JP4063599B2

JP4063599B2 - Manufacturing method of semiconductor device

Info

Publication number: JP4063599B2
Application number: JP2002176815A
Authority: JP
Inventors: 英美村山; 利和山口; 和哉黒沢
Original assignee: 日本インター株式会社
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2022-06-18
Also published as: JP2004022861A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
２つのダイオードをカソード・コンモン・ベース（ｃａｔｈｏｄｅｃｏｍｍｏｎｂａｓｅ）として樹脂封止したタイプの半導体素子がある。例えば、図４及び図５にＴＯ―２２０型（ＴＯ−２６２，ＴＯ−２６３ＡＢ）と呼ばれるこの種のタイプの半導体素子を示す。この２つの半導体素子１Ａ，１Ｂの異なる点は、樹脂封止部２から外部に突出した３本のリード端子３ａ，３ｂ，３ｃ，１３ａ，１３ｂ，１３ｃの形状のみである。
【０００３】
すなわち、図４に示した形状の半導体素子１Ａ（ＴＯ−２６２）は、一般にプリント基板上への搭載用として使用され、図５に示した形状の半導体素子１Ｂ（ＴＯ−２６３ＡＢ）は、平面搭載に便利なようにリード端子１３ｂを除いて、リード端子１３ａ，１３ｃに所定のフォーミングを施したタイプのものである。したがって、リード端子１３ａ，１３ｂ，１３ｃを分離カット及びフォーミングする以前の工程は全て共通化することが可能であり、また、現実にコスト削減等の見地からそのようにしている。
【０００４】
さて、上記のような半導体素子１Ａ，１Ｂを形成するためのリードフレーム上に、周知のダイ・ボンダ（Ｄｉｅ−Ｂｏｎｄｅｒ）で半導体チップを載置し、同じく周知のワイヤ・ボンダ（Ｗｉｒｅ−Ｂｏｎｄｅｒ）を用いるか、あるいは内部リードを用いて、該半導体チップの裏面側の電極面は、リードフレームの放熱板上に、また、該半導体チップの表面側の電極面は、リードフレームのリード端子上に、十分な電気伝導性と長期使用にも耐える接続強度を以って接続される。
【０００５】
続いて、ダイ・ボンド及びワイヤ・ボンド工程を経たチップ搭載済みのリードフレームがトラスファ・モールド樹脂金型内に送られ、周知の方法により、半導体チップ及びリード端子の一部がモールド樹脂内に封止される。図６は、モールド樹脂成形済みのリードフレームである。図中、４は１０〜２０連とした半導体素子用リードフレーム全体を示し、５は樹脂封止部２の一端から露出した放熱板である。また、樹脂封止部２の他端からはリード端子３ａ，３ｂ，３ｃの部分が露出し、中間部タイバ６に接続されている。さらに、下方に連続して設けた下部タイバ６ａの中間部タイバ６の長手方向端部には同一ピッチの位置決め用透孔７が形成されている。
【０００６】
上記のような半導体素子用リードフレーム４を処理する次の工程は、タイバ・カット工程である。なお、半導体素子用リードフレーム４の中間部タイバ６が果たす役割は、周知のようにワイヤ・ボンド工程→ダイ・ボンド工程→樹脂封止工程の各工程において、各々の放熱板５に半導体チップを図６中の位置決め用透孔７を利用して精度良く搭載し、ワイヤ・ボンドあるいはリード付けし、また、モールド樹脂金型内での放熱板５とリード端子３ａ，３ｂ，３ｃの位置を正確に保持することである。さらに、単品製品となる各々の半導体素子片の相互の位置を確実に維持することでもある。
【０００７】
すなわち、中間部タイバ６が存在する間の工程は、各々の半導体素子片の放熱板５及びリード端子３ａ，３ｂ，３ｃがしっかりと該中間部タイバ６によって相互に連結されているので、上記の樹脂封止工程に到る間には、各々の半導体素子片の放熱板５及びリード端子３ａ，３ｂ，３ｃの各部分に曲がりや相互の相対位置関係に狂いが生じることがない。特に、放熱板５の上端に上部タイバが形成されないタイプのリードフレームでは、中間部タイバ６の果たす役割は大きい。
【０００８】
しかしながら、タイバ・カット工程を経た後は、様相が一変することとなる。
以下に、この間の事情を、図を参照して説明する。
図７（ａ）中の左側に示したタイバ・カット前の半導体素子１Ａは、図４に対応したプリント基板搭載型（ＴＯ−２６２）のもので、長いリード端子３ａ，３ｂ，３ｃを有する。また、図７（ａ）中の右側に示した半導体素子１Ｂは、図５に対応した平面搭載型（ＴＯ−２６３ＡＢ）のもので、短いリード端子１３ａ，１３ｂ，１３ｃを有する。
そして、個々の半導体素子１Ａ，１Ｂに分離するタイバ・カット方法は、中間部タイバ６のハッチングを施した部分を切断・除去することである。
【０００９】
したがって、タイバ・カット後の半導体素子１Ｂの外形品は、図８に示すような形状となって以後の工程に進められることになる。すなわち、タイバ・カットされた半導体素子用リードフレーム４は、図８のように下部タイバ６ａのみを残した形状となり、この下部タイバ６ａと、分離カットする前の中央のリード端子１３ｂとが、相対的に細くて長い板材で接続された不安定な形状となっている。
【００１０】
図中のリード端子のうち、左側のリード端子１３ａと右側のリード端子１３ｃは、フォーミング金型中で、図５中に示すように、クランク状にフォーミングされる必要がある。しかしながら、中央のリード端子１３ｂは何等フォーミングされることなく、この相対的に細くて長いリード端子１３ｂのみで各半導体素子片を下部タイバ６ａに連結・支持させた状態で次の半田ディプ工程に送ることになる。そして、この中央のリード端子１３ｂの根本の部分Ｒが極めて曲がり易いため、搬送中変形すると、左右のリード端子１３ａ，１３ｃがフォーミング金型中の正規の位置に入らないという問題が生じてくる。
