JP2010080913A - 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法、樹脂封止型電子装置 - Google Patents

樹脂封止型半導体装置及びその製造方法、樹脂封止型電子装置 Download PDF

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Abstract

【課題】タイバー切断時に生じるハンダバリの撲滅を図り、信頼性の高い樹脂封止型電子装置を提供する。また、樹脂封止型電子装置のリードと外部電極の溶接不良を防止し、且つリードに対する電子部品の接着面積を大きくし接続不良を防止する。
【解決手段】本発明の樹脂封止型半導体装置の製造方法によれば、リードフレーム１に半導体チップ２等を搭載し、樹脂封止した後に、タイバー９を切断する場合、前記タイバー９の切断をプレス加工時の前記リードフレーム１のリードバリ１０がある方向から行なう。また、本発明の樹脂封止型電子装置においては、チップコンデンサ２７は、リードＬ１とアイランド２１のバリ形成面３１に導電性ペースト３３を介して接着される。バリ形成面３１はダレ面３２より表面積が大きいので、接着面積を大きくできる。また、リードＬ１の制御電極４０に対する溶接面は、バリ形成面３１の反対面であるダレ面３２とする。
【選択図】図１１

Description

本発明は、電子部品等を樹脂封止した樹脂封止型半導体装置及びその製造方法に関する。また、本発明は電子部品等を樹脂封止した樹脂封止型電子装置に関する。
従来、半導体チップを樹脂パッケージ内に蜜封した樹脂封止型半導体装置や電子部品等を樹脂パッケージ内に蜜封した樹脂封止型電子装置が知られている。係る樹脂封止型半導体装置等は、リードフレームを準備して、当該リードフレームに各種半導体チップや電子部品を、ハンダやＡｇペースト等によりダイボンド等し、次に半導体チップ等とリードフレームとの間をＡｌワイヤやＡｕワイヤでワイヤーボンディングし電気的に接続し、次にアウターリード部分を除いて樹脂封止を行い、その後タイバーを切断し、必要に応じリードの曲げ等を行うことにより完成する。また、樹脂パッケージから導出されたアウターリードをＰＣＢ基板上の電極に半田付け等により接続する技術も知られている。
樹脂封止型半導体装置及びその製造方法及び樹脂封止型電子装置については、例えば、以下の特許文献１、非特許文献１に記載されている。
特開２００５−６４０７６号公報
図解 最先端半導体パッケージ技術のすべて/半導体新技術研究会 編（２００７年９月２５日初版第１刷発行、株式会社 工業調査会）
樹脂封止型半導体装置等に使用されるリードフレームは、Ｃｕ素材等をベース金属としてプレス加工により形成される。通常、その表面にはＮｉメッキ等が被着される。また、プレス加工は、Ｃｕ素材からなる金属板に、その一方の面から他方の面の対して大きな力を加えおこなうので、粘性のあるＣｕ素材から形成されたリードフレームの他方の面には、小さなリードバリが発生する。リードフレームの表面に被着されるＮｉメッキは、この小さなリードバリにも被着する。係るリードバリは、樹脂封止型半導体装置等及び製造工程、樹脂封止型電子装置に対して、以下のような弊害をもたらしていた。
樹脂封止型半導体装置の製造工程では、樹脂封止工程終了後にアウターリードの表面の耐食性とハンダ付け性確保のため、アウターリード表面にＳｎ−Ｃｕ等のＳｎ系合金、Ｓｎ系ハンダメッキ等がおこなわれ、その後にタイバー等を切断する工程が設けられている。
ハンダメッキの場合、アウターリード全体にハンダメッキ層が形成されるが、プレス加工により生じた小さなリードバリにも、ハンダが不安定な状態でメッキされる。この小さなリードバリに被着したハンダメッキ層が、次のタイバーの切断工程で、剥がれてヒゲ状のハンダバリになり、アウターリード同士をショートする等の弊害をもたらしていた。
また、樹脂封止型電子装置を自動車の電子制御部に取り付けて使用する場合、自動車の振動による機械的強度保証や信頼性保証等を考慮して、前記電子制御部の外部電極の側面に、折り曲げたアウターリード面をスポット溶接することがある。この場合、前述の突起状のリードバリが障害になり、アウターリード表面と外部電極の表面が密着せず、溶接不良が発生するおそれがあった。その一方で、樹脂パッケージ内部のインナーリード上に電子部品を接着する場合に、リードバリ形成面の反対面はその端部が丸みを帯びたダレ面となり、そのようなダレ面に電子部品を接着した場合、接着面積が小さくなり、接続不良等を招くという問題があった。
