JPH10144846A - 半導体装置及びリードフレーム - Google Patents
半導体装置及びリードフレームInfo
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- JPH10144846A JPH10144846A JP8303059A JP30305996A JPH10144846A JP H10144846 A JPH10144846 A JP H10144846A JP 8303059 A JP8303059 A JP 8303059A JP 30305996 A JP30305996 A JP 30305996A JP H10144846 A JPH10144846 A JP H10144846A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体装置及びリードフレームに関し、放熱
板を正確な位置でパッケージ外枠部材に取り付けること
ができ、且つその後でメッキを行うことができるように
することを目的とする。 【解決手段】 第１及び第２のメタライズパターンを有
する絶縁体のパッケージ外枠部材１２と、該パッケージ
外枠部材１２の第１のメタライズパターンに接続される
外部リード１４と、該外部リードと実質的に同一平面内
に配置され且つ該パッケージ外枠部材の第２のメタライ
ズパターンに接続される放熱板１６と、該放熱板とは異
なった材料で作られ、該パッケージ外枠部材１２の第２
のメタライズパターンに接続されて該放熱板１６の位置
を規制する少なくとも１つの位置決め用ダミーリード３
０と、該パッケージ外枠内において該放熱板１６に搭載
される半導体チップとを備えた構成とする。
板を正確な位置でパッケージ外枠部材に取り付けること
ができ、且つその後でメッキを行うことができるように
することを目的とする。 【解決手段】 第１及び第２のメタライズパターンを有
する絶縁体のパッケージ外枠部材１２と、該パッケージ
外枠部材１２の第１のメタライズパターンに接続される
外部リード１４と、該外部リードと実質的に同一平面内
に配置され且つ該パッケージ外枠部材の第２のメタライ
ズパターンに接続される放熱板１６と、該放熱板とは異
なった材料で作られ、該パッケージ外枠部材１２の第２
のメタライズパターンに接続されて該放熱板１６の位置
を規制する少なくとも１つの位置決め用ダミーリード３
０と、該パッケージ外枠内において該放熱板１６に搭載
される半導体チップとを備えた構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置及びリー
ドフレームに関する。特に、本発明は放熱板付き半導体
装置に関するものである。
ドフレームに関する。特に、本発明は放熱板付き半導体
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置は、セラミックパッケージ外
枠部材と、パッケージ外枠部材に取りつけられる放熱板
と、放熱板に搭載される半導体チップと、パッケージ外
枠部材に取りつけられる外部リードとを含む。これらの
各部材はロウ付けによって互いに固定される。
枠部材と、パッケージ外枠部材に取りつけられる放熱板
と、放熱板に搭載される半導体チップと、パッケージ外
枠部材に取りつけられる外部リードとを含む。これらの
各部材はロウ付けによって互いに固定される。
【０００３】セラミックパッケージ外枠部材は絶縁性で
あるので、パッケージ外枠部材には外部リード用のメタ
ライズパターンと、放熱板用のメタライズパターンとが
印刷されている。外部リードはロウ材を介して外部リー
ド用のメタライズパターンの上に載せられ、放熱板はロ
ウ材を介して放熱板用のメタライズパターンの上に載せ
られ、これらを加熱することにより、ロウ付けされて、
外部リード及び放熱板がパッケージ外枠部材に固定され
る。外部リード及び放熱板がパッケージ外枠部材に固定
された後、これらの部材にニッケル及び金をメッキし、
半導体チップが放熱板にダイボンディングされる。
あるので、パッケージ外枠部材には外部リード用のメタ
ライズパターンと、放熱板用のメタライズパターンとが
印刷されている。外部リードはロウ材を介して外部リー
ド用のメタライズパターンの上に載せられ、放熱板はロ
ウ材を介して放熱板用のメタライズパターンの上に載せ
られ、これらを加熱することにより、ロウ付けされて、
外部リード及び放熱板がパッケージ外枠部材に固定され
る。外部リード及び放熱板がパッケージ外枠部材に固定
された後、これらの部材にニッケル及び金をメッキし、
半導体チップが放熱板にダイボンディングされる。
【０００４】外部リードはリードフレームとして作られ
る。外部リードはロウ付けの高温に耐えてその強度を確
保するために鉄−ニッケル系の合金で作られることが多
い。一方、放熱板は、鉄−ニッケル系の合金で作られる
場合と、銅又は銅系の合金で作られる場合とがある。
る。外部リードはロウ付けの高温に耐えてその強度を確
保するために鉄−ニッケル系の合金で作られることが多
い。一方、放熱板は、鉄−ニッケル系の合金で作られる
場合と、銅又は銅系の合金で作られる場合とがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】放熱板を鉄−ニッケル
系の合金で作る場合には、放熱板と外部リードとを一体
的にリードフレームで作ることができるので、放熱板及
び外部リードをパッケージ外枠部材に取り付けるときに
比較的に容易に取り付けることができる。ただし、鉄−
ニッケル系の合金は熱伝導性が悪く、ハイパワーの半導
体装置の放熱板としては適していない。
系の合金で作る場合には、放熱板と外部リードとを一体
的にリードフレームで作ることができるので、放熱板及
び外部リードをパッケージ外枠部材に取り付けるときに
比較的に容易に取り付けることができる。ただし、鉄−
ニッケル系の合金は熱伝導性が悪く、ハイパワーの半導
体装置の放熱板としては適していない。
【０００６】放熱板を銅又は銅系の合金で作る場合に
