JPH0815165B2 - 樹脂絶縁型半導体装置の製造方法 - Google Patents

樹脂絶縁型半導体装置の製造方法

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JPH0815165B2
JPH0815165B2 JP62232945A JP23294587A JPH0815165B2 JP H0815165 B2 JPH0815165 B2 JP H0815165B2 JP 62232945 A JP62232945 A JP 62232945A JP 23294587 A JP23294587 A JP 23294587A JP H0815165 B2 JPH0815165 B2 JP H0815165B2
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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) 本発明は樹脂絶縁型半導体装置の製造方法に係り、特
に半導体チップを搭載したフレームの裏側に絶縁用およ
び熱伝導用の薄い樹脂層を有する樹脂絶縁型半導体装置
の製造方法に関する。
(従来の技術) 従来の樹脂絶縁型半導体装置は、第5図(a),
(b)あるいは第6図(a),(b),(c)に示すよ
うに構成されている。第5図(a),(b)に示す半導
体装置50において、51は半導体チップ、52はリードフレ
ームのチップ搭載部(アイランド)、53は外部引き出し
リード、54は半導体チップ51と外部引き出しリード53と
を電気的に接続するリード線、55は前記半導体チップ51
の周囲に形成されたエンキャップ、56は外囲器用のモー
ルド樹脂、57は半導体装置取り付け用として外囲器の一
部に形成された取り付け穴、58はリードフレームを樹脂
封止するときにリードフレームの位置を固定するための
フレーム固定部であり、リードフレームの先端部に位置
しており、外囲器より突出している。
上記半導体装置50は、リードフレームの先端部(フレ
ーム固定部58)と基端部(外部引き出しリード53)とを
固定した状態で樹脂封止を行うことにより、アイランド
52の裏面側に薄く均一な厚さの樹脂層59を形成すること
が可能である。
一方、第6図(a),(b),(c)に示す半導体装
置60は、上記第5図(a),(b)に示した半導体装置
50に比べて、リードフレームを樹脂封止するときにリー
ドフレームの上面および下面をそれぞれモールド金型の
フレーム支持ピンで支持した状態で樹脂封止が行われた
ものであり、リードフレーム先端部が外囲器より突出し
ないが、リードフレームの支持部に対応して外囲器の表
面および裏面にフレーム支持穴61,62が生じている点が
異なり、その他の部分は同じであるので第5図(a),
(b)中と同一符号を付している。
ところで、前記第5図(a),(b)の半導体装置50
は、その実使用時に、フレーム固定部58とこれに近接す
る金属(たとえば半導体装置50が取り付けられる放熱板
とか電子機器のシャーシ等)との間にタップネジ使用時
に生じる金属屑とか吸湿した塵埃等の導電性異物が存在
する場合があり、この場合に上記両者間の絶縁耐圧が低
下するという問題があった。また、上記フレーム固定部
58が外囲器より突出しているので、実使用時の取り扱い
に際して感電等の事故が生じるという問題があった。
また、前記第6図(a),(b),(c)の半導体装
置60は、外囲器の表面および裏面にフレーム支持穴61,6
2が存在し、このフレーム支持穴61,62の内部(底面部)
にリードフレームが露出している。このため、実使用時
に、裏面側のフレーム支持穴62の内部に露出しているリ
ードフレームとこれに近接する金属(放熱板とかシャー
シ等)とが対向し、この対向部分で半導体装置裏面側の
絶縁耐圧が決定され、この対向部分に金属屑等が存在す
る場合には裏面絶縁耐圧が低下するという問題があっ
た。
上記したような問題点を解決するために、樹脂封止作
業後にフレーム露出部(フレーム先端部とかフレーム支
持穴内部のフレーム)を絶縁性がある樹脂(たとえばエ
ポキシ樹脂、シリコーン樹脂等)を被覆することが考え
られるが、外囲器の寸法上の制約等から被覆作業自体が
困難であり、被覆による絶縁耐圧の向上が十分ではな
