JP2007150044A

JP2007150044A - Semiconductor device

Info

Publication number: JP2007150044A
Application number: JP2005343631A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Honda; 本田　　匡宏; Shinji Ota; 真治太田; Tatsuya Sugata; 達哉菅田; Shoki Asai; 昭喜浅井
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-11-29
Filing date: 2005-11-29
Publication date: 2007-06-14

Abstract

【課題】アイランド上に搭載された半導体素子をリード端子に電気的に接続し、アイランドの下面が露出するように、これらをモールド樹脂にて封止してなる樹脂封止型の半導体装置において、アイランドの平面サイズの増加を抑制しつつ、アイランドの放熱面積を増加させる。
【解決手段】板材よりなるアイランド１０の上面１１に半導体素子２０を搭載し、半導体素子２０とリード端子とを電気的に接続し、これらをモールド樹脂４０にて封止し、モールド樹脂４０の下面４２からアイランド１０の下面１２が露出してなる半導体装置において、アイランド１０の周辺部は、モールド樹脂４０の側面４３から露出し、アイランド１０における上面１１が谷となり下面１２が山となるように折り曲げられている。
【選択図】図２A resin-encapsulated semiconductor device in which a semiconductor element mounted on an island is electrically connected to a lead terminal and is sealed with a mold resin so that a lower surface of the island is exposed. Increase the heat dissipation area of the island while suppressing an increase in the plane size of the island.
A semiconductor element 20 is mounted on an upper surface 11 of an island 10 made of a plate material, the semiconductor element 20 and a lead terminal are electrically connected, and these are sealed with a mold resin 40. In the semiconductor device in which the lower surface 12 of the island 10 is exposed from 42, the peripheral portion of the island 10 is exposed from the side surface 43 of the mold resin 40, and is bent so that the upper surface 11 of the island 10 is a valley and the lower surface 12 is a mountain. It has been.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、アイランド上に搭載された半導体素子をリード端子に電気的に接続し、アイランドの下面が露出するように、これらをモールド樹脂にて封止してなる半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device in which semiconductor elements mounted on an island are electrically connected to lead terminals and are sealed with a mold resin so that the lower surface of the island is exposed.

従来より、この種の半導体装置としては、平板状のアイランドと、アイランドの上面に搭載された半導体素子と、半導体素子と電気的に接続されたリード端子とを備え、これらアイランド、リード端子および半導体素子をモールド樹脂にて封止するとともに、モールド樹脂の下面からアイランドの下面を露出させたものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。 Conventionally, this type of semiconductor device includes a flat island, a semiconductor element mounted on the upper surface of the island, and a lead terminal electrically connected to the semiconductor element. These island, lead terminal, and semiconductor An element in which an element is sealed with a mold resin and the lower surface of the island is exposed from the lower surface of the mold resin has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

このような半導体装置においては、モールド樹脂の下面からアイランドの下面を露出させることにより、このアイランドを介して半導体素子に発生する熱を放熱するようになっている。
特開２０００−１５０７５６号公報 In such a semiconductor device, by exposing the lower surface of the island from the lower surface of the mold resin, heat generated in the semiconductor element is radiated through the island.
JP 2000-150756 A

上述したように、従来のものでは、アイランドは放熱部材すなわちヒートシンクの機能を持つ。ここで、ヒートシンクとして放熱機能を向上させるには、単純には、アイランドの平面サイズを大きくし、放熱面積を増加させればよい。 As described above, in the conventional one, the island has a function of a heat radiating member, that is, a heat sink. Here, in order to improve the heat radiation function as a heat sink, simply, the planar size of the island should be increased to increase the heat radiation area.

しかし、従来では、アイランドは平板状のものであるため、モールド樹脂の下面からみたときの半導体装置のサイズ、すなわち半導体装置全体の平面サイズも大きくなってしまう。 However, conventionally, since the island has a flat plate shape, the size of the semiconductor device when viewed from the lower surface of the mold resin, that is, the planar size of the entire semiconductor device is also increased.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、アイランド上に搭載された半導体素子をリード端子に電気的に接続し、アイランドの下面が露出するように、これらをモールド樹脂にて封止してなる樹脂封止型の半導体装置において、アイランドの平面サイズの増加を抑制しつつ、アイランドの放熱面積を増加させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a semiconductor element mounted on an island is electrically connected to a lead terminal, and these are sealed with a mold resin so that the lower surface of the island is exposed. An object of the resin-encapsulated semiconductor device is to increase the heat radiation area of the island while suppressing an increase in the planar size of the island.

本発明者らは、従来の平板状であったアイランドの周辺部を折り曲げてやれば、その分、平面サイズを大きくすることなく、アイランドの放熱面積を増加させることができると考えた。 The inventors of the present invention have thought that if the peripheral portion of the island that has been a conventional flat plate is bent, the heat radiation area of the island can be increased without increasing the plane size.

ここで、アイランドの周辺部を、アイランドにおける上面が山となりモールド樹脂からの露出面である下面が谷となるように折り曲げると、当該折り曲げ部がモールド樹脂の下面から下方に突出し、その突出部の分だけ、装置全体の高さが増大する。 Here, when the peripheral portion of the island is bent so that the upper surface of the island is a mountain and the lower surface, which is an exposed surface from the mold resin, is a valley, the bent portion protrudes downward from the lower surface of the mold resin. The height of the entire device increases by that amount.

その点、アイランドの周辺部を、上記の折り曲げ方と反対にする、すなわちアイランドにおける上面が谷となり下面が山となるように折り曲げた場合には、当該折り曲げ部がモールド樹脂の上面以下の高さに収まるならば、装置全体の高さが増大することにはならない。このように、本発明は、装置の高さ方向のサイズの増大の抑制までも考慮して、創出されたものである。 In that respect, when the peripheral portion of the island is opposite to the above folding method, that is, when the upper surface of the island is bent and the lower surface is crested, the bent portion is not higher than the upper surface of the mold resin. The total height of the device will not increase. As described above, the present invention has been created in consideration of the suppression of the increase in the size of the apparatus in the height direction.

