JP3434752B2 - 樹脂封止型半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置およびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂封止型半導体
装置およびその製造方法に関し、特にパッケージ内にヒ
ートスプレッダが埋設されている樹脂封止型半導体装置
とその製造方法に関するものである。
装置およびその製造方法に関し、特にパッケージ内にヒ
ートスプレッダが埋設されている樹脂封止型半導体装置
とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子はその動作時に発熱する。そ
の熱による半導体装置の特性劣化を防止するためパッケ
ージの放熱を高める工夫が重ねられてきた。半導体素子
の動作時に発生する熱をパッケージ全体に拡がるように
して効果的に熱を空気中に放散させるために高熱伝導性
材料にて形成された金属放熱板（ヒートスプレッダ）を
リードフレームに貼り付ける手法は広く採用されてい
る。そして、この手法を用いる際に、コストダウンと適
用品種の拡大を図るために、ヒートスプレッダを直接樹
脂封止用金型のキャビティ部に落とし込み、半導体素子
が搭載されたリードフレームを金型に載置した後、樹脂
封止を行う手法も行われている。この手法で用いられる
金属放熱板はドロップインヒートスプレッダと呼ばれ
る。
の熱による半導体装置の特性劣化を防止するためパッケ
ージの放熱を高める工夫が重ねられてきた。半導体素子
の動作時に発生する熱をパッケージ全体に拡がるように
して効果的に熱を空気中に放散させるために高熱伝導性
材料にて形成された金属放熱板（ヒートスプレッダ）を
リードフレームに貼り付ける手法は広く採用されてい
る。そして、この手法を用いる際に、コストダウンと適
用品種の拡大を図るために、ヒートスプレッダを直接樹
脂封止用金型のキャビティ部に落とし込み、半導体素子
が搭載されたリードフレームを金型に載置した後、樹脂
封止を行う手法も行われている。この手法で用いられる
金属放熱板はドロップインヒートスプレッダと呼ばれ
る。
【０００３】図７（ａ）は従来のドロップインヒートス
プレッダの構造を示す斜視図と断面図であり、図７
（ｂ）はドロップインヒートスプレッダを有する樹脂封
止型半導体装置の断面図である。ドロップインヒートス
プレッダ１は、図７（ａ）に示すように、放熱板部１ａ
の周囲に足部１ｄを有している。また、放熱板部にスリ
ット１ｂと突起部１ｃが設けられている。そして、樹脂
封止型半導体装置は、図７（ｂ）に示すように、封止樹
脂１０内に、半導体素子２と、半導体素子２が搭載され
たアイランド６と、インナーリード３と、半導体素子と
インナーリードとを電気的に接続するワイヤー５と、ア
イランドと突起部１ｃで接するヒートスプレッダ１とを
有し、封止樹脂１０の外部にインナーリード３から延び
るアウターリード４を有している。スリット１ｂは、樹
脂封止型半導体装置の製造工程で封止樹脂を流し込む
際、スリット内を樹脂が流通可能なことによりヒートス
プレッダの位置ずれを防止する機能を有する。また、突
起部１ｃとアイランド６を接触させることにより放熱性
を高めている。なお、突起部を有しないヒートスプレッ
ダもある。そして、ヒートスプレッダの足部１ｄの高さ
は、樹脂封止用金型のキャビテイ部（図示せず）の深さ
より少し小さく形成されている。
プレッダの構造を示す斜視図と断面図であり、図７
（ｂ）はドロップインヒートスプレッダを有する樹脂封
止型半導体装置の断面図である。ドロップインヒートス
プレッダ１は、図７（ａ）に示すように、放熱板部１ａ
の周囲に足部１ｄを有している。また、放熱板部にスリ
ット１ｂと突起部１ｃが設けられている。そして、樹脂
封止型半導体装置は、図７（ｂ）に示すように、封止樹
脂１０内に、半導体素子２と、半導体素子２が搭載され
たアイランド６と、インナーリード３と、半導体素子と
インナーリードとを電気的に接続するワイヤー５と、ア
イランドと突起部１ｃで接するヒートスプレッダ１とを
有し、封止樹脂１０の外部にインナーリード３から延び
るアウターリード４を有している。スリット１ｂは、樹
脂封止型半導体装置の製造工程で封止樹脂を流し込む
際、スリット内を樹脂が流通可能なことによりヒートス
プレッダの位置ずれを防止する機能を有する。また、突
起部１ｃとアイランド６を接触させることにより放熱性
を高めている。なお、突起部を有しないヒートスプレッ
ダもある。そして、ヒートスプレッダの足部１ｄの高さ
は、樹脂封止用金型のキャビテイ部（図示せず）の深さ
より少し小さく形成されている。
【０００４】図８（ａ）、（ｂ）は、従来の樹脂封止型
半導体装置の製造方法を説明する為の図であり、以下図
面を参照して製造方法を説明する。半導体装置の封止工
程において、まず、図８（ａ）に示すように、ヒートス
プレッダ１を樹脂封止用下金型１１のキャビティ部１１
ａに落とし込んでキャビティ内に配置する。次に、半導
体素子が搭載されたリードフレーム１３を樹脂封止用下
金型上に載置する。そして、樹脂封止用上金型１２を図
８（ｂ）に記した太い矢印の方向に移動させ、上下の樹