く、被覆の剥離など信頼性の面でも十分ではない。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、上記したように外囲器の表面および裏面に
それぞれフレーム支持穴を有する半導体装置を放熱板等
に取付けた場合にフレーム支持穴内のフレーム露出部と
これに対向する実装用の放熱板等とで絶縁耐圧が決ま
り、この対向部分に導電性異物が混入した場合に絶縁耐
圧が低下するという問題点を解決すべくなされたもの
で、外囲器のフレーム支持穴内のフレーム露出部と実装
用の放熱板等との間の絶縁耐圧が導電性異物によって低
下するおそれのない樹脂絶縁型半導体装置を提供するこ
とを目的とする。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明の樹脂絶縁型半導体装置の製造方法は、リード
フレームのチップ搭載部に半導体チップを搭載する工程
と、前記リードフレームのチップ搭載部の下面よりその
下面が高くなる如く設けられたリードフレーム先端部に
対しフレーム支持ピンを位置決めする工程と、前記リー
ドフレーム先端部の下方から前記リードフレームのチッ
プ搭載部とリードフレーム先端部により生じている段差
の方向へモールド樹脂を注入する工程とを備えている事
を特徴とする。
(作用) リードフレームの先端部方向の下方から注入された樹
脂は、リードフレーム先端部とチップ搭載部との段差に
より、チップ搭載部の裏面に導かれる。また、樹脂がリ
ードフレームの裏面側から充填されるため、リードフレ
ームに加わる樹脂の流れ圧力も下から上へのものとなり
フレーム支持ピンによる上からのみの支持であっても、
チップ搭載部の裏面側の樹脂の厚さを制御する事ができ
る。そのため、この方法で製造された樹脂絶縁型半導体
装置には裏面に支持穴が生じない。
(実施例) 以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明
する。
第1図(a),(b)および第2図に示す半導体装置
10において、1は半導体チップ、2はリードフレームの
チップ搭載部(アイランド)、3は外部引き出しリー
ド、4は前記半導体チップ1と上記外部引き出しリード
3とを電気的に接続するリード線(ボンディング・ワイ
ヤ)、5は前記半導体チップ1の周囲に塗布形成された
エンキャップ(たとえばシリコーンゴム系樹脂)、6は
外囲器用のモールド樹脂(たとえばエポキシ系樹脂)、
7は上記モールド樹脂6を貫通して形成された半導体装
置取り付け用穴、8は前記リードフレームの表面側でモ
ールド樹脂6に形成されたフレーム支持穴である。上記
モールド樹脂6は、前記チップ搭載部の裏面側に絶縁用
および熱伝導用の薄い樹脂層6′を有すると共にリード
フレーム先端部が外部へ突出しないように形成されてい
る。また、上記リードフレームは、チップ搭載部2に比
べて先端部2′の位置が高くなるように折り曲げ形成さ
れている。ここで、チップ搭載部2の裏面側の樹脂層
6′の厚さT1、先端部2′の裏面側の樹脂層の厚さT2
関係はT2>T1であり、このT1,T2の値は外囲器の仕様、
設計に依るが、本例ではT1=0.3mm、T2=1.0mmである。
上記実施例の半導体装置10によれば、その裏面側を実
装用金属板(放熱板等)に取り付けた場合に、フレーム
支持穴8内でリードフレーム表面側の一部が露出してい
るが、リードフレーム裏面側の全てが樹脂により絶縁さ
れているので、導電性異物により絶縁耐圧が低下するお
それがない。また、リードフレーム裏面側を支持ピンで
支持しないでモールド成型を行うことによって、樹脂層
6′の厚さT1にばらつきが生じても、このばらつきは実
用上問題がないことが確認された。即ち、上記実施例に
よる樹脂層6′の厚さT1のばらつきは+5%〜−7%で
あり、従来例におけるそれのばらつき±5%に対して若
干大きくなるが、この厚さT1の設計寸法の見直しによ
り、上記程度のばらつきは実使用上問題とならない。
なお、上記半導体装置10のモールド成型に際しては、
リードフレームの先端部2′およびチップ搭載部2をモ
ールド金型内に挿入した状態でリードフレーム基端側
(引き出しリード側)を固定し、図示矢印の如く溶融樹
脂11を加圧して金型の樹脂注入口(リードフレーム先端
側の下方部に設けておく)からリードフレーム先端部
2′の下方部に向けて注入する。このとき、溶融樹脂11
の粘性によってリードフレームの先端側が持ち上がり、
モールド金型内側に突設されているフレーム支持用ピン
