半导体芯片安装在散热板的上表面上，在该散热板的散热下表面上设置有多个散热端子。多个电信号端子以格状形式规则地设置在散热板的周围。电信号端子和散热端子的下端表面从密封树脂中暴露出并由密封树脂密封。散热板形成为集成体，该集成体包括：突出部分，从上所述表面中央部分突出并支撑半导体芯片；多个支撑部分，位于突出部分的后表面周围以便于支撑突出部分，并暴露于密封树脂的后表面；多个散热端子；和薄壁形部分，从支撑部分和散热端子的下端表面向内凹进。突出部分和薄壁形部分的下表面由密封树脂覆盖。如此设置多个支撑部分使得它们与突出部分连接并关于突出部分彼此对称。提高了基板栅格阵列型封装体中的散热板下方的板布线的自由度。
【技术实现步骤摘要】
技术介绍
1、专利
本专利技术涉及所谓的基板栅格阵列(land grid array)型半导体器件中用于安装半导体芯片的散热板结构的改进，在该半导体器件中，暴露在密封树脂下表面的外部端子规则地设置为格状形式。2、现有技术下文中，参考附图描述根据常规实例的半导体器件的结构。图6A至图6D是在JP2000-124381A中描述的常规半导体器件的结构的实例的示意图。图6A是横截面图而图6B是底视图。图6A中的横截面图示出沿着图6B的线J-J的横截面。图6C是构成半导体器件的散热板的底视图，而图6D是示出构成半导体器件的引线框架的底视图。如图6A中所示，半导体芯片1安装在散热板2的中央处的突出部分2a，并通过诸如Ag胶的粘合剂3接合于其上。如图6D中所示，散热板2与悬置引线4一体形成并被悬置引线4紧固地支撑，悬置引线4从半导体器件的四个角的接合区(land)4a延伸。暴露于半导体器件外部的悬置引线4上的接合区4a也形成为整体。将电信号端子5以格状形式规则地设置在散热板2的外侧上并经由布线6电连接于半导体芯片1，散热板2包括用于安装芯片的突出部分2a。用密封树脂7密封上述元件。形成在散热板2的突出部分2a周围的支撑部分2b是所谓的暴露于半导体器件外部的全金属部分，这意味着其厚度为引线框架的原始厚度，并用来支撑突出部分2a。在突出部分2a的下表面上的中央凹陷部分2c具有密封树脂不流向其中的结构，所以其不被树脂密封而是与支撑部分2b一起暴露于半导体器件的外部。围绕在支撑部分2b周围的外周边部分2d为通过半蚀刻形成的薄壁形部分，并嵌入在密封树脂7中，然而，其部分形成全金属散热端子2e，该端子暴露于半导体器件的外部。散热端子2e具有与电信号端子5相似的形状、尺寸和布置，且从外观上与半导体器件下表面上的电信号端子5没有差别。上述常规半导体器件存在的问题是，在通过焊接将其连接于电路板时，很难在暴露的散热板2下面的电路板表面上形成布线。图7A和7B示出板表面上的布线状态。图7A是横截面图，示出了将具有图6A至图6D所示的结构的半导体器件8安装在电路板9上的情形的，而图7B是示出电路板9的表面状态的顶视图。图7A中的横截面图示出沿图7B中的线K-K的横截面。该板9是这样的一个实例，其中为了设置高密度布线需要在位于散热板2正下方的区域周围布置导体。形成在板9上的电极10通过焊接材料11连接于半导体器件8的电信号端子5。数字12表示形成在板9的中央部分处的导体，其位于半导体器件8的下表面下方。形成导体12，从与半导体器件8的一个电信号端子5相应的板9上的电极10a延伸到形成在板9中的通孔13。通过通孔13导体12连接于板9中的内层14中的导体。在这种情况下，板9上的导体12和半导体器件8的散热板2上的暴露的支撑部分2b形成相互面对的金属部分。在这种情况下，当用于邻近电信号端子5的焊接材料11凸出出来或过量的焊接材料被分离并变成焊球15，而且这种材料位于导体12与散热板2之间时，就会发生短路，从而电路特性有缺陷。近些年来，在形成高密度电路时，这种板设计是普通的，但是在暴露的散热板正下方形成板布线(board wiring)会引起散热板与其正下方的板布线之间的接触，所以要避免作为危险设计的这种结构。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种解决上述具有暴露散热板的结构的半导体器件的问题的半导体器件，从而能够确保散热板下面的板布线中的一定的自由度。本专利技术第一个方案的半导体器件包括半导体芯片；散热板，在其上表面上安装半导体芯片并在其下表面设置多个散热端子；按照格状形式规则地设置在散热板周围的多个电信号端子；电连接于半导体芯片和电信号端子的连接部件；和密封树脂，如此密封半导体芯片、散热板、电信号端子和连接部件以使电信号端子和散热端子的下表面暴露出来。将散热板形成为集成体，包括从上表面的中央部分突出并支撑半导体芯片的突出部分；多个支撑部分，位于所述突出部分的后表面以支撑所述突出部分，并从密封树脂的后表面露出；多个散热端子；和从支撑部分和散热端子的下表面凹陷进去的薄壁形部分。突出部分和薄壁形部分的下表面由密封树脂覆盖。将多个支撑部分设置成与所述突出部分相连并且关于突出部分彼此对称。本专利技术第二个方案的半导体器件具有与第一方案相似的基础结构。散热板设置有支撑半导体芯片的平坦上表面。散热板的下表面包括多个散热端子，其具有与电信号端子相同的形状和布置并暴露于密封树脂的后表面；和薄壁形部分，其相应于除散热端子之外的区域，并从散热端子的下端表面向内凹陷。