【００１１】
続いて、半田ディプ工程に移る。半田ディプ中には上記のリード端子１３ｂが変形した結果、隣接する半導体素子片同士が接近すると、放熱板５の上部にも半田がディプされるので、図８の符号Ｓで示すように隣の放熱板５同士が半田で繋がってしまう不都合が発生する。このようになってしまうと、最早、次の中央のリード端子１３ｂをカットラインＬで切断する分離カット工程には送れなくなってしまう。
【００１２】
さらに続いて、各々の半導体素子片を分離カットする工程がある。
上記の工程では図示の分離カットラインＬが、金型内に精度良く位置決めされている必要がある。それにも拘らず、リード端子１３ｂの下部タイバ６ａとの連結部分である根本の部分Ｒが僅かでも曲がっていたり、あるいはリード端子１３ｂの途中の部分が曲がっていたりすると、結果的に分離カットラインＬが金型内の正規の位置に固定されなくなるので、左右のリード端子１３ａ，１３ｃをもカットしてしまう場合がある。あるいは金型バイトが触れてしまったり、中央のリード端子１３ｂが正規の寸法に収まらなかったり、また、最悪の場合には上部放熱板５の繋がり現象を呈し、分離カット工程そのものが不可能となる。
【００１３】
図５に示した半導体素子１Ｂのタイプ（ＴＯ−２６３ＡＢ）では、上記のような不都合がある一方で、図４に示した半導体素子１Ａのタイプ（ＴＯ−２６２）では、そのような不都合が殆ど発生することがない。
その理由は、図７（ａ）に示したように各半導体素子片がリード端子３ａ，３ｂ，３ｃの３本の板材をもって、下部タイバ６ａに、タイバ・カット後も連結されているためである。
すなわち、３本のリード端子３ａ，３ｂ，３ｃが下部タイバ６ａに連結されている場合には、外部から予期せぬ応力が加わったとしてもそれらのリード端子が応力を分散して支え合う枠組み構造として作用するからである。
【００１４】
以上述べたように、従来の共通型のリードフレームを用いて半導体素子１Ａタイプ及び半導体素子１Ｂタイプの両タイプ（ＴＯ−２６２，ＴＯ−２６３ＡＢ）の製品を製造しようとすると、タイバ・カット以後、特に、半導体素子１Ｂタイプ（ＴＯ−２６３ＡＢ）製品の製造工程に種々の問題が生じることが明らかとなった。
その原因を考察すると、前述したように中央のリード端子１３ｂの１本のみが下部タイバ６ａと連結されているために、その下部タイバ６ａの根本部分Ｒ付近で極めて曲がり易いことにある。それに加えて中央のリード端子１３ｂの下部タイバ６ａまでの長さが相対的に長すぎることにも原因がある。
【００１５】
他方、上記のことから半導体素子１Ａタイプと半導体素子１Ｂタイプとを別個のリードフレームを使用して、スタート時から別ラインで組み立てるということも考えられるが、その場合には投資効果の点で負担が大き過ぎる。また、中央のリード端子１３ｂのみを太く、かつ、厚くして曲がり難いようにすることも解決策の１つではあるが、これもダイ・ボンド及びワイヤ・ボンド工程、あるいは樹脂モールド金型の寸法変化を伴うことや、製品の外形表示の変更、材料費の高騰などを招来させることから得策とは言えない。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の共用リードフレームを使用して半導体素子１Ａタイプと半導体素子１Ｂタイプを製作するには、以下のような解決すべき課題があった。
（１）半導体素子１Ａタイプと半導体素子１Ｂタイプを共用リードフレームを使用して製作する場合、半導体素子１Ａタイプを製作する際には問題が生じないが、半導体素子１Ｂタイプを製作する際には、中央のリード端子１３ｂの１本で下部タイバ６ａに連結されることとなるために、連結部である根本部分Ｒが曲がり易い。
（２）上記根本部分の曲がりにより分離カット金型の正規の位置への正確な固定に支障を来たし、そのための切断寸法不良、ディプ工程での隣接放熱板５同士の半田連結、最終分離カット工程の実施不能化等の不都合を招来させるおそれがある。
【００１７】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、新たな投資を伴うことなく、また、製品外形形状、寸法の変更、材料費の高騰を生じさせることなく、樹脂封止部から突出した中央のリード端子に曲がりを生じさせることない半導体素子の製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、半導体素子用リードフレームに形成された３本のリード端子のうち、中央に配置されたリード端子から延在する放熱板上に半導体チップを搭載・固着し、前記中央に配置されたリード端子の左右に配置されたリード端子に前記半導体チップの電極面から所定の配線を施す工程と、
前記放熱板の一部が外部に露出し、かつ、前記３本のリード端子の一部が外部に露出するように、前記放熱板と前記半導体チップと前記３本のリード端子とを樹脂封止する工程と、
前記中央に配置されたリード端子のみが所定のタイバ帯幅を有する中間部タイバを介して下部タイバに連結されるように、前記樹脂封止する工程を経た前記半導体素子用リードフレームを分離カットする第１のタイバ・カット工程と、
前記第１のタイバ・カット工程を経た前記半導体素子用リードフレームの前記左右に配置されたリード端子に所定のフォーミングを施すフォーミング工程と、
前記フォーミング工程を経た前記半導体素子用リードフレームを半田バスに送り半田ディプを実施する半田ディプ工程と、
前記半田ディプ工程を経た前記半導体素子用リードフレームから各半導体素子片を分離カットして個々の半導体素子とする第２のタイバ・カット工程と、
