JP4207133B2 - Resin-sealed semiconductor device - Google Patents

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Description

この発明は、例えば電源回路(スイッチング電源)に適用する制御用デバイスとしてのマルチチップパワーデバイスを対象とした樹脂封止形半導体装置のリードフレームに関する。   The present invention relates to a lead frame of a resin-encapsulated semiconductor device intended for a multichip power device as a control device applied to, for example, a power supply circuit (switching power supply).

まず、頭記電源回路に適用する制御用デバイスを例に、シングルエンドタイプの樹脂封止形半導体装置、およびその半導体装置の組立に用いるリードフレームの従来構造を図2(a) 〜(c) に示す。なお、図2(a) はリードフレーム単体の展開図、(b) はリードフレームに半導体素子をマウントしてワイヤボンディングを施した組立状態図、(c) は樹脂封止後にリードカットした半導体装置の外観図(平面図)を表し、図中で1はリードフレーム、2,3はリードフレーム1に搭載したパワー素子(スイッチング素子)、4はパワー素子2,3の制御用IC、5は内部配線のボンディングワイヤ、6はパワー素子2,制御用IC4,ボンディングワイヤ5の周域を樹脂封止した樹脂パッケージである。   First, taking a control device applied to the head power supply circuit as an example, a conventional structure of a single-ended resin-encapsulated semiconductor device and a lead frame used for assembling the semiconductor device is shown in FIGS. Shown in 2A is a development view of the lead frame alone, FIG. 2B is an assembly state diagram in which the semiconductor element is mounted on the lead frame and wire bonding is performed, and FIG. 2C is a semiconductor device in which the lead is cut after sealing with resin. 1 is a lead frame, 2 and 3 are power elements (switching elements) mounted on the lead frame 1, 4 is a control IC for the power elements 2 and 3, and 5 is an internal part. A bonding wire 6 for wiring is a resin package in which the peripheral area of the power element 2, the control IC 4, and the bonding wire 5 is sealed with resin.

すなわち、(a) 図に示す従来のリードフレーム1は、その両サイドに延在してリードフレームをピッチ送りするタイバー兼用のサイドレール1aと1bの間に、半導体装置単体の外形サイズに合わせて、全てのリードを片側一列に定ピッチ間隔に並べて前記の各ダイパッド7,8,9およびこのダイパッドと分離してサイドレール1b側に引出した主回路,制御電源,信号回路の端子リード10(各リードに付した○内の数字1,2,..は端子番号)、さらに各リードの間を繋ぐダムバー11がパターン形成されている。なお、サイドレール1aはタイバー1a-1を介してダイパッド7に繋がれている。   That is, (a) the conventional lead frame 1 shown in FIG. 1 is arranged between the side rails 1a and 1b serving as tie bars that extend to both sides of the lead frame to feed the lead frame in accordance with the external size of the single semiconductor device. , All the leads are arranged in a line on one side at a constant pitch interval, and the terminal pads 10 of the main circuit, control power supply, and signal circuit (each of which is separated from the die pads 7 and 9 and pulled out to the side rail 1b side) The numbers 1, 2,... Attached to the leads are terminal numbers), and the dam bars 11 connecting the leads are patterned. The side rail 1a is connected to the die pad 7 via a tie bar 1a-1.

そして、半導体装置の組立工程では、前記リードフレーム1を工程間に順送し、最初の工程ではリードフレーム1のダイパッド7,8,9にパワー半導体素子2,3および制御用IC4のチップをマウント(ダイボンディング)し、続く配線工程でパワー半導体素子2,3および制御用IC4と端子リード10との間でワイヤ5をボンディングして内部配線する。次に、モールド(トランスファー成形)工程でリードフレームをモールド金型(図示せず)にセット、(b) 図の図中に鎖線で表したモールドラインの領域内を樹脂封止して樹脂パッケージ6を成形した後に、サイドレール1a,1bおよびダムバー11をカットして(c) 図のデバイス製品が完成する。   In the assembly process of the semiconductor device, the lead frame 1 is sequentially transferred between the processes, and in the first process, the power semiconductor elements 2, 3 and the chip of the control IC 4 are mounted on the die pads 7, 8, 9 of the lead frame 1. In the subsequent wiring process, the wires 5 are bonded between the power semiconductor elements 2 and 3 and the control IC 4 and the terminal leads 10 for internal wiring. Next, in the molding (transfer molding) process, the lead frame is set on a mold die (not shown), and the resin package 6 is formed by resin-sealing the inside of the mold line area indicated by a chain line in FIG. After molding, the side rails 1a and 1b and the dam bar 11 are cut to complete the device product shown in FIG.

