JPH06275759A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

Info

Publication number
JPH06275759A
JPH06275759A JP5057542A JP5754293A JPH06275759A JP H06275759 A JPH06275759 A JP H06275759A JP 5057542 A JP5057542 A JP 5057542A JP 5754293 A JP5754293 A JP 5754293A JP H06275759 A JPH06275759 A JP H06275759A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor chip
heat
lead
frame
lead frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP5057542A
Other languages
English (en)
Inventor
Rikuro Sono
陸郎 薗
Kazuto Tsuji
和人 辻
Eiji Sakota
英治 迫田
Yoshimi Suzuki
義美 鈴木
Masao Sakuma
正夫 佐久間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Miyachi Systems Co Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Miyachi Systems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd, Miyachi Systems Co Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP5057542A priority Critical patent/JPH06275759A/ja
Publication of JPH06275759A publication Critical patent/JPH06275759A/ja
Priority to US08/667,326 priority patent/US5703398A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/565Moulds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/42Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
    • H01L23/433Auxiliary members in containers characterised by their shape, e.g. pistons
    • H01L23/4334Auxiliary members in encapsulations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48135Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48137Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491Disposition
    • H01L2224/4912Layout
    • H01L2224/49171Fan-out arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01078Platinum [Pt]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は半導体装置に関し、放熱性の向上を
目的とする。 【構成】 半導体チップ21を封止した樹脂パッケージ
本体15内に、上側放熱板28と、下側放熱板29とを
埋設して設ける。上側放熱板28は、樹脂パッケージ本
体15の上面に露出して、下側放熱板29は、樹脂パッ
ケージ本体15の下面に露出して構成する。

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及びその製造
方法に係り、特に、樹脂パッケージ本体を有する半導体
装置及びその製造方法に関する。
【0002】近年、回路の集積度の向上等に伴い、半導
体チップは消費電力が増え、発熱量が増えてきている。
特に、高速MPU(Micro Processor Unit) において
は、このことが顕著である。
【0003】従って、高速MPU等の消費電力の高い半
導体チップを樹脂パッケージ本体で封止してなる構造の
半導体装置においては、放熱性の良好な構造が必要とさ
れる。
【0004】
【従来の技術】図30は、従来の1例の樹脂パッケージ
型の半導体装置10を示す。
【0005】11は半導体チップであり、ステージ12
上に接着してある。
【0006】13はリードであり、インナリード部13
aとアウタリード部13bとよりなる。
【0007】半導体チップ11とインナリード部13a
との間が、ワイヤ14で接続されている。
【0008】15は樹脂パッケージ本体であり、半導体
チップ11等を封止している。
【0009】16は放熱板であり、Cu又はAl製であ
り、樹脂パッケージ本体15の上面側に埋設してある。
【0010】半導体チップ11で発生した熱は、樹脂パ
ッケージ本体15内を伝導し、放熱板16に到ると、放
熱板16の全面にすみやかに伝導し、放熱板16の上面
全面から空気中に放熱される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】放熱板16が設けてあ
るのは樹脂パッケージ本体15の上面側だけであるた
め、半導体チップ11が発熱量の多いものである場合に
は、半導体装置10は放熱性が十分でなくなってくる場
合もある。
【0012】なお、半導体装置を、樹脂パッケージ型か
らセラミックパッケージ型へ変更すると、放熱性は格段
に良好となるけれども、製造コストが5倍から10倍と
なってしまい、好ましくない。
【0013】そこで、本発明は、樹脂パッケージ型にお
いて放熱性を更に向上させた半導体装置及びその製造方
法を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、半導
体チップと、該半導体チップを支持するステージと、ワ
イヤボンディングされたインナーリード部とアウターリ
ード部とよりなるリードを有する矩形状のリードフレー
ムと、該半導体チップ、該ステージ及び該リードのうち
の該インナーリード部を封止した樹脂パッケージ本体と
を有する半導体装置において、一端が、該リードフレー
