JP2003309239A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JP2003309239A JP2002114083A JP2002114083A JP2003309239A JP 2003309239 A JP2003309239 A JP 2003309239A JP 2002114083 A JP2002114083 A JP 2002114083A JP 2002114083 A JP2002114083 A JP 2002114083A JP 2003309239 A JP2003309239 A JP 2003309239A
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electrode
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Takashi Wakai
傑 若井
Sukehito Arai
祐仁 新井
Hideshi Saito
秀史 西塔
Hiroshi Kaneko
弘 金子
Kazunori Takashima
和典 高島
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の混成集積回路装置およびその製造方法
は、プリント基板等に回路装置が実装された混成集積回
路装置上に数多くの回路素子を固着し、回路素子の中の
半導体素子にあっては、金属細線を使用しワイヤーボン
ディングを行っていたため、組み立て工程が多いという
課題があった。 【解決手段】 本発明では、混成集積回路装置に用いる
半導体装置、特にパワートランジスタ13を内蔵した半
導体装置は、ヒートシンク11上にパワートランジスタ
13を固着し、パワートランジスタ13と隣接して設け
られた取り出し電極12とを金属細線16で接続し、絶
縁性樹脂17でモールドされている。その後、この半導
体装置を導電パターン23が形成されている実装基板2
2に固着することで、混成集積回路装置の組み立て工程
を減らすことができるものである。更に、ヒートシンク
11および取り出し電極12には凹部を設ける事によ
り、絶縁性樹脂17との接合が強固になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に関する
ものであり、特に半導体素子、ヒートシンクおよび取り
出し電極を絶縁性樹脂により封止する半導体装置および
その製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、電子機器にセットされる混成集積
回路装置は、例えばプリント基板、セラミック基板また
は金属基板の上に導電パターンが形成され、この上に
は、LSIまたはディスクリートTR等の能動素子、チ
ップコンデンサ、チップ抵抗またはコイル等の受動素子
が実装されて構成される。そして、前記導電パターンと
前記素子が電気的に接続されて所定の機能の回路が実現
されている。
【0003】図9を参照して、従来の回路装置を説明す
る。一番外側の矩形ラインは、少なくとも表面が絶縁処
理された実装基板51である。そしてこの上には、Cu
から成る導電パターン52が貼着されている。この導電
パターン52は、外部取り出し用電極、配線、ダイパッ
ド、ボンディングパッド等で構成されている。
【0004】ダイパットには、TR、ダイオード、複合
素子またはLSI等のベアチップ状で、半田を介して固
着されている。そしてこの固着されたチップ上の電極と
前記ボンディングパットがボンディングワイヤー用の金
属細線55を介して電気的に接続されている。この金属
細線は、一般に、小信号と大信号用に分類され、小信号
部は20〜80μmφの金属細線が用いられる。そして
ここでは約40μmφから成る金属線55が採用され
る。また、大信号部は約100〜500μmφのAl線
等が採用されている。特に大信号は、線径が大きいた
め、150μmφのAl線、300μmφのAl線が選
択されている。尚、大信号用の金属細線の径は、流れる
電流容量やボンディングパットサイズ等を考慮して適宜
採用される。
【0005】また大電流を流すパワーTR56は、チッ
プの温度上昇を防止するために、ダイパッドのヒートシ
ンク57に固着されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来例では、チップコ
ンデンサ、チップ抵抗、小信号用TRチップ、大信号用
TRチップ、ダイオード更にはLSI等が数多く採用さ
れ、それぞれがロウ材等で固着されている。そしてTR
チップ等の半導体素子は、金属細線を使って電気的に接
続されている。この金属細線は、電流容量により複数種
類に分けられ、その金属細線の数も非常に多い。また、
金属細線をボンディングする技術は技術的に高度である
ため、ボンディング設備のメンテナンス等が必要とな
