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発明の名称 半導体装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−29429
公開日 平成6年(1994)2月4日
出願番号 特願平4−179574
出願日 平成4年(1992)7月7日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】秋田 収喜
発明者 金本 光一 / 増田 正親
要約 目的
封止体6の外部に外部リード31が配列された半導体装置1において、実装基板の実装面に横型実装方式、縦型実装方式のいずれの方式でも実装ができ、実装基板の実装面での実装密度を向上する。また、実装基板の実装面おいて、隣接する半導体装置の間若しくは積層された半導体装置の間の無駄な空き空間を廃止し、実装密度を向上する。

構成
半導体装置1において、外部リード31が封止体6の3つの表面に沿って引き回されるとともに、外部リード31の表面の高さが封止体6の表面の高さと同一か又は低く構成される。
特許請求の範囲
【請求項1】 封止体の内部に封止される半導体ペレットの外部端子、前記封止体の外部に配列される外部リードの夫々が電気的に接続される樹脂封止型半導体装置において、前記外部リードが、前記封止体の第1主面からこの封止体の第1主面と対向する第2主面まで、前記封止体の第1主面と第2主面との間の第3主面に沿って引き回されるとともに、前記外部リードの表面の高さが、前記封止体の前記外部リードが引き回された領域以外の主面の高さと同一か又は前記封止体の前記外部リードが引き回された領域以外の主面の高さに比べて低く構成されたことを特徴とする半導体装置。
【請求項2】 前記半導体装置は半導体ペレットを樹脂封止体で封止する樹脂封止型半導体装置であることを特徴とする請求項1に記載される半導体装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に関し、特に、高密度実装に好適な半導体装置に適用して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】特願平1−334137号(出願日 平成1年12月22日)に高密度実装に好適な樹脂封止型半導体装置の開示がある。
【0003】この樹脂封止型半導体装置は、半導体ペレットが封止された樹脂封止体の一側面に複数本の外部リードを配列し、樹脂封止体の前記一側面と対向する他の一側面に放熱板を突出させる。半導体ペレットの素子形成面にはDRAM(ynamicandom ccess emory)が搭載される。複数本の外部リードの一端の夫々は樹脂封止体の内部の内部リードを通して半導体ペレットの複数個の外部端子(ボンディングパッド)の夫々に個々に電気的に接続される。複数本の外部リードの他端の夫々は樹脂封止体の上面からこの樹脂封止体の側面に沿って裏面に折り返し引き回される。
【0004】この樹脂封止型半導体装置は、面実装構造で構成され、プリント配線基板等の実装基板表面上に複数個重ね合わせ、メモリモジュールとして実装でき、非常に高い実装密度が得られる。しかも、個々の樹脂封止型半導体装置は、放熱板を有しているので、メモリモジュールとしての放熱効果にも優れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしなから、本発明者は、前述の樹脂封止型半導体装置において、以下の点についての配慮がなされていないことを見出した。
【0006】(1)前記樹脂封止型半導体装置は、DIP構造やSOP構造と同様に、樹脂封止体の内部の半導体ペレットの素子形成面又は裏面を実装基板の表面と対向させ、半導体ペレットの厚さ方向と実装基板の厚さ方向を一致させ、実装基板表面上に実装される。つまり、前記樹脂封止型半導体装置は、実装基板表面と一致する横方向に樹脂封止体が長く、実装基板表面に垂直な縦方向に樹脂封止体が短くなる、所謂横型実装方式で実装される。この樹脂封止型半導体装置は縦方向に複数個重ね合される。
【0007】しかしながら、前記樹脂封止型半導体装置は実装基板表面への実装方式が横型実装方式に一義的に決まっているので、実装基板表面と一致する横方向に空き空間がなく、縦方向には空き空間が存在する装置への組み込みができないという制約が発生する。換言すれば、無理に装置に組み込む場合には、装置の内部に無駄な空き空間が発生し、結果的に実装基板表面での樹脂封止型半導体装置の実装密度が低下する。
