JP6554699B2 - 中空パッケージの製造方法及び中空パッケージ - Google Patents

Description

本発明は、中空パッケージの製造方法及び中空パッケージに関する。

半導体素子（例えば、イメージセンサー等の撮像素子）は、中空パッケージと称されるパッケージの凹部に実装され、当該凹部が透明封止板（例えば、ガラス板）で封止される。撮像素子が実装された中空パッケージは、デジタルカメラ等の固体撮像装置に搭載される。

そのような中空パッケージは、例えば、リードフレームと、それを枠状に封止する樹脂成形体とを有する。リードフレームは、インナーリードとアウターリードを有するリードと、放熱板または防湿板として機能するアイランドとが一体化されたものである。樹脂成形体は、底部と枠部とを有し、アイランドは、樹脂成形体の底部に埋設されているか、あるいは樹脂成形体の底部の上面または下面に露出している。

このような中空パッケージは、例えば、特許文献１に開示されるように、成型金型内にリードとアイランドとが一体化されたリードフレームを挿入した後、成型金型内に熱硬化性樹脂を充填して、硬化させる工程を経て得られる。

特開平４−３１２９６３号公報

近年、固体撮像素子等の半導体素子は高密度化が進んでおり、それに伴い半導体素子の動作時に発生する熱が増加している。半導体素子の動作時に発生する熱が増加すると、半導体素子そのものの機能を低下させるおそれがあることから、中空パッケージの放熱性を高めることが望まれている。

そこで、伝熱性の高い金属板が、中空パッケージのアイランドとして放熱のために用いられる。この金属板は、上述の成型金型内に挿入され、中空パッケージの底部を構成するように、中空パッケージに一体成型される。

ところが、金属板は、製造時の固体ばらつきがあり、金属板の厚さの精度を担保するため、公差が設けられている。

そのため、下金型と上金型とを密着させた際の両者の隙間を、金属板の厚さが公差内で最大となる厚さを考慮して設定する必要があり、最大厚さ未満の金属板を用いる場合には、金型と金属板との間に隙間が生じ、その隙間に樹脂が流れ込んでしまう。その結果、金属板表面に樹脂バリが生じ、樹脂バリが生じた中空パッケージに半導体素子を搭載すると、放熱性能が低下する。このため、樹脂バリを取り除く必要があるが、作業工程及びコストの増大を招いてしまう。

本発明の目的は、樹脂成形時に金属板表面に生じる樹脂バリを低減する中空パッケージの製造方法及び中空パッケージを提供することである。

本発明の一態様に係る中空パッケージの製造方法は、放熱板と、前記放熱板の外周部を支持し、かつ半導体素子が搭載される凹部を構成する樹脂成形体と、一端が前記凹部の内側に露出し、他端が前記樹脂成形体の側面または下面に露出する金属製リードとを有する中空パッケージの製造方法であって、前記放熱板は、厚み方向において押圧力を受けたときに厚みが減じる方向に弾性変形するよう前記押圧力を受ける側とは反対側に凹部となる空間を有する放熱板であって、前記放熱板と、前記金属製リードを有するリードフレームと、を前記空間が維持されるように成型金型内に挿入する第１の工程と、上金型と下金型とを密着させて、型締めし、前記放熱板が前記空間に突出するよう弾性変形させる第２の工程と、前記放熱板と前記リードフレームが挿入された前記成型金型に熱硬化性樹脂を充填し、硬化させる第３の工程と、を含むようにした。
また、本発明の一態様に係る中空パッケージの製造方法は、放熱板と、前記放熱板の外周部を支持し、かつ半導体素子が搭載される凹部を構成する樹脂成形体と、一端が前記凹部の内側に露出し、他端が前記樹脂成形体の側面または下面に露出する金属製リードとを有する中空パッケージの製造方法であって、前記放熱板は、半抜き加工によって形成され、厚み方向において押圧力を受けたときに厚みが減じる方向に弾性変形する放熱板であって、前記放熱板と、前記金属製リードを有するリードフレームと、を成型金型内に挿入する第１の工程と、上金型と下金型とを密着させて、型締めし、前記放熱板を弾性変形させる第２の工程と、前記放熱板と前記リードフレームが挿入された前記成型金型に熱硬化性樹脂を充填し、硬化させる第３の工程と、を含むようにした。

