JP2528505B2 - 半導体装置におけるモ―ルド部の成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、放熱用のヒートシンク又はアイランドを備
えたトランジスタ等の半導体装置において、その半導体
チップ付きヒートシンク又はアイランドに、これらを被
覆するように合成樹脂製モールド部を成形する装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来の半導体装置におけるヒートシンクは、その裏面
のみを、当該ヒートシンクを被覆する合成樹脂製のモー
ルド部より露出するのが一般的であったが、ヒートシン
クの裏面をモールド部から露出すると、この半導体装置
を基板等に取付ける場合において、前記ヒートシンクに
対する絶縁処理が必要であることから、最近では、この
ヒートシンクの裏面も、モールド部にて被覆することが
行なわれている。

しかし、このように、ヒートシンクの裏面を、モール
ド部の成形に際して同時に被覆する場合、この裏面に対
する被覆膜の厚さは、ヒートシンクからの放熱性を確保
するために、例えば、0.3〜0.5mmと云うように極く薄い
被覆膜にする必要があり、このためには、前記モールド
部を上下一対の成形金型によって成形するに際して、前
記ヒートシンクにおける裏面と、前記成形金型における
モールド部成形用キャビティーの内面との間の隙間寸法
を、前記のように、例えば、0.3〜0.5mmと言うように極
く狭い隙間寸法にしなければならないから、この狭い隙
間への溶融合成樹脂の流入が著しく悪くなって、ヒート
シンクの裏面の一部に、合成樹脂によって被覆されない
と言う不規則な形状のピンホールが発生するばかりか、
前記ヒートシンクの裏面に対するモールド部の被覆膜の
厚さが、不揃いになるのである。

そこで、先行技術としての実開昭61−15744号公報
は、前記ヒートシンクの先端部のみを、上下一対の成形
金型におけるモールド部成形用のキャビティーの内面か
ら離れるように上向きに曲げ加工することにより、ヒー
トシンクの裏面とキャビティーの内面との間における隙
間への溶融合成樹脂の流入性を向上することを提案して
いる。

また、別の先行技術としての実開昭58−166034号公報
及び特開昭60−180127号公報は、モールド部の成形に際
して、前記ヒートシンクの先端部を、成形金型にて支持
することにより、ヒートシンクとモールド部成形用キャ
ビティーの内底面との間隔を一定に保持することを提案
している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前者のように、半導体装置におけるヒートシ
ンクの先端部のみを、上向きに曲げ加工することは、こ
の曲げ加工をするための工程が別個に必要であることに
加えて、この上向きに曲げた部分が、ヒートシンクに対
する半導体チップのダイボンディング及び該半導体チッ
プとリード部との間に対するワイヤボンディングに際し
て邪魔になり、これらダイボンディング及びワイヤボン
ディングの作業性を低下することになるから、半導体装
置の製造コストが可成りアップするのであった。

また、後者のように、ヒートシンクの先端部を、成形
金型にて支持することは、ヒートシンクの裏面における
モールド部の被覆膜の厚さを一定にすることはできて
も、このものは、ヒートシンクを、キャビティーの内底
面に対して平行にした姿勢で支持するものであるから、
ヒートシンクの裏面に対する被覆膜の厚さを薄くするた
めに、ヒートシンクをキャビティーの内底面に近接する
と、このヒートシンクの裏面側への溶融合成樹脂の流入
が著しく悪くなる。従って、ヒートシンクの裏面の一部
に、合成樹脂によって被覆されないと言う不規則な形状
のピンホールが発生することを防止するためには、前記
ヒートシンクの裏面に対するモールド部の被覆膜を厚く
しなければならないから、放熱性が低いのであり、換言
すると、後者のものでは、ヒートシンクの裏面に対する
被覆膜にピンホールが発生しない状態のもとで、当該被
覆膜を薄くして放熱性を向上することはできないと言う
問題があった。

