JP4606376B2

JP4606376B2 - 半導体装置

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Publication number: JP4606376B2
Application number: JP2006116195A
Authority: JP
Inventors: 克彦湯山
Original assignee: 日本インター株式会社
Priority date: 2006-04-19
Filing date: 2006-04-19
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2026-04-19
Also published as: JP2007288075A

Description

本発明は、半導体素子の下面と第１外部端子とを半田を介して接続し、半導体素子の上面と第２外部端子とを内部端子および半田を介して接続した半導体装置に関する。

特には、本発明は、半導体素子の上面と内部端子の下面とが直接接触した状態で半導体素子と内部端子とが半田接合されてしまうおそれを低減しつつ、半導体素子の上面と内部端子の下面との間に供給された半田によって半導体素子と内部端子とが接合される前に内部端子が半導体素子に対して水平方向に位置ずれしてしまうおそれを低減することができる半導体装置に関する。

従来から、半導体素子（半導体チップ）の下面と第１外部端子（第１リード）とを半田を介して接続し、半導体素子（半導体チップ）の上面と第２外部端子（第２リード）とを内部端子（コネクタ）および半田を介して接続し、半導体素子（半導体チップ）と内部端子（コネクタ）と第１外部端子（第１リード）の一部と第２外部端子（第２リード）の一部とを樹脂によって封止した半導体装置が知られている。この種の半導体装置の例としては、例えば特開２００３−１３３４９７号公報に記載されたものがある。

特開２００３−１３３４９７号公報に記載された半導体装置では、第１外部端子（第１リード）の側面に段差部を形成することにより、第１外部端子（第１リード）の側面と樹脂との密着性が高められている。

詳細には、特開２００３−１３３４９７号公報に記載された半導体装置の製造時には、半導体素子（半導体チップ）上に半田が供給されると共に、第２外部端子（第２リード）上に半田が供給され、次いで、内部端子（コネクタ）がそれらの半田を介して半導体素子（半導体チップ）および第２外部端子（第２リード）上に載置される。次いで、リフローを施すことにより、半導体素子（半導体チップ）と内部端子（コネクタ）との間の半田、および、第２外部端子（第２リード）と内部端子（コネクタ）との間の半田が融着せしめられる。

ところで、特開２００３−１３３４９７号公報に記載された半導体装置では、半導体素子（半導体チップ）と内部端子（コネクタ）との間の半田のリフロー時に、半導体素子（半導体チップ）の上面と内部端子（コネクタ）の下面との間の隙間を確保するための対策が採られていない。

そのため、特開２００３−１３３４９７号公報に記載された半導体装置では、例えば半導体素子（半導体チップ）の上面と内部端子（コネクタ）の下面との間に供給される半田の量が少ない場合に、その半田のリフロー時に内部端子（コネクタ）の重みによって半導体素子（半導体チップ）の上面と内部端子（コネクタ）の下面とが直接接触してしまうおそれがある。

また、特開２００３−１３３４９７号公報に記載された半導体装置では、例えば半導体素子（半導体チップ）の上面と内部端子（コネクタ）の下面との間に供給された半田のリフロー時にその半田の粘度が低下した場合に、内部端子（コネクタ）の重みによって半導体素子（半導体チップ）の上面と内部端子（コネクタ）の下面とが直接接触してしまうおそれがある。

仮に、半導体素子（半導体チップ）の上面と内部端子（コネクタ）の下面とが直接接触した状態で、つまり、半導体素子（半導体チップ）の上面と内部端子（コネクタ）の下面との間に半田が介在しない状態で、半導体素子（半導体チップ）と内部端子（コネクタ）とが半田接合されると、半導体素子（半導体チップ）の上面と内部端子（コネクタ）の下面との間に半田が介在する状態で半導体素子（半導体チップ）と内部端子（コネクタ）とが半田接合される場合よりも、内部端子（コネクタ）にかかる応力が半導体素子（半導体チップ）に伝わりやすくなってしまう。

