JPH10256291A - 熱散逸器を具備する電子装置用プラスチックパッケージの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒートシンクの少なくとも一部を露出した状
態で半導体装置をパッケージングする場合にパッケージ
ング用のプラスチック樹脂が金型から漏れ出すことを防
止したプラスチックパッケージ製造技術を提供する。 【解決手段】 ヒートシンク要素（２５）のプラスチッ
クケース（２）から突き出た側部表面（２９）を傾斜さ
せると共に、該側部表面（２９）と対向するハウジング
（２６）の内側壁（２８）を傾斜させ、且つスラスト手
段（３０）によって金型（２３）が閉じられた場合にヒ
ートシンク要素（２５）の周辺部分（３６）に押圧力を
付与し、側部表面（２９）と内側壁（２８）とを一時的
に密封状態とさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、露出されており且
つケース外部へ横方向に延在するヒートシンクを具備す
る電子装置用のプラスチックパッケージの製造方法及び
該方法に使用する金型に関するものである。

【０００２】露出されている主表面及びプラスチックケ
ースの少なくとも一つの側部から外側へ延在する少なく
とも一つの周辺部分を具備するヒートシンク要素へ熱的
に結合され且つプラスチックケース内に封止されるべき
パワー半導体電子装置用のプラスチックパッケージを製
造する本方法は、金型の主キャビティ内へ開口する金型
の下側部分内に設けられた適宜のハウジングの底部と前
記主表面を接触させて前記ヒートシンク要素を位置決め
した後に金型の主キャビティ内において成形されるべき
パッケージのプラスチックケースを製造するタイプのも
のである。

【０００３】以後、制限的なものではなく例示的なもの
として、特に、デュアルインラインタイプのＰＳＯ（Ｐ
ｌａｓｔｉｃ Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ）即ちプラ
スチック小型輪郭パッケージを参照して説明する。更に
詳細には、例として、自動車適用、即ち自動車に装着す
るためのパッケージを参照して説明する。

【０００４】

【従来の技術】公知の如く、半導体電子装置は表面積の
大きさが数平方ミリメータである半導体物質からなる小
さなプレート即ち「ダイ」の形態に形成された電子回路
を有している。典型的に、この電子回路はダイの主表面
上にモノリシックに集積化されている。該ダイはそれを
パッケージ内にカプセル化即ち封止することによって熱
的に及び機械的に保護される。特にプラスチックパッケ
ージを参照することとする。

【０００５】この様な装置は外部回路へ電気的に接続す
るための支持及び電気的相互接続を行う適宜の手段を必
要とする。その目的のために、薄い鍛練金属プレートか
らなる導電性のリードフレームが複数個の幅狭のストリ
ップを有しており、該ストリップは一端部を電気的に集
積回路へ接続した電気的コネクタ又はリードとして作用
する。他端側においては、該リードの周辺端部は該装置
の電気的相互接続を可能とするためにパッケージ本体か
ら外側へ延在している。パッケージ製造プロセスを完了
すると、該リードの周辺端部は屈曲され且つ該パッケー
ジを、典型的に、プリント回路基板へ装着するためのそ
れぞれのピンを形成する。

【０００６】ここで参照する集積化したパワー回路の場
合には、それは、例えば、部品の密度及び／又は数が高
いか、又は大きな電流で動作することを意図されている
ために比較的大量の熱を発生しやすい装置であり、一般
的にいわゆるパワーパッケージと呼ばれるものである。
この用語は、装置が何らかのそれ自身の手段によって熱
を散逸することが可能であることを表わしている。

【０００７】この場合には、実際には、ダイを支持する
構成体は熱散逸機能を有しており、更に、その目的のた
めにヒートシンク要素又は金属塊を有している。ダイは
熱的にヒートシンク要素へ結合され、その動作期間中に
発生された熱を外側へ伝達させる。ヒートシンク要素は
単に金属からなる要素であり、又は、何れの場合におい
ても、その質量がダイ又は電子装置の質量よりも明らか
に一層大きなものである良好な熱伝導体である。それ
は、通常、無視することのできない厚さの銅プレートの
形態である。

【０００８】典型的な実現例においては、半導体物質ダ
イはヒートシンク要素の主表面上に直接的に装着され、
従って回路が形成される表面は自由な状態のままであ
る。リードフレームもヒートシンク要素へ取付けられ
る。

【０００９】パワーパッケージは、典型的に、プラスチ
ックパッケージ本体内に埋込まれるヒートシンク要素が
露出されており、即ちプラスチック物質によって被覆さ
れることがなく、その主表面がダイと接触するものでは
ないように形成される。この形態は半導体装置からパッ
ケージ外側への熱の伝達を促進させる。熱の散逸を改善
するために、効果的には、ヒートシンク要素のこの露出
された表面を、オプションによって、より大きな寸法及
び質量の外部ヒートシンクと接触させ、従って、熱散逸
を向上させることが可能である。以下の説明及び図面全
体に亘り、ヒートシンク要素の露出された主表面が底部
表面、即ちピンの屈曲部と同一側に位置されている場合
について説明する。外部ヒートシンクは、典型的に、ケ
ースが半田付けされる構成体自身によって形成される。
一方、ヒートシンク要素の上部主表面は露出したままと
することが可能であり、それに適宜の外部ヒートシンク
を取付けることが可能である。

【００１０】典型的に、パワーパッケージにおいては、
ヒートシンク要素は単に一つの主表面が露出されている
に過ぎず、他方の主表面及び全ての側部表面は絶縁され
ており、即ちケースのプラスチック物質で被覆されてい
る。以下の説明全体に亘り、側部表面とは、実質的に互
いに平行な二つの主表面の周辺部を接続するヒートシン
ク要素の表面である。

【００１１】図１に概略的に示してあるものは、プラス
チックケースを形成した直後における状態の露出された
ヒートシンク要素を具備するパッケージである。該パッ
ケージはリードの方向に平行にとった側面図で且つ図の
左側半分を部分的に断面をとって示してある。断面をと
った部分はハッチングを付した部分である。該パッケー
ジは、大略、図中において１として示してある。図１及
び以下の説明は、ＤＩＰ（デュアルインラインパッケー
ジ）型のパッケージの一例を示したもので、即ち、それ
はパッケージ本体の両側からリードが突出するタイプの
ものである。説明の便宜上、半導体物質のダイは断面図
部分からは省略してある。

【００１２】プラスチックケース２は、その中にヒート
シンク要素３が埋込まれており、ヒートシンク要素３の
底部主表面４のみがケース底部表面と同一のレベルにあ
り露出されている。リードフレーム５が、例えば、断面
図には示していないが、リベット又は溶接などの接続手
段によって、表面４から両側にヒートシンク要素３へ接
続している。該リードフレームは、部分的に、ケース２
内に含まれており、従って、このリードの端部６は図中
右側及び左側へ外側に延在している。ケース２の外側に
は、図面中のケース側面によって決定される面からリー
ドフレームの支持構成体７が飛び出ており、それは後に
説明するように、多数のリードフレームを相互接続させ
ている。

【００１３】本発明の側面をよりよく理解するために、
露出されたヒートシンクを具備する従来のパッケージを
製造するプロセスの通常のステップについて簡単に説明
する。各ヒートシンク要素は例えば銅などの比較的厚い
金属のシートを切断することによって得られる。より薄
いシート、この場合も典型的に銅のものから、ストリッ
プ及び一連のリードフレームの形態で担持構成体が形成
され、各リードフレームは横方向に接続するラインによ
って相互接続されており且つリードとなることが意図さ
れている幅狭の金属ストリップの組立体を包含してい
る。各リードフレームにおける担持構成体に対して、対
応する数のヒートシンク要素が接続される。

