JP2016149441A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体部品側の線膨張係数と回路基板側の線膨張係数との差に起因する接続部への負荷の集中を効果的に抑制する。
【解決手段】半導体装置１は、モールド構造部３の側壁部４において複数の電極端子２７ｂが所定方向に並んで配置されており、それら電極端子２７ｂの各々は、側壁部４からモールド構造部３の外側に延び出た延出部３０を有すると共に、延出部３０の先端側が回路基板５に接続されている。このように側壁部４から延び出た複数の電極端子２７ｂは、側壁部４の両端部側にそれぞれ設けられた端部側端子５０の延出部（第１延出部３５ａ，第２延出部３５ｂ）の方が、側壁部４の中心部側に設けられた中心側端子４０の延出部（中心側延出部３４）よりも、回路基板５の一方面５ａからの最大高さが高くなっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置に関するものである。

表面実装型のパッケージ構造をなす半導体部品に関する技術として、例えば特許文献１のようなものが提供されており、この特許文献１には、クワッドフラットパッケージ（ＱＦＰ）として構成される表面実装型半導体装置に関する技術が開示されている。この種の半導体装置では、樹脂モールド部のそれぞれの側面部において複数の電極端子が延び出ており、それら電極端子の先端部側が回路基板にはんだ接続された構成となっている。また、特許文献１の技術は、樹脂モールド部の四隅に、電極用リード端子よりも端子幅の広い補強用のリード端子を設けた構造となっている。

特開平５−２５１６１６号公報

ところで、この種の表面実装型の半導体装置では、樹脂モールド部側の線膨張係数と、回路基板側の線膨張係数とが異なっていることが一般的である。このため、例えば市場において熱サイクルが加わったときに、樹脂モールド部側の伸縮度合いと、回路基板側の伸縮度合いとが大きく異なるような状態が発生しやすく、この差異が接合箇所への負荷につながるという問題がある。

例えば、回路基板と、樹脂モールド部の側壁部との間で伸縮度合いの差が大きくなると、側壁部から延びる電極端子と回路基板とを接合するはんだ接合部付近に応力が集中しやすくなる。特に、このような伸縮度合いの差は、側壁部の両端部に近づくほど顕著になる傾向があり、側壁部の両端部に近い電極端子ほど（即ち、側壁部に沿って並んだ複数の電極端子のうち、並び方向両側の電極端子ほど）、応力集中の問題が深刻になりやすい。このような応力集中は、疲労破壊等の要因となり得るため、はんだ接続の信頼性を高めるためにはこのような応力集中を確実に抑える必要がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、半導体部品側の線膨張係数と回路基板側の線膨張係数との差に起因する接続部への負荷の集中を効果的に抑制することを目的とする。

請求項１の発明は、回路基板（５）と、
素子部（２３）をモールド部（２０）によって被覆してなるモールド構造部（３，２０３，３０３）と、前記モールド構造部を前記回路基板に接続する電極端子（２７ｂ，２２７ｂ，３２７ｂ）と、を有する半導体部品（２，２０２，３０２）と、
を備え、
前記半導体部品は、前記回路基板の少なくとも一方面に表面実装方法で実装されており、
前記モールド構造部には、複数の前記電極端子が配置される少なくとも一対の側壁部（４，３０４）が所定方向に延びた形で形成され、
前記側壁部において、複数の前記電極端子が前記所定方向に並んで配置され、各々の前記電極端子は、前記側壁部から前記モールド構造部の外側に延び出た延出部（３０，２３０，３３０）を有すると共に、前記延出部の先端側が前記回路基板に接続されており、
前記側壁部から延び出た複数の前記電極端子のうち、当該側壁部の前記所定方向の両端部側にそれぞれ設けられた端部側端子（５０，２５０，３５０）の前記延出部のほうが、当該側壁部の前記所定方向の中心部側に設けられた中心側端子（４０）の前記延出部よりも、前記回路基板の前記一方面からの最大高さが高くなっている。

請求項１の発明は、モールド構造部の側壁部において複数の電極端子が所定方向に並んで配置されており、それら電極端子の各々は、当該側壁部からモールド構造部の外側に延び出た延出部を有すると共に、延出部の先端側が回路基板に接続されている。そして、このように側壁部から延び出た複数の電極端子のうち、当該側壁部の両端部側にそれぞれ設けられた端部側端子の延出部のほうが、当該側壁部の中心部側に設けられた中心側端子の延出部よりも、回路基板の一方面からの最大高さが高くなっている。
この構成では、側壁部の両端部側にそれぞれ設けられた延出部（端部側端子においてモールド構造部から延び出た部分）の最大高さを、中心部側に設けられた延出部（中心側端子においてモールド構造部から延び出た部分）よりも相対的に高めている。このため、モールド構造部と回路基板との線膨張係数差に起因して生じる応力集中を緩和する効果は、側壁部の中心部側に設けられた電極端子（中心側端子）よりも両端部側に設けられた電極端子（端部側端子）の方が高くなる。つまり、線膨張係数差に起因する応力がより生じやすい端部側の電極端子において、相対的に高い応力緩和効果を生じさせることができるため、応力集中が特に懸念される部位において、はんだ接続の信頼性が低下することをより確実に抑えることができる。

図１は、第１実施形態の半導体装置の要部を概略的に例示する平面図である。 図２は、図１の半導体装置の一部を拡大して示す拡大図である。 図３は、図１の半導体装置の正面概略図である。 図４は、図３の一部を拡大して示す拡大図である。 図５は、図１の半導体装置の側面概略図である。 図６は、図５の一部を拡大して示す拡大図である。 図７は、図１のＡ−Ａ位置付近の断面を概略的に示す断面概略図である。 図８は、図１の半導体装置の内部構造を概念的に示す概念図である。 図９は、第２実施形態の半導体装置の要部を概略的に例示する平面図である。 図１０（Ａ）は、図９の半導体装置の正面概略図であり、図１０（Ｂ）は、その一部を拡大して示す拡大図である。 図１１（Ａ）は図９の半導体装置の側面概略図であり、図１１（Ｂ）は、その一部を拡大して示す拡大図である。 図１２は、図９のＢ−Ｂ位置付近の断面を概略的に示す断面概略図である。 図１３は、図９の半導体装置の内部構造を概念的に示す概念図である。 図１４は、第３実施形態の半導体装置の要部を概略的に例示する平面図である。 図１５（Ａ）は、図１４の半導体装置の正面概略図であり、図１５（Ｂ）は、その一部を拡大して示す拡大図である。 図１６（Ａ）は、図１４の半導体装置の側面概略図であり、図１６（Ｂ）は、その一部を拡大して示す拡大図である。 図１７は、図１４のＣ−Ｃ位置付近の断面を概略的に示す断面概略図である。 図１８は、図１４のＤ−Ｄ位置付近の断面を概略的に示す断面概略図である。 図１９は、図１４の半導体装置の内部構造を概念的に示す概念図である。

