(57)【要約】【課題】コネクタ端子の引っ張りに対する強度を向上させることができる半導体装置を提供する。【解決手段】半導体装置１は、図１（ａ）〜図２（ｂ）に示すように、電子回路３が形成された基体と、電子回路３の入出力の端子として基体に設けられ、基体の裏面まで貫通する第１の貫通孔２５０を有するパッド部２６と、一方の端部がパッド部２６と接合され、接合によって第１の貫通孔２５０と共に１つの貫通孔６となる第２の貫通孔７２を有するコネクタ端子としのリードフレーム７と、基体及びリードフレーム７の一方の端部を覆って一体とする封止樹脂から形成され、１つの貫通孔６内に封止樹脂が充填された封止体９と、を備えて概略構成されている。【選択図】図３
2017191862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子回路が形成された基体と、
前記電子回路の入出力の端子として前記基体に設けられ、前記基体の裏面まで貫通する第１の貫通孔を有するパッド部と、
一方の端部が前記パッド部と接合され、接合によって前記第１の貫通孔と共に１つの貫通孔となる第２の貫通孔を有するコネクタ端子と、
前記基体及び前記コネクタ端子の前記一方の端部を覆って一体とする封止樹脂から形成され、前記１つの貫通孔内に前記封止樹脂が充填された封止体と、
を備えた半導体装置。
【請求項２】
前記コネクタ端子は、導電性接着部材を介して前記パッド部に接合される、
請求項１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、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、半導体チップを内包したモールド部と、半導体チップと共にモールド部に内包され、その一部がモールド部の１つの面から露出したリード端子と、を備えた半導体装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この半導体装置は、モールド部から露出したリード端子がコネクタなどと接続される接続端子となっている。この接続端子は、アンカー部がモールド部内に形成されている。このアンカー部は、接続端子が延びる方向に引っ張られた際、モールド部から抜けないように、引っ張られる方向に交差した方向に幅が広くされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−９５４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし従来の半導体装置は、アンカー部の幅が広くされているのみなので引っ張りに対する強度が不足する可能性がある。
【０００６】
従って本発明の目的は、コネクタ端子の引っ張りに対する強度を向上させることができる半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、電子回路が形成された基体と、電子回路の入出力の端子として基体に設けられ、基体の裏面まで貫通する第１の貫通孔を有するパッド部と、一方の端部がパッド部と接合され、接合によって第１の貫通孔と共に１つの貫通孔となる第２の貫通孔を有するコネクタ端子と、基体及びコネクタ端子の一方の端部を覆って一体とする封止樹脂から形成され、１つの貫通孔内に封止樹脂が充填された封止体と、を備えた半導体装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、コネクタ端子の引っ張りに対する強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は、実施の形態に係る半導体装置の一例を示す概略図であり、図１（ｂ）は、パッド部の一例を示す概略図である。
【図２】図２（ａ）は、実施の形態に係る半導体装置のリードフレームの一例を示す概略図であり、図２（ｂ）は、図１（ａ）のII（ｂ）-II（ｂ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面の一例である。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｃ）は、実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す概略図である。
【図４】図４（ａ）は、変形例１に係るパッド部の一例を示し、図４（ｂ）は、変形例２に係るパッド部の一例を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態の要約）
実施の形態に係る半導体装置は、電子回路が形成された基体と、電子回路の入出力の端子として基体に設けられ、基体の裏面まで貫通する第１の貫通孔を有するパッド部と、一方の端部がパッド部と接合され、接合によって第１の貫通孔と共に１つの貫通孔となる第２の貫通孔を有するコネクタ端子と、基体及びコネクタ端子の一方の端部を覆って一体とする封止樹脂から形成され、１つの貫通孔内に封止樹脂が充填された封止体と、を備えて概略構成されている。
【００１１】
この半導体装置は、コネクタ端子がワイヤを介してパッド部と電気的に接続される場合と比べて、コネクタ端子とパッド部の第１の貫通孔及び第２の貫通孔によって形成される貫通孔に封止樹脂が充填され、かつ基体の表面側と裏面側の封止樹脂が貫通孔内の封止樹脂と繋がって抜け止めとなり、コネクタ端子の引っ張りに対する強度を向上させることができる。
【００１２】
[実施の形態]
（半導体装置１の概要）
