JP5653974B2 - パッケージ型二端子半導体装置 - Google Patents

Description

本発明は，半導体チップの部分を合成樹脂製のモールド部にてパッケージして成るパッケージ型半導体装置のうち，前記一つの半導体チップに対して二つのリード端子を備えたパッケージ型二端子半導体装置の構造に関するものである。

一般に，この種のパッケージ型二端子半導体装置は，図５，図６及び図７に示すように，金属板製にて形成した第１及び第２の二本のリード端子１′，２′の先端に幅広の端子部１ａ′，２ａ′を一体的に設け，この両リード端子１′，２′のうち第１リード端子１′の端子部１ａ′に半導体チップ３′をマウントする一方，第２リード端子２′を，その端子部２ａ′を前記半導体チップ３′に対して重ね接合した状態で第１リード端子１′と反対方向に延びるように配設し，前記半導体チップ３′の部分を熱硬化性合成樹脂製のモールド部４′にてパケッージすると共に，両リード端子１′，２′の一部を当該モールド部４′の左右両端面から外向きに突出させて，前記リード端子１′，２′のうち前記モールド部４′から突出した露出部を，プリント回路基板等に対して半田付けするという構成にしている。

しかし，この従来における半導体装置では，両リード端子１′，２′における端子部１う′，２ａ′の幅寸法Ｗ１′，Ｗ２′を同じにしているから，以下に述べるような問題があった。

すなわち，従来において両端子部１ａ′，２ａ′の幅寸法Ｗ１′，Ｗ２′を同じにしているのは，前記半導体チップ３′から両リード端子１′，２′を介して放熱される放熱性を所定値以上に確保することにあるが，このように構成すると，半導体チップ３を挟む広幅の両端子部１ａ′，２ａ′の剛性が高くて曲がり変形が困難であることから，両リード端子１′，２′のうちモールド部４′から突出した露出部に曲げ外力が作用したとき，前記モールド部４′に割れが発生するおそれが大きく，耐曲げ性が低いのである。

そこで，従来は，前記の割れ発生を低減して耐曲げ性を向上させるために，前記モールド部４′の高さ寸法Ｈ′及び幅寸法Ｓ′のいずれか一方又は両方を大きくすることにより，モールド部４′のうち両端子部１ａ′，２ａ′を囲う部分の肉厚を厚くするように構成しているから，半導体装置の大型化及び重量のアップを招来するのであった。

本発明は，この問題を解消することを技術的課題とするものである。

この技術的課題を達成するため本発明は，請求項１のとおり，
「平面視では重複して側面視では間隔を空けて配置された端子部を互いに有していて同じ方向に延びる金属板製の第１リード端子及び第２リード端子と，これら両リード端子における端子部の間に配置されて両端子部にマウントされた半導体チップと，前記各リード端子及び半導体チップをパッケージする熱硬化性合成樹脂製のモールド部とを備えており，前記両リード端子は，前記モールド部から互いに反対方向に突出した露出部を有する構成であって，
前記両リード端子における露出部の幅寸法は同じ幅寸法に設定され，
前記第１リード端子における端子部の幅寸法は，前記半導体チップの幅寸法及び当該第１リード端子における露出部の幅寸法よりも広い幅寸法に設定され，
前記第２リード端子における端子部の幅寸法は，当該第２リード端子における露出部の幅寸法及び前記第１リード端子における端子部の幅寸法よりも狭い幅寸法に設定されており，
更に，前記第１リード端子及び第２リード端子とも，露出部と反対側に開口した切欠きを備えておらずに前記モールド部はそれらリード端子を貫通しておらず，
更に、前記第１リード端子の露出部と前記第２リード端子の露出部とは同じ高さであり，前記第２リード端子に立ち上がり部を設けることで当該第２リード端子の端子部を前記第１リード端子の端子部の上に位置させており，かつ，前記第２リード端子の立ち上がり部で幅寸法を縮小させることにより，当該第２リード端子における端子部の幅寸法を露出部の幅寸法及び前記第１リード端子における端子部の幅寸法よりも狭い幅寸法と成している」

この請求項１のように，両リード端子における露出部を同じ幅寸法に構成し，更に，第１リード端子における端子部の幅寸法は，前記半導体チップにおける幅寸法，及び当該第１リード端子における露出部の幅寸法よりも広い幅寸法に構成したうえで，第２リード端子における端子部の幅寸法を，当該第２リード端子における露出部の幅寸法，及び，前記第１リード端子における端子部の幅寸法よりも狭い幅寸法に構成したことにより，両リード端子は剛性が低くなって曲がり変形が容易になり，両リード端子の露出部に曲げ外力が作用したときの応力を，前記第２リード端子における狭幅の端子部において吸収することができるから，モールド部に割れが発生することを確実に低減でき，耐曲げ性を向上できるのであり，従って，耐曲げ性を前記図５〜図７に示す従来の半導体装置と同じとした場合，モールド部のうち第２リード端子の端子部を囲う部分の肉厚を，耐曲げ性を向上できる分だけ薄くすることができ，ひいては，モールド部の高さ寸法及び幅寸法のうちいずれか一方又は両方を小さくできて，半導体装置の小型・軽量を図ることができる。