[第１実施形態]
（半導体装置の概要）
以下、本発明を具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
図１〜図８で示す半導体装置１は、例えばエンジンＥＣＵ（Electric Control Unit）などの車両用電子制御装置として構成されており、例えば、図示しない箱状のケースの内部に実装基板１ａ（回路基板５に半導体部品２や他の実装部品が実装されてなる基板）が収容された構造となっている。この実装基板１ａは、回路基板５に対してマイコン、抵抗、トランジスタ、その他のＩＣ等の各種電子部品が実装され、電子回路が構成されており、図１等では、そのうちの１つの実装部品をなす半導体部品２を概念的に示している。なお、図１等では、半導体装置１を構成する他の部品（ケースや半導体部品２以外の実装部品など）を省略して示しており、回路基板５については、一部の領域のみを概念的に示している。

以下では、図１等に例示される半導体部品２及び回路基板５について重点的に説明する。図１、図３、図５、図７等に示すように、半導体装置１を構成する実装基板１ａは、回路基板５の一方側の表面（第１板面５ａ）に半導体部品２が公知の表面実装方法によって実装された構成となっている。

回路基板５は、半導体装置１を車両用電子制御装置として機能させるための回路基板であり、一般的な積層基板の形成方法によって製造された多層基板として構成されている。図３、図５、図７等で概念的に示すように、この回路基板５には、厚さ方向（板厚方向）一方側の第１板面５ａと、第１板面５ａの裏面側（厚さ方向他方側）の第２板面５ｂとが構成されており、図１〜図８で示す例では、第１板面５ａ上に半導体部品２やその他の部品が実装されている。図３、図５、図７のように、この例では、実装された半導体部品２は、後述するモールド構造部３の下面（即ち、モールド部２０の下面）が第１板面５ａと離れて配置されており、モールド構造部３の下面と第１板面５ａとの間には、空気層からなる空間が構成されている。

また、回路基板５は、導体層と絶縁層とが交互に積層された多層構造となっている。図７で示すように、本構成では、回路基板５を構成する複数の導体層として、例えば銅層として構成される６層の配線層５ｆが採用されている。なお、図７の例では、６層に構成される各配線層５ｆの積層構造を概略的に示しており、各配線層５ｆのパターンは様々に構成することができる。また、本構成では、多層基板を構成する複数の絶縁層として５層の樹脂層５ｃが採用されている。これら５層の樹脂層５ｃは、例えば、ガラス織布とエポキシ樹脂からなるＦＲ−４が採用されている。なお、樹脂層５ｃの材質はこれに限定されるものではなく、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、セラミック、ガラス（例えばガラス布）と樹脂との複合体等の様々な公知材料を採用することができる。

半導体部品２は、例えばマイコンやＩＣなどとして構成されており、図１〜図８の例ではＱＦＰ（Quad Flat Package）構造となっている。この半導体部品２は、図１、図３、図５、図７のように、主として、モールド構造部３と、モールド構造部３を回路基板５に接続する電極端子２７ｂとを有している。モールド構造部３は、素子部２３をモールド部２０によって被覆してなる部分であり、本構成では、半導体部品２において電極端子２７ｂを除いた領域がモールド構造部３の領域となっている。

図７、図８で示すように、半導体部品２は、半導体チップとして構成される素子部２３と、ダイパッド２７ａや電極端子２７ｂを構成するリードフレーム２７と、素子部２３を被覆した形でモールド構造部３の外殻をなすモールド部２０と、を主要な要素として構成されている。そして、素子部２３(ダイ)が図示しないダイボンド材によってダイパッド２７ａに固定されており、これらが図７で示すモールド部２０によって被覆されることで、モールド部２０の内部に素子部２３等が埋め込まれた構造となっている。なお、図８では、モールド部２０の外縁部を二点鎖線にて概念的に示している。

モールド部２０は、公知の樹脂材料によって構成されており、図７のように、モールド部２０の上面部がモールド構造部３の上面部をなし、モールド部２０の下面部がモールド構造部３の下面部をなしている。モールド構造部３は、上面部及び下面部のいずれの外面も、回路基板５の板面５ａと略平行に構成されており、全体として板状の構成をなし、図１のように平面視したときの外形形状が略四角形状となるように構成されている。モールド構造部３の側壁部４は、外面が所定の第１方向（横方向）に延びる一対の側壁部４ａ，４ｂと、外面が所定の第２方向（第１方向と直交する前後方向）に延びる一対の側壁部４ｃ，４ｄと、によって構成されている。そして、これら側壁部４のいずれにおいても、複数の電極端子２７ｂがモールド部２０の内外に跨る形で配置されている。

なお、本構成では、モールド構造部３における一対の側壁部４ａ，４ｂの外面が延びる所定方向（回路基板５の厚さ方向と直交する第１方向）を横方向としている。また、一対の側壁部４ｃ，４ｄの外面が延びる所定方向（回路基板５の厚さ方向と直交するであって、第１方向と直交する方向第２方向）を前後方向としている。また、回路基板５の厚さ方向を上下方向とし、半導体部品２の実装側を上方側、それとは反対側を下方側としている。