本発明の樹脂封止型半導体装置の製造方法によれば、リードフレームのアイランド上に半導体チップをダイボンドする工程と、前記半導体チップと前記リードフレームを電気的に接続する工程と、前記半導体チップがダイボンドされた前記リードフレームを樹脂パッケージで封止する工程と、前記樹脂パッケージの外部に露出したタイバーを切断する工程と、を有し、前記タイバーの切断がプレス加工時の前記リードフレームのバリがある面からその反対側の面に向かって行われることを特徴とする。
また、本発明の樹脂封止型半導体装置は、半導体チップが固着されたアイランドと、前記アイランドの近傍に一端が位置する複数のリードと、前記半導体チップと前記リードとを接続する金属細線と、前記アイランド、リード及び半導体チップを封止する樹脂パッケージとを有する電子装置において、前記樹脂パッケージから外部に延在するアウターリードは、半導体チップの実装面から対向する面側に向かって打ち向かれ、対抗する面にバリを有すると共に、メッキが施され、前記パッケージから外部に延在するリードと、当該リードを保持していたタイバーの部分は前記対向する面から前記実装面に向かってなる切断面を有することを特徴とする。
また、本発明の樹脂封止型電子装置は、リードと、前記リード上に接着された電子部品と、前記電子部品を封止する樹脂パッケージと、前記リードが前記樹脂パッケージの外にアウターリードとして導出され、このアウターリードが溶接された外部電極と、を備え、前記リードは金属板を金型で打ち抜くことにより形成されており、前記リードの電子部品接着面は打ち抜きによりリードバリが形成されるバリ形成面であり、前記アウターリードの溶接面は前記リードバリ形成面の反対面になっていることを特徴とする。
本発明の樹脂封止型半導体装置の製造方法によれば、プレス加工によりリードフレーム１に形成された、リードバリ１０に起因するヒゲ状のハンダバリ１２の発生を防止する事ができ、信頼性の高い樹脂封止型半導体装置を製造することができる。
また、本発明の樹脂封止型電子装置によれば、アウターリードの外部電極に対する溶接不良を防止することができると共に、リードに対する電子部品の接着面積を大きく確保して接続不良を防止することができる。
本発明の第１の実施形態における樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態における樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す概略の平面図である。 本発明の第１の実施形態におけるリードフレームの断面図である。 従来の実施形態におけるアウターリード及びタイバーの断面とタイバーの切断方向を示す図である。 従来の実施形態におけるタイバー切断後のアウターリードの断面図である。 本発明の第１の実施形態における樹脂封止工程終了後のアウターリード部を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態における樹脂封止装置の上金型と下金型に挟持された半導体チップ等が搭載されたリードフレームの概略図である。 本発明の第１の実施形態における樹脂封止装置の上金型と下金型に挟持された半導体チップ等が搭載されたリードフレームを上金型側から見た透視図である。 本発明の第１の実施形態における樹脂封止工程終了後のアウターリード間の樹脂膜の断面図である。 本発明の第１の実施形態におけるアウターリード及びタイバーの断面とタイバーの切断方向を示す図である。 本発明の第１の実施形態におけるタイバー切断後のアウターリードの断面図である。 本発明の第３の実施形態におけるリードフレームの平面図である。 図１２のリードフレームを用いた樹脂封止型電子装置の外形を示す図である。 本発明の第３の実施形態におけるリードフレームの打ち抜き方向とチップコンデンサの接着面の関係を示す図である。 本発明の第３の実施形態における樹脂封止型電子装置と外部電極の接続を示す図である。
〔第１の実施形態〕
本発明の第１の実施形態は、プレス加工により形成されたリードフレーム１の小さなリードバリ１０に被着したハンダメッキ層１１が、タイバー９の切断時に当該リードバリ１０から剥がれて、ヒゲ状のハンダバリ１２になり、アウターリード８ａ等同士をショートする弊害の防止に関する発明である。以下に、図１〜図１１に基づいて説明する。
