JPH0213932B2 - - Google Patents

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JPH0213932B2
JPH0213932B2 JP59257087A JP25708784A JPH0213932B2 JP H0213932 B2 JPH0213932 B2 JP H0213932B2 JP 59257087 A JP59257087 A JP 59257087A JP 25708784 A JP25708784 A JP 25708784A JP H0213932 B2 JPH0213932 B2 JP H0213932B2
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JP
Japan
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resin
support plate
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resin body
chip
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JP59257087A
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Minehide Totokawa
Takaaki Yokoyama
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Sanken Electric Co Ltd
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Sanken Electric Co Ltd
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Landscapes

  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パワートランジスタ、電力用ダイオ
ード等の樹脂封止型半導体装置の製造方法に関す
る。
〔従来の技術〕
電力用樹脂封止型半導体装置において、半導体
チツプが固着された支持板の裏面にも成形樹脂層
を形成すれば、半導体装置を外部放熱体に取付け
る際に従来使用していた絶縁薄板が不要になる。
しかし、この構造では、支持板裏面に形成される
成形樹脂層が数百μmという薄いものであるた
め、この成形樹脂層が支持板から剥離してしまう
ことがある。これは、成形時の樹脂の熱収縮や半
導体装置がオン・オフ動作を繰り返すことによる
熱ストレスに基づくものと考えられる。上記剥離
が生じると、機械的強度の低下はもとより、放熱
特性や絶縁性の低下などの不都合が起る。
樹脂の剥離を防止するために、樹脂を被着させ
る面に凹凸や溝を設けることは公知である。この
種の公知技術をリードフレームに適用することも
例えば実開昭57−175448号公報で知られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、支持板の裏面側には樹脂体を極めて
薄く形成する場合には、支持板の裏面側における
樹脂の流動性が悪くなる。更に、支持板の裏面に
凹凸や溝を形成すると、樹脂の流動性がますます
悪くなる。そこで、本発明の目的は、支持板の裏
面側に剥離し難い状態に薄い成形樹脂体を形成す
ることが出来る樹脂封止型半導体装置の製造方法
を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するための本発明は、実施例を
示す図面の符号を参照して説明すると、放熱機能
及び電気伝導機能を有する支持板2と、前記支持
板2の一方の主表面2a上に装着された半導体チ
ツプ9と、前記支持板2の一方及び他方の主表面
2a,2bを被覆するように形成され且つ前記支
持板2の一方の主表面2a側が他方の主表面2b
側よりも厚くなるように形成された成形樹脂体1
9とを有する樹脂封止型半導体装置の製造方法に
おいて、前記支持板2の他方の主表面2bの少な
くとも一部に粗面13を形成すること、前記成形
樹脂体19を形成するための成形空所17におけ
る前記支持板2の一方の主表面2a側の成形空所
に樹脂の流れを抑制するような突出部15cを有
する樹脂成形用型15,16を用意すること、前
記チツプ9が固着され且つ前記粗面13が形成さ
れている支持板2を前記樹脂成形用型15,16
の成形空所17内に配置し、前記成形空所17の
側面に設けられた注入孔18から液状の樹脂を注
入して前記成形樹脂体19を形成することを含む
樹脂封止型半導体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、樹脂成形用型15,16の
突出部15cは、支持板2の一方の主表面側2a
における樹脂の流れを抑制し、相対的に他方の主
表面2b側の樹脂の流れが強くなる。この結果、
支持板2の他方の主表面2bに粗面13を設け且
つここに薄く樹脂体を設ける場合であつても、支
持板2の他方の主表面2b側に樹脂が良好に充填
され、剥離し難く且つ薄い樹脂体を形成すること
が出来る。
〔実施例〕
次に、第1図〜第8図を参照して本発明の実施
