JP2604054B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体素子が搭載されたリードフレームに封
止樹脂をモールド成形する半導体装置の製造方法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来、半導体装置としては、封止樹脂がモールド成形
されたものがある。この種の半導体装置を第５図によっ
て説明する。

第５図は従来の半導体装置を示す断面図である。同図
において、１は半導体素子、２はこの半導体素子１を搭
載するためのリードフレームである。このリードフレー
ム２は、半導体素子１が接合されるアイランド2aと、半
導体素子１の表面電極（図示せず）に金属細線３を介し
て接続されるインナーリード2bと、このインナーリード
2bと一体的に形成されたアウターリード2c等とから構成
されている。４は前記半導体素子1,金属細線3,アイラン
ド2aおよびインナーリード2b等を外部環境から保護する
と共にパッケージを構成する封止部材である。この封止
部材４は、例えばエポキシ樹脂等の合成樹脂からなり、
モールド金型（図示せず）を使用して所定形状に成形さ
れる。

次に、このように構成された従来の半導体装置を製造
する方法について説明する。この半導体装置を組立てる
には、先ず、リードフレーム２のアイランド2aに半導体
素子１を接合させ、この半導体素子１の表面電極とリー
ドフレーム２のインナーリード2bとを金属細線３によっ
て接続する。このようにして半導体素子１をリードフレ
ーム２上に搭載した後、このリードフレーム２をモール
ド金型に型締めして封止部材をモールド成形する。この
モールド金型は通常は下金型と上金型とから構成されて
いる。そして、モールド成形を行なうには、リードフレ
ーム２を上下金型間に挟持させ、加熱溶融された状態の
封止部材４を上下金型内に注入して行なわれる。封止部
材４が硬化した後、この封止部材４をリードフレーム２
と共に離型させて樹脂封止工程が終了する。樹脂封止
後、アウターリード2cの先端を切断することによってリ
ードフレーム２から半導体装置を分断させ、このアウタ
ーリード2cを所定形状に曲げ加工して半導体装置が完成
する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、このように構成された従来の半導体装置で
は、半導体素子１の熱が十分に放熱されず、発熱性の高
い半導体素子には適していない構造であった。これは、
樹脂材からなる封止部材４が金属等に較べて熱を伝え難
いからである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る半導体装置の製造方法は、一対の金型の
合わせ面に夫々キャビティを形成し、そのキャビティ内
に、リードフレームに搭載した半導体素子及び熱伝導体
を位置決めすると共に、封止樹脂を注入してモールド成
形するようにした半導体装置の製造方法において、一方
の金型の突起を設け、他方の金型に上記突起と係合する
係合部を設けて両金型の位置決め手段にすると共に、上
記熱伝導体を熱伝導率の高い材料からなる平板部及びこ
の平板部からその厚さ方向に延在する第１部分と、この
第１部分から上記平板部とほぼ平行に延在する第２部分
と、この第２部分に連なり、上記突起に嵌合される嵌合
部とからなる位置決め部で構成し、上記平板部を一方の
金型のキャビティ内に位置させ、上記第２部分を金型に
沿わせて上記嵌合部を上記突起に嵌合させ位置決めした
後、上記リードフレームを上記熱伝導体に重合させて装
填するようにしたものである。

〔作用〕

熱伝導体を平板部及びこの平板部からその厚さ方向に
延在する第１部分と、この第１部分から平板部とほぼ平
行に延在する第２部分と、この第２部分に連なり、金型
の位置決め用突起に嵌合される嵌合部とからなる位置決
め部で構成しているため、第２部分を金型に沿わせる形
で上下方向の位置決めが出来、第１部分によってリード
フレームとの間隔を保ち、嵌合部と突起とによって横方
向の位置決めをすることが出来、熱放散性の良好な半導
体装置を形成する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図および第２図によっ
て詳細に説明する。