本発明の実施の形態を示す縦断正面図である。 図１のII−II視断面図である。 図１のIII −III 視断面図である。 曲げ試験の状態を示す斜視図である。 従来の例を示す縦断正面図である。 図５のVI−VI視断面図である。 図５のVII −VII 視断面図である。

以下，本発明の実施の形態を，図１，図２及び図３の図面について説明する。

本発明による半導体装置は，基本的には，前記図５〜図７に示す従来の半導体装置と同様に，金属板製にて形成した第１リード端子１及び第２リード端子２を備えている。
二本のリード端子１，２の先端に端子部１ａ，２ａを一体的に設け，この両リード端子１，２のうち第１リード端子１における端子部１ａの上面に半導体チップ３をマウントする一方，第２リード端子２を，その端子部２ａを前記半導体チップ３に上から重ね接合した状態で前記第１リード端子１に対して反対方向に延びるように配設し，半導体チップ３の部分を熱硬化性合成樹脂製のモールド部４にてパッケージしている。
両リード端子１，２の一部はモールド部４の左右両端面から外向きに突出した露出部１ｂ，２ｂになっており，露出部１ｂ，２ｂがプリント回路基板等に対して半田付けされる。従って，露出部１ｂ，２ｂは同じ高さになっており，第２リード端子２に立ち上がり部２ｃを設けることで，第２リード端子２の端子部２ａを第１リード端子１における端子部１ａの上に位置させている。

そして，本発明においては，寸法関係を以下の構成にしている。
すなわち，先ず，前記各リード端子１，２における露出部１ｂ，２ｂの幅寸法を，互いに同じ幅寸法Ｗ０に構成する。
また，第１リード端子１における端子部１ａの幅寸法を，半導体チップ３の幅寸法，及び，当該第１リード端子１における露出部１ｂの幅寸法Ｗ０よりも広い幅寸法Ｗ１に構成する。
更に，第２リード端子２における端子部２ａの幅寸法を，当該第２リード端子２における露出部２ｂの幅寸法Ｗ０，及び，第１リード端子１における端子部１ａの幅寸法Ｗ１よりも狭い幅寸法Ｗ２に構成する。この場合，第２リード端子２の立ち上がり部２ｃに，左右側面が傾斜面２ｃ′となって幅寸法が縮小した部分を設けることで，端子部２ａの幅寸法法Ｗ２を露出部１ｂ，２ｂの幅寸法Ｗ０よりも狭い幅寸法としている。
図２のとおり，第１リード端子１における端子部１ａの先端面１ａ′，及び第２リード端子２における端子部２ａの先端面は両リード端子１，２の長手方向と直交した方向に途切れなく延びており，露出部１ｂ，２ｂと反対側に開口していない。従って，半導体チップ３はその全面が第１リード端子１の端子部１ａに重なっており，第１リード端子１にモールド部４が貫通することはない。

このように，両リード端子１，２の露出部１ｂ，２ｂを同じ幅寸法Ｗ０に構成したうえで，第２リード端子２のうち半導体チップ３がマウントされる端子部２ａの幅寸法を，当該第２リード端子２のうちモールド部４から突出した露出部２ｂの幅寸法Ｗ０，及び，第１リード端子１のうち半導体チップ３がマウントされた端子部１ａの幅寸法Ｗ１よりも狭い幅寸法Ｗ２に構成したことにより，第２リード端子２のうち半導体チップ３がマウントされる端子部２ａは，第１リード端子１のうち半導体チップ３がマウントされる端子部１ａよりも幅狭となって，剛性が低くて曲がり変形が容易になり，両リード端子１，２のうちモールド部４から突出した露出部１ｂ，２ｂに曲げ外力が作用したときの応力を，前記狭幅の端子部２ａにおいて吸収することができるから，モールド部４に割れが発生することを確実に低減できて，耐曲げ性を向上できるのである。
従って，この耐曲げ性を前記図５〜図７に示す従来の半導体装置と同じとした場合，モールド部４のうち端子部２ａを囲う部分の肉厚を，耐曲げ性を向上できる分だけ薄くすることができ，ひいては，モールド部４の高さ寸法Ｈ及び幅寸法Ｓのうちいずれか一方又は両方を小さくできて，半導体装置の小型・軽量を図ることができるのである。

