JP2002343906A - 樹脂封止型半導体部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒートシンクの突出部の端面を、熱酸化やパ
ッケージのクラックの発生を招くことなくパッケージの
側面に露出させ、しかも簡単な工程で済ませる。 【解決手段】 リードフレームに連結されたヒートシン
ク１５上に半導体チップ１８を装着し、樹脂モールドし
てパッケージ１３を形成する。このとき、ヒートシンク
１５に突出部２０を一体に形成しておくのであるが、こ
の突出部２０を予め長く形成しておくと共に、リードフ
レームと同等の厚みで形成する。モールド成形時におい
て、突出部２０の先端面がはみ出した樹脂２１により覆
われ、また、その先端面が熱酸化してしまう事情がある
が、その後のリードフレームのタイバーの切断工程に
て、同時に突出部の先端側を破線Ｂの位置で切断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒートシンク上に
半導体チップを装着すると共に、それらを樹脂モールド
してパッケージを形成した樹脂封止型半導体部品及びそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】例えばＱＦＰやＳＯＰ
等の樹脂封止型半導体部品にあっては、パワー素子等を
含んだものである場合に、放熱性の向上のため、厚肉な
金属板からなるヒートシンク（放熱板）上に半導体チッ
プを装着した上で、樹脂モールドによりパッケージを形
成するようにしたものがある。

【０００３】この場合、ヒートシンクの下面側がパッケ
ージの底面に露出するようになっていると共に、ヒート
シンクに側方に突出するように設けられた突出部の端面
を、パッケージの両側面に露出させるようになってい
る。このようなヒートシンク付きの部品を、プリント基
板等に実装する場合、基板に熱的に接続されるように、
ヒートシンクのはんだ付けが行われるのであるが、その
際、パッケージの側面に露出したヒートシンクの突出部
の端面のはんだフィレットを目視することで、ヒートシ
ンクがはんだ付けされていることを容易に確認すること
ができる。

【０００４】ところで、端面をパッケージの側面に露出
させる目的で、ヒートシンクに一体に突出部を設けた場
合でも、樹脂モールドの工程において、モールド樹脂が
はみ出してその端面を覆ってしまう事情がある。そこ
で、ヒートシンクの突出部の端面を露出させるために、
特開平５−３２６５８９号公報に示された従来技術で
は、図５に示すように、突出部１ａを一体に有するヒー
トシンク１上に、半導体チップ２を装着し、樹脂モール
ドによりパッケージ３を形成するのであるが、突出部１
ａの端面にはみ出した樹脂３ａを治具４により除去する
（上から叩いて折取る）ようにしている。

【０００５】しかしながら、この図５に示した方法で
は、はみ出した樹脂３ａを治具４により除去する際に、
はみ出した樹脂３ａとの界面からパッケージ３側にクラ
ックが入り、パッケージ３の気密性が損なわれる問題が
あり、また、モールド成形時の熱により、突出部１ａの
端面が酸化してはんだ付け性が低下する問題もある。そ
こで、別の従来例として、図６に示すように、ヒートシ
ンク５の突出部５ａをパッケージ６の側面から外部に突
出するように長く設けておき、パッケージ６の形成後
に、その端面にはみ出した樹脂６ａごと、突出部５ａの
先端側を破線Ａの位置で治具（切断刃）７により切断す
る方法も行われている。

【０００６】ところが、図６に示した方法では、比較的
厚肉な金属からなる突出部５ａを切断しなければならな
いため、リードフレームのタイバーの切断工程等とは別
途に、突出部５ａの先端側を切断する専用の工程が必要
となり、工程が複雑化すると共にコストアップを招く不
具合があった。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、ヒートシンクの突出部の端面を、熱酸
化やパッケージのクラックの発生を招くことなくパッケ
ージの側面に露出させることができ、しかも簡単な工程
で済ませることができる樹脂封止型半導体部品及びその
製造方法を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の樹脂封止型半導体部品は、ヒートシンクに
一体に形成される突出部を、半導体チップの装着部より
も薄肉に構成すると共に、その突出部の先端部をパッケ
ージの側面部に露出した状態で切断する構成としている
（請求項１の発明）。また、本発明の樹脂封止型半導体
部品の製造方法は、ヒートシンクに予め一体に設けられ
る突出部を、半導体チップの装着部よりも薄肉に構成
し、パッケージの形成後に、その突出部の先端部をパッ
ケージの側面部に露出した状態で切断するようにしたも
のである（請求項３の発明）。