ムのコーナー部と接し、他端が該リードフレームのチッ
プ搭載側に延出された第1のサポートバーと、一端が、
該リードフレームのコーナー部と接し、他端が該リード
フレームのチップ搭載側と反対側に延出された第2のサ
ポートバーと、該第1のサポートバーの該他端と接続さ
れた第1の放熱板と、該第2のサポートバーの該他端と
接続された第2の放熱板とを有する構成としたものであ
る。
【0015】請求項2の発明は、請求項1において、上
記ステージは、半導体チップの10倍程度大きいサイズ
を有し、且つ該ステージ上に、パッドを有し、ワイヤが
中継される枠状の中継基板を、半導体チップを囲繞して
設けてなる構成としたものである。
【0016】請求項3の発明は、リードフレームのステ
ージ上に半導体チップを接着するダイボンディング工程
と、ワイヤを張るワイヤボンディング工程とよりなり、
半導体チップ−リードフレーム組立体を組立てる半導体
チップ−リードフレーム組立体組立工程と、フレームに
放熱板を固定して放熱板−フレーム組立体を組立てる放
熱板−フレーム組立体組立工程と、上記一の放熱板−フ
レーム組立体、上記半導体チップ−リードフレーム組立
体、別の放熱板−フレーム組立体の順で重ね合わせて型
内にセッティングする工程と、型内に樹脂を注入してモ
ールドする工程と、放熱板−フレーム組立体のフレーム
を取り除く放熱板用フレーム除去工程と、残った半導体
チップ−リードフレーム組立体のリードフレームを切断
し、リード曲げを行う切断・曲げ工程とよりなる構成と
したものである。
【0017】
【作用】請求項1の上面側及び下面側の両側に放熱板を
設けた構成は、半導体チップの熱を、上下の両方から放
熱させるように作用する。
【0018】請求項2のステージのサイズを大きくした
構成は、半導体チップで発生した熱を、ステージ内で広
い範囲に拡げるように作用する。
【0019】中継基板を設けた構成は、一本のワイヤの
長さを短くするように作用する。
【0020】請求項3の放熱板−フレーム組立体を別に
作る構成は、半導体チップ−リードフレーム組立体を普
通に組立てることを可能とするように作用する。
【0021】放熱板−フレーム組立体を半導体チップ−
リードフレーム組立体と組合わせる構成は、半導体チッ
プ−リードフレーム組立体に影響を与えずに、放熱板を
半導体チップの上方と下方とに配置させるように作用す
る。
【0022】
【実施例】図1及び図2は、本発明の一実施例になる半
導体装置20を示す。
【0023】21は半導体チップであり、例えばMPU
であり、ステージ22上に銀ペーストにより接着してあ
る。
【0024】23はサポートバーであり、ステージ22
を支持する。
【0025】24はリードであり、インナリード部24
aとアウタリード部24bとよりなる。
【0026】半導体チップ21上のパッド25とインナ
リード部24aとの間がワイヤ26により接続してあ
る。
【0027】27は樹脂パッケージ本体であり、半導体
チップ21、ステージ22、リード24のインナリード
部24aを封止しており、厚さtは規格の寸法である。
【0028】28は本発明の要部をなす上面側放熱板で
あり、上記樹脂パッケージ本体27の上面に埋設してあ
る。
【0029】29は本発明の要部をなす下面側放熱板で
あり、上記樹脂パッケージ本体27下面に埋設してあ
る。
【0030】上面側放熱板28は、Cu又はAl製であ
り、樹脂パッケージ本体27より一まわり小さいサイズ
であり、樹脂パッケージ本体27の上面27aの略全面
を占めており、且つ、ステージ22の厚さt1 より厚い
厚さt2 を有し、上面28aは、樹脂パッケージ本体2
7の上面27aと同一面となっている。
【0031】下面側放熱板29は、上側放熱板28と同
じ材質、同じサイズ及び同じ厚さであり、下面29a
は、樹脂パッケージ本体27の下面27aと同一面とな
っている。
【0032】30は上側放熱板サポートバーであり、上
側放熱板28を支持している。
【0033】31は下側放熱板サポートバーであり、下
側放熱板29を支持している。
【0034】サポートバー30は、一端がリードフレー
ム60(図6及び図26参照)のコーナ部と接し、他端
がリードフレーム60のチップ搭載側に延出している。
【0035】サポートバー31は、一端がリードフレー
ム60のコーナ部と接し、他端がリードフレーム60の
チップ搭載側とは反対側に延出している。
【0036】このサポートバー30,31は、ステージ
サポートバー24を挟んだ状態で固定してある。
【0037】サポートバー30,31は、樹脂モールド
時に、放熱板28,29を支持すると共に、モールド後
は放熱板28,29が樹脂パッケージ本体27から剥離
することを防止するアンカーとして機能する。
【0038】次に、上記構成の半導体装置20の放熱性
について、図3を参照して説明する。
【0039】半導体装置20は、アウタリード部24b
を半田付けされて、プリント基板32上に実装される。
【0040】半導体チップ21が動作してこれが発熱す
ると、熱は上側放熱板28を介して及び下側放熱板29
を介して放熱される。
【0041】半導体チップ21の上面の中心40で発生
した熱に注目してみる。
【0042】半導体チップ21の中心40で発生した熱
の約半分は、矢印41で示すように、半導体チップ21
と上側放熱板28との間を占める樹脂部分42内を伝導
する。
【0043】この熱が上側放熱板28に達すると、矢印
43で示すように、上側放熱板28内にすばやく拡が
り、矢印44で示すように、上側放熱板28の上面28
aの略全面から空気中に放熱される。
【0044】また、半導体チップ21の中心40で発生
した熱の残りは、半導体チップ21及び銀ペースト層内
を伝導してステージ22に到り、矢印45で示すよう
に、ステージ22内に拡がり、続いて矢印46で示すよ
うにステージ22と下側放熱板29との間を占める樹脂
部分47を伝導する。
【0045】この熱が下側放熱板29に達すると、矢印
48で示すように、下側放熱板28内にすばやく拡が
り、矢印49で示すように、下側放熱板29の下面29
aの略全面から、プリント基板32上の空気中に放熱さ
れる。
【0046】半導体チップ21内の他の部位で発生した
熱も、上記と同様に、上側放熱板28及び下側放熱板2
9を介して放熱される。
【0047】上記のように、半導体チップ21で発生し
た熱は、上側放熱板28の全面から放熱されると共に、
下側放熱板29の全面から放熱されるため、半導体装置
20は、図30に示す半導体装置10に比べて良好な放
熱性を有する。
【0048】図4は、半導体装置20を動作させ、定常
状態となっているときに、温度を実際に測定した結果を
示す。
【0049】P1 は半導体チップ21(図30中の半導
体チップ11と同じ半導体チップである)の位置、P2
は上側放熱板28の上面28aの中央の位置(P1 から
1.4mmの位置)、P3 は任意の位置(P1 から2.
