JP3519229B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング電源
用のパワーデバイスなどの用途に用いる半導体装置とし
て、リードフレームに２素子のパワー半導体素子を搭載
し、その周域を樹脂封止して組立てたデュアル素子のＳ
ＯＰ（Small Outline Package)モールド型半導体装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】まず、頭記した半導体装置として、パワ
ー半導体素子にＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトラ
ンジスタ）を用いたデュアル素子ＳＯＰモールド型半導
体装置の従来における組立構造を図２に示す。図におい
て、１はリードフレーム、２はリードフレーム１に搭載
したパワー半導体素子、３は内部配線用のボンディング
ワイヤ、４は樹脂パッケージである。ここで、リードフ
レーム１には、僅かな裁断間隙を隔てて左右に並ぶ一対
のダイパッド１ａと、左右に並ぶダイパッド１ａを挟ん
でその両側に配列した外部リード１ｂ（コレクタ端
子），１ｃ（エミッタ端子），１ｄ（ゲート端子）が形
成されている。なお、周知のように、リードフレームは
図示されていないタイバー，ガイドレールと組み合わせ
て前記したパターンをプレス加工により帯状の金属製リ
ボンに打ち抜いて形成される。
【０００３】そして、半導体装置を組立てるには、まず
リードフレーム１に形成した左右のダイパッド１ａの上
にコレクタ電極面を重ね合わせてパワー半導体素子２の
チップを１個ずつ振り分けて半田マウントし、続いてダ
イパッド１ａとコレクタ端子の外部リード１ｂとの間，
およびパワー半導体素子２とエミッタ端子の外部リード
１ｃ，ゲート端子の外部リード１ｄとの間にワイヤ３を
ボンディングし、さらにトランスファモールド法により
樹脂パッケージ４を成形した後、リードフレームをタイ
バーカットして製品が完成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した従
来のパワー半導体装置では、ＩＣパッケージ用のリード
フレームと同様なリードフレームを採用しており、その
リードフレームは全面域が平坦面で、かつダイパッドと
各外部リードとの間が切り離されており、パワー素子の
チップ搭載したダイパッドとコレクタ外部リードとの間
をボンディングワイヤ接続している。そのために、組立
性，および放熱性の面で次記のような問題点がある。
【０００５】１）図３で示すように、左右のダイパッド
１ａに振り分けてパワー半導体素子２のチップを半田マ
ウントする際に、溶融半田がダイパッドの面上を流動し
て左右広がり、このために半田がダイパッド１ａの側縁
からはみ出して、左右に並ぶダイパッド１ａの間が半田
５でブリッジしてしまう欠陥が生じ易い。そこで、従来
ではチップを半田マウントする際に、半田量を少な目に
調整してダイパッド相互間での半田ブリッジの発生を防
ぐようにしているが、半田量を減らすとダイパッド／チ
ップ間の接合強度が弱くなり、ヒートサイクルなどで熱
応力が繰り返し加わると、チップの半田接合面が剥離す
るなどして製品の信頼性が低下する。
【０００６】２）パワー半導体装置では、パワーチップ
の発生熱を効率よく放熱する必要があるが、従来のリー
ドフレーム１では、ダイパッド１ａと各外部リード１ｂ
との間が切り離されていて、両者間がボンディングワイ
ヤ３で相互接続されているだけであり、かつダイパッド
１ａの周域は樹脂パッケージ４で封止されているため
に、外部リード１ｂを通じての外部への放熱が殆ど期待
できない。
【０００７】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、リードフレームを用いて組立てた頭記したデュ
アル素子のＳＯＰモールド型半導体装置を実施対象に、
前記課題を解決して組立性，および放熱性の改善を図っ
た半導体装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、リードフレームに２素子のパワー
半導体素子を搭載して組立てた樹脂封止型の半導体装置
で、左右に並べてリードフレームに形成した一対のダイ
パッドにそれぞれパワー半導体素子のチップを半田マウ
ントしたものにおいて、次記のように構成するものとす
る。
【０００９】１）左右に並ぶ一対のダイパッドについ
て、各ダイパッドの対向側縁に沿ってチップマウント側
に向けて起立し、前記半田の側方への広がりを阻止する
側壁部を形成するものとする。また、その側壁部を、リ
ードフレームをプレス加工で打ち抜き形成する際に同時
形成する。上記構成のリードフレームを採用することに
より、リードフレームのダイパッドにチップを半田マウ
ントする際に、ダイパッドごとにその側縁に起立形成し
た側壁部が溶融半田の広がりを阻止する仕切り壁の役目
を果たし、半田量を少な目に調整する必要なしに、ダイ
パッド相互間で半田ブリッジが生じるのを確実に防止す
ることができる。
【００１０】２）左右に並ぶ各ダイパッドごとにダイパ
ッドとその外部リードを一体に連結してリードフレーム
に形成する。この構成により、ダイパッド，およびダイ
パッドに連ねて樹脂パッケージから外方に引出した外部
リードを伝熱経路として、パワー半導体素子の発生熱を
