JPH1056113A - Resin-encapsulated semiconductor device with heatsink and method for manufacturing the same - Google Patents

Resin-encapsulated semiconductor device with heatsink and method for manufacturing the same

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JPH1056113A
JPH1056113A JP13779897A JP13779897A JPH1056113A JP H1056113 A JPH1056113 A JP H1056113A JP 13779897 A JP13779897 A JP 13779897A JP 13779897 A JP13779897 A JP 13779897A JP H1056113 A JPH1056113 A JP H1056113A
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lead
heat sink
support bar
electrically insulating
insulating sheet
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Norinaga Watanabe
典永 渡辺
Shinichi Nishi
慎一 西
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Goto Seisakusho KK
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    • 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
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    • H01L2224/48091Arched

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  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device provided with a heatsink of a thin metallic plate which can ensure a sufficiently long interface with molding resin from the exposed part to the semiconductor die. SOLUTION: A heatsink 4 is formed by pressing a thin metallic plate. The heatsink 4 is provided with a lead supporting surface 19 around it, a hollow semiconductor die mounting surface 20 and an exposed protuberance on the opposite side. The heatsink 4 has a long interface with encapsulating resin 10 to reduce penetration of contaminants into the package. A rolled thin metallic plate is easy to work continuously and is relatively less expensive. A support bar 6 is connected to the heatsink 4 by caulking. An insulating sheet 7 to which no adhesive is applied is sandwiched between the heatsink 4 and leads 5. The reliability of connection is improved by eliminating the adhesive. The operations such as curing adhesive and dry-cleaning the leads can be eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、樹脂封止型半導
体装置、特に封止樹脂の外部に一部が露出したヒートシ
ンクを含む半導体装置の構造とその製造方法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resin-sealed semiconductor device, and more particularly to a structure of a semiconductor device including a heat sink partially exposed to the outside of a sealing resin and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】集積回路を備えた半導体ダイをプラスチ
ックパッケージの中に封入する形式の半導体装置におい
ては、半導体ダイからの効率的な熱放出を図るために、
パッケージ内に金属製のヒートシンクを組み込むことが
行われている。特開平6−5746号の公報には、ヒー
トシンクの表面の一部をプラスチックパッケージの外側
へ露出させた半導体装置が記載されている。ヒートシン
クは、第1の面上に半導体ダイをプラスチックパッケー
ジの外面から十分離れた位置で支持し、第1の面と反対
側の第2の面をプラスチックパッケージの外へ露出させ
ている。従って、第1の面と第2の面との間に比較的大
きな距離、即ち比較的大きな厚さを必要とする。ヒート
シンクは比較的厚い平な金属製の板を打ち抜いて形成さ
れる。厚い板は重いし、比較的高価である。厚い素材板
はロールに加工できないから短尺の板の形態であり、連
続的な処理に適さないし、取扱いが不便である。また厚
い板の精密な打ち抜き作業は容易でないという問題点が
ある。ヒートシンクを薄い平板で形成すると、ヒートシ
ンクのプラスチックパッケージからの露出部から半導体
ダイまでの距離が短くなり、プラスチックパッケージの
外側の汚染物質が、モールドしたプラスチックとヒート
シンクとの界面に沿って半導体ダイへ到達しやすくなる
という問題点がある。ヒートシンクを薄い金属板で形成
する場合には、ヒートシンクの周囲にシールリングを形
成することが困難である。
2. Description of the Related Art In a semiconductor device of a type in which a semiconductor die having an integrated circuit is enclosed in a plastic package, in order to efficiently release heat from the semiconductor die,
Incorporation of a metal heat sink into a package has been performed. Japanese Patent Laid-Open Publication No. 6-5746 describes a semiconductor device in which a part of the surface of a heat sink is exposed to the outside of a plastic package. The heat sink supports the semiconductor die on the first surface at a sufficient distance from the outer surface of the plastic package, and exposes the second surface opposite to the first surface to the outside of the plastic package. Therefore, a relatively large distance between the first surface and the second surface, that is, a relatively large thickness is required. The heat sink is formed by punching a relatively thick flat metal plate. Thick plates are heavy and relatively expensive. Since a thick material plate cannot be processed into a roll, it is in the form of a short plate, is not suitable for continuous processing, and is inconvenient to handle. Another problem is that precise punching of a thick plate is not easy. Forming the heat sink with a thin flat plate reduces the distance from the heat sink exposed from the plastic package to the semiconductor die, allowing contaminants outside the plastic package to reach the semiconductor die along the interface between the molded plastic and the heat sink. There is a problem that it becomes easier. When the heat sink is formed of a thin metal plate, it is difficult to form a seal ring around the heat sink.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、加工が比
較的容易な薄い金属板でヒートシンクを形成できるよう
にし、コストの低減と製品の軽量化を図ること、ヒート
シンクの露出部から半導体ダイに到るまでの、ヒートシ
ンクとモールド樹脂との十分に長い界面を確保して、パ
ッケージ内部への汚染物質の侵入を減少させることこと
を課題としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention enables a heat sink to be formed from a thin metal plate that is relatively easy to process, thereby reducing the cost and the weight of the product. It is an object of the present invention to secure a sufficiently long interface between the heat sink and the mold resin to reduce the intrusion of contaminants into the package.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明においては、比較
的薄い金属板をプレス成形することによりヒートシンク
を形成する。このヒートシンクは、周辺のリード支持面
に対して凹んだ半導体ダイの取付け面と、この半導体ダ
イの取付け面の反対側の隆起した露出面とを備える。従
って、このヒートシンクの形状は、ヒートシンクと周囲
の封止樹脂との間の長い界面を形成し、従って、汚染物
質は内部の半導体ダイへ到達するためにパッケージの外
側から長い距離にわたり移動せねばならない。これによ
りパッケージ内部への汚染物質の侵入を減少させること
に貢献する。薄い金属板はコイル状に巻かれた形態で存
在するから、連続的加工が容易である。厚い金属板を用
いる場合に比較して、安価であるから製品コストの低下
に貢献する。また厚い金属板を用いる場合に比較して、
製品の軽量化に貢献する。
In the present invention, a heat sink is formed by pressing a relatively thin metal plate. The heat sink includes a mounting surface of the semiconductor die recessed with respect to a peripheral lead support surface, and a raised exposed surface opposite the mounting surface of the semiconductor die. Thus, the shape of this heat sink forms a long interface between the heat sink and the surrounding encapsulation resin, and contaminants must travel a long distance from the outside of the package to reach the internal semiconductor die. . This contributes to reducing the intrusion of contaminants into the package. Since the thin metal plate exists in the form of being wound in a coil shape, continuous processing is easy. Compared to the case of using a thick metal plate, it is inexpensive and contributes to a reduction in product cost. Also, compared to using a thick metal plate,
Contribute to product weight reduction.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施の形
態を説明する。図1は本発明に基づく半導体装置1を示
す一部を切り欠いた斜視図である。半導体ダイ2が、適
宜の熱伝導性接着剤3によりヒートシンク4の上に装着
されている。複数のリード5とサポートバー6とが、ヒ
ートシンク4の周辺に大略半径方向に配置されている。
図には、4つの全ての側部にリード5を有する半導体装
置を示したが、本発明は、4つより少ない側部にリード
5を有する半導体装置にも適用可能である。リード5と
サポートバー6は、電気絶縁性シート7を介在させてヒ
ートシンク4上に支持されている。図示の例において
は、サポートバー6は、4隅に配置され、内側部分でヒ
ートシンク4との間に電気絶縁性シート7を挾んで、ヒ
ートシンク4上にかしめ止めされている。ボンドワイヤ
8が、リード5の各々の内側端部を半導体ダイ2上の選
択されたコンタクトパッド9へ接続している。封止物質
10が、ヒートシンク4、半導体ダイ2、ボンドワイヤ
8、リード5の内側部分、サポートバー6を取り囲んで
いる。図中には見えないが、ヒートシンク4の半導体ダ
イ2が取り付けられていない側の側面の一部は封止物質
10の外部に露出している。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a semiconductor device 1 according to the present invention. A semiconductor die 2 is mounted on a heat sink 4 with a suitable thermally conductive adhesive 3. A plurality of leads 5 and a support bar 6 are arranged around the heat sink 4 in a substantially radial direction.
Although the figure shows a semiconductor device having leads 5 on all four sides, the present invention is also applicable to semiconductor devices having leads 5 on fewer than four sides. The lead 5 and the support bar 6 are supported on the heat sink 4 with an electrically insulating sheet 7 interposed. In the illustrated example, the support bars 6 are arranged at four corners, and are caulked on the heat sink 4 with an electrically insulating sheet 7 interposed between the support bar 6 and the heat sink 4 at the inner portion. Bond wires 8 connect the inner ends of each of the leads 5 to selected contact pads 9 on the semiconductor die 2. A sealing material 10 surrounds the heat sink 4, the semiconductor die 2, the bond wires 8, the inner parts of the leads 5, and the support bars 6. Although not visible in the figure, a part of the side surface of the heat sink 4 on the side where the semiconductor die 2 is not attached is exposed to the outside of the sealing material 10.