本発明の一態様に係る中空パッケージは、樹脂成形時に金型の押圧を受けて弾性変形するよう前記押圧を受ける側とは反対側に第１の凹部となる空間を有する放熱板と、前記放熱板の外周部を支持し、かつ半導体素子が搭載される第２の凹部を構成する樹脂成形体と、一端が前記第２の凹部の内側に露出し、他端が前記樹脂成形体の側面または下面に露出する金属製リードと、を具備する構成を採る。
また、本発明の一態様に係る中空パッケージは、半抜き加工によって形成され、樹脂成形時に金型の押圧を受けて弾性変形する放熱板と、前記放熱板の外周部を支持し、かつ半導体素子が搭載される凹部を構成する樹脂成形体と、一端が前記凹部の内側に露出し、他端が前記樹脂成形体の側面または下面に露出する金属製リードと、を具備する構成を採る。
また、本発明の一態様に係る中空パッケージは、樹脂成形時に金型の押圧を受けて弾性変形する放熱板と、前記放熱板の外周部を支持し、かつ半導体素子が搭載される凹部を構成する樹脂成形体と、一端が前記凹部の内側に露出し、他端が前記樹脂成形体の側面または下面に露出する金属製リードと、を具備し、前記放熱板は、前記半導体素子を搭載する半導体素子搭載面と、前記半導体素子搭載面と段差をなす段差面とを有し、前記半導体素子搭載面は半導体素子面より小さく、かつ、前記段差面と前記半導体素子との間に生じる隙間に前記樹脂成形体が延在する。

本発明によれば、樹脂成形時に金属板表面に生じる樹脂バリを低減することができる。

下金型にゴムを設置した状態の例を示す図 本発明の実施の形態に係る中空パッケージを示す斜視図 図２Ａの中空パッケージの断面斜視図 図２Ａの中空パッケージの下面図 図２Ａの放熱板の一面を示す斜視図 図２Ａの放熱板の他面を示す斜視図 図２Ａの放熱板の断面図 トランスファー樹脂成形装置の概要図 図２Ａの中空パッケージの製造工程において、樹脂タブレットと放熱板とリードフレームとを下金型と上金型との間に搬送した状態の例を示す図 図２Ａの中空パッケージの製造工程において、樹脂タブレットと放熱板とリードフレームとを下金型上に配置した状態の例を示す図 図２Ａの中空パッケージの製造工程において、型締め状態の例を示す図 図５Ｃの放熱板の拡大図 図２Ａの中空パッケージの製造工程において、プランジャを上昇させて溶融した樹脂をキャビティに移送させる例を示す図 図２Ａの中空パッケージの製造工程において、キャビティに溶融した樹脂を充填された状態の例を示す図 図２Ａの中空パッケージの製造工程において、型開き状態の例を示す図 図２Ａの中空パッケージの製造工程において、金型から成形体を取り出す例を示す図 不要部分が除去された成形体の一例を示す図 図２Ａの中空パッケージに半導体素子及び封止板を搭載した半導体装置の断面図 変形例に係る放熱板の一面を示す斜視図 図７Ａの放熱板の他面を示す斜視図 図７Ａの放熱板の断面図 変形例に係る放熱板を型締めした様子を示す図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態）
図１は、中空パッケージの製造工程において、型締め状態の例を示す図である。図１に示すように、上金型４０と金属板素材６との隙間を埋めるために、ゴム８を下金型５０に設置することも考えられる。しかしながら、ゴム８は耐熱性が低く、樹脂成形時の熱により、劣化が早いという問題がある。そこで、本発明の実施の形態では、このような問題をも解決する手段について説明する。

図２Ａは、本発明の実施の形態に係る中空パッケージを示す斜視図である。図２Ｂは、図２Ａの中空パッケージの断面斜視図である。図２Ｃは、図２Ａの中空パッケージの下面図である。図３Ａは、図２Ａの放熱板の一面を示す斜視図である。図３Ｂは、図２Ａの放熱板の他面を示す斜視図である。図３Ｃは、図２Ａの放熱板の断面図である。

