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JP6724800B2 - Semiconductor device - Google Patents
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Description

本発明は、複数のリードフレームを有する半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device having a plurality of lead frames.

半導体装置は互いに並んで配置された複数のリードフレームを有する。隣接するリードフレーム間の絶縁距離を確保するために、リードフレーム間に空間が設けられている。半導体チップで発生した熱は、半導体装置の放熱構造により放熱されるが、一部はリードフレームを通じてプリント配線基板に伝達して放熱される。 The semiconductor device has a plurality of lead frames arranged side by side. A space is provided between the lead frames in order to secure an insulation distance between adjacent lead frames. The heat generated in the semiconductor chip is dissipated by the heat dissipating structure of the semiconductor device, but part of it is transferred to the printed wiring board through the lead frame and dissipated.

リードフレームの厚みを増加させると加工が難しくなり、材料費がかさむため、厚みに制限がある。さらに、絶縁距離を確保するためリードフレームの幅も制限を受ける。従って、リードフレームの断面積を十分に確保できないため、リードフレーム自体も発熱する。しかし、リードフレームは表面積が小さくリードフレームからの放熱は限られている。 If the thickness of the lead frame is increased, the processing becomes difficult and the material cost is increased, so that the thickness is limited. Further, the width of the lead frame is also limited to secure the insulation distance. Therefore, since the cross-sectional area of the lead frame cannot be sufficiently secured, the lead frame itself also generates heat. However, the surface area of the lead frame is small and the heat radiation from the lead frame is limited.

半導体チップの熱がリードフレームを通じてプリント配線基板に伝達されプリント配線基板上のパターンから気中に放熱される。しかし、放熱のためにプリント配線基板のパターン面積を大きくすると、配線インダクタンスの増加を招くこともあった。また、リードフレームの断面積を十分に確保できないことによるインダクタンスも無視できない。 The heat of the semiconductor chip is transferred to the printed wiring board through the lead frame and radiated into the air from the pattern on the printed wiring board. However, increasing the pattern area of the printed wiring board for heat dissipation may cause an increase in wiring inductance. In addition, the inductance due to the insufficient cross-sectional area of the lead frame cannot be ignored.

リードフレームの断面積及び表面積を拡大して放熱性を向上できれば、半導体チップ及びリードフレームの温度上昇が抑えられる。これにより、プリント配線基板上のパターン面積を削減しプリント配線基板上の部品実装密度を上げることができる。さらに、半導体装置の温度上昇が抑えられることから、半導体装置の放熱を主に司る放熱フィンの削減などが可能になる。しかし、リードフレームの表面積を広くすると、リードフレーム間の距離を確保するためにリードフレームのピッチが大きくなり、半導体装置の大型化を招く。そこで、リードフレームの一部の幅を大きくして放熱性を向上させ、かつ絶縁距離が広がるようにねじり加工した半導体装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 If the cross-sectional area and surface area of the lead frame can be increased to improve heat dissipation, the temperature rise of the semiconductor chip and the lead frame can be suppressed. As a result, the pattern area on the printed wiring board can be reduced and the component mounting density on the printed wiring board can be increased. Further, since the temperature rise of the semiconductor device is suppressed, it is possible to reduce the number of heat radiation fins mainly responsible for heat radiation of the semiconductor device. However, when the surface area of the lead frame is widened, the pitch of the lead frame is increased in order to secure the distance between the lead frames, which leads to an increase in the size of the semiconductor device. Therefore, a semiconductor device has been proposed in which the width of a part of the lead frame is increased to improve the heat dissipation and the twisting process is performed so that the insulation distance is widened (for example, refer to Patent Document 1).

特開平5−326796号公報JP-A-5-326796

しかし、リードフレームを曲げるだけでなく、ねじり加工も行うため、リードフレームに実装されている半導体チップの破壊及び特性変化を招くという問題があった。 However, since the lead frame is not only bent but also twisted, there is a problem that the semiconductor chip mounted on the lead frame is destroyed and the characteristics are changed.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は放熱性を向上させつつ、リードフレーム間の絶縁距離を確保し、半導体チップの破壊及び特性変化を防ぐことができる半導体装置を得るものである。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to improve heat dissipation while ensuring an insulation distance between lead frames and preventing destruction and characteristic changes of a semiconductor chip. A semiconductor device capable of being obtained.

