JPH0242751A - 樹脂封止形半導体装置の製造方法 - Google Patents

樹脂封止形半導体装置の製造方法

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JPH0242751A
JPH0242751A JP1150427A JP15042789A JPH0242751A JP H0242751 A JPH0242751 A JP H0242751A JP 1150427 A JP1150427 A JP 1150427A JP 15042789 A JP15042789 A JP 15042789A JP H0242751 A JPH0242751 A JP H0242751A
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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1しヒの」団LL!L 本発明は、樹脂封止形半導体装置、特に電力用樹脂封止
形半導体装置の製造方法に関連する。
鉋来血1区 従来、−船釣な電力用樹脂封止形半導体装置では、半導
体チップが装着された支持板の裏面に封止樹脂が形成さ
れていない、このため、この半導体装置を外部放熱体に
取付けるときは、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57−1
78352号公報及び特開昭58−143538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57−17
8352号では、この切断を細条を折り曲げることによ
り行うため、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。
が  じようとする 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、封止樹脂の外面から窪むように、化学エツチング等
の方法により細条の切断端部を一部分だけ除去していた
。しかしこの方法は。
製造工程においてエツチング工程が追加されコストアッ
プをまねき、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。
他面、1個のリードフレームに含まれる多数の支持板か
ら導出された多数の細条に引張力を加えて、これらを同
時に切断する方法が考えられる。
しかしこの方法は、実用上問題の多いことが判明した。
例えば、10個の支持板が並列配置されたいわゆる10
連のリードフレームから許容コレクタ損失30W程度の
パワートランジスタを製造する場合、−本の細条を外方
に引張って切断するのに要する引張力は、約7Kgであ
った。従って全ての細条を同時に切断するには、7Kg
X10連×2本= 140 Kgの引張力が必要である
。実際の切断工程では、余裕能力を考慮して250〜3
00Kg程度の引張力を発生する切断装置及びこれに対
応できるリードフレームの固定装置が必要になる。この
場合、使用する切断装置の構造によっては、細条の導出
方向に対し傾斜方向に引張力を加えなければならないた
め、250〜300Kgの引張力を発生するには500
 Kg程度の圧力が必要である。
このように1個のリードフレームに含まれる全細条を同
時に切断する方法では、大きな引張力発生装置及び対応
するリードフレーム固定装置が必要となり、装置が大型
化しかつ高価である。しかも、全細条を同時に切断する
と切断端部にパリやささくれが発生しやすく、リードフ
レーム固定装置の稼動条件を設定することも黒かしい。
本発明は小さい引張力により細条を破断できる樹脂封止
形半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
課題を  するための手 本発明の樹脂封止形半導体装置の製造方法によれば、複
数の支持板及び該支持板の各々の上に配置された半導体
チップを被覆しかつ並置された複数の封止樹脂と、該封
止樹脂の各々の一端から導出された外部リードと、前記
封止樹脂の各々の他端から前記外部リードと反対方向に
略直線状に導出された細条と、該細条をその導出方向と
直角の方向に連結する連結細条を有するリードフレーム
から前記細条を切断して樹脂封止形半導体装置を製造す
る方法において、前記連結細条に少なくとも1つの非連
結部を形成して1つのリードフレーム中の前記連結細条
を分割した状態で、前記非連結部の一方の側にある複数
本の前記細条に導出方向に且つ外側に向かう引張力を加
えてこれら細条を前記最小断面部で破断する工程と、前
記非連結部の前記一方と反対の側にある複数本の前記細
条に導出方向に且つ外側に向かう引張力を加えてこれら
細条を前記最小断面部で破断する工程とを含む。
作−一一一歴 本願発明では、封止樹脂の他端から外部リードと反対方
向に直線状に導出された細条に対し、導出方向に且つ外
側に向う引張力を加えて細条を破断するので、封止樹脂
に損傷を与えることなく、細条の引張り破断を行える。
また、細条の引張り破断は、連結細条に非連結部を形成
して、複数本づつ行うので、細条を小さい引張力で容易
にかつ良好に破断することができる。
大−五−■ 以下、本発明の実施例を図面について説明する。
第1図及び第2図は、本発明により製造したリードフレ