(図示せず)にリードフレーム上面が当接した状態で位
置決めされる。この場合、リードフレーム裏面側を支持
するピンは存在しないので、モールド樹脂成型後に裏面
側にはフレーム支持穴が存在しない。
なお、本発明は上記実施例に限られるものではなく、
たとえば第3図,第4図に示すように種々の変形実施が
可能である。即ち、第3図に示す半導体装置30は、第2
図に示した前記実施例の半導体装置10に比べてリードフ
レームの曲げ角度が異なっており、その他は同じであ
る。ここで、チップ搭載部2は、その基端部(引き出し
リード側)よりも先端側(リードフレーム先端側)の方
の位置が高くなるように基端側の折り曲げ角度θが設定
されている。このようなリードフレームを用いれば、モ
ールド樹脂封止時にフレーム上面側の支持ピンの位置に
よって裏面側の樹脂層6′の厚さを制御できるという利
点がある。また、第4図の半導体装置40は、前記実施例
の半導体装置10に比べてリードフレームの形状が異な
り、その他の部分は同じである。このリードフレーム
は、チップ搭載部2の上面と先端部2′の上面とが同一
平面になっており、上記先端部2′の厚さがチップ搭載
部2の厚さよりも薄くなっている。
なお、上記各実施例におけるエンキャップ5は省略さ
れる場合もある。
[発明の効果] 上述したように本発明の樹脂絶縁型半導体装置によれ
ば、外囲器からリードフレーム先端部が突出しておら
ず、フレーム支持穴は外囲器の裏面側には存在しないの
で、この裏面側を放熱板等の金属板に取り付けて使用す
る際に、リードフレームと上記金属板との間の絶縁耐圧
が低下するおそれはない。この金属板取り付け実装時の
絶縁耐圧は、従来例のフレーム固定方式の半導体装置の
場合に2〜2.5kV、フレーム支持方式の半導体装置の場
合に3〜3.5kVであったのに比べて、本発明では5kV以上
が得られるようになり、著しく改善することができた。
さらに、モールド金型のフレーム支持ピンの位置によっ
てリードフレームの裏面側の樹脂層の厚さを制御するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a),(b)は本発明の樹脂絶縁型半導体装置
の一実施例の表側および裏側を示す斜視図、第2図は第
1図の縦断面図、第3図および第4図はそれぞれ本発明
の他の実施例を示す断面図、第5図(a),(b)は従
来のフレーム固定方式の樹脂絶縁型半導体装置を示す斜
視図および断面図、第6図(a),(b),(c)は従
来のフレーム支持方式の樹脂絶縁型半導体装置を示す表
面側斜視図、裏面側斜視図および断面図である。 1……半導体チップ、2……チップ搭載部、2′……リ
ードフレーム先端部、3……リード、6……モールド樹
脂、6′……樹脂層、7……取り付け用穴、8……フレ
ーム支持穴、10,30,40……半導体装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辰己 悦章 兵庫県姫路市余部区上余部50番地 株式会 社東芝姫路半導体工場内 (56)参考文献 特開 昭59−46052(JP,A) 実開 昭61−63849(JP,U) 実開 昭59−2136(JP,U)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】リードフレームのチップ搭載部に半導体チ
    ップを搭載する工程と、 前記リードフレームのチップ搭載部の下面よりその下面
    が高くなる如く設けられたリードフレーム先端部に対し
    フレーム支持ピンを位置決めする工程と、 前記リードフレーム先端部の下方から前記リードフレー
    ムのチップ搭載部とリードフレーム先端部により生じて
    いる段差の方向へモールド樹脂を注入する工程とからな
    る樹脂絶縁型半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】前記リードフレームのチップ搭載部とリー
    ドフレーム先端部との下面は先端方向に上向きの傾きを
    有している事を特徴とする請求項1記載の樹脂絶縁型半
    導体装置の製造方法。
JP62232945A 1987-09-17 1987-09-17 樹脂絶縁型半導体装置の製造方法 Expired - Fee Related JPH0815165B2 (ja)

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