は、熱伝導性の良好な放熱板となる。しかし、銅系の合
金の場合、約８００℃の高温でロウ付けされるため、軟
化しリード強度が弱くリード材としては、適していな
い。従って、放熱板は外部リードとは別の単体とする場
合が多い。放熱板は独立してパッケージ外枠部材に取り
付けなければならない。放熱板は他の部材に固定されて
いないので、ロウ付け時に自由に動き、位置ずれの問題
が発生する。
は、熱伝導性の良好な放熱板となる。しかし、銅系の合
金の場合、約８００℃の高温でロウ付けされるため、軟
化しリード強度が弱くリード材としては、適していな
い。従って、放熱板は外部リードとは別の単体とする場
合が多い。放熱板は独立してパッケージ外枠部材に取り
付けなければならない。放熱板は他の部材に固定されて
いないので、ロウ付け時に自由に動き、位置ずれの問題
が発生する。
【０００７】また、外部リード及び放熱板をパッケージ
外枠部材に固定した後で、これらの部材をメッキする。
通常は、外部リード（リードフレーム）を電極として電
解メッキを行う。しかし、銅の放熱板は外部リードとは
電気的に接続されていないので、そのままでは放熱板は
メッキされないため、クリップ等でメッキ前に接続しメ
ッキ後に脱す方法が用いられている。
外枠部材に固定した後で、これらの部材をメッキする。
通常は、外部リード（リードフレーム）を電極として電
解メッキを行う。しかし、銅の放熱板は外部リードとは
電気的に接続されていないので、そのままでは放熱板は
メッキされないため、クリップ等でメッキ前に接続しメ
ッキ後に脱す方法が用いられている。
【０００８】ロウ付けの際に放熱板をパッケージ外枠部
材に固定するための対策として、カーボン治具によって
位置合わせを行う方法や、放熱板を特定の段付き形状に
する方法がある。しかし、カーボン治具によって位置合
わせを行う方法では、放熱板がパッケージ外枠部材に直
接的に保持されないため、位置合わせの精度が悪い。放
熱板を特定の段付き形状にする方法では、放熱板の加工
によるコストアップとなる。また、放熱板を保持するた
めに、パッケージ外枠部材を特別の形状にする場合も、
コストアップとなる。
材に固定するための対策として、カーボン治具によって
位置合わせを行う方法や、放熱板を特定の段付き形状に
する方法がある。しかし、カーボン治具によって位置合
わせを行う方法では、放熱板がパッケージ外枠部材に直
接的に保持されないため、位置合わせの精度が悪い。放
熱板を特定の段付き形状にする方法では、放熱板の加工
によるコストアップとなる。また、放熱板を保持するた
めに、パッケージ外枠部材を特別の形状にする場合も、
コストアップとなる。
【０００９】本発明の目的は、上記問題点を解決し、ロ
ウ付け時に放熱板を正確な位置でパッケージ外枠部材に
保持することができ、且つその後で簡単にメッキを行う
ことができるようにした半導体装置及びリードフレーム
を提供することである。
ウ付け時に放熱板を正確な位置でパッケージ外枠部材に
保持することができ、且つその後で簡単にメッキを行う
ことができるようにした半導体装置及びリードフレーム
を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体装置
は、第１及び第２のメタライズパターンを有する絶縁体
のパッケージ外枠部材と、該パッケージ外枠部材の第１
のメタライズパターンに接続される外部リードと、該外
部リードと実質的に同一平面内に配置され且つ該パッケ
ージ外枠部材の第２のメタライズパターンに接続される
放熱板と、該放熱板とは異なった材料で作られ、該パッ
ケージ外枠部材の第２のメタライズパターンに接続され
て該放熱板の位置を規制する少なくとも１つの位置決め
用ダミーリードと、該パッケージ外枠内において該放熱
板に搭載される半導体チップとを備えたことを特徴とす
るものである。
は、第１及び第２のメタライズパターンを有する絶縁体
のパッケージ外枠部材と、該パッケージ外枠部材の第１
のメタライズパターンに接続される外部リードと、該外
部リードと実質的に同一平面内に配置され且つ該パッケ
ージ外枠部材の第２のメタライズパターンに接続される
放熱板と、該放熱板とは異なった材料で作られ、該パッ
ケージ外枠部材の第２のメタライズパターンに接続され
て該放熱板の位置を規制する少なくとも１つの位置決め
用ダミーリードと、該パッケージ外枠内において該放熱
板に搭載される半導体チップとを備えたことを特徴とす
るものである。
【００１１】また、本発明によるリードフレームは、パ
ッケージ外枠部材と、放熱板と、半導体デバイスとを有
する半導体装置に取りつけられるリードフレームであっ
て、第１の対のフレーム部分と第２の対のフレーム部分
とを有する環状の四角形状に形成されたフレームと、該
第１の対のフレーム部分から内側に延びる外部リード
と、該第２の対のフレーム部分の少なくとも一方から内
側に延びる少なくとも１つの位置決め用ダミーリードと
を有し、該少なくとも１つの位置決め用ダミーリード
は、放熱板がパッケージ外枠部材に取りつけられるとき
に該放熱板の位置を規制するように形成され、且つ放熱
板がパッケージ外枠部材に取りつけられた後で該第２の
対のフレーム部分の少なくとも一方から分離されるよう
にしたことを特徴とするものである。
ッケージ外枠部材と、放熱板と、半導体デバイスとを有
する半導体装置に取りつけられるリードフレームであっ
て、第１の対のフレーム部分と第２の対のフレーム部分
とを有する環状の四角形状に形成されたフレームと、該
第１の対のフレーム部分から内側に延びる外部リード
と、該第２の対のフレーム部分の少なくとも一方から内
側に延びる少なくとも１つの位置決め用ダミーリードと
を有し、該少なくとも１つの位置決め用ダミーリード
は、放熱板がパッケージ外枠部材に取りつけられるとき
に該放熱板の位置を規制するように形成され、且つ放熱
板がパッケージ外枠部材に取りつけられた後で該第２の
対のフレーム部分の少なくとも一方から分離されるよう
にしたことを特徴とするものである。
【００１２】上記構成においては、リードフレームに、
放熱板がパッケージ外枠部材に取りつけられるときに放
