JPH01208839A - 樹脂封止型電子装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野〕 本発明は両主面に樹脂層ン有する樹脂封止型パワートラ
ンジスタや樹脂封止型電力用センタタップダイオードな
どの樹脂封止型電子装置め製造方法に関する。

〔従来の技術〕

支持板の略全面を樹脂封止体にて被覆した樹脂封止型電
子装置がある。この種の手導体装置は放熱体等への取り
付けの際に絶縁シートラ必要としない。しかし、支持板
の下面側にも樹脂封止体の一部が形成さＴＬるため、支
持板の下面が露出したタイプの樹脂封止型子導体装置よ
り放熱性の点で不利である。従って、支持板の下面側の
樹脂封止体を厚さ０．５ｍｍ程度の薄い層にすることに
より、この不利！少なくしている。

〔発明が解決しようとする昧題〕

しかし、パワートランジスタ等の大１１流で使用する樹
脂刺止型電子装置では放熱性を少【−でも向上させる必
要がある。このため、樹脂層を薄く形成するだけでは不
十分である。また、樹脂層ケ薄く形成するにも強度と成
形性の点から賄界がある。

そこで、従来では放熱性（熱伝導性］に優れた制止樹脂
ｙａ−使用することで、上記の要求に応えていた。し、
かじ、この糧の封止樹脂はコストが高いという欠唐ヲ有
し、又、熱伝導性を向上させるための結晶シリカ等の硬
質の物Ｓを多量に含有しているため、金型１％に封止樹
脂が圧力をかけて注入されるゲート部分を著しく摩耗さ
せ、？＃Ｊ価な金型の耐用期間を短くするという欠点χ
有する。

そこで１本発明の目的は、放熱性に優れている樹脂刺止
型電子装置を容易且つ低コストに製造することができる
方法を提供することにある。

［ｆｉｌ！１を解決するだめの手段］ 上記目的を遇成するための本発明は、リードフレームの
支持板の一方の主面に電子素子及び／又は胞路基叛が固
着されているリードフレーム組立体を用意する工程と、
前記支゛持板の一方の主面側と他方の主面側との両方を
樹脂刺止することができるように形成された成形空Ｐｊ
′ｒを有する成形用型を用意し、前記支持板の他方の主
面とこれに対向する前記成形空所の壁面との間隔が前記
支持板の一力の主面とこれに対向する前記成形空所の脅
面との間隔よりも小さくなるように前記リードフレーム
組立体を前記成形用型に配置する工程と、前記成形用型
の前記成形空所ｌζおける前記支持板の他方の主面側の
全部又は大部分に熱伝導性ζこ優４た第１０封止樹脂′
％−流動化させた状態で押圧注入し、この第１の封止樹
脂の注入後に、前記支持板の一方の主面側の全部又は大
部分に前記第１０封止樹脂より熱伝導性の低い第２の封
止樹脂を流動化させた状態で押圧注入して樹脂封止体を
得る工程とｙａ−有する樹脂刺止型電子装置の製造方法
に係わるものである。

〔作　用〕

上記発明において、支持板の他方の主面＠（下面側）に
熱伝導性の優ｒ（た第１の封止樹脂を注入すると、ここ
に主として第１の封止樹脂から成る放熱性の良好な樹脂
層が得られる。−万、支持板の一方の主面＠（上面側）
には主として第２の封止樹脂から成る放熱性の低い樹脂
層が得られる。

この２種類のｍ脂層は共通の成形用型で形成されるので
、成形用型のコストの上昇及び成形のための工程の大喝
な増加を抑えることができる。熱伝導性の良い樹脂は一
般に高いはかりでなく、成形用型を摩耗させる。しかし
１本発明では樹脂封止体の一部のみを熱伝導性の良い樹
脂層にしているので、コストの上昇及び底形用型の摩耗
を抑えることができる。

〔実施例〕

第１図〜第１１囚を参照し、て本発明の一実施例に係わ
る樹脂制止型パワートランジスタの表遣方法を説明する
。

まず、第１１図に示すリードフレーム１を用意する。こ
のリードフレーム１は支持板２と、支持板２の一端ｌζ
配置された外部リード３と、外部リード３を並列ζζ連
結するタイバー４及び連結細条５を有する。実際のリー
ドフレーム１は初数の支持板２が装置さＴした多累子取
り用となってい°る。