を含むことを特徴とする半導体素子の製造方法が提供される。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、前記第１のタイバ・カット工程において、前記中間部タイバのみを残存させ、下部タイバの連結部を含めて前記下部タイバを分離カットすることを特徴とする請求項１に記載の半導体素子の製造方法が提供される。
【００２２】
請求項１に記載の半導体素子の製造方法では、中央に配置されたリード端子のみが所定のタイバ帯幅を有する中間部タイバを介して下部タイバに連結されるように、樹脂封止工程を経た半導体素子用リードフレームを分離カットする第１のタイバ・カット工程が備えられている。このため、その第１のタイバ・カット工程を経て分離カットされた後の半導体素子用リードフレームは、相対的に距離の短い板材で中央に配置されたリード端子と中間部タイバとが連結されることになる。これにより連結部に外部応力が加わっても中央のリード端子は曲がり難くなり、分離カット金型への正規の位置への正確な固定ができ、設計通りの寸法切断ができ、半田ディプ工程での隣接放熱板同士の半田連結、最終分離カット工程の実施不能化等の不都合を招来させるおそれがなくなる。
【００２３】
請求項２に記載の半導体素子の製造方法では、第１のタイバ・カット工程において、中間部タイバのみを残存させ、下部タイバの連結部を含めて下部タイバが分離カットされる。このため、下部タイバは残存しないが、上記リード端子の曲がりに対する対策には何等影響を与えることなく、分離カット金型への正規の位置への正確な固定ができ、設計通りの寸法切断ができ、半田ディプ工程での隣接放熱板同士の半田連結、最終分離カット工程の実施不能化等の不都合を招来させるおそれがなくなる効果が得られると共に、半田ディプ工程において、余分な半田が余分な部分に付着しないので、半田消費量を減少させ、製品コストの引き下げに寄与する。
【００２４】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を、図を参照して説明する。
図１は、本発明の半導体素子用リードフレームのタイバ・カット前の状態を示す平面図である。
従来の半導体素子用リードフレーム４に比べ、フレームの高さ、幅、板厚、送りピッチ等は全て変更がない。変更があるのは中間部タイバの高さ（以下、タイバ帯幅という。）のみである。
【００２５】
すなわち、本発明の半導体素子用リードフレーム１４では、図１中のｈ１−ｈ’１ラインからｈ２−ｈ’２ラインの間に挟まれた部分の面積が広くなったタイバ帯幅（ｈ０からｈ２までの高さ）の中間部タイバ８を有することを特徴としている。このことは、本発明で使用する半導体素子用リードフレーム１４のように、放熱板５の上端に上部タイバを形成しないタイプのものでは、第１のタイバ・カット後のリード端子の動きを規制する上で極めて重要な意義を有している。なお、図中、樹脂封止部２の下端からｈ０−ｈ’０ラインの寸法は、従来のものと同一、若しくは略同等である。その理由は、かかる寸法がトランスファモールド金型、あるいはプレスカットの刃の逃げ量等を考慮して最適値を以って設計されているためである。
【００２６】
従来のリードフレーム４では、中間部タイバ６のタイバ帯幅が、ｈ０−ｈ１であったの対して、本発明の半導体素子用リードフレーム１４では、ｈ０−ｈ２がタイバ帯幅である。したがって、ｈ１−ｈ２に相当する部分だけ従来よりも広い面積のタイバ帯幅を有する中間部タイバ８となっている。なお、下部タイバ６ａのタイバ帯幅は従来と同じである。また、該下部タイバ６ａに同一ピッチで半導体素子用リードフレーム１４の長手方向に形成された位置決め用透孔７を有することも従来と同じである。
【００２７】
次に、図２のハッチングを施した部分をタイバ・カットした後の半導体素子用リードフレーム１４を図３に示す。なお、ｈ０−ｈ’０ラインとｈ１−ｈ’１ラインの間のハッチング部分は、必ずタイバ・カットされる必要がある一方で、ｈ２−ｈ’２ラインよりも下の連結部６ｂを含めた下部タイバ６ａの部分は、カット除去しても良いし、あるいは除去しなくても良い。
【００２８】
したがって、図２のハッチングを施した部分以外の白地の部分が、タイバ・カット後に残り、以後のフォーミング工程→半田ディプ工程→半導体素子片分離カット工程に進められる半導体素子用リードフレーム形状（図３参照）である。なお、検査工程以後は、各素子が個々に分離された状態で、検査用ハンドラ工程→ＰＫＧ（外囲器）工程まで進められるので、半導体素子用リードフレーム単位での作業は半導体素子に分ける分離カット工程までである。
【００２９】
つまり、各素子への分離カット以前の工程では、半導体素子片相互間の位置関係や、リード端子の曲がりが深刻な問題となるが、それ以後の工程においては、外囲器に収められた半導体素子の外形寸法を以って位置決めするために、各素子が個々に指定の寸法内に入っているだけで良い。
【００３０】
さて、図３のようにタイバ・カットされたリードフレーム単位の製品群が従来技術に比較して優れている点について考察すると、概略次のようになる。
▲１▼先ず、中央のリード端子１３ｂが１本のみで中間部タイバ８と連結されている点は従来と変わらないものの、樹脂封止部２の下側端部からリード端子１３ｂと下部タイバ６ａの連結部６ｂ（ｈ３−ｈ’３ライン）までの高さが、従来に比べてｈ１−ｈ３高さ分だけ短くなる。
【００３１】
つまり、本発明では樹脂封止部２の下側端部からｈ１までが中央のリード端子１３ｂの高さ（長さ）となる。そのことのために、例えば樹脂封止部２に予期せぬ外部応力が加わっても、リード端子１３ｂと中間部タイバ８の連結部に加わる回転モーメントは従来に比べ小さくなり、リード端子１３ｂが曲がり難くなる効果が発揮される。
【００３２】
▲２▼フォーミング工程においても、リード端子１３ｂの曲がりが発生していなことは勿論メリットがある。
すなわち、ｈ１−ｈ’１ラインと左側のリード端子１３ａ及び右側のリード端子１３ｃの先端部までの距離がフォーミング金型内で正確に位置決めされているので、正規のフォーミング加工が可能である。
