JP2000012740A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置Info
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- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 金型を用いて樹脂を注入することにより形成
される放熱板内蔵型の樹脂封止型半導体装置において、
樹脂の成形不良を防止すべく放熱板下部への樹脂の注入
性を向上させる。 【解決手段】 樹脂封止型半導体装置１は、リードフレ
ーム３の半導体チップ２を搭載した搭載部３ａを、放熱
板の台座部１４に当接配置した状態で金型７内に設置し
た後、軟化状態の樹脂を成形金型７のゲート８から注
入、充填することにより樹脂封止される。放熱板１０の
外縁部のうち注入口８と対向する部位は、放熱板１０の
他面１１から一面１２に向かって折り曲げられた形状と
なっている。
される放熱板内蔵型の樹脂封止型半導体装置において、
樹脂の成形不良を防止すべく放熱板下部への樹脂の注入
性を向上させる。 【解決手段】 樹脂封止型半導体装置１は、リードフレ
ーム３の半導体チップ２を搭載した搭載部３ａを、放熱
板の台座部１４に当接配置した状態で金型７内に設置し
た後、軟化状態の樹脂を成形金型７のゲート８から注
入、充填することにより樹脂封止される。放熱板１０の
外縁部のうち注入口８と対向する部位は、放熱板１０の
他面１１から一面１２に向かって折り曲げられた形状と
なっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放熱板を内蔵する
樹脂封止型半導体装置に関し、自動車におけるエンジン
制御ＥＣＵ、ＡＢＳ用ＥＣＵ等に用いられるドライバＩ
Ｃあるいは電源ＩＣのような電力用半導体装置に用いて
好適である。
樹脂封止型半導体装置に関し、自動車におけるエンジン
制御ＥＣＵ、ＡＢＳ用ＥＣＵ等に用いられるドライバＩ
Ｃあるいは電源ＩＣのような電力用半導体装置に用いて
好適である。
【０００２】
【従来の技術】従来より、この種の樹脂封止型半導体装
置は、例えば、自動車におけるエンジン制御ＥＣＵ、Ａ
ＢＳ用ＥＣＵ等に用いられるドライバＩＣあるいは電源
ＩＣのような電力用半導体装置に用いられる。そのよう
なものとして、例えば、特開昭６０−１１０１４５号公
報、特開昭６１−１９４８６１号公報、特開平８−７０
０１６号公報等に記載のものが提案されている。
置は、例えば、自動車におけるエンジン制御ＥＣＵ、Ａ
ＢＳ用ＥＣＵ等に用いられるドライバＩＣあるいは電源
ＩＣのような電力用半導体装置に用いられる。そのよう
なものとして、例えば、特開昭６０−１１０１４５号公
報、特開昭６１−１９４８６１号公報、特開平８−７０
０１６号公報等に記載のものが提案されている。
【０００３】この種の樹脂封止型半導体装置は、一般
に、パワーＭＯＳＦＥＴ等を含んだ半導体チップと、こ
の半導体チップを搭載する搭載部を有するリードフレー
ムと、半導体チップの放熱を促進するための放熱板（ヒ
ートスプレッダ）とを、モールド樹脂で封止したパッケ
ージ形態を採用した構成であり、金型内に半導体チッ
プ、リードフレーム、放熱板を配置した状態で、樹脂を
注入、充填することにより形成される。
に、パワーＭＯＳＦＥＴ等を含んだ半導体チップと、こ
の半導体チップを搭載する搭載部を有するリードフレー
ムと、半導体チップの放熱を促進するための放熱板（ヒ
ートスプレッダ）とを、モールド樹脂で封止したパッケ
ージ形態を採用した構成であり、金型内に半導体チッ
プ、リードフレーム、放熱板を配置した状態で、樹脂を
注入、充填することにより形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者が上記従来技術に基づいて、樹脂封止型半導体装置を
試作検討したところ、放熱板が原因で、モールド樹脂に
未充填部分や巣、ウエルドラインが残るという不具合が
発生することがわかった。以下、これら不具合の発生原
因について、本発明者の試作品である樹脂封止型半導体
装置（以下、半導体装置という）１００について説明す
る。図４に半導体装置１００の断面構成を示す。
者が上記従来技術に基づいて、樹脂封止型半導体装置を
試作検討したところ、放熱板が原因で、モールド樹脂に
未充填部分や巣、ウエルドラインが残るという不具合が
発生することがわかった。以下、これら不具合の発生原
因について、本発明者の試作品である樹脂封止型半導体
装置（以下、半導体装置という）１００について説明す
る。図４に半導体装置１００の断面構成を示す。
【０００５】半導体装置１００は、ＣｕやＡｌ等の熱伝
導性に優れた材料からなる放熱板４と、この放熱板４の
上面４ｃに配置されたリードフレーム３と、パワーＭＯ
ＳＦＥＴ等を含んだ半導体チップ（半導体素子）２とが