なお、６は外剖、放熱体への取ｒｌ付けに使用されるネ
ジの挿入用孔である。リードフレーム１には周知のダイ
ボンティング法により半湯体チップ７即ちトランジ、ス
タチツプが半田（図示せず）ヲ介して固着されている。

又１周知のワイヤボンディング法によりリード細線８が
接続されている。リード細線８は牛導体チップ７と外部
リード３を電気的にＷＷＣする。こ７１によりチップ・
リードフレーム組立体９が得らする。以下、チップ・リ
ードフレーム組立体９を単にリードフレーム組立体と呼
ぶ。リードフレームＪｉ１１立体９は第１１図で膚腺で
示すように樹脂封止体１０で被ａされる。なお。

樹ＰＩＦＩＮ止体１０は後述から明らかｌこなるように
２ａ類の樹脂から成る。

トランス７アモールド法によってｍ脂封止体１０を形成
するために、リードフレーム組立体９を第１図に示すよ
うに金型１１に配置する。金型１１は上型１４と下型１
５の他に、第１及び第２のスライド型１２．１３Ｙ１ｊ
している。スライド型１２．１３は上型１４に対して相
対的に上下動可能となっている。上型１４には凹部１６
と円柱状の凸ｆｆ１ｓ１７が形成さｆしており、凸Ｉｆ
！１１７は支持板２の孔６１こ挿入されている。但し、
凸部１７は孔６のＦＦ３周面と＆′Ｌ離間しているため
、孔６０内周面には樹脂封止体１０の一部が形成される
。下型１５には凹部１８．外部リード３の挿入用溝１９
゜ランナ（樹脂流通路）２０．ゲート（樹脂注入用口）
２１が設けられている。上型１４と下型１５を閉じるこ
とで、凹部１６と凸部１７Ｉこより金型１１内に樹脂封
止体１０に対応した成形空所２２が形成される。

リードフレーム組立体９の配置の際、外部リード６は溝
１９＃こ億合さｔて上型１４と下型１５で挾持される。

このため、支持＆２の下面が成形空ＰＪＴ１６の底面か
ら０．５ｍｍ程展：の薄い間隔Ｌ１で浮いた状態で位置
決めされる。次に、スライド型１２が下降し、その底面
が成形９．所１６の底面から上記の薄い間隔Ｌ１と支持
板２の肉厚部の厚さを加えた間隔だけ離れて位置するよ
うに配置される。

従って、支持板２の外部リード３の連結された側と反対
側の端部が浮き上った支持板２であっても。

上記の反対側の端Ｓがスライド型１２により押されて、
支持板２の下面と成形空＆２２の底面との間隔は安定に
薄い間隔Ｌｌ’！’保つ。本実施例ではリードフレーム
組立体９を配置し、上型１４と下型１５を閉じた後にス
ライド型１２．１３’ｌ’上型１４に対し進入させ第１
図に示す位置に配置した。

しかし、上型１４と下型１５を閉じる前に予めスライド
型１２．１３を上型１４から成形空所２２内に突出させ
ておいてもよい。

次に、第８図に示すように第１の封止樹脂２３と第２の
制止樹脂２４とが円柱状に一体化された樹脂ブロック２
５を第１図のボットＣ１ｆ！Ｂ脂投入口）２６に投入す
る。樹脂フロック２５の下側の第１の制止樹脂２６は、
結晶シリカ等の含有ｉ！が多く熱伝導性に優れた樹脂で
あり１ｍ２の制止樹脂２４は第１の制止樹脂２６に比べ
て結晶シリカ等の硬質物負の含有ＩＩＫが少なく熱伝導
性が低い樹脂である。なお、樹脂プクック２５は超音波
加熱等によって軟化させてから、第１の制止樹脂２３が
下側になるようにしてポット２６に投入する。ポット２
６及び金型１１を１６０℃程度に予め加熱しておくこと
により、ポット２６に投入された樹脂ブロック２５は溶
融し、流動化する。

次に、ポット２６内に転動自在に配ｔＩｔさｊているプ
ランジャＣ押し型）２７によって樹脂ブロック２５を押
圧し、流動化している第１及び第２の封止樹脂２３．２
４をランナ２０に１１１次に送り込む。なお、ポット２
６の径と樹脂ブロック２５の径とけけは向−になってい
るため、第１及び第２の封止樹脂２３．２４が大きく混
ざり合うことはなく１分離された状態で１１１に供給さ
れる。この実施例ではポット２６がこす【を中心に対称
に配置された２つの成形空１５Ｔ２２（１つは図示せず
）につながっているので、ａｒ脂ツブロック２５２つの
樹脂刺止型トランジスタの樹脂封止体１０を得るこがで
きる大きさに形成されている。

