JPH01315147A - 樹脂封止形半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 彦１」舒１１肝分１− 本発明は、樹脂封止形半導体装置、特に短絡事故が少な
くかつ製造が容易な樹脂封止形半導体装置の製造方法に
関連する。

灸米立伎宜 従来、−船釣な電力用樹脂封止形半導体装置においては
、半導体チップが接着された支持板の裏面には封止樹脂
が形成されていない、このため、この半導体装置を外部
放熱体に取付けるに際しては、外部放熱体との間に絶縁
シートを介在させなければならず、取付作業が煩雑にな
った。そこで、支持板の裏面にも封止樹脂を形成する方
法が提案された。このような樹脂封止技術は、例えば、
特開昭５７−１７８３５２号公報や特開昭５８−１４３
５３８号公報で開示されている。すなわち、リードフレ
ームの一部を構成する支持板上に半導体チップを電気伝
導可能に接着したのち、半導体チップは細線で外部リー
ドと接続される１次に。

リードフレームは金型に装着され、キャビティ内に融解
樹脂が圧入される。このとき、キャビティ内で支持板が
移動しないように、支持板の各側部に連結された外部リ
ードと細条が金型で把持される。融解樹脂が固化したの
ち、リードフレームが金型から取外され、リードフレー
ムの所定部分が切断される。特開昭５７−１７８３５２
号では。

細条を折り曲げて切断するために、封止樹脂の外面をま
たぐようにして細条に小断面部を形成している。

Ｉが　　しよ　と　る しかし、細条の切断面が封止樹脂の外面に露出すること
には変わりない。そこで、特開昭５８−１４３５３８号
では、第８図に示す通り、切断後の封止樹脂の外面５０
から突出した細条端部を化学エツチング等の方法により
除去し、封止樹脂の外面５ｏから窪む位ｉｔ！５１に細
条の先端を形成していた。しかしこの方法は、細条の一
部を除去する付加的な工程が必要となりコストアップを
招いた。しかも所望の化学エツチング等を量産的に行う
こと自体に新たな技術を要するので、実用的とは言い難
い。

そこで、本発明は上記問題を解決する樹脂封止形半導体
装置の製造方法を提供することを目的とする。

を　゛する二めの 本発明の樹脂封止形半導体装置の製造方法によれば、支
持板と、支持板の一端に連結された外部リードと、支持
板の他端に連結されかつ厚さ方向に貫通する孔が形成さ
れた細条とを有し、孔の両側部分に最小断面部を含む小
断面部が設けられていると共に支持板に半導体チップが
電気的導通可能に固着されているリードフレームを準備
する工程と、細条の最小断面部が金型内のキャビティ形
成面から実質的に所定距離だけ内側に配置されるように
リードフレームを金型に装着する工程と、金型のキャビ
ティ内に融解樹脂を圧入する工程と、融解樹脂の固化後
、リードフレームを金型から取出す工程と、細条にその
導出方向への引張力を作用させて、細条の小断面部で細
条を切断する工程とを含む。

生−一部 細条を引張り破断するので、細条の破断部を封止樹脂の
内側に形成することができる。したがって、細条の破断
部と外部放熱体との沿面距離を長くとれる。また、細条
にその厚さ方向に貫通した孔で形成された小断面部が設
けられているので、細条を引張りによって容易に破断す
ることができる。

スー１−二匹 以下図面について、本発明の詳細な説明する。

本発明で製造される樹脂封止形半導体装置は、第１図に
示すリードフレーム１から作られる。リードフレーム１
は、トランジスタチップ等の半導体チップ２が一方の主
面に半田イ寸けされた支持板３を有する。半導体チップ
２は、必要に応じて保護コート４を形成するシリコン樹
脂で被覆される。

支持板３には、コレクタリード５が一体成形される。コ
レクタリード５は、ベースリード６とエミッタリード７
と共に外部リードと総称され、タイバー８及び共通細条
９により直角方向で互いに連結される。ベースリード６
とエミッタリード７は、それぞれアルミニウムＡｌ１０
．１１により半導体チップ２の所定位置へ接続される。