第１図は本発明の半導体装置の製造方法を実施する際
に使用するモールド金型の分離斜視図、第２図は本発明
の製造方法によって製造された半導体装置の断面図であ
る。これらの図において前記第５図で説明したものと同
一もしくは同等部材については、同一符号を付し詳細な
説明は省略する。これらの図において、11は封止部材４
をモールド成形するためのモールド金型で、このモール
ド金型11は成形用下金型12と、この下金型12上に型締め
される成形用上金型13とからなり、上下金型12,13は駆
動装置（図示せず）に連結されて互いに接離するように
構成されている。

前記下金型12および上金型13には、封止部材４を成形
するためのキャビティ12a,13aがそれぞれ合わせ面側に
形成されている。なお、このキャビティ12a,13aはラン
ナー，ゲート（図示せず）等を介して樹脂供給装置に連
通され、加熱溶融された樹脂が注入されるように構成さ
れている。そして、下金型12には後述する熱伝導体を位
置決めするための位置決めピン14がキャビティ12aの側
方に３本立設され、上金型13にはこの位置決めピン14が
挿入されて係合する係合部を構成するための穴15が設け
られている。

16は熱伝導体で、この熱伝導体16は熱伝導率の高い板
材（例えば銅材等）によって形成され、前記下金型12の
キャビティ12a内に挿入される平面視四角形状の平板部1
6aと、モールド金型11に型締めされて前記平板部16aを
キャビティ12a内に位置決めする位置決め部16bとが一体
に形成されている。なお、この熱伝導体16の厚み寸法は
リードフレーム２の厚み寸法と略等しい寸法に設定され
ている。前記位置決め部16bは前記平板部16aの角部分か
ら側方へ突出されており、本実施例では３本設けられて
いる。そして、各位置決め部16bは、基部を曲げ加工す
ることによって前記平板部16aの厚さ方向に延在する第
１部分と、この第１部分から平板部とほぼ平行に延在す
る第２部分と、この第２部分の先端部に位置して下金型
12の位置決めピン14が嵌合される位置決め穴16cが穿設
された嵌合部とから構成されている。

次に、本発明の半導体装置の製造方法について説明す
る。先ず、第１図に示すように、下金型12のキャビティ
12a内に熱伝導体16の平板部16aを挿入し、第２部分を合
わせ面に当接させると共に、位置決め穴16cを下金型12
の位置決めピン14へ嵌合させる。これによって平板部16
aは下金型12のキャビティ12a内に上下方向、横方向とも
に位置決めされる。なお、キャビティ12a内での平板部1
6aの位置は、キャビティ12aの底面から所定寸法だけ離
間するように設定されている。次に、半導体素子１が搭
載されたリードフレーム２をこの熱伝導体16の上側に載
置して所定位置（半導体素子１がキャビティ12a内に位
置づけられる位置）に位置決めする。この状態では、熱
伝導体16の平板部16aが第１部分の寸法だけ位置決め部1
6bの第２部分に対して下側に偏在されているため、平板
部16aはリードフレーム２からは第１部分の寸法だけ離
間することになる。そして、下金型12に上金型13を合わ
せ、モールド金型11内に熱伝導体16とリードフレーム２
とを型締めする。この際、半導体素子１は上金型13のキ
ャビティ13a内に臨むことになる。型締め終了後、加熱
溶融された状態の封止部材４をキャビティ12a,13a内に
注入し、半導体素子1,アイランド2a,インナーリード2b,
金属細線３および熱伝導体16等を封止する。封止部材４
が硬化した後、この封止部材４をリードフレーム２と共
に離型させて樹脂封止工程が終了する。封止後には熱伝
導体16の位置決め部16bが封止部材４から突出するが、
この突出部分は、リードフレーム２から半導体装置を切
り離す工程で同時に切断される。この分断工程を経た
後、アウターリード2cを所定形状に曲げ加工すれば、第
２図に示すように半導体装置が完成する。

したがって、このようにして製造された半導体装置で
は、熱伝導体16が封止部材４内であって半導体素子１の
近傍に埋設されることになり、半導体素子１の熱が封止
部材４内を伝わりやすくなる。

なお、本実施例では熱伝導体16の厚みをリードフレー
ム２と略等しくした例を示したが、第３図および第４図
に示すように、リードフレーム２より厚い熱伝導体16を
使用することもできる。