すなわち、本発明は、アイランド（１０）の上面（１１）に半導体素子（２０）を搭載し、アイランド（１０）の下面（１２）をモールド樹脂（４０）の下面（４２）から露出させるようにした樹脂封止型の半導体装置において、アイランド（１０）の周辺部を、アイランド（１０）における上面（１１）が谷となり下面（１２）が山となるように折り曲げたことを、第１の特徴とする。 That is, according to the present invention, the semiconductor element (20) is mounted on the upper surface (11) of the island (10), and the lower surface (12) of the island (10) is exposed from the lower surface (42) of the mold resin (40). In the resin-encapsulated semiconductor device, the peripheral portion of the island (10) is bent so that the upper surface (11) of the island (10) is a valley and the lower surface (12) is a mountain. And

それによれば、アイランド（１０）の平面サイズの増加を抑制しつつ、アイランド（１０）の放熱面積を増加させることができる。 According to this, it is possible to increase the heat radiation area of the island (10) while suppressing an increase in the planar size of the island (10).

また、本発明は、上記第１の特徴を有する半導体装置において、アイランド（１０）の折り曲げられている部位（１３）を、モールド樹脂（４０）の側面（４３）から露出させるとともに、モールド樹脂（４０）の下面（４２）から側面（４３）に沿うように曲げたことを、第２の特徴とする。 According to the present invention, in the semiconductor device having the first feature, the bent portion (13) of the island (10) is exposed from the side surface (43) of the mold resin (40), and the mold resin ( The second feature is that the lower surface (42) of 40) is bent along the side surface (43).

それによれば、アイランド（１０）の折り曲げられている部位（１３）を、モールド樹脂（４０）の側面（４３）から露出させているため、より放熱性を向上させることができる。 According to this, since the bent part (13) of the island (10) is exposed from the side surface (43) of the mold resin (40), the heat dissipation can be further improved.

また、本発明は、上記第２の特徴を有する半導体装置において、アイランド（１０）の折り曲げられている部位（１３）のうちモールド樹脂（４０）の側面（４３）に沿っている部位（１３ａ）の外面を、モールド樹脂（４０）の側面（４３）と同一平面に位置させたことを、第３の特徴とする。 According to the present invention, in the semiconductor device having the second feature, a portion (13a) along the side surface (43) of the mold resin (40) among the bent portion (13) of the island (10). The third feature is that the outer surface of is positioned in the same plane as the side surface (43) of the mold resin (40).

それによれば、アイランド（１０）の折り曲げられている部位（１３）のうちモールド樹脂（４０）の側面（４３）に沿っている部位（１３ａ）が、モールド樹脂（４０）の側面（４３）よりも突出していないため、装置全体の平面方向へのサイズの増大を防止できる。 According to it, the part (13a) along the side surface (43) of the mold resin (40) in the part (13) where the island (10) is bent is from the side surface (43) of the mold resin (40). Since it does not protrude, an increase in the size of the entire device in the planar direction can be prevented.

また、本発明は、上記第２または第３の特徴を有する半導体装置において、アイランド（１０）の折り曲げられている部位（１３）を、モールド樹脂（４０）の下面（４２）からモールド樹脂（４０）の側面（４３）に沿うとともに、さらにモールド樹脂（４０）の側面（４３）からモールド樹脂（４０）の上面（４１）に沿うように曲げられたＵ字形の曲げ形状をなすものとしたことを、第４の特徴とする。 Further, according to the present invention, in the semiconductor device having the second or third feature, the bent portion (13) of the island (10) is moved from the lower surface (42) of the mold resin (40) to the mold resin (40). ) Along the side surface (43) of the mold resin, and a U-shaped bent shape bent from the side surface (43) of the mold resin (40) along the upper surface (41) of the mold resin (40). Is the fourth feature.

それによれば、アイランド（１０）の折り曲げられている部位（１３）のうちモールド樹脂（４０）の上面（４１）に沿っている部位（１３ｂ）に、ケースなどの外部基材を接触させ、放熱させることが可能になる。 According to this, an external base material such as a case is brought into contact with a portion (13b) along the upper surface (41) of the mold resin (40) among the bent portion (13) of the island (10) to dissipate heat. It becomes possible to make it.

また、本発明は、上記第４の特徴を有する半導体装置において、アイランド（１０）の折り曲げられている部位（１３）のうちモールド樹脂（４０）の上面（４１）に沿っている部位（１３ｂ）の外面を、モールド樹脂（４０）の上面（４１）と同一平面に位置させたことを、第５の特徴とする。 According to the present invention, in the semiconductor device having the fourth feature, a portion (13b) along the upper surface (41) of the mold resin (40) among the bent portion (13) of the island (10). A fifth feature is that the outer surface of is positioned on the same plane as the upper surface (41) of the mold resin (40).

それによれば、アイランド（１０）の折り曲げられている部位（１３）のうちモールド樹脂（４０）の上面（４１）に沿っている部位（１３ｂ）が、モールド樹脂（４０）の上面（４１）よりも突出していないため、装置全体の高さ方向へのサイズの増大を防止できる。 According to it, the part (13b) along the upper surface (41) of the mold resin (40) in the bent part (13) of the island (10) is more than the upper surface (41) of the mold resin (40). Since it does not protrude, an increase in the size of the entire device in the height direction can be prevented.

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the parenthesis of each means described in a claim and this column is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are given the same reference numerals in the drawings in order to simplify the description.

（第１実施形態）
図１は、本発明の第1実施形態に係る半導体装置１００の概略平面構成を示す図である。また、図２は、図１中のＡ−Ａ線に沿った概略断面図、図３は、図１中のＢ−Ｂ線に沿った概略断面図である。 (First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic plan configuration of a semiconductor device 100 according to the first embodiment of the present invention. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line BB in FIG.