【００３３】
▲３▼これも上記▲１▼の曲がりに関係するが、搬送中の変形に対する懸念が大幅に解消されることで収率は勿論、マシン・サイクル等に対しても大きな利点となっている。
【００３４】
▲４▼半田ディプ工程を実施する前に、ｈ２−ｈ’２ラインより下部を予め除去してしまえば、より多くの不要な半田を消費してしまうというデメリットが解消され、また、熱容量が下がる分、半田バスの温度制御、電力消費の点でもメリットが生じる。
【００３５】
▲５▼半田ディプ工程を終えたリードフレーム単位の製品群は、次の工程である半導体素子片の分離カット工程へと進められるが、ここでもリード端子１３ｂの曲がりが殆ど皆無であるので、従来のような不都合が生じることがない。
【００３６】
なお、前記ｈ２−ｈ’２ラインより下部を切り離した場合には、分離カット工程の位置決めは、樹脂封止部２、若しくは放熱板５の上部コーナ部等を用いたり、又は従来から広く知られた方法を用いることによって何等問題なく分離カット工程を実施できることは言うまでもない。
【００３８】
次に、上記半導体素子用リードフレームを使用した半導体素子の製造方法について説明する。すなわち、本発明の製造方法は、先ず、上述した半導体素子用リードフレーム１４を使用し、その中央に配置されたリード端子１３ｂから延在する放熱板５上に半導体チップ（図示せず）を周知のダイ・ボンダ等の機械を使用して搭載・固着する。
【００３９】
次に、前記リード端子１３ｂの左右に配置されたリード端子１３ａ，１３ｃに前記半導体チップの電極面からワイヤ・ボンダ等の機械を使用して所定の配線を施す。次いで、上記半導体素子用リードフレーム１４がトラファ・モールド樹脂金型内に送られる。そして、この金型で、前記放熱板５の一部が外部に露出し、かつ、前記３本のリード端子１３ａ，１３ｂ，１３ｃの一部が外部に露出するように、放熱板５と放熱板５上の半導体チップと３本のリード端子１３ａ，１３ｂ，１３ｃとが樹脂封止される。
【００４０】
次に、第１のタイバ・カット工程で、中央に配置されるリード端子１３ｂのみが所定のタイバ帯幅を有する中間部タイバ８を介して下部タイバ６ａに連結されるように、樹脂封止工程を経た前記半導体素子用リードフレーム１４が分離カットされる。
【００４１】
次に、第１のタイバ・カット工程を経た前記半導体素子用リードフレーム１４の前記リード端子１３ａ，１３ｃに所定のフォーミングを施すフォーミング工程を経た後、前記半導体素子用リードフレーム１４を半田バスに送り半田ディプを実施する。次いで、該半田ディプ工程を経た前記半導体素子用リードフレーム１４から各半導体素子片を分離カットして個々の半導体素子１Ｂとする第２のタイバ・カット工程へと送る。
【００４２】
その後は、検査用ハンドラ工程、製品梱包工程を経て出荷されるが、本発明の要旨外となるので、その説明は省略する。以上のように、上記の製造方法では、第１のタイバ・カット工程で、所定のタイバ帯幅を有する中間部タイバ８が残存するように半導体素子用リードフレーム１４を分離カットするので、中央に配置されたリード端子１３ｂの根本部分に、たとえ曲げ応力が加わっても容易に曲がることがなくなる。このため、その後の工程で設計通りの寸法切断ができ、半田ディプ工程での隣接放熱板同士の半田連結、最終分離カット工程の実施不能化等の不都合を招来させるおそれがなくなる。
【００４３】
また、第１のタイバ・カット工程において、中間部タイバ８のみを残存させ、下部タイバ６ａの連結部６ｂを含めて下部タイバ６ａを分離カットすることもできる。かかる場合には下部タイバ６ａは残存しないが、上記リード端子１３ｂの曲がりに対する対策には何等影響を与えることなく、上記と同様の効果が得られると共に、半田ディプ工程において、余分な半田が余分な部分に付着しないので、半田消費量を減少させ、製品コストの引き下げに寄与するという副次的効果も得られる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したので、新たの投資を伴うことなく、また、製品外形形状、寸法の変更、材料費の高騰を生じさせることなく、樹脂封止部から突出した中央のリード端子の曲がりを効果的防止することができる等の効果がある。そのため、分離カット金型への正規の位置への正確な固定ができ、設計通りの寸法切断ができ、半田ディプ工程での隣接放熱板同士の半田連結、最終分離カット工程の実施不能化等の不都合を招来させるおそれが解消される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体素子用リードフレームのタイバ・カット前の状態を示す平面図である。
【図２】上記半導体素子用リードフレームの第１のタイバ・カット部分を示す平面図である。
【図３】図２のハッチングを施した部分をタイバ・カットした後の状態を示す平面図である。
【図４】プリント基板搭載型の半導体素子（ＴＯ−２６２）を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はその等価回路図である。
【図５】平面搭載型（の半導体素子（ＴＯ−２６３ＡＢ）を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はその等価回路図である。
【図６】従来のタイバ・カット前の半導体素子用リードフレームを示す平面図である。
【図７】上記従来の半導体素子用リードフレームにおけるタイバ・カット法をハッチングで示した平面図である。
【図８】平面搭載型の半導体素子（ＴＯ−２６３ＡＢ）を製作する場合のタイバ・カット後の状態を示す従来の半導体素子用リードフレームの平面図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.