熱板の位置を規制する位置決め用ダミーリードが設けら
れている。位置決め用ダミーリードは、放熱板がパッケ
ージ外枠部材に取りつけられるときに放熱板の位置を規
制して放熱板が所定の位置に固定されるのを保証する。
位置決め用ダミーリードは、リードフレームのリード
（外部リード）と接続されているので、外部リード（リ
ードフレーム）を電極として電解メッキを行うと、放熱
板がメッキされる。
放熱板がパッケージ外枠部材に取りつけられるときに放
熱板の位置を規制する位置決め用ダミーリードが設けら
れている。位置決め用ダミーリードは、放熱板がパッケ
ージ外枠部材に取りつけられるときに放熱板の位置を規
制して放熱板が所定の位置に固定されるのを保証する。
位置決め用ダミーリードは、リードフレームのリード
（外部リード）と接続されているので、外部リード（リ
ードフレーム）を電極として電解メッキを行うと、放熱
板がメッキされる。
【００１３】位置決め用ダミーリードは、その後でリー
ドフレームから切断、分離され、位置決め用ダミーリー
ドの一部は最終的に半導体装置の内部に残っている。た
だし、この状態では、位置決め用ダミーリードはリード
（外部リード）とは電気的には分離されている。好まし
くは、該少なくとも１つの位置決め用ダミーリードは外
部リードと同じ材料で形成され、該外部リードと実質的
に同一平面内に該外部リードとは分離して配置されてい
る。
ドフレームから切断、分離され、位置決め用ダミーリー
ドの一部は最終的に半導体装置の内部に残っている。た
だし、この状態では、位置決め用ダミーリードはリード
（外部リード）とは電気的には分離されている。好まし
くは、該少なくとも１つの位置決め用ダミーリードは外
部リードと同じ材料で形成され、該外部リードと実質的
に同一平面内に該外部リードとは分離して配置されてい
る。
【００１４】好ましくは、外部リードは鉄−ニッケル系
の合金からなり、放熱板は銅、銅合金、タングステン、
及びモリブデンのグループの中から選ばれた金属からな
り、該外部リードリードと該少なくとも１つの位置決め
用ダミーリードと該放熱板とは共通のメッキを施されて
いる。好ましくは、該少なくとも１つの位置決め用ダミ
ーリードは、放熱板の端部との間に微小な間隔を開けて
配置される。
の合金からなり、放熱板は銅、銅合金、タングステン、
及びモリブデンのグループの中から選ばれた金属からな
り、該外部リードリードと該少なくとも１つの位置決め
用ダミーリードと該放熱板とは共通のメッキを施されて
いる。好ましくは、該少なくとも１つの位置決め用ダミ
ーリードは、放熱板の端部との間に微小な間隔を開けて
配置される。
【００１５】好ましくは、該少なくとも１つの位置決め
用ダミーリードは、放熱板の両側に対向して配置される
２つの位置決め用ダミーリードからなる。この場合、該
２つの位置決め用ダミーリードの大きさが互いに異なっ
ている構成とすることができる。好ましくは、該少なく
とも１つの位置決め用ダミーリードは、放熱板の両側に
対向して配置される２つの位置決め用ダミーリードから
なり、該２つの位置決め用ダミーリードの各々は該パッ
ケージ外枠部材の端部に位置する第１の部分と、放熱板
に対面する第２の部分とを有し、該第２の部分は該第１
の部分よりも大きい。この場合、該位置決め用ダミーリ
ードの該第２の部分は対面する放熱板の辺よりも長く、
放熱板の角に沿って曲げられている構成とすることがで
きる。
用ダミーリードは、放熱板の両側に対向して配置される
２つの位置決め用ダミーリードからなる。この場合、該
２つの位置決め用ダミーリードの大きさが互いに異なっ
ている構成とすることができる。好ましくは、該少なく
とも１つの位置決め用ダミーリードは、放熱板の両側に
対向して配置される２つの位置決め用ダミーリードから
なり、該２つの位置決め用ダミーリードの各々は該パッ
ケージ外枠部材の端部に位置する第１の部分と、放熱板
に対面する第２の部分とを有し、該第２の部分は該第１
の部分よりも大きい。この場合、該位置決め用ダミーリ
ードの該第２の部分は対面する放熱板の辺よりも長く、
放熱板の角に沿って曲げられている構成とすることがで
きる。
【００１６】好ましくは、該少なくとも１つの位置決め
用ダミーリードは、放熱板の両側に第１の線に沿って対
向して配置される第１の対の２つの位置決め用ダミーリ
ードと、放熱板の両側に第１の線と直交する第２の線に
沿って対向して配置される第２の対の２つの位置決め用
ダミーリードとからなる。好ましくは、放熱板を取り囲
む環状部分と、該環状部分から該パッケージ外枠部材の
端部に向かって延びる２つの直線状部分とからなる。こ
の場合、該２つの直線状部分の一方は他方のものと形状
が異なっている構成とすることができる。
用ダミーリードは、放熱板の両側に第１の線に沿って対
向して配置される第１の対の２つの位置決め用ダミーリ
ードと、放熱板の両側に第１の線と直交する第２の線に
沿って対向して配置される第２の対の２つの位置決め用
ダミーリードとからなる。好ましくは、放熱板を取り囲
む環状部分と、該環状部分から該パッケージ外枠部材の
端部に向かって延びる２つの直線状部分とからなる。こ
の場合、該２つの直線状部分の一方は他方のものと形状
が異なっている構成とすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】図３は本発明の一例の半導体装置
１０を示す図である。半導体装置１０は、セラミックの
パッケージ外枠部材１２と、外部リード１４と、放熱板
１６と、半導体チップ１８とからなる。パッケージ外枠
部材１２はロア外枠部材１２ａとアッパ外枠部材１２ｂ
とからなり、アッパ外枠部材１２ｂの上にはキャップ２
０が取りつけられる。ロア外枠部材１２ａは穴１２ｃを
有し、半導体チップ１８はこの穴１２ｃ内にあって放熱
板１６に搭載される。
１０を示す図である。半導体装置１０は、セラミックの
パッケージ外枠部材１２と、外部リード１４と、放熱板
１６と、半導体チップ１８とからなる。パッケージ外枠
部材１２はロア外枠部材１２ａとアッパ外枠部材１２ｂ
