JPH02288254A - 半導体装置およびその配線基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体装置忘よびその配線基板技術に関し、
特に、たとえばＺｉＰ形パッケージ構造の半導体装置な
どの高密度実装用の半導体装置およびその配線基板技術
に適用して有効な技術に関する。

［従来の技術］ たとえば、シングル・イン・ライン・パッケージ構造の
半導体装置の一つとして、ＺｉＰ形パッケージ構造の半
導体装置がある（「電子材料」１９８８年５月発行Ｐ１
１４〜ｐＨ６記載）。

このＺｉＰ形パッケージ構造の半導体装置は、パッケー
ジ本体の一側に一列に一配設されたアウターリードが交
互に異なる方向に互い違いに突出され、またパッケージ
本体から放熱板が露出された構造とされていることによ
り、配線基板への高密度実装が可能とされている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記したような構造の半導体装置は、放
熱板とリードフレームとが互いに別体とされてパッケー
ジ本体に別々に組み込まれて製造されるため、製造工程
が複雑化してコスト高となり、また装置自体が複雑化し
大形化して高密度実装化の向上が妨げられている。

また、アウターリードの先端側が起立されてピン挿入形
のパッケージ構造とされているため、配線基板への両面
実装が困難とされ、この点からも高密度実装化の向上が
妨げられている。

一方、このような半導体装置が配線基板に高密度に実装
される場合には、冷却効果を図るために各半導体装置が
冷却用の空間を介して互いに配置される。

このため、その冷却用の空間スペースにより、各半導体
装置間の配置間隔が大きくなり、高密度実装化の向上が
妨げられている。

また、この種の配線基板技術として、複数の半導体装置
を実装した配線基板（サブボード）が別体の配線基板（
メインボード）上に複数配設されるものがある。

しかしながら、この配線基板技術は、配線基板（サブボ
ード）が配線基板（メインボード）上に水平に配設され
るので、各配線基板（サブボード）の総面積が配線基板
（メインボード）の総面積以上となるような高密度な実
装は不可能とされている。

本発明の目的は、高密度実装化の向上を図ることができ
る半導体装置およびその配線基板技術を提供することに
ある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

［課題を解決するための手段］ 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、以下のとおりである。

すなわち、第１の発明の半導体装置の構造は、リードフ
レームによって形成されたリードと、放熱板とを備えて
いる半導体装置であって、前記リードの形成前において
前記リードフレームに一体的に連接されていた放熱板用
形成部により、前記放熱板が形成されている構造とした
ものである。

第２の発明の半導体装置の構造は、パッケージ本体の一
側にアウターリードが一列配設されている半導体装置で
あって、隣接する前記リードが互いに異なる外側方向に
折り曲げられ、各リードの先端側が平伏されて配線基板
への表面実装可能とされている構造としたものである。

第３の発明の配線基板の構造は、半導体装置が複数実装
される配線基板であって、前記複数の半導体装置本体間
に放熱板が介在されて外部に露呈されている構造とした
ものである。

第４の発明の配線基板の構造は、第１配線基板上に第２
配線基板が起立され、この起立状奮の第２配線基板に半
導体装置が実装される構造としたものである。

［作用コ 前記した第１の発明の半導体装置の構造によれば、放熱
板がリードフレームに一体的に連接されていた放熱板用
形成部によって形成されていることにより、リードフレ
ームと放熱板とを半導体装置本体に別体として別々に組
み込むことな（、同時に組み込んで製造することが可能
とされるので、製造工程を簡略化することができ、また
装置自体を小形化することができるので、高密度実装化
の向上を図ることができる。

第２の発明の半導体装置の構造によれば、隣接するリー
ドが互いに異なる外側方向に折り曲げられていることに
より、配線基板上のパッド間隔を縮小化することができ
、また各リードの先端側が平伏されて配線基板への表面
実装可能とされていることにより、配線基板への両面実
装が可能とされるので、高密度実装化の向上を図ること
ができる。

第３の発明の配線基板の構造によれば、配線基板に複数
実装されている半導体装置本体間に放熱板が介在されて
外部に露呈されていることにより、この放熱板を通じて
効率的な放熱効果を得ることができ、このため、各半導
体装置本体間に配設されていた放熱用の空間スペースを
不要とすることができるので、高密度実装化の向上を図
ることができる。