[0002]
[Prior art]
There is a semiconductor element of a type in which two diodes are sealed with a cathode common base as a cathode common base. For example, FIGS. 4 and 5 show a semiconductor element of this type called a TO-220 type (TO-262, TO-263AB). Different points of the two semiconductor elements 1 A, 1B, the three leads pin 3a protruding from the resin sealing portion 2 to the outside, 3b, 3c, 13a, 13b, only the shape of 13c.
[0003]
That is, the semiconductor element 1 A (TO-262) having the shape shown in FIG. 4 is generally used for mounting on a printed circuit board, and the semiconductor element 1 B (TO-263AB) having the shape shown in FIG. The lead terminals 13a and 13c are of a type in which a predetermined forming is performed except for the lead terminal 13b for convenient mounting on a flat surface. Therefore, it is possible to make all the processes before separating and forming the lead terminals 13a, 13b, and 13c common, and in fact, from the standpoint of cost reduction.
[0004]
Now, a semiconductor chip is mounted on a lead frame for forming the semiconductor elements 1A and 1B as described above by a known die-bonder, and also a well-known wire-bonder. ) or using, or using an internal lead, the electrode surface of the back side of the semiconductor chip, on the heat radiating plate of the lead frame and the electrode surface of the surface side of the semiconductor chip, the lead terminals of the lead frame In addition, it is connected with sufficient electrical conductivity and connection strength that can withstand long-term use.
[0005]
Subsequently, the chip-mounted lead frame that has undergone the die bonding and wire bonding processes is sent into the mold for mold resin, and a part of the semiconductor chip and the lead terminals are sealed in the mold resin by a known method. Stopped. FIG. 6 shows a lead frame that has been molded with a mold resin. In the figure, reference numeral 4 denotes an entire lead frame for a semiconductor element having 10 to 20 stations, and reference numeral 5 denotes a heat dissipation plate exposed from one end of the resin sealing portion 2. The other end lead pin 3a from the resin sealing portion 2, 3b, exposed portions of the 3c, is connected to an intermediate portion tie bar 6. Further, positioning through holes 7 having the same pitch are formed at the longitudinal ends of the intermediate tie bar 6 of the lower tie bar 6a provided continuously downward.
[0006]
The next process for processing the semiconductor element lead frame 4 as described above is a tie bar cutting process. As is well known, the role played by the intermediate tie bar 6 of the lead frame 4 for semiconductor elements is that a semiconductor chip is placed on each heat sink 5 in each step of wire bonding process → die bonding process → resin sealing process. The positioning through-hole 7 in FIG. 6 is used for accurate mounting, wire bonding or lead attachment, and accurate positioning of the heat sink 5 and the lead terminals 3a, 3b, 3c in the mold resin mold. Is to hold on. Furthermore, the mutual position of each semiconductor element piece which becomes a single product is also maintained reliably.
[0007]
That is, the step between the intermediate portion tie bar 6 is present, the heat radiating plate 5 and the lead pin 3a of each of the semiconductor element piece, 3b, since 3c are connected to each other firmly by middle The inter tie bars 6, the of between leading to the resin sealing step, the heat radiating plate 5 and the lead pin 3a of each of the semiconductor element piece, 3b, never deviation occurs in the bending and mutual relative positional relation to each part of 3c. In particular, in the type of lead frame in which the upper tie bar is not formed on the upper end of the heat radiating plate 5, the role played by the intermediate tie bar 6 is great.
[0008]
However, after the tie bar cutting process, the aspect changes completely.
Hereinafter, the situation during this period will be described with reference to the drawings.
The semiconductor element 1A before cutting the tie bar shown on the left side in FIG. 7A is of a printed circuit board mounting type (TO-262) corresponding to FIG. 4, and has long lead terminals 3a, 3b, 3c. Further, the semiconductor element 1B shown on the right side in FIG. 7A is a flat-mounted type (TO-263AB) corresponding to FIG. 5, and has short lead terminals 13a, 13b, and 13c.
And the tie bar cutting method which isolate | separates into each semiconductor element 1A, 1B is cut | disconnecting and removing the part which gave the intermediate part tie bar 6 hatching.
[0009]
Therefore, the external shape of the semiconductor element 1B after the tie bar cut becomes a shape as shown in FIG. 8 and proceeds to the subsequent steps. That is, the tie bar cut semiconductor element lead frame 4 has a shape in which only the lower tie bar 6a is left as shown in FIG. 8, and the lower tie bar 6a and the central lead terminal 13b before the separation cutting are relative to each other. It is an unstable shape connected by a thin and long plate material.
[0010]
Of the lead terminals in the figure, the left lead terminal 13a and the right lead terminal 13c need to be formed in a crank shape in the forming mold as shown in FIG. However, the central lead terminal 13b is not formed at all, and is sent to the next solder dipping process in a state where each semiconductor element piece is connected to and supported by the lower tie bar 6a only by this relatively thin and long lead terminal 13b. It will be. Then, the center for the lead terminals 13b of the underlying portion R is extremely bend easily when deformed during conveyance, a problem that the left and right lead terminals 13a, 13 c does not enter the normal position of the forming mold arise .
