JPH03248552A - 樹脂封止型半導体装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は樹脂封止型半導体装置に関し、特に、ノイズに
よる誤動作を防止するためのコンデンサを内蔵する樹脂
封止型半導体装置に関する。

［従来の技術］ 従来、プラスチックパッケージ等により被覆される樹脂
封止型半導体装置においては、電子装置等の基板上への
実装時に前記樹脂封止型半導体装置に搭載された半導体
素子から発生するノイズにより前記電子装置等が誤動作
することを防止するために、電源電極用のリードとアー
ス用のリードとの間に外付はコンデンサが接続されてい
る。しかしながら、この場合、前記コンデンサと前記リ
ードとの間のインダクタンスが低下すると共に、前記基
板上の実装密度が低下するため、近年、このようなコン
デンサを樹脂封止型半導体装置に内蔵するようになって
きた。

第３図（ａ）は従来の樹脂封止型半導体装置を示す平面
図、第３図（ｂ）はその縦断面図である。

第３図（ａ）及び（ｂ）に示すように、リードフレーム
４１には所定の形状のり−ド４１ａ１外部導出用リード
４　ｌ　ｂ＋　４１０１ダイパー４１ｄ。

吊りリード４１ｅ及び半導体素子搭載部４２ａ＋４２ｂ
がパターン形成されている。半導体素子搭載部４２ａ、
４２ｂは吊りリード４１ｅによりリードフレーム４１の
略中夫に保持されており、相互に電気的に分離されてい
る。リード４１ａ及び外部導出用リード４１ｂ、４１ｃ
は、その一端を半導体素子搭載部４２ａ、４２ｂに向け
て延出するように形成され、ダイパー４１（１により相
互に接続されていて、製造後にダイパー４１ｄを切断す
ることにより相互に電気的に分離されるようになってい
る。また、外部導出用リード４１ｂ、４１ｃはいづれも
吊りリード４１ｅに電気的に接続されていて、実装時に
外部導出用リード４１ｂ。

４１ｃの他端が電源に接続される。

チップ型コンデンサ４３はその下面の両端に電極を有し
ていて、この各電極が半導体素子搭載部４２ａ、４２ｂ
に接続されるようにして、導電性接着剤を介して半導体
素子搭載部４２ａ、４２ｂ上に固着されている。

矩形のチップ型の半導体素子４４はコンデンサ４３上に
固着されており、半導体素子４４の上面に設けられた電
極パッド４９とリード４１ａ、４１ｂ、４１ｃとがボン
ディングワイヤ４５により接続されている。なお、半導
体素子４４の電源用の電極パッド４９は外部導出用リー
ド４１ｂ、４１ｃに接続されている。

また、リード４１ａ及び外部導出用リード４１ｂ、４１
ｃの一部を含む半導体素子４４の周囲には、エポキシ樹
脂等を固化させて樹脂層４６が成形されている。

このように構成された樹脂封止型半導体装置においては
、半導体素子４４の電源用の電極パッド４９に接続され
た外部導出用リード４１ｂ、４ｉＣ間に吊りリード４１
ｅを介してコンデンサ４３が接続されているので、電子
装置に実装する際に半導体素子４４から発生するノイズ
により前記電子装置が誤動作することが防止される。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来の樹脂封止型半導体装置に
おいては、内蔵されるコンデンサ４３は、その構造上、
薄いものであると共に半導体素子４４よりも大きいもの
である必要がある。このため、半導体素子４４が大きく
なるに伴ってコンデンサ４３を大きくしなければならず
、コンデンサ４３の製造が困難になり、樹脂封止型半導
体装置の製造コストが高くなるという問題点がある。

また、コンデンサ４３を大きくすると、その強度が低下
し、コンデンサ４３とエポキシ樹脂層４６との間の熱膨
張差により樹脂封止型半導体装置の耐熱衝撃性が著しく
低下するという問題点がある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
電源端子間におけるノイズの発生を防止できると共に、
耐熱衝撃性が優れ、製造コストが低い樹脂封止型半導体
装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る樹脂封止型半導体装置は、リードフレーム
に配設された導電性の基板パッドと、この基板パッドに
搭載された半導体素子と、この半導体素子を封止する樹
脂層とを有する樹脂封止型半導体装置において、前記基
板パッド上に形成された誘電体層と、この誘電体層上に
形成された導電体層と、その上面に配線パターンが形成
され前記導電体層上に設けられたプリント配線基板とを
有し、前記半導体素子は前記配線パターンを介して前記
リードフレームと電気的に接続されていると共に、一方
の電源電位が前記基板パッドに接続され、他方の電源電
位が前記導電体層に接続されていることを特徴とする。