収納され、これら部材２〜４は、例えば黒色のエポキシ
樹脂等からなるモールド樹脂５で薄型矩形状に封止され
一体化されている。
導性に優れた材料からなる放熱板４と、この放熱板４の
上面４ｃに配置されたリードフレーム３と、パワーＭＯ
ＳＦＥＴ等を含んだ半導体チップ（半導体素子）２とが
収納され、これら部材２〜４は、例えば黒色のエポキシ
樹脂等からなるモールド樹脂５で薄型矩形状に封止され
一体化されている。
【０００６】リードフレーム３は、半導体チップ２を搭
載する搭載部（アイランド部）３ａと、搭載部３ａ周囲
からモールド樹脂５外部に引き出された複数本のリード
部３ｂ、３ｃとから構成されている。リード部３ｂ、３
ｃは、モールド樹脂５内に位置する部分であるインナリ
ード３ｂと、モールド樹脂５外部に引き出された部分で
あるアウタリード３ｃとからなる。なお、搭載部３ａ
は、リードフレーム３のうちモールド樹脂５外部の図示
しない部分と連結されている。
載する搭載部（アイランド部）３ａと、搭載部３ａ周囲
からモールド樹脂５外部に引き出された複数本のリード
部３ｂ、３ｃとから構成されている。リード部３ｂ、３
ｃは、モールド樹脂５内に位置する部分であるインナリ
ード３ｂと、モールド樹脂５外部に引き出された部分で
あるアウタリード３ｃとからなる。なお、搭載部３ａ
は、リードフレーム３のうちモールド樹脂５外部の図示
しない部分と連結されている。
【０００７】そして、リードフレーム３の搭載部３ａに
は、半導体チップ２が、Ａｇペースト等の導電性樹脂も
しくは半田等の接着部材（図示せず）を介して搭載され
ている。半導体チップ２は、各インナリード３ｂとワイ
ヤボンディングされて接続され、リード部３ｂ、３ｃ及
びワイヤ６を介して、半導体チップ２と外部との電気信
号のやり取りが可能となっている。
は、半導体チップ２が、Ａｇペースト等の導電性樹脂も
しくは半田等の接着部材（図示せず）を介して搭載され
ている。半導体チップ２は、各インナリード３ｂとワイ
ヤボンディングされて接続され、リード部３ｂ、３ｃ及
びワイヤ６を介して、半導体チップ２と外部との電気信
号のやり取りが可能となっている。
【０００８】ここで、半導体装置１においては、半導体
チップ２から発生する熱を効率よく逃がすために、図４
に示す様に、下面４ｄから上面４ｃに向かって基板部４
ｂから段状に突出する台座部４ａを、絞り加工等により
形成し、この台座部４ａと搭載部３ａとを当接させた構
造としている。また、この台座部４ａにより、インナリ
ード３ｂと基板部４ｂとの間にギャップＧが設定され、
両者３ｂ、４ｂの接触（短絡）が防止されている。
チップ２から発生する熱を効率よく逃がすために、図４
に示す様に、下面４ｄから上面４ｃに向かって基板部４
ｂから段状に突出する台座部４ａを、絞り加工等により
形成し、この台座部４ａと搭載部３ａとを当接させた構
造としている。また、この台座部４ａにより、インナリ
ード３ｂと基板部４ｂとの間にギャップＧが設定され、
両者３ｂ、４ｂの接触（短絡）が防止されている。
【０００９】かかる構成を有する半導体装置１００の製
造方法について、図５（注入樹脂の流れを示す説明図）
を参照して述べる。まず、所定の温度に加熱された金型
（成形金型）７の下型７ｂに放熱板４単体を落とし込む
（ドロップイン工程）。その後、半導体チップ２が搭載
され且つワイヤボンディングされたリードフレーム３
を、搭載部３ａと放熱板４の台座部４ａとを当接させ
て、下型７ｂにセットする。
造方法について、図５（注入樹脂の流れを示す説明図）
を参照して述べる。まず、所定の温度に加熱された金型
（成形金型）７の下型７ｂに放熱板４単体を落とし込む
（ドロップイン工程）。その後、半導体チップ２が搭載
され且つワイヤボンディングされたリードフレーム３
を、搭載部３ａと放熱板４の台座部４ａとを当接させ
て、下型７ｂにセットする。
【００１０】そして、金型７の上型７ａをセットし、金
型７内にモールド樹脂５を軟化状態で注入、充填するこ
とで樹脂封止を行なう。まず、金型７の熱により粘度の
下がったモールド樹脂５が、金型７の下型７ｂに設けら
れたゲート（注入口）８から下型キャビティ９ｂ内に注
入される。樹脂硬化後、アウタリード３ｃに半田を付け
る表面処理等を行い、最後に、このアウタリード３ｃを
所定の形状に加工することにより、半導体装置１００が
完成する。
型７内にモールド樹脂５を軟化状態で注入、充填するこ
とで樹脂封止を行なう。まず、金型７の熱により粘度の
下がったモールド樹脂５が、金型７の下型７ｂに設けら
れたゲート（注入口）８から下型キャビティ９ｂ内に注
入される。樹脂硬化後、アウタリード３ｃに半田を付け
る表面処理等を行い、最後に、このアウタリード３ｃを
所定の形状に加工することにより、半導体装置１００が
完成する。
【００１１】ここで、放熱板４がモールド樹脂５を金型
７に注入する際の障害物となり、未充填、巣、ウエルド
