JP2010140930A - Manufacturing method of molded package - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アイランドおよび接続リードが一体に形成されているリードフレームのアイランドを、ヒートシンクの一面に絶縁シートを介して重ね合わせ、これをモールド樹脂で封止してなるモールドパッケージの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a mold package in which islands of a lead frame in which islands and connection leads are integrally formed are superposed on one surface of a heat sink via an insulating sheet and sealed with a mold resin.
従来より、この種のモールドパッケージは、電子部品が搭載されるアイランドおよび外部に接続される接続リードが一体に形成されている金属製のリードフレームを用意し、ヒートシンクの一面に絶縁シートを介してリードフレームのアイランドを重ね合わせることで、ヒートシンクとリードフレームとが重ねられてなる組み付け構造体を形成し、この組み付け構造体を金型のキャビティに設置して、キャビティ内にモールド樹脂を充填してモールド樹脂を成形することにより製造される（特許文献１参照）。 Conventionally, this type of mold package has prepared a metal lead frame in which an island on which electronic components are mounted and a connection lead connected to the outside are integrally formed, and an insulating sheet is interposed on one surface of the heat sink. By superimposing the islands of the lead frame, an assembly structure in which the heat sink and the lead frame are superimposed is formed, and this assembly structure is placed in the cavity of the mold, and the mold resin is filled in the cavity. It is manufactured by molding a mold resin (see Patent Document 1).
それにより、当該組み付け構造体は、モールド樹脂で封止されるとともに、ヒートシンクの他面および接続リードのアウターリード部をモールド樹脂より露出させてなるモールドパッケージができあがる。 As a result, the assembly structure is sealed with the mold resin, and a mold package in which the other surface of the heat sink and the outer lead portions of the connection leads are exposed from the mold resin is completed.
ここで、一般に、アイランドの端部には、当該端部に一体に連結され当該端部の外側に延びる吊りリードが設けられており、この吊りリードによってアイランドはリードフレームに一体化されている。そして、この吊りリードの他端部を金型に支持することで、アイランドは金型のキャビティ内に固定される。 Here, generally, an end portion of the island is provided with a suspension lead that is integrally connected to the end portion and extends to the outside of the end portion, and the island is integrated with the lead frame by the suspension lead. The island is fixed in the cavity of the mold by supporting the other end of the suspension lead on the mold.
さらに、絶縁シートは、熱により硬化する熱硬化性樹脂よりなり、この絶縁シートを介してヒートシンクとアイランドとを接着するため、上記特許文献１に記載されているように、上記樹脂封止において金型内に可動ピンを設け、この可動ピンでアイランドを加圧してヒートシンクに押し付けるようにしている。
しかしながら、上記したような金型に可動ピンを設けてアイランドを加圧する場合、アイランドには、可動ピンで押さえられる押さえ部が必要となるため、その押さえ部の面積の分、アイランドサイズが大きくなり、結果、パッケージのサイズが増大する。 However, when a movable pin is provided on the mold as described above to pressurize the island, the island requires a pressing portion that can be pressed by the moving pin, so the island size increases by the area of the pressing portion. As a result, the size of the package increases.
また、可動ピンはモールド成形中に上下に可動するものであり、そのための可動機構が必要となるため、モールド成形機構が複雑となる。さらに、可動ピンをモールド成形中に可動させるため、可動ピンに樹脂が付着しやすく、可動ピンの清掃を頻繁に実施する必要がある。 In addition, the movable pin is movable up and down during molding, and a movable mechanism for that purpose is required, which complicates the molding mechanism. Furthermore, since the movable pin is moved during molding, the resin tends to adhere to the movable pin, and it is necessary to frequently clean the movable pin.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、アイランドおよび接続リードが一体に形成されているリードフレームのアイランドを、ヒートシンクの一面に絶縁シートを介して積層したものを、モールド樹脂で封止してなるモールドパッケージにおいて、アイランドサイズを増大化することなく、金型に可動ピンを設けることなく、適切にモールド樹脂による封止が行えるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems. A lead frame island in which islands and connection leads are integrally formed is laminated on one surface of a heat sink via an insulating sheet and sealed with a mold resin. It is an object of the present invention to enable a mold package to be properly sealed with a mold resin without increasing the island size and without providing a movable pin on the mold.
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明においては、絶縁シート（２０）として、そのガラス転移点がモールド樹脂（４０）の成形温度未満である樹脂よりなるものを用い、金型（２００）に組み付け構造体（１１０）を設置する工程では、金型（２００）のキャビティ（２３０）の内面に、モールド樹脂（４０）より露出させるヒートシンク（１０）の他面を密着させるとともに、吊りリード（３３）におけるアイランド（３１）側とは反対の他端部を金型（２００）におけるキャビティ（２３０）の外側の部位で支持することにより、吊りリード（３３）の弾性力によってアイランド（３１）をヒートシンク（１０）の一面に押し付けるようにし、このアイランド（３１）とヒートシンク（１０）との押し付けが行われた状態にて、モールド樹脂（４０）による封止を行うことを特徴としている。 In order to achieve the above object, in the invention described in claim 1, as the insulating sheet (20), a material made of a resin whose glass transition point is lower than the molding temperature of the mold resin (40) is used. In the step of installing the assembly structure (110) to 200), the other surface of the heat sink (10) exposed from the mold resin (40) is brought into close contact with the inner surface of the cavity (230) of the mold (200) and suspended. By supporting the other end portion of the lead (33) opposite to the island (31) side at a portion outside the cavity (230) in the mold (200), the island (31) is supported by the elastic force of the suspension lead (33). ) Is pressed against one surface of the heat sink (10), and the island (31) and the heat sink (10) are pressed. It is characterized by performing the sealing with the mold resin (40).