第１の制止樹脂２３を支持板２の下側に注入するために
、第１図に示す如く第１及び第２のスライドｆｆ１１２
．１３を支持＆２の上面に接するように下けておく。第
１のスライド型１２は第９図に示すように切欠部１２ａ
及び一対の脚部１２ｂ。

１２ｃＶ有する。一方、第２のスライド型１３は第１０
図に示すように切欠部を有さない。第１及び第２のスラ
イドｆＪ！１２．１３にはそれぞれの駆動装置２８．２
９が結合さ４．それぞ４が独立に上下動可能である。

第１のスライド型１２の切欠部１２ａには、第１図から
明らかなように上型１４に設けられた突出部１４ａが挿
入されている。この突出部１４ａの下面は支持板２の止
面に対【、て樹脂封止体１０の厚さ相当の間隙を胸する
。従って、突出部１４ａは第１のスライド型１２の切欠
部１２ａの一部のみを埋める。

この実施例ではケート２１が支持板２の上面以下に配ａ
さＴ（ている。従って、第１及び第２０スライド型１２
．１３の下端が支持板２に接している第１図の状態にお
いて、ゲート２１は支持板２の下側にはつながっている
が、上側にはつなかっていない。第１図の状態で１ラン
ジヤ２７を押圧すると、第１の封止樹脂２３がランナ２
０とゲート２１とを成形空所２２の下側即ち支持板２の
下側に注入さｒＩる。＃！１の封止樹脂２３Ｖ支持体２
の下側にＷ圧注入すると、支持″４！１２４ことｒＬを
浮き上げる方向の力が作用するが、＃！１及び第２のス
ライド型１２．１３によって阻止されているので支持板
２の移動は生じない。なお、支持板２の側面とＨ，形空
所２２の壁面との間隔は０．８ｍｍ程度であるので、支
持鈑２の下側から側面を・通っての上側への樹脂の流動
は匍１限さ１１．第１の封止樹脂は主として支持板２の
下側に注入さ１＋る。また。

第１図に示されていないが、ポット２６の右１１１１の
ランナ２０．ゲート２１．成形空所２２と１ｉｉｎ−形
状のものがボッ）２６’に中心にして左側にも設けられ
ている。２つの成形空所２２に至るランナ２０の長さは
同一であるので、樹脂は同一の割合で注入される。

プランジャ２７０位宜等から支持仮置の下側が第１０封
止樹脂２３で充填されたことが判ったら。

第２のスライド型１３を第２図及び第５脂に示すように
上方に移動させる。第１のスうイド型１２は移動させな
いので、支持板２の上方への移動は阻止されている。ゲ
ート２１から注入された樹脂はＪ１！Ｍ４の突出ｓ　１
４　ａの下及び第２のスライド型１６の下を通って支持
板２の上側ｌζ流入する。

なお、支持板２の上側には第２の封止樹脂２４又は第１
０掴止樹脂２３の残りと第２の封止樹脂２４が流入する
。

支持板２の上側の手分以上が第２の封止樹脂２４で充填
された時廃で第１のスライド型１２を第３崗及び第６図
ｆこ示すように上方へ移動する。これにより、第１のス
ライドＷ１２の脚１’ｌＳ１２　ｂ。

１２ｃが空所となり、ここにも第２の封止樹脂２４が充
填される。ｍ３囚及び第６図の状態では支持板２が＃！
１及び第２のスライド型１２．１３ｒ位置決めされてい
ないが、支持板２の下側に先に第１の封止樹脂２６が充
填さｒ（、支持板２の上側の大部分にも！２の封止樹脂
２４が充填されているので、支持板２の上下動は殆んど
住じない。注入樹脂が固化した後に金ｆｆ１１１からリ
ードフレーム組立体９を取り出し、タイバ及び連結細条
５を除去することによって第７囚に示すようにｍｌ及び
第２の封止樹脂層２３ａ、２４ａから成る樹脂封止体１
０１ζよって外部リード３以外の全部ン被榎した樹脂封
止型トランジスタが得ら４る。なお。