本発明に係る半導体装置は、半導体チップと、前記半導体チップが実装されたインナーリードと、前記インナーリードに対して曲げ加工されたアウターリードとを有し、互いに並んで配置された複数のリードフレームと、前記半導体チップと前記インナーリードを封止する封止材と、前記アウターリードと接続されたプリント配線基板とを備え、前記アウターリードは、前記インナーリードに連結された根元部よりも幅が広い幅広部を有し、隣接する前記リードフレームの前記幅広部の間の絶縁距離が広がるように前記アウターリードはねじり加工され、前記インナーリードは前記アウターリードの前記根元部に対して沈んでおり、前記幅広部は前記アウターリードの先端部まで設けられ、前記プリント配線基板を貫通してはんだ付けされていることを特徴とする。 A semiconductor device according to the present invention includes a semiconductor chip, an inner lead on which the semiconductor chip is mounted, and an outer lead formed by bending the inner lead, and a plurality of lead frames arranged side by side. A sealing material that seals the semiconductor chip and the inner leads, and a printed wiring board connected to the outer leads, the outer leads having a width wider than a root portion connected to the inner leads. a wide wide portion, said wide portion the outer lead so as insulation distance spread between the lead frame adjacent the twisting process, the inner lead is sunk with respect to said root portion of said outer leads The wide portion is provided up to the tip of the outer lead and is soldered by penetrating the printed wiring board .

本発明では、アウターリードに幅広部を設けることにより放熱性を向上させることができる。また、アウターリードをねじり加工することにより、リードフレーム間の絶縁距離を確保することができる。また、インナーリードがアウターリードの根元部に対して沈んでいるため、アウターリードを曲げ加工及びねじり加工する際に生じる応力による半導体チップの破壊及び特性変化を防ぐことができる。 In the present invention, the heat dissipation can be improved by providing the outer lead with the wide portion. Also, by twisting the outer leads, it is possible to secure an insulation distance between the lead frames. Further, since the inner lead is sunk with respect to the root part of the outer lead, it is possible to prevent the semiconductor chip from being broken and the characteristic change due to the stress generated when the outer lead is bent and twisted.

本発明の実施の形態1に係る半導体装置を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1に係る半導体装置のリードフォーミング前の状態を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a state before lead forming of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1に係る半導体装置のリードフォーミング前の状態を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state before lead forming of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1に係る半導体装置のリードフォーミングの様子を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state of lead forming of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. 比較例に係る半導体装置のリードフォーミング前の状態を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing a state before lead forming of a semiconductor device according to a comparative example. 比較例に係る半導体装置のリードフォーミング前の状態を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state before lead forming of a semiconductor device according to a comparative example. 比較例に係る半導体装置のリードフォーミングの様子を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state of lead forming of a semiconductor device according to a comparative example. 本発明の実施の形態2に係る半導体装置を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態2に係る半導体装置のリードフォーミング前の状態を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a state before lead forming of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態2に係る半導体装置のリードフォーミング前の状態を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state before lead forming of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態2に係る半導体装置のリードフォーミングの様子を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state of lead forming of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態3に係る半導体装置を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態3に係る半導体装置のリードフォーミング前の状態を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing a state before lead forming of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態3に係る半導体装置のリードフォーミング前の状態を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state before lead forming of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態3に係る半導体装置のリードフォーミングの様子を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state of lead forming of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態4に係る半導体装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the semiconductor device which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4に係る半導体装置を示す側面図である。It is a side view which shows the semiconductor device which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4に係る半導体装置のリードフォーミング前の状態を示す平面図である。FIG. 13 is a plan view showing a state before lead forming of the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態4に係る半導体装置のリードフォーミング前の状態を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state before lead forming of the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態4に係る半導体装置のリードフォーミングの様子を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state of lead forming of the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態4に係る半導体装置のリードフォーミングの様子を示す側面図である。FIG. 11 is a side view showing a state of lead forming of the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態5に係る半導体装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the semiconductor device which concerns on Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態5に係る半導体装置を示す側面図である。It is a side view which shows the semiconductor device which concerns on Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態5に係る半導体装置のリードフォーミング前の状態を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing a state before lead forming of the semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態5に係る半導体装置のリードフォーミング前の状態を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state before lead forming of the semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態5に係る半導体装置のリードフォーミングの様子を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state of lead forming of the semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態5に係る半導体装置のリードフォーミングの様子を示す側面図である。FIG. 13 is a side view showing a state of lead forming of the semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention.