【００１４】対応する数のダイがこの様にして形成され
た構成体へ一体的に装着され、従って各ダイは一つのリ
ードフレーム／ヒートシンク要素構成体に位置される。
上述した如く、例えば、本願出願人の出願による欧州特
許出願５４５００７においては、各ダイが、標準的な技
術に従って、間にリードフレームが介在されることなし
に、直接的にヒートシンク要素へ接続される。該ダイは
リードから分離されてヒートシンク要素の中央領域に位
置される。この場合の以下の記述について参照をする
が、その場合に、該リードフレームはダイを受付けるた
めの専用の区域を有するものではないということであ
る。この場合には、ダイは、例えば錫／鉛などの合金で
半田付けするか又は例えばエポキシ接着剤などによって
接着することによってヒートシンク要素へ接続される。
一方、別の解決方法は、ダイを対応するリードフレーム
の中央部分に収容させ、該リードフレームもヒートシン
ク要素へ接続させることである。通常は金又はアルミニ
ウムからなる薄いワイヤをその一端部を、集積回路が形
成されているダイ表面上に設けられている専用のメタラ
イズさせたパッドへボンディングさせ且つ他端をリード
の内側端部へボンディングさせる。

【００１５】その後に、ダイをその上に装着したストリ
ップを対応するプラスチックケースを形成するための単
一の装置に対応するキャビティを有するモールド即ち金
型内に配置させる。各キャビティに電気的絶縁物質を高
温度で溶融した状態で注入させ、パッケージのプラスチ
ック本体を形成する。この物質は、典型的には、例えば
エポキシ樹脂などの合成樹脂である。

【００１６】モールディング即ち成形作業は、該樹脂を
キャビティ内に注入することを包含する。しかしなが
ら、モールディングプロセス即ち成形工程は、幾つかの
フェーズを有しており、その場合に、ダイを形成する半
導体物質に亀裂が発生することを回避するため、又は装
置全体を信頼性のないものとさせることを回避するため
に、温度はゆっくりと変化される。モールディング即ち
成形という用語は、本明細書においては、金型キャビテ
ィ内において実施される全ての操作、即ちプラスチック
物質を溶融すること、それをキャビティ内へ供給するこ
と、及び硬化させることなどを包含している。

【００１７】最初の冷却ステップの後で、且つ重合を介
して行われるその後の樹脂熱硬化ステップの後に、プラ
スチックケースは完全に形成され、且つ一連のパッケー
ジが金型から取出す準備がなされる。

【００１８】図２は、図１に示したパッケージを形成す
るためのモールディングステップ即ち成形ステップ直前
の段階におけるモールド即ち金型を概略的に示してい
る。この図は、特に、単一のモールド（金型）キャビテ
ィを示している。樹脂を注入するための金型は概略８で
示してある。それは、図面中における一般的な実施例に
おいては、上側の半割り即ち上部金型８ａと下側の半割
り即ち底部金型８ｂとを有している。両方の半割り金型
は対応する中空部を有しており、金型が閉じられた場合
には、それらの中空部を互いに対面させて単一の金型キ
ャビティを形成し、その中に樹脂を注入させることが可
能である。

【００１９】溶融樹脂を図２に示したゲート型インレッ
ト９を介して注入させる。該インレット９は、金型内に
形成されており、特に、底部金型８ｂ内に形成されてお
り、その一端部は金型キャビティ内へ開口している。ゲ
ート９は実質的に水平な主軸を有している。その位置
は、キャビティが、たとえ図面中の最も右側における領
域、即ち樹脂の入口から最も離れた領域においても充填
されるような位置である。

【００２０】ヒートシンク要素３及びリードフレーム５
からなる構成体を、図中に示した形態に従って、金型キ
ャビティ内に成形を行うために導入させる。該図面中に
は、更に、露出されたままとされるべき主表面４から反
対側のヒートシンク要素３の上部表面の中央に半導体物
質１０を固定させたダイが示されている。理解されるよ
うに、リードフレーム５は二つの半割り金型の間の界面
と同じレベルに位置されており、且つリード６の終端部
分が金型キャビティの外側に置かれたままであるように
位置されている。従って、この様なパッケージを形成す
るためには、金型８は、典型的に、垂直断面でみた場合
に、一つの閉止レベルのみを有しており、それは、二つ
の半割り金型の界面における表面から構成されており且
つリードフレーム５のレベルに対応している。この様な
閉止レベルが存在することは、最も外側の部分が外側に
存在させたままで、簡単な態様でリードフレームをキャ
ビティ内に導入することを可能とする上で効果的なもの
である。

【００２１】ヒートシンク要素を、底部表面４が樹脂に
よって被覆されることがないように、底部金型８ｂ内に
形成した金型キャビティの底部上に位置させる。一方、
金型キャビティはヒートシンク要素５よりもより大きな
側部寸法を有しており、従って、ヒートシンク要素５を
その周辺部全体に亘り横方向に分離された状態を維持す
るためにそれを完全に取囲んでいる。金型キャビティの
底部部分及び上部部分の両方が実質的に平行な形状を有
している。従って、そのタイプのパッケージを成形する
ためのキャビティ形状は特に簡単なものである。しかし
ながら、ある適用例の場合には、パワーパッケージは図
示したものと異なる構成を有する場合がある。幾つかの
必要性のために、ヒートシンク要素は、付加的に主表面
を露出させるために、その側部のうちの少なくとも一つ
から、プラスチックケースの外側に横方向に部分的に延
在される。例えば、ヒートシンク要素はプラスチックケ
ースの両側から突出する二つの周辺部分を有している。

【００２２】従って、この様なパッケージは、その他の
主表面の一部及びこの様な周辺部分においてのヒートシ
ンク要素の側部表面の一部を露出させている。本明細書
はこのタイプのパッケージを引用する。

【００２３】図３はプラスチックケースから部分的に飛
び出たヒートシンクを具備するパワーパッケージの公知
の実施例の概略斜視図である。一例として、ここにおい
て、自動車適用の場合に典型的に使用されるタイプのＰ
ＳＯとして知られるパッケージを参照する。該パッケー
ジは全体的に参照番号１１で示してあり且つピンを屈曲
した後で外部電気回路へ半田付けする準備がなされたそ
の製造終了時における状態が示されている。図３に示し
たように、プラスチックケース２は大略１２で示したヒ
ートシンク要素を部分的にカプセル化即ち封止してお
り、該ヒートシンク要素は、その底部表面を露出するば
かりか、ｙで示した方向にプラスチックケース２から横
方向に飛び出ている。一方、直交するｘ方向において
は、プラスチックケース２の寸法はヒートシンク要素１
２の対応する側部のものを超えている。

【００２４】特に、ヒートシンク要素１２は、この実施
例においては、二つの周辺部分（図３において１３で示
してある）を有しており、それらは対称的に外側へ延在
している。これらの部分１３において、二つの主表面１
４、ｘ方向に延在している側部表面１５、及び軸ｙ方向
に平行な側部表面１６の一部も露出されている。プラス
チックケース２及びヒートシンク要素１２の形状は特定
の例に一致するように決定される。ピン１７を形成すべ
く屈曲されているリードは、ヒートシンク要素１２がケ
ース２を超えて延在する方向と直交するｘ方向において
両側からパッケージ１１のプラスチックケース２の外側
へ延在している。このタイプのパッケージのプラスチッ
クケースを形成するために、前の図２に示したものより
もより複雑な成形用キャビティを有する金型を使用せね
ばならない。

【００２５】主キャビティという用語は、以下の説明に
おいては、ヒートシンク要素の存在を考慮に入れること
なしに、プラスチックケース包囲体の形状を有する金型
キャビティの部分のことを表わすものとして使用する。
従って、それは、一般的には、実質的に平行六面体の形
状を有している。図２に示した実施例において使用され
る金型キャビティのように主金型キャビティは、典型的
に、上部金型に形成した上側中空部と対応する半割りに
設けられた下側凹所との結合によって得られる。

