JPS6195536A - 樹脂封止型半導体装置の製造方法 - 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】 〔Ｍ東上の利用分野〕 不発Ｂ）Ｊは、パワートランジスｊ’、’を刃用ｐ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〕

従来の一般的な樹ＢＦＩ封止型半導体装置１例えばパワ
ートランジスタＶＣ′ｊ６−ゝてを工、トランジスタチ
ップが固Ｎされて−・る支持板の表面には柄ＢＦ１層か
形成されて−・な−゛。このｋめ、このパワートランジ
スタを外部放熱体に取付けるに除してを；、これらの間
の電気的絶縁のために、支持板の表面と外部放熱体との
間に比較的熱伝導性の艮−・杷飲物であるマイカｆ４板
等を介在さぞなげればならず、パワートランジスタの取
付は作業がｆＡＩＫなった。

この欠点ン牌決するために１例えば、＊開昭５７　１４
７２６０号公報に開示されて−・るように、放熱支持板
の碌面にも薄−・成形州８ぼ体【厚さ数百μｍ）を形成
し、マイカ薄叛等ン不要罠する（７重シ造か提案されて
一部る。

ところで、上６己公開公報の発明では、支持板を取）杉
用空Ｆ９Ｔ内に固駕配買するために、支持板から組び７
ｊ　’Ａ　ｍｌ）　！ｊ−ド及び叉待似から姑びた細条
馨そｎそれ成形用金型の合わせ部分で挾持して側脂封止
ケ行−゛、便ＢＦｆ到止波に成形樹脂体のｖｔ＋＋面か
ら引出され１こ軸条ン切萌する。即ち、完成したパワー
トランジスタにお（゛てｔ工、成形樹脂体の世り面から
仙条のリノ断端部が矢出した形状となり、周囲との′ｆ
ｆ１節事故や外部放熱体との間の絶緘物不良を招き易い
と−・５欠点がある。

〔発明か解決しようとする問題点〕

上述の如き欠点は、支ｒｆ板を支持するための細条ン省
くことにより解消される。しかし、支持板ケ片持ち状態
に支持する構造となるために、支持板の裏面に数百μｍ
程度の薄−・成形樹脂体ン形成することか困難になる。

この様な問題（工、ｉルの成彩全所内に樹脂を注入する
時の叉待敬の位ｖｌＬ変化によって生じるばかりでなく
、リードフレームの保管中、チップの接看やリードの接
続作梁中、又を１金型への配置作菓申等におけるリード
フレームの変形に基づ一部ても生じる。また、支持板馨
外礎リードのみで片持ち支持した形状のリードフレーム
乞使用する場合には、支持板が上下方向（王衣＠は父方
向ノの変位のみでなく、支持板の左石刀向（支持板並列
方向）の変位も生じる。この結果、リードフレームの扱
も・が賭しくなり、且つチック接層作業１同都リード接
続作東等が面倒になり０な８．上述の叩さ問題は、樹脂
注入時に、支持板の一部を金型で支持する方法にに−・
て失じる。

卸ち、叉付敬の一部を金型で支持すｎば、底形空Ｆ９′
ｒ内に対する支持板の位置決めは達成されるが、遠揚に
リードフレーム馨配置する前に′ｊ６−・では叉付叛か
自由に変位するため、リードフレームの取り級、・がＩ
ＩＬＩ倒であり、作業性が悪かった。そこで。

不発明の目的＆工、チップ支持板の表面にも＃４脂抜復
鳩７￥：有する側廁到止型半棉体装置を容易に装造する
方法ン提供することにある。

〔問題点ン解決するための手段〕

上記目的′Ｊ：！：４ＩｉＸ、するための不発明は、観
ｐＯ）支持板を相互に連結したリードフレーム馨用意１
−る工程を含む。また、このリードフレームにズゴして
チップを接着し、且つリードの接続を行つ１こ礫：て、
支持板連結部を切＃除ｆ：する工松乞言む。