本実施形態の半導体装置１００は、大きくは、板材よりなるアイランド１０と、アイランド１０の上面１１に搭載された半導体素子２０と、半導体素子２０と電気的に接続されたリード端子３０と、これらアイランド１０、リード端子３０および半導体素子２０を封止するモールド樹脂４０とを備えている。 The semiconductor device 100 of the present embodiment is broadly divided into an island 10 made of a plate material, a semiconductor element 20 mounted on the upper surface 11 of the island 10, a lead terminal 30 electrically connected to the semiconductor element 20, and these islands. 10 and a molding resin 40 for sealing the lead terminal 30 and the semiconductor element 20.

本実施形態では、アイランド１０とリード端子３０とは、１枚のリードフレーム１（後述する図４参照）から分離形成されたものである。ここで、リードフレーム１は、Ｃｕや４２アロイなどの通常のリードフレーム材料からなるものであり、１枚のリードフレーム１をプレスやエッチング加工することによってアイランド１０とリード端子３０とが分離されたものである。 In the present embodiment, the island 10 and the lead terminal 30 are formed separately from one lead frame 1 (see FIG. 4 described later). Here, the lead frame 1 is made of a normal lead frame material such as Cu or 42 alloy, and the island 10 and the lead terminal 30 are separated by pressing or etching one lead frame 1. Is.

また、リード端子３０は、アイランド１０の周囲に配置されている。ここでは、リード端子３０は、アイランド１０の周囲に複数本設けられ、アイランド１０からその外方へ向かって延びる形状をなすものである。 The lead terminal 30 is disposed around the island 10. Here, a plurality of lead terminals 30 are provided around the island 10 and have a shape extending outward from the island 10.

そして、アイランド１０の上面１１には、Ａｇペーストや導電性接着剤などよりなる図示しないダイマウント材を介して半導体素子２０が搭載され、接着されている。この半導体素子２０は、シリコン半導体などの半導体基板を用いて半導体プロセスにより形成されたＩＣチップなどである。 The semiconductor element 20 is mounted and bonded to the upper surface 11 of the island 10 via a die mount material (not shown) made of Ag paste, a conductive adhesive, or the like. The semiconductor element 20 is an IC chip or the like formed by a semiconductor process using a semiconductor substrate such as a silicon semiconductor.

そして、図３に示されるように、半導体素子２０の上面２１と各リード端子３０の上面３１とは、同一方向に面しており、これらの上面２１、３１同士は、Ａｕやアルミニウムなどからなるボンディングワイヤ５０を介して結線され電気的に接続されている。 As shown in FIG. 3, the upper surface 21 of the semiconductor element 20 and the upper surface 31 of each lead terminal 30 face the same direction, and the upper surfaces 21 and 31 are made of Au, aluminum, or the like. They are connected and electrically connected via bonding wires 50.

そして、モールド樹脂４０は、エポキシ系樹脂などの通常のモールド材料を用いてトランスファーモールド法などにより形成されるもので、アイランド１０、リード端子３０、半導体素子２０およびボンディングワイヤ５０を包み込むように封止している。 The mold resin 40 is formed by a transfer molding method or the like using a normal mold material such as an epoxy resin, and is sealed so as to enclose the island 10, the lead terminal 30, the semiconductor element 20, and the bonding wire 50. is doing.

ここで、図３に示されるように、モールド樹脂４０のうち、アイランド１０における半導体素子２０の搭載面である上面１１、および、リード端子３０におけるボンディングワイヤ５０との接続面である上面３１と同一方向に面する面が、モールド樹脂４０の上面４１であり、それとは反対側の面がモールド樹脂４０の下面４２であり、これら上下面４１、４２の間の面がモールド樹脂４０の側面４３となっている。 Here, as shown in FIG. 3, in the mold resin 40, the upper surface 11 that is the mounting surface of the semiconductor element 20 in the island 10 and the upper surface 31 that is the connection surface with the bonding wire 50 in the lead terminal 30 are the same. The surface facing the direction is the upper surface 41 of the mold resin 40, the opposite surface is the lower surface 42 of the mold resin 40, and the surface between the upper and lower surfaces 41, 42 is the side surface 43 of the mold resin 40. It has become.

ここでは、モールド樹脂４０は矩形板状のものであり、その上面４１および下面４２を主面とし、４つの側面４３を有するものとなっている。そして、アイランド１０の上面１１とは反対側の下面１２、および、リード端子３０の上面とは反対側の下面３２が、モールド樹脂４０の下面４２から露出している。 Here, the mold resin 40 has a rectangular plate shape, and has an upper surface 41 and a lower surface 42 as main surfaces and four side surfaces 43. The lower surface 12 opposite to the upper surface 11 of the island 10 and the lower surface 32 opposite to the upper surface of the lead terminal 30 are exposed from the lower surface 42 of the mold resin 40.

このように、本実施形態の半導体装置１００は、ＳＯＰ（ＳｍａｌｌＯｕｔｌｉｎｅＰａｃｋａｇｅ）、ＱＦＰ（ＱｕａｄＦｌａｔＰａｃｋａｇｅ）などに設けられているガルウイング形状のアウターリード部を無くし、リード端子３０の下面３２を外部と接続する面として、モールド樹脂４０から露出させた構造となっている。 As described above, the semiconductor device 100 according to the present embodiment eliminates the gull-wing shaped outer lead portion provided in the SOP (Small Outline Package), QFP (Quad Flat Package), and the like, and the lower surface 32 of the lead terminal 30 is connected to the outside. The connecting surface is exposed from the mold resin 40.

このような構造は、ＱＦＮ（ＱｕａｄＦｌａｔＮｏｎ−ＬｅａｄｅｄＰａｃｋａｇｅ）といわれており、このＱＦＮは、電子機器の小型化要求に対応した小型のモールドパッケージとし有効なものである。 Such a structure is called a QFN (Quad Flat Non-Leaded Package), and this QFN is effective as a small mold package corresponding to the demand for downsizing of electronic devices.