ところで、図2(a) に示した従来のリードフレームを使って組み立てた樹脂封止形半導体装置は、組立性,コスト面で次記のような問題点がある。   Incidentally, the resin-encapsulated semiconductor device assembled using the conventional lead frame shown in FIG. 2 (a) has the following problems in terms of assembly and cost.

(1) リードフレーム上で行うダイボンディング,ワイヤボンディング,および樹脂モールドの一連の組立工程で、リードフレーム1にパターン形成したダイパッド,ワイヤボンディングを施す端子パッド部に反り,位置ずれが生じないような強度を確保するために、従来のリードフレームでは、図2(a) に示したようにパターン領域を両サイドに延在する2列のサイドレール1aと1bで支えて順送するようにしている。   (1) In a series of assembly steps of die bonding, wire bonding, and resin molding performed on the lead frame, the die pad patterned on the lead frame 1 and the terminal pad portion to which the wire bonding is performed are not warped and misalignment does not occur. In order to ensure the strength, in the conventional lead frame, as shown in FIG. 2 (a), the pattern area is supported by two rows of side rails 1a and 1b extending on both sides, and is sequentially fed. .

このために、樹脂モールド後に行うタイバーカット工数が多くなるほか、タイバーカットによって生じるフレームの破材(サイドレールおよびダムバーなどの廃棄する部分)の量も多くなってリードフレームの材料費が高くなる。しかも、樹脂封止後にサイドレール1aとダイパッド7との間を繋いでいるタイバー1a-1をカットした完成状態では、図2(c) で表すように端子リード10の引出し側と反対側で樹脂パッケージ6の外面にタイバー1a-1のカット残りが突き出して内部電位が露呈するために、この部分を絶縁する後処理が必要となる。   For this reason, in addition to increasing the number of tie bar cuts to be performed after resin molding, the amount of frame breakage (parts discarded such as side rails and dam bars) generated by the tie bar cut also increases and the material cost of the lead frame increases. Moreover, in the completed state in which the tie bar 1a-1 connecting the side rail 1a and the die pad 7 is cut after resin sealing, the resin is formed on the side opposite to the lead-out side of the terminal lead 10 as shown in FIG. 2 (c). Since the cut remainder of the tie bar 1a-1 protrudes from the outer surface of the package 6 and the internal potential is exposed, post-processing for insulating this portion is required.

(2) また、半導体装置に例えば保護機能などの新機能を追加してバージョンアップする場合には、半導体装置の回路変更に伴って外部に引出す端子数が増えることになるが、この新バージョンの製品を製作するにはリードフレームのパターン変更は勿論のこと、パッケージから外部に引出す端子リードの本数も増加することから、そのリード本数に合わせて樹脂封止用のモールド金型も新たに作り直す必要がある。このために追加する生産設備の投資額が増えて半導体装置の価格がアップする。   (2) In addition, when a semiconductor device is upgraded by adding a new function such as a protection function, the number of terminals to be pulled out increases as the circuit of the semiconductor device is changed. In order to manufacture products, not only the lead frame pattern changes, but also the number of terminal leads pulled out from the package increases, so it is necessary to recreate a mold mold for resin sealing in accordance with the number of leads. There is. For this reason, the investment amount of the production equipment to be added increases and the price of the semiconductor device increases.

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、リードフレーム材料費の節減と併せて、半導体装置に新機能を追加してバージョンアップする場合でも、追加する生産設備の投資額を低く抑えてコストパフォーマンスの向上が図れるように改良した樹脂封止形半導体装置のリードフレームを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and in addition to reducing the lead frame material cost, even when a new function is added to a semiconductor device and upgraded, the investment amount of the added production equipment is kept low. An object of the present invention is to provide a lead frame for a resin-encapsulated semiconductor device which is improved so as to improve cost performance.