4mmの位置)、P4 は室温測定位置(P1 から4.6
mmの位置)である。
【0050】位置P4 の温度は25℃、位置P3 の温度
も25℃、位置P2 の温度は80℃であった。
【0051】位置P1 の温度は85℃であった。
【0052】図30の半導体装置10の場合には、位置
4 ,P3 の温度が25℃で上記と同じであるときに、
位置P2 (放熱板16の上面の中央の位置)の温度は9
1℃であり、位置P1 の温度は96℃であった。
【0053】従って、本実施例の半導体装置20によれ
ば、半導体チップの温度を図30の従来の半導体装置1
0の場合よりも約11℃低い温度に抑えることが出来る
ことが分かる。
【0054】このことからも、本実施例の半導体装置2
0は、図30の従来の半導体装置10よりも放熱性が優
れていることが分かる。
【0055】従って、これまではセラミックパッケージ
にしか搭載できなかった高速・高消費電力の半導体チッ
プを搭載することが可能となる。
【0056】次に、上記の半導体装置20の製造方法に
ついて説明する。
【0057】半導体装置20は、大略、図5に示すよう
に、まず放熱板−フレーム組立体組立工程50を、半導
体チップ−リードフレーム組立体組立工程51と並行に
行い、半導体チップ−リードフレーム組立体と放熱板−
フレーム組立体とを組合わせ、金型内にセットし、樹脂
モールドし、次いで、金型より取り出し、半田メッキ
し、捺印し、切断曲げすることにより、製造される。
【0058】半導体チップ−リードフレーム組立体組
立工程51 この工程51は、図6(A),(B)に併せて示すよう
に、42%Ni−Fe製のリードフレーム60のステー
ジ22上に半導体チップ21を接着するダイボンディン
グ工程51−1と、ワイヤ26をボンディングするワイ
ヤボンディング工程51−2とよりなる。
【0059】上記の工程51−1、51−2により、図
6(A),(B)に示す半導体チップ−リードフレーム
組立体61を得る。
【0060】放熱板−フレーム組立体組立工程50 この工程50は、上記の工程51とは並行して独立に行
われる。
【0061】この工程51においては、図7に示す放熱
板用フレーム62に、図8に示す放熱板63(28,2
9)を固定する。
【0062】放熱板用フレーム62は、銅製であり、枠
部62aと、枠部62aから屈曲して延出しているサポ
ートバー62b(30,31)(図9参照)とよりな
る。
【0063】枠部62aには、位置決め用の孔62cが
形成してある。
【0064】放熱板63は、銅板にNiメッキを施した
ものであり、図8に示すように、全周に亘って段部63
aを有し、且つ四つのコーナ部から腕部63bが延出し
ている。
【0065】各腕部63bには、かしめ用突起63cが
形成してある。
【0066】放熱板63は、図9に示すように、サポー
トバー62bの先端の孔62dをかしめ用突起63cに
嵌合させ、図11に示すように、突起63cをつぶして
かしめ部63dを形成することにより、四つのコーナ部
を固定されてリードフレーム62に固定される。これに
より、図10及び図11に示す放熱板−フレーム組立体
64を得る。
【0067】この組立工程51は、前記の組立工程50
とは独立に行われ、組立工程50に何ら影響を与えな
い。従って、図6の半導体チップ−リードフレーム組立
体61は歩留り良く製造しうる。
【0068】ここで、上記のかしめが不可能な場合に
は、有機接着剤、半田、ガラス等で、放熱板63をフレ
ーム62に接着固定してもよい。
【0069】セッティング工程52 この工程52は、下側プレートセット工程52−1と、
組立体セット工程52−2と、上金型セット工程52−
3とよりなる。
【0070】下側プレートセット工程52−1において
は、図12に示すように、下金型70の上面に、下側プ
レート71を載置してセットする。
【0071】下側プレート71を下金型70とは別部材
としたのは、組立体61,64を重ね合わせることから
樹脂成形時のゲートをサポートバーの個所に形成するこ
とが困難であることにより、ゲートを樹脂パッケージの
下面と側面との角部に定めた関係上、モールド後に、樹
脂パッケージ本体を金型から取り外せるようにするため
である。
【0072】下金型70の上面には、ランナー溝72、
及び矩形閉ループ状の樹脂まわり込み防止溝74が形成
してある。
【0073】下側プレート71には、矩形開口75が形
成してある。
【0074】下側プレート71をセットした状態では、
図13に示す状態となり、キャビティ76が形成され、
且つ溝72を覆われてランナ77が形成され、溝72の
先端が露出されてゲート78が形成される。
【0075】次いで、組立体セット工程52−2を行
う。
【0076】この工程52−2においては、図14及び
図15に示すように、下側プレート71がセットされた
下金型70上に、まず、一の放熱板−フレーム組立体6
4を、放熱板63を下側に凸とした向きで載置する。
【0077】次いで、半導体チップ−リードフレーム組
立体61を載置する。
【0078】次いで、別の放熱板−フレーム組立体64
を、放熱板63を上側に凸とした向きで載置する。
【0079】また、組立体64,61,64は、図17
に示すように、孔62cを利用して位置決めされた状態
で、セットされる。
【0080】これにより、組立体61,61,64は、
第1には、図16及び図17に示すように、ステージ2
2と放熱板63(29)とが接触せず離間し、且つワイ
ヤ26と放熱板63(28)とが接触せず離間した状態
で組合わされる。
【0081】第2には、組立体64のサポートバー23
と、組立体61のサポートバー62b(30,31)と
が重なり合った状態とされる。
【0082】第3には、放熱板63(29)がキャビテ
ィ76内に収まり、放熱板63(28)がキャビティ7
6の上方に突出し、放熱板63(29)と63(28)
との間の空間内に、ステージ22、半導体チップ21及