図２Ａに示されるように、中空パッケージ１０は、放熱板１１と、樹脂成形体１３と、金属製リード１５とを有する。

＜放熱板１１について＞
放熱板１１は、金属製の板状部材であり、その下面が中空パッケージ１０の下面に露出し、かつ、上面が後述する中空パッケージ１０の凹部の底面に露出するように設けられている（図２Ｂ参照）。

放熱板１１を構成する金属の例には、銅、鉄、アルミニウム、これらの合金または４２アロイなどが含まれ、放熱性が高いことから、４２アロイまたは銅系の合金が好ましい。放熱板１１の材質は、金属製リード１５と同じ材質であってもよい。

放熱板１１は、図３Ａ〜図３Ｃに示すように、一方の面に突出した凸部１１ａと、一方の面に突出したことよって他方の面が窪んだ凹部１１ｄとを有する。放熱板１１の最下面と最上面とのなす高さｈは、型締め時の上金型４０と下金型５０との隙間の高さとほぼ同じかわずかに大きく設定される。

また、放熱板１１は、厚み方向において押圧力を受けたときに厚みが減じる方向に弾性変形する。より具体的には、放熱板１１は、厚み方向において押圧力を受けたときに、上金型４０と下金型５０との間の放熱板１１が配置される領域の隙間の厚さまで弾性変形することができるように構成されている。このような構成により、放熱板１１は、上金型４０と下金型５０との間に配置することが可能であり、かつ、上金型４０および下金型５０のそれぞれに対する押圧力を発揮することができる。なお、放熱板１１の形成方法については後述する。

放熱板１１の頂点付近には、位置決め孔１７（位置決め部）が設けられている（図２Ｃ参照）。位置決め孔１７は、成型金型の位置決めピンが係合しうる形状に設けられ、かつ厚み方向に貫通している。

放熱板１１の厚みは、熱容量を高めて中空パッケージの放熱性を高める観点から、金属製リード１５の厚みよりも大きいことが好ましく、金属製リードの厚みの１．５〜１０倍であることが好ましく、２〜６倍であることがより好ましい。具体的には、０．３ｍｍ〜２ｍｍであることが好ましく、０．４ｍｍ〜１．２ｍｍであることがより好ましい。

＜樹脂成形体１３について＞
樹脂成形体１３は、放熱板１１の外周部を支持する枠状部材である。樹脂成形体１３の枠内には、放熱板１１の凸部１１ａが嵌合する（図２Ｂ参照）。樹脂成形体１３と放熱板１１の最上面とで囲まれる凹部の内部が中空部１９となる。中空部１９の底面、すなわち、放熱板１１の凸部１１ａが形成する最上面は、固体撮像素子などの半導体素子を搭載する素子搭載面となる。

凹部の深さは、搭載する半導体素子の高さよりも大きければよい。中空部１９の底面に固体撮像素子などの半導体素子を搭載した後、中空部１９の開口面にガラス板などの透明板を配置して、封止することができる。

樹脂成形体１３は、熱硬化性樹脂組成物の硬化物から構成されている。熱硬化性樹脂の例には、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などが含まれる。樹脂成形体１３は、熱硬化性樹脂組成物をモールド成形、好ましくはトランスファー樹脂成形することによって形成される。

＜金属製リード１５について＞
金属製リード１５は、放熱板１１とは別体に設けられ、かつ放熱板１１よりも小さい厚みを有する。金属製リード１５は、半導体素子の接続端子と電気的に接続されるインナーリード１５Ａと、インナーリード１５Ａと電気的に接続され、樹脂成形体１３の側面または下面に延出したアウターリード１５Ｂとを有する（図２Ｂ）。インナーリード１５Ａの端部（金属製リードの一端）は、中空パッケージ１０の凹部内に露出し、ボンディングパッドとなる。アウターリード１５Ｂの端部（金属製リードの他端）は、樹脂成形体１３の側面または下面に露出し、外部電極となる。

金属製リード１５は、半導体素子の搭載面（放熱板１１の最上面）の周囲を覆うように複数本のリードからなることが好ましい。リードの本数は、特に限定されないが、約２０〜３００本程度である。