なお、使用されるリードフレーム１は、同一パターンが一列だけ複数並んだものや、2列、3列に並んだものがあるが、発明を理解するためには、一パターンについて記述すれば充分なので、一パターンについて詳細に図示し説明を進める。また、パッケージについても、簡単なパッケージであるＳＩＰ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｉｎ−ｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）タイプを取り上げ、一連のアウターリードとタイバーを記載して説明する。
まず、Ｃｕ素材をプレス加工して形成し、その表面にＮｉメッキ等が施されたリードフレーム１を準備する。次に、リードフレーム１をプレス加工することにより、リードバリ１０が発生した面と反対側の面のアイランド１３上に、図１に示すように、半導体チップ２や半導体チップ３を、また必要に応じ、チップコンデンサ４等をダイボンド等する。半導体チップ２がパワー系トランジスタの場合は、ハンダペーストまたはＡｇペーストでアイランド１３上にダイボンドされるし、半導体チップ３が電力消費の少ない、そのコントローラ用半導体チップである場合は、Ａｇペーストや絶縁ペーストでアイランド１３上にダイボンドされる。チップコンデンサもＡｇペーストまたはハンダでアイランド１３やインナーリード８ｂ上に跨って接着される。
次に、半導体チップ２と半導体チップ３のパッド電極同士をボンディングワイヤ５ａで、半導体チップ３のパッド電極とリードフレーム１を、ボンディングワイヤ５ｂでワイヤボンディングにより接続する。その他必要な部分についても、ボンディングワイヤ６ａ、６ｂ、６ｃでワイヤボンディングにより接続する。この場合、半導体チップ２がパワー系素子のときは、ボンディングワイヤ５ａ等としてＡｌワイヤ（アルミニューム ワイヤ）が採用される。これはＡｌワイヤが安価でしかも太いワイヤが市場で入手できる等の理由からである。半導体チップ２等がパワー系素子でないときは、Ａｕワイヤを採用して、熱圧着によりワイヤボンディングし接続する。
次に、樹脂封止工程で供給される樹脂により、半導体チップ２等は密封され、図１の１点鎖線で示される内側に、樹脂で満たされた樹脂パッケージ７が形成される。以降の工程を示す図面は、一部のアウターリード８ａとタイバー９を記載すれば発明の要旨が理解できることから、簡略化した図２にて説明を続行する。なお、タイバー９とは樹脂封止工程が終了するまでアウターリード８ａを支持する、リードフレーム１の一部を形成するものである。アウターリード８ａやタイバー９は、図２でみた場合、表側から裏側に向かって、プレス加工されていることから、アウターリード８ａやタイバー９の側面には、裏側の部分に小さく連続し、飛び出したリードバリ１０が発生している。
図３は、図２のＡ−Ａ線のアウターリード８ａの断面図を示すが、アウターリード８ａのみならずタイバー９の断面状態も表している。図３でみられるようにリードフレーム１の裏側に向けて、リードバリ１０が発生しているのが解かる。この状態で、ハンダメッキ工程にてメッキ作業が行われることになる。この場合、アウターリード８ａ及びタイバー９の表面にハンダメッキ層１１が形成されるが、同時にリードバリ１０にもハンダメッキ層１１が形成される。
次に、タイバー９が切断されることになるが、従来のように、半導体チップ２等が搭載された面側である、タイバー９のリードバリ１０のない面から、リードバリ１０のある面に向かって切断した場合は、切断時のきりこが、リードバリ１０の先端に被着したハンダメッキ層１１に力を加えることになり、リードバリ１０の先端に被着した細いハンダメッキ層１１がはがれ、ヒゲ状のハンダバリ１２となってリードバリ１０からぶら下がることになる。以下に、図４、図５により、その様子を詳しく説明する。図４は、図２のＢ−Ｂ線の概略の断面図である。アウターリード８ａ及びタイバー９の下側側面にリードバリ１０が形成され、その表面に、ハンダメッキ層１１が被着されているのが示されている。点線で囲まれたタイバー９部が、矢印で示すように、図４の上方から下方に向けて、機械的に切断される。
この場合、タイバー９とアウターリード８ａの点線で示す境界面を、矢印方向に切断されるタイバー９部がこすり、きりこを発生しながら、切断が進行する。発生したきりこは相当な量になるため、きりこの塊が、リードバリ１０の先端に被着している線状のハンダメッキ層１１に力を及ぼし、強引にリードバリ１０からハンダメッキ層１１を引き剥がすことになり、結果的に図５に示すように、アウターリード８ａの下側側壁からぶら下がる、ヒゲ状のハンダバリ１２を発生させ、信頼性上等の問題を引き起こすことになる。