上記目的を達成するために、本発明によれば、第1,第2のパワー素子(2,3),制御用IC(4)の各チップを個別にマウントするダイパッド(7,8,9)と、片側一列に並べて配置された複数のリード(10)と、各リードの間を繋ぐダムバー(11)とをパターン形成したリードフレーム(1)を用いた樹脂封止形半導体装置において、前記リードフレーム(1)は、前記第1,第2のパワー素子をそれぞれマウントする第1のダイパッド(7)と第2のダイパッド(8)との間に前記制御用ICをマウントするダイパッド(9)を備え、前記複数のリードのうち、少なくとも第1,第2のパワー素子,制御用ICに対応する主回路端子,制御電源端子については各端子に対応して引出された複数本のリードとを備えるものであって、前複数本のリードのリードのうち、記第1のダイパッドに対応する複数本のリード(1,2,18,19)の一部(18、19)は、前記制御用ICをマウントするダイパッドと前記第2のダイパッドとの間から前記第1のダイパッド(7)に繋がり、前記各ダイパッドにマウントした第1,第2のパワー素子,制御用ICと内部配線を施した上でその周域を樹脂封止した状態で、前記リードのうち不要なリードを選択してそのアウターリードをダムバーとともにカットして取り除くものとする。
To achieve the above object, according to the present invention, die pads (7, 8, 9) for individually mounting the chips of the first and second power elements (2, 3) and the control IC (4) are provided. In a resin-encapsulated semiconductor device using a lead frame (1) in which a plurality of leads (10) arranged in a line on one side and a dam bar (11) connecting the leads are patterned, The frame (1) has a die pad (9) for mounting the control IC between a first die pad (7) and a second die pad (8) for mounting the first and second power elements, respectively. Among the plurality of leads, at least first and second power elements, a main circuit terminal corresponding to the control IC, and a control power supply terminal include a plurality of leads drawn out corresponding to each terminal. It is one, before Symbol plurality of lead Of over de previous SL plurality of leads (1,2,18,19) part of which corresponds to the first die pad (18, 19), said second die pad for mounting the control IC Connected to the first die pad (7) from between the die pads, the first and second power elements mounted on each die pad, the control IC and the internal wiring were applied, and the peripheral area was sealed with resin In the state, an unnecessary lead is selected from the leads, and the outer lead is cut and removed together with the dam bar.

上記のように、半導体装置の必要な端子数より多い本数のリードをあらかじめリードフレーム上に形成しておくことにより、各本のリードが梁の役目を果してリードフレーム自身の機械的強度(曲げ剛性)を高める。これにより、リードフレーム上で行うダイボンディング,ワイヤボンディング,および樹脂封止などの半導体装置の一連の組立工程で、リードフレームに反り,位置ずれが生じるのを効果的に防ぐことかできる。   As described above, by forming more leads on the lead frame than the required number of terminals of the semiconductor device in advance, each lead plays the role of a beam and the mechanical strength (bending rigidity) of the lead frame itself. ). Accordingly, it is possible to effectively prevent the lead frame from being warped and displaced in a series of assembly steps of the semiconductor device such as die bonding, wire bonding, and resin sealing performed on the lead frame.

しかも、半導体装置に保護機能などを新たに追加してバージョンアップを図る場合でも、前記したリードフレームの基本パターンに対して、アウターリードの配列は変えずに、インナーリード,ダイパッドのパターンを一部変更するだけで新バージョンへの対応が可能となるので、モールド金型を新しく作り直す必要がなく、在来の金型をそのまま使用して樹脂パッケージのモールドが行える。   In addition, even when new protection functions are added to the semiconductor device to upgrade the version, the inner lead and die pad patterns are partially changed without changing the outer lead arrangement with respect to the basic pattern of the lead frame described above. Since it becomes possible to cope with the new version only by changing, it is not necessary to make a new mold, and the conventional mold can be used as it is to mold the resin package.

また、本発明の請求項2の発明では、前記構成に加えて、主回路端子の異なる電位のリード間に並べてダミーリードを形成し、該ダミーリードを樹脂封止後にダムバーとともにカットして取り除くようにし、さらに、ダミーリードの内端を、樹脂パッケージのモールドラインに合わせてその手前位置でカットしておくようにする。   Further, in the invention of claim 2 of the present invention, in addition to the above configuration, dummy leads are formed by being arranged between leads of different potentials of the main circuit terminals, and the dummy leads are removed together with the dam bar after sealing with resin. Furthermore, the inner end of the dummy lead is cut at a position in front of it in accordance with the mold line of the resin package.