第４の発明によれば、第１配線基板上に第２配線基板が
起立されていることにより、各第２配線基板の総面積を
第１配線基板の面積以上とする実装が可能とされ、また
第２配線基板への半導体装置の両面実装が可能とされる
ので、高密度実装化の向上を図ることができる。

［実施例１］ 第１図は本発明の一実施例である半導体装置を示す断面
図、第２図はその半導体装置の側面図、第３図はその半
導体装置に用いられているリードフレームを示す平面図
である。

本実施例にふける半導体装置１は、シングル・イン・ラ
イン・パッケージ構造とされ、また隣接するアウターリ
ードが異なる外側方向に互い違いに折り曲げられている
、所謂ｚｉｐ形のピン挿入形パッケージ構造とされてい
る。

第３図に示すように、本実施例の半導体装置１に用いら
れるリードフレーム２は、アウターリード部およびイン
ナーリード部を形成する複数のり−ド３と、各リード３
間を互いに連結しているダム片４と、放熱フィンなどの
放熱板５を形成する放熱板用形成片６と、各リード３．
ダム片４．放熱板用形成片６　（放熱板用形成部）が一
体的に連接されているフレーム部７とから構成されてい
る。

前記フレーム部７には、リードフレーム２の搬送時や位
置決め時などのガイドとなるガイド孔７ａが形成されて
いる。

このようなリードフレーム２は、前記した各部によって
構成される単位フレームが第３図の横方向に複数連接さ
れ、またリードフレーム２は、たとえば熱伝導率の大き
い金属性薄板を打ち抜いて形成されている。

第１図に示すように、本実施例の半導体装置１は、前記
したリードフレーム２によって形成されるリード３およ
び放熱板５の内側部位と、半導体チップ８とが樹脂封止
されてパッケージ本体９が形成されている。

パッケージ本体９内において、半導体チップ８上のポン
ディングパッド８ａとリード３のインナーリード部とは
、ボンディングワイヤ１０によって電気的に接続されて
いる。

また、半導体チップ８と一部のリード３のインナーリー
ド部および放熱板５の内側部位とは、第１図の紙面垂直
方向において所定の絶縁膜など（図示せず）を介して互
いに重合されて絶縁されている。

一方、パッケージ本体９の上面からは、前記放熱板用形
成片６によって形成された放熱板５の外側部位が該パッ
ケージ本体９外に露出されていて、前記絶縁膜を介して
放熱板５に伝導された半導体チップ８０発熱がパッケー
ジ本体９外に放出される構造とされている。

また、パッケージ本体９の下面からは、リード３のアウ
ターリード部が該パッケージ本体９外に突出されている
。

リード３のアウターリード部は、互いに隣接するアウタ
ーリード部が第２図に示すように互いに異なる外側方向
に互い違いに折り曲げられている。

次に、本実施例の半導体装置の製造方法の一例について
述べる。

先ず、たとえば第３図に示すリードフレーム２上に半導
体チップ８を銀ペーストなどからなる絶縁膜などを介し
て接合して搭載した後に、半導体チップ８上のポンディ
ングパッド８ａとリードのインナーリード部とを金線な
どのボンディングワイヤ１０によって結線する。

次いで、トランスファモールドなどによりリードフレー
ム２のリード３および放熱板用形成片６の内側部位をエ
ポキシ系などの樹脂によって樹脂封止してパッケージ本
体９を形成する。

次いで、このパッケージ本体９の形成後に、リードフレ
ーム２の所定部位を切断分離し、リード３のアウターリ
ード部を第２図に示すように互いに違いに異なる外側方
向に折り曲げ成形する。

本実施例においては、このようにして第１図に示すよう
な半導体装置１が製造される。

この場合に、本実施例の半導体装置１によれば、放熱板
５がリードフレーム２の一部である放熱板用形成片６に
よって形成されていることにより、リード３および放熱
板５が同時に樹脂封止されてパッケージ本体９に組み込
まれて製造されるので、リード３および放熱板５が別々
に組み込まれる構造の半導体装置に比べ、製造工程の簡
略化や製造コストの低廉化および装置の小形化を図るこ
とができる。

