JPH0364034A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH0364034A
JPH0364034A JP20006989A JP20006989A JPH0364034A JP H0364034 A JPH0364034 A JP H0364034A JP 20006989 A JP20006989 A JP 20006989A JP 20006989 A JP20006989 A JP 20006989A JP H0364034 A JPH0364034 A JP H0364034A
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昌弘 一谷
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赤時 同
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宏 渡辺
Hiroshi Mikino
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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】 [産業上の利用分野コ 本発明は、半導体装置の製造方法に適用して有効な技術
に関するもので、特に樹脂枠から突出するアウターリー
ドが多段に配列されるトランスファモールド方式を用い
る半導体装置の製造方法に利用して有効な技術に関する
ものである。
[従来の技術] 半導体装置の高集積化に伴って、半導体チップを内蔵す
るパッケージからの取り出しリード数が増加の傾向にあ
り、パッケージの対向2辺または4辺からリードを1列
(1段)に取り出すタイプの半導体装置では対応しきれ
なくなってきた。
そこで、最近においては、樹脂枠から突出するアウター
リードを多段に配列するよう構成した半導体装置が種々
提案されてきている。
この半導体装置の一例を示したのが第5図である。
同図において、符号1は半導体チップを封止した樹脂枠
を示している。この樹脂枠1からはアウターリード2,
3が図に示される如く多段(2段)に突出し、折曲され
て実装基板4に実装されており、1つのパッケージのピ
ン数を増加できるようになっている。
ここで、樹脂枠1外のアウターリード間には、第5図に
は図示されていないが、それぞれ同一平面内のアウター
リード間への樹脂の流出を防止するための周知のダムバ
ーが形成されており、樹脂モールド工程後に打ち抜き切
断(パンチング)されて、第5図に示されるような各々
独立状態のアウターリード2,3が形成されるようにな
っている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記の多段アウターリードを備える半導
体装置においては以下の製造上の問題点がある。
すなわち、ダムバーがアウターリード間に形成されるリ
ードフレームをただ単に積層しただけでは、樹脂モール
ド工程時に樹脂枠外のリードフレーム間に樹脂が流れ出
してしまうという問題点と、樹脂モールド工程後のアウ
ターリード間のダムバー切断時に、該上下のアウターリ
ードに支えがなくブラブラしてしまい精度良く打ち抜き
切断を行ない得ないという問題点とがある。
そこで、この問題点を回避すべく、樹脂モールド工程時
にリードフレーム間に中子を介装するようにして製造を
行なう方法が特開昭60−206144号公報に記載さ
れているが、後者、すなわち樹脂モールド工程後のアウ
ターリード間のダムバー切断時に、該上下のアウターリ
ードに支えがな〈従来からの製造技術であるパンチング
切断を適用すると精度良く切断を行ない得ないという問
題点は依然として残されたままである。
ここで、上記切断を従来のような打ち抜きではなく、レ
ーザーカッタや薬液エツチングにより精度良く行なうこ
とも可能であるが、コストアップとなり好ましくない。
また、上下のリードフレーム間に1例えばポリイミド系
等の絶縁性接着剤その他有機材料を介在させる提案もあ
るが、モールド工程時の圧力に耐えられず変形し、精度
の良い製造がなされないという場合がある。
本発明は係る問題点に鑑みなされたものであって、精度
良り、シかも低コストにて製造され得る多段アウターリ
ードを備える半導体装置の製造方法を提供することを目
的としている。
[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ち代表的なものの概要