この構成により、半導体装置の完成状態では、ダミーリードを取り除いた箇所を挟んでその両側に並ぶ端子リードの間には十分な絶縁沿面距離が形成され、これにより主回路電圧に対応した絶縁耐力を確保できる。   With this configuration, in the completed state of the semiconductor device, a sufficient insulation creepage distance is formed between the terminal leads arranged on both sides of the portion where the dummy lead is removed, thereby providing a dielectric strength corresponding to the main circuit voltage. It can be secured.

また、この場合にダミーリードの内端を樹脂パッケージのモールドラインまで延在させておくことにより、リードフレームをモールド金型にセットして行う樹脂封止の際に、ダミーリードの内端が金型からの樹脂漏れを防ぐとともに、樹脂封止後の状態ではダミーリードの内端が樹脂パッケージと繋がってないので、ダムバーをカットすることでダミーリードが取り除ける。   In this case, the inner end of the dummy lead is extended to the mold line of the resin package, so that the inner end of the dummy lead is placed in the mold when resin sealing is performed by setting the lead frame on the mold. In addition to preventing resin leakage from the mold, the dummy leads can be removed by cutting the dam bar because the inner ends of the dummy leads are not connected to the resin package in the state after resin sealing.

また、請求項3の発明では、前記構成を基本にリードフレームのサイドレールを片側一列のみとし、そのサイドレールを前記した各端子リードの先端側に繋いで形成するものとする。すなわち、リードの本数を増やすことでリードフレーム自身の強度が増すことから、図2(a) に示したダイパッド側のサイドレール1aを省略しても、端子リードの先端に繋げた片側一列のサイドレールでダイパッドおよび各端子リードを支えてリードフレームを支障なく半導体装置の組立工程で順送することが可能となる。これにより、片側のサイドレール1aを省いた分だけリードフレームの材料費が節減できるほか、樹脂封止後に行うタイバーのカット工数が少なくて済み、かつタイバーカット後も樹脂パッケージの外面にタイバー残りが露呈することがないので、その部分の絶縁処理も不要となる。   According to a third aspect of the present invention, the side rails of the lead frame are formed in only one row on the basis of the above configuration, and the side rails are formed to be connected to the tip ends of the terminal leads. That is, increasing the number of leads increases the strength of the lead frame itself, so even if the die pad side rail 1a shown in FIG. 2 (a) is omitted, one side of the side connected to the tip of the terminal lead The die pad and each terminal lead are supported by the rail, and the lead frame can be sequentially transferred in the assembly process of the semiconductor device without any trouble. As a result, the material cost of the lead frame can be reduced by omitting the side rail 1a on one side, the tie bar cutting man-hours to be performed after resin sealing can be reduced, and the tie bar remaining on the outer surface of the resin package after tie bar cutting. Since it is not exposed, the insulation process of that part is also unnecessary.

以上述べたように、本発明によれば、リードフレーム上に、パワー素子,制御用ICの各チップを個別にマウントするダイパッド、全てのリードを片側一列に並べて各ダイパッド,およびダイパッドと分離して引出した主回路,制御電源,信号回路の端子リード、および各リードの間を繋ぐダムバーをパターン形成した樹脂封止形半導体装置のリードフレームにおいて、少なくともパワー素子,制御用ICに対応する主回路端子,制御電源端子については各端子からリードを複数本ずつ引出し、ダイパッドにマウントしたパワー素子,制御用ICと内部配線を施した上でその周域を樹脂封止した状態で、不要なリードを選択してそのアウターリードをダムバーとともにカットして取り除くよう構成したことにより、従来のリードフレームを使って組み立てた半導体装置と比べて、次記の効果を奏することがきる。   As described above, according to the present invention, on the lead frame, the die pad for individually mounting each chip of the power element and the control IC, all the leads are arranged in one row and separated from each die pad and the die pad. Main circuit terminals corresponding to at least power elements and control ICs in the lead frame of the resin-encapsulated semiconductor device in which the drawn main circuit, control power supply, signal circuit terminal leads, and dam bars connecting the leads are patterned , For the control power supply terminals, pull out multiple leads from each terminal, select the unnecessary leads with the power element mounted on the die pad, control IC and internal wiring, and the surrounding area sealed with resin The outer lead is cut and removed together with the dam bar so that a conventional lead frame can be used. Compared with the semiconductor device assembled Te, kill is possible to achieve the effect of the following SL.