［作用コ 本発明においては、リードフレームに配設された導電性
の基板パッドと、この基板パッド上に形成された誘電体
層と、この誘電体層上に形成された導電体層とからなる
コンデンサが構成されている。そして、前記基板パッド
に搭載された半導体素子は、前記誘電体層上に設けられ
たプリント配線基板上の配線パターンを介して前記リー
ドフレームと電気的に接続されていると共に、一方の電
源電位が前記基板パッドに接続され、他方の電源電位が
前記導電体層に接続されている。このため、例えば、こ
の樹脂封止型半導体装置を電子装置に実装する際に前記
半導体素子からノイズが発生しても、前記半導体素子の
双方の電源電位が前述したコンデンサにより固定されて
いるので、前記電子装置が誤動作することがない。

また、従来から使用されている強度が低いチップ型コン
デンサを内蔵する場合と異なり、半導体素子を封止する
樹脂層とコンデンサとの間の熱膨張差により樹脂封止型
半導体装置の耐熱衝撃性が低下することがない。

更に、前記誘電体層は、気相メツキ法等により薄く且つ
均一に形成することができ、その厚さを容易に制御する
ことができるので、所望の容量のコンデンサを容易に形
成することができる。このため、樹脂封止型半導体装置
の生産性を向上させることができ、その製造コストを低
減することができる。

なお、前記導電体層の導電体としては、チタン、アルミ
ニウム、クロム又はニッケル等の金属を使用することが
できる。また、前記誘電体層の誘電体としては、酸化チ
タン、酸化アルミニウム若しくはチタン酸バリウム等の
酸化物、窒化ケイ素若しくは窒化タンタル等の窒化物又
は誘電性を有する複合ガラス等を使用することができる
。

［実施例コ 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。

第１図（ａ）は本発明の第１の実施例に係る樹脂封止型
半導体装置を示す平面図、第１図（ｂ）はその縦断面図
である。

第１図（ａ）及び（ｂ）に示すように、リードフレーム
１には所定の形状のリードｌａ１外部導出用リード１ｂ
＋１ｃ１ダイパー１ｄ及び吊りリード１ｅがパターン形
成されている。リードフレーム１の略中夫にはリードフ
レーム１と同一材質（４２合金又は銅合金等）からなる
矩形の基板パッド２が吊りリード１ｅにより保持されて
いて、リード１ａ及び外部導出用リード１ｂ＋１ｃはそ
の一端を基板パッド２に向けて延出するように形成され
ている。また、外部導出用リード１ｃは基板パッド２に
電気的に接続されている。更に、リード１ａ及び外部導
出用リード１ｂ＋１ｃは、ダイパー１ｄにより相互に接
続されていて、製造後にダイパー１ｄを切断することに
より相互に電気的に分離されるようになっている。

基板パッド２の上には、誘電率が高い酸化チタン、酸化
アルミニウム、チタン酸バリウム、窒化ケイ素、窒化タ
ンタル又は誘電性を有する複合ガラス等の誘電体からな
る誘電体層３が形成されている。この誘電体層３は、Ｐ
ｖＤ法又はＣＶＤ法等の気相メツキ法等により基板パッ
ド２上に前記誘電体を被着して形成するか、基板パッド
２上にタンタル又はアルミニウム等の金属を被着した後
に陽極酸化処理若しくは反応性ラジカルによる金属絶縁
膜化処理を施して形成することにより、その厚さを薄く
且つ均一にすることができる。この場合、誘電体層３の
厚さは、コンデンサの容量を大きくするために、例えば
約３μｍ以下にすることが好ましい。

一方、プリント配線基板４は、平面視で基板パッド２と
路間−の形状をなし、その上面に所定のプリント配線４
ａがパターン形成されている。プリント配線基板４の下
面には、誘電体に対して密着性を有するチタン、アルミ
ニウム、クロム又はニッケル等の金属導電体からなる導
電体層５が被着されている。この導電体層５は、気相メ
ツキ法等によりプリント配線基板４の下面に前記金属導
電体を被着して形成することが好ましいが、接着剤又は
圧接法によりプリント配線基板４の下面に接合しても良
い。また、プリント配線基板４にはその厚さ方向に挿通
するスルーホール４ｂが設けられていて、外部導出用リ
ード１ｂに接続されるプリント配線４ａと導電体層５と
がスルーホール４ｂを介して電気的に接続されている。

而して、導電体層５は導電性接着剤６を介して誘電体層
３上に接合されている。

半導体素子７は導電性接着剤８を介してプリント配線基
板４の上面略中央に搭載されている。そして、半導体素
子７の上面に設けられた電極バッド９とプリント配線４
ａの一端との間、及びプリント配線４ａの他端とリード
１ａ＋　　１ｂ＋　　ｌｃの一端との間がボンディング
ワイヤ１０により電気的に接続されている。この場合、
半導体素子７の第１の電源電極用の電極パッド９ａは、
ワイヤ１０及びプリント配線４ａを介して外部導出用リ
ード１ｂに接続されると共に、スルーホール４ｂを介し
て導電体層５に接続される。一方、半導体素子７の第２
の電源電極用の電極パッド９ｂは、ワイヤ１０及びプリ
ント配線４ａを介して外部導出用リード１ｃに接続され
ると共に、この外部導出用リード１ｃを介して基板パッ
ド２に接続される。

また、リード１ａ及び外部導出用リード１ｂ。

１ｃの一部を含む半導体素子７の周囲には、エポキシ樹
脂等を固化させて樹脂層１１が成形されている。

このように構成された樹脂封止型半導体装置においては
、基板パッド２、誘電体層３及び導電体層５からなるコ
ンデンサが構成されていて、半導体素子７の電源電極用
の電極パッド９　ａ　＋　９　ｂは夫々導電体層５及び
基板パッド２に電気的に接続されている。このため、例
えば、この樹脂封止型半導体装置を電子装置に実装する
際に半導体素子７からノイズが発生しても、半導体素子
７の第１及び第２の電源電位が前記コンデンサにより固
定されているので、前記電子装置が誤動作することはな
い。

また、従来から使用されている強度が低いチップ型コン
デンサを内蔵する場合と異なり、基板パッド２、誘電体
層３及び導電体層５からなる強度が高いコンデンサを形
成することができるので、樹脂層１１と前記コンデンサ
との間の熱膨張差により樹脂封止型半導体装置の耐熱衝
撃性が低下することがない。

更に、誘電体層５は、気相メツキ法等により薄く且つ均
一に形成することができ、その厚さを容易に制御するこ
とができるので、容量が均一なコンデンサを容易に形成
することができる。このため、量産により樹脂封止型半
導体装置の生産性を向上させることができるので、樹脂
封止型半導体装置を低コストで製造することができる。

第２図（ａ）は本発明の第２の実施例に係る樹脂封止型
半導体装置を示す平面図、第２図（ｂ）はその縦断面図
である。

第２図（ａ）及び（ｂ）に示すように、リードフレーム
２１には所定の形状のり−ド２１ａ１ダイパー２１ｄ及
び吊りリード２１ｅがパターン形成されている。リード
フレーム１の略中夫には矩形の基板パッド２２が吊りリ
ード２１ｅにより保持されていて、リード２１ａはその
一端を基板パッド２２に向けて延出するように形成され
ている。

また、リード２１ａはダイパー２１ｄにより相互に接続
されていて、製造後にダイパー２１ｄを切断することに
より相互に電気的に分離されるようになっている。

基板パッド２２の上には、その中央の矩形の半導体素子
搭載領域を除く領域に誘電体層２３が形成されている。

この誘電体層２３上には導電性接着剤２６により導電体
層２５が接合されている。

更に、この導電体層２５上にはプリント配線基板２４が
接合されている。プリント配線基板２４の上面には所定
のプリント配線２４ａがパターン形成されている。また
、プリント配線基板２４にはその厚さ方向に挿通するス
ルーホール２４ｂが設けられていて、後述する半導体素
子２７の電源電極に接続されるプリント配線２４ａと導
電体層２５とがスルーホール２４ｂを介して電気的に接
続されている。