【0006】図1に示した半導体装置1は、大略以下に
説明する方法で製造される。図2は、複数のリード5と
サポートバー6と有するリードフレーム11と、電気絶
縁性シート7と、ヒートシンク4とを示す斜視図であ
る。リード5とサポートバー6は、外部環12により所
定位置に保持されている。サポートバー6の内側部分に
は孔13が形成されている。リードフレーム11は、リ
ードを構成するために従来よく知られている各種の金属
から製作される。リードフレーム11は、平であって、
所望の金属板から打ち抜き又はエッチングによって製作
される。図示の外部環12と開口部14の形状はほぼ正
方形であるが、どのような形状も任意であり、その形状
は、内部に置かれる半導体ダイの形状によって決定され
る。
The semiconductor device 1 shown in FIG. 1 is manufactured by a method generally described below. FIG. 2 is a perspective view showing a lead frame 11 having a plurality of leads 5 and support bars 6, an electrically insulating sheet 7, and a heat sink 4. The lead 5 and the support bar 6 are held at predetermined positions by an outer ring 12. A hole 13 is formed in an inner portion of the support bar 6. The lead frame 11 is manufactured from various kinds of metals that are well known in the art for forming leads. The lead frame 11 is flat,
It is manufactured by stamping or etching from a desired metal plate. Although the shapes of the outer ring 12 and the opening 14 shown are substantially square, any shape is arbitrary, and the shape is determined by the shape of the semiconductor die placed inside.