を説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、樹脂枠外の同一平面内のアウターリード間へ
の樹脂の流出を防止するためのダムバーが該アウターリ
ード間に形成されているリードフレームを少なくとも2
枚用い、このリードフレーム間に、前記リードフレーム
のダムバーを残し、それより内方部分に何も形成されて
いない形状で、しかもリードフレームと同材のダミーフ
レームをサンドイッチ状に配置する組立工程と、この積
層されたリードフレームのアウターリード部分及びダミ
ーフレームがキャビティー外に突出する状態でモールド
金型内に収納して樹脂モールドを行なうモールド工程と
、この樹脂モールドされた樹脂枠の外の部分を必要に応
じて前記ダミーフレームを介したままで上記平面に垂直
な方向に打ち抜き切断し、その複核ダミーフレームを抜
き取る切断工程と、この切断工程により各々独立状態に
なったアウターリードを折曲し、実装する実装工程をこ
の順に行なうようにしたものである。
[作用] 上記した手段によれば、樹脂枠外の同一平面内のアウタ
ーリード間への樹脂の流出を防止するためのダムバーが
該アウターリード間に形成されているリードフレームを
少なくとも2枚用い、このリードフレーム間に、前記リ
ードフレームのダムバーより内方部分に何も形成されて
いない形状で、しかもリードフレームと同材のダミーフ
レームをサンドイッチ状に配置する組立工程と、この積
層されたリードフレームのアウターリード部分及びダミ
ーフレームがキャビティー外に突出する状態でモー・ル
ド金型内に収納して樹脂モールドを行なうモールド工程
と、この樹脂モールドされた樹脂枠の外の部分を必要に
応じて前記ダミーフレームを介したままで上記平面に垂
直な方向に打ち抜き切断し。その複核ダミーフレームを
抜き取る切断工程と、この切断工程により各々独立状態
になったアウターリードを折曲し、実装する実装工程を
この順に行なうようにしたので、リードフレームと同材
のダミーフレームが樹脂枠外のリードフレーム間を埋め
、モールド工程において硬化前の液状樹脂の圧力やモー
ルド金型の圧力に変形することなくリードフレーム間に
流出する樹脂を堰き止めると共に、切断工程におけるリ
ードフレームの支えまたは押えになり、樹脂枠の外の部
分を高価なる手段を用いずに精度良く打ち抜き切断でき
るという作用により、多段アウターリードを備える半導
体装置を精度良く、しかも低コストにて製造するという
上記目的が遠戚されることになる。
[実施例] 以下、本発明に係る半導体装置の製造方法の実施例を図
面を参照しながら説明する。
第1図には本発明に係る半導体装置の製造方法の実施例
が示されている。
この実施例の半導体装置は多段(本実施例においては2
段)のアウターリードlla、12aを備える半導体装
置であって、本実施例にあっては、上下のリードフレー
ム11.12間に、これらリードフレームのダムバーl
ie、12cより内方部分に何も形成されていない形状
で、しかもリードフレーム11.12と同材のダミーフ
レーム13をサンドイッチ状に配置して樹脂モールドを
行ない、この樹脂モールドされた樹脂枠1の外の部分を
必要に応じて前記ダミーフレーム13を介したままで打
ち抜き切断し、その後このダミーフレーム13を抜き取
ることにより得られるようになっている。
次に、さらに詳しく本実施例の半導体装置の製造プロセ
スについて説明する。
第3図には下段のリードフレーム12が示されており、
このリードフレーム12は外枠12eの延在する方向に
繰返しパターンで構成されている。
このリードフレーム12の略中央にはタブ12gが配置
されており、このタブ12gは、図における上下に対向
し左右に延在する2本の外枠12eや図における左右に
対向し上下に延在する2本の内枠12fに連設するタブ
吊りリード12dにそれぞれ支持された状態となってい
る。インナーリード12bとアウターリード12aとの
間には、アウターリード12a、12a〜12a間を繋
ぐダムバー12cが形成されており、インナーリード1
2b上には1例えばポリイミド系等の絶縁性接着剤また
はそれを塗布した有機絶縁材(絶縁スペーサ)14が接
着されている。
第4図には上段のリードフレーム11が示されており、
該上段のリードフレーム11は、上記下段のリードフレ
ーム12のタブ12g、タブ吊りリード12d、絶縁性
接着剤(Meスペーサ)14がないもので、インナーリ
ード12bが上記下段のインナーリード12bより短く
、アウターリード12aが上記下段のアウターリード1
