JP3670636B2 - 電子部品を実装した電子装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置およびその製造方法ならびに電子装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
IC,LSI等半導体装置の封止(パッケージ)形態として、気密封止,非気密封止等がある。また、半導体装置の実装形態の違いにより、リード挿入型,表面実装型がある。たとえば、SIP(Single Inline Package),ZIP (Zigzag Inline Package),PGA(Pin Grid Array) 等は基板の挿入孔にリードを挿入するリード挿入型パッケージであり、SOP (Small Outline L-Leaded Package) ,SOJ(Small Outline J-Leaded Package) ,QFP(Quad Flat Package),QFJ(Quad Flat J-Leaded Package) ,BGA(Ball Grid Array)は表面実装型パッケージである。前記SOP,SOJは、ICチップを封止したパッケージの2方向にリードピン(リード)を出す構造であり、前記QFP,QFJはパッケージの4方向にリードピンを出す構造である。
【0003】
これらのパッケージ技術については、日経BP社発行「VLSIパッケージング技術(上)」1993年5月15日発行、P76〜P84に記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来のSOP,SOJ,QFP,QFJ,BGA等の表面実装型半導体装置やPGA型半導体装置は、パッケージの全体が実装基板に対面するように実装することから、チップサイズよりも基板実装面積を小さくすることができない。このため、チップサイズの大型化,多ピン化によりパッケージが大型化し、基板実装面積が増大する。前記多ピン化においては、リードピンピッチ確保等のためにインナーリード部が増大し、パッケージが大きくなる。
【0005】
一方、パッケージの一辺のみからリードを突出させる従来のSIP,ZIPは、リード挿入型半導体装置であり、基板実装面積を小さくできる特長がある。しかし、リード挿入型半導体装置のように縦実装型半導体装置は、パッケージの基板搭載方向にリードを集めるため、多ピン化を図ると、リードを引き回すインナーリード部が大きくなり、チップサイズに比べてパッケージサイズが格段に大きくなる。多ピン化することで、パッケージの長さが著しく長くなるため、パッケージ形態のもつ基板実装面積を小さくできる有効性がなくなる。したがって、従来では、たとえば、40ピン程度のものしか実用化されていない。
【0006】
本発明の目的は、小型の縦実装型の半導体装置およびその製造方法を提供することにある。
【0007】
本発明の他の目的は、基板実装面積の縮小化が図れる縦実装型の半導体装置およびその製造方法を提供することにある。
【0008】
本発明の他の目的は、半導体装置の実装面積の縮小化が達成できる電子装置を提供することにある。
【0009】
本発明の前記ならびにそのほか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あきらかになるであろう。
【0010】
【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、下記のとおりである。
【0011】
(半導体装置)
(1)上下に亘って偏平となる本体部と、前記本体部の底面から突出する複数のリードと、前記本体部内に組み込まれる少なくとも一つの半導体チップと、前記半導体チップの電極と前記本体部内のリードの先端を電気的に接続する接続手段とを有する半導体装置であって、前記リードの一部は前記本体部の底面および偏平面以外の少なくとも一面から本体部外に突出するとともに折り返されて前記本体部の偏平面に沿って延在し、先端は前記本体部底面から突出するリードと並んで配列されている。
【0012】
(2)上下に亘って偏平となる本体部と、前記本体部の偏平面に直接的または間接的に固定される複数の重畳部と、前記本体部の内部から各重畳部に亘って配設される複数のリードと、前記本体部の底面から突出するリードと、前記重畳部に絶縁的に支持されかつ重畳部の下方から突出する複数のリードと、前記本体部内に封止された少なくとも一つの半導体チップと、前記半導体チップの電極と前記本体部内のリードの先端を電気的に接続する接続手段とからなり、前記本体部から重畳部に延在するリードは重畳部でそのまま延在して重畳部の下方に突出するリードに連なっている。
【0013】
(3)前記手段(2)において、前記本体部および前記重畳部ならびに前記本体部と重畳部との間のリードは、1枚のフレキシブル配線基板に固定されている。
【0014】
(4)前記手段(2)において、前記本体部の下面から熱伝導性の良好な材質からなる板状の放熱板を突出させ、かつ少なくとも前記放熱板の一部は前記本体部の他の面から本体部外に突出させている。
【0015】
(5)前記手段(2)において、前記重畳部の少なくとも1つは熱伝導性の良好な材質からなる放熱板となり、少なくとも一端は本体部の一縁より外側に突出している。
【0016】
(6)前記手段(2)において、前記本体部または重畳部の偏平面には実装基板に挿入固定される固定ピンを有する補強板が固定されている。
【0017】
(7)前記手段(2)において、前記本体部および重畳部の下方に突出するリードは、一部がリード挿入型構造となり他部が表面実装型構造となっている。
【0018】
(8)上下に亘って偏平となる本体部と、前記本体部の偏平面に直接的または間接的に固定される複数の重畳部と、前記本体部の内部から各重畳部に亘って配設される複数のリードと、前記本体部の底面から突出するリードと、前記重畳部に絶縁的に支持されかつ重畳部の下方から突出する複数のリードと、前記本体部内に封止された少なくとも一つの半導体チップと、前記半導体チップの電極と前記本体部内のリードの先端を電気的に接続する接続手段とからなり、前記重畳部のうちの少なくとも一部の重畳部では少なくとも1つの半導体チップが組み込まれ、重畳部に延在するリード先端と前記半導体チップの電極は電気的接続手段によって接続され、半導体チップ等電子部品が組み込まれない重畳部では前記本体部から重畳部に延在するリードは重畳部でそのまま延在して重畳部の下方に突出するリードに連なっている。
【0019】
(9)前記手段(8)において、前記本体部および重畳部ならびに前記本体部と重畳部との間のリード等は1枚のフレキシブル配線基板に固定されている。
【0020】
(半導体装置の製造方法)
(10)上下に亘って偏平となる本体部と、前記本体部の偏平面に直接的または間接的に固定される複数の重畳部と、前記本体部の内部から各重畳部に亘って配設される複数のリードと、前記本体部の底面から突出するリードと、前記重畳部に絶縁的に支持されかつ重畳部の下方から突出する複数のリードと、前記本体部内に封止された少なくとも一つの半導体チップと、前記半導体チップの電極と前記本体部内のリードの先端を電気的に接続する接続手段とからなり、前記本体部から重畳部に延在するリードは重畳部でそのまま延在して重畳部の下方に突出するリードに連なる半導体装置の製造方法であって、前記本体部部分を形成するリードパターンおよび前記重畳部部分を形成するリードパターンならびに前記本体部と重畳部との間のリードパターンを有するリードフレームを用意する工程と、前記本体部および重畳部を形成する工程と、不要リードフレーム部分を切断除去する工程と、前記本体部と重畳部との間のリード部分で折り返し、各重畳部を本体部に直接的または間接的に重ね、かつ固定する。
【0021】