本発明の実施の形態に係る半導体装置について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。 A semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and repeated description may be omitted.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置を示す断面図である。図2は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置のリードフォーミング前の状態を示す平面図である。図3は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置のリードフォーミング前の状態を示す断面図である。図4は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置のリードフォーミングの様子を示す断面図である。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing a state before lead forming of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a sectional view showing a state before lead forming of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a sectional view showing a state of lead forming of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

複数のリードフレーム1が互いに並んで配置されている。各リードフレーム1は、半導体チップ2が実装されたインナーリード1aと、インナーリード1aに対して曲げ加工されたアウターリード1bとを有する。半導体チップ2は、MOSFET、SBD、IGBT又はPNダイオードなどの電力用半導体素子である。 A plurality of lead frames 1 are arranged side by side. Each lead frame 1 has an inner lead 1a on which the semiconductor chip 2 is mounted, and an outer lead 1b that is formed by bending the inner lead 1a. The semiconductor chip 2 is a power semiconductor element such as MOSFET, SBD, IGBT or PN diode.

モールド樹脂などの封止材3が半導体チップ2とインナーリード1aを完全に封止する。アウターリード1bの先端部がプリント配線基板4を貫通し、プリント配線基板4の裏面がアウターリード1bとはんだ5により接続されている。 A sealing material 3 such as a molding resin completely seals the semiconductor chip 2 and the inner leads 1a. The tip of the outer lead 1b penetrates the printed wiring board 4, and the back surface of the printed wiring board 4 is connected to the outer lead 1b by the solder 5.

図2に示すように、打ち抜き形成したアウターリード1bは、インナーリード1aに連結された根元部よりも幅が広い幅広部6を有する。この幅広部6が隣接するリードフレーム1の間の空間に存在するため、隣接するリードフレーム1の間に十分な絶縁距離を確保できていない。 As shown in FIG. 2, the punched outer lead 1b has a wide portion 6 wider than the root portion connected to the inner lead 1a. Since the wide portion 6 exists in the space between the adjacent lead frames 1, a sufficient insulating distance cannot be secured between the adjacent lead frames 1.

そこで、図4に示すように、隣接するリードフレーム1の幅広部6の間の絶縁距離が広がるようにアウターリード1bがねじり加工される。ここでは、アウターリード1bをインナーリード1aに対して90度ねじっているが、十分な絶縁距離を確保できればねじり角度は90度に限らない。 Therefore, as shown in FIG. 4, the outer lead 1b is twisted so that the insulation distance between the wide portions 6 of the adjacent lead frames 1 is increased. Here, the outer lead 1b is twisted by 90 degrees with respect to the inner lead 1a, but the twist angle is not limited to 90 degrees as long as a sufficient insulation distance can be secured.

インナーリード1aは、アウターリード1bの根元部に対して沈み込んだ沈め部7を有する。このインナーリード1aの沈め部7に半導体チップ2が実装されている。 The inner lead 1a has a sunk portion 7 that is sunk into the root portion of the outer lead 1b. The semiconductor chip 2 is mounted on the submerged portion 7 of the inner lead 1a.

続いて、本実施の形態の効果を比較例と比較して説明する。図5は、比較例に係る半導体装置のリードフォーミング前の状態を示す平面図である。図6は、比較例に係る半導体装置のリードフォーミング前の状態を示す断面図である。図7は、比較例に係る半導体装置のリードフォーミングの様子を示す断面図である。 Next, the effect of this embodiment will be described in comparison with a comparative example. FIG. 5 is a plan view showing a state before lead forming of the semiconductor device according to the comparative example. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state of the semiconductor device according to the comparative example before lead forming. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state of lead forming of a semiconductor device according to a comparative example.

