JPH0744194B2 - 樹脂封止形半導体装置の製造方法 - Google Patents

樹脂封止形半導体装置の製造方法

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JPH0744194B2
JPH0744194B2 JP1036058A JP3605889A JPH0744194B2 JP H0744194 B2 JPH0744194 B2 JP H0744194B2 JP 1036058 A JP1036058 A JP 1036058A JP 3605889 A JP3605889 A JP 3605889A JP H0744194 B2 JPH0744194 B2 JP H0744194B2
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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • 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、半導体装置の製造方法、詳細には、支持板の
裏面側にも樹脂封止体の一部が形成され、短絡事故及び
絶縁不良を確実に防止できる樹脂封止形半導体装置の製
造方法に関する。
従来の技術 樹脂封止形半導体装置では、半導体チップを支持する支
持板を外部に対して電気的に絶縁するため、支持板とこ
れに接続された細条とを樹脂で封止する技術が開発され
ている。このような技術は、例えば特開昭57−178352号
公報及び特開昭57−188858号公報に開示されている。上
記の樹脂封止を行う場合、支持板を含むいわゆるリード
フレームが上型と下型とから成る金型内に装着され、金
型の成形空所内にエポキシ樹脂等の融解樹脂が圧入され
る。このとき、融解樹脂の注入圧力によって支持板が金
型内で移動しないように、リードフレームを所定の位置
に保持する必要がある。その一例として、支持板に連結
された細条を金型の上型と下型で挟持する方法が採用さ
れた。この方法では、成形空所内に融解樹脂が圧入され
固化したのち、リードフレームを金型から取出し、その
後に、封止樹脂の端面近傍で細条を切断する工程が行わ
れる。この方法によれば、支持板の裏面側にほぼ均一な
厚さの樹脂被覆層を形成することができる。しかしなが
ら、最終的に製造される半導体装置は、半導体チップと
電気的に接続された細条の切断端部が樹脂封止体の表面
に露出するので、他の素子、キャビネット又は人体等を
含む周囲との接触による短絡事故や外部放熱体との間で
絶縁不良が発生し易い。
そこで本発明は、上記の短絡事故及び絶縁不良を確実に
防止できる樹脂封止形半導体装置の製造方法を提供する
ことを目的とする。
課題を解決するための手段 樹脂封止体によって支持板の略全面を被覆した樹脂封止
形半導体装置の本発明による製造方法は、半導体素子が
固着された一方の主面を有する支持板、支持板の一方の
端部側に設けられた外部リード及び支持板の他方の端部
側に設けられ且つ最小断面部が形成された細条を有する
リードフレームと、第1の型及び第2の型を有する成形
用型とを用意する工程と、樹脂封止体に対応する成形空
所を形成する第1の型及び第2の型の間で外部リード及
び細条を挾持し且つ成形空所の側端に位置するとともに
支持板の一方の主面に向かって第2の型から成形空所内
に突出する凸部を細条に当接させ且つ支持板の他方の主
面が成形空所の底面から離間した状態でリードフレーム
を成形用型に配置する工程と、成形空所内に封止用樹脂
を注入して、樹脂封止体を形成する工程と、樹脂封止体
が形成されたリードフレームを成形用型から取り出す工
程と、凸部により樹脂封止体に形成された凹部の壁面か
ら外部に導出された細条を最小断面部で破断する工程と
を含む。この樹脂封止形半導体装置の製造方法では、細
条の最小断面部より支持板の他方の端部から離間した位
置において、第2の型の凸部を細条に当接させてリード
フレームを成形用型に配置する。細条が延伸する方向の
引張力を細条に加えて、凹部より樹脂封止体の内側に位
置する最小断面部で細条を破断する。
作用 細条の最小断面部より支持板の他方の端部から離間した
位置において、第2の型の凸部を細条に当接させてリー
ドフレームを成形用型に配置するので、細条の最小断面
部が完全に樹脂封止体で被覆される。このため、細条の
破断端部が凹部よりも樹脂封止体の内側に形成される。
したがって、細条の破断端部と外部放熱体との沿面距離
が増大して絶縁耐圧を向上することができる。また、細
条の破断端部への接触事故を防止することができる。
更に、細条が延伸する方向の引張力を細条に加えて、凹
部より樹脂封止耐の内側に位置する最小断面部で細条を
破断するので、破断時に、細条の周辺の樹脂封止体に損
傷を与えずに最小断面部で細条を破断することが可能と
なる。
実 施 例 以下本発明の実施例を第1図〜第8図について説明す
る。
