JPH09186273A - 半導体パッケージおよびその製造方法 - Google Patents

半導体パッケージおよびその製造方法

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JPH09186273A
JPH09186273A JP8342950A JP34295096A JPH09186273A JP H09186273 A JPH09186273 A JP H09186273A JP 8342950 A JP8342950 A JP 8342950A JP 34295096 A JP34295096 A JP 34295096A JP H09186273 A JPH09186273 A JP H09186273A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 動作中に発生する熱を外部に放出でき、高い
強度と耐久性を有する半導体パッケージを安価に歩留ま
りよく製造する。 【解決手段】 樹脂製のパッケージ本体１１ａと、その
周縁部位に夫々埋設され、表面が露出された複数のリー
ド１２と、パッケージ本体１１ａ中央部位を貫通させて
埋設された所定形状の金属性熱放出部１３と、パッケー
ジ本体１１ａ上面中央所定部位に所定深さを有して形成
された溝部１４と、この溝部１４内の前記熱放出部１３
表面に接着された半導体チップ１５と、半導体チップ１
５上面に設けられた複数の電極と各リード１２とを夫々
連結する金属ワイヤー１６と、溝部１４内に配設された
半導体チップ１５、各リード１２および金属ワイヤー１
６を密封するエポキシモールディングコンパウンド１７
とで半導体パッケージを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱放出部を有した
板状コラム型半導体パッケージに係るもので、詳しく
は、複数のリードと熱放出部とが樹脂成形体に埋蔵され
た板状の半導体パッケージに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＱＦＰ（Quad Flat Package ）半
導体パッケージにおいては、図４に示したように、イン
ナーリード１ａとアウトリード１ｂとからなる複数のリ
ードフレーム１と、該リードフレーム１に囲まれた中央
部に配設されたパドル２と、該パドル２上に接着された
半導体チップ３と、該半導体チップ３上面に設けられた
複数の電極と前記各インナーリード１ａとをそれぞれ連
結する金属ワイヤー４と、前記インナーリード１ａ、パ
ドル２、半導体チップ３および金属ワイヤー４をモール
ドする樹脂製の成形体５とから構成されている。
【０００３】そして、このような従来のＱＦＰ半導体パ
ッケージの製造方法においては、(1) リードフレーム１
およびパドル２を供給する工程と、(2) パドル２上に半
導体チップ３を接着する工程と、(3) 該半導体チップ３
上面に設けられた電極とリードフレーム１のインナーリ
ード１ａとを金属ワイヤ４によりボンディングする工程
と、(4) インナーリード１ａ、パドル２、半導体チップ
３および金属ワイヤ４を、樹脂により密閉して成形体５
を形成する工程と、(5) 成形体５をトリミング（trimin
g ）およびフォーミング（forming ）する工程と、を順
次施していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のＱＦＰ半導体パッケージおよびその製造方法
においては、樹脂成形の工程で、施行中の圧力によりパ
ドルの位置が崩れて不良品が発生するおそれがあるとい
う不都合な点があった。また、成形体の外部にアウトリ
ードが突成されているため、外部の衝撃により該リード
の撓み現象が発生するおそれがあり、このようなアウト
リードを印刷回路基板上に実装するときの整合が難し
く、極めて煩雑であるという不都合な点もあった。
【０００５】さらに、印刷回路基板上に半導体パッケー
ジを実装した後、電力が供給されて半導体チップが動作
する過程において、半導体パッケージの温度が上昇して
もその高温の熱が速やかに外部に放出されず、動作エラ
ーが発生するおそれがあるという不都合な点もあった。
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、印刷回路基