本実施形態の半導体装置１００は、プリント基板（ＰＣＢ）などの外部基板などに搭載され、本例では、リード端子３０の下面３２およびアイランド１０の下面１２にてはんだなどにより接続されることで実装される。そして、リード端子３０と外部との間で電気的な信号のやりとりが行われ、アイランド１０からは半導体素子２０の熱が外部へ放熱されるようになっている。 The semiconductor device 100 according to the present embodiment is mounted on an external substrate such as a printed circuit board (PCB). In this example, the semiconductor device 100 is mounted by being connected to the lower surface 32 of the lead terminal 30 and the lower surface 12 of the island 10 with solder or the like. Is done. An electrical signal is exchanged between the lead terminal 30 and the outside, and the heat of the semiconductor element 20 is radiated from the island 10 to the outside.

それにより、半導体装置１００における放熱が図られているが、本実施形態では、さらに、このようなアイランド１０による放熱機能の向上させるために、アイランド１０の構成に改良を加えている。 Thereby, heat dissipation in the semiconductor device 100 is achieved, but in the present embodiment, the configuration of the island 10 is further improved in order to improve the heat dissipation function of the island 10.

すなわち、本実施形態では、図１、図２に示されるように、板材よりなるアイランド１０の周辺部を、アイランド１０における上面１１が谷となり下面１２が山となるように折り曲げており、これを折り曲げ部１３として構成している。 That is, in this embodiment, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the peripheral portion of the island 10 made of a plate material is bent so that the upper surface 11 of the island 10 is a valley and the lower surface 12 is a mountain. The bent portion 13 is configured.

ここでは、アイランド１０の折り曲げられている部位１３すなわち折り曲げ部１３は、モールド樹脂４０の側面４３から突出して露出している。本例では、図１、図２に示されるように、矩形板状をなすモールド樹脂４０における対向する２つの側面４３から、折り曲げ部１３が露出している。 Here, the bent portion 13 of the island 10, that is, the bent portion 13 protrudes from the side surface 43 of the mold resin 40 and is exposed. In this example, as shown in FIGS. 1 and 2, the bent portion 13 is exposed from two opposing side surfaces 43 of the mold resin 40 having a rectangular plate shape.

また、本例のアイランド１０の折り曲げ部１３は、モールド樹脂４０の外部にて、モールド樹脂４０における下面４２から側面４３に沿って上面４１まで回り込んだ曲げ形状となっている。 Further, the bent portion 13 of the island 10 of this example has a bent shape that wraps around from the lower surface 42 to the upper surface 41 along the side surface 43 of the mold resin 40 outside the mold resin 40.

つまり、このアイランドの折り曲げ部１３は、モールド樹脂４０の下面４２からモールド樹脂４０の側面４３に沿うとともに、さらにモールド樹脂４０の側面４３からモールド樹脂４０の上面４１に沿うように曲げられたＵ字形の曲げ形状をなす。 That is, the bent portion 13 of the island is bent along the side surface 43 of the mold resin 40 from the lower surface 42 of the mold resin 40 and further bent along the upper surface 41 of the mold resin 40 from the side surface 43 of the mold resin 40. Bend shape.

また、本例では、アイランド１０の折り曲げ部１３のうちモールド樹脂４０の側面４３に沿っている部位１３ａは、モールド樹脂４０の側面４３よりも突出しており、当該側面４３とは離れている。また、折り曲げ部１３のうちモールド樹脂４０の上面４１に沿っている部位１３ｂは、モールド樹脂４０の上面４１とは離れており、当該上面４１よりも上方に位置している。 In this example, a portion 13 a of the bent portion 13 of the island 10 that extends along the side surface 43 of the mold resin 40 protrudes from the side surface 43 of the mold resin 40 and is separated from the side surface 43. Further, a portion 13 b of the bent portion 13 along the upper surface 41 of the mold resin 40 is separated from the upper surface 41 of the mold resin 40 and is located above the upper surface 41.

また、本実施形態では、アイランド１０の周辺部を、アイランド１０における上面１１が谷となり下面１２が山となるように折り曲げており、この折り曲げ部１３による半導体装置１００の高さ方向（図２中の上下方向）のサイズの増大は、折り曲げ部１３がモールド樹脂４０の上面４１より上方に突き出ている分にとどまっている。 Further, in the present embodiment, the periphery of the island 10 is bent so that the upper surface 11 of the island 10 is a valley and the lower surface 12 is a mountain, and the height direction of the semiconductor device 100 by the bent portion 13 (in FIG. 2). The increase in the size in the vertical direction is limited to the extent that the bent portion 13 protrudes upward from the upper surface 41 of the mold resin 40.

図４は、本実施形態に用いる上記リードフレーム１の平面構成を示す図であり、このリードフレーム１により、本実施形態におけるアイランド１０およびリード端子３０が形成される。 FIG. 4 is a diagram illustrating a planar configuration of the lead frame 1 used in the present embodiment, and the island 10 and the lead terminal 30 in the present embodiment are formed by the lead frame 1.

なお、図４には、便宜上、リードフレーム１の表面にハッチングを施して識別を容易としており、半導体素子２０の外形およびモールド樹脂４０の外形を一点鎖線にて示してある。さらに、リードフレーム１のうち、折り曲げ部１３を含むアイランド１０やリード端子３０などの半導体装置１００の各部に対応する部位には、それぞれ当該各部と同一の符号を付してある。 In FIG. 4, for convenience, the surface of the lead frame 1 is hatched for easy identification, and the outer shape of the semiconductor element 20 and the outer shape of the mold resin 40 are indicated by a one-dot chain line. Further, portions of the lead frame 1 corresponding to the respective portions of the semiconductor device 100 such as the island 10 including the bent portion 13 and the lead terminals 30 are denoted by the same reference numerals as the respective portions.

