JPH05166988A - 半導体装置およびその製造方法並びにそれに使用されるリードフレーム - Google Patents

半導体装置およびその製造方法並びにそれに使用されるリードフレーム

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JPH05166988A
JPH05166988A JP35396191A JP35396191A JPH05166988A JP H05166988 A JPH05166988 A JP H05166988A JP 35396191 A JP35396191 A JP 35396191A JP 35396191 A JP35396191 A JP 35396191A JP H05166988 A JPH05166988 A JP H05166988A
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tab
lead
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sealed package
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JP35396191A
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Kazuo Shimizu
一男 清水
Hajime Murakami
村上  元
Atsushi Nishikizawa
篤志 錦沢
Sumio Okada
澄夫 岡田
Akiro Hoshi
彰郎 星
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外形が小形で放熱性の良好な半導体装置を得
る。 【構成】 ペレット15がボンディングされたタブ7に
一対の放熱フィン8、8が連設され、両放熱フィン8、
8のそれぞれのアウタ部9が樹脂封止パッケージ20の
外部で屈曲され、しかも、パッケージ20の上方におい
て互いに隙間をあけて平面視で重なるように配置されて
いる。 【効果】 ペレット15の発熱はタブ7から放熱フィン
8に直接伝播されて、放熱フィン8からパッケージ20
外部のアウタ部9に導出される。両アウタ部9、9は重
ねられているため、放熱面積が大きく放熱能力大であ
る。しかし、重ねられているので、アウタ部9による外
形の大形化は抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造技
術、特に、放熱フィンを備えている低熱抵抗形半導体装
置に利用して有効なものに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、表面実装形パッケージを備えてい
る半導体装置の放熱性を向上させる技術としては、日経
マグロウヒル社発行「日経マイクロデバイス1989年
9月号」P91、に記載されているように、樹脂封止パ
ッケージの内外に別部品としてヒートスプレッダと外付
け放熱フィンとを取り付ける技術がある。
【0003】しかしながら、この技術は別部品を取り付
けるために高価になる。
【0004】そこで、表面実装形パッケージを備えてい
る低熱抵抗形半導体装置として、例えば、特開昭61−
152051号公報に記載されているように、一つのタ
ブに複数の放熱フィンが一体的に形成されており、この
放熱フィンの一部が樹脂封止パッケージの外部へ突出さ
れている半導体装置であって、前記放熱フィンの突出部
が幅広に形成されているとともに、ガル・ウイング形状
に屈曲成形されているものがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
造のものでは、半導体装置の外形の小形化を図ると、放
熱能力が限られ、所定の電力対応までしか許容できな
い。
【0006】本発明の目的は、半導体装置の外形の小形
化と低熱抵抗比の向上とを図ることにある。
【0007】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
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。
【0008】
【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、次の通り
である。
【0009】すなわち、半導体ペレットがボンディング
されているタブと、半導体ペレットに電気的にそれぞれ
接続されている複数本のリードと、前記タブに連結され
ている複数個の放熱フィンと、タブ、ペレット、各リー
ドの一部および各放熱フィン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、前記樹脂封
止パッケージの側面から突出された前記複数個の放熱フ
ィンのそれぞれのアウタ部が屈曲されて前記樹脂封止パ
ッケージの上方において平面視で互いに重なるように配
置されていることを特徴とする。
【0010】
【作用】前記した手段によれば、タブ上に固着されたペ
レットが発熱しても、その熱はタブから放熱フィンに伝
播され、樹脂封止パッケージの上方部に配置された放熱
フィンのアウタ部から外部空間に良好に放熱される。そ
して、この場合、複数個の放熱フィンのアウタ部が樹脂
封止の上方部において平面視で互いに重なるように配置
されているため、放熱面積を大きなものにできて、放熱
能力を大きくできる。また、半導体装置全体としての外
形寸法が大きくならないので、小形で放熱能力の大きな
半導体装置を得ることができる。
【0011】
【実施例】図1は本発明の一実施例である低熱抵抗形半
導体装置の実装状態を示す斜視図、図2〜図19はその
製造方法を説明する各説明図である。
【0012】本実施例において、本発明に係る低熱抵抗
形半導体装置は、スモール・アウトライン・パッケージ
を備えている低熱抵抗形半導体集積回路装置(以下、低
熱抵抗形SOP・ICという。)として構成されてい
る。この低熱抵抗形SOP・IC21は、略長方形の板
形状に形成されているタブ7と、インナ部6aがタブ7
の両方の長辺にそれぞれ近接されて放射状に配設されて
いるとともに、各インナ部6aにそれぞれ一体的に連設
されているアウタ部6bが、タブ7の短辺側の側方にそ
れぞれ突出されてガル・ウイング形状に屈曲されている
複数本のリード6とを備えており、タブ7には長方形の
板形状に形成されている一対の放熱フィン8、8が両方