【0008】(2)前記樹脂封止型半導体装置は樹脂封止体の外部に外部リードが突出し、この外部リードの突出した分、実装基板表面での複数個の樹脂封止型半導体装置の間に無駄な空き空間が発生し、実装基板表面での樹脂封止型半導体装置の実装密度が低下する。
【0009】(3)前記樹脂封止型半導体装置は、樹脂封止体の外部に外部リードが突出しているので、この突出した外部リードに外部応力が加わりやすく、外部リードの成型形状に折れや曲がりが発生しやすい。
【0010】本発明の目的は、以下の通りである。
【0011】(1)封止体の外部に外部リードが配列された半導体装置において、実装基板の実装面に横型実装方式、縦型実装方式のいずれの方式でも実装ができ、実装基板の実装面での実装密度を向上する。
【0012】(2)前記目的(1)を達成するとともに、実装基板の実装面において、隣接する半導体装置の間若しくは積層された半導体装置の間の無駄な空き空間を廃止し、実装密度を向上する。
【0013】(3)前記目的(2)を達成するとともに、前記半導体装置の外部リードの損傷を防止する。
【0014】本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【0015】
【課題を解決するための手段】本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記のとおりである。
【0016】封止体の内部に封止される半導体ペレットの外部端子、前記封止体の外部に配列される外部リードの夫々が電気的に接続される樹脂封止型半導体装置において、前記外部リードが、前記封止体の第1主面からこの封止体の第1主面と対向する第2主面まで、前記封止体の第1主面と第2主面との間の第3主面に沿って引き回されるとともに、前記外部リードの表面の高さが、前記封止体の前記外部リードが引き回された領域以外の主面の高さと同一か又は前記封止体の前記外部リードが引き回された領域以外の主面の高さに比べて低く構成される。
【0017】
【作用】上述した手段によれば、前記半導体装置において、以下の作用効果がある。
(1)前記封止体の第1主面、第2主面、第3主面のいずれかに引き回された外部リードをいずれかの主面において実装基板に電気的に接続し、縦型実装方式、横型実装方式のいずれの方式でも前記半導体装置を前記実装基板に実装できるので、いずれかの用途に応じて前記半導体装置を実装でき、前記実装基板の実装面での無駄な空間を排除し、前記実装基板の実装面での半導体装置の実装密度を向上できる。
(2)前記封止体の第1主面若しくは第2主面に引き回された外部リードをいずれかの主面において実装基板に電気的に接続し、この実装基板に縦型実装方式、横型実装方式のいずれかの方式で前記半導体装置を実装した状態において、前記封止体の第3主面に横方向、縦方向のいずれかの方向に他の半導体装置を相互に電気的に接続した状態で積層し実装できる。また、前記封止体の第3主面に引き回された外部リードを実装基板にその主面において電気的に接続し、この実装基板に横型実装方式、縦型実装方式のいずれかの方式で前記半導体装置を実装した状態において、前記封止体の第1主面若しくは第2主面に縦方向又は横方向に他の半導体装置を相互に電気的に接続した状態で積層し実装できる。したがって、前記実装基板表面での無駄な半導体装置と他の半導体装置との間の空間を廃止でき、前記実装基板の実装面での半導体装置の実装密度を向上できる。
(3)前記外部リードが実質的に封止体の主面よりも内部側に埋め込まれ、前記外部リードのリード厚さに相当する分、前記半導体装置の外径寸法を縮小でき、前記半導体装置の小型化を図れる。
(4)前記外部リードが実質的に封止体の主面よりも内部側に埋め込まれ、前記外部リードの成型形状を封止体で保護できるので、外部リードの折れや曲がりを防止できる。
(5)前記半導体装置は封止体の第1主面、第2主面、第3主面のそれぞれに外部リードを引き回した面実装型で構成されるので、実装基板の互いに対向する実装面の両面に複数個の半導体装置を夫々実装でき、実装基板の実装面での半導体装置の実装密度を向上できる。
【0018】以下、本発明の構成について、樹脂封止型半導体装置に本発明を適用した一実施例とともに説明する。
【0019】なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【0020】
【実施例】本発明の一実施例である樹脂封止型半導体装置の構成について図1(断面図)、図2(要部拡大断面図)及び図3(側面図)を使用し説明する。