側壁部４から延び出るように設けられた多数の電極端子２７ｂはいずれもリード部として構成され、モールド構造部３と回路基板５とを連結し、これらを物理的に且つ電気的に接続するように機能する。具体的には、図３〜図７で示すように、各々の電極端子２７ｂの先端部付近が回路基板５の表面側に形成された各導体層とはんだ部２９によって接合され且つ電気的に接続された構成となっている。なお、図１〜図８では、各々の電極端子２７ｂと接続される各導体層の詳細な図示は省略している。図７のように、モールド部２０の内部には、素子部２３と電極端子２７ｂのインナーリード（電極端子２７ｂのうち、モールド部２０の内部に配置される部分）とを連結し、互いに電気的に接続する構成で、複数のボンディングワイヤ２５が設けられている。なお、図７では、ボンディングワイヤ２５を概念的に示しており、図８では、ボンディングワイヤ２５の図示を省略している。

次に、各側壁部４に設けられた端子群７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄについて説明する。
図１で示すように、前後両側に配置される一対の側壁部４ａ，４ｂのそれぞれにおいて、複数の電極端子２７ｂが横方向（第１方向）に並んで配置されている。そして、側壁部４ａから延び出る電極端子２７ｂは端子群７ａを構成し、側壁部４ｂから延び出る電極端子２７ｂは端子群７ｂを構成している。また、左右両側に配置される一対の側壁部４ｃ，４ｄのそれぞれにおいて、複数の電極端子２７ｂが縦方向（第２方向）に並んで配置されている。そして、側壁部４ｃから延び出る電極端子２７ｂは端子群７ｃを構成し、側壁部４ｄから延び出る電極端子２７ｂは端子群７ｄを構成している。そして、端子群７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄのいずれの電極端子２７ｂも、側壁部４からモールド構造部３の外側に延び出た部分（延出部３０）をそれぞれ有しており、これら延出部３０の先端側がはんだ部２９によって回路基板５に接続されている。これら延出部３０は、アウターリード（電極端子２７ｂのうち、モールド部２０の外側に配置される部分）に相当する部分である。なお、図１では、端子群７ａの一部の延出部３０のみに符号を付しているが、端子群７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの全ての電極端子２７ｂにおいて延出部３０（モールド部２０の外側に配置される部分）が存在している。

ここで、図２、図４、図６等を参照し、側壁部４ａに設けられた端子群７ａに着目して説明する。側壁部４ａから延び出た複数の電極端子２７ｂからなる端子群７ａは、この側壁部４ａの横方向（第１方向）の両端部側にそれぞれ設けられた端部側端子５０と、この側壁部４ａの横方向（第１方向）中心部側に設けられた中心側端子４０とによって構成されている。本構成では、側壁部４ａにおける横方向両端部側に、所定数（２つ）ずつの端部側端子５０がそれぞれ設けられている。具体的には、第１端部側端子５１が左右両側の最外部に対をなして設けられ、第２端部側端子５２がその内側において左右両側に対をなして設けられている。また、中心側端子４０は、一対の第２端部側端子５２の間において横方向に並んでおり、図２、図４の例では６本の中心側端子４０が並んでいる。

図２、図６で示すように、端子群７ａにおいて、一対の第１端部側端子５１を構成する第１延出部３５ａ（第１端部側端子５１のアウターリード）のそれぞれには、予め定められた三段階の高さのうちの最も高い位置から側壁部４ａを起点として前後方向に延びるように基端側延出部５１ａが設けられており、この基端側延出部５１ａにおける側壁部４ａとは反対側の端部には、上下方向に対して傾斜し且つ前後方向に対しても傾斜した形で延びる傾斜部５１ｂが連結されている。そして、この傾斜部５１ｂの下端部には、前後方向に延びる被接合部５１ｃが連結されており、この被接合部５１ｃがはんだ部２９によって回路基板５に接続されている。なお、図１、図２等では、はんだ部２９を省略して示している。

また、端子群７ａにおいて、一対の第２端部側端子５２を構成する第２延出部３５ｂ（第２端部側端子５２のアウターリード）のそれぞれには、予め定められた三段階の高さのうちの２番目に高い位置から側壁部４ａを起点として前後方向に延びるように基端側延出部５２ａが設けられている。そして、この基端側延出部５２ａにおける側壁部４ａとは反対側の端部には、上下方向に対して傾斜し且つ前後方向に対しても傾斜した形で延びる傾斜部５２ｂが連結されている。なお、この傾斜部５２ｂは、上述した傾斜部５１ｂに沿うように、この傾斜部５１ｂとほぼ平行に設けられている。更に、傾斜部５２ｂの下端部には、前後方向に延びる被接合部５２ｃが連結されており、この被接合部５２ｃがはんだ部２９によって回路基板５に接続されている。

また、端子群７ａにおいて、６つの中心側端子４０を構成する中心側延出部３４（中心側端子４０のアウターリード）のそれぞれには、予め定められた三段階の高さのうちの最も低い位置から側壁部４ａを起点として前後方向に延びるように基端側延出部４０ａが設けられている。そして、この基端側延出部４０ａにおける側壁部４ａとは反対側の端部には、上下方向に対して傾斜し、且つ前後方向に対しても傾斜した形で延びる傾斜部４０ｂが連結されている。なお、この傾斜部４０ｂは、傾斜部５２ｂに沿うようにこの傾斜部５２ｂとほぼ平行に設けられており、端子群７ａを構成する全ての傾斜部（傾斜部５１ｂ，５２ｂ，４０ｂ）が略平行に構成されている。更に、それぞれの傾斜部４０ｂの下端部には、前後方向に延びる被接合部４０ｃが連結されており、この被接合部４０ｃがはんだ部２９によって回路基板５に接続されている。

そして、本構成では、図４、図６で示すように、側壁部４ａから延び出た各々の延出部３０（アウターリード）は、左右に２つずつ設けられた端部側端子５０の延出部３０（第１延出部３５ａ、第２延出部３５ｂ）のほうが、中央側に６つ設けられた中心側端子４０の延出部３０（中心側延出部３４）よりも、回路基板５の一方面（板面５ａ）からの最大高さが高くなっている。より具体的には、端子群７ａの各々の延出部３０（アウターリード）は、側壁部４ａの横方向（第１方向）中心部から両端部側に近づくにつれて、回路基板５の一方面（板面５ａ）からの最大高さが段階的に高くなっている。例えば、側壁部４ａの横方向（第１方向）中心部から左端部側に近づくにつれて、回路基板５の一方面（板面５ａ）からの最大高さが段階的に高くなっており、側壁部４ａの横方向（第１方向）中心部から右端部側に近づくにつれて、回路基板５の一方面（板面５ａ）からの最大高さが段階的に高くなっている。