〔作　用〕 上記発明によれば、リードフレームの叉ｒｆ依し工、金
型に配置される時には分離されるが、それまでは支持板
連結部によって相互に連結されて−・る１こめ、支持板
の変位及び菱形が抑制され、チップの接層作業、リード
接続作莱等を正確互つ迅速に進めることが出来る。また
、支持＆連結部ケ設げても、成形佃ＢＦ１体を設ける前
に切貼除去されて（・るりで、成形Ｗ油体の側面に＠按
ＶＣ，娼出しな−゛。促って、支持板２！！結部を設け
たことによって伯嫌さに殆んど低下しｔ〜・。

〔実施し＋＋　〕

次に、第１図〜第９図馨参照して本発明の実施汐りに澄
わる樹脂封止型パワートランジスタの製造方法につ〜゛
て述べろ。

まず、第１図に示すリードフレーム山ン用意する。第１
図ではトランジスタ２個分のみが示されて（・るが、実
除には多数個分【汐りえは１０個分）か並列配置されて
（・る。（２１はＮｉ抜榎Ｃｕ板から成る叔熱嶺龍及び
亀気伝４俄馳χ有する支持板である。１４１は皮付＆（
２ｊの一端に連結された支持仮接続用外部リードであり
、コレクタリードとして機能するものである。＋３＋、
　１４Ｊは内部リードン弁してチップに接続されるチッ
プ接続用リードであり、ベースリード及びエミッタリー
ドとし、て＠　Ｎ２　ｊるものである。なお、谷外部リ
ード１３１１４月５］は支持板ｔ２＋と則−材料で形成
され、比較的変形し易（・ものである。１６７　ｆＸ外
部リードを橋絡するタイバー、（７Ｊは外部リード端を
共通に連結する地条、（８）にリードフレームを固定及
び移動させろためのガイド札である。支持板（２）はチ
ップが接着される肉厚ｈ（２８）を有する外に、外地リ
ード（４１が尋ｔｊ３されて〜゛る一端側と反対の他端
側に上方に折り曲けられ１こ悶４都ｔｚｂ片Ｔｉ１ｊる
。支持板１２１には、Ｕ字仏切欠巳（９１が設けられて
−゛るので、支持板＋２１のｉｆ！Ｉ端シ求二メ、Ｃな
り、それぞれＩＣ内薄都１２ｂＪが設けら才ｔて一部４
）。

この内薄部（２ｂＪ　ｋ工、肉厚部１２ａ）７）’ら垂
直に立上る部分と肉厚部ｔ２ａＪに灼して平行に延びる
ｏｌＪ分とを有し、断回路り字状に形成されて（・る。

Ｕ切は本発明に従う支持板連結部であり、−多丁る支持
板＋２１の相互間ケ内薄１１ｓｔ２ｂ）Ｋよって連結す
る部分である。この支持＆連結部αＧを工最終的には不
要な部分であり、後の工程で切断除去される部分である
。但し、二〇支持板遜結都［１１７は、タイバー１６）
や連結細条（７２と違って、金型にリードフレーム山を
配ｔｋする前に切断される。

久に、第２図に示す９０く、シリコンパワートランジス
タチップａｕを半田（図示せず〕により支持板（２１の
一方の王表面上に固着する。チップ卸は。

上面にベース電極とエミッタ電極とン有し、下面にコレ
クター憧ン五するりで、コレクタ電極が支持＆　（２１
Ｋ　接続される。続（・て、チップ（１υのペース電極
と外Ｔｈ　リード（３１０間、及びエミッタを憧と外部
リード（５）σン間ン、超音改ワづヤーボンダーχ用−
・て七れそれＡＩ　＠から成る内部リード（１３Ｃ１３
により接続ｊる。更に、チップＵυをジャンクションコ
ーティングレジンＬＬ４Ｉ（チップ保護用の樹ｂ＝で、
この例ではシリコン樹脂〕で被覆する。これらの工程及
びこれらに伴うリードフレームの保管及び移動にＳ−・
て％被数の支持板＋２１は、支持＆連結部Ｕすによ、り
相互に連結されて−・る。従って、支持板＋２１が上下
五石に変位して作業性が悪くなったり、ＩＱ造歩留が低
下すると−・５ような小部＠は起こらな矢に、第３図に
示すように、リードフレーム山の支持板連結ｈａｕｖプ
レス刀０工で切断除去し、複数の支持板（２１を独立さ
せる。

