JP3284604B2 - 放熱板付樹脂封止半導体装置の製造方法 - Google Patents
放熱板付樹脂封止半導体装置の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、放熱板付樹脂封止半導
体装置の製造方法に関する。
体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開平２−５８２４３号公報は、ＩＣが
実装された樹脂基板を封止樹脂部により樹脂モールドす
るとともに、封止樹脂部の一面にインサート成形により
放熱板を被着した放熱板付樹脂封止半導体装置を開示し
ている。
実装された樹脂基板を封止樹脂部により樹脂モールドす
るとともに、封止樹脂部の一面にインサート成形により
放熱板を被着した放熱板付樹脂封止半導体装置を開示し
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】例えば上記した従来の
放熱板付樹脂封止半導体装置（以下、単に装置ともい
う）において、ＩＣなどの実装回路部品に入力できる最
大電力はその発生熱量に比例する。近時、装置の大電力
化又は大集積化が要望されているが、それは発生熱量の
増大を招くので装置の放熱抵抗により制限される。上記
した公報の放熱板は簡単な構成を有し、また材料費用及
び工程増加費用の点で負担は軽いものの、放熱抵抗低減
効果は充分とはいえなかった。
放熱板付樹脂封止半導体装置（以下、単に装置ともい
う）において、ＩＣなどの実装回路部品に入力できる最
大電力はその発生熱量に比例する。近時、装置の大電力
化又は大集積化が要望されているが、それは発生熱量の
増大を招くので装置の放熱抵抗により制限される。上記
した公報の放熱板は簡単な構成を有し、また材料費用及
び工程増加費用の点で負担は軽いものの、放熱抵抗低減
効果は充分とはいえなかった。
【０００４】また、封止樹脂部の一面に放熱板を張りつ
けているため、放熱板と封止樹脂部との熱膨張率の差に
より、温度の上昇、下降につれて放熱板側の封止樹脂部
にストレスが加わり、封止樹脂部に密着するＩＣチップ
や抵抗器などの特性が変動（例えば抵抗値の変動）する
などの問題が生じた。本発明は、以上の問題点に鑑みな
されたものであり、放熱性の向上が可能であるにもかか
わらず簡素な製造工程で製造可能で、かつ、封止樹脂部
へのストレスを低減可能な放熱板付樹脂封止半導体装置
の製造方法を提供することを、その目的としている。
けているため、放熱板と封止樹脂部との熱膨張率の差に
より、温度の上昇、下降につれて放熱板側の封止樹脂部
にストレスが加わり、封止樹脂部に密着するＩＣチップ
や抵抗器などの特性が変動（例えば抵抗値の変動）する
などの問題が生じた。本発明は、以上の問題点に鑑みな
されたものであり、放熱性の向上が可能であるにもかか
わらず簡素な製造工程で製造可能で、かつ、封止樹脂部
へのストレスを低減可能な放熱板付樹脂封止半導体装置
の製造方法を提供することを、その目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】 本発明の放熱板付樹脂封
止半導体装置の製造方法は、回路素子を搭載する搭載部
及びリード部からなる領域が多連に設定された状態で、
断面コ字状に曲げ加工された放熱板を、前記リード部が
延出されない位置にて前記搭載部の搭載面をその表面及
び裏面から挟むように金型内に配置し、前記放熱板の互
いに平行な二つの面をキャビティの互いに平行な二つの
面に個別に密着させて保持した状態かつ前記放熱板が前
記金型内で前記リード部に重なって接触しない状態で前
記回路素子、搭載部及びリード部とともに前記放熱板を
一体的に樹脂封止することを特徴としている。好適な実
施態様において、前記放熱板は、前記領域に対応した多
数の領域がタイバーにより連結されてなり、前記樹脂封
止後、該タイバーを切断することで各前記樹脂封止半導
体装置に切り分けられる。ことを特徴としている。
止半導体装置の製造方法は、回路素子を搭載する搭載部
及びリード部からなる領域が多連に設定された状態で、
断面コ字状に曲げ加工された放熱板を、前記リード部が
延出されない位置にて前記搭載部の搭載面をその表面及
び裏面から挟むように金型内に配置し、前記放熱板の互
いに平行な二つの面をキャビティの互いに平行な二つの
面に個別に密着させて保持した状態かつ前記放熱板が前
記金型内で前記リード部に重なって接触しない状態で前
記回路素子、搭載部及びリード部とともに前記放熱板を
一体的に樹脂封止することを特徴としている。好適な実
施態様において、前記放熱板は、前記領域に対応した多
数の領域がタイバーにより連結されてなり、前記樹脂封
止後、該タイバーを切断することで各前記樹脂封止半導
体装置に切り分けられる。ことを特徴としている。
【０００６】
【作用及び発明の効果】封止樹脂部は半導体素子を含む
電子回路を封止し、保護するとともに、リード端子を固
定する。封止樹脂部の表面に被着された金属薄板からな
る放熱板は装置の伝熱特性を低減する。特に本発明で
は、放熱板をコ字状に曲げ加工して、封止樹脂部の上下
