JPH0244147B2 - - Google Patents

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JPH0244147B2
JPH0244147B2 JP59217187A JP21718784A JPH0244147B2 JP H0244147 B2 JPH0244147 B2 JP H0244147B2 JP 59217187 A JP59217187 A JP 59217187A JP 21718784 A JP21718784 A JP 21718784A JP H0244147 B2 JPH0244147 B2 JP H0244147B2
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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〕
従来の一般的な樹脂封止型半導体装置、例えば
パワートランジスタにおいては、トランジスタチ
ツプが固着されている支持板の裏面には樹脂層が
形成されていない。このため、このパワートラン
ジスタを外部放熱体に取付けるに際しては、これ
らの間の電気的絶縁のために、支持板の裏面と外
部放熱体との間に比較的熱伝導性の良い絶縁物で
あるマイカ薄板等を介在させなければならず、パ
ワートランジスタの取付け作業が煩雑になつた。
この欠点を解決するために、例えば、特開昭57
−147260号公報に開示されているように、放熱支
持板の裏面にも薄い成形樹脂体(厚さ数百μm)
を形成し、マイカ薄板等を不要にする構造が提案
されている。
ところで、上記公開公報の発明では、支持板を
成形用空所内に固定配置するために、支持板から
延びた外部リード及び支持板から延びた細条をそ
れぞれ成形用金型の合わせ部分で挾持して樹脂封
止を行い、樹脂封止後に成形樹脂体の側面から引
出された細条を切断する。即ち、完成したパワー
トランジスタにおいては、成形樹脂体の側面から
細条の切断端部が突出した形状となり、周囲との
短絡事故や外部放熱体との間の絶縁物不良を招き
易いという欠点がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述の如き欠点は、支持板を支持するための細
条を省くことにより解消される。しかし、支持板
を片持ち状態に支持する構造となるために、支持
板の裏面に数百μm程度の薄い成形樹脂体を形成
することが困難になる。この様な問題は、金型の
成形空所内に樹脂を注入する時の支持板の位置変
化によつて生じるばかりでなく、リードフレーム
の保管中、チツプの接着やリードの接続作業中、
又は金型への配置作業中等におけるリードフレー
ムの変形に基づいても生じる。また、支持板を外
部リードのみで片持ち支持した形状のリードフレ
ームを使用する場合には、支持板が上下方向(主
表面直交方向)の変位のみでなく、支持板の左右
方向(支持板並列方向)の変位も生じる。この結
果、リードフレームの扱いが難しくなり、且つチ
ツプ接着作業、内部リード接続作業等が面倒にな
る。なお、上述の如き問題は、樹脂注入時に、支
持板の一部を金型で支持する方法において生じ
る。即ち、支持板の一部を金型で支持すれば、成
形空所内に対する支持板の位置決めは達成される
が、金型にリードフレームを配置する前において
は支持板が自由に変位するため、リードフレーム
の取り扱いが面倒であり、作業性が悪かつた。そ
こで、本発明の目的は、チツプ支持板の裏面にも
樹脂被覆層を有する樹脂封止型半導体装置を容易
に製造する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、複数の支
持板を相互に連結したリードフレームを用意する
工程を含む。また、このリードフレームに対して
チツプを接着し、且つリードの接続を行つた後
に、支持板連結部を切断除去する工程を含む。
〔作用〕
上記発明によれば、リードフレームの支持板
は、金型に配置される時には分離されるが、それ
までは支持板連結部によつて相互に連結されてい
るため、支持板の変位及び変形が抑制され、チツ
プの接着作業、リード接続作業等を正確且つ迅速
に進めることが出来る。また、支持板連結部を設
けても、成形樹脂体を設ける前に切断除去されて
いるので、成形樹脂体の側面に直接に露出しな
い。従つて、支持板連結部を設けたことによつて
絶縁性は殆んど低下しない。
〔実施例〕
次に、第1図〜第9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。
まず、第1図に示すリードフレーム1を用意す
る。第1図ではトランジスタ2個分のみが示され
ているが、実際には多数個分(例えば10個分)が
並列配置されている。2はNi被覆Cu板から成る
放熱機能及び電気伝導機能を有する支持板であ
る。4は支持板2の一端に連結された支持板接続
用外部リードであり、コレクタリードとして機能
するものである。3,5は内部リードを介してチ
ツプに接続されるチツプ接続用リードであり、ベ
ースリード及びエミツタリードとして機能するも
のである。なお、各外部リード3,4,5は支持
板2と同一材料で形成され、比較的変形し易いも
のである。6は外部リードを橋絡するタイバー、
7は外部リード端を共通に連結する細条、8はリ
ードフレームを固定及び移動させるためのガイド
孔である。支持板2はチツプが接着される肉厚部
2aを有する外に、外部リード4が導出されてい
る一端側と反対の他端側に上方に折り曲げられた
肉薄部2bを有する。支持板2には、U字状切欠
部9が設けられているので、支持板2の他端は二
又になり、それぞれに肉薄部2bが設けられてい
る。この肉薄部2bは、肉厚部2aから垂直に立