それによれば、吊りリード（３３）を金型（２００）で支持して、吊りリード（３３）の弾性力によってアイランド（３１）をヒートシンク（１０）の一面に押し付けた状態で、モールド樹脂（４０）をキャビティ（２３０）に充填するが、このとき、ヒートシンク（１０）とアイランド（３１）とは、流動状態にある絶縁シート（２０）により接着された状態となり、従来のような可動ピンやアイランドにおける押さえ部が不要となるため、アイランドサイズを増大化することなく、金型（２００）に可動ピンを設けることなく、適切にモールド樹脂（４０）による封止が行える。 According to this, the mold resin (40) is supported while the suspension lead (33) is supported by the mold (200) and the island (31) is pressed against one surface of the heat sink (10) by the elastic force of the suspension lead (33). ) Is filled in the cavity (230). At this time, the heat sink (10) and the island (31) are bonded to each other by the insulating sheet (20) in a fluid state. Since the pressing portion is not necessary, the mold resin (40) can be appropriately sealed without increasing the island size and without providing the movable pin on the mold (200).
ここで、請求項２に記載の発明のように、絶縁シート（２０）として、そのガラス転移点がモールド樹脂（４０）の成形温度未満である熱可塑性樹脂よりなるものを用いることが好ましい。 Here, as in the invention described in claim 2, it is preferable to use the insulating sheet (20) made of a thermoplastic resin whose glass transition point is lower than the molding temperature of the mold resin (40).
また、請求項３に記載の発明では、組み付け構造体（１１０）においては、吊りリード（３３）における他端部の方が一端部よりもヒートシンク（１０）の一面上の高さが高くなるように、吊りリード（３３）における一端部と他端部との間の部位を曲げてなる曲げ部（３３ａ）を形成しておき、金型（２００）に組み付け構造体（１１０）を設置する工程では、曲げ部（３３ａ）による弾性力によってアイランド（３１）をヒートシンク（１０）の一面に押し付けるようにすることを特徴としている。それによれば、吊りリード（３３）の弾性力が適切に発揮される。 In the invention according to claim 3, in the assembly structure (110), the height of the other end of the suspension lead (33) is higher on the one surface of the heat sink (10) than the one end. Forming a bent portion (33a) formed by bending a portion between one end portion and the other end portion of the suspension lead (33) and installing the assembly structure (110) in the mold (200). Then, the island (31) is pressed against one surface of the heat sink (10) by the elastic force of the bent portion (33a). According to this, the elastic force of the suspension lead (33) is appropriately exhibited.
また、請求項４に記載の発明では、モールド樹脂（４０）による封止工程において、絶縁シート（２０）をガラス転移点以上にすることにより、絶縁シート（２０）をアイランド（３１）の端部およびヒートシンク（１０）の端部よりもはみ出させることを特徴としている。 In the invention according to claim 4, in the sealing step with the mold resin (40), the insulating sheet (20) is set to the glass transition point or higher so that the insulating sheet (20) is at the end of the island (31). And it is made to protrude from the edge part of a heat sink (10).
それによれば、アイランド（３１）の端部およびヒートシンク（１０）の端部において、絶縁シート（２０）が当該両端部よりも外側にはみ出した状態となるため、絶縁シート（２０）がはみ出していない場合に比べて、当該両端部間の電気絶縁の沿面距離が長くなり、電気絶縁性の向上が図れる。 According to this, since the insulating sheet (20) protrudes outside the both end portions at the end portion of the island (31) and the end portion of the heat sink (10), the insulating sheet (20) does not protrude. Compared to the case, the creeping distance of the electrical insulation between the both end portions becomes longer, and the electrical insulation can be improved.
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in the claim and this column is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are given the same reference numerals in the drawings in order to simplify the description.
（第１実施形態）
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係るモールドパッケージ１００の概略平面構成を示す図であり、図１（ｂ）は同モールドパッケージ１００の概略断面構成を示す図である。なお、図１（ａ）ではモールド樹脂４０内部の各要素を、モールド樹脂４０を透過して示してある。
(First embodiment)
FIG. 1A is a diagram showing a schematic plan configuration of the mold package 100 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a diagram showing a schematic cross-sectional configuration of the mold package 100. In FIG. 1A, each element inside the mold resin 40 is shown through the mold resin 40.
本実施形態のモールドパッケージ１００は、大きくは、ヒートシンク１０の一面に絶縁シート２０を介してリードフレーム３０のアイランド３１が重ね合わされており、リードフレーム３０およびヒートシンク１０がモールド樹脂４０で封止されてなる。 In the mold package 100 of this embodiment, the island 31 of the lead frame 30 is overlapped on one surface of the heat sink 10 with the insulating sheet 20 therebetween, and the lead frame 30 and the heat sink 10 are sealed with the mold resin 40. Become.