【００２６】しかしながら、この場合には、ｙ方向に沿
っての主金型キャビティの寸法はヒートシンク要素１２
のｙに沿っての長さよりも短いものでなければならな
い。従って、金型は、全体的に考えた場合には、ヒート
シンク要素用の特定の着座部を有するものであり、且
つ、特に、主金型キャビティ外側にｙ方向に延在するヒ
ートシンク要素に対するハウジングを提供し且つ更にｙ
方向においてヒートシンク要素の周りにプラスチックケ
ースを形成することが可能であるように主金型キャビテ
ィへ接続されるものであることが必要である。このハウ
ジングは金型の底部部分に形成された盲孔、即ち側部に
アウトレット即ち出口のないものである。

【００２７】この成形技術は、金型に対して、前述した
より簡単な場合におけるようにリードフレームに対応す
る従来の第一の閉止レベルに加えて、ヒートシンク要素
の上部主表面における第二の閉止レベルを与えている。
前述したハウジングは少なくともこのレベルより下側に
設けられる。この様な形態は、典型的に、成形ステップ
期間中にある欠点を発生する場合がある。特に、プラス
チックケース外側にヒートシンク要素の部分を受取るこ
とが意図されているハウジング部分と主金型キャビティ
との間の界面において問題に遭遇する場合がある。実際
に、この第二閉止レベルにおいて、成形期間中の金型の
シーリングは特に臨界的なものである。特に、露出され
たままとされねばならないヒートシンク要素の表面と金
型内に形成される前記ハウジングとの間において、密封
状態を得ることは非常に困難である。従って、成形ステ
ップ期間中に、溶融樹脂はヒートシンク要素の最も周辺
部分に向かってｙ方向に金型キャビティから部分的に漏
れ出す場合がある。ヒートシンク要素の関連する表面上
において、この漏れ出した樹脂がバリを形成する場合が
あり、それはヒートシンク要素の外部表面上で固化して
薄いプラスチック物質の層となる。

【００２８】この問題を例示するために、図４は前の図
に示したパッケージの成形期間中における金型の下側部
分の概略平面図を示している。簡単化のために、リード
フレームと半導体物質ダイの両方が省略されており、ヒ
ートシンク要素のみが示されている。符号１８で示され
ている金型主キャビティの下側部分はその中央部分と接
続してヒートシンク要素１２のｘ方向に横方向に延在し
ている。ヒートシンク要素１２は、金型主キャビティ１
８を超えて実質的にｙ方向に延在しており且つ金型下側
部分に形成されている符号１９で示したハウジングの端
部においてその周辺部分を有するように配置されてい
る。ハウジング１９の上側の閉止は図面には示していな
い金型の上側構成体によって決定される。図４ａは図４
における点線の円内に含まれる部分の拡大した詳細図で
ある。

【００２９】理解されるように、ケースの外側に止まる
べきヒートシンク要素の側部表面１６の部分がハウジン
グ１９の壁へ完全に接着させるようにすることは不可能
である。亀裂の発生の危険性なしにハウジング１９内に
ヒートシンク要素１２を適切に位置決めすることを確保
するために、後者は、部分１３におけるｘに沿っての幅
をハウジングを形成するキャビティの寸法よりも幾分小
さく形成されている。従って、部分１３の側には数ミク
ロンの程度の通路チャンネルが残される。この図におけ
る矢印は、ハウジング１９へ向かっての金型主キャビテ
ィからの樹脂の漏れの流れ方向を表わしている。樹脂が
固化すると、薄い樹脂層が部分１３の表面上に形成され
る。

【００３０】装置が適切に動作するためには、成形を行
った後に付加的なバリ取りステップを行わねばならな
い。しかしながら、これらの樹脂のバリはその位置のた
めに除去することが非常に困難である。一方、ヒートシ
ンク要素の金型への付着を改善するために、配置された
場所においてハウジングの底部に対して金属スラグ即ち
金属塊を押付けるキャビティ要素内へ内側の形状を提供
する金型は公知である。しかしながら、この形態であっ
ても、ヒートシンク要素の底部表面に対してのハウジン
グ底部の良好な接着を確保するものではあるが、ヒート
シンク要素の露出されている側部表面上に樹脂が形成さ
れることを防止するのに適切なものではない。

【００３１】この問題に対する公知の解決方法は、ヒー
トシンク要素の周辺部分においてヒートシンク要素の構
成体内に形成したブロック用のバーを使用することであ
る。この目的のために、ヒートシンク要素／リードフレ
ーム構成体が、ヒートシンク要素をシェーピング即ち整
形し、次いで側部における厚さを減少させ且つリードフ
レームを剪断することによって成形することにより厚い
メタルシートから一体的に成形する。

【００３２】このタイプの構成を図５に示してある。太
線の輪郭部分は、ヒートシンク要素１２であり、細線は
リードフレーム５を示すために使用されている。図５に
示したように、リードフレーム５及びヒートシンク要素
１２は単一部品を形成しており且つブロック用バー２０
によって互いに連結されている。これらの銅からなるバ
ー２０は、ｘ方向におけるヒートシンク要素１２の周辺
部分１３の側部延長部から構成されている。図５の構成
体を金型内に配置させると、バー２０は図４ａに示した
樹脂の流れに対して側部チャンネルを実質的に閉塞す
る。

【００３３】成形ステップが完了すると、図中の破線に
沿ってヒートシンク要素１２を分離させるためにバー２
０は除去されねばならない。しかしながら、この付加的
な操作は、プロセスを臨界的なものとさせる。なぜなら
ば、分離装置の不正確性のために側部延長部において亀
裂が発生する場合があるからであり、該分離装置は適宜
キャリブレーション即ち較正を必要とする。図５の公知
の解決方法におけるさらなる欠点は、単一部品のヒート
シンク／リードフレーム構成体を形成することに関係し
ている。リードフレームの厚さは、質量がより大きなヒ
ートシンク要素の重量のためにその形成期間中に変形し
ないようにするためには最小の厚さより薄いものとする
ことはできない。更に、この公知の解決方法の場合に
は、単一部品の構成体を受付けるために金型は極めて複
雑な形態のものとせねばならない。従って、この様にし
て形成されたパッケージの信頼性及び再現性を改善する
ことが可能であるが、樹脂のバリが形成することを防止
することは不可能である。

【００３４】別の公知の解決方法は本願出願人に譲渡さ
れている米国特許第５，４４５，９９５号に開示されて
いる。その場合には、樹脂がヒートシンク要素の周辺部
分外側に更に自由にｙ方向に沿って適宜の小穴内へ自由
に流れることを可能とするように金型が修正されてい
る。図６は、上記特許に従って構成された金型を介して
のｙ方向に沿っての垂直断面を概略的に示している。ス
ラスト要素２１がヒートシンク要素をハウジングの底部
に対して押圧している。図示したように、ヒートシンク
要素外側の小穴２２は図示していない適宜のチャンネル
を介して樹脂で充填されている。それらのｘ方向におけ
る幅はプラスチックケース外側に残されるべきヒートシ
ンク要素の部分のものと同一である。

【００３５】その様にして形成されたプラスチックのバ
リは、ケースを金型から取出した後に、除去されねばな
らない。この付加的な操作は、例として図３に示したも
ののような形態の場合には特に臨界的なものであり、そ
の場合には、ヒートシンク要素の周辺部分がヒートシン
ク要素と同一の幅を有しており、実質的に、プラスチッ
クケースと同一の程度のものである。この場合には、プ
ラスチックケースはこのステップ期間中に亀裂が発生す
る場合がある。従って、欠点が伴うことなしに、ヒート
シンク要素の露出表面上に樹脂の残留物がないパッケー
ジを形成することは不可能である。

【００３６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす問
題は、付加的なステップの必要性なしに、露出されたヒ
ートシンクを具備しており且つ漏れた樹脂が存在してい
ないプラスチックケースから周辺方向に延在する部分を
具備するプラスチックパッケージを成形プロセスのみに
よって形成することが可能な方法を提供することであ
る。更に、その場合に使用される金型を提供し、ヒート
シンク要素／リードフレーム構成体の構成を簡単なもの
とさせることを目的とする。

【００３７】

【課題を解決するための手段】本発明が基礎とする技術
的思想は、傾斜した壁を具備するハウジングを使用し且
つ少なくともプラスチックケースに最も近いゾーンにお
いてこの傾斜と一致するようにヒートシンク要素の側部
表面をシェーピング即ち整形することによって、ヒート
シンク要素のハウジング内への適切な位置決めを確保し
ながら、プラスチックケースの外側に残存されるべきヒ
ートシンク要素の側部表面と金型の下側部分内に形成さ
れるハウジングの対応する壁との間に密封状態を、成形
プロセス期間中に、確保することが可能であるという知
見に基づくものである。

【００３８】本発明に基づくこのタイプの方法は、複数
個の露出されたヒートシンクを具備するパワー半導体電
子装置用のプラスチックパッケージを形成する。該半導
体電子装置は完全にプラスチックケース内に封止されて
おり且つ熱的にヒートシンク要素へ結合されている。ヒ
ートシンク要素は露出された主表面を有しており且つ少
なくともその側部のうちの一つからプラスチックケース
外側へ延在した少なくとも一つの周辺部分を有してい
る。プラスチックケースは金型の主キャビティ内におい
てモールディング即ち成形することにより形成される。
ヒートシンク要素は、最初に、モールドの下側部分内に
設けられた適宜のハウジング内に配置され、その主表面
がハウジングの底部に接触して露出状態のままとされ
る。このハウジングも金型の主キャビティ内へ開口す
る。

【００３９】本発明によれば、以下のようなステップが
提供される。少なくともプラスチックケースの前記側部
から飛び出た側部表面が、少なくとも前記側部に隣接し
たゾーンにおいて且つ前記周辺部分において、外側から
負の勾配を有するように、前記主表面に対する垂直線に
関して実質的にゼロより大きな角度を形成すべく傾斜さ
れるようにヒートシンク要素を形成する。それと対応し
て、前記ヒートシンク要素の前記側部表面と対面するハ
ウジングの内側壁が、少なくとも前記ゾーンにおいて、
前記ハウジング内部から正の勾配を持って前記垂直な線
に関して前記角度と実質的に等しい角度を形成すべく傾
斜するように前記ハウジングを形成する。金型を閉じた
場合に、ヒートシンク要素の前記周辺部分の少なくとも
一部に上側から係合して実質的にハウジング底部に向か
う方向の圧縮力をその上に付与するスラスト手段を設
け、該圧縮力は、プラスチックケースの前記側部、ヒー
トシンク要素の前記側部表面及びハウジングの前記内側
壁に隣接した前記ゾーンにおいて一時的に密封状態にシ
ールすることを可能とする。

【００４０】効果的なことであるが、金型が閉じられる
と、ヒートシンク要素の傾斜した側部表面は、プラスチ
ックケース外側に残存されるべき周辺部分において、ス
ラスト手段によってハウジングの対応する傾斜した壁に
向かって押圧される。実際に、この様な側部表面及びこ
の様な傾斜した壁の両方を有することによって、前記手
段によって下方向に付与された圧縮力はこれらの表面に
対して直交する成分を有している。従って、成形プロセ
ス期間中に、ヒートシンク要素の側部表面の金型主キャ
ビティに対する少なくとも最も近いゾーン内に位置され
ているハウジングの壁に対して、即ちそこからヒートシ
ンク要素が延在するプラスチックケースの側部に対して
完全な一時的な相対的接着が確保される。従って、本発
明方法によれば、前述した第二の閉止レベルにおいて
も、金型の密封状態の型締めが確保される。この様に、
ヒートシンク要素の周辺部分へ向かっての金型主キャビ
ティからの問題となるプラスチック物質の漏れを防止す
ることが可能である。

【００４１】本発明の基礎となる技術的問題は、上述し
たタイプの且つ特許請求の範囲に記載したタイプの周辺
部が延在したヒートシンクを具備するプラスチックパッ
ケージを製造する方法によって解決されている。好適に
は、本方法によれば、ヒートシンク要素用のハウジング
は、金型の下側部分内に形成されている貫通溝の適宜の
部分から構成されている。本発明によれば、ヒートシン
ク要素を収容するために盲孔を設けることは必要ではな
い。なぜならば、スラスト要素が、ヒートシンク要素と
一緒になって、ヒートシンク要素がケースの外側へ延在
する方向において金型の障壁即ち側部閉塞体として作用
するからである。従って、この金型は製造するのにより
簡単である。

【００４２】更に、各ヒートシンク要素は、金型主キャ
ビティの下側部分を形成する溝の拡大部に対応して、プ
ラスチックケース内側に残存されるべく、その中央部分
に位置される。プラスチックケース外側に残存されるべ
きヒートシンク要素の周辺部分は、該拡大部の外側の溝
内に適切に挿入される。該溝及び該キャビティの深さは
実質的に同一であり、その場合に形成される凹所の縁は
同一のレベルにある。この様に、金型の下側部分は、キ
ャビティの下側部分及び溝の両方を形成するために底部
金型の表面から掘下げることによって形成することが可
能である。

【００４３】好適実施例においては、該溝は直線的であ
り且つ溝全長に亘り傾斜した内側側部表面を有しており
且つ溝内に互いに離隔させ且つ平行に位置させた与えら
れた数のヒートシンク要素を収容するための複数個の拡
大部を有している。好適方法は、更に、ケースの外側に
残存されるべき部分全体に亘り傾斜した部分を有するヒ
ートシンク要素を提供しており、これらの外部側部表面
は、それらが飛び出るケースの側部に対して実質的に直
交している。

【００４４】本発明の技術的問題は、更に、前に説明し
且つ特許請求の範囲に記載したように、改良した金型を
提供することにより解決されている。更に、パワー半導
体電子装置用のパッケージは、成形プロセスによって形
成されるべきプラスチックケースを有しており、その場
合に、半導体物質からなる少なくとも１個のダイは完全
に封止されており、それは内部に電子回路が形成されて
おり且つ、露出された主表面を有し且つ少なくともその
一つの側部からプラスチックケースの外部へ延在した少
なくとも１個の周辺部分を有するヒートシンク要素へ熱
的に結合している。本発明によれば、プラスチックケー
スの前記側部から外側へ延在する前記ヒートシンク要素
の少なくとも側部表面が、少なくとも前記ケースに隣接
したゾーンにおいて且つ前記周辺部分において、外側か
ら負の勾配を有するヒートシンク要素の前記主表面に対
して垂直な線の方向に関し実質的にゼロより大きな角度
を形成している。

【００４５】

【発明の実施の形態】図７及び８を参照すると、本発明
に基づく方法を例示する概略図が示されており且つ部分
的にケースの外側へ延在するヒートシンクを具備するプ
ラスチックパッケージを製造する装置が示されている。
これらの図は、本発明の一実施例に基づく金型２３の垂
直概略断面図である。これらの断面は、図８及び７にお
いてそれぞれＢＢ線及びＡＡ線によって示したように、
プラスチックケースの外部へヒートシンク要素が飛び出
る方向に対してそれぞれ垂直及び平行な方向に沿ってと
ったものである。特に、前の図を参照すると、図７及び
８は、それぞれ、ｘ及びｙとして示した方向に平行なも
のである。これらの図は単一のパッケージを製造するた
めの単一の金型キャビティを示しているが、金型は、典
型的に、複数個のキャビティを有するものである。

【００４６】金型２３は、上側の半割り即ち上部金型２
３ａと下側の半割り即ち底部金型２３ｂを有している。
何れの図においても、金型は二つの半割り金型を互いに
対面させた閉じた状態を示しており、それは典型的に成
形ステップ期間中に見える状態である。二つの半割り金
型２３ａ及び２３ｂ内に形成されている上側中空部及び
下側中空部は、金型が閉じられた場合に、パッケージの
プラスチックケースを製造するための金型主キャビティ
２４を画定する。これらの図においては、金型主キャビ
ティのこれら二つの部分は、二つの半割り金型の間の想
像線によって示されている。金型内にはヒートシンク要
素２５のみが描かれており、パッケージを形成するため
に必要なその他のパーツは簡単化のために省略されてい
る。なぜならば、それらは構成及び位置の両方において
従来のものと同一だからである。ヒートシンク要素２５
が全体的に２６で示されている適宜のハウジング内に配
置されており、該ハウジングは金型２３の下側部分、特
に底部金型２３ｂ内に形成されている。ヒートシンク要
素の底部主表面２７はハウジング２６の底部表面と接触
している。後者は金型主キャビティ２４内に開口してお
り、そこから、それは図８に示したように、ｙ方向に外
部へ延在している。この概略図においては、ヒートシン
ク要素は、例示としてのみ、金型主キャビティの両側か
ら飛び出ており、且つ実質的に対称的な配置となってい
る。しかしながら、それは異なる形態のものとすること
が可能であり、その場合でも本発明の技術的範囲内に入
るものである。

【００４７】本発明によれば、図７に示したように、ヒ
ートシンク要素がプラスチックケースの外部へ延在され
るべき方向であるｙ方向に平行なハウジング２６の側壁
は、従来のものと異なり、垂直方向から傾斜されてい
る。換言すると、これらの壁２８は、ハウジング内部か
ら正の勾配を有するように、ヒートシンク要素２５の主
表面に対して、特に表面２７に対して又はハウジングの
底部に対して、半分の線Ｎによって決定される垂直方向
に関して角度αを形成している。これらの図面において
符号２９で示したものはヒートシンク要素２５の側部表
面であって、それらはｙ方向に平行であり、プラスチッ
クケース内に部分的に閉込められるべきものである。ハ
ウジングの内側壁２８の傾斜に対応して、プラスチック
ケースの外側に残存されるべきであり且つ前記ハウジン
グの壁２８に対面するヒートシンク要素の側部表面２９
の部分は傾斜されており、Ｎ方向に関して実質的にαに
等しい角度を形成している。

【００４８】この図において、ヒートシンク要素の側部
表面２９及びハウジング２６の壁２８は、簡単化のため
に一致して図示されている。しかしながら、公知の解決
方法に関連して前述したように、ハウジング２６内にヒ
ートシンク要素２５を適切に位置決めするためには、数
ミクロンの程度の最小のギャップがこれら二つの表面の
間に設けられるべきである。モールディング即ち成形の
前に、金型摩耗問題を回避し且つ成形ステップ終了時に
金型から取出す場合に該装置に損傷を与えることを回避
するために、ヒートシンク要素はそのハウジング内に固
定せずに位置決めされねばならない。

【００４９】ヒートシンク要素２５は、金型内へ押込ま
れ且つ金型の型締め期間中に本発明に基づいて内側壁上
に接着させられる。金型が閉じられると、スラスト手段
がハウジング２６内に収容されており金型主キャビティ
２４外部のヒートシンク要素２５の周辺部分の少なくと
も一部と上側から係合する。好適には、この様なスラス
ト手段は、図８に概略的に示したように、上部金型２３
ａから飛び出ており且つ上部金型２３ａの凹所、従って
金型主キャビティ２４の側部であってそれに隣接して下
方へ延在する要素（ノッチ）３０から構成されている。
ノッチ３０はヒートシンク要素の周辺部分の上に実質的
に下方向へ圧縮力を付与する。ヒートシンク要素２５
は、典型的に、変形可能な物質例えば銅から構成されて
おり、これらの部分においてわずかに変形する。

【００５０】特に、全体的な効果はシーリング即ち封止
することである。この本発明に基づく圧縮力は、更に、
ヒートシンク要素の側部表面２９にも圧力を付与する。
この力は、実際には、後者に対してゼロでない直交成分
を有している。なぜならば、この力の方向も表面２９に
関して角度αを形成するからである。後者はこれらの部
分においてそれらに対して平行なハウジングの対応する
内側壁２７に対して押圧される。ノッチ３０によって付
与される圧縮力の強度は、表面２９を壁２８へ接着させ
るように選択されている。

【００５１】プラスチックケース外側のヒートシンク要
素の側部表面とハウジングの対面する壁との間、即ち密
封状態に関して最も臨界的な領域において、成形ステッ
プ期間中に、この様な態様で完全な接着状態が確保され
る。従って、金型主キャビティからハウジング内部のヒ
ートシンク要素の表面上へのプラスチック物質の漏れが
防止される。金型主キャビティからの樹脂の流出に対す
る障壁が、ノッチが下方向に押圧すること及びプラグと
してヒートシンク要素が動作することの結合された作用
によって与えられている。

【００５２】注意すべきことであるが、本発明によれ
ば、この様な作用はヒートシンク要素の側部表面がプラ
スチックケースから飛び出るゾーン近くにおいて、即ち
金型主キャビティ近くにおいて作用されることが必要で
ある。ハウジングの壁及び対応する側部表面が傾斜され
ねばならないのはこの様な領域においてである。一方、
この様なゾーン外側のハウジングの形状は本発明の主要
な目的の中に存在するものではない。

【００５３】本発明によれば、結果的に得られるケース
の信頼性が確保される。従って、パッケージ製造プロセ
ス期間中に、何ら特に複雑なステップ及び残存する樹脂
を除去するためのステップを必要とするものではない。
従って、本プロセスは、特に簡単であり、且つ全体的な
装置パッケージング時間は効果的に短縮されている。一
方、金型は、既に、その最終的な形態でパッケージを得
るように適合されているので、前述した従来のプロセス
において行われているようなメタル（金属）又はプラス
チックのパーツを除去するような成形に対して付加的な
ステップを基本的に必要とするものではない。このこと
は、高価なものとなる場合のある専用の装置に対する必
要性を回避している。更に、プラスチックケースの完全
性は、それをこの様な付加的なステップ期間中に発生す
る危険性のある亀裂の発生やその他の損傷を受けること
がないようにすることにより確保されている。

【００５４】本発明によれば、角度αは、金型及びヒー
トシンク要素を製造する場合の困難性を回避するために
例示的に選択されており、それは、典型的に、３０°よ
り小さい角度に選択することが可能である。図７及び８
において符号３１で示しており、ｘ方向に沿って表面２
９に対して直交する方向に延在しているヒートシンク要
素の側部表面は、プラスチックケースの完全に外側にあ
り、従来の如く垂直状態のままとすることが可能であ
る。換言すると、それらは直線Ｎに関して実質的にゼロ
の角度を形成している。この様に、ヒートシンク要素の
製造は効果的に簡単化されている。

【００５５】注意すべきことであるが、ハウジングの壁
２８をヒートシンク要素の表面２９と同様に傾斜させる
ことによって、ハウジング２６はヒートシンク要素２５
をその内側に位置決めする場合のガイドとして効果的に
使用することが可能である。このことは、ｘ方向におけ
る自己整合特徴としてみることが可能である。なぜなら
ば、ヒートシンク要素２５は、誤って曲げられて配置さ
れた場合には、自動的に回転してその正しい位置を獲得
するからである。この問題のために、従来のプロセスで
はヒートシンク要素を適切な位置に配置させるために人
的介入や又は少なくとも付加的なチェックを行うことを
必要としていた。従って、本発明は、ピック・アンド・
プレイスタイプの自動装置を使用することを可能とし、
そのことは、さらなるチェックを行うことなしにヒート
シンク要素をピック即ち取出し且つ配置することを可能
とさせる。

【００５６】注意すべきことであるが、本発明によれ
ば、ヒートシンク用のハウジングは、ｙ方向において限
界を定めることは必要ではない。なぜならば、装置構成
が、この方向においても金型キャビティの完全な閉塞状
態を確保するからである。図８において、ヒートシンク
要素２５の底部表面２７のレベルにおける二つの水平方
向の破線３２は、金型主キャビティの外側に延在してｙ
方向に沿ってヒートシンク要素の長さを超えてハウジン
グ構成体が延在することが可能であることを示してい
る。

【００５７】本発明の好適実施例を図９及び１０に示し
てある。これらの図においては、前の図と同一の参照番
号は同一又は同様の機能を有する部分及び要素を示すも
のである。この実施例においては、特に、図３の従来技
術に関連して説明したようなＰＳＯ型のパッケージを製
造する方法について説明する。このパッケージはデュア
ルインライン型のものであり、電気的相互接続ピンがヒ
ートシンク要素がプラスチックケースからはみ出る方向
に対して直交する方向に延在しており両側からパッケー
ジから外部に延在している。図９はパッケージのプラス
チックケースに対する成形動作の終わりにおける金型を
開いた場合の斜視図を示している。特に、金型は単一装
置について示してある。図１０はヒートシンク要素の外
側延長部の方向、即ち図９のｙ方向に対して直交する方
向にとった垂直断面図を示している。金型は全体的に３
３で示してあり、且つこれら両方の図はその下側部分３
３ｂのみを示している。その内部において、プラスチッ
クケース２は部分的に金型主キャビティの下側部分内に
挿入されており且つ底部金型３３ｂから上方へ突出して
いる。簡単化のためにリードフレームが省略されている
が、それは底部金型３３ｂの上表面のレベルに位置され
ており、本実施例においては、両側からｘ方向にプラス
チックケースから部分的に外部へ延在している接続用リ
ードを有している。本発明のこの好適実施例によれば、
ヒートシンク要素２５を収容するために、底部金型３３
ｂ内に溝３４が設けられており、それは一つの側部から
他方の側部へかけて底部金型３３ｂを貫通している。溝
３４はヒートシンク要素２５がプラスチックケース２か
ら外部へ延在すべき方向、即ちｙ方向に平行な方向に沿
って主軸を有している。溝３４の幅はヒートシンク要素
２５のｘに沿っての寸法に等しい。

【００５８】これらの図において２８′として示してあ
るｙ方向に平行な溝３４の壁は、垂直線Ｎから角度αだ
け本発明に従って傾斜されている。好適実施例において
は、この角度αは約１５°の範囲に選択されている。溝
３４の深さは、その底部がパッケージの底部表面に対応
して位置されるようなものである。その端部はリードフ
レーム、即ち二つの半割り金型の間の分離線のレベルに
あり、従ってリードは金型キャビティの外側に位置させ
たままとすることが可能である。基本的に、その深さは
下側主金型キャビティのものと同一である。パッケージ
内のヒートシンク要素２５は、パッケージ内においては
一般的にその上部表面はリードフレームよりもより低い
レベルにあり、溝３４内に完全に収容され、その高さは
溝の深さよりも小さい。

【００５９】金型主キャビティの下側部分は、ヒートシ
ンク要素２５が配置されるべき位置において溝３４のｘ
方向において拡大部を形成している。特に、ヒートシン
ク要素は、その中央部分がプラスチックケース内に封止
されるべく且つ前記拡大部と一致して配置され、且つそ
の周辺部分は溝３４内であるが拡大部の外側に位置され
る。ヒートシンク要素の側部表面２８′は、プラスチッ
クケースの外側の部分における少なくとも溝内側におい
ては対応して傾斜されており、且つ溝の壁と接触してい
る。一方、ヒートシンク要素の側部表面の中央部分が同
様に構成されていることは必要ではない。なぜならば、
それらの部分はどの壁とも接触することなしに溝内に係
合しており、下側金型キャビティによって形成されてい
る拡大部に面しているからである。好適実施例において
はこれらの中央部分は傾斜されておらず、ヒートシンク
要素の底部主表面２７に対して直交している。

【００６０】注意すべきことであるが、プラスチックケ
ースの周辺表面及びそれと対応する金型キャビティの内
側壁は金型から取出すことを容易にするために従来の構
成における如く傾斜されている。好適実施例において
は、貫通溝は与えられた数のヒートシンク要素を収容す
ることが可能であり、典型的には、数１０個のものを並
列して配置させることが可能である。実際的な実施例に
おいては、溝３４は約１５個のヒートシンク要素を収容
することが可能であり、且つ底部金型３３ｂは幾つかの
並列な貫通溝が形成されている。従って、好適実施例に
おいては、各溝３４は底部金型の主表面内に一つの側部
から別の側部へかけて形成されている。それは傾斜した
壁を有する中空部の様相を有しており、単一の主軸を有
すると共に、対応する数の拡大部を提供しており、それ
らの拡大部はヒートシンク要素２５が配置される位置で
あって互いに離隔され且つ並列されている。

【００６１】ヒートシンク要素は、典型的に、それらの
それぞれのリードフレームを含む単一のメタルストリッ
プへリベット止めした後に、同時的に溝内に配置させ
る。しかしながら、これらのヒートシンク要素は、異な
るプロセスに対して順番に溝内に配置させることが可能
であり、その場合にはヒートシンク要素は金型内に配置
された後にリードフレームへ取付けられる。

【００６２】注意すべきことであるが、この好適実施例
においては、ヒートシンク要素２５は特に簡単な態様で
金型３３ｂ内に配置させることが可能であり、その場合
に、ヒートシンク要素に対するハウジングは盲孔以外の
ものである。該溝は、その二つの側部口のうちの一つを
介して金型に横方向に挿入することにより各ヒートシン
ク要素を所定の位置に位置させ配置させることを可能と
する直線的なガイドを表わしている。これらの図には示
されていないが、溝の上側部分上にノッチが形成されて
おり、該ノッチは金型を閉じると溝３４内に嵌合して主
キャビティ外側に存在するヒートシンク要素の部分と係
合する。これらのノッチが金型主キャビティの上部部分
の横方向に形成されているのはこのためである。それら
の幅は実質的に溝の幅と同一である。各金型キャビティ
に対して、典型的に、一対のノッチが両側に設けられて
おり、従って、隣接するキャビティの間に、ｙ方向にお
いて二つの制限されたノッチが存在している。別の実施
例においては、二つの隣接するキャビティの二つのノッ
チを溝内側に挿入すべく適合させ二つの隣接したキャビ
ティの間の単一の延長させたノッチの形態に合体させる
ことが可能である。それらの高さは、それらの先端部
が、金型が閉じられた場合に、底部に到達するものでは
なく下側に存在するヒートシンク要素の上部主表面と同
一のレベルに停止するようなものである。

【００６３】金型構成体、特に、その下側部分のもの
は、本発明の好適実施例に基づけば特に簡単なものであ
る。このことは、効果的に、従来の金型よりも低い製造
コストとすることを可能としている。従来の解決方法に
おいては、実際には、金型はより複雑な構成を有するこ
とが必要であった。貫通溝を具備する本発明の好適実施
例のもののような「開放」形態のものを使用することは
できなかった。なぜならば、プラスチック物質を閉込め
るために底部金型において限界を定めた区域を画定する
ことが必要だったからである。

【００６４】図１１は金型３３から取出し且つ一連のリ
ードフレームが形成されている金属ストリップを切断す
ることによって個々のパッケージを互いに分離し（単一
化ステップ）且つリードを折曲げてピン１７を形成する
爾後のステップを行った後のパッケージを参照符号３５
で示してある。ヒートシンク要素２５は、プラスチック
ケース２外側の周辺部分３６において、図１１に示した
ように、負の外側の勾配を有するヒートシンク要素の主
平面に対して直交する直線から傾斜されているｙ方向に
平行な側部表面２９を有している。この実施例において
は、図１１には示されていないプラスチックケース内側
のこの様な表面の部分は、ヒートシンク要素２５の主表
面に対して直交している。典型的な実施例においてはこ
れらの中央部分は外側に飛び出た部分よりも多少小さな
幅を有している。

【００６５】理解すべきことであるが、本発明をデュア
ルインラインタイプのパッケージに関連して特に説明し
たが、本発明は、プラスチックケースの片側からのみ飛
び出たピンを有するパッケージ、即ちシングルインライ
ンタイプのものにも適用することが可能である。更に、
ピンはデュアルインラインのもの及びシングルインライ
ンのものの両方において、プラスチックケースが外側に
飛び出た方向に直交するか又は平行な何れの方向にも同
一の効果で突出することが可能である。

【００６６】本明細書においては本発明の一つの実施例
について例示し且つ説明したが、多くの変形例及び修正
例が本発明の基本的な概念に基づいて行うことが可能で
あることを理解すべきである。好適実施例において示し
た貫通溝は、非直線的なものとすることが可能であり且
つ異なるパターンに従うものとすることが可能である
が、常に、各ヒートシンク要素に対応して、例えば、単
一のヒートシンク要素を収容すべく構成された部分を包
含している。これらの部分は、典型的には、ヒートシン
ク要素がプラスチックケースから外部へ延在する方向に
沿った方向に平行な主軸方向を有することが可能であ
る。例えば、貫通溝は全体的に折線のパターンを有する
ことが可能である。

【００６７】各貫通溝内部に収容されるヒートシンク要
素の数は、特定の適用例に適合すべく変化することが可
能である。極限においては、各貫通溝は１個のヒートシ
ンク要素のみを収容するものとすることが可能である。

【００６８】好適実施例は各ヒートシンク要素を収容す
るために貫通溝を使用するものであるが、このことは本
発明の目的にとって何ら厳格な条件ではなく、且つ図７
及び８に基づく本発明の前の構成に示したように、その
代わりに盲中空部を使用することも可能である。

【００６９】図に示した溝の深さはそれを受納するヒー
トシンク要素の高さよりも大きいものであるが、特定の
適用例においてより小さな又は同じ深さの溝が必要とさ
れ、ヒートシンク要素が金型主キャビティの上部部分に
向かって上方に延在するものであっても、その機能性が
代わるものではない。

【００７０】ｙ方向に平行に延在するヒートシンク要素
の側部表面は、異なる実施例においては、簡単化され容
易に製造される構成において、プラスチックケース内に
埋込まれる中央部分においても傾斜したものとすること
が可能である。極限においては、ｘ方向に平行であり且
つプラスチックケースの完全に外側の側部表面も傾斜さ
せることが可能であり、その場合でも本発明の技術的範
囲内に入るものである。

【００７１】更に、本発明の目的のためには、ヒートシ
ンク要素は対称的な態様でケースから飛び出るものであ
るということは厳格な条件ではなく、それが対称的なも
のとすべきというわけではない。ヒートシンク要素は、
プラスチックケースに関して異なる形状及び寸法を有す
ることが可能であり、且つ例えば、そのｘに沿っての幅
はケースの幅と同一とすることが可能である。

【００７２】図示例は、ヒートシンク要素が両側からプ
ラスチックケースの外側に張出した典型的な場合に関す
るものである。変形例においては、ヒートシンク要素は
片側からのみ飛び出させることが可能であり、従って、
そのハウジングが傾斜される壁に沿ってｙ方向が決定さ
れる。又、ヒートシンク要素の側部表面はケースのそれ
ぞれの側部に対して直交する方向と異なる方向にプラス
チックケースから飛び出すことが可能である。プラスチ
ックケース外部のヒートシンク要素の周辺部分が三つ以
上の側部から延在するように構成される場合、又は更に
より複雑な構成においては、ハウジングは、もはや、単
一の主軸を有するものではなく、本発明に基づいて、そ
の壁は、少なくとも、側部表面と接触する各部分におい
て傾斜され、プラスチックケースの外側及び近くにおい
てヒートシンク要素が対応して傾斜されることが必要と
なる。

【００７３】以上、本発明の具体的実施の態様について
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 プラスチックケースから横方向に延在するこ
とのない公知のタイプの露出されたヒートシンクを具備
するプラスチックパッケージを示した概略図。

【図２】 図１に示したパッケージを成形するステップ
を示した概略図。

【図３】 プラスチックケースから周辺方向に部分的に
延在したヒートシンク要素を具備する公知のタイプのプ
ラスチックパッケージを示した概略斜視図。

【図４】 図３のパッケージを製造する従来の技術に従
う成形ステップを示した概略平面図。

【図４ａ】 図４に示した技術における欠点を示した一
部拡大概略図。

【図５】 従来技術の欠点を解消するための第一の公知
の技術に従ったリードフレーム／ヒートシンク要素構成
体を示した概略図。

【図６】 第二の公知の方法に従ったプラスチックケー
スから部分的に延在したヒートシンクを具備するパッケ
ージを製造する方法を示した概略図。

【図７】 本発明の成形方法を使用するための装置を例
示した概略断面図。

【図８】 図７の断面に対して直交する断面における概
略断面図。

【図９】 本発明の一実施例に基づく成形ステップの終
了時において開放した金型の下側部分を示した概略斜視
図。

【図１０】 溝に対して直交する方向にとった図９の構
成の概略断面図。

【図１１】 本発明の図示例に従って得られたプラスチ
ックパッケージを示した概略斜視図。

【符号の説明】

２３ 金型（モールド） ２４ 金型主キャビティ ２５ ヒートシンク要素 ２６ ハウジング ２８ 内側壁 ２９ 側部表面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロベルト ロッシ イタリア国， ミラノ， イ−20058 ヴ ィッラサンタ， ヴィア モンテッロ ８ (72)発明者 レナト ポイネッリ イタリア国， レッコ， イ−22064 カ サテノヴォ， ヴィア ア． デ ガスペ リ 66