る。この事からも明らかな様に、チップの固着、金属細
線の接続は、組み立て工程を非常に長くし、コストの上
昇を招いていた。
【0007】更に、導電路が組み込まれた基板にパワー
トランジスタを固着する際においても、最初にヒートシ
ンクを固着しそのヒートシンク上にパワートランジスタ
を固着し、その後パワートランジスタのボンディングパ
ッド部と導電路とをパワートランジスタ用の太い金属細
線を使って電気的に接続されている。そのため、組み立
て工程を非常に長くすることによるコストの上昇や作業
時間の長期化を招いていた。また、パワートランジスタ
のボンディングパッド部と導電路とを金属細線で接続す
る際に、金属細線がヒートシンクに接触することで金属
細線が切断されたり、ショートしてしまうという問題が
あった。
【0008】また、トランジスタ等の半導体素子を電気
的に接続している金属細線において、金属細線が露出し
た構造を有する場合は、露出した金属細線を保護するた
めにエポキシコーティングやケース等の作業が必要とな
る問題があった。
【0009】また、現在市場にあるリードフレームに半
導体素子を固着したパッケージを混成集積回路基板に実
装すると、このパッケージサイズが非常に大きいため、
混成集積回路基板のサイズが大きくなってしまう問題も
あった。
【0010】以上述べたように、混成集積回路基板を採
用しコストを下げようとしても、組み立て工程が長くな
る点、高度なボンディング技術を要するため設備のメン
テナンスを必要とする点等からコストの上昇を招いてし
まう問題があった。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、第1に、ヒー
トシンクと、前記ヒートシンクと同一材料で形成され且
つ前記ヒートシンクに近接して配置された取り出し電極
と、前記ヒートシンク上に固着された半導体素子と、前
記半導体素子の電極と前記取り出し電極とを電気的に接
続する電気的接続手段と、前記ヒートシンク、前記取り
出し電極および前記金属細線を埋没させ且つ全体を一体
に支持する絶縁性樹脂とを有する半導体装置であり、前
記ヒートシンクおよび前記取り出し電極には、前記絶縁
性樹脂との結合を向上させるための凹部を設けることを
特徴とする。
【0012】本発明は、第2に、前記ヒートシンクおよ
び前記取り出し電極は、銅板または銀板で構成されるこ
とを特徴とする。
【0013】本発明は、第3に、前記半導体素子は、パ
ワー半導体素子、セミパワー半導体素子または小信号半
導体素子であることを特徴とする。
【0014】本発明は、第4に、前記電気的接続手段
は、金属細線またはパワーリードであることを特徴とす
る。
【0015】本発明は、第5に、金属基板に形成予定の
ヒートシンクおよび取り出し電極から成る各ユニット
の、前記ヒートシンクおよび前記取り出し電極以外の部
分の前記金属基板をプレスにより削除してスリットを設
ける工程と、前記各ユニットの前記ヒートシンクおよび
前記取り出し電極を、ハーフプレスにより凸部とする工
程と、前記各ユニットの前記ヒートシンクに半導体素子
を固着する工程と、前記各ユニットの前記半導体素子の
電極と前記取り出し電極とを電気的に接続する工程と、
前記各ユニットを絶縁性樹脂で個別にモールドする工程
と、前記各ユニットの前記ヒートシンクおよび前記取り
出し電極の裏面を押圧することにより、前記金属板と前
記各ユニットを分離させる工程とを具備することを特徴
とする。
【0016】本発明は、第6に、前記モールドする工程
に於いて、当接部を前記スリットの裏面に当接させて、
前記絶縁性樹脂が前記スリットから流出するのを防止す
ることを特徴とする。
【0017】本発明は、第7に、前記金属板をハーフプ
レスする工程は、複数の前記ユニットの形成部が設けら
れた1対の金型に前記金属板を設置し、前記金属板の両
面から前記金属板をプレスする工程であることを特徴と
する請求項7記載の半導体装置の製造方法。
【0018】本発明は、第8に、前記金属板をハーフプ
レスする工程において、前記金属板を前記金属板の厚み
と同程度抜き出すことを特徴とする。
【0019】本発明は、第9に、前記スリットを設ける
工程に於いて、前記ヒートシンクおよび前記取り出し電
極の表面に凹部を設けることを特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】(半導体装置10を説明する第1
の実施の形態)図1を参照して半導体装置10の構造を
説明する。図1(A)は半導体装置10の斜視図であ
り、図1(B)は図1(A)の断面図である。
【0021】図1(A)を参照して半導体装置10は次
のような構成を有している。即ち、ヒートシンク11
と、ヒートシンク11と同一材料で形成され且つヒート
シンク11に近接して配置された取り出し電極12と、
ヒートシンク11上に固着された半導体素子13と、半