従って、ヒゲ状のハンダバリ１２の発生を撲滅するか、または、ヒゲ状のハンダバリ１２が発生する場合でもその数を減らしたり、大きさを小さくして実用上問題ないものにするか、等の対策が必要になる。ヒゲ状のハンダバリ１２の数を減らす等して実用上の問題を改善する対策として、タイバー９の切断方法、切断場所の検討が考えられる。タイバー９の切断場所としては、樹脂封止工程終了後のアウターリード８ａ等を示す、図６の一点鎖線で表示したＡ，Ｂ、ＣまたはＤ等の領域で切断する事が考えられる。
図４、図５に示したものは、タイバー７のみ、そっくり切り落とすことになり図６のＡ領域での切断になる。なお、図６では分かりやすくするため、領域Ａ，Ｂ，Ｃは、一対のアウターリード８ａ間のみに記載したが、全てのアウターリード８ａ間に形成されること、並びに、領域Ｄについても一個のタイバー９挟んだ状態で記載しているが、全てのタイバー９を挟んで形成されることは、言うまでも無い。
この場合、アウターリード８ａの側面下部のリードバリ１０とタイバー９の側面下部のリードバリ１０が、アウターリード８ａとタイバー９の交差するコーナー部９ａで交差し大きなリードバリ１０を構成する。そうすると、交差しない部分の通常の大きさのリードバリ１０に比べ、リードバリ１０の先端に被着する不安定なハンダメッキ層１１は大きなものになる。従って、タイバー９の切断時に形成されるヒゲ状ハンダバリ１２も、交差しない部分に比べて大きなものになる。大きなヒゲ状ハンダバリ１２は図６に示す４箇所の交差部９ａに形成される。
次に図６の領域Ｂで示す、タイバー９部分のみで切断する場合を考えてみる。この場合は、タイバー９の側面の切断部である９ｂ部分で示す４箇所で、タイバー９の側面下部のリードバリ１０の先端に被着している不安定なハンダメッキ層１１から、ヒゲ状ハンダバリ１２が形成される。この部分のリードバリ１０はタイバー９のみに形成されたものなので、領域Ａで切断した場合に比しハンダバリ１２は小さなものになる。同様に図６のＣ領域で切断した場合も、アウターリード８ａの側面の切断部である９ｃで示す４箇所でアウターリード８ａの側面下部にヒゲ状ハンダバリ１２が形成される。その大きさもアウターリード８ａの側面下部のリードバリ１０が原因となっているので領域Ｂで切断した場合と同じ程度の大きさである。但し、領域Ｂのヒゲ状ハンダバリ１２の方が、切断残りのタイバー９間の距離が一対のアウターリード８ａ間の距離より短いため、切断残りのタイバー９間のショートを引き起こしやすい。
なお図６に樹脂膜１４の存在を示しているが、係る樹脂膜１４が存在するため、樹脂膜１４と接している９ａ，９ｂ、９ｃの部分のヒゲ状ハンダバリ１２の大きさは、樹脂膜１４と接していない９ａ，９ｂ，９ｃ部分のものに比べ小さなものとなる。その理由を説明する前に、樹脂膜１４が形成される原因を概説する。半導体チップ２等がアイランド１３等にダイボンドされ、ボンディングワイヤ５ａ等でボンディングされたリードフレーム１は、図７に示すように、樹脂封止装置の上金型１００と下金型１０１で挟持され、タイバー９及びリードフレーム１の外枠８が注入された樹脂のストッパーとなり、樹脂が注入された樹脂パッケージ７が形成される。
図８に樹脂封止装置内に挟持されたリードフレーム１を上金型１００側から透視した図を示す。一点鎖線で囲まれた領域が樹脂パッケージ７となる。図８の左側では、上金型１００と下金型１０１に挟持されたタイバー９がダムバーとして、樹脂が樹脂パッケージ７の外に流出するのを阻止している。しかし、図８の樹脂膜１４と表示している部分は、リードフレーム１の存在しない部分であり、樹脂パッケージ７の形成領域端部からダムバーとしてのタイバー９の端部までの、上金型１００と下金型１０１に挟持された領域に樹脂が流れ込む。その結果、図６及び図８に示すように、一対のアウターリード８ａとタイバー９と樹脂パッケージ７に囲まれた樹脂膜１４が形成される。
図６のＸ−Ｘ線での断面図で、ハンダメッキ層１１を形成した後の様子を図９に示す。樹脂膜１４は、前述したその形成される様子から明らかなように、その断面形状は上面が隣接するアウターリード８ａと同じ高さとなり、その下面は隣接するアウターリード８ａのリードバリ１０の先端の位置になる。従って、リードバリ１０の先端の片側が、樹脂膜１４で被覆された状態でハンダメッキされることから、樹脂膜１４の存在しないときのハンダメッキ層１１の様子を示す図３の場合と比較すると、図９に示すように、リードバリ１０の先端部に不安定なハンダメッキ層１１が形成されにくい。