脂封止用金型を型締めする。型締めが完了したら樹脂を
プランジャー（図示せず）にてキャビティ内部に流し込
み、樹脂封止を行う。封止樹脂硬化後にリードフレーム
の切断・成形を行えば図７（ｂ）に記した樹脂封止型半
導体装置が完成する。
半導体装置の製造方法を説明する為の図であり、以下図
面を参照して製造方法を説明する。半導体装置の封止工
程において、まず、図８（ａ）に示すように、ヒートス
プレッダ１を樹脂封止用下金型１１のキャビティ部１１
ａに落とし込んでキャビティ内に配置する。次に、半導
体素子が搭載されたリードフレーム１３を樹脂封止用下
金型上に載置する。そして、樹脂封止用上金型１２を図
８（ｂ）に記した太い矢印の方向に移動させ、上下の樹
脂封止用金型を型締めする。型締めが完了したら樹脂を
プランジャー（図示せず）にてキャビティ内部に流し込
み、樹脂封止を行う。封止樹脂硬化後にリードフレーム
の切断・成形を行えば図７（ｂ）に記した樹脂封止型半
導体装置が完成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図９は、従来のヒート
スプレッダが樹脂流入中に樹脂の流動で移動してリード
フレームとショート不良を起こすことがあることを説明
する図である。従来のヒートスプレッダとリードフレー
ムを用いて、樹脂封止を行う方法では、樹脂流入中に樹
脂の流動でヒートスプレッダが上方へ押し上げられ、ヒ
ートスプレッダとインナーリードが接触し、ショートを
引き起こすことがある。それは、ヒートスプレッダ１の
足部の高さと、ヒートスプレッダ上面からアイランドま
での距離を比べると、ヒートスプレッダ足部の高さの方
が大きく、封止樹脂１０を流入した場合に樹脂は流路の
広いヒートスプレッダ下部へ多く流れ込むため、ヒート
スプレッダがスリットを有しているにもかかわらず上方
へ押し上げられてしまうからである。半導体素子２を搭
載するアイランド６が大きい場合、ヒートスプレッダに
対する下方への抑止力が強いためショート不良を起こし
にくいが、半導体素子とアイランドが小さくなった場
合、抑止力が弱くなりかつヒートスプレッダの突起部が
インナーリードの真下に位置する構造となるためショー
ト不良を起こしやすい。
スプレッダが樹脂流入中に樹脂の流動で移動してリード
フレームとショート不良を起こすことがあることを説明
する図である。従来のヒートスプレッダとリードフレー
ムを用いて、樹脂封止を行う方法では、樹脂流入中に樹
脂の流動でヒートスプレッダが上方へ押し上げられ、ヒ
ートスプレッダとインナーリードが接触し、ショートを
引き起こすことがある。それは、ヒートスプレッダ１の
足部の高さと、ヒートスプレッダ上面からアイランドま
での距離を比べると、ヒートスプレッダ足部の高さの方
が大きく、封止樹脂１０を流入した場合に樹脂は流路の
広いヒートスプレッダ下部へ多く流れ込むため、ヒート
スプレッダがスリットを有しているにもかかわらず上方
へ押し上げられてしまうからである。半導体素子２を搭
載するアイランド６が大きい場合、ヒートスプレッダに
対する下方への抑止力が強いためショート不良を起こし
にくいが、半導体素子とアイランドが小さくなった場
合、抑止力が弱くなりかつヒートスプレッダの突起部が
インナーリードの真下に位置する構造となるためショー
ト不良を起こしやすい。
【０００６】また、樹脂封入によりヒートスプレッダと
インナーリードが接触しない場合でも、樹脂流入中に上
方に押し上げられヒートスプレッダが傾いて取り付けら
れることになれば放熱効果が落ちたり放熱特性にばらつ
きが生じたりする問題が起こる。本発明の課題は、上述
した従来技術の問題点を解決することであって、その目
的は、第１に、ヒートスプレッダが樹脂流入中に上方に
押し上げられて生じるショート不良を防止することであ
り、第２に、ヒートスプレッダの移動に伴う放熱効果の
劣化を防止することである。
インナーリードが接触しない場合でも、樹脂流入中に上
方に押し上げられヒートスプレッダが傾いて取り付けら
れることになれば放熱効果が落ちたり放熱特性にばらつ
きが生じたりする問題が起こる。本発明の課題は、上述
した従来技術の問題点を解決することであって、その目
的は、第１に、ヒートスプレッダが樹脂流入中に上方に
押し上げられて生じるショート不良を防止することであ
り、第２に、ヒートスプレッダの移動に伴う放熱効果の
劣化を防止することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の樹脂封止型半導
体装置は、半導体素子と、該半導体素子が搭載されたア
イランドと、リードのインナーリード部と、前記アイラ
ンドの下面にその放熱板部が位置するように前記アイラ
ンドの下側に配置されたドロップインヒートスプレッダ
と、が樹脂内に封止された樹脂封止型半導体装置におい
て、前記アイランドのコーナーから封止樹脂のコーナー
部へ延在して設けられた吊りピンの折り曲げ部が、前記
封止樹脂のコーナー部近傍に設けられ、これにより前記
吊りピンの大部分および前記アイランドが前記リードの
インナーリード部より下側に位置し、前記ドロップイン
ヒートスプレッダが前記アイランド及び前記吊りピンの