導体素子13の電極と取り出し電極12とを電気的に接
続する電気的接続手段としての金属細線16と、ヒート
シンク11、取り出し電極12および金属細線16を埋
没させ且つ全体を一体に支持する絶縁性樹脂17等によ
り、半導体装置10は構成されている。更に、ヒートシ
ンク11および取り出し電極12の表面には、絶縁性樹
脂17との結合を向上させるための凹部19を設けた。
このような個々の構成要素を以下にて説明する。
【0022】ヒートシンク11は、銅板または銀板から
形成されている。そして、ヒートシンク11は、半導体
装置10の電極としての働きを有すると同時に、半導体
素子13から放出される熱を装置外部に積極的に放出さ
せる働きを有する。図1(B)に示すように、半導体装
置10の裏面に於いて、絶縁性樹脂12が形成する面
と、ヒートシンク11が形成する面とは、ほぼ同一であ
る。更に、ヒートシンク11の肩部には、絶縁性樹脂1
2との接着性を向上させるために、凹部19が設けられ
ている。更にまた、絶縁性樹脂12の裏面から露出する
ヒートシンク11の面に関しては、半田等のロウ材20
が塗布される。ヒートシンク11上にはロウ材14との
接着性を考慮して銀メッキや金メッキが施されている場
合もある。
【0023】取り出し電極12は、上述したように、ヒ
ートシンク11に接近して設けられており、ヒートシン
ク11と同一の材料から形成されている。取り出し電極
12は、金属細線16を介して、ヒートシンク11上に
固着された半導体装置10と電気的に接続されており、
電極としての働きを有する。図1(B)に示すように、
半導体装置10の裏面に於いて、絶縁性樹脂12が形成
する面と、取り出し電極12が形成する面とは、ほぼ同
一である。更に、取り出し電極12の肩部には、絶縁性
樹脂12との接着性を向上させるために、凹部19が設
けられている。更にまた、絶縁性樹脂12の裏面から露
出する取り出し電極12の面に関しては、半田等のロウ
材20が塗布される。ここで、取り出し電極12の上面
の高さは、ヒートシンク11の上面の高さと同等に形成
される。また、取り出し電極12上には金属細線16の
接着性が考慮されて銀メッキやニッケルメッキが施され
ている。
【0024】半導体素子13は、半田等のロウ材14を
介してヒートシンク11の上面に実装される。本実施の
形態では、半導体素子13としてパワー系の半導体素子
(トランジスタ)を採用した。しかしながら、パワー系
の素子以外のものを半導体素子13として採用すること
ができる。例えば、パワー半導体素子ではパワーMOS
FET、IGBT、SIT、大電流駆動用のTr、大電
流駆動用のIC(MOS型BIP型Bi−CMOS型)
メモリ素子等を使用できる。また、セミパワー半導体素
子、小信号半導体素子を用いることも可能である。
【0025】金属細線16は、電気的接続手段として、
ヒートシンク11上に実装された半導体素子13の電極
と、取り出し電極12とを電気的に接続している。半導
体素子13が大信号用のものであれば、金属細線16と
して太線が用いられる。ここでは、半導体素子13の電
極の高さと、取り出し電極12の上面の高さがほぼ同一
である。従って、金属細線16が引き出される方向のヒ
ートシンク11の肩部に金属細線16が接触する恐れが
少ない。
【0026】絶縁性樹脂17は、ヒートシンク11およ
び取り出し電極12の裏面を露出させて、全体を封止し
ている。具体的には、ヒートシンク11、取り出し電極
12、半導体素子13および金属細線16を封止してい
る。絶縁性樹脂12の材料としては、トランスファーモ
ールドにより形成される熱硬化性樹脂や、インジェクシ
ョンモールドにより形成される熱可塑性樹脂を採用する
ことができる。
【0027】図2を参照して、上記した様な構成を有す
る半導体装置10が実装基板22に実装された混成集積
回路装置10Bについて説明する。図2(A)は、混成
集積回路装置10Bの1部分の平面図である。図2
(B)は半導体装置10が実装される部分の混成集積回
路装置10Bの断面図である。
【0028】先ず、実装基板22について説明する。前
述した半導体装置10を実装する実装基板22として
は、プリント基板、セラミック基板、フレキシブルシー
ト基板または金属基板を採用できる。この実装基板22
は、表面に導電パターン23が形成されるため、電気的
絶縁が考慮されて、少なくとも基板の表面が絶縁処理さ
れている。プリント基板、セラミック基板、フレキシブ
ルシート基板は、基板自身が絶縁材料で構成されている
ため、そのまま表面に導電パターン形成すれば良い。
【0029】図2(A)を参照して、半導体装置10
は、導電パターン23により形成されるパッドに半田等
のロウ材20を介して実装される。ここでは、ヒートシ
ンク11が半導体素子13の裏面から導出されるコレク
タ電極と接続している。そして、2つの取り出し電極1
2が、エミッタ電極およびベース電極と接続している。