【0007】電気絶縁性シート7は、ポリイミド等の電
気絶縁性の合成樹脂シートを打ち抜いて製作される。電
気絶縁性シート7は、ほぼ正方形の環状で、リードフレ
ーム11の開口部14よりわずかに小さいほぼ正方形の
中央開口部15を備え、また4隅に孔16を備えてい
る。電気絶縁性シート7は、接着剤により被覆されてい
ないから、比較的安価に得られる。
The electrically insulating sheet 7 is manufactured by punching out an electrically insulating synthetic resin sheet such as polyimide. The electrically insulating sheet 7 has a substantially square annular shape, has a substantially square central opening 15 slightly smaller than the opening 14 of the lead frame 11, and has holes 16 at four corners. Since the electrically insulating sheet 7 is not covered with the adhesive, it can be obtained at relatively low cost.

【0008】ヒートシンク4は、アルミニウム等の熱伝
導性の良好な比較的薄い金属板をプレス成形して製作さ
れる。ヒートシンク4は、ほぼ正方形で、第1の表面1
7とその反対側の第2の表面18とを有する。第1表面
17の周辺部にはリード支持面19を、またリード支持
面19に囲まれたその内側には、リード支持面19に対
して平行に凹んだダイ取付け面20を有する。ダイ取付
け面20は、電気絶縁性シート7の開口15よりやや小
さいほぼ正方形である。第2表面18の周辺部には、リ
ード支持面19の反対側の周辺面21を、また周辺面2
1に囲まれたその内側には、周辺面21に対して平行に
隆起したダイ取付け面20の反対側の露出面22を有す
る。露出面22は、封止物質10の外部に露出して、半
導体ダイ2に発生する熱を外部に放散させるのに貢献す
る。このヒートシンク4の形状は、露出面を有するヒー
トシンクを薄板素材によって製作することを可能にす
る。薄板素材は、長尺のものをロールにして保管される
ので、連続処理に適し、取扱いが便利である。また加工
も容易である。このヒートシンク4の形状はまた、封止
物質10との長い界面を提供する。長い界面は、界面に
沿って内部に侵入しようとする汚染物質の侵入を阻止す
るのに貢献する。リード支持面19上には、ヒートシン
ク4の4隅部に位置して、突起23が形成されている。
突起23は、リードフレーム11のサポートバー6の孔
13及び電気絶縁性シート7の4隅の孔16に合致する
ように配置されている。
The heat sink 4 is manufactured by press-forming a relatively thin metal plate such as aluminum having good heat conductivity. The heat sink 4 is substantially square and has a first surface 1.
7 and a second surface 18 on the opposite side. A lead support surface 19 is provided around the first surface 17, and a die mounting surface 20 which is recessed in parallel with the lead support surface 19 is surrounded by the lead support surface 19. The die mounting surface 20 is substantially square, which is slightly smaller than the opening 15 of the electrically insulating sheet 7. A peripheral surface 21 opposite to the lead supporting surface 19 and a peripheral surface 2
1 has an exposed surface 22 opposite the die mounting surface 20 raised parallel to a peripheral surface 21. The exposed surface 22 is exposed to the outside of the sealing material 10 and contributes to dissipating heat generated in the semiconductor die 2 to the outside. This shape of the heat sink 4 makes it possible to manufacture a heat sink having an exposed surface from a thin plate material. Since the thin plate material is stored in a roll of a long material, it is suitable for continuous processing and is convenient to handle. Processing is also easy. This shape of the heat sink 4 also provides a long interface with the sealing substance 10. The long interface helps prevent contaminants from entering the interior along the interface. Projections 23 are formed on the lead support surface 19 at four corners of the heat sink 4.
The protrusions 23 are arranged so as to match the holes 13 of the support bar 6 of the lead frame 11 and the holes 16 at the four corners of the electrically insulating sheet 7.

【0009】図3ないし図5は、リードフレーム11、
電気絶縁性シート7、ヒートシンク4の三者を一体化し
てリードフレーム組立体24を構成した状態を示す。電
気絶縁性シート7は、ヒートシンク4のリード支持面1
9上に置かれ、孔16に突起23が挿入される。リード
フレーム11のリード5の内方部分とサポートバー6の
内方部分は、電気絶縁性シート7の上に置かれ、サポー
トバー6の孔13にヒートシンク4の突起23が挿入さ
れる。そして、突起23の頂部がパンチで押しつぶさ
れ、リードフレーム11、電気絶縁性シート7、ヒート
シンク4の三者が一体化してリードフレーム組立体24
が形成される。ヒートシンク4は、4つのサポートバー
6によってリードフレーム11上に支持される。ヒート
シンク4は、薄い金属板で形成されているので比較的軽
量であるからサポートバー6を変形させるおそれがな
い。
FIG. 3 to FIG.
3 shows a state in which the lead frame assembly 24 is formed by integrating the three members of the electrically insulating sheet 7 and the heat sink 4. The electrically insulating sheet 7 is provided on the lead supporting surface 1 of the heat sink 4.
9 and the projection 23 is inserted into the hole 16. The inner part of the lead 5 and the inner part of the support bar 6 of the lead frame 11 are placed on the electrically insulating sheet 7, and the projection 23 of the heat sink 4 is inserted into the hole 13 of the support bar 6. Then, the top of the projection 23 is crushed by a punch, and the lead frame 11, the electrically insulating sheet 7, and the heat sink 4 are integrated into a lead frame assembly 24.
Is formed. The heat sink 4 is supported on the lead frame 11 by four support bars 6. Since the heat sink 4 is made of a thin metal plate, it is relatively lightweight, so there is no risk of deforming the support bar 6.

