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JP2011049244A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

樹脂封止型半導体装置 Download PDF

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JP2011049244A JP2009194595A JP2009194595A JP2011049244A JP 2011049244 A JP2011049244 A JP 2011049244A JP 2009194595 A JP2009194595 A JP 2009194595A JP 2009194595 A JP2009194595 A JP 2009194595A JP 2011049244 A JP2011049244 A JP 2011049244A
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Shuichi Sawai
秀一 澤井
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Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

【課題】半導体チップとリードとを板状の接続子によって電気接続する構成の樹脂封止型半導体装置において、リード及び接続子の相対的な位置決めを容易に行うことができ、かつ、電気的な信頼性の向上を図ることができるようにする。
【解決手段】リード４には、その上面４１ａから窪む窪み部４３が形成され、接続子５には、窪み部４３に挿入されて係合する接続突起部５４が形成され、窪み部４３の内面が、当該窪み部４３の開口縁４４からリード４の上面４１ａに対して傾斜する傾斜面４５Ａ，４５Ｂを有し、接続突起部５４を窪み部４３に挿入した状態で互いに対向する窪み部４３の内面及び接続突起部５４の表面が、相互に対応する相似形状に形成されている樹脂封止型半導体装置を提供する。
【選択図】図４

Description

この発明は、半導体チップとリードとを板状の接続子によって電気接続する構成の樹脂封止型半導体装置に関する。
従来の樹脂封止型半導体装置として、例えば特許文献１に開示されたものがある。この種の樹脂封止半導体装置は、例えば図９に示すように、第一リード１０２をなすダイパッド上に固定された板状の半導体チップ１０１と、半導体チップ１０１に対して間隔をあけて配された第二リード１０３とを板状の接続子１０４によって電気接続して構成されている。また、この樹脂封止半導体装置は、第一リード１０２及び第二リード１０３の一部が外方に露出するように、半導体チップ１０１、第一リード１０２、第二リード１０３及び接続子１０４をモールド樹脂１０５により封止して構成されている。
さらに、この種の樹脂封止型半導体装置には、第二リード１０３上に位置する接続子１０４の一端が、傾斜状態で第二リード１０３の上面に向かうようにへの字状に屈曲して形成され、この接続子１０４の一端の突端を第二リード１０３の上面から窪む断面視矩形状の凹部１０６内において可動自在に係合させたものがある。なお、接続子１０４の突端は、凹部１０６内に供給された半田１０７によって第二リード１０３に固定されている。
この構成では、近年要求が高まっている樹脂封止型半導体装置の小型化に伴って接続子１０４やリードが微細化されても、第二リード１０３の凹部１０６による制約下で接続子１０４の突端を可動自在に配置することができることから、接続子１０４の突端を第二リード１０３の凹部１０６に嵌合させる構成（特許文献１に記載の構成）と比較して、接続子１０４の突端や凹部１０６に対して精密な加工精度が要求されない。すなわち、接続子１０４やリードが微細化されても第二リード１０３に対する接続子１０４の位置決めを容易に行うことができる。
特開２００１−２９８１４２号公報
しかしながら、上記従来の樹脂封止型半導体装置においては、突端の角部が凹部１０６の底面に対して点接触し、この点接触部分の周囲に半田１０７が形成されている。さらに言えば、互いに対向する突端の表面と凹部１０６の内面との距離が不均一であることから、これら突端の表面と凹部１０６の内面との間に充填される半田１０７の厚みも不均一となる。このため、従来の樹脂封止型半導体装置に対して熱サイクル試験や熱疲労試験を実施すると、前述した点接触部分に熱応力が集中し、この熱応力によって半田１０７にクラックが発生する等して、樹脂封止型半導体装置の電気的な信頼性が低下する虞がある。