【0030】従来の混成集積回路装置では、実装基板2
2に設けられたヒートシンク11上に実装された半導体
素子13の電極と実装基板22上の導電パターンとを、
金属細線16にて電気的に接続していた。従って、金属
細線16がヒートシンク11の肩部に接触してショート
するのを防止するために、金属細線16が導電パターン
23に接続する箇所とヒートシンク11とは有る程度の
距離が必要であった。
【0031】図2(B)を参照して、本発明では、金属
細線16が接続するのは、半導体素子13の電極と取り
出し電極12の上面である。そして、半導体素子13の
電極と取り出し電極12の上面は、ほぼ同等の高さであ
る。従って、取り出し電極12をヒートシンク11側に
接近させても、金属細線16がヒートシンク11に接触
してショートを起こしてしまう可能性が無い。
【0032】本実施の形態により、以下に示すような効
果を奏することができる。
【0033】第1に、ヒートシンク11および取り出し
電極12の表面に、凹部19を設けたので、ヒートシン
ク11および取り出し電極12と絶縁性樹脂17との接
着力を向上させることができる。
【0034】第2に、金属細線やパワーリード等の接続
手段により電気的に接続される、半導体素子13の電極
と取り出し電極12の上面とが同程度の高さと成ってい
る。従って、半導体装置10の取り出し電極12をヒー
トシンク11に接近させても、金属細線16がヒートシ
ンク11の肩部に接触してショートを起こす危険性が無
いので、半導体装置10の大きさを小さく形成できる。
このことから、このような半導体装置10を実装基板2
2に実装して混成集積回路装置を構成すると、パワー系
の半導体装置の固着および電気的接続を小さな面積で行
うことが可能となる。
【0035】(半導体装置の製造方法を説明する第2の
実施の形態)次に、図3〜図8を参照にして、半導体装
置10の製造方法について説明する。本実施の形態に斯
かる半導体装置の製造方法は、次のような工程を有して
いる。即ち、金属板31に形成予定のヒートシンク11
および取り出し電極12から成る各ユニット33のヒー
トシンク11および取り出し電極12以外の部分の金属
板31をプレスにより削除してスリット32を設ける工
程と、各ユニット33のヒートシンク11および取り出
し電極12をハーフプレスにより凸部とする工程と、各
ユニット33のヒートシンク11に半導体素子13を固
着する工程と、各ユニット33の半導体素子13の電極
と取り出し電極12とを電気的に接続する工程と、各ユ
ニット33を絶縁性樹脂で個別にモールドする工程と、
各ユニット33のヒートシンク11および前記取り出し
電極12の裏面を押圧することにより、金属板31と各
ユニット33を分離させる工程とで半導体装置10は製
造される。このような各工程の詳細を以下にて説明す
る。
【0036】第1工程:図3参照 本工程は、金属板31を用意して、形成予定のユニット
33のヒートシンク11および取り出し電極12以外の
部分を切除することにより、スリットを形成する工程で
ある。図3は、プレス機を用いて金属板31を部分的に
切除することにより、スリット33を設けた状態を示す
平面図である。同図に於いて、斜線のハッチングの部分
は金属板31である。
【0037】具体的には、先ず、大判の金属板31を準
備する。金属板31は銅、銀等の金属から成り、0.5
〜3.0mmの板厚を具備する。同図に於いて、点線で
示される部分は、形成予定のヒートシンク11および取
り出し電極12から成る1つのユニット33を示してい
る。また、金属板31の周辺部には、ガイド孔34が設
けられており、各工程に於いて、金属板31の位置を固
定するために用いられる。
【0038】次に、プレス機を用いて金属板31を部分
的に切除する。このことにより、スリット32が形成さ
れる。スリット32を形成することにより、各ユニット
33のヒートシンク11および取り出し電極12は、金
属板31とは接続部34を介して連続している。本発明
では、1枚の金属板31に多数個のユニット33が形成
される。即ち1枚の金属板31から、多数個の半導体装
置10を構成するヒートシンク11および取り出し電極
12が製造される。ここでは、各ユニット33のヒート
シンク11および取り出し電極12は、接続部34によ
り金属板31に接続しているので、1枚の板状に保持さ
れている。
【0039】更に、本工程に於いて、ヒートシンク11
および取り出し電極12の肩部には、凹部19が形成さ
れる。この凹部19に絶縁性樹脂12が噛み込むことに
より、ヒートシンク11および取り出し電極12と、絶
縁性樹脂17との結合は強化される。
【0040】第2工程:図4および図5参照 この工程は、金属板31をハーフプレスすることによ
り、ヒートシンク11および取り出し電極12を凸状に
形成する工程である。図4を参照して、プレス機により