びワイヤ26を収容した状態とされる。
【0083】なお、図17中、79はタイバーであり、
リードフレーム60の一部に形成してあり、後述するモ
ールド工程において樹脂止めとして機能する。
【0084】次いで、上金型セット工程52−3を行
う。
【0085】この工程52−3においては、図18,図
19及び図20に示すように、上側プレート80が下面
に取り付けられた上金型81を、下金型70上にセット
する。
【0086】上側プレート80は、前記の下側プレート
71と実質上同一形状であり、図19に示すように矩形
開口82を有し、これがキャビティ83を形成してい
る。
【0087】上金型81にも、樹脂まわり込み防止溝8
4が形成してある。
【0088】上金型81がセットされると、図20に示
すように、第1には、組立体64,61,64の枠部
が、下側プレート71と上側プレート80との間でクラ
ンプされて固定される。
【0089】第2には、キャビティ76とキャビティ8
3とが合わさってキャビティ85が形成される。
【0090】第3には、形成されたキャビティ85内
に、放熱板63(29)、ステージ22、半導体チップ
21、放熱板63(28)が収まる。
【0091】第3には、サポートバー62bが多少弾性
変形せしめられ、サポートバー62a内に生じた弾性力
により、放熱板63(29)が下金型71に力Fで押し
当たり、放熱板63(28)が上金型81に力Fで押し
当たった状態となる。
【0092】モールド工程53 上金型81をセットした後、この状態を30秒から1分
間保持する。
【0093】これにより、上下の放熱板63(28),
63(29)の温度が、上下金型81,70の温度と等
しくされる。
【0094】この後、図20中、エポキシ系の樹脂をラ
ンナ77を通してゲート78からキャビティ85内に注
入する。
【0095】図21はモールド工程54が完了したとき
の状態を示す。
【0096】90は樹脂であり、キャビティ85内を占
めており、樹脂パッケージ本体27を構成する。これに
より、ステージ22、半導体チップ21、ワイヤ26、
インナリード部(図示せず)、サポートバー62b(3
0,31)、放熱板63(28,29)の周囲の段部6
3aが、樹脂90内に埋設された状態となる。
【0097】また、第1には、放熱板63(29),6
3(28)が夫々下金型70及び上金型81に押し付け
られていることにより、第2には、放熱板63(2
9),63(28)の周縁に沿う部分に、樹脂溜めとし
て機能する溝74,84が存在して樹脂が溝74,84
を越えてこの内側にまでは入り込まないことにより、樹
脂が放熱板63(29)と下金型80との間及び放熱板
62(28)と上金型81との間に入り込んでバリとな
ることが防止される。
【0098】モールド後は、図22に示すように、上金
型81を引き上げて外し、次いで下側プレート71を下
金型70より引き離す。
【0099】これにより、樹脂パッケージ本体27及び
ランナ92が、下側プレート71と共に、下金型70か
ら離型される。
【0100】図23は、下側プレート71と共に離型さ
れた樹脂パッケージ本体27を示す。
【0101】次いで、図22中、ゲート93の個所で切
断してランナ92を切離して、樹脂パッケージ本体27
を下側プレート71から離型するこれにより、図24及
び図25に示す状態となる。
【0102】放熱抜用フレーム除去工程54 図24中、線95の場所で、上下のフレーム62のサポ
ートバー62bを切断し、フレーム62を除去する。
【0103】これにより、図26及び図27に示す状態
となる。
【0104】半田メッキ工程55 図26及び図27中、放熱板63(28,29)の表面
をマスキングした状態で半田メッキを行う。
【0105】放熱板63(28,29)はサポートバー
の個所でリードフレーム60と電気的に接続してあるた
め、マスキングをしないと放熱板63の表面にも半田メ
ッキが付着してしまう。また、半田メッキ上へ捺印する
と、実装時の温度で半田メッキが溶けて、捺印が消えて
しまう。そこで、放熱板63の表面に半田メッキが付着
することを避ける必要があるからである。
【0106】なお、放熱板63が電気絶縁性を有する材
料製である場合には、上記のマスキングは必要でない。
【0107】この後は、従来と同じである。
【0108】捺印工程56 放熱板63(28)の表面に、型番等を捺印する。
【0109】切断・曲げ工程57 最後に、サポートバー23を、図26中、線96に沿っ
て切断してリードフレーム60を切り離し、タイバー7
9を複数個所で切断すると共に、アウターリード部24
bを図1及び図2に示すように曲げる。
【0110】これにより、図1及び図2に示す半導体装
置20が得られる。
【0111】上記より分かるように、半導体装置20
は、放熱板−フレーム組立体組立工程50及びセッティ
ング工程52以外は、従来と実質上同じ工程を経て製造
される。
【0112】工程50は半導体チップ21とは無関係に
行われ、工程52は、組立体61と組立体64とを重ね
合わせるだけであり不良を作る要因が少ない工程であ
る。このため、半導体装置20は図30に示す従来の半
導体装置10と同程度に歩留り良く製造しうる。
【0113】図1中、97はゲート跡であり、樹脂パッ
ケージ本体15の下側寄りの中央に位置している。
【0114】図28及び図29は、本発明の別の実施例
になる半導体装置20Aを示す。
【0115】各図中、図2に示す構成部分と対応する部
分には、同一符号を付し、その説明は省略する。
【0116】22Aはステージであり、半導体チップ2
1の約10倍程度大きいサイズを有する。
【0117】これにより、半導体チップ21の熱が装置
20Aの下面側から放熱される過程をみると、まず熱
は、矢印100で示すようにステージ2A全面に広が
り、更には放熱板29に拡がって空気中に放熱される。