(11)上下に亘って偏平となる本体部と、前記本体部の偏平面に直接的または間接的に固定される複数の重畳部と、前記本体部の内部から各重畳部に亘って配設される複数のリードと、前記本体部の底面から突出するリードと、前記重畳部に絶縁的に支持されかつ重畳部の下方から突出する複数のリードと、前記本体部内に封止された少なくとも一つの半導体チップと、前記半導体チップの電極と前記本体部内のリードの先端を電気的に接続する接続手段とからなり、前記重畳部のうちの少なくとも一部の重畳部では少なくとも1つの半導体チップが組み込まれ、重畳部に延在するリード先端と前記半導体チップの電極は電気的接続手段によって接続され、半導体チップ等電子部品が組み込まれない重畳部では前記本体部から重畳部に延在するリードは重畳部でそのまま延在して重畳部の下方に突出するリードに連なる半導体装置の製造方法であって、前記本体部部分を形成するリードパターンおよび前記重畳部部分を形成するリードパターンならびに前記本体部と重畳部との間のリードパターン有するリードフレームを用意する工程と、前記本体部および重畳部を形成する工程と、不要リードフレーム部分を切断除去する工程と、前記本体部と重畳部との間のリード部分で折り返し、各重畳部を本体部に直接的または間接的に重ね、かつ固定する。
【0022】
(12)上下に亘って偏平となる本体部と、前記本体部の偏平面に直接的または間接的に固定される複数の重畳部と、前記本体部の内部から各重畳部に亘って配設される複数のリードと、前記本体部の底面から突出するリードと、前記重畳部に絶縁的に支持されかつ重畳部の下方から突出する複数のリードと、前記本体部内に封止された少なくとも一つの半導体チップと、前記半導体チップの電極と前記本体部内のリードの先端を電気的に接続する接続手段とからなり、前記重畳部のうちの少なくとも一部の重畳部では少なくとも1つの半導体チップが組み込まれ、重畳部に延在するリード先端と前記半導体チップの電極は電気的接続手段によって接続され、半導体チップ等電子部品が組み込まれない重畳部では前記本体部から重畳部に延在するリードは重畳部でそのまま延在して重畳部の下方に突出するリードに連なり、前記本体部および重畳部ならびに前記本体部と重畳部との間のリードは1枚のフレキシブル配線基板に支持されてなる半導体装置の製造方法であって、前記本体部部分を形成するリードパターンおよび前記重畳部部分を形成するリードパターンならびに前記本体部と重畳部との間のリードパターンを有するフレキシブル配線基板を用意する工程と、前記本体部および重畳部を形成する工程と、不要フレキシブル配線基板部分を切断除去する工程と、前記本体部と重畳部との間のフレキシブル配線基板部分で折り返し、各重畳部を本体部に直接的または間接的に重ね、かつ固定する。
【0023】
(電子装置)
(13)実装基板と、前記実装基板に実装される半導体装置とを有する電子装置であって、前記半導体装置は上下に亘って偏平となる本体部と、前記本体部の底面から突出する複数のリードと、前記本体部内に組み込まれる少なくとも一つの半導体チップと、前記半導体チップの電極と前記本体部内のリードの先端を電気的に接続する接続手段とを有し、前記リードの一部は前記本体部の底面および偏平面以外の少なくとも一面から本体部外に突出するとともに折り返されて前記本体部の偏平面に沿って延在し、先端は前記本体部底面から突出するリードと並んで配列されている。
【0024】
(14)前記手段(13)において、前記本体部の偏平面に沿って延在するリード部分は前記本体部に直接的または間接的に重なりかつ固定される重畳部で支持されている。
【0025】
(15)前記手段(14)において、前記重畳部の少なくとも1つには、半導体チップが組み込まれ、所定のリードと前記半導体チップの電極は接続手段によって接続されている。
【0026】
【発明の実施の形態】
(半導体装置)
前記(1)の手段によれば、本体部の底面から突出したリードはそのまま実装用リードとして使用されるとともに、本体部の底面および偏平面を除く他の面から突出したリードも折り返されて前記本体部の底面側に延在させられて実装用リードとして使用される構造となっていることから、リード数が多くても本体部の小型化が図れる。
【0027】
また、実装基板に取り付けられる実装用リードは、本体部底面から突出するリードと、本体部の偏平面に沿って延在するリードとからなるため、リード数が多くても実装面積の縮小化が図れる。
【0028】
前記(2)の手段によれば、本体部の底面から突出したリードはそのまま実装用リードとして使用されるとともに、本体部の底面および偏平面を除く他の面から突出したリードも折り返されて前記本体部の底面側に延在させられて実装用リードとして使用される構造となっていることから、リード数が多くても本体部と重畳部とからなる半導体装置本体の小型化が図れる。また、実装面積の縮小化が図れる。
【0029】
また、本体部の偏平面に沿って延在するリード部分は重畳部で支持され、かつ前記重畳部は本体部に固定されているため、実装用リードはそれぞれ強固に支持されることになる。
【0030】
前記(3)の手段によれば、フレキシブル配線基板を使うことで配線数を増やせ、リード部分の折り返しが容易となる。
【0031】
前記(4)の手段によれば、前記本体部の下面から板状の放熱板を突出させ、かつ少なくとも前記放熱板の一部は前記本体部の他の面から本体部外に突出させていることから、本体部内の半導体チップから放出される熱の放散が可能となり、半導体装置の安定動作が達成できる。
【0032】
前記(5)の手段によれば、前記重畳部の少なくとも1つは熱伝導性の良好な材質からなる放熱板となっているため、リードを介して前記本体部内の半導体チップから放出される熱の放散が可能となり、半導体装置の安定動作が達成できる。
【0033】
前記(6)の手段によれば、前記本体部または重畳部の偏平面には実装基板に挿入固定される固定ピンを有する補強板が固定されていることから、半導体装置の実装の機械的強度が高くなる。
【0034】
前記(7)の手段によれば、半導体装置の実装時、リード挿入型構造のリードで実装用の位置決めができるため、他の表面実装型構造のリードの実装の位置決めが自動的に行える。
【0035】
前記(8)の手段によれば、本体部の底面から突出したリードはそのまま実装用リードとして使用されるとともに、本体部の底面および偏平面を除く他の面から突出したリードも折り返されて前記本体部の底面側に延在させられて実装用リードとして使用される構造となっていることから、リード数が多くても本体部と重畳部とからなる半導体装置本体の小型化が図れる。また、実装面積の縮小化が図れる。
【0036】
また、本体部の偏平面に沿って延在するリード部分は重畳部で支持され、かつ前記重畳部は本体部に固定されているため、実装用リードはそれぞれ強固に支持されることになる。
【0037】
また、前記重畳部のうちの少なくとも一部の重畳部では少なくとも1つの半導体チップが組み込まれていることから、半導体チップの組み込み数の増大が図れ、より高集積化が達成できる。
【0038】
前記(9)の手段によれば、フレキシブル配線基板を使うことで配線数を増やせ、リード部分の折り返しが容易となり、組立作業が用意となる。
【0039】
(半導体装置の製造方法)
前記(10)の手段によれば、リードフレームを使用して前記本体部および重畳部を形成した後、前記リードフレームの不要部分を切断除去し、かつ前記本体部と重畳部との間のリード部分を折り返して各重畳部を本体部に直接的または間接的に重ねて固定して半導体装置を製造するため、小型でかつ実装面積を小さくできる半導体装置を容易に製造することができる。
【0040】
前記(11)の手段によれば、リードフレームを使用して前記本体部および重畳部を形成した後、前記リードフレームの不要部分を切断除去し、かつ前記本体部と重畳部との間のリード部分を折り返して各重畳部を本体部に直接的または間接的に重ねて固定して半導体装置を製造するため、小型でかつ実装面積を小さくできる半導体装置を容易に製造することができる。
【0041】