(1) リードの本数を多くしたことで、リードフレーム自身の強度(曲げ剛性)が増し、リードフレーム上で行うダイボンディング,ワイヤボンディング,樹脂封止などの一連の組立工程で、リードフレームの反り,位置ずれを抑えて欠陥なしに半導体装置を組み立てることができる。また、リードの本数が増したことにより、インナーリードのパターンの引回し回数が減り、配線スペースが減少するのでパッケージの小型化が可能になる。   (1) Increasing the number of leads increases the strength (bending rigidity) of the lead frame itself, and warps the lead frame in a series of assembly processes such as die bonding, wire bonding, and resin sealing performed on the lead frame. , It is possible to assemble the semiconductor device without any defects by suppressing displacement. In addition, the increase in the number of leads reduces the number of times the inner lead pattern is routed and reduces the wiring space, thereby enabling a reduction in the size of the package.

(2) さらに、半導体装置に保護機能などを新たに追加してバージョンアップを図る場合でも、リードフレームの端子リード本数,配列の基本パターンは変えずに、インナーリード,ダイパッドのパターン一部を変更するだけで、リードフレームにあらかじめ形成しておいた本数のリードを融通して新バージョンの製品への対応が可能となる。したがって、モールド金型を新しく作り直すことなく既設の金型をそのまま使用できるなど、新たに追加投入する設備費を低く抑えてコストパフォーマンスの優れた製品化が可能となる。   (2) In addition, even when new protection functions are added to the semiconductor device to upgrade the version, the inner lead and die pad patterns are partially changed without changing the number of lead leads and the basic layout of the lead frame. This makes it possible to accommodate a new version of the product by accommodating a number of leads formed in advance in the lead frame. Therefore, an existing mold can be used as it is without re-creating a new mold, so that it is possible to make a product with excellent cost performance while keeping newly added equipment costs low.

また、主回路端子の異なる電位のリード間に並置してダミーリードを形成し、該ダミーリードを樹脂封止後にダムバーとともにカットして取り除くようにしたことにより、ダミーリードの両側に引出した主回路端子リードの間のピッチ間隔を広げて、主回路電圧の耐圧に必要な絶縁沿面距離を確保できる。   In addition, a dummy lead is formed by juxtaposing between leads of different potentials on the main circuit terminal, and the dummy lead is cut off with a dam bar after sealing with a resin, so that the main circuit drawn on both sides of the dummy lead is removed. By increasing the pitch interval between the terminal leads, the insulation creepage distance necessary for the withstand voltage of the main circuit voltage can be secured.

また、前記のダミーリードを、リードの内端を樹脂パッケージのモールドラインに合わせてその手前でカットしたことにより、樹脂封止工程ではダミーリードがモールド金型からの樹脂漏れを防ぎ、樹脂封止後はダミーリードの取り除きが簡単に行える。   In addition, by cutting the dummy lead in front of the lead with the inner end of the lead aligned with the mold line of the resin package, the dummy lead prevents resin leakage from the mold die in the resin sealing process. The dummy lead can be easily removed afterwards.

さらに、リードフレームのサイドレールを片側一列のみとして、各端子リードの先端と連結して形成したことにより、従来のリードフレームと比べて、片方のサイドレールを省略した分だけリードフレームの材料費が少なくなってコスト低減化が図れるほか、樹脂封止後の状態では樹脂パッケージの表面にタイバーのカット残りが露呈することがなく、その絶縁処理も不要となるなどの利点が得られる。   Furthermore, the lead frame side rails are formed in one row on one side and connected to the tip of each terminal lead, so that the material cost of the lead frame is reduced by the amount of omitting one side rail compared to the conventional lead frame. In addition to reducing the cost, the tie bar cut residue is not exposed on the surface of the resin package in the state after the resin sealing, and the insulation treatment is unnecessary.