上述したように、このリードフレーム１は、プレスやエッチング加工することによってアイランド１０、リード端子３０が分離されたものである。ここでは、各部は、最外周に位置する枠状のガイドフレーム２に連結されて、一体化している。 As described above, the lead frame 1 is obtained by separating the island 10 and the lead terminal 30 by pressing or etching. Here, each part is connected and integrated with the frame-shaped guide frame 2 located on the outermost periphery.

図４に示されるように、アイランド１０の周辺部となる折り曲げ部１３は、リード端子３０の間を通って、リード端子３０よりも外側に設けられており、アイランド１０は、この折り曲げ部１３にてガイドフレーム２に一体に連結されている。 As shown in FIG. 4, the bent portion 13 that is the peripheral portion of the island 10 passes between the lead terminals 30 and is provided outside the lead terminal 30. The island 10 is formed on the bent portion 13. The guide frame 2 is integrally connected.

そして、この折り曲げ部１３に対して、その近傍に位置するリード端子３０が一体に連結されている。また、折り曲げ部１３に連結されていないリード端子３０は、直接ガイドフレーム２に一体に連結されている。 And the lead terminal 30 located in the vicinity of this bending part 13 is integrally connected. The lead terminals 30 that are not connected to the bent portion 13 are directly connected to the guide frame 2 integrally.

このようなリードフレーム１を用いて、本半導体装置１００は製造される。すなわち、まず、リードフレーム１におけるアイランド１０の上面に、半導体素子２０を搭載する。そして、ワイヤボンディングを行い、半導体素子２０の上面２１とリード端子３０の上面３１とを、上記図３に示されるように、ボンディングワイヤ５０により結線する。 The semiconductor device 100 is manufactured using such a lead frame 1. That is, first, the semiconductor element 20 is mounted on the upper surface of the island 10 in the lead frame 1. Then, wire bonding is performed, and the upper surface 21 of the semiconductor element 20 and the upper surface 31 of the lead terminal 30 are connected by the bonding wire 50 as shown in FIG.

次に、このものを樹脂成形用の金型にセットして、モールド樹脂４０による封止を行う。続いて、リードフレーム１に対して、図４に示される破線の部分をカットする。その後、折り曲げ部１３を図１〜図３に示されるように、折り曲げることにより、本実施形態の半導体装置１００ができあがる。 Next, this is set in a mold for resin molding and sealed with a mold resin 40. Subsequently, the broken line portion shown in FIG. 4 is cut from the lead frame 1. Thereafter, the semiconductor device 100 according to the present embodiment is completed by bending the bent portion 13 as shown in FIGS.

このように、本実施形態の半導体装置１００においては、アイランド１０の周辺部をアイランド１０における上面１１が谷となり下面１２が山となるように折り曲げているため、放熱面積を大きくすべく折り曲げ前のアイランドの平面サイズを大きくしたとしても、アイランド１０の平面サイズの増加を抑制しつつ放熱面積を増加させることができる。 As described above, in the semiconductor device 100 of the present embodiment, the periphery of the island 10 is bent so that the upper surface 11 of the island 10 is a valley and the lower surface 12 is a mountain. Even if the planar size of the island is increased, the heat radiation area can be increased while suppressing an increase in the planar size of the island 10.

また、本実施形態では、アイランド１０の折り曲げ部１３を、モールド樹脂４０の側面４３からモールド樹脂４０の外部へ露出させているため、より放熱性を向上させることができる。 Moreover, in this embodiment, since the bending part 13 of the island 10 is exposed to the exterior of the mold resin 40 from the side surface 43 of the mold resin 40, heat dissipation can be improved more.

また、本実施形態の半導体装置１００は外部基板に搭載された状態で、アイランド１０の下面１２から当該外部基板への放熱が可能であるが、さらに、アイランド１０の折り曲げ部１３のうちモールド樹脂４０の上面４１に沿っている部位１３ｂに、ケースなどの外部基材を接触させ、放熱させることも可能である。 In addition, the semiconductor device 100 of the present embodiment can dissipate heat from the lower surface 12 of the island 10 to the external substrate in a state where the semiconductor device 100 is mounted on the external substrate. It is also possible to dissipate heat by bringing an external base material such as a case into contact with the portion 13b along the upper surface 41 of the substrate.

（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態に係る半導体装置１１０の概略断面構成を示す図であり、図６は、この半導体装置１１０に対してケース２００を接触させつつプリント基板３００にはんだ３１０を介して実装した状態を示す概略断面図である。 (Second Embodiment)
FIG. 5 is a diagram showing a schematic cross-sectional configuration of the semiconductor device 110 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 shows the solder 310 applied to the printed circuit board 300 while the case 200 is in contact with the semiconductor device 110. It is a schematic sectional drawing which shows the state mounted via.

上記第１実施形態（図２参照）では、アイランド１０の折り曲げ部１３のうちモールド樹脂４０の上面４１に沿っている部位１３ｂは、モールド樹脂４０の上面４１と平行であった。 In the first embodiment (see FIG. 2), the portion 13 b of the bent portion 13 of the island 10 along the upper surface 41 of the mold resin 40 is parallel to the upper surface 41 of the mold resin 40.

それに対して、本実施形態の半導体装置１１０では、図５に示されるように、アイランド１０の折り曲げ部１３のうちモールド樹脂４０の上面４１に沿っている部位１３ｂは、モールド樹脂４０の上面４１に対して傾斜している。具体的には、当該部位１３ｂは、当該部位１３ｂにおけるモールド樹脂４０の側面４３側を起点として斜め上方へ向かって傾斜している。 On the other hand, in the semiconductor device 110 of the present embodiment, as shown in FIG. 5, the portion 13 b along the upper surface 41 of the mold resin 40 in the bent portion 13 of the island 10 is formed on the upper surface 41 of the mold resin 40. It is inclined with respect to it. Specifically, the part 13b is inclined obliquely upward starting from the side surface 43 side of the mold resin 40 in the part 13b.