その結果、前述の如く、樹脂膜１４と接している９ａ，９ｂ、９ｃの部分のヒゲ状ハンダバリ１２の大きさは、図３に示すものと同じように、樹脂膜１４と接していない部分の９ａ，９ｂ，９ｃ部分に形成されるヒゲ状ハンダバリ１２に比べ小さなものとなる。次に、図６の領域Ｄでタイバー９を切断する場合について考察する。この場合、タイバー９の切断時に、その切断面がリードバリ１０と交差するのは樹脂膜１４の存在するアウターリード８ａ部分の、９ｄで表示する２箇所のリードバリ１０のみである。そうすると、領域Ｄでタイバー９を切断することにより、領域Ａ、Ｂ、Ｃで切断した場合に比し、リードバリ１０の先端に被着したハンダメッキ層１１からのヒゲ状ハンダバリ１２の発生を、大幅に減少させる事ができる。
即ち、タイバー９の切断箇所をどの領域にするかにより、ヒゲ状ハンダバリ１２の発生数等を減少等させる事ができる。総合的に判断した場合、領域Ｄでの切断が最も有利で、次に領域Ｃでの切断が有利となる。従って、従来の領域Ａで切断する代わりに、領域Ｃ、特に、領域Ｄで切断する方法を採用することは、ヒゲ状ハンダバリ１２を減らすことに対して大きな効果を発揮する。従って、後述する本発明の採用が困難な場合等には、次善の策として、ヒゲ状ハンダバリ１２の発生減少に対して有効な対策となる。
領域Ｄで切断する場合でもヒゲ状ハンダバリの発生を皆無にすることはできない。一対のアウターリード８ａとタイバー９と封止樹脂７に囲まれた領域に、不安定に支持された樹脂膜１４はいつ剥がれるか分からず、樹脂膜１４が剥がれてしまえばリードバリ１０の先端が露出し、ヒゲ状ハンダバリ１２の発生源となる。特に、ハンダメッキ工程の前に、樹脂膜１４を高圧水等で除去する工程が採用されている場合は、リードバリ１０が露出し、当該リードバリ１０にハンダメッキ層１１が形成されるので、ヒゲ状ハンダバリ１２の発生源となる。
なお、タイバー９の切断をハンダメッキ工程の前に行うことも考えられるが、ハンダメッキを電気メッキで行う場合、各アウターリード８ａのそれぞれに、均一なハンダメッキ層１１を形成するためには、少なくとも、各アウターリード８ａ間を連結しているリードフレーム１の外枠８の一部は切断せず残しておくのが好ましい。一部を残してタイバー９の切断を行い、ハンダメッキした場合、ハンダメッキ層１１が外枠８の切断面である９ｅ部分に生じたリードバリ１０にも形成される。従って、ハンダメッキ終了後に、この部分を切断して各アウターリード８ａを分離させる場合、切断部９ｅにヒゲ状ハンダバリ１２が発生する可能性があり、上述の不具合は解決されないことになる。
第１の実施形態に係る発明は、このようなヒゲ状ハンダバリ１２の発生の撲滅を図るものである。本発明においては、タイバー９部の切断を図１０の矢印で示すように、リードフレーム１のリードバリ１０の発生している面から、その反対側の面に向かって実施することにより、ヒゲ状のハンダバリ１２の発生の撲滅を図るものである。即ち、図１０に示すように、リードバリ１０が発生している面からその反対側の面に向けてタイバー９の切断をおこなう。このように切断した場合にも、タイバー９とアウターリード８ａの境界面を、切断されるタイバー９部がこすり、きりこを発生させながら切断が進行することには変わりはなく、発生したきりこが相当の量になることも変わりはない。
しかしながら、切断されるタイバー９が接触するアウターリード８ａの最終面には、リードバリ１０が存在せず、リードバリ１０の先端に被着しているような不安定なハンダメッキ層１１も存在しない。その代わりに、アウターリード８ａ等に堅固に被着したハンダメッキ層１１のみが存在する。したがって、図１１に示すように、タイバー９の切断時に溜まった相当な量のきりこをもってしても、その堅固に被着したハンダメッキ層１１を引き剥がすことはできず、ヒゲ状のハンダバリ１２が発生することはない。最後に、リード曲げ加工等がおこなわれ、所望の樹脂封止型電子装置が完成する。
〔第２の実施形態〕