下側に位置してい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、上記のように封止されたもの
であって、前記ドロップインヒートスプレッダが足部の
先端に熱硬化性の接着剤を塗布されていることを特徴と
する。また、本発明の樹脂封止型半導体装置は、上記の
ように封止されたものであって、前記ドロップインヒー
トスプレッダの放熱板部には隆起部が設けられ、アイラ
ンド直下の部分がインナーリード直下の部分より高くな
されていることを特徴とする。
体装置は、半導体素子と、該半導体素子が搭載されたア
イランドと、リードのインナーリード部と、前記アイラ
ンドの下面にその放熱板部が位置するように前記アイラ
ンドの下側に配置されたドロップインヒートスプレッダ
と、が樹脂内に封止された樹脂封止型半導体装置におい
て、前記アイランドのコーナーから封止樹脂のコーナー
部へ延在して設けられた吊りピンの折り曲げ部が、前記
封止樹脂のコーナー部近傍に設けられ、これにより前記
吊りピンの大部分および前記アイランドが前記リードの
インナーリード部より下側に位置し、前記ドロップイン
ヒートスプレッダが前記アイランド及び前記吊りピンの
下側に位置してい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、上記のように封止されたもの
であって、前記ドロップインヒートスプレッダが足部の
先端に熱硬化性の接着剤を塗布されていることを特徴と
する。また、本発明の樹脂封止型半導体装置は、上記の
ように封止されたものであって、前記ドロップインヒー
トスプレッダの放熱板部には隆起部が設けられ、アイラ
ンド直下の部分がインナーリード直下の部分より高くな
されていることを特徴とする。
【０００８】また、本発明の樹脂封止型半導体装置の製
造方法は、 （１） 樹脂封止用下金型のキャビティ内に、ドロップ
インヒートスプレッダを落とし込む工程と、 （２） 半導体素子が搭載されたリードフレームを前記
樹脂封止用下金型上に載置する工程と、 （３） 上下の樹脂封止用金型を合わせ型締めし、樹脂
封止を行う工程と、を有し、前記ドロップインヒートス
プレッダの足部の先端に熱硬化性の接着剤が塗布されて
いることを特徴とする。また、本発明の樹脂封止型半導
体装置の製造方法は、 （１’） 樹脂封止用下金型のキャビティ内に、ドロッ
プインヒートスプレッダを落とし込む工程と、 （２’） 半導体素子が搭載されたリードフレームを前
記樹脂封止用下金型上に載置する工程と、 （３’） 上下の樹脂封止用金型を合わせ型締めし、樹
脂封止を行う工程と、を有し、前記リードフレームが、
アイランドを吊る吊りピンの曲げ加工部が封止樹脂外周
部近くに設けられたものであることを特徴とする。
造方法は、 （１） 樹脂封止用下金型のキャビティ内に、ドロップ
インヒートスプレッダを落とし込む工程と、 （２） 半導体素子が搭載されたリードフレームを前記
樹脂封止用下金型上に載置する工程と、 （３） 上下の樹脂封止用金型を合わせ型締めし、樹脂
封止を行う工程と、を有し、前記ドロップインヒートス
プレッダの足部の先端に熱硬化性の接着剤が塗布されて
いることを特徴とする。また、本発明の樹脂封止型半導
体装置の製造方法は、 （１’） 樹脂封止用下金型のキャビティ内に、ドロッ
プインヒートスプレッダを落とし込む工程と、 （２’） 半導体素子が搭載されたリードフレームを前
記樹脂封止用下金型上に載置する工程と、 （３’） 上下の樹脂封止用金型を合わせ型締めし、樹
脂封止を行う工程と、を有し、前記リードフレームが、
アイランドを吊る吊りピンの曲げ加工部が封止樹脂外周
部近くに設けられたものであることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態と参考
例について図面を参照して説明する。図１は、本発明の
第1の参考例の樹脂封止型半導体装置にて用いられるド
ロップインヒートスプレッダの斜視図である。図１に示
すように、本発明の第1の参考例におけるドロップイン
ヒートスプレッダ１は、放熱板部１ａ上面の周辺部に耐
熱性テープ７が貼付されている。そして、放熱板部には
スリット１ｂが形成され、放熱板部周囲には足部１ｄが
設けられている。次に、本参考例のヒートスプレッダを
用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法を説明する。ま
ず、ヒートスプレッダの放熱板部の上面に耐熱性テープ
を貼付した後、該ヒートスプレッダを樹脂封止用下金型
のキャビティ内に落とし込む。次に、半導体素子が搭載
されたリードフレームを樹脂封止用下金型上に載置す
る。そして、上下の樹脂封止用金型を合わせて型締めし
た後、樹脂封止を行う。封止樹脂が硬化した後、リード
フレームを金型より取り出し、所定の処理を行って、樹
脂封止型半導体装置が完成する。本参考例のヒートスプ
レッダを用いれば、樹脂封入中にキャビテイ内部でヒー
トスプレッダが樹脂の流動に押されて上方へ移動した場
合にも、ヒートスプレッダ上面に耐熱性テープが貼り付
けられているのでインナーリードとヒートスプレッダが
直接接触することがなく、電気的なショートによる不良