金属板31を部分的に凸状に形成する工程を説明する。
図4(A)はプレス機を用いて金属板31を部分的に凹
状に形成する状態を示す断面図であり、図4(B)は部
分的に凹状に形成された金属板31の形状を示す断面図
である。
【0041】具体的には、前行程において準備した金属
板31をプレス機の台座32に設置し、ヒートシンク1
1および取り出し電極12の形成部をプレス機に認識さ
せ、ヒートシンク11および取り出し電極12の形成部
をパンチ33にて半抜き状態にプレス加工する。このと
き、金属板31はその厚み程度抜き出されるが、使用用
途に応じてできる限り接続部34が少なくなるよにプレ
ス加工する。次に、上記したプレス加工を繰り返すこと
で金属板31に複数の半導体装置形成部を構成するユニ
ットを凸状に形成する。
【0042】図5を参照して、ヒートシンク11および
取り出し電極12の箇所が凸状に形成された金属板31
を説明する。図5(A)は、各ユニット33のヒートシ
ンク11および取り出し電極12が凸状に形成された金
属板31の斜視図である。図5(B)は図5(A)のX
−X’断面に於ける断面図である。
【0043】図5(A)および図5(B)を参照して、
各ユニット33のヒートシンク11および取り出し電極
12は、凸状に形成されている。また、このようにプレ
スで金属板31をハーフプレスを行った後も、個々のヒ
ートシンク11および取り出し電極12は、接続部34
を介して、金属板31に連続している。
【0044】第3工程:図6参照 この工程は、前行程で形成した各ユニットに於いて、ヒ
ートシンク11上に半導体素子を固着し、この半導体素
子の電極と取り出し電極12とを電気的に接続する工程
である。図6(A)は各ユニット33のヒートシンク1
1に半導体素子13が固着され、半導体素子13と取り
出し電極12との電気的接続が行われた状態を示す斜視
図であり、図6(B)は図6(A)のX−X’断面に於
ける断面図である。
【0045】具体的には、図6(B)に示すように、金
属板31の凸部のヒートシンク11に半導体素子13
を、半田等のロウ材14を介して固着する。そして、固
着された半導体素子13のボンディングパッド部とエミ
ッタ、ベース取り出し電極12とを金属細線16等の電
気的接続手段で電気的に接続する。このとき、大電流を
流すパワートランジスタ13はチップ自身が大きく電流
容量も多いのでボンディングパッドのサイズも大きく形
成されているため、金属細線16は、例えば、大径(3
00μm)のAl線が用いられる。そして、太線ボンダ
ーによりボンディングパッド部および電極部12には超
音波ボンディングされることで接続される。ここでは、
電気的接続手段として金属細線を使用したが、パワーリ
ード等を使用することも可能である。
【0046】尚、図示はしていないが、ヒートシンク1
1上には半田ペースト14との接着性を考慮して銀メッ
キや金メッキが施されている場合もある。また、取り出
し電極12上には金属細線16の接着性が考慮され銀メ
ッキやニッケルメッキが施されている。
【0047】半導体素子13としては、上記の他に、パ
ワーMOSFET、IGBT、SIT、大電流駆動用の
Tr、大電流駆動用のIC(MOS型、BIP型、Bi
−CMOS型)メモリ素子等のように大電流で用いら
れ、放熱を必要とするパワー半導体素子を用いることも
できる。
【0048】第4工程:図17参照 この工程は、各ユニットを個別に絶縁性樹脂でモールド
する工程である。図7は、金型を用いて個々のユニット
を個別にモールドした状態を示す断面図である。
【0049】具体的には、金属細線60により各々のエ
ミッタ、ベース取り出し電極部13と接続されている金
属板31に絶縁性樹脂17を形成する。これは、トラン
スファーモールド、インジェクションモールド、または
ポッティングや印刷により実現できる。本実施例では、
例えば、トランスファーモールドによる絶縁性樹脂17
が、各ユニットを一体にモールドしている。ここで、絶
縁性樹脂17としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹
脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド等の
熱可塑性樹脂を用いることができる。また絶縁性樹脂1
7は、金型を用いて固める樹脂、塗布をして被覆できる
樹脂であれば、全ての樹脂が採用できる。
【0050】本実施の形態では、金属板31表面に被覆
された絶縁性樹脂17の厚さは、パワートランジスタ1
3の最頂部から約100μm程度が被覆されるように調
整されている。この厚みは、強度を考慮して厚くするこ
とも、薄くすることも可能である。
【0051】当接部40は、各ユニットの凹状に形成さ
れている部分に下方から当接している。そして、スリッ
ト32から絶縁性樹脂が流出してしまうのを防止してい
る。
【0052】この工程では、モールド金型(図示せず)