の短辺にそれぞれ配されて一体的に連設されている。
【0013】放熱フィン8はその突出端部がリード6の
アウタ部6bの列における中央部に位置するように配さ
れて外方へ突出されており、放熱フィン8の突出端部は
アウタ部9を実質的に構成している。これらのアウタ部
9はタブ7の短辺より若干大きい幅を備えており、長さ
はタブ7の長辺よりも若干長い長さを備えている。これ
らの放熱フィン8のアウタ部9はそれぞれ上方および水
平内方に屈曲成形されて、樹脂封止パッケージ20の上
方において互いに隙間をもって平面視で重なるように配
置されている。
【0014】また、放熱フィン8の表裏面には凹凸面部
10がタブ7との連結端部において放熱フィンと直交す
る方向に横断するように配されて、コイニング加工(圧
印加工)またはエッチング加工等のような適当な手段に
より形成されている。
【0015】さらに、放熱フィン8の両端辺には一対1
組のスリット11、11が、タブ7との連結端部にそれ
ぞれ配されて、矩形形状に一体的に切設されている。両
スリット11、11は互いに適当な間隔だけ離間されて
平行に配設されており、樹脂封止パッケージ20の成形
樹脂が充填されることにより、樹脂充填部11Aが実質
的に構成されている。
【0016】タブ7上には集積回路を作り込まれたペレ
ット15が適当な手段によりボンディングされており、
ペレット15の上面における外周縁部には複数個の電極
パッド16が略環状に配されて形成されている。これら
電極パッド16は、ペレット15のリード6群側端辺に
それぞれ配されており、これらには各リード6のインナ
部6aとの間にワイヤ18がボンディングされて橋絡さ
れている。したがって、ペレット15の集積回路におけ
る信号回路等はパッド16、ワイヤ18、リード6を介
して電気的に外部に引き出されるようになっている。
【0017】そして、この低熱抵抗形SOP・IC21
は樹脂を用いられてトランスファ成形法等により略長方
形の平盤形状に一体成形された樹脂封止パッケージ20
を備えており、この樹脂封止パッケージ20により前記
タブ7、リード6のインナ部6a、放熱フィン8の一
部、ペレット15、およびワイヤ18が非気密封止され
ている。すなわち、リード6のアウタ部6b群は樹脂封
止パッケージ20における両長辺側の側面からそれぞれ
突出されており、放熱フィン8はそのアウタ部9が、樹
脂封止パッケージ20の両長辺側の側面においてリード
6のアウタ部6b群列の中央部へ突出されている。そし
て、リード6のアウタ部6bは樹脂封止パッケージ20
の外部において下方向に屈曲され、さらに水平外方向に
屈曲されて、ガル・ウイング形状に形成され、一対の放
熱フィン8のそれぞれのアウタ部9は樹脂封止パッケー
ジ20の外部において上方向に屈曲され、さらに水平内
方向に屈曲されて、樹脂封止パッケージ20の上方にお
いて互いに隙間をもって平面視で重なるように配置され
ている。
【0018】以下、本発明に係る半導体装置の製造方法
の一実施例である前記構成に係る低熱抵抗形SOP・I
Cの製造方法を説明する。この説明により、前記低熱抵
抗形SOP・ICの構成はより一層明らかにされる。
【0019】本実施例に係る低熱抵抗形SOP・ICの
製造方法においては、図2に示されているように構成さ
れている多連リードフレーム1が製造される。
【0020】この多連リードフレーム1は燐青銅や無酸
素銅等のような銅系(銅またはその合金)材料、また
は、コバールや42アロイ等のような鉄系材料からなる
薄板が用いられて、打ち抜きプレス加工またはエッチン
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。但し、多連
リードフレーム1は1単位のみが図示されている。
【0021】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、両外枠3、3
は所定の間隔で平行一連にそれぞれ延設されている。各
単位リードフレーム2において、両方の外枠3、3間に
は一対のダム部材5とその外側に一対のタイバー4とが
互いに平行で、かつ、外枠と直角になるように配され
て、一体的に吊持されている。ダム部材5には複数本の
リード6が長手方向に等間隔に配されて、互いに平行
で、ダム部材5と直交するように一体的に突設されてい
る。各リード6の内側端部は先端を後記するタブの両方
の長辺にそれぞれ近接されてこれを取り囲むように配さ
れることにより、インナ部6aをそれぞれ構成してい
る。他方、各リード6の外側延長部分は、その先端がタ
イバー4に一体的に接続され、アウタ部6bをそれぞれ
構成している。そして、ダム部材5における隣り合うリ
ード6、6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5aを実質的に構成してい
る。
【0022】また、両方のダム部材5、5には一対の放
熱フィン8、8が長さ方向の中央部に配されて、ダム部
材5、5と直交するようにそれぞれ一体的に突設されて
いる。両放熱フィン8、8の内側端部間には、略長方形
の板形状に形成されたタブ7が一体的に連結されて吊持
されている。他方、両放熱フィン8、8の外側延長部分
は、その先端がタイバー4よりも外側に延出しており、
この部分はアウタ部9をそれぞれ実質的に構成するよう
になっている。
【0023】両放熱フィン8、8の表裏面には凹凸面部
10が、ダム部材5に対してタブ寄りの端部において放
熱フィンと直交する方向に横断するようにそれぞれ配さ
れて、コイニング加工(圧印加工)またはエッチング加
工等のような適当な手段により形成されている。
【0024】さらに、両放熱フィン8、8の両端辺には
一対1組のスリット11が、ダム部材5に対してタブ寄
りの端部にそれぞれ配されて、一体的に開設されてい
る。両スリット11、11は互いに適当な間隔だけ離間
されて平行に配設されており、後述する樹脂封止パッケ
ージの成形工程においてレジンが確実に充填する大きさ
の矩形形状にそれぞれ形成されている。すなわち、この
スリット11により樹脂充填部11Aが実質的に構成さ
れるようになっている。
【0025】なお、タブ7はリード6群の面よりも後記
するペレット厚み分程度、裏面方向に下げられている
(所謂タブ下げ)。
【0026】次に、前記のように構成された多連リード
フレームには各単位リードフレーム毎にペレット・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、これら作業により、図3に示されているような
組立体が製造されることになる。これらのボンディング
作業は多連リードフレームが横方向にピッチ送りされる
ことにより、各単位リードフレーム毎に順次実施され
る。
【0027】まず、ペレット・ボンディング作業によ
り、半導体装置の製造工程における所謂前工程において
バイポーラ形の集積回路(図示せず)を作り込まれた半
導体集積回路素子としてのペレット15が、各単位リー
ドフレーム2におけるタブ7上の略中央部に配されて、
銀ペースト等のような適当なボンディング材料が用いら
れるペレットボンディング装置(図示せず)により形成
されるボンディング層14を介して固着される。
【0028】そして、タブ7にボンディングされたペレ
ット15の電極パッド16と、各単位リードフレーム2
における各リード6のインナ部6aとの間には、銅系、
金系、または、アルミニウム系の材料を用いられて形成
されているワイヤ18が超音波熱圧着方式のようなワイ
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。
【0029】すなわち、ペレット15の上面における外
周縁部には複数個の電極パッド16が配されて形成され
ている。これら電極パッド16は、ペレット15のリー
ド群側端辺にそれぞれ配されており、これら電極パッド
16は各リード6のインナ部6aとの間にワイヤ18を
ボンディングされて橋絡される。したがって、ペレット
15の集積回路における信号回路等は電極パッド16、
ワイヤ18、リード6を介して電気的に外部に引き出さ
れることになる。
【0030】このようにしてペレットおよびワイヤ・ボ
ンディングされた多連リードフレームには、各単位リー
ドフレーム毎に樹脂封止するパッケージ群が、図4に示
されているようなトランスファ成形装置を使用されて単
位リードフレーム群について同時成形される。
【0031】図4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とを備えており、上型3
1と下型32との合わせ面には上型キャビティー凹部3
3aと、下型キャビティー凹部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。前記構成にかかる多連リードフレーム1
が用いられて樹脂封止形パッケージがトランスファ成形
される場合、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5、5間の空間にそれぞれ対応される。
【0032】上型31の合わせ面にはポット34が開設
されており、ポット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がポット3
4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がポット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33内に注入し得るように形成されている。また、
下型32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、多連リードフレーム1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。
【0033】次に、前記構成に係るトランスファ成形装
置が使用される場合について、樹脂封止パッケージの成
形方法を説明する。
【0034】トランスファ成形時において、前記構成に
係る多連リードフレーム1は下型32に没設されている
逃げ凹所39内に、各単位リードフレーム2におけるペ
レット15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。続いて、上型31と下
型32とが型締めされ、ポット34からプランジャ35
によりレジン40がランナ37およびゲート38を通じ
て各キャビティー33に送給されて圧入される。
【0035】注入後、レジンが熱硬化されて、樹脂封止
パッケージ20が成形されると、上型31および下型3
2は型開きされるとともに、エジェクタピン(図示せ
ず)により樹脂封止パッケージ20群が離型される。
【0036】このようにして、図5および図6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、タブ7、放熱フィン8の一部、ペレット1
5、リード6のインナ部6aおよびワイヤ18が樹脂封
止されることになる。この状態において、各スリット1
1内にはレジンが充填されることにより樹脂充填部11
Aが実質的に形成されている。
【0037】以上のようにして、樹脂封止パッケージを
成形された多連リードフレームはめっき処理工程を経た
後、または、経る前に、図7に示されているようにリー
ドおよび放熱フィン切断成形工程において各単位リード
フレーム毎に順次、図8に示されているリードおよび放
熱フィン切断装置により、外枠3、タイバー4およびダ
ム5aを切り離された後、図9に示されているリード成
形装置により、リード6のアウタ部6bがガル・ウイン
グ形状に屈曲成形され、また、図11および図12に示
されている放熱フィン成形装置により、放熱フィン8の
アウタ部9が所定形状に屈曲成形される。
【0038】次に、図7〜図12を参照にしてリードお
よび放熱フィン切断成形工程について説明する。
【0039】このリードおよび放熱フィン切断成形工程
で使用されるリードおよび放熱フィン切断成形装置50
は、図7に示されているようにフィーダ51を備えてお
り、フィーダ51は間欠送り装置(図示せず)により、
ワークとしての多連リードフレーム1を単位リードフレ
ーム2に対応するピッチをもって一方向に歩進送りする
ように構成されている。フィーダ51の一端部(以下、
前端部とする。)にはローダ52が設備されており、ロ
ーダ52はラック等に収容された多連リードフレーム1
をフィーダ51上に1枚宛払い出すように構成されてい
る。フィーダ51の中間部にはリードおよび放熱フィン
切断装置53が設備されており、この装置は図8に示さ
れているように構成されている。
【0040】フィーダ51におけるリードおよび放熱フ
ィン切断装置53の片脇には、図9に示されているよう
に構成されているリード成形装置54と、図10〜図1
1に示されているように構成されている放熱フィン成形
装置100とが配されて設備されており、リードおよび
放熱フィン切断装置53とリード成形装置54との間に
はハンドラ55が、リードおよび放熱フィン切断装置5
3において多連リードフレーム1の外枠から切り離され
た中間製品としてのIC部57を保持してリード成形装
置54に移載し得るように設備されている。また、リー
ド成形装置54と放熱フィン成形装置100との間には
フィーダ101が配設されている。
【0041】フィーダ51の後端部にはアンローダ56
が設備されており、このアンローダ56はリードおよび
放熱フィン切断装置53においてIC部57を切り抜か
れた多連リードフレーム1の残渣部品としての枠(フレ
ーム)部58をフィーダ51から順次下して排出するよ
うに構成されている。
【0042】図8に示されているリードおよび放熱フィ
ン切断装置53は上側取付板60および下側取付板70
を備えており、上側取付板60はシリンダ装置(図示せ
ず)によって上下動されることにより、機台上に固設さ
れている下側取付板70に対して接近、離反するように
構成されている。両取付板60および70にはホルダ6
1および71がそれぞれ固定的に取り付けられており、
両ホルダ61および71には上側押さえ型62および下
側押さえ型72(以下、上型62および下型72という
ことがある。)が互いに心合わせされてそれぞれ保持さ
れている。上型62および下型72は互いにもなか合わ
せの状態になる略チャンネル型鋼形状にそれぞれ形成さ
れており、上型62と下型72とは左右の押さえ部63
と73とによって、リード6のアウタ部6b、および、
放熱フィン8のアウタ部9における根元部を上下から押
さえるように構成されている。また、上型62は後記す
る枠押さえと同様に、ガイド68およびスプリング69
により独立懸架されるように構成されている。
【0043】上側ホルダ61には略くし歯形状(図示せ
ず)に形成されたパンチ64が一対、上型62の左右両
脇においてリード6群のピッチおよび放熱フィン8のア
ウタ部9の幅に対応するように配されて、垂直下向きに
固設されており、パンチ64には剪断刃66がくし歯に
おけるエッジに配されて、後記する剪断ダイと協働して
外枠3、タイバー4およびダム5aを切り落とすように
構成されている。上側ホルダ61には枠押さえ67がガ
イド68に摺動自在に嵌合されて上下動自在に支持され
ており、枠押さえ67はスプリング69により常時下方
に付勢された状態で独立懸架されるように構成されてい
る。このスプリング69により、枠押さえ67はリード
フレームの外枠3およびタイバー4を後記する剪断ダイ
上面との間で挟圧して押さえるようになっている。
【0044】他方、下型72には一対の剪断ダイ76が
押さえ部73の左右両脇に配されて、リード形状の下面
に沿う形状に形成されており、剪断ダイ76は前記パン
チ64の剪断刃66と協働して外枠3、タイバー4およ
びダム5aを切り落とすように形成されている。
【0045】図9に示されているリード成形装置54は
上側取付板80および下側取付板90を備えており、上
側取付板80はシリンダ装置(図示せず)によって上下
動されることにより、機台上に固設されている下側取付
板90に対して接近、離反するように構成されている。
両取付板80および90にはホルダ81および91がそ
れぞれ固定的に取り付けられており、両ホルダ81およ
び91には上側押さえ型82および下側押さえ型92
(以下、上型82および下型92ということがある。)
が互いに心合わせされてそれぞれ保持されている。上型
82および下型92は互いにもなか合わせの状態になる
略チャンネル型鋼形状にそれぞれ形成されており、上型
82と下型92とは左右の押さえ部83a、83bと、
93a、93bとにより、リード6のアウタ部6bにお
ける根元部を上下から押さえるように構成されている。
また、上型82はガイド88およびスプリング89によ
り独立懸架されるように構成されている。
【0046】上側ホルダ81には成形パンチ84が一
対、上型82の左右両脇においてリード6群のピッチの
幅に対応するように配されて、垂直下向きに固設されて
おり、このパンチ84は後記する成形ダイと協働してリ
ード6のアウタ部6bをガル・ウイング形状に屈曲成形
し得るように構成されている。パンチ84のアウタ部6
bに摺接する内側肩部には弯曲面形状部85が適当な曲
率をもって形成されている。
【0047】他方、下型92には一対の成形ダイ94が
押さえ部93の左右両脇に配されて、成形後における各
リード6のアウタ部6bのガル・ウイング形状に倣う形
状にそれぞれ形成されている。
【0048】図11および図12に示されている放熱フ
ィン成形装置100は、上側押さえ型110と機台上に
固設されている下側押さえ型120とが互いに心合わせ
されて配設されている。上側押さえ型110および下側
押さえ型120とは左右の押さえ部110a、110b
と、120a、120bとにより放熱フィン8のアウタ
部9における根元部を上下から押さえるように構成され
ており、上側押さえ型110は図示されていないが、図
9に示されているリード成形装置と同様に上下動可能に
構成されている。
【0049】図11に示されているように、下側押さえ
型120の両側には、それぞれ下側押さえ板121、1
22が上下動可能に設けられており、上側押さえ型11
0の両側で前記下側押さえ板121、122のさらに外
側には、それぞれロール111、112が上下動可能に
設けられている。これらのロール111、112は上下
方向に移動することにより下側押さえ板121、122
を基点として放熱フィン8のアウタ部9を直角に屈曲成
形し得るように構成されている。
【0050】また、図12に示されているように、上側
押さえ型110の両側には、前記一対のロール111、
112とは別のロール113、114が上下動可能に設
けられている。これらのロール113、114は上下方
向に移動することより、前記一対のロール111、11
2によって屈曲成形された放熱フィン8のアウタ部9
を、上側押さえ型110と下側押さえ型120の押さえ
部を基点として、さらに直角に屈曲成形し得るように構
成されている。なお、下側押さえ型120には、放熱フ
ィン8のアウタ部9の屈曲成形部が挿入できるように、
放熱フィン8のアウタ部9が配置する側の両面にそれぞ
れ窓孔123、124が形成されており、さらに前記屈
曲成形部が配置できるように内側に空間125を備えて
いる。
【0051】次に、前記構成に係るリードおよび放熱フ
ィン切断成形装置についての作用を説明する。
【0052】前述したように、はんだめっき処理され
た、または、処理されない多連リードフレーム1は複数
枚宛、ラック等に収容されてリードおよび放熱フィン切
断成形装置50のローダ52に供給される。ローダ52
に送給された多連リードフレーム1はローダ52により
ラック等から1枚宛、フィーダ51上に順次払い出され
て行く。フィーダ51に払い出された多連リードフレー
ム1はフィーダ51により単位リードフレーム2、2間
の間隔をもって1ピッチ宛歩進送りされる。
【0053】そして、フィーダ51上を歩進送りされる
多連リードフレーム1は単位リードフレーム2をリード
および放熱フィン切断装置53に順次供給されて行く。
【0054】ここで、リードおよび放熱フィン切断装置
についての作用を説明する。
【0055】図8に示されているように、多連リードフ
レーム1についての歩進送りにより下型72に単位リー
ドフレーム2が凹部にパッケージ20を落とし込むよう
にしてセットされる。これにより、リード6および放熱
フィン8のアウタ部6bおよび9における根本部が下型
72の押さえ部73に当接する。
【0056】次ぎに、シリンダ装置により上側取付板6
0が下降されると、上型62および枠押さえ67が下型
72にスプリング69の付勢力により合わせられる。こ
れにより、上型62の押さえ部63と下型72の押さえ
部73との間でリード6および放熱フィン8のアウタ部
6bおよび9における根本部が挟圧されて固定される。
また、枠押さえ67と剪断ダイ76上面との間で外枠3
およびタイバー4が挟圧されて固定される。
【0057】その後、上側取付板60がさらに下降され
て行くと、パンチ64が下降されて行く。このとき、上
型62および枠押さえ67はスプリング89が圧縮変形
されるため、下型72および剪断ダイ76に押圧され
る。パンチ64の下降に伴って、パンチ64の剪断刃6
6と剪断ダイ76との協働による剪断により外枠3、タ
イバー4およびダム5aがリード6および放熱フィン8
から切り離される。
【0058】パンチ64が所定のストロークを終了する
と、パンチ64は上側取付板60により上昇され、元の
待機状態まで戻される。
【0059】リードおよび放熱フィン切断装置53にお
いて、切断が終了し、上側取付板60が上昇すると、多
連リードフレーム1の外枠3から切り落とされた中間製
品であるIC部57は、下型72上からリード成形装置
54における下型92上へハンドラ55により移載され
る。
【0060】IC部57がリード成形装置54に移載さ
れると、フィーダ51により多連リードフレーム1が単
位リードフレーム2の1ピッチ分だけ歩進送りされ、次
段の単位リードフレーム2について前記した切断作業が
実施される。
【0061】以降、多連リードフレーム1は各単位リー
ドフレーム2について前述した切断作業が繰り返されて
行く。
【0062】そして、全ての単位リードフレーム2につ
いての切断作業が終了した多連リードフレーム1の残渣
としての枠(フレーム)部58は、アンローダ56にお
いてフィーダ51上から下ろされ所定の場所に回収され
る。
【0063】一方、リード成形装置54に供給されたI
C部57は、このリード成形装置によりリード成形作業
を実施される。
【0064】次いで、リード成形装置54についての作
用を説明する。
【0065】図9に示されているように、下型92にI
C部57が凹部にパッケージ20を落とし込まれるよう
にしてセットされる。これにより、リード6のアウタ部
6bにおける根元部が下型92の押さえ部93b、93
aにそれぞれ当接する。
【0066】次ぎに、シリンダ装置により上側取付板8
0が下降され、上型82が下型92にスプリング89の
付勢力により合わせられる。これにより、上型82の押
さえ部83a、83bと下型92の押さえ部93a、9
3bとの間において、被屈曲部としてのリード6のアウ
タ部6bにおける根元部がそれぞれ挟圧されて固定され
る。
【0067】その後、上側取付板80がさらに下降され
て行くと、パンチ84が下降されて行く。このとき、上
型82はスプリング89が圧縮変形されるため、下型8
2に押圧される。
【0068】さらに、パンチ84が成形ダイ94に対し
て下降されると、リード6はパンチ84の下降に伴って
成形ダイ94に押しつけられることにより、この成形ダ
イ94に倣うように屈曲されて所望のガル・ウイング形
状に成形される。このようにしてガル・ウイング形状に
形成されたリード6のアウタ部6bは、その下面(面付
側主面)がパッケージ20下面よりも極僅かに下方に突
出するようになっている。
【0069】パンチ84が所定のストロークを終了する
と、パンチ84は上昇され、元の待機状態まで戻され
る。その後、成形済のIC部130(図10参照)は下
型92から取り外され、フィーダ101によって次工程
が実施される放熱フィン成形装置100に送給されて行
く。
【0070】フィーダ101によって放熱フィン成形装
置100に送られたIC部130は、ここで放熱フィン
8のアウタ部9が屈曲成形される。以下、放熱フィン成
形装置100についての作用を説明する。
【0071】図11に示されているように、前記の工程
でリード6のアウタ部6bがガル・ウイング形状に屈曲
成形された中間製品としてのIC部130が、下側押さ
え型120にセットされる。これにより、放熱フィン8
のアウタ部9における根元部が下側押さえ型120の左
右の押さえ部120a、120bにそれぞれ当接する。
【0072】次に、上側押さえ型110が下降され、上
側押さえ型110の押さえ部110a、110bと下側
押さえ型120の押さえ部120a、120bとの間
で、被屈曲部としての放熱フィン8のアウタ部9におけ
る根元部がそれぞれ挟圧されて固定される。
【0073】その後、一対のロール111、112が下
降されて行く。両ロール111、112が下降される
と、放熱フィン8のアウタ部9はロール111、112
の内側に配置した下側押さえ板121、122を基点と
して下方に直角にロール111、112によって屈曲成
形される。
【0074】この際、左右の下側押さえ板121、12
2における放熱フィン8のアウタ部9の根元部からの位
置は、一方(左側)の下側押さえ板121の方が他方
(右側)の下側押さえ板122よりも遠い距離位置に配
置されているので、左右の放熱フィン8におけるそれぞ
れのアウタ部9の屈曲位置は相異しており、一方(左
側)の放熱フィン8のアウタ部9は他方(右側)の放熱
フィン8のアウタ部9よりも根元部から遠い位置で屈曲
される。
【0075】両ロール111、112による屈曲成形が
終わると、左右の下側押さえ板121、122は下方の
所定位置まで移動するとともに、左右のロール111、
112は上方の所定位置まで移動して、次のIC部の屈
曲成形時まで待機する。
【0076】その後、図12に示されているように、前
記ロール111、112とは別の一対のロール113、
114が下降されて行く。これらのロール113、11
4が下降されると、放熱フィン8のアウタ部9は上側押
さえ型110と下側押さえ型120の押さえ部を基点と
して下方に直角にロール113、114によって屈曲成
形される。
【0077】以上によって、一対の放熱フィン8のアウ
タ部9は、それぞれ根元部から屈曲されて、それぞれの
屈曲成形部がIC部130の樹脂封止パッケージ20の
上面(図12では下側に配置している)を覆うようにし
て互いに隙間をあけて平面視で重なるように配置され
る。
【0078】以上のようにして、前記構成に係る低熱抵
抗形SOP・IC21が製造されたことになる。
【0079】前記構成に係る低熱抵抗形SOP・IC2
1はプリント配線基板22において、図1および図13
に示されているように表面実装されて使用される。
【0080】すなわち、プリント配線基板22上にはラ
ンド23が複数個、低熱抵抗形SOP・IC21のリー
ド6のアウタ部6b群に対応するように2列に配され
て、はんだ材料等を用いられて略長方形の小平板形状に
形成されている。
【0081】低熱抵抗形SOP・IC21がこのプリン
ト配線基板22に表面実装される際には、このSOP・
IC21のリード6のアウタ部6b群がプリント配線基
板22上のランド23に、クリームはんだ材料(図示せ
ず)を挟設されてそれぞれ当接される。続いて、リフロ
ーはんだ処理等のような適当な手段により、クリームは
んだ材料が溶融された後、固化されると、リードのアウ
タ部6b群とランド23との間にははんだ付け部25が
形成されるため、低熱抵抗形SOP・IC21はプリン
ト配線基板22に電気的かつ機械的に接続され、表面実
装された状態になる。
【0082】前記実装状態において稼働中、ペレット1
5が発熱すると、ペレット15は放熱フィン8に一体と
なったタブ7に直接ボンディングされているため、熱は
放熱フィン8に直接的に伝播され、その放熱フィン8を
通じて効果的に放熱されることになる。
【0083】ここで、ペレット15から放熱フィン8に
伝播された熱は、放熱フィン8のアウタ部9を通して外
部空間へ放熱される。そして放熱フィン8のアウタ部9
の放熱面積が大きいので、放熱性は良好であり、さら
に、樹脂封止パッケージ20の上方において平面視で互
いに重なるように配置する上下のアウタ部9、9間に隙
間が設けられているので、樹脂封止パッケージ20の上
方部のアウタ部9が空冷されることによって、さらに放
熱性が向上する。
【0084】一方、放熱フィン8が大きい開口をもって
樹脂封止パッケージ20の外部に突出することにより、
放熱フィン8と樹脂封止パッケージ20との界面が大き
くなるため、その界面からの水分の浸入可能性が高ま
り、耐湿性が低下することが考えられる。
【0085】しかし、本実施例においては、放熱フィン
8には樹脂封止パッケージ20の内部において凹凸面部
10が放熱フィン8を横断するように形成されているた
め、耐湿性の低下は効果的に抑制されることになる。す
なわち、凹凸面部10により放熱フィン8におけるペレ
ット15までのリークパスが長くなるためである。
【0086】前記実施例によれば次の効果が得られる。 半導体装置の樹脂封止パッケージの側面から突出さ
れた複数個の放熱フィンのそれぞれのアウタ部が屈曲さ
れて樹脂封止パッケージの上方において平面視で互いに
重なるように配置されていることにより、放熱面積を大
きくすることができるため、放熱性を良好にできる。
【0087】 上記樹脂封止パッケージの上方におい
て平面視で互いに重なるように配置するアウタ部の間に
隙間が設けられていることにより、アウタ部が空冷され
るため、放熱性をより一層良好にできる。
【0088】 前記により、低熱抵抗形であって、
しかも、外形の小さい半導体装置を得ることができる。
【0089】 前記において、放熱フィンはタブに
一体に形成され、別部品を取り付けないので、安価に製
造することができる。
【0090】図14および図15は本発明の実施例2で
あるクワッド・フラット・樹脂封止パッケージ(QF
P)を備えている低熱抵抗形ICを示すものであって、
図14は放熱フィンが屈曲成形される前のIC部130
Aの平面図であり、図15はそのIC部130Aにおけ
る放熱フィン8Aのアウタ部9Aが屈曲成形されて形成
されたQFP・IC21Aを示す正面図である。
【0091】本実施例2において、樹脂封止パッケージ
20の4つの側面からはリードのアウタ部6bが複数本
突出されており、樹脂封止パッケージ20の4つの角部
からは4つの放熱フィン8Aのアウタ部9Aがそれぞれ
対角線方向に突出されている。各放熱フィン8Aはタブ
7の4つの角部に一体的に連設されており、それぞれの
放熱フィン8Aのアウタ部9Aは細長い直線部190の
先端に樹脂封止パッケージ20と同じ大きさをなす正方
形部191を備えている。これらの正方形部191は直
線部190と直角をなす直線に対して樹脂封止パッケー
ジ20と対称形状をなすように形成されている。
【0092】そして、各放熱フィン8Aのアウタ部9A
はそれぞれ樹脂封止パッケージ20の上方部において互
いに隙間をもって平面視で重なるように屈曲成形されて
いる。したがって、このQFP・IC21Aは実装状態
において稼働中に、タブ7上に固着されたペレットが発
熱しても、その熱はタブ7から放熱フィン8Aに伝播さ
れ、樹脂封止パッケージ20の上方部に配置する放熱フ
ィン8Aのアウタ部9Aから外部空間に良好に放熱され
る。
【0093】本実施例2に係るQFP・IC21Aは樹
脂封止パッケージ20の上方において、前記実施例1と
同様に、4つの放熱フィン8Aのアウタ9Aが平面視で
互いに重なって配置されているので、放熱面積はきわめ
て大きくなり、したがって、放熱能力はきわめて大きく
なる。
【0094】また、樹脂封止パッケージ20の上方にお
いて平面視で互いに重なるように配置されたアウタ部9
Aの間には隙間が形成されているので、放熱部が空冷さ
れることになり、放熱性はより一層向上する。
【0095】また、樹脂封止パッケージ20の上方に配
置した放熱フィン8Aのアウタ部9Aの正方形部191
が樹脂封止パッケージ20と平面視において形が一致す
るように配置しているので、小形外形化を図れる。
【0096】図16および図17は本発明の実施例3で
あるSOP・ICを示すものであって、図16は放熱フ
ィンが屈曲成形される前のIC部130Bを示す平面
図、図17(a)、(b)はそのIC部130Bにおけ
る放熱フィン8Bのアウタ9Bが屈曲成形されて形成さ
れたSOP・IC21Bを示す正面図および側面図であ
る。
【0097】本実施例において、長方形状をなす樹脂封
止パッケージ20の長辺をなす両側面からは、リードの
アウタ部6bが複数本突出されており、樹脂封止パッケ
ージ20の短辺をなす両側面からは放熱フィン8Bのア
ウタ部9Bがそれぞれ長手方向に突出されている。各放
熱フィン8Bはタブ7にそれぞれ一体的に連設されてお
り、それぞれの放熱フィン8Bのアウタ部9Bは幅狭部
192に続いて樹脂封止パッケージ20と同じ大きさを
なす長方形部193を備えている。これらの長方形部1
93は樹脂封止パッケージ20の短辺方向の直線に対し
て樹脂封止パッケージ20と対称をなすように形成され
ている。
【0098】そして、各放熱フィン8Bのアウタ部9B
はそれぞれ樹脂封止パッケージ20の上方部において互
いに隙間をもって平面視で重なるように屈曲成形されて
いる。したがって、このSOP・IC21Bについて
も、実装状態において稼働中に、タブ7上に固着された
ペレットが発熱しても、その熱はタブ7から放熱フィン
8Bに伝播され、樹脂封止パッケージ20の上方部に配
置する放熱フィン8Bのアウタ部9Bから外部空間に良
好に放熱される。このSOP・IC21Bも上記QFP
・IC21Aと同一の効果を発揮することになる。
【0099】図18および図19は本発明の実施例4で
あるQFP・ICを示すものであって、図18は放熱フ
ィンが屈曲成形される前のIC部130Cを示す平面
図、図19はそのIC部130Cにおける放熱フィン8
Cのアウタ部9Cが屈曲成形されて形成されたQFP・
IC21Cを示す正面図である。
【0100】本実施例4において、樹脂封止パッケージ
20の4つの側面からはリードのアウタ部6bが複数本
突出しており、さらに、樹脂封止パッケージ20の4つ
の側面からはそれぞれ放熱フィン8Cが突出形成されて
いる。4つの放熱フィン8Cはタブ7の4つの角部にそ
れぞれ一体的に連設されている。放熱フィン8Cのアウ
タ部9Cは樹脂封止パッケージ20の一側面において複
数本のリードのアウタ部6bの両側位置においてリード
のアウタ6bと平行にリードのアウタ部6bよりも外側
に突出している一対の直線部194、195と、これら
の直線部の先端部間に接続された長方形部196とから
構成されており、直線部194、195と長方形部19
6で複数本のリードのアウタ6bを包囲するように設け
られている。
【0101】そして、各放熱フィン8Cのアウタ部9C
はそれぞれ樹脂封止パッケージ20の側方において、上
方に屈曲されたのち、さらに、水平内方向に屈曲されて
側面視で、略コ字形形状をなすように屈曲成形されてい
る。これらの放熱フィン8Cのアウタ部9Cの上端面は
樹脂封止パッケージ20の上面と同一高さ位置をなす
か、あるいは、樹脂封止パッケージ20の上面より低い
位置に配置されている。したがって、QFP・ICの全
高が高くならないので、薄形を望む場合に適している。
【0102】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。
【0103】例えば、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
る低熱抵抗形SOP・ICおよびQFP・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、スモール・アウトライン・Jリーリッド・樹脂封
止パッケージを備えている低熱抵抗形SOJ・IC、お
よびQFJ(PLCC)・IC等にも適用することがで
きる。
【0104】
【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。
【0105】樹脂封止パッケージの側面から突出された
複数個の放熱フィンのそれぞれのアウタ部が屈曲されて
樹脂封止パッケージの上方において平面視で互いに重な
るように配置されていることにより、放熱面積を大きく
できるため、小形で放熱能力の大きな半導体装置を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である低熱抵抗形半導体装置
の実装状態を示す斜視図である。
【図2】低熱抵抗形半導体装置の製造方法に使用される
多連リードフレーム示す一部省略平面図である。
【図3】ペレットおよびワイヤ・ボンディング工程後を
示す一部省略平面図である。
【図4】樹脂封止パッケージの成形工程を示す一部省略
正面断面図である。
【図5】樹脂封止パッケージの成形後を示す一部省略一
部切断平面図である。
【図6】その一部省略一部切断正面図である。
【図7】リードおよび放熱フィン切断成形装置を示す概
略平面図である。
【図8】リードおよび放熱フィン切断装置を示す正面断
面図である。
【図9】リード成形装置を示す正面断面図である。
【図10】リード成形工程後を示す一部省略一部切断平
面図である。
【図11】放熱フィン成形装置を示す一部省略正面断面
図で、(a)は第1段階の屈曲成形前を示し、(b)は
同屈曲成形後を示す。
【図12】放熱フィン成形装置を示す一部省略正面断面
図で、(a)は第2段階の屈曲成形前を示し、(b)は
同屈曲成形後を示す。
【図13】低熱抵抗形半導体装置を示す一部切断正面図
である。
【図14】図15に示す半導体装置の放熱フィンの屈曲
成形前を示す平面図である。
【図15】本発明の実施例2である半導体装置を示す正
面図である。
【図16】図17に示す半導体装置の放熱フィンの屈曲
成形前を示す平面図である。
【図17】本発明の実施例3である半導体装置を示し、
(a)は正面図、(b)は側面図である。
【図18】図19に示す半導体装置の放熱フィンの屈曲
成形前を示す平面図である。
【図19】本発明の実施例4である半導体装置を示す正
面図である。
【符号の説明】
1…多連リードフレーム、2…単位リードフレーム、3
…外枠、4…タイバー、5…ダム部材、6…リード、6
a…インナ部、6b…アウタ部、7…タブ、8、8A、
8B、8C…放熱フィン、9、9A、9B、9C…アウ
タ部、10…凹凸面部、11…スリット、11A…樹脂
充填部、14…ボンディング層、15…ペレット、16
…電極パッド、18…ワイヤ、20…パッケージ、2
1、21B…低熱抵抗形SOP・IC(半導体装置)、
21A、21C…低熱抵抗形QFP・IC(半導体装
置)、22…プリント配線基板、23…ランド、25…
はんだ付け部、30…トランスファ成形装置、31…上
型、32…下型、33…キャビティー、33a…上型キ
ャビティー凹部、33b…下型キャビティー凹部、34
…ポット、35…プランジャ、36…カル、37…ラン
ナ、38…ゲート、39…逃げ凹所、40…レジン、5
0…リードおよび放熱フィン切断成形装置、51…フィ
ーダ、52…ローダ、53…リードおよび放熱フィン切
断装置、54…リード成形装置、55…ハンドラ、56
…アンローダ、57…IC部、58…枠(フレーム)
部、60、70…取り付け板、61、71…ホルダ、6
2、72…押さえ型、63、73…押さえ部、64…パ
ンチ、66…剪断刃、76…剪断ダイ、67…枠押さ
え、68…ガイド、69…スプリング、80、90…取
り付け板、81、91…ホルダ、82、92…押さえ
型、83a、83b、93a、93b…押さえ部、84
…成形パンチ、94…成形ダイ、88…ガイド、89…
スプリング、100…放熱フィン成形装置、101…フ
ィーダ、110…上側押さえ型、110a、110b…
上側押さえ部、111、112、113、114…ロー
ル、120…下側押さえ型、120a、120b…下側
押さえ部、121、122…下側押さえ板、123、1
24…窓孔、125…空間、130、130A、130
B、130C…IC部、190…直線部、191…正方
形部、192…幅狭部、193…長方形部、194、1
95…直線部、196…長方形部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 澄夫 群馬県高崎市西横手町111番地 株式会社 日立製作所高崎工場内 (72)発明者 星 彰郎 群馬県高崎市西横手町111番地 株式会社 日立製作所高崎工場内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体ペレットがボンディングされてい
    るタブと、半導体ペレットに電気的にそれぞれ接続され
    ている複数本のリードと、前記タブに連結されている複
    数個の放熱フィンと、タブ、ペレット、各リードの一部
    および各放熱フィン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、 前記樹脂封止パッケージの側面から突出された前記複数
    個の放熱フィンのそれぞれのアウタ部が屈曲されて前記
    樹脂封止パッケージの上方において平面視で互いに重な
    るように配置されていることを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記樹脂封止パッケージの上方において
    平面視で互いに重なるように配置されている放熱フィン
    のそれぞれのアウタ部の間に隙間が設けられていること
    を特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 タブと、このタブに近接されて配設され
    ている複数本のリードと、前記タブに一体的に連結され
    ている複数個の放熱フィンとを備えているリードフレー
    ムであって、前記各放熱フィンが樹脂封止後に樹脂封止
    パッケージから突出し、さらにその突出した各アウタ部
    が屈曲成形されて樹脂封止パッケージの上方において平
    面視で互いに重なるように形成される長さを備えている
    リードフレームが準備される工程と、 前記工程により準備されたリードフレームのタブ上に半
    導体ペレットがボンディングされる工程と、 前記工程によりボンディングされた半導体ペレットの電
    極パッドと前記各リードのインナ部との間にワイヤの両
    端がボンディングされる工程と、 樹脂が用いられて樹脂封止パッケージが、前記タブ、半
    導体ペレット、リードのインナ部、放熱フィンの一部お
    よびワイヤを樹脂封止するように成形される工程と、 樹脂封止パッケージから突出した複数個の放熱フィンの
    それぞれのアウタ部が、屈曲されて前記樹脂封止パッケ
    ージの上方において平面視で互いに重なるように成形さ
    れる工程と、を備えていることを特徴とする半導体装置
    の製造方法。
  4. 【請求項4】 タブと、このタブに近接されて配設され
    ている複数本のリードと、前記タブに一体的に連結され
    ている複数個の放熱フィンを備えているリードフレーム
    であって、前記各放熱フィンが樹脂封止後に樹脂封止パ
    ッケージから突出し、さらにその突出した各アウタ部が
    屈曲成形されて樹脂封止パッケージの上方において平面
    視で互いに重なるように形成される長さを備えているこ
    とを特徴とするリードフレーム。
JP35396191A 1991-12-19 1991-12-19 半導体装置およびその製造方法並びにそれに使用されるリードフレーム Pending JPH05166988A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005059995A3 (en) * 2003-12-18 2005-10-13 Rf Module And Optical Design L Semiconductor package with integrated heatsink and electromagnetic shield

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2005059995A3 (en) * 2003-12-18 2005-10-13 Rf Module And Optical Design L Semiconductor package with integrated heatsink and electromagnetic shield
US7880282B2 (en) 2003-12-18 2011-02-01 Rf Module & Optical Design Ltd. Semiconductor package with integrated heatsink and electromagnetic shield

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