換言すれば、半導体素子（半導体チップ）の上面と内部端子（コネクタ）の下面との間に半田が介在する状態で半導体素子（半導体チップ）と内部端子（コネクタ）とが半田接合される場合には、半導体素子（半導体チップ）の上面と内部端子（コネクタ）の下面との間の半田が緩衝材として機能するため、内部端子（コネクタ）にかかる応力が半導体素子（半導体チップ）に伝わりづらくなるのに対し、半導体素子（半導体チップ）の上面と内部端子（コネクタ）の下面とが直接接触した状態で半導体素子（半導体チップ）と内部端子（コネクタ）とが半田接合される場合には、緩衝材として機能するものが半導体素子（半導体チップ）の上面と内部端子（コネクタ）の下面との間に存在しないため、内部端子（コネクタ）にかかる応力が半導体素子（半導体チップ）に伝わりやすくなってしまう。

それゆえ、半導体素子（半導体チップ）の上面と内部端子（コネクタ）の下面とが直接接触した状態で半導体素子（半導体チップ）と内部端子（コネクタ）とが半田接合される場合には、例えば半導体装置全体が基板に実装される時に内部端子（コネクタ）にかかる衝撃が半導体素子（半導体チップ）に伝わってしまい、半導体素子（半導体チップ）に悪影響をおよぼしてしまうおそれがある。

更に、半導体素子（半導体チップ）の上面と内部端子（コネクタ）の下面とが直接接触した状態で半導体素子（半導体チップ）と内部端子（コネクタ）とが半田接合される場合には、例えば半導体装置の使用中の温度変化により樹脂が熱膨張・収縮する時に内部端子（コネクタ）に発生する熱応力が半導体素子（半導体チップ）に伝わってしまい、半導体素子（半導体チップ）に悪影響をおよぼしてしまうおそれがある。

また、従来から、半導体素子の上面上に複数のバンプを配置した半導体装置が知られている。この種の半導体装置の例としては、例えば特開平１１−１８６３１２号公報に記載されたものがある。

特開平１１−１８６３１２号公報に記載された半導体装置では、ｎ＋形半導体基板と、ｎ−形エピタキシャル成長層と、絶縁膜と、一方の電極（コンタクトメタル）と、他方の電極とによって半導体素子が構成され、その半導体素子の上面上に複数のバンプが配置されている。詳細には、特開平１１−１８６３１２号公報に記載された半導体装置では、一方の電極の上面上に複数のバンプが配置されている。

特開２００３−１３３４９７号公報特開平１１−１８６３１２号公報

特開２００３−１３３４９７号公報に記載された半導体装置において、半導体素子（半導体チップ）の上面と内部端子（コネクタ）の下面との間に供給された半田のリフロー時に半導体素子（半導体チップ）の上面と内部端子（コネクタ）の下面とが直接接触してしまうおそれを低減するために、特開平１１−１８６３１２号公報に記載された半導体装置のように、半導体素子（半導体チップ）の上面上に複数のバンプを配置することが考えられる。

つまり、特開２００３−１３３４９７号公報に記載された半導体装置に対して、特開平１１−１８６３１２号公報に記載された半導体装置の複数のバンプを適用し、半導体素子（半導体チップ）の上面と内部端子（コネクタ）の下面との間に複数のバンプを配置することが考えられる。

このように、特開２００３−１３３４９７号公報に記載された半導体装置に対して、特開平１１−１８６３１２号公報に記載された半導体装置の複数のバンプを適用することにより、バンプの高さ分だけ半導体素子（半導体チップ）の上面と内部端子（コネクタ）の下面とを離間させることができる。

それにより、半導体素子（半導体チップ）の上面と内部端子（コネクタ）の下面との間に供給された半田のリフロー時に半導体素子（半導体チップ）の上面と内部端子（コネクタ）の下面とが直接接触してしまうおそれを低減することができる。

ところで、特開２００３−１３３４９７号公報に記載された半導体装置に対して、特開平１１−１８６３１２号公報に記載された半導体装置の複数のバンプを適用する場合には、複数のバンプの表面のうち、バンプの頂面によって、内部端子（コネクタ）が支持されることになる。

詳細には、特開２００３−１３３４９７号公報に記載された半導体装置に対して、特開平１１−１８６３１２号公報に記載された半導体装置の複数のバンプを適用する場合には、半導体素子（半導体チップ）の上面と内部端子（コネクタ）の下面との間に供給された半田によって半導体素子（半導体チップ）と内部端子（コネクタ）とが接合されるまでの間、内部端子（コネクタ）がバンプの頂面によって支持されることになる。