支持板２の下面側の封止樹脂層２３ａは、主として第１
の封止樹脂２３から成る熱伝導性に優れた樹脂層でトリ
、支持板２の上面側の刺止樹脂層２４ａは第１の封止樹
脂層２３ａよりも熱伝導性が劣る主として第２の封止樹
脂２４から成る樹脂層である。ｍｌ及び第２の封止樹脂
層２３ａ、２４ａは共にエポキシ系樹脂であるので互い
に強固に密着している。

不実施例は次の効果を有する。

＋１１　　支持板２の下面側と上面側とに異なる刺止樹
脂層２３ａ、２４ａＹ容易に形成することができる。

（２；　　支持板２の下面側に熱伝導性に優れた樹脂層
２３ａを形成できる。このため、放熱性に優れた樹脂封
止型半導体装ｔｌｔｙｒ提供できる。

１３１　　支持板２の上面側の樹脂層２４ａは半導体チ
ップ７の発熱の放熱にさほど関与しないので。

一般ニ低コストの熱伝導性に劣る樹脂を使用できる。従
って、低コストの樹脂封止型半導体装置を提供できる。

（４１＊Ｗ１１を摩耗させるシリカ等を多く含む第１の
封＋ｈ樹脂２３は樹脂封止体１０の一部ン形成するのみ
であるので、この使用量が少なくなり。

金型１１のゲート２１等の摩耗を低減し、耐用期間を増
大することができる。

（５）　　検数の成形空所２２に共通のボット２６から
廷びるランナ２０の長さが等しくなっている。

従って、それぞれの成形空ＰＪｒ２２に注入される第１
の封止樹脂２６の量が略等しくなる。また、第２の封止
樹脂２４についても同様である。このため、放熱特性等
にバラツキを住じることがない。

（６１ポット２６から砥びるランナ２０の長さが等しく
なっている。従って、成形空所２２内に注入される制止
樹脂の童はプランジャ２７の高さ憂こ依存する。このた
め、スライド型１２．１３の引抜き時点が１ランジヤ２
７の高さ位置に基づいて制御でき、スライド型１１１３
の移動制御が容易である。

（７）　　第１及び第２のスライド型１２．１３を使用
するので、支持板２の高さ位置を一定に保ちながら支持
ｌ＆２の下側と上側に区別して樹脂を注入することが可
能になる。

〔変形例〕

本発明は上述の実施例に限定されるものでなく。

例えば次の変形が可能なものである。

＋１１　　第１２囚に示すように、ゲート２１の一部が
支持板２の上面よりも上側に位置し、残部が上面よりも
下側に位置するようにしてもよい。このｔｈ合、第ｉの
スライド型１２のＭＩＩＩＳ１２ｂ、１２Ｃの位置する
ｔｈ　Ｐ′ｊｒがゲート２１に直接に通じているので、
スライド型１２の引抜きが遅くなっても。

スライド型１２の脚部１２ｂ、１２ｃの位＠　１．た箇
所に確実に樹脂を注入することができる。

（２）　　第１０封止樹脂２６と第２の封止樹脂２４と
を樹脂ブロック２５とせすに１分離してもよいＯこの場
合、初めに第１の封止樹脂２３を注入し、次に第２の封
止樹脂２４を注入する。

（３＋　　ゲート２１につながるランチ２０が２本に分
れ、一方のランチにつながるポットに第１の封止樹脂２
６を投入し、他方のランチにつながるポットに第２の封
止樹脂２４を投入してもよい。

＋４１　　第１３因に示すように第１の制止樹脂２６用
のグー）２．１ａ及びランナ２０ａと第２の制止樹脂２
４用のグー）２１　ｂ及びランナ２０ｂとを分離して設
けてもよい。この場合、熱伝導性に優れた第１の制止樹
脂２６用のゲート２１ａを支持板２の上面よりも下方に
設け、第２の制止樹脂２４用のグー）２１ｂを支持板２
の上面よりも上方に設けるのが良い。第１の制止樹脂２
６の注入σ）際は第２の制止樹脂２４用のゲート２１ｂ
を第２のスライド型１６にて閉塞しておく。このと？ｔ
。

２つのランナ２０ａ、２０ｂは同一のポ゛ノドにつなが
っていてもよいし、別々のボ゛ノドにつながっていても
よい◎ （５１第２のスライド型１３のみであってもよい。

この場合、支持板２の固定を確実とするため、上型１４
及び下型１５に支持板２の固定用ビンが設けられた金型
な使用するか、支持板２の外部り−ド３の連結さ才した
側と反対側の端部から位置決め用のリードが導出さｔた
リードフレームを使用するのが望ましい。