2aより長くなっている他は上記下段のリードフレーム
12と全く同形状となっている。
また、第2図にはダミーフレーム13が示されており、
このダミーフレーム13は、上記上段のリードフレーム
11または下段のリードフレーム12のダムバーlie
、12cより内方部分に何も形成されていない形状で、
しかもその材質はリードフレーム11.12と同材とな
っている。すなわち、ダミーフレーム13は、上段のリ
ードフレーム11または下段のリードフレーム12のダ
ム)<−11c、12cより内方部分をパンチング等に
より除去したものとなっている。
そして、上記リードフレーム11,12、ダミーフレー
ム13を用いることにより、以下に述べるダイボンディ
ング、組立、ワイヤボンディング、モールド、切断、成
形、実装等の各工程が行なわれる。
先ず、ダイボンディングの工程では、上記下段のリード
フレーム12のタブ12gの上に、例えば、銀ペースト
(図示せず)が載せられると共に上記リードフレーム1
2が加熱され、半導体チップ15がタブ12g上にボン
ディングされる(第1図参照)。
ダイボンディング後、組立工程に入り、上記下段のリー
ドフレーム12上にはダミーフレーム13が積層され、
このダミーフレーム13上には上段のリードフレーム1
1が積層されて1枚(1組)のリードフレームにされる
上記3枚のリードフレーム12,13.11は、後述す
るワイヤボンディング時にその順に簡単に重ねても良い
が、このように予め重ねて1組のセットフレームとする
と、ボンディングポストやその他部分の位置精度確保や
作業性の向上に寄与するので好ましい。
このセットフレームとしてのフレーム12,13.11
間の固定はモールドインサートとなる部分(4!f脂枠
1内の部分)においては、上記の絶縁スペーサ14がそ
の役目を果たしている。この絶縁スペーサ14の材料は
セラミックス等の無機質材料でもよいが、安価で取扱の
容易な有機材料でも良く、後述する上段のボンディング
ワイヤ16のワイヤボンディング時の圧力に屈しない程
度の硬度及び耐熱性があれば良い。この絶縁スペーサ1
4の上下面に接着材層を有すれば、上下リードフレーム
11.12を同時に貼り付け、固定することが可能とな
る。但し従来のテーピング用テープの中には、それをリ
ードのボンディングポストの直下に配置すると、ボンデ
ィング時の超音波エネルギーやキャピラリーから受ける
衝撃エネルギーを吸収してボンディング性能(ボンダビ
リティ−)を劣化させるものもあるため、材料硬度、厚
さ、耐熱性などをよく検討した材質とすることばいうま
でもない。
一方、このセットフレームとしてのフレーム12.13
.11間の固定は、その外側の部分(樹脂枠1外の部分
)においては特に必要なものではない。
しかしながら、搬送時やハンドリングなどでセットフレ
ームの位置ずれや、変形をきたす場合には固定したほう
が良く、この場合には、完成品の外部導出リード部(ア
ウターリード部)lla。
12a、13aを避け、かつ後述する切断除去される部
分に行なうと良い。
これは、ダムリードllc、12c、13cや外枠11
e、12e、13eや内枠11f、12f、13fを切
断分離した後、アウターリード11a、12aの折曲前
に、上下アウターリード11a、12aの中間に残るダ
ミーフレーム13を抜き取る必要があるためである。
また、このようにダミーフレーム13を引き抜く必要上
、局部的になるべく少ないポイントで接着固定すること
が望ましい。
このような接着固定は、接着剤等を用いるよりはスポッ
ト抵抗溶接等の技術を用いた方が非常に簡便であり、溶
接部の切断除去も容易でダミーフレーム13の用済み後
の抜き取りが簡単に行なうことができる。
このようにセットされたフレーム12,13゜11はワ
イヤボンディング工程に送られ、ここでボンディングワ
イヤ16によってインナーリード11b、12bの内端
部と半導体チップエ5上部に形成されるアルミニウムか
らなるポンディングパッド(図示せず)とが接続される
(第1図参照)。
ここで、上記のように、上段のインナーリード11bが
下段のインナーリード12bより短くなっているので、
セットフレームとして組み上げた後に上方から上下イン
ナーリードllb、12bのボンディングポストが見え
るようになっており、1回のセツティングで1本のボン
ディングヘッドを用いて全ピンがワイヤボンディングで
きるようになっている。
また、ダミーフレーム13はモールドインサート部(樹
脂枠1内)には存在していないために、インナーリード
llb、12bの先端間は離間した状態となっているが