の発生が防止される。
例について図面を参照して説明する。図１は、本発明の
第1の参考例の樹脂封止型半導体装置にて用いられるド
ロップインヒートスプレッダの斜視図である。図１に示
すように、本発明の第1の参考例におけるドロップイン
ヒートスプレッダ１は、放熱板部１ａ上面の周辺部に耐
熱性テープ７が貼付されている。そして、放熱板部には
スリット１ｂが形成され、放熱板部周囲には足部１ｄが
設けられている。次に、本参考例のヒートスプレッダを
用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法を説明する。ま
ず、ヒートスプレッダの放熱板部の上面に耐熱性テープ
を貼付した後、該ヒートスプレッダを樹脂封止用下金型
のキャビティ内に落とし込む。次に、半導体素子が搭載
されたリードフレームを樹脂封止用下金型上に載置す
る。そして、上下の樹脂封止用金型を合わせて型締めし
た後、樹脂封止を行う。封止樹脂が硬化した後、リード
フレームを金型より取り出し、所定の処理を行って、樹
脂封止型半導体装置が完成する。本参考例のヒートスプ
レッダを用いれば、樹脂封入中にキャビテイ内部でヒー
トスプレッダが樹脂の流動に押されて上方へ移動した場
合にも、ヒートスプレッダ上面に耐熱性テープが貼り付
けられているのでインナーリードとヒートスプレッダが
直接接触することがなく、電気的なショートによる不良
の発生が防止される。
【００１０】図２（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の参
考例の樹脂封止型半導体装置に用いられるリードフレー
ムを説明する平面図と該リードフレームを組み込んだパ
ッケージの断面図である。なお、図２（ａ）は、パッケ
ージより封止樹脂を除去して示した図であって図中一点
鎖線は、パッケージの輪郭線を示す。図２に示すよう
に、第２の参考例の樹脂封止型半導体装置は、封止樹脂
１０内に、ヒートスプレッダ１、半導体素子２、半導体
素子２が搭載されたアイランド６、アイランドを支える
吊りピン８、半導体素子とインナーリードとを電気的に
接続するワイヤー５、インナーリード３を有し、インナ
ーリード３から延びるアウターリード４は封止樹脂から
外部へ導出されている。そして、本参考例では、インナ
ーリード３の下面に耐熱性テープ７が貼付されている。
本参考例のリードフレームでは、樹脂封止用下金型上に
載置するリードフレームのリードを固定するために、通
常はリードの上面に貼り付けられる熱硬化性のテープ
を、インナーリード下面に貼り付けたものである。
考例の樹脂封止型半導体装置に用いられるリードフレー
ムを説明する平面図と該リードフレームを組み込んだパ
ッケージの断面図である。なお、図２（ａ）は、パッケ
ージより封止樹脂を除去して示した図であって図中一点
鎖線は、パッケージの輪郭線を示す。図２に示すよう
に、第２の参考例の樹脂封止型半導体装置は、封止樹脂
１０内に、ヒートスプレッダ１、半導体素子２、半導体
素子２が搭載されたアイランド６、アイランドを支える
吊りピン８、半導体素子とインナーリードとを電気的に
接続するワイヤー５、インナーリード３を有し、インナ
ーリード３から延びるアウターリード４は封止樹脂から
外部へ導出されている。そして、本参考例では、インナ
ーリード３の下面に耐熱性テープ７が貼付されている。
本参考例のリードフレームでは、樹脂封止用下金型上に
載置するリードフレームのリードを固定するために、通
常はリードの上面に貼り付けられる熱硬化性のテープ
を、インナーリード下面に貼り付けたものである。
【００１１】第２の参考例のリードフレームを用いた樹
脂封止型半導体装置の製造方法は、上述の第1の参考例
の場合と同様である。本参考例によれば、インナーリー
ド下面に耐熱性で非導電のテープが貼り付けられている
ため、樹脂の流動に押されてヒートスプレッダが上方へ
移動した際にも、インナーリードとヒートスプレッダが
直接接触することがなく、電気的なショートによる不良
の発生を防止することができる。
脂封止型半導体装置の製造方法は、上述の第1の参考例
の場合と同様である。本参考例によれば、インナーリー
ド下面に耐熱性で非導電のテープが貼り付けられている
ため、樹脂の流動に押されてヒートスプレッダが上方へ
移動した際にも、インナーリードとヒートスプレッダが
直接接触することがなく、電気的なショートによる不良
の発生を防止することができる。
【００１２】図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実
施の形態の樹脂封止型半導体装置に用いられるリードフ
レームを説明する平面図と該リードフレームを組み込ん
だパッケージの断面図である。なお、図３（ａ）は、パ
ッケージより封止樹脂を除去して示した図であって図中
一点鎖線は、パッケージの輪郭線を示す。図３に示すよ
うに、第１の実施の形態の樹脂封止型半導体装置は、封
止樹脂１０内に、ヒートスプレッダ１、半導体素子２、
半導体素子２が搭載されたアイランド６、アイランドを
支える吊りピン８、インナーリード３、半導体素子とイ
ンナーリードを電気的に接続するワイヤー５を有し、イ
ンナーリード３から延びるアウターリード４は封止樹脂
