JPH0451476Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は半導体装置に関し、詳細には半導体チ
ツプと外部リードとが複数本のリード細線によつ
て電気的に接続されている半導体装置に関する。

従来の技術 第２図は従来の電力用半導体装置の平面図であ
る。図示のように支持板１の上面に半導体チツプ
２が半田（図示せず）を介して固着されている。
半導体チツプ２上に形成された電極（図示せず）
は支持板１の一方の端部側に配置された外部リー
ド３にリード細線４を介して電気的に接続されて
いる。

考案が解決しようとする課題 ところで、今日、半導体装置の高密度実装化に
伴い電力用半導体装置に使用される半導体チツプ
２にも多数の電極が形成され、外部リード３及び
リード細線４の数が増加する傾向にある。したが
つて、リード細線４が互いに近接して配線された
り、リード細線４の接続距離が増大している。こ
のため、複数のリード細線４が互いに接触した
り、リード細線４が半導体チツプ２又は支持板１
に接触して、電気的短絡事故を起こすことがあつ
た。そこで、支持板１の前後及び左右の端部側に
も外部リード３を設けたリードフレームが提案さ
れている。このリードフレームによれば半導体チ
ツプ３からのリード細線４の引出し方向の自由度
が向上するためリード細線４の接触による短絡事
故の問題を解決できる。しかし、この構造のリー
ドフレームでは帯状の金属板をプレス加工して作
成する関係上支持板１を外部リード３よりも相対
的に肉厚に形成することが困難であるから、高い
放熱性の必要な電力用半導体装置には実用化を計
ることができなかつた。

そこで、本考案は放熱性の高い支持板を有し、
かつ短絡事故を発生することなく半導体チツプと
多数の外部リードとを多数のリード細線によつて
接続した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 本考案による半導体装置は、支持板と、支持板
の主面に固着された半導体チツプと、半導体チツ
プ上に形成された電極に電気的に接続された複数
の外部リードとを有する。外部リードは支持板の
第一の縁部の側方のみにおいて又は支持板の第一
の縁部とそれに対向する第二の縁部の側方のみに
おいて支持板の前記第一及び第二の縁部に沿つて
並置されている。支持板の第一の縁部と第二の縁
部との間に形成された第三の縁部と第四の縁部の
側方には外部リードが配置されていない。支持板
の平均的な肉厚は外部リードの平均的肉厚よりも
大きい。支持板の主面には半導体チツプから離間
して端子部材が固着される。半導体チツプ上の電
極と端子部材上に形成された電極体は第一のリー
ド細線によつて電気的に接続される。端子部材上
の電極体と外部リードは第二のリード細線によつ
て電気的に接続されることにより、半導体チツプ
上の電極と、外部リードとが電気的に接続されて
いる。半導体チツプは支持板の第一の縁部側に形
成された第一の端部と、支持板の第二の縁部側に
形成された第二の端部と、支持板の第三の縁部側
形成された第三の端部と、支持板の第四の縁部側
に形成された第四の端部とを有する。端子部材上
の電極体と第一のリード細線との接続部分は半導
体チツプの第一の端部の延長線と第二の端部の延
長線との間に位置している。端子部材上の電極体
と第二のリード細線との接続部分は半導体チツプ
の第三の端部又は第三の端部の延長線と支持板の
第三の縁部との間又は半導体チツプの第四の端部
又は第四の端部の延長線と支持板の第四の縁部と
の間に位置している。

作 用 本考案による半導体装置では支持板の第一の縁
部の側方のみにおいて又は第一の縁部とそれに対
向する第二の縁部の側方のみにおいて外部リード
が配置されている。したがつて、外部リードより
大きい肉厚の支持板を形成して、支持板の放熱性
を増加することができる。

また、半導体チツプ上の電極に接続された第一
のリード細線と端子部材上に形成された電極体と
の接続部分が半導体チツプの第一の端部の延長線
と第二の端部の延長線との間に位置する。したが
つて、第一のリード細線を半導体チツプ上の電極
から支持板の第三の縁部もしくは第四の縁部に向
かつて引出して配線できる。また、外部リードに
接続された第二のリード細線と端子部材上に形成
された電極体との接続部分が半導体チツプの第三
の端部とまたはその延長線と支持板の第三の縁部
との間もしくは半導体チツプの第四の端部とまた
はその延長線と支持板の第四の縁部との間に位置
する。したがつて、第二のリード細線を端子部材
上の電極から外部リードのうち半導体チツプの第
三の端部及び第四の端部よりも外側に配置された
外部リードにも良好に配線できる。

