JP2008053515A

JP2008053515A - 半導体装置およびその製造方法

Info

Publication number: JP2008053515A
Application number: JP2006228973A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Miyajima; 祐一宮島
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2006-08-25
Filing date: 2006-08-25
Publication date: 2008-03-06

Abstract

【課題】実装基板への接合強度を向上させた半導体装置を提供する。
【解決手段】樹脂パッケージ２の外側へ導出した外部接続リードの側面に、少なくとも一対の溝３を設けることで、実装基板との接合に用いるはんだにより濡れる表面積が大きくなり、実装基板との接合強度が向上させる。また、リードフレーム成型の際に、まず、外部接続用リードの側面の一部に重なるように孔を形成し、次いで、孔にかかるようにして銅板１０を打ち抜き、リードの接続部分を作製すると同時にリード側面にV字型の溝を形成することで、リードへのストレスを軽減させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置の外部接続用リードと実装基板との接合強度の向上させる半導体装置およびその製造方法に関する。

半導体装置を基板に実装する場合は、半導体装置に備わっている外部接続用リードと基板のランド面とをはんだ付けすることが一般的である。図１１は従来の半導体装置の平面形状を表す図であるが、この半導体装置が小型化すると、外部接続用リードと基板のランド面との接合面積が小さくなり、接合強度は小さくなる。

これを解決するために、外部接続用リード形成部に、その内壁面にメッキが施された孔を設け、孔を跨ぐように外部接続用リード形成部を切断し、外部接続用リード先端部に半円状で内壁にメッキが施された溝を形成することにより実装強度を上げる方法が提案されている。（例えば、特許文献を参照）
特開２００４−３３５９４７号公報

しかしながら、外部接続用リードが細長い場合は、リード先端凹部の表面積が十分とれず、半導体装置と基板の接合強度が不足することがある。

また、外部接続用リード先端部に溝を形成する方法として、リードフレームを樹脂パッケージで覆う工程の後に、孔を跨ぐようにして、外部接続用リード形成部を切断する製造方法が提案されているが、一般的にパッケージ封止後の切断工程における成型の精度は、リードフレーム成型工程における精度よりも劣る。このため、リード先端部の溝の形状が安定しないことがある。このため、溝内のメッキが剥がれて、この領域が接合強度に寄与し難い場合もある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、半導体装置が小型化しても基板との接合強度を十分にとれる半導体装置を提供するものである。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。

すなわち、本発明の半導体装置は、リードフレームに搭載した半導体素子を封止した樹脂パッケージの外側に導出し、かつ、前記半導体素子と電気的に接続した外部接続用リードを有する半導体装置において、前記外部接続用リードの側面に溝を有することを特徴とする。

また、前記外部接続用リード側面の溝は、少なくとも前記外部接続用リードの両側面に一対形成されていることを特徴とする。

また、本発明による半導体装置の製造方法は、リードフレームの材料となる銅板に外部接続用リード側面の溝となる孔を打ち抜く工程と前記外部接続用リードの側面を直線的に打ち抜く工程の二段階の工程からなるリードフレーム成型工程と、前記リードフレームに半導体素子を搭載する工程と、次いで、前記リードフレームを樹脂パッケージで覆う工程と、前記樹脂パッケージから外部へ導出された外部接続用リードをメッキする工程と、次いで、前記外部接続用リードを曲げる工程とを有することを特徴とする。

本発明の半導体装置を基板に実装する際、溝部にはんだが入り込み、はんだが接着する部分の表面積が大きくなる。これにより、はんだ付け強度が向上し、実装強度が上がる。

以下、図１乃至１０を参照しながら、本発明の半導体装置および半導体装置の製造方法について述べる。

図１は本発明による半導体装置の平面図である。半導体素子（図示せず）を樹脂パッケージ２で覆い、この樹脂パッケージから外部へ引き出した複数の外部接続用リード１の側面が直線ではない形状となっている。尚、外部接続用リード１と半導体素子は樹脂パッケージ内で電気的に接続されている。図２は本発明による外部接続用リードの拡大図である。外部接続用リードの側面に溝３を有する形状となっている。基板実装の際、前記溝部にはんだが入り込み、ハンダが接着する部分の表面積を大きくする。これにより、はんだ付け強度を向上し、実装強度を向上させる。

図３及び図４は、リードフレームの作成途中図である。リードフレームの成型工程では、リードフレームの材料となる銅板に金型でパンチを入れ、余分な部分を切断し、アイランドや接続用リードの元となる構造を形成する工程である。