から外部へ導出されている。そして、アイランドを支え
る吊りピンには折り曲げ部８ａが設けられている。従来
より、半導体素子をパッケージ中央部に位置させるた
め、吊りピンに折り曲げ部を設けることがあるが、通常
の折り曲げ部は、アイランドの近傍に設けられている。
第１の実施の形態の吊りピンでは、この折り曲げ部が封
止樹脂１０のコーナー部近傍（外周部近傍）に設けられ
ている。
施の形態の樹脂封止型半導体装置に用いられるリードフ
レームを説明する平面図と該リードフレームを組み込ん
だパッケージの断面図である。なお、図３（ａ）は、パ
ッケージより封止樹脂を除去して示した図であって図中
一点鎖線は、パッケージの輪郭線を示す。図３に示すよ
うに、第１の実施の形態の樹脂封止型半導体装置は、封
止樹脂１０内に、ヒートスプレッダ１、半導体素子２、
半導体素子２が搭載されたアイランド６、アイランドを
支える吊りピン８、インナーリード３、半導体素子とイ
ンナーリードを電気的に接続するワイヤー５を有し、イ
ンナーリード３から延びるアウターリード４は封止樹脂
から外部へ導出されている。そして、アイランドを支え
る吊りピンには折り曲げ部８ａが設けられている。従来
より、半導体素子をパッケージ中央部に位置させるた
め、吊りピンに折り曲げ部を設けることがあるが、通常
の折り曲げ部は、アイランドの近傍に設けられている。
第１の実施の形態の吊りピンでは、この折り曲げ部が封
止樹脂１０のコーナー部近傍（外周部近傍）に設けられ
ている。
【００１３】本実施の形態の吊りピンを有するリードフ
レームを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法は、先
の第１、第２の参考例の場合と同様である。本実施の形
態によれば、キャビテイ内部でヒートスプレッダが樹脂
の流動に押されて上方へ移動し、これによりヒートスプ
レッダが吊りピンと接触することはあってもインナーリ
ードと直接接触することがないのでショートによる不良
の発生が防止される。なお、吊りピンはアイランドと同
電位であるためヒートスプレッダがこれと接触しても問
題は起こらない。
レームを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法は、先
の第１、第２の参考例の場合と同様である。本実施の形
態によれば、キャビテイ内部でヒートスプレッダが樹脂
の流動に押されて上方へ移動し、これによりヒートスプ
レッダが吊りピンと接触することはあってもインナーリ
ードと直接接触することがないのでショートによる不良
の発生が防止される。なお、吊りピンはアイランドと同
電位であるためヒートスプレッダがこれと接触しても問
題は起こらない。
【００１４】図４は、本発明の第２の実施の形態の樹脂
封止型半導体装置にて用いられるヒートスプレッダの斜
視図である。図４に示すように、第２の実施の形態のヒ
ートスプレッダ１は、その足部１ｄの先端に熱硬化性接
着剤９が塗布されている。また、放熱板部１ａにはスリ
ット１ｂが形成されている。本実施の形態のヒートスプ
レッダを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法を以下
に記す。まず、ヒートスプレッダの足部の先端に熱硬化
性接着剤を塗布した後、該ヒートスプレッダを樹脂封止
用下金型のキャビティ内に落とし込む。次に、ヒートス
プレッダが動かない程度に熱硬化性接着剤が硬化した
後、半導体素子が搭載されたリードフレームを樹脂封止
用下金型上に載置する。そして、上下の樹脂封止用金型
を合わせて型締めし、樹脂封止を行う。
封止型半導体装置にて用いられるヒートスプレッダの斜
視図である。図４に示すように、第２の実施の形態のヒ
ートスプレッダ１は、その足部１ｄの先端に熱硬化性接
着剤９が塗布されている。また、放熱板部１ａにはスリ
ット１ｂが形成されている。本実施の形態のヒートスプ
レッダを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法を以下
に記す。まず、ヒートスプレッダの足部の先端に熱硬化
性接着剤を塗布した後、該ヒートスプレッダを樹脂封止
用下金型のキャビティ内に落とし込む。次に、ヒートス
プレッダが動かない程度に熱硬化性接着剤が硬化した
後、半導体素子が搭載されたリードフレームを樹脂封止
用下金型上に載置する。そして、上下の樹脂封止用金型
を合わせて型締めし、樹脂封止を行う。
【００１５】本実施の形態によれば、キャビティ内部に
樹脂が流動しているときに、金型キャビティ部に固定さ
れているため、ヒートスプレッダが樹脂の流動に押され
て上方へ移動することがない。すなわち、インナーリー
ドとヒートスプレッダが接触することがなく、電気的な
ショートによる不良、およびヒートスプレッダが傾いて
取り付けられることによる放熱効果の劣化が防止でき
る。本実施の形態においては、ヒートスプレッダの固定
に熱硬化性の接着剤を用いているため、封止した後に接
着剤が封止樹脂内に取り込まれ、金型のキャビティ部に
残留することはない。
樹脂が流動しているときに、金型キャビティ部に固定さ
れているため、ヒートスプレッダが樹脂の流動に押され
