JPH066509Y2 - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、半導体装置に関し、特にリードフレームの
ベース部の全体及びリード部の一部が樹脂封止される樹
脂封止型半導体装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来の樹脂封止型半導体装置の構造の一例を第３図に示
す。

この種の半導体装置は、リードフレームから形成したベ
ース部の全体及びリード部の一部を樹脂封止してあり、
この樹脂封止部を利用して外部部材としての放熱板に直
接取り付け可能にしたもので、一般に絶縁取付型と呼ば
れている。

第３図において、リードフレーム１は、その長手方向に
連結部２が形成され、この連結部２から直角方向に延び
るリード部３が形成され、その中央部のリード部３ａの
先端部には、幅広のベース部４が形成されている。この
ベース部４には、半導体装置として完成した後、放熱板
にねじ止めするための貫通孔４ａが設けられている。

上記ベース部４の一方の主表面には、半導体チップ５が
固着され、この半導体チップ５の表面に設けた電極から
は、ワイヤボンディングによりリード線６が引き出さ
れ、リード部３に結線される。その後、半導体チップ５
を含み、ベース部４の全体及びリード部３，３ａの一部
が所定の金型を用いて樹脂封止され、第３図（ｂ），
（ｃ）に示すような樹脂封止型半導体装置７が完成す
る。

上記の半導体装置７において、半導体チップ５が封止さ
れる樹脂封止部８ａの部分は、該半導体チップ５の保護
のために、その厚さが相対的に厚く形成され、また、放
熱板等の外部部材への取付用に設けた貫通孔４ａの近傍
部分は、ねじ頭部の突出をなくするために、前記樹脂封
止部８ａに比較して薄く形成されている。

上記のような半導体装置７を使用する場合には、例え
ば、図示を省略した放熱板に半導体装置７自体を載せ、
貫通孔４ａを利用して放熱板にねじ止めをして使用する
ものである。

しかるに、半導体装置７の運転中に内部の半導体チップ
５から発生する熱は、放熱板を介して放熱されるので、
ベース部４と、その放熱板間に介在する樹脂封止部８
ｃ，８ｄの厚さは、放熱効率を良くするためにできるだ
け薄くすることが望ましく、種々の工夫がなされてい
る。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、従来の樹脂封止型半導体装置は、上記のよう
に構成され、半導体チップ５を搭載したベース部４の他
方の主面側の樹脂封止部８ｃの厚さをできるだけ薄く形
成するために、樹脂成形時に樹脂封止の未充填部分、す
なわち、ピンホールが発生し易く、そのため絶縁不良と
なるものがあるなどの解決すべき課題があった。

上記封止樹脂の未充填部分の発生機構を第４図を参照し
て説明する。

樹脂封止用金型のキャビティ９内にセットされたベース
部４に対して、第４図（ａ）に示すように、ゲート部９
ａからキャビティ９内に入った既に加熱、加圧されてい
る流動樹脂１０は、次のように流れる。

すなわち、キャビティ９内の空間がすべて均一ではなく
比較的大きい空間が存在するために、ベース部４の一方
の主面側の方が、他方の主面側に比較して流動樹脂１０
の流動抵抗が小さくなる。そのため、一方の主面側の方
では、他方の主面側に比較して該流動樹脂１０がキャビ
ティ９の奥の方まで流れて行く。

第４図（ｂ）では、流動樹脂１０が半導体チップ（図示
せず）の位置する空間部を充填している様子を示してい
る。第４図（ｃ）では、流動樹脂１０がキャビティ９の
最奥部を満たしてからベース部４の他方の主面側に回り
込んだ後の様子を示している。

すなわち、同図（ｃ）では、ベース部４の他方の主面側
の樹脂封止部８ｃ（第３図（ｃ）参照）の厚さを薄く形
成するために、キャビティ９の空隙が狭く、流動抵抗が
大きくなり、流動樹脂１０の未充填部分１１が発生し易
く、この種の半導体装置の絶縁不良が生じるおそれがあ
るという新たな解決すべき課題があった。

