ノッチ９は、放熱板２が樹脂モールド部７に組み込まれている部分とそうでない部分の境界領域にのみ設けられ、また、溝１０の長さもノッチ９間を結ぶ長さに限定されるため、相対的にその距離が短くなり、樹脂モールド部７と放熱板２との十分な機械的結合を得るには未だ十分な対策となっていない。
【０００６】
（３）上記（２）により機械的結合が未だ不十分なところがあるために、樹脂モールド部７と放熱板２との接着不十分な境界から水分が浸入し、半導体素子４の耐湿特性を劣化させるおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記の各課題を解決するためになされたもので、▲１▼ノッチを設けることなく、機械的応力及び熱的応力を緩和しつつ、放熱板の占める面積を有効に使用し、半導体素子の機能時に発生する熱の放熱効率を向上させること、▲２▼樹脂モールド部と放熱板との機械的結合をより一層強固なものにすること、▲３▼樹脂モールド部と放熱板との接着性を向上させ、半導体素子の耐湿特性を良好なものとすること、等を目的とした樹脂封止型半導体装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、放熱板の半導体素子搭載部上に半導体素子が固着され、前記半導体素子と第１の外部リードとが内部リードを介して電気的に導通され、前記半導体素子と前記第１の外部リードの一部と前記放熱板から延びている第２の外部リードの一部とが樹脂封止されて樹脂モールド部が形成された樹脂封止型半導体装置であって、前記放熱板の外周縁部に第１の突き出し部と、第２の突き出し部とを設けると共に、前記第１の突き出し部の上面が前記放熱板の上面よりも低くなるように、かつ、前記第２の突き出し部の上面が前記第１の突き出し部の上面よりも低くなるように、かつ、前記第２の突き出し部の上面の面積が前記第１の突き出し部の上面の面積よりも小さくなるように、前記第１の突き出し部および前記第２の突き出し部を形成し、更に、２つの第２の突き出し部の間に跨る少なくとも１条の溝を設けたことを特徴とする樹脂封止型半導体装置が提供される。
【００１０】
請求項１に記載の樹脂封止型半導体装置では、放熱板の外周縁部に、第１の突き出し部と、第２の突き出し部とを備え、かつ、２つの第２の突き出し部の間に跨る少なくとも１条の溝を設けたので、樹脂封止型半導体装置を外部部材にねじ止めする際に加わる機械的応力及び熱的応力を緩和しつつ、半導体素子の機能時に発生する熱を放熱するための有効面積を損ねることなく放熱面積を十分確保することができる。
【００１１】
特に、２つの第２の突き出し部の間に跨る少なくとも１条の溝を設けたので、樹脂封止型半導体装置を放熱板の先端部のタブに設けた取付孔を介して外部部材にねじ止めする場合に、外部部材あるいは放熱板の取付孔周縁の平坦度に問題があったとしても該溝により機械的応力を吸収し、半導体素子に悪影響を与えることがなくなる。
【００１２】
詳細には、請求項１に記載の樹脂封止型半導体装置では、第２の突き出し部の上面を、第１の突き出し部の上面よりも相対的に低くしたので、第２の突き出し部の上面の高さと第１の突き出し部の上面の高さとを等しくするものに比較して封止樹脂との接着面積が増加し、樹脂と金属製の放熱板との機械的結合強化が図られる。
【００１３】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を、図を参照して説明する。
図１は本発明の第１の実施例を示し、同図（ａ）は樹脂封止型半導体装置の一部を示す平面図、同図（ｂ）はその側面図である。
これらの図において、本発明の樹脂封止型半導体装置２１は、従来構造と同様に、一連のリードフレームから形成された放熱板２の半導体素子搭載部３上に、半導体素子４が半田５により固着され、半導体素子４と外部リード６ａとが内部リード１２により電気的に導通されている。また、前記半導体素子４と外部リード６ａ及び放熱板２から延在させた中央の外部リード６ｂの一部が樹脂封止され樹脂モールド部７を形成している。
【００１４】
そして、放熱板２の外周縁部に、第１の突き出し部２２（以下、第１のコイニング部という。）と、第２の突き出し部２３（以下、第２のコイニング部という。）とが設けられ、第２のコイニング部２３の上面が第１のコイニング部２２の上面よりも低くなるように、第１のコイニング部２２および第２のコイニング部２３が形成されている。これら第１のコイニング部２２及び第２のコイニング部２３の形状は特に限定されないが、例えば図２（ａ），（ｂ）に示すように放熱板２の外周縁部から外方に向かって烏口状に突き出す形状となっている。なお、図２（ａ）は図１（ａ）におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図、図２（ｂ）は図１（ａ）におけるＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【００１５】
さらに、第２のコイニング部２３（図１では左右一対）に跨る少なくとも１条の溝２４が設けられている。この溝２４の条数についても限定されるものではなく、また、第２のコイニング部２３への掛かり方も種々の方法があり、例えば図３（ａ），（ｂ），（ｃ）等の掛かり方、乃至は跨り方がある。勿論、これらについても特に限定されるものではない。
【００１６】