半導体素子２７は導電性接着剤２８を介して基板パッド
２２の前記半導体素子搭載領域上に搭載されている。そ
して、半導体素子２７の上面に設けられた電極パッド２
９とプリント配線２４ａの一端との間、及びプリント配
線２４ａの他端とリード２１ａの一端との間がボンディ
ングワイヤ３０により電気的に接続されている。この場
合、半導体素子２７の電源電極用の電極パッド２９ａは
、ワイヤ３０及びプリント配線４ａを介してリード２１
ａに接続されると共に、スルーホール２４ｂを介して導
電体層２５に接続される。一方、半導体素子７のサブス
トレート電位は、導電性接着剤２８を介して基板パッド
２２と略同電位になる。

また、リード２１ａの一部を含む半導体素子２７の周囲
には、エポキシ樹脂等を固化させて樹脂層３１が成形さ
れている。

このように構成された樹脂封止型半導体装置においては
、ワイヤリングにより電極パッド２９ａに電源電極用の
リード２１ａを選択的に接続すれば、電源電位とサブス
トレート電位との間に基板パッド２２、誘電体層２３及
び導電体層２５からなるコンデンサを構成することがで
きる。従って、本実施例は、第１の実施例と同様の効果
が得られると共に、特に多端子の樹脂封止型半導体装置
に適用するのに好適である。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、リードフレームに
配設された導電性の基板パッドと、この基板パッド上に
形成された誘電体層と、この誘電体層上に形成された導
電体層とを有し、前記基板パッドに搭載された半導体素
子は、前記リードフレームと電気的に接続されていると
共に、一方の電源電位が前記基板パッドに接続され、他
方の電源電位が前記導電体層に接続されているから、前
記半導体素子から発生するノイズにより電子装置等が誤
動作することを防止できる。

また、従来から使用されている強度が低いチップ型コン
デンサを使用する場合と異なり、樹脂層とこのコンデン
サとの熱膨張差により樹脂封止型半導体装置の耐熱衝撃
性が低下することを防止できる。

更に、前記誘電体層の厚さは容易に制御することができ
るから、樹脂封止型半導体装置の生産性を向上させるこ
とができ、その製造コストを低減することができる。

従って、本発明によれば、ノイズによる誤動作を防止す
ることができると共に、従来に比して製造コストが低（
、信頼性が高い樹脂封止型半導体装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の第１の実施例に係る樹脂封止型
半導体装置を示す平面図、第１図（ｂ）はその縦断面図
、第２図（ａ）は本発明の第２の実施例に係る樹脂封止
型半導体装置を示す平面図、第２図（ｂ）はその縦断面
図、第３図（ａ）は従来の樹脂封止型半導体装置を示す
平面図、第３図（ｂ）はその縦断面図である。 １．２１，４１；リードフレーム、１ａｔ２１ａｔ　　
４１　ａ　；　　リード、ｌｂｔ　　ｌｅｔ　　４１ａ
＋　　４１ｂ；外部導出用リード、ｌｄ、２１ｄ、４１
ｄ；ダイパー　１ｅ＋　　２１ｅｔ　　４１ｅ；吊りリ
ード、２．２２；基板パッド、３，２３；誘電体層、４
゜２４；プリント配線基板、４ａ＋　２４ａ；プリント
配線、４ｂ、２４ｂ；スルーホール、５，２５；導電体
層、６，８．２Ｂ、２８；導電性接着剤、７．２７，４
４；半導体素子、９，９ａ、９ｂ。 ２Ｌ　２９ａ、４９；電極パッド、１０，３０゜４５；
ボンディングワイヤ、１１，３１，４８；樹脂層、４２
ａ、４２ｂ；半導体素子搭載部、４３；チップ型コンデ
ンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）リードフレームに配設された導電性の基板パッド
   と、この基板パッドに搭載された半導体素子と、この半
   導体素子を封止する樹脂層とを有する樹脂封止型半導体
   装置において、前記基板パッド上に形成された誘電体層
   と、この誘電体層上に形成された導電体層と、その上面
   に配線パターンが形成され前記導電体層上に設けられた
   プリント配線基板とを有し、前記半導体素子は前記配線
   パターンを介して前記リードフレームと電気的に接続さ
   れていると共に、一方の電源電位が前記基板パッドに接
   続され、他方の電源電位が前記導電体層に接続されてい
   ることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。