金属製リード１５の材質の例には、銅、鉄、アルミニウム、これらの合金または４２アロイなどが含まれ、４２アロイまたは銅合金が好ましい。また、金属製リード１５の厚さは、放熱板１１の厚さよりも小さく、例えば０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ、好ましくは０．１５ｍｍ〜０．２５ｍｍでありうる。

＜放熱板の形成方法＞
次に、放熱板１１の形成方法について、図３を用いて説明する。

まず、所定の板厚と大きさを有する金属板素材６を用意し、金属板素材６にプレス加工を施して、凸部１１ａ及び凹部１１ｄを形成する。このプレス加工は、半抜き加工と言われる工法であり、金属板素材６の一面からパンチを押圧して、パンチの下降を板厚の途中で停止するものである。

プレス装置としては、プレス時に金属板素材６と当接するパンチの部分が、凹部１１ｄとほぼ同じ大きさ及び同じ形状である。一方、金属板素材６を載置するダイに形成された穴は、金属板素材６の板厚を考慮して、凹部１１ｄよりもやや大きい相似形に形成されている。このような、パンチ及びダイを備えるプレス装置が金属板素材６に半抜き加工を施すことにより、パンチに当接した金属板素材６の金属肉が移行し、図３に示すような凸部１１ａ及び凹部１１ｄを有する放熱板１１が形成される。

なお、放熱板１１の形成方法は、上述の半抜き加工に限定されない。例えば、放熱板１１は、鋳型による鋳造により生成されてもよい。

＜中空パッケージの製造方法＞
以下、本発明の中空パッケージの製造方法に用いられるトランスファー樹脂成形装置について説明する。図４は、トランスファー樹脂成形装置３０の一例を示す概要図である。図４に示されるトランスファー樹脂成形装置３０は、搬送機構Ｘと、成形機構Ｙと、取出機構Ｚとを有する。

搬送機構Ｘは、リードフレーム整列機構Ｘ１と、樹脂タブレット整列機構Ｘ２と、放熱板整列機構Ｘ３とを有する。リードフレーム整列機構Ｘ１は、１回の樹脂成形で使用する数のリードフレーム（多数個取り用のリードフレーム）を整列させる。樹脂タブレット整列機構Ｘ２は、１回の樹脂成形で使用する数の樹脂タブレットを整列させる。放熱板整列機構Ｘ３は、１回の樹脂成形で使用する数の放熱板（１個取り用の放熱板）を整列させる。

そして、搬送機構Ｘは、リードフレーム整列機構Ｘ１に収納されたリードフレーム６３を、搬送体によって真空吸着またはその開閉爪で把持して、金型の所定の位置に配置する。同様に、搬送機構Ｘは、樹脂タブレット整列機構Ｘ２に収納された樹脂タブレット６１を、その搬送体によって真空吸着またはその開閉爪で把持して、下金型のポットに配置する。搬送機構Ｘは、放熱板整列機構Ｘ３に収納された放熱板１１を、その搬送体によって真空吸着またはその開閉爪で把持して、金型のキャビティ空間に配置する。

取出機構Ｚは、成形体収納機構Ｚ１を有する。取出機構Ｚは、その取出体によって成形体をキャビティ５５（図５Ａ参照）から取り出して、成形体収納機構Ｚ１に収納する。

成形機構Ｙは、上金型４０と下金型５０とを有する金型と、上金型４０と下金型５０を移動させるプレス機構Ｙ５と、金型のキャビティ空間に樹脂を移送するトランスファー機構Ｙ６とを有する。

具体的には、成形機構Ｙは、上プラテンＹ１と、下プラテンＹ２と、移動プラテンＹ３とを有し、これらがダイバーＹ４によって連結されている。移動プラテンＹ３は、ダイバーＹ４に沿って移動可能に構成されている。上プラテンＹ１と移動プラテンＹ３との間に、上金型４０と下金型５０とを有する金型が配置されている。移動プラテンＹ３と下プラテンＹ２との間に、プレス機構Ｙ５が配置されている。プレス機構Ｙ５が移動プラテンＹ３を移動させることによって、下金型５０を移動させる。