本実施例による樹脂封止形半導体装置は、第3図に示す
リードフレーム20から作られる。リードフレーム20の支
持板16の一方の主面(上面)には、半導体チップ(トラ
ンジスタチップ)15が固着されている。半導体チップ15
は、必要に応じて、シリコン樹脂等の保護樹脂18により
被覆される。支持板16の一方の端部には、コレクタリー
ド24が一体成形される。コレクタリード24は、ベースリ
ード23とエミッタリード25と共に外部リードと総称さ
れ、タイバー26及び共通細条27により直角方向で互いに
連結される。ベースリード23とエミッタリード25は、そ
れぞれアルミニウム線17aと17bにより半導体チップ15の
所定位置へ接続される。
一対の細条30と31は支持板16の他方の端部に一体に成形
されかつコレクタリード24に対し反対側へ伸びる。各細
条30、31の外端は、共通細条32により直角方向で互いに
連結される。各細条30と31には、孔33と34が穿設され、
これにより最小断面部33′と34′が形成されている。孔
33と34の形状は、丸又は矩形のほか任意形状に形成で
き、又、小幅寸法となる切欠きでもよい。なお、支持板
16、外部リード及び細条30、31等を有するリードフレー
ム20は、第3図ではトランジスタ1個分のみを示してい
るが、実際には、多数の支持板、外部リード及び細条
が、タイバー26と共通細条27、32により平行に支持され
た金属製フレームである。
リードフレーム20は、第4図及び第5図に示す金型(成
形用型)40内に装着される。第4図はコレクタリード24
の中心線に沿う断面を示し、第5図は細条31の中心線に
沿う断面を示す。金型40は、下型(第1の型)41と上型
(第2の型)42で構成され、リードフレーム20の支持板
16を収容する成形空所43が形成される。外部リード及び
細条30、31は下型41と上型42によって挾持され、支持板
16の他方の主面(下面)が成形空所43の底面から離間す
るようにリードフレーム20が金型40に装着される。
上述の通り、金型40にリードフレーム20が装着された
後、封止用樹脂として溶解エポキシ樹脂(加熱されて粘
液状となった熱硬化性エポキシ樹脂、以下単に樹脂と称
する)が公知のトランスファモールド法によりゲート
(図示せず)から成形空所43内に圧入され、リードフレ
ーム20の一部が樹脂57により封止される。
樹脂57が固化した後、リードフレーム20が金型40から取
出される。樹脂57の固化によって樹脂封止体21が形成さ
れ、樹脂封止体21はリードフレーム20中の支持板16の全
面と外部リード及び細条30、31の一部を被覆する。樹脂
封止体21は、支持板16の一方の主面に対向する主面21a
と支持板16の他方の端部に対向する側面21bとを有し、
金型40の凸部44により、主面21aと側面21bとの境界部分
に凹部29が形成されている。凹部29は、第6図に示すよ
うに、壁面29aと底面29bと左右側面29c、29dを有する。
また、凹部29は支持板16の一方の主面に対向する側の面
(壁面29bに対向する面)と支持板16の他方の端部に対
向する側の面(壁面29aに対向する面)とが開口してい
る。細条30、31は、凹部29の壁面29aから樹脂封止体21
の外部に導出される。各細条30、31の下面は凹部29の底
面29bに隣接している。
樹脂封止体21から突出する細条31、31は、引張りにより
孔33と34によって形成された最小断面部33′、34′で切
断され、共通細条32と共に除去される。各外部リードを
連結するタイバー26と共通細条27も公知の工程で除去さ
れる。
以上のように、形成された樹脂封止形半導体装置を第1
図、第2図及び第7図に示す。細条30、31の切断端部30
a、30b、31a、31bは凹部29の壁面29aよりも樹脂封止体2
1の内部に位置する。即ち、細条30、31の切断工程にお
いて、壁面29aのやや内側で細条30、31が破断され、細
条30、31の除去跡として、細条30、31の切断端部30a、3
0b、31a、31bから凹部29の壁面29aに延在する孔56が形
成される。このとき、細条30、31の周囲に付着した樹脂
封止体21が少し剥離することもあるが、実際の剥離量は
少ないので実用上問題はない。凹部29の底面29bは、細
条30、31と樹脂封止体21の裏面21cとの間において細条
の切断端部30a、30b、31a、31bから外側に伸びる防護突
部55で形成される。
本実施例で製造された樹脂封止形半導体装置は、従来の
製造方法で形成された樹脂封止形半導体装置よりも絶縁
耐圧が向上し、短絡事故も確実に防止できる。即ち、従
来の製造方法で形成された樹脂封止形半導体装置では、
第9図に示すように、細条31′の切断端部31′aから外
部放熱体60に至る樹脂封止体21′の沿面に沿う最短距離
(沿面距離)lは l=l0 と短いため、絶縁不良が発生し易かった。これに対し、
第8図に示す本発明の樹脂封止形半導体装置では、沿面