ラインといった成形不良をおこす原因となっている。金
型７のゲート８から軟化状態のモールド樹脂５が、下型
キャビティ９ｂ内に注入されるが、注入された樹脂は、
放熱板４の外縁部４０に衝突するため、ここが障害物と
なって下型キャビティ９ｂ方面への樹脂の進入が阻害さ
れる。
７に注入する際の障害物となり、未充填、巣、ウエルド
ラインといった成形不良をおこす原因となっている。金
型７のゲート８から軟化状態のモールド樹脂５が、下型
キャビティ９ｂ内に注入されるが、注入された樹脂は、
放熱板４の外縁部４０に衝突するため、ここが障害物と
なって下型キャビティ９ｂ方面への樹脂の進入が阻害さ
れる。
【００１２】その結果、上型キャビティ９ａの方に樹脂
が積極的に充填されるため、図５に太線と細線の矢印で
示す様に、樹脂の流れが、上型キャビティ９ａで多く、
下型キャビティ９ｂで少ないというように不均一な流れ
となる。そのため、放熱板４下面４ｄ側の下部空間中央
部付近に、未充填部分２０または巣、ウエルドラインと
いった成形不良が発生する。
が積極的に充填されるため、図５に太線と細線の矢印で
示す様に、樹脂の流れが、上型キャビティ９ａで多く、
下型キャビティ９ｂで少ないというように不均一な流れ
となる。そのため、放熱板４下面４ｄ側の下部空間中央
部付近に、未充填部分２０または巣、ウエルドラインと
いった成形不良が発生する。
【００１３】このように、樹脂成形工程の際、放熱板４
においてリードフレーム３配置面４ｃとは反対側の面で
ある下面４ｄ側、すなわち放熱板下部に発生するモール
ド樹脂５の成形不良は、製品の外観上問題となるととも
に、信頼性上も耐湿性の面で問題となる。そこで、本発
明は上記点に鑑みて、金型を用いて樹脂を注入すること
により形成される放熱板内蔵型の樹脂封止型半導体装置
において、樹脂の成形不良を防止すべく放熱板下部への
樹脂の注入性を向上させることを目的とする。
においてリードフレーム３配置面４ｃとは反対側の面で
ある下面４ｄ側、すなわち放熱板下部に発生するモール
ド樹脂５の成形不良は、製品の外観上問題となるととも
に、信頼性上も耐湿性の面で問題となる。そこで、本発
明は上記点に鑑みて、金型を用いて樹脂を注入すること
により形成される放熱板内蔵型の樹脂封止型半導体装置
において、樹脂の成形不良を防止すべく放熱板下部への
樹脂の注入性を向上させることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来において
は、放熱板のうち金型の注入口に対応する外縁部が平板
形状であったため、注入口からの樹脂と衝突しやすくな
っていることに着目し、放熱板外縁部形状について鋭意
検討した結果なされたものである。すなわち、請求項１
記載の発明においては、放熱板（１０）の外縁部のうち
注入口（８）と対向する部位を、放熱板（１０）の他面
（１１）から一面（１２）に向かって折り曲げられた形
状としたことを特徴としている。
は、放熱板のうち金型の注入口に対応する外縁部が平板
形状であったため、注入口からの樹脂と衝突しやすくな
っていることに着目し、放熱板外縁部形状について鋭意
検討した結果なされたものである。すなわち、請求項１
記載の発明においては、放熱板（１０）の外縁部のうち
注入口（８）と対向する部位を、放熱板（１０）の他面
（１１）から一面（１２）に向かって折り曲げられた形
状としたことを特徴としている。
【００１５】それによって、注入口（８）から注入され
た樹脂は、放熱板（１０）の上記折り曲げ部分にできた
スペースに流れ込むことができるため、放熱板（１０）
が障害物となることはない。また、上記折り曲げ部分
は、放熱板（１０）の一面（１２）に向かって折り曲げ
られているから、樹脂の流れは、充填が困難となる放熱
板（１０）他面（１１）（つまり、放熱板下部）側に積
極的に誘導される。従って、本発明では、樹脂の成形不
良を防止すべく放熱板下部への樹脂の注入性を向上させ
ることができる。
た樹脂は、放熱板（１０）の上記折り曲げ部分にできた
スペースに流れ込むことができるため、放熱板（１０）
が障害物となることはない。また、上記折り曲げ部分
は、放熱板（１０）の一面（１２）に向かって折り曲げ
られているから、樹脂の流れは、充填が困難となる放熱
板（１０）他面（１１）（つまり、放熱板下部）側に積
極的に誘導される。従って、本発明では、樹脂の成形不
良を防止すべく放熱板下部への樹脂の注入性を向上させ
ることができる。
【００１６】また、請求項２記載の発明においては、放
熱板（１０）の外縁部のうち少なくとも一部を、放熱板
（１０）の他面（１１）から一面（１２）に向かって折
り曲げられた形状としたことを特徴としており、樹脂成
形工程において、この折り曲げ部分を金型（７）の注入
口（８）に対向して配置することにより、請求項１記載
の発明と同様の作用効果を得ることが出来る。
熱板（１０）の外縁部のうち少なくとも一部を、放熱板
（１０）の他面（１１）から一面（１２）に向かって折
り曲げられた形状としたことを特徴としており、樹脂成
形工程において、この折り曲げ部分を金型（７）の注入
口（８）に対向して配置することにより、請求項１記載
の発明と同様の作用効果を得ることが出来る。
【００１７】なお、上記した括弧内の符号は、後述する
実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。
実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。図１は本発明の実施形態に係る樹脂
封止型半導体装置（以下、半導体装置という）１の断面
図である。本例の半導体装置１は、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ
Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）であり、例えば、自動車に
おけるエンジン制御ＥＣＵ、ＡＢＳ用ＥＣＵ等に用いら
れるドライバＩＣあるいは電源ＩＣのような電力用半導
体装置に用いられる。
について説明する。図１は本発明の実施形態に係る樹脂
封止型半導体装置（以下、半導体装置という）１の断面
図である。本例の半導体装置１は、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ
Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）であり、例えば、自動車に
おけるエンジン制御ＥＣＵ、ＡＢＳ用ＥＣＵ等に用いら
れるドライバＩＣあるいは電源ＩＣのような電力用半導
体装置に用いられる。
【００１９】ここで、図１に示す半導体装置１は、上記
図４に示した半導体装置１００において、放熱板の構成
を変えたのみであるため、以下、主として放熱板１０の
構成について述べると共に、上記図４と同一部分につい
ては、図中、同一符号を付して補足説明をするにとどめ
る。また、図２は、図１を矢印Ａ方向からみた図であ
り、半導体装置１は平面矩形状となっている。
図４に示した半導体装置１００において、放熱板の構成
を変えたのみであるため、以下、主として放熱板１０の
構成について述べると共に、上記図４と同一部分につい
ては、図中、同一符号を付して補足説明をするにとどめ
る。また、図２は、図１を矢印Ａ方向からみた図であ
り、半導体装置１は平面矩形状となっている。
【００２０】なお、図１は、図２におけるＢ−Ｂ断面図
であり、リード部３ｂ、３ｃ及びワイヤ６は、実際には
同断面上に無いが、破線にて模式的に表してある。ま
た、図２では、モールド樹脂５、インナリード３ｂ及び
ワイヤ６は省略してあり、両図１及び２では、後述の製
造方法を説明するために、便宜上、金型７のゲート（注
入口）８を、対応する位置に破線にて示してある。
であり、リード部３ｂ、３ｃ及びワイヤ６は、実際には
同断面上に無いが、破線にて模式的に表してある。ま
た、図２では、モールド樹脂５、インナリード３ｂ及び
ワイヤ６は省略してあり、両図１及び２では、後述の製
造方法を説明するために、便宜上、金型７のゲート（注
入口）８を、対応する位置に破線にて示してある。
【００２１】放熱板（ヒートスプレッダ）１０は、上記
放熱板４と同様の材質からなり、下面１１側から上面１
２側に向かって基板部１３から段状に突出する台座部１
４が、絞り加工等により形成されている。そして、リー
ドフレーム３の搭載部３ａは、この台座部１４に当接配
置されている。ここで図２に示す様に、放熱板１０の外
縁部の四隅は、若干外方に突出した突出部１３ａを形成
しており、金型７のゲート８は、これら突出部１３ａの
１つに対向する位置に設けられている。
放熱板４と同様の材質からなり、下面１１側から上面１
２側に向かって基板部１３から段状に突出する台座部１
４が、絞り加工等により形成されている。そして、リー
ドフレーム３の搭載部３ａは、この台座部１４に当接配
置されている。ここで図２に示す様に、放熱板１０の外
縁部の四隅は、若干外方に突出した突出部１３ａを形成
しており、金型７のゲート８は、これら突出部１３ａの
１つに対向する位置に設けられている。
【００２２】なお、平面が多角形（本実施形態では矩
形）であるフラットパッケージにおいては、通常、多角
形における角部（隅部）を除く辺部分からアウタリード
が引き出される。そのため、ゲートを通ってくる樹脂が
アウタリードに付着しないように、ゲートは、アウタリ
ードの存在しないパッケージの角部に対応した部位に形
成され、本実施形態では、上記四隅に形成されている。
形）であるフラットパッケージにおいては、通常、多角
形における角部（隅部）を除く辺部分からアウタリード
が引き出される。そのため、ゲートを通ってくる樹脂が
アウタリードに付着しないように、ゲートは、アウタリ
ードの存在しないパッケージの角部に対応した部位に形
成され、本実施形態では、上記四隅に形成されている。
【００２３】ここで、本実施形態では、各突出部１３ａ
の先端部を、放熱板１０の下面１１から上面１２に（つ
まりインナリード３ｂに）向かって、ある一定角度（例
えば基板部１３に対して２０°程度）で折り曲げ、折り
曲げ部１５を形成したことが特徴とするところである。
また、ゲート８に対向した突出部１３ａには、必ず折り
曲げ部１５を形成する。
の先端部を、放熱板１０の下面１１から上面１２に（つ
まりインナリード３ｂに）向かって、ある一定角度（例
えば基板部１３に対して２０°程度）で折り曲げ、折り
曲げ部１５を形成したことが特徴とするところである。
また、ゲート８に対向した突出部１３ａには、必ず折り
曲げ部１５を形成する。
【００２４】折り曲げ部１５の折り曲げ角度は、モール
ド樹脂５の厚み（パッケージの厚み）によって異なる
が、インナリード３ｂとの接触を避けるため、インナリ
ード３ｂとは最低でも０．２ｍｍ程度のギャップを確保
する必要がある。または、インナリード３ｂの下部にポ
リイミドテープ等の絶縁テープを設けることで、インナ
リード３ｂと折り曲げ部１５との間に絶縁テープを介在
させ、上記ギャップを０としてもよい。
ド樹脂５の厚み（パッケージの厚み）によって異なる
が、インナリード３ｂとの接触を避けるため、インナリ
ード３ｂとは最低でも０．２ｍｍ程度のギャップを確保
する必要がある。または、インナリード３ｂの下部にポ
リイミドテープ等の絶縁テープを設けることで、インナ
リード３ｂと折り曲げ部１５との間に絶縁テープを介在
させ、上記ギャップを０としてもよい。
【００２５】なお、通常のＱＦＰでは、複数のインナリ
ードのばたつきを防止するために、ポリイミドテープを
各インナリードの上面（放熱板と反対側の面）に貼っ
て、インナリードを互いに固定した構成としている。イ
ンナリード３ｂと折り曲げ部１５との間に絶縁テープを
介在させる構成では、各インナリード３ｂの下面にテー
プを貼るだけの工程変更で対応可能であるため、コスト
アップは全く無い。
ードのばたつきを防止するために、ポリイミドテープを
各インナリードの上面（放熱板と反対側の面）に貼っ
て、インナリードを互いに固定した構成としている。イ
ンナリード３ｂと折り曲げ部１５との間に絶縁テープを
介在させる構成では、各インナリード３ｂの下面にテー
プを貼るだけの工程変更で対応可能であるため、コスト
アップは全く無い。
【００２６】このように、本実施形態では、従来、平板
形状であった注入口と対向する放熱板外縁部を折り曲げ
た形状とした独自の構成としている。次に、上記半導体
装置１００と異なる本実施形態独自の製造時における作
用について、図３を参照して述べる。ここで、図３は、
本実施形態における樹脂注入時の樹脂の流れを示す説明
図であり、上記図５と同一部分には同一符号を付してあ
る。
形状であった注入口と対向する放熱板外縁部を折り曲げ
た形状とした独自の構成としている。次に、上記半導体
装置１００と異なる本実施形態独自の製造時における作
用について、図３を参照して述べる。ここで、図３は、
本実施形態における樹脂注入時の樹脂の流れを示す説明
図であり、上記図５と同一部分には同一符号を付してあ
る。
【００２７】金型（成形金型）７は、薄型矩形のモール
ド樹脂５外形に対応したキャビティ９ａ、９ｂを有し、
上述の様に、ゲート８は、金型７の角部の１つに設けら
れている。まず、所定の温度に加熱された金型７の下型
７ｂに、放熱板１０単体を落とし込む（ドロップイン工
程）。ここで、放熱板１０は、各折り曲げ部１５が金型
７の各角部に対向するように、金型７内に配置される。
ド樹脂５外形に対応したキャビティ９ａ、９ｂを有し、
上述の様に、ゲート８は、金型７の角部の１つに設けら
れている。まず、所定の温度に加熱された金型７の下型
７ｂに、放熱板１０単体を落とし込む（ドロップイン工
程）。ここで、放熱板１０は、各折り曲げ部１５が金型
７の各角部に対向するように、金型７内に配置される。
【００２８】その後、上述と同様に、ワイヤ接続された
（図３ではワイヤ６省略）半導体チップ２を搭載したリ
ードフレーム３を、搭載部３ａを放熱板１０の台座部１
４に当接させて、下型７ｂにセットする。そして、成形
金型７の上型７ａをセットし、ゲート８から、成形金型
７内にモールド樹脂５を、ある程度溶融した軟化状態で
注入、充填することで樹脂封止を行なう。
（図３ではワイヤ６省略）半導体チップ２を搭載したリ
ードフレーム３を、搭載部３ａを放熱板１０の台座部１
４に当接させて、下型７ｂにセットする。そして、成形
金型７の上型７ａをセットし、ゲート８から、成形金型
７内にモールド樹脂５を、ある程度溶融した軟化状態で
注入、充填することで樹脂封止を行なう。
【００２９】ここで、本実施形態においては、注入口８
から注入された樹脂は、放熱板１０の折り曲げ部１５に
よってできたスペースに流れ込むことができるため、放
熱板１０が障害物となって、放熱板１０下部への進入が
妨げられることはない。また、折り曲げ部１５は、放熱
板１０の上面１２に向かって折り曲げられているから、
樹脂は放熱板１０の下面１１側に積極的に誘導される。
から注入された樹脂は、放熱板１０の折り曲げ部１５に
よってできたスペースに流れ込むことができるため、放
熱板１０が障害物となって、放熱板１０下部への進入が
妨げられることはない。また、折り曲げ部１５は、放熱
板１０の上面１２に向かって折り曲げられているから、
樹脂は放熱板１０の下面１１側に積極的に誘導される。
【００３０】そのため、矢印Ｕに示す上型キャビティ９
ａの樹脂流れと、矢印Ｌに示す下型キャビティ９ｂの樹
脂流れとは、略均一な流れとでき、両キャビティ９ａ、
９ｂにおいて均一な充填がなされる。また、放熱板１０
の下面１１側へ流れ込んだ樹脂は、従来のように成形不
良の発生しやすい放熱板下部を通過して、再び放熱板１
０の上面１２側へ抜ける。
ａの樹脂流れと、矢印Ｌに示す下型キャビティ９ｂの樹
脂流れとは、略均一な流れとでき、両キャビティ９ａ、
９ｂにおいて均一な充填がなされる。また、放熱板１０
の下面１１側へ流れ込んだ樹脂は、従来のように成形不
良の発生しやすい放熱板下部を通過して、再び放熱板１
０の上面１２側へ抜ける。
【００３１】このように、放熱板１０は、従来のように
樹脂流れの障害物となるのではなく、寧ろ、樹脂の流れ
を、充填が困難となる放熱板１０下部へ積極的に誘導す
るという貴重な役目を果たす。従って、本実施形態で
は、樹脂充填のネックとなっていた放熱板下部への樹脂
の注入性を向上させることができ、未充填、巣、ウエル
ドラインといった成形不良のないパッケージ形態を実現
することができる。
樹脂流れの障害物となるのではなく、寧ろ、樹脂の流れ
を、充填が困難となる放熱板１０下部へ積極的に誘導す
るという貴重な役目を果たす。従って、本実施形態で
は、樹脂充填のネックとなっていた放熱板下部への樹脂
の注入性を向上させることができ、未充填、巣、ウエル
ドラインといった成形不良のないパッケージ形態を実現
することができる。
【００３２】また、本実施形態では、上述の樹脂の流れ
とすることにより、放熱板１０下面１１に流入した樹脂
によって、放熱板１０を押し上げる力が働くため、リー
ドフレーム３の搭載部３ａ下面と放熱板１０台座部１４
上面との接触する力が、強固となり、両者間にモールド
樹脂の入り込む余地がなくなり、両者が十分に接触す
る。このことによって、より良好な放熱性が得られると
いう波及効果もある。
とすることにより、放熱板１０下面１１に流入した樹脂
によって、放熱板１０を押し上げる力が働くため、リー
ドフレーム３の搭載部３ａ下面と放熱板１０台座部１４
上面との接触する力が、強固となり、両者間にモールド
樹脂の入り込む余地がなくなり、両者が十分に接触す
る。このことによって、より良好な放熱性が得られると
いう波及効果もある。
【００３３】ところで、図１及び図４に示した様な、放
熱板（ヒートスプレッダ）４、１０を内蔵する半導体装
置１、１００は、放熱板４、１０とリードフレーム３と
が、独立した別個の部品であり、放熱板４、１０は他の
部品と固着しておらず、成形金型７に投げ込んだだけの
構造であることにより、「ドロップイン方式」のヒート
スプレッダ内蔵型パッケージと呼ばれている。
熱板（ヒートスプレッダ）４、１０を内蔵する半導体装
置１、１００は、放熱板４、１０とリードフレーム３と
が、独立した別個の部品であり、放熱板４、１０は他の
部品と固着しておらず、成形金型７に投げ込んだだけの
構造であることにより、「ドロップイン方式」のヒート
スプレッダ内蔵型パッケージと呼ばれている。
【００３４】このようなタイプにおいては、放熱板の無
い構成のパッケージに用いる標準のリードフレームと成
形金型が流用できるため、放熱板を付加したことによる
新規なリードフレームと新規な製造設備は不要となり、
コストアップを極力抑えることができる。そして、放熱
板を内蔵した分、当然熱抵抗の低いパッケージが得られ
る。
い構成のパッケージに用いる標準のリードフレームと成
形金型が流用できるため、放熱板を付加したことによる
新規なリードフレームと新規な製造設備は不要となり、
コストアップを極力抑えることができる。そして、放熱
板を内蔵した分、当然熱抵抗の低いパッケージが得られ
る。
【００３５】ちなみに、本発明者等の測定データによる
と、２８ｍ×２８ｍボディの１２０ピンとしたＱＦＰに
関して、放熱板の無い構成が約３０℃／Ｗであったのに
対し、放熱板４、１０を内蔵する半導体装置１、１００
では、約２０℃／Ｗまで下げられ、放熱板の部品コスト
上昇分以上のパフォーマンスが得られることが確認され
ている。
と、２８ｍ×２８ｍボディの１２０ピンとしたＱＦＰに
関して、放熱板の無い構成が約３０℃／Ｗであったのに
対し、放熱板４、１０を内蔵する半導体装置１、１００