【0118】ここで、ステージ22Aのサイズが図2の
ステージ22に比べて格段に大きいため、ステージ2A
で熱の拡がり具合が広くなり、半導体チップ21の熱
は、図2の装置20の場合に比べて、より効率良く放熱
される。
【0119】なお、ステージ22Aのサイズを大きくし
たことにより、半導体チップ21とインナーリード部2
4aとの間の距離が長くなり、張ったワイヤがたわみ易
くなり、樹脂封止時にたわんで接触してショートを起こ
し易くなる。
【0120】そこで、枠状をなし、上面にパッド110
を有する中継基板111を、半導体チップ21に囲繞し
てステージ22A上に固定し、ワイヤを中継基板110
上のパッド111で一旦中継して張るようにしてある。
【0121】26Aは、インナーリード部24aと中継
基板111との間のワイヤ、26Bは、中継基板111
と半導体チップ21との間のワイヤである。
【0122】
【発明の効果】以上説明した様に、請求項1の発明によ
れば、放熱板を上面側だけに設けた従来のものに比べ
て、放熱性の向上を図ることが出来る。
【0123】これにより、従来は消費電力が高いために
セラミックパッケージにしか搭載できなかったMPU等
の半導体チップを樹脂パッケージに組込むことが出来、
製造コストを従来の1/5〜1/10とすることが出来
る。
【0124】請求項3の発明によれば、ステージ内で熱
を広い範囲に拡げることが出来るため、ステージが通常
のサイズである場合に比べて、放熱性を向上し得る。
【0125】また、中継基板を設けたことにより、一本
のワイヤの長さを短くして張ったワイヤの剛性が過度に
低下して、ショートが発生することを防止できる。
【0126】請求項2の発明によれば、放熱板を上下に
有する構成の半導体装置を、途中で不良としてしまう危
険を少なくして製造することが出来、よって、上記半導
体装置を歩留り良く製造出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置の一実施例を示す一部切截
斜視図である。
【図2】図1中、II−II線に沿う断面図である。
【図3】図2の半導体装置における放熱を説明する図で
ある。
【図4】図1の半導体装置の放熱特性を示す図である。
【図5】本発明の半導体装置の製造方法の一実施例の工
程図である。
【図6】半導体チップ−リードフレーム組立体を示す図
である。
【図7】放熱板用フレームの一部を示す図である。
【図8】放熱板を示す図である。
【図9】かしめ前の状態を示す図である。
【図10】放熱板−フレーム組立体の要部の平面図であ
る。
【図11】図10中、XI−XI線に沿う断面図である。
【図12】下側プレートセット工程を示す図である。
【図13】下側プレートをセットした状態を示す、図1
2中、XIII−XIII線に沿う断面図である。
【図14】組立体セット工程を説明する斜視図である。
【図15】組立体セット工程を説明する側面図である。
【図16】組立体をセットした状態を示す側面図であ
る。
【図17】組立体をセットした状態を示す平面図であ
る。
【図18】上金型セット工程を説明する斜視図である。
【図19】上金型セット工程を説明する側面図である。
【図20】上金型をセットした状態を示す側面図であ
る。
【図21】モールド工程を説明する図である。
【図22】離型を説明する図である。
【図23】下プレートと共に離型された樹脂パッケージ
本体を示す図である。
【図24】下側プレートから離型した後の状態を示す平
面図である。
【図25】図24中、XXV −XXV 線に沿う断面図であ
る。
【図26】放熱板用フレームを除去した後の状態を示す
図である。
【図27】図26中、XXVII −XXVII 線に沿う断面図で
ある。
【図28】本発明の半導体装置の別の実施例を示す図で
ある。
【図29】図28中、ステージの上面の構成を示す図で
ある。
【図30】従来の半導体装置の1例を示す図である。
【符号の説明】
20 半導体装置 21 半導体チップ(MPU) 22,22A ステージ 23 サポートバー 24 リード 25 パッド 26,26A,26B ワイヤ 40 半導体チップの中心 41,43,44,45,46,48,49,100
熱の流れを示す矢印 42,47 樹脂部分 50,51,51−1,51−2,52,52−1,5
2−2,52−3,53,54,55,56,57 工
程 60 リードフレーム 61 半導体チップ−リードフレーム組立体 62 放熱板用フレーム 62a 枠部 62c 位置決め用孔 62d 孔 63 放熱板 63a 段部 63b 腕部 63c かしめ用突起 64 放熱板−フレーム組立体 70 下金型 71 下側プレート 72 ランナー溝 73 ゲート溝 74 樹脂まわり込み防止溝 75 矩形開口 76 キャビティ 77 ランナ 78 ゲート 79 ダイバー樹脂止め 80 上側プレート 81 上金型 82 矩形開口 83 キャビティ 84 樹脂まわり込み防止溝 85 キャビティ 90 樹脂 92 ランナ 93 ゲート 95,96 切断位置を示す線 97 ゲート跡 110 パッド 111 中継基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 迫田 英治 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 鈴木 義美 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通オートメーション株式会社内 (72)発明者 佐久間 正夫 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通オートメーション株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体チップ(21)と、該半導体チッ
    プを支持するステージ(22,22A)と、ワイヤボン