例えば、図４、図６で示すように、６つの中心側端子４０の延出部３０（中心側延出部３４）はいずれも、回路基板５の板面５ａからの最大高さが所定の第３高さＨ３となっている。そして、それら６つの中心側端子４０の両外側にそれぞれ配置された一対の第２端部側端子５２の延出部３０（第２延出部３５ｂ）は、いずれも、回路基板５の板面５ａからの最大高さが上記第３高さＨ３よりも高い第２高さＨ２となっている。そして、６つの中心側端子４０の延出部３０（中心側延出部３４）と、その両外側の延出部３０（第２延出部３５ｂ）とが段差状になっている。更に、それら一対の第２端部側端子５２の両外側にそれぞれ配置された一対の第１端部側端子５１の延出部３０（第１延出部３５ａ）は、いずれも、回路基板５の板面５ａからの最大高さが上記第２高さＨ２よりも高い第１高さＨ１となっており、一対の第２端部側端子５２の延出部３０（第２延出部３５ｂ）と、その両外側の延出部３０（第１延出部３５ａ）とが段差状になっている。

図４、図６の例では、第１端部側端子５１における基端側延出部５１ａの上面位置が第１延出部３５ａ（アウターリード）の上端位置となっており、板面５ａからこの上面位置までの高さを第１高さＨ１としている。また、第２端部側端子５２における基端側延出部５２ａの上面位置が第２延出部３５ｂ（アウターリード）の上端位置となっており、板面５ａからこの上面位置までの高さを第２高さＨ２としている。更に、中心側端子４０における基端側延出部４０ａの上面位置が中心側延出部３４（アウターリード）の上端位置となっており、板面５ａからこの上面位置までの高さを第３高さＨ３としている。そして、これらＨ１，Ｈ２，Ｈ３は、Ｈ１＞Ｈ２＞Ｈ３の関係となっている。

（第１実施形態の効果の例）
以上のように、本構成では、モールド構造部３の側壁部４において複数の電極端子２７ｂが所定方向に並んで配置されており、それら電極端子２７ｂの各々は、当該側壁部４からモールド構造部３の外側に延び出た延出部３０を有すると共に、延出部３０の先端側が回路基板５に接続されている。
例えば、側壁部４ａにおいて複数の電極端子２７ｂが第１方向（横方向）に並んで配置されており、それら電極端子２７ｂの各々は、側壁部４ａからモールド構造部３の外側に延び出た延出部３０を有すると共に、延出部３０の先端側が回路基板５に接続されている。そして、このように側壁部４ａから延び出た複数の電極端子２７ｂのうち、側壁部４ａの両端部側にそれぞれ設けられた端部側端子５１，５２の延出部３０（第１延出部３５ａ，第２延出部３５ｂ）の方が、当該側壁部４ａの中心部側に設けられた中心側端子４０の延出部３０（中心側延出部３４）よりも、回路基板５の一方面（板面５ａ）からの最大高さが高くなっている。
この構成では、側壁部４ａの両端部側にそれぞれ設けられた延出部３５ａ，３５ｂ（端部側端子５１，５２においてモールド構造部３から延び出た部分）の最大高さＨ１，Ｈ２を、中心部側に設けられた延出部３４（中心側端子４０においてモールド構造部３から延び出た部分）よりも相対的に高めている。このため、モールド構造部３と回路基板５との線膨張係数差に起因して生じる応力集中を緩和する効果は、側壁部４ａの中心部側に設けられた電極端子（中心側端子４０）よりも両端部側に設けられた電極端子（端部側端子５１，５２）の方が高くなる。つまり、線膨張係数差に起因する応力がより生じやすい端部側の電極端子５１，５２において、相対的に高い応力緩和効果を生じさせることができるため、応力集中が特に懸念される部位において、はんだ接続の信頼性が低下することをより確実に抑えることができる。

また、側壁部４ａから延びる複数の延出部３０（アウターリード）は、側壁部４ａの横方向（第１方向）中心部から両端部側に近づくにつれて、回路基板５の一方面（板面５ａ）からの最大高さが段階的に高くなっている。つまり、線膨張係数差に起因する応力がより生じやすい領域に近づくほど延出部３０での緩和効果が高くなるように、段階的に応力緩和効果を高めている。この構成では、応力の影響が相対的に小さい中央側の領域については、最大高さを抑えてリードフレーム材を少なくした構成とすることができ、応力の影響が大きくなる領域ほど最大高さを大きくするように、緩和効果との兼ね合いで効率的にリードフレーム材を配置することができる。

また、側壁部４ａにおける横方向（第１方向）の両端部側には、所定数ずつ（例えば２つずつ）の端部側端子５０がそれぞれ設けられているため、両端部側のそれぞれにおいて、ある程度の領域にわたって応力緩和効果の高い領域を確保することができる。

なお、上述した説明では、側壁部４ａに設けられた端子群７ａに着目して説明したが、側壁部４ｂに設けられた端子群７ｂも端子群７ａと同様の構造となっている。例えば、端子群７ｂの延出部３０の領域は、端子群７ａの延出部３０の領域を１８０度回転させた同一の形状及び構造となっている。また、側壁部４ｂに対する端子群７ｂの延出部３０の領域の相対的な位置関係は、側壁部４ａに対する端子群７ａの延出部３０の領域の相対的な位置関係と同一となっている。従って、これら端子群７ｂでも、上述した端子群７ａと同様の作用が生じ、端子群７ａと同様の効果が得られることになる。