【０００９】これらによれば、ヒートシンクに一体に設
けられた突出部の切断端部が、パッケージの側面部に露
出しているので、ヒートシンクが基板等にはんだ付けさ
れたときに、突出部の端面のはんだフィレットを目視に
より確認することができる。この場合、突出部を予め長
く形成しておき、後に先端側を切断除去するので、樹脂
モールドによりパッケージを形成する際に、はみ出した
樹脂が突出部の先端面を覆ってしまう事情があっても、
樹脂により覆われる部分あるいは熱酸化する部分を除去
し、パッケージにクラックが発生したりはんだ付け性が
低下することを防止することができる。

【００１０】そして、突出部は薄肉に構成されているの
で、ヒートシンクの半導体チップの装着部と同等の厚み
で突出部を形成した場合と比べて、その先端側の切断の
作業を容易に行うことができる。この結果、ヒートシン
クの突出部の端面を、熱酸化やパッケージのクラックの
発生を招くことなくパッケージの側面に露出させること
ができ、しかも簡単な工程で済ませることができるとい
う優れた効果を得ることができる。

【００１１】またこのとき、上記突出部の厚みを、リー
ド端子つまりリードフレームと同等の厚みとすることが
できる（請求項２，４の発明）。これにより、リードフ
レームのタイバーを切断するものと、同等の切断刃を用
いて、同等の力で切断することができるので、突出部の
先端部を、タイバーの切断工程において同時に切断する
ことが可能となり、この結果、工程をより一層簡単とす
ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を表面実装型のＱＦ
Ｐ部品に適用した一実施例について、図１ないし図４を
参照しながら説明する。まず、図４は、本実施例に係る
樹脂封止型半導体部品（ＱＦＰ部品）１１を、例えばプ
リント基板１２に実装した様子を示している。

【００１３】この半導体部品１１は、例えばエポキシ樹
脂等の合成樹脂により矩形状に構成されたパッケージ１
３の４辺の側面部に、それぞれ複数本のリード端子１４
を有しており、それら各リード端子１４が、プリント基
板１２上に形成されたランド（図示せず）に載置された
状態で、例えばはんだ付けにより接続されるようになっ
ている。

【００１４】そしてこのとき、詳しくは後述するよう
に、パッケージ１３内には、ヒートシンク１５（図１等
参照）がその下面を該パッケージ１３の下面に露出させ
るように設けられており、そのヒートシンク１５に一体
に設けられた突出部２０（図１等参照）の切断端部が、
パッケージ１３の向い合う一対の側面部の中央部に露出
した状態で、はんだ付け（端面におけるはんだフィレッ
ト１６のみ図示）によりプリント基板１２に熱的（及び
電気的）に接続された状態で実装されるようになってい
る。尚、前記リード端子１４は、前記突出部２０を除く
部位に設けられている。

【００１５】さて、前記樹脂封止型半導体部品１１及び
その製造方法について図１〜図３も参照して詳述する。
半導体部品１１は、リードフレーム１７に連結された前
記ヒートシンク１５上に半導体チップ１８を装着する工
程、前記半導体チップ１８の電極とリードフレーム１７
のリード部１７ａとを金等のボンディングワイヤ１９に
より接続する工程、前記リードフレーム１７を図示しな
い成形型内に収容して例えばエポキシ樹脂等により樹脂
モールドして前記パッケージ１３を形成する工程、パッ
ケージ１３からはみ出しているリードフレーム１７の不
要部を切断する工程、リード端子１４のフォーミングの
工程等を経て製造される。

【００１６】前記ヒートシンク１５は、図３（ａ）等に
示すように、熱伝導性の良い金属からほぼ四角形（四隅
部がいわゆる面トリされて八角形）の板状をなし、必要
な放熱性を得るため比較的厚肉に構成された主部と、こ
の主部の左右の辺部の中央部から短冊状に側方に延びる
突出部２０とを一体に有して構成されている。この場
合、図３（ｂ）等に示すように、前記ヒートシンク１５
の上面中央部に、前記半導体チップ１８が装着され、も
って半導体チップ１８の装着部として機能するようにな
っている。

