JPH11340262A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置Info
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- JPH11340262A JPH11340262A JP14786698A JP14786698A JPH11340262A JP H11340262 A JPH11340262 A JP H11340262A JP 14786698 A JP14786698 A JP 14786698A JP 14786698 A JP14786698 A JP 14786698A JP H11340262 A JPH11340262 A JP H11340262A
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- H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
- H01L2924/13091—Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]
Abstract
(57)【要約】
【課題】 金型を用いて樹脂を注入することにより形成
される放熱板内蔵型の樹脂封止型半導体装置において、
樹脂の成形不良を防止すべく放熱板下部への樹脂の注入
性を向上させる。 【解決手段】 放熱板１０は、基板部１３と、片面１２
側に基板部１３から段状に突出する台座部１４とを有す
る。樹脂封止型半導体装置１は、リードフレーム３の半
導体チップ２を搭載した搭載部３ａを、放熱板の台座部
１４に当接配置した状態で成形金型７内に設置した後、
軟化状態の樹脂を成形金型７のゲート８から注入、充填
することにより樹脂封止される。放熱板１０台座部１４
の段部１４ａには、成形金型７のゲート８に対向する部
位を含む位置に、注入された樹脂を放熱板１０の片面１
２側から他面１１側へ導く開口部１５が形成されてい
る。
される放熱板内蔵型の樹脂封止型半導体装置において、
樹脂の成形不良を防止すべく放熱板下部への樹脂の注入
性を向上させる。 【解決手段】 放熱板１０は、基板部１３と、片面１２
側に基板部１３から段状に突出する台座部１４とを有す
る。樹脂封止型半導体装置１は、リードフレーム３の半
導体チップ２を搭載した搭載部３ａを、放熱板の台座部
１４に当接配置した状態で成形金型７内に設置した後、
軟化状態の樹脂を成形金型７のゲート８から注入、充填
することにより樹脂封止される。放熱板１０台座部１４
の段部１４ａには、成形金型７のゲート８に対向する部
位を含む位置に、注入された樹脂を放熱板１０の片面１
２側から他面１１側へ導く開口部１５が形成されてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放熱板を内蔵する
樹脂封止型半導体装置に関し、自動車におけるエンジン
制御ＥＣＵ、ＡＢＳ用ＥＣＵ等に用いられるドライバＩ
Ｃあるいは電源ＩＣのような電力用半導体装置に用いて
好適である。
樹脂封止型半導体装置に関し、自動車におけるエンジン
制御ＥＣＵ、ＡＢＳ用ＥＣＵ等に用いられるドライバＩ
Ｃあるいは電源ＩＣのような電力用半導体装置に用いて
好適である。
【０００２】
【従来の技術】従来より、この種の樹脂封止型半導体装
置は、例えば、自動車におけるエンジン制御ＥＣＵ、Ａ
ＢＳ用ＥＣＵ等に用いられるドライバＩＣあるいは電源
ＩＣのような電力用半導体装置に用いられる。そのよう
なものとして、例えば、特開昭６０−１１０１４５号公
報、特開昭６１−１９４８６１号公報、特開平８−７０
０１６号公報等に記載のものが提案されている。
置は、例えば、自動車におけるエンジン制御ＥＣＵ、Ａ
ＢＳ用ＥＣＵ等に用いられるドライバＩＣあるいは電源
ＩＣのような電力用半導体装置に用いられる。そのよう
なものとして、例えば、特開昭６０−１１０１４５号公
報、特開昭６１−１９４８６１号公報、特開平８−７０
０１６号公報等に記載のものが提案されている。