すなわち、当該部位１３ｂは、当該部位１３ｂにおけるモールド樹脂４０の側面４３側の端部よりもそれとは反対側の端部の方が、モールド樹脂４０の上面４１から離れていくように、傾斜している。 That is, the portion 13b is inclined such that the end portion on the side opposite to the end portion on the side surface 43 side of the mold resin 40 in the portion 13b is separated from the upper surface 41 of the mold resin 40. Yes.

この半導体装置１１０は、図６に示されるように、モールド樹脂４０の下面４２側にてアイランド１０の下面１２および図示しないリード端子の下面を、はんだ３１０によりプリント基板３００に接合することで実装される。 As shown in FIG. 6, the semiconductor device 110 is mounted by bonding the lower surface 12 of the island 10 and the lower surface of a lead terminal (not shown) to the printed circuit board 300 with solder 310 on the lower surface 42 side of the mold resin 40. The

さらに、図６に示されるように、この折り曲げ部１３のうちモールド樹脂４０の上面４１に沿っている部位１３ｂにおける上方端側の部位に、ケース２００などの外部基材を押しつけてやれば、当該部位１３ｂのバネ性によって当該部位１３ｂをたわませた形でケース２００が接触する。 Further, as shown in FIG. 6, if an external base material such as the case 200 is pressed against the upper end side portion of the bent portion 13 along the upper surface 41 of the mold resin 40 in the bent portion 13, The case 200 comes into contact with the portion 13b in a shape of being bent by the spring property of the portion 13b.

この場合、ケース２００と折り曲げ部１３の上記部位１３ｂとは、直接接触していてもよいし、熱伝導性の良いグリスなどの部材を介在させた状態で接触していてもよい。それにより、モールド樹脂４０の上面４１からケース２００を介して放熱を行うことが可能となる。 In this case, the case 200 and the portion 13b of the bent portion 13 may be in direct contact with each other, or may be in contact with a member having good thermal conductivity such as grease. Thereby, heat can be radiated from the upper surface 41 of the mold resin 40 through the case 200.

上記第１実施形態においても、モールド樹脂４０の上面４１からケースを介した放熱を行うことが可能であったが、ケース２００の組み付け公差により、ケース２００と折り曲げ部１３の上記部位１３ｂとの接触が不十分になる可能性がある。その点、本実施形態によれば、上記部位１３ｂのバネ性を活かして、これら両者の接触を確実に行うことができる。 Also in the first embodiment, it was possible to radiate heat from the upper surface 41 of the mold resin 40 through the case. However, due to the assembly tolerance of the case 200, the contact between the case 200 and the portion 13b of the bent portion 13 is possible. May be insufficient. In that respect, according to the present embodiment, it is possible to make contact with each other reliably by utilizing the spring property of the portion 13b.

（第３実施形態）
図７は、本発明の第２実施形態に係る半導体装置１２０の概略断面構成を示す図である。 (Third embodiment)
FIG. 7 is a diagram showing a schematic cross-sectional configuration of a semiconductor device 120 according to the second embodiment of the present invention.

上記第１実施形態では、アイランド１０の折り曲げ部１３のうちモールド樹脂４０の側面４３に沿っている部位１３ａ、および、モールド樹脂４０の上面４１に沿っている部位１３ｂの外面は、それぞれ、モールド樹脂４０の側面４３および上面４１から突出していた。 In the said 1st Embodiment, the outer surface of the site | part 13a along the side surface 43 of the mold resin 40 among the bending parts 13 of the island 10 and the site | part 13b along the upper surface 41 of the mold resin 40 is respectively mold resin. 40 protruded from the side surface 43 and the upper surface 41 of 40.

それに対して、本実施形態の半導体装置１２０では、図７に示されるように、アイランド１０の折り曲げ部１３のうちモールド樹脂４０の側面４３に沿っている部位１３ａの外面、および、モールド樹脂４０の上面４１に沿っている部位１３ｂの外面を、それぞれ、モールド樹脂４０の側面４３および上面４１と同一平面に位置させている。 On the other hand, in the semiconductor device 120 of the present embodiment, as shown in FIG. 7, the outer surface of the portion 13 a along the side surface 43 of the mold resin 40 in the bent portion 13 of the island 10 and the mold resin 40. The outer surface of the part 13b along the upper surface 41 is located on the same plane as the side surface 43 and the upper surface 41 of the mold resin 40, respectively.

つまり、本例では、折り曲げ部１３を含むアイランド１０全体の外面を、モールド樹脂４０の外面と同一平面とする、いわゆる面一（つらいち）の関係としている。そのため、本例では、アイランド１０の折り曲げ部１３が、モールド樹脂４０の側面４３および上面４１よりも突出していないため、装置全体の体格が平面方向および高さ方向へ増大するのを防止できる。 That is, in this example, the outer surface of the entire island 10 including the bent portion 13 is in the same plane as the outer surface of the mold resin 40, which is a so-called flush relationship. Therefore, in this example, since the bent part 13 of the island 10 does not protrude from the side surface 43 and the upper surface 41 of the mold resin 40, the physique of the entire apparatus can be prevented from increasing in the planar direction and the height direction.

このような構成は、上記図４に示されるリードフレーム１を用いて製造が可能である。たとえば、図４において、モールド樹脂４０による封止を行う前にリードフレーム１のカットを行って折り曲げ部１３を形成するとともに、カットにより分離された各部は粘着テープなどにより一体化しておき、その後、これらをモールド樹脂４０にて封止する。それにより、本実施形態の半導体装置１２０を形成できる。 Such a configuration can be manufactured using the lead frame 1 shown in FIG. For example, in FIG. 4, the lead frame 1 is cut before the sealing with the mold resin 40 to form the bent portion 13, and the portions separated by the cut are integrated with an adhesive tape or the like, These are sealed with a mold resin 40. Thereby, the semiconductor device 120 of this embodiment can be formed.

