JPH06232314A - 半導体装置用リードフレーム、それを用いた樹脂封止型半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】良好な放熱効果があり、専有面積を取らない半
導体装置を得ること。 【構成】ダイパッド２の周辺部に近接して所定の間隔幅
で配列された複数の電極用リード３と、前記間隔幅の間
で前記電極用リード３と同一平面内に存在し、前記電極
用リード３と殆ど接触するほどに近接して形成された放
熱装置４とを備えた半導体装置用リードフレーム１であ
る。またこのリードフレーム１を用いて樹脂封止型半導
体装置１Ａ及びその製造方法にも触れている。 【効果】このリードフレームを用いると、パッケージの
外形が従来技術のものと同一であっても良好な熱放散が
得られ、そして占有空間を少なくできるので高密度実装
が可能になる。また使用する金属材料にも無駄がでな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、集積回路が形成され
た半導体チップを樹脂封止した樹脂封止型半導体装置
（以下、単に「半導体装置」と記す）に関し、特にその
半導体装置が発する熱を放散させるための放熱装置を備
えた半導体装置、その半導体装置に用いる半導体装置用
リードフレーム（以下、単に「リードフレーム」と記
す）及びその半導体装置の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来技術のこの種半導体装置の一例を図
５及び図６を用いて説明する。図５は従来技術の放熱フ
ィンを備えた半導体装置の斜視図であり、図６は図５に
示した従来技術の放熱フィンを備えた半導体装置に用い
ることができるリードフレームの平面図であり、

【０００３】現在、良好な熱放散性が要求される場合に
は、半導体装置に放熱フィンを設けたものが実用化され
ている。図５にその一例を示した。この、例えば、ＳＯ
Ｐ型に構成された半導体装置１は半導体チップ（図示し
ていない）を樹脂で封止して矩形状のパッケージＰが形
成され、その長辺の両側面の中央部から、ガルウィング
状に折り曲げられた複数本の電極用リード２３が所定の
間隔幅で導出されており、そして前記パッケージＰの短
辺の一側面或いは両側面の中央部から水平状態に突出し
て放熱フィン９が導出されている。

【０００４】このようなリードフレーム２１は、通常、
中央部に配置された、半導体チップを載置する矩形状の
ダイパッド２２と、このダイパッド２２の両側縁２２
Ａ、２２Ｂに沿って所定の間隔幅で配列され、前記両側
縁２２Ａ、２２Ｂに近接した内端部３Ａと外端部２３Ｂ
がフレーム６に連結された電極用リード２３と、これら
の電極用リード３を所定の間隔幅に保持するタイバー２
４と、前記ダイパッド２２の短辺の中央部をステー２７
に連結する吊りリード２８と、前記ダイパッド２２の他
の短辺に連結リード２５を介して連結され、また他の３
辺がそれぞれ吊りリード２８を介して連結された四辺形
の放熱フィン９とから構成されている。

【０００５】このリードフレーム２１のダイパッド２２
に半導体チップ（図示していない）を載置、固定し、そ
の複数の電極を前記各電極用リード２３の内端部２３Ａ
に電気的に接続した後、モールドラインＬａ、Ｌｂの内
部がキャビティ内に配置されるように、図３に示したよ
うなモールド金型１０に装着して、樹脂を充填し、硬化
させると、図５に示したようなパッケージＰが形成さ
れ、その後前記複数の電極用リード２３をガルウィング
状に折り曲げ加工すると、ＳＯＰ型半導体装置２０が得
られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来技術の半導体装置
２０はこのように構成されているため、半導体装置２０
の上方に、または水平面内で、前記放熱フィン９の存在
で余分な空間が必要になり、電子機器の高密度実装化に
は不向きである。この発明は、前記のような欠点を無く
し、通常の半導体装置のパッケージの占有面積及び体積
のままで、良好な放熱効果を得るためのリードフレー
ム、それを用いた半導体装置及びその製造方法を提供し
ようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのため、この発明のリ
ードフレームは、半導体チップ載置部の周辺部に近接し
て所定の間隔幅で配列され、前記周辺部に近い内端部の
幅は狭く、前記周辺部より遠い外端部の幅は広く形成さ
れた複数の電極用リードと、前記間隔幅に間で前記電極
用リードと同一平面内に存在し、全体に同一幅で、前記
半導体チップ載置部側の内端部が前記電極用リードの内
端部よりも前記半導体チップ載置部側の各側縁に対して
後退した状態で存在するように、そしてその外端部は前
記電極用リードの前記外端部と殆ど接触するほどに近接
して形成された放熱リードとから構成した。