【０００３】この種の樹脂封止型半導体装置は、一般
に、パワーＭＯＳＦＥＴ等を含んだ半導体チップと、こ
の半導体チップを搭載する搭載部を有するリードフレー
ムと、半導体チップの放熱を促進するための放熱板（ヒ
ートスプレッダ）とを、モールド樹脂で封止したパッケ
ージ形態を採用した構成であり、金型内に半導体チッ
プ、リードフレーム、放熱板を配置した状態で、樹脂を
注入、充填することにより形成される。
に、パワーＭＯＳＦＥＴ等を含んだ半導体チップと、こ
の半導体チップを搭載する搭載部を有するリードフレー
ムと、半導体チップの放熱を促進するための放熱板（ヒ
ートスプレッダ）とを、モールド樹脂で封止したパッケ
ージ形態を採用した構成であり、金型内に半導体チッ
プ、リードフレーム、放熱板を配置した状態で、樹脂を
注入、充填することにより形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者が上記従来技術に基づいて、樹脂封止型半導体装置を
試作検討したところ、放熱板が原因で、モールド樹脂に
未充填部分や巣、ウエルドラインが残るという不具合が
発生することがわかった。以下、これら不具合の発生原
因について、図４に示す本発明者の試作品に基づいて説
明する。
者が上記従来技術に基づいて、樹脂封止型半導体装置を
試作検討したところ、放熱板が原因で、モールド樹脂に
未充填部分や巣、ウエルドラインが残るという不具合が
発生することがわかった。以下、これら不具合の発生原
因について、図４に示す本発明者の試作品に基づいて説
明する。
【０００５】図４は、上記従来技術に基づく試作品であ
る樹脂封止型半導体装置（以下、半導体装置という）１
００の一般的な構成を示すものである。ここで、図４に
おいて（ａ）は平面構成模式図、（ｂ）は（ａ）のＡ−
Ａ断面模式図である。なお、図４（ａ）においては、便
宜上、後で製造方法を説明するために、後述の成形金型
７における樹脂注入用のゲート（注入口）８も一緒に示
してある。
る樹脂封止型半導体装置（以下、半導体装置という）１
００の一般的な構成を示すものである。ここで、図４に
おいて（ａ）は平面構成模式図、（ｂ）は（ａ）のＡ−
Ａ断面模式図である。なお、図４（ａ）においては、便
宜上、後で製造方法を説明するために、後述の成形金型
７における樹脂注入用のゲート（注入口）８も一緒に示
してある。
【０００６】半導体装置１００の内部には、銅（Ｃｕ）
やアルミニウム（Ａｌ）等からなる放熱板４と、この放
熱板４の上面側に配置されたリードフレーム３と、パワ
ーＭＯＳＦＥＴ等を含んだ半導体チップ（半導体素子）
２とが収納され、これら部材２〜４は、例えば黒色のエ
ポキシ樹脂等からなるモールド樹脂５で薄型矩形状に封
止され一体化されている。なお、図４（ａ）はモールド
樹脂５を透視した状態である。
やアルミニウム（Ａｌ）等からなる放熱板４と、この放
熱板４の上面側に配置されたリードフレーム３と、パワ
ーＭＯＳＦＥＴ等を含んだ半導体チップ（半導体素子）
２とが収納され、これら部材２〜４は、例えば黒色のエ
ポキシ樹脂等からなるモールド樹脂５で薄型矩形状に封
止され一体化されている。なお、図４（ａ）はモールド
樹脂５を透視した状態である。
【０００７】リードフレーム３は、半導体チップ２を搭
載する搭載部（アイランド部）３ａと、搭載部３ａ周囲
からモールド樹脂５外部に引き出された複数本のリード
部３ｂと、搭載部３ａをリードフレーム３とつないでお
くための吊りリード３ｃとから構成されている。ここ
で、リード部３ｂにおいて、モールド樹脂５内に位置す
る部分はインナリード、モールド樹脂５外部に引き出さ
れた部分はアウタリードとして構成されているが、図４
（ａ）においては、インナリード及びワイヤ６は２本の
み示してある。また、吊りリード３ｃは、リードフレー
ム３のうちモールド樹脂５外部に位置する部位と搭載部
３ａとを連結しているが、図４（ｂ）においては省略し
てある。
載する搭載部（アイランド部）３ａと、搭載部３ａ周囲
からモールド樹脂５外部に引き出された複数本のリード
部３ｂと、搭載部３ａをリードフレーム３とつないでお