とからなり、アッパ外枠部材１２ｂの上にはキャップ２
０が取りつけられる。ロア外枠部材１２ａは穴１２ｃを
有し、半導体チップ１８はこの穴１２ｃ内にあって放熱
板１６に搭載される。
【００１８】図４に示すように、ロア外枠部材１２ａは
印刷により形成されたモリブデン又はタングステンの第
１のメタライズパターン２２を有する。第１のメタライ
ズパターン２２はロア外枠部材１２ａの上面の内周部分
から側面を経て底面の外周部分へ延びる。さらに、ロア
外枠部材１２ａは印刷により形成されたモリブデン又は
タングステンの第２のメタライズパターン２４を有す
る。第２のメタライズパターン２４はロア外枠部材１２
ａの底面の内周部分に位置している。また、第３のメタ
ライズパターン（図示せず）が第２のメタライズパター
ン２４からロア外枠部材１２ａ及びアッパ外枠部材１２
ｂの側面を経てアッパ外枠部材１２ｂの上面へ延びるよ
うに形成されている。
印刷により形成されたモリブデン又はタングステンの第
１のメタライズパターン２２を有する。第１のメタライ
ズパターン２２はロア外枠部材１２ａの上面の内周部分
から側面を経て底面の外周部分へ延びる。さらに、ロア
外枠部材１２ａは印刷により形成されたモリブデン又は
タングステンの第２のメタライズパターン２４を有す
る。第２のメタライズパターン２４はロア外枠部材１２
ａの底面の内周部分に位置している。また、第３のメタ
ライズパターン（図示せず）が第２のメタライズパター
ン２４からロア外枠部材１２ａ及びアッパ外枠部材１２
ｂの側面を経てアッパ外枠部材１２ｂの上面へ延びるよ
うに形成されている。
【００１９】図３に示すように、ボンディングワイヤ２
６が半導体チップ１８と第１のメタライズパターン２２
の上端部分とを接続する。外部リード１４は第１のメタ
ライズパターン２２の下端部分上に位置する。放熱板１
６は第２のメタライズパターン２４上に位置する。図１
は、リードフレーム２８及び放熱板１６をパッケージ外
枠部材１２に取り付けるところを示している。図１で
は、図３のパッケージ外枠部材１２が逆さまにされて例
えばカーボン治具に支持され、リードフレーム２８及び
放熱板１６がパッケージ外枠部材１２の上に載せられ
る。
６が半導体チップ１８と第１のメタライズパターン２２
の上端部分とを接続する。外部リード１４は第１のメタ
ライズパターン２２の下端部分上に位置する。放熱板１
６は第２のメタライズパターン２４上に位置する。図１
は、リードフレーム２８及び放熱板１６をパッケージ外
枠部材１２に取り付けるところを示している。図１で
は、図３のパッケージ外枠部材１２が逆さまにされて例
えばカーボン治具に支持され、リードフレーム２８及び
放熱板１６がパッケージ外枠部材１２の上に載せられ
る。
【００２０】リードフレーム２８は、第１の対のフレー
ム部分２８ａ、２８ｂと第２の対のフレーム部分２８
ｃ、２８ｄとを有する環状の四角形状に形成されたフレ
ームを含む。リードフレーム２８は、第１の対のフレー
ム部分２８ａ、２８ｂから内側に延びる外部リード１４
と、第２の対のフレーム部分２８ｃ、２８ｄから内側に
延びる位置決め用ダミーリード３０とを有する。外部リ
ード１４と、位置決め用ダミーリード３０と、放熱板１
６とは同一平面内にある。
ム部分２８ａ、２８ｂと第２の対のフレーム部分２８
ｃ、２８ｄとを有する環状の四角形状に形成されたフレ
ームを含む。リードフレーム２８は、第１の対のフレー
ム部分２８ａ、２８ｂから内側に延びる外部リード１４
と、第２の対のフレーム部分２８ｃ、２８ｄから内側に
延びる位置決め用ダミーリード３０とを有する。外部リ
ード１４と、位置決め用ダミーリード３０と、放熱板１
６とは同一平面内にある。
【００２１】図１において、パッケージ外枠部材１２の
第１のメタライズパターン２２はパッケージ外枠部材１
２の底面の周辺部にあって、その上に外部リード１４の
先端部が載っている。第２のメタライズパターン２４は
パッケージ外枠部材１２の底面の中央部にあって、その
上に放熱板１６が載っている。位置決め用ダミーリード
３０は第２のメタライズパターン２４に載っている。従
って、第１のメタライズパターン２２と第２のメタライ
ズパターン２４とは分離されているが、外部リード１４
と放熱板１６とは位置決め用ダミーリード３０及びフレ
ーム部分２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄを介して電気
的に接続される。
第１のメタライズパターン２２はパッケージ外枠部材１
２の底面の周辺部にあって、その上に外部リード１４の
先端部が載っている。第２のメタライズパターン２４は
パッケージ外枠部材１２の底面の中央部にあって、その
上に放熱板１６が載っている。位置決め用ダミーリード
３０は第２のメタライズパターン２４に載っている。従
って、第１のメタライズパターン２２と第２のメタライ
ズパターン２４とは分離されているが、外部リード１４
と放熱板１６とは位置決め用ダミーリード３０及びフレ
ーム部分２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄを介して電気
的に接続される。
【００２２】位置決め用ダミーリード３０の先端は放熱
板１６の位置を規制するために放熱板１６の端部との間
に微小な間隔を開けて配置される。実施例においては、
位置決め用ダミーリード３０と放熱板１６との間のギャ
ップは０．２mmであった。すなわち、放熱板１６の寸法
が３．５mmであり、位置決め用ダミーリード３０の先端
間の間隔が３．７mmであった。
板１６の位置を規制するために放熱板１６の端部との間
に微小な間隔を開けて配置される。実施例においては、
位置決め用ダミーリード３０と放熱板１６との間のギャ
ップは０．２mmであった。すなわち、放熱板１６の寸法
が３．５mmであり、位置決め用ダミーリード３０の先端
間の間隔が３．７mmであった。
【００２３】外部リード１４は４２アロイ（鉄−ニッケ
ルの合金）の板で作られ、板厚０．１５mmであった。メ
タライズパターン２２，２４はモリブデンメタライズ上