換言すれば、特開２００３−１３３４９７号公報に記載された半導体装置に対して、特開平１１−１８６３１２号公報に記載された半導体装置の複数のバンプを適用する場合には、半導体素子（半導体チップ）の上面と内部端子（コネクタ）の下面との間に供給された半田によって半導体素子（半導体チップ）と内部端子（コネクタ）とが接合されるまでの間、内部端子（コネクタ）は、半導体素子（半導体チップ）およびバンプに対して水平方向に拘束されておらず、半導体素子（半導体チップ）およびバンプに対して水平方向に移動可能な状態になっている。

そのため、特開２００３−１３３４９７号公報に記載された半導体装置に対して、特開平１１−１８６３１２号公報に記載された半導体装置の複数のバンプを適用する場合には、例えば半導体素子（半導体チップ）の上面と内部端子（コネクタ）の下面との間に供給された半田によって半導体素子（半導体チップ）と内部端子（コネクタ）とが接合される前における半導体素子（半導体チップ）および内部端子（コネクタ）の搬送工程中に、内部端子（コネクタ）が半導体素子（半導体チップ）に対して水平方向に位置ずれしてしまうおそれがある。

また、特開２００３−１３３４９７号公報に記載された半導体装置に対して、特開平１１−１８６３１２号公報に記載された半導体装置の複数のバンプを適用する場合には、例えば半導体素子（半導体チップ）の上面と内部端子（コネクタ）の下面との間に供給された半田のリフロー中に、その半田が流動するのに伴って、内部端子（コネクタ）が半導体素子（半導体チップ）に対して水平方向に位置ずれしてしまうおそれがある。

このように、内部端子（コネクタ）が半導体素子（半導体チップ）に対して水平方向に位置ずれした状態で、内部端子（コネクタ）が半導体素子（半導体チップ）に対して半田接合されると、半導体装置全体の電気特性が低下するおそれが生じてしまう。

前記問題点に鑑み、本発明は、半導体素子の上面と内部端子の下面とが直接接触した状態で半導体素子と内部端子とが半田接合されてしまうおそれを低減しつつ、半導体素子の上面と内部端子の下面との間に供給された半田によって半導体素子と内部端子とが接合される前に内部端子が半導体素子に対して水平方向に位置ずれしてしまうおそれを低減することができる半導体装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明によれば、半導体素子の下面と第１外部端子とを半田を介して接続し、
前記半導体素子の上面と第２外部端子とを内部端子および半田を介して接続し、
前記半導体素子と前記内部端子と前記第１外部端子の一部と前記第２外部端子の一部とを樹脂によって封止した半導体装置において、
前記半導体素子の上面上に複数のバンプを配置し、
複数のバンプの表面のうち、バンプの頂面とバンプの底面との間に位置するバンプの側面による楔効果を利用して前記内部端子を支持することにより、前記半導体素子の上面と前記内部端子の下面との間に隙間を形成し、
前記隙間に半田を配置したことを特徴とする半導体装置が提供される。

請求項２に記載の発明によれば、半田よりも溶融温度の高いバンプを用いたことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置が提供される。

請求項３に記載の発明によれば、前記内部端子の下面のうち、半田によって覆われる領域よりも小さい領域を下側に突出させ、その突出せしめられた領域を前記複数のバンプによって支持することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置が提供される。

請求項４に記載の発明によれば、前記複数のバンプによって前記内部端子を３点支持することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置が提供される。

請求項５に記載の発明によれば、く形状のバンプを用いたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置が提供される。

請求項１に記載の半導体装置では、半導体素子の上面上に複数のバンプが配置され、複数のバンプの表面のうち、バンプの頂面とバンプの底面との間に位置するバンプの側面による楔効果を利用して内部端子を支持することにより、半導体素子の上面と内部端子の下面との間に隙間が形成されている。

詳細には、請求項１に記載の半導体装置では、半導体素子の上面上に配置された複数のバンプによって内部端子が支持され、それにより、半導体素子の上面と内部端子の下面との間に隙間が形成されている。

そのため、請求項１に記載の半導体装置によれば、半導体素子の上面と内部端子の下面との間に供給された半田のリフロー時に半導体素子の上面と内部端子の下面とが直接接触してしまうおそれを低減することができる。