支持板３には、コレクタリード５に対し反対側へ伸びる
一対の細条１２．１３が一体に成形される。外部リード
及び細条１２．１３は支持板３よりも肉薄に形成されて
いる。また、細条１２．１３はその一方の主面が支持板
３の一方の主面と同一の平面上に位置するように上方に
偏位している。

各細条１２．１３の外端は、共通細条１４により直角方
向で互いに連結される。後工程で形成される鎖線１５で
示す封止樹脂の端面１６から所定距離だけ内側に離れた
位置の各細条１２．１３には小断面部１７．１８が設け
られる。また、小断面部１７．１８には、細条１２．１
３の厚さ方向に貫通する孔１７ｂ、１８ｂが設けられ、
細条の切断時に引張応力が集中する最小断面部１７ａ、
１８ａが形成される。

なお、第１図ではトランジスタ１個分の支持板３、外部
リード及び細条１２．１３を有するリードフレーム１を
示すが、実際には、多数の支持板、外部リード及び細条
がタイバー８と共通細条９．１４により並行に支持され
た金属製リードフレームが使用される。

リードフレーム１は、第２図及び第３図に示す金型１９
内に装着される。第２図はコレクタリード５の中心線に
沿う断面を示し、第３図は細条１３の中心線に沿う断面
を示す。金型１９は、下型２０と上型２１とで構成さ−
れ、リードフレーム１を収容するキャビティ２２を形成
する。小断面部のうちの最小断面部１７ａ、１８ａは、
金型のキャビティ形成面からＱだけ内側に配置される。

上述の通り金型１９にリードフレーム１を装着したのち
、キャビティ２２内に熱硬化性の融解エポキシ樹脂を公
知のトランスファモールド法によりゲート（図示せず）
から圧入し、支持板３を含むリードフレーム１の一部分
を樹脂１５により封止する。

樹脂１５が固化したのち、第４図に示すリードフレーム
１を金型１９から取出す。次に、樹脂１５から導出され
た細条１２．１３を導出方向に引張ることにより、小断
面部１７．１８の最小断面部１７ａ、１８ａで切断し、
共通細条１４と細条１２．１３の一部を除去する。その
後、各外部リードを連結するタイバー８と共通細条９も
プレス切断により除去する。このように製造した半導体
装置の１例を第５図に示す。細条１２．１３が導出され
ていた樹脂１５に孔２３．２４が形成される。

溶解樹脂をキャビティ２２内に圧入したときに、細条１
２．１３に形成された孔１７ｂ、１８ｂ内に溶解樹脂が
侵入しかつ固化する。したがって、細条１２．１３の孔
１７ｂ、１８ｂ内で固化した樹脂は細条１２．１３の引
張破断時に細条１２．１３を固定する作用がある１本出
願人は本発明による製造方法で実際に樹脂封止形半導体
装置を製造したが、孔２３．２４の形状は細条１２．１
３が抜けた跡にほぼ等しく形成された。

また、細条１２．１３は支持板３よりも肉薄に形成され
ており、最小断面部１７ａ、１８ａの断面積は十分に小
さいから、引抜きによって容易に破断できた。更に、細
条１２．１３はその上面が支持板３の上面の延長上に位
置するように形成されており、コレクタリード５のよう
に支持板３の上方までは偏位していないので、周辺の樹
脂１５に特性変動及び外観不良の点で実用上問題にすべ
きクラック、そり等の異常は全く発生しなかった。

第６図に示す通り、細条１３の端面２５は、樹脂の端面
１６より長さａ８だけ内側に窪み、そこに孔２４が形成
される。また、細条１２．１３は上述のように支持板３
の上面側に偏位しており、細条１２．１３の下面と支持
板３の下面との間に段差が形成されている。したがって
、支持板３の下面側の樹脂１５を肉薄に形成しても、細
条１２．１３の外部放熱体２６からの高さＱ２を大きく
とることができる。結果として、細条１２．１３から外
部放熱体２６までの沿面距離Ω。はΩ。＝Ｑ。

＋Ｑ２と長くなり、絶縁不良が確実に防止される。

更に、孔２３．２４が小さいため、他の素子、キャビネ
ットまたは人体等を含む周囲と細条１２．１３との接触
による短絡事故も防止される。孔２３．２４には、＄１
！縁不良を完全に防止するため。