以下、本発明の実施の形態を図1(a) 〜(c) に示す実施例に基づいて説明する。なお、図1(a) はリードフレーム単体の展開図、(b) はリードフレームに半導体素子をマウントしてワイヤボンディングを施した組立状態図、(c) は樹脂封止後にリードカットした完成状態での半導体装置の外観図(平面図)であり、実施例の図中で図2に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。   Embodiments of the present invention will be described below based on the examples shown in FIGS. 1 (a) to 1 (c). Fig. 1 (a) is a development view of the lead frame alone, (b) is an assembly state where a semiconductor element is mounted on the lead frame and wire bonding is performed, and (c) is a completed state where the lead is cut after sealing with resin. 2 is an external view (plan view) of the semiconductor device in FIG. 1. In the drawing of the embodiment, members corresponding to those in FIG.

すなわち、図示実施例においては、パワー素子2,3および制御用IC4をマウントするダイパッド7,8,9が図2(a) と同じパターンでのリードフレーム1上に形成されているが、ダイパッド7〜9と離して片側一列に並べて引出した端子リード10については、半導体装置の外形サイズに合わせて、図示のように主回路,制御電源に対応するリードを各端子から複数本(図示例では2本)ずつ引出し、さらに主回路の異なる電位に接続するリードの間にはダミーリード10a(図1(b) に端子番号3,17,21で表した3本のリード)を追加し、トータルで端子番号1〜23のリード10を定ピッチ間隔(例えば1.27mm)に並べた上で、各リード10の間に跨がってインナーリードとアウターリードとの境目にダムバー11を形成する。また、リードフレーム1のサイドレールについても、図2(a) の従来構造におけるダイパッド側のサイドレール1aは省略し、各端子リード10の先端に連ねて延在するサイドレール1bを使ってリードフレーム1をピッチ送りするようにしている。また、前記のダミーリード10aは、その内端を図1(b) に鎖線で表した樹脂パッケージ6のモールドラインに合わせてその手前位置でカットしておく。   That is, in the illustrated embodiment, the die pads 7, 8, and 9 for mounting the power elements 2 and 3 and the control IC 4 are formed on the lead frame 1 in the same pattern as in FIG. ˜9, the terminal leads 10 arranged in a line on one side and drawn out are provided with a plurality of leads corresponding to the main circuit and the control power supply from each terminal as shown in the drawing in accordance with the external size of the semiconductor device (2 in the illustrated example). Dummy leads 10a (three leads represented by terminal numbers 3, 17, and 21 in FIG. 1 (b)) are added between the leads that are drawn out one by one and connected to different potentials of the main circuit. The dam bars 11 are formed at the boundary between the inner leads and the outer leads after the leads 10 having the terminal numbers 1 to 23 are arranged at a constant pitch interval (for example, 1.27 mm). The Also for the side rails of the lead frame 1, the side rails 1a on the die pad side in the conventional structure of FIG. 2A are omitted, and the side frames 1b extending from the end of each terminal lead 10 are used. 1 is pitch-fed. Further, the inner end of the dummy lead 10a is cut at the front position in accordance with the mold line of the resin package 6 represented by a chain line in FIG.

上記構成のリードフレーム1を使って半導体装置を組み立てるには、図1(b) で示すようにリードフレーム1のダイパッド7,8,9にパワー素子2,3および制御用IC4をマウント(ダイボンディング)した上で、ワイヤ5をボンディングして内部配線し、続く樹脂封止工程ではリードフレーム1をモールド金型にセットし、前記したモールドラインの領域内を樹脂封止して樹脂パッケージ6を成形する。なお、モールド金型は図1(b) に表した端子リードの配列に合わせて製作したものを使用する。そして、樹脂封止後のリードカット工程では、図1(c) で表すように外部導出端子として使用する端子リード10だけを残して、他の不要なリードおよびダミーリード10aをダムバー11,サイドレール1bとともにカットして取り除き、これでデバイス製品が完成する。なお、樹脂パッケージ6の表面に残る微小な突起6aは、樹脂封止の際にダミーリード10aの端面に向けてモールド金型のキャビティからはみ出した樹脂を表している。   In order to assemble a semiconductor device using the lead frame 1 having the above configuration, the power elements 2 and 3 and the control IC 4 are mounted on the die pads 7, 8, and 9 of the lead frame 1 (die bonding) as shown in FIG. In the subsequent resin sealing step, the lead frame 1 is set in a mold, and the inside of the mold line is sealed with a resin to form a resin package 6. To do. The mold used is one that is manufactured according to the terminal lead arrangement shown in FIG. 1 (b). In the lead cutting process after resin sealing, as shown in FIG. 1 (c), only the terminal lead 10 used as the external lead terminal is left, and other unnecessary leads and dummy leads 10a are replaced with the dam bar 11 and side rails. The device product is completed by cutting together with 1b and removing it. The minute protrusions 6a remaining on the surface of the resin package 6 represent the resin protruding from the cavity of the mold die toward the end surface of the dummy lead 10a during resin sealing.