にニッケルメッキしたものであった。放熱板１６は銅の
板で作られ、板厚０．１５mmであった。外部リード１４
と第１のメタライズパターン２２との間には銀ロウ（銀
と銅の合金）を挿入、放熱板１６と第２のメタライズパ
ターン２４との間にも銀ロウを挿入した。そして、リー
ドフレーム２８及び放熱板１６を載せたパッケージ外枠
部材１２を８００℃の加熱炉に入れた。よって、銀ロウ
は溶融し、リードフレーム２８及び放熱板１６はパッケ
ージ外枠部材１２にロウ付けされた。銀ロウの融点は高
いので、外部リード１４は鉄−ニッケル系の合金として
強度を確保するのが望ましい。一方、放熱板は熱伝導性
の優れた銅、銅合金、タングステン、及びモリブデンの
グループの中から選ばれた金属からなるのが好ましい。
その結果、放熱板１６は他の部材に保持されていないの
で、ロウ付け時に自由に動き、位置ずれの問題が発生す
る。
ルの合金）の板で作られ、板厚０．１５mmであった。メ
タライズパターン２２，２４はモリブデンメタライズ上
にニッケルメッキしたものであった。放熱板１６は銅の
板で作られ、板厚０．１５mmであった。外部リード１４
と第１のメタライズパターン２２との間には銀ロウ（銀
と銅の合金）を挿入、放熱板１６と第２のメタライズパ
ターン２４との間にも銀ロウを挿入した。そして、リー
ドフレーム２８及び放熱板１６を載せたパッケージ外枠
部材１２を８００℃の加熱炉に入れた。よって、銀ロウ
は溶融し、リードフレーム２８及び放熱板１６はパッケ
ージ外枠部材１２にロウ付けされた。銀ロウの融点は高
いので、外部リード１４は鉄−ニッケル系の合金として
強度を確保するのが望ましい。一方、放熱板は熱伝導性
の優れた銅、銅合金、タングステン、及びモリブデンの
グループの中から選ばれた金属からなるのが好ましい。
その結果、放熱板１６は他の部材に保持されていないの
で、ロウ付け時に自由に動き、位置ずれの問題が発生す
る。
【００２４】本発明では、リードフレーム２８に一体的
に設けられた位置決め用ダミーリード３０があるので、
ロウ付け時に放熱板１６の動きが規制され、放熱板１６
は所定の位置でパッケージ外枠部材１２にロウ付けされ
ることができる。もし位置決め用ダミーリード３０がな
くて放熱板１６が自由に動くことができると、放熱板１
６は０．５mm程度動くことが観察された。放熱板１６は
直線方向に動くだけでなく、回転する。本願によれば、
例えば、上記ギャップ０．２mmにすることで、放熱板１
６を実用的に問題のない位置精度でパッケージ外枠部材
１２に取り付けることができた。
に設けられた位置決め用ダミーリード３０があるので、
ロウ付け時に放熱板１６の動きが規制され、放熱板１６
は所定の位置でパッケージ外枠部材１２にロウ付けされ
ることができる。もし位置決め用ダミーリード３０がな
くて放熱板１６が自由に動くことができると、放熱板１
６は０．５mm程度動くことが観察された。放熱板１６は
直線方向に動くだけでなく、回転する。本願によれば、
例えば、上記ギャップ０．２mmにすることで、放熱板１
６を実用的に問題のない位置精度でパッケージ外枠部材
１２に取り付けることができた。
【００２５】リードフレーム２８及び放熱板１６がパッ
ケージ外枠部材１２に取り付けられたら、この組立体に
メッキをする。メッキは金属の部分にのみされる。この
とき、リードフレーム２８を電極として、ニッケルメッ
キ及び金メッキを行う。放熱板１６は、第２のメタライ
ズパターン２４、位置決め用ダミーリード３０、フレー
ム部分２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄを介して外部リ
ード１４と電気的に接続されているので、放熱板１６に
もメッキが施される。さらに、上記したように、第３の
メタライズパターンが第２のメタライズパターン２４か
らロア外枠部材１２ａ及びアッパ外枠部材１２ｂの側面
を経てアッパ外枠部材１２ｂの上面へ延びるように形成
されているので、アッパ外枠部材１２ｂの上面にもメッ
キが施される。
ケージ外枠部材１２に取り付けられたら、この組立体に
メッキをする。メッキは金属の部分にのみされる。この
とき、リードフレーム２８を電極として、ニッケルメッ
キ及び金メッキを行う。放熱板１６は、第２のメタライ
ズパターン２４、位置決め用ダミーリード３０、フレー
ム部分２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄを介して外部リ
ード１４と電気的に接続されているので、放熱板１６に
もメッキが施される。さらに、上記したように、第３の
メタライズパターンが第２のメタライズパターン２４か
らロア外枠部材１２ａ及びアッパ外枠部材１２ｂの側面
を経てアッパ外枠部材１２ｂの上面へ延びるように形成
されているので、アッパ外枠部材１２ｂの上面にもメッ
キが施される。
【００２６】その後、半導体チップ１８を放熱板１６に
ダイボンディングすることができ、キャップ２０をパッ
ケージ外枠部材１２に固定することができる。位置決め
用ダミーリード３０はメッキ後の適当な時期にリードフ
レーム２８の第２の対のフレーム部分２８ｃ、２８ｄか
ら切断、分離される。外部リード１４が第１の対のフレ
ーム部分２８ａ、２８ｂから切断、分離されるのは言う
までもない。
ダイボンディングすることができ、キャップ２０をパッ
ケージ外枠部材１２に固定することができる。位置決め
用ダミーリード３０はメッキ後の適当な時期にリードフ
レーム２８の第２の対のフレーム部分２８ｃ、２８ｄか
ら切断、分離される。外部リード１４が第１の対のフレ
ーム部分２８ａ、２８ｂから切断、分離されるのは言う
までもない。
【００２７】図２は、外部リード１４及び位置決め用ダ
ミーリード３０が切断された後の半導体装置１０の底面
を示す図である。位置決め用ダミーリード３０の一部は
半導体装置１０内に残る。図５は本発明の他の例を示す
図である。この例では、２つの位置決め用ダミーリード
３０が放熱板１６の両側に対向して配置され、各位置決
め用ダミーリード３０はパッケージ外枠部材１２の端部