【０００８】また、この発明の半導体装置は、半導体チ
ップを樹脂で封止して形成されらパッケージの側面か
ら、そしてそのパッケージの内部から所定の間隔幅で導
出された複数の電極用リードと、同様に前記パッケージ
の側面から、前記電極用リード間に存在するように、前
記パッケージの内部から導出された複数の放熱リードと
を備え、前記電極用リードと前記放熱リードとを互いに
逆方向に折り曲げて構成した。

【０００９】そして、前記半導体装置を製造する方法と
して、前記リードフレームの前記半導体チップ載置部に
半導体チップを載置、固定し、この半導体チップの各電
極を前記電極用リードの内端部に接続した状態で、前記
半導体チップ、幅が狭くなった内端部分を僅かに残し、
大部分の前記電極用リードの内端部及び前記放熱リード
の内端部を上下モールド用金型のキャビティ内に存在す
るように配置し、そして前記上下モールド金型の周縁部
で前記電極用リードの外端部とこれと近接した前記放熱
リードの外端部とが挟まれるように配置し、その後、前
記上下モールド金型を締結し、このような締結状態で封
止樹脂を前記キャビティ内に充填し、この充填された樹
脂の流出が前記上下モールド金型の周縁部で挟まれた前
記電極用リードの外端部とこれと近接した前記放熱リー
ドの外端部とで阻止されるようにして前記半導体チップ
などを樹脂封止し、その後、前記樹脂封止された半導体
装置用リードフレームを前記上下モールド金型から取り
出し、前記封止樹脂の側面から導出された状態の前記電
極用リードの幅の狭い部分で、これら電極用リードを所
望の形状に折り曲げ、また前記封止樹脂の側面から導出
された状態の前記放熱リードを、前記電極用リードと異
なる方向で所望の形状に折り曲げて、前記半導体装置を
得る方法を採った。

【００１０】

【作用】従って、この発明のリードフレームは、前記の
ような構成を採ることにより、金属材料に無駄がなくな
り、またこのリードフレームを用いると、パッケージの
外形が従来技術のものと同一であっても良好な熱放散が
得られ、そして占有空間を少なくできるので高密度実装
が可能になる。

【００１１】

【実施例】以下、図１乃至図４を用いて、この発明のリ
ードフレームと、それを用いた半導体装置と、その製造
方法を説明する。図１はこの発明の実施例であるリード
フレームの平面図であり、図２は図１におけるＡ部の拡
大斜視図であり、図３はこの発明の半導体装置の製造方
法を説明するための一部拡大斜視図であり、そして図４
はこの発明の半導体装置の一部拡大斜視図である。

【００１２】図１及び図２において、符号１は、この発
明のリードフレームを指す。このリードフレーム１は、
中央部に配置された、半導体チップを載置する矩形状の
ダイパッド２と、このダイパッド２の両側縁２Ａ、２Ｂ
に近接して所定の間隔幅で配列され、前記両側縁２Ａ、
２Ｂに近い内端部３Ａの幅は狭く、前記各側縁２Ａ、２
Ｂより遠い外端部３Ｂの幅は広く形成された複数の電極
用リード３と、前記電極用リード３間で前記電極用リー
ド３と同一平面内に存在し、全体に同一幅で、前記ダイ
パッド２側の内端部４Ａが前記電極用リード３の内端部
３Ａよりも前記ダイパッド２の各側縁２Ａ、２Ｂに対し
て後退した状態で存在するように、そしてその外端部４
Ｂは前記電極用リード３の前記外端部３Ｂと殆ど接触す
るほどに近接して形成された放熱リード４とから構成さ
れている。