なお、この電気的な信頼性の問題は、上記構成の樹脂封止型半導体装置に限らず、例えば前述のリードを複数備えると共に、互いに間隔をあけて配されたリード同士を板状の接続子により電気接続する構成の樹脂封止型半導体装置においても、発生しうるものである。
この発明は、上述した事情に鑑みたものであって、互いに固定されるリード及び接続子が微細化されても相対的な位置決めを容易に行うことが可能であり、かつ、電気的な信頼性の向上を図ることが可能な樹脂封止型半導体装置を提供することを目的とする。
この課題を解決するために、本発明の樹脂封止型半導体装置は、板状の半導体チップと、当該半導体チップに対して間隔をあけて配されるリードと、半田を介して前記半導体チップ上及び前記リード上の両方に固定されて前記半導体チップ及び前記リードを電気接続する板状の接続子と、前記リードの一部が露出するように前記半導体チップ、前記リード及び前記接続子を封止する封止部と、を備え、前記リードには、その上面から窪む窪み部が形成され、前記接続子には、前記窪み部に挿入されて係合する接続突起部が形成され、前記窪み部の内面が、当該窪み部の開口縁から前記リードの上面に対して傾斜する傾斜面を有し、前記接続突起部を前記窪み部に挿入した状態で互いに対向する前記窪み部の内面及び前記接続突起部の表面が、相互に対応する相似形状に形成されていることを特徴とする。
すなわち、上記構成では、接続突起部の表面にも窪み部の傾斜面に対応する傾斜面が形成されている。
本発明の樹脂封止型半導体装置において、接続子をリードに固定する場合には、予めリードの窪み部に半田を供給しておき、この半田を溶融した状態で接続突起部を窪み部に挿入すればよい。その後、半田を硬化することで、接続突起部の表面とこれに対向する窪み部の内面との間に半田が介在した状態で接続子がリードに固定される。
この固定状態においては、窪み部の内面及び接続突起部の表面が互いに対応する相似形状に形成されていることから、窪み部の内面と接続突起部の表面との間に介在する半田の厚みの均一化を図ることができる。これにより、樹脂封止型半導体装置に対して熱サイクル試験や熱疲労試験を実施しても、窪み部と接続突起部との接合部分に局所的な熱応力が集中することを防いで、前記半田にクラックが発生することを防止できる。したがって、樹脂封止型半導体装置の電気的な信頼性向上を図ることができる。
また、接続子をリード上に配する際に、例えば、接続突起部の位置が窪み部に対してリードの上面に沿う方向にずれていても、同じ方向に傾斜する窪み部及び接続突起部の傾斜面が一部だけでも互いに対向していれば、窪み部及び接続突起部の傾斜面や溶融した半田の表面張力によって接続突起部が前記傾斜面に沿って窪み部に入り込むように移動する。すなわち、接続子をリード上に配する際に窪み部と接続突起部との相対位置が互いにずれていても、接続突起部を窪み部に簡単に挿入することができる。
したがって、接続子やリードが微細化されたとしても、リード上に接続子を配置する位置精度を高めることなく、リードに対する接続子の位置決めを容易に行うことができる。
そして、前記樹脂封止型半導体装置においては、前記窪み部の傾斜面が、前記開口縁を介して前記半導体チップ側に面する前記リードの先端面に直接連なっていてもよい。
なお、この構成では、接続突起部の先端がリードの上面に平行する平坦面に形成されていないことが好ましく、具体的には、接続突起部の表面が、複数の傾斜面のみによって断面Ｖ字状に形成されていることが好ましい。
上記構成の樹脂封止型半導体装置では、窪み部や接続突起部が微細に形成されていても、接続子を半導体チップ上及びリード上に配する際に、接続突起部が窪み部に入り込んでいるか否かを容易に目視で判定することが可能となる。
具体的に説明すれば、接続子を半導体チップ上及びリード上に配する際に、断面Ｖ字状に形成された接続突起部の先端角部が窪み部の内面に対向する場合には、同じ方向に傾斜する窪み部及び接続突起部の傾斜面の少なくとも一部が互いに対向するため、前述したように、接続突起部が窪み部に入り込むように移動する。
一方、接続子の配置に際して、接続突起部の先端角部がリードの先端面に連なる窪み部の開口縁の外側に位置する場合には、この開口縁に対向する傾斜面の傾斜方向によって接続突起部が半導体チップとリードとの間に滑り落ちることになり、この状態は目視で容易に確認することが可能である。