（６１支持板２の上面側と下面側へと流れる樹脂を分離
する手段はスライド型１２．１３を用いたものでなくて
もよい。例えば、第１４図及び第１５図に示す如（２つ
のゲート２１　ａ、２１　ｂを設け、上型１４のゲート
２１ｂ近傍に突出部３０を設け、下方のゲート２１ａか
も注入さｉる樹脂は前記突出部３０により上面へと流れ
にくくシ、主に下面へと流【５．上方のグー）２１　ｂ
から注入される樹脂は突出ｆＢ５３０による抑制を受け
ずスムーズに支持板２の上面へと流れるようにしてもよ
し・。

（７１支持板２の外部リード３の連結さすした側と反対
側の端部から位置決め用のリードを延ばし。

支持板２を金型１１で両持ち支持するタイプのリードフ
レームも使用できる。

（８１エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂（こ限ること
なく、熱可塑性樹脂を使用する場合にも適用可能である
。

（９１トランジスタに１恨ることな（、ダイオード装置
、複合半導体素子、工Ｃ等の電子装置にも適用可能であ
る。

［発明の効果］ 以上のように１本発明によれば放熱性に優れ且つコスト
の安い樹脂側止型電子装置を容易に卿造することができ
る。また成形用型の摩耗を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例をこ係わる樹脂側止型トランジ
、スタの製造Ｇこ使用する金型とチップ・リードフレー
ム組立体との関係を第１１図のＴ−１Ｍに対応する部分
で示す断面図。 第２図は第１図の金型の第２のスライド型を上方ｌこ移
動じた状態を示す断面図。 第３図は第１図の金型の第１及び第２のスライド型を上
方に移動した状態を示す断面図。 第４図は第１図のＩＶ　−ｒＶ線６ｒ、対に、する部分
の断面図。 第５図は第２図のＶ−マ線に対応する部分の断面図。 第６図は第３図のＷ−％Ｉ細に対応する部分の断面図。 第７図は光取した樹脂封止型トランジスタを示す一部切
欠断面図。 第８図は第１図のポットに投入する樹脂ブロックを示す
斜視図。 第９図１は第１のスライド型を示す斜視図。 第１０図は第２のスライド型を示す斜視図。 第１１図は第１１ｉ！！Ｊのリードフレーム和文体を示
す平面図。 第１２図は金型の変形例を示す第１図に対発する部分の
断面図。 第１６図は金型の別の変形例を示す第１図Ｃζ対応する
部分の断面図。 第１４図は金型の史ｌこ別の変形例を示す第１図に対応
する部分の断面図。 第１５図は第１４図のＸＶ　−ＩＶ腺を示す断面図であ
る。 １・・・リードフレーム、２・・支持板、７・・・チッ
プ。 ９・・・リードフレーム組立体、１０・・・樹脂封止体
。 １１・・・金型、１２・・・第１の、スライド型、１３
・・・第２の、スライド型、１４・・・上型、１５・・
・下型、２２・・・Ｒ形窒所、２６・・・第１の封止樹
脂、２４・・・第２の制止樹脂。 代　　理　　人　　　高　　野　　則　　次第４図 第５図 第１１図 −エ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕リードフレームの支持板の一方の主面に電子素子
   及び／又は回路基板が固着されているリードフレーム組
   立体を用意する工程と、 前記支持板の一方の主面側と他方の主面側との両方を樹
   脂封止することができるように形成された成形空所を有
   する成形用型を用意し、前記支持板の他方の面とこれに
   対向する前記成形空所の壁面との間隔が前記支持板の一
   方の主面とこれに対向する前記成形空所の壁面との間隔
   よりも小さくなるように前記リードフレーム組立体を前
   記成形用型に配置する工程と、 前記成形用型の前記成形空所における前記支持板の他方
   の主面側の全部又は大部分に熱伝導性に優れた第１の封
   止樹脂を流動化させた状態で押圧注入し、この第１の封
   止樹脂の注入後に、前記支持板の一方の主面側の全部又
   は大部分に前記第１の封止樹脂より熱伝導性の低い第２
   の封止樹脂を流動化させた状態で押圧注入して樹脂封止
   体を得る工程と を有する樹脂封止型電子装置の製造方法。