前記(12)の手段によれば、1枚のフレキシブル配線基板を使用して前記本体部および重畳部を形成した後、前記フレキシブル配線基板の不要部分を切断除去し、かつ前記本体部と重畳部との間のフレキシブル配線基板部分を折り返して各重畳部を本体部に直接的または間接的に重ねて固定して半導体装置を製造するため、小型でかつ実装面積を小さくできる半導体装置を容易に製造することができる。
【0042】
(電子装置)
前記(13)の手段によれば、半導体装置の本体部の底面から突出したリードはそのまま実装用リードとして使用されるとともに、本体部の底面および偏平面を除く他の面から突出したリードも折り返されて前記本体部の底面側に延在させられて実装用リードとして使用される構造となっていることから、リード数が多くても実装面積の縮小化を図ることができる。
【0043】
前記(14)の手段によれば、前記本体部の偏平面に沿って延在するリード部分は前記本体部に直接的または間接的に重なりかつ固定される重畳部で支持されていることから実装用リードの機械的強度が高く、実装の信頼性が高い。
【0044】
前記(15)の手段によれば、前記本体部以外の重畳部の少なくとも1つには、半導体チップが組み込まれていることから、半導体装置はより高集積となり、電子装置の高集積化が達成される。
【0045】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【0046】
【発明の実施の形態】
(実施形態1)
図1は本発明の一実施形態(実施形態1)である半導体装置と実装基板を示す斜視図、図2は本実施形態1の半導体装置の実装状態を示す斜視図、図3は本実施形態1の半導体装置の外観を示す図、図4は本実施形態1の半導体装置のリード例を示す説明図、図5は本実施形態1における本体部と重畳部との相関を示す概念的な展開図、図6は本実施形態1における本体部と重畳部との相関を示す展開図である。
【0047】
(半導体装置)
本実施形態1の半導体装置1は縦実装型の半導体装置となり、外観的には、図1および図3(a:正面図,b:左側面図,c:平面図)に示すように、矩形板状の本体部2と、この本体部2の前面および後面にそれぞれ直接的または間接的に重ねて固定された3つの重畳部3b,3c,3dと、前記本体部2の上面および両側面から突出しかつ途中で折り返されて各重畳部3b,3c,3dの周面内に進入するリード(連結用リード)4b,4c,4dと、前記本体部2および重畳部3b,3c,3dの各底面から下方に突出するリード(実装用リード)5a,5b,5c,5dとからなっている。
【0048】
前記重畳部3b,3c,3dは、リードを支持補強する役割と、各リード間隔を一定に保つ役割を果たす。重畳部3b,3c,3dは、前記本体部2の各面から突出するリードを、その面ごとそれぞれ封止支持する。
【0049】
また、前記重畳部3b,3c,3dは前記本体部2と同じ大きさとなっている。したがって、本実施形態1の半導体装置1は、本体部2とこの本体部2に重なった重畳部3b,3c,3dによって半導体装置本体6が構成され、この上下に亘って偏平となる半導体装置本体6の底面からリード5a,5b,5c,5dを4列に並んで突出させた縦実装型半導体装置となる。
【0050】
前記本体部2および重畳部3b,3c,3dは、後述するが、トランスファモールドによる封止体によって形成されている。図5に示すように、前記本体部2は通常のレジンパッケージ型半導体装置のパッケージと同様に内部に半導体チップを組み込む構造となっているが、前記重畳部3b,3c,3dは、単にリード5を両面側から封止するだけの構造となっている。したがって、重畳部3b,3c,3dの厚さは本体部2に比較して薄くなっている。
【0051】
そこで、リード列間のピッチを一定とするため、リード5dは、図1に示すように、途中で1段外側に階段状に屈曲させてある。
【0052】
本実施形態1の半導体装置1では、リード5a,5b,5c,5dはリード挿入型となり、リード5a,5b,5c,5dの先端形状は、図4(a)〜(c)に示すような形状になっている。すなわち、リード5は、図4(a)に示すように両側から細くなるもの、図4(b)に示すように片側から細くなるもの、図4(c)に示すように途中で1段屈曲したものとなっている。前記屈曲部分や細くくびれた部分から幅が太くなる部分は、実装基板の挿入孔の縁にぶつかり、必要以上にリードが挿入されないようになる。
【0053】
前記重畳部3b,3c,3dは、図示しない接着剤や接着テープを介して直接的または間接的に本体部2の広い偏平面(前面および後面)に固定されている。本体部2および重畳部3b,3c,3dは、図6に示すように、たとえば、トランスファモールドによって平面的に形成される。その後、中央の本体部2の左側の重畳部3bをリード4bの途中で折り返して本体部2の前面に重ねて接着した後、右側の重畳部3cをリード4cの途中で折り返して前記重畳部3b上に接着固定し、その後上側の重畳部3dをリード4dの途中で背面側に折り返して前記本体部2の後面に接着固定する。
【0054】
図5および図6は、本実施形態1の半導体装置1の製造において、リードフレームの各部をトランスファモールドによって封止して本体部2および重畳部3b,3c,3dを形成した後、不要なリードフレーム部分を切断除去した状態を示す図であり、図5は本体部2および重畳部3b,3c,3dに封止されたものが分かる状態とした模式的展開図である。
【0055】
図5で分かるように、前記本体部2の内部中央には、4隅をタブ吊りリード15で支持された矩形のタブ16が位置している。そして、このタブ16上には、半導体チップ(ICチップ)17が固定されている。また、本体部2の4辺から本体部2の内部に延在するリード5aおよびリード4b,4c,4dの先端は、前記タブ16の周囲に臨んでいる。前記リード5aおよびリード4b,4c,4dの先端と、前記半導体チップ17の図示しない電極は導電性のワイヤ18で接続されている。
【0056】
また、前記重畳部3b,3c,3dにおいて、各リード5は、重畳部3b,3c,3dが連結用リード4b,4c,4dの中間で折り返された際、重畳部3b,3c,3dから突出する5b,5c,5dが、本体部2のリード5aと並列となるように、重畳部3b,3cでは屈曲し、重畳部3dでは直進するパターンとなっている。
【0057】
なお、重畳部でのリードの屈曲パターンを適当に選択すれば、図28に示すように、本体部2に直接的または間接的に重なる重畳部を4つ(重畳部3b,3c,3d,3e)とすることもできる。図28の半導体装置の場合は、前記重畳部3b,3c,3d,3eの一端からそれぞれ実装用リード5a,5b,5c,5d,5eが出る構造となるため、より一層の多リード化が実現できる。図28の半導体装置1の場合では、重畳部3b,3c,3d,3eのうちの幾つかあるいは全部に半導体チップを組み込めば、さらなる高機能化,高集積化が実現できる。また、本発明の半導体装置はさらに重畳部を多くしてもよい。
【0058】
本実施形態1の半導体装置1は、従来のQFPパッケージのように、矩形パッケージとなる本体部2の4辺からそれぞれリードを突出させる構造を採用していることから、多リード化が達成できる。また、本体部2の3辺から突出したリードを折り返しかつ屈曲させて本体部2の偏平面に沿って延在させて実装用リードとして使用するため、従来の縦実装型半導体装置構成とすることができる。これによって、小型でかつ多リードの半導体装置1を提供できることになる。また、半導体装置1は縦実装型構造となることから、実装面積の縮小化も達成できる。
【0059】
本実施形態1の場合は、前記本体部2はレジンパッケージ構成となっているが、半導体チップを内蔵したセラミックパッケージ構成や金属のケースからなるキャンパッケージ構成でもよい。また、他の実施形態として後述するように、前記重畳部3b,3c,3dの内の全部または幾つかは、半導体チップを組み込むものでもよい。
【0060】
また、本実施形態1では、本体部2に半導体チップを組み込む構造となっているが、本発明では、前記本体部2においてリードのみを支持(封止)する構造であっても何ら支障を来さない。