ヒートシンク１０は、銅やアルミニウム、鉄などの放熱性に優れた材料よりなる板材であり、その一面すなわち一方の板面にはリードフレーム３０のアイランド３１が取り付けられ、その他面すなわち他方の他面はモールド樹脂４０より露出している。ここでは、ヒートシンク１０は矩形板状をなしている。 The heat sink 10 is a plate made of a material excellent in heat dissipation such as copper, aluminum, iron, etc., and an island 31 of the lead frame 30 is attached to one surface, that is, one plate surface, and the other surface, that is, the other surface is It is exposed from the mold resin 40. Here, the heat sink 10 has a rectangular plate shape.
リードフレーム３０は、銅や４２アロイなどの導電性に優れた板材を、エッチングやプレス加工などにより、アイランド３１、接続リード３２、および吊りリード３３を有するパターニングに形成したものである。 The lead frame 30 is formed by patterning a plate material having excellent conductivity, such as copper or 42 alloy, with the island 31, the connection lead 32, and the suspension lead 33 by etching or pressing.
アイランド３１は、ヒートシンク１０の一面に搭載される部位であって、ここではアイランド３１とヒートシンク１０の一面とは、樹脂よりなる絶縁シート２０の接着力により接着され固定されている。ここでは、アイランド３１および絶縁シート２０は、ヒートシンク１０と実質同一形状をなしている。つまり、ここでは両部材３１、２０は矩形板状をなしている。 The island 31 is a part mounted on one surface of the heat sink 10. Here, the island 31 and one surface of the heat sink 10 are bonded and fixed by the adhesive force of the insulating sheet 20 made of resin. Here, the island 31 and the insulating sheet 20 have substantially the same shape as the heat sink 10. That is, here, both members 31 and 20 have a rectangular plate shape.
このアイランド３１上には、はんだや導電性接着剤などよりなるダイマウント材５１により電子部品５０が搭載されている。電子部品５０としては、アイランド３１に搭載できるものであれば特に限定されるものではないが、典型的には駆動時に発熱する発熱素子などである。具体的には、パワートランジスタ、ＩＧＢT、ダイオードなどのパワー素子が挙げられる。 On the island 31, an electronic component 50 is mounted by a die mount material 51 made of solder, conductive adhesive or the like. The electronic component 50 is not particularly limited as long as it can be mounted on the island 31. Typically, the electronic component 50 is a heating element that generates heat during driving. Specifically, power elements such as power transistors, IGBTs, and diodes can be used.
接続リード３２は、モールドパッケージ１００と外部とを接続するために、図示しない外部の配線部材などと接続される部位である。接続リード３２は、アイランド３１の端部の外側にてアイランド３１とは分離して配置されており、１個でもよいが、通常は複数個設けられている。ここでは、接続リード３２は短冊板状をなしている。 The connection lead 32 is a part connected to an external wiring member (not shown) or the like in order to connect the mold package 100 and the outside. The connection lead 32 is arranged separately from the island 31 outside the end of the island 31, and may be one, but usually a plurality of connection leads 32 are provided. Here, the connection lead 32 has a strip shape.
そして、アイランド３１上の電子部品５０と接続リード３２とは、ボンディングワイヤ６０により結線され、電気的に接続されている。ボンディングワイヤ６０は、一般的な金やアルミニウムなどのワイヤボンディングによって形成される。 The electronic component 50 on the island 31 and the connection lead 32 are connected by a bonding wire 60 and are electrically connected. The bonding wire 60 is formed by wire bonding such as general gold or aluminum.
また、リードフレーム３０においては、アイランド３１の端部に、当該端部の外側に延びる吊りリード３３が設けられている。この吊りリード３３は、その一端部がアイランド３１の端部に一体に連結されたものである。 Further, in the lead frame 30, suspension leads 33 that extend outside the end portions are provided at the end portions of the islands 31. One end of the suspension lead 33 is integrally connected to the end of the island 31.
こうして、絶縁シート２０を介してヒートシンク１０とリードフレーム３０とが重ねられ、組み付けられてなる組み付け構造体１１０が構成されている。つまり、組み付け構造体１１０は、図１においてモールド樹脂４０を省略した構成のものである。 In this way, the heat sink 10 and the lead frame 30 are overlapped with each other via the insulating sheet 20, and the assembled structure 110 is assembled. That is, the assembly structure 110 has a configuration in which the mold resin 40 is omitted in FIG.
そして、モールド樹脂４０は、この組み付け構造体１１０において、ヒートシンク１０の一面側のアイランド３１、電子部品５０、接続リード３２のインナーリード部、吊りリード３３のインナーリード部、ボンディングワイヤ６０、およびヒートシンク１０の端部を封止している。つまり、モールド樹脂４０は、ヒートシンク１０の他面および接続リード３２のアウターリード部がモールド樹脂４０より露出するように、組み付け構造体１１０を封止している。 In the assembly structure 110, the mold resin 40 is used in the island 31 on one side of the heat sink 10, the electronic component 50, the inner lead portion of the connection lead 32, the inner lead portion of the suspension lead 33, the bonding wire 60, and the heat sink 10. The end of the is sealed. That is, the mold resin 40 seals the assembly structure 110 so that the other surface of the heat sink 10 and the outer lead portion of the connection lead 32 are exposed from the mold resin 40.