板上に簡便に実装することができ、動作中に発生する熱
を外部に速やかに放出する板状コラム型半導体パッケー
ジを安価に提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明では、動作中の発生熱を外部に放出する熱放出部
を備えた板状コラム型半導体パッケージであって、樹脂
製のパッケージ本体と、該パッケージ本体周縁部位に夫
々埋設され、表面が露出された複数のリードと、前記パ
ッケージ本体中央部位を貫通させて埋設された所定形状
の金属性熱放出部と、前記パッケージ本体上面中央所定
部位に所定深さを有して形成された溝部と、該溝部内の
前記熱放出部表面に接着された半導体チップと、該半導
体チップ上面に設けられた複数の電極と前記各リードと
を夫々連結する金属ワイヤーと、前記溝部内に配設され
た前記半導体チップ、各リードおよび金属ワイヤーを密
封するエポキシモールディングコンパウンドと、を備え
た半導体パッケージを構成する。
【０００７】このような構成では、半導体チップが実装
される金属性熱放出部とリードとの位置関係は常に一定
に保たれ、動作中に発生する熱も金属性熱放出部を介し
て速やかに放散される。このような半導体パッケージ
は、請求項７に係る発明のように、角柱状の金属性熱放
出部材と、該金属性熱放出部材の周囲に略平行に配設し
た複数の柱状リード部材とを、該リード部材の側部が露
出するように樹脂で固めて一体とした柱状パッケージ材
料を形成する第１工程と、該形成された柱状パッケージ
材料を所定厚さに切断し、金属性熱放出部および複数の
リードの埋設されたパッケージ本体を形成する第２工程
と、該切断形成されたパッケージ本体上面中央所定部位
を切削して所定深さの溝部を形成する第３工程と、該溝
部内に露出した熱放出部上面に半導体チップを接着し、
該半導体チップ上面に設けられた複数の電極と各リード
とを夫々金属ワイヤーにより連結する第４工程と、前記
半導体チップ、各リード、および金属ワイヤーをエポキ
シモールディングコンパウンドにより密封する第５工程
とを順次行うことにより製造すれば、量産が容易であ
る。
【０００８】また、請求項２に係る発明のように、蓋体
で前記パッケージ本体上面を覆い前記溝部を密封する構
成とすれば、半導体パッケージ上面の強度を向上できる この場合、蓋体は、請求項３に係る発明のように、前記
パッケージ本体の厚さよりも薄く形成すれば、半導体パ
ッケージ上面からの熱の放散が容易になる。そして、こ
のような蓋体を用いた半導体パッケージは、請求項８に
係る発明のように、角柱状の金属性熱放出部材と、該金
属性熱放出部材の周囲に略平行に配設した複数の柱状リ
ード部材とを、該リード部材の側部が露出するように樹
脂で固めて一体とした柱状パッケージ材料を形成する第
１工程と、該形成された柱状パッケージ材料を所定厚さ
に切断し、金属性熱放出部および複数のリードの埋設さ
れたパッケージ本体を形成する第２工程と、該切断形成
されたパッケージ本体上面中央所定部位を切削して所定
深さの溝部を形成する第３工程と、該溝部内に露出した
熱放出部上面に半導体チップを接着し、該半導体チップ
上面に設けられた複数の電極と各リードとを夫々金属ワ
イヤーにより連結する第４工程と、前記パッケージ本体
上面を蓋体で覆い前記溝部を密封する第５工程とを順次
行うことにより製造できる。
【０００９】このとき、前記蓋体は、請求項９に係る発
明のように、前記柱状パッケージ材料を所定厚さに切断
して形成すれば、パッケージ本体の上面を過不足なく覆
うことのできるものを容易かつ安価に製造することがで
きる。前記パッケージ本体の形状は任意であるが、請求
項４に係る発明のように長方形の板状とするか、請求項
５に係る発明のように円板状とすれば、半導体チップ上
面に設けられた複数の電極と各リードとの間の金属ワイ
ヤーによる高密度な連結が容易になる。
【００１０】さらに、請求項６に係る発明のように、前
記複数のリードが、前記パッケージ本体上下両面および
外周縁部に露出される構成とすれば、露出されたいずれ
の部位からでも信号の入出力ができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を用いて説明する。本発明に係る熱放出部を有
した板状コラム型半導体パッケージにおいては、図３に
示したように、樹脂製（例えばエポキシ樹脂）のパッケ
ージ本体１１ａと、該パッケージ本体１１ａ周縁部位に