、本実施例においては、上述のように、この間には絶縁
スペーサ14が配されており、上段のワイヤボンディン
グ時の該上段のインナーリードllbの固定用基台とし
ての役目も果たしているので、良好にワイヤボンディン
グがなされるようになっている。
その後、該セットフレームは樹脂モールド工程へ送られ
、半導体チップ15及びその周辺が樹脂により箱型状の
枠体1をなすようにパッケージング(封止)される。
この樹脂モールド工程においては所謂トランスファーモ
ールドが行なわれる。このトランスファーモールドは、
上記ワイヤボンディングされたセットフレームを、第1
図に示されるように、内部にキャビティー17が形成さ
れる金型18,19間に、そのアウターリード部分11
a、12a及びダミーフレームのアウターリード部分1
3aがキャビティー17外に突出するよう配置し、すな
わちセットフレームのダムバーlie、12c。
13cから外周部分がキャビティー17外に突出するよ
う配置し、該キャビティー17内に樹脂を圧入充填し樹
脂枠1を形成するものである。
ここで、同一平面内のアウターリード間からは同一平面
内に形成されるダムバーにより該樹脂がキャビティー1
7外に流れ出ないようになっている。すなわち上部リー
ドフレーム11のアウタ−リード12a間からはこの間
に形成されるダムバー110により、また下部リードフ
レーム12のアウタ−リード12a間からはこの間に形
成されるダムバー12cにより樹脂がそれぞれキャビテ
ィー17外に流れ出ないようになっている。
また、上部リードフレーム11と下部リードフレーム1
2との間のキャビティー17外には上記のダミーフレー
ム13が介在しているので、このダミーフレーム13の
ダムバー13cにより、上部リードフレーム11と下部
リードフレーム12との間からキャビティー17外に樹
脂が流出するのが防止されている。
しかも、このダミーフレーム13は上部リードフレーム
11、下部リードフレーム12と同材料により構成され
ているので、モールド時の圧力に負けて変形し樹脂封止
が良好に行なわれないということはない。
そして、このように樹脂モールドが行なわれ樹脂枠1が
形成されたら、このモールドされたセットフレームを金
型18,19から取り出し、モールドされたセットフレ
ームの所定部分の切断を切断金型を用いて行なう切断工
程に入る。
この所定部分の切断は、リードフレーム12とタブ吊り
リード12dとの接続部、リードフレーム11,12,
13とアウターリードlla、12a、13aとの接続
部、各アウターリード間のダムバー11c、12c、1
3c等をそれぞれ切断、除去するもので、上記の他の部
分、すなわちデバイス完成品となる部分とフレーム内枠
、外枠部分を分離しダミーフレーム13のフレーム内枠
外枠部分を後に2方向または4方向から抜き取れるよう
にし得る部分の切断も同時に行なわれる。
この切断は、樹脂モールドされたセットフレームをダミ
ーフレーム13を介したままでフレームの存在する平面
に垂直な方向(第1図における上下方向)に打ち抜き切
断(パンチング)することにより行なわれる。
このように、本実施例においては、その切断時に樹脂枠
1外の7ウターリードlla、12aの支えをなすダミ
ーフレーム13が介在しているので、支えのない場合に
生じる切断ズレが起る畏れがなく、精度良く打ち抜き切
断を行なえるようになっている。
しかも、本実施例においては、上下のリードフレーム1
1.12の樹脂枠1外の形状と、ダミーフレーム13の
それとが略一致しており、従ってダミーフレーム13の
アウターリード13a、13a間にはダムバー130し
か存在しておらずアウタ−リード13a間の他の部分は
空間となっているので、特に各アウターリード間のダム
バー11c、12c、13cを上下方向に同時に切断す
る際の抵抗を小さくし得るようになっており、さらに精
度良い、しかも迅速な打ち抜き切断がなされるようにな
っている。
その後、この切断されたダミーフレーム13及び上下の
リードフレーム11.12の樹脂枠1外の切断された不
要部分を、例えばダミーフレーム13、上下のリードフ
レーム11.12のアウターリード部分により形成され
る櫛歯形部分にフック等を引っかけて容易に抜き取った
ら実装工程に入り、上記切断工程において各々独立状態
になったアウターリードlla、12aはピン挿入型や
表面実装型等の所要の形状に成形された後、半田や錫等
により表面処理をして、第5図に示されるように、実装
基板4上への実装が行なわれる。
ここで、上記のように、上段のアウターリード11aが
下段のアウターリード12aより長くされているので、