なお、図７に示される例では、折り曲げ部１３のうちモールド樹脂４０の側面４３に沿っている部位１３ｂの外面および上面４１に沿っている部位１３ｂの外面の両方を、それぞれ、モールド樹脂４０の側面４３および上面４１と同一平面に位置させているが、どちらか一方のみに、このような同一平面の位置関係を適用してもよい。 In the example shown in FIG. 7, both the outer surface of the portion 13 b along the side surface 43 of the mold resin 40 and the outer surface of the portion 13 b along the upper surface 41 of the bent portion 13 are respectively formed on the mold resin 40. Although the side surface 43 and the upper surface 41 are positioned on the same plane, such a positional relationship on the same plane may be applied to only one of them.

つまり、アイランド１０の折り曲げ部１３のうちモールド樹脂４０の側面４３に沿っている部位１３ａの外面を、モールド樹脂４０の側面４３と同一平面に位置させ、折り曲げ部１３のうちモールド樹脂４０の上面４１に沿っている部位１３ｂは、モールド樹脂４０の上面４１から突出していてもよい。 In other words, the outer surface of the portion 13 a of the bent portion 13 of the island 10 that is along the side surface 43 of the mold resin 40 is positioned in the same plane as the side surface 43 of the mold resin 40, and the upper surface 41 of the mold resin 40 of the bent portion 13. The portion 13 b along the line may protrude from the upper surface 41 of the mold resin 40.

一方、アイランド１０の折り曲げ部１３のうちモールド樹脂４０の上面４１に沿っている部位１３ｂの外面を、モールド樹脂４０の上面４１と同一平面に位置させ、折り曲げ部１３のうちモールド樹脂４０の側面４３に沿っている部位１３ａは、モールド樹脂４０の側面４３から突出していてもよい。 On the other hand, the outer surface of the portion 13b of the bent portion 13 of the island 10 along the upper surface 41 of the mold resin 40 is positioned on the same plane as the upper surface 41 of the mold resin 40, and the side surface 43 of the mold resin 40 of the bent portion 13 is placed. The part 13 a along the line may protrude from the side surface 43 of the mold resin 40.

また、折り曲げ部１３のうちモールド樹脂４０の側面４３に沿っている部位１３ｂの外面および上面４１に沿っている部位１３ｂの外面の少なくとも一方に対して、上記同一平面の位置関係を適用することにより、当該関係が適用された部位はモールド樹脂４０に指示された状態となり、機械的な強度の向上にもつながる。 Further, by applying the same plane positional relationship to at least one of the outer surface of the portion 13 b along the side surface 43 of the mold resin 40 and the outer surface of the portion 13 b along the upper surface 41 of the bent portion 13. The part to which the relationship is applied is in a state instructed by the mold resin 40, leading to an improvement in mechanical strength.

（他の実施形態）
図８、図９、図１０は、それぞれ本発明の他の実施形態に係る半導体装置１３０、１４０、１５０を示す図である。 (Other embodiments)
8, 9, and 10 are diagrams showing semiconductor devices 130, 140, and 150 according to other embodiments of the present invention, respectively.

上記各実施形態では、アイランド１０の折り曲げ部１３はモールド樹脂４０から露出していたが、図８に示される半導体装置１３０のように、当該折り曲げ部１３がモールド樹脂４０内部に封止されていてもよい。この場合、折り曲げ部１３が半導体素子２０の近傍まで配置されるため、過渡的な放熱性に優れたものとなる。 In each of the above embodiments, the bent portion 13 of the island 10 is exposed from the mold resin 40. However, the bent portion 13 is sealed inside the mold resin 40 as in the semiconductor device 130 shown in FIG. Also good. In this case, since the bent portion 13 is disposed up to the vicinity of the semiconductor element 20, the heat dissipation performance is excellent.

また、上記各実施形態では、アイランド１０の折り曲げ部１３は、モールド樹脂４０における下面４２から側面４３に沿って上面４１まで回り込んだＵ字型の曲げ形状となっているが、図９に示される半導体装置１４０のように、折り曲げ部１３は、モールド樹脂４０の下面４２から側面４３に沿うように曲げられるにとどめ、さらにモールド樹脂４０の上面４１まで回り込んでいないものでもよい。 In each of the above embodiments, the bent portion 13 of the island 10 has a U-shaped bent shape that extends from the lower surface 42 to the upper surface 41 along the side surface 43 in the mold resin 40, but is shown in FIG. 9. Like the semiconductor device 140, the bent portion 13 may be bent only from the lower surface 42 of the mold resin 40 along the side surface 43, and may not extend to the upper surface 41 of the mold resin 40.

なお、この図９に示される半導体装置１４０においても、モールド樹脂４０の側面４３に沿っているアイランド１０の折り曲げ部１３の外面を、モールド樹脂４０の側面４３と同一平面に位置させるようにしてもよい。 In the semiconductor device 140 shown in FIG. 9 as well, the outer surface of the bent portion 13 of the island 10 along the side surface 43 of the mold resin 40 is located on the same plane as the side surface 43 of the mold resin 40. Good.

また、上記図１に示される例では、矩形板状をなすモールド樹脂４０における対向する２つの側面４３から、折り曲げ部１３を露出させたが、図１０に示される半導体装置１５０のように、折り曲げ部１３を、このモールド樹脂４０における４つの側面４３のすべてから露出させてもよい。 Further, in the example shown in FIG. 1, the bent portion 13 is exposed from the two opposing side surfaces 43 of the mold resin 40 having a rectangular plate shape. However, the bent portion 13 is bent as in the semiconductor device 150 shown in FIG. The portion 13 may be exposed from all four side surfaces 43 of the mold resin 40.

それによれば、折り曲げ部１３による放熱経路が、実質的に、モールド樹脂４０の側面の全周に形成された形となり、放熱性のさらなる向上が期待される。なお、この図１０に示される形態は、上記した各実施形態に適用が可能である。 According to this, the heat dissipation path by the bent portion 13 is substantially formed on the entire circumference of the side surface of the mold resin 40, and further improvement in heat dissipation is expected. Note that the form shown in FIG. 10 can be applied to the above-described embodiments.