【0021】図1乃至図3に示すように、樹脂封止型半導体装置1は半導体ペレット2が樹脂封止体6で封止される。前記半導体ペレット2の素子形成面に配列された複数個の外部端子20の夫々には、各々、複数本の内部リード30を介在し、複数本の外部リード31の夫々が電気的に接続される。
【0022】前記半導体ペレット2は単結晶珪素で形成され、この半導体ペレット2の素子形成面には図示しない回路システムが搭載される。本実施例において、回路システムはDRAMで構成される。なお、回路システムはDRAMに限らず、SRAM(tatic andom ccess emory)等のメモリシステムやロジックシステムで形成してもよい。
【0023】前記半導体ペレット2の外部端子20、リード3の内部リード30の一端側の夫々はワイヤ5を通して電気的に接続される。ワイヤ5は例えばAuワイヤが使用される。
【0024】前記リード3の内部リード30の他端側は、半導体ペレット2の素子形成面上に絶縁性フィルム4を介在して延在し、外部リード31の一端側に電気的に接続される(一体に成型される)。絶縁性フィルム4は例えばポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂等、樹脂膜を主体に形成される。前記リード3の内部リード30の他端側は前述のように半導体ペレット2の素子形成面上を延在するので、本実施例の樹脂封止型半導体装置1は所謂LOC(ead n hip)構造で構成される。
【0025】前記リード3の外部リード31の一端側は樹脂封止体6の表面の上面(図1中及び図2中、上側表面)において内部リード30の他端側に接続される。この外部リード31の他端側は、樹脂封止体6の表面の上面から側面(図1中及び図2中、右側面)に沿って樹脂封止体6の表面に熱膨張時においても接触せずに延在し、この側面から樹脂封止体6の表面の下面(図1中及び図2中、下側表面)まで延在する。つまり、1本の外部リード31は樹脂封止体6の表面の上面、側面及び下面の合計3つの面に渡って延在する。図1及び図2に示すように、複数本の外部リード31は、樹脂封止体6の4つの側面のうちの1つの側面において、一端から他端に向かって規則的に配列される。つまり、本実施例の樹脂封止型半導体装置1は所謂SIP(ingle n line ackage)構造で構成される。
【0026】前記外部リード31は樹脂封止体6の表面の上面、側面及び下面の外部リード31が延在する領域に形成された溝60の内部において延在する。図2に示すように、外部リード31の表面の高さは、樹脂封止体6の表面の上面、側面及び下面の外部リード31が延在しない領域の高さに比べて、いずれも寸法C1、C2、C3を有する低い位置で構成される。つまり、外部リード31はその表面が樹脂封止体6の表面から突出せずに溝60の内部に埋め込まれる。また、前記外部リード31の表面の高さは、樹脂封止体6の表面の高さと同等に構成してもよい。
【0027】前記内部リード30、外部リード31を含むリード3は例えばFe−Ni系合金、Cu、Cu合金等の導電性材料で構成される。
【0028】前記樹脂封止体6は例えばトランスファーモールド法で成型されたエポキシ系樹脂で形成される。
【0029】このように構成される樹脂封止型半導体装置1は、図4(横型実装方式で実装したときのシステム構成図)、図5(縦型実装方式で実装したときのシステム構成図)に示すように、実装されかつ積層され、メモリモジュールを構成する。
【0030】図4に示すメモリモジュールは、プリント配線基板等の実装基板10の実装面(図4中、上側表面)に横型実装方式で樹脂封止型半導体装置1が実装され、この樹脂封止型半導体装置1の上側にさらに3個の樹脂封止型半導体装置1が積層される。この実装は、実装基板10の実装面に配置された端子11に樹脂封止型半導体装置1の樹脂封止体6の表面の下面に位置する外部リード31を電気的に接続しかつ機械的に接続することで行われる。端子11と外部リード31との接続は例えば半田12で行なう。また、積層された樹脂封止型半導体装置1の夫々は、半田を介在し、各々の外部リード31を電気的にかつ機械的に接続することにより接続される。
【0031】図5に示すメモリモジュールは、実装基板10の実装面(図4中、上側表面)に縦型実装方式で複数個の樹脂封止型半導体装置1が実装され、この複数個の樹脂封止型半導体装置1の夫々は横方向において積層される。前述と同様に、実装や積層には半田12等が使用される。