距離lは l=l0+l1+l2 と長くなるため、外部放熱体60との絶縁不良は事実上発
生しない。更に、細条30、31の切断端部30a、30b、31
a、31bが凹部29の壁面29aの内部即ち、樹脂封止体21の
表面から奥まった位置にあるため、周囲と接触し難くな
り、短絡事故を確実に防止することができる。これは、
細条30、31の切断端部30a、30b、31a、31bが樹脂封止体
21の外部に露出しない封止構造を望む業界の厳格な要求
に対し実用上充分に合致できるものである。
又、第5図に示す通り、細条30と31の上面は、支持板16
の上面と同一平面であるため、リードフレーム20の寸法
精度が高く、リードフレーム20の製造コストも安い。即
ち、第9図の沿面距離l0を長くするため、細条30、31を
外部リードと同様に支持板16より上方に偏位させること
も考えられる。しかし、このように支持板16の両側で上
面が上方に偏位したリードフレームを作成するのは、加
工技術的に困難な面があり、結果として寸法精度が悪く
なり易いし、コストアップにもなる。この点、本実施例
の半導体装置では、上記のように細条30、31の上面と支
持板16の上面とが同一平面のリードフレームを使用して
も、沿面距離lを十分長くとれる。
更に、高耐圧半導体装置では、細条30、31の切断端部30
a、31b、31a、31bが最終的に露出しないように、トラン
スファモールド法による成形後にこれらの露出部をシリ
コンラバー等の絶縁物で被覆することを要求されること
がある。本実施例の半導体装置では、凹部29に液状のシ
リコンラバー等を容易に注入できるので、孔56の凹部29
への開口部を封じることは容易である。したがって、上
記の要求に対して比較的簡単に凹部29への開口部に絶縁
物を形成することができる。
なお、上記実施例では、半導体装置としてトランジスタ
を示したが、本発明はダイオード、サイリスタ等他の半
導体装置にも応用できることは明らかである。
発明の効果 以上のように、本発明によれば短絡事故や絶縁不良を防
止できる樹脂封止形半導体装置を容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第8図は本発明の実施例を示し、第1図は本発
明により完成した樹脂封止形半導体装置の斜視図、第2
図はこの端面図、第3図はリードフレームの平面図、第
4図はリードフレームを装着した金型の断面図、第5図
はこの金型の他の断面図、第6図は金型から取出した後
のリードフレームの部分的拡大斜視図、第7図は凹部近
傍の部分的断面図、第8図は凹部近傍の部分的断面図、
第9図は従来の樹脂封止形半導体装置の部分的断面図で
ある。 15……半導体チップ(半導体素子)、16……支持板、20
……リードフレーム、21……樹脂封止体、23、24、25…
…外部ード、29……凹部、30、31……細条、33′、34′
……最小断面部、40……金型(成形用型)、41……下型
(第1の型)、42……上型(第2の型)、43……成形空
所、44……凸部、

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体素子が固着された一方の主面を有す
    る支持板、該支持板の一方の端部側に設けられた外部リ
    ード及び前記支持板の他方の端部側に設けられ且つ最小
    断面部が形成された細条を有するリードフレームと、第
    1の型及び第2の型を有する成形用型とを用意する工程
    と、 樹脂封止体に対応する成形空所を形成する前記第1の型
    及び第2の型の間で前記外部リード及び前記細条を挾持
    し、且つ前記成形空所の側端に位置するとともに前記支
    持板の一方の主面に向かって前記第2の型から前記成形
    空所内に突出する凸部を前記細条に当接させ且つ前記支
    持板の他方の主面が前記成形空所の底面から離間した状
    態で前記リードフレームを前記成形用型に配置する工程
    と、 前記成形空所内に封止用樹脂を注入して、前記樹脂封止
    体を形成する工程と、 該樹脂封止体が形成された前記リードフレームを成形用
    型から取り出す工程と、 前記凸部により前記樹脂封止体に形成された凹部の壁面
    から外部に導出された前記細条を前記最小断面部で破断
    する工程とを含み、樹脂封止体によって支持板の略全面
    を被覆した樹脂封止形半導体装置の製造方法において、 前記細条の前記最小断面部より前記支持板の他方の端部
    から離間した位置において、前記第2の型の前記凸部を
    前記細条に当接させて前記リードフレームを前記成形用
    型に配置し、 前記細条が延伸する方向の引張力を前記細条に加えて、
    前記凹部より前記樹脂封止体の内側に位置する前記最小
    断面部で前記細条を破断することを特徴とする樹脂封止
    形半導体装置の製造方法。
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