本発明は、このようにヒートシンク又はアイランドに
対する曲げ加工を必要とすることなく、その裏面に不規
則な形状のピンホールが発生しない状態のもとで、放熱
性を確実に向上できるようにしたモールド部の成形装置
を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため本発明は、 「上下一対の成形金型に、半導体装置におけるリード端
子に一体的に連接するヒートシンク又はアイランドにこ
れを被覆する合成樹脂製モールド部を成形するためのキ
ャビティーを凹み形成して成る成形装置において、前記
両成形金型のうち一方の成形金型におけるキャビティー
内に、前記ヒートシンク又はアイランドのうち前記リー
ド端子側の基端部と反対側の先端部における裏面が接当
する受け片を設け、この受け片の高さ寸法を、前記両成
形金型にて前記リード端子を挟み付けたとき前記ヒート
シンク又はアイランドの先端部を当該受け片にてキャビ
ティーの内底面から離れる方向に押圧する寸法に設定す
る。」 と言う構成にした。

〔発明の作用・効果〕

このように構成すると、モールド部を形成する以前の
半導体装置におけるリード端子を、前記上下一対の成形
金型によって挟み付けたとき、ヒートシンク又はアイラ
ンドは、その先端部が一方の成形金型におけるキャビテ
ィー内に設けた受け片によりキャビティーの内底面から
離れるように押圧される。

これにより、前記ヒートシンク又はアイランドは、キ
ャビティーの内底面に対して、当該ヒートシンク又はア
イランドにおける基端部が最も接近し先端部が離れるよ
うに傾斜することになり、このヒートシンク又はアイラ
ンドの裏面とキャビティーの内底面との間における隙間
寸法を、当該ヒートシンク又はアイランドにおける基部
部の付近において当初の設定値と略等しい値に維持した
ままの状態で、先端部において広げることができるか
ら、ヒートシンク又はアイランドの裏面におけるモール
ド部の被覆膜のうち当該ヒートシンク又はアイランドの
基端部付近における厚さを厚くすることなく、ヒートシ
ンク又はアイランドの裏面とキャビティーの内底面との
間における狭い隙間への溶融合成樹脂の流入性を向上で
きる。

従って、本発明によると、ヒートシンク又はアイラン
ドの裏面におけるモールド部の被覆膜のうち当該ヒート
シンク又はアイランドの基端部付近における被覆膜を厚
くすることなく、換言すると、ヒートシンク又はアイラ
ンドにおける放熱性を損なうことなく、ヒートシンク又
はアイランドの裏面に不規則な形状のピンホールが発生
することを確実に防止できるのである。

しかも、前記先行技術のように、ヒートシンク又はア
イランドの先端に対する曲げ加工を必要とせず、しか
も、ヒートシンク又はアイランドの先端を曲げ加工する
ことのために、半導体チップのダイボンディング及びワ
イヤボンディングの作業性が損なわれることもないか
ら、製品半導体装置の製造に要するコストを大幅に低減
できる効果を有する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面について説明すると、図
において符号１は、下成形金型を、符号２は、上成形金
型を各々示し、これら両成形金型1,2には、モールド部
成形用のキャビティー3,4が各々形成されている。

符号Ａは、リード端子A1付きヒートシンクA2における
基端部に半導体チップA3をダイボンディングすると共
に、該半導体チップA3と他の二本のリードA4,A5との間
を金属細線A6,A7にワイヤボンディングして成るリード
フレームを示す。

このリードフレームＡを、前記上下両成形金型1,2の
間に、リードフレームＡを、当該リードフレームＡにお
ける半導体チップA3付きヒートシンクA2及び両リード端
子A4,A5が、両成形金型1,2にけるキャビティー3,4内に
突出すると共に、前記ヒートシンクA2の裏面A2′が上成
形金型２のキャビティー４における内底面4aに近接する
ようにして挟み付けし、次いで、前記上下両成形金型1,
2におけるキャビティー3,4内に、ゲート５から溶融合成
樹脂を注入することにより、前記リードフレームＡに対
して、当該リードフレームＡにおける半導体チップA3付
きヒートシンクA2及び両リードA4,A5の全体を覆うよう
にモールド部Ｂを成形するのである。