また、前記した装置の小形化および放熱板５による放熱
効果により、この種の半導体装置の高密度実装化の向上
を図ることができる。

〔実施例２〕 第４図は本発明の他の実施例である半導体装置を示す斜
視図、第５図はその側面図、第６図はその半導体装置が
実装された配線基板を示す断面図である。

この実施例２の半導体装置１は、前記した実施例１と同
様に、シングル・イン・ラインの２１ｐ形パンケージ構
造とされ、その製造方法および構造についても前記した
実施例１と略同様とされている。

しかし、この実施例２の半導体装置１において、リード
３のアウターリード部は、前記した実施例１のリード３
のアウターリード部と異なり、各先端側が第４図ないし
第５図に示すように弧状に折り曲げられ平伏されて表面
実装形のパッケージ構造とされている。

この実施例２０半導体装置１によれば、表面実装形のＺ
Ｉｐ形のパッケージ構造とされて配線基板の両面への実
装が可能とされていることにより、前記した実施例１の
半導体装置１より高密度実装化を図ることができる構造
とされている。

たとえば、前記した構造の実施例２の半導体装置１は、
第６図に示すようにプリント配線基板１１に複数列設さ
れてはんだ付けなどによって表面実装される。

この第６図に示す実装状態において、各半導体装置１σ
ｈツケ一ジ本体９間には、熱伝導率の高い金属性薄板か
らなるヒートシンクなどの放熱板１２が介在されて外部
に露呈されている。

放熱板１２は、熱伝導片１２ａが放熱片１２ｂに所定の
間隔をおいて垂設されて一体的に形成されている。

放熱板１２の熱伝導片１２ａは、各半導体装置１のパッ
ケージ本体９間に挿入されてその側面に接触され、また
放熱片１２ｂは、各パッケージ本体９の上面に接触され
てパッケージ本体９間の外部に露呈されている。

そして、各パッケージ本体９内の半導体チップ８からの
発熱が主に熱伝導片１２ａを通じて放熱片１２ｂに伝導
されて該放熱片１２ｂから外部に放出される構造とされ
ている。

したがって、この放熱構造によれば、各パッケージ本体
９間に放熱用の空間スペースを配設することなく、放熱
板１２を通じて効率的な放熱効果を得ることができるの
で、各パッケージ本体９間の配置間隔の縮小化を通じて
高密度実装化の向上を図ることができる。

また、各半導体装置１が放熱板１２を介して互いに連結
状態とされるので、たとえば各半導体装置１を放熱板１
２に装着し、この装着状態で各半導体装置１をはんだ付
けなどによって配線基板１１に実装させることにより、
実装時の容易化を図ることができる。

また、実装時などにおける各半導体装置１の転倒などを
確実に防止することができる。

なお、実施例２における放熱構造において、放熱板１２
は熱伝導片１２ａが各半導体装置１のパッケージ本体９
間に挟持されて装着されている構造とされていることに
より、該放熱板１２の装着時の容易化やコストの低廉化
が図られているが、たとえば放熱板１２が各パッケージ
本体９に所定の接合材によって接合されている構造とす
ることも可能である。

〔実施例３〕 第７図は本発明の他の実施例である配線基板を示す斜視
図である。

この実施例３の配線基板１３は、第７図に示すように、
メインボードとしてのプリント第１配線基板１４とサブ
ボードとしてのプリント第２配線基板１５とを備え、第
１配線基板１４の表面に第２配線基板１５が接合され垂
直に起立されている。

第１配線基板１４の表面および第２配線基板１５の両面
に夫々形成されている各配線（図示せず）は、互いに電
気的に接続されている。

前記第２配線基板１５の両面には、前記した実施例２０
半導体装置１が放熱板１２を介して複数実装されている
。

したがって、実施例３の配線基板１３にふいても前記し
た実施例２と同様に、半導体装置１０両面実装が可能と
されるので、高密度実装化の向上を図ることができる。

しかしながら、特に、この実施例３の配線基板１３にお
いては、前記したように第１配線基板１４上に第２配線
基板１５が起立されていることにより、各第２配線基板
１５の総面積を第１配線基板１４の総面積以上とする実
装が可能とされているので、このような構造から高密度
実装化の向上を図ることができる。

また、第７図に示すように、パッケージ本体９の短辺側
を第１配線基板１４側とする実装が可能とされるので、
この点からも高密度実装化の向上を図ることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例１〜３に限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々
変更可能であることはいうまでもない。

たとえば、前記実施例１の半導体装置１においては、ピ
ン挿入形構造とされているが、たとえば前記実施例２の
半導体装置１と同様に表面実装可能造とすることも可能
である。

また、前記実施例２．３の配線基板においては、表面実
装形パッケージ構造の半導体装置ｌが実装されているが
、たとえば前記実施例２の半導体装置１のようなピン挿
入形パッケージ本体の半導体装置１が実装される構造と
することも可能である。

更に、前記実施例１．２における放熱板５．　１２の形
状は、図示するものに限定されるものではなく、任意の
形状とすることが可能である。

［発明の効果］ 本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、次のとおりであ
る。

すなわち、前記した第１の発明の半導体装置の構造によ
れば、放熱板がリードフレームに一体的に連接されてい
た放熱板用形成部によって形成されていることにより、
リードフレームと放熱板とを半導体装置本体に別体とし
て別々に組み込むことなく、同時に組み込んで製造する
ことが可能とされるので、製造工程を簡略化することが
でき、また装置自体の構造を簡素化し小形化することが
できるので、高密度実装化の向上を図ることができる。

第２の発明の半導体装置の構造によれば、隣接するリー
ドが互いに異なる外側方向に折り曲げられていることに
より、配線基板上のパッド間隔を縮小訛することができ
、また各リードの先端側が平伏されて配線基板への表面
実装可能とされていることにより、配線基板への両面実
装が可能とされるので、高密度実装化の向上を図ること
ができる。

第３の発明の配線基板の構造によれば、配線基板に複数
実装されている半導体装置本体間に放熱板が介在されて
外部に露呈されていることにより、この放熱板を通じて
効率的な放熱効果を得ることができ、このため、各半導
体装置本体間に配設されていた放熱用の空間スペースを
不要とすることができるので、高密度実装化の向上を図
ることができる。

第４の発明によれば、第１配線基板上に第２配線基板が
起立されていることにより、各第２配線基板の総面積を
第１配線基板の総面積以上とする実装が可能とされ、ま
た第２配線基板への半導体装置の両面実装が可能とされ
るので、高密度実装化の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である半導体装置を示す断面
図、 第２図はその半導体装置の側面図、 第３図はその半導体装置に用いられているＩＪ−ドフレ
ームを示す平面図、 第４図は本発明の他の実施例である半導体装置を示す斜
視図、 第５図はその側面図、 第６図はその半導体装置が実装された配線基板を示す断
面図、 第７図は本発明の他の実施例である配線基板を示す斜視
図である。 １・・・半導体装置、２・・・リードフレーム、３・・
・リード、４・・・ダム片、５．１２・・・放熱板、６
・・・放熱板用形成片（放熱板用形成部）　、？・・・
フレーム部、７ａ・・・ガイド孔、８・・・半導体チッ
プ、８ａ・・・ポンディングパッド、９・・・パッケー
ジ本体、１０・・・ボンディングワイヤ、１１．１３・
・・配線基板、１２ａ・・・熱伝導片、１２ｂ・・・放
熱板、１４・・・第１配線基板、１５・・・第２配線基
第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、リードフレームによって形成されたリードと、放熱
   板とを備えている半導体装置であって、前記リードの形
   成前において前記リードフレームに一体的に連接されて
   いた放熱板用形成部により、前記放熱板が形成されてい
   ることを特徴とする半導体装置。 ２、パッケージ本体の一側にアウターリードが一列配設
   されている半導体装置であって、隣接する前記リードが
   互いに異なる外側方向に折り曲げられ、各リードの先端
   側が平伏されて表面実装用のパッケージ構造とされてい
   ることを特徴とする半導体装置。 ３、半導体装置が複数実装される配線基板であって、前
   記複数の半導体装置本体間に放熱板が介在されて外部に
   露呈されていることを特徴とする配線基板。 ４、第１配線基板上に第２配線基板が起立され、この起
   立状態の第２配線基板に半導体装置が実装されることを
   特徴とする配線基板。