[0011]
Subsequently, the process proceeds to a solder dipping process. As a result of the deformation of the lead terminal 13b during the solder dip, when adjacent semiconductor element pieces approach each other, the solder is also dip on the upper portion of the heat radiating plate 5. Therefore, as shown by symbol S in FIG. There arises a disadvantage that the heatsinks 5 are connected by solder. Thus since it would no longer, the separation cutting step of cutting the next center of the lead terminal 13b in the cut line L no longer send.
[0012]
Further, there is a step of separating and cutting each semiconductor element piece.
In the above process, the illustrated separation cut line L needs to be accurately positioned in the mold. Nevertheless, if the root portion R, which is the connecting portion of the lead terminal 13b to the lower tie bar 6a, is bent even slightly, or if the middle portion of the lead terminal 13b is bent, the separation cut line L results. Is not fixed at a proper position in the mold, and therefore, the left and right lead terminals 13a and 13c may be cut. Alternatively, the tool bit touches, the center lead terminal 13b does not fit in the normal dimension, or in the worst case, the upper heat sink 5 is connected, and the separation cutting process itself becomes impossible. .
[0013]
The semiconductor element 1B type (TO-263AB) shown in FIG. 5 has the inconveniences described above, whereas the semiconductor element 1A type (TO-262) shown in FIG. It does not occur.
The reason is that, as shown in FIG. 7A, each semiconductor element piece is connected to the lower tie bar 6a after the tie bar is cut, with three plate members of lead terminals 3a, 3b, 3c. .
That is, when the three lead terminals 3a, 3b, and 3c are connected to the lower tie bar 6a, a framework structure that supports the lead terminals by dispersing the stresses even if unexpected stress is applied from the outside. Because it acts as.
[0014]
As described above, when trying to manufacture both the semiconductor element 1A type and the semiconductor element 1B type products (TO-262, TO-263AB) using the conventional common type lead frame, after the tie bar cut, In particular, it has been clarified that various problems occur in the manufacturing process of the semiconductor element 1B type (TO-263AB) product.
Considering the cause, as described above, since only one of the central lead terminals 13b is connected to the lower tie bar 6a, it is very easy to bend around the root portion R of the lower tie bar 6a. In addition, the length of the central lead terminal 13b to the lower tie bar 6a is also relatively long.
[0015]
On the other hand, from the above, it can be considered that the semiconductor element 1A type and the semiconductor element 1B type are assembled on separate lines from the start using separate lead frames. Is too big. Further, it is one of the solutions to make only the central lead terminal 13b thick and difficult to bend, but this is also a die bond and wire bond process, or a dimension of a resin mold. It is not a good idea because it involves changes, changes in the external display of products, and soaring material costs.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
To fabricate the semiconductor device 1A type and the semiconductor device 1B type using conventional shared lead frame has a problem to be solved as follows.
(1) When the semiconductor element 1A type and the semiconductor element 1B type are manufactured using a common lead frame, no problem occurs when the semiconductor element 1A type is manufactured, but when the semiconductor element 1B type is manufactured. Since one of the central lead terminals 13b is connected to the lower tie bar 6a, the root portion R which is a connecting portion is easily bent.
(2) above by bending of the root portion hindered the exact fixing of the position of the separation cuts mold normal cutting defective dimension therefor, adjacent radiating plate 5 solder connection between at dip step, final separation cutting step There is a risk of inconveniences such as inability to implement.
[0017]
The present invention has been made to solve the above problems, without new investment, also products outer shape, change of dimensions, without causing soaring material costs, the resin sealing portion it is an object to provide a method of manufacturing have semiconductor devices, such to cause bending in the center of the lead terminals protruding from.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the invention, among the three lead terminals formed on the lead frame for a semiconductor element, the semiconductor chip is mounted on and fixed to the heat sink extending from the lead terminal arranged at the center. Applying predetermined wiring from the electrode surface of the semiconductor chip to the lead terminals arranged on the left and right of the lead terminal arranged in the center;
The heat radiating plate, the semiconductor chip, and the three lead terminals are resin-sealed so that a part of the heat radiating plate is exposed to the outside and a part of the three lead terminals is exposed to the outside. And a process of
The lead frame for a semiconductor element that has undergone the resin sealing step is separated and cut so that only the lead terminal arranged at the center is connected to the lower tie bar through an intermediate tie bar having a predetermined tie bar band width. A first tie bar cutting process;
A forming step of applying a predetermined forming to the lead terminals arranged on the left and right of the lead frame for a semiconductor element that has undergone the first tie bar cutting step;
A solder dipping step of sending the semiconductor element lead frame that has undergone the forming step to a solder bus and performing a solder dipping;
A second tie bar cutting step in which each semiconductor element piece is separated and cut from the semiconductor element lead frame that has undergone the solder dipping step to form individual semiconductor elements;
A method for manufacturing a semiconductor device is provided.
[0019]
According to a second aspect of the present invention, in the first tie bar cutting step, only the intermediate tie bar remains, and the lower tie bar including the connecting portion of the lower tie bar is separated and cut. A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 is provided.
[0022]
In the method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, the resin sealing process is performed so that only the lead terminal arranged at the center is connected to the lower tie bar through an intermediate tie bar having a predetermined tie bar band width. A first tie bar cutting step for separating and cutting the semiconductor element lead frame is provided. For this reason, the lead frame for a semiconductor element after being separated and cut through the first tie bar cutting step is connected to the lead terminal arranged in the center with a relatively short plate material and the intermediate tie bar. It will be. Thus hardly bend center of the lead terminals be applied external stress is the connecting portion, it can be accurately fixed to the normal position to the separation cut die can dimension cut as designed, with a solder dip process There is no possibility of causing inconveniences such as solder connection between adjacent heat sinks and the inability to perform the final separation cutting process.