下金型５０は、ポット５１と、その内部を上下に移動可能に構成されたプランジャ５３と、キャビティ５５とを有する（後述の図５Ａ参照）。ポット５１とは、樹脂タブレット６１を配置するための領域である。プランジャ５３は、ポット５１の内面を摺動して、ポット５１の内部を上下に移動する。プランジャ５３は、トランスファー機構Ｙ６によって移動可能にされている。トランスファー機構Ｙ６とは、図示されない油圧機構、ネジ送り機構、カム送り機構などでありうる。また、プランジャ５３は加熱されうる。

キャビティ５５は、リードフレーム６３の下部に放熱板１１を配置し、かつ樹脂成形するための空間である。キャビティ５５の底には、放熱板１１を位置決めするための位置決めピン（不図示）が設けられている。

下金型５０のキャビティ５５の底には、成形体を離型するための離型ピンがさらに設けられてもよい。離型ピンも、位置決めピンと同様に突起部材であり、駆動機構（不図示）によって上下に可動できるようになっている。

上金型４０は、キャビティ４１と、キャビティ４１と下金型５０のポット５１とを連通するカル４３、ランナー４５およびゲート４７とを有する（後述の図５Ａ参照）。キャビティ４１は、下金型５０のキャビティ５５と対向するように設けられ、リードフレーム６３の上部に樹脂成形体を成形するための空間である。

次に、図４のトランスファー樹脂成形装置３０を用いて、中空パッケージを製造する方法の一例を、図５を参照して説明する。

図５は、図２の中空パッケージの製造工程の一例を示す図である。即ち、本発明の中空パッケージの製造工程は、放熱板とリードフレームとを成型金型に挿入する第１の工程（後述のステップ１））と、上金型と下金型とを密着させて、型締めし、放熱板を弾性変形させる第２の工程（後述のステップ２））と、放熱板とリードフレームが挿入された成型金型に熱硬化性樹脂組成物を充填し、硬化させる第３の工程（後述のステップ４）および５））と、得られる成形体を押し上げて成型金型内から離型する第３の工程（後述のステップ６））とを含む。

具体的には、以下のステップを含む（図５参照）。

１）下金型５０のポット５１の内部に、熱硬化樹脂を含む樹脂タブレット６１を配置し、下金型５０のキャビティ５５内に、放熱板１１を配置し、上金型４０と下金型５０との間のキャビティ空間に、多数個取りのリードフレーム６３を配置するステップ（図５Ａおよび図５Ｂ）。

２）上金型４０と下金型５０とを密着させて、型締めし、放熱板１１を弾性変形させるステップ（図５Ｃおよび図５Ｄ）。

３）プランジャ５３を移動させて、樹脂タブレット６１の熱硬化樹脂をキャビティ４１および５５内に移送するステップ（図５Ｅ）。

４）キャビティ４１および５５内部に充填された熱硬化樹脂を硬化させるステップ（図５Ｆ）。

５）上金型４０と下金型５０を離間させて、型開きするステップ（図５Ｇ）。

６）成形体６７を離型し、取り出すステップ（図５Ｈ）。

７）得られた成形体６７を切断して個片化し、中空パッケージを得るステップ（図５Ｉ）。

ステップ１）では、樹脂タブレット６１を、下金型５０のポット５１の内部にあるプランジャ５３の上面に配置する。また、リードフレーム６３を、上金型４０と下金型５０とで構成されるキャビティ空間に配置する。さらに、放熱板１１を、下金型５０のキャビティ５５上に配置する（図５Ｂ）。樹脂タブレット６１、リードフレーム６３および放熱板１１の配置は、前述の搬送機構Ｘ（図４参照）よって行うことが好ましい。

ポット５１の内部に配置する樹脂タブレット６１は、典型的には、熱硬化樹脂を含む打錠成形物である。熱硬化樹脂は、例えばエポキシ樹脂を含み、さらに、樹脂タブレットにはフェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤、離型剤、着色剤などを含有してもよい。樹脂タブレットは、熱硬化樹脂とともに無機充填材を含有する。樹脂タブレットにおける無機充填材の含有量は、５０〜９０質量％であることが好ましい。