さらに、本実施形態においては、モールド樹脂４０の内部において吊りリード３３には、ディプレスされた曲げ部３３ａが形成されている。図２は、この曲げ部３３ａの外観形状を拡大して示す斜視図である。 Further, in the present embodiment, a depressed bent portion 33 a is formed in the suspension lead 33 inside the mold resin 40. FIG. 2 is an enlarged perspective view showing the appearance of the bent portion 33a.
図２に示されるように、この曲げ部３３ａは、吊りリード３３におけるアイランド３１側に位置する一端部とそれとは反対側に位置する他端部との間の部位を曲げたものである。そして、この曲げ部３３ａによって、吊りリード３３における他端部の方が一端部よりもヒートシンク１０の一面上の高さが高くなっている。 As shown in FIG. 2, the bent portion 33a is obtained by bending a portion between one end portion of the suspension lead 33 located on the island 31 side and the other end portion located on the opposite side. The bent portion 33a makes the other end of the suspension lead 33 higher on one surface of the heat sink 10 than the one end.
また、絶縁シート２０は、そのガラス転移点（以下、Ｔｇ点という）がモールド樹脂４０の成形温度未満であり、且つ電気絶縁性を有する樹脂より構成されたシートであり、一般的な樹脂のシート成形方法により作製されるものである。 The insulating sheet 20 is a sheet made of a resin having a glass transition point (hereinafter referred to as a Tg point) lower than the molding temperature of the mold resin 40 and having an electrical insulating property, and is a general resin sheet. It is produced by a molding method.
この絶縁シート２０の接着力により、アイランド３１とヒートシンク１０の一面とが接着固定されており、また、この絶縁シート２０により、アイランド３１とヒートシンク１０とが電気的に絶縁されている。 The island 31 and one surface of the heat sink 10 are bonded and fixed by the adhesive force of the insulating sheet 20, and the island 31 and the heat sink 10 are electrically insulated by the insulating sheet 20.
ここで、モールド樹脂４０の成形温度とは、後述するモールド樹脂４０による封止工程すなわち樹脂封止工程における金型２００の温度であり、モールド樹脂４０として一般的なエポキシ樹脂を用いた場合には、その金型２００の温度は、たとえば１７０℃〜１８０℃程度である。 Here, the molding temperature of the mold resin 40 is a temperature of the mold 200 in a sealing process by the mold resin 40 described later, that is, a resin sealing process. When a general epoxy resin is used as the mold resin 40, The temperature of the mold 200 is, for example, about 170 ° C. to 180 ° C.
つまり、絶縁シート２０を構成する樹脂は、この成形温度においてＴｇ点以上に加熱されており、Ｔｇ点以上となった絶縁シート２０は、ガラス状態となって軟化し、流動性を有する状態、すなわち流動状態となり、接着力を有するものとなる。 That is, the resin constituting the insulating sheet 20 is heated to the Tg point or higher at this molding temperature, and the insulating sheet 20 having the Tg point or higher softens into a glass state and has fluidity, that is, It becomes a fluid state and has an adhesive force.
このような絶縁シート２０としては、従来のエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂は不適当であり、本実施形態では、たとえばポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、液晶ポリマーなどの熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、Ｔｇ点未満では固化した状態であるが、Ｔｇ点以上では、液体またはゴム状態となって上記したような接着力を持つ流動状態となる。 As such an insulating sheet 20, a conventional thermosetting resin such as an epoxy resin is inappropriate, and in this embodiment, a thermoplastic resin such as a polyamide resin, a polyimide resin, or a liquid crystal polymer is used. These resins are in a solidified state below the Tg point, but above the Tg point, they are in a liquid or rubber state and have a fluid state as described above.
次に、本実施形態のモールドパッケージ１００の製造方法について、図３を参照して述べる。図３は、本製造方法における樹脂封止工程を示す工程図であり、（ａ）は組み付け構造体１１０が設置された金型２００の概略平面構成を示す図であり、図１（ｂ）は同金型２００の概略断面構成を示す図である。 Next, a method for manufacturing the mold package 100 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a process diagram illustrating a resin sealing process in the present manufacturing method. FIG. 3A is a diagram illustrating a schematic plan configuration of a mold 200 on which the assembly structure 110 is installed. FIG. 2 is a view showing a schematic cross-sectional configuration of the mold 200. FIG.
まず、上述したようなアイランド３１、接続リード３２および吊りリード３３が一体に形成された金属製のリードフレーム３０を用意する。また、ここでは、このリードフレーム３０の吊りリード３３には、上記曲げ部３３ａを形成しておく。 First, a metal lead frame 30 in which the island 31, the connection lead 32, and the suspension lead 33 as described above are integrally formed is prepared. Here, the bent portion 33 a is formed in the suspension lead 33 of the lead frame 30.
なお、最終的には、上記のようにアイランド３１と接続リード３２とは分離するが、用意されるリードフレーム３０においては図示しないタイバーなどにより吊りリード３３およびアイランド３１と接続リード３２とは連結されており、一体化されている。また、このタイバーは、樹脂封止後にカットされて除去される。 Although the island 31 and the connection lead 32 are finally separated as described above, in the prepared lead frame 30, the suspension lead 33 and the island 31 and the connection lead 32 are coupled by a tie bar (not shown). And integrated. The tie bar is cut and removed after resin sealing.
次に、アイランド３１にダイマウント材５１を介して電子部品５０を搭載・固定し、電子部品５０と接続リード３２との間でワイヤボンディングを行い、上記ボンディングワイヤ６０を形成する。 Next, the electronic component 50 is mounted and fixed on the island 31 via the die mount material 51, and wire bonding is performed between the electronic component 50 and the connection lead 32 to form the bonding wire 60.
次に、ヒートシンク１０の一面に絶縁シート２０を介してリードフレーム３０のアイランド３１を重ね合わせることにより、ヒートシンク１０とリードフレーム３０とが組み付けられた組み付け構造体１１０を形成する。 Next, the assembly 31 in which the heat sink 10 and the lead frame 30 are assembled is formed by superimposing the island 31 of the lead frame 30 on one surface of the heat sink 10 via the insulating sheet 20.
具体的には、上述した熱可塑性樹脂によってシート状に成形された絶縁シート２０を、ヒートシンク１０の一面に載せ、その上にアイランド３１を載せるようにする。なお、この段階では、絶縁シート２０は固化状態であって接着力を発現しておらず、ヒートシンク１０の一面とアイランド３１とは接着固定されていない。 Specifically, the insulating sheet 20 formed into a sheet shape by the above-described thermoplastic resin is placed on one surface of the heat sink 10 and the island 31 is placed thereon. At this stage, the insulating sheet 20 is in a solidified state and does not exhibit an adhesive force, and the one surface of the heat sink 10 and the island 31 are not bonded and fixed.
そして、この組み付け構造体１１０を金型２００のキャビティ２３０に設置する。この金型２００は一般的なトランスファーモールド法による樹脂封止を行うためのものである。ここでは、金型２００は、たとえば上型２１０と下型２２０とを合致させ、これら上下型２１０、２２０の間にキャビティ２３０を形成する一般的なものである。 Then, this assembly structure 110 is installed in the cavity 230 of the mold 200. This mold 200 is for performing resin sealing by a general transfer molding method. Here, the mold 200 is a general one in which, for example, an upper mold 210 and a lower mold 220 are matched and a cavity 230 is formed between the upper and lower molds 210 and 220.
この金型２００に組み付け構造体１１０を設置する工程では、モールド樹脂４０より露出させるべきヒートシンク１０の他面を、キャビティ２３０の内面に密着させ、当該ヒートシンク１０の他面がモールド樹脂４０で被覆されないようにする。それとともに、吊りリード３３におけるアイランド３１側とは反対の他端部を金型２００におけるキャビティ２３０の外側の部位で支持する。 In the step of installing the assembly structure 110 on the mold 200, the other surface of the heat sink 10 to be exposed from the mold resin 40 is brought into close contact with the inner surface of the cavity 230, and the other surface of the heat sink 10 is not covered with the mold resin 40. Like that. At the same time, the other end of the suspension lead 33 opposite to the island 31 side is supported by a portion outside the cavity 230 in the mold 200.
具体的には、この吊りリード３３の支持は、キャビティ２３０の外側にて吊りリード３３の他端部を上型２１０と下型２２０との間に挟んで固定することにより行われる。それにより、吊りリード３３の弾性力によって、アイランド３１がヒートシンク１０の一面に押し付けられる。ここでは、上記曲げ部３３ａによりアイランド３１をヒートシンク１０の一面に押し付ける弾性力が働く。 Specifically, the suspension lead 33 is supported by fixing the other end portion of the suspension lead 33 between the upper mold 210 and the lower mold 220 outside the cavity 230. Thereby, the island 31 is pressed against one surface of the heat sink 10 by the elastic force of the suspension lead 33. Here, an elastic force that presses the island 31 against one surface of the heat sink 10 acts by the bent portion 33a.
その後、このアイランド３１とヒートシンク１０との押し付けが行われた状態にて、金型２００を上記モールド樹脂４０の成形温度（たとえば１７０℃〜１８０℃程度）まで加熱し、キャビティ２３０内にモールド樹脂４０を充填して成形することにより、組み付け構造体１１０をモールド樹脂４０で封止する。 Thereafter, in a state where the island 31 and the heat sink 10 are pressed, the mold 200 is heated to the molding temperature of the mold resin 40 (for example, about 170 ° C. to 180 ° C.), and the mold resin 40 is placed in the cavity 230. As a result, the assembly structure 110 is sealed with the mold resin 40.
このとき、絶縁シート２０として、そのＴｇ点がモールド樹脂４０の成形温度未満である樹脂よりなるものを用いているため、この樹脂封止工程では、上述したように絶縁シート２０は接着力を持つ流動状態となる。 At this time, since the insulating sheet 20 is made of a resin having a Tg point lower than the molding temperature of the mold resin 40, the insulating sheet 20 has an adhesive force as described above in this resin sealing step. It becomes a fluid state.
そして、ヒートシンク１０とアイランド３１とは、互いに吊りリード３３の弾性力で押し付けられつつ、この流動状態にある絶縁シート２０により融着し、実質的に接着された状態となる。そのため、樹脂封止工程中、ヒートシンク１０とアイランド３１とは接着された状態となる。 The heat sink 10 and the island 31 are pressed against each other by the elastic force of the suspension leads 33 and are fused by the insulative sheet 20 in a fluid state and are substantially bonded. Therefore, the heat sink 10 and the island 31 are bonded during the resin sealing process.
こうして、樹脂封止工程が完了し、金型２００からワークを取り出した後、上記タイバーのカットなどを行うと、ヒートシンク１０の他面および接続リード３２のアウターリード部をモールド樹脂４０より露出させてなる本実施形態のモールドパッケージ１００ができあがる。 Thus, after the resin sealing step is completed and the work is taken out from the mold 200, the tie bar is cut and the other surface of the heat sink 10 and the outer lead portion of the connection lead 32 are exposed from the mold resin 40. Thus, the mold package 100 of this embodiment is completed.
ところで、本実施形態の製造方法によれば、樹脂封止工程では、吊りリード３３を金型２００で支持して、吊りリード３３の弾性力によってアイランド３１をヒートシンク１０の一面に押し付けた状態で、モールド樹脂４０をキャビティ２３０に充填している。 By the way, according to the manufacturing method of the present embodiment, in the resin sealing step, the suspension lead 33 is supported by the mold 200 and the island 31 is pressed against one surface of the heat sink 10 by the elastic force of the suspension lead 33. The mold resin 40 is filled in the cavity 230.
そして、接着力を持つ流動状態にある絶縁シート２０を介してヒートシンク１０の一面とアイランド３１とが接着固定されるため、従来の熱硬化性樹脂よりなる絶縁シートの場合のように、金型に可動ピンを設け、この可動ピンでアイランドをヒートシンクに押し付けて固定するといったことが不要となる。また、アイランド３１にも可動ピンで押さえられる部分が不要となる。 Then, since one surface of the heat sink 10 and the island 31 are bonded and fixed via the insulating sheet 20 in a fluid state having adhesive force, the mold is applied to the mold as in the case of an insulating sheet made of a conventional thermosetting resin. It is not necessary to provide a movable pin and press the island against the heat sink to fix it. Further, the island 31 does not need a portion that can be pressed by the movable pin.
そのため、本実施形態によれば、アイランド３１のサイズを増大化することなく、金型２００に可動ピンを設けることなく、適切にモールド樹脂４０による封止が行える。また、その結果、パッケージサイズの増大化やコストアップを抑えることが可能となり、小型で経済的なモールドパッケージ１００が実現できる。 Therefore, according to the present embodiment, sealing with the mold resin 40 can be appropriately performed without increasing the size of the island 31 and without providing the movable pin on the mold 200. As a result, an increase in package size and an increase in cost can be suppressed, and a small and economical mold package 100 can be realized.
また、本実施形態では、樹脂封止工程では、絶縁シート２０をＴｇ点以上にして上記流動状態にするが、このとき、アイランド３１とヒートシンク１０との押し付けによって、アイランド３１とヒートシンク１０の一面との間に介在する絶縁シート２０を、押し潰すように変形させ、アイランド３１の端部およびヒートシンク１０の端部よりも外側に絶縁シート２０をはみ出させるようにしてもよい。 In the present embodiment, in the resin sealing process, the insulating sheet 20 is set to the Tg point or higher to be in the above-described flow state. At this time, the island 31 and the heat sink 10 are pressed against each other by pressing the island 31 and the heat sink 10. The insulating sheet 20 interposed therebetween may be deformed so as to be crushed so that the insulating sheet 20 protrudes outside the end of the island 31 and the end of the heat sink 10.
それによって、モールドパッケージ１００においては、図４に示されるように、アイランド３１の端部およびヒートシンク１０の端部において、絶縁シート２０が当該両端部よりも外側にはみ出した状態となる。 As a result, in the mold package 100, as shown in FIG. 4, the insulating sheet 20 protrudes outside the both end portions at the end portion of the island 31 and the end portion of the heat sink 10.
このように絶縁シート２０がはみ出している状態においては、アイランド３１の端部とヒートシンク１０の端部との間の電気絶縁の沿面距離は、このはみ出している絶縁シート２０の表面を通っていく距離となる。そのため、絶縁シート２０が当該両端部よりはみ出していない場合に比べて、当該両端部間の電気絶縁の沿面距離が長くなり、電気絶縁性の向上が図れる。 Thus, in the state where the insulating sheet 20 protrudes, the creeping distance of the electrical insulation between the end portion of the island 31 and the end portion of the heat sink 10 is the distance passing through the surface of the protruding insulating sheet 20. It becomes. Therefore, compared with the case where the insulating sheet 20 does not protrude from the both end portions, the creeping distance of the electrical insulation between the both end portions becomes longer, and the electrical insulation can be improved.
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態に係るモールドパッケージの概略平面構成を示す図である。上記第１実施形態では、矩形板状のアイランド３１における対向する２辺に吊りリード３３が設けられていたが、図５に示されるように、矩形板状のアイランド３１における４つすべての辺に吊りリード３３が設けられている。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a diagram showing a schematic plan configuration of a mold package according to the second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the suspension leads 33 are provided on the two opposing sides of the rectangular plate-shaped island 31, but as shown in FIG. 5, the suspension leads 33 are formed on all four sides of the rectangular plate-shaped island 31. A suspension lead 33 is provided.
この場合、これら４個の吊りリード３３に曲げ部３３ａを形成し、樹脂封止工程では、４個の吊りリード３３の弾性力によってアイランド３１とヒートシンク１０の一面との押し付けを行えばよい。この場合、吊りリード３３が２個である上記第１実施形態よりも、当該弾性力の増加が期待できる。 In this case, the bent portions 33a are formed on the four suspension leads 33, and the island 31 and one surface of the heat sink 10 may be pressed by the elastic force of the four suspension leads 33 in the resin sealing process. In this case, an increase in the elastic force can be expected as compared with the first embodiment in which there are two suspension leads 33.