例に係わる樹脂封止型パワートランジスタの製造
方法について述べる。
リードフレーム1を示す第1図において、2は
Ni被覆Cu板から成る支持板、4は支持板2の一
端に連結された支持板接続用外部リード、3,5
はチツプ接続用外部リード、6は外部リードを橋
絡するタイバー、7は外部リード端を連結する共
通接続細条、8は成形樹脂体に取付孔を形成する
ためのU字状切欠部である。第1図にはトランジ
スタ1個分のリードフレーム1が示されている
が、実際には多数個(例えば10個)分が並列配置
されている。支持板2の一方の主表面2a上には
パワートランジスタチツプ9が半田(図示せず)
で固着されている。チツプ9は、上面にベース電
極及びエミツタ電極を有し、下面にコレクタ電極
を有する。従つて、コレクタ電極が支持板2に接
続されている。チツプ9のベース電極と外部リー
ド3の間、及びチツプ9のエミツタ電極と外部リ
ード5の間は、それぞれAl線から成る内部リー
ド10,11で接続されている。12はジヤンク
シヨンコーテイングレジンと呼ばれる例えばシリ
コン樹脂からなる保護用樹脂で、チツプ9を被覆
及び保護している。
支持板2の裏面即ち他方の主表面2bには第2
図に示す如く帯状に粗面13が設けられている。
この粗面13の形成は、リードフレーム1にチツ
プ9を接着する前になされている。即ち、粗面1
3の形成は、板状部材からリードフレーム1を製
作する工程において、例えば放電加工技術によつ
て粗面加工されたプレス型を支持板2の他方の主
表面2bに押し当て、粗面形状を転写する圧印加
工することによつてなす。なお、粗面13は第3
図に示す如く深さ又は高さが約50μmの微細な凹
凸から成り、面粗度約50μmに形成されている。
支持板2の先端部14は、金型で支持される部
分であり、第1図に示す如く裏面側の高さ位置が
高くなるように薄く形成されている。
第1図に示すチツプ・リードフレーム組立体が
完成したら、次に、第4図及び第5図に示す如
く、上部金型15と下部金型16とによつて生じ
る成形空所17内にチツプ9、支持板2、及び外
部リード3〜5の一部を配置し、外部リード3〜
5を上下の金型15,16で挾持する。また支持
板2の先端部14を金型15,16から突出する
円柱状ピン15a,16aによつて支持する。こ
れにより、支持板2の他方の主表面2bと下部金
型16との間に1mm以内(例えば約0.5mm)の間
隔を安定的に得ることが出来る。なお、ピン16
aは沿面距離を長くするために大径部と小径部と
から成り、段部を有している。また、支持板2の
先端部14は第1図から明らかな如く二叉に分か
れているので、ピン15a,16aも2本設けら
れている。15bは取付孔を得るための円筒状ピ
ンであり、上部金型15から下方に延びて下部金
型16に当接している。15cは樹脂の流れを抑
制するための仕切状の突出部であり、上部金型1
5から下方に突出している。この突出部15cの
先端と支持板2との間隔は、ピン15bの近傍に
おける支持板2と金型15との間隔よりも小であ
るので、樹脂の流れがここで制限される。18は
樹脂注入孔であり、この例では、外部リード3〜
5の導出側と反対側における成形空所17の側面
に設けられている。
次に、公知のトランスフアモールド法に基づい
て、加熱されて粘液状となつた熱硬化性エポキシ
樹脂を注入孔18を通して空所16に圧入・充填
する。金型15,16はこの樹脂の熱硬化可能温
度例えば180℃に加熱されており、圧入・充填さ
れた樹脂は短時間(数分以内)の内に熱硬化し、
第6図及び第7図に示す如く成形樹脂体19が形
成される。しかる後、金型15,16の型締めを
解いて、リードフレームを金型15,16から取
り外し、成形樹脂体19を完全に熱硬化させるた
めに更に長時間の熱処理を行い、その後タイバー
6と共通接続細条7をプレス加工で切断除去し
て、第8図に示すパワートランジスタを完成させ
る。第8図において、20,21はピン15aに
対応して形成された凹部、22は突出部15cに
対応して形成された溝状の凹部である。23はピ
ン15bに対応する取付孔であり、このパワート
ランジスタを外部放熱体等に取付けるときにネジ
を通すためのものである。なお、第8図には示さ
れていないが、第7図から明らかな如く、下側の
ピン16aに対応した凹部が樹脂体19に生じ
る。このピン16aに対応する凹部は段部を有し
且つ高い位置の支持板先端部14に至つているの
で、樹脂体19の下面から支持板2の露出面まで
の沿面距離は比較的大きい。
この実施例には次の作用効果がある。
(a) 支持板2の他方の主表面2aに粗面13を形
成するために樹脂の流動性が悪くなるが、成形
空所17の上側に突出部15cを設けて上側の
樹脂の流れを制限しているので、粗面13を有
する下側にも比較的良好に樹脂が流入し、樹脂
の充填圧力の不足や樹脂の未充填が起らず、ピ
ンホール様のものが発生して絶縁耐圧の低い樹
脂層となることが防止される。即ち、粗面13
は支持板2の裏面と金型16の間の高さ0.5mm
という狭い空間に流れ込もうとする粘液状の樹
脂に対してその流動性を妨げるように作用する
が、金型15の仕切状突出部15cが、支持板
2の上面側の向い空間への樹脂の流れを抑制
し、支持板2の裏面側の狭い空間への樹脂の流
れを増強し、支持板2の上面側と裏面側での樹
脂の流れのバランスを取り、支持板2の上面側
を流れる樹脂と裏面側を流れる樹脂とが支持板