【0010】次に図6を参照する。リードフレーム組立
体24におけるヒートシンク4のダイ取付け面20上に
半導体ダイ2が載せられる。半導体ダイ2は、第1表面
25とその反対側の第2表面26とを有する。第1表面
25の上には、複数のコンタクトパッド9が設けられて
いる。第2表面26が、熱伝導性接着剤3により、ヒー
トシンク4のダイ取付け面20上に接着される。導電性
ボンドワイヤ8の一端が半導体ダイ2上のコンタクトパ
ッド9の何れか1つに接続され、他端がリードフレーム
11上のリード5の何れか1つに接続される。リード5
は、比較的弾性に乏しい電気絶縁性シート7の上に、接
着剤等を介在させることなく、直接支持されているか
ら、ボンドワイヤ8の接続時に、移動しにくく、従って
確実な接続が得られる。
Next, reference is made to FIG. The semiconductor die 2 is mounted on the die mounting surface 20 of the heat sink 4 in the lead frame assembly 24. Semiconductor die 2 has a first surface 25 and a second surface 26 opposite the first surface 25. A plurality of contact pads 9 are provided on the first surface 25. A second surface 26 is adhered to the die mounting surface 20 of the heat sink 4 by the thermally conductive adhesive 3. One end of the conductive bond wire 8 is connected to any one of the contact pads 9 on the semiconductor die 2, and the other end is connected to any one of the leads 5 on the lead frame 11. Lead 5
Is directly supported on the electrically insulating sheet 7 having relatively poor elasticity without interposing an adhesive or the like, so that it is difficult to move when the bond wire 8 is connected, so that a reliable connection can be obtained. .

【0011】次に図7を参照する。半導体ダイ2を搭載
したリードフレーム組立体24を、2つの半部27,2
8を有するモールド組立体29のモールドキャビティ3
0内に配置し、2つの半部27,28を閉じ、モールド
キャビティ30内に封止物質10を充填する。2つの半
部27,28を閉じたとき、ヒートシンク4の露出面2
2は、モールドキャビティ30の内面に圧接される。封
止物質10の充填により、ヒートシンク4と、半導体ダ
イ2と、導電性リード5の内方部分と、電気絶縁性シー
ト7と、ボンドワイヤ8とを封止し、ヒートシンク4の
露出面22と、導電性リード5の外方部分と、サポート
バー6の外方部分とを外部に露出させる。封止物質10
が冷却し、固化したら、モールド組立体29を開放し、
半導体装置1を取り出す。その後、リードフレーム11
の外部環12が切除され、各リード5とサポートバー6
が独立し、半導体装置1の個々のリード5を形成する。
サポートバー6は封止物質10の外側へ延出していな
い。必要に応じて、封止物質10の外側へ延出したリー
ド5の外方部分を屈曲させることができる。
Next, reference is made to FIG. The lead frame assembly 24 on which the semiconductor die 2 is mounted is connected to the two halves 27 and 2.
Mold cavity 3 of mold assembly 29 having
0, the two halves 27 and 28 are closed and the mold cavity 30 is filled with the sealing substance 10. When the two halves 27 and 28 are closed, the exposed surface 2 of the heat sink 4 is closed.
2 is pressed against the inner surface of the mold cavity 30. By filling the sealing material 10, the heat sink 4, the semiconductor die 2, the inner portion of the conductive lead 5, the electrically insulating sheet 7 and the bond wires 8 are sealed, and the exposed surface 22 of the heat sink 4 is Then, the outer portion of the conductive lead 5 and the outer portion of the support bar 6 are exposed to the outside. Sealing material 10
After cooling and solidifying, release the mold assembly 29,
The semiconductor device 1 is taken out. Then, lead frame 11
The outer ring 12 is cut off, and each lead 5 and the support bar 6 are cut.
Independently form the individual leads 5 of the semiconductor device 1.
The support bar 6 does not extend outside the sealing substance 10. If necessary, the outer portion of the lead 5 extending outside the sealing material 10 can be bent.

【0012】図8には、リードフレーム11、電気絶縁
性シート7、ヒートシンク4の三者が一体化してリード
フレーム組立体24を形成する他の方法を示す。この実
施形態においては、ヒートシンク4に突起を形成する代
わりに孔31を形成する。そして、三者の孔13,1
6,31に鋲32を挿入して、鋲32の先端をパンチで
つぶすことによりリードフレーム11、電気絶縁性シー
ト7、ヒートシンク4を一体化する。
FIG. 8 shows another method of forming the lead frame assembly 24 by integrating the three components of the lead frame 11, the electrically insulating sheet 7, and the heat sink 4. In this embodiment, holes 31 are formed instead of forming protrusions on the heat sink 4. And three holes 13,1
The lead frame 11, the electrically insulating sheet 7, and the heat sink 4 are integrated by inserting the stud 32 into the 6, 31 and crushing the tip of the stud 32 with a punch.