ところで，この種のモールド型半導体装置の耐曲げ試験は，図４に示すように，所定の長さＬの硬質合成樹脂製のプリント回路基板Ａを用意し，このプリント回路基板Ａにおける上面の中央部分に，半導体装置を，その両露出部１ｂ，２ｂを半田付けすることによって固着し，この状態で，前記プリント回路基板Ａの両端に矢印Ｂ，Ｂで示すように曲げ外力を付与することによって行われ，所定の撓み寸法Ｘだけ弓形に撓み変形させて，モールド部４に割れが発生するか否かが確認される。

本発明者の実験によると，本実施形態において，第２リード端子２における端子部２ａの幅寸法Ｗ２を，両リード端子１，２における露出部１ａ，２ｂの幅寸法Ｗ０よりも狭く，且つ，第１リード端子１における端子部１ａの幅寸法Ｗ１の６０パーセント（Ｗ２＝０．６×Ｗ１）以下にした場合，そのモールド部４の高さ寸法Ｈを，前記図５〜図７に示す従来の構造によるモールド部４′の高さ寸法Ｈ′の約０．８５倍に低くしても，前記曲げ試験においてモールド部４に割れが発生することが認められなかった。

また，本発明者の実験によると，第２リード端子２における端子部２ａの幅寸法Ｗ２を前記よりも更に狭くすることにより，耐曲げ性を更に向上できるのであったが，その反面，第２リード端子２における端子部２ａの幅寸法Ｗ２を第１リード端子１における端子部１ａの幅寸法Ｗ１の４０パーセント（Ｗ２＝０．４×Ｗ１）未満に狭くした場合には，この端子部２ａの幅が狭くなり過ぎ，この端子部２ａから露出部２ｂへの熱伝達が著しく低下し，半導体チップ３から第２リード端子２を伝っての放熱性が急激に悪化する現象が認められた。

１ 第１リード端子
１ａ 第１リード端子の端子部
１ｂ 第１リード端子の露出部
２ 第２リード端子
２ａ 第２リード端子の端子部
２ｂ 第２リード端子の露出部
２ｃ 第２リード端子の立ち上がり部
３ 半導体チップ
４ モールド部

Claims (4)

1. 平面視では重複して側面視では間隔を空けて配置された端子部を互いに有していて同じ方向に延びる金属板製の第１リード端子及び第２リード端子と，これら両リード端子における端子部の間に配置されて両端子部にマウントされた半導体チップと，前記各リード端子及び半導体チップをパッケージする熱硬化性合成樹脂製のモールド部とを備えており，前記両リード端子は，前記モールド部から互いに反対方向に突出した露出部を有する構成であって，
   前記両リード端子における露出部の幅寸法は同じ幅寸法に設定され，
   前記第１リード端子における端子部の幅寸法は，前記半導体チップの幅寸法及び当該第１リード端子における露出部の幅寸法よりも広い幅寸法に設定され，
   前記第２リード端子における端子部の幅寸法は，当該第２リード端子における露出部の幅寸法及び前記第１リード端子における端子部の幅寸法よりも狭い幅寸法に設定されており，
   更に，前記第１リード端子及び第２リード端子とも，露出部と反対側に開口した切欠きを備えておらずに前記モールド部はそれらリード端子を貫通しておらず，
   更に、前記第１リード端子の露出部と前記第２リード端子の露出部とは同じ高さであり，前記第２リード端子に立ち上がり部を設けることで当該第２リード端子の端子部を前記第１リード端子の端子部の上に位置させており，かつ，前記第２リード端子の立ち上がり部で幅寸法を縮小させることにより，当該第２リード端子における端子部の幅寸法を露出部の幅寸法及び前記第１リード端子における端子部の幅寸法よりも狭い幅寸法と成している，
   パッケージ型二端子半導体装置。
2. 前記第２リード端子における端子部の幅寸法は，当該第２リード端子及び前記第１リード端子における露出部の幅寸法の４０〜６０バーセントに設定されている，
   請求項１に記載したパッケージ型二端子半導体装置。
3. 前記第２リード端子における立ち上がり部の両側面を傾斜させることで，当該立ち上がり部の幅寸法を縮小させている，
   請求項１又は２に記載したパッケージ型二端子半導体装置。
4. 前記第１リード端子における端子部のうち平面視で前記第２リード端子の立ち上がり部に向いた端面は、その全長にわたって，当該第１リード端子及び前記第２リード端子の露出部を結ぶ線と直交した方向に一直線に延びている，
   請求項３に記載したパッケージ型二端子半導体装置。

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