【００１３】従って、前記のように前記各電極用リード
３の内端部３Ａと前記各放熱リード４の内端部３Ａとの
幅を設定したので、両者の隣接部にはスリット５が形成
される。即ち、これらのスリット５を形成したことによ
り、前記各電極用リード３はこれらのスリット５部分で
前記各放熱リード４と電気的に完全に絶縁された状態に
なる。

【００１４】前記したように、この発明のリードフレー
ム１は、ダイパッド２の両側縁２Ａ、２Ｂに対して、放
熱リード４の内端部４Ａの位置が電極用リード３の内端
部３Ａの位置より後退した位置で留めてあるが、これら
の内端部３Ａ、４Ａを同一の位置に揃えてもよい。しか
し、両者を揃えると、電極用リード３と放熱リード４と
が接触し易くなり、それだけそれらが互いに変形しない
ように注意深く取り扱わなけらばならなくなるので、こ
の発明のリードフレーム１のように構成することが好ま
しい。

【００１５】また、前記のように、ダイパッド２の側縁
２Ａ、２Ｂに対して、放熱リード４の内端部４Ａの位置
を電極用リード３の内端部３Ａの位置より後退した位置
で留めると、電極用リード３と放熱リード４との区別を
し易くなるため、半導体チップの各電極を各電極用リー
ド３の内端部３Ａに接続し易くなる。

【００１６】図１及び図２において、符号Ｌａ及びＬｂ
はモールドラインを指しているが、これらモールドライ
ンＬａ、Ｌｂから内側は、このリードフレーム１を後記
の上下モールド金型に装着した場合に、モールド金型の
キャビティ内に収まる部分であり、これらのモールドラ
インＬａ、Ｌｂから外側は上下モールド金型の押し切り
面で締結される部分である。前記各スリット５はこれら
のモールドラインＬａ、Ｌｂを跨がって、前記キャビテ
ィ側から僅かであるが前記押し切り面側まで形成されて
いる。

【００１７】その他の構成要素としては、このリードフ
レーム１の両側端に在り、前記各電極用リード３の外端
部３Ｂと前記放熱リード４の外端部４Ｂとが連結され
て、それらを支持しているフレーム６と、この両フレー
ム６を連結したステー７と、そして前記ダイパッド２の
両短辺の中央部を前記各ステー７に連結した吊りリード
８とがあり、これらは従来技術のリードフレームにも存
在するものである。

【００１８】図１には単一のリードフレーム１のみを示
したが、実際にはこの単位のリードフレーム１が複数単
位、一枚の、例えば、厚さ０．１５ｍｍの鉄−ニッケル
系合金（ニッケル４２重量パーセント）のような短冊状
導電性金属板を一度にプレスして製作される。このプレ
スをした時に、前記各電極用リード３と前記各放熱リー
ド４との間には、プレスの刃先で突出部が生じるが、こ
れは元の同一平面に戻す。符号８Ａの部分はプレスの時
に、下方に折り曲げられた部分で、したがって前記ダイ
パッド２はディプレスされた状態になっている。

【００１９】このようなリードフレーム１の、前記ダイ
パッド２に半導体チップ（図示していない）を載置、固
定し、その複数の電極を前記各電極用リード３の内端部
３Ａに電気的に接続した後、図３に示したように、モー
ルド金型１０に装着する。

【００２０】このモールド金型１０が、その一部分を図
３に一点鎖線で示したように、上金型１１と下金型１２
とからなり、符号１３で示した点線部分は上金型１１の
モールドラインを示していて、その内部にキャビティ１
５が形成されており、符号１４で示した点線部分は下金
型１２のモールドラインを示し、その内部にキャビティ
１６が形成されている。符号１７及び１８はこれら上下
金型１１、１２のそれぞれの押し切り面を示している。