ここで、上記実施例のリードフレーム1を使って組み立てた半導体装置は、図2(a) に示した従来のリードフレームを使って組み立てた半導体装置と比較して次記のような利点が得られる。   Here, the semiconductor device assembled using the lead frame 1 of the above embodiment has the following advantages over the semiconductor device assembled using the conventional lead frame shown in FIG. It is done.

まず、片方のサイドレール1aを省略した分だけリードフレームの材料費が少なくなってコスト低減化が図れるほか、樹脂封止後の状態では図2(c) のように樹脂パッケージ6の表面にタイバー1a-1のカット残りが露呈することがなく、その絶縁処理も不要となる。また、リード10の本数を多くしたことで、リードフレーム自身の強度(曲げ剛性)が増し、リードフレーム上で行うダイボンディング,ワイヤボンディング,樹脂封止などの一連の組立工程で、リードフレームの変形,位置ずれを抑えて欠陥なしに半導体装置を組み立てることができる。さらに、樹脂封止後にダミーリード10aを取り除くことで、その両側に並ぶ主回路端子リードの間のピッチ間隔が広がって主回路電圧の耐圧に必要な絶縁沿面距離を確保できる。   First, the material cost of the lead frame can be reduced by omitting one of the side rails 1a, and the cost can be reduced. In the state after resin sealing, the tie bar is placed on the surface of the resin package 6 as shown in FIG. 2 (c). The cut residue of 1a-1 is not exposed and the insulation treatment is not necessary. In addition, increasing the number of leads 10 increases the strength (bending rigidity) of the lead frame itself, and the lead frame is deformed through a series of assembly processes such as die bonding, wire bonding, and resin sealing performed on the lead frame. , It is possible to assemble the semiconductor device without any defects by suppressing displacement. Further, by removing the dummy leads 10a after resin sealing, the pitch interval between the main circuit terminal leads arranged on both sides of the dummy leads 10a is widened, and the insulation creepage distance necessary for the withstand voltage of the main circuit voltage can be secured.

また、半導体装置に保護機能などを新たに追加してバージョンアップを図る場合でも、図示実施例では、リードフレーム1の基本パターンに対して、その端子リード10の本数,配列は変えずに、そのインナーリード,ダイパッド,さらには前記したダミーリードを内側に延長して端子リードとして使用するなどのパターンの設計変更を行うだけで、リードフレーム上にあらかじめ形成しておいた本数のリード10を融通して新バージョンへの対応が可能となる。したがって、モールド金型を新しく作り直す必要がなく、既設の金型をそのまま使用して支障なく樹脂封止が行える。これにより、新たに追加する設備費の節減化が図れる。   Even when a protection function or the like is newly added to the semiconductor device to upgrade the version, in the illustrated embodiment, the number and arrangement of the terminal leads 10 with respect to the basic pattern of the lead frame 1 are not changed. The number of leads 10 formed in advance on the lead frame can be accommodated simply by changing the design of the inner lead, die pad, and the above-mentioned dummy lead to the inside and using it as a terminal lead. To support the new version. Therefore, it is not necessary to make a new mold, and the existing mold can be used as it is and the resin can be sealed without any trouble. As a result, the equipment cost to be newly added can be reduced.