を用いて各ユニットを個別にモールドしている。従っ
て、各ユニットと金属板31は、接続部34を介して接
合されているのみである。
【0053】第5工程:図8参照 この工程は、絶縁性樹脂17により支持されている各ユ
ニットを、プレスすることにより、金属板31から分離
させる工程である。具体的には、金属板31の裏面か
ら、プレス等を用いて各ユニットのヒートシンク11お
よび取り出し電極12の裏面をプレスする。前述したよ
うに、各ユニットのヒートシンク11および取り出し電
極12と金属板とは、接続部34で連続されている。そ
してヒートシンク11および取り出し電極12は、第2
工程で金属板の厚さ程度抜き出されている。従って各ユ
ニットと、金属板との接合はそれほど強固ではない。
【0054】このことから、各ユニットのヒートシンク
11および取り出し電極12の裏面をプレスすることに
より、各ユニットを金属板から剥離させることができ
る。それと同時に、各ユニットは個々に分離されて、個
々の半導体装置となる。
【0055】本実施の形態では、以下に示すような効果
を奏することができる。
【0056】第1に、上記のような工程で製造された半
導体装置を回路素子として混成集積回路装置に用いるこ
とで、ワイヤーボンディング工程を省略し簡素な組み立
て工程を実現することができる。
【0057】第2に、上記したような半導体装置の製造
方法は、エッチングの工程およびダイシングの工程を必
要としない。従って工程数を削減した半導体装置の製造
方法を実現させることができる。
【0058】第3に、最終工程までは、各ユニットは金
属板を介して一体に支持されており、搬送性および作業
性に優れた半導体装置の製造方法を実現できる。
【0059】第4に、スリット32を形成することによ
り、各ユニットのヒートシンク11および取り出し電極
12と金属板31とは、接続部34のみで連続してい
る。従って、金属板31から各ユニット33を分離させ
る工程に於いて、各ユニットを容易に分離させることが
可能である。
【0060】
【発明の効果】本発明では、以下に示すような効果を奏
することができる。
【0061】第1に、ヒートシンク11および取り出し
電極12の表面に、凹部19を設けたので、ヒートシン
ク11および取り出し電極12と絶縁性樹脂17との接
着力を向上させることができる。
【0062】第2に、金属細線やパワーリード等の接続
手段により電気的に接続される半導体素子13の電極
と、取り出し電極12の上面とが同程度の高さと成って
いる。従って、半導体装置10の取り出し電極12をヒ
ートシンク11に接近させても、金属細線16がヒート
シンク11の肩部に接触してショートを起こす危険性が
無いので、半導体装置10の大きさを小さく形成でき
る。このことから、このような半導体装置10を実装基
板22に実装して混成集積回路装置を構成すると、パワ
ー系の半導体装置の固着および電気的接続を小さな面積
で行うことが可能となる。
【0063】第3に、上記のような工程で製造された半
導体装置を回路素子として混成集積回路装置に用いるこ
とで、ワイヤーボンディング工程を省略し簡素な組み立
て工程を実現することができる。
【0064】第4に、上記したような半導体装置の製造
方法は、エッチングの工程およびダイシングの工程を必
要としない。従って工程数を削減した半導体装置の製造
方法を実現させることができる。
【0065】第5に、最終工程までは、各ユニットは金
属板を介して一体に支持されており、搬送性および作業
性に優れた半導体装置の製造方法を実現できる。
【0066】第6に、スリット32を形成することによ
り、各ユニットのヒートシンク11および取り出し電極
12と金属板31とは、接続部34のみで連続してい
る。従って、金属板31から各ユニット33を分離させ
る工程に於いて、各ユニットを容易に分離させることが
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置を説明する斜視図(A)、
断面図(B)である。
【図2】本発明の半導体装置を説明する平面図(A)、
断面図(B)である。
【図3】本発明の半導体装置の製造方法を説明する平面
図である。
【図4】本発明の半導体装置の製造方法を説明する断面
図(A)、断面図(B)である。
【図5】本発明の半導体装置の製造方法を説明する斜視
図(A)、断面図(B)である。
【図6】本発明の半導体装置の製造方法を説明する斜視
図(A)、断面図(B)である。
【図7】本発明の半導体装置の製造方法を説明する断面
図である。
【図8】本発明の半導体装置の製造方法を説明する断面
図である。