また、前記樹脂封止型半導体装置においては、前記接続突起部が、前記半導体チップ上に配される前記接続子の一端部に対して、前記リードの上面に向けて傾斜するように屈曲された前記接続子の他端部によって構成されていてもよい。
この樹脂封止型半導体装置では、接続子に対して折り曲げ加工を施すだけで接続突起部を容易に形成できるため、樹脂封止型半導体装置の製造コスト削減を図ることができる。
さらに、本発明の樹脂封止型半導体装置は、板状の半導体チップと、当該半導体チップに対して間隔をあけるように、かつ、互いに間隔をあけるように配される複数のリードと、前記半導体チップ及び少なくとも１つのリードを相互に電気接続する第一接続子と、半田を介して２つのリード上に固定されてこれら２つのリードを相互に電気接続する第二接続子と、各リードの一部が露出するように前記半導体チップ、前記複数のリード及び前記接続子を封止する封止部と、を備え、前記２つのリードの少なくとも一方には、その上面から窪む窪み部が形成され、前記第二接続子には、前記窪み部に挿入されて係合する接続突起部が形成され、前記窪み部の内面が、当該窪み部の開口縁から一方のリードの上面に対して傾斜する傾斜面を有し、前記接続突起部を前記窪み部に挿入した状態で互いに対向する前記窪み部の内面及び前記接続突起部の表面が、相互に対応する相似形状に形成されていることを特徴とする。
すなわち、上記構成では、接続突起部の表面にも窪み部の傾斜面に対応する傾斜面が形成されている。
本発明の樹脂封止型半導体装置においても、第二接続子を一方のリードに固定する場合には、予め一方のリードの窪み部に半田を供給しておき、この半田を溶融した状態で接続突起部を窪み部に挿入すればよい。その後、半田を硬化することで、接続突起部の表面とこれに対向する窪み部の内面との間に半田が介在した状態で第二接続子が一方のリードに固定される。
この固定状態においては、窪み部の内面及び接続突起部の表面が互いに対応する相似形状に形成されていることから、窪み部の内面と接続突起部の表面との間に介在する半田の厚みの均一化を図ることができる。これにより、樹脂封止型半導体装置に対して熱サイクル試験や熱疲労試験を実施しても、窪み部と接続突起部との接合部分に局所的な熱応力が集中することを防いで、前記半田にクラックが発生することを防止できる。したがって、樹脂封止型半導体装置の電気的な信頼性向上を図ることができる。
また、第二接続子を一方のリード上に配する際に、接続突起部の位置が窪み部に対してリードの上面に沿う方向にずれていても、前述した構成の場合と同様に、接続突起部を窪み部に簡単に挿入することができる。すなわち、第二接続子やリードが微細化されたとしても、一方のリード上に第二接続子を配置する位置精度を高めることなく、一方のリードに対する第二接続子の位置決めを容易に行うことができる。
なお、この構成の樹脂封止型半導体装置において、第一接続子は、第二接続子と同様に板状に形成されてもよいが、例えばボンディングワイヤであってもよい。また、第一接続子が板状である場合には、前述したように、リードに前記窪み部を形成すると共に第一接続子に前記接続突起部を形成することで、同様の効果を奏する。
本発明によれば、樹脂封止型半導体装置の小型化に伴ってリード及び接続子が微細化されても相対的な位置決めを容易に行うことが可能であり、かつ、樹脂封止型半導体装置の電気的な信頼性向上を図ることができる。
本発明の一実施形態に係る樹脂封止型半導体装置を示す概略平面図である。 図１のＡ−Ａ矢視断面図である。 図１，２の樹脂封止型半導体装置において、リードの窪み部を示す拡大斜視図である。 図１，２の樹脂封止型半導体装置において、窪み部と接続突起部との係合状態を示す拡大断面図である。 図１，２の樹脂封止型半導体装置において、窪み部に対する接続突起部の挿入について説明するための拡大断面図である。 図１，２の樹脂封止型半導体装置において、窪み部に対する接続突起部の挿入について説明するための拡大断面図である。 図１，２の樹脂封止型半導体装置を構成する窪み部の変形例を示す拡大断面図である。 図１，２の樹脂封止型半導体装置を構成する接続子の変形例を示す拡大断面図である。 従来の樹脂封止型半導体装置の一例を示す概略断面図である。
以下、図１〜６を参照して本発明の一実施形態について説明する。
図１，２に示すように、この実施形態に係る樹脂封止型半導体装置１は、半導体チップ２、第一リード３、第二リード４及び接続子５を封止部６により樹脂封止して大略構成されている。