夫々埋設され、表面が露出された複数のリード１２と、
前記パッケージ本体１１ａ中央部位を貫通させて埋設さ
れた所定形状の金属性熱放出部１３と、前記パッケージ
本体１１ａ上面中央所定部位に所定深さを有して形成さ
れた溝部１４と、該溝部１４内の前記熱放出部１３表面
に接着された半導体チップ１５と、該半導体チップ１５
上面に設けられた複数の電極と前記各リード１２とを夫
々連結する金属ワイヤー１６と、前記溝部１４内に配設
された前記半導体チップ１５、各リード１２および金属
ワイヤー１６を密封するエポキシモールディングコンパ
ウンド（１７）とを備えている。
【００１２】このような構成の半導体パッケージでは、
動作中に発生する熱も金属性熱放出部１３を介して速や
かに放散されるため、パッケージ内の温度上昇も抑制す
ることができる。また、リード１２はパッケージ本体１
１ａの周縁部に埋設されているため、外部からの衝撃等
で変形することはない。また、リード１２はパッケージ
本体１１ａの上下面および側面に露出しているため、こ
れらのいずれからでも信号の入出力が可能であり、印刷
回路基板等へは、さまざまな形態で実装することができ
る。
【００１３】また、図３に示したように、前記エポキシ
モールディングコンパウンド１７の代わりに、前記パッ
ケージ本体１１ａ上面の前記溝部１４上を覆う蓋体１１
ｂを接着して使用することもできる。このようにすれ
ば、半導体パッケージの上面の強度が向上し、より高い
耐久性を得ることができる。次に、上述のような構成の
本発明に係る半導体パッケージの製造方法を説明する。
【００１４】先ず、図１（Ａ）に示したように、厚さｄ
（１〜２ｍｍ）、幅Ｗ、および長さＬを有する複数の柱
状リード部材９を、角柱状の金属性熱放出部材８の周囲
に略平行に配設し、これらをリード部材９の側部が露出
するように樹脂で固めて一体として、柱状パッケージ材
料１０を形成する。ここで、柱状リード部材９および金
属性熱放出部材８は、Ｃｕ、Ａｌ等の導電性金属で形成
されたものである。
【００１５】その後、成形された柱状パッケージ材料１
０を、所定厚さを有するように順次切断し、図１（Ｂ）
に示したように、金属放熱部１３および複数のリード１
２が夫々埋設されたパッケージ本体１１ａを形成する。
次いで、図１（Ｃ）に示したように、パッケージ本体１
１ａの上面中央部位を所定大きさおよび所定深さを有す
るように研磨又はポリッシングを施して溝部１４を形成
する。
【００１６】その後、図１（Ｄ）に示したように、該溝
部１４の中央に露出された金属性放熱部１３上面に半導
体チップ１５を接着し、該半導体チップ１５上面と各リ
ード１２上面とを夫々金属ワイヤー１６により連結す
る。次いで、図１（Ｅ）に示したように、前記溝部１４
内に配設された半導体チップ１５、各リード１２および
金属ワイヤ１６の上面をエポキシモールディングコンパ
ウンド１７により密封して、本発明に係る半導体パッケ
ージの製造を終了する。
【００１７】このようにすれば、品質の一様な半導体パ
ッケージを安価に量産することができる。また、エポキ
シモールディングコンパウンド１７による封止の際に、
その圧力で半導体チップ１５や金属性熱放出部１３の位
置がずれることはなく、半導体チップ１５が実装される
金属性熱放出部１３とリード１２との位置関係は常に一
定に保たれるため、製造工程において金属ワイヤー１６
の断線等が生じ難い。
【００１８】上述した製造方法のうち、エポキシモール
ディングコンパウンド１７による封止工程の代わりに、
板状の蓋体で封止するようにしてもよい。例えば図３に
示したように、前記柱状パッケージ材料１０を所定厚さ
に切断して蓋体１１ｂを形成し、前記半導体チップ１
５、各リード１２および金属ワイヤー１６が配設された
溝部１４を密封するように、パッケージ本体１１ａ上面
を蓋体１１ｂで覆って接着を施してもよい。このように
すれば、パッケージ本体（１１ａ）の上面を過不足なく
覆うことのできるものを容易かつ安価に製造することが
で、蓋体１１ｂの外縁部に設けられたリードが、パッケ
ージ本体１１ａのリード１２と導通するため、蓋体１１
ｂ上面からも信号の入出力が可能になり、印刷回路基板
等への実装方法の自由度が拡大する。
【００１９】また、蓋体１１ｂを、パッケージ本体１１
ａよりも強度上問題ない程度に薄く形成すれば、動作中
の熱の放散を促進することができる。尚、パッケージ本