【図9】従来の混成集積回路装置を説明する平面図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── 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 23/36 H01L 23/36 C 23/373 M (72)発明者 西塔 秀史 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 金子 弘 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 高島 和典 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 5F036 AA01 BB09 BD01 BE01

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヒートシンクと、 前記ヒートシンクと同一材料で形成され且つ前記ヒート
    シンクに近接して配置された取り出し電極と、 前記ヒートシンク上に固着された半導体素子と、 前記半導体素子の電極と前記取り出し電極とを電気的に
    接続する電気的接続手段と、 前記ヒートシンク、前記取り出し電極および前記金属細
    線を埋没させ且つ全体を一体に支持する絶縁性樹脂とを
    有する半導体装置であり、 前記ヒートシンクおよび前記取り出し電極には、前記絶
    縁性樹脂との結合を向上させるための凹部を設けること
    を特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記ヒートシンクおよび前記取り出し電
    極は、銅板または銀板で構成されることを特徴とする請
    求項1記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記半導体素子は、パワー半導体素子、
    セミパワー半導体素子または小信号半導体素子であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 前記電気的接続手段は、金属細線または
    パワーリードであることを特徴とする請求項1記載の半
    導体装置。
  5. 【請求項5】 金属板に形成予定のヒートシンクおよび
    取り出し電極から成る各ユニットの、前記ヒートシンク
    および前記取り出し電極以外の部分の前記金属板をプレ
    スにより削除してスリットを設ける工程と、 前記各ユニットの前記ヒートシンクおよび前記取り出し
    電極を、ハーフプレスにより凸部とする工程と、 前記各ユニットの前記ヒートシンクに半導体素子を固着
    する工程と、 前記各ユニットの前記半導体素子の電極と前記取り出し
    電極とを電気的に接続する工程と、 前記各ユニットを絶縁性樹脂で個別にモールドする工程
    と、 前記各ユニットの前記ヒートシンクおよび前記取り出し
    電極の裏面を押圧することにより、前記金属板と前記各
    ユニットを分離させる工程とを具備することを特徴とす
    る半導体装置の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記モールドする工程に於いて、当接部
    を前記スリットの裏面に当接させて、前記絶縁性樹脂が
    前記スリットから流出するのを防止することを特徴とす
    る請求項5記載の半導体装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記金属板をハーフプレスする工程は、
    複数の前記ユニットの形成部が設けられた1対の金型に
    前記金属板を設置し、前記金属板の両面から前記金属板
    をプレスする工程であることを特徴とする請求項5記載
    の半導体装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記金属板をハーフプレスする工程にお
    いて、前記金属板を前記金属板の厚みと同程度抜き出す
    ことを特徴とする請求項7記載の半導体装置の製造方
    法。
  9. 【請求項9】 前記スリットを設ける工程に於いて、前
    記ヒートシンクおよび前記取り出し電極の表面に凹部を
    設けることを特徴とする請求項5記載の半導体装置の製
    造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006080141A (ja) * 2004-09-07 2006-03-23 Stanley Electric Co Ltd 発光装置、その発光装置に使用するリードフレーム、及びリードフレームの製造方法
JP2021525887A (ja) * 2018-06-08 2021-09-27 ヴァレオ エキプマン エレクトリク モトゥール 電気部品の温度を測定するためのシステム、およびこのようなシステムを備えるスイッチングアーム

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