ーム1を示す。リードフレーム1は、互いにX方向に対
し平行かつY方向に一列に配置された10個の支持板2
と、各支持板2の一端に連結された外部リードLと、各
支持板2の他端に連結された2本の細条10とを有する
。外部リードLは、ベースリード3.コレクタリード4
及びエミッタリード5を有し、これらのリードは、Y方
向に伸びるタイバー6及び共通細条7によって連結され
る。隣接するベースリード3とエミッタリード5との間
には、2個のガイド孔8が穿設されたリブ9がタイバー
6と共通細条7との間に接続される。
支持板2の他端から伸びる細条10に形成された肩12
から外側は小断面部13が形成される(第3図)、なお
、支持板2と細条10の境界を厚板部と薄板部の境界と
見なしている。肩12に接近して細条10には菱形孔1
4が設けられ、菱形孔14の角部を含むように最小断面
部15が形成される。菱形孔14の代りに適当な形状を
有する切欠き、矩形孔又は円形孔で最小断面部15を形
成することもできる。最小断面部15を含む平面を肩1
2を含む平面と一致させてもよい。
細条10の外端には連結細条11が直角に接続される。
第1図に示す実施例では、リードフレーム1の両端に設
けられた連結細条11はリードフレーム1の両端の内側
に設けたものとは異なる長さを有する。即ち内側の連結
細条11aは、異なる支持板2から伸びかつ互いに隣接
する2本の細条2を連結する。一方、外側の連結細条1
1bは、同一の支持板2から伸びる2本の細条10及び
これに隣接する支持板2の隣接する細条10から成る合
計3本の細条10を連結する。なお、1本の連結細条1
1が何本の細条10を連結するかは、リードフレーム1
の量産設計時に必要に応じて決定することであるが、実
用上、1本の連結細条11に連結する細条は5本以下が
望ましい。いずれにしても、本発明のリードフレーム1
では、非連結部16によって連結細条11は複数の単位
に分割される。非連結部16は、樹脂封止後に形成する
こともできるが、通常はリードフレーム製造時に形成す
る。
各連結細条11の両端には細条10の側縁17からY方
向に突出する延長部18が非連結部16に残在するよう
に形成される。この結果、細条10の両端にはそれぞれ
肩AとBが形成され、この肩AとBが工具の係止部とし
て利用できるので、細条10の切断作業が容易かつ確実
に行え、細条10の切断端部におけるパリやささくれの
発生を防止する一因ともなる。
また、リードフレーム1の製造、保管及び移送時に両端
の細条が周囲と接触して変形し、後の製造工程に支障を
来たすことがあるが、連結細条11bによりリードフレ
ーム1の両端の細条10を連結して、リードフレーム1
の変形を防止することができる。
上述のリードフレーム1は、厚板部と薄板部を有する銅
板をプレス加工で成形し、その後、銅表面にニッケル層
を被覆したものである。成形の際、半導体装置取付用の
ねじを挿入する孔を設けるため、支持板2には四部19
も同時に成形される。
四部19は孔部とすることも多い。リードフレーム1の
作成後は、公知の方法により各支持板2にトランジスタ
チップ25が電気的導通可能に半田付けされる。その後
、トランジスタチップ25の各電極(図示せず)とベー
スリード3又はエミッタリード5がアルミニュウム1!
21又は22で結線される。なお、コレクタリード4は
支持板2と一体化している。更に、トランジスタチップ
25は保護樹脂28で被覆される。
トランジスタチップ25が接着されたリードフレーム1
は、公知のトランスファモールド法により樹脂封止され
る。第4図及び第5図に示す通り、リードフレームの支
持板2は上部金型29及び下部金型30で構成される金
型のキャビティ31内に保持される。支持板2は、下部
金型から約0゜4mだけ浮いた状態でコレクタリード4
と細条10によりキャビティ31内に保持される。金型
の一部には、融解樹脂を圧入するゲート32が設けられ
ている。上部金型29には、下部金型30に接触するよ
うに下方に伸びる円筒部29aと、キャビティ31内に
圧入される融解樹脂の流れを支持板2の裏面側へ偏向す
る下方突起29bとが設けられている。細条10の最小
断面部15は、キャビティ形成面33から実質的に所定
距離だけ内側に配置される。
融解樹脂(熱硬化性エポキシ樹脂)は、ゲート32から
キャビティ31内に圧入され、所定時間経過すると第6
図及び第7図に示す通り、硬化し。
封止樹脂34が形成される。その後リードフレーム1を
金型から取出し、熱処理を行い封止樹脂34を完全に硬
化させると、第8図に示すリードフレーム1が得られる
細条10を切断する次の工程では、多数の細条10は、
41口、ハーーー等の複数の単位に分割された連結細条
毎に切断される。この切断には第10図及び第11図に
示す切断装置が使用される。
この切断装置は、台座36と、台座36上のリードフレ
ーム1を固定する固定部材37と、上下に摺動するポン
チ38とを有する。ポンチ38の下部には傾斜面38a
が形成される。
切断装置上に固定されたリードフレーム1の細条10は
、ポンチ38の下降に伴い、連結細条11の細条10の
両側にある肩AとBがポンチ38の傾斜面38aと接触
する。肩AとBが更に傾斜面38aで外側のやや斜め下
方向に強制的に移動されると、a条1oは最小断面部1
5で切断される。このとき多数の細条10は、ポンチ3