その結果、請求項１に記載の半導体装置によれば、半導体素子の上面と内部端子の下面とが直接接触した状態で半導体素子と内部端子とが半田接合されてしまうおそれを低減することができる。

更に、請求項１に記載の半導体装置では、複数のバンプの表面のうち、バンプの頂面とバンプの底面との間に位置するバンプの側面による楔効果を利用して内部端子が支持されている。

つまり、請求項１に記載の半導体装置では、内部端子が半導体素子およびバンプに対して水平方向に移動できないように、バンプの側面による楔効果を利用して内部端子が拘束されている。

そのため、請求項１に記載の半導体装置によれば、半導体素子の上面と内部端子の下面との間に供給された半田によって半導体素子と内部端子とが接合される前に、内部端子が半導体素子に対して水平方向に位置ずれしてしまうおそれを低減することができる。

すなわち、請求項１に記載の半導体装置によれば、半導体素子の上面と内部端子の下面とが直接接触した状態で半導体素子と内部端子とが半田接合されてしまうおそれを低減しつつ、半導体素子の上面と内部端子の下面との間に供給された半田によって半導体素子と内部端子とが接合される前に内部端子が半導体素子に対して水平方向に位置ずれしてしまうおそれを低減することができる。

請求項２に記載の半導体装置では、半田よりも溶融温度の高いバンプが用いられている。そのため、請求項２に記載の半導体装置によれば、半導体素子の上面と内部端子の下面との間に供給された半田のリフロー時にバンプが溶融してしまうおそれを低減することができる。

請求項３に記載の半導体装置では、内部端子の下面のうち、半田によって覆われる領域よりも小さい領域が下側に突出せしめられ、その突出せしめられた領域が複数のバンプによって支持されている。換言すれば、請求項３に記載の半導体装置では、内部端子の下面のうち、半田によって覆われる領域全体が複数のバンプによって支持されるのではなく、半田によって覆われる領域よりも小さい領域が複数のバンプによって支持されている。

そのため、請求項３に記載の半導体装置によれば、内部端子の下面のうち、半田によって覆われる領域全体が複数のバンプによって支持される場合よりも、複数のバンプを狭い領域に密集させて配置することができる。その結果、半導体素子の上面の面積が小さい場合であっても、その半導体素子の上面に複数のバンプを配置することができる。

請求項４に記載の半導体装置では、内部端子が複数のバンプによって３点支持されている。そのため、請求項４に記載の半導体装置によれば、内部端子が複数のバンプによって２点支持されている場合、あるいは、内部端子が４点以上の点において支持されている場合よりも、複数のバンプに対する内部端子のがたつきを低減することができる。

請求項５に記載の半導体装置では、く形状のバンプが用いられている。つまり、請求項５に記載の半導体装置では、１個のく形状のバンプによって、内部端子が少なくとも２点において支持されている。

そのため、請求項５に記載の半導体装置によれば、１点において内部端子を支持することができるバンプが複数用いられる場合よりも、バンプの総数を低減することができる。

以下、本発明の半導体装置の第１の実施形態について説明する。図１は第１の実施形態の半導体装置を示した図である。詳細には、図１（Ａ）は第１の実施形態の半導体装置の平面図、図１（Ｂ）は第１の実施形態の半導体装置の正面図である。

図２は第１の実施形態の半導体装置の内部構造を明らかにするために図１に示した第１の実施形態の半導体装置から樹脂７を取り除いた状態を示した図である。詳細には、図２（Ａ）は図１（Ａ）に示した第１の実施形態の半導体装置から樹脂７を取り除いた状態を示した図、図２（Ｂ）は図１（Ｂ）に示した第１の実施形態の半導体装置から樹脂７を取り除いた状態を示した図、図２（Ｃ）は図２（Ｂ）のＡ−Ａ断面図である。

図３は図２に示した半導体素子１の部品図である。詳細には、図３（Ａ）は半導体素子１の平面図、図３（Ｂ）は半導体素子１の正面図、図３（Ｃ）は半導体素子１の底面図である。図３において、１ａは半導体素子１の上面を示しており、１ｂは半導体素子１の下面を示している。