リードフレーム成型の際には、まず、図３のように、外部接続用リードの側面を形成する部分に重なるように、金型で銅板１０にパンチを入れて六角形の孔４を作る。このとき六角形の角がリード側面の溝３となる。図に示した点線で囲まれた領域が外部接続用リードとなる部分で、その一部に重なるように孔４が配置されている。次に、図４のように、孔にかかるようにして、リードの接続部分を形成する従来形状の金型で銅板にパンチを入れ、外部接続用リード１を形成する。これにより、図５のように、外部接続用リード側面にＶ字型の溝３１を形成する。このように、溝形成用金型で銅板を打ち抜いた後に、従来形状の接続リード形成用金型で打ち抜くという製造方法をとることで、打ち抜きの際のリードへのストレスを抑えながら、リード側面に溝を形成することができる。

上記では、Ｖ字型溝を形成する場合の実施例について述べたが、外部接続用リード側面の表面積を増大させる形状であれば他の形状でも良く、図６に示すような四角型の溝３２とすることでも良い。また、図７に示すような半円型の溝３３とすることでも良い。また、溝はリード側面に１対設ける実施例について述べたが、一対である必要はなく、複数対の溝を形成したものであっても良い。さらに上記においてリードフレームは銅板としたが銅を含む合金、あるいは４２アロイ等のリードフレームに適した他の金属であればよい。

リードフレーム成型の際に、リードフレームにかかるストレスを抑えるために二段階の打ち抜き方法をとることが望ましいが、リードへのストレスの問題がなければ、一段階の打ち抜き方法を採用することも良い。その際には、図８乃至図１０に示すような打ち抜き金型を利用する。図中のパンチ凸部７１、７２、７３が溝３１、３２，３３に対応して銅板を打ち抜き、溝を形成することになる。

以上のようにして作製されたリードフレームは半導体素子を搭載後、樹脂パッケージで覆い、次いで、外部接続用リードをメッキし、リード端子形状を所望の形にし、個々の半導体装置に分離することで図１に示すような半導体装置が完成する。この半導体装置を基板にはんだ接合すると、外部接続用リードの側面の溝にもはんだが入り込み、必要とされる接合表面積が確保できる。この形状であれば、半導体装置が小型化してもはんだ接合強度を十分に確保できる。

本発明による半導体装置の平面図本発明による半導体装置の外部接続用リード拡大図本発明によるリードフレーム作成途中図本発明によるリードフレーム作成途中図本発明による外部接続用リードの形状を表した平面図本発明による外部接続用リードの形状を表した平面図本発明による外部接続用リードの形状を表した平面図本発明による外部接続用リード形成用打ち抜き金型平面図本発明による外部接続用リード形成用打ち抜き金型平面図本発明による外部接続用リード形成用打ち抜き金型平面図従来の半導体装置の平面図

符号の説明

１外部接続用リード
２樹脂パッケージ
３外部接続用リード側面の溝
４孔
５リードフレーム
６打ち抜き金型
１０銅板
３１外部接続用リード側面の溝
３２外部接続用リード側面の溝
３３外部接続用リード側面の溝
７１パンチ凸部
７２パンチ凸部
７３パンチ凸部

Claims

リードフレームに搭載された半導体素子を封止した樹脂パッケージの外側に導出され、かつ、前記半導体素子と電気的に接続された外部接続用リードを有する半導体装置において、前記外部接続用リードの側面に溝を有することを特徴とする半導体装置。
前記外部接続用リード側面の溝は、少なくとも前記外部接続用リードの両側面に一対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。
前記外部接続用リード側面の溝がＶ字型であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
前記外部接続用リード側面の溝が四角型であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
前記外部接続用リード側面の溝が半円型であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
前記外部接続用リードが実装基板の表面にはんだを介して接続されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の半導体装置。
リードフレームの材料となる金属板に外部接続用リード側面の溝となる孔を打ち抜く工程と前記外部接続用リードの側面を直線的に打ち抜く工程の二段階の工程からなるリードフレーム成型工程と、前記リードフレームに半導体素子を搭載する工程と、前記リードフレームを樹脂パッケージで覆う工程と、前記樹脂パッケージから外部へ導出された外部接続用リードをメッキする工程と、前記外部接続用リードを曲げる工程とを有する半導体装置の製造方法。