比較例では幅広部6が設けられていない。比較例でも封止材3で完全に覆われたインナーリード1aは絶縁距離を確保できるため、ピッチを小さくできる。しかし、封止材3の外部は距離を取る必要があり、アウターリード1bの間を打ち抜いて十分な空間を設ける必要がある。このため、装置が大型化し、リードフレームのピッチが拡大する。また、リードフレーム1の表面積が小さくリードフレーム1からの放熱は限られている。半導体チップ2の発熱の一部及びリードフレーム1自身の発熱は、リードフレーム1を通じてプリント配線基板4上に形成された配線パターンに伝達され、配線パターンから空気中に放熱される。しかし、放熱のためにプリント配線基板4のパターン面積を大きくすると、配線インダクタンスの増加を招く。また、リードフレーム1の断面積を十分に確保できないことによるインダクタンスも無視できない。 In the comparative example, the wide portion 6 is not provided. In the comparative example as well, the inner leads 1a completely covered with the sealing material 3 can secure the insulation distance, so that the pitch can be reduced. However, it is necessary to take a distance outside the sealing material 3, and it is necessary to punch out between the outer leads 1b to provide a sufficient space. As a result, the size of the device is increased and the pitch of the lead frame is increased. Further, the surface area of the lead frame 1 is small and the heat radiation from the lead frame 1 is limited. Part of the heat generated by the semiconductor chip 2 and the heat generated by the lead frame 1 itself are transmitted to the wiring pattern formed on the printed wiring board 4 through the lead frame 1 and radiated from the wiring pattern to the air. However, increasing the pattern area of the printed wiring board 4 for heat dissipation causes an increase in wiring inductance. In addition, the inductance due to the insufficient cross-sectional area of the lead frame 1 cannot be ignored.

これに対して、本実施の形態では、アウターリード1bに幅広部6を設けることにより、リードフレーム1の表面積が増大するため、リードフレーム1からの放熱が増加し、半導体チップ2及びリードフレーム1の温度上昇を低減することができる。さらに、リードフレーム1の断面積の増大によってリードフレーム1自体の発熱も低減する。よって、装置の大型化及びリードフレームのピッチ拡大をすることなく、放熱性を向上させることができる。また、アウターリード1bをねじり加工することにより、リードフレーム1間の絶縁距離を確保することができる。 On the other hand, in the present embodiment, by providing the wide portion 6 on the outer lead 1b, the surface area of the lead frame 1 is increased, so that the heat radiation from the lead frame 1 is increased, and the semiconductor chip 2 and the lead frame 1 are increased. The temperature rise can be reduced. Furthermore, the increase in the cross-sectional area of the lead frame 1 reduces the heat generation of the lead frame 1 itself. Therefore, the heat dissipation can be improved without increasing the size of the device and increasing the pitch of the lead frame. Further, by twisting the outer leads 1b, it is possible to secure an insulation distance between the lead frames 1.

また、インナーリード1aは、アウターリード1bの根元部に対して沈んでいる。これにより、アウターリード1bを曲げ加工及びねじり加工する際に生じる応力による半導体チップ2の破壊及び特性変化を防ぐことができる。 Further, the inner lead 1a is sunk with respect to the root portion of the outer lead 1b. As a result, it is possible to prevent the semiconductor chip 2 from being destroyed and its characteristics changed due to the stress generated when the outer lead 1b is bent and twisted.

また、プリント配線基板4の温度上昇も低減できるため、プリント配線基板4に搭載されている部品密集度を向上させることができ、基板寸法の削減が可能となる。これにより、プリント配線基板4上の配線パターンを通電に必要な配線パターンのみにできるため、配線パターンに生じる寄生容量又は寄生インダクタンスを低減させることができる。 Further, since the temperature rise of the printed wiring board 4 can be reduced, the density of the components mounted on the printed wiring board 4 can be improved, and the board size can be reduced. As a result, the wiring pattern on the printed wiring board 4 can be made to be only the wiring pattern required for energization, so that the parasitic capacitance or parasitic inductance generated in the wiring pattern can be reduced.

また、幅広部6はプリント配線基板4の貫通穴より大きく、ストッパ機能を有するため、プリント配線基板4と封止材3との距離を確保することができる。従って、専用ストッパ又はストッパ形状電極端子が不要となる。 Further, since the wide portion 6 is larger than the through hole of the printed wiring board 4 and has a stopper function, the distance between the printed wiring board 4 and the sealing material 3 can be secured. Therefore, a dedicated stopper or stopper-shaped electrode terminal becomes unnecessary.