図１（ａ）は、実施の形態に係る半導体装置の一例を示す概略図であり、図１（ｂ）は、パッド部の一例を示す概略図である。図２（ａ）は、実施の形態に係る半導体装置のリードフレームの一例を示す概略図であり、図２（ｂ）は、図１（ａ）のII（ｂ）-II（ｂ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面の一例である。なお以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１３】
この半導体装置１は、図１（ａ）〜図２（ｂ）に示すように、電子回路３が形成された基体と、電子回路３の入出力の端子として基体に設けられ、基体の裏面まで貫通する第１の貫通孔２５０を有するパッド部２６と、一方の端部がパッド部２６と接合され、接合によって第１の貫通孔２５０と共に１つの貫通孔６となる第２の貫通孔７２を有するコネクタ端子としのリードフレーム７と、基体及びリードフレーム７の一方の端部を覆って一体とする封止樹脂から形成され、１つの貫通孔６内に封止樹脂が充填された封止体９と、を備えて概略構成されている。
【００１４】
上述の基体は、一例として、矩形状を有する基板２であるがこれに限定されず、他の形状であっても良い。また本実施の形態のリードフレーム７は、例えば、図２（ｂ）に示すように、導電性接着部材５を介してパッド部２６に接合される。
【００１５】
（基板２の構成）
基板２は、例えば、プリント配線基板である。この基板２の表面２０には、電子回路３が形成されている。この電子回路３は、図１（ａ）に示すように、複数のパッド部２６及び半導体素子３０を有している。本実施の形態では、半導体素子３０の端子３２の数に合わせて３つのパッド部２６が並んで形成されている。
【００１６】
パッド部２６は、例えば、図１（ｂ）に示すように、円形状の第１のパッド２４及び第２のパッド２５を連結した形状を有している。このパッド部２６は、例えば、金、銅などの導電性を有する材料を用いて形成されている。
【００１７】
本実施の形態のパッド部２６は、一例として、銅メッキによって形成されている。パッド部２６の第１のパッド２４には、半導体素子３０が電気的に接続される。第２のパッド２５には、リードフレーム７が電気的に接続される。
【００１８】
ここで基板２は、図２（ｂ）に示すように、表面２０から裏面２１に貫通する貫通孔２３を有している。そしてこの貫通孔２３の側面には、例えば、パッド部２６の銅メッキが形成され、さらに銅メッキが貫通孔２３の裏面２１側の周囲にも形成されている。この銅メッキで囲まれた孔がパッド部２６の第１の貫通孔２５０となっている。この第１の貫通孔２５０は、外形が円形状である。
【００１９】
半導体素子３０は、一例として、検出した物理量を電気的な量に変換するセンサ、センサの出力を増幅するアンプなどを備えたチップである。このセンサは、一例として、検出対象の接近に伴う磁場の変化を電気的な量に変換する磁気センサを備えている。
【００２０】
半導体素子３０は、上部に複数の端子３２が露出している。この端子３２は、ワイヤ４を介して第１のパッド２４と電気的に接続されている。このワイヤ４は、細い金属線である。ワイヤ４は、例えば、金、アルミニウム、銅などの導電性を有する材料を用いて形成されている。
【００２１】
半導体素子３０は、一例として、パッド部２６、ワイヤ４及び端子３２を介して駆動電圧が入力され、端子３２、ワイヤ４及びパッド部２６を介して変換された電気的な量の信号である検出信号を出力する。
【００２２】
（導電性接着部材５の構成）
導電性接着部材５は、リードフレーム７をパッド部２６に接合するために用いられる。導電性接着部材５は、例えば、半田や導電性接着剤などである。この導電性接着部材５は、封止によるリードフレーム７とパッド部２６の剥がれを防止するものであれば良い。本実施の形態の導電性接着部材５は、例えば、銀などの導電性ペーストである。
【００２３】
（リードフレーム７の構成）
リードフレーム７は、例えば、打ち抜きやエッチングなどにより、基部７０が細長い板形状に形成されている。またリードフレーム７は、例えば、アルミニウム、銅などの導電性を有する金属材料、又は真鍮などの合金材料を用いて形成される。なおリードフレーム７は、例えば、錫、ニッケル、金、銀などの金属材料を用いたメッキ処理が表面に施されていても良い。
【００２４】
リードフレーム７の基部７０の一方の端部には、図１（ａ）に示すように、接続部７１が形成されている。この接続部７１は、図２（ｂ）に示すように、導電性接着部材５を介してパッド部２６に接合されている。
【００２５】
接続部７１には、第２の貫通孔７２が形成されている。この第２の貫通孔７２は、外形が円形状である。そして第２の貫通孔７２は、図２（ｂ）に示すように、第１の貫通孔２５０と外形が同形状となり、接合により１つの貫通孔６となっている。なお第２の貫通孔７２は、外形が第１の貫通孔２５０より大きくても良い。また貫通孔６は、一例として、０．５ｍｍ以上であることが好ましい。
【００２６】
リードフレーム７の基部７０の他方の端部である端子部７３は、図１（ａ）に示すように、封止体９の一方の面から露出している。この端子部７３は、半導体装置１が接続されるコネクタのメス端子に挿入されるオス端子となる。そして端子部７３の先端は、先細り形状を有している。
【００２７】
半導体装置１は、図２（ｂ）に示すように、基板２を覆って封止体９が形成されるので、基板２の表面２０側の封止体９、及び裏面２１側の封止体９と繋がるように、貫通孔６に封止樹脂が充填される。従ってリードフレーム７は、図２（ｂ）に示すように、あたかも基板２にボルト締めされたように一体となり、リードフレーム７とパッド部２６との電気的な接続を良好に保つと共に、コネクタの抜き差しに基づく引っ張りによるパッド部２６からの剥がれが抑制される。