実施例 以下、本考案を電力用半導体装置に応用した実
施例について説明する。第１図は本考案の一実施
例に係わる電力用半導体装置の斜視図を示す。こ
の電力用半導体装置は支持板１１と、支持板１１
に隣接して配置された外部リード１２〜１６と、
支持板１１の主面１１ａに固着された半導体チツ
プ１７と、第１の端子部材１８及び第２の端子部
材１９と、リード細線２０〜３１とを有する。半
導体チツプ１７は、パワートランジスタとその制
御回路がワンチツプ化されたパワーICチツプで
ある。支持板１１と外部リード１２〜１６は、圧
延加工によつて肉厚部分と肉薄部分とがそれぞれ
長手方向に延在するように形成された一枚の帯状
銅材を周知のプレス加工によつて打ち抜いて形成
される。支持板１１は第一の縁部１１ｂと、第一
の縁部１１ｂに対向する第二の縁部１１ｃと、第
一の縁部１１ｂと第二の縁部１１ｃの間に形成さ
れた第三及び第四の縁部１１ｄ，１１ｅとを有す
る。

支持板１１は外部リード１２〜１６に比べて肉
厚に形成されている。即ち支持板１１の平均的な
肉厚l₁は外部リード１２〜１６の平均的肉厚l₂よ
りも大きい。支持板１１の主要部（放熱板として
主に機能する部分）は肉厚に形成されており、支
持板１１の第一の縁部１１ｂ側と第二の縁部１１
ｃ側は部分的に肉薄となつている。

各外部リード１２〜１６は支持板１１の第一の
縁部１１ｂ側から縦方向に導出されかつ支持板１
１の第一の縁部１１ｂに沿つて横方向に並行して
配置されている。支持板１１の第二の縁部１１ｃ
側及び第三及び第四の縁部１１ｄ，１１ｅ側には
外部リードが配置されていない。半導体チツプ１
７は支持板１１上に半田（図示せず）によつて直
接的に固着されている。半導体チツプ１７の上面
には複数の電極３２ａ〜３２ｈが形成されてい
る。本実施例では支持板１１の第一の縁部１１ｂ
に沿つて半導体チツプ１７の両側に第１及び第２
の端子部材１８，１９が配置されている。半導体
チツプ１７は支持板１１の第一の縁部１１ｂ側に
第一の端部１７ａ、支持板１１の第二の縁部１１
ｃ側に第二の端部１７ｂ、支持板１１の第三の縁
部１１ｄ側に第三の端部１７ｃ、支持板１１の第
四の縁部１１ｅ側に第四の端部１７ｄを有する。

第一の端子部材１８及び第二の端子部材１９は
それぞれセラミツクスから成る絶縁物チツプで、
それぞれ半導体チツプ１７の第三の端部１７ｃと
第四の端部１７ｄから若干離間して支持板１１上
に接着剤（図示せず）により直接的に固着されて
いる。第１の端子部材１８は端子部材本体１８ａ
と、端子部材本体１８ａに対し直角に折り曲げら
れた折曲げ部１８ｂとから成るＬ字形の平面形状
を有する。第一の端子部材１８の上面には電気的
に離間した２つの電極体３３及び３４が形成され
ている。電極体３３は電極体本体３３ａと、電極
体本体３３ａに対し直角に折曲げられた折曲げ部
３３ｂから成るＬ字形の平面形状に形成されてい
る。第一の端子部材１８の端子部材本体１８ａ、
電極体３３の電極体本体３３ａ、電極体３４は半
導体チツプ１７の第三の端部１７ｃ側に延在す
る。又第一の端子部材１８と電極体３３の各折曲
げ部１８ｂと３３ｂはそれぞれ半導体チツプ１７
の第二の端部１７ｂ側に延在する。第二の端子部
材１９の上面にも電気的に離間した２つの電極体
３５及び３６が配置されている。第二の端子部材
１９、電極体３５，３６は半導体チツプ１７の第
四の端部１７ｄ側に延在する。