実施の形態2.
図8は、本発明の実施の形態2に係る半導体装置を示す断面図である。図9は、本発明の実施の形態2に係る半導体装置のリードフォーミング前の状態を示す平面図である。図10は、本発明の実施の形態2に係る半導体装置のリードフォーミング前の状態を示す断面図である。図11は、本発明の実施の形態2に係る半導体装置のリードフォーミングの様子を示す断面図である。
Embodiment 2.
FIG. 8 is a sectional view showing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a plan view showing a state before lead forming of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state before lead forming of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 11 is a sectional view showing a state of lead forming of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

本実施の形態では、曲げ加工及びねじり加工の起点となるアウターリード1bの根元部にくびれ8が設けられている。これにより、より小さな力で曲げ加工及びねじり加工を行うことができるため、半導体チップ2及び封止材3への応力を緩和することができる。その他の構成及び効果は実施の形態1と同様である。 In the present embodiment, a constriction 8 is provided at the root of the outer lead 1b, which is the starting point for bending and twisting. As a result, bending and twisting can be performed with a smaller force, so that stress on the semiconductor chip 2 and the sealing material 3 can be relieved. Other configurations and effects are similar to those of the first embodiment.

実施の形態3.
図12は、本発明の実施の形態3に係る半導体装置を示す断面図である。図13は、本発明の実施の形態3に係る半導体装置のリードフォーミング前の状態を示す平面図である。図14は、本発明の実施の形態3に係る半導体装置のリードフォーミング前の状態を示す断面図である。図15は、本発明の実施の形態3に係る半導体装置のリードフォーミングの様子を示す断面図である。
Embodiment 3.
FIG. 12 is a sectional view showing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. FIG. 13 is a plan view showing a state before lead forming of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. FIG. 14 is a sectional view showing a state before lead forming of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. FIG. 15 is a sectional view showing a state of lead forming of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

本実施の形態では、幅広部6がアウターリード1bの先端部まで設けられ、アウターリード1bの幅が一定になっている。この幅広部6がプリント配線基板4を貫通してはんだ付けされている。これにより、はんだ付け面積を大きくすることができるため、リードフレーム1からプリント配線基板4への熱伝達を向上させることができる。 In the present embodiment, the wide portion 6 is provided up to the tip of the outer lead 1b, and the width of the outer lead 1b is constant. The wide portion 6 penetrates the printed wiring board 4 and is soldered. As a result, the soldering area can be increased, so that heat transfer from the lead frame 1 to the printed wiring board 4 can be improved.

実施の形態4.
図16は、本発明の実施の形態4に係る半導体装置を示す断面図である。図17は、本発明の実施の形態4に係る半導体装置を示す側面図である。図18は、本発明の実施の形態4に係る半導体装置のリードフォーミング前の状態を示す平面図である。図19は、本発明の実施の形態4に係る半導体装置のリードフォーミング前の状態を示す断面図である。図20は、本発明の実施の形態4に係る半導体装置のリードフォーミングの様子を示す断面図である。図21は、本発明の実施の形態4に係る半導体装置のリードフォーミングの様子を示す側面図である。
Fourth Embodiment
FIG. 16 is a sectional view showing a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 17 is a side view showing a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 18 is a plan view showing a state before lead forming of the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 19 is a sectional view showing a state before lead forming of the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 20 is a sectional view showing a state of lead forming of the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 21 is a side view showing a state of lead forming of the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention.

本実施の形態では、アウターリード1bの先端部がプリント配線基板4を貫通してプリント配線基板4の裏面にはんだ5により接続されている。そして、幅広部6の一部が折り曲げられてプリント配線基板4の表面にはんだ9により接続されている。これにより、プリント配線基板4の裏面だけでなく、表面もリードフレーム1に電気的かつ熱的に結合することができる。従って、半導体チップ2で発生した熱を効率的にプリント配線基板4に伝えることができる。また、幅広部6はプリント配線基板4の貫通穴より大きく、実施の形態1と同様にストッパ機能を有するため、プリント配線基板4と封止材3との距離を確保することができる。 In the present embodiment, the tips of the outer leads 1b penetrate the printed wiring board 4 and are connected to the back surface of the printed wiring board 4 by the solder 5. Then, a part of the wide portion 6 is bent and connected to the surface of the printed wiring board 4 by solder 9. As a result, not only the back surface of the printed wiring board 4 but also the front surface thereof can be electrically and thermally coupled to the lead frame 1. Therefore, the heat generated in the semiconductor chip 2 can be efficiently transmitted to the printed wiring board 4. Further, since the wide portion 6 is larger than the through hole of the printed wiring board 4 and has a stopper function as in the first embodiment, the distance between the printed wiring board 4 and the sealing material 3 can be secured.