体の形状は特に限定されないが、長方形の板状や円板状
であれば、長方形板状の半導体チップ上面に形成された
電極とパッケージ本体周縁部に埋設されたリードとの間
のワイヤボンドを高密度に行うのに適している。
【００２０】また、上述の例では、柱状パッケージ材料
１０を直方体に製造したが、必要に応じて、円柱状又は
所望の形状に製造することで、意図した形状のパッケー
ジを容易に量産することができる。また、樹脂に代えて
セラミック等の絶縁物質でパッケージを形成してもよ
い。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、外力等によるリードの変形がおき難く、高
い耐久性を有する半導体パッケージを得ることができる
という効果がある。また、動作中の熱を半導体パッケー
ジから効率的に放散することができるため、動作エラー
の発生を可及的に防止できるという効果がある。
【００２２】また、請求項２に係る発明によれば、半導
体パッケージ上面の強度を向上させて、より高い耐久性
を得ることができるという効果がある。また、請求項３
に係る発明によれば、蓋体を薄く形成することにより半
導体パッケージ上面からの熱の放散を促進することがで
きるという効果がある。また、請求項４および請求項５
に係る発明によれば、半導体チップ半導体チップ上面に
設けられた複数の電極と、パッケージ本体の周縁部に設
けられた各リードとの間の金属ワイヤーによる高密度な
連結が容易になるという効果がある。
【００２３】また、請求項６に係る発明によれば、リー
ドが半導体パッケージ本体上下両面および外周縁部に露
出されているため、このうちのいずれからでも信号の入
出力ができ、印刷回路基板等への実装方法に広い自由度
を与えることができるという効果がある。また、請求項
７および請求項８に係る発明によれば、製造工程が極め
て簡単で量産が容易であるため、生産性が向上し原価が
低廉になるという効果がある。また、製造工程において
金属ワイヤーの断線等が生じ難く、歩留まりが向上する
という効果もある。
【００２４】また、請求項９に係る発明によれば、パッ
ケージ本体を過不足なく覆う蓋体を安価かつ容易に製造
することができるという効果がある。また、この蓋体の
周縁部に設けられたリードからも信号の入出力ができる
という効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （Ａ）〜（Ｄ）本発明に係る熱放出部を有し
た板状コラム型半導体パッケージおよびその製造方法を
示した工程図
【図２】 本発明に係る熱放出部を有した板状コラム型
半導体パッケージの実施形態を説明する斜視図
【図３】 本発明に係る熱放出部を有した板状コラム型
半導体パッケージの他の実施形態を説明する斜視図
【図４】 従来のＱＦＰ半導体パッケージの構造を説明
する断面図
【符号の説明】
８ 金属性熱放出部材 ９ 柱状リード部材 １０ 柱状パッケージ材料 １１ａ パッケージ本体 １１ｂ 蓋体 １２ リード １３ 金属熱放出部 １４ 溝部 １５ 半導体チップ １６ 金属ワイヤー

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】動作中の発生熱を外部に放出する熱放出部
    を備えた板状コラム型半導体パッケージであって、 樹脂製のパッケージ本体（１１ａ）と、 該パッケージ本体（１１ａ）周縁部位に夫々埋設され、
    表面が露出された複数のリード（１２）と、 前記パッケージ本体（１１ａ）中央部位を貫通させて埋
    設された所定形状の金属性熱放出部（１３）と、 前記パッケージ本体（１１ａ）上面中央所定部位に所定
    深さを有して形成された溝部（１４）と、 該溝部（１４）内の前記熱放出部（１３）表面に接着さ
    れた半導体チップ（１５）と、 該半導体チップ（１５）上面に設けられた複数の電極と
    前記各リード（１２）とを夫々連結する金属ワイヤー
    （１６）と、 前記溝部（１４）内に配設された前記半導体チップ（１
    ５）、各リード（１２）および金属ワイヤー（１６）を
    密封するエポキシモールディングコンパウンド（１７）
    と、 を備えた半導体パッケージ。
  2. 【請求項２】動作中の発生熱を外部に放出する熱放出部