（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態に係るモールドパッケージの概略平面構成を示す図である。
(Third embodiment)
FIG. 6 is a diagram showing a schematic plan configuration of a mold package according to the third embodiment of the present invention.
上記第１実施形態では、１個のヒートシンク１０上に１個のアイランド３１が搭載されていたが、図６に示されるように、１個のヒートシンク１０上に複数個のアイランド３１を搭載してもよい。図６では絶縁シートは示さないが、もちろん、この場合にも、各アイランド３１について上記同様の絶縁シートを介した接着が行われる。 In the first embodiment, one island 31 is mounted on one heat sink 10, but a plurality of islands 31 are mounted on one heat sink 10 as shown in FIG. Also good. Although an insulating sheet is not shown in FIG. 6, of course, also in this case, each island 31 is bonded through the same insulating sheet.
（第４実施形態）
図７は、本発明の第４実施形態に係るモールドパッケージの概略平面構成を示す図である。本実施形態のモールドパッケージは、発熱素子としての電子部品５０と放熱が不要な回路基板７０および制御素子７１とを組み合わせたものである。
(Fourth embodiment)
FIG. 7 is a view showing a schematic plan configuration of a mold package according to the fourth embodiment of the present invention. The mold package of this embodiment is a combination of an electronic component 50 as a heating element, a circuit board 70 that does not require heat dissipation, and a control element 71.
図７の左側の部分は、上記図６に示したモールドパッケージと実質的に同様のものであり、１個のヒートシンク１０上に上記絶縁シートを介して複数個のアイランド３１を搭載してなる部分である。 The left part of FIG. 7 is substantially the same as the mold package shown in FIG. 6, and is a part formed by mounting a plurality of islands 31 on one heat sink 10 via the insulating sheet. It is.
本実施形態では、さらにリードフレーム３０が図７の右側部分まで延設され、その延設された部分に回路基板７０が取り付けられている。なお、この回路基板７０の下側にはヒートシンクは設けられていない。そして、回路基板７０と電子部品５０とがボンディングワイヤ６０によって接続されている。 In the present embodiment, the lead frame 30 is further extended to the right side of FIG. 7, and the circuit board 70 is attached to the extended portion. Note that no heat sink is provided below the circuit board 70. The circuit board 70 and the electronic component 50 are connected by a bonding wire 60.
回路基板７０は、セラミック基板やプリント基板などの一般的な回路基板であり、その上には放熱が不要なマイコンなどの制御素子７１がダイボンド材７２を介して搭載・固定されている。そして、制御素子７１と回路基板７０とはボンディングワイヤ７３により接続されている。これら回路基板７０側のダイボンド材７２、ボンディングワイヤ７３は、たとえば、上記実施形態に示したダイマウント材５１、ボンディングワイヤ６０と同様のものである。 The circuit board 70 is a general circuit board such as a ceramic board or a printed board, and a control element 71 such as a microcomputer that does not require heat dissipation is mounted and fixed thereon via a die bond material 72. The control element 71 and the circuit board 70 are connected by a bonding wire 73. The die bond material 72 and the bonding wire 73 on the circuit board 70 side are, for example, the same as the die mount material 51 and the bonding wire 60 shown in the above embodiment.
このように、モールドパッケージとしては、ヒートシンク１０の一面に絶縁シート２０を介してリードフレーム３０のアイランド３１を重ね合わせた組み付け構造体と、さらに別の構造体とを、一括してモールド樹脂４０で封止したものであってもよい。 As described above, as the mold package, an assembly structure in which the island 31 of the lead frame 30 is superimposed on one surface of the heat sink 10 via the insulating sheet 20 and another structure are collectively formed with the mold resin 40. It may be sealed.
（第５実施形態）
図８は、本発明の第５実施形態に係るモールドパッケージの要部を示す概略断面図であり、絶縁シート２０の断面を拡大した図である。
(Fifth embodiment)
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the main part of the mold package according to the fifth embodiment of the present invention, and is an enlarged view of the cross section of the insulating sheet 20.
絶縁シート２０を、上述したような熱可塑性樹脂とした場合、樹脂封止工程において流動状態となっている絶縁シート２０が薄く変形し、絶縁シート２０の厚さが確保しにくくなる可能性がある。 When the insulating sheet 20 is made of a thermoplastic resin as described above, the insulating sheet 20 that is in a fluid state in the resin sealing process may be deformed thinly, and it may be difficult to ensure the thickness of the insulating sheet 20. .
そこで、本実施形態のように、絶縁シート２０中にスペーサ８０を分散させて、当該絶縁シート２０の厚さを確保してもよい。このスペーサ８０としては、たとえばセラミックや樹脂などよりなるビーズなどが採用可能である。これらのスペーサ８０は、あらかじめ絶縁シート２０の内部に混入させておけばよい。 Therefore, as in this embodiment, the spacers 80 may be dispersed in the insulating sheet 20 to ensure the thickness of the insulating sheet 20. As the spacer 80, for example, beads made of ceramic, resin, or the like can be used. These spacers 80 may be mixed in the insulating sheet 20 in advance.
