JPH0213462B2 - - Google Patents

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JPH0213462B2
JPH0213462B2 JP22434384A JP22434384A JPH0213462B2 JP H0213462 B2 JPH0213462 B2 JP H0213462B2 JP 22434384 A JP22434384 A JP 22434384A JP 22434384 A JP22434384 A JP 22434384A JP H0213462 B2 JPH0213462 B2 JP H0213462B2
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  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パワートランジスタ、電力用ダイオ
ード等の樹脂封止型半導体装置の製造方法に関す
る。
〔従来の技術〕
電力用樹脂封止型半導体装置において、半導体
チツプが固着された支持板の裏面にも成形樹脂層
を形成すれば、半導体装置を外部放熱体に取付け
る際に従来使用していた絶縁薄板が不要になる。
しかし、この構造では、支持板裏面に形成される
成形樹脂層が数百μmという薄いものであるた
め、この成形樹脂層が支持板から剥離してしまう
ことがある。これは、成形時の樹脂の熱収縮や半
導体装置がオン・オフ動作を繰り返すことによる
熱ストレスに基づくものと考えられる。上記剥離
が生じると、機械的強度の低下はもとより、放熱
特性や絶縁性の低下などの不都合が起る。
樹脂の剥離を防止するために、樹脂を被着させ
る面に凹凸が溝を設けることは公知である。この
種の公知技術をリードフレームに適用することも
例えば実開昭57−175448号公報で知られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、リードフレームのチツプ支持板に単
に溝又は凹凸を形成しても、支持板裏面の表面積
を例えば20%程度増加させることが出来るのみで
あり、支持板裏面の平面性を損わずに表面積を大
幅に増大させることは困難であつた。また、支持
板裏面と金型との間隔が小さい場合に、この間隔
を正確に保ちつつ樹脂を良好に注入することには
困難を伴なつた。そこで、本発明の目的は、支持
板の裏面に薄い樹脂層を容易且つ良好に形成する
ことが出来る樹脂封止型半導体装置の製造方法を
提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するための本発明は、放熱機能
及び電気伝導機能を有するように形成された支持
板と、前記支持板の一方の主表面上に固着された
半導体チツプと、前記支持板の一端に連結された
支持板接続用外部リードと、前記半導体チツプに
接続された少なくとも1本のチツプ接続用外部リ
ードと、前記支持板接続用及びチツプ接続用外部
リードの支持板側の一部、前記半導体チツプ及び
前記支持板を被覆する成形樹脂体とを含み、前記
成形樹脂体が前記支持板の他方の主表面側にも薄
く形成されている半導体装置の製造方法におい
て、前記支持板の他方の主表面に帯状の粗面が形
成され、この帯状の粗面が所定方向に沿つて延び
ているリードフレームを用意する工程と、前記支
持板に前記半導体チツプを固着し、前記チツプ接
続用外部リードを内部リードを介して又は介さず
に前記半導体チツプに接続してチツプ・リードフ
レーム組立体を形成する工程と、前記チツプ・リ
ードフレーム組立体を成形用型に装着し、前記帯
状の粗面が延びる方向が樹脂の主たる流動方向と
なるように前記型内の成形空所に液状樹脂を注入
して前記成形樹脂体を得る工程とを有することを
特徴とする半導体装置の製造方法に係わるもので
ある。
〔作用〕
上記発明において、支持板の他方の主表面(裏
面)は粗面を有しているので、表面積が大幅に増
大し、樹脂の剥離が生じにくくなる。また、帯状
の粗面が延びる方向に樹脂が流れるように樹脂を
注入するので、樹脂層が支持板の他方の主表面の
全部に良好に充てんされる。
〔実施例〕
次に、第1図〜第8図を参照して本発明の実施
例に係わる樹脂封止型パワートランジスタの製造
方法について述べる。
リードフレーム1を示す第1図において、2は
Ni被覆Cu板から成る支持板、4は支持板2の一
端に連結された支持板接続用外部リード、3,5
はチツプ接続用外部リード、6は外部リードを橋
絡するタイバー、7は外部リード端を連結する共
通接続細条、8は成形樹脂体に取付孔を形成する
ためのU字状切欠部である。第1図にはトランジ
スタ1個分のリードフレーム1が示されている
が、実際には多数個(例えば10個)分が並列配置
されている。支持板2の一方の主表面2a上には
パワートランジスタチツプ9が半田(図示せず)
で固着されている。チツプ9は、上面にベース電
極及びエミツタ電極を有し、下面にコレクタ電極
を有する。従つて、コレクタ電極が支持板2に接
続されている。チツプ9のベース電極と外部リー
ド3の間、及びチツプ9のエミツタ電極と外部リ
ード5の間は、それぞれA1線から成る内部リー