実施の形態5.
図22は、本発明の実施の形態5に係る半導体装置を示す断面図である。図23は、本発明の実施の形態5に係る半導体装置を示す側面図である。図24は、本発明の実施の形態5に係る半導体装置のリードフォーミング前の状態を示す平面図である。図25は、本発明の実施の形態5に係る半導体装置のリードフォーミング前の状態を示す断面図である。図26は、本発明の実施の形態5に係る半導体装置のリードフォーミングの様子を示す断面図である。図27は、本発明の実施の形態5に係る半導体装置のリードフォーミングの様子を示す側面図である。
Embodiment 5.
22 is a sectional view showing a semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 23 is a side view showing a semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 24 is a plan view showing a state before lead forming of the semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 25 is a sectional view showing a state before lead forming of the semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 26 is a sectional view showing a state of lead forming of the semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 27 is a side view showing a state of lead forming of the semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention.

本実施の形態では、アウターリード1bの先端部が折り曲げられてプリント配線基板4の表面にはんだ9により接続されている。これにより面実装が可能となり、リードフレーム1からプリント配線基板4への熱伝達を向上させることができる。 In the present embodiment, the tips of the outer leads 1b are bent and connected to the surface of the printed wiring board 4 by solder 9. As a result, surface mounting becomes possible, and heat transfer from the lead frame 1 to the printed wiring board 4 can be improved.

なお、半導体チップ2は、珪素によって形成されたものに限らず、珪素に比べてバンドギャップが大きいワイドバンドギャップ半導体によって形成されたものでもよい。ワイドバンドギャップ半導体は、例えば、炭化珪素、窒化ガリウム系材料、又はダイヤモンドである。このようなワイドバンドギャップ半導体によって形成された半導体チップ2は、耐電圧性と許容電流密度が高いため、小型化できる。この小型化された半導体チップ2を用いることで、この半導体チップ2を組み込んだ半導体装置も小型化できる。また、半導体チップ2の耐熱性が高いため、ヒートシンクの放熱フィンを小型化でき、水冷部を空冷化できるので、半導体装置を更に小型化できる。また、半導体チップ2の電力損失が低く高効率であるため、半導体装置を高効率化できる。 The semiconductor chip 2 is not limited to one formed of silicon, but may be formed of a wide bandgap semiconductor having a bandgap larger than that of silicon. The wide band gap semiconductor is, for example, silicon carbide, a gallium nitride-based material, or diamond. The semiconductor chip 2 formed of such a wide bandgap semiconductor has high withstand voltage and high allowable current density, and thus can be downsized. By using this miniaturized semiconductor chip 2, the semiconductor device incorporating this semiconductor chip 2 can also be miniaturized. Further, since the semiconductor chip 2 has high heat resistance, the heat radiation fins of the heat sink can be downsized, and the water-cooled portion can be air-cooled, so that the semiconductor device can be further downsized. Moreover, since the power loss of the semiconductor chip 2 is low and the efficiency is high, the efficiency of the semiconductor device can be improved.

1 リードフレーム、1a インナーリード、1b アウターリード、2 半導体チップ、3 封止材、4 プリント配線基板、6 幅広部、7 沈め部、8 くびれ 1 lead frame, 1a inner lead, 1b outer lead, 2 semiconductor chip, 3 sealing material, 4 printed wiring board, 6 wide part, 7 submerged part, 8 constriction

Claims (7)