【００１７】そして、前記突出部２０は、図１に示すよ
うに、前記ヒートシンク１５の主部よりも薄肉に構成さ
れ、図２に示すように、パッケージ１３（外形を二点鎖
線で示す）の外側まで延びるように、予め長く設けられ
ている。このとき、本実施例では、突出部２０の厚み
は、リードフレーム１７（リード端子１４）と同等の厚
みとされている。また、後の作用説明にて述べるよう
に、この突出部２０は、パッケージ１２の形成の後に、
図１に破線Ｂで示す位置で切断されて先端側が除去され
るようになっているのである。

【００１８】前記リードフレーム１７は、図３（ａ）等
に示すように、導電性を有する薄肉な金属板材から打抜
きにより形成され、枠部１７ｂと、この枠部１７ｂ内に
位置し後にリード端子１４となる多数本のリード部１７
ａと、それらリード部１７ａと枠部１７ｂと（及びリー
ド部１７ａ同士間）を連結するタイバー１７ｃとを一体
に備えると共に、前記ヒートシンク１５の突出部２０を
連結するための連結部１７ｄを一体に有して構成されて
いる。尚、図２では、リードフレーム１７を概略的に示
している。

【００１９】次に、上記構成の作用について述べる。図
３は、上記した樹脂封止型半導体部品１１の製造の工程
を順に示しており、半導体部品１１を製造するにあたっ
ては、まず、前記リードフレーム１７にヒートシンク１
５が連結される。この連結は、図３（ａ）に示すよう
に、ヒートシンク１５をリードフレーム１７に位置決め
状態で配置し、突出部２０に対して前記連結部１７ｄを
かしめ固着することにより行われるようになっている。

【００２０】次に、図３（ｂ）に示すように、前記ヒー
トシンク１５の上面に半導体チップ１８を装着する工程
が実行され、引続き、図３（ｃ）に示すように、半導体
チップ１８の電極とリードフレーム１７のリード部１７
ａとを金等のボンディングワイヤ１９により接続する工
程が実行される。

【００２１】次いで、半導体チップ１８が装着されたリ
ードフレーム１７を、パッケージ１３に相当するキャビ
ティを有する図示しないモールド金型内に収容し、樹脂
モールドするモールド成形の工程が実行される。これに
て、図３（ｄ）に示すように、ヒートシンク１５及び半
導体チップ１８が、前記ヒートシンク１５の下面を除い
て樹脂によりモールドされパッケージ１３が形成され
る。また、リードフレーム１７のリード部１７ａの先端
側、及び、前記ヒートシンク１５の突出部２０の先端側
は、パッケージ１３の側面から突出した状態となる。

【００２２】このとき、図１及び図２に示すように、モ
ールド成形時において、モールド樹脂がはみ出して前記
突出部２０の先端面が樹脂２１により覆われてしまうと
共に、その際の熱により突出部２０の先端面が熱酸化し
てしまう事情がある。そこで、次にリードフレーム１７
のタイバー１７ｃの切断除去の工程が実行されるのであ
るが、その際、併せて突出部２０を図１に破線Ｂで示す
位置、つまりパッケージ１３よりもやや外側で切断し、
先端側を除去することが行われる。

【００２３】この切断の工程は、切断用治具（図１に切
断刃２２の一部のみを図示）を用いて行われ、リードフ
レーム１７のタイバー１７ｃ及び突出部２０の先端側を
切断除去するようになっている。この場合、突出部２０
の厚みが、リード端子１４つまりリードフレーム１７と
同等の厚みとされているので、１種類の切断用治具２２
により、タイバー１７ｃの切断と同時に突出部２０の先
端部を切断することが可能となっている。

【００２４】これにて、図３（ｅ）に示すように、一部
がパッケージ１３の側面部に突出した状態で突出部２０
が切断されることにより、ヒートシンク１５に一体に設
けられた突出部２０のうち樹脂２１により覆われまた熱
酸化した部分が除去され、樹脂により覆われたり熱酸化
したりしていない切断端部が現れるのである。また、リ
ードフレーム１７から半導体部品１１がリード部１７ａ
と共に切断され、リード部１７ａのリードフォーミング
がなされることにより、パッケージ１３の側面にリード
端子１４を有する半導体部品１１が得られるのである。