【0013】図9、図10には、接着剤で被覆されてい
ない電気絶縁性シート7の代わりに、ポリイミド系の有
機接着剤33で被覆された電気絶縁性テープ34を用い
て、電気絶縁性テープ34、リードフレーム11、ヒー
トシンク4の三者を一体化し、リードフレーム組立体2
4を形成する方法を示す。この実施形態においては、電
気絶縁性テープ34の各側面に夫々ヒートシンク4とリ
ードフレーム11が接着されているので、ヒートシンク
4とリードフレーム11とを結合するためのサポートバ
ー6がリードフレーム11に形成されていない。ヒート
シンク4のリード支持面19の上に、電気絶縁性テープ
34を介してリードフレーム11のリード5が接着され
る。このリードフレーム組立体24を用い、前記実施形
態と同様の工程を経て半導体装置が製作される。
FIGS. 9 and 10 show an example in which an electrically insulating tape 34 coated with a polyimide organic adhesive 33 is used instead of the electrically insulating sheet 7 not coated with an adhesive. The tape 34, the lead frame 11, and the heat sink 4 are integrated, and the lead frame assembly 2
4 will be described. In this embodiment, since the heat sink 4 and the lead frame 11 are bonded to each side surface of the electrically insulating tape 34, the support bar 6 for connecting the heat sink 4 and the lead frame 11 is formed on the lead frame 11. It has not been. The leads 5 of the lead frame 11 are adhered to the lead support surface 19 of the heat sink 4 via an electrically insulating tape 34. Using this lead frame assembly 24, a semiconductor device is manufactured through the same steps as in the above embodiment.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上のように、本発明においては、比較
的薄い金属板をプレス成形することにより形成されたヒ
ートシンクが、周辺のリード支持面に対して凹んだ半導
体ダイの取付け面と、この半導体ダイの取付け面の反対
側の隆起した露出面とを備える。このヒートシンクの形
状は、ヒートシンクと周囲の封止樹脂との間の長い界面
を提供し、パッケージ内部への汚染物質の侵入を減少さ
せることに貢献する。本発明におけるヒートシンクの材
料としての薄い金属板は、長尺物をコイル状に巻いた形
で存在するから、連続的加工が容易である。厚い金属板
を用いる場合に比較して、安価であるから製品コストの
低下に貢献する。また厚い金属板を用いる場合に比較し
て、製品の軽量化に貢献する。
As described above, in the present invention, the heat sink formed by press-molding a relatively thin metal plate is provided with a mounting surface of the semiconductor die recessed with respect to the peripheral lead supporting surface, A raised exposed surface opposite the mounting surface of the semiconductor die. This shape of the heat sink provides a long interface between the heat sink and the surrounding encapsulation resin and contributes to reducing the intrusion of contaminants into the package interior. Since the thin metal plate as the material of the heat sink in the present invention is in the form of a long object wound in a coil shape, continuous processing is easy. Compared to the case of using a thick metal plate, it is inexpensive and contributes to a reduction in product cost. Also, it contributes to weight reduction of the product as compared with the case where a thick metal plate is used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に基づく半導体装置1を示す一部を切り
欠いた斜視図である。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a semiconductor device 1 according to the present invention.

【図2】リードフレーム、電気絶縁性シート、ヒートシ
ンクを示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a lead frame, an electrically insulating sheet, and a heat sink.

【図3】リードフレーム組立体を示す一部を切り欠いた
平面図である。
FIG. 3 is a partially cutaway plan view showing the lead frame assembly.

【図4】図3におけるIV−IV断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.

【図5】図3におけるV−V断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG. 3;

【図6】リードフレーム組立体に半導体ダイを搭載し、
ボンドワイヤを接続した状態の断面図である。
FIG. 6 shows a semiconductor die mounted on a lead frame assembly;
It is sectional drawing of the state which connected the bond wire.

【図7】封止物質の鋳型工程を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a molding step of a sealing material.

【図8】リードフレーム組立体の他の形成方法を示す一
部の拡大断面図である。
FIG. 8 is a partially enlarged cross-sectional view showing another method of forming the lead frame assembly.

【図9】リードフレーム組立体のさらに他の形成方法を
示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing still another method of forming the lead frame assembly.

【図10】リードフレーム組立体の一部の拡大断面図で
ある。
FIG. 10 is an enlarged sectional view of a part of the lead frame assembly.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体装置 2 半導体ダイ 3 熱伝導性接着剤 4 ヒートシンク 5 リード 6 サポートバー 7 電気絶縁性シート 8 ボンドワイヤ 9 コンタクトパッド 10 封止物質 11 リードフレーム 12 外部環 13 孔 14 開口部 15 開口部 16 孔 17 第1表面 18 第2表面 19 リード支持面 20 ダイ取付け面 21 周辺面 22 露出面 23 突起 24 リードフレーム組立体 25 第1表面 26 第2表面 27 半部 28 半部 29 モールド組立体 30 モールドキャビテイ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor device 2 Semiconductor die 3 Heat conductive adhesive 4 Heat sink 5 Lead 6 Support bar 7 Electrical insulating sheet 8 Bond wire 9 Contact pad 10 Sealing substance 11 Lead frame 12 External ring 13 Hole 14 Opening 15 Opening 16 Hole 17 First surface 18 Second surface 19 Lead support surface 20 Die mounting surface 21 Peripheral surface 22 Exposed surface 23 Projection 24 Lead frame assembly 25 First surface 26 Second surface 27 Half 28 Half 29 Mold assembly 30 Mold cavity