8とリードフレーム1を相対的に移動させることにより
3本の細条を切断可能な1つのポンチ38でリードフレ
ームの端からイ、口、ハーーー等の単位毎に連続して切
断される。もちろんこの連続切断は、イ、口、ハーーー
等の単位にそれぞれ対応した複数のポンチ38を有し、
これらのポンチ38が所定の時間差で下降する装置を使
用してもよい。また、かぎ状の工具を外側から細条1o
の両側にある屑AとBにひっかけ、細条10をその長さ
方向にまっすぐ沿って引張る形式の切断装置を使用する
こともできる。リードフレーム1は、その後、タイバー
6及び共通細条7も切断され、第9図に示す樹脂封止形
パワートランジスタが得られる。
46は金型の下方突起39bに対応して形成された溝で
ある。
前記最小断面部15は封止樹脂34の端面43より内側
であるから、細条10の切断端部は切断により端面43
に形成された孔44の奥に位置する。従って、細条10
の切断端部から外部放熱体までの沿面距離(封止樹脂3
4の表面に沿っての距離)、およびこの切断端部から半
導体装置の取付時に取付孔45に挿入されたねじの頭部
までの沿面距離が長くなる。この結果、他の素子、キャ
ビネット、人体等を含む周囲との接触による短絡事故は
実際上起こり得ないし、外部放熱体およびねじとの間の
絶縁耐圧も十分に確保できる。
本発明は、上記説明中でも述べたように、上記実施例に
限定されることなく、本発明の趣旨の範囲で種々の変更
が可能である6例えば1本発明は、支持板2の裏面に封
止樹脂を形成するタイプの半導体装置に好適な製造方法
及びリードフレームであるが、支持板の裏面を露出する
タイプの半導体装置においても、封止樹脂の側面に支持
板等を露出させたくない場合には利用できる。
月四B矢坊迷− 上述のとおり、本発明は連結細条に非連結部を形成して
、リードフレーム中の細条を複数本づつ切断するもので
あるから、切断に要する引張力は小さい。従って、切断
機やリードフレーム固定機の小型化、簡単化かつ低コス
ト化が可能となるし、細条の破断部にパリやささくれが
生じることもない、また、各封止樹脂の端部から直線状
に導出された細条を、その導出方向でかつ外側に向かう
引張力を加えて破断するので、破断のときに封止樹脂に
損傷を与えることもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるリードフレームの平面図、第2図
はこの一部を示す斜視図、第3図は最小断面部を示す一
部拡大平面図、第4図はリードフレームを金型に取付け
たときのコレクタリードに沿う断面図、第5図はエミッ
タリードの中心線に沿う第4図と同様の断面図、第6図
は第4図に対応する融解樹脂の充填後の断面図、第7図
は第5図に対応する第6図と同様の断面図、第8図は樹
脂封止後のリードフレームの平面図、第9図は1本発明
の製造方法により得られた半導体装置の斜視図、第10
図及び第11図はそれぞれ切断前と切断後を示す細条の
切断装置の一部を示す断面図である。 1、 、 。 3、4、 条、 1 断面部。 延長部。 部材。 リードフレーム、  201.支持板、500.外部リ
ード、 10.、、細 106.連精細条、  15.、、最小16、、、非連
結部、  18.、。 36、、、台座、 37.、、固定 38、、、ポンチ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数の支持板及び該支持板の各々の上に配置され
    た半導体チップを被覆しかつ並置された複数の封止樹脂
    と、該封止樹脂の各々の一端から導出された外部リード
    と、前記封止樹脂の各々の他端から前記外部リードと反
    対方向に略直線状に導出された細条と、該細条をその導
    出方向と直角の方向に連結する連結細条を有するリード
    フレームから前記細条を切断して樹脂封止形半導体装置
    を製造する方法において、 前記連結細条に少なくとも1つの非連結部を形成して1
    つのリードフレーム中の前記連結細条を分割した状態で
    、前記非連結部の一方の側にある複数本の前記細条に導
    出方向に且つ外側に向かう引張力を加えてこれら細条を
    前記最小断面部で破断する工程と、 前記非連結部の前記一方と反対の側にある複数本の前記
    細条に導出方向に且つ外側に向かう引張力を加えてこれ
    ら細条を前記最小断面部で破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)前記非連結部の一方の側と反対の側にある複数本
    の前記細条は、前記非連結部の一方の側にある複数本の
    前記細条を破断した後に連続して破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
  3. (3)前記細条の導出方向でかつ外側に向う引張力は、
    封止樹脂を有する前記リードフレームを固定したのち、
    傾斜面を有するポンチを前記細条の長さ方向に対し直角
    方向に移動させ、前記連結細条を前記傾斜面で外側に引
    張ることにより与えられる特許請求の範囲第(1)項又
    は第(2)項記載の樹脂封止形半導体装置の製造方法。
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