て上方へ移動することがない。すなわち、インナーリー
ドとヒートスプレッダが接触することがなく、電気的な
ショートによる不良、およびヒートスプレッダが傾いて
取り付けられることによる放熱効果の劣化が防止でき
る。本実施の形態においては、ヒートスプレッダの固定
に熱硬化性の接着剤を用いているため、封止した後に接
着剤が封止樹脂内に取り込まれ、金型のキャビティ部に
残留することはない。
【００１６】図５は、本発明の第３の参考例の樹脂封止
型半導体装置にて用いられるヒートスプレッダの斜視図
である。図５に示すように、本参考例のヒートスプレッ
ダ１は、その放熱板部１ａに設けられた切妻屋根形状の
突起部１ｃ上に熱硬化性接着剤９が塗布されている。そ
して、放熱板部にはスリット１ｂが形成されており、放
熱板部の周囲には足部１ｄが設けられている。図５は、
突起を有するヒートスプレッダであるが、突起を有しな
いヒートスプレッダの場合、アイランドと接する放熱板
部上に熱硬化性の接着剤を塗布すればよい。本参考例の
ヒートスプレッダを用いた樹脂封止型半導体装置の製造
方法を以下に記す。まず、ヒートスプレッダの突起部上
に熱硬化性接着剤を塗布した後、該ヒートスプレッダを
樹脂封止用下金型のキャビティ内に落とし込む。次に、
半導体素子が搭載されたリードフレームを樹脂封止用下
金型上に載置する。このとき、アイランドの下面はヒー
トスプレッダに接着される。そして、熱硬化性接着剤が
ある程度硬化してヒートスプレッダの突起部とアイラン
ドが固定された後に、上下の樹脂封止用金型を合わせ型
締めし、樹脂封止を行う。 本参考例によれば、キャビ
ティ内部に樹脂が流動しても、アイランドとヒートスプ
レッダが固定されているため、インナーリードとヒート
スプレッダが接触することがなく、電気的なショートに
よる不良の発生を防止できる。また、従来の樹脂封止型
半導体装置と較べて、樹脂の流動に押されて生じるヒー
トスプレッダの移動も小さいので、ヒートスプレッダの
取り付け位置が傾くことによる放熱効果の劣化もある程
度防止できる。
型半導体装置にて用いられるヒートスプレッダの斜視図
である。図５に示すように、本参考例のヒートスプレッ
ダ１は、その放熱板部１ａに設けられた切妻屋根形状の
突起部１ｃ上に熱硬化性接着剤９が塗布されている。そ
して、放熱板部にはスリット１ｂが形成されており、放
熱板部の周囲には足部１ｄが設けられている。図５は、
突起を有するヒートスプレッダであるが、突起を有しな
いヒートスプレッダの場合、アイランドと接する放熱板
部上に熱硬化性の接着剤を塗布すればよい。本参考例の
ヒートスプレッダを用いた樹脂封止型半導体装置の製造
方法を以下に記す。まず、ヒートスプレッダの突起部上
に熱硬化性接着剤を塗布した後、該ヒートスプレッダを
樹脂封止用下金型のキャビティ内に落とし込む。次に、
半導体素子が搭載されたリードフレームを樹脂封止用下
金型上に載置する。このとき、アイランドの下面はヒー
トスプレッダに接着される。そして、熱硬化性接着剤が
ある程度硬化してヒートスプレッダの突起部とアイラン
ドが固定された後に、上下の樹脂封止用金型を合わせ型
締めし、樹脂封止を行う。 本参考例によれば、キャビ
ティ内部に樹脂が流動しても、アイランドとヒートスプ
レッダが固定されているため、インナーリードとヒート
スプレッダが接触することがなく、電気的なショートに
よる不良の発生を防止できる。また、従来の樹脂封止型
半導体装置と較べて、樹脂の流動に押されて生じるヒー
トスプレッダの移動も小さいので、ヒートスプレッダの
取り付け位置が傾くことによる放熱効果の劣化もある程
度防止できる。
【００１７】図６は、本発明の第４の参考例の樹脂封止
型半導体装置にて用いられるヒートスプレッダの斜視図
と断面図である。図６に示すように、本参考例の樹脂封
止型半導体装置のヒートスプレッダ１の放熱板部１ａの
中央部には周辺部より高くなされた隆起部１ｅが設けら
れている。そして、隆起部１ｅにはスリット１ｂと突起
部１ｃとが設けられ、放熱板部周辺には足部１ｄが形成
されている。本参考例のヒートスプレッダは、放熱板部
１ａに折り曲げ加工を施し隆起部を形成することで、放
熱板部外周部とインナーリード間の距離を長くしてい
る。本参考例のヒートスプレッダを用いた樹脂封止型半
導体装置の製造方法は第1の参考例の場合と同様であ
る。本参考例によれば、樹脂封入中にキャビテイ内部で
ヒートスプレッダが樹脂の流動に押されて上方へ移動し
た場合にも、ヒートスプレッダの放熱板部が段差形状を
有することによりインナーリードと大きく距離を保って
いるため、インナーリードとヒートスプレッダが直接接
触することが抑制され、電気的なショートによる不良の
発生が防止される。
型半導体装置にて用いられるヒートスプレッダの斜視図
と断面図である。図６に示すように、本参考例の樹脂封
止型半導体装置のヒートスプレッダ１の放熱板部１ａの
中央部には周辺部より高くなされた隆起部１ｅが設けら
れている。そして、隆起部１ｅにはスリット１ｂと突起
部１ｃとが設けられ、放熱板部周辺には足部１ｄが形成
されている。本参考例のヒートスプレッダは、放熱板部
１ａに折り曲げ加工を施し隆起部を形成することで、放