リード細線２０〜３１は全て同一線径の金系細
線から成り、同一のワイヤボンデイング工程（ネ
イルヘツドボンデイング）において連続的に接続
される。半導体チツプ１７の第一の端部１７ａ側
に形成された電極３２ａ，３２ｂ，３２ｃはそれ
ぞれリード細線２０，２１，２２により外部リー
ド１４、支持板１１及び外部リード１５に接続さ
れている。半導体チツプ１７上の他の電極３２
ｄ，３２ｅ，３２ｆ，３２ｇ，３２ｈはそれぞれ
端子部材１８，１９上の電極体３３〜３６を介し
て各２本のリード細線２３〜３１により外部リー
ド１３〜１６に接続されている。即ち、電極３２
ｄは第一のリード細線としてのリード細線２７、
電極体３４及び第二のリード細線としてのリード
細線２４を介して外部リード１４に接続される。
電極体３２ｇ及び３２ｈはそれぞれ第一のリード
細線としてのリード細線３０，３１、電極体３
５，３６及び第二のリード細線としてのリード細
線２５，２６を介して外部リード１５，１６に接
続される。

電極体３２ｅ及び３２ｆはそれぞれリード細線
２８，２９を介して電極体３３に接続され、電極
体３３はリード細線２３を介して外部リード１３
に接続される。

第一のリード細線としてのリード細線２７，３
０，３１の一端はそれぞれ半導体チツプ１７上の
電極３２ｄ，３２ｇ，３２ｈに対してボールボン
デイングされており、その接続部分の形状は図示
の如く釘頭形状となつている。また、リード細線
２７，３０，３１の他端はそれぞれ端子部材１
８，１９上の電極体３４，３５，３６に対してス
テイツチボンデイングされておりその接続部分の
形状は図示の如く線径方向に押圧されて扁平化し
た形状となつている。また、第二のリード細線と
してのリード細線２４，２５，２６の一端は端子
部材１８，１９上の電極体３４，３５，３６に対
してネイルヘツドボンデイングされており、その
接続部分の形状は釘頭形状となつている。また、
リード細線２４，２５，２６の他端はそれぞれ外
部リード１４，１５，１６に対してステイツチボ
ンデイングされており、その接続部分の形状は線
径方向に押圧されて扁平化した形状となつてい
る。ここで、リード細線２７，３０，３１の電極
体３４，３５，３６との接続部は半導体チツプ１
７の第一の端部１７ａと第二の端部１７ｂとの間
に位置する。また、リード細線２４の電極体３４
との接続部は半導体チツプ１７の第三の端部１７
ｃと支持板１１の第三の縁部１１ｄとの間に位置
し、リード細線２５，２６と電極体３５，３６と
の接続部は半導体チツプ１７の第四の端部１７ｄ
と支持板１１の第四の縁部１１ｅとの間に位置す
る。

本実施例は以下の効果を有する。

(1) 外部リード１２〜１６が支持板１１の第一の
端部１１ｂ側にのみ配置されたリードフレーム
となつているため、外部リード１６より支持板
１１を肉厚に形成でき、放熱性の良好な半導体
装置を提供できる。

(2) 半導体チツプ１７上の第三の端部１７ｃ及び
第四の端部１７ｄ側に形成された電極３２ｄ，
３２ｇ，３２ｈに接続されたリード細線２７，
３０，３１が外部リード１２〜１６の配列方向
に導出されている。また、リード細線２７，３
０，３１と電気的に接続状態にあるリード細線
２４，２５，２６がそれぞれ外部リード１４，
１５，１６の延在する方向に向かつて配線され
ている。したがつて、リード細線を互いに離間
して配線でき、リード細線間の接触に伴う電気
的短絡事故を防止できる。

(3) 端子部材１８，１９上の電極体３３〜３６を
介して接続するので、リード細線の接続距離を
短縮でき、リード細線の垂下を防止できる。

(4) 端子部材１９上の電極体３５とリード細線３
１とのクロスオーバー配線が可能となり、複雑
な配線に対応できる。

(5) Ｌ字形状の端子部材１８及び電極体３３に接
続されたリード細線２３，２８及び２９を介し
て、外部リード１３と半導体チツプ１７の外部
リード１３側と反対側に形成された電極３２
ｅ，３２ｆとを容易に接続できる。

(6) 端子部材１８の端子部材本体１８ａと第２の
端子部材１９が半導体チツプ１７の第一の端部
１７ａの延長線と第二の端部１７ｂの延長線と
の間に配置され、半導体装置の縦のサイズを短
縮できる。