【0061】
また、前記連結用リード4b,4c,4dは封止体から露出し、ショートのおそれがあることから、樹脂やエナメル等絶縁物質をリード表面に塗布または再封止しても良い。
【0062】
(電子装置)
ここで、本実施形態1の半導体装置1の製造方法を説明する前に、本実施形態1の半導体装置1を実装した電子装置について説明する。
【0063】
図1において、半導体装置1の下方に示すものは、実装基板7である。この実装基板7には、前記半導体装置1のリード5a,5b,5c,5dを挿入するための挿入孔9が設けられている。また、図示はしないが、各挿入孔9の縁は導体で形成されるとともに、配線に繋がっている。
【0064】
図2は半導体装置1が実装基板7に実装された状態、すなわち、電子装置の一部を示すものである。実装基板7の各挿入孔9に挿入されたリード5a,5b,5c,5dは、図示しない半田等の接合材によって固定されている。
【0065】
本実施形態1の電子装置においては、半導体装置1の本体部2の底面から突出したリード5aはそのまま実装用リードとして使用されるとともに、本体部2の底面および偏平面を除く他の面から突出したリード5b,5c,5dも折り返されて前記本体部2の底面側に延在させられて実装用リードとして使用される構造となっていることから、リード数が多くても実装面積の縮小化を図ることができる。
【0066】
また、本実施形態1の電子装置においては、前記本体部2の偏平面に沿って延在するリード部分は、前記本体部2に固定される重畳部3b,3c,3dで支持されていることから実装用の各リード5a,5b,5c,5dの機械的強度が高く、実装の信頼性が高くなる。
【0067】
また、本実施形態1の半導体装置1において、重畳部3b,3c,3dの少なくとも一つに半導体チップを組み込む構造とすれば、半導体装置はより高集積なものとなり、電子装置の高集積化が達成できる。
【0068】
(半導体装置の製造方法)
つぎに、本実施形態1の半導体装置1の製造方法について説明する。図5乃至図8は本実施形態1の半導体装置の製造方法に係わる図であって、図5は本体部と重畳部との相関を示す概念的な展開図、図6は本体部と重畳部との相関を示す展開図、図7は半導体装置の製造の各工程を示す平面図、図8は半導体装置の製造の各工程を示す平面図である。
【0069】
本実施形態1の半導体装置の製造方法は、要約すると、上下に亘って偏平となる本体部2と、前記本体部2の偏平面に直接的または間接的に固定される複数の重畳部3b,3c,3dと、前記本体部2の内部から各重畳部3b,3c,3dに亘って配設される複数のリード(連結用リード4b,4c,4d)と、前記本体部2の底面から突出するリード(実装用リード5a)と、前記重畳部3b,3c,3dに絶縁的に支持されかつ重畳部の下方から突出する複数のリード(実装用リード5b,5c,5d)と、前記本体部2内に封止された少なくとも一つの半導体チップ17と、前記半導体チップ17の電極と前記本体部2内のリード5の先端を電気的に接続する接続手段(ワイヤ18によるワイヤボンディング)とからなり、前記本体部2から重畳部3b,3c,3dに延在するリード(連結用リード4b,4c,4d)は重畳部3b,3c,3dでそのまま延在して重畳部3b,3c,3dの下方に突出するリード(実装用リード5b,5c,5d)に連なる半導体装置1の製造方法であって、前記本体部部分を形成するリードパターン(本体部リードパターン22)および前記重畳部部分を形成するリードパターン(重畳部リードパターン23b,23c,23d)ならびに前記本体部2と重畳部3b,3c,3dとの間のリードパターン(連結用リード4b,4c,4d)を有するリードフレーム20を用意する工程と、前記本体部2および重畳部3b,3c,3dを形成する工程と、不要リードフレーム部分を切断除去する工程と、前記本体部2と重畳部3b,3c,3dとの間のリード部分(連結用リード4b,4c,4d)で折り返し、各重畳部3b,3c,3dを本体部2に直接的または間接的に重ね、かつ固定する方法である。
【0070】
つぎに、具体的に本実施形態1の半導体装置の製造方法について説明する。
【0071】
最初に、図7(a)に示すように、リードフレーム20を用意する。リードフレーム20は、0.15〜0.2mm程度の厚さの金属板をエッチングや精密プレスによってパターニングされたものとなっている。金属としては、42アロイやコバール等のFe−Ni系合金や銅合金が使用される。
【0072】
リードフレーム20は、図7(a)に示すように所定部分を打ち抜いた枠構成の矩形枠板21となり、矩形枠板21の下部中央に前記本体部2を形成する本体部リードパターン22が設けられている。また、前記本体部リードパターン22の両側には重畳部リードパターン23b,23cが設けられている。また、前記本体部リードパターン22の上方には重畳部リードパターン23dが設けられている。この説明部分では、上方,下方は図面を記載した用紙の上縁側または下縁側を示すことにする。また、両側とは用紙の両側縁側を示すことにする。
【0073】
前記本体部リードパターン22は、図5にも示すように矩形のタブ16と、このタブ16の4隅を支持する4本のタブ吊りリード15と、前記タブ16の4辺にそれぞれに先端を臨ませ、他端を前記重畳部リードパターン23b,23c,23d内に延在させる複数のリード5とからなっている。
【0074】
前記タブ吊りリード15は矩形枠板21に連結されている。
【0075】
前記本体部リードパターン22から4方向に延在するリード5において、本体部リードパターン22の下側に延在するリード5は平行に延在してそれぞれ矩形枠板21に連なっている。この部分のリード5は本体部2の実装用リード5aとなる。
【0076】
前記本体部リードパターン22の上側に突出する複数のリード5は相互に平行に上方に直進して重畳部リードパターン23d内を通り矩形枠板21に連なる。矩形枠板21に連なるリード5部分は、重畳部3dの実装用リード5dとなる。各実装用リード5dは、直交して延在する細いダム24dに支持されている。
【0077】
前記本体部リードパターン22の両側に延在するリード5は、重畳部リードパターン23b,23c内に進んだ後、斜め下方にそれぞれ45度屈曲し、その後再び屈曲して下方に延在する。この先端部分は、重畳部3b,3cの実装用リード5b,5cとなる。前記実装用リード5a,5b,5cはともに平行となる。そして、これら実装用リード5a,5b,5cは、直交する細いダム24a,24b,24cに途中を支持される構造となっている。
【0078】
前記リード5において、本体部リードパターン22と重畳部リードパターン23b,23c,23dとの間の部分を、特に連結用リード(リード4b,4c,4d)と呼称する。連結用リード4b,4c,4dの内、連結用リード4b,4cは同じ長さとなるが、連結用リード4dは、前述のように本体部2に対する重ね合わせ状態が異なることから、すなわち、重畳部3b,3cは本体部2に直接的に重なるが、重畳部3dは本体部2に重ねられた重畳部3cに重なることから、図6および図7(d)に示すように長くなっている。
【0079】
前記リードフレーム20は、必要に応じて各所がメッキ処理されている。
【0080】
つぎに、前記リードフレーム20に対して、図7(b)に示すようにタブ16上に半導体チップ17が固定される。半導体チップ17の固定は、通常取られる方法、たとえば、金とシリコンの共晶合金によるもの、銀ペースト等の導電性樹脂(接着剤)によるもの、接着テープによるものが採用される。
【0081】
つぎに、図7(c)および図5に示すように、前記半導体チップ17の図示しない電極と、半導体チップ17の周辺に先端を臨ませるリード5の先端部分が導電性のワイヤ18で接続される。この電気的接続手段は、バンプを利用したフェイスダウン構造,ビームリード構造等としても良い。
【0082】