半導体チップと、
前記半導体チップが実装されたインナーリードと、前記インナーリードに対して曲げ加工されたアウターリードとを有し、互いに並んで配置された複数のリードフレームと、
前記半導体チップと前記インナーリードを封止する封止材と、
前記アウターリードと接続されたプリント配線基板とを備え、
前記アウターリードは、前記インナーリードに連結された根元部よりも幅が広い幅広部を有し、
隣接する前記リードフレームの前記幅広部の間の絶縁距離が広がるように前記アウターリードはねじり加工され、
前記インナーリードは前記アウターリードの前記根元部に対して沈んでおり、
前記幅広部は前記アウターリードの先端部まで設けられ、前記プリント配線基板を貫通してはんだ付けされていることを特徴とする半導体装置。
A semiconductor chip,
A plurality of lead frames each having an inner lead on which the semiconductor chip is mounted and an outer lead that is bent with respect to the inner lead, and arranged side by side with each other;
A sealing material that seals the semiconductor chip and the inner lead,
A printed wiring board connected to the outer lead,
The outer lead has a wide portion that is wider than a root portion connected to the inner lead,
The outer leads are twisted so that the insulation distance between the wide portions of the adjacent lead frames is increased,
The inner lead is sunk with respect to the root portion of the outer lead ,
The semiconductor device, wherein the wide portion is provided up to the tip of the outer lead and is soldered through the printed wiring board .
半導体チップと、 A semiconductor chip,
前記半導体チップが実装されたインナーリードと、前記インナーリードに対して曲げ加工されたアウターリードとを有し、互いに並んで配置された複数のリードフレームと、 A plurality of lead frames each having an inner lead on which the semiconductor chip is mounted and an outer lead that is bent with respect to the inner lead, and arranged side by side with each other;
前記半導体チップと前記インナーリードを封止する封止材と、 A sealing material that seals the semiconductor chip and the inner lead,
前記アウターリードと接続されたプリント配線基板とを備え、 A printed wiring board connected to the outer lead,
前記アウターリードは、前記インナーリードに連結された根元部よりも幅が広い幅広部を有し、 The outer lead has a wide portion that is wider than a root portion connected to the inner lead,
隣接する前記リードフレームの前記幅広部の間の絶縁距離が広がるように前記アウターリードはねじり加工され、 The outer leads are twisted so that the insulation distance between the wide portions of the adjacent lead frames is increased,
前記インナーリードは前記アウターリードの前記根元部に対して沈んでおり、 The inner lead is sunk with respect to the root portion of the outer lead,
前記アウターリードの先端部が前記プリント配線基板を貫通して前記プリント配線基板の裏面にはんだ付けされ、 The tip of the outer lead penetrates the printed wiring board and is soldered to the back surface of the printed wiring board,
前記幅広部の一部が折り曲げられて前記プリント配線基板の表面にはんだ付けされていることを特徴とする半導体装置。 A semiconductor device, wherein a part of the wide portion is bent and soldered to the surface of the printed wiring board.
半導体チップと、 A semiconductor chip,
前記半導体チップが実装されたインナーリードと、前記インナーリードに対して曲げ加工されたアウターリードとを有し、互いに並んで配置された複数のリードフレームと、 A plurality of lead frames each having an inner lead on which the semiconductor chip is mounted and an outer lead that is bent with respect to the inner lead, and arranged side by side with each other;
前記半導体チップと前記インナーリードを封止する封止材と、 A sealing material that seals the semiconductor chip and the inner lead,
前記アウターリードと接続されたプリント配線基板とを備え、 A printed wiring board connected to the outer lead,
前記アウターリードは、前記インナーリードに連結された根元部よりも幅が広い幅広部を有し、 The outer lead has a wide portion that is wider than a root portion connected to the inner lead,
隣接する前記リードフレームの前記幅広部の間の絶縁距離が広がるように前記アウターリードはねじり加工され、 The outer leads are twisted so that the insulation distance between the wide portions of the adjacent lead frames is increased,
前記インナーリードは前記アウターリードの前記根元部に対して沈んでおり、 The inner lead is sunk with respect to the root portion of the outer lead,
前記アウターリードの先端部が折り曲げられて前記プリント配線基板にはんだ付けされていることを特徴とする半導体装置。 A semiconductor device, wherein the outer leads are bent at their tips and soldered to the printed wiring board.
半導体チップと、
前記半導体チップが実装されたインナーリードと、前記インナーリードに対して曲げ加工されたアウターリードとを有し、互いに並んで配置された複数のリードフレームと、