くための吊りリード３ｃとから構成されている。ここ
で、リード部３ｂにおいて、モールド樹脂５内に位置す
る部分はインナリード、モールド樹脂５外部に引き出さ
れた部分はアウタリードとして構成されているが、図４
（ａ）においては、インナリード及びワイヤ６は２本の
み示してある。また、吊りリード３ｃは、リードフレー
ム３のうちモールド樹脂５外部に位置する部位と搭載部
３ａとを連結しているが、図４（ｂ）においては省略し
てある。
【０００８】そして、リードフレーム３の搭載部３ａに
は、半導体チップ２が、Ａｇペースト等の導電性樹脂も
しくは半田等の接着部材（図示せず）を介して搭載され
ている。半導体チップ２とリード部３ｂのインナリード
部分とはワイヤボンディングされたワイヤ６によって接
続されており、リード部３ｂ及びワイヤ６を介して、半
導体チップ２と外部との電気信号のやり取りが可能とな
っている。
は、半導体チップ２が、Ａｇペースト等の導電性樹脂も
しくは半田等の接着部材（図示せず）を介して搭載され
ている。半導体チップ２とリード部３ｂのインナリード
部分とはワイヤボンディングされたワイヤ６によって接
続されており、リード部３ｂ及びワイヤ６を介して、半
導体チップ２と外部との電気信号のやり取りが可能とな
っている。
【０００９】ところで、この半導体装置１においては、
リードフレーム３の搭載部３ａに搭載された半導体チッ
プ２から発生する熱を効率よく逃がすために、放熱板４
の上面と搭載部３ａとを当接させた構造がとられる。こ
こで、放熱板４においては、リード部３ｂとの接触（短
絡）防止のため、図４（ｂ）に示す様に、搭載部３ａと
当接する部分に絞り加工を施し、放熱板の下面４ｄ側か
ら上面４ｃ側に向かって基板部４ｂから段状に突出する
台座部４ａを形成することで、意図的にリード部３ｂと
基板部４ｂとの間にギャップＧを設けている。
リードフレーム３の搭載部３ａに搭載された半導体チッ
プ２から発生する熱を効率よく逃がすために、放熱板４
の上面と搭載部３ａとを当接させた構造がとられる。こ
こで、放熱板４においては、リード部３ｂとの接触（短
絡）防止のため、図４（ｂ）に示す様に、搭載部３ａと
当接する部分に絞り加工を施し、放熱板の下面４ｄ側か
ら上面４ｃ側に向かって基板部４ｂから段状に突出する
台座部４ａを形成することで、意図的にリード部３ｂと
基板部４ｂとの間にギャップＧを設けている。
【００１０】かかる構成を有する半導体装置１００の製
造方法について、図５（注入樹脂の流れを示す説明図）
を参照して述べる。まず、所定の温度に加熱された成形
金型７の下型７ｂに放熱板４単体を落とし込む（ドロッ
プイン工程）。その後、半導体チップ２が搭載され且つ
ワイヤ６が接続されたリードフレーム３（図５ではワイ
ヤ６は省略）を、搭載部３ａを放熱板４の台座部４ａに
当接させて下型７ｂにセットする。
造方法について、図５（注入樹脂の流れを示す説明図）
を参照して述べる。まず、所定の温度に加熱された成形
金型７の下型７ｂに放熱板４単体を落とし込む（ドロッ
プイン工程）。その後、半導体チップ２が搭載され且つ
ワイヤ６が接続されたリードフレーム３（図５ではワイ
ヤ６は省略）を、搭載部３ａを放熱板４の台座部４ａに
当接させて下型７ｂにセットする。
【００１１】そして、成形金型７の上型７ａをセット
し、成形金型７内にモールド樹脂５を軟化状態で注入、
充填することで樹脂封止を行なう。ここで、樹脂注入は
図４（ｂ）及び図５に示すゲート８から注入される。最
後に、リード部３ｂのアウタリードに半田を付ける表面
処理等をした後、このアウタリードを所定の形状に加工
することにより、半導体装置１００が完成する。
し、成形金型７内にモールド樹脂５を軟化状態で注入、
充填することで樹脂封止を行なう。ここで、樹脂注入は
図４（ｂ）及び図５に示すゲート８から注入される。最
後に、リード部３ｂのアウタリードに半田を付ける表面
処理等をした後、このアウタリードを所定の形状に加工
することにより、半導体装置１００が完成する。
【００１２】ここで、放熱板４がモールド樹脂５を成形