熱板部外周部とインナーリード間の距離を長くしてい
る。本参考例のヒートスプレッダを用いた樹脂封止型半
導体装置の製造方法は第1の参考例の場合と同様であ
る。本参考例によれば、樹脂封入中にキャビテイ内部で
ヒートスプレッダが樹脂の流動に押されて上方へ移動し
た場合にも、ヒートスプレッダの放熱板部が段差形状を
有することによりインナーリードと大きく距離を保って
いるため、インナーリードとヒートスプレッダが直接接
触することが抑制され、電気的なショートによる不良の
発生が防止される。
【００１８】以上好ましい実施の形態と参考例について
説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定される
ものでなく、特許請求の範囲に記載された範囲内におい
て適宜の変更が可能なものである。例えば、第1の参考
例においては突起部のないヒートスプレッダについて説
明したが、突起部を有するヒートスプレッダに適用して
もよい。また、第２の実施の形態の樹脂封止型半導体装
置の製造方法では、足部の先端に熱硬化性の接着剤を塗
布したヒートスプレッダを樹脂封止用下金型に落とし込
んだ後、接着剤がある程度硬化してから半導体素子が搭
載されたリードフレームを樹脂封止用下金型に載置する
方法を示したが、必ずしもそうする必要はなく、落とし
込んだ直後に半導体素子が搭載されたリードフレームを
樹脂封止用下金型に載置して接着剤の硬化を待ってから
封止樹脂を流入させてもよい。また、実施の形態でのヒ
ートスプレッダの放熱板部は概略円板形状のものであっ
たが四角形状のものであってもよい。また、ヒートスプ
レッダに形成される突起部と開口（スリット）の形状は
必ずしも実施の形態に示された形状である必要はなく適
宜の形状のものを採用し得る。また、実施の形態では、
アイランドを支える吊りピンは、アイランドの４コーナ
ーに設けられていたが、３コーナーあるいは２コーナー
に設けられているものであってもよく、またコーナー部
以外に設けてもよい。
説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定される
ものでなく、特許請求の範囲に記載された範囲内におい
て適宜の変更が可能なものである。例えば、第1の参考
例においては突起部のないヒートスプレッダについて説
明したが、突起部を有するヒートスプレッダに適用して
もよい。また、第２の実施の形態の樹脂封止型半導体装
置の製造方法では、足部の先端に熱硬化性の接着剤を塗
布したヒートスプレッダを樹脂封止用下金型に落とし込
んだ後、接着剤がある程度硬化してから半導体素子が搭
載されたリードフレームを樹脂封止用下金型に載置する
方法を示したが、必ずしもそうする必要はなく、落とし
込んだ直後に半導体素子が搭載されたリードフレームを
樹脂封止用下金型に載置して接着剤の硬化を待ってから
封止樹脂を流入させてもよい。また、実施の形態でのヒ
ートスプレッダの放熱板部は概略円板形状のものであっ
たが四角形状のものであってもよい。また、ヒートスプ
レッダに形成される突起部と開口（スリット）の形状は
必ずしも実施の形態に示された形状である必要はなく適
宜の形状のものを採用し得る。また、実施の形態では、
アイランドを支える吊りピンは、アイランドの４コーナ
ーに設けられていたが、３コーナーあるいは２コーナー
に設けられているものであってもよく、またコーナー部
以外に設けてもよい。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の樹脂封止
型半導体装置とその製造方法は、 （ａ）ヒートスプレッダの足部に熱硬化性接着剤を塗付
して樹脂封止工程中にヒートスプレッダが流入樹脂によ
って移動するのを防止する、 （ｂ）リードフレームの吊りピンの高さがインナーリー
ドより低くなるようにする、ものであるので、以下の効
果を享受することができる。樹脂封止工程中にヒート
スプレッダが押し上げられる動きが抑制されるか、ある
いは押し上げられてもヒートスプレッダが直接インナー
リードと接触することがないため、ショート事故の発生
が防止される。上記（ａ）の対策を講じた場合には、
樹脂封止工程中にヒートスプレッダ自身の動きが抑制さ
れるため、ヒートスプレッダが常に所定の位置に封止さ
れることになり、位置ずれによる放熱機能の劣化と放熱
特性のばらつきを防止できる。
型半導体装置とその製造方法は、 （ａ）ヒートスプレッダの足部に熱硬化性接着剤を塗付
して樹脂封止工程中にヒートスプレッダが流入樹脂によ
って移動するのを防止する、 （ｂ）リードフレームの吊りピンの高さがインナーリー
ドより低くなるようにする、ものであるので、以下の効
果を享受することができる。樹脂封止工程中にヒート
スプレッダが押し上げられる動きが抑制されるか、ある
いは押し上げられてもヒートスプレッダが直接インナー
リードと接触することがないため、ショート事故の発生
が防止される。上記（ａ）の対策を講じた場合には、
樹脂封止工程中にヒートスプレッダ自身の動きが抑制さ
れるため、ヒートスプレッダが常に所定の位置に封止さ
れることになり、位置ずれによる放熱機能の劣化と放熱
特性のばらつきを防止できる。
【図１】本発明の第1の参考例にて用いられるヒートス