に位置する第１の部分３０ａと、放熱板１６に対面する
第２の部分３０ｂとを有し、第２の部分３０ｂは第１の
部分３０ａよりも大きい。こうすることによって、位置
決め用ダミーリード３０はより確実に放熱板１６の位置
を規制することができる。その他の構成は前の実施例と
同様である。
ミーリード３０が切断された後の半導体装置１０の底面
を示す図である。位置決め用ダミーリード３０の一部は
半導体装置１０内に残る。図５は本発明の他の例を示す
図である。この例では、２つの位置決め用ダミーリード
３０が放熱板１６の両側に対向して配置され、各位置決
め用ダミーリード３０はパッケージ外枠部材１２の端部
に位置する第１の部分３０ａと、放熱板１６に対面する
第２の部分３０ｂとを有し、第２の部分３０ｂは第１の
部分３０ａよりも大きい。こうすることによって、位置
決め用ダミーリード３０はより確実に放熱板１６の位置
を規制することができる。その他の構成は前の実施例と
同様である。
【００２８】図６は本発明の他の例を示す図である。こ
の例では、図５の例と同様に、２つの位置決め用ダミー
リード３０が放熱板１６の両側に対向して配置され、各
位置決め用ダミーリード３０はパッケージ外枠部材１２
の端部に位置する第１の部分３０ａと、放熱板１６に対
面する第２の部分３０ｂとを有し、第２の部分３０ｂは
第１の部分３０ａよりも大きい。
の例では、図５の例と同様に、２つの位置決め用ダミー
リード３０が放熱板１６の両側に対向して配置され、各
位置決め用ダミーリード３０はパッケージ外枠部材１２
の端部に位置する第１の部分３０ａと、放熱板１６に対
面する第２の部分３０ｂとを有し、第２の部分３０ｂは
第１の部分３０ａよりも大きい。
【００２９】図６においては、さらに、位置決め用ダミ
ーリード３０の第２の部分３０ｂは対面する放熱板１６
の辺よりも長く、放熱板１６の角に沿って曲げられてい
る。こうすることによって、位置決め用ダミーリード３
０はより確実に放熱板１６の位置を規制することができ
る。その他の構成は前の実施例と同様である。図６にお
いては、パッケージ外枠部材１２のメタライズパターン
は省略されている。
ーリード３０の第２の部分３０ｂは対面する放熱板１６
の辺よりも長く、放熱板１６の角に沿って曲げられてい
る。こうすることによって、位置決め用ダミーリード３
０はより確実に放熱板１６の位置を規制することができ
る。その他の構成は前の実施例と同様である。図６にお
いては、パッケージ外枠部材１２のメタライズパターン
は省略されている。
【００３０】図７は本発明の他の例を示す図である。こ
の例では、位置決め用ダミーリード３０は、放熱板１６
を取り囲む環状部分３０ｃと、該環状部分３０ｃからパ
ッケージ外枠部材１２の端部に向かって延びる２つの直
線状部分３０ｄとからなる。こうすることによって、位
置決め用ダミーリード３０はより確実に放熱板１６の位
置を規制することができる。その他の構成は前の実施例
と同様である。図７においては、パッケージ外枠部材１
２のメタライズパターンは省略されている。
の例では、位置決め用ダミーリード３０は、放熱板１６
を取り囲む環状部分３０ｃと、該環状部分３０ｃからパ
ッケージ外枠部材１２の端部に向かって延びる２つの直
線状部分３０ｄとからなる。こうすることによって、位
置決め用ダミーリード３０はより確実に放熱板１６の位
置を規制することができる。その他の構成は前の実施例
と同様である。図７においては、パッケージ外枠部材１
２のメタライズパターンは省略されている。
【００３１】図８及び図９は本発明の他の例を示す図で
ある。この例では、図７の例と同様に、位置決め用ダミ
ーリード３０は、放熱板１６を取り囲む環状部分３０ｃ
と、該環状部分３０ｃからパッケージ外枠部材１２の端
部に向かって延びる２つの直線状部分３０ｄとからな
る。この例では、さらに、２つの直線状部分３０ｄの一
方は他方のものと形状が異なっている。すなわち、一方
の直線状部分３０ｄにはスリット３０ｅが設けられてい
る。
ある。この例では、図７の例と同様に、位置決め用ダミ
ーリード３０は、放熱板１６を取り囲む環状部分３０ｃ
と、該環状部分３０ｃからパッケージ外枠部材１２の端
部に向かって延びる２つの直線状部分３０ｄとからな
る。この例では、さらに、２つの直線状部分３０ｄの一
方は他方のものと形状が異なっている。すなわち、一方
の直線状部分３０ｄにはスリット３０ｅが設けられてい
る。
【００３２】図９は半導体装置１０の完成状態の平面図
であり、キャップ２０が見えている。パッケージ外枠部
材１２の側部には凹部１２ｒが設けられ、それによっ
て、位置決め用ダミーリード３０の直線状部分３０ｄが
パッケージ外枠部材１２の側面と同一面で切断できるよ
うになっている。そして、位置決め用ダミーリード３０
の直線状部分３０ｄのスリット３０ｅが見える。このス
リット３０ｅは外部リード１４の配列に対してインデッ
クスとして作用し、スリット３０ｅのある直線状部分３
０ｄを参考にしてどの外部リード１４が１番ピンである
かが分かるようになっている。さらに、パッケージ外枠
部材１２の直交する側部にも凹部１２ｐが設けられてい
る。なお、パッケージ外枠部材１２の側部の凹部１２
ｒ、１２ｐと同様の凹部は図１及び図２にも示されてい
る。
であり、キャップ２０が見えている。パッケージ外枠部
材１２の側部には凹部１２ｒが設けられ、それによっ
て、位置決め用ダミーリード３０の直線状部分３０ｄが
パッケージ外枠部材１２の側面と同一面で切断できるよ
うになっている。そして、位置決め用ダミーリード３０
の直線状部分３０ｄのスリット３０ｅが見える。このス
リット３０ｅは外部リード１４の配列に対してインデッ
クスとして作用し、スリット３０ｅのある直線状部分３
０ｄを参考にしてどの外部リード１４が１番ピンである
かが分かるようになっている。さらに、パッケージ外枠
部材１２の直交する側部にも凹部１２ｐが設けられてい
る。なお、パッケージ外枠部材１２の側部の凹部１２
ｒ、１２ｐと同様の凹部は図１及び図２にも示されてい
る。
【００３３】図１０は本発明の他の例を示す図である。