【００２５】このように本実施例によれば、ヒートシン
ク１５に一体に設けられた突出部２０の切断端部が、パ
ッケージ１３の側面部に露出しているので、ヒートシン
ク１５がプリント基板１２にはんだ付けされたときに、
突出部２０の端面のはんだフィレット１６を目視により
容易に確認することができる。この場合、突出部２０を
予め長く形成しておき、後に先端側を切断除去するの
で、樹脂モールドによりパッケージ１３を形成する際
に、はみ出した樹脂２１が突出部２０の先端面を覆って
しまう事情があっても、樹脂により覆われる部分あるい
は熱酸化する部分を除去し、パッケージ１３にクラック
が発生したりはんだ付け性が低下することを防止するこ
とができる。

【００２６】そして、突出部２０は薄肉に構成されてい
るので、図６に示す従来例のようにヒートシンク５の半
導体チップ２の装着部と同等の厚みで突出部５ａを形成
した場合と比べて、突出部２０の先端側の切断の作業を
容易に行うことができる。特に本実施例では、突出部２
０の厚みをリードフレーム１７と同等の厚みとしたの
で、１種類の切断用治具２２により、タイバー１７ｃの
切断と同時に突出部２０の先端部を切断することがで
き、切断の作業をより一層簡単に行うことができるもの
である。

【００２７】尚、上記実施例では、突出部２０をリード
フレーム１７の厚みと同等の厚みに構成したが、突出部
の厚みとしては、少なくともヒートシンクの半導体チッ
プが装着される部分よりも薄肉に構成すれば良く、要は
タイバーの切断工程と同時に切断作業を行えるものであ
れば良い。その他、本発明はＱＦＰ部品に限らずＳＯＰ
部品など各種タイプの半導体部品に適用することができ
る等、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、突出部の切断
時の様子を示す要部の縦断面図

【図２】切断前の様子を示すリードフレームの底面図

【図３】樹脂封止型半導体部品の製造工程を示す平面図

【図４】樹脂封止型半導体部品をプリント基板に実装し
た様子を示す斜視図

【図５】従来例を示す図１相当図

【図６】別の従来例を示す図１相当図

【符号の説明】

図面中、１１は樹脂封止型半導体部品、１３はパッケー
ジ、１４はリード端子、１５はヒートシンク、１７はリ
ードフレーム、１７ａはリード部、１７ｃはタイバー、
１８は半導体チップ、２０は突出部を示す。

フロントページの続き (72)発明者 池田 好隆 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 4M109 AA01 BA01 CA21 DB03 FA01 GA05 5F036 AA01 BB01 BE01 5F061 AA01 BA01 CA21 EA13 FA05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒートシンク上に半導体チップを装着す
   ると共に、それらを樹脂モールドしてパッケージを形成
   した樹脂封止型半導体部品であって、 前記ヒートシンクには、前記半導体チップの装着部より
   も薄肉に構成され側方に延びる突出部が一体に設けられ
   ていると共に、その突出部の先端部が前記パッケージの
   側面部に露出した状態で切断されていることを特徴とす
   る樹脂封止型半導体部品。
2. 【請求項２】 前記突出部の厚みは、リード端子と同等
   の厚みとされていることを特徴とする請求項１記載の樹
   脂封止型半導体部品。
3. 【請求項３】 ヒートシンク上に半導体チップを装着す
   る工程と、それらを樹脂モールドしてパッケージを形成
   する工程とを備える樹脂封止型半導体部品の製造方法で
   あって、 前記ヒートシンクには、前記半導体チップの装着部より
   も薄肉に構成され側方に延びる突出部が予め一体に設け
   られており、前記パッケージの形成後に、前記突出部の
   先端部が前記パッケージの側面部に露出した状態で切断
   されることを特徴とする樹脂封止型半導体部品の製造方
   法。
4. 【請求項４】 前記ヒートシンクはリードフレームに連
   結されていると共に、前記突出部の厚みが前記リードフ
   レームと同等の厚みとされ、 前記突出部の先端部が、前記リードフレームのタイバー
   の切断工程において同時に切断されることを特徴とする
   請求項３記載の樹脂封止型半導体部品の製造方法。