プレッダの斜視図。
プレッダの斜視図。
【図２】本発明の第２の参考例にて用いられるリードフ
レームの構造を説明するための平面図と該リードフレー
ムを組み込んで形成した半導体装置の断面図。
レームの構造を説明するための平面図と該リードフレー
ムを組み込んで形成した半導体装置の断面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態にて用いられるリー
ドフレームの構造を説明するための平面図と該リードフ
レームを組み込んで形成した半導体装置の断面図。
ドフレームの構造を説明するための平面図と該リードフ
レームを組み込んで形成した半導体装置の断面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態にて用いられるヒー
トスプレッダの斜視図。
トスプレッダの斜視図。
【図５】本発明の第３の参考例にて用いられるヒートス
プレッダの斜視図。
プレッダの斜視図。
【図６】本発明の第４の参考例にて用いられるヒートス
プレッダの斜視図と断面図。
プレッダの斜視図と断面図。
【図７】従来のヒートスプレッダの斜視図および断面図
並びに該ヒートスプレッダを用いて形成された樹脂封止
型半導体装置の断面図。
並びに該ヒートスプレッダを用いて形成された樹脂封止
型半導体装置の断面図。
【図８】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を工程
順に示した斜視図。
順に示した斜視図。
【図９】従来の樹脂封止型半導体装置の問題点を説明す
る断面図。
る断面図。
１ ドロップインヒートスプレッダ
１ａ 放熱板部
１ｂ スリット
１ｃ 突起部
１ｄ 足部
１ｅ 隆起部
２ 半導体素子
３ インナーリード
４ アウターリード
５ ワイヤー
６ アイランド
７ 耐熱性テープ
８ 吊りピン
８ａ 折り曲げ部
９ 熱硬化性接着剤
１０ 封止樹脂
１１ 樹脂封止用下金型
１１ａ キャビティ部
１２ 樹脂封止用上金型
１３ 半導体素子が搭載されたリードフレーム
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 23/50
H01L 23/29
Claims (8)
- 【請求項１】 半導体素子と、該半導体素子が搭載され
たアイランドと、リードのインナーリード部と、前記ア
イランドの下面にその放熱板部が位置するように前記ア
イランドの下側に配置されたドロップインヒートスプレ
ッダと、が樹脂内に封止された樹脂封止型半導体装置に
おいて、 前記アイランドのコーナーから封止樹脂のコーナー部へ
延在して設けられた吊りピンの折り曲げ部が、前記封止
樹脂のコーナー部近傍に設けられ、これにより前記吊り
ピンの大部分および前記アイランドが前記リードのイン
ナーリード部より下側に位置し、前記ドロップインヒー
トスプレッダが前記アイランド及び前記吊りピンの下側
に位置していることを特徴とする樹脂封止型半導体装
置。 - 【請求項２】 半導体素子と、該半導体素子が搭載され
たアイランドと、リードのインナーリード部と、前記ア
イランドの下面にその放熱板部が位置するように前記ア
イランドの下側に配置されたドロップインヒートスプレ
ッダと、が樹脂内に封止された樹脂封止型半導体装置に
おいて、前記ドロップインヒートスプレッダ が下側に延びる足部
を有しておりその足部の先端に熱硬化性の接着剤が塗布
されていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。 - 【請求項３】 前記ドロップインヒートスプレッダの前
記放熱板部には、複数の開口が設けられていることを特
徴とする請求項１又は２に記載の樹脂封止型半導体装
置。 - 【請求項４】 前記開口がスリット状に形成されている
ことを特徴とする請求項３記載の樹脂封止型半導体装
置。 - 【請求項５】 前記ドロップインヒートスプレッダの前
記放熱板部には、複数の突起部が設けられていることを
特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の樹脂封
止型半導体装置。 - 【請求項６】 前記突起部が切妻屋根形状に形成されて
いることを特徴とする請求項５記載の樹脂封止型半導体
装置。 - 【請求項７】 （１）樹脂封止用下金型のキャビティ内
に、請求項２に記載のドロップインヒートスプレッダを
落とし込む工程と、 （２）半導体素子が搭載されたリードフレームを前記樹
脂封止用下金型上に載置する工程と、 （３）上下の樹脂封止用金型を合わせ型締めし、樹脂封
止を行う工程と、を有する樹脂封止型半導体装置の製造
方法。 - 【請求項８】 （１’）樹脂封止用下金型のキャビティ
内に、ドロップインヒートスプレッダを落とし込む工程
と、 （２’）半導体素子が搭載された請求項１に記載された
特徴を有するリードフレームを前記樹脂封止用下金型上
に載置する工程と、 （３’）上下の樹脂封止用金型を合わせ型締めし、樹脂
封止を行う工程と、を有する樹脂封止型半導体装置の製
造方法。
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