矢に、第４図及び第５図に示ｊように、このリードフレ
ーム山ン街脂封止用の金型に装着する０（１５１は上部
金型、ｔｔｔｉｔ）工下部金型、Ｕ力は側部金型であり
、これらが型締めされることにより形成された成形壁Ｆ
ｇｒａ四にリードフレーム＋ｌＩ　ｋ収容する。この時
、夕を部リードｔ４Ｊを金型Ｕシａ〜で挾持して、支持
板（２１の一方の端Ｓン固定する。また、上部金型Ｕシ
の内壁の上面及び側面からつ−・立状に突出する突起（
１５ａＪと０ＩＩＩ部金型（１７］の内壁の側面から突
出する突１Ｌ１７ａＪとによって、支持板の肉薄部Ｌ２
ｂ）の端部馨挾Ｐｆする。なお、肉薄部（２ｂハエ２叉
に分かれてζ。るので、突起Ｌ１５ａＨ１７ａＪは２叉
の両方に対応すべく２カ所に形成されてζ。る。これら
の挟持により、支持＆（２１のもう一方の端部も固定さ
れ、支持＆（２１の肉厚Ｎ５ｔ２ａ）ｆ工下部金型ｕ−
から約０．４　Ｉｍ浮’−’７Ｌ状悪に固定され、俊の
樹脂注入の際に支持板（２）が位置変動を起こ丁ことは
ない。

上部金型ｕ５Ｊの円柱状ピンＬ１５ｂＪは完成した素子
の取付孔を得る定めのものであり、支持板（２）の切欠
部１９１を貫通して−・る。上部金型Ｕシに設けられて
いる仕切り状の突出部＋１５ｃＪは樹脂ε人の際に支持
＆　＋２１の肉厚５（２ａ）のｍ　！ｌｌｌ９１１１に
樹脂の木兄てんか発生するの馨防止するために上側での
樹脂の流れを制限する部分である。（１１はゲート（成
形樹脂の注入口〕である。

仄に、公仰のトランスファモールドＥ−Ｖｃ基づ（・て
％加熱された粘液状となった熱硬化性エポキシ樹脂ｄを
ゲート俣！Ｊを通じて空ｒ９ｒ餞内に圧入光てんする。

各金型（１シ（ｌｌ１９ａ’ｎ　＋工樹脂を熱硬化さゼ
る温度（１５０〜２００℃）Ｋ加熱されており、圧入光
てんされた＠脂は短詩Ｎ］（数分以内）の内に熱硬化し
、第６囚及び第７図に示す如く成形樹脂体（至）が形成
される。なお、支持板連結５（ＩＱｌの切断面は成形イ
Ｉ５油体四で完全に扱ａされる。

次に、金型の型締めり１１て、リードフレーム（１１を
金型から散り外し、成形樹脂体四乞児全に熱硬化さぜる
ために史に長時間の熱処理乞行−・、最俊にタイバー１
６）及び共通接続細条（７Ｊ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ン児成させる。ｃ
ＩＪ、＋ａは上部金型の２カ所に形成された突起（１５
ａ）に対応して形成された凹部である。Ｑ３．　ｃｖｔ
工側部金型Ｕでの２カ所に形成された突起（１７ａＪに
対応して形成された凹部である。□□□を工、上地金型
の円筒状ピンＬ１５ｂＪに対応して形成されたもので、
このパワートランジスタ？外部放ｊ　　熱体に城付ける
とぎにネジ等を遍丁ための取付孔である。ｃｔｉ＋は上
部金型の突出部（ｘ５ｃ）　Ｋ対応して形成された溝状
の凹部である。

このパワートランジスタでは、凹部の１２４及び凹部（
２３１（至）の内部におり・て支持板＋２１が外部に蕗
出して（・る。しかし、この露出部と成形樹脂休出の低
面に留汝して配置される外部放熱体（図革ぜず〕との沿
面距１ｗ（成形ａｇ脂俸山の表面に沿っての距離）は十
分に大きく、ここでの絶縁不良は起こらな−・。即）、
この例では典乱金型に設けた突起１１７ａＪは、下部金
型Ｕ−の内壁の下面から離れて−・るので、成形樹脂体
（４）の１１１１面に開口を有するように凹部のＱ４Ｉ
が形成され、凹５１２３−の上部内壁に蕗出する支持板
の肉薄＠　（２ｂハエ外部放熱体に直接対向しない。