金型７に注入する際の障害物となり、未充填、巣、ウエ
ルドラインといった成形不良をおこす原因となってい
る。まず、成形金型７の熱により粘度の下がったモール
ド樹脂５が、成形金型７の下型７ｂに設けられたゲート
８から下型キャビティ９ｂ内に注入される。ゲートから
注入された樹脂は、まず放熱板４の基板部４ｂの１つの
角部４０ｂに衝突し、図５中の矢印に示すような乱流を
起こす。
金型７に注入する際の障害物となり、未充填、巣、ウエ
ルドラインといった成形不良をおこす原因となってい
る。まず、成形金型７の熱により粘度の下がったモール
ド樹脂５が、成形金型７の下型７ｂに設けられたゲート
８から下型キャビティ９ｂ内に注入される。ゲートから
注入された樹脂は、まず放熱板４の基板部４ｂの１つの
角部４０ｂに衝突し、図５中の矢印に示すような乱流を
起こす。
【００１３】そして下型７ｂに設置された放熱板４の台
座部４ａの段部４０ａ壁面に衝突するため下型キャビテ
ィ９ｂ方面への樹脂の進入が阻害される。特に、台座部
４ａの下部空間２０においては、その進入しにくさが顕
著である。その結果、上型キャビティ９ａの方に樹脂が
積極的に充填されるため、図５に太線と細線の矢印で示
す様に、樹脂の流れが上型キャビティ９ａで多く、下型
キャビティ９ｂで少ないというように不均一となり、下
部空間２０の中央部付近に未充填部分または巣、ウエル
ドラインといった成形不良が発生する。
座部４ａの段部４０ａ壁面に衝突するため下型キャビテ
ィ９ｂ方面への樹脂の進入が阻害される。特に、台座部
４ａの下部空間２０においては、その進入しにくさが顕
著である。その結果、上型キャビティ９ａの方に樹脂が
積極的に充填されるため、図５に太線と細線の矢印で示
す様に、樹脂の流れが上型キャビティ９ａで多く、下型
キャビティ９ｂで少ないというように不均一となり、下
部空間２０の中央部付近に未充填部分または巣、ウエル
ドラインといった成形不良が発生する。
【００１４】これらモールド樹脂５の成形不良は、製品
の外観上問題となるとともに、信頼性上も耐湿性の面で
問題となる。そこで、本発明は上記点に鑑みて、金型を
用いて樹脂を注入することにより形成される放熱板を内
蔵型の樹脂封止型半導体装置において、樹脂の成形不良
を防止すべく放熱板下部への樹脂の注入性を向上させる
ことを目的とする。
の外観上問題となるとともに、信頼性上も耐湿性の面で
問題となる。そこで、本発明は上記点に鑑みて、金型を
用いて樹脂を注入することにより形成される放熱板を内
蔵型の樹脂封止型半導体装置において、樹脂の成形不良
を防止すべく放熱板下部への樹脂の注入性を向上させる
ことを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、金型内に注入
された樹脂が、放熱板台座部の段部壁面に衝突するた
め、放熱板下部への進入が阻害されることに着目してな
されたものである。すなわち、請求項１記載の発明で
は、片面（１２）側に基板部（１３）から段状に突出す
る台座部（１４）を有する放熱板（１０）において、台
座部（１４）の段部（１４ａ）に、金型（７）の注入口
（８）から注入された樹脂を放熱板（１０）の片面（１
２）側から他面（１１）側へ導く開口部（１５）を設け
たことを特徴としている。
された樹脂が、放熱板台座部の段部壁面に衝突するた
め、放熱板下部への進入が阻害されることに着目してな
されたものである。すなわち、請求項１記載の発明で
は、片面（１２）側に基板部（１３）から段状に突出す
る台座部（１４）を有する放熱板（１０）において、台
座部（１４）の段部（１４ａ）に、金型（７）の注入口
（８）から注入された樹脂を放熱板（１０）の片面（１
２）側から他面（１１）側へ導く開口部（１５）を設け
たことを特徴としている。
【００１６】それによって、金型（７）の注入口（８）
から注入された樹脂が、放熱板（１０）台座部（１４）
の段部（１４ａ）壁面に到達した際に、放熱板（１０）
の片面（１２）側から開口部（１５）を通過して、他面
（１１）側すなわち放熱板（１０）の下部に進入する。
よって、放熱板（１０）下部への樹脂の注入性が向上で