[0023]
In the method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, in the first tie-bar-cutting process, thereby leaving only the intermediate portion tie-bar, the lower tie bar is Ru is separated cut, including the connecting portion of the lower tie bar. Thus, although the lower tie-bar is not left, without giving any way affect the countermeasure against bending of the lead terminal can accurately fixed to a normal position to the separation cut die can dimension cut as designed In addition, there is an effect that there is no risk of causing inconveniences such as solder connection between adjacent heat sinks in the solder dipping process and the inability to perform the final separation cutting process, and in the solder dipping process, extra solder is added to the extra part Since it does not adhere, it reduces solder consumption and contributes to lowering product costs.
[0024]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing a state before a tie bar cut of a lead frame for a semiconductor device of the present invention.
Compared with the conventional lead frame 4 for semiconductor elements, the frame height, width, plate thickness, feed pitch, etc. are all unchanged. There is only a change in the height of the intermediate tie bar (hereinafter referred to as the tie band width).
[0025]
That is, in the lead frame 14 for a semiconductor device of the present invention, the tie band width (h0 to h2) in which the area of the portion sandwiched between the h1-h′1 line and the h2-h′2 line in FIG. It is characterized by having an intermediate tie bar 8 having a height of up to. This restricts the movement of the lead terminal after the first tie bar cut in the type in which the upper tie bar is not formed on the upper end of the heat sink 5 like the lead frame 14 for semiconductor elements used in the present invention. It has a very important significance above. In the figure, the dimension of the h0-h′0 line from the lower end of the resin sealing portion 2 is the same as or substantially equivalent to the conventional one. This is because such dimensions are designed with optimum values in consideration of the transfer mold die or the amount of relief of the press cut blade.
[0026]
In the lead frame 4 of the past, the tie bar band width of the intermediate portion tie bars 6, for the was h0-h1, in the semiconductor device lead frame 14 of the present invention, h0-h2 is tie bar band width. Therefore, only the portion corresponding to h1-h2 is an intermediate tie bar 8 having a wider tie bar width than the conventional one. The tie band width of the lower tie bar 6a is the same as the conventional one. Further, it is the same as in the prior art that the lower tie bar 6a has positioning through holes 7 formed in the longitudinal direction of the semiconductor element lead frame 14 at the same pitch.
[0027]
Next, FIG. 3 shows the lead frame 14 for a semiconductor element after tie bar cutting of the hatched portion of FIG. The hatched portion between the h0-h′0 line and the h1-h′1 line must be cut by a tie bar, but includes the connecting portion 6b below the h2-h′2 line. The portion of the lower tie bar 6a may be removed by cutting or may not be removed.
[0028]
Accordingly, the white portion other than the hatched portion in FIG. 2 remains after the tie bar cut, and the semiconductor device lead frame shape (FIG. 3) proceeds to the subsequent forming step → solder dipping step → semiconductor element piece separation / cutting step. Reference). Incidentally, the inspection process after a state in which each element is individually separated, so proceed until testing handler process → PKG (envelope) process, working with a lead frame for a semiconductor device is divided into semiconductor element Up to the separation cut process.
[0029]
In other words, in the process before the separation cut to each element, the positional relationship between the semiconductor element pieces and the bending of the lead terminal are serious problems, but in the subsequent process, the semiconductor contained in the envelope In order to position with the external dimensions of the elements, it is only necessary that each element individually falls within the specified dimensions.
[0030]
Now, considering the advantages of the tie bar-cut product group of lead frames as shown in FIG.
(1) First, although only one central lead terminal 13b is connected to the intermediate tie bar 8, the lead terminal 13b and the lower tie bar 6a are connected to the intermediate tie bar 8 from the lower end of the resin sealing part 2. The height to the connecting portion 6b (h3-h′3 line) is shorter than the conventional one by the height of h1-h3.
[0031]
That is, in the present invention, the height (length) of the central lead terminal 13b is from the lower end of the resin sealing portion 2 to h1. For this reason, for example, even if an unexpected external stress is applied to the resin sealing portion 2, the rotational moment applied to the connecting portion between the lead terminal 13b and the intermediate tie bar 8 is smaller than before, and the lead terminal 13b is bent. The effect becomes difficult.
[0032]
(2) Of course, there is a merit that the bending of the lead terminal 13b does not occur in the forming process.
That is, since the distance from the h1-h′1 line to the tip of the left lead terminal 13a and the right lead terminal 13c is accurately positioned in the forming mold, regular forming processing is possible.
[0033]
{Circle around (3)} This also relates to the bending of the above {circle around (1)}, but since the concern about deformation during conveyance is largely eliminated, not only the yield but also the machine cycle is a great advantage.
[0034]
(4) If the lower part of the h2-h′2 line is removed in advance before the solder dipping process, the disadvantage of consuming more unnecessary solder is eliminated, and the heat capacity is reduced. There are also benefits in terms of solder bath temperature control and power consumption.
[0035]
(5) The product group of the lead frame after the solder dipping process is advanced to the next process of separating and cutting the semiconductor element pieces. However, since there is almost no bending of the lead terminals 13b, Such inconveniences do not occur.
[0036]
When the lower part is cut off from the h2-h′2 line, the positioning in the separation cutting step is widely known from the past using the resin sealing part 2 or the upper corner part of the heat sink 5 or the like. It goes without saying that the separation cut process can be carried out without any problem by using the above method.