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型の主キャビティ（２４）内に開口す
   る金型（２３）の下側部分に設けられている適宜のハウ
   ジング（２６）の底部と接触する主表面（２７）を具備
   するヒートシンク要素（２５）を位置決めした後に金型
   （２３）の主キャビティ（２４）内側を成形することに
   よってパッケージのプラスチックケース（２）を形成す
   るタイプのものであって、露出された主表面（２７）及
   びプラスチックケース（２）の少なくとも一つの側部か
   ら外側へ突出する少なくとも一つの周辺部分（３６）を
   具備するヒートシンク要素（２５）へ熱的に結合され且
   つプラスチックケース（２）内に封止されてパワー半導
   体電子装置用のプラスチックパッケージ（３５）を製造
   する方法において、 前記ヒートシンク要素（２５）が、前記プラスチックケ
   ース（２）の前記側部から突き出る少なくとも側部表面
   （２９）が、少なくとも前記側部に隣接したゾーンにお
   いて及び前記周辺部分（３６）において、傾斜して外側
   から負の勾配を有するように前記主表面（２７）に対す
   る垂直線（Ｎ）に関して実質的にゼロよりも大きな角度
   （α）を形成するように形成されており、 前記ハウジング（２６）は、前記ヒートシンク要素の前
   記側部表面（２９）に面したその内側壁（２８）が、少
   なくとも前記ゾーンにおいて、傾斜してハウジング内部
   から正の勾配を有する前記垂直線（Ｎ）に関して前記角
   度（α）と実質的に等しい角度を形成するように、対応
   して形成されており、 スラスト手段（３０）が設けられており、それは、金型
   （２３）を閉じた場合に、前記ヒートシンク要素（２
   ５）の前記周辺部分（３６）の少なくとも一部と上方か
   ら係合して実質的にハウジング（２６）底部へ向かう方
   向を持った圧縮力をその上に付与し且つそれが前記ヒー
   トシンク要素の前記側部表面（２９）と前記ハウジング
   の前記内側壁（２８）との間において前記プラスチック
   ケースの前記側部に隣接した前記ゾーンにおいて一時的
   に密封させる、ことを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記角度（α）が３
   ０°より小さいことを特徴とする方法。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記ヒートシンク要
   素用のハウジング（２６）がその底部上に少なくとも１
   個のヒートシンク要素（２５）を収容すべく構成された
   少なくとも１個の部分を具備する貫通溝（３４）の形態
   であることを特徴とする方法。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記ヒートシンク要
   素（２５）を前記金型の下側部分（３３ｂ）における前
   記主キャビティ（２４）を形成する前記溝部分の拡大部
   において前記溝（３４）の前記一部内に配置させ、且つ
   前記周辺部分（３６）が前記溝（３４）に沿って且つ前
   記拡大部の外側に位置するように配置させることを特徴
   とする方法。
5. 【請求項５】 請求項３において、前記溝（３４）の前
   記一部が主軸方向（ｙ）を有しており、前記ハウジング
   の前記内側壁（２８）は前記溝（３４）部分の側壁（２
   ８′）を形成し且つ前記主軸方向（ｙ）に対して実質的
   に平行であり、且つ同様に、前記プラスチックケースの
   前記側部から突出する前記ヒートシンク要素（２５）の
   前記側部表面（２９）は前記主軸方向（ｙ）に対して実
   質的に平行に前記溝内に配置されることを特徴とする方
   法。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記成形を行う場合
   に、複数個のヒートシンク要素（２５）を共通主軸方向
   に沿って離隔させて前記貫通溝（３４）内に導入し、同
   時的に対応する複数個のプラスチックケース（２）を形
   成することを特徴とする方法。
7. 【請求項７】 請求項３において、前記スラスト手段
   （３０）が前記主金型キャビティ（２４）に隣接した金
   型（３３）の上部部分から突き出た要素の形態をしてお
   り、且つ前記溝のものと実質的に等しい断面寸法を有す
   る前記溝（３４）内に挿入することが可能であることを
   特徴とする方法。
8. 【請求項８】 主金型キャビティ（２４）内に開口する
   底部表面上にヒートシンク要素（２５）を位置決めすべ
   く構成されたハウジング（２６）を下側部分（２３ｂ）
   内に成形することによりプラスチックケース（２）を形
   成するための主キャビティ（２４）を有するタイプのも
   のであって、露出された主表面（２７）及び少なくとも
   一つの側部からプラスチックケース（２）外側へ突出し
   た少なくとも一つの周辺部分（３６）を具備するヒート
   シンク要素（２５）へ熱的に結合されており且つプラス
   チックケース（２）内に完全に封止された半導体電子装
   置を保護するためのプラスチックケース（２）を製造す
   るための金型において、 前記ヒートシンク要素の前記周辺部分を受取るべく意図
   された部分において、前記ハウジングの内側壁（２８）
   が、少なくとも前記主金型キャビティ（２４）に隣接し
   たゾーンにおいて、ハウジング内部から正の勾配を持っ
   て、前記ハウジング（２６）の底部表面に対して垂直な
   線（Ｎ）に関してゼロより実質的に大きな角度（α）を
   形成するために傾斜しており、 スラスト手段（３０）が前記ハウジング（２６）の前記
   部分へ向かって上方から延在しており、前記ヒートシン
   ク要素の少なくとも前記周辺部分（３６）と係合すべく
   構成されている、ことを特徴とする金型。
9. 【請求項９】 請求項８において、前記角度（α）が３
   ０°より小さいことを特徴とする金型。
10. 【請求項１０】 請求項８において、前記ヒートシンク
    要素用のハウジング（２６）が、その底部上において少
    なくとも１個のヒートシンク要素（２５）を受付けるべ
    く適合された少なくとも１個の部分を含む貫通溝（３
    ４）の形態であることを特徴とする金型。
11. 【請求項１１】 請求項１０において、前記溝（３４）
    部分がその中に拡大部を有しており、それが金型の下側
    部分（３３ｂ）において主キャビティ（２４）を形成し
    ていることを特徴とする金型。
12. 【請求項１２】 請求項１１において、前記溝（３４）
    部分の端部が金型の下側部分（３３ｂ）における前記主
    キャビティ（２４）の端部と同一のレベルにあることを
    特徴とする金型。
13. 【請求項１３】 請求項１０において、前記溝（３４）
    部分が主軸方向（ｙ）を有しており、且つ前記ハウジン
    グの前記内側壁が前記溝部分の側壁（２８′）を形成し
    ており且つ前記主軸方向（ｙ）に対して実質的に平行で
    あることを特徴とする金型。
14. 【請求項１４】 請求項１３において、前記貫通溝（３
    ４）が単一主軸を有しており且つ複数個の前記離隔した
    部分を有していることを特徴とする金型。
15. 【請求項１５】 請求項１３において、前記溝の前記内
    側側壁（２８′）が前記溝（３４）の全長に沿って傾斜
    していることを特徴とする金型。
16. 【請求項１６】 請求項１０において、前記スラスト手
    段（３０）が前記主金型キャビティ（２４）に隣接した
    前記溝の上側部分から突き出た要素の形態をしており、
    且つ前記溝のものと実質的に等しい断面寸法を有してい
    る前記溝（３４）内に挿入することが可能であることを
    特徴とする金型。
17. 【請求項１７】 露出した主表面（２７）及び少なくと
    もその一つの側部からプラスチックケース外部へ延在し
    た少なくとも一つの周辺部分（３６）を具備するヒート
    シンク要素（２５）へ熱的に結合されており且つ内部に
    電子回路が形成されている半導体物質からなる少なくと
    も１個のダイを封止し成形することによって形成される
    べきプラスチックケース（２）を有するタイプのパワー
    半導体電子装置用のパッケージにおいて、プラスチック
    ケース（２）の前記側部から延出する前記ヒートシンク
    要素の少なくとも側部表面（２９）が、少なくとも前記
    ケースに隣接したゾーンにおいて且つ前記周辺部分（３
    ６）において、外側から負の勾配を有する前記ヒートシ
    ンク要素の主表面（２７）に対して垂直線（Ｎ）の方向
    に関し実質的にゼロより大きな角度（α）を形成する、
    ことを特徴とするパッケージ。
18. 【請求項１８】 請求項１７において、前記角度が３０
    °より小さいことを特徴とするパッケージ。
19. 【請求項１９】 請求項１７において、プラスチックケ
    ース（２）内側に存在する前記ヒートシンク要素の側部
    表面（２９）の部分が前記垂直な線（Ｎ）に関して実質
    的にゼロの角度を形成することを特徴とするパッケー
    ジ。