第３図および第４図は他の実施例を示す図で、第３図
はリードフレームより厚い熱伝導体を使用する場合のモ
ールド金型の分解斜視図、第４図はリードフレームより
厚い熱伝導体が用いられた半導体装置の断面図である。
これらの図において前記第１図および第２図で説明した
ものと同一もしくは同等部材については、同一符号を付
し詳細な説明は省略する。21は熱伝導体で、この実施例
で使用する熱伝導体21は、第１図および第２図で示した
実施例のものに較べて厚みが大きく設定され、リードフ
レーム２より厚く形成されている。そして、前記実施例
と同様にして平板部21aには第１部分、第２部分および
位置決め穴21cが形成された嵌合部が設けられている。2
2は前記熱伝導体21の位置決め部21bの第２部分が挿入さ
れる溝で、この溝22は、下金型12の合わせ面に前記位置
決め部21bの第２部分が嵌合される形状に形成されてい
る。そして、この溝22の深さ寸法は、熱伝導体21の第２
部分とリードフレーム２との板厚差分とされている。す
なわち、この溝22内に位置決め部21bを嵌合させれば、
第２部分の上面が金型の合わせ面と対応する形となり、
型締め時に下金型12と上金型13との合わせ部分に隙間が
生じるようなことはなくなる。この厚みの厚い熱伝導体
21を使用して製造された半導体装置を第４図に示す。こ
の実施例に示したように、熱伝導体21をリードフレーム
２より厚く形成すると、第１図および第２図で示した半
導体装置よりさらに放熱性を高めることができる。な
お、溝22の底部分を昇降自在に設けたり、溝22の底面と
位置決め部21bとの間にスペーサを介装したりすれば、
熱伝導体21の厚みを容易に変更することができるように
なる。すなわち、このようにすると、使用する熱伝導体
の厚みに適合するように下金型12を複数種類形成する必
要がなくなる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る半導体装置の製造方
法は、熱伝導体に、平板部からその厚さ方向に延在する
第１部分と、この第１部分から平板部とほぼ平行に延在
する第２部分と、この第２部分に連なり、金型の突起に
嵌合される嵌合部とからなる位置決め部を形成したた
め、封止樹脂内に埋設する熱伝導体の位置決めが容易と
なり、半導体素子の近傍に熱伝導体を埋設した半導体装
置を容易に製造することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半導体装置の製造方法を実施する際に
使用するモールド金型の分解斜視図、第２図は本発明の
製造方法によって製造された半導体装置の断面図であ
る。第３図および第４図は他の実施例を示す図で、第３
図はリードフレームより厚い熱伝導体を使用する場合の
モールド金型の分解斜視図、第４図はリードフレームよ
り厚い熱伝導体が用いられた半導体装置の断面図であ
る。第５図は従来の半導体装置を示す断面図である。 １……半導体素子、２……リードフレーム、４……封止
部材、11……モールド金型、12……下金型、13……上金
型、12a,13a……キャビティ、16,21……熱伝導体。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の金型の合わせ面に夫々キャビティを
   形成し、そのキャビディ内に、リードフレームに搭載し
   た半導体素子及び熱伝導体を位置決めすると共に、封止
   樹脂を注入してモールド成形するようにした半導体装置
   の製造方法において、一方の金型に突起を設け、他方の
   金型に上記突起と係合する係合部を設けて両金型の位置
   決め手段にすると共に、上記熱伝導体を熱伝導率の高い
   材料からなる平板部及びこの平板部からその厚さ方向に
   延在する第１部分と、この第１部分から上記平板部とほ
   ぼ平行に延在する第２部分と、この第２部分に連なり、
   上記突起に嵌合される嵌合部とからなる位置決め部で構
   成し、上記平板部を一方の金型のキャビティ内に位置さ
   せ、上記第２部分を金型に沿わせて上記嵌合部を上記突
   起に嵌合させ位置決めした後、上記リードフレームを上
   記熱伝導体に重合させて装填するようにしたことを特徴
   とする半導体装置の製造方法。