また、上記図１および図１０に示されるような矩形板状のモールド樹脂４０において、アイランド１０の折り曲げ部１３は、複数箇所の側面４３から露出されたものでなくてもよく、１カ所の側面４３のみにて露出するものであってもよい。 Moreover, in the rectangular plate-shaped mold resin 40 as shown in FIG. 1 and FIG. 10 described above, the bent portion 13 of the island 10 may not be exposed from the side surfaces 43 at a plurality of locations. It may be exposed only at 43.

また、折り曲げ部１３には、エッチングやプレスどにより凹凸を設けることにより、その放熱面積を増加させるようにしてもよい。また、このような凹凸加工を行うこと以外にも、たとえば別体のフィンなどを、折り曲げ部１３に接着や溶接などにより取り付けて、放熱性のさらなる向上を図ってもよい。 Further, the heat radiation area may be increased by providing irregularities in the bent portion 13 by etching or pressing. In addition to performing such uneven processing, for example, a separate fin or the like may be attached to the bent portion 13 by adhesion or welding to further improve heat dissipation.

また、半導体素子２０とリード端子３０との電気的な接続方法は、上記のボンディングワイヤ５０を介した結線によるもの以外にも、その他の配線部材などを用いたものであってもよい。 Further, the electrical connection method between the semiconductor element 20 and the lead terminal 30 may be one using other wiring members in addition to the above-described connection via the bonding wires 50.

また、本発明は、上記ＱＦＮパッケージ構造に限定されるものではない。たとえば、ＱＦＮパッケージのようにリード端子の下面が外部接続面となっているもの以外にも、ＳＯＰやＱＦＰのように、リード端子の一部が、モールド樹脂の側面から突出しているアウターリードを有するものでもよい。 Further, the present invention is not limited to the above QFN package structure. For example, in addition to a lead terminal having a lower surface serving as an external connection surface such as a QFN package, a part of the lead terminal has an outer lead protruding from the side surface of the mold resin, such as SOP or QFP. It may be a thing.

本発明の第1実施形態に係る半導体装置の概略平面図である。1 is a schematic plan view of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. 図１中のＡ−Ａ概略断面図である。It is an AA schematic sectional drawing in FIG. 図１中のＢ−Ｂ概略断面図である。It is a BB schematic sectional drawing in FIG. 上記第１実施形態に用いるリードフレームの概略平面図である。2 is a schematic plan view of a lead frame used in the first embodiment. FIG. 本発明の第２実施形態に係る半導体装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the semiconductor device which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 上記図５に示される半導体装置に対してケースを接触させた状態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the state which made the case contact the semiconductor device shown by the said FIG. 本発明の第３実施形態に係る半導体装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the semiconductor device which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る半導体装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the semiconductor device which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る半導体装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the semiconductor device which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る半導体装置の概略平面図である。It is a schematic plan view of the semiconductor device which concerns on other embodiment of this invention.

Explanation of symbols

１０…アイランド、１１…アイランドの上面、１２…アイランドの下面、
１３…アイランドの折り曲げ部、
１３ａ…折り曲げ部のうちモールド樹脂の側面に沿っている部位、
１３ｂ…折り曲げ部のうちモールド樹脂の上面に沿っている部位、
２０…半導体素子、３０…リード端子、４０…モールド樹脂、
４１…モールド樹脂の上面、４２…モールド樹脂の下面、４３…モールド樹脂の側面。 10 ... island, 11 ... upper surface of island, 12 ... lower surface of island,
13 ... Island folds,
13a ... part of the bent part along the side of the mold resin,
13b ... part of the bent portion along the upper surface of the mold resin,
20 ... Semiconductor element, 30 ... Lead terminal, 40 ... Mold resin,
41: upper surface of mold resin, 42: lower surface of mold resin, 43: side surface of mold resin.

Claims

An island (10) made of a plate material, a semiconductor element (20) mounted on the upper surface (11) of the island (10), and a lead terminal (30) electrically connected to the semiconductor element (20). Prepared,
The island (10), the lead terminal (30), and the semiconductor element (20) are sealed with a mold resin (40), and the island (10) from the lower surface (42) of the mold resin (40). In the semiconductor device in which the lower surface (12) is exposed,
The semiconductor device, wherein the periphery of the island (10) is bent so that the upper surface (11) of the island (10) is a valley and the lower surface (12) is a mountain.

The bent portion (13) of the island (10) is exposed from the side surface (43) of the mold resin (40) and from the lower surface (42) of the mold resin (40) to the side surface (43). 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is bent along

Of the bent portion (13) of the island (10), the outer surface of the portion (13a) along the side surface (43) of the mold resin (40) is the side surface of the mold resin (40). The semiconductor device according to claim 2, wherein the semiconductor device is located in the same plane as (43).

The bent portion (13) of the island (10) extends along the side surface (43) of the mold resin (40) from the lower surface (42) of the mold resin (40), and further, the mold resin. 4. A U-shaped bent shape bent from the side surface (43) of (40) along the upper surface (41) of the mold resin (40). Semiconductor device.

Of the bent portion (13) of the island (10), the outer surface of the portion (13b) along the upper surface (41) of the mold resin (40) is the upper surface of the mold resin (40). 5. The semiconductor device according to claim 4, wherein the semiconductor device is located in the same plane as (41).

Of the bent part (13) of the island (10), the part (13b) along the upper surface (41) of the mold resin (40) is the mold resin (40) in the part (13b). 5. The semiconductor device according to claim 4, wherein the semiconductor device is inclined obliquely upward starting from the side surface (43) side.

The mold resin (40) is a rectangular plate having the lower surface (42) as a main surface and four side surfaces (43),
The bent portion (13) of the island (10) is exposed from all four side surfaces (43) of the mold resin (40). The semiconductor device according to one.