    を備えた板状コラム型半導体パッケージであって、 樹脂製のパッケージ本体（１１ａ）と、 該パッケージ本体（１１ａ）周縁部位に夫々埋設され、
    表面が露出された複数のリード（１２）と、 前記パッケージ本体（１１ａ）中央部位を貫通させて埋
    設された所定形状の金属性熱放出部（１３）と、 前記パッケージ本体（１１ａ）上面中央所定部位に所定
    深さを有して形成された溝部（１４）と、 該溝部（１４）内の前記熱放出部（１３）表面に接着さ
    れた半導体チップ（１５）と、 該半導体チップ（１５）上面に設けられた複数の電極と
    前記各リード（１２）とを夫々連結する金属ワイヤー
    （１６）と、 前記パッケージ本体（１１ａ）上面を覆い前記溝部を密
    封する蓋体（１１ｂ）と、 を備えた半導体パッケージ。
  3. 【請求項３】前記蓋体（１１ｂ）は、前記パッケージ本
    体（１１ａ）の厚さよりも薄く形成される請求項２に記
    載の半導体パッケージ。
  4. 【請求項４】前記パッケージ本体（１１ａ）は、長方形
    の板状である請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載
    の半導体パッケージ。
  5. 【請求項５】前記パッケージ本体（１１ａ）は、円板状
    である請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の半導
    体パッケージ。
  6. 【請求項６】前記複数のリード（１２）は、前記パッケ
    ージ本体（１１ａ）上下両面および外周縁部に露出され
    る請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の半導体パ
    ッケージ。
  7. 【請求項７】角柱状の金属性熱放出部材（８）と、該金
    属性熱放出部材（８）の周囲に略平行に配設した複数の
    柱状リード部材（９）とを、該リード部材（９）の側部
    が露出するように樹脂で固めて一体とした柱状パッケー
    ジ材料（１０）を形成する第１工程と、 該形成された柱状パッケージ材料（１０）を所定厚さに
    切断し、金属性熱放出部（１３）および複数のリード
    （１２）の埋設されたパッケージ本体（１１ａ）を形成
    する第２工程と、 該切断形成されたパッケージ本体（１１ａ）上面中央所
    定部位を切削して所定深さの溝部（１４）を形成する第
    ３工程と、 該溝部（１４）内に露出した熱放出部（１３）上面に半
    導体チップ（１５）を接着し、該半導体チップ（１５）
    上面に設けられた複数の電極と各リード（１２）とを夫
    々金属ワイヤー（１６）により連結する第４工程と、 前記半導体チップ（１５）、各リード（１２）、および
    金属ワイヤー（１６）をエポキシモールディングコンパ
    ウンド（１７）により密封する第５工程と、 を順次行う半導体パッケージの製造方法。
  8. 【請求項８】角柱状の金属性熱放出部材（８）と、該金
    属性熱放出部材（８）の周囲に略平行に配設した複数の
    柱状リード部材（９）とを、該リード部材（９）の側部
    が露出するように樹脂で固めて一体とした柱状パッケー
    ジ材料（１０）を形成する第１工程と、 該形成された柱状パッケージ材料（１０）を所定厚さに
    切断し、金属性熱放出部（１３）および複数のリード
    （１２）の埋設されたパッケージ本体（１１ａ）を形成
    する第２工程と、 該切断形成されたパッケージ本体（１１ａ）上面中央所
    定部位を切削して所定深さの溝部（１４）を形成する第
    ３工程と、 該溝部（１４）内に露出した熱放出部（１３）上面に半
    導体チップ（１５）を接着し、該半導体チップ（１５）
    上面に設けられた複数の電極と各リード（１２）とを夫
    々金属ワイヤー（１６）により連結する第４工程と、 前記パッケージ本体（１１ａ）上面を蓋体（１１ｂ）で
    覆い前記溝部（１４）を密封する第５工程と、 を順次行う半導体パッケージの製造方法。
  9. 【請求項９】前記蓋体（１１ｂ）は、前記柱状パッケー
    ジ材料（１０）を所定厚さに切断して形成する請求項８
    に記載の半導体パッケージの製造方法。
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