JPH03250653A - 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〕 本発明は、半導体装置、特に、表面実装形パンケージを
備えている半導体装置における放熱性能を改良するとと
もに、アウタリードの曲がり不良を防止する技術に関し
、例えば、放熱フィンを備えている低熱抵抗形半導体装
置に利用して存効なものに関する。

〔従来の技術〕

表面実装形パッケージを備えている低熱抵抗形半導体装
置として、例えば、特開昭６１−１５２０５１号公報に
記載されているように、一つのタブに複数の放熱フィン
が一体的に形成されており、この放熱フィンの一部が樹
脂封止パ・２ケージの中央部外に配設されている半導体
装置であって、前記放熱フィンの突出部が幅広に形成さ
れているとともに、ガル・ウィング形状に屈曲されてい
るものがある。

また、特開昭６１−２６９３４５号公報には、パッケー
ジに配設されたアウタリードの幅を他のアウタリードの
幅に比較して広く形成することにより、最外に配置され
ているアウタリードの曲がり不良の発生を防止するよう
に構成した半導体装置が、開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、特開昭６１−１５２０５１号公報に記載されて
いるような低熱抵抗形半導体装置においては、最外に配
置されているアウタリードの曲がり不良の発生防止につ
いて配慮がなされていないため、半導体装置の取り扱い
中に、最外に配置されているアウタリードが曲がり易い
という問題点がある。

また、特開昭６１−２６９３４５号公報に記載されてい
る半導体装置においては、放熱性能について配慮がなさ
れていないため、放熱性能が劣るという問題点があるこ
とが、本発明者によって明らかにされた。

本発明の目的は、放熱性能を高めることができるととも
に、最外に配置されたアウタリードの曲がりが発生ずる
のを防止することができる半導体装１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
を説明すれば、次の通りである。

すなわち、タブに放熱フィンリードが連絡されていると
ともに、この放熱フィンリードがパッケージのコーナ部
に配設されており、さらに、この放熱フィンリードには
パッケージのコーナ部に配設されているアウタリードが
連結されており、かつ、放熱フィンリードに連結された
アウタリードは少なくともその根元部付近における断面
積の幅が他のアウタリードよりも広く形成されているこ
とを特徴とする。

〔作用〕

前記した手段によれば、タブに放熱フィンリードが連結
されているとともに、この放熱フィンリードがパッケー
ジのコーナ部に配設されており、この放熱フィンリード
にはパンケージのコーナ部に配設されているアウタリー
ドが連結されているため、タブにボンディングされた半
導体ペレットの熱は、タブから放熱フィンリードに拡散
され、放熱フィンリードからパンケージ外部のアウタリ
ードへと効果的に放熱される。したがって、放熱性能が
大幅に高められることになる。

また、パッケージのコーナ部に配設されているアウタリ
ードはその根元部付近における断面積の幅が他のアウタ
リードよりも広く形成されているため、コーナ部に配設
されているアウタリード力（製品組立工程内、ユーザ納
入時およびユーザでの実装時に、外力が作用しても曲げ
られることはない。

〔実施例〕

第１ｒｊ！Ｊは本発明の一実施例である低熱抵抗形半導
体装置を示す一部切断平面図、第２図はその実装状態を
示す拡大部分斜視図、第３図はその一部切断正面図であ
る。

本実施例において、本発明に係る低熱抵抗形半導体装置
は、クワツト・フラント・パッケージを備えている低熱
抵抗形半導体集積回路装置（以下、低熱抵抗形ＱＦＰ・
ＩＣという。）として構成されている。この低熱抵抗形
ＱＦＰ・ＩＣＩは、略正方形の板形状に形成されている
タブ２と、タフ２の四方の端辺にそれぞれ近接されて放
射状に配設されている複数本のインナリード３と、各イ
ンナリード３にそれぞれ一体的に連設されており、タブ
２の四方にそれぞれ突出されてガル・ウィング形状に屈
曲されている複数本のアウタリート４とを備えており、
タブ２には４本の放熱フィンリード５が四隅から放射状
にそれぞれ配されて一体的に連設されている。

放熱フィンリード５はその外側端部が正方形形状のパッ
ケージの４つのコーナ部に位置するようにそれぞれ配さ
れて外方へ突出されているとともに、その突出端部はア
ウタリード４に略対応するようにガル・ウィング形状に
屈曲されている。そして、放熱フィンリード５の突出端
部としてのアウタリード部５ａには切欠部６が複数個、
幅方向に略等間隔に配されて、その外側端辺から径方向
内向きに、かつ、アウタリード部５ａにおけるガル・ウ
ィング形状の平坦部５ｂの終端付近までで止まるように
それぞれ切設されており、各切欠部６は平坦部５ｂにお
ける中実部５ｃがアウタリード４の幅と略等しくなるよ
うにそれぞれ形成されている。