[0038]
Next, a method for manufacturing a semiconductor element using the lead frame for a semiconductor element will be described. That is, in the manufacturing method of the present invention, first, the semiconductor element lead frame 14 described above is used, and a semiconductor chip (not shown) is well known on the heat sink 5 extending from the lead terminal 13b disposed at the center thereof. Mounting and fixing using a machine such as a die bonder.
[0039]
Next, predetermined wiring is applied to the lead terminals 13a and 13c arranged on the left and right sides of the lead terminal 13b from the electrode surface of the semiconductor chip using a machine such as a wire bonder. Next, the lead frame 14 for a semiconductor element is sent into a trough mold resin mold. Then, in the mold, the portion of the radiating plate 5 is exposed to the outside, and, as the three lead terminals 13a, 13b, a part of 13c exposed to the outside, the heat radiating plate 5 and the heat radiating plate 5 and the three lead terminals 13a, 13b, 13c are resin-sealed.
[0040]
Then, in the first tie-bar-cutting step, the so that is connected to the lower tie bar 6a only lead terminal 13b disposed in the center via an intermediate portion tie-bar 8 having a predetermined tie bar band width, the resin sealing step The semiconductor element lead frame 14 having undergone the above process is separated and cut.
[0041]
Next, after passing through a forming process for applying a predetermined forming to the lead terminals 13a and 13c of the lead frame 14 for semiconductor element that has undergone a first tie bar cutting process, the lead frame 14 for semiconductor element is sent to a solder bus. Perform solder dip. Next, each semiconductor element piece is separated and cut from the semiconductor element lead frame 14 that has undergone the solder dipping process, and is sent to a second tie bar cutting process to form individual semiconductor elements 1B.
[0042]
Thereafter, the product is shipped through an inspection handler process and a product packaging process. However, since it is out of the scope of the present invention, the description thereof is omitted. As described above, in the above manufacturing method, the semiconductor element lead frame 14 is separated and cut so that the intermediate tie bar 8 having a predetermined tie bar width remains in the first tie bar cutting process. the root part of a placement has been lead terminal 13b, it is unnecessary to bend easily subjected to any if bending stress. For this reason, dimensions can be cut as designed in the subsequent process, and there is no possibility of causing inconveniences such as solder connection between adjacent heat sinks in the solder dipping process and inability to perform the final separation cutting process.
[0043]
In the first tie-bar-cutting process, thereby leaving only the intermediate portion tie-bar 8, the lower tie bar 6a can also be separated cuts, including the connecting portion 6b of the lower tie bar 6a. In such a case, the lower tie bar 6a does not remain, but the effect similar to the above can be obtained without affecting the countermeasure against the bending of the lead terminal 13b, and extra solder is required in the solder dipping process. Since it does not adhere to the portion, a secondary effect of reducing the solder consumption and contributing to a reduction in product cost can be obtained.
[0045]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the central lead terminal protruding from the resin-sealed portion is not accompanied by a new investment, and without causing a change in the product outer shape, dimensions, and a rise in material cost. It is possible to effectively prevent such bending. Therefore, it is accurately fixed to the normal position to the separation cut die can dimension cut as designed, the solder adjacent radiating plate solder connection between at dip process, implementation disabling the like in the final separation cutting step The risk of inconvenience is eliminated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a state before a tie bar cut of a lead frame for a semiconductor device of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a first tie bar cut portion of the semiconductor element lead frame;
FIG. 3 is a plan view showing a state after the hatched portion of FIG. 2 is cut by a tie bar.
4A and 4B show a printed circuit board mounting type semiconductor element (TO-262), in which FIG. 4A is a plan view thereof, FIG. 4B is a side view thereof, and FIG. 4C is an equivalent circuit diagram thereof.
5A is a plan view of a semiconductor device (TO-263AB), FIG. 5A is a plan view thereof, FIG. 5B is a side view thereof, and FIG. 5C is an equivalent circuit diagram thereof.
FIG. 6 is a plan view showing a conventional lead frame for a semiconductor element before tie bar cutting.
FIG. 7 is a plan view showing hatching of the tie bar cutting method in the conventional lead frame for a semiconductor element .
FIG. 8 is a plan view of a conventional lead frame for a semiconductor element showing a state after tie bar cutting in the case of manufacturing a flat-mount semiconductor element (TO-263AB).

Claims

Of the three lead terminals formed on the lead frame for a semiconductor element, a semiconductor chip is mounted and fixed on a heat sink extending from the lead terminal arranged at the center, and the left and right sides of the lead terminals arranged at the center Applying predetermined wiring from the electrode surface of the semiconductor chip to the lead terminals arranged in
  The heat radiating plate, the semiconductor chip, and the three lead terminals are resin-sealed so that a part of the heat radiating plate is exposed to the outside and a part of the three lead terminals is exposed to the outside. And a process of
  The lead frame for a semiconductor element that has undergone the resin sealing step is separated and cut so that only the lead terminal arranged at the center is connected to the lower tie bar through an intermediate tie bar having a predetermined tie bar band width. A first tie bar cutting process;
  A forming step of applying a predetermined forming to the lead terminals arranged on the left and right of the lead frame for a semiconductor element that has undergone the first tie bar cutting step;
  A solder dipping process in which the semiconductor element lead frame that has undergone the forming process is sent to a solder bus to perform solder dipping;
  A second tie bar cutting step in which each semiconductor element piece is separated and cut from the semiconductor element lead frame that has undergone the solder dipping step to form individual semiconductor elements;
The manufacturing method of the semiconductor element characterized by the above-mentioned.

2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein, in the first tie bar cutting step, only the intermediate tie bar is left and the lower tie bar is separated and cut including a connection part of the lower tie bar. .