面及び少なくとも一側面に被着する。このように構成し
た本発明は、以下の効果を一挙に奏することができると
いう優れた利点を有する。
電子回路を封止し、保護するとともに、リード端子を固
定する。封止樹脂部の表面に被着された金属薄板からな
る放熱板は装置の伝熱特性を低減する。特に本発明で
は、放熱板をコ字状に曲げ加工して、封止樹脂部の上下
面及び少なくとも一側面に被着する。このように構成し
た本発明は、以下の効果を一挙に奏することができると
いう優れた利点を有する。
【０００７】（ａ）放熱性を向上することができ、その
結果として、装置の大電力化、高集積化、長寿命化など
を実現できる。 （ｂ）金属平板を曲げ加工するだけであり、従来の平板
状放熱板に代替しても作業、工程の増加は殆ど無視する
ことができる。 （ｃ）封止樹脂部の両主面に放熱板を被着することがで
きるので、放熱板と封止樹脂部との熱膨張率の差により
封止樹脂部に加えられるストレスは、封止樹脂部の両主
面側でほぼ等しくなる。そのために、封止樹脂部の両主
面間のストレス差により封止樹脂部内の電子回路部品に
加えられる曲げ力などが低減され、封止樹脂部内の電子
回路の特性変動を低減し、信頼性を向上することができ
る。
結果として、装置の大電力化、高集積化、長寿命化など
を実現できる。 （ｂ）金属平板を曲げ加工するだけであり、従来の平板
状放熱板に代替しても作業、工程の増加は殆ど無視する
ことができる。 （ｃ）封止樹脂部の両主面に放熱板を被着することがで
きるので、放熱板と封止樹脂部との熱膨張率の差により
封止樹脂部に加えられるストレスは、封止樹脂部の両主
面側でほぼ等しくなる。そのために、封止樹脂部の両主
面間のストレス差により封止樹脂部内の電子回路部品に
加えられる曲げ力などが低減され、封止樹脂部内の電子
回路の特性変動を低減し、信頼性を向上することができ
る。
【０００８】（ｄ）製造において、例えば封止樹脂部の
両側に別個の２枚の放熱板を被着する場合に比べて、金
型内にインサートされた放熱板の姿勢保持が簡単とな
り、かつ、封止樹脂部形成後において、封止樹脂部と金
型との接触面積が減少するので、装置を金型から取り出
しやすくなり、作業性が向上する。更に詳しく説明すれ
ば、本発明の放熱板付樹脂封止半導体装置の製造方法で
は、回路素子を搭載する搭載部（いわゆるアイランド）
とリード部（いわゆるリード端子）とからなる領域を多
連状態で金型内に配置し、断面コ字状の放熱板を金型内
に配置し、リード部が延出されない位置にてリード部に
重なって接触しないように搭載部の搭載面の両側に放熱
板の互いに平行な二つの面を個別に配置し、更に放熱板
の平行な二つの面をキャビティの互いに平行な二つの面
に個別に密着させる。したがって、本発明のコ字形放熱
板付き樹脂封入半導体装置の製造方法では、なんら放熱
板支持ピンや真空吸引手段などを採用することなく放熱
板を搭載部やリード部から確実に離隔しつつキャビティ
の所定位置に容易かつ正確に固定することができるとい
う効果を期待することが可能となる。
両側に別個の２枚の放熱板を被着する場合に比べて、金
型内にインサートされた放熱板の姿勢保持が簡単とな
り、かつ、封止樹脂部形成後において、封止樹脂部と金
型との接触面積が減少するので、装置を金型から取り出
しやすくなり、作業性が向上する。更に詳しく説明すれ
ば、本発明の放熱板付樹脂封止半導体装置の製造方法で
は、回路素子を搭載する搭載部（いわゆるアイランド）
とリード部（いわゆるリード端子）とからなる領域を多
連状態で金型内に配置し、断面コ字状の放熱板を金型内
に配置し、リード部が延出されない位置にてリード部に
重なって接触しないように搭載部の搭載面の両側に放熱
板の互いに平行な二つの面を個別に配置し、更に放熱板
の平行な二つの面をキャビティの互いに平行な二つの面
に個別に密着させる。したがって、本発明のコ字形放熱
板付き樹脂封入半導体装置の製造方法では、なんら放熱
板支持ピンや真空吸引手段などを採用することなく放熱
板を搭載部やリード部から確実に離隔しつつキャビティ
の所定位置に容易かつ正確に固定することができるとい
う効果を期待することが可能となる。
【０００９】
（実施例１）本発明の放熱板付樹脂封止半導体装置の一
実施例を図１〜図３に示す。なお、図１は回路部品実装
済みのリードフレームを示す平面図、図２は本実施例の
特徴をなす放熱板の側面図、図３は封止樹脂部モールド
済の装置の断面図を示す。
実施例を図１〜図３に示す。なお、図１は回路部品実装
済みのリードフレームを示す平面図、図２は本実施例の
特徴をなす放熱板の側面図、図３は封止樹脂部モールド
済の装置の断面図を示す。
【００１０】この放熱板付樹脂封止半導体装置はハイブ
リッドＩＣであって、図３に示すように、偏平直方体形
状の封止樹脂部１の内部にはパワートランジスタ２及び
厚膜基板又はプリント基板３が封止されており、封止樹
脂部１の側面１１から複数のリード（リード端子）４０
が突出している。また、封止樹脂部の上下面１２、１３
と、側面１４にコ字状の放熱板５が被着されており、パ
ワートランジスタ２及び厚膜基板３の各ターミナル、及
びこれらとリードとは図示しないワイヤ６（図４参照）