また、放熱フィンリード５の中間部には凹凸面としての
溝７が複数条、コイニング加工（圧印加工）等のような
適当な手段より、放熱フィンリード５を略直角に横断す
るように形成されている。

そして、放熱フィンリード５の上面には複数個のポンデ
ィングパッド８が溝７群中に配されて、その上面が平坦
面になるようにコイニング加工により形成されている。

このボンデインクハツト８はその平面形状が円形に形成
されているとともに、その面積が後記するワイヤボンデ
ィング作業に必要な最小面積に設定されている。

タブ２上には集積回路を作り込まれたベレット９が適当
な手段によりボンディングされており、ベレット９の上
面における外周縁部には複数個の電極バンド１０が略環
状に配されて形成されている。これら電極パッド１０の
うち信号回路等に接続されているものはベレット９のイ
ンナリード３群側端辺にそれぞれ配されており、これら
は各インナリード３との間にワイヤ１１をボンディング
されて橋絡されている。したがって、ペレット９の集積
回路における信号回路等は電極バッドｌＯ、ワイヤ１１
、インナリード３およびアウタリード４を介して電気的
に外部に引き出されるようになっている。

他方、電極バッドのうち、グランドさせるべきバッドｌ
Ｏａはペレット９における放熱フィンリード５に対向す
るコーナ部に配設されており、これらグランド用のバッ
ド１０ａは放熱フィン５上に形成されたポンディングパ
ッド８との間にワイヤ１２をボンディングされて橋絡さ
れている。すなわち、ワイヤ１２はグランド用パッド１
０ａに第１ポンデイングされるとともに、放熱フィンリ
ード５上のボンデインクハツト８に第２ボンデイングさ
れている。したがって、ベレット９の集積回路における
グランド回路は電極バッド１０ａ、ワイヤ１２、ポンデ
ィングパッド８、放熱フィンリード５およびそのアウタ
リード部５ａを介して外部に電気的に引き出されるよう
になっている。

ここで、放熱フィンリード５にはボンデインクハツト８
が専用的に形成されているとともに、ボンディングの実
施に必要な面積が確保されているため、ワイヤ１２につ
いての第２ポンデイングは放熱フィンリード５の機能を
損なわずに、適正かつ容易に実行されることになる。ま
た、ボンデインクハツト８は円形に形成されているため
、どの位置の電極バッド１０ａからも略均等なボンディ
ングエリアが確保されることになる。

そして、この低熱抵抗形ＱＦＰ−ＩＣＩは樹脂を用いら
れてトランスファ成形法等により略長方形の平盤形状に
一体成形されたパンケージ１３を備えており、このパン
ケージ１３により前記タブ２、インナリード３、放熱フ
ィンリード５、ベレット９、ワイヤ１１および１２が非
気密封止されている。すなわち、アウタリード４群はパ
ンケージ１３における４側面からそれぞれ突出されてお
り、放熱フィンリード５はそのアウタリード部５ａが、
パッケージ１３の四隅において径方向外向きに放射状に
突出されている。そして、アウタリード４およびアウタ
リード部５ａはパッケージ１３の外部において下方向に
屈曲された後、水平外方向にさらに屈曲されることによ
り、ガル・ウィング形状に形成されている。

次に作用を説明する。

前記構成に係る低熱抵抗形ＱＦＰ・ＩＣＩはプリント配
線基板に、第３図に示されているように表面実装されて
使用される。

すなわち、プリント配線基板２１上には信号回路用のラ
ンド２２が複数個、前記ＱＦＰ・ＩＣＩのアウタリード
４群に対応するように正方形枠形状に配されて、はんだ
材料等を用いられて略長方形の小平板形状に形成されて
いるとともに、両ランド２２群列の四隅にはグランド用
のランド２３が前記ＱＦＰ・ＩＣＩの放熱フィンリード
５のアウタリード部５ａに対応するようにそれぞれ配さ
れて、アウタリード部５ａの平坦部５ｂに略対応する長
方形の平板形状に形成されている。

低熱抵抗形ＱＦＰ・ＩＣＩがこのプリント配線基板２１
に表面実装される際、ＱＦＰ−ＩＣＩのアウタリード４
群および放熱フィンリード連結アウタリード５ａがプリ
ント配線基板２１上のランド２２および２３に、クリー
ムはんだ材料（図示せず）を挟設されてそれぞれ当接さ
れる。続いて、リフローはんだ処理等のような適当な手
段により、クリームはんだ材料が溶融された後、固化さ
れると、アウタリード４群および放熱フィンリード連結
アウタリード５ａとランド２２および２３との間にはは
んだ付は部２４および２５がそれぞれ形成されるため、
ＱＦＰ・ＴＣＩはプリント配線基板２１に電気的かつ機
械的に接続され、表面実装された状態になる。

ところで、放熱フィンリード連結アウタリード５ａにお
けるガル・ウィング形状の平坦部５ｂに切欠部６が開設
されていない場合、放熱フィンリード連結アウタリード
５ａとランド２３との間にははんだ付は部２５が形成さ
れる際、放熱フィンリード連結アウタリード５ａとラン
ド２３との接触面積が特に幅方向において大きいため、
クリームはんだ材料に含まれている揮発成分等から発生
したガスが、はんだ付は部２５内に残留してしまい、は
んだ付は部２５内にボイドが形成されてしまうことがあ
る。

しかし、本実施例においては、放熱フィンリード連結ア
ウタリード５ａにおけるガル・ウィング形状の平坦部５
ｂに切欠部６が開設されているため、放熱フィンリード
連結アウタリード５ａとランド２３との間に挟設された
クリームはんだ材料からガスが発生したとしても、はん
だ付は部２５内にボイドが形成されてしまうことはない
。

すなわち、放熱フィンリード連結アウタリード５ａとラ
ンド２３との間に挟設されたクリームはんだ材料からガ
スが発生したとしても、当該ガスは放熱フィンリード連
結アウタリード５ａにおけるガル・ウィング形状の平坦
部５ｂに開設された切欠部６から直ちに、かつ、充分に
外部へ放出されるため、放熱フィンリード連結アウタリ
ード５ａとランド２３との間に形成されるはんだ付は部
２５内にボイドが形成されることはない。

前記実装状態において稼働中、ベレット９が発熱すると
、ベレット９は放熱フィンリード５に一体となったタブ
２に直接ポンディングされているため、熱は放熱フィン
リード５に直接的に伝播され、その放熱フィンリード５
に連結されているアウタリード５ａの全体からプリント
配線基板２１を通じて効果的に放熱されることになる。

ここで、ベレット９から放熱フィンリード５に伝播され
た熱は、放熱フィンリード５のアウタリード部５ａから
ランド２５を経由してプリント配線基板２１へ放熱され
る。このとき、切欠部６は放熱フィンリード連結アウタ
リード５ａにおけるガル・ウィング形状の平坦部５ｂの
みに切設されているため、放熱フィンリード連結アウタ
リード５ａの放熱効果が切欠部６の存在によって低下さ
れることはない。

すなわち、放熱フィンリード５における伝熱経路となる
アウタリード部５ａの立ち上がり部５ｄの断面積は、切
欠部６によって減少されていないため、放熱フィンリー
ド５のアウタリード部５ａにおいて熱は障害なく伝播さ
れ、プリント配線基板２１に放熱されて行く。

また、この低熱抵抗形ＱＦＰ・ＩＣＩがプリント配線基
板に搭載された状態において、放熱フィンリード５のア
ウタリード部５ａはアース端子に電気的に接続されるた
め、ベレット９の回路はグランド用パッド１．　Ｏａ、
ワイヤ１２、ポンディングパッド８、放熱フィン５およ
びアウタリード部６を通じてプリント配線基板２１に接
地されることになる。

一方、放熱フィンリード５が大きい開口をもってパッケ
ージ１３の外部に突出することにより、放熱フィンリー
ド５とパッケージ１３との界面が大きくなるため、その
界面からの水分の浸入可能性が高まり、耐湿性が低下す
ることが考えられる。

しかし、本実施例においては、放熱フィンリード５には
パッケージ】３の内部において溝７がフィン５を横断す
るように形成されているため、耐湿性の低下は効果的に
抑制されることになる。すなわち、この溝７により放熱
フィンリード５におけるペレット９までのリークパスが
長くなるためである。

また、パッケージ１３のコーナ部に配設されているアウ
タリード部５ａはその根元部付近における断面積の幅が
他のアウタリード４よりも広く形成されているため、製
品組立工程内、ユーザ納入時およびユーザでの実装時に
、外力がコーナ部に配設されているアウタリードに作用
しても、このアウタリード部５ａが不慮に曲げられるこ
とはない。