また、左右両側に配置される一対の側壁部４ｃ，４ｄにそれぞれ設けられた端子群７ｃ，７ｄも端子群７ａと同様の構造となっている。これら端子群７ｃ，７ｄはいずれも、複数の電極端子２７ｂが所定の第２方向（縦方向）に並んで配置されている。これらの電極端子２７ｂも、側壁部４からモールド構造部３の外側に延び出た延出部３０（アウターリード）をそれぞれ有しており、これら延出部３０の先端側が回路基板５に接続されている。例えば、端子群７ｃの延出部３０の領域は、端子群７ａの延出部３０の領域を時計回りに９０度回転させた同一の形状となっている。また、側壁部４ｃに対する端子群７ｃの延出部３０の領域の相対的な位置関係は、側壁部４ａに対する端子群７ａの延出部３０の領域の相対的な位置関係と同一となっている。従って、これら端子群７ｃでも、上述した端子群７ａと同様の作用が生じ、端子群７ａと同様の効果が得られることになる。また、端子群７ｄの延出部３０の領域は、端子群７ａの延出部３０の領域を反時計回りに９０度回転させた同一の形状となっている。また、側壁部４ｄに対する端子群７ｄの延出部３０の領域の相対的な位置関係は、側壁部４ａに対する端子群７ａの延出部３０の領域の相対的な位置関係と同一となっている。従って、これら端子群７ｄでも、上述した端子群７ａと同様の作用が生じ、端子群７ａと同様の効果が得られることになる。

また、本構成では、図１のように、端子群７ａのいずれの電極端子２７ｂも、側壁部４ａからの前後方向の延出長さが距離ａとなっている。つまり、端部側端子５１，５２のいずれも、中心側端子４０よりも前後に突出せずに、側壁部４ａからの前後方向の延出長さが中心側端子４０と揃えられている。また、端子群７ｂのいずれの電極端子２７ｂも、側壁部４ｂからの前後方向の延出長さが距離ａとなっており、端子群７ｃのいずれの電極端子２７ｂも、側壁部４ｃからの前後方向の延出長さが距離ａとなっており、端子群７ｄのいずれの電極端子２７ｂも、側壁部４ｄからの前後方向の延出長さが距離ａとなっている。このように、実装エリアを拡大することなく、上述した応力緩和効果が得られるようになっている。

［第２実施形態］
次に、図９〜図１３等を参照して第２実施形態について説明する。第２実施形態に係る半導体装置２０１は、図示しないケース内に実装基板２０１ａが収容されてなるものである。この半導体装置２０１は、第１実施形態の半導体部品２とは異なる半導体部品２０２が用いられている点のみが第１実施形態の半導体装置１と異なり、それ以外は第１実施形態の半導体装置１と同様である。半導体部品２０２は、電極端子２２７ｂ以外の部分は、第１実施形態の半導体装置１における電極端子２７ｂ以外の部分と同一の構造となっている。具体的には、第１実施形態の端部側端子５２とは異なる端部側端子２５０が用いられている点のみが第１実施形態の半導体部品２と異なり、それ以外の構成は第１実施形態で開示された半導体部品２と同一となっている。よって、第１実施形態の半導体装置１と同一の部分については、この半導体装置１と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図１２、図１３等で示すように、側壁部４に設けられた電極端子２２７ｂはいずれもリード部として構成され、モールド構造部２０３と回路基板５とを連結し、これらを物理的に且つ電気的に接続するように機能する。具体的には、例えば各々の電極端子２２７ｂの先端部付近が回路基板５の表面側に形成された各導体層とはんだ部２９によって接合され且つ電気的に接続された構成となっている。なお、モールド構造部２０３は、電極端子２２７ｂ以外の部分は、第１実施形態のモールド構造部３と同様であり、素子部２３、ダイパッド２７ａ、ボンディングワイヤ２５、モールド部２０などは、第１実施形態と同様の構造となっている。

図９、図１０で示すように、前後両側に配置される一対の側壁部４ａ，４ｂのそれぞれにおいて、複数の電極端子２２７ｂが横方向（第１方向）に並んで配置されている。そして、各々の電極端子２２７ｂは、側壁部４からモールド構造部３の外側に延び出た延出部２３０をそれぞれ有しており、これら延出部２３０の先端側がはんだ部２９によって回路基板５に接続されている。これら延出部２３０は、アウターリード（電極端子２７ｂのうち、モールド部２０の外側に配置される部分）に相当する部分である。

ここで、図１０（Ｂ）、図１１（Ｂ）を参照し、側壁部４ａに設けられた端子群２０７ａに着目して説明する。側壁部４ａから延び出た複数の電極端子２２７ｂからなる端子群２０７ａは、側壁部４ａにおける横方向（第１方向）の両端部側にそれぞれ設けられた端部側端子２５０と、当該側壁部４ａの横方向（第１方向）中心部側に設けられた中心側端子４０とによって構成されている。本構成では、側壁部４ａにおける横方向両端部側に、所定数（２つ）ずつの端部側端子２５０がそれぞれ設けられており、具体的には、最外部の第１端部側端子２５１が左右両側に対をなして設けられ、それらの内側に、第２端部側端子２５２が左右両側に対をなして設けられている。また、中心側端子４０は、一対の第２端部側端子５２の間において横方向に並んでおり、図１０、図１１の例では６本の中心側端子４０が並んでいる。

図１０、図１１で示すように、端子群２０７ａの両端部を構成する２つの第１端部側端子２５１の各延出部２３０は、第１実施形態における一対の第１端部側端子５１の各延出部３０と同一の構造となっている。即ち、端子群２０７ａの２つの第１延出部２３５ａは、第１実施形態の一対の第１延出部３５ａと同一の構造となっており、同様の機能を有している。また、それら第１端部側端子２５１の両内側にそれぞれ近接する２つの第２端部側端子２５２の各延出部２３０（即ち、第２端部側端子２５２のアウターリードをなす各第２延出部２３５ｂ）はいずれも、２つの第１延出部２３５ａと同一の構造となっている。つまり、この例では、第１延出部２３５ａの板面５ａからの突出高さと、第２延出部２３５ｂの板面５ａからの突出高さとが略同一となっている。また、端子群２０７ａの６つの中心側端子４０は、第１実施形態で開示された端子群７ａの６つの中心側端子４０と同一の構造となっており、中心側端子４０の各延出部２３０（各中心側端子４０のアウターリードをなす各中心側延出部２３４）は、第１実施形態における中心側端子４０の各延出部３０（各中心側延出部３４）と同一の構造となっている。