この例では、２つの位置決め用ダミーリード３０が放熱
板１６の両側に対向して配置され、２つの位置決め用ダ
ミーリード３０の大きさが互いに異なっている。これに
よって、例えば太い方の位置決め用ダミーリード３０は
外部リード１４の配列に対してインデックスとして作用
し、どの外部リード１４が１番ピンであるかが分かる。
この例では、２つの位置決め用ダミーリード３０が放熱
板１６の両側に対向して配置され、２つの位置決め用ダ
ミーリード３０の大きさが互いに異なっている。これに
よって、例えば太い方の位置決め用ダミーリード３０は
外部リード１４の配列に対してインデックスとして作用
し、どの外部リード１４が１番ピンであるかが分かる。
【００３４】図１１は本発明の他の例を示す図である。
この例では、放熱板１６の両側に第１の線（例えば図１
１で垂直方向の線）に沿って対向して配置される第１の
対の２つの位置決め用ダミーリード３０と、放熱板１６
の両側に第１の線と直交する第２の線（例えば図１１で
水平方向の線）に沿って対向して配置される第２の対の
２つの位置決め用ダミーリード３０ｘとからなる。この
ように、位置決め用ダミーリードは外部リード１４のな
いパッケージ外枠部材１２の側部にのみ設けられるとは
限らない。
この例では、放熱板１６の両側に第１の線（例えば図１
１で垂直方向の線）に沿って対向して配置される第１の
対の２つの位置決め用ダミーリード３０と、放熱板１６
の両側に第１の線と直交する第２の線（例えば図１１で
水平方向の線）に沿って対向して配置される第２の対の
２つの位置決め用ダミーリード３０ｘとからなる。この
ように、位置決め用ダミーリードは外部リード１４のな
いパッケージ外枠部材１２の側部にのみ設けられるとは
限らない。
【００３５】図１２は本発明の他の例を示す図である。
この例では、１つの位置決め用ダミーリード３０が放熱
板１６の位置を規制するために設けられている。上記し
たように、放熱板１６はロウ付け時に直線方向に動いた
り、回転したりするので、１つの位置決め用ダミーリー
ド３０でも放熱板１６の運動をある程度規制することが
できる。
この例では、１つの位置決め用ダミーリード３０が放熱
板１６の位置を規制するために設けられている。上記し
たように、放熱板１６はロウ付け時に直線方向に動いた
り、回転したりするので、１つの位置決め用ダミーリー
ド３０でも放熱板１６の運動をある程度規制することが
できる。
【００３６】図１２及び１３は本発明の他の例を示す図
である。図１２及び１３は半導体装置１０を互いに反対
側からみた斜視図である。一方の位置決め用ダミーリー
ド３０は半導体装置１０（パッケージ外枠部材１２）の
側面で切断され、他方の位置決め用ダミーリード３０は
半導体装置１０（パッケージ外枠部材１２）の側面より
もわずかに外側で切断されている。従って、この場合に
も、位置決め用ダミーリード３０をインデックスとして
使用することができる。
である。図１２及び１３は半導体装置１０を互いに反対
側からみた斜視図である。一方の位置決め用ダミーリー
ド３０は半導体装置１０（パッケージ外枠部材１２）の
側面で切断され、他方の位置決め用ダミーリード３０は
半導体装置１０（パッケージ外枠部材１２）の側面より
もわずかに外側で切断されている。従って、この場合に
も、位置決め用ダミーリード３０をインデックスとして
使用することができる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
放熱板を正確な位置でパッケージ外枠部材に取り付ける
ことができ、且つその後で簡単にメッキを行うことがで
きるようになった。
放熱板を正確な位置でパッケージ外枠部材に取り付ける
ことができ、且つその後で簡単にメッキを行うことがで
きるようになった。
【図１】本発明の実施例のリードフレーム及び放熱板及
びパッケージ外枠部材を示す図である。
びパッケージ外枠部材を示す図である。
【図２】図１のリードフレームを除去したパッケージ外
枠部材を示す図である。
枠部材を示す図である。
【図３】本発明の半導体装置を示す断面図である。
【図４】図３のアッパ外枠部材及びメタライズパターン
を示す図である。
を示す図である。
【図５】本発明の他の例のリードフレーム及び放熱板及
びパッケージ外枠部材を示す図である。
びパッケージ外枠部材を示す図である。
【図６】本発明の他の例のリードフレーム及び放熱板及
びパッケージ外枠部材を示す図である。
びパッケージ外枠部材を示す図である。
【図７】本発明の他の例のリードフレーム及び放熱板及
びパッケージ外枠部材を示す図である。
びパッケージ外枠部材を示す図である。
【図８】本発明の他の例のリードフレーム及び放熱板及
びパッケージ外枠部材を示す図である。
びパッケージ外枠部材を示す図である。
【図９】図８の半導体装置の完成状態の平面図である。
【図１０】本発明の他の例のリードフレーム及び放熱板
及びパッケージ外枠部材を示す図である。
及びパッケージ外枠部材を示す図である。
【図１１】本発明の他の例のリードフレーム及び放熱板
及びパッケージ外枠部材を示す図である。
及びパッケージ外枠部材を示す図である。
【図１２】本発明の他の例のリードフレーム及び放熱板
及びパッケージ外枠部材を示す図である。
及びパッケージ外枠部材を示す図である。
【図１３】本発明の半導体装置を示す斜視図である。
【図１４】図１３の半導体装置を反対方向から見た斜視
図である。
図である。
１０…半導体装置 １２…パッケージ外枠部材 １４…外部リード １６…放熱板 １８…半導体チップ ２０…キャップ
Claims (20)
- 【請求項１】 第１及び第２のメタライズパターンを有
する絶縁体のパッケージ外枠部材と、該パッケージ外枠
部材の第１のメタライズパターンに接続される外部リー
ドと、該外部リードと実質的に同一平面内に配置され且
つ該パッケージ外枠部材の第２のメタライズパターンに
接続される放熱板と、該放熱板とは異なった材料で作ら
れ、該パッケージ外枠部材の第２のメタライズパターン
に接続されて該放熱板の位置を規制する少なくとも１つ
の位置決め用ダミーリードと、該パッケージ外枠内にお