本発明の実施例によるリードフレームおよび半導体装置の構成図で、(a) はリードフレーム単体の展開図、(b) はリードフレームに半導体素子をマウントしてワイヤボンディングを施した組立状態図、(c) は樹脂封止後にリードカットした完成状態での半導体装置の外観平面図In the configuration diagram of the lead frame and the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, (a) is a development view of a single lead frame, (b) is an assembly state diagram in which a semiconductor element is mounted on the lead frame and wire bonding is performed. c) is an external plan view of the semiconductor device in the completed state with lead cut after resin sealing. 図1に対応する従来例の構成図で、(a) はリードフレーム単体の展開図、(b) はリードフレームに半導体素子をマウントしてワイヤボンディングを施した組立状態図、(c) は樹脂封止後にリードカットした完成状態での半導体装置の外観平面図1 is a configuration diagram of a conventional example corresponding to FIG. 1, (a) is a development view of a lead frame alone, (b) is an assembly state diagram in which a semiconductor element is mounted on a lead frame and wire bonding is performed, and (c) is a resin state. External plan view of the semiconductor device in the completed state with lead cut after sealing

符号の説明Explanation of symbols

1 リードフレーム
1b サイドレール
2,3 パワー素子
4 制御用IC
5 ボンディングワイヤ
6 樹脂パッケージ
7〜9 ダイパッド
10 端子リード
10a ダミーリード
11 ダムバー
1 Lead frame 1b Side rail 2, 3 Power element 4 Control IC
5 Bonding wire 6 Resin package 7-9 Die pad 10 Terminal lead 10a Dummy lead 11 Dam bar

Claims (3)

第1,第2のパワー素子,制御用ICの各チップを個別にマウントするダイパッドと、片側一列に並べて配置された複数のリードと、各リードの間を繋ぐダムバーとをパターン形成したリードフレームを用いた樹脂封止形半導体装置において、
前記リードフレームは、
前記第1,第2のパワー素子をそれぞれマウントする第1のダイパッドと第2のダイパッドとの間に前記制御用ICをマウントするダイパッドを備え、前記複数のリードのうち、少なくとも第1,第2のパワー素子,制御用ICに対応する主回路端子,制御電源端子については各端子に対応して引出された複数本のリードとを備えるものであって、
複数本のリードのうち、記第1のダイパッドに対応する複数本のリードの一部は、前記制御用ICをマウントするダイパッドと前記第2のダイパッドとの間から前記第1のダイパッドに繋がり、
前記各ダイパッドにマウントした第1,第2のパワー素子,制御用ICと内部配線を施した上でその周域を樹脂封止した状態で、前記リードのうち不要なリードを選択してそのアウターリードをダムバーとともにカットして取り除いたことを特徴とする樹脂封止形半導体装置。
A lead frame in which a die pad for individually mounting each chip of the first and second power elements and the control IC, a plurality of leads arranged in a row on one side, and a dam bar connecting each lead is patterned. In the resin-encapsulated semiconductor device used,
The lead frame is
A die pad for mounting the control IC is provided between a first die pad and a second die pad for mounting the first and second power elements, respectively, and at least the first and second of the plurality of leads are provided. The power element, the main circuit terminal corresponding to the control IC, and the control power supply terminal are provided with a plurality of leads drawn corresponding to each terminal,
Before SL plurality of lead sac Chi, before Symbol some of the plurality of leads corresponding to the first die pad, from between the second die pad and the die pad for mounting the control IC said first Connected to the die pad,
In the state where the first and second power elements mounted on each die pad, the control IC and the internal wiring are provided and the peripheral area thereof is resin-sealed, an unnecessary lead is selected from the leads and the outer A resin-encapsulated semiconductor device in which a lead is cut and removed together with a dam bar.
主回路端子の異なる電位のリード間に並置してダミーリードを形成し、
前記ダミーリードは、その内端を樹脂パッケージのモールドラインに合わせてカットしておき、
該ダミーリードを樹脂封止後にダムバーとともにカットして取り除くようにしたことを特徴とする請求項1に記載の樹脂封止形半導体装置。
Dummy leads are formed in parallel between leads of different potentials on the main circuit terminals,
The dummy lead has its inner end cut in accordance with the mold line of the resin package,
2. The resin-encapsulated semiconductor device according to claim 1, wherein the dummy lead is removed together with a dam bar after resin encapsulation.
前記リードフレームのサイドレールを片側一列のみとして、各端子リードの先端と連結して形成したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の樹脂封止形半導体装置。 3. The resin-encapsulated semiconductor device according to claim 1, wherein the side rails of the lead frame are formed to be connected to the tip ends of the terminal leads only in one row on one side.
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