そして、図１０（Ｂ）、図１１（Ｂ）で示すように、側壁部４ａから延び出た各々の延出部２３０（アウターリード）は、端部側端子２５０の延出部２３０（即ち、第１延出部２３５ａ、第２延出部２３５ｂ）のほうが、中心側端子４０の延出部２３０（即ち、中心側延出部２３４）よりも、回路基板５の一方面（板面５ａ）からの最大高さが高くなっている。

例えば、６つの中心側端子４０の延出部２３０（中心側延出部２３４）はいずれも、回路基板５の板面５ａからの最大高さが所定の高さＨ３となっている。そして、それら６つの中心側端子４０の両側にそれぞれ２つずつ設けられた端部側端子２５０の延出部２３０（第１延出部２３５ａ，第２延出部２３５ｂ）はいずれも、回路基板５の板面５ａからの最大高さが上記高さＨ３よりも高い所定の高さＨ１なっている。そして、６つの中心側端子４０の延出部２３０（中心側延出部２３４）と、その両外側の延出部２３０（第１延出部２３５ａ，第２延出部２３５ｂ）とが段差状になっている。このように、本構成では、端子群２０７ａを構成する複数の電極端子２２７ｂの配列・構造が、２段階の段差状となっており、このような構成でも、第１実施形態の端子群７ａと同様の作用、効果が生じる。また、端子群２０７ｂ，２０７ｃ，２０７ｄのいずれも、複数の延出部２３０の配列及び構造が、上述した端子群２０７ａと同様となっており、これらの端子群でも、端子群７ａ，２０７ａと同様の作用、効果が生じる。

［第３実施形態］
次に、図１４〜図１９等を参照して第３実施形態について説明する。第３実施形態に係る半導体装置３０１は、図示しないケース内に実装基板３０１ａが収容されてなるものである。この半導体装置３０１は、第１実施形態の半導体部品２とは異なる半導体部品３０２が用いられている点のみが第１実施形態の半導体装置１と異なり、それ以外は第１実施形態の半導体装置１と同様である。半導体部品３０２は、モールド構造部３０３を横長に構成した点と、複数の電極端子２２７ｂに代えて複数の電極端子３２７ｂを用いた点以外の部分は、第２実施形態の半導体装置２０１と同様の構造となっている。よって、第２実施形態の半導体装置２０１と同様の部分については、この半導体装置２０１と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図１７〜図１９等で示すように、モールド構造部３０３の各側壁部３０４（側壁部３０４ａ，３０４ｂ，３０４ｃ，３０４ｄ）に設けられた電極端子３２７ｂはいずれもリード部として構成され、モールド構造部３０３と回路基板５とを連結し、これらを物理的に且つ電気的に接続するように機能する。具体的には、各々の電極端子３２７ｂの先端部付近が回路基板５の表面側に形成された各導体層とはんだ部２９によって接合され且つ電気的に接続された構成となっている。なお、モールド構造部３０３において、電極端子３２７ｂ以外の部分は、第１、第２実施形態のモールド構造部３，２０３における電極端子以外の部分と近似しており、素子部２３、ダイパッド２７ａ、ボンディングワイヤ２５、モールド部２０などは、第１、第２実施形態のモールド構造部３，２０３におけるそれぞれの部分と比較して形状の微差はあるものの、それ以外は同様の構成となっている。

図１７〜図１９等で示すように、半導体装置３０１を構成する半導体部品３０２でも、素子部２３をモールド部２０によって被覆した形でモールド構造部３０３が構成されており、このモールド構造部３０３を回路基板５に接続する構成で電極端子３２７ｂが設けられている。

図１４のように、半導体部品３０２は、モールド構造部３０３の外周面を構成する複数の側壁部３０４を備えており、具体的には、第１所定方向（横方向）に延びる一対の長手方向側壁部３０４ａ，３０４ｂと、第２所定方向（縦方向）に延びると共に一対の長手方向側壁部３０４ａ，３０４ｂよりも短く構成された一対の短手方向側壁部３０４ｃ，３０４ｄと、を備えている。そして、図１４、図１５（Ａ）のように、長手方向側壁部３０４ａ，３０４ｂにおいて、複数の電極端子３２７ｂが第１所定方向（横方向）に並んで配置されており、図１５（Ｂ）、図１６（Ｂ）で示すように、それらの電極端子３２７ｂはいずれも、長手方向側壁部３０４ａ，３０４ｂからモールド構造部３０３の外側に延び出た第１延出部３３０ａ（アウターリード）を有している。なお、第１延出部３３０ａは、長手方向側壁部３０４ａ，３０４ｂからモールド構造部３０３の外側に延び出た電極端子３２７ｂのうちの、モールド構造部３０３の外側に配置される部分を指す。そして、それら第１延出部３３０ａは、先端側が回路基板５に接続されている。

また、図１４、図１５（Ａ）のように、短手方向側壁部３０４ｃ，３０４ｄにおいて、複数の電極端子３２７ｂが第２所定方向（縦方向）に並んで配置されており、図１５（Ｂ）、図１６（Ｂ）で示すように、それらの電極端子３２７ｂはいずれも、短手方向側壁部３０４ｃ，３０４ｄからモールド構造部３０３の外側に延び出た第２延出部３３０ｂ（アウターリード）を有している。なお、第２延出部３３０ｂは、短手方向側壁部３０４ｃ，３０４ｄからモールド構造部３０３の外側に延び出た電極端子３２７ｂのうちの、モールド構造部３０３の外側に配置される部分を指す。そして、それら第２延出部３３０ｂは、先端側が回路基板５に接続されている。

以下の説明では、長手方向側壁部３０４ａに設けられた複数の電極端子３２７ｂの群を、端子群３０７ａとし、短手方向側壁部３０４ｃに設けられた複数の電極端子３２７ｂの群を、端子群３０７ｃとし、短手方向側壁部３０４ｄに設けられた複数の電極端子３２７ｂの群を、端子群３０７ｄとして説明する。