半導体チップ２は、例えばダイオードやトランジスタなどの半導体素子であり、平面視矩形の板状に形成されてその上面２ａ及び下面２ｂに電極を有して構成されている。
第一リード３、第二リード４及び接続子５は、封止部６内に埋設される半導体チップ２の電極を封止部６の外側に引き出すための電気配線として機能し、それぞれ銅などの導電性の板部材をプレス加工等することで形成されるものである。
第一リード３は、その表面３ａに半導体チップ２を載置する板状に形成されており、第一リード３の表面３ａには、半田（不図示）を介して半導体チップ２の下面２ｂが接合されている。また、第一リード３には、その表面３ａから窪む溝３１が形成されており、この溝３１の開口は狭窄している。この溝３１は所謂モールドロックであり、溝３１内に封止部６をなす樹脂が充填されることで、第一リード３と封止部６との強固な係合を図ることができる。なお、半導体チップ２の配置領域及び溝３１の形成領域を含む第一リード３の表面３ａの略全体、並びに、第一リード３の側面の略全体は、封止部６によって覆われており、第一リード３の裏面３ｂ全体が外方に露出している。
第二リード４は、半導体チップ２及び第一リード３に対してこれらの面方向に間隔をあけて配されており、平面視（図１参照）で半導体チップ２側から離れる方向に延長するように形成されている。また、第二リード４は、断面視（図２参照）で半導体チップ２の近くに位置する長手方向の一端部４１が、半導体チップ２から離れて位置する他端部４２よりも第二リード４の板厚方向に高く位置するように、屈曲されている。より具体的に説明すれば、第二リード４は、その一端部４１の上面４１ａが半導体チップ２の上面２ａよりも高く位置するように、かつ、他端部４２の下面４２ｂが第一リード３の裏面３ｂと同じ高さに位置するように、その屈曲形状が調整されている。なお、図示例においては、第二リード４の一端部４１が封止部６によって封止され、他端部４２は封止部６の外側に突出しているが、少なくとも他端部４２の下面４２ｂのみが外方に露出していればよく、例えば下面４２ｂを除く第二リード４全体が封止部６によって封止されていてもよい。
そして、第二リード４の一端部４１は、平面視で幅方向に広がるフィンガー形状を呈している。また、一端部４１にはその板厚方向に貫通してモールドロックをなす貫通孔４６が形成されており、貫通孔４６内に封止部６用の樹脂が入り込むことで、第二リード４と封止部６との係合が図られている。なお、図示例においては、貫通孔４６の一部だけが封止部６によって封止されているが、貫通孔４６の形成位置を調整する等して、例えば貫通孔４６全体が封止部６によって封止されてもよい。
さらに、第二リード４の一端部４１には、図３，４に示すように、その上面４１ａから窪む窪み部４３が形成されている。窪み部４３は、第二リード４の一端部４１の幅方向全体にわたって延びる直線状の溝からなり、一端部４１の両側面に開口している。
窪み部４３の内面は、窪み部４３の開口縁４４から第二リード４の上面４１ａに対して傾斜する一対の傾斜面４５Ａ，４５Ｂによって構成され、断面Ｖ字状に形成されている。なお、本実施形態における窪み部４３の開口縁４４は、窪み部４３をなす溝の幅方向の両端部分を示している。
そして、窪み部４３の一方の傾斜面４５Ａは、一方の開口縁４４Ａを介して半導体チップ２側に面する第二リード４の先端面４ｃに直接連なっている。また、本実施形態においては、一対の開口縁４４Ａ，４４Ｂが第二リード４の上面４１ａと同じ高さに位置している。すなわち、本実施形態の窪み部４３は第二リード４の先端面４ｃに開口していない。なお、上述した各傾斜面４５Ａ，４５Ｂは、少なくとも第二リード４の上面４１ａに対して０度より大きく９０度未満の角度範囲内で傾斜していればよい。
接続子５は、図１，２，４に示すように、半田を介して半導体チップ２上及び第二リード４の一端部４１上の両方に固定されることで、半導体チップ２及び第二リード４を相互に電気接続するものである。
半導体チップ２の上面２ａに配される接続子５の一端部５１には、その下面５１ｂから半導体チップ２側に向けて突出する突起部５３が形成されている。この突起部５３を半田７１（図６参照）により半導体チップ２の上面２ａに接合することで、接続子５が半導体チップ２の上面２ａに固定されている。
一方、第二リード４の一端部４１上に配される接続子５の他端部５２は、第二リード４の窪み部４３に挿入されて係合する接続突起部５４を構成している。言いかえれば、接続突起部５４は、半導体チップ２の上面２ａに配される接続子５の一端部５１に対して断面への字状に屈曲された接続子５の他端部５２によって構成されている。