また、溝２４の形状についても、例えば、図４（ａ）〜（ｄ）に示すようにコ字状溝（ａ）、Ｖ字状溝（ｂ）、Ｕ字状溝（ｃ）、２段溝（ｄ）等、種々の形状が考えられる。さらに、図５は溝２４の種々の平面配置形状を示し、（ａ）は両端の第２のコイニング部２３に対してクランク状に折れ曲がった形状のもの、（ｂ）は円弧状になったもの、（ｃ）は前縁部に対しても設けた第２のコイニング部２３と側縁部に設けた第２のコイニング部２３の間を斜めに繋ぐ形状のもの、（ｄ）は、（ｃ）と同様に配置した第２のコイニング２３の間をＬ字状の溝２４で繋いだものを示している。しかし、この溝２４の平面配置形状についても特に限定されるものではない。
【００１７】
次に、図６に本発明の第２の実施例を示す。このこの実施例では、図示のように、第２のコイニング部２３を、第１のコイニング部２２の長手方向両端に隣接して合計４箇所設け、かつ、幅方向で互いに対向する第２のコイニング部２３の間を跨ぐように深さの異なる２段型の溝２４を形成したものである。この溝２４は、図６（ｂ）のＡ部拡大図として図７に示すように、深さが相対的に浅く口幅の広い第１段の口縁溝２５と、相対的に底の深い第２段の円弧溝２６とが一連なるように設けられている。
【００１８】
なお、上記第１のコイニング部２２と第２のコイニング部２３の具体的寸法例を示せば次の通りである。図７において、ｔ１＝１．３ｍｍ、ｔ２＝０．６５ｍｍ、ｔ３＝０．３ｍｍである。この寸法例で分かるように、第１のコイニング部２２の深さｔ３は、放熱板２の板厚ｔ１の約１／４程度であり、また、第２のコイニング部２３の深さｔ２は、放熱板２の板厚ｔ１の約１／２程度であるが、これらの深さについては第１のコイニング部２２および第２のコイニング部２３の長さや形成するコイニング部の数等により適宜設計されるものである。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので概略以下のような効果を奏する。
（１）第１及び第２のコイニング部と、２つの第２のコイニング部の間に跨る溝の形成による相乗効果によって、ねじ取付孔を利用して樹脂封止型半導体装置を回路基板等の外部部材に取り付ける場合に、あるいは、半田等を利用して樹脂封止型半導体装置を回路基板等の外部部材に面付けする場合に、半導体素子に加わる機械的応力及び半導体素子の機能時の熱的応力を緩和することができる。
（２）従来構造のように放熱板の端縁の一部切り欠いて形成したノッチを有することなく、外方に向かって突き出し形状のコイニング部を形成するようにしたので、放熱板としての有効面積を効果的に使用することができ、半導体素子の機能時に発生する熱の放熱効率を向上させることができる。
（３）上面の高さの異なる第１のコイニング部と第２のコイニング部を設け、しかも２つの第２のコイニング部の間を跨ぐ溝を形成したので、接着面積が増加し、樹脂モールド部と放熱板との機械的結合をより一層強固なものにすることができる。
（４）上記（３）より樹脂モールド部と放熱板との接着性を向上させる結果、半導体素子の耐湿特性を良好なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例である樹脂封止型半導体装置を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図２】（ａ）は、図１（ａ）におけるＸ−Ｘ線に沿う拡大断面図、（ｂ）は、図１（ａ）におけるＹ−Ｙ線に沿う拡大断面図である。
【図３】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ第２のコイニング部に跨る溝の跨り方の例を示す斜視図である。
【図４】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、それぞれ上記溝の断面形状の例を示す断面図である。
【図５】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、それぞれ上記溝の平面形状の例を示す平面図である。
【図６】本発明の第２の実施例である樹脂封止型半導体装置を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図７】図６（ｂ）におけるＡ部拡大図である。
【図８】従来のこの種の樹脂封止型半導体装置の構造例を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。
【符号の説明】
１，２１    樹脂封止型半導体装置
２          放熱板
３          半導体素子搭載部
４          半導体素子
５          半田
６ａ，６ｂ  外部リード
７          樹脂モールド部
８          リブ
９          ノッチ
１０，２４  溝
１１        取付孔
１２        内部リード
１４        タブ
２２        第１のコイニング部
２３        第２のコイニング部
【図１】
0003871587.tif 000002
【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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