【００２１】前記のように半導体チップをダイパッド２
に固定したリードフレームの、前記内端部３Ａの僅かな
一部分を残し、大部分の電極用リード３の内端部３Ａ及
び前記放熱リード４の内端部４Ａを前記上下金型１１、
１２のキャビティ１５、１６内に存在するように配置
し、即ち、図１に示したモールドラインＬａ、Ｌｂと前
記上下金型１１、１２のモールドライン１３、１４とが
一致するように配置し、そして前記上下金型１１、１２
の周縁部の押し切り面１７、１８で前記電極用リード３
の外端部３Ｂとこれと近接した前記放熱リード４の外端
部４Ｂとが挟まれるように配置し、その後、前記上下金
型１１、１２を締結し、このような締結状態で封止樹脂
（図示していない）を前記両キャビティ１５、１６内に
充填する。

【００２２】このモールド時、前記上下金型１１、１２
の周縁部の両押し切り面１７、１８で挟まれた前記電極
用リード３の内端部３Ａとこれと近接した前記放熱リー
ド４の内端部３Ａとの間に形成されたスリット５には、
前記充填された樹脂が流出されてくるが、電極用リード
３の外端部４Ｂとこれと近接した放熱リード４の外端部
４Ｂとの間隙は樹脂に混入されているフィラーよりも小
であるので、これら両外端部３Ｂ、４Ｂで樹脂の流出が
阻止される。

【００２３】このようにして前記半導体チップなどを樹
脂封止し、その後、前記樹脂封止されたリードフレーム
１を前記上下金型１１、１２から取り出し、図４に示し
たように、前記封止樹脂のパッケージＰ側面中央部から
導出された状態の前記電極用リード３の幅の狭い部分３
Ａで、これら電極用リードを所望の形状、例えば、ず４
においてはガルウィング状に折り曲げ、また前記封止樹
脂のパッケージＰ側面中央部から導出された状態の前記
放熱リード４を、前記電極用リード３とは異なる方向に
所望の形状で、図４においては上方へ逆ガルウィング状
に折り曲げて、所望の半導体装置１Ａを製造した。

【００２４】前記の実施例では、放熱リードを前記各電
極リード間に設けるように構成したが、このような構成
を取らなくてもよい。半導体チップの放熱量に応じて、
何本かの電極リード毎に放熱リードを設けるようにして
もよい。また、前記の実施例ではＳＯＰ型半導体装置を
例示したが、この発明はＤＩＰ型半導体装置にも適用す
ることができ、またＱＦＰ型半導体装置のようなパッケ
ージの四辺から電極用リードが導出されている形式の半
導体装置にも適用できる。更にまた前記の実施例では半
導体チップの載置部としてディプレス形式のダイパッド
があるリードフレームを使用した半導体装置を例示した
が、ダイパッドレスで、半導体チップを直接電極用リー
ドの内端部に接続する形式の半導体装置用リードフレー
ムにも、この発明の技術思想を応用できることは言うま
でもない。

【００２５】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明のリー
ドフレーム、それを用いた半導体装置及びその製造方法
によれば、従来のパッケージのスペースの範囲内で放熱
リードを設けることができるので、電子機器への高密度
実装に極めて有利である。

【００２６】また、この発明のリードフレームは、ダイ
パッドの側縁に対して、放熱リードの内端の位置が電極
用リードの内端の位置より後退した位置で留めてあるの
で、電極用リードと放熱リードとの区別がし易く、従っ
て、半導体チップの各電極を各電極用リードの内端部に
接続する際に紛らわしくなく、その接続の作業性を向上
させることができる。更にまた、前記したように、電極
用リード３と放熱リード４とが接触し難くなり、それだ
け取扱い易くなる。

【００２７】更にまた、この発明のリードフレームは、
図６に示したような従来のリードフレームと異なり、放
熱フィンを必要としないため、素材の短冊状金属板を有
効に利用することができる、など優れた効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例である半導体装置用リードフ
レームの平面図である。