【0032】以上説明したように、本実施例によれば以下の作用効果が得られる。
【0033】樹脂封止体6の内部に封止される半導体ペレット2の外部端子20、前記樹脂封止体6の外部に配列される外部リード31の夫々が電気的に接続される樹脂封止型半導体装置1において、前記外部リード31が、前記樹脂封止体6の表面の上側からこの樹脂封止体6の上側と対向する下側まで、前記樹脂封止体6の上側と下側との間の側面に沿って引き回されるとともに、前記外部リード31の表面の高さが、前記樹脂封止体6の前記外部リード31が引き回された領域以外の主面の高さと同一か又は前記樹脂封止体6の前記外部リード31が引き回された領域以外の主面の高さに比べて低く構成される。
【0034】この構成により、(1)前記樹脂封止体6の上側、下側、側面のいずれかに引き回された外部リード31をいずれかの表面において実装基板10に電気的に接続し、縦型実装方式(図5参照)、横型実装方式(図4参照)のいずれの方式でも前記樹脂封止型半導体装置1を前記実装基板10に実装できるので、いずれかの用途に応じて前記樹脂封止型半導体装置1を実装でき、前記実装基板10の実装面での無駄な空間を排除し、前記実装基板10の実装面での樹脂封止型半導体装置1の実装密度を向上できる。(2)前記樹脂封止体6の下側に引き回された外部リード31をこの主面において実装基板10に電気的に接続し、この実装基板10に横型実装方式(図4参照)で前記樹脂封止体型半導体装置1を実装した状態において、前記樹脂封止体6の表面の上側に縦方向に他の樹脂封止型半導体装置1を相互に電気的に接続した状態で積層し実装できる。また、前記樹脂封止体6の表面の側面に引き回された外部リード31を実装基板10にその主面において電気的に接続し、この実装基板10に縦型実装方式(図5参照)で前記樹脂封止型半導体装置1を実装した状態において、前記樹脂封止体6の表面の上側若しくは下側に横方向に他の樹脂封止型半導体装置1を相互に電気的に接続した状態で積層し実装できる。したがって、前記実装基板10の表面での無駄な樹脂封止型半導体装置1と他の樹脂封止型半導体装置1との間の空間を廃止でき、前記実装基板10の実装面での樹脂封止型半導体装置1の実装密度を向上できる。(3)前記外部リード31が実質的に樹脂封止体6の表面よりも内部側に埋め込まれ、前記外部リード31のリード厚さに相当する分、前記樹脂封止型半導体装置1の外径寸法を縮小でき、前記樹脂封止型半導体装置1の小型化を図れる。(4)前記外部リード31が実質的に樹脂封止体6の主面よりも内部側に埋め込まれ、前記外部リード31の成型形状を樹脂封止体6で保護できるので、外部リード31の折れや曲がりを防止できる。(5)前記樹脂封止型半導体装置1は樹脂封止体6の表面の上側、下側、側面の夫々に外部リード31を引き回した面実装型で構成されるので、実装基板10の互いに対向する実装面の両面に複数個の樹脂封止型半導体装置1を夫々実装でき、実装基板10の実装面での樹脂封止型半導体装置1の実装密度を向上できる。
【0035】以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【0036】例えば、本発明は、前記樹脂封止型半導体装置1の樹脂封止体6の表面の上側若しくは下側のいずれか一方と対向する2つの側面に沿って外部リード31を延在してもよい。
【0037】また、本発明は、前記樹脂封止型半導体装置1の樹脂封止体6の対向する2つの側面に夫々複数本の外部リード31を配列した、SOP(mall ut lineackage)構造に適用してもよい。
【0038】また、本発明は、樹脂封止型半導体装置に限らず、半導体ペレットをセラミック封止体で封止するガラス封止型半導体装置に適用してもよい。
【0039】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【0040】(1)封止体の外部に外部リードが配列された半導体装置において、実装基板の実装面に横型実装方式、縦型実装方式のいずれの方式でも実装ができ、実装基板の実装面での実装密度を向上できる。
【0041】(2)前記効果(1)が得られるとともに、実装基板の実装面において、隣接する半導体装置の間若しくは積層された半導体装置の間の無駄な空き空間を廃止し、実装密度を向上できる。
【0042】(3)前記効果(2)が得られるとともに、前記半導体装置の外部リードの損傷を防止できる。




 

 


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