樹脂タブレット６１は、熱硬化樹脂と無機充填材とをミキサーで混合した混合物を、ロールあるいは押出機でシートとし、シートをハンマーミルなどで粉砕して粉末顆粒とし、さらに、それを打錠成形して得られる。樹脂タブレット６１は、例えば円柱状の打錠成形物でありうる。円柱状の樹脂タブレットの直径は１０ｍｍ〜４０ｍｍであり、高さは５ｍｍ〜４０ｍｍ程度でありうる。

リードフレーム６３は、金属薄板を予め短冊状にプレスまたはエッチング加工したリードを複数有するフレームである。リードフレーム６３は、通常、多数個取り用のリードフレームが用いられる。

放熱板１１は、前述の図２の中空パッケージで説明した放熱板１１である。放熱板１１を、下金型５０のキャビティ５５上に配置する前に、位置決めピンを上昇させておく。次いで、搬送機構Ｘにより、放熱板１１を、その位置決め孔１７を位置決めピンと係合させた後、放熱板１１をキャビティ５５の底面に配置する（図５Ｂ）。位置決めを行いやすくする点から、位置決めピンをある程度の高さまで上昇させた状態で、放熱板１１の位置決め孔１７を位置決めピンと係合させる。その後、位置決めピンを下降させて、放熱板１１をキャビティ５５上に載置することが好ましい。

ステップ２）では、プレス機構Ｙ５により下金型５０を上昇させて、型締めする（図５Ｃ）。このとき、上金型４０が放熱板１１を押圧することにより、凸部１１ａ及び凹部１１ｄを有する放熱板１１がわずかに弾性変形する（図５Ｄ）。図５Ｄでは、弾性変形した様子を誇張して示しているが、実際には、肉眼で確認できないほどの変形である。

ステップ３）では、トランスファー機構Ｙ６によりプランジャ５３を上昇させて、樹脂タブレット６１の熱硬化樹脂をキャビティ４１内に移送する（図５Ｅ）。このとき、下金型５０、上金型４０およびプランジャ５３は、それぞれ加熱されていることが好ましい。具体的には、それぞれ約１６０℃〜１８０℃に加熱されていることが好ましい。ポット５１の内部に配置された樹脂タブレット６１は、下金型５０とプランジャ５３によって加温されて溶融する。溶融した樹脂は、プランジャ５３によってキャビティ４１および５５の内部に押し出される。

また、このとき、放熱板１１がわずかに弾性変形しているため、放熱板１１と上金型４０との間には、樹脂が流れこむ隙間がなくなる。このため、放熱板１１表面に生じる樹脂バリを低減することができる。

ステップ４）では、トランスファー機構Ｙ６によりキャビティ４１および５５に充填された熱硬化性樹脂を、加圧した状態で熱硬化させる（図５Ｆ）。具体的には、所定の時間加熱を続けて、溶融した樹脂を熱硬化させる。熱硬化させる時間は、特に限定されないが、３０秒〜１２０秒の範囲、好ましくは６０秒程度でありうる。それにより、放熱板１１とリードフレーム６３と樹脂成形体６５とが一体化された成形体６７が得られる。

ステップ５）では、プレス機構Ｙ５により下金型５０を下降させて、型開きする（図５Ｇ）。

ステップ６）では、成形体６７を金型から離型する（図５Ｈ）。具体的には、キャビティ５５内の離型ピン（不図示）を上昇させて、成形体６７を押し上げて離型する。

離型された成形体を、キャビティ５５から取り出す。成形体６７の取り出しは、前述の取り出し機構Ｚ（図４）により行うことが好ましい。取り出された成形体６７を、前述の成形体収納機構Ｚ１（図４）に収納する。成形体収納機構Ｚ１は、成形体６７からランナーおよびゲートなどの不要部分を取り除く。

ステップ７）では、ランナーおよびゲートなどの不要部分が取り除かれた成形体６７を、切断・成形装置（不図示）により切断し、個片化する（図５Ｉ）。その後、アウターリードを基板実装に適した形状にプレス成型する。それにより、中空パッケージ１０を得ることができる（図２）。