    ディングされたインナーリード部(24a)とアウター
    リード部(24b)とよりなるリード(24)を有する
    矩形状のリードフレーム(60)と、該半導体チップ、
    該ステージ及び該リードのうちの該インナーリード部を
    封止した樹脂パッケージ本体(27)とを有する半導体
    装置において、 一端が、該リードフレームのコーナー部と接し、他端が
    該リードフレームのチップ搭載側に延出された第1のサ
    ポートバー(30)と、 一端が、該リードフレームのコーナー部と接し、他端が
    該リードフレームのチップ搭載側と反対側に延出された
    第2のサポートバー(31)と、 該第1のサポートバーの該他端と接続された第1の放熱
    板(28)と、 該第2のサポートバーの該他端と接続された第2の放熱
    板(29)とを有する構成としたことを特徴とする半導
    体装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 上記ステージ(22A)は、半導体チップの10倍程度
    大きいサイズを有し、 且つ該ステージ上に、パッド(110)を有し、ワイヤ
    が中継される枠状の中継基板(111)を、半導体チッ
    プ(21)を囲繞して設けてなる構成としたことを特徴
    とする半導体装置。
  3. 【請求項3】 リードフレームのステージ上に半導体チ
    ップを接着するダイボンディング工程と、ワイヤを張る
    ワイヤボンディング工程とよりなり、半導体チップ−リ
    ードフレーム組立体(61)を組立てる半導体チップ−
    リードフレーム組立体組立工程(51)と、 フレームに放熱板を固定して放熱板−フレーム組立体
    (64)を組立てる放熱板−フレーム組立体組立工程
    (50)と、 上記一の放熱板−フレーム組立体(64)、上記半導体
    チップ−リードフレーム組立体(61)、別の放熱板−
    フレーム組立体(64)の順で重ね合わせて型内にセッ
    ティングする工程(52)と、 型内に樹脂を注入してモールドする工程(53)と、 放熱板−フレーム組立体のフレームを取り除く放熱板用
    フレーム除去工程(54)と、 残った半導体チップ−リードフレーム組立体のリードフ
    レームを切断し、リード曲げを行う切断・曲げ工程(5
    7)とよりなる構成としたことを特徴とする半導体装置
    の製造方法。
JP5057542A 1993-03-17 1993-03-17 半導体装置及びその製造方法 Withdrawn JPH06275759A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5057542A JPH06275759A (ja) 1993-03-17 1993-03-17 半導体装置及びその製造方法
US08/667,326 US5703398A (en) 1993-03-17 1996-06-20 Semiconductor integrated circuit device and method of producing the semiconductor integrated circuit device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5057542A JPH06275759A (ja) 1993-03-17 1993-03-17 半導体装置及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06275759A true JPH06275759A (ja) 1994-09-30

Family

ID=13058660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5057542A Withdrawn JPH06275759A (ja) 1993-03-17 1993-03-17 半導体装置及びその製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5703398A (ja)
JP (1) JPH06275759A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0880176A3 (en) * 1997-05-19 1999-01-20 Nec Corporation Semiconductor device having pellet mounted on radiating plate thereof
JP2003282589A (ja) * 2002-03-26 2003-10-03 Denso Corp 半導体装置の製造方法
KR100659376B1 (ko) * 2001-07-26 2006-12-18 가부시키가이샤 덴소 트랜스퍼 몰딩 전력장치 및 그의 제조방법
JP2021061653A (ja) * 2019-10-03 2021-04-15 株式会社ジェイテクト モータ装置

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3362530B2 (ja) * 1993-12-16 2003-01-07 セイコーエプソン株式会社 樹脂封止型半導体装置およびその製造方法
US5747874A (en) * 1994-09-20 1998-05-05 Fujitsu Limited Semiconductor device, base member for semiconductor device and semiconductor device unit
EP0887850A3 (en) 1997-06-23 2001-05-02 STMicroelectronics, Inc. Lead-frame forming for improved thermal performance