該アウターリードlla、12aをそれぞれ折曲した際
に、その先端が同一平面レベル(実装基板4)上に達す
るようになっており、実装がしやすくなっている。
その結果、上記実施例の半導体装置の製造方法によれば
次のような効果を得ることができる。
すなわち、樹脂枠1外の同一平面内のアウターリードl
la、12a間への樹脂の流出を防止するためのダムバ
ーlie、12cが該アウターリード11 a、 12
a間に形成されているリードフレーム11.12を少な
くとも2枚用い、このリードフレーム11.12間に、
前記リードフレーム11.12のダムバー11c、12
cより内方部分に何も形成されていない形状で、しかも
リードフレーム11.12と同材のダミーフレーム13
をサンドイッチ状に配置する組立工程と、この積層され
たリードフレーム11,12のアウターリード部分11
a、12a及びダミーフレーム13をキャビティー17
外に突出する状態でモールド金型18.19内の所定の
位置に配置させ樹脂モールドを行なうモールド工程と、
この樹脂モールドされた樹脂枠1の外の部分を必要に応
じて前記ダミーフレーム13を介したままで上記平面に
垂直な方向に打ち抜き切断し、その複核ダミーフレーム
13を抜き取る切断工程と、この切断工程により各々独
立状態になったアウターリード11a、12aを折曲し
、実装する成形実装工程をこの順に行なうようにしたの
で、リードフレーム11.12と同材のダミーフレーム
13が樹脂枠1外のリードフレーム11.12間を埋め
、モールド工程において硬化前の樹脂の圧力や金型の圧
力に変形することなく樹脂枠1外のリードフレーム11
.12間に流出する樹脂を堰き止めると共に、切断工程
におけるリードフレーム11.12の支えになり、樹脂
枠1の外の部分を高価なる手段を用いずに精度良く打ち
抜き切断できるようになるという作用により、多段アウ
ターリードを備える半導体装置を精度良く、シかも低コ
ストにて製造することが可能になる。
しかも、本実施例においては、上記ダミーフレーム13
は上段のリードフレーム11または下段のリードフレー
ム12のダムバー11c、12cより内方部分をパンチ
ング等により除去したものであるので、その製造は極め
て簡易であり、低コストにて得られるようになっている
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、本発明は上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、上記実施例おいては、2段のアウターリードl
la、12aを備える半導体装置に対する適用例が述べ
られているが、本発明は3段以上のアウターリードを備
える半導体装置に対しても適用可能である。
また、上記実施例においては、樹脂モールドを上下金型
18.19を用いたトランスファーモールドにより行な
うようにしているが、液体レジンによる注形成形に適用
しても良好である。
また、ダミーフレーム13は上下のリードフレーム11
.12と同材としたが、必ずしも同材である必要はなく
、モールド金型に挾み配置する際に、その圧力にて塑性
変形しない強度があれば都合が良く、またモールド後に
行なう切断と除去が容易な材料ならば何でも良いが、本
実施例では同材のものが安価に入手しやすいため選定さ
れたものである。
また本実施例で述べた製造工程順はダムバー切断以降に
ついては、リード成形方式の種類によってアウタリード
成形、リード先端切断、リード表面処理などの手順は各
種成立する。また例示した実装方法は表面実装型パッケ
ージを用いたものであるがピン挿入パッケージに適用で
きることは当然である。
またダミーフレームは既存のリードフレームをパンチン
グにより容易、安価に入手できるが所要形状のリードフ
レームとして上下フレームとは別途製作入手してもよい
なお、外部導出リード群の1本1本のリードの周囲を取
り囲む金型(例えば大型構造物を作る時の砂鋳型のよう
な)を用いることが可能ならば本発明のような方法を採
らなくても簡易に製造できると思われるが、半導体の樹
脂封止の範喀では不可能と考えられるので、上記のよう
な多段リードを備える半導体装置を製造するにあたって
は、本製造方法を適用するのが特に有効であると思われ
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下記のとおりである
すなわち、樹脂枠外の同一平面内のアウターリード間へ
の樹脂の流出を防止するためのダムバーが該アウターリ
ード間に形成されているリードフレームを少なくとも2