さらに詳細に説明すれば、接続子５の他端部５２は、一端部５１の上面５１ａに対して緩やかな角度で立ち上がるように折り曲げられた折れ上がり部５５と、折れ上がり部５５の上端において折れ上がり部５５に対して急峻な角度で立ち下がるように折り曲げられた折れ下がり部５６とを有して構成されている。すなわち、折れ下がり部５６は、接続子５の一端部５１の平坦な上面５１ａに対し、第二リード４の上面４１ａに向けて緩やかな角度で立ち下がるように傾斜している。そして、この折れ下がり部５６の下端部が接続突起部５４となっている。
図４に示すように、この接続突起部５４の表面は、接続突起部５４を窪み部４３に挿入した状態で窪み部４３の内面に対向する面であり、窪み部４３の内面に対応する相似形状に形成されている。
具体的に説明すれば、接続突起部５４の表面は、窪み部４３の内面と同様に、断面視で互いに傾斜する一対の傾斜面５７Ａ，５７Ｂによって構成され、断面Ｖ字状（楔形状）に形成されている。なお、接続突起部５４は、前述したように平板状の接続子５の一端部５１に対して屈曲された接続子５の他端部５２によって構成されているため、接続突起部５４の表面をなす一対の傾斜面５７Ａ，５７Ｂは、屈曲されていない平板状態における接続子５の下面５１ｂ及び側面に相当する。
さらに、接続突起部５４の一対の傾斜面５７Ａ，５７Ｂの相対角度は、窪み部４３の内面を構成する一対の傾斜面４５Ａ，４５Ｂの相対角度と等しい。なお、図示例では、一対の傾斜面４５Ａ，４５Ｂ（５７Ａ，５７Ｂ）の相対角度が９０度に設定されている。
そして、接続子５が半導体チップ２上及び第二リード４上の両方に配されるように接続突起部５４を窪み部４３に挿入した状態においては、接続突起部５４の一方の傾斜面５７Ａが、窪み部４３の一方の傾斜面４５Ａと同じ方向に傾斜するように設定されている。また、接続突起部５４の他方の傾斜面５７Ｂも、同様にして窪み部４３の他方の傾斜面４５Ｂと同じ方向に傾斜するように設定されている。すなわち、接続突起部５４を窪み部４３に挿入した状態においては、窪み部４３及び接続突起部５４の一方の傾斜面４５Ａ，５７Ａ同士が互いに平行し、かつ、他方の傾斜面４５Ｂ，５７Ｂ同士が互いに平行するように設定されている。このように、接続突起部５４の各傾斜面５７Ａ，５７Ｂを窪み部４３の各傾斜面４５Ａ，４５Ｂに平行させるためには、例えば、接続子５の一端部５１に対する折れ上がり部５５の傾斜角度や折れ上がり部５５に対する折れ下がり部５６の傾斜角度を適宜調整すればよい。
なお、上記構成の接続突起部５４について、図示例では、一対の傾斜面５７Ａ，５７Ｂによって画成される接続突起部５４の先端角部が尖鋭形状に形成されているが、例えば丸みを帯びていてもよい。この場合、窪み部４３の一対の傾斜面４５Ａ，４５Ｂは、接続突起部５４の先端角部の丸みに対応するように、丸みを帯びた曲面によって連なっていればよい。
以上のように構成される第二リード４と接続子５とは、接続突起部５４を窪み部４３に挿入した状態で、互いに対向する窪み部４３の内面と接続突起部５４の表面との間に介在する半田７２によって固定されている。
次に、上記構成の樹脂封止型半導体装置１の製造方法について説明する。
樹脂封止型半導体装置１を製造する際には、はじめに、半田（不図示）を用いて第一リード３の表面３ａに半導体チップ２を固定する。また、第一リード３及び第二リード４を相互に離間した所定位置に配する。
次いで、半導体チップ２の上面２ａ及び第二リード４の窪み部４３にそれぞれ半田７１，７２（例えばペースト状の半田）を供給する。そして、この半田７１，７２が溶融された状態で、接続子５の突起部５３を半導体チップ２の上面２ａ上に配すると共に、接続子５の接続突起部５４が窪み部４３に挿入されるように接続子５の他端部５２を第二リード４上に配する。
この接続子５の配置に際して、例えば図５（ａ）に示すように、接続突起部５４が窪み部４３に対して半導体チップ２側にずれて位置している場合には、窪み部４３に対する接続突起部５４の先端角部の位置に応じて、接続突起部５４が窪み部４３に挿入されるか否かが決まる。