き、モールド樹脂（５）の成形不良を防止することがで
きる。
から注入された樹脂が、放熱板（１０）台座部（１４）
の段部（１４ａ）壁面に到達した際に、放熱板（１０）
の片面（１２）側から開口部（１５）を通過して、他面
（１１）側すなわち放熱板（１０）の下部に進入する。
よって、放熱板（１０）下部への樹脂の注入性が向上で
き、モールド樹脂（５）の成形不良を防止することがで
きる。
【００１７】また、請求項２記載の発明においては、放
熱板（１０）の基板部（１３）のうち開口部（１５）と
対応する部位に、外縁部から開口部（１５）までくびれ
たくびれ部（１３ａ）を形成したことを特徴としてお
り、金型（７）内に流入してきた樹脂は、障害なく開口
部（１５）まで到達できるため、放熱板（１０）下部へ
の樹脂の注入性をより向上できる。
熱板（１０）の基板部（１３）のうち開口部（１５）と
対応する部位に、外縁部から開口部（１５）までくびれ
たくびれ部（１３ａ）を形成したことを特徴としてお
り、金型（７）内に流入してきた樹脂は、障害なく開口
部（１５）まで到達できるため、放熱板（１０）下部へ
の樹脂の注入性をより向上できる。
【００１８】ここで、請求項３記載の発明のように、開
口部（１５）を、放熱板（１０）台座部（１４）の段部
（１４ａ）のうち注入口（８）と対向する部位に設けた
ものとすれば、樹脂の放熱板（１０）下部への進入を促
進できる。なお、上記した括弧内の符号は、後述する実
施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例であ
る。
口部（１５）を、放熱板（１０）台座部（１４）の段部
（１４ａ）のうち注入口（８）と対向する部位に設けた
ものとすれば、樹脂の放熱板（１０）下部への進入を促
進できる。なお、上記した括弧内の符号は、後述する実
施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例であ
る。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。図１は本発明の実施形態に係る樹脂
封止型半導体装置（以下、半導体装置という）１の平面
構成を示す模式図である。本例の半導体装置１は、ＱＦ
Ｐ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）であり、例
えば、自動車におけるエンジン制御ＥＣＵ、ＡＢＳ用Ｅ
ＣＵ等に用いられるドライバＩＣあるいは電源ＩＣのよ
うな電力用半導体装置に用いられる。
について説明する。図１は本発明の実施形態に係る樹脂
封止型半導体装置（以下、半導体装置という）１の平面
構成を示す模式図である。本例の半導体装置１は、ＱＦ
Ｐ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）であり、例
えば、自動車におけるエンジン制御ＥＣＵ、ＡＢＳ用Ｅ
ＣＵ等に用いられるドライバＩＣあるいは電源ＩＣのよ
うな電力用半導体装置に用いられる。
【００２０】ここで、半導体装置１は、上記図４に示し
た半導体装置１００において放熱板の構成を変えたのみ
であるため、以下、主として放熱板１０の構成について
述べると共に、図４と同一部分については、図１中同一
符号を付して補足説明をするにとどめる。なお、図４
（ａ）と同様に、図１ではインナリード及びワイヤ６は
２本のみ示すとともにゲート８を示してあり、モールド
樹脂５は透視されている。
た半導体装置１００において放熱板の構成を変えたのみ
であるため、以下、主として放熱板１０の構成について
述べると共に、図４と同一部分については、図１中同一
符号を付して補足説明をするにとどめる。なお、図４
（ａ）と同様に、図１ではインナリード及びワイヤ６は
２本のみ示すとともにゲート８を示してあり、モールド
樹脂５は透視されている。
【００２１】図２は図１の放熱板１０の単体構成図であ
り、（ａ）は平面構成図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図で