樹脂を充填してもよい。しかし、この樹脂を充填しなく
ても実用上は問題はない。また、放熱性の点においても
、支持板３が肉厚に形成されているし、支持板３の下面
側の樹脂１５も十分に肉薄に形成できるから、支持板３
の下面側が露出したタイプの半導体装置と同程度の放熱
効果が期待できる。

また、本実施例では、本発明に基づいて小断面部１７．
１８が細条１２，１３を貫通する孔１７ｂ、１８ｂによ
って形成されている。このため、細条１２．１３の引張
り破断を容易に行える。つまり、最小断面部１７ａ、１
８ａの断面積は小断面部１７．１８の形状にかかわらず
細条１２．１３の強度保持のため所定の大きさの断面積
を必要とする。したがって、切欠きゃ溝によって小断面
部を形成した場合には、細条の引張り破断を容易に行え
ない０本実施例に置ける小断面部１７．１８によれば最
小断面部１７ａ、１８ａが貫通孔の両側に分割して形成
され５個々の最小断面部１７ａ、１８ａの断面積が十分
に小さく形成されるので、引張り破断によって容易に破
断することができる。

なお、上記実施例ではトランジスタについて説明したが
、この説明はダイオード、サイリスタ等信の半導体装置
にも応用できることは明らかである。また、細条に形成
する孔は円形に限られない。

第７図は菱形の孔３２で小断面部を形成した例を示す。

ｌ匪立羞来 上述の通り１本発明は、封止樹脂の内部に細条の最小断
面部が実質的に位置するようにリードフレームを樹脂封
止したのち、最小断面部において細条を引張力によって
切断する工程を採用した。

このため、細条の切断後に更に細条の端面を内側に窪ま
せる工程を必要とせず、細条の切断のみで簡単に半導体
装置の短絡事故や絶縁不良を確実に防止できる優れた効
果が得られる。また、細条を貫通する孔によって小断面
部を形成したので、細条の引張り破断を容易に行うこと
ができる。したがって、半導体装置を大量生産する場合
、製造コストの低減や良品率の向上に寄与するところ大
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による樹脂封止形半導体装置の製造方法
に使用するリードフレームの平面図、第２図及び第３図
はこのリードフレームを金型に装着して樹脂封止したと
きのそれぞれコレクタリード及び細条の中心線に沿う断
面図、第４図は金型から取出されたリードフレームの斜
視図、第５図は本発明による樹脂封止形半導体装置の製
造方法で作られた半導体装置の斜視図、第６図は細条切
断部の部分的拡大断面図、第７図は細条の小断面部に関
する形状の変形例を示す断面図、第８図は従来の樹脂封
止形半導体装置の例を示す破砕断面図である。 １６．リードフレーム、　２６．半導体チップ、３０．
支持板、　５．６．７０．外部リード、１２．１３０．
細条、１５．、封止樹脂、　１７．１８１．小断面部、
　１７ａ、１８ａ、、小断面部のうちの最小断面部、　
１７ｂ、１８ｂ、、孔、　１９９．金型、２２．、キャ
ビティ、 特許出願人　サンケン電気株式会社 、′、、：

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持板と、該支持板の一端に連結された外部リー
   ドと、前記支持板の他端に連結されかつ厚さ方向に貫通
   する孔が形成された細条とを有し、前記孔の両側部分に
   最小断面部を含む小断面部が設けられていると共に前記
   支持板に半導体チップが電気的導通可能に固着されてい
   るリードフレームを準備する工程と、 前記細条の最小断面部が金型内のキャビティ形成面から
   実質的に所定距離だけ内側に配置されるように前記リー
   ドフレームを金型に装着する工程と、 前記金型のキャビティ内に融解樹脂を圧入する工程と、 前記融解樹脂の固化後、前記リードフレームを前記金型
   から取出す工程と、 前記細条にその導出方向への引張力を作用させて、前記
   細条の小断面部で前記細条を切断する工程と、 を含むことを特徴とする樹脂封止形半導体装置の製造方
   法。
2. （２）前記細条の小断面部は前記金型内のキャビティ形
   成面から所定距離だけ内側の位置に置かれる最小断面部
   を有し、該最小断面部において前記細条が切断される特
   許請求の範囲第（１）項記載の樹脂封止形半導体装置の
   製造方法。