により接続されている。なお図１ではワイヤの図示は省
略している。
リッドＩＣであって、図３に示すように、偏平直方体形
状の封止樹脂部１の内部にはパワートランジスタ２及び
厚膜基板又はプリント基板３が封止されており、封止樹
脂部１の側面１１から複数のリード（リード端子）４０
が突出している。また、封止樹脂部の上下面１２、１３
と、側面１４にコ字状の放熱板５が被着されており、パ
ワートランジスタ２及び厚膜基板３の各ターミナル、及
びこれらとリードとは図示しないワイヤ６（図４参照）
により接続されている。なお図１ではワイヤの図示は省
略している。
【００１１】パワートランジスタ２ははんだにより、厚
膜基板３はシリコン系の接着剤によりリードフレーム４
の長方形のアイランド部４１上に接着されており、厚膜
基板３上には図示しない集積回路（ＩＣ）や受動回路素
子が実装されている。リードフレーム４は薄銅板を打ち
抜き、ニッケルめっきして形成され、図１に示すよう
に、各リード４０及びアイランド部４１をタイバー４２
で接続して一列に配設したものである。
膜基板３はシリコン系の接着剤によりリードフレーム４
の長方形のアイランド部４１上に接着されており、厚膜
基板３上には図示しない集積回路（ＩＣ）や受動回路素
子が実装されている。リードフレーム４は薄銅板を打ち
抜き、ニッケルめっきして形成され、図１に示すよう
に、各リード４０及びアイランド部４１をタイバー４２
で接続して一列に配設したものである。
【００１２】以下、この装置の樹脂モールド工程の一例
を図４及び図５に基づいて説明する。なお、図４は側面
図、図５は背面図（リード４０側を正面とする）を示
す。この例では、リードフレーム４は下型７の上に載置
されており、コ字状の放熱板５は図４の右方向から左方
向へ下型７の上をスライドして所定のキャビティ位置に
挿入される。リードフレーム４を図５の右方向から左方
向へ１ピッチ送り、放熱板５を挿入した後、上型８を降
下させてキャビティＳを密閉し、上型８に貫孔された注
入ゲートから液状樹脂を注入し、冷却固化後、タイバー
４２を切断して、この装置を取り出す。
を図４及び図５に基づいて説明する。なお、図４は側面
図、図５は背面図（リード４０側を正面とする）を示
す。この例では、リードフレーム４は下型７の上に載置
されており、コ字状の放熱板５は図４の右方向から左方
向へ下型７の上をスライドして所定のキャビティ位置に
挿入される。リードフレーム４を図５の右方向から左方
向へ１ピッチ送り、放熱板５を挿入した後、上型８を降
下させてキャビティＳを密閉し、上型８に貫孔された注
入ゲートから液状樹脂を注入し、冷却固化後、タイバー
４２を切断して、この装置を取り出す。
【００１３】次に上記のように作製した本実施例の装置
Ｃと、リード側の一主面にだけ放熱板を被着した従来の
放熱板付樹脂封止半導体装置Ｂと、放熱板無しの樹脂封
止半導体装置Ａとの放熱性能を比較した。ただし、封止
樹脂部１の寸法は、３３×１９×７．５ｍｍであり、放
熱板５の厚さは１．５ｍｍである。
Ｃと、リード側の一主面にだけ放熱板を被着した従来の
放熱板付樹脂封止半導体装置Ｂと、放熱板無しの樹脂封
止半導体装置Ａとの放熱性能を比較した。ただし、封止
樹脂部１の寸法は、３３×１９×７．５ｍｍであり、放
熱板５の厚さは１．５ｍｍである。
【００１４】Ａの熱抵抗は約４０Θｊ−ａ（℃／ｗ）で
あり、Ｂの熱抵抗は約２５Θｊ−ａ（℃／ｗ）であり、
Ｃの熱抵抗は約１７Θｊ−ａ（℃／ｗ）であった。この
結果は、放熱板面積が２倍となると熱抵抗は約０．７倍
となるという経験則によく一致した。以上説明した実施
例の他の変形態様を図６に示す。
あり、Ｂの熱抵抗は約２５Θｊ−ａ（℃／ｗ）であり、
Ｃの熱抵抗は約１７Θｊ−ａ（℃／ｗ）であった。この
結果は、放熱板面積が２倍となると熱抵抗は約０．７倍
となるという経験則によく一致した。以上説明した実施
例の他の変形態様を図６に示す。
【００１５】この態様は、図２などに示すコ字状の放熱
板５をＤＩＰ式の樹脂封止半導体装置に被着したもので
あり、放熱板５は図６に示すａ方向から挿入される。リ
ード４０は、回路基板の一端にかしめてもよい。多数の
放熱板５をタイバーなどによりリードフレーム４と同様
に一列に連結し、樹脂モールド後、タイバーを切断して
もよい。
板５をＤＩＰ式の樹脂封止半導体装置に被着したもので
あり、放熱板５は図６に示すａ方向から挿入される。リ
ード４０は、回路基板の一端にかしめてもよい。多数の
放熱板５をタイバーなどによりリードフレーム４と同様
に一列に連結し、樹脂モールド後、タイバーを切断して
もよい。
【００１６】金型構造はまったく自由であり、３個以上
の割り型を用いてもよい。放熱板５は少なくとも封止樹
脂部１の３面に被着されるがさらに他の面に被着されて
もよい。
の割り型を用いてもよい。放熱板５は少なくとも封止樹
脂部１の３面に被着されるがさらに他の面に被着されて
もよい。
【図１】実施例１のリードフレームを示す平面図、
【図２】実施例１の放熱板を示す背面図、
【図３】実施例１の装置の断面側面図、
【図４】樹脂モールド工程を示す側面図、