つぎに、図7(d)および図6に示すように、本体部リードパターン22部分と3つの重畳部リードパターン23b,23c,23d部分に対して、トランスファモールドによって封止を行い封止体25(本体部2および重畳部3b,3c,3d)を形成する。
【0083】
つぎに、図8(a)に示すように、不要なリードフレーム部分、すなわち、ダム24a,24b,24c,24dが切断除去されるとともに、実装用リード5a,5b,5c,5dが矩形枠板21から切り離される。しかし、タブ16はタブ吊りリード15を介して矩形枠板21に支持されている。この際、モールド時に発生したレジンバリも除去する。この時必要ならば、図3(b)5cのようにリードを成形して折り曲げる。
【0084】
なお、本実施形態1では、その後の作業性を良くするために、前記タブ16をタブ吊りリード15で矩形枠板21に固定した状態としてあるが、この時点でタブ16の付け根でタブ吊りリード15を切断し、本体部2や重畳部3b,3c,3dをリードフレーム20から完全に分離させ、図6の状態としても良い。
【0085】
つぎに、図8(b)に示すように、重畳部3b,3c,3dの偏平面において、重畳部3b,3cにあっては前面に接着剤や接着テープ等の接着剤26を付け、重畳部3dにあっては後面に接着剤26を付ける。接着剤の代わりに接着テープを付けても良い。接着剤26の場合は、必要に応じて加熱炉で硬化を促進させても良い。
【0086】
つぎに、図8(c)に示すように、重畳部3b,3c,3dを本体部2に対して折り返して重ねて接着する。すなわち、最初に前記連結用リード4bを前面側に折り返して重畳部3bを本体部2に重ねて接着する。その後、連結用リード4cを前面側に折り返して重畳部3cを本体部2に固定された重畳部3bに重ねて接着する。また、連結用リード4dを後面側に折り返して重畳部3dを本体部2の後面に重ねて接着する。重畳部3b,3c,3dの本体部2に対する直接的または間接的な固定によって、図8(d)に示すように本体部2と重畳部3b,3c,3dからなる半導体装置本体6が形成される。
【0087】
つぎに、図8(e)に示すように、タブ吊りリード15を本体部2の付け根から切断することによって半導体装置1が製造されることになる。
【0088】
本実施形態1によればつぎのような効果が得られる。
【0089】
(1)本実施形態1の半導体装置1は、本体部2の底面から突出したリード5aはそのまま実装用リードとして使用されるとともに、本体部2の底面および偏平面を除く他の面から突出したリードも折り返されて前記本体部の底面側に延在させられて実装用リード5b,5c,5dとして使用される構造となっていることから、リード数が多くても本体部の小型化が図れる。
【0090】
(2)本実施形態1の半導体装置1は、本体部2の両側面および上面から突出させたリードを本体部2の偏平面となる前面および後面に沿って延在させるが、これらのリードは薄い重畳部3b,3c,3dで支持されていることから、本体部2と重畳部3b,3c,3dからなる半導体装置本体6の厚さは薄くできる。
【0091】
(3)前記(1)および(2)により、半導体装置1は実装面積の小さい半導体装置となる。
【0092】
(4)本実施形態1の半導体装置1は、実装用リード5aは本体部2に支持され、実装用リード5b,5c,5dは重畳部3b,3c,3dに支持されていることから、実装用リードはそれぞれ強固に支持されることになる。
【0093】
(5)本実施形態1の半導体装置の製造方法によれば、リードフレーム20を使用して前記本体部2および重畳部3b,3c,3dを形成した後、前記リードフレーム20の不要部分を切断除去し、かつ前記本体部2と重畳部3b,3c,3dとの間のリード部分(連結用リード4b,4c,4d)を折り返して各重畳部3b,3c,3dを本体部2に直接的または間接的に重ねて固定して半導体装置1を製造するため、小型でかつ実装面積を小さくできる半導体装置を容易に製造することができる。
【0094】
つぎに、本実施形態1において下記のような手法を採用しても良い。
【0095】
たとえば、リードの変形を防ぐため、所定部分を絶縁性の樹脂テープやフィルムを張り付けても良い。
【0096】
また、連結用リード等の各リード間を切断成形時に切り離す補強用のフレームで固定しても良い。
【0097】
また、半導体チップの搭載方法として、一度配線基板に取り付けてワイヤボンディングし、その配線基板とリードフレームを再度ボンディングして取り付ける構造も考えられる。この場合、リードフレームにはタブを設けなくとも良い場合もある。
【0098】
図9は本実施形態1の第1変形例による半導体装置の側面図である。この半導体装置1では、実装用実装用リード5a,5b,5cをそれぞれジグザクに配置した構造となっている。リード配列をジグザグとすることによって、リードピッチをより小さくでき、実装の効率化を高めることができる。
【0099】
図10(a),(b)は本実施形態1の第2変形例による半導体装置を示す図である。この実施形態の半導体装置1は実装用リード5a,5b,5c,5dを表面実装型としたものである。この方法ではスルーホールが無いため、基板裏面を有効に使用できる。
【0100】
図11(a),(b)は本実施形態1の第3変形例による半導体装置を示す図である。この実施形態の半導体装置1は、実装用リードのうちの一部をリード挿入型リード30となり、他部が表面実装型リード31となっていることから、半導体装置1の実装時、リード挿入型リード30で実装用の位置決めができるため、他の表面実装型リード31の実装の位置決めが自動的に行え、基板実装時の装置ズレが防げ、実装用スルーホールが少ないため基板裏面を有効に使用できる。
【0101】
(実施形態2)
図12は本発明の他の実施形態(実施形態2)である半導体装置を示す図、図13は本実施形態2の半導体装置の製造における本体部とリードとの相関を示す平面図である。
【0102】
本実施形態2の半導体装置1は、最もシンプルな構造の縦実装型半導体装置である。
【0103】
本実施形態2の半導体装置1は、要約すると、図12および図13に示すように、上下に亘って偏平となる本体部2と、前記本体部2の底面から突出する複数のリード5(実装用リード5a)と、前記本体部2内に組み込まれる少なくとも一つの半導体チップと、前記半導体チップの電極と前記本体部内のリードの先端を電気的に接続する接続手段とを有する半導体装置であって、前記リード5の一部は前記本体部2の底面および偏平面以外の少なくとも一面から本体部2外に突出するとともに折り返されて前記本体部2の偏平面35に沿って延在し、先端のリード5(実装用リード5d)は前記本体部2底面から突出するリード(実装用リード5a)と並んで配列されている構造となっている。
【0104】
つぎに、本実施形態2の半導体装置1について具体的に説明する。
【0105】
半導体装置1は、図12および図13に示すように、上下に偏平となり、内部に半導体チップを組み込んだ矩形状の本体部2と、前記本体部2の底面から突出する複数の実装用リード5aと、前記本体部2の上面から突出した複数のリード5とからなっている。前記本体部2の上面から突出した複数のリード5は、本体部2の付け根近傍で本体部2の前面側に折り返されて本体部2の偏平面35に重ねられている。
【0106】
本体部2の前面の偏平面35には、図13に示すように、上下に延びる溝36が平行に設けられ、折り返されたリード5は、各溝36に嵌まり込んでいる。また、嵌まり込んだリード5は図示しない接合材によって本体部2に固定されている。
【0107】
前記溝36から下に延在するリード5は実装用リード5dとして使用される。実装用リード5aおよび実装用リード5dは平行に並ぶ。
【0108】
本実施形態2の半導体装置1は、本体部2の底面から突出したリードはそのまま実装用リード5aとして使用されるとともに、本体部2の底面および偏平面35を除く他の面から突出したリード5も折り返されて前記本体部2の底面側に延在させられて実装用リード5dとして使用される構造となっていることから、リード数が多くても本体部2の小型化が図れる。
【0109】
また、実装基板に取り付けられる実装用リード5a,5dは、本体部2の底面から突出するリードと、本体部の偏平面に沿って延在するリードとからなるため、リード数が多くても実装面積の縮小化が図れる。
【0110】
本実施形態2の半導体装置1においては、たとえば、前記溝36に嵌め込んだリード5は、必ずしも固定する必要はない。また、前記溝36を設けることなく、折り返したリード5を本体部2の偏平面35側に沿わせるようにするだけでも良い。
【0111】
(実施形態3)
図14は本発明の他の実施形態(実施形態3)である半導体装置を示す図、図15は本実施形態3の半導体装置の製造における本体部と重畳部の相関を示す展開図である。
【0112】
本実施形態3の半導体装置1は、本実施形態2の半導体装置1において、本体部2の前面側に折り返したリードをレジンパッケージからなる重畳部3dで封止支持した構造となるものである。
【0113】
本実施形態3では、本体部2と重畳部3dとの重ね合わせ精度を上げるため、図15に示すように、本体部2の前面の偏平面35に位置決め用の突子37を2つ設けるとともに、重畳部3dの対応する面に、前面および後面突子37に対応して凹部38を2つ設けた構造となっている。
【0114】
これによって、本体部2に重畳部3dを重ね合わせる際、凹部38に突子37を押し込み嵌合させることによって、本体部2に対して重畳部3dを高精度に重ね合わせることができる。
【0115】
図16乃至図18は本実施形態3の第1変形例による半導体装置に係わる図であり、図16は半導体装置を示す図、図17は半導体装置の製造において本体部と重畳部が展開された状態を示す展開図、図18は半導体装置における位置決め爪を示す説明図である。
【0116】
本変形例の半導体装置1は、図14および図15で示す本実施形態3の半導体装置1における本体部2と重畳部3dの固定構造例を示すものである。本変形例では、本体部2の両端側に、図18に示すような突出した位置決め爪39を設けるとともに、重畳部3dの対応する位置に前記位置決め爪39が通過できる位置決め溝40を設けてなるものである。
【0117】
本体部2に重畳部3dを重ね合わせる際、前記位置決め爪39は位置決め溝40を通過して重畳部3dの反対面の縁に弾力的に引っ掛かり、本体部2と重畳部3dが一体化される。
【0118】
本変形例の半導体装置1では、位置決め用の位置決め爪39および位置決め溝40を設けることで、本体部2と重畳部3dの重ね合わせ精度が高くなるとともに、半導体装置本体6の固定も確実になる。
【0119】
図19は本実施形態3の第2変形例による半導体装置を示す図、図20は本実施形態3の第2変形例による半導体装置の製造において本体部と重畳部の相関を示す展開図である。
【0120】
本変形例は本実施形態3の第1変形例と同様に、半導体装置1における本体部2と重畳部3dの固定構造に関するものである。本変形例では、図20に示すように、重畳部3dの両側面からリードを幅広い状態で一枚突出させて固定用リード41とする。そして、この固定用リード41を、図19に示すように、本体部2の両端部分に折り曲げて引っ掛ける。この場合、図20に示すように、前記固定用リード41を受け入れる受け溝42を本体部2に設けておいても良い。
【0121】
(実施形態4)
図21は本発明の他の実施形態(実施形態4)である半導体装置を示す図、図22は本実施形態4の半導体装置の製造において本体部と重畳部が展開された状態を示す概念的平面図である。
【0122】
本実施形態4の半導体装置1は、本体部2内のタブ16(すなわち、リード5を形成する板材)をそのまま本体部2の上下面から突出させて幅広い一枚とし、放熱板45として使用したものである。すなわち、リードやタブ16を構成する材料は前述のように、熱伝導性の良好な金属板で形成されるため、放熱板として使用できる。
【0123】
そこで、本実施形態4では、本体部2の底面から突出するリード部分を実装用放熱板46として使用する。本実施形態4の半導体装置1においては、実装用リードは表面実装型となっていることから,前記実装用放熱板46も表面実装型構造となっている。本体部2の上面から突出する放熱板45は、放熱のためにそのまま真っ直ぐ上方に延在している。
【0124】
また、本実施形態1の半導体装置1では、前記重畳部3b,3cは平行に延在する複数のリード5の一面に張り付けた板で形成されている。重畳部3b,3c,3dは、金属板,セラミック板,樹脂板からなり、絶縁性の接着剤や接着テープを介してリード5に接着されている。この重畳部3b,3c,3dは、リード補強の役割を果たす。
【0125】
本実施形態4の半導体装置1は、本体部2から板状の放熱板45が外に向かって突出する構造となっていることから、本体部2内の半導体チップ17から放出される熱の放散が可能となり、半導体装置1の安定動作が達成できる。
【0126】
また、本実施形態4の半導体装置1においては、重畳部3b,3cは板体となり、トランスファモールドによる封止体構造と比較して薄くなるため、半導体装置本体6の厚さをさらに薄くでき、半導体装置1の薄型化や実装面積の縮小化が達成できる。
【0127】
(実施形態5)
図23は本発明の他の実施形態(実施形態5)である半導体装置を示す図、図24は本実施形態5の半導体装置の製造において本体部と重畳部が展開された状態を示す概念的平面図である。
【0128】
本実施形態5の半導体装置1は、本体部2から左右側方および上方に延在するリード5を、前記本実施形態4の場合と同様に金属板,セラミック板,樹脂板からなる重畳部3b,3c,3dで支持補強した構造となっている。本体部2の各面から突出するリードは、その面ごとのリードずつ各重畳部3b,3c,3dに絶縁性の接着剤や接着テープで固定される。
【0129】
また、前記重畳部3b,3c,3dの内、本体部2の両側の重畳部3b,3cは、その上端が本体部2の1縁(1辺)よりも外側に長く突出している。
【0130】
本実施形態5の半導体装置1においては、重畳部3b,3cが放熱板となっているため、リード5を介して前記本体部2内の半導体チップ17から放出される熱の外部への放散が可能となり、半導体装置1の安定動作が達成できる。
【0131】
また、本実施形態5の半導体装置1は、重畳部3b,3c,3dは板体となり、トランスファモールドによる封止体構造と比較して薄くなるため、半導体装置本体6の厚さをさらに薄くでき、半導体装置1の薄型化や実装面積の縮小化が達成できる。
【0132】
本実施形態5では、前記重畳部3b,3c,3dの少なくとも1つは熱伝導性の良好な材質からなる放熱板となっていれば良い。また、前記放熱板は、放熱効果を保つためにも、放熱板の一端が本体部2の一縁(1辺)より外側に突出している必要がある。
【0133】
(実施形態6)
図25は本発明の他の実施形態(実施形態6)である半導体装置を示す図であり、図25(a)は半導体装置1の正面図、図25(a)は左側面図である。
【0134】
本実施形態6の半導体装置1は、実装用リード5a,5b,5c,5dが表面実装型となる半導体装置1において、前記重畳部3dの偏平面に、実装基板に挿入される固定ピン50を有する補強板51が固定されている。前記固定ピン50は両側に2本設けられている。
【0135】
本実施形態6の半導体装置1は、重畳部3dの偏平面には実装基板に固定される固定ピン50を有する補強板51が固定されていることから、半導体装置の実装の機械的強度が高くなる。すなわち、固定ピン50を実装基板に挿入固定することによって、高さのある表面実装型半導体装置の実装時の倒れや位置ずれを防止することができ、実装の作業性が向上する。
【0136】
本実施形態6では、固定ピン50を有する補強板51は重畳部が少ない場合は、本体部2に直接設けても良い。
【0137】
(実施形態7)
図26は本発明の他の実施形態(実施形態7)である半導体装置の製造において本体部とリード補強部が展開された状態を示す概念的平面図である。