例えば、接続突起部５４の先端角部が、第二リード４の先端面４ｃに連なる窪み部４３の一方の開口縁４４Ａよりも内側に位置する場合（図５（ａ）において境界線Ｌ１の右側に位置する場合）、すなわち、接続突起部５４の先端角部が窪み部４３の内面に対向する場合には、例えば図５（ｂ）に示すように、同じ方向に傾斜する窪み部４３及び接続突起部５４の一方の傾斜面４５Ａ，５７Ａ同士が一部対向することになる。この状態では、窪み部４３及び接続突起部５４の一方の傾斜面４５Ａ及び半田７２の表面張力によって、接続突起部５４が一方の傾斜面４５Ａ，５７Ａに沿って窪み部４３に入り込む方向（Ｂ方向）に移動する。すなわち、窪み部４３に対する接続突起部５４の位置ずれが修正されることになる。
一方、接続子５の配置に際して、接続突起部５４の先端角部が窪み部４３の一方の開口縁４４Ａよりも外側に位置する場合（図５（ａ）において境界線Ｌ１の左側に位置する場合）には、窪み部４３の外側に傾斜する接続突起部５４の他方の傾斜面５７Ｂが窪み部４３の一方の開口縁４４Ａに当接するため、接続子５の自重によって接続突起部５４が他方の傾斜面５７Ｂに沿う方向（Ｃ方向）に移動して、半導体チップ２と第二リード４との間に滑り落ちることになる。なお、この状態は目視により容易に確認することができる。
また、接続子５の配置に際して、例えば図６に示すように、接続突起部５４の先端角部が半導体チップ２から離間した側に位置する窪み部４３の他方の開口縁４４Ｂよりも外側に位置する場合には、接続子５の突起部５３、及び、半導体チップ２上に供給された半田７１の表面張力を利用することで、接続子５を第二リード４側から半導体チップ２側に引き寄せ、接続突起部５４の先端角部を窪み部４３の内面上まで誘導することが可能である。なお、より詳細に説明すれば、上述した接続子５の引き寄せは、接続子５の突起部５３を半導体チップ２上に配置する際に、半導体チップ２上の半田７１を突起部５３よりも第二リード４から離れるように位置させることで、実現することができる。
以上のようにして、接続突起部５４の先端角部が窪み部４３の他方の開口縁４４Ｂよりも内側まで移動すれば、同じ方向に傾斜する窪み部４３及び接続突起部５４の他方の傾斜面４５Ｂ，５７Ｂ同士が一部対向する。したがって、図５（ｂ）の場合と同様に、窪み部４３及び接続突起部５４の他方の傾斜面４５Ｂ，５７Ｂ及び半田７２の表面張力によって、接続突起部５４が他方の傾斜面４５Ｂに沿って窪み部４３に入り込むように移動する。すなわち、窪み部４３に対する接続突起部５４の位置ずれが修正されることになる。
その後、接続子５の突起部５３が半導体チップ２の上面２ａに配されると共に、接続子５の接続突起部５４が窪み部４３に挿入された状態で、半田７１，１７を硬化することにより、半田７１，７２によって接続子５が半導体チップ２及び第二リード４の両方に固定されることになる。なお、この固定状態においては、窪み部４３の内面とこれに対向する接続突起部５４の表面との間に半田７２が介在している。
最後に、半導体チップ２、第一リード３、第二リード４及び接続子５を不図示の金型内に配し、この金型内に樹脂を流し込んで硬化させることで封止部６が形成され、樹脂封止型半導体装置１の製造が完了する。
なお、封止部６の形成時には、樹脂が第一リード３の溝や第二３１リード４の貫通孔４６に流入した後に硬化することで、第一リード３や第二リード４と封止部６との係合を図ることができる。
なお、上述した製造方法においては、第一リード３及び第二リード４が別個の部材で形成されたものとして説明したが、例えば第一リード３及び第二リード４を一体に連結したリードフレームを用いてもよい。また、これら一対のリード３，４を一組として、この組を複数連結してなるリードフレームを用いてもよい。これらの場合には、接続子５を半導体チップ２や第二リード４に取り付ける前に、第一リード３及び第二リード４の相対位置を設定する必要がなくなる。さらに、上記製造方法においては、複数の接続子５を一体に連結したリードフレームを用いても構わない。
このようにリードフレームを用いる場合には、例えば封止部６の形成後に、第一リード３及び第二リード４が電気的に絶縁されるように、また、複数の接続子５が互いに電気的に絶縁されるように、リードフレームを切断すればよい。
以上説明したように、上記構成の樹脂封止型半導体装置１によれば、接続子５を第二リード４上に配する際に、窪み部４３と接続突起部５４との相対位置がずれていても、同じ方向に傾斜する窪み部４３及び接続突起部５４の傾斜面４５Ａ，５７Ａ（４５Ｂ，５７Ｂ）が一部だけでも互いに対向していれば、接続突起部５４を窪み部４３に簡単に挿入することができる。したがって、樹脂封止型半導体装置１の小型化に伴って接続子５や第二リード４が微細化されたとしても、第二リード４上に接続子５を配置する位置精度を高めることなく、第二リード４に対する接続子５の位置決めを容易に行うことができる。