本発明の第２の実施形態について説明する。この場合は半導体チップ２等がダイボンド等されるリードフレーム１の面が、プレス加工によりリードバリ１０が発生した面側になる点のみが第１の実施形態と異なる。したがって、詳細な説明は割愛する。第２の実施形態においては、チップコンデンサ４などを接着する場合に、リードバリ１０が存在し、チップコンデンサ４の電極面とリードバリ１０の先端が直接接触することになると、リードフレーム１との接着がうまくいかない恐れがあるので留意する必要がある。チップコンデンサ４の２つの電極が長さの異なる２つのリードバリ１０に接触し、チップコンデンサ４が傾いて接着される場合があるからである。
なお、第１の実施形態、第２の実施形態においては、ＳＩＰ型パッケージにて説明を進めたが、ＤＩＰ（Ｄｕａｌ Ｉｎ−ｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）型パッケージ等の他のパッケージにおいても、発明思想が同一である限り、適用できることは言うまでもない。
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について図面を参照して説明する。第３の実施形態は、リードバリ３０が存在することによる有利な効果を利用し、リードバリ３０が抱える不利益を回避するためのリードフレームの利用を図った樹脂封止型電子装置に関するものである。第１の実施形態と同様な図面も使用されるが、符号、表現を変えて異なる観点から説明する。第３の実施形態も、金型を用いて打ち抜き形成したリードフレームを用いた樹脂封止型電子装置に特徴を有するものであるが、先ず、リードフレームの構造について説明し、その後、樹脂封止型電子装置の外部電極への取り付け構造について説明することにする。
図１２は、ＳＩＰ（Single In-line Package）のリードフレームの平面図である。図示のように、２つのアイランド２０，２１がリードフレームの支持部２２から延在した吊りリード２３によって支持されている。
また、リードフレームの支持部２２から６本のリードＬ１〜Ｌ６が同一方向に延びている。リードＬ１は、アイランド２１に近接する位置まで延びており、リードＬ２はアイランド２１と連結されている。リードＬ３，Ｌ４はアイランド２０，２１に近接する位置まで延び、その先端部が連結されている。リードＬ５，Ｌ６はアイランド２０と連結されている。また、リードＬ１〜Ｌ６は、リードフレームの支持部２２から延在したタイバー（tie bar）２４によって支持されている。
アイランド２０の主面上には、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）チップ２５が導電性ペーストを介して接着されている。また、アイランド２０に隣接したアイランド２１の主面上には、ＩＧＢＴチップ２５を制御するための制御ＩＣチップ２６が導電性ペーストを介して接着されている。この場合、ＩＧＢＴの代わりにＰチャネル型ＭＯＳＦＥＴ又は電力用バイポーラトランジスタを用いても良い。そして、アイランド２１とリードＬ１上には、制御ＩＣチップ２６のノイズ除去のためのチップコンデンサ２７が導電性ペーストを介して接着されている。チップコンデンサ２７は２つの裏面電極を有しており、１つの裏面電極は制御ＩＣチップ２６が接着されたアイランド２１の主面に電気的及び機械的に接続され、もう１つの裏面電極は、リードＬ１に電気的及び機械的に接続されている。
チップコンデンサ２７はアイランド２１とリードＬ１の間に橋渡しされる格好になることから、アイランド２１とリードＬ１との間に段差があると、チップコンデンサ２７の接着性が悪くなる。そこで、アイランド２１とリードＬ１の主面を略同一の平面上に配置させるために、リードＬ１の端部も吊りリード２３により支持することが好ましい。
更に、ＩＧＢＴチップ２５、制御ＩＣチップ２６の間の必要な電気的接続を形成するために、ワイヤボンディングによる金属細線が形成されている。即ち、ＩＧＢＴチップ２５の表面には、パッドＰ１（ソース電極）とパッドＰ２（ゲート）が形成され、制御ＩＣチップ２６の表面には、５つのパッドＰ３〜Ｐ７が形成されている。そして、パッドＰ１とパッドＰ３は金属細線Ｗ１によって接続され、パッドＰ２とパッドＰ４は金属細線Ｗ１によって接続されている。パッドＰ５とアイランド２１とは金属細線Ｗ３によって接続され、パッドＰ６とリードＬ３，４の連結部とは金属細線Ｗ４によって接続され、パッドＰ７とリードＬ１とは金属細線Ｗ５によって接続されている。