（他の実施形態）
なお、絶縁シートとしては、そのＴｇ点がモールド樹脂の成形温度未満である樹脂よりなるものであればよく、上記した熱可塑性樹脂に限定されるものではない。
(Other embodiments)
The insulating sheet only needs to be made of a resin having a Tg point lower than the molding temperature of the mold resin, and is not limited to the thermoplastic resin described above.
また、金型に組み付け構造体を設置する工程において、アイランドとヒートシンクとの押し付けを行うときの吊りリードの弾性力を発現する方法としては、上記曲げ部以外の方法でもよい。たとえば、吊りリードは上記曲げ部を持たずに真っ直ぐなものとし、ヒートシンクの他面（放熱面）と密着する金型の面に突起を設け、この突起によりヒートシンクをアイランド側へ押し付けるようにしてもよい。 Further, in the step of installing the assembly structure in the mold, a method other than the bending portion may be used as a method for expressing the elastic force of the suspension lead when the island and the heat sink are pressed. For example, the suspension lead should be straight without having the bent portion, and a protrusion may be provided on the mold surface that is in close contact with the other surface (heat dissipation surface) of the heat sink, and the heat sink may be pressed against the island by this protrusion. Good.
１０ ヒートシンク
２０ 絶縁シート
３０ リードフレーム
３１ アイランド
３２ 接続リード
３３ 吊りリード
３３ａ 曲げ部
４０ モールド樹脂
１１０ 組み付け構造体
２００ 金型
２３０ キャビティ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Heat sink 20 Insulation sheet 30 Lead frame 31 Island 32 Connection lead 33 Hanging lead 33a Bending part 40 Mold resin 110 Assembly structure 200 Mold 230 Cavity
Claims (4)
ヒートシンク（１０）の一面に絶縁シート（２０）を介して前記リードフレーム（３０）の前記アイランド（３１）を重ね合わせることにより、前記ヒートシンク（１０）と前記リードフレーム（３０）とが組み付けられた組み付け構造体（１１０）を形成し、
この組み付け構造体（１１０）を金型（２００）のキャビティ（２３０）に設置して、前記キャビティ（２３０）内にモールド樹脂（４０）を充填して成形することにより、前記組み付け構造体（１１０）を前記モールド樹脂（４０）で封止するとともに、前記ヒートシンク（１０）の他面および前記接続リード（３２）のアウターリード部を前記モールド樹脂（４０）より露出させてなるモールドパッケージの製造方法において、
前記絶縁シート（２０）として、そのガラス転移点が前記モールド樹脂（４０）の成形温度未満である樹脂よりなるものを用い、
前記金型（２００）に前記組み付け構造体（１１０）を設置する工程では、前記キャビティ（２３０）の内面に前記ヒートシンク（１０）の前記他面を密着させるとともに、
前記吊りリード（３３）における前記アイランド（３１）側とは反対の他端部を前記金型（２００）における前記キャビティ（２３０）の外側の部位で支持することにより、前記吊りリード（３３）の弾性力によって前記アイランド（３１）を前記ヒートシンク（１０）の前記一面に押し付けるようにし、
このアイランド（３１）とヒートシンク（１０）との押し付けが行われた状態にて、前記モールド樹脂（４０）による封止を行うことを特徴とするモールドパッケージの製造方法。 An island (31) on which the electronic component (50) is mounted and a connection lead (32) connected to the outside are integrally formed, and the end portion of the island (31) extends outside the end portion. Prepare a metal lead frame (30) to which one end of the suspension lead (33) is connected,
The heat sink (10) and the lead frame (30) were assembled by superimposing the island (31) of the lead frame (30) on one surface of the heat sink (10) via an insulating sheet (20). Forming an assembly structure (110);
The assembly structure (110) is placed in the cavity (230) of the mold (200), and the cavity (230) is filled with a molding resin (40) and molded, thereby the assembly structure (110). ) Is sealed with the mold resin (40), and the other surface of the heat sink (10) and the outer lead portion of the connection lead (32) are exposed from the mold resin (40). In
The insulating sheet (20) is made of a resin whose glass transition point is lower than the molding temperature of the mold resin (40).
In the step of installing the assembly structure (110) in the mold (200), the other surface of the heat sink (10) is brought into close contact with the inner surface of the cavity (230);
The other end of the suspension lead (33) opposite to the island (31) side is supported by a portion of the mold (200) outside the cavity (230), so that the suspension lead (33) is supported. The island (31) is pressed against the one surface of the heat sink (10) by elastic force,
A mold package manufacturing method comprising: sealing with the mold resin (40) in a state where the island (31) and the heat sink (10) are pressed.
前記金型（２００）に前記組み付け構造体（１１０）を設置する工程では、前記曲げ部（３３ａ）による弾性力によって前記アイランド（３１）を前記ヒートシンク（１０）の前記一面に押し付けるようにすることを特徴とする請求項１または２に記載のモールドパッケージの製造方法。 In the assembly structure (110), the suspension lead (33) is arranged such that the other end of the suspension lead (33) is higher in height on the one surface of the heat sink (10) than the one end. Forming a bent portion (33a) formed by bending a portion between the one end portion and the other end portion in (33);
In the step of installing the assembly structure (110) in the mold (200), the island (31) is pressed against the one surface of the heat sink (10) by the elastic force of the bent portion (33a). The method for manufacturing a mold package according to claim 1 or 2, wherein:
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