また、窪み部４３の内面及び接続突起部５４の表面が互いに対応する相似形状に形成されていることから、窪み部４３の内面と接続突起部５４の表面との間に介在する半田７２の厚みの均一化を図ることができる。これにより、樹脂封止型半導体装置１に対して熱サイクル試験や熱疲労試験を実施しても、窪み部４３と接続突起部５４との接合部分に局所的な熱応力が集中することを防いで、前記半田７２にクラックが発生することを防止できる。したがって、樹脂封止型半導体装置１の電気的な信頼性向上を図ることができる。
また、本実施形態の樹脂封止型半導体装置１によれば、窪み部４３の一方の傾斜面４５Ａが、一方の開口縁４４Ａを介して半導体チップ２側に面する第二リード４の先端面４ｃに直接連なっていることで、接続子５を第二リード４上に配する際に、接続突起部５４が窪み部４３に入り込んでいるか否かを容易に目視で判定することができる。すなわち、製造方法においても述べたように、接続突起部５４が半導体チップ２と第二リード４との間に滑り落ちる場合を除けば、接続突起部５４は窪み部４３に挿入されるため、窪み部４３や接続突起部５４が微細に形成されていても、接続突起部５４が窪み部４３に入り込んでいるか否かを容易に目視で判定することができる。
また、この樹脂封止型半導体装置１によれば、接続突起部５４が屈曲された接続子５の他端部５２によって構成されている、すなわち、接続子５に対して折り曲げ加工を施すだけで接続突起部５４を容易に形成できるため、樹脂封止型半導体装置１の製造コスト削減を図ることができる。
なお、上記実施形態において、窪み部４３は、第二リード４の先端面４ｃ側に位置する一方の開口縁４４Ａから下方に傾斜する一方の傾斜面４５Ａが連ねて形成されていれば、例えば図７に示すように、半導体チップ２側に面する第二リード４の先端面４ｃに開口していてもよい。言い換えれば、窪み部４３の一方の開口縁４４Ａが他方の開口縁４４Ｂや第二リード４の上面４１ａよりも低く位置していてもよい。
また、窪み部４３の一方の傾斜面４５Ａは、半導体チップ２側に面する第二リード４の先端面４ｃに直接連なっていなくてもよく、例えば第二リード４の上面４１ａを介して第二リード４の先端面４ｃに連なっていてもよい。すなわち、窪み部４３は、第二リード４の先端面４ｃから離間した位置に形成されていてもよい。
さらに、窪み部４３は、第二リード４の一端部４１の幅方向全体にわたって延びる直線状の溝からなるとしたが、例えば第二リード４の一端部４１の両側面に開口していなくてもよく、その開口縁が平面視で多角形状や円形状等に形成されてもよい。この場合には、窪み部４３の内面が、開口縁の周方向全体から第二リード４の上面４１ａに対して下方に傾斜する傾斜面を有していればよい。具体的には、例えば窪み部４３の内面がすり鉢状の傾斜面に形成され、接続突起部５４が、窪み部４３の内面に対応する相似形状として例えば角錐形状あるいは円錐形状等の錘形状に形成されてもよい。
また、上記実施形態において、第二リード４の一端部４１の上面４１ａは、半導体チップ２の上面２ａよりも高く位置するとしたが、例えば半導体チップ２の上面２ａと同じ高さ位置であってもよいし、例えば図８に示すように、半導体チップ２の上面２ａよりも低く位置していてもよい。
なお、図８に示す構成においても、接続突起部５４は、上記実施形態と同様に接続子５の他端部５２を二箇所において屈曲して断面への字状に形成することで構成されてもよいが、図示例のように、第二リード４の上面４１ａに向けて傾斜するように接続子５の他端部５２を一箇所のみにおいて屈曲することで構成されてもよい。
さらに、接続突起部５４は、接続子５を屈曲することで形成されることに限らず、例えば第二リード４の上面４１ａに対向する接続子５の下面５１ｂから突出するように形成されてもよい。
さらに、上述した全ての構成においては、半導体チップ２と第二リード４とを板状の接続子５により電気接続する樹脂封止型半導体装置について説明したが、本発明は、例えば半導体チップ２に対して間隔をあけるように、かつ、互いに間隔をあけるように配された２つのリードを板状の第二接続子により相互に電気接続する構成の樹脂封止型半導体装置にも適用することができる。
すなわち、本発明は、半導体チップ２及び少なくとも１つのリードを第一接続子により電気接続すると共に、２つのリードを板状の第二接続子により相互に電気接続し、これら半導体チップ２、複数のリード及び２種類の接続子を上記実施形態と同様に封止部６によって封止した構成の樹脂封止型半導体装置に適用することができる。