図４は図２に示した内部端子４の部品図である。詳細には、図４（Ａ）は内部端子４の平面図、図４（Ｂ）は内部端子４の正面図、図４（Ｃ）は内部端子４の底面図である。図４において、４ａ１，４ａ２，４ａ３は内部端子４の上面を示しており、４ｂ１，４ｂ２，４ｂ３は内部端子４の下面を示している。詳細には、４ａ１は内部端子４のうち、半導体素子１（図２参照）と接続される部分の上面を示しており、４ｂ１は内部端子４のうち、半導体素子１（図２参照）と接続される部分の下面を示している。４ａ３は内部端子４のうち、第２外部端子３（図２参照）と接続される部分の上面を示しており、４ｂ３は内部端子４のうち、第２外部端子３（図２参照）と接続される部分の下面を示している。４ａ２は内部端子４のうち、上述した２つの部分の間の部分の上面を示しており、４ｂ２はその部分の下面を示している。

図５は図２に示したバンプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの拡大図である。図５において、６ａ１，６ｂ１，６ｃ１，６ｄ１はバンプの頂面を示しており、６ａ２，６ｂ２，６ｃ２，６ｄ２はバンプの底面を示している。６ａ３，６ｂ３，６ｃ３，６ｄ３はバンプの頂面６ａ１，６ｂ１，６ｃ１，６ｄ１とバンプの底面６ａ２，６ｂ２，６ｃ２，６ｄ２との間に位置するバンプの側面を示している。

第１の実施形態の半導体装置の製造時には、図１および図２に示すように、まず最初に、例えば、リードフレーム（図示せず）と一体化せしめられている第１外部端子２の上面上に半田５が配置され、リードフレームと一体化せしめられている第２外部端子３の上面上に半田５が配置される。次いで、半導体素子１の上面１ａ（図３参照）上に４個のバンプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが固定された状態で、その半導体素子１が、第１外部端子２の上面上に半田５を介して配置される。

更に、第１の実施形態の半導体装置の製造時には、図１および図２に示すように、次いで、半導体素子１の上面１ａ（図３参照）上に半田５が配置される。次いで、半導体素子１の上面１ａ上および第２外部端子３の上面上にバンプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄおよび半田５を介して内部端子４が配置される。

また、第１の実施形態の半導体装置の製造時には、図１および図２に示すように、次いで、リフローが施され、第１外部端子２と半導体素子１との間の半田５、半導体素子１と内部端子４との間の半田５、および、第２外部端子３と内部端子４との間の半田５が融着せしめられる。その結果、半導体素子１の下面１ｂ（図３参照）と第１外部端子２とが半田５を介して電気的に接続され、半導体素子１の上面１ａと第２外部端子３とが内部端子４および半田５を介して電気的に接続される。

更に、第１の実施形態の半導体装置の製造時には、図１および図２に示すように、次いで、半導体素子１と内部端子４と第１外部端子２の一部と第２外部端子３の一部とが樹脂７によって封止される。

詳細には、第１の実施形態の半導体装置では、図２に示すように、半導体素子１の上面１ａ（図３参照）上に配置された４個のバンプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄによって内部端子４が支持され、それにより、半導体素子１の上面１ａと内部端子４の下面４ｂ１（図４参照）との間に隙間が形成され、その隙間に半田５が配置されている。

そのため、第１の実施形態の半導体装置によれば、半導体素子１の上面１ａと内部端子４の下面４ｂ１との間に供給された半田５のリフロー時に半導体素子１の上面１ａと内部端子４の下面４ｂ１とが直接接触してしまうおそれを低減することができる。

その結果、第１の実施形態の半導体装置によれば、半導体素子１の上面１ａと内部端子４の下面４ｂ１とが直接接触した状態で半導体素子１と内部端子４とが半田５によって接合されてしまうおそれを低減することができる。

また、第１の実施形態の半導体装置では、図２および図５に示すように、４個のバンプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの表面のうち、水平面と平行なバンプの頂面６ａ１，６ｂ１，６ｃ１，６ｄ１によって内部端子４が支持されるのではなく、バンプの頂面６ａ１，６ｂ１，６ｃ１，６ｄ１とバンプの底面６ａ２，６ｂ２，６ｃ２，６ｄ２との間に位置するバンプの側面６ａ３，６ｂ３，６ｃ３，６ｄ３によって内部端子４が支持されている。詳細には、第１の実施形態の半導体装置では、水平面に対して傾斜したバンプの側面６ａ３，６ｂ３，６ｃ３，６ｄ３によって内部端子４が支持されている。