上記リードフレーム構造が形成された後、ＩＧＢＴチップ２５、制御ＩＣチップ２６及びチップコンデンサ２７は、図１２の１点鎖線で示した領域内に絨毯された絶縁性樹脂からなる樹脂パッケージ２８により封止される。そして、樹脂パッケージ２８の形成後、リードＬ１〜Ｌ６は、リードフレームの支持部２２が切断されると共に、タイバー２４が切断される。リードＬ１〜Ｌ６の樹脂パッケージ２８から導出された部分がアウターリードとなる。これにより、図１３に示すような樹脂封止型電子装置２００が形成される。
次に、樹脂封止型電子装置２００において、リードフレームの打ち抜き方向とチップコンデンサ２７の接着面の関係について図１４を参照して説明する。図１４は、図１２のＸ−Ｘ線における断面図である。
図１４（ａ）に示すように、リードフレームの原材料である金属板を図中の矢印方向に打ち抜きした場合、リードＬ１とアイランド２１の端部上面に金型と金属材との擦れによりリードバリ３０が形成される。このようなリードバリ３０が形成された面がバリ形成面３１であり、その反対面はその端部が丸みを帯びたダレ面３２となる。
この場合、図１４（ｂ）に示すように、チップコンデンサ２７は、リードＬ１とアイランド２１のバリ形成面３１にＡｇペースト等の導電性ペースト３３を介して接着される。バリ形成面３１はダレ面３２よりも表面積が大きいことから、チップコンデンサ２７をそのバリ形成面３１に接着すること、つまりバリ形成面３１を接着面として用いることにより、その接着面積を大きく取ることができ、チップコンデンサ２７の接続不良を防止することができる。
この場合、チップコンデンサ２７をリードフレームに接着するためのＡｇペースト等の導電性ペースト３３は、チップコンデンサ２７とリードバリ３０が直接接触することの無いよう、十分な厚みとする事が好ましい。チップコンデンサ２７の２つの電極が搭載されるリード上の、それぞれのリードバリ３０の長さの差等によりチップコンデンサ２７が傾いてリードフレーム搭載されるのを防止するためである。更に、チップコンデンサ２７の接着前にバリ形成面３１を平板等の押圧治具で押圧することで平坦にし、バリ３０を予め除去しておくことが、チップコンデンサ２７の接続性を向上させる上で好ましい。
図１５は、上述した樹脂封止型電子装置２００の取り付け構造を示す図である。図示のように、自動車の電子制御部において制御電極４０（「外部電極」の一例）が垂直に立設されている。そして、この制御電極４０の側面に、折り曲げられたリードＬ１（アウターリード部）が溶接部４１において溶接される。この溶接方法は溶接部４１を小さくするめにスポット溶接を用いることが好ましい。この場合、リードＬ１の溶接面は前記ダレ面３２になっている。つまり、リードバリ３０が形成されたバリ形成面３１の背中側を溶接しているので、リードバリ３０がスポット溶接の邪魔になることなく、リードバリ３０による溶接不良を防止することができる。また、自動車の振動に対する機械的強度を向上させることができる。
更に、次のような副次的効果も得られる。即ち、樹脂封止型電子装置２００に品番等を刻印等する場合、通常、ＩＧＢＴチップ２５等が搭載された面である、バリ形成面３１側の樹脂面に施される。そうすると、リードＬ１等は品番等の刻印等された面であるバリ形成面３１側に曲げられることになる。従って、リードＬ１を垂直に立設する制御電極４０に溶接する場合、溶接部の下側になる樹脂封止型電子装置２００の品番等を確認しつつ、樹脂封止型電子装置２００本体に邪魔されること無く、リードＬ１と制御電極４０を確実に溶接する事ができる。溶接後に樹脂封止型電子装置２００の品番等を上方から容易に確認できる。
このように、本実施形態によれば、チップコンデンサ２７についてはリードＬ１のバリ形成面３１上に接着し、リードＬ１のダレ面３２を制御電極４０に溶接しているので、リードＬ１の制御電極４０に対する溶接不良を防止すると共に、リードＬ１に対するチップコンデンサ２７の接着面積を大きく確保して接続不良を防止し、全体として良好な樹脂封止型電子装置２００の取り付け構造を得ることができる。
尚、第３の実施形態は６端子のＳＩＰを例として説明したが、本発明は、他のタイプの樹脂封止型電子装置にも適用することができる。また、チップコンデンサ１７は電子部品の一例であり、リードに接着されるものであれば他のタイプの電子部品でもよい。
１ リードフレーム ２，３ 半導体チップ ４ チップコンデンサ
５ａ，５ｂ、６ａ，６ｂ，６ｃ ボンディングワイヤ ７ 樹脂パッケージ
８ 外枠 ８ａ アウターリード ８ｂ インナーリード ９ タイバー
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ タイバー切断時の切断面とリードバリの交差点