JP3003638B2 (ja) * 1997-08-05 2000-01-31 日本電気株式会社 半導体装置、その製造方法
TW393748B (en) * 1997-08-22 2000-06-11 Enomoto Kk Manufacturing of semiconductor devices and semiconductor lead frame
US5929514A (en) * 1998-05-26 1999-07-27 Analog Devices, Inc. Thermally enhanced lead-under-paddle I.C. leadframe
TW388976B (en) * 1998-10-21 2000-05-01 Siliconware Precision Industries Co Ltd Semiconductor package with fully exposed heat sink
JP2000150730A (ja) * 1998-11-17 2000-05-30 Fujitsu Ltd 半導体装置及びその製造方法
US6329220B1 (en) * 1999-11-23 2001-12-11 Micron Technology, Inc. Packages for semiconductor die
US20030151120A1 (en) * 2000-06-28 2003-08-14 Hundt Michael J. Lead-frame forming for improved thermal performance
EP1352426A2 (en) * 2000-08-17 2003-10-15 Authentec Inc. Methods and apparatus for making integrated circuit package including opening exposing portion of the ic
US6559537B1 (en) * 2000-08-31 2003-05-06 Micron Technology, Inc. Ball grid array packages with thermally conductive containers
KR100380107B1 (ko) * 2001-04-30 2003-04-11 삼성전자주식회사 발열체를 갖는 회로 기판과 기밀 밀봉부를 갖는 멀티 칩패키지
US6614102B1 (en) 2001-05-04 2003-09-02 Amkor Technology, Inc. Shielded semiconductor leadframe package
US6707168B1 (en) * 2001-05-04 2004-03-16 Amkor Technology, Inc. Shielded semiconductor package with single-sided substrate and method for making the same
US20040109525A1 (en) * 2002-12-09 2004-06-10 Chieng Koc Vai Chieng Aka Michael Automatic chip counting system (process)
US20040264148A1 (en) * 2003-06-27 2004-12-30 Burdick William Edward Method and system for fan fold packaging
CN1868057A (zh) * 2003-10-17 2006-11-22 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于提供导线框架基引线键合电子封装的双侧冷却的方法及通过其制造的器件
US7202106B2 (en) * 2004-06-28 2007-04-10 Semiconductor Components Industries, L.L.C. Multi-chip semiconductor connector and method
WO2006087770A1 (ja) * 2005-02-15 2006-08-24 Fujitsu Limited パッケージユニット
US7582951B2 (en) 2005-10-20 2009-09-01 Broadcom Corporation Methods and apparatus for improved thermal performance and electromagnetic interference (EMI) shielding in leadframe integrated circuit (IC) packages
JP2007300059A (ja) * 2006-04-03 2007-11-15 Denso Corp 半導体装置およびその製造方法
US7808087B2 (en) * 2006-06-01 2010-10-05 Broadcom Corporation Leadframe IC packages having top and bottom integrated heat spreaders
US8089166B2 (en) * 2006-12-30 2012-01-03 Stats Chippac Ltd. Integrated circuit package with top pad
US7902644B2 (en) * 2007-12-07 2011-03-08 Stats Chippac Ltd. Integrated circuit package system for electromagnetic isolation