図６は、図２Ａの中空パッケージに半導体素子及び封止板を搭載した半導体装置の断面図である。半導体装置７０は、中空パッケージ１０と、その中空部１９の底面（放熱板１１の最上面）に搭載され、インナーリード１５Ａと接続された半導体素子７１と、中空部１９を封止する封止板７３とを有する。

具体的には、中空パッケージ１１の中空部１９の底面にある素子搭載面に、固体撮像素子などの半導体素子７１を搭載し、さらに中空部１９の開口面に封止板７３（透明ガラス板または透明樹脂板）を接着して中空部１９を密閉する。半導体素子７１の搭載は、素子搭載面にダイボンディング剤で固体撮像素子を固着し、固着された固体撮像素子の接続端子と、インナーリード１５Ａとを電気接続すればよい。電気接続は、通常はワイヤボンディングで行うが、フリップチップで行ってもよい。得られた半導体装置は、例えばデジタルカメラやビデオカメラ、携帯電話などの実装基板に実装されうる。

放熱板１１の上面は、輝度が高く、光を反射しやすい。このため、放熱板１１に照射された光は反射し、さらに封止板７３にて反射するため、半導体素子７１に影響を及ぼしてしまう。そこで、放熱板１１の素子搭載面を半導体素子７１の素子面より小さくし、また、図６の点線の丸枠Ｃ１で囲んだ領域に示すように、放熱板１１の素子搭載面と段差をなす段差面と、半導体素子７１との間に生じる隙間に樹脂成形体１３が延在するようにした。これにより、輝度の高い放熱板１１に光が照射することを防止し、半導体素子７１への影響を回避することができる。また、これにより、放熱板１１の段差面と樹脂成形体１３との接触面積が増え、中空部１９への水の浸入を防止することができ、さらに、放熱板１１の外周が、アンカー効果により樹脂成形体１３によって安定に支持されうる。

このように、本実施の形態では、金属板素材６に半抜き加工を施して得られる放熱板１１を用いて、樹脂成形する際、上金型４０が放熱板１１を押圧することにより、放熱板１１が弾性変形するため、弾性変形した放熱板１１と上金型４０との間には、樹脂が流れこむ隙間がなくなり、放熱板１１表面に生じる樹脂バリを低減することができる。この結果、金型及び金属板素材の精度を高めることなく、樹脂バリを低減可能であり、コストを抑制することができる。また、樹脂バリが低減されることから、半導体素子７１と放熱板１１との密着度が高まり、放熱性が向上する。

＜変形例＞
図７Ａは、変形例に係る放熱板の一面を示す斜視図である。図７Ｂは、図７Ａの放熱板の他面を示す斜視図である。図７Ｃは、図７Ａの放熱板の断面図である。図８は、変形例に係る放熱板２２を型締めした様子を示す図である。

放熱板２２は、外周部が中心面に対して垂直な方向に離れるように折り曲げて形成されている。このため、放熱板２２の外周端から上底面までの高さｈは、型締めした上金型４０と下金型５０との隙間の高さとほぼ同じかわずかに大きく設定される。

樹脂成形時に上金型４０が放熱板２２の中心面を押圧することにより、放熱板２２がわずかに弾性変形し、弾性変形した放熱板２２と上金型４０との間には、樹脂が流れこむ隙間がなくなる。このため、放熱板２２表面に生じる樹脂バリを低減することができる。

本発明は、樹脂成形時に金属板表面に生じる樹脂バリを低減するのに有用である。

１０ 中空パッケージ
１１、２２ 放熱板
１１ａ 凸部
１１ｄ 凹部
１３ 樹脂成形体
１５ 金属製リード
１５Ａ インナーリード（ボンディングパッド）
１５Ｂ アウターリード
１７ 位置決め孔
１９ 中空部
３０ トランスファー樹脂成形装置
４０ 上金型
４１、５５ キャビティ
４３ カル
４５ ランナー
４７ ゲート
５０ 下金型
５１ ポット
５３ プランジャ
６１ 樹脂タブレット
６３ リードフレーム
６５ 樹脂成形物
６７ 成形体
７０ 半導体装置
７１ 半導体素子
７３ 封止板
Ｘ 搬送機構
Ｘ１ リードフレーム整列機構
Ｘ２ 樹脂タブレット整列機構
Ｘ３ 放熱板整列機構
Ｙ 成形機構
Ｙ１ 上プラテン
Ｙ２ 下プラテン
Ｙ３ 移動プラテン
Ｙ４ ダイバー
Ｙ５ プレス機構
Ｙ６ トランスファー機構
Ｚ 取出機構
Ｚ１ 成形体収納機構