(7) 半導体チツプ１７が支持板１１に半田で直接
固着されているため放熱性が良い。

変形例 本考案の上記実施例は変更が可能である。例え
ば、端子部材１８，１９上面には必要に応じて抵
抗体等の電子素子を設けても良い。また、支持板
１１の第二の端部１１ｃ側にも外部リードを配置
してもよい。端子部材上の電極体に対する第一の
リード細線の接続部と第二のリード細線の接続部
を重ねて形成してもよい。更に、一端が半導体チ
ツプ上の電極に接続されたリード細線を端子部材
上の電極体に一度接続させてからその他端を外部
リードに接続して第一のリード細線と第二のリー
ド細線を同一のリード細線としてもよい。

図示の実施例では、端子部材１８，１９上の電
極体３４〜３６と第二のリード細線２４〜２６と
の接続部分は半導体チツプ１７の第三の端部１７
ｃと支持板１１の第三の縁部１１ｄとの間及び半
導体チツプ１７の第四の端部１７ｄと支持板１１
の第四の縁部１１ｅとの間に位置している例を示
したが、端子部材１８，１９上の電極体３４〜３
６と第二のリード細線２４〜２６との接続部分は
半導体チツプ１７の第三の端部１７ｃの延長線と
支持板１１の第三の縁部１１ｄとの間又は半導体
チツプ１７の第四の端部１７ｄの延長線と支持板
１１の第四の縁部１１ｅとの間に位置してもよ
い。

考案の効果 以上のように、本考案によれば外部リードと半
導体チツプとを短絡事故が発生することなく複数
本のリード細線で接続でき、かつ放熱性の良好な
半導体装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係わる電力用半導
体装置の斜視図、第２図は従来の電力用半導体装
置の平面図である。 １１……支持板、１１ａ……主面、１１ｂ……
第一の縁部、１１ｃ……第二の縁部、１１ｄ……
第三の縁部、１１ｅ……第四の縁部、１２〜１６
……外部リード、１７……半導体チツプ、１７ａ
……第一の端部、１７ｂ……第二の端部、１７ｃ
……第三の端部、１７ｄ……第四の端部、１８，
１９……端子部材、２４〜２６……第二のリード
細線、２７，３０，３１……第一のリード細線、
３２ａ〜３２ｈ……電極、３３〜３６……電極
体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 支持板と、該支持板の主面に固着された半導体
   チツプと、該半導体チツプ上に形成された電極に
   電気的に接続された複数の外部リードとを有する
   半導体装置において、前記外部リードは前記支持
   板の第一の縁部の側方のみにおいて又は前記支持
   板の第一の縁部とそれに対向する第二の縁部の側
   方のみにおいて前記支持板の前記第一及び第二の
   縁部に沿つて並置され、前記支持板の前記第一の
   縁部と前記第二の縁部との間に形成された第三の
   縁部と第四の縁部の側方には前記外部リードが配
   置されておらず、前記支持板の平均的な肉厚は前
   記外部リードの平均的肉厚よりも大きく、前記支
   持板の主面には前記半導体チツプから離間して端
   子部材が固着され、前記半導体チツプ上の電極と
   前記端子部材上に形成された電極体は第一のリー
   ド細線によつて電気的に接続され、前記端子部材
   上の電極体と前記外部リードは第二のリード細線
   によつて電気的に接続されることにより、前記半
   導体チツプ上の電極と、前記外部リードとが電気
   的に接続されており、前記半導体チツプは前記支
   持板の第一の縁部側に形成された第一の端部と前
   記支持板の第二の縁部側に形成された第二の端部
   と、前記支持板の第三の縁部側形成された第三の
   端部と、前記支持板の第四の縁部側に形成された
   第四の端部とを有し、前記端子部材上の電極体と
   前記第一のリード細線との接続部分は前記半導体
   チツプの第一の端部の延長線と第二の端部の延長
   線との間に位置し、前記端子部材上の電極体と前
   記第二のリード細線との接続部分は前記半導体チ
   ツプの第三の端部又は第三の端部の延長線と前記
   支持板の第三の縁部との間又は前記半導体チツプ
   の第四の端部又は第四の端部の延長線と前記支持
   板の第四の縁部との間に位置していることを特徴
   とする半導体装置。