前記半導体チップと前記インナーリードを封止する封止材と、
前記アウターリードと接続されたプリント配線基板とを備え、
前記アウターリードは、前記インナーリードに連結された根元部よりも幅が広い幅広部を有し、
隣接する前記リードフレームの前記幅広部の間の絶縁距離が広がるように前記アウターリードはねじり加工され、
前記アウターリードの前記根元部にくびれが設けられ
前記幅広部は前記アウターリードの先端部まで設けられ、前記プリント配線基板を貫通してはんだ付けされていることを特徴とする半導体装置。
A semiconductor chip,
A plurality of lead frames each having an inner lead on which the semiconductor chip is mounted and an outer lead bent to the inner lead, and arranged side by side with each other;
A sealing material that seals the semiconductor chip and the inner lead,
A printed wiring board connected to the outer lead,
The outer lead has a wide portion that is wider than a root portion connected to the inner lead,
The outer leads are twisted so that the insulation distance between the wide portions of the adjacent lead frames is increased,
A constriction is provided at the base of the outer lead ,
The semiconductor device, wherein the wide portion is provided up to the tip of the outer lead and is soldered through the printed wiring board .
半導体チップと、 A semiconductor chip,
前記半導体チップが実装されたインナーリードと、前記インナーリードに対して曲げ加工されたアウターリードとを有し、互いに並んで配置された複数のリードフレームと、 A plurality of lead frames each having an inner lead on which the semiconductor chip is mounted and an outer lead that is bent with respect to the inner lead, and arranged side by side with each other;
前記半導体チップと前記インナーリードを封止する封止材と、 A sealing material that seals the semiconductor chip and the inner lead,
前記アウターリードと接続されたプリント配線基板とを備え、 A printed wiring board connected to the outer lead,
前記アウターリードは、前記インナーリードに連結された根元部よりも幅が広い幅広部を有し、 The outer lead has a wide portion that is wider than a root portion connected to the inner lead,
隣接する前記リードフレームの前記幅広部の間の絶縁距離が広がるように前記アウターリードはねじり加工され、 The outer leads are twisted so that the insulation distance between the wide portions of the adjacent lead frames is increased,
前記アウターリードの前記根元部にくびれが設けられ、 A constriction is provided at the base of the outer lead,
前記アウターリードの先端部が前記プリント配線基板を貫通して前記プリント配線基板の裏面にはんだ付けされ、 The tip of the outer lead penetrates the printed wiring board and is soldered to the back surface of the printed wiring board,
前記幅広部の一部が折り曲げられて前記プリント配線基板の表面にはんだ付けされていることを特徴とする半導体装置。 A semiconductor device, wherein a part of the wide portion is bent and soldered to the surface of the printed wiring board.
半導体チップと、 A semiconductor chip,
前記半導体チップが実装されたインナーリードと、前記インナーリードに対して曲げ加工されたアウターリードとを有し、互いに並んで配置された複数のリードフレームと、 A plurality of lead frames each having an inner lead on which the semiconductor chip is mounted and an outer lead that is bent with respect to the inner lead, and arranged side by side with each other;
前記半導体チップと前記インナーリードを封止する封止材と、 A sealing material that seals the semiconductor chip and the inner lead,
前記アウターリードと接続されたプリント配線基板とを備え、 A printed wiring board connected to the outer lead,
前記アウターリードは、前記インナーリードに連結された根元部よりも幅が広い幅広部を有し、 The outer lead has a wide portion that is wider than a root portion connected to the inner lead,
隣接する前記リードフレームの前記幅広部の間の絶縁距離が広がるように前記アウターリードはねじり加工され、 The outer leads are twisted so that the insulation distance between the wide portions of the adjacent lead frames is increased,
前記アウターリードの前記根元部にくびれが設けられ、 A constriction is provided at the base of the outer lead,
前記アウターリードの先端部が折り曲げられて前記プリント配線基板にはんだ付けされていることを特徴とする半導体装置。 A semiconductor device, wherein the outer leads are bent at their tips and soldered to the printed wiring board.
前記半導体チップはワイドバンドギャップ半導体によって形成されていることを特徴とする請求項1〜の何れか1項に記載の半導体装置。 The semiconductor chip is a semiconductor device according to any one of claim 1 to 6, characterized in that it is formed by a wide band gap semiconductor.
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