ド10,11で接続されている。12はジヤンク
シヨンコーテイングレジンと呼ばれる例えばシリ
コン樹脂からなる保護用樹脂で、チツプ9を被覆
及び保護している。
支持板2の裏面即ち他方の主表面2bには第2
図に示す如く帯状に粗面13が設けられている。
この粗面13の形成は、リードフレーム1にチツ
プ9を装着する前になされている。即ち、粗面1
3の形成は、板状部材からリードフレーム1を製
作する工程において、ラツピングパウダーをスプ
レー銃を用いて高圧エアーで支持板2の裏面部分
に吹き付けることによつて行う。従つて、粗面1
3を形成することにより、支持板2の平面性が損
われることは殆んどない。粗面13は第3図に示
す如く微細な略半球状の多数の凹部と凸部とを有
する梨地面である。粗面13は、支持板2の他方
の主表面2bの全部に形成されておらず、各リー
ド3〜5及び支持板2が延びている方向に沿つて
帯状に形成され、、これ等の相互間に平滑面14
が存在している。
第1図に示すチツプ・リードフレーム組立体が
得られたら、次に第4図及び第5図に示す如く、
上部金型15と下部金型16とによつて生じる成
形空所17内にチツプ9、支持板2、及び外部リ
ード3〜5の一部を配置し、外部リード3〜5を
上下の金型15,16で挾持する。支持板2は金
型15,16によつて片持ち梁状態に支持されて
いるので、その他方の主表面2bと下部金型16
との間に1mm以内(例えば約0.4mm)の間隔が生
じている。15aは円筒状ピンであり、上部金型
15下方に延びて支持板2の一方の主表面2aに
当接している。従つて、支持板2の上限位置はピ
ン15aによつて決まる。なお、支持板2の先端
は第1図から明らかな如く二叉に分かれているの
で、ピン15aも2本設けられている。15bは
取付孔を得るための円筒状ピンであり、上部金型
15から下方に延びて下部金型16に当接してい
る。15cは樹脂の流れを制御するための突出部
であり、上部金型15から下方に突出している。
この突出部15cの先端と支持板2との間隔は、
ピン15bの近傍における支持板2と金型15と
の間隔よりも小であるので、樹脂の流れがここで
制限される。18は樹脂注入孔であり、この例で
は、外部リード3〜5の導出側と反対側に設けら
れている。
次に、公知のトランスフアモールド法に基づい
て、加熱されて粘液状となつた熱硬化性エポキシ
樹脂を注入孔18を通して空所16に圧入・充て
んする。注入孔18は粗面13および平滑面14
が帯状に延びる方向と同じ方向に延びる孔である
ため、樹脂の主たる流動方向は粗面13および平
滑面14が帯状に延びる方向と一致する。金型1
5,16はこの樹脂の熱硬化可能温度例えば180
℃に加熱されており、圧入・充てんされた樹脂は
短時間(数分以内)の内に熱硬化し、第6図及び
第7図に示す如く成形樹脂体19が形成される。
しかる後、金型15,16の型締めを解いて、リ
ードフレームを金型15,16から取り外し、成
形樹脂19を完全に熱硬化させるために更に長時
間の熱処理を行い、その後タイバー6と共通接続
細条7をプレス加工で切断除去して、第8図に示
すパワートランジスタを完成させる。第8図にお
いて、20,21はピン15aに対応して形成さ
れた凹部、22は突出部15cに対応して形成さ
れた溝状の凹部である。23は、ピン15bに対
応するもので、このパワートランジスタを外部放
熱体等に取付けるときにネジを通すための取付孔
である。
この実施例には次の作用効果がある。
(a) 粗面13を形成したことにより、支持板2の
裏面の表面積が大きく増加し、支持板2の裏面
における成形樹脂体19の剥離が生じ難くなつ
た。粗面13を半球状の突起と半球状のへこみ
の集合体(球の半径:r)であると仮定する
と、粗面の場合の表面積と平滑面の場合の表面
との比は、2πr2/πr2=2となる。即ち、平滑
面を粗面とすることにより、表面積を約2倍
(100%増加)にすることが出来る。従つて、支
持板2の裏面の全面積の1/3、1/2、2/3を粗面
13とすると、支持板2の裏面の表面積は、支
持板2の裏面全体が平滑面であつたときに比べ
て、それぞれ33%、50%、67%の増加となる。
これは、前記公開公報の発明の実施例における
20%増加という数値例を大きく上回わるもので
ある。
(b) 支持板2の裏面側において、樹脂の充てん圧
力の不足や樹脂の未充てんが起らない。従つ
て、この部分の樹脂にピンホール様のものが発
生して絶縁耐圧の低い樹脂層が形成されたり、
明らかな未充てん部分が生じることがない。即
ち、粗面13は支持板2の裏面と金型16の間
の高さ0.4mmという狭い空間に流れ込もうとす
る粘液状の樹脂に対してその流動性を妨げるよ
うに作用してしまう。このため、支持板2の裏
面全体を粗面としてしまうと、樹脂注入時に問
題が発生し易い。しかし本発明では、帯状の平
滑面14を樹脂の主たる流動方向に沿つて設け
ているので、この平滑面14が、樹脂の未充て
ん等が起こり易い支持板2の右端側(外部リー
ド側)への樹脂の流動を促進し、樹脂注入が良
好に達成される。なお、金型の仕切状突出部1
5cは、支持板2の上面側の広い空間への樹脂
の流れを抑制し、支持板2の裏面側の狭い空間
への樹脂の流れを増強し、支持板2の上面側と
裏面側での樹脂の流れのバランスを取る。これ
により、支持板2の上面側を流れる樹脂と裏面
側を流れる樹脂とが支持板2の右側部近傍(外
部リード導出側)でぶつかるようになり、樹脂
が良好に充てんされる。本実施例では、粗面1
3を帯状に形成する事と突出部15cを設ける
事とが組み合わされているので、支持板2の裏
面側に樹脂層を良好に形成することが出来る。
(c) 突出部15cを設けて上側での樹脂の流れを
制限すると、樹脂が支持板2を下から上に押し
上げるように作用するが、ピン15aが設けら
れているので、支持板2の上下方向の位置にほ
ぼ一定に保つことが出来る。
本発明は上述の実施例に限定されるものではな
く、例えば、次の変形例が可能なものである。
(イ) 粗面13を第9図に示す如く分布させてもよ
い。この例では、支持板2が延びる方向に直交
する方向にも樹脂が流れるように第2図では1
続きであつた帯状粗面13が分断されている。
この第9図では、支持板2の外部リード導出側
の端の全部に粗面13が設けられているが、こ
れは、この部分近傍まで樹脂が順調に注入すれ
ば、問題が生じないからである。粗面13を第
10図に示す如く形成してもよい。第10図で
は支持板2の凹部8側端部へ樹脂が流入し始め
る時期の流動性を重視し、且つ粗面13の面積
を大きくとるために、粗面13が支持板2の外
部リード側に行くにつれて幅広になつている。
(ロ) 支持板2が完全に露出しない製品を希望する
場合には、凹部20,21に樹脂を注入しても
よい。また、支持板2の金型のピン15aと当
接する部分にあらかじめポリイミド系樹脂層の
ような絶縁層を形成しておき、この絶縁層の上
からピン15aで支持板2を挾持して、支持板
2が完全に絶縁物で被覆された半導体装置を得
てもよい。
(ハ) 支持板2の上下方向の位置ずれを防ぐため
に、ピン15aに対向するピンを下部金型16
に設け、支持板2を挾持するようにしてもよ
い。また、支持板2の先端から細条を引き出
し、、この細条を金型15,16で挾持するこ
とによつて支持板2の位置決めを行つてもよ
い。また、ピン15aを省いた構成としてもよ
い。
〔発明の効果〕
上述から明らかな如く、本発明では、支持板の
他方の主表面に粗面を帯状に設け、この帯状粗面
の延びる方向が樹脂の主たる流れの方向となるよ
うにしたので、剥離しにくい成形樹脂層を支持板
の他方の主表面側に良好に形成することが出来
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係わるパワートラン
ジスタのリードフレームにチツプを接着し、内部
リードを接続した状態を示す斜視図、第2図は第
1図のリードフレームの裏面側を示す底面図、第
3図は支持板の一部拡大断面図、第4図は金型に
第1図のリードフレームを収容した状態を外部リ
ード4に沿う断面で示す断面図、第5図は金型と
リードフレームを外部リード5に沿う断面で示す
断面図、第6図及び第7図は第4図及び第5図の
空所に樹脂体を設けた状態を示す断面図、第8図
は完成したトランジスタの斜視図、第9図及び第
10図は変形例のリードフレームの底面図であ
る。 1……リードフレーム、2……支持板、3,5
……チツプ接続用外部リード、4……支持板接続
用外部リード、9……チツプ、10,11……内
部リード、13……粗面、14……平滑面、17
……成形空所、19……成形樹脂体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 放熱機能及び電気伝導機能を有するように形
    成された支持板と、前記支持板の一方の主表面上
    に固着された半導体チツプと、前記支持板の一端
    に連結された支持板接続用外部リードと、前記半
    導体チツプに接続された少なくとも1本のチツプ
    接続用外部リードと、前記支持板接続用及びチツ
    プ接続用外部リードの支持板側の一部、前記半導
    体チツプ及び前記支持板を被覆する成形樹脂体と
    を含み、前記成形樹脂体が前記支持板の他方の主
    表面側にも薄く形成されている半導体装置の製造
    方法において、 前記支持板の他方の主表面に帯状の粗面が形成
    され、この帯状の粗面が所定方向に沿つて延びて
    いるリードフレームを用意する工程と、 前記支持板に前記半導体チツプを固着し、前記
    チツプ接続用外部リードを内部リードを介して又
    は介さずに前記半導体チツプに接続してチツプ・
    リードフレーム組立体を形成する工程と、 前記チツプ・リードフレーム組立体を成形用型
    に装着し、前記帯状の粗面が延びる方向が樹脂の
    主たる流動方向となるように前記型内の成形空所
    に液状樹脂を注入して前記成形樹脂体を得る工程
    と を有することを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
JP22434384A 1984-10-25 1984-10-25 樹脂封止型半導体装置の製造方法 Granted JPS61102040A (ja)

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