【図５】樹脂モールド工程を示す背面図、
【図６】変形態様のリードフレームを示す平面図。
１は封止樹脂部、２はパワートランジスタ（半導体素
子）、３は厚膜基板（電子回路）、４はリードフレー
ム、５は放熱板、４０はリード（リード端子）。
子）、３は厚膜基板（電子回路）、４はリードフレー
ム、５は放熱板、４０はリード（リード端子）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広瀬 伸一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−122759（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−250846（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−5569（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−23549（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−278156（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−97844（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭47−410754（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 23/28 H01L 23/40
Claims (2)
- 【請求項１】回路素子を搭載する搭載部及びリード部か
らなる領域が多連に設定された状態で、断面コ字状に曲
げ加工された放熱板を、前記リード部が延出されない位
置にて前記搭載部の搭載面をその表面及び裏面から挟む
ように金型内に配置し、前記放熱板の互いに平行な二つ
の面をキャビティの互いに平行な二つの面に個別に密着
させて保持した状態で前記回路素子、搭載部及びリード
部とともに前記放熱板を一体的に樹脂封止することを特
徴とする放熱板付樹脂封止半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】前記放熱板は、前記領域に対応した多数の
領域がタイバーにより連結されてなり、前記樹脂封止
後、該タイバーを切断することで各前記樹脂封止半導体
装置に切り分けることを特徴とする請求項１記載の放熱
板付樹脂封止半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24936592A JP3284604B2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 放熱板付樹脂封止半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24936592A JP3284604B2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 放熱板付樹脂封止半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06104353A JPH06104353A (ja) | 1994-04-15 |
| JP3284604B2 true JP3284604B2 (ja) | 2002-05-20 |
Family
ID=17191945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24936592A Expired - Fee Related JP3284604B2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 放熱板付樹脂封止半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3284604B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100380107B1 (ko) * | 2001-04-30 | 2003-04-11 | 삼성전자주식회사 | 발열체를 갖는 회로 기판과 기밀 밀봉부를 갖는 멀티 칩패키지 |
| US7145254B2 (en) * | 2001-07-26 | 2006-12-05 | Denso Corporation | Transfer-molded power device and method for manufacturing transfer-molded power device |
-
1992
- 1992-09-18 JP JP24936592A patent/JP3284604B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06104353A (ja) | 1994-04-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |