JPH0558655B2 - - Google Patents

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JPH0558655B2
JPH0558655B2 JP1128399A JP12839989A JPH0558655B2 JP H0558655 B2 JPH0558655 B2 JP H0558655B2 JP 1128399 A JP1128399 A JP 1128399A JP 12839989 A JP12839989 A JP 12839989A JP H0558655 B2 JPH0558655 B2 JP H0558655B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、半導体装置の樹脂封入方法に関する
ものであり、特に放熱板を有する樹脂封入型の装
置の樹脂封入方法に関するものである。
(従来の技術) 従来の半導体装置の樹脂封入方法について、工
程別の装置断面を示した第6図を用いて説明す
る。これは、装置の平面図である第7図のC−C
線に沿う断面を示したものである。先ず放熱板4
3の上面にガラス粉末を置いてさらにその上にリ
ードフレーム42を設置し、ガラス粉末を約350
℃の温度に加熱して溶融させることによつて接合
する。そして、リードフレーム42の中央に位置
したアイランドの上面に、マウント材を用いて半
導体チツプ1をダイボンデイングする。半導体チ
ツプ1のパツドとリードフレーム1の各リードと
の間にワイヤボンデイングを行い、ワイヤ10で
接続する(第6図a)。
次に、半導体チツプ1及びリードフレーム42
とが接合された放熱板43を、下金型45のキヤ
ビテイの底面に設置し、上金型48で空間を閉じ
る(第6図b)。
そして金型45と46で囲まれたキヤビテイ
に、溶融した樹脂をトランスフアモールド法によ
り注入させ、樹脂52が硬化した後、取り出して
所望の半導体装置50を得る(第6図c)。
(発明が解決しようとする課題) しかし、このような樹脂封入方法によつて得ら
れた半導体装置には、次のような問題があつた。
第6図bにおいて金型45及び48の内部に樹
脂を注入する際に、放熱板43と下金型45の底
面との間のわずかな〓間に、溶融した樹脂が入り
込み、第6図cに示された放熱板43の底面60
が樹脂で覆われて、放熱板43の表面からの放熱
の妨げとなつていた。この場合に、図のように放
熱板43の外周部43aを突出させて段差を設け
てこの部分の密着性をよくし、樹脂が回り込まな
いようにする方法もあるが、十分に防止すること
はできなかつた。
また樹脂を注入する際に、リードフレーム42
に撓みが生じ、半導体装置50をプリント基板に
実装する際の作業性に支障を与えていた。
さらに半導体チツプ1はリードフレーム42に
接合されているため、チツプ1の発生した熱は、
リードフレーム42を介して放熱板43に伝わる
ことになる。この場合に、放熱板43は一般に熱
伝導性の高い純銅から成るが、リードフレーム4
2は純銅製でない場合も多いため、放熱性を低下
させていた。
本発明は上記事情に鑑み、放熱性に優れ、かつ
リードフレームに撓みが発生するのを防止しうる
半導体装置の樹脂封入方法を提供することを目的
とする。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 本発明の半導体装置の樹脂方法は、凹陥部を有
する放熱板に、リードフレームのリード以外の部
分を接触させた状態で接合する工程と、前記放熱
板の前記凹陥部に半導体チツプをダイボンデイン
グする工程と、前記半導体チツプと前記リードフ
レームのリードとの間でワイヤボンデイングを行
い、電気的に接続する工程と、前記放熱板を下金
型のキヤビテイの底面に設置し、この底面に向け
て前記放熱板と前記リードフレームとの接合部分
を押圧した状態にする工程と、金型の内部に溶融
した樹脂を注入し、硬化させる工程とを備えたこ
とを特徴としている。
ここで、前記放熱板と前記リードフレームとの
接合部分を押圧した状態にする工程は、前記金型
として上金型に貫通した穴を有するものを用い、
前記金型の外部から押圧体を前記穴から前記金型
内部に貫通させ、前記放熱板と前記リードフレー
ムとの接合部を前記押圧体により前記下金型のキ
ヤビテイの底面に向つて押圧させることによつて
行うものであつてもよい。
(作用) 金型のキヤビテイの底面に、放熱板とリードフ
レームとの接合部分を押圧した状態にすること
で、下金型の底面と放熱板と間に〓間が発生せ
ず、樹脂を注入した際に樹脂が放熱板の表面にま
わり込まず付着しない。これにより、放熱板の表
面が大気中に露出するため、樹脂で覆われること
によつて放熱性が損なわれるという事態が回避さ
れる。またリードフレームの接合部も下金型のキ
ヤビテイの底面に押圧された状態となるため、樹
脂を注入させた場合にリードフレームに撓みが発
生するのが防止され、平坦性が向上する。また半
導体チツプは放熱板の表面上に接合されているた
め、リードフレームを介して接合されている場合
と比較し放熱性が向上する。
さらに、放熱板へのリードフレームの接合は、
リードフレームのリード以外の部分が接触した状
態で行うので、放熱板とリードとの間を絶縁する
ために絶縁性接着剤を塗布したり絶縁性シートを
介在させる必要がない。
また、放熱板の凹陥部に半導体チツプをダイボ
ンデイングするため、装置が薄型化されると共
に、樹脂が硬化し収縮する時の応力が緩和され
る。
放熱板の凹陥部に半導体チツプをダイボンデイ
ングすることで、放熱板の底面から半導体チツプ
の接合面までの厚みが薄く、半導体チツプから発
生した熱の伝導性に優れ、放熱性が向上する。
ここで下金型のキヤビテイの底面への放熱板の
押圧を、金型として上金型に貫通した穴を有する
ものを用い、金型の外部から押圧体を穴から金型
内部に貫通させ、放熱板とリードフレームとの接
合部を押圧体により下金型のキヤビテイの底面に
向つて押圧させることによつて、放熱板及びリー
ドフレームが押圧された状態となる。
(実施例) 以下、本発明の第1の実施例による半導体装置
の樹脂封入方法について、工程別の装置断面を示
した第1図を用いて説明する。これは、この方法
により製造された装置の平面図である第2図のA
−A線に沿う断面を示したものである。
先ず放熱板3の上面に、リードフレーム2を設
置する。この放熱板3は従来のものと異なり、図
のようにチツプの厚みとほぼ等しい深さの凹部を
有し、半導体チツプ1が搭載される部分までの底
面からの高さh1は、リードフレーム2が接合さ
れる部分までの高さh2よりも、低くなつてい
る。このため、搭載された半導体チツプ1の表面
までの高さh3と接合されたリードフレーム2の
表面までの高さh3とは、等しくなつている。
そしてリードフレーム2は、第3図に示される
ような形状を有している。従来は、リードフレー
ム2の四隅のタイバー15によつて、中央に点線
で示されたアイランド17が設けられていたが、
本実施例の場合には存在しない。またそれぞれの
四本のタイバー15には、放熱板3にカシメある
いはネジ止め等によつて接合するための穴18が
形成されている。ここで、支持バー19は、各リ
ード16が変形しないように、相互間を接続して
いるものである。一方、放熱板3には、上述した
穴18に差込まれる突起4が設けられており、カ
シメによつて、リードフレーム2と接合される。
第2図にはこの放熱板3とリードフレームとの接
合状態が示されており、放熱板3の四方に伸びた
部分3aとリードフレーム2のタイバー15とが
接合される。次に、放熱板3の中央部分に半導体
チツプ1を搭載し、リードフレーム2を介さず
に、直接放熱板3の上面にマウント材によつてダ
イボンデイングを行う(第1図a)。
この後、半導体チツプ1のパツドとリードフレ
ーム2の各リード16との間にワイヤボンデイン
グを行い、ワイヤ10で接続する。そして放熱板
3を下金型5のキヤビテイの底面に設置する。下
金型5の上方には、上金型6と押え具8とが設置
されている。この押え具8は四本の棒状体9を有
しており、上金型6の穴7をそれぞれ貫通して接
合部分20を押圧するものである。ここで上金型
6には、穴7が四個設けられている。この穴7
は、リードフレーム2と放熱板3との接合部分2
0の上方に位置している(第1図b)。
次に従来と異なり、この押え具8を下方へ移動
させて、リードフレーム2と放熱板3との接合部
分20を押圧する。この状態で、金型5及び8で
囲まれた内部に、溶融した樹脂を注入させる(第
1図c)。
そして樹脂11が硬化した後、金型5及び8か
ら取出して半導体装置11を得る(第1図d)。
このように製造することによつて、以下のよう
な効果が得られる。
金型5及び6の内部に樹脂を注入させるとき
に、リードフレーム2と放熱板3との接合部分2
0を押圧しているため、放熱板3と下金型5の底
面との間に〓間がなくなり、樹脂の入り込みが防
止される。これにより、半導体装置14の底面6
1には樹脂が付着せず放熱板14の表面は露出し
ているため、放熱性に優れている。
さらにリードフレーム2と放熱板3との接合部
分20を押圧しているため、樹脂を注入させる際
に、リードフレーム2に撓みが生じるのが防止さ
れ、プリント配線基板に実装する際におけるハン
ダ付けの作業性が向上する。
半導体チツプ1を直接放熱板3に接合している
ため、チツプ1の発生した熱はリードフレーム2
を介さずに直接放熱板3に伝わり、放熱性に優れ
ている。
また、リードフレーム2と半導体チツプ1の表
面上のパツドとは、高さ方向の位置が等しいた
め、ワイヤボンデイング性が良好である。さらに
このような凹部を有する形状としたことにより、
放熱板3のうちの半導体チツプ1が搭載されてい
る部分から露出している表面までの厚みh1は、
従来の場合よりも薄くなつている。このため、ワ
イヤボンデイング性のみならず、熱伝導性にも優
れている。
また第6図に示された従来の放熱板43は、平
坦な平板の形状を有しているのに対し、この第1
の実施例における放熱板3の形状は、段差が設け
られている。高温の溶融状態にあつた樹脂が冷却
される過程において、あるいは半導体装置11を
プリント配線基板にハンダ付けを行う際における
温度上昇によつて樹脂が熱収縮するが、このよう
な段差を設けることによつて放熱板と樹脂との密
着性が向上し、クラツクの発生を防止することが
できる。特にパツケージが大型化した場合に、こ
のような効果は顕著となる。
次に、第2の実施例による半導体装置の樹脂封
入方法について説明する。第4図に、この場合の
工程別の装置断面を示す。この断面図は、この方
法により製造された装置の平面図を示した第5図
のB−B線に沿う断面を表している。
この実施例では第1の実施例と異なり、段差が
設けられていない放熱板23を用いている。そし
て、この放熱板23とリードフレーム2との接合
は、第1の実施例ではカシメにより行つていた
が、ここでは溶接により行う。次に、放熱板23
の中央部分に半導体チツプ1を搭載し、リードフ
レーム2を介さずに、直接放熱板3の上面にマウ
ント材によつてダイボンデイングする(第4図
a)。
この後、半導体チツプ1のパツドとリードフレ
ーム2の各リード16との間にワイヤボンデイン
グを行い、ワイヤ10で接続する。そして放熱板
23を下金型25のキヤビテイ底面に設置する。
下金型の上方には、上金型26と押え具28とが
設置されている。ここで第1の実施例における上
金型6には円形の穴7が形成されていたのに対
し、この上金型26には細長いスリツト状の穴2
7が四個形成されている。このスリツト状の穴2
7は、リードフレーム2と放熱板3との接合部分
36の上方から両端へ伸びる方向に位置している
この押え具28には、四本の薄い板状体26が設
けられており、金型26のスリツト状の穴27を
それぞれ貫通して、接合部分36を押圧するもの
である(第4図b)。
次にこの押え具28を下方へ移動させて、リー
ドフレーム2と放熱板3との接合部分20を押圧
する。この状態で、金型25及び28で囲まれた
内部に、溶融した樹脂を注入させる(第4図c)。
そして樹脂32が硬化した後、金型25及び2
8から取出して半導体装置30を得る(第4図
d)。この半導体装置30の外観を示した平面図
が、上述したように第5図に相当し、押え具28
の板状体26の跡として、スリツト31が対角線
上の四方向に伸びるように形成されている。
このような方法により製造することによつて、
以下のような効果が得られる。
第1の実施例と同様に、リードフレーム2と放
熱板23との接合部分36を、下金型25内部の
底面に押圧した状態で下金型25及び26の内部
に樹脂を注入させるため、放熱板23と下金型2
5の底面との間に〓間が生じることがなく、樹脂
の入り込みが防止される。これにより、半導体装
置30の底面62には樹脂が付着せず放熱板23
の表面は露出しており、放熱性が良い。従つて、
第1の実施例と比較し、放熱板23の厚みが厚く
なつてはいるが、十分な放熱性が確保されてい
る。またリードフレーム2と放熱板23との接合
部分36を押圧していることによつて、樹脂を流
入させる際にリードフレーム2に撓みが発生せ
ず、プリント配線基板に実装する際のハンダ付け
作業の効率が向上する。
半導体チツプ1を直接放熱板23に接合してい
るため、チツプ1の発生した熱がリードフレーム
2を介さずに直接放熱板23に伝わり、放熱性に
優れている。
上述した実施例はいずれも一例であつて、本発
明を限定するものではない。例えば放熱板とリー
ドフレームとの接合は、カシメやネジ止めに限ら
ず溶接等により行つてもよい。また樹脂を金型内
に注入させる際における、リードフレームと放熱
板との接合部の金型のキヤビテイ底面への押圧
は、実施例のような押え具によるものに限られ
ず、放熱板と金型の底面との間に〓間が生じない
ように押圧し得るものであれば、他の方法による
ものであつてもよい。
〔発明の効果〕
以上のように本発明の半導体装置の樹脂封入方
法は、下金型のキヤビテイの底面に、放熱板とリ
ードフレームとの接合部分を押圧した状態で樹脂
を注入するため、放熱板と下金型のキヤビテイ底
面との間に〓間が発生せず、放熱板の表面は樹脂
で覆われることなく露出され、放熱性に優れる。
同時にリードフレームも、下金型のキヤビテイ底
面に対して押圧された状態となつているため、樹
脂を注入させる際に撓みが発生せず、平坦性が向
上する。また半導体チツプは放熱板に直接接合さ
れているため、リードフレームを介して接合して
いる場合よりも放熱性に優れている。
放熱板へのリードフレームの接合は、リードフ
レームのリード以外の部分が接触した状態で行う
ので、放熱板とリードとの間を絶縁するために絶
縁性接着剤を塗布したり絶縁性シートを介在させ
る必要がなく、工程数が削減されコストが低減さ
れる。
また、放熱板の凹陥部に半導体チツプをダイボ
ンデイングするため、装置が薄型化されると共に
樹脂が硬化し収縮する時の応力が緩和される。こ
の結果、装置に撓みが生じたり寸法精度が悪化す
るなどの信頼性の低下が防止される。
放熱板の凹陥部に半導体チツプをダイボンデイ
ングすることで、放熱板の底面から半導体チツプ
の接合面までの厚みが薄く、半導体チツプから発
生した熱の伝導性に優れ、放熱性が向上する。
ここで下金型のキヤビテイ底面への放熱板の押
圧を、金型として上金型に貫通した穴を有するも
のを用い、金型の外部から押圧体を穴から金型内
部に貫通させ、放熱板とリードフレームとの接合
部を下金型のキヤビテイ底面に押圧させることに
よつて、下金型のキヤビテイ底面に放熱板及びリ
ードフレームが押圧された状態に保つことがで
き、上述のような効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例による半導体装
置の樹脂封入方法を示した工程別の装置断面図、
第2図は同樹脂封入方法により製造された半導体
装置の平面図、第3図は同装置に用いられるリー
ドフレームを示した平面図、第4図は本発明の第
2の実施例による半導体装置の樹脂封入方法を示
した工程別の装置断面図、第5図は同樹脂封入方
法により製造された半導体装置の平面図、第6図
は従来の半導体装置の樹脂封入方法を示した工程
別の装置断面図、第7図は同樹脂封入方法により
製造された半導体装置の平面図である。 1……半導体チツプ、2……リードフレーム、
3,23……放熱板、5,25……下金型、6,
26……上金型、7,27……穴、8,28……
押え具、9……棒状体、10……ワイヤ、15…
…タイバー、16……リード。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 凹陥部を有する放熱板に、リードフレームの
    リード以外の部分を接触させた状態で接合する工
    程と、 前記放熱板の前記凹陥部に半導体チツプをダイ
    ボンデイングする工程と、 前記半導体チツプと前記リードフレームのリー
    ドとの間でワイヤボンデイングを行い、電気的に
    接続する工程と、 前記放熱板を下金型のキヤビテイの底面に設置
    し、この底面に向けて前記放熱板と前記リードフ
    レームとの接合部分を押圧した状態にする工程
    と、 金型の内部に溶融した樹脂を注入し、硬化させ
    る工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の
    樹脂封入方法。 2 前記放熱板と前記リードフレームとの接合部
    分を押圧した状態にする工程は、前記金型として
    上金型に貫通した穴を有するものを用い、前記金
    型の外部から押圧体を前記穴から前記金型内部に
    貫通させ、前記放熱板と前記リードフレームとの
    接合部を前記押圧体により前記下金型のキヤビテ
    イの底面に向つて押圧させることによつて行うこ
    とを特徴とする請求項1記載の半導体装置の樹脂
    封入方法。
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