［考案の目的］ この考案は、上記のような課題を解消するためになされ
たもので、ベース部の他方の主面側の樹脂封止部が薄い
構造のこの種の半導体装置であっても、ピンホールとな
るような流動樹脂の未充填部分が発生せず、絶縁不良を
生じさせない樹脂封止型半導体装置を提供することを目
的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ この考案に係る半導体装置は、半導体チップを搭載する
ベース部の一方の主面側から他方の主面側へ流動樹脂が
スムーズに流れるように樹脂流通孔を、該半導体装置を
取り付けるための貫通孔と半導体チップ搭載部との間に
設けると共に、該樹脂流通孔に、流動樹脂の流れを促す
ための案内舌片を有するようにしたものである。

［作用］ この考案における半導体装置は、半導体チップを搭載す
るリードフレームのベース部に設けた樹脂流通孔によ
り、ゲート部と呼ばれる樹脂注入孔からキャビティ内に
注入された流動樹脂の一部が、前記ベースの一方の主面
側から前記の樹脂流通孔を通ってベース部の他方の主面
側にその案内舌片に助けられてスムーズに流れ込み、流
動樹脂の未充填部分の形成を排除し、ピンホールを作ら
ない樹脂封止部が形成される。

［実施例］ 以下に、この考案の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は、この考案に使用するリードフレームを示し、
同図（ａ）は、その平面図、同図（ｂ）は、そのＸ−Ｘ
線に沿う断面図である。

これらの図において、リードフレーム１は、従来の構造
と同様に連結部２から直角に延びるリード部３及び中央
部のリード部３ａが形成され、このリード部３ａの先端
部には、ベース部４が形成されている。さらに、このベ
ース部４には、放熱板にねじ止めするための貫通孔４ａ
が設けられ、また、このベース部４の一方の主面側に
は、半導体チップ５が搭載され、該半導体チップ５の電
極（図示せず）からはワイヤボンディングによりリード
線６が引き出され、リード部３ａに結線される。

以上の構成は従来の構成と同一であるが、この考案の特
徴は、ベース部４に、該ベース部４を貫通する樹脂流通
孔１２を設けたことである。

上記の樹脂流通孔１２の位置は、貫通孔４ａと半導体チ
ップ５が固着されている位置との間に設けるのが良い。
なぜならば、後述するゲート部から樹脂をキャビティ内
に注入したとき、貫通孔４ａには図示を省略したピンが
介在するため、このピンによって樹脂の流れに乱れが生
じ、ベース部４の一方の主表面を通過する樹脂が、樹脂
流通孔１２を通ってベースの他方の面へ流入し易くな
る。また、ベース部４の左右の中間位置にすることによ
って流動樹脂が左右均一に流れるのに最適となるからで
ある。

なお、上記の樹脂流通孔１２は、リードフレームの製作
工程において、他の加工部分と共に一工程で加工され、
特に製作工程数を増加させることもない。

また、第１図（ａ）の平面形状及び同図（ｂ），同図
（ｃ）の樹脂流通孔１２の断面形状は、模式的に表示し
たものであり、実際の形状は、第２図（ｂ）の形状が望
ましい。

すなわち、第２図（ｂ）の形状は、ベース部４の一方の
主面側へ突き出した案内舌片１３を有するように樹脂流
通孔１２ｂが形成されている。そして、上記案内舌片１
３の先端部は、第１図（ｃ）に示したゲート部９ａの方
向に向かうように形成される。

他方、第２図（ｃ）はベース部４の板厚が厚いときに有
効である。その場合に、樹脂流通孔１２ｃはベース４の
一方の主面側では前記ゲート部９ａの方向に近く、他方
の主面側では前記ゲート部９ａより遠い方向に開口する
ように傾斜形状に形成されている。

次に、上記構成のリードフレームを用いて半導体装置を
製作する工程を説明する。

まず、第２図（ａ），（ｂ）あるいは、同図（ｃ）に示
すような構造のリードフレーム１を、第１図（ｃ）のキ
ャビティ９を有する樹脂封止用上金型９０及び下金型９
１の間にセットする。