では、約２０℃／Ｗまで下げられ、放熱板の部品コスト
上昇分以上のパフォーマンスが得られることが確認され
ている。
【００３６】（他の実施形態）なお、上記実施形態で
は、放熱板１０の全ての突出部１３ａに折り曲げ部１５
が形成されているが、少なくともゲート８と対向する突
出部１３ａにのみ形成してもよい。また、１つの突出部
１３ａに折り曲げ部１５を形成し、金型に接地する際
に、折り曲げ部１５をゲート８に対向させるようにして
もよいことは勿論である。
は、放熱板１０の全ての突出部１３ａに折り曲げ部１５
が形成されているが、少なくともゲート８と対向する突
出部１３ａにのみ形成してもよい。また、１つの突出部
１３ａに折り曲げ部１５を形成し、金型に接地する際
に、折り曲げ部１５をゲート８に対向させるようにして
もよいことは勿論である。
【００３７】また、上記実施形態では、表面実装タイプ
のＱＦＰを例にとって説明したが、同様な効果は、ＳＯ
Ｐ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔ Ｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇ
ｅ）、ＳＩＰ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｉｎｌｉｎｅ Ｐａｃｋ
ａｇｅ）、ＤＩＰ（Ｄｕａｌ Ｉｎｌｉｎｅ Ｐａｃｋ
ａｇｅ）といったあらゆるパッケージ形態においても発
揮できる。
のＱＦＰを例にとって説明したが、同様な効果は、ＳＯ
Ｐ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔ Ｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇ
ｅ）、ＳＩＰ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｉｎｌｉｎｅ Ｐａｃｋ
ａｇｅ）、ＤＩＰ（Ｄｕａｌ Ｉｎｌｉｎｅ Ｐａｃｋ
ａｇｅ）といったあらゆるパッケージ形態においても発
揮できる。
【図１】本発明の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置
の断面構成図である。
の断面構成図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】上記実施形態における樹脂注入時の樹脂の流れ
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図４】本発明者の試作品である樹脂封止型半導体装置
の断面構成図である。
の断面構成図である。
【図５】図４の試作品における樹脂注入時の樹脂の流れ
を示す説明図である。
を示す説明図である。
２…半導体チップ、３…リードフレーム、７…金型、８
…ゲート、１０…放熱板、１１…放熱板の下面、１２…
放熱板の上面。
…ゲート、１０…放熱板、１１…放熱板の下面、１２…
放熱板の上面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 23/29 Ｈ０１Ｌ 23/36 Ａ // Ｂ２９Ｌ 31:34 Ｆターム(参考） 4F202 AD19 AH33 CA12 CB12 CK06 CQ03 4F206 AD19 AH37 JA02 JB17 JF05 JL02 JM04 JN14 JN25 JQ06 JQ81 4M109 AA01 BA01 CA21 DB04 FA01 5F036 BE01 5F061 AA01 BA01 CA21 DD12
Claims (2)
- 【請求項１】 樹脂注入用の注入口（８）を有する金型
（７）内に配置された放熱板（１０）の一面（１２）側
に、半導体素子（２）が搭載されたリードフレーム
（３）を配置した後、 軟化状態の樹脂を、前記注入口（８）から前記金型
（７）内に注入し、前記放熱板（１０）の一面（１２）
及び他面（１１）側に充填することにより形成される樹
脂封止型半導体装置において、 前記放熱板（１０）の外縁部のうち前記注入口（８）と
対向する部位が、前記放熱板（１０）の他面（１１）か
ら一面（１２）に向かって折り曲げられた形状となって
いることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。 - 【請求項２】 放熱板（１０）の一面（１２）側に、半
導体素子（２）が搭載されたリードフレーム（３）が配
置され、これら放熱板（１０）、半導体素子（２）及び
リードフレーム（３）が樹脂（５）で封止されてなる樹
脂封止型半導体装置において、 前記放熱板（１０）の外縁部のうち少なくとも一部が、
前記放熱板（１０）の他面（１１）から一面（１２）に
向かって折り曲げられた形状となっていることを特徴と