US8507319B2 (en) * 2007-12-07 2013-08-13 Stats Chippac Ltd. Integrated circuit package system with shield
US8072047B2 (en) * 2008-05-21 2011-12-06 Stats Chippac Ltd. Integrated circuit package system with shield and tie bar
KR101412913B1 (ko) * 2012-07-31 2014-06-26 삼성전기주식회사 반도체 패키지, 반도체 패키지 제조 방법 및 반도체 패키지 제조 금형
JP6891904B2 (ja) * 2017-02-06 2021-06-18 富士電機株式会社 半導体モジュール、電気自動車およびパワーコントロールユニット

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03171651A (ja) * 1989-11-29 1991-07-25 Seiko Epson Corp 半導体装置
US5175612A (en) * 1989-12-19 1992-12-29 Lsi Logic Corporation Heat sink for semiconductor device assembly
US5177669A (en) * 1992-03-02 1993-01-05 Motorola, Inc. Molded ring integrated circuit package
JP3322429B2 (ja) * 1992-06-04 2002-09-09 新光電気工業株式会社 半導体装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0880176A3 (en) * 1997-05-19 1999-01-20 Nec Corporation Semiconductor device having pellet mounted on radiating plate thereof
US6242797B1 (en) 1997-05-19 2001-06-05 Nec Corporation Semiconductor device having pellet mounted on radiating plate thereof
KR100328746B1 (ko) * 1997-05-19 2002-05-09 가네꼬 히사시 방열판상에장착된펠릿을구비하는반도체장치및제조방법
KR100659376B1 (ko) * 2001-07-26 2006-12-18 가부시키가이샤 덴소 트랜스퍼 몰딩 전력장치 및 그의 제조방법
JP2003282589A (ja) * 2002-03-26 2003-10-03 Denso Corp 半導体装置の製造方法
JP2021061653A (ja) * 2019-10-03 2021-04-15 株式会社ジェイテクト モータ装置

Also Published As

Publication number Publication date
US5703398A (en) 1997-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH06275759A (ja) 半導体装置及びその製造方法
TW200414473A (en) Lead frame and method of manufacturing the same
JP2004349316A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP5169964B2 (ja) モールドパッケージの実装構造および実装方法
JP3239640B2 (ja) 半導体装置の製造方法および半導体装置
JP2770947B2 (ja) 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法
JPH08139218A (ja) 混成集積回路装置およびその製造方法
JPH10335577A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPS60137041A (ja) 樹脂封止形半導体装置
JP3427492B2 (ja) 凸型ヒートシンク付き半導体装置及びその凸型ヒートシンクの製造方法
JP2004335493A (ja) 半導体装置の実装構造
JPH03266456A (ja) 半導体チップ用放熱部材及び半導体パッケージ
JPH03214763A (ja) 半導体集積回路装置のリードフレーム及びこれを用いた半導体集積回路装置
JPH0846100A (ja) 半導体集積回路装置
JP4317665B2 (ja) 樹脂封止型半導体装置の製造方法
JP2001127228A (ja) ターミナルランドフレーム及びその製造方法、並びに樹脂封止型半導体装置及びその製造方法
JP2002124627A (ja) 半導体装置及びその製造方法
US20230197575A1 (en) Die attach adhesive-ready lead frame design
JP2765507B2 (ja) 樹脂封止型半導体装置の製造方法
JPH046860A (ja) 半導体装置
KR200167587Y1 (ko) 반도체 패캐이지
JPH04124860A (ja) 半導体パッケージ
JP2002064174A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH11219969A (ja) 半導体装置
JPS6184043A (ja) プラグインパツケ−ジ

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20000530