上る部分と肉厚部2aに対して平行に延びる部分
とを有し、断面略L字状に形成されている。
10は本発明に従う支持板連結部であり、隣接
する支持板2の相互間を肉薄部2bによつて連結
する部分である。この支持板連結部10は最終的
には不要な部分であり、後の工程で切断除去され
る部分である。但し、この支持板連結部10は、
タイバー6や連結細条7と違つて、金型にリード
フレーム1を配置する前に切断される。
次に、第2図に示す如く、シリコンパワートラ
ンジスタチツプ11を半田(図示せず)により支
持板2の一方の主表面上に固着する。チツプ17
は、上面にベース電極とエミツタ電極とを有し、
下面にコレクタ電極を有するので、コレクタ電極
が支持板2に接続される。続いて、チツプ11の
ベース電極と外部リード3の間、及びエミツタ電
極と外部リード5の間を、超音波ワイヤーボンダ
ーを用いてそれぞれAl線から成る内部リード1
2,13により接続する。更に、チツプ11をジ
ヤンクシヨンコーテイングレジン14(チツプ保
護用の樹脂で、この例ではシリコン樹脂)で被覆
する。これらの工程及びこれらに伴うリードフレ
ームの保管及び移動において、複数の支持板2
は、支持板連結部10により相互に連結されてい
る。従つて、支持板2が上下左右に変位して作業
性が悪くなつたり、製造歩留が低下するというよ
うな不都合は起こらない。
次に、第3図に示すように、リードフレーム1
の支持板連結部10をプレス加工で切断除去し、
複数の支持板2を独立させる。
次に、第4図及び第5図に示すように、このリ
ードフレーム1を樹脂封止用の金型に装着する。
15は上部金型、16は下部金型、17は側部金
型であり、これらが型締めされることにより形成
された成形空所18にリードフレーム1を収容す
る。この時、外部リード4を金型15,16で挾
持して、支持板2の一方の端部を固定する。ま
た、上部金型15の内壁の上面及び側面からつい
立状に突出する突起15aと側部金型17の内壁
の側面から突出する突起17aとによつて、支持
板の肉薄部2bの端部を挾持する。なお、肉薄部
2bは2又に分かれているので、突起15a,1
7aは2又の両方に対応すべく2カ所に形成され
ている。これらの挾持により、支持板2のもう一
方の端部も固定され、支持板2の肉厚部2aは下
部金型16から約0.4mm浮いた状態に固定され、
後の樹脂注入の際に支持板2が位置変動を起こす
ことはない。
上部金型15の円柱状ピン15bは完成した素
子の取付孔を得るためのものであり、支持板2の
切欠部9を貫通している。上部金型15に設けら
れている仕切り状の突出部15cは樹脂注入の際
に支持板2の肉厚部2aの裏面側に樹脂の未充て
んが発生するのを防止するために上側での樹脂の
流れを制限する部分である。19はゲート(成形
樹脂の注入口)である。
次に、公知のトランスフアモールド法に基づい
て、加熱された粘液状となつた熱硬化性エポキシ
樹脂をゲート19を通じて空所18内に圧入充て
んする。各金型15,16,17は樹脂を熱硬化
させる温度(150〜200℃)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20が形成される。なお、支持板連結部10の
切断面は成形樹脂体20で完全に被覆される。
次に、金型の型締めを解いて、リードフレーム
1を金型から取り外し、成形樹脂体20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、
最後にタイバー6及び共通接続細条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。21,22は上部金型の2カ
所に形成された突起15aに対応して形成された
凹部である。23,24は側部金型17の2カ所
に形成された突起17aに対応して形成された凹
部である。25は、上部金型の円筒状ピン15b
に対応して形成されたもので、このパワートラン
ジスタを外部放熱体に取付けるときにネジ等を通
すための取付孔である。26は上部金型の突出部
15cに対応して形成された溝状の凹部である。
このパワートランジスタでは、凹部21,22
及び凹部23,24の内部において支持板2が外
部に露出している。しかし、この露出部と成形樹
脂体20の底面に密着して配置される外部放熱体
(図示せず)との沿面距離(成形樹脂体20の表
面に沿つての距離)は十分に大きく、ここでの絶
縁不良は起こらない。即ち、この例では側部金型
に設けた突起17aは、下部金型16の内壁の下
面から離れているので、成形樹脂体20の側面に
開口を有するように凹部23,24が形成され、
凹部23,24の上部内壁に露出する支持板の肉
薄部2bは外部放熱体に直接対向しない。これに
よつてこの露出部から外部放熱体に至る沿面距離
が長くなり、絶縁不良の発生が大幅に改善され
る。また、取付孔25に通されたネジ(外部放熱
体と電気的につながつている)の頂部と支持板2
の露出部との沿面距離も問題になるが、凹部2
1,22の深さがある程度あること、及び凹部2
1,22の位置が取付孔25から離されているこ
とにより、実用上全く問題のない沿面距離が確保
されている。短絡事故については、上記露出部が
触れ難い所にあるので、実用上心配はない。従つ
て、このパワートランジスタでは、従来問題であ
つた短絡事故や絶縁不良の問題は、実用上は十分
に解決されている。また、支持板連結部10は樹
脂成形前に切断されるので、切断面は樹脂体20
によつて覆われ、ここで絶縁不良が発生すること
はない。
本発明は、上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば、次の変形例が可能なものである。