する樹脂封止型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17150598A JP3702655B2 (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | 樹脂封止型半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17150598A JP3702655B2 (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | 樹脂封止型半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000012740A true JP2000012740A (ja) | 2000-01-14 |
| JP3702655B2 JP3702655B2 (ja) | 2005-10-05 |
Family
ID=15924363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17150598A Expired - Fee Related JP3702655B2 (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | 樹脂封止型半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3702655B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1318544A1 (en) * | 2001-12-06 | 2003-06-11 | STMicroelectronics S.r.l. | Method for manufacturing semiconductor device packages |
| JP2010040846A (ja) * | 2008-08-06 | 2010-02-18 | Yamaha Corp | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
| JP2016208766A (ja) * | 2015-04-27 | 2016-12-08 | 株式会社デンソー | 制御装置一体型回転電機 |
| CN110087851A (zh) * | 2016-12-22 | 2019-08-02 | 日立汽车系统株式会社 | 电子控制装置 |
| CN117410264A (zh) * | 2023-12-15 | 2024-01-16 | 北京七星华创微电子有限责任公司 | 一种倒装芯片封装结构 |
-
1998
- 1998-06-18 JP JP17150598A patent/JP3702655B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1318544A1 (en) * | 2001-12-06 | 2003-06-11 | STMicroelectronics S.r.l. | Method for manufacturing semiconductor device packages |
| US7084003B2 (en) | 2001-12-06 | 2006-08-01 | Stmicroelectronics S.R.L. | Method for manufacturing semiconductor device packages |
| JP2010040846A (ja) * | 2008-08-06 | 2010-02-18 | Yamaha Corp | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
| JP2016208766A (ja) * | 2015-04-27 | 2016-12-08 | 株式会社デンソー | 制御装置一体型回転電機 |
| CN110087851A (zh) * | 2016-12-22 | 2019-08-02 | 日立汽车系统株式会社 | 电子控制装置 |
| CN110087851B (zh) * | 2016-12-22 | 2024-04-12 | 日立安斯泰莫株式会社 | 电子控制装置 |
| CN117410264A (zh) * | 2023-12-15 | 2024-01-16 | 北京七星华创微电子有限责任公司 | 一种倒装芯片封装结构 |
| CN117410264B (zh) * | 2023-12-15 | 2024-03-19 | 北京七星华创微电子有限责任公司 | 一种倒装芯片封装结构 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3702655B2 (ja) | 2005-10-05 |
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