【0138】
本実施形態7の半導体装置1は、リードフレームの代わりにフレキシブル配線基板52を使用したもので、本体部リードパターン22部分に矩形枠からなる樹脂流れ止め枠53を使用してポッティングで樹脂封止して本体部2を形成する。
【0139】
また、重畳部リードパターン23b,23c,23d部分では、リード5およびフレキシブル配線基板52に補強板としての重畳部3b,3c,3dを張り付ける。
【0140】
本実施形態7の場合も、重畳部3b,3c,3dを本体部2に直接的または間接的に重ねて固定して、半導体装置1を製造する。
【0141】
本実施形態7の半導体装置1は、フレキシブル配線基板52を使うことで配線数を増やせる。また、フレキシブル配線基板52を使うことでリード部分(連結用リード)の折り返しが容易となり、組立の作業性が向上する。
【0142】
本実施形態7において、半導体チップ(ICチップ)17の搭載方法として、図のように半導体チップ17をフレキシブル配線基板52に直付けで搭載し、ワイヤボンディングで配線接続する場合、一度他の配線基板に取り付けてワイヤボンディングし、フレキシブル配線基板52を再度ボンディングして取り付ける場合、バンプを付けた配線を半導体チップ17の電極パッド部にギャングボンディングで一括して取り付ける方法等が考えられる。フレキシブル基板は折り返し部(4b,4c,4d)のみフレキシブルで他部は通常の基板でできたものでもよい。
【0143】
また、実装基板に実装するリード先端部は、金属ピンをフレキシブル配線基板52に取り付けたものとしてもよい。
【0144】
(実施形態8)
図27は本発明の他の実施形態(実施形態8)である半導体装置の製造において本体部と重畳部が展開された状態を示す概念的平面図である。
【0145】
本実施形態8の半導体装置1は、半導体チップ等電子部品を本体部以外の重畳部に組み込む例である。また、この場合、半導体装置1を製造するためにリードフレームを使用してもよいが、この例の場合は本実施形態7の場合同様にフレキシブル配線基板を使用したものである。
【0146】
本実施形態8の半導体装置1の構造について、その製造を説明することによって説明する。
【0147】
本実施形態8の半導体装置1は、図27に示すように、その製造において、フレキシブル配線基板60が用意される。このフレキシブル配線基板60は、本体部2と3つの重畳部3b,3c,3dを形成する部分および連結用リード4b,4c,4dを配置する部分を有する。
【0148】
そして、前記本体部2および重畳部3b,3c,3dを形成する部分には、前記本実施形態7の場合と同様に、樹脂流れ止め枠53が設けられている。
【0149】
本体部2の形成部分では、半導体チップ17はフレキシブル配線基板60に直に取り付けられる。
【0150】
重畳部3b,3c,3dの形成部分では、樹脂流れ止め枠53の内側にマルチチップモジュール板61が取り付けらる。そして、このマルチチップモジュール板61に半導体チップ17やチップコンデンサやチップ抵抗等からなるチップ型電子部品62が固定される。
【0151】
マルチチップモジュール板61の配線(パッド)と、半導体チップ17の電極はワイヤ18で接続される。また、マルチチップモジュール板61の配線(パッド)と、所定のリード5(実装用リード5b,5c,5dや連結用リード4b,4c,4d)の先端はワイヤ18で接続される。
【0152】
四か所の樹脂流れ止め枠53内には、樹脂が封止されて、本体部2,重畳部3b,3c,3dが形成される。四か所の樹脂流れ止め枠53内には、たとえば、ポッティングによって樹脂が流し込まれる。
【0153】
図27に示すフレキシブル配線基板60は、図示はしてないが、本体部2に対して直接的または間接的に重畳部3b,3c,3dを重ねて、半導体装置を製造する。
【0154】
これによって、マルチチップ構造の半導体装置(マルチチップモジュールが製造されることになる。
【0155】
本実施形態8の半導体装置の場合、前記半導体チップ17の電極の接続手段としては、半導体チップ17にバンプを形成しておき、一括して半導体チップ17を配線(パッド)に固定するようにしても良い。
【0156】
また、完成品のICパッケージをフレキシブル配線基板60に半田付けや導電性接着剤を使用して搭載することも可能である。フレキシブル基板は折り返し部(4b,4c,4d)のみフレキシブルで他部は通常の基板でもよい。
【0157】
また、基板に実装するリード先端部は金属ピンをフレキシブル配線基板に取り付けたものも考えられる。
【0158】
本実施形態8の半導体装置は、本体部2以外の重畳部3b,3c,3dに半導体チップ17やチップ型電子部品61を搭載することから、集積度は格段に高くなり、半導体装置の実装面積の縮小化が達成できる。
【0159】
また、本実施形態8の半導体装置1は、フレキシブル配線基板60を使うことで配線数を増やせる。また、フレキシブル配線基板60を使うことで、リード部分の折り返しが容易となり、組立の作業性が良好となる。
【0160】
本実施形態8の半導体装置は、本体部2の底面から突出したリードはそのまま実装用リード5aとして使用されるとともに、本体部2の底面および偏平面を除く他の面から突出したリードも折り返されて前記本体部2の底面側に延在させられて実装用リード5b,5c,5dとして使用される構造となっていることから、リード数が多くても本体部の小型化が図れる。また、実装面積の縮小化が図れる。
【0161】
本実施形態8では、一部の重畳部には電子部品を組み込まない構造としても良い。この場合、半導体チップ等の電子部品を組み込まない重畳部においては、前記本体部から重畳部に延在するリードは重畳部でそのまま延在して重畳部の下方に突出するリード(実装用リード)に連なる構造とする。
【0162】
(実施形態9)
図28は本発明の他の実施形態(実施形態9)である半導体装置の製造において本体部と重畳部が展開された状態を示す平面図である。
【0163】
本実施形態9の半導体装置は、図28に示すように、本体部2に対して、4つの重畳部3b,3c,3d,3eを有するものであり、本体部2に対して直接的または間接的に重畳部3b,3c,3d,3eを重ねることによって半導体装置が製造できる。本体部2や重畳部3d,3eの形状は、重ね具合によって適宜選択すれば良い。
【0164】
本実施形態9の半導体装置1では、たとえば、本体部2以外の全ての重畳部3b,3c,3d,3eに半導体チップやチップ型電子部品等を組み込むようにすることでさらに高集積化が可能となり、実装面積の縮小化が達成できることになる。
【0165】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態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。
【0166】
【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、下記のとおりである。
【0167】
(1)半導体装置は、従来のQFPパッケージのように、矩形パッケージとなる本体部2の4辺からそれぞれリードを突出させる構造を採用していることから、多リード化が達成できる。
【0168】
(2)半導体装置は、本体部の3辺から突出したリードを折り返しかつ屈曲させて本体部の偏平面に沿って延在させて実装用リードとして使用するため、従来の縦実装型半導体装置構成とすることができ、小型化および実装面積の縮小化が達成できる。
【0169】
(3)前記(1)および(3)により、小型,多リードでかつ実装面積の縮小化が図れる半導体装置を提供することができる。
【0170】
(4)半導体装置は、本体部とこの本体部に重ねられる複数の重畳部を有するが、前記重畳部にも半導体チップ等電子部品を組み込むことによって、一層の高集積化が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態(実施形態1)である半導体装置と実装基板を示す斜視図である。