2の右側部近傍(外部リード導出側)でぶつか
るようになり、樹脂が良好に充填される。
(b) 粗面13を形成したことにより、支持板2の
裏面の表面積が大きく増加し、支持板2の裏面
における成形樹脂体19の剥離が生じ難くな
る。粗面13を半球状の突起と半球状のへこみ
の集合体(球の半径:r)であると仮定する
と、粗面の場合の表面積と完全な平滑面の場合
の表面積との比は、2πr2/πr2=2となる。即
ち、平滑面を粗面とすることにより、表面積を
約2倍(100%増加)にすることが出来る。こ
れは、前記公開公報における20%増加という数
値例を大きく上回わるものである。なお、支持
板2を完全な平滑面とすることは不可能である
ので、本実施例における表面積の増加は100%
よりも小さくなるが、これを考慮しても、20%
よりは大幅に大きくなる。
(c) 取付孔23の周辺の成形樹脂体19の支持板
2の上側の厚みは十分に確保されており、取付
ネジの頭部で押圧されても損傷を受け難い。即
ち、取付孔23の近傍がチツプ9近傍よりも薄
く形成されているのは、取付ネジの頭の突出を
防ぐためである。この部分を更に薄くすれば、
結果として樹脂の流動を抑制することが出来
る。しかし、取付孔23の部分をあまり薄くす
ると、取付ネジで損傷し易くなり、且つ絶縁上
の問題も生じる。これに対して、本実施例で
は、独立に凹部22を設けて樹脂の流れを制御
しているので、上述の如き問題は生じない。
本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形例が可能なものである。
(イ) 粗面13を支持板2の他方の主表面2aの実
質的に全体に形成せずに一部に形成してもよ
い。この際、粗面13を樹脂の流動方向に沿つ
て複数本の帯状に形成してもよい。
(ロ) 面粗度を、好ましくは15〜100μm(凹凸の
深さ又は高さの平均値が15〜100μm)の範囲
で種々変えてもよい。
(ハ) 突出部15cの位置及び形状を種々変えても
よい。例えば、ピン15bも樹脂の流動を抑制
する働きがあるので、これとチツプ9とを結ぶ
直線上には突出部15cを設けないようにして
もよい。
(ニ) 支持板2が完全に露出しない製品を希望する
場合には、凹部20,21及びピン16aに対
応する凹部に樹脂を注入してもよい。また、支
持板2の金型のピン15a,16aと当接する
部分にあらかじめポリイミド系樹脂層のような
絶縁層を形成しておいてもよい。
(ホ) ピン15a,16aの一方又は両方を省いて
金型15,16で片持ち支持する場合にも適用
可能である。
(ヘ) 金型を上部及び下部金型15,16に2分割
にせずに3分割又は4分割等としてもよい。
〔発明の効果〕 上述から明らかな如く、本発明によれば、粗面
を有する支持板の他方の主表面(裏面)側に薄く
且つ剥離し難い樹脂体を容易且つ良好に形成する
ことが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係わるパワートラン
ジスタのリードフレームにチツプを接着し、内部
リードを接続した組立体を示す斜視図、第2図は
第1図のリードフレームの底面図、第3図は支持
板の一部拡大断面図、第4図は金型に第1図の組
立体を収容した状態を外部リード4に沿う断面で
示す断面図、第5図は金型と第1図の組立体とを
外部リード5に沿う断面で示す断面図、第6図及
び第7図は第4図及び第5図の空所に樹脂体を設
けたものを示す断面図、第8図は完成したトラン
ジスタの斜視図である。 1……リードフレーム、2……支持板、3,5
……チツプ接続用外部リード、4……支持板接続
用外部リード、9……チツプ、10,11……内
部リード、13……粗面、15,16……金型、
15c……突出部、17……成形空所、19……
成形樹脂体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 放熱機能及び電気伝導機能を有する支持板2
    と、前記支持板2の一方の主表面2a上に装着さ
    れた半導体チツプ9と、前記支持板2の一方及び
    他方の主表面2a,2bを被覆するように形成さ
    れ且つ前記支持板2の一方の主表面2a側が他方
    の主表面2b側よりも厚くなるように形成された
    成形樹脂体19とを有する樹脂封止型半導体装置
    の製造方法において、 前記支持板2の他方の主表面2bの少なくとも
    一部に粗面13を形成すること、 前記成形樹脂体19を形成するための成形空所
    17における前記支持板2の一方の主表面2a側
    の成形空所に樹脂の流れを抑制するような突出部
    15cを有する樹脂成形用型15,16を用意す
    ること、 前記チツプ9が固着され且つ前記粗面13が形
    成されている支持板2を前記樹脂成形用型15,
    16の成形空所17内に配置し、前記成形空所1
    7の側面に設けられた注入孔18から液状の樹脂
    を注入して前記成形樹脂体19を形成すること を含む樹脂封止型半導体装置の製造方法。
JP59257087A 1984-12-05 1984-12-05 樹脂封止型半導体装置の製造方法 Granted JPS61135129A (ja)

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