更に詳細には、第１の実施形態の半導体装置では、水平面に対して傾斜したバンプの側面６ａ３，６ｂ３，６ｃ３，６ｄ３による楔効果を利用して内部端子４が支持されている。

図６は水平面に対して傾斜したバンプの側面６ａ３による楔効果を説明するための図である。詳細には、図６はバンプの側面６ａ３と内部端子４の下面４ｂ１との接点を含む面によって半導体素子１、内部端子４およびバンプ６ａを切断した断面図である。

第１の実施形態の半導体装置では、図６に示すように、バンプ６ａの表面のうち、水平面と平行なバンプの頂面６ａ１によって内部端子４の下面４ｂ１が支持されるのではなく、水平面に対して傾斜したバンプの側面６ａ３によって内部端子４の下面４ｂ１が支持されている。そのため、第１の実施形態の半導体装置では、バンプの側面６ａ３と内部端子４の下面４ｂ１との接点において内部端子４がバンプの側面６ａ３から受ける垂直抗力は、図６の上向きではなく、図６の右上向きになる。その結果、第１の実施形態の半導体装置では、内部端子４がバンプの側面６ａ３から図６の右向きに垂直抗力の分力を受けることになる。

つまり、第１の実施形態の半導体装置では、図２（Ｃ）および図５に示すように、内部端子４がバンプ６ａ（詳細には、バンプの側面６ａ３）から図２（Ｃ）の右上向きに垂直抗力の分力を受けることになる。同様に、内部端子４がバンプ６ｂ（詳細には、バンプの側面６ｂ３）から図２（Ｃ）の左上向きに垂直抗力の分力を受けることになり、内部端子４がバンプ６ｃ（詳細には、バンプの側面６ｃ３）から図２（Ｃ）の左下向きに垂直抗力の分力を受けることになり、内部端子４がバンプ６ｄ（詳細には、バンプの側面６ｄ３）から図２（Ｃ）の右下向きに垂直抗力の分力を受けることになる。

換言すれば、第１の実施形態の半導体装置では、バンプの側面６ａ３，６ｂ３，６ｃ３，６ｄ３による楔効果を利用して内部端子４が拘束されており、その結果、内部端子４が半導体素子１およびバンプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄに対して水平方向に移動できないようになっている。

そのため、第１の実施形態の半導体装置によれば、半導体素子１の上面１ａと内部端子４の下面４ｂ１との間の半田５が固化することによって内部端子４が半導体素子１に対して接合される前に、内部端子４が半導体素子１に対して水平方向に位置ずれしてしまうおそれを低減することができる。

すなわち、第１の実施形態の半導体装置によれば、半導体素子１の上面１ａと内部端子４の下面４ｂ１とが直接接触した状態で半導体素子１と内部端子４とが半田５によって接合されてしまうおそれを低減しつつ、半導体素子１の上面１ａと内部端子４の下面４ｂ１との間に供給された半田５によって半導体素子１と内部端子４とが接合される前に内部端子４が半導体素子１に対して水平方向に位置ずれしてしまうおそれを低減することができる。

更に、第１の実施形態の半導体装置では、半田５よりも溶融温度の高いバンプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが用いられている。詳細には、第１の実施形態の半導体装置では、半田５として、例えば融点が２９６℃の３元半田（半田成分：Ｐｂ−５Ｓｎ−１．５Ａｇ）が用いられ、バンプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄとして、例えば融点が９６１℃のＡｇ材が用いられている。そのため、第１の実施形態の半導体装置によれば、半導体素子１の上面１ａと内部端子４の下面４ｂ１との間に供給された半田５のリフロー時にバンプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが溶融してしまうおそれを低減することができる。

以下、本発明の半導体装置の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態の半導体装置は、後述する点を除き、上述した第１の実施形態の半導体装置と同様に構成されている。従って、第２の実施形態の半導体装置によれば、後述する点を除き、上述した第１の実施形態の半導体装置と同様の効果を奏することができる。

図７は第２の実施形態の半導体装置を示した図２と同様の図である。詳細には、図７（Ａ）は樹脂７を取り除いた状態を示した第２の実施形態の半導体装置の平面図、図７（Ｂ）は樹脂７を取り除いた状態を示した第２の実施形態の半導体装置の正面図、図７（Ｃ）は図７（Ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。