次に、加熱、加圧された流動樹脂１０がゲート部９ａか
らキャビティ内に注入される。そして、ゲート部９ａに
近い先端部分を満たした流動樹脂１０は、上記ベース部
４の一方の主面側と、他方の主面側とに沿ってそれぞれ
流れる。この時、ベース部４の略中間部には、樹脂流通
孔１２ｂ，１２ｃが形成されているので、その一方の主
面側を流れる流動樹脂１０は、上記の樹脂流通孔１２
ｂ，１２ｃを介してベース部４の他方の主面側に回り込
み、従来のようにベース部４の他方の主面側の狭い間隙
の範囲内では互いに出会うことがない。

従って、ベース部４の他方の主面側に、流動樹脂１０の
未充填部分が形成されず、樹脂封止部内でのピンホール
の発生を抑制することができる。特に、第２図（ｂ）の
樹脂流通孔１２ｂの場合には、ベース部４の一方の主面
側へ突き出した案内舌片１３がゲート部９ａの方向に開
口しているので、流動樹脂１０をベース部４の他方の主
面側にスムーズに導くガイド板としての役目を果させる
ことができる。

一方、第２図（ｃ）の樹脂流通孔１２ｃの場合には、ベ
ース４の一方の主面側ではゲート部９ａの方向に近く、
他方の主面側においてはゲート部９ａより遠くの方向に
開口する傾斜形状としてあるので、ベース４の板厚が比
較的厚いときに有効であり、キャビティ９の狭い間隙の
より深部へ流動樹脂１０をスムーズに導くガイド孔とし
ての役目を果させることができる。

なお、上記の樹脂流通孔１２は、１個に限定されること
なく、複数個形成しても良い。

［考案の効果］ 以上のように、この考案によれば、ベース部に案内舌片
を有する樹脂流通孔若しくはガイド孔となる傾斜形状の
樹脂流通孔を形成したリードフレームを使用して樹脂封
止するようにしたので、キャビティ内に流入した流動樹
脂が、上記の樹脂流通孔を介してベース部の一方の主面
側から他方の主面側へスムーズに流れ、一方の主面側と
他方の主面側での流動樹脂の進行速度に極端な差異を生
じさせない。従って、ベース部の他方の主面側で流動樹
脂が互いに出会うことがなくなる。よって、流動樹脂の
未充填部分を形成せず、樹脂封止部内でのピンホールの
発生を抑制することができるなど優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の半導体装置に使用するリードフレ
ームの模式的説明図であり、同図（ａ）は、その平面
図、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面
図、同図（ｃ）は、上記のリードフレームを用いて樹脂
封止し、この考案の半導体装置を製作する場合の説明
図、第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、上記リードフレ
ームのベース部に設ける樹脂流通孔の実施例を示す平面
図及び断面図、第３図（ａ）は、従来の半導体装置に使
用するリードフレームの平面図、同図（ｂ），（ｃ）
は、上記リードフレームを使用して樹脂封止した半導体
装置の平面図及び断面図、第４図（ａ），（ｂ），
（ｃ）は、上記従来の半導体装置における樹脂封止時の
金型キャビティ内の説明図である。 １……リードフレーム、 ２……連結部、 ３，３ａ……リード部、 ４……ベース部、 ５……半導体チップ、 ６……リード線、 ９……キャビティ、 ９ａ……ゲート部、 １０……流動樹脂、 １２，１２ｂ，１２ｃ……樹脂流通孔 １３……案内舌片。 なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】連結部から直角に延びるリード部と、この
   リード部の先端に形成されたベース部と有するリードフ
   レームの前記ベース部の一方の主面側に半導体チップが
   搭載され、この半導体チップを含んで前記ベース部の全
   体及びリード部の一部が樹脂封止される樹脂封止型半導
   体装置において、 前記ベース部の一方の主面側に封止される樹脂の厚さよ
   りも、他方の主面側に封止される樹脂の厚さの方が薄く
   形成され、前記ベース部には、樹脂封止用に使用される
   流動樹脂が、該ベース部の一方の主面側から他方の主面
   側にベース部を貫通して流れるためのものであって、前
   記半導体装置の取付用の貫通孔と半導体チップ搭載部と
   の間の設けられた樹脂流通孔を有し、かつ、該樹脂流通
   孔には、前記流動樹脂をキャビティ内に導入するゲート
   部の方向に向かう突き出し加工の案内舌片を備えたこと
   を特徴とする樹脂封止型半導体装置。