この構成では、例えば、前記第二接続子を上記実施形態の接続子５と同様の構成とし、かつ、前記２つのリードの一方を上記実施形態の第二リード４と同様の構成とすればよい。すなわち、前記２つのリードの一方に上記実施形態と同様の窪み部４３が形成され、前記第二接続子に上記実施形態と同様の接続突起部５４が形成されればよく、これにより、上記実施形態と同様の効果を奏する。
なお、半田を介して２つのリード上に固定される板状の第二接続子によりこれら２つのリードを相互に電気接続する上記構成においては、２つのリードの一方のみに窪み部４３が形成されてもよいが、例えば２つのリードの両方に前述の窪み部４３が形成されてもよい。この場合には、第二接続子に各リードの窪み部４３に挿入されて係合する一対の接続突起部５４を形成すればよい。
また、第一接続子及び第二接続子は、例えば同一のリードに電気接続されてもよいし、例えば別個のリードに電気接続されてもよい。
さらに、第一接続子は、例えば上記実施形態の接続子５と同様の板状に形成されてもよいし、例えばボンディングワイヤであってもよい。
また、上記構成の樹脂封止型半導体装置は、上面及び下面に電極を有する半導体チップ２に限らず、例えば上面に複数の電極パッドを備えるＩＣやＬＳＩ等の半導体チップにも適用可能である。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
１ 樹脂封止型半導体装置
２ 半導体チップ
４ 第二リード（リード）
４ｃ 先端面
５ 接続子
６ 封止部
４１ａ 上面
４３ 窪み部
４４Ａ，４４Ｂ 開口縁
４５Ａ，４５Ｂ 傾斜面
５１ 一端部
５２ 他端部
５４ 接続突起部
７１，７２ 半田

Claims (4)

  1. 板状の半導体チップと、当該半導体チップに対して間隔をあけて配されるリードと、半田を介して前記半導体チップ上及び前記リード上の両方に固定されて前記半導体チップ及び前記リードを電気接続する板状の接続子と、前記リードの一部が露出するように前記半導体チップ、前記リード及び前記接続子を封止する封止部と、を備え、
    前記リードには、その上面から窪む窪み部が形成され、
    前記接続子には、前記窪み部に挿入されて係合する接続突起部が形成され、
    前記窪み部の内面が、当該窪み部の開口縁から前記リードの上面に対して傾斜する傾斜面を有し、
    前記接続突起部を前記窪み部に挿入した状態で互いに対向する前記窪み部の内面及び前記接続突起部の表面が、相互に対応する相似形状に形成されていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
  2. 前記窪み部の傾斜面が、前記開口縁を介して前記半導体チップ側に面する前記リードの先端面に直接連な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。
  3. 前記接続突起部が、前記半導体チップ上に配される前記接続子の一端部に対して、前記リードの上面に向けて傾斜するように屈曲された前記接続子の他端部によって構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の樹脂封止型半導体装置。
  4. 板状の半導体チップと、当該半導体チップに対して間隔をあけるように、かつ、互いに間隔をあけるように配される複数のリードと、前記半導体チップ及び少なくとも１つのリードを相互に電気接続する第一接続子と、半田を介して２つのリード上に固定されてこれら２つのリードを相互に電気接続する第二接続子と、各リードの一部が露出するように前記半導体チップ、前記複数のリード及び前記接続子を封止する封止部と、を備え、
    前記２つのリードの少なくとも一方には、その上面から窪む窪み部が形成され、
    前記第二接続子には、前記窪み部に挿入されて係合する接続突起部が形成され、
    前記窪み部の内面が、当該窪み部の開口縁から一方のリードの上面に対して傾斜する傾斜面を有し、
    前記接続突起部を前記窪み部に挿入した状態で互いに対向する前記窪み部の内面及び前記接続突起部の表面が、相互に対応する相似形状に形成されていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
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