図８は図７に示した内部端子１４の部品図である。詳細には、図８（Ａ）は内部端子１４の平面図、図８（Ｂ）は内部端子１４の正面図、図８（Ｃ）は内部端子１４の底面図である。図８において、１４ａ１，１４ａ２，１４ａ３は内部端子１４の上面を示しており、１４ｂ１，１４ｂ１’，１４ｂ２，１４ｂ３は内部端子１４の下面を示している。詳細には、１４ａ１は内部端子１４のうち、半導体素子１（図７参照）と接続される部分の上面を示しており、１４ｂ１，１４ｂ１’は内部端子１４のうち、半導体素子１（図７参照）と接続される部分の下面を示している。１４ａ３は内部端子１４のうち、第２外部端子３（図７参照）と接続される部分の上面を示しており、１４ｂ３は内部端子１４のうち、第２外部端子３（図７参照）と接続される部分の下面を示している。１４ａ２は内部端子１４のうち、上述した２つの部分の間の部分の上面を示しており、１４ｂ２はその部分の下面を示している。

第１の実施形態の半導体装置では、図４に示すように、内部端子４のうち、半導体素子１（図２参照）と接続される部分の下面４ｂ１が平面によって構成されているが、第２の実施形態の半導体装置では、図８に示すように、内部端子１４のうち、半導体素子１（図７参照）と接続される部分の下面１４ｂ１，１４ｂ１’が、平面（１４ｂ１）と、湾曲した凸状面（１４ｂ１’）とによって構成されている。

詳細には、第１の実施形態の半導体装置では、図２および図４に示すように、内部端子４の下面４ｂ１全体が半田５によって覆われると共に、内部端子４の下面４ｂ１全体が４個のバンプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄによって支持されているが、第２の実施形態の半導体装置では、図７および図８に示すように、内部端子１４の下面１４ｂ１，１４ｂ１’全体が半田５によって覆われると共に、内部端子１４の下面１４ｂ１，１４ｂ１’の一部（１４ｂ１’）のみが４個のバンプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄによって支持されている。

換言すれば、第２の実施形態の半導体装置では、図７および図８に示すように、内部端子１４の下面１４ｂ１，１４ｂ１’のうち、半田５によって覆われる領域（１４ｂ１，１４ｂ１’）よりも小さい領域（１４ｂ１’）が下側に突出せしめられ、その突出せしめられた領域（１４ｂ１’）が４個のバンプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄによって支持されている。

つまり、第１の実施形態の半導体装置では、図２（Ｃ）に示すように、４個のバンプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが半導体素子１の上面１ａ（図３参照）上の比較的広い領域の４隅に配置されているのに対し、第２の実施形態の半導体装置では、図７（Ｃ）に示すように、４個のバンプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが半導体素子１の上面１ａ（図３参照）上の比較的狭い領域に密集して配置されている。

そのため、第２の実施形態の半導体装置のように、半導体素子１の上面１ａ（図３参照）上の比較的狭い領域に密集して配置された４個のバンプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄによって内部端子１４の下面１４ｂ１，１４ｂ１’の一部（１４ｂ１’）のみを支持することにより、上面の面積が小さい小型の半導体素子（図示せず）に対して４個のバンプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを配置することが可能になる。

図９は第３から第７の実施形態の半導体装置を示した図２（Ｃ）と同様の図である。詳細には、図９（Ａ）は第３の実施形態の半導体装置を示した図２（Ｃ）と同様の図、図９（Ｂ）は第４の実施形態の半導体装置を示した図２（Ｃ）と同様の図、図９（Ｃ）は第５の実施形態の半導体装置を示した図２（Ｃ）と同様の図、図９（Ｄ）は第６の実施形態の半導体装置を示した図２（Ｃ）と同様の図、図９（Ｅ）は第７の実施形態の半導体装置を示した図２（Ｃ）と同様の図である。

第２の実施形態の半導体装置では、図７（Ｃ）および図８に示すように、内部端子１４の下面１４ｂ１，１４ｂ１’の一部（１４ｂ１’）が方形状に突出せしめられ、その突出せしめられた部分（１４ｂ１’）が４個のバンプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄによって支持されているが、第３の実施形態の半導体装置では、図９（Ａ）に示すように、内部端子２４の下面の一部が円形状に突出せしめられ、その突出せしめられた円形状の部分が４個のバンプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄによって支持されている。