(a) 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21〜24に樹脂を注入しても
よい。また、支持板2の金型の突起15a,1
7a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
縁層の上から突起15a,17a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。
(b) 上部金型に設けた突出部15cによつて成形
空所18に注入された樹脂の流れを制御すれ
ば、支持板2の裏面側への樹脂の流れが良くな
り、注入された液状の樹脂は支持板2を上方に
押し上げるように作用する。従つて、側部金型
17に突起17aを省いてもよい。この場合に
は、上部金型の突起15aが支持板2の上側の
ストツパとして働く。なおこの場合、支持板2
と外部リード4との境界部近傍を予め上側にわ
ずかに折り曲げたものを用意し、これを空所1
8に配し、リードフレームのバネ性を利用して
突起15aに支持板2を押し付けるようにして
もよい。また、突起15a,17aの代りに金
型15,16に円筒状のピンを設け、第4図の
空所17の左端から少し右の位置で支持板2を
ピンで挾持してもよい。また、突起15a,1
7aを対向させずに、平面的に見てずれた位置
で支持板2に当接するようにしてもよい。
(c) 凹部21,22が成形樹脂体20の上面に至
つているが、これを凹部23,24のように樹
脂体20の側面にのみ開口を有するように形成
してもよい。この様な構造は、突起15aを突
起17aと同様に形成し、この部分を側部金型
にすることにより容易に達成される。これによ
り、更に沿面距離が大になる。
(d) U字状切欠部9の代りに貫通孔を設け、肉薄
部2bが連続して延びるようにしてもよい。ま
た、連結部10を設ける位置を外部リード3〜
5側に少しずらしてもよい。また、実施例では
連結部10を除去した後の切断面を成形樹脂体
20で完全に覆うように構成したが、成形樹脂
体20の側面に孔が生じるように金型を形成
し、この孔の内に切断面が露出するようにして
もよい。この側面の孔が深ければ、沿面距離が
大になり、絶縁不良が発生しにくい。また、支
持板2同志を複数の連結部で連結するようにし
てもよい。
〔発明の効果〕
上述から明らかな如く、チツプ接着及びリード
接続時においては、支持板が相互に連結されてい
るので、支持板の位置ずれが少なく、作業が容易
である。支持板連結部を設けても、型に入れる前
に切断除去し、成形樹脂体の側面に直接に露出さ
せないので、ここでの絶縁不良の発生が防止され
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を示す斜視図、第2図は
第1図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3図は第
2図のリードフレームから支持板連結部を切断除
去した状態を示す斜視図、第4図は金型に第3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図は第8図の
トランジスタの一部を示す平面図である。 1……リードフレーム、2……支持板、3……
チツプ接続用外部リード、4……支持板接続用外
部リード、5……チツプ接続用外部リード、10
……支持板連結部、11……チツプ、12,13
……内部リード、18……成形空所、20……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内部リードを介して又は介
    さず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前記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ものであり、前記支持板の
    一方の主表面側のみならず他方の主表面側の全部
    又はほぼ全部も薄く被覆する成形樹脂体とを備え
    た半導体装置の製造方法において、 前記半導体装置を複数個得るために、前記支持
    板、前記支持板接続用外部リード、及び前記チツ
    プ接続用外部リードが複数個並列配置され、且つ
    前記複数個の支持板接続用及びチツプ接続用外部
    リードがリード連結部によつて相互に連結されて
    いると共に前記複数個の支持板も支持板連結部に
    よつて相互に連結され、前記リード連結部は前記
    成形樹脂体で被覆されない部分に設けられ、前記
    支持板連結部はこれが後の工程で切断除去された
    時にこの切断面が前記成形樹脂体の側面から直接
    に露出しない部分に設けられているリードフレー
    ムを用意する工程と、 次に、前記リードフレームの前記複数個の支持
    板に前記半導体チツプをそれぞれ固着し、前記半
    導体チツプに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接続する工程と、 次に、前記支持板連結部を切断除去する工程
    と、 次に、成形用型に液状樹脂を注入することによ
    つて前記成形樹脂体を設け、前記支持板から前記
    支持板連結部を切断した部分の切断面が前記成形
    樹脂体の側面に露出しないものを得る工程と、 を含むことを特徴とする樹脂封止型半導体装置の
    製造方法。 2 前記成形樹脂体を設ける工程は、前記支持板
    の少なくとも前記一方の主表面側の一部に成形用
    型を当接させて液状の樹脂を注入することである
    特許請求の範囲第1項記載の半導体装置の製造方
    法。
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