ここで、長手方向側壁部３０４ａに設けられた端子群３０７ａに着目して説明する。長手方向側壁部３０４ａから延び出た複数の電極端子３２７ｂからなる端子群３０７ａは、長手方向側壁部３０４ａにおける横方向（第１方向）の両端部側に設けられた端部側端子３５０（第１端部側端子３５０ａ）と、長手方向側壁部３０４ａの横方向（第１方向）中心部側に設けられた中心側端子４０（第１中心側端子３４０ａ）とによって構成されている。

本構成では、長手方向側壁部３０４ａにおける横方向両端部側に、所定数（２つ）ずつの端部側端子３５０（第１端部側端子３５０ａ）がそれぞれ設けられている。また、中心側端子４０（第１中心側端子３４０ａ）は、左右に２つずつ配置された端部側端子３５０（第１端部側端子３５０ａ）の間において横方向に並んでおり、図１４、図１５の例では６本の第１中心側端子３４０ａが並んでいる。

端子群３０７aの両端部に２つずつ配置された第１端部側端子３５０ａのアウターリード（第１延出部３３０ａ）は、第１実施形態における一対の第２端部側端子５２の各第２２延出部３５ｂと同一の構造となっており、同様の機能を有している。また、端子群３０７ａの６つの中心側端子４０（第１中心側端子３４０ａ）は、第１実施形態で開示された端子群７ａの６つの中心側端子４０と同一の構造となっており、中心側端子４０の各第１延出部３３０ａ（各中心側端子４０のアウターリードをなす各中心側延出部３３４ａ）は、第１実施形態における中心側端子４０の各延出部３０（各中心側延出部３４）と同一の構造となっている。

長手方向側壁部３０４ａから延び出た複数の電極端子３２７ｂは、長手方向側壁部３０４ａにおける第１所定方向（横方向）の両端部側にそれぞれ設けられた第１端部側端子３５０ａの各第１延出部３３０ａ（第１端部側延出部３３５ａ）の方が、長手方向側壁部３０４ａにおける第１所定方向（横方向）の中心部側に設けられた第１中心側端子３４０ａの各第１延出部３３０ａ（第１中心側延出部３３４ａ）よりも、回路基板５の板面５ａ（一方面）からの最大高さが高くなっている。図１５（Ｂ）、図１６（Ｂ）では、長手方向側壁部３０４ａに設けられた６つの第１中心側端子３４０ａにおける各第１延出部３３０ａ（第１中心側延出部３３４ａ）の突出高さ（回路基板５の板面５ａからの最大高さ）が第３高さＨ３となっている。一方、長手方向側壁部３０４ａに設けられた第１端部側端子３５０ａの各第１延出部３３０ａ（第１端部側延出部３３５ａ）の突出高さ（回路基板５の板面５ａからの最大高さ）は、第２高さＨ２となっている。そして、Ｈ２＞Ｈ３となっている。

次に、短手方向側壁部３０４ｃに設けられた端子群３０７ｃに着目して説明する。図１４、図１６等で示すように、短手方向側壁部３０４ｃから延び出た複数の電極端子３２７ｂからなる端子群３０７ｃは、短手方向側壁部３０４ｃにおける縦方向（第２方向）の両端部側に設けられた端部側端子３５０（第２端部側端子３５０ｂ）と、短手方向側壁部３０４ｃの縦方向（第２方向）中心部側に設けられた中心側端子４０（第２中心側端子３４０ｂ）とによって構成されている。

本構成では、短手方向側壁部３０４ｃにおける縦方向両端部側に、所定数（２つ）ずつの端部側端子３５０（第２端部側端子３５０ｂ）がそれぞれ設けられている。また、中心側端子４０（第２中心側端子３４０ｂ）は、前後に２つずつ配置された端部側端子３５０（第２端部側端子３５０ｂ）の間において縦方向に並んでおり、図１４、図１６の例では４本の第２中心側端子３４０ｂが並んでいる。

端子群３０７ｃの両端部に２つずつ配置された第２端部側端子３５０ｂのアウターリード（第２延出部３３０ｂ）は、第１実施形態における一対の第１端部側端子５１の各第１延出部３５ａと同一の構造となっており、同様の機能を有している。また、端子群３０７ｃの４つの中心側端子４０（第２中心側端子３４０ｂ）の各第２延出部３３０ｂ（各中心側端子４０のアウターリードをなす各第２中心側延出部３３４ｂ）は、第１中心側延出部３３４ａや、第１実施形態の中心側延出部３４と同一の構造となっている。

図１５、図１６等で示すように、短手方向側壁部３０４ｃから延び出た複数の電極端子３２７ｂの各第２延出部３３０ｂのうち、短手方向側壁部３０４ｃにおける第２所定方向（横方向）の両端部側にそれぞれ設けられた第２端部側端子３５０ｂの各第２延出部３３０ｂ（第２端部側延出部３３５ｂ）の方が、短手方向側壁部３０４ｃにおける第２所定方向（縦方向）の中心部側に設けられた第２中心側端子３４０ｂの各第２延出部３３０ｂ（第２中心側延出部３３４ｂ）よりも、回路基板５の板面５ａ（一方面）からの最大高さが高くなっている。図１５（Ｂ）、図１６（Ｂ）では、短手方向側壁部３０４ｃに設けられた４つの第２中心側端子３４０ｂにおける各第２延出部３３０ｂ（第２中心側延出部３３４ｂ）の突出高さ（回路基板５の板面５ａからの最大高さ）が第３高さＨ３となっている。一方、短手方向側壁部３０４ｃに設けられた第２端部側端子３５０ｂの各第２延出部３３０ｂ（第２端部側延出部３３５ｂ）の突出高さが第１高さＨ１となっている。そして、Ｈ１＞Ｈ３となっている。

このように、本構成でも、端子群３０７ａ，３０７ｂ，３０７ｃ，３０７ｄのそれぞれにおいて、両端部側の電極端子の突出高さを相対的に高めており、これにより、第１実施形態と同様の応力緩和効果が得られることになる。