【図2】本実施形態1の半導体装置の実装状態を示す斜視図である。
【図3】本実施形態1の半導体装置の外観を示す図である。
【図4】本実施形態1の半導体装置のリード例を示す説明図である。
【図5】本実施形態1の半導体装置の製造における本体部と重畳部との相関を示す概念的な展開図である。
【図6】本実施形態1の半導体装置の製造における本体部と重畳部との相関を示す展開図である。
【図7】本実施形態1の半導体装置の製造の各工程を示す平面図である。
【図8】本実施形態1の半導体装置の製造の各工程を示す平面図である。
【図9】本実施形態1の第1変形例による半導体装置の側面図である。
【図10】本実施形態1の第2変形例による半導体装置を示す図である。
【図11】本実施形態1の第3変形例による半導体装置を示す図である。
【図12】本発明の他の実施形態(実施形態2)である半導体装置を示す図である。
【図13】本実施形態2の半導体装置の製造における本体部とリードとの相関を示す平面図である。
【図14】本発明の他の実施形態(実施形態3)である半導体装置を示す図である。
【図15】本実施形態3の半導体装置の製造における本体部と重畳部の相関を示す展開図である。
【図16】本実施形態3の第1変形例による半導体装置を示す図である。
【図17】本実施形態3の第1変形例による半導体装置の製造における本体部と重畳部の相関を示す展開図である。
【図18】本実施形態3の第1変形例による半導体装置における位置決め爪を示す説明図である。
【図19】本実施形態3の第2変形例による半導体装置を示す図である。
【図20】本実施形態3の第2変形例による半導体装置の製造において本体部と重畳部の相関を示す展開図である。
【図21】本発明の他の実施形態(実施形態4)である半導体装置を示す図である。
【図22】本実施形態4の半導体装置の製造において本体部と重畳部が展開された状態を示す概念的平面図である。
【図23】本発明の他の実施形態(実施形態5)である半導体装置を示す図である。
【図24】本実施形態5の半導体装置の製造において本体部と重畳部が展開された状態を示す概念的平面図である。
【図25】本発明の他の実施形態(実施形態6)である半導体装置を示す図である。
【図26】本発明の他の実施形態(実施形態7)である半導体装置の製造において本体部とリード補強部が展開された状態を示す概念的平面図である。
【図27】本発明の他の実施形態(実施形態8)である半導体装置の製造において本体部と重畳部が展開された状態を示す概念的平面図である。
【図28】本発明の他の実施形態(実施形態9)である半導体装置の製造において本体部と重畳部が展開された状態を示す平面図である。
【符号の説明】
1…半導体装置、2…本体部、3b,3c,3d,3e…重畳部、4b,4c,4d,4e…リード(連結用リード)、5a,5b,5c,5d,5e…リード(実装用リード)、6…半導体装置本体、7…実装基板、9…挿入孔、15…タブ吊りリード、16…タブ、17…半導体チップ、18…ワイヤ、20…リードフレーム、21…矩形枠板、22…本体部リードパターン、23b,23c,23d…重畳部リードパターン、24a,24b,24c,24d…ダム、25…封止体、26…接着剤、30…リード挿入型リード、31…表面実装型リード、35…偏平面、36…溝、37…突子、38…凹部、39…位置決め爪、40…位置決め溝、41…固定用リード、42…受け溝、45…放熱板、46…実装用放熱板、50…固定ピン、51…補強板、52…フレキシブル配線基板、53…樹脂流れ止め枠、60…フレキシブル配線基板、61…マルチチップモジュール板、62…チップ型電子部品。
Claims (7)
- 離間配置された複数の部品取り付け部と、前記部品取り付け部間を相互に電気的に接続する配線部とを有する基板部材と、前記複数の部品取り付け部のそれぞれに取り付けられた電子部品とを有し、
前記複数の部品取り付け部は実質的に同じ大きさの矩形面形状に構成され、前記電子部品はそれぞれ矩形面内に配置されており、
隣接する前記電子部品は前記基板部材の同一面側に取り付けられており、
前記電子部品の少なくともひとつはIC,LSI等の半導体部品であり、
前記複数の部品取り付け部は、ひとつの電子部品のみが搭載された部品取り付け部と複数の電子部品が搭載された部品取り付け部とを含み、
前記基板部材を前記配線部部分で折り返して、前記複数の電子部品が互いに直接あるいは間接的に重畳して固定されてなることを特徴とする電子装置。 - 前記基板部材はフレキシブル配線部材からなることを特徴とする請求項1記載の電子装置。
- 互いに離間して設けられた複数の部品取り付け部と、前記部品取り付け部間を電気的に接続する配線層と、前記複数の部品取り付け部と前記配線層を保持するフレキシブル部材からなる配線基板と、前記部品取り付け部のそれぞれに取り付けられた電子部品とを有し、
前記複数の部品取り付け部は実質的に同じ大きさの矩形面形状に構成され、前記電子部品はそれぞれ矩形面内に配置されており、
前記電子部品の少なくともひとつはIC,LSI等の半導体部品であり、
前記複数の部品取り付け部は、ひとつの電子部品のみが搭載された部品取り付け部と複数の電子部品が搭載された部品取り付け部とを含み、
前記電子部品が取り付けられた状態で前記複数の部品取り付け部が互いに重畳するように前記部品取り付け部間を延長するフレキシブル部材部分で折り曲げて、前記電子部品が互いに重畳積層した状態に固定されてなる実装構造を有することを特徴とする電子装置。 - 互いに離間して設けられ互いに実質的に同じ大きさの矩形面形状に構成された複数の部品取り付け部と、前記部品取り付け部間を電気的に接続し少なくとも前記複数の部品取り付け部間はフレキシブル配線部材によって構成された配線層と、前記部品取り付け部の前記矩形面内にそれぞれに取り付けられた電子部品とを有し、
前記電子部品の少なくともひとつはIC,LSI等の半導体部品であり、
前記複数の部品取り付け部は、ひとつの電子部品のみが搭載された部品取り付け部と複数の電子部品が搭載された部品取り付け部とを含み、
前記電子部品が取り付けられた状態で前記複数の部品取り付け部が互いに重畳するように前記部品取り付け部間を延長するフレキシブル部材部分で折り曲げて、前記電子部品が互いに重畳積層した状態に固定されてなる実装構造を有することを特徴とする電子装置。 - 前記複数の部品取り付け部のそれぞれに半導体チップが取り付けられ、複数の半導体チップが重畳積層されてなることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の電子装置。
- 半導体チップを含む複数の電子部品と、前記電子部品間を電気的に接続する配線層を有するフレキシブル配線板とを有し、
前記電子部品と前記配線層が接続された状態で前記複数の電子部品が重畳積層されるように前記フレキシブル配線板を折り返して実装した構成を有する電子装置であって、
前記重畳積層構造は、ひとつの電子部品のみが搭載された層と複数の電子部品が搭載された層とを含み、前記重畳積層構造の大きさは実質的に前記ひとつの電子部品のみが搭載された層の矩形面の大きさに構成されてなることを特徴とする電子装置。 - 複数の半導体チップと、前記半導体チップ間を電気的に接続する配線層を有するフレキシブル配線板とを有し、
前記半導体チップと前記配線層が接続された状態で前記複数の半導体チップが重畳積層されるように前記フレキシブル配線板を折り返して実装した構成を有する電子装置であって、
前記重畳積層構造は、ひとつの半導体チップのみが搭載された層と複数の半導体チップが搭載された層とを含み、前記重畳積層構造の大きさは実質的に前記ひとつの半導体チップのみが搭載された層の矩形面の大きさに構成されてなることを特徴とする電子装置。
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