９ｄ 外枠切断時の切断面とリードバリの交差点 １０ リードバリ
１１ ハンダメッキ層 １２ ヒゲ状ハンダバリ １３ アイランド
２０，２１ アイランド ２２ 支持部 ２３ 吊りリード ２４ タイバー
２５ ＩＧＢＴチップ ２６ 制御ＩＣチップ ２７ チップコンデンサ
２８ 樹脂パッケージ ３０ リードバリ ３１ バリ形成面 ３２ ダレ面
３３ 導電性ペースト ４０ 制御電極 ４１ 熔接部 Ｌ１〜Ｌ６ リード
Ｐ１〜Ｐ７ パッド Ｗ１〜Ｗ５ 金属細線 ２００ 樹脂封止型電子装置

Claims (9)

  1. リードフレームのアイランド上に半導体チップをダイボンドする工程と、
    前記半導体チップと前記リードフレームを電気的に接続する工程と、
    前記半導体チップがダイボンドされた前記リードフレームを樹脂パッケージで封止する工程と、
    前記樹脂パッケージの外部に露出したタイバーを切断する工程と、を有し、
    前記タイバーの切断がプレス加工時の前記リードフレームのバリがある面からその反対側の面に向かって行われることを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法。
  2. 前記半導体チップのダイボンドがプレス加工時の前記リードフレームのバリのある面に為されることを特徴とする請求項１に記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
  3. 半導体チップが固着されたアイランドと、
    前記アイランドの近傍に一端が位置する複数のリードと、
    前記半導体チップと前記リードとを接続する金属細線と、
    前記アイランド、リード及び半導体チップを封止する樹脂パッケージとを有する樹脂封止型半導体装置において、
    前記樹脂パッケージから外部に延在するリードは、半導体チップの実装面から対向する面側に向かって打ち向かれ、対抗する面にバリを有すると共に、メッキが施され、
    前記パッケージから外部に延在するリードと、当該リードを保持していたタイバーの部分は前記対向する面から前記実装面に向かってなる切断面を有することを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
  4. 前記メッキはハンダであることを特徴とする請求項３に記載の樹脂封止型半導体装置。
  5. リードと、前記リード上に接着された電子部品と、前記電子部品を封止する樹脂パッケージと、前記リードが前記樹脂パッケージの外にアウターリードとして導出され、このアウターリードが溶接された外部電極と、を備え、
    前記リードは金属板を金型で打ち抜くことにより形成されており、前記リードの電子部品接着面は打ち抜きによりバリが形成されるバリ形成面であり、
    前記リードの溶接面は前記バリ形成面の反対面になっていることを特徴とする樹脂封止型電子装置。
  6. 前記バリ形成面のバリが除去されていることを特徴とする請求項５に記載の樹脂封止型電子装置。
  7. 前記電子部品はチップコンデンサであり、このチップコンデンサの裏面端子が前記リードのバリ形成面に接着されたことを特徴とする請求項５または６に記載の樹脂封止型電子装置。
  8. アイランドと、前記アイランド上に接着された半導体チップと、前記アイランドに隣接して延在したリードと、前記リード上及び前記アイランド上にそれぞれ裏面端子が接着され前記半導体チップのノイズ除去用のチップコンデンサと、前記半導体チップ及び前記チップコンデンサを封止する樹脂パッケージと、前記リードが前記樹脂パッケージの外にアウターリードとして導出され、このアウターリードが溶接された外部電極とを備え、
    前記リードが前記樹脂パッケージの外にアウターリードとして導出されると共に、外部電極に溶接され、
    前記リードは金属板を金型で打ち抜くことにより形成されており、前記リードのチップコンデンサの接着面は打ち抜きによりバリが形成されるバリ形成面であり、
    前記リードの溶接面は前記バリ形成面の反対面になっていることを特徴とする樹脂封止型電子装置。
  9. 前記外部電極は、自動車の電子制御部の制御電極であることを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載の樹脂封止型電子装置。
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