前記実施例によれば次の効果が得られる。

（１）　　タブに放熱フィンリードが連結されていると
ともに、この放熱フィンリードがパッケージのコーナ部
に配設されており、この放熱フィンリードにはパンケー
ジのコーナ部に配設されているアウタリードが連結され
ているため、タブにボンディングされた半導体ベレット
の熱は、タブから放熱フィンリードに拡散され、放熱フ
ィンリードからパッケージ外部のアウタリードへと効果
的に放熱される。したがって、放熱性能が大幅に高めら
れることになる。

（２）　　パッケージのコーナ部に配設されているアウ
タリードはその根元部付近における断面積の幅が他のア
ウタリードよりも広く形成されているため、製品組立工
程内、ユーザ納入時およびユーザでの実装時に、外力が
コーナ部に配設されているアウタリードに作用しても、
このアウタリードが曲げられることはない。

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。

例えば、放熱フィンリードに連結されたアウタリードは
前記実施例のように構成するに限らず、第４図、第５図
および第６図に示されているように構成してもよい。

第４図には、放熱フィンリード連結５ｅが全体的に広幅
に形成されている実施例が示されている。

第５図には、放熱フィンリード連結アウタリード５ｆが
その一部が広幅に、残りが通常のアウタリード４と同等
の幅に形成されている実施例が示されている。

第６図には、放熱フィンリード連結アウタリード５ｇが
通常のアウタリード４と同等の幅に形成されているとと
もに、ダム部材５ｈを切り落とされずに残されている実
施例が示されている。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である低熱抵抗形ＱＦＰ−
ＩＣに適用した場合について説明したが、それに限定さ
れるものではなく、クワッド・フラット・Ｉリーリッド
パッケージ（ＱＦｌ）を備えている低熱抵抗形ＩＣ等に
も適用することができる。

〔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、次の通りである。

タブに放熱フィンリードを連結するとともに、この放熱
フィンリードをパッケージのコーナ部に配設し、この放
熱フィンリードにパンケージのコーナ部に配設されてい
るアウタリードを連結することにより、タブにポンディ
ングされた半導体ベレットの熱は、タブから放熱フィ、
ンリードに拡散され、放熱フィンリードからパッケージ
外部のアウタリードへと効果的に放熱されるため、放熱
性能を大幅に高めることができる。

また、パッケージのコーナ部に配設されているアウタリ
ードをその根元部付近における断面積の幅が他のアウタ
リードよりも広くなるように形成することにより、製品
組立工程内、ユーザ納入時およびユーザでの実装時に、
外力がコーナ部に配設されているアウタリードに作用し
ても曲げられることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である低熱抵抗形半導体装置
を示す一部切断平面図、 第２図はその実装状態を示す拡大部分斜視図、第３図は
その一部切断正面図である。 第４図、第５図および第６図は本発明の他の実施例をそ
れぞれ示す各部分平面断面図である。 １・・・低熱抵抗形ＱＦＰ−ＩＣ（半導体装置）、２・
・・タブ、３・・・インナリード、４・・・アウタリー
ド、５・・・放熱フィンリード、５ａ・・・アウタリー
ド部、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５　ｂ−・・平坦部、５　ｃ
　＝−中実畝５ｄ・・・立ち上がり部、６・・・切欠部
（ガス抜き空所）、７・・・溝、８・・・ポンディング
パッド、９・・・ベレット、１０．１０ａ・・・電極パ
ッド、１１．１２・・・ワイヤ、１３・・・パッケージ
、２１・・・プリント配線基板、２２・・・ランド、２
３・・・放熱フィンリード連結アウタリード用ランド、
２４．２５・・・はんだ付は部。 第４図 第６図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、タブに放熱フィンリードが連絡されているとともに
   、この放熱フィンリードがパッケージのコーナ部に配設
   されており、さらに、この放熱フィンリードにはパッケ
   ージのコーナ部に配設されているアウタリードが連結さ
   れており、かつ、放熱フィンリードに連結されたアウタ
   リードは少なくともその根元部付近における断面積の幅
   が他のアウタリードよりも広く形成されていることを特
   徴とする半導体装置。 ２、前記放熱フィンリードにアウタリードが複数本連結
   されており、これらアウタリードの根元部が一連に形成
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の半導体装置。 ３、前記放熱フィンリードにアウタリードが複数本連結
   されており、これらアウタリードのダムが切り残されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導
   体装置。