JPH02181956A - 半導体装置 - 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】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の製造技術、特に、ペレットの放
熱性能の向上技術に関するもので、例えば、多ビン、低
熱抵抗で、小型かつ低価格化が要求される半導体集積回
路装置（以下、ＩＣという。 ）に利用して有効なものに間する。 〔従来の技術〕 −Ｃに、所謂パワーＩＣ等のような消費電力が大きいＩ
Ｃにおいては、樹脂封止パッケージにヒートシンク葛内
蔵することが行われている。ヒートシンクがパッケージ
に内蔵される場合、通常、ヒートシンクはペレットがボ
ンディングされているタブの裏面に機械的かつ熱的に結
合されることになる。 なお、ヒートシンクが内蔵されているパワー

【Ｃを述べ
である例としては、日経マグロウヒル社発行「別冊マイ
クロデバイセズＮα２」昭和５９年６月１１日発行　Ｐ
　Ｌ　３５．がある。 また、ヒートシンクは内蔵しなし）が、ペレットがボン
ディングされたタブにヒートシンクを直接的に接触させ
るように構成されている半導体装置として、特開昭５４
−１２８２７８号公報に記載されているように、樹脂封
止パッケージの一端面に凹部がタブを露出させるように
没設されているものがある。 さらに、コンピュータに使用される高密度、高速ＩＣに
おいては、高い放熱性能が要求されるため、例えば、特
開昭５３−１１０３７１号公報に記載されているように
、半導体ペレットをボンディングされた金属板にヒート
シンクが外付けされているセラミックパッケージ型半導
体装置が使用されている。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、前述したように、Ｉｃのパッケージにヒートシ
ンクを内蔵する技術は、パッケージの外形的制限を受け
るため、パッケージの外形についての設計に自由度のあ
るピン（リード）数の少ない【Ｃにのみ適用されている
のが現状である。 そして、ペレットがボンディングされるタブはリードフ
レームに一体的に形成されており、このリードフレーム
はリードの機械的強度を確保する必要上、ばね材料（鉄
−ニソケル合金、４２７０イ、コバール、燐青銅）等を
用いて製作されているため、その材質上熱伝導性が低く
、ペレットからヒートシンクへの熱伝達効率を低下させ
てしまうという問題点があることが、本発明者によって
明らかにされた。 一方、ＩＣの多機能化、高集積化、高速化が進む最近、
ビン数の多いＩＣについても、熱放散性の良好なヒート
シンク内蔵形バノノ１−ジをＯｌｈえているＩＣの開発
が要望されている。 本発明の第１の目的は、高い放熱性能を有する半導体’
ＪＴＩを提供することにある。 本発明の第２の目的は、生産性および実装性が良好で、
かつ低価格にして、小型化および多ピン化を促進するこ
とができるとともに、高い放熱性能を有する半導体装置
を提供することにある。 本発明の前記ならびにその他の目的とｉｆｒ現な特徴は
、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。 〔課題を解決するための手段〕 本願において開示される発明のうら代表的なものの概要
を説明すれば、次の通りである。 すなわち、第１主面側に集積回路が作り込まれている半
導体ペレットと、この半導体ベレン）・の集積回路に電
気的に接続されている複数本のリードと、この半導体ペ
レットおよびリードの一部を樹脂封止するパッケージと
を備えている半導体装置において、前記半導体ペレット
の第１主面にヒートシンクを絶縁層を介して接合すると
ともに、このヒートシンクを前記パッケージにその一部
を露出させて植設したものである。 〔作用〕 前記した手段によれば、ペレットの集積回路が作り込ま
れた第１主面側にヒートシンクがタブを介さずに直接的
に接触されているため、ペレットの発熱はこのヒートシ
ンクを経て外部に直接的に放出されることになり〜充分
な放熱性能が確保される、 しかも、ヒートシンクがペレットの第１主面に電気的接
続用のリードとは別体の専用平面形状構造物によって接
合されるため、ヒートシンクは電気的接続用のリード群
とは別に熱伝導性の良好な材料を用いて構成することが
できる。したがって、所望に応じて熱伝導性の良好な材
料を選定することにより、前記放熱性能をより一層高め
ることができる。他方、リード群は機械的強度の大きい
材料を用いて形成することができるため、リード群の曲
がりや破■等を防止することができる。 また、ペレット、リード群およびヒートシンクは樹脂封
止パッケージにより樹脂１・Ｊ止されているため、この
半導体装置がプリント配ＬＡ基板に実装される時や、実
装された後において、移送中の振動等による外力がこの
半導体装直に７１１ねった場合においても、リード曲が
り等のような事故が起きるのを防止することができ、そ
の結果、短絡不良や、断線不良の発生のを未然に回避す
ることができる。 〔実施例１〕 第１図は本発明の一実施例である半導体装置を示す一部
切断正面図、第２図〜第８図はその製造方法壱示す各説
明図である。 本実施例において、本発明に係る半導体装置は、高密度
実装を実現するための半導体集積回路装置（以下、Ｉｃ
という。）である樹脂封止形スモール・アウトライン・
パッケージを備えているＩｃ（以下、ＳＯＰ・ＩＣ１ま
たは、単に、ＩＣということがある。）として構成され
ている。この樹脂封止形５ＯＰ−ＩＣはシリコン半導体
ペレット（以下、ペレットという。）と、ペレットの周
囲に配設されている複数本のリードと、ペレットの各電
極および各リードにその両端部をそれぞれポンディング
されて橋絡されているボンディングワイヤと、ペレット
の第１主面に接合されているヒートシンクと、これらを
樹脂封止するパッケージとを備えており、この５ＯＰ−
１ｃは次のような製造方法により製造されている。 以下、この樹脂封止形５ＯＰ−ＩＣの製造方法を説明す
る。この説明により、前記５ＯＰ−１ｃについての構成
の詳細が明らかにされる。 本実施例において、樹脂封止形ＳＯＰ・ＩＣの製造方法
には、第２図に示されている多連リードフレーム１が使
用されている。この多連リードフレーム１ば、鉄−ニッ
ケル合金や燐青銅等のような比較的大きい機械的強度を
有するばね材料からなる薄板を用いて、打ら抜きプレス
加工またはエツチング加工等のような適当な手段により
一体成形されており、この多連リードフレーム１の表面
には銀（Ａｇ）等を用いためっき処理が、後述するワイ
ヤポンディングが適正に実施されるように施されている
。この多連リードフレーム１には複数の単位リードフレ
ーム２が横方向に１列に並設されている。 単位リードフレーム２は位置決め孔３ａが開設されてい
る外枠３を一対備えており、円外枠３は所定の間隔で平
行になるように配されて一連にそれぞれ延設されている
。隣り合う栄位、リードフレーム２．２間には一対のセ
クション枠４が円外枠３．３間に互いに平行に配されて
一体的に架設されており、これら外枠、セクション枠に
より形成される略長方形の枠体内に単位リードフレーム
２が構成されている。 各単位リードフレーム２において、円外枠３．３にはタ
ブ吊りリード５が直角に突設されており、このリード５
の先端部にはタブ６が略正方形の平板形状に一体成形さ
れている。また、各単位リードフレーム２において、両
セクション枠４．４の内側には一対のダム部材７がセク
ション枠と平行になるように配されて、円外枠３．３間
に一体的に架設されている。ダム部材７には電気的接続
用のり一部８が複数本、長平方向に等間隔に配されて、
互いに平行で、ダム部材７と直交するように一体的に突
設されており、各リード８の内側端部は先端が後記する
ペレットを支持するだめのタブ６を取り囲むように配さ
れることにより、インナ部８ａをそれぞれ構成している
。他方、各リード８の外側延長部分は、その先端がセク
ション枠４にそれぞれ接続され、アウタ部８ｂをそれぞ
れ構成している。そして、ダム部材７における隣り合う
リード８．８間の部分は後述するパッケージ成形時にレ
ジンの流れをせき止めるダム７ａを実質的に構成してい
る。 この多連リードフレーム１には各単位リードフレーム２
毎にペレット・ボンディング作業、続いて、ワイヤ・ボ
ンディング作業が実施される。これらボンディング作業
は多連リードフレーム１が横方向にピンチ送りされるこ
とにより、各単位リードフレーム２毎に順次実施される
。 そして、ペレット・ボンディング作業により、第３図お
よび第４図に示されているように、半導体装置の製造工
程における所謂前工程において集積回路を作り込まれた
半導体４Ａ積回路素子としてのペレット１１が、各単位
リードフレーム２におけるタブ６上の略中央部に配され
て、タブ６とペレット１１との間に形成されたボンディ
ング封止２によって機械的に固着されることによりボン
ディングされる。ペレットボンディング層の形成手段と
しては、金−シリコン共晶層、はんだ付は層および銀ペ
ースト接着層等々によるボンディング法を用いることが
可能である。 続いて、ワイヤボンディング作業により、第３図および
第４図に示されているように、タブ６上にボンディング
されたペレット１１の電極パッドＬＬａと、各単位リー
ドフレーム２におけるり−ド８のインナ部８ａとの間に
、ボンディングワイヤ１３が超音波熱圧着式ワイヤボン
ディング装置等のような適当なワイヤボンディング装置
（図示せず）が使用されることにより、その両端部をそ
れぞれボンディングされて橋絡される。これにより、ペ
レット１１に作り込まれている４Ｊ、積回路は、電極バ
ンドｌｌａ、ボンディングワイヤ１３、リード８のイン
ナ部８ａおよびアウタ部８ｂを介して電気的に外部に引
き出されることになる。 本実施例においては、ワイヤボンディング作業が終了し
た後、第６図に示されているように、ベレッ＋−１１の
集積回路が作り込まれた第１主面側に絶Ｕ層１４および
接合層１５を介して、第５図に示されているように構成
されているヒートシンク１６が接合される。 すなわち、ペレット１１の第１主面には絶縁層１４が樹
脂または合圧等を用いられて保護膜の上に重ねて被着さ
れており、１！縁層１４上には接合層１５が、熱伝導性
が良好で、かつ、絶縁層１４およびヒートシンク１６の
いずれの材料にも接合性の良好な材料を用いられて、重
ねて被着されている。これら絶縁層１４および接合層１
５はペレット１１が装造される所謂前工程において、予
め、形成しておいてもよいし、ワイヤボンディング作業
後に、形成してもよい、但し、接合層１５がワイヤボン
ディング作業後に形成される場合には、ワイヤ１３相互
間の絶縁性についての配慮が必要である。したがって、
この場合、接合層１５はヒートシンク１６側に形成して
おいてもよい。 ヒートシンク１６は銅等のような熱伝導性の良好な材ｔ
４を用いられて、第６図に示されているように、ペレッ
ト１１よりも大きめの長方形の平盤形状に形成されてお
り、ヒートシンク１６のペレットｔｉとの接合面には接
合部１７が一体的に突設されている。この接合部１７は
、その平面形状がベレ・ント１１の第１主面におけるボ
ンディングバッＦｌｌａ群に取り囲まれた空スペースよ
リモ小さ目の大きさになるように、がっ、その高さがワ
イヤ１３との干渉を回避し得るように形成されている。 ヒートシンク１６の外周面には係合部としての環状溝１
８が没設されており、この環状溝Ｌ８は後述する樹脂封
止パッケージと形状結合することにより、ヒートシンク
１６を確実に固定するとともに、リークバスを長くする
ようになっている。さらに、ヒートシンク１６の上面に
は放熱用のフィン１９が凹凸形状に形成されており、こ
のフィン１９は樹脂封止パッケージの外部に露出されて
、ヒートシンク１６の放熱面積を大きく形成する口出に
より、放熱効率をより一層高めるようになっている。 このように構成されたヒートシンクＬ６はその接合部１
７においてペレット１１の第１主面に接合される。この
とき、接合層１５によりヒートシンク１６とペレット１
１との接合が実行される。 接合手段としては、ヒートシンクＪ６を加熱して接合層
１５を）宿敵させることにより溶着する方法等を適用す
ることができる。また、絶縁層１４によりヒートシンク
１６とペレットｔｔとの間は電気的に絶録される。 このようにしてペレットの第１主面にヒートシンクが接
合された多連シードフレーム１には、各単位リードフレ
ーム毎に樹脂１．Ｊ止するパッケージ群が、第７図に示
されているようなトランスファ成形装置３０を使用され
て単位リードフレーム群について同時成形される。 第７図に示されているトランスファ成形装置はシリンダ
装置等（図示せず）によって互いに型締めされる一対の
上型３１と下型３２とを０１３えており、上型３１と下
型３２との合わせ面には上型キャビティー凹部３３ａと
下型キャビティー四部３３ｂとが互いに協働してキャビ
ティー３３を形成するようにそれぞれ複数組没設されて
いる。上型３１の合わせ面にはボット３４が開設されて
おり、ボット３４にはシリンダ装置（図示せず）により
進退されるプランジャ３５が成形材料としての樹脂（以
下、レジンという。）を送給し得るように挿入されてい
る。下型３２の合わせ面にはカル３６がボット３４との
対向位置に配されて没設されているとともに、複数条の
ランナ３７がボット３４にそれぞれ接続するように放射
状に配されて没設されている。各ランナ３７の他端部は
下側キャビティー凹部３３ｂにそれぞれ接続されており
、その接続部にはゲート３８がレジンをキャビティー３
３内に注入し得るように形成されている。また、下型３
２の合わせ面には逃げ凹所３９がリードフレームの厚み
を逃げ得るように、その外形よりも若干大きめの長方形
で、その厚さと略等しい寸法の一定深さに没設されてい
る。 前記構成にかかる多連リードフレームを用いて樹脂封止
形パッケージをトランスファ成形する場合、上型３１お
よび下型３２における各キャビティー３３は各単位リー
ドフレーム２における一対のダム部材７．７間の空間に
それぞれ対応される。 トランスファ成形時において、前記構成にかかる多連リ
ードフレームｌは下型３２に没設されている逃げ凹所３
９内に、各単位リードフレーム１２におけるペレット１
１が各キャビティー３３内にそれぞれ収容されるように
配されてセットされる。このとき、ペレット１１とヒー
トシンク１６とは互いに接合された状態でキャビティー
３３内において保持されている。続いて、上型３１と下
型３２とが型締めされ、ボット３４からプランジャ３５
により成形材料としてのレジン４０がランナ３７および
ゲート３８を通して各キャビティー３３に送給されて圧
入される。 注入後、レジンが熱硬化されて樹脂封止形パッケージ２
０が成形されると、上型３１および下型３２は型開きさ
れるとともに、エジェクタ・ビン（図示せず）によりパ
ッケージ２０群が離型される。このようにして、第８図
に示されているように、パッケージ２０群を成形された
多連リードフレーム１はトランスファ成形装置３０から
脱装される。 そして、このように樹脂成形されたパッケージ２０の内
部には、ペレット１１、リード８のインナ部８ａ＝ボン
ディングワイヤ１３およびヒートシンク１６の一部が樹
脂封止されることになる。 この状態において、ヒートシンク１６の上面におけるフ
ィン１９は樹脂封止パッケージ２０の一端面から露出さ
れた状態になっている。 その後、多連リードフレームｌはリード切断成形工程に
おいて、各単位リードフレーム毎に１唾次、リード切断
装置（図示せず）により、外枠、セクション枠および各
ダム７ａを切り落された後、リード成形製置（図示せず
）により、リード８のアウタ部８ｂを第９図および第１
０図に示されているように、ガル・ウィング形状に屈曲
成形される。 以上のようにして製造された樹脂封止形ＳＯＰ・ＩＣ２
１は第９図および第１０図に示されているようにプリン
ト配線基板に実装される。 第９図および第１０図において、プリント配線基ｔ７ｉ
２２にはランド２３が複数個、実装対象物となる樹脂封
止形ＳＯＰ・・ＩＣ２１における各リード８に対応する
ように配されて、はんだ材料を用いて略長方形のＥ［４
１形状に形成されており、このランド２３にこの１ｃ２
１のリード８群が整合されて当１妾されているとともに
、各リード８とランド２３とがリフローはんだ処理によ
り形成されたはんだ盛り層（図示せず）によって電気的
か・つ機械的に接続されている。 そして、必要に応じて、ごのＳＯＰ・ＩＣ２１はヒート
シンク１６が押さえ具（図示せず）により、プリント配
線基板２２に押さえられて固定されたりする。 この実装状態で、ＩＣ２Ｌが稼働されてペレット１１が
発熱した場合、その熱はペレット１１の第１主面からヒ
ートシンク１６に直接的に熱伝導されるとともに、ヒー
トシンク１６の広い表面から外気に放熱されるため、相
対的にペレット１１は充分に冷却される。また、ヒート
シンク】６に放熱フィンや、押さえ具等が連設されてい
る場合には、ヒートシンクＬ６の熱が放熱フィンや、押
さえ具等を通じてさらに広い範囲に熱伝導されるため、
放熱効果はより一層高くなる。 前記実施例によれば次の効果が得られる。 （１）　　ペレットの第り主面にヒートシンクを直接的
に接合することにより、ペレットにおける第１主面の発
熱をヒートシンクに直接的に伝えてパッケージの外部に
効果的に放出させることができるため、高い放熱性能を
確保することができる。 （２）　　電気的接続用のリードとは別に、熱伝導性の
良好な材料を用いて形成されたヒートシンクにペレット
をボンディングすることにより、前記（＋）の放熱性能
をより一層高めることができる。 （３）他方、電気的接続用のリードはヒートシンクとは
別に機械的強度の高い材料を用いて形成することにより
、リード群の曲がりや破損等を防止することができると
ともに、前記（１）および（２）により、高い放熱性能
を確保することができるゆ（４）　　ペレット、リード
群およびヒートシンクの一部を樹脂封止パッケージによ
って樹脂封止することにより、リード曲がり等のような
事故が起きるのを防止することができるため、短絡不良
や、断線不良の発生を未然に回避することができる。 〔実施例２〕 第１１図は本発明の他の実施例である半導体装置を示す
一部切断正面図、第１２図はその外観斜視図、第［３図
〜第１７図はその製造方法を示す各説明図である。 本実施例において、本発明に係る半導体装置は表面実装
形の樹脂封止パッケージを備えているＩＣ（以下、Ｉｃ
という、）として構成されている。 このＩＣのパッケージは略正方形の平盤形状に形成され
ており、このパッケージの４側面の下端辺付近からリー
ド群のアウタ部が複数未完突設されている。この

【Ｃは
リード群にペレットがテープ・オートメイテッド・ボン
ディングされているとともに、このペレットの表面およ
び２面の両面にヒートシンクがそれぞれ接合されており
、これらペレットと、リードの一部と、ヒートシンクの
一部とが樹脂封止パッケージにより樹脂封止されている
。そして、このＩＣは以下に述べるような製造方法によ
って製造される。 以下、本発明の実施例２である表面実装形樹脂封止パッ
ケージを備えているＩＣの製造方法を説明する。この説
明により、前記ＩＣについての構成の詳細が明らかにさ
れる。 本実施例において、ｔｃ、ｔｔはそのペレットとリード
群とがテープ・オートメイテッド・ボンディングにより
機械的かつ電気的に接続されている。 すなわち、キャリア用のテープ４２はポリイミド等のよ
うな絶縁性樹脂を用いて、第１３図に示されている如く
、同一パターンが長手方向に連続するように一体成形さ
れている。但し、説明および図示は一単位だけについて
行われている。キャリアテープ４２における幅方向の両
側端辺部にはピンチ送りに使用される送り孔４３が等ピ
ッチに配されて開設されており、両側の送り孔群間には
窓孔４４が等ピッチをもって１列縦隊に配されて形成さ
れている。窓孔４４は略正方形形状に開設されており、
その大きさは後記するペレットおよびヒートシンクの外
形よりも充分大きく、互いに対向するリードの先端間の
長さよりも若干大きくなるように設定されている。 集積回路を電気的に外部に引き出すためのり一部４５は
複数本が、キャリアテープ４２の片側平面（以下、第１
主面とする。）上に配されて、銅箔等のような導電性材
＄４を用いて溶着や接着等のような適当な手段により固
定的に付設されている。 リード４５群は窓孔４４における４辺に分けられて、窓
孔４４を径方向に貫通ずるように配設されており、各リ
ード４５同士が互いに電気的に非接続になるように形成
されている。リード４５群の内側先端部は窓孔４４内に
突き出されて正方形の端辺上に並ぶように揃えられてお
り、この内側先端部によってインナ部としてのインナリ
ード４６が構成されている。リード４５群の外側先端部
は窓孔４４の外側まで延長されて正方形の端辺上に並ぶ
ように揃えられており、各リードにおける窓孔４４の縁
辺内側付近の部分によってアウタ部としてのアウタリー
ド４７が構成されている。各す−ド４５のキャリアテー
プ４２上に固着された端末部にはテスト用端子部４Ｂが
形成されており、リード４５群の表面にはソルダビリテ
ィ−を高めるために錫めっき膜（図示せず）が被着され
ている。 一方、詳細な説明は省略するが、このＩＣ４１に使用さ
れるペレット５１は半導体装置の製造工程における所謂
前工程において、ウェハ状態にて所望の集積回路を適宜
作り込まれる６そして、集積回路（図示せず）が作り込
まれたペレット５１は相対向するインナリード４６と４
６との内ＰＩＩｆｉ間距離よりも若干大きい略正方形の
小片にグイシングされており、その−平面（以下、第１
主面とする。）における周辺部には、金糸材料を用いて
形成されたバンブ５２が複数個、キャリアテープ４２に
おける各インナリード４６に整合し得るように配されて
突設されている。 リード４５群にペレット５１がインナリードボンディン
グされる際、キャリアテープ４２は複数のスプロケット
（図示せず）間に張設されて一方向に間欠送りされる。 そして、張設されたキャリアテープ４２の途中に配設さ
れているインナリードボンデインダステージにおいて、
第［４図に示されているようにペレット５１は窓孔４４
内に下方から収容されるとともに、各バンプ５２を各イ
ンナリード４６にそれぞれ整合されてボンディング工具
５３により熱圧着されることにより、キャリアテープ４
２に組み付けられる。すなわち、リード４５の表面に被
着されている錫めっきｌ漠と金糸材料から成るバンプ５
２と間において、金−錫の共晶が形成されるため、リー
ド４５のインナリード４６とバンブ５２とは一体的に結
合されることになる。 本実施例においては、インナボンディング作業が終了し
た後、第１５図に示されているように、ペレット５１の
集積回路が作り込まれた第１主面側に絶ｕＭ５４および
接合Ｎ５５を介してヒートシンク５６が接合されるとと
もに、第２主面側に接合ｉ！５５Ａを介してヒートシン
ク５６Ａが接合される。すなわち、ペレット５１の第１
主面には絶縁層５４が樹脂または金属等を用いられて保
護１ｊりの上に重ねて被着されており、絶縁石５４上に
は接合［５５が、熱伝導性が良好で、かつ、絶縁層５４
およびヒートシンク５６のいずれの材料にも接合性の良
好な材料を用いられて、重ねて被着されている。これら
絶縁層５４および接合層５５はペレソ１−５１が製造さ
れる所謂前工程において、予め、形成しておいてもよい
し、インナボンディング作業後に、形成してもよい、但
し、接合層５５がインナボンディング作業後に形成され
る場合には、リード４５相互間のＭＡｉｉ性についての
配慮が必要である。したがって、この場合、接合層５５
はヒートシンク５６側に形成しておいてもよい。 ペレット５１の第１主面に接合される第１ヒートシンク
５６は銅等のような熱伝導性の良好な材料を用いられて
、ペレット５１よりも大きめの正方形の平盤形状に形成
されており、ヒートシンク５６のペレット５１との接合
面には接合部５７が一体的に突設されている。この接合
部５７はその平面形状がペレット５１の第１主面におけ
るバンブ５２群に取り囲まれた空スペースよりも小さ目
の大きさになるように、かつ、その高さがリード４５と
の干渉を回避し得るように形成されている。 ヒートシンク５６の外周面には係合部としての環状溝５
８が没設されており、この環状溝５８は後述する樹脂封
止パッケージと係合することによりヒートシンク５６を
確実に固定するとともに、リークバスを長くするように
なっている。さらに、ヒートシンク５６の上面には放熱
用のフィン５９が凹凸形状に形成されており、このフィ
ン５９は樹脂封止パッケージの外部に露出されて、ヒー
トシンク５６の放熱面積を大きく形成することにより、
放熱効率をより一層高めるようになっている。 他方、ペレット５１の第２主面に接合される第２ヒート
シンク５６Ａは接合部５７が突設されない点を除いて、
第１ヒートシンク５６の構造と略同様に構成されている
。 そして、前記のように構成された第１ヒートシンク１６
はその接合部１７においてペレット５１の第１主面に接
合される。このとき、接合層５５によりヒートシンク５
６とペレット５１との接合が実行される。接合手段とし
ては、ヒートシンク５６を加熱して接合層５５をｉ８融
されることにより溶着する方法を適用することができる
。また、絶縁層５４によりヒートシンク５６とペレット
５１との間は電気的に絶縁される。また、第２ヒートシ
ンク５６Ａはそのフィン５９とは反対側の平面において
ペレットの第２主面に接合される。接合手段としては、
接合層５５Ａに熱伝導性の良好な接着材を用いることに
よりヒートシンクをベレ７　ｔ・に接着する方法を適用
することができる。 このようにして、ペレット５１とリード４５群とがテー
プ・オートメイテフド・ボンディングされるとともに、
ヒートシンク５６および５６Ａがペレット５１の両面に
それぞれ結合されたキャリアテープ４２には、エポキシ
樹脂等のような絶縁性樹脂からなる樹脂封止パッケージ
６０群が、第１６図に示されているようなトランスファ
成形装置７ｏを使用されて各ペレット５１について同時
成形される。 第１６図に示されているトランスファ成形装置はシリン
ダ装置等（図示せず）によって互いに型締めされる一対
の上型７１と下型７２と壱０１ηえており、上型７１と
下型７２との合わせ面には上型キャビティー凹部７３ａ
と、下型キャビティー四部７３ｂとが互いに協働してキ
ャビティー７３を形成するように複数組（１組のみが図
示されている。）没設されている。上型７１の合わせ面
にはボット７４が開設されており、ボット７４にはシリ
ンダ装ｒＩｔ（図示せず）により進退されるプランジャ
７５が成形材料としての樹脂（以下、レジンという、）
を送給し得るように挿入されている。 下型７２の合わせ面にはカル７６がボット７４との対向
位置に配されて没設されているとともに、複数条のラン
ナ７７がボンド７４にそれぞれ接続するように放射状に
配されて没設されている。各ランナ７７の他端部は下側
キャビティー凹部７３ｂにそれぞれ接続されており、そ
の接続部にはゲー１７８がレジンをキャビティー７３内
に注入し得るように形成されている。また、上型７１の
合わせ面には逃げ凹所７９がキャリアテープ４２の厚み
を逃げ得るように、キャリアテープ４２の外形よりも若
干大きめの長方形で、その厚さと略等しい寸法の一定深
さに没設されている。 前記構成にかかるキャリアテープ４２を用いて樹脂封止
形パッケージをトランスファ成形する場合、上型７１お
よび下型７２における各キャビティー７３はキャリアテ
ープ４２における窓孔４４の空間にそれぞれ対応される
。 トランスファ成形時において、前記構成にかかるキャリ
アテープ４２は上型７１に没設されている逃げ凹所７９
内に、各ペレット５１が各キャビティー７３内にそれぞ
れ収容されるように配されてセットされる。続いて、上
型７１と下型７２とが型締めされ、ボット７４からプラ
ンジャ７５によりレジン８０がランナ７７およびゲート
７８を通して各キャビティー７３に送給されて圧入され
る。 注入後、レジンが熱硬化されて樹脂封止形パッケージ６
０が成形されると、上型７】および下型７２は型開きさ
れるとともに、エジェクタ・ピン〔図示せず）によりパ
ッケージ６０群が雌型される。このようにして、第１７
図に示されているように、パッケージ６０群を成形され
たキャリアテープ４２はトランスファ成形装置７０から
脱装される。 そして、このように樹脂成形されたパッケージ６０の内
部には、ペレット５１、リード４５群のインナ部４６、
およびベレッ）５１の第１主面および第２主面にそれぞ
れ接合されたヒートシンク５６．５６Ａの一部が樹脂封
止されることになる。 この状態において、両ヒートシンク５６．５６Ａはその
ペレット取付面とは反対側の端面がパッケージ６０の表
面からそれぞれ露出するようになっており、リード４５
群のアウタ部４７はパッケージ６０の側面から直角方向
に突出するようになっている。 このようにして樹脂封止パッケージ６０を成形されたＩ
Ｃ４１はキャリアテープ４２に付設された状態のまま、
電気的特性試験等のような検査を受けた後、出荷される
。 そして、出荷されたＩＣ４１はキャリアテープ４２に付
設された状態のまま、または、樹脂封止パッケージ６０
の外方位置で切断されてキャリアテープ４２から個別に
分離された状態において、第１８図に示されているよう
に、プリント配線基板６１上に第１ヒートシンク５６を
上向きにして配され、アウタリード４７とランドパッド
６２との間がリフローはんだ処理される。このとき、リ
ード４５の表面には錫めっき膜が被着されているため、
ソルダビリティ−は良好に行われる。 この実装状態で、ＩＣ４Ｌが稼働されてペレット５１が
発熱した場合、その熱はペレット５１からヒートシンク
５６．５６Ａに直接的に熱伝導されるとともに、ヒート
シンク５６．５６Ａの広い表面積から外気に放熱される
ため、相対的にペレット５１は充分に冷却される。また
、ヒートシンク５６．５６Ａに放熱フィンや、押さえ具
等が連設されている場合には、ヒートシンク５６．５６
Ａの熱が放熱フィンや、押さえ具等を通じてさらに広い
範囲に熱伝達されるため、放熱効果はより一層高くなる
。 前記実施例２によれば、前記実施例１の効果に加えて次
の効果が得られる。 （１）　　リード群にペレットをテープ・オートメイテ
ッド・ボンディングすることにより、小型軽■化および
多ピン化を仔細することができるとともに、実装性およ
び生産性を高めることができるため、多ピンの半導体装
置においても、低価格化を実現することができる。 （２）　　ペレットの裏面にもヒートシンクを付設する
ことにより、ペレットの熱を表裏面のヒートシンクに直
接的に熱伝導させることができるため、放熱性能をより
一層高めることができ、ＴＡＢ措造のＩＣ等においても
低熱抵抗化を実現させることができる。 （３）　　ペレット、リード群およびヒートシンクを樹
脂封止パッケージにより封止することにより、ＴＡＢ構
造の半導体装置であっても、充分満足し得る封止性能を
確保することができるとともに、アウタリードを樹脂封
止パッケージにより保定することができるため、その強
度を高めることができる。 以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。 例えば、第１９図、または第２０図および第２１図に示
されているように構成してもよい。 第１９図において、ペレット５１の第２主面には第２ヒ
ートシンクが接合される代わりに、ヒートシンク５６を
第１主面に接合されたペレット５１が実装基板６５に没
設された凹部６４に収容されて、接合層６５により接合
されているとともに、各リード４７がランド６６に電気
的に接続されており、さらに、樹脂封止パッケージ６７
がボッティング等のような適当な手段により、凹部６４
およびヒートシンク５６の周りを埋めるように成形され
ている。 第２０図においては、ペレンｌ−Ｌ　Ｌが実装基板６３
の凹部６４に接合層６５により接合されているとともに
、ワイヤボンディング作業により、ペレット１１のボン
ディングバラＩ−１１ａと実装基板６３の配線６日との
間にボンディングワイヤ１３が橋絡されている。その後
、ヒートシンク１６がペレット１１の第１主面上にＭＡ
縁ＦＪＬ４および接合層１５を介して接合され、次いで
、樹脂封止パッケージ６９がボッティング等のような適
当な手段により、凹部６４およびヒートシンク１６の周
りを埋めるように成形されている。 つまり、ペレットがリード群にワイヤボンディングまた
はインナボンディングされた後に、ヒートシンクをペレ
ットに付設させるように構成するに限らず、インナボン
ディングと同時ないしは前に、ヒートシンクをペレット
に付設させるように構成してもよい。 また、ヒートシンクのペレット表裏面への付ｆｆｌ方法
としては、銀ペースト、はんだ材料等のような接合材に
よる接着方法を使用するに限らず、金シリコン共晶層に
よる固着方法等を使用してもよい。 ヒートシンクの形状、大きさ、構造等は、要求される放
熱性能、実装形態（例えば、押さえ具やｖ６結ボルトの
使用の有無等）、ペレットの性能、大きさ、形状、構造
等々の諸条件に対応して選定することが望ましく、必要
に応じて、放熱フィンやボルト挿通孔、雌ねし等々を設
けることができる。 また、ヒートシンクを形成する材料としては銅系材料を
使用するに限らず、アルミニューム系等のような熱伝導
性の良好な他の金属材ネ１を使用することができる。特
に、炭化シリコン（Ｓｉｃ）等のように熱伝導性に優れ
、かつ、熱膨張率がペレットの材料であるシリコンのそ
れと略等しい材料を使用することが望ましい。 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である表面実装形樹脂封止
パッケージを備え′たＩＣに適用した場合について説明
したが、それに限定されるものではなく、樹脂封止型パ
ワートランジスタや、その他の電子装置全般に通用する
ことができる。 特に、小型軽量、多ビンで、しかも、低価格であり、高
い放熱性能が要求される半導体装置に利用して優れた効
果が得られる。 〔発明の効果〕 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、次の通りである。 ペレットの第り主面にヒートシンクを付設することによ
り、ペレットの熱をヒートシンクに直接的に熱伝導させ
ることができるため、放熱性能を高めることができ、集
積度の高いＩＣ等においても低熱抵抗化を実現させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第り図は本発明の一実施例である半導体装置を示す一部
切断正面図、 第２図は多連リードフレームを示す一部省略平面図、 第３図はその製造途中を示す一部省略平面図、第４図は
第３図の縦断面図、 第５図はヒートシンクの一実施例を示す斜視昧第６図は
ヒートシンク接合工程を示す縦断面図、第７図は樹脂封
止パッケージ成形作業を示す縦断面図、 第８図はパッケージ成形後を示す平面図、第９図はその
半導体装置の実装状態を示す斜視図、 第１０図は同じく一部切断正面図である。 第１１図は本発明の他の実施例である半導体装置を示す
一部切断正面図、 第１２図はその外観斜視図、 第１３図はキャリアテープを示す一部省略平面図、 第１４１２１はインナリードボンディング作業を示す縦
断面図、 第１５図はヒートシンク接合工程を示す縦断面図、 第１６図は樹脂封止パッケージ成形作業を示す一部省略
縦断面図、 第１７図はパッケージ成形後を示す一部省略平面図、 第１８図はその半導体装置の実装状態壱示ず斜視図であ
る。 第１９図は本発明の他の実施例を示す一部切断正面図、 第２０図および第２１図は本発明の別の他の実施例を示
す各縦断面図である。 ・１・・・多連リードフレーム、２・・・単位リードフ
レーム、３・・・外枠、４・・・セクション枠、５・・
・タブ吊りリード、６・・・タブ、７・・・ダム部材、
７ａ・・・ダム、８・・・リード、１１・・・ペレット
、】２・・・ボンディング層、１３・・・ボンディング
ワイヤ、１４．５４・・・絶縁層、１５．５５・・・接
合層、１６．５６・・・ヒートシンク、１７．５７・・
・接合部、１８．５８・・・係合溝、１９．５９・・・
フィン、２０．６０．６７．６９・・・樹脂封止パッケ
ージ、２１・・・５ＯＰ−ＩＣ（半導体装置）、２２・
・・プリント配線基板、２３・・・ランドバンド、３０
．７０・・・トランスファ成形装置、３１．７１・・・
上型、３２．７２・・・下型、３３．７３・・・キャビ
ティー、３４．７４・・・ボンド、３５．７５・・・プ
ランジャ、３６．７６・・・カル、３７．７７・・・ラ
ンナ、３８．７８・・・ゲート、３９．７９・・・凹所
、４０．８０・・・レジン、４１・・・ＴＡＢ構造のＩ
Ｃ（半導体装置）、４２・・・キャリアテープ、４３・
・・送り孔、４４・・・８孔、４５・・・リード、４６
・・・インナリード、４７・・・アウタリード、４８・
・・テスト用端子、５１・・・ペレット、５２・・・ノ
マンプ、５３・・・ボンディング工具、５６Ａ・・・ヒ
ートシンク。 代理人　弁理士　梶　　原　　辰　　也第３ｒＸＪ 第４図 第１１図 ム１ 第１３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１主面側に集積回路が作り込まれている半導体ペ
   レットと、この半導体ペレットの集積回路に電気的に接
   続されている複数本のリードと、この半導体ペレットお
   よびリードの一部を樹脂封止するパッケージとを備えて
   いる半導体装置において、前記半導体ペレットの第１主
   面にヒートシンクが絶縁層を介して接合されているとと
   もに、このヒートシンクが前記パッケージにその一部を
   露出されて植設されていることを特徴とする半導体装置
   。 ２、前記半導体ペレットの第２主面にもヒートシンクが
   接合されているとともに、このヒートシンクが前記パッ
   ケージにその一部を露出されて植設されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。 ３、前記リード群がキャリアテープにより一体化され、
   各リードに前記半導体ペレットがテープ・オートメイテ
   ッド・ボンディングにより電気的にそれぞれ接続されて
   成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導
   体装置。