【図２】図１におけるＡ部の拡大斜視図である。

【図３】この発明の樹脂封止型半導体装置の製造方法を
説明するための一部拡大斜視図である。

【図４】この発明の樹脂封止型半導体装置の一部拡大斜
視図である。

【図５】従来技術の放熱フィンを備えた樹脂封止型半導
体装置の一例の斜視図である。

【図６】図５に示した半導体装置に使用できるリードフ
レームの平面図である。

【符号の説明】 １ 半導体装置用リードフレーム １Ａ 樹脂封止型半導体装置 ２ ダイパッド ３ 電極用リード ３Ａ 電極用リード３の内端部 ３Ｂ 電極用リード３の外端部 ４ （リード状）放熱リード ４Ａ 放熱リード４の内端部 ４Ｂ 放熱リード４の外端部 ５ スリット ６ フレーム ７ ステー ８ 吊りリード ８Ａ 吊りリード８の折り曲げ部 １０ モールド金型 １１ モールド金型１０の上金型 １２ モールド金型１０の下金型 １３ モールドライン １４ モールドライン １５ 上金型１１のキャビティ １６ 下金型１２のキャビティ １７ 上金型１１の押し切り面 １８ 下金型１２の押し切り面 Ｌａ モールドライン Ｌｂ モールドライン Ｐ パッケージ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体チップ載置部の周辺部に近接して所
   定の間隔幅で配列された複数の電極用リードと、前記間
   隔幅の間で前記電極用リードと同一平面内に存在するよ
   うに、前記電極用リードと殆ど接触するほどに近接して
   形成された放熱装置とを備えたことを特徴とする半導体
   装置用リードフレーム。
2. 【請求項２】半導体チップ載置部の周辺部に近接して所
   定の間隔幅で配列され、前記周辺部に近い内端部の幅は
   狭く、前記周辺部より遠い外端部の幅は広く形成された
   複数の電極用リードと、前記間隔幅の間で前記電極用リ
   ードと同一平面内に存在し、全体に同一幅で、前記半導
   体チップ載置部側の内端部が前記電極用リードの内端部
   よりも前記半導体チップ載置部側の各側縁に対して後退
   した状態で存在するように、そしてその外端部は前記電
   極用リードの前記外端部と殆ど接触するほどに近接して
   形成された放熱装置とを備えたことを特徴とする半導体
   装置用リードフレーム。
3. 【請求項３】半導体チップを樹脂で封止して形成されら
   パッケージの側面から、そしてそのパッケージの内部か
   ら所定の間隔幅で導出された複数の電極用リードと、同
   様に前記パッケージの側面から、前記電極用リード間に
   存在するように、前記パッケージの内部から導出された
   複数の放熱装置とを備え、前記電極用リードと前記放熱
   装置とは互いに逆方向に折り曲げられていることを特徴
   とする樹脂封止型半導体装置。
4. 【請求項４】請求項２に記載の半導体装置用リードフレ
   ームの前記半導体チップ載置部に半導体チップを載置、
   固定し、この半導体チップの各電極を前記電極用リード
   の内端部に接続した状態で、前記半導体チップ、幅が狭
   くなった内端部分を僅かに残し、大部分の前記電極用リ
   ードの内端部及び前記放熱リードの内端部を上下モール
   ド用金型のキャビティ内に存在するように配置し、そし
   て前記上下モールド金型の周縁部で前記電極用リードの
   外端部とこれと近接した前記放熱リードの外端部とが挟
   まれるように配置し、その後、前記上下モールド金型を
   締結し、このような締結状態で封止樹脂を前記キャビテ
   ィ内に充填し、この充填された樹脂の流出が前記上下モ
   ールド金型の周縁部で挟まれた前記電極用リードの外端
   部とこれと近接した前記放熱リードの外端部とで阻止さ
   れるようにして前記半導体チップなどを樹脂封止し、そ
   の後、前記樹脂封止された半導体装置用リードフレーム
   を前記上下モールド金型から取り出し、前記封止樹脂の
   側面から導出された状態の前記電極用リードの幅の狭い
   部分で、これら電極用リードを所望の形状に折り曲げ、
   また前記封止樹脂の側面から導出された状態の前記放熱
   リードを、前記電極用リードと異なる方向で所望の形状
   に折り曲げることを特徴とする樹脂封止型半導体装置の
   製造方法。