更に、本構成では、一対の短手方向側壁部３０４ｃ，３０４ｄのそれぞれの両端側に設けられた各第２端部側端子３５０ｂの第２延出部３３０ｂ（第２端部側延出部３３５ｂ）の突出高さ（板面５ａからの最大高さ）がいずれも第１高さＨ１となっており、一対の長手方向側壁部３０４ａ，３０４ｂのそれぞれの両端側に設けられた第１端部側端子３５０ａの第１延出部３３０ａ（第１端部側延出部３３５ａ）の突出高さ（板面５ａからの最大高さ）がいずれも第２高さＨ２となっている。そして、第１高さＨ１のほうが第２高さＨ２よりも高くなっている。即ち、Ｈ１＞Ｈ２＞Ｈ３の関係となっている。このようにすることで、モールド構造部の長辺寸法、短辺寸法に応じた応力緩和効果を生じさせることができる。この構成では、配列された端子数が相対的に少なく、アウターリードへの応力が特に懸念される短辺部（短手方向側壁部３０４ｃ，３０４ｄ）の端部側において応力緩和効果をより高めることができる。一方、長辺部（長手方向側壁部３０４ａ，３０４ｂ）の端部側では、短辺部の端部側よりも突出高さを相対的に抑えることができるため、リードフレーム材の削減を図ることができる。

［他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

上記実施形態では、半導体装置１，２０１，３０１がエンジンＥＣＵとして構成される例を示したが、いずれの実施形態の思想も、ボディ制御ＥＣＵや、ブレーキ制御ＥＣＵ，エアバック制御ＥＣＵなど、他の車載用電子装置に適用できる。

上記実施形態では、半導体部品２，２０２，３０２がＱＦＰ（Quad Flat Package）構造の半導体パッケージとして構成される例を示したが、いずれの実施形態の思想も、ＳＯＰ(Small Outline Package)、ＳＯＪ(Small Outline J-leaded)、ＱＦＪ（Quad Flat J-leaded Package）などの、他の表面実装構造の半導体部品に適用できる。

上記実施形態では、半導体部品２，２０２，３０２としてマイコンを例示したが、半導体素子部を備えた半導体部品であればよく、いずれの実施形態の思想も、マイコン以外の他のＩＣなどに適用できる。

１，２０１，３０１…半導体装置
２，２０２，３０２…半導体部品
３，２０３，３０３…モールド構造部
４，３０４…側壁部
５…回路基板
２０…モールド部
２３…素子部
２７ｂ，２２７ｂ，３２７ｂ…電極端子
３０，２３０，３３０ａ，３３０ｂ…延出部
４０…中心側端子
５０，２５０，３５０…端部側端子

Claims (4)

1. 回路基板（５）と、
   素子部（２３）をモールド部（２０）によって被覆してなるモールド構造部（３，２０３，３０３）と、前記モールド構造部を前記回路基板に接続する電極端子（２７ｂ，２２７ｂ，３２７ｂ）と、を有する半導体部品（２，２０２，３０２）と、
   を備え、
   前記半導体部品は、前記回路基板の少なくとも一方面に表面実装方法で実装されており、
   前記モールド構造部には、複数の前記電極端子が配置される少なくとも一対の側壁部（４,３０４）が所定方向に延びた形で形成され、
   前記側壁部において、複数の前記電極端子が前記所定方向に並んで配置され、各々の前記電極端子は、前記側壁部から前記モールド構造部の外側に延び出た延出部（３０，２３０，３３０ａ，３３０ｂ）を有すると共に、前記延出部の先端側が前記回路基板に接続されており、
   前記側壁部から延び出た複数の前記電極端子のうち、当該側壁部の前記所定方向の両端部側にそれぞれ設けられた端部側端子（５０，２５０，３５０）の前記延出部のほうが、当該側壁部の前記所定方向の中心部側に設けられた中心側端子（４０）の前記延出部よりも、前記回路基板の前記一方面からの最大高さが高くなっていることを特徴とする半導体装置（１，２０１，３０１）。
2. 前記側壁部（４，３０４）における前記所定方向の両端部側には、所定数の前記端部側端子（５０，２５０，３５０）がそれぞれ設けら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（１，２０１，３０１）。
3. 前記側壁部（４）から延び出た各々の前記延出部（３０）は、当該側壁部における前記所定方向の中心部から端部側に近づくにつれて前記一方面（５ａ）からの最大高さが段階的に高くなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体装置（１）。
4. 前記モールド構造部（３０３）の複数の前記側壁部（３０４）は、第１所定方向に延びる一対の長手方向側壁部（３０４ａ，３０４ｂ）と、第２所定方向に延びると共に一対の前記長手方向側壁部よりも短く構成された一対の短手方向側壁部（３０４ｃ，３０４ｄ）と、を備え、
   前記長手方向側壁部において、複数の前記電極端子（３２７ｂ）が前記第１所定方向に並んで配置され、それらの前記電極端子はいずれも、前記長手方向側壁部から前記モールド構造部の外側に延び出た第１延出部（３３０ａ）を有すると共に、前記第１延出部の先端側が前記回路基板（５）に接続され、
   前記長手方向側壁部から延び出た複数の前記電極端子は、当該長手方向側壁部における前記第１所定方向の両端部側にそれぞれ設けられた第１端部側端子（３５０ａ）の前記第１延出部のほうが、当該長手方向側壁部における前記第１所定方向の中心部側に設けられた第１中心側端子（３４０ａ）の前記第１延出部よりも、前記回路基板の前記一方面からの最大高さが高くなっており、
   前記短手方向側壁部において、複数の前記電極端子（３２７ｂ）が前記第２所定方向に並んで配置され、それらの前記電極端子はいずれも、前記短手方向側壁部から前記モールド構造部の外側に延び出た第２延出部（３３０ｂ）を有すると共に、前記第２延出部の先端側が前記回路基板に接続され、
   前記短手方向側壁部から延び出た複数の前記電極端子は、当該短手方向側壁部における前記第２所定方向の両端部側にそれぞれ設けられた第２端部側端子（３５０ｂ）の前記第２延出部のほうが、当該短手方向側壁部における前記第２所定方向の中心部側に設けられた第２中心側端子（３４０ｂ）の前記第２延出部よりも、前記回路基板の前記一方面（５ａ）からの最大高さが高くなっており、
   更に、前記第２端部側端子の前記第２延出部のほうが、前記第１端部側端子の前記第１延出部よりも、前記一方面からの最大高さが高くなっていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の半導体装置（３０１）。

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