薄壁形部分的下表面由密封树脂覆盖。附图的简要描述附图说明图1A和图1B是示出根据实施例1的半导体器件的横截面图；图1C是其底视图；图1D是构成该半导体器件的散热板的底视图；和图1E是构成该半导体器件的引线框架的底视图；图2 A和图2B是示出根据实施例2的半导体器件的横截面图；图2C是其底视图；图2D是构成该半导体器件的散热板的底视图；图3Aa是示出根据实施例3的半导体器件的横截面图；图3Ab是其底视图；图3Ac是构成该半导体器件的散热板的底视图；图3Ba是示出根据实施例3的半导体器件的改进实例的横截面图；图3Bb是其底视图；图3Bc是构成该半导体器件的散热板的底视图；图4A是示出根据实施例4的半导体器件的横截面图；图4B是其底视图；图4C是构成该半导体器件的散热板的底视图；图5Aa是示出根据实施例5的半导体器件的横截面图；图5Ab是其底视图；图5Ac是构成该半导体器件的散热板的底视图；图5Ba是示出根据实施例5的半导体器件的改进实例的横截面图；图5Bb是其底视图；图5Bc是构成该半导体器件的散热板的底视图；图5C是示出将图5Ba中示出的半导体器件安装在板上的情形的横截面图；图5Da和图5Db是示出当为了装配半导体器件而安装半导体芯片时散热板变形的情形的横截面图；图6A是示出根据常规实例的半导体器件的横截面图；图6B是其底视图；图6C是构成该半导体器件的散热板的底视图；和图6D是构成该半导体器件的引线框架的底视图；图7A是示出将图6A中示出的半导体器件安装在电路板上的结构的横截面图；而图7B是板表面的图形的平面图。优选实施例介绍根据具有本专利技术结构的半导体器件，在传统中被暴露的散热板的下表面上的实体部分嵌入在密封树脂中，从而减小在散热板下表面处从密封树脂中暴露出的表面面积，因此提高了散热板下面的板布线的自由度。在上述本专利技术第一个方案的结构中，关于散热板的“集成体”意味着所包含的元件互相连接以形成一个主体。此外，关于多个支撑部分的“与突出部分连接”意味着支撑部分与突出部分具有彼此连接的部分。在根据本专利技术第一方案的半导体器件中，优选地，在支撑部分与散热端子之间的间隙和支撑部分之间的间隙至少与相邻电信号端子之间的间隙一样宽，且将散热端子设置成具有与电信号端子基本相同的形状和布置。而且，优选地，将散热端子对称地仅设置在散热板的外周边部分。优选地，与突出部分连接的支撑部分至少为电信号端子厚度的一半宽，且优选地，支撑部分至少与电信号端子厚度一样长。优选地，在散热板的薄壁形部分中形成通孔。优选地，至少该通孔部分地开通到散热板的上侧。在根据本专利技术的第二方案的半导体器件中，散热端子仅设置在散热板的外周边部分。在散热板的外周边部本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体器件，包括：半导体芯片；散热板，在其上表面上安装半导体芯片而在其下表面上设置多个散热端子；多个电信号端子，以格状形式规则地设置在散热板的周围；连接部件，电连接半导体芯片与电信号端子；和密封树 脂，密封半导体芯片、散热板、电信号端子和连接部件，使得暴露电信号端子和散热端子的下端表面；其中，散热板形成为集成体，该集成体包括：突出部分，从上表面中央部分突出并支撑半导体芯片；多个支撑部分，位于所述突出部分的背面周 围以支撑所述突出部分并暴露于密封树脂的后表面；多个散热端子；和薄壁形部分，从支撑部分和散热端子的下端表面向内凹陷；其中，所述突出部分和薄壁形部分的下表面由密封树脂覆盖；和其中，如此设置多个支撑部分使得它们与突 出部分连接并关于突出部分彼此对称。
【技术特征摘要】
JP 2004-1-9 004537/20041.一种半导体器件，包括半导体芯片；散热板，在其上表面上安装半导体芯片而在其下表面上设置多个散热端子；多个电信号端子，以格状形式规则地设置在散热板的周围；连接部件，电连接半导体芯片与电信号端子；和密封树脂，密封半导体芯片、散热板、电信号端子和连接部件，使得暴露电信号端子和散热端子的下端表面；其中，散热板形成为集成体，该集成体包括突出部分，从上表面中央部分突出并支撑半导体芯片；多个支撑部分，位于所述突出部分的背面周围以支撑所述突出部分并暴露于密封树脂的后表面；多个散热端子；和薄壁形部分，从支撑部分和散热端子的下端表面向内凹陷；其中，所述突出部分和薄壁形部分的下表面由密封树脂覆盖；和其中，如此设置多个支撑部分使得它们与突出部分连接并关于突出部分彼此对称。2.根据权利要求1的半导体器件，其中，支撑部分与散热端子之间的间隙和支撑部分之间的间隙至少与相邻的电信号端子之间的间隙一样宽，且散热端子具有与电信号端子基本相同的形状和布置。3.根据权利要求1的半导体器件，其中，仅在散热板的外周边部分对称设置散热端子。4.根据权利要求1的半导体器件，其中，与突出部...
【专利技术属性】
技术研发人员：永田治人，南尾匡纪，堀木厚，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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