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1表面とこの第1表面に平行なその反
対側の第2表面とを有し、第1表面の周辺部にはリード
支持面を、またリード支持面に囲まれたその内側にはリ
ード支持面に対して平行に凹んだダイ取付け面を有し、
第2表面の周辺部にはリード支持面の反対側の周辺面
を、また周辺面に囲まれたその内側には周辺面に対して
平行に隆起したダイ取付け面の反対側の露出面を有する
ヒートシンクと、 複数のコンタクトパッドを有する第1表面とその反対側
の第2表面とを有し、第2表面が前記ヒートシンクのダ
イ取付け面上に取り付けられた半導体ダイと、 前記半導体ダイの第2表面を前記ヒートシンクの第1表
面上のダイ取付け面上に取り付けるための接着物質と、 夫々内方端と外方端とを有し、内方端を包含する内方部
分が前記ヒートシンクの第1表面上のリード取付け面の
上に支持される複数の導電性リードと、 前記導電性リードの内方部分と前記ヒートシンクのリー
ド支持面との間に介設される電気絶縁物質と、 夫々前記コンタクトパッドの何れか1つを前記リードの
何れか1つの内方部分へ接続する複数の導電性ボンドワ
イヤと、 前記ヒートシンクと、半導体ダイと、接着物質と、導電
性リードの内方部分と、電気絶縁物質とボンドワイヤと
を封止し、ヒートシンクの第2表面上の露出面を外部に
露出させる封止物質とを有することを特徴とする樹脂封
止型半導体装置。
A first surface parallel to the first surface and a second surface opposite to the first surface, the periphery of the first surface having a lead support surface and being surrounded by the lead support surface; Inside has a die mounting surface recessed parallel to the lead support surface,
The peripheral portion of the second surface has a peripheral surface opposite to the lead supporting surface, and an inner surface surrounded by the peripheral surface and having an exposed surface opposite to the die mounting surface raised parallel to the peripheral surface. A heat sink; a semiconductor die having a first surface having a plurality of contact pads and a second surface opposite thereto, the second surface being mounted on a die mounting surface of the heat sink; An adhesive material for attaching a surface to a die attach surface on a first surface of the heat sink; an inner portion having an inner end and an outer end, respectively, and an inner portion including the inner end is a first portion of the heat sink. A plurality of conductive leads supported on a lead mounting surface on a surface; an electrical insulating material interposed between an inner portion of the conductive leads and a lead supporting surface of the heat sink; What on the pad A plurality of conductive bond wires connecting one to the inner portion of any one of the leads; the heat sink; a semiconductor die; an adhesive material; an inner portion of the conductive lead; A sealing material for sealing the bond wire and exposing an exposed surface on the second surface of the heat sink to the outside.
【請求項2】 前記電気絶縁物質が接着剤被覆テープで
あることを特徴とする請求項1に記載の樹脂封止型半導
体装置。
2. The resin-sealed semiconductor device according to claim 1, wherein said electrically insulating material is an adhesive-coated tape.
【請求項3】 前記電気絶縁物質が接着剤で被覆されて
いない電気絶縁性シートであることを特徴とする請求項
1に記載の樹脂封止型半導体装置。
3. The resin-encapsulated semiconductor device according to claim 1, wherein the electric insulating material is an electric insulating sheet not covered with an adhesive.
【請求項4】 第1表面とこの第1表面に平行なその反
対側の第2表面とを有し、第1表面の周辺部には前記リ
ードの内方部分が支持されるリード取付け面を、またリ
ード支持面に囲まれたその内側には、リード支持面に対
して平行に凹んだ、前記半導体ダイの第2表面を取り付
けるためのダイ取付け面を有し、第2表面の周辺部には
リード支持面の反対側の周辺面を、また周辺面の内側に
は周辺面に対して平行に隆起し、前記封止物質から露出
する、ダイ取付け面の反対側の露出面を有する半導体装
置用ヒートシンク。
4. A lead mounting surface having a first surface and a second, opposite surface parallel to the first surface, the periphery of the first surface having a lead mounting surface on which an inner portion of the lead is supported. A die mounting surface for mounting the second surface of the semiconductor die, which is recessed in parallel with the lead supporting surface, is provided on the inner side surrounded by the lead supporting surface. A semiconductor device having a peripheral surface opposite to the lead supporting surface, and having an exposed surface opposite to the die mounting surface protruding inside the peripheral surface in parallel with the peripheral surface and exposed from the sealing material. For heat sink.
【請求項5】 半導体ダイを置くための中央開口部と、
この中央開口部の周辺に配置された複数のリードと、複
数のサポートバーと、リードとサポートバーの相互間を
繋ぐ外部環とを有するリードフレームを用意する工程
と、 前記開口部の上に取り付けるためのヒートシンクであっ
て、第1表面とこの第1表面に平行なその反対側の第2
表面とを有し、第1表面の周辺部には前記リードの内方
部分と前記サポートバーが支持されるリード支持面を、
またリード支持面に囲まれたその内側には、リード支持
面に対して平行に凹んだ、前記半導体ダイを取り付ける
ためのダイ取付け面を有し、第2表面の周辺部にはリー
ド支持面の反対側の周辺面を、また周辺面に囲まれたそ
の内側には周辺面に対して平行に隆起し、前記ダイ取付
け面の反対側に位置して封止物質から露出する露出面を
有するものを形成する工程と、 半導体ダイを置くための中央開口部を有し、前記ヒート