これ罠よってこの露出部から外部放熱体に至る沿面距離
が長くなり、絶縁不良の発生が大幅に抜書される。また
、取付孔（ハ）Ｋ通されたネジ（外陣放熱体と電気的に
つながって−・る）の頂部と支持板（２１の露出部との
沿面距離も問題になるが、凹部３ｖ１２２１の深さがあ
る程度あること、及び凹部３ｖのの位置が峨付孔（至）
から離されていることにより、実用上全く問題のな−・
沿面距離が確保されて−・る。短節事故につ−・ては、
上記露出部が触れＩＭ−・所にあるので、実用上心配は
な−・。従って、このパワートランジスタでは、従来問
題であった＠１節事故や絶線不良の問題は、実用上は十
分Ｋｓ決されて−・る。また、支持板連結部（１（１は
樹脂成形前に切断されるので、切断面は樹脂体四によっ
て覆われ、ここで杷鍬不良が発生することはな−・。

本発明（工、上述の実施例に限定されるものでなく、例
えば、久の変形例が可能なものである。

（ａｌ　　支持板（２１が完全に蕗出しな−・製品を希
望する場＠ＶＣは、凹部３ｖ〜シ４１に樹脂を注入して
もよい。

また、支持板（２１の金型の突起（１５ａハ１７ａ）と
当接する部分にあらかじめポリイミド糸樹Ｊ１１層のよ
うな絶縁層を形成してＳざ、この１ｆ５ｈ層の上から突
起ｃ１５ａ）（１７ａ）で゛支持＆　（２１Ｙ挾持して
、叉Ｍ　＆　ｔ２１か完全に絶縁物でＷ覆された半導装
置を得てもよ−゛０ｆｂｌ　　上部金型に設けた突出部
［１５ｃＪによって成形全所賎に注入された樹脂の流れ
を制御すれは、支持板（２１０農面側への樹脂の流れが
良くなり、注入された液状の樹脂は支持板＋２１　’に
上方に押し上げるように作用する。従って、側部金型（
１ηに突起（１７ａ）を省いてもよ−・。この場合には
、上地金型の突起Ｂ５ａＪが叉持＆（２１の上側のスト
ッパとして動く。なおこの場＠、叉持仮（２１と外部リ
ード（４］との境界部近傍を予め上側にわずかに折り曲
げたもの馨用意し、これを空所（ｌＥ９に配し、リード
フレームのハ洋注ケオリ用して突起（１５ａＪに支持仮
＋２１を仰しｔ・、ｒ　Ｉでるようにしてもよ−゛。Ｉ
Ｌ突起（１５ａ〕（１７ωの代りに鋭ルＵ−〇−に円筒
状のビン乞設け、第４図０）望Ｐ９Ｔα７）の圧端から
少し石の位置で支持敬＋２１をビンで択持しても；−・
。ｖｉた。突起（１５ａＪ（１７ａＪを対ｌＯＩさぜす
に、平面的に見てずれた位置で支持板＋２１７ご白按ｊ
るよ５にしてもよ−・。

ｔｃｌ　　凹部αυのが成形樹脂捧四の上面に至って１
゛るが、これ馨凹部ム圓のように樹脂体四の側面にのみ
開口’ｒｋする工うに形成してもよ−・。この様な構造
は、突起（１５ａＪを突起ｔ１７ａ）と同様に形成し、
この加分７側部金型にすることにより容易にｊ成される
。これにより、史に沿面距離か大になる。

ｔｄｌ　　Ｔ：Ｉ字状切欠！！ｔ９＋の代りに）Ｒ通孔
を設け、肉薄部（２ｂ）か壜続して勉びるようにしても
よ（・。；た、遵超都ａＵ馨設ける位置馨外乱リード＋
３＋〜（５〕罪］に少しずらしてもより・。ぼた、実施
例でを工遅鯖部ａｉＪｌを除去した後の切断面を成形樹
脂体重で児全に覆うように構成したが、成形街ＢＦｉ体
四の１０す面に孔力札生じるように金型馨形成し、この
孔の内に切断面が蕗出する工うにしてもよ（・。このＩ
ｊｌｌｊｉ１１］の孔が深ければ、沿面距離か大になり
、絶縁不良か発生しにクー゛。ｌた。支持＠（２１同志
馨榎数の連結剖で連結するＬ５にしてもよ−・。