枚用い、このリードフレーム間に、前記リードフレーム
のダムバーより内方部分に何も形成されていない形状で
、しかもリードフレームと同材のダミーフレームをサン
ドイッチ状に配置する組立工程と、この積層されたリー
ドフレームのアウターリード部分及びダミーフレームが
キャビティー外に突出する状態でモールド金型内に収納
して樹脂モールドを行なうモールド工程と、この樹脂モ
ールドされた樹脂枠の外の部分を必要に応じて前記ダミ
ーフレームを介したままで上記平面に垂直な方向に打ち
抜き切断し、その後肢ダミーフレームを抜き取る切断工
程と、この切断工程により各々独立状態になったアウタ
ーリードを折曲し、実装する実装工程をこの順に行なう
ようにしたので、リードフレームと同材のダミーフレー
ムが樹脂枠外のリードフレーム間を埋め、モールド工程
における樹脂枠外のリードフレーム間に流出する樹脂を
ダミーフレーム自身が変形することなく堰き止めると共
に、切断工程におけるリードフレームの支えになり、樹
脂枠の外の部分を高価なる手段を用いずに精度良く打ち
抜き切断できるようになる。その結果、多段アウターリ
ードを備える半導体装置を精度良く、しかも低コストに
て製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る半導体装置の製造方法の実施例の
縦断面図、 第2図は第1図中のダミーフレームの上面図、第3図は
第1図中の下段のリードフレームの上面図。 第4図は第1図中の上段のリードフレームの上面図、 第5図は多段アウターリードを備える半導体装置の一例
を示す斜視図である。 1・・・・樹脂枠、2,3.lla、12a・・・・ア
ウターリード、11,12・・・・リードフレーム、1
1c、12c・・・・ダムバー 13・・・・ダミーフ
レーム、17・・・・キャビティー 18.19・・・
・モールド金型。 第 1 図 第 図 第 図 13cmPムハリー 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、樹脂枠外の同一平面内のアウターリード間への樹脂
    の流出を防止するためのダムバーが該アウターリード間
    に形成されているリードフレームを少なくとも2枚用い
    、このリードフレーム間に、前記リードフレームのダム
    バーより内方部分に何も形成されていない形状で、しか
    もリードフレームと同材のダミーフレームをサンドイッ
    チ状に配置する組立工程と、この積層されたリードフレ
    ームのアウターリード部分及びダミーフレームがキャビ
    ティー外に突出する状態でモールド金型内に配置して樹
    脂モールドを行なうモールド工程と、この樹脂モールド
    された樹脂枠の外の部分を必要に応じて前記ダミーフレ
    ームを介したままで上記平面に垂直な方向に打ち抜き切
    断し、その後該ダミーフレームを抜き取る切断工程と、
    この切断工程により各々独立状態になったアウターリー
    ドを折曲し、実装する実装工程をこの順に行なうことを
    特徴とする半導体装置の製造方法。 2、前記ダミーフレームは、前記リードフレームのダム
    バーを残し、それより内方部分を除去することにより得
    られることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半
    導体装置の製造方法。 3、前記樹脂枠内の上下のインナーリード間には絶縁ス
    ペーサが介在していることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項または第2項記載の半導体装置の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0987758A3 (en) * 1991-12-27 2000-05-24 Fujitsu Limited Semiconducter device and method of producing the same

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EP0987758A3 (en) * 1991-12-27 2000-05-24 Fujitsu Limited Semiconducter device and method of producing the same

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