いて該放熱板に搭載される半導体チップとを備えたこと
を特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 該少なくとも１つの位置決め用ダミーリ
ードは外部リードと同じ材料で形成され、該外部リード
と実質的に同一平面内に該外部リードとは分離して配置
されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装
置。 - 【請求項３】 外部リードは鉄−ニッケル系の合金から
なり、放熱板は銅、銅合金、タングステン、及びモリブ
デンのグループの中から選ばれた金属からなり、該外部
リードリードと該少なくとも１つの位置決め用ダミーリ
ードと該放熱板とは共通のメッキを施されていることを
特徴とする請求項２に記載の半導体装置。 - 【請求項４】 該少なくとも１つの位置決め用ダミーリ
ードは、放熱板の端部との間に微小な間隔を開けて配置
されることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。 - 【請求項５】 該少なくとも１つの位置決め用ダミーリ
ードは、放熱板の両側に対向して配置される２つの位置
決め用ダミーリードからなることを特徴とする請求項１
に記載の半導体装置。 - 【請求項６】 該２つの位置決め用ダミーリードの大き
さが互いに異なっていることを特徴とする請求項５に記
載の半導体装置。 - 【請求項７】 該少なくとも１つの位置決め用ダミーリ
ードは、放熱板の両側に対向して配置される２つの位置
決め用ダミーリードからなり、該２つの位置決め用ダミ
ーリードの各々は該パッケージ外枠部材の端部に位置す
る第１の部分と、放熱板に対面する第２の部分とを有
し、該第２の部分は該第１の部分よりも大きいことを特
徴とする請求項１に記載の半導体装置。 - 【請求項８】 該位置決め用ダミーリードの該第２の部
分は対面する放熱板の辺よりも長く、放熱板の角に沿っ
て曲げられていることを特徴とする請求項７に記載の半
導体装置。 - 【請求項９】 該少なくとも１つの位置決め用ダミーリ
ードは、放熱板の両側に第１の線に沿って対向して配置
される第１の対の２つの位置決め用ダミーリードと、放
熱板の両側に第１の線と直交する第２の線に沿って対向
して配置される第２の対の２つの位置決め用ダミーリー
ドとからなることを特徴とする請求項１に記載の半導体
装置。 - 【請求項１０】 該少なくとも１つの位置決め用ダミー
リードは、放熱板を取り囲む環状部分と、該環状部分か
ら該パッケージ外枠部材の端部に向かって延びる２つの
直線状部分とからなることを特徴とする請求項１に記載
の半導体装置。 - 【請求項１１】 該２つの直線状部分の一方は他方のも
のと形状が異なっていることを特徴とする請求項１０に
記載の半導体装置。 - 【請求項１２】 パッケージ外枠部材と、放熱板と、半
導体チップとを有する半導体装置に取りつけられるリー
ドフレームであって、第１の対のフレーム部分と第２の
対のフレーム部分とを有する環状の四角形状に形成され
たフレームと、該第１の対のフレーム部分から内側に延
びる外部リードと、該第２の対のフレーム部分の少なく
とも一方から内側に延びる少なくとも１つの位置決め用
ダミーリードとを有し、該少なくとも１つの位置決め用
ダミーリードは、放熱板がパッケージ外枠部材に取りつ
けられるときに該放熱板の位置を規制するように形成さ
れ、且つ放熱板がパッケージ外枠部材に取りつけられた
後で該第２の対のフレーム部分の少なくとも一方から分
離されるようにしたことを特徴とするリードフレーム。 - 【請求項１３】 該少なくとも１つの位置決め用ダミー
リードは、放熱板の端部との間に微小な間隔を開けて配
置されるように形成されることを特徴とする請求項１２
に記載のリードフレーム。 - 【請求項１４】 該少なくとも１つの位置決め用ダミー
リードは、該第２の対のフレーム部分の両方から内側に
延びる２つの位置決め用ダミーリードからなることを特
徴とする請求項１２に記載のリードフレーム。 - 【請求項１５】 該２つの位置決め用ダミーリードの大
きさが互いに異なっていることを特徴とする請求項１４
に記載のリードフレーム。 - 【請求項１６】 該少なくとも１つの位置決め用ダミー
リードは、放熱板の両側に対向して配置される２つの位
置決め用ダミーリードからなり、該２つの位置決め用ダ
ミーリードの各々は該パッケージ外枠部材の端部に位置
する第１の部分と、放熱板に対面する第２の部分とを有
し、該第２の部分は該第１の部分よりも大きいことを特
徴とする請求項１２に記載のリードフレーム。 - 【請求項１７】 該位置決め用ダミーリードの該第２の
部分は対面する放熱板の辺よりも長く、放熱板の角に沿
って曲げられていることを特徴とする請求項１６に記載
のリードフレーム。 - 【請求項１８】 該少なくとも１つの位置決め用ダミー
リードは、放熱板の両側に第１の線に沿って対向して配
置される第１の対の２つの位置決め用ダミーリードと、
放熱板の両側に第１の線と直交する第２の線に沿って対
向して配置される第２の対の２つの位置決め用ダミーリ
ードとからなることを特徴とする請求項１２に記載のリ
ードフレーム。 - 【請求項１９】 該少なくとも１つの位置決め用ダミー
リードは、放熱板を取り囲む環状部分と、該環状部分か
ら該パッケージ外枠部材の端部に向かって延びる２つの
直線状部分とからなることを特徴とする請求項１２に記
載のリードフレーム。 - 【請求項２０】 該２つの直線状部分の一方は他方のも
のと形状が異なっていることを特徴とする請求項１９に
記載のリードフレーム。
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|---|---|---|---|
| JP30305996A JP3308461B2 (ja) | 1996-11-14 | 1996-11-14 | 半導体装置及びリードフレーム |
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