この場合において、前記上成形金型２におけるキャビ
ティー４内には、前記ヒートシンクA2の裏面A2′におけ
る先端部のみが接当するようにした受け片６を左右一対
造形し、キャビティー４の内底面4aからこの受け片６ま
での高さ寸法（H1）を、前記ヒートシンクA2の裏面A2′
とキャビティー４の内底面4aとの間における隙間寸法
（H0）よりも適宜寸法だけ高い寸法に構成する。

すると、上下両成形金型1,2によってリードフレーム
Ａを挟み付けると、リードフレームＡのヒートシンクA2
における裏面A2′の先端部が、第４図に示すように、上
成形金型２におけるキャビティー４内に造形した両受け
片６に接当して、当該先端部が、キャビティー４の内底
面4aよりこの受け片６までの高さ寸法（H1）からヒート
シンクA2の裏面A2′とキャビティー４の内底面4aとの間
における隙間寸法（H0）を差し引いた寸法（H1−H0）だ
け、キャビティー４の内面4aから離れる方向に押し下げ
られる。

これにより、前記ヒートシンクA2は、キャビティー４
の内底面4aに対して、当該ヒートシンクA2における基端
部が最も接近し先端部が離れるように傾斜することにな
り、このヒートシンクA2の裏面A2′とキャビティー４の
内底面4aとの間における隙間寸法のうち、当該ヒートシ
ンクA2において半導体チップA3を備えた基端部付近にお
ける隙間寸法（H0）を、当初における設定値と略等しい
値に維持したままの状態で、半導体チップA3を備えた基
端部から離れた先端部における隙間寸法を、前記両受け
片６によって前記の（H0）から（H1）に広げることがで
きるから、ヒートシンクA2の裏面における被覆のうち当
該ヒートシンクA2の基部付近における被膜の厚さを厚く
することなく、ヒートシンクA2の裏面A2′とキャビティ
ー４の内面4aとの間における狭い隙間に、ゲート５から
の注入される溶融合成樹脂を容易に導入することがで
き、狭い隙間への溶融合成樹脂の流入性を向上できる。

この場合、ヒートシンクA2の先端を、受け片６によっ
てキャビティー４の内底面4aから離れる方向に押す寸
法、つまり、（H1−H0）は、実験によると、0.5mm以下
にするのが好ましく、0.5mm以下にすることにより、ヒ
ートシンクA2による放熱性を阻害することはなかった。

なお、モールド部Ｂには、前記キャビティー４内に造
形した両受け片６のために、内部にヒートシンクA2が露
出する凹所B1が形成されることになるが、この凹所B1
は、一定の形状であると共に、小さくすることができる
ので、外観形状を損なうことがなく、また、通常の絶縁
に対しては問題になることはないが、特に、絶縁性を必
要とする場合には、この凹所B1に合成樹脂液を充填する
ことによって、当該凹所B1を塞ぐようにすればよいので
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は縦断正面図、第
２図は第１図のII−II視平面図、第３図は第１図のIII
−III視底面図、第４図は上下両成形金型によってリー
ドフレームを挟み付けた場合の断面図、第５図は製品半
導体装置の縦断正面図、第６図は第５図の底面図であ
る。 １……下成形金型、２……上成形金型、3,4……キャビ
ティー、4a……キャビティーの内面、５……ゲート、６
……受け片、Ａ……リードフレーム、A2……ヒートシン
ク、A2′……ヒートシンクの裏面、A1,A4,A5……リー
ド、A3……半導体チップ、A6,A7……金属細線、Ｂ……
モールド部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上下一対の成形金型に、半導体装置におけ
   るリード端子に一体的に連接するヒートシンク又はアイ
   ランドにこれを被覆する合成樹脂製モールド部を成形す
   るためのキャビティーを凹み形成して成る成形装置にお
   いて、前記両成形金型のうち一方の成形金型におけるキ
   ャビティー内に、前記ヒートシンク又はアイランドのう
   ち前記リード端子側の基端部と反対側の先端部における
   裏面が接当する受け片を設け、この受け片の高さ寸法
   を、前記両成形金型にて前記リード端子を挟み付けたと
   き前記ヒートシンク又はアイランドの先端部を当該受け
   片にてキャビティーの内底面から離れる方向に押圧する
   寸法に設定したことを特徴とする半導体装置におけるモ
   ールド部の成形装置。