Claims (7)

1. 放熱板と、前記放熱板の外周部を支持し、かつ半導体素子が搭載される凹部を構成する樹脂成形体と、一端が前記凹部の内側に露出し、他端が前記樹脂成形体の側面または下面に露出する金属製リードとを有する中空パッケージの製造方法であって、
   前記放熱板は、厚み方向において押圧力を受けたときに厚みが減じる方向に弾性変形するよう前記押圧力を受ける側とは反対側に凹部となる空間を有する放熱板であって、
   前記放熱板と、前記金属製リードを有するリードフレームと、を前記空間が維持されるように成型金型内に挿入する第１の工程と、
   上金型と下金型とを密着させて、型締めし、前記放熱板が前記空間に突出するよう弾性変形させる第２の工程と、
   前記放熱板と前記リードフレームが挿入された前記成型金型に熱硬化性樹脂を充填し、硬化させる第３の工程と、
   を含む中空パッケージの製造方法。
2. 樹脂成形時に金型の押圧を受けて弾性変形するよう前記押圧を受ける側とは反対側に第１の凹部となる空間を有する放熱板と、
   前記放熱板の外周部を支持し、かつ半導体素子が搭載される第２の凹部を構成する樹脂成形体と、
   一端が前記第２の凹部の内側に露出し、他端が前記樹脂成形体の側面または下面に露出する金属製リードと、
   を具備する中空パッケージ。
3. 前記放熱板は、半抜き加工によって形成された、
   請求項２に記載の中空パッケージ。
4. 前記放熱板は、前記半導体素子を搭載する半導体素子搭載面と、前記半導体素子搭載面と段差をなす段差面とを有し、前記半導体素子搭載面は半導体素子面より小さく、かつ、前記段差面と前記半導体素子との間に生じる隙間に前記樹脂成形体が延在する、
   請求項２または請求項３に記載の中空パッケージ。
5. 放熱板と、前記放熱板の外周部を支持し、かつ半導体素子が搭載される凹部を構成する樹脂成形体と、一端が前記凹部の内側に露出し、他端が前記樹脂成形体の側面または下面に露出する金属製リードとを有する中空パッケージの製造方法であって、
   前記放熱板は、半抜き加工によって形成され、厚み方向において押圧力を受けたときに厚みが減じる方向に弾性変形する放熱板であって、
   前記放熱板と、前記金属製リードを有するリードフレームと、を成型金型内に挿入する第１の工程と、
   上金型と下金型とを密着させて、型締めし、前記放熱板を弾性変形させる第２の工程と、
   前記放熱板と前記リードフレームが挿入された前記成型金型に熱硬化性樹脂を充填し、硬化させる第３の工程と、
   を含む中空パッケージの製造方法。
6. 半抜き加工によって形成され、樹脂成形時に金型の押圧を受けて弾性変形する放熱板と、
   前記放熱板の外周部を支持し、かつ半導体素子が搭載される凹部を構成する樹脂成形体と、
   一端が前記凹部の内側に露出し、他端が前記樹脂成形体の側面または下面に露出する金属製リードと、
   を具備する中空パッケージ。
7. 樹脂成形時に金型の押圧を受けて弾性変形する放熱板と、
   前記放熱板の外周部を支持し、かつ半導体素子が搭載される凹部を構成する樹脂成形体と、
   一端が前記凹部の内側に露出し、他端が前記樹脂成形体の側面または下面に露出する金属製リードと、
   を具備し、
   前記放熱板は、前記半導体素子を搭載する半導体素子搭載面と、前記半導体素子搭載面と段差をなす段差面とを有し、前記半導体素子搭載面は半導体素子面より小さく、かつ、前記段差面と前記半導体素子との間に生じる隙間に前記樹脂成形体が延在する、
   中空パッケージ。

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