【００２８】
なお変形例として貫通孔６は、外形が矩形状であっても良い。貫通孔６が矩形状であった場合、図２（ｂ）に矢印で示す長手方向の引っ張りと共に、貫通孔６を中心としたリードフレーム７の回転が抑制される。
【００２９】
（封止体９の構成）
封止体９は、上述のように、基板２及びリードフレーム７の接続部７１を封止樹脂で覆って一体とするようにモールド成形により形成される。この封止樹脂は、例えば、ＰＰＳ（Poly Phenylene Sulfide）樹脂やエポキシ樹脂を主成分に、シリカ充填材などを加えた熱硬化性成形材料を用いて行われる。本実施の形態では、封止樹脂としてエポキシ樹脂が使用される。封止体９は、例えば、主に半導体素子３０などを光、熱及び湿度などの環境から保護している。
【００３０】
以下に半導体装置１の製造方法について各図を参照しながら説明する。
【００３１】
（半導体装置１の製造方法）
図３（ａ）〜図３（ｃ）は、実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す概略図である。
【００３２】
まず図３（ａ）に示すように、電子回路３が形成された基板２を準備する。この基板２は、ワイヤボンディング法によって半導体素子３０の端子３２とパッド部２６の第１のパッド２４との電気的な接続がなされている。
【００３３】
次に図３（ｂ）に示すように、導電性接着部材５を介して、リードフレーム７を第２のパッド２５に接合する。この接合により、パッド部２６の第１の貫通孔２５０とリードフレーム７の第２の貫通孔７２が繋がって貫通孔６が形成される。
【００３４】
次に図３（ｃ）に示すように、リードフレーム７が接合された基板２をキャビティ内に配置して封止樹脂を流し込み、モールド成形によって封止体９を形成して半導体装置１を得る。このモールド成形によって、基板２の表面２０側の封止樹脂と裏面２１側の封止樹脂とが貫通孔６を介して繋がる。
【００３５】
（変形例について）
図４（ａ）は、変形例１に係るパッド部の一例を示し、図４（ｂ）は、変形例２に係るパッド部の一例を示している。
【００３６】
変形例１のパッド部２６は、図４（ａ）に示すように、貫通孔がない矩形状の第２のパッド２５を有している。第２のパッド２５を矩形状とすることにより、リードフレーム７との接触面積を増加させ、接合力を高めている。また貫通孔が形成されていないもののリードフレーム７の第２の貫通孔７２には、封止樹脂が充填され、これが抜け止めとなる。
【００３７】
変形例２のパッド部２６は、図４（ｂ）に示すように、第１の貫通孔２５０が矩形状となっている。この際、リードフレーム７の第２の貫通孔７２、及び基板２の貫通孔２３が第１の貫通孔２５０の形状に応じた形状であることが好ましい。変形例２のパッド部２６は、第１の貫通孔２５０が矩形状であるので、円形状と比べて、コネクタの抜き差しによってリードフレーム７が回転し難い。
【００３８】
（実施の形態の効果）
本実施の形態に係る半導体装置１は、リードフレーム７の引っ張りに対する強度を向上させることができる。具体的には、パッド部２６の第１の貫通孔２５０とリードフレーム７の第２の貫通孔７２によって１つの貫通孔６が形成され、この貫通孔６に封止樹脂が充填される。半導体装置１は、貫通孔６に充填された封止樹脂が基板２の表面２０側と裏面２１側の封止樹脂と繋がって抜け止めとなるので、リードフレームがワイヤを介してパッド部と電気的に接続される場合と比べて、リードフレーム７の引っ張りに対する強度を向上させることができる。
【００３９】
またリードフレームとパッド部をワイヤによって接続する場合、ワイヤとリードフレームとの密着性を高めるため、金属めっき（例えばニッケルめっき）などを行う必要があり、コスト増加の一因となっていた。しかもこの金属メッキは、封止体９の封止樹脂との密着性が低く、リードフレームとパッド部の導通不良の原因となる可能性がある。しかし半導体装置１は、接着によってパッド部２６とリードフレーム７とを接合するので、密着性を高めるための金属めっきを行う必要がない。従って半導体装置１は、コネクタの抜き差しが繰り返されても電気的な接続が良好に保てて信頼性が高く、そして金属メッキの工程が必要ないので、工程数が減って低コストで製造される。このようにリードフレーム７は、パッド部２６に接合されたことで、引っ張りの強度が高く、電気的な接続に対する信頼性が高いので、コネクタ端子として好適に使用される。
【００４０】
半導体装置１は、ワイヤ４がコネクタの抜き差しによって力が加わるリードフレーム７に直接接続されていないので、ワイヤがコネクタ端子に直接接続される場合と比べて、コネクタの抜き差しによってワイヤ４が切断されたり、剥がれたりすることがなく、信頼性が高い。
【００４１】
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４２】
１…半導体装置、２…基板、３…電子回路、４…ワイヤ、５…導電性接着部材、６…貫通孔、７…リードフレーム、９…封止体、２０…表面、２１…裏面、２３…貫通孔、２４…第１のパッド、２５…第２のパッド、２６…パッド部、３０…半導体素子、３２…端子、７０…基部、７１…接続部、７２…第２の貫通孔、７３…端子部、２５０…第１の貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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