更に、第４の実施形態の半導体装置では、図９（Ｂ）に示すように、内部端子３４の下面の一部が円形状に突出せしめられ、その突出せしめられた円形状の部分が３個のバンプ６ａ，６ｂ，６ｃによって支持されている。つまり、第４の実施形態の半導体装置では、内部端子３４の下面の一部が、３個のバンプ６ａ，６ｂ，６ｃによって３点支持されている。

第１から第４の実施形態の半導体装置では、図２（Ｃ）、図７（Ｃ）、図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示すように、円形状のバンプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄによって内部端子４，１４，２４，３４が支持されているが、第５の実施形態の半導体装置では、図９（Ｃ）に示すように、楕円形状のバンプ４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄによって内部端子４４の下面の一部が支持されている。また、第６の実施形態の半導体装置では、図９（Ｄ）に示すように、方形状のバンプ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄによって内部端子５４の下面の一部が支持されている。

更に、第７の実施形態の半導体装置では、図９（Ｅ）に示すように、く形状の２個のバンプ６６ａ，６６ｂによって内部端子６４の下面の一部が支持されている。詳細には、第７の実施形態の半導体装置では、く形状のバンプ６６ａのうち、図９（Ｅ）の上側の部分と内部端子６４との接点と、図９（Ｅ）の下側の部分と内部端子６４との接点と、く形状のバンプ６６ｂのうち、図９（Ｅ）の上側の部分と内部端子６４との接点と、図９（Ｅ）の下側の部分と内部端子６４との接点とによって、内部端子６４が４点支持されている。

第７の実施形態の半導体装置では、バンプ６６ａ，６６ｂと内部端子６４とが点接触せしめられているが、第８の実施形態の半導体装置では、代わりに、バンプ６６ａ，６６ｂと内部端子６４とを線接触させることも可能である。

第９の実施形態では、上述した第１から第８の実施形態を適宜組み合わせることも可能である。

第１の実施形態の半導体装置を示した図である。第１の実施形態の半導体装置の内部構造を明らかにするために図１に示した第１の実施形態の半導体装置から樹脂７を取り除いた状態を示した図である。図２に示した半導体素子１の部品図である。図２に示した内部端子４の部品図である。図２に示したバンプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの拡大図である。水平面に対して傾斜したバンプの側面６ａ３による楔効果を説明するための図である。第２の実施形態の半導体装置を示した図２と同様の図である。図７に示した内部端子１４の部品図である。第３から第７の実施形態の半導体装置を示した図２（Ｃ）と同様の図である。

符号の説明

１半導体素子
１ａ上面
１ｂ下面
２第１外部端子
３第２外部端子
４内部端子
４ａ１，４ａ２，４ａ３上面
４ｂ１，４ｂ２，４ｂ３下面
５半田
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄバンプ
６ａ１，６ｂ１，６ｃ１，６ｄ１バンプの頂面
６ａ２，６ｂ２，６ｃ２，６ｄ２バンプの底面
６ａ３，６ｂ３，６ｃ３，６ｄ３バンプの側面
７樹脂

Claims

半導体素子の下面と第１外部端子とを半田を介して接続し、
前記半導体素子の上面と第２外部端子とを内部端子および半田を介して接続し、
前記半導体素子と前記内部端子と前記第１外部端子の一部と前記第２外部端子の一部とを樹脂によって封止した半導体装置において、
前記半導体素子の上面上に複数のバンプを配置し、
複数のバンプの表面のうち、バンプの頂面とバンプの底面との間に位置するバンプの側面による楔効果を利用して前記内部端子を支持することにより、前記半導体素子の上面と前記内部端子の下面との間に隙間を形成し、
前記隙間に半田を配置したことを特徴とする半導体装置。
半田よりも溶融温度の高いバンプを用いたことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
前記内部端子の下面のうち、半田によって覆われる領域よりも小さい領域を下側に突出させ、その突出せしめられた領域を前記複数のバンプによって支持することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。
前記複数のバンプによって前記内部端子を３点支持することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置。
く形状のバンプを用いたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置。