シンクと前記リードフレームのリードとの間を電気的に
絶縁するための電気絶縁性シートを形成する工程と、 リードフレーム組立体を形成するために、前記リード及
びサポートバーと前記ヒートシンクとの間に電気絶縁性
シートを挾んで、ヒートシンクを前記サポートバーの内
方部分に結合する工程と、 半導体ダイを前記ヒートシンクのダイ取付け面上に接着
する工程と、 複数の導電性ボンドワイヤの一端を夫々前記半導体ダイ
上のコンタクトパッドの何れか1つに接続する工程と、 前記複数の導電性ボンドワイヤの他端を夫々前記リード
フレーム上のリードの何れか1つに接続する工程と、 前記ヒートシンクと、半導体ダイと、導電性リードの内
方部分と、電気絶縁性シートと、ボンドワイヤとを封止
し、ヒートシンクの第2表面上の露出面と、導電性リー
ドの外方部分と、サポートバーの外方部分とを外部に露
出させるように封止物質で封止する工程と、 前記外部環を切断して前記リードの外方部分の相互間を
切り離す工程と、 前記サポートバーの前記封止物質から延出した外方部分
を切除する工程とを備えることを特徴とする樹脂封止型
半導体装置の製造方法。
5. A central opening for placing a semiconductor die,
Preparing a lead frame having a plurality of leads arranged around the central opening, a plurality of support bars, and an external ring connecting the leads and the support bars to each other; and mounting the lead frame on the opening. A first surface and a second surface opposite to the first surface, the second surface being parallel to the first surface.
A lead support surface on which an inner portion of the lead and the support bar are supported.
Further, a die mounting surface for mounting the semiconductor die, which is recessed in parallel with the lead support surface, is provided inside the lead support surface. An opposite peripheral surface, and an inner surface surrounded by the peripheral surface, having an exposed surface protruding parallel to the peripheral surface and located on the opposite side of the die mounting surface and exposed from a sealing material; Forming an electrically insulating sheet having a central opening for placing a semiconductor die and electrically insulating between the heat sink and the leads of the lead frame; Bonding the heat sink to the inner portion of the support bar with an electrically insulating sheet between the lead and support bar and the heat sink to form an assembly; Adhering onto a die mounting surface of a heat sink; connecting one end of each of the plurality of conductive bond wires to any one of contact pads on the semiconductor die; and the other end of the plurality of conductive bond wires. Respectively connecting to any one of the leads on the lead frame; sealing the heat sink, the semiconductor die, the inner portion of the conductive lead, the electrically insulating sheet, and the bond wire; Sealing the exposed surface on the second surface of the heat sink, the outer portion of the conductive lead, and the outer portion of the support bar with a sealing material so as to expose the outside, and cutting the outer ring. Separating the outer portions of the leads from each other, and cutting off the outer portion of the support bar extending from the sealing material. Production method.
【請求項6】 前記リードフレームのサポートバーは、
内方部分に孔を有し、前記電気絶縁性シートは、前記サ
ポートバーの孔に重なる位置に対応孔を有し、前記ヒー
トシンクは、リード支持面上に前記サポートバー及び電
気絶縁性シートの孔に挿入される突起を有し、 リードフレーム組立体を形成するために、前記ヒートシ
ンクのリード支持面上に電気絶縁性シートと前記リード
フレームのサポートバーの内方部分を重ね、前記ヒート
シンクの突起を前記サポートバー及び電気絶縁性シート
の合致した孔に挿入する工程と、 前記突起を圧搾して前記ヒートシンクを前記リードフレ
ームのサポートバーに結合する工程をさらに備えること
を特徴とする請求項5に記載の樹脂封止型半導体装置の
製造方法。
6. The support bar of the lead frame,
A hole in an inner portion, the electrically insulating sheet has a corresponding hole at a position overlapping the hole in the support bar, and the heat sink has a hole in the support bar and the electrically insulating sheet on a lead support surface. And a protrusion inserted into the support frame of the heat sink, wherein an electrically insulating sheet and an inner portion of a support bar of the lead frame are overlapped on a lead support surface of the heat sink to form a lead frame assembly. 6. The method of claim 5, further comprising: inserting the support bar and the electrically insulating sheet into matching holes; and squeezing the protrusion to couple the heat sink to the support bar of the lead frame. Of manufacturing a resin-sealed semiconductor device.
【請求項7】 前記リードフレームのサポートバーは、
内方部分に孔を有し、前記電気絶縁性シートは、前記サ
ポートバーの孔に重なる位置に対応孔を有し、前記ヒー
トシンクは、リード支持面上に前記サポートバー及び電
気絶縁性シートの孔に対応する孔を有し、 リードフレーム組立体を形成するために、前記ヒートシ
ンクのリード支持面上に電気絶縁性シートと前記リード
フレームのサポートバーの内方部分を重ね、前記サポー
トバー、電気絶縁性シート及びサポートバーの孔を重ね
る工程と、 重ねられたヒートシンク、電気絶縁性シート及びサポー