〔光明の効果〕

上述から明らかな７０く、チップ接層及びリード接続時
にに１゛ては、叉持敬が札互に連結されて−゛るので、
叉持敬の位置すれか少なく、ｔ’ｌ：粟が容易である。

支持仮連結部２設けても、型に入れるＪａｉｌ）（−月
υＩ顧云し、成形輌Ｊ拒捧の側面に直接に蕗出さゼな（
゛ので、ここでの絶縁不良の発生か防止される。

【図面の簡単な説明】

ｊｊ４１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乞示す斜視図、第２図は第１図のリ
ードフレームにチップを接着し、内部リード馨接続し１
こ状態を示す斜視図、第３図は第２区のリードフレーム
から支持敬連結部ン切断除去し１こ仏態馨示す斜視図、
第４図は金型に第３図のリードフレーム乞収容した状態
馨外部リード１４１にｒｃｔ　’ｌ　ｌｖＴｍで示ｊ断
面図、第５図は金型とリードフレーム馨外部リード（５
］に沿う−「面で示す断面図。 第６図及び第７図は第４図及び第５図の空所に樹脂百体
ケ収げた状態２示す田■薗図、第８図は児成し定トラン
ジスタの斜視図、第９図は第８図のトランジスタの−Ｎ
！ン示す平面図である。 山・・・リードフレーム、（２ｊ・・・支持叛、（３１
・・・チップ接続用外部リード、１４＋・・・叉持敬接
伏用夕＄ｆ！リード、（５］・・・チップ接続用外部リ
ード、ａα・・・叉持板連結部。 Ｕυ・・・チップ、ｕ；ｕ３１・・・内部リード、ｕ８
１・・・成形全所、山・・・成形樹脂体。 代　　理　　人　　　烏　　封　　則　　仄第２図 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）放熱機能及び電気伝導機能を有するように形成さ
   れた支持板と、 前記支持板の一方の主表面上に固着された半導体チップ
   と、 前記支持板の一端に連結された支持板接続用外部リード
   と、 前記半導体チップに内部リードを介して又は介さずに接
   続された少なくとも１本のチップ接続用外部リードと、 前記支持板接続用及び前記チップ接続用外部リードの支
   持板側の一部、前記半導体チップ、及び前記支持板を被
   覆するものであり、前記支持板の一方の主表面側のみな
   らず他方の主表面側の全部又はほぼ全部も薄く被覆する
   成形樹脂体とを備えた半導体装置の製造方法において、 前記半導体装置を複数個得るために、前記支持板、前記
   支持板接続用外部リード、及び前記チップ接続用外部リ
   ードが複数個並列配置され、且つ前記複数篩の支持板接
   続用及びチップ接続用外部リードがリード連結部によつ
   て相互に連結されていると共に前記複数個の支持板も支
   持板連結部によつて相互に連結され、前記リード連結部
   は前記成形樹脂体で被覆されない部分に設けられ、前記
   支持板連結部はこれが後の工程で切断除去された時にこ
   の切断面が前記成形樹脂体の側面から直接に露出しない
   部分に設けられているリードフレームを用意よする工程
   と、 次に、前記リードフレームの前記複数個の支持板に前記
   半導体チップをそれぞれ固着し、前記半導体チップに前
   記チップ接続用外部リードを内部リードを弁して又は介
   さずに後続する工程と、次に、前記支持板連結部を切断
   除去する工程と、次に、成形用型に液状樹脂を注入する
   ことによつて前記成形樹脂体を設け、前記支持板から前
   記支持板連結部を切断した部分の切断面が前記成形樹脂
   体の側面に露出しないものを得る工程と、を含むことを
   特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法。
2. （２）前記成形樹脂体を設ける工程は、前記支持板の少
   なくとも前記一方の主表面側の一部に成形用型を当接さ
   せて液状の樹脂を注入することである特許請求の範囲第
   １項記載の半導体装置の製造方法。