外部へ効率よく放熱させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１(a),
(b) に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図２に
対応する同一部材には同じ符号が付してある。すなわ
ち、図１の実施例では、リードフレーム１のダイパッド
１ａとその外部リード１ｂ（パワー半導体素子２がＩＧ
ＢＴである場合にはコレクタ端子の外部リード、ＭＯＳ
ＦＥＴである場合にはドレイン端子の外部リード）とが
一体に連結されており、かつ各ダイパッド１ａごとに、
互いに向かい合う側縁に沿ってチップマウント側に向け
て立ち上がる側壁部１ａ-1が形成されている。この側壁
部１ａ-1は、金属リボンからリードフレーム１を打ち抜
くプレス加工の際に、同時にプレス金型による剪断，押
し曲げ加工でダイパッド１ａの対向側縁に沿って形成す
るものとする。なお、側壁部１ａ-1の起立角度は、プレ
ス金型の打ち抜き角度に合わせて直角，ないし直角に近
い鋭角に形成される。
【００１２】かかる構成のリードフレーム１を採用する
ことにより、リードフレーム１のダイパッド１ａにパワ
ー半導体素子２のチップを半田マウントする際に、半田
５が前記した側壁部１ａ-1で側方への広がりが阻止され
る。これにより、図３で述べたようなダイパッド相互間
の半田ブリッジの発生が確実に防げる。また、半導体装
置の通電に伴う半導体チップの発生熱はダイパッド１
ａ，およびダイパッド１ａと一体に連なった外部リード
１ｂを伝熱して効率よく外部に熱放散される。
【００１３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の構成によれ
ば、リードフレームにおける左右一対のダイパッドに対
して、その対向側縁に側壁部を起立形成したことによ
り、各ダイパッドにパワー半導体素子のチップを半田マ
ウントする際に不要な溶融半田の側方への広がりを阻止
して、ダイパッド間に半田ブリッジが生じるのを確実に
防ぐことができる。
【００１４】また、各ダイパッドごとに、ダイパッドと
該ダイパッドに接続する外部リードを一体に連結したリ
ードフレームを用いることにより、ダイパッドと外部リ
ードを切り離した従来構造と比べてチップ素子の発生熱
に対する放熱性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるデュアル素子のＳＯＰモ
ールド型半導体装置の組立構成図であり、(a) は平面
図、(b) は(a) の矢視Ｘ−Ｘ断面図
【図２】デュアル素子のＳＯＰモールド型半導体装置を
対象とした従来構成の平面図
【図３】図２の構成でリードフレームのダイパッド上に
チップを半田マウントした際に生じる半田ブリッジの発
生状況を表した図
【符号の説明】
１ リードフレーム １ａ ダイパッド １ａ-1 側壁部 １ｂ〜１ｄ 外部リード ２ パワー半導体素子 ４ 樹脂パッケージ ５ 半田
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−266459（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−299576（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−283582（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−23541（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−297307（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−38063（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 23/48 - 23/50,21/52

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】リードフレームに２素子のパワー半導体素
    子を搭載して組立てた樹脂封止型の半導体装置であり、
    左右に並べてリードフレームに形成した一対のダイパッ
    ドに振り分けてパワー半導体素子のチップを半田マウン
    トしたものにおいて、前記ダイパッドの対向側縁に沿っ
    てチップマウント側に向けて起立し、前記半田の広がり
    を阻止する側壁部を形成したことを特徴とする半導体装
    置。
  2. 【請求項２】請求項１記載の半導体装置において、ダイ
    パッドの側壁部を、リードフレームをプレス加工で打ち
    抜き形成する際に同時形成したことを特徴とする半導体
    装置。
  3. 【請求項３】請求項１記載の半導体装置において、各ダ
    イパッドごとにダイパッドとその外部リードを一体に連
    結してリードフレームに形成したことを特徴とする半導
    体装置。
JP00110497A 1997-01-08 1997-01-08 半導体装置 Expired - Lifetime JP3519229B2 (ja)

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