トバーの孔に鋲を挿通させる工程と、 前記鋲を圧搾して前記ヒートシンクを前記リードフレー
ムのサポートバーに結合する工程とをさらに備えること
を特徴とする請求項5に記載の樹脂封止型半導体装置の
製造方法。
7. The support bar of the lead frame,
A hole in an inner portion, the electrically insulating sheet has a corresponding hole at a position overlapping the hole in the support bar, and the heat sink has a hole in the support bar and the electrically insulating sheet on a lead support surface. The heat insulating sheet and the inner portion of the support bar of the lead frame are overlapped on the lead supporting surface of the heat sink to form a lead frame assembly. Stacking holes in the conductive sheet and the support bar; and inserting a stud through the stacked heat sink, the electrically insulating sheet and the hole in the support bar; and The method for manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device according to claim 5, further comprising a step of coupling.
【請求項8】 半導体ダイを置くための中央開口部と、
この中央開口部の周辺に配置された複数のリードと、リ
ードの相互間を繋ぐ外部環とを有するリードフレームを
用意する工程と、 前記開口部の上に取り付けるためのヒートシンクであっ
て、第1表面とこの第1表面に平行なその反対側の第2
表面とを有し、第1表面の周辺部には前記リードの内方
部分と前記サポートバーとが支持されるリード支持面
を、またリード支持面に囲まれたその内側には、リード
支持面に対して平行に凹んだ、前記半導体ダイを取り付
けるためのダイ取付け面を有し、第2表面の周辺部には
リード支持面の反対側の周辺面を、また周辺面に囲まれ
たその内側には周辺面に対して平行に隆起し、前記ダイ
取付け面の反対側に位置して封止物質から露出する露出
面を有するものを形成する工程と、 半導体ダイを置くための中央開口部を有し、前記ヒート
シンクと前記リードフレームのリードとの間を電気的に
絶縁するための接着剤で被覆された電気絶縁性シートを
形成する工程と、 リードフレーム組立体を形成するために、前記リードと
の間に接着剤で被覆された電気絶縁性シートを挾んで前
記ヒートシンクを前記リードフレームのリードの内方部
分に結合する工程と、 半導体ダイを前記ヒートシンクのダイ取付け面上に接着
する工程と、 複数の導電性ボンドワイヤの一端を夫々前記半導体ダイ
上のコンタクトパッドの何れか1つに接続する工程と、 前記複数の導電性ボンドワイヤの他端を夫々前記リード
フレーム上のリードの何れか1つに接続する工程と、 前記ヒートシンクと、半導体ダイと、導電性リードの内
方部分と、電気絶縁性シートと、ボンドワイヤとを封止
し、ヒートシンクの第2表面上の露出面と、導電性リー
ドの外方部分とを外部に露出させるように封止物質で封
止する工程と、 前記外部環を切断して前記リードの外方部分の相互間を
切り離す工程とを備えることを特徴とする樹脂封止型半
導体装置の製造方法。
8. A central opening for placing a semiconductor die,
A step of preparing a lead frame having a plurality of leads arranged around the central opening and an external ring connecting the leads to each other; and a heat sink for mounting on the opening, A surface and a second opposite one thereof parallel to the first surface
A lead support surface on the periphery of the first surface on which the inner portion of the lead and the support bar are supported, and a lead support surface on the inside surrounded by the lead support surface. A die mounting surface for mounting the semiconductor die, which is recessed in parallel with respect to the second surface, a peripheral surface of the second surface opposite to the lead supporting surface, and an inner surface surrounded by the peripheral surface. Forming an elevated surface parallel to the peripheral surface and having an exposed surface exposed from the encapsulation material opposite the die mounting surface; anda central opening for placing the semiconductor die. Forming an electrically insulating sheet coated with an adhesive for electrically insulating between the heat sink and the lead of the lead frame; and forming the lead to form a lead frame assembly. Coated with adhesive between Bonding the heat sink to the inner part of the lead of the lead frame with the electrically insulating sheet interposed therebetween; bonding a semiconductor die onto a die mounting surface of the heat sink; Connecting one end to each one of the contact pads on the semiconductor die; connecting the other end of each of the plurality of conductive bond wires to any one of the leads on the lead frame; Sealing the heat sink, the semiconductor die, the inner portion of the conductive lead, the electrically insulating sheet, and the bond wire, and exposing the exposed surface on the second surface of the heat sink; And a step of cutting the outer ring to separate the outer portions of the leads from each other. Method of manufacturing Aburafutome type semiconductor device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1050767C (en) * 1994-08-09 2000-03-29 气体产品与化学公司 High purity nitrogen PSA utilizing controlled internal flows
CN1051475C (en) * 1994-11-30 2000-04-19 美国Boc氧气集团有限公司 Pressure swing adsorption process

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