ある。図２に示す様に、放熱板１０は、上記放熱板４と
同様の材質からなり、下面１１側から上面１２側に向か
って基板部１３から段状に突出する台座部１４を有す
る。この台座部１４は、図示例では、上記図４と同様に
平面形状が四角形状であり、半導体チップ２を搭載した
リードフレーム３の搭載部３ａが当接配置される。
り、（ａ）は平面構成図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図で
ある。図２に示す様に、放熱板１０は、上記放熱板４と
同様の材質からなり、下面１１側から上面１２側に向か
って基板部１３から段状に突出する台座部１４を有す
る。この台座部１４は、図示例では、上記図４と同様に
平面形状が四角形状であり、半導体チップ２を搭載した
リードフレーム３の搭載部３ａが当接配置される。
【００２２】ここで、図２（ａ）に示す様に、基板部１
３は台座部１４の四隅以外の部位に設けられており、台
座部１４の四隅と対応する部位においては、外縁部から
各四隅までくびれたくびれ部１３ａを形成している。ま
た、台座部１４の各四隅において、段部１４ａ壁面は切
り欠かかれており、図２（ｂ）に示す様に、ゲート８か
ら注入された樹脂を放熱板１０の上面１２側から下面１
１側へ導く開口部１５が構成されている。
３は台座部１４の四隅以外の部位に設けられており、台
座部１４の四隅と対応する部位においては、外縁部から
各四隅までくびれたくびれ部１３ａを形成している。ま
た、台座部１４の各四隅において、段部１４ａ壁面は切
り欠かかれており、図２（ｂ）に示す様に、ゲート８か
ら注入された樹脂を放熱板１０の上面１２側から下面１
１側へ導く開口部１５が構成されている。
【００２３】そして、図１に示す様に、半導体装置１に
おいて、放熱板１０は、台座部１４の四隅の１つすなわ
ち４つの開口部１５のうちの１つが、製造時においてゲ
ート８と対向する位置に配置されている。このように、
本実施形態の放熱板１０は、上記図４の放熱板４におい
て、台座部４ａの四隅に対応する基板部４ｂをくびれさ
せ、さらに、台座部４ａの四隅を切り欠いて上記開口部
１５のような開口部を形成したものと同様な構成となっ
ている。
おいて、放熱板１０は、台座部１４の四隅の１つすなわ
ち４つの開口部１５のうちの１つが、製造時においてゲ
ート８と対向する位置に配置されている。このように、
本実施形態の放熱板１０は、上記図４の放熱板４におい
て、台座部４ａの四隅に対応する基板部４ｂをくびれさ
せ、さらに、台座部４ａの四隅を切り欠いて上記開口部
１５のような開口部を形成したものと同様な構成となっ
ている。
【００２４】本実施形態の半導体装置１も、上記半導体
装置１００同様の方法にて製造されるが、次に、製造時
における本実施形態独自の作用について、図３を参照し
て述べる。ここで、図３は、本実施形態における樹脂注
入時の樹脂の流れを示す説明図であり、半導体装置１の
各部材構成は模式的に示し、また、上記図５と同一部分
には同一符号を付してある。
装置１００同様の方法にて製造されるが、次に、製造時
における本実施形態独自の作用について、図３を参照し
て述べる。ここで、図３は、本実施形態における樹脂注
入時の樹脂の流れを示す説明図であり、半導体装置１の
各部材構成は模式的に示し、また、上記図５と同一部分
には同一符号を付してある。
【００２５】成形金型７は、薄型矩形のモールド樹脂５
外形に対応したキャビティ形状を有し、図１に示す様
に、ゲート８は、成形金型７の角部（図１中、符号８ａ
にて示す部位に相当）の１つに設けられている。まず、
所定の温度に加熱された成形金型７の下型７ｂに、放熱
板１０単体を落とし込む（ドロップイン工程）。ここ
で、放熱板１０は、各開口部１５が成形金型７の各角部
に対向するように、成形金型７内に配置される。
外形に対応したキャビティ形状を有し、図１に示す様
に、ゲート８は、成形金型７の角部（図１中、符号８ａ
にて示す部位に相当）の１つに設けられている。まず、
所定の温度に加熱された成形金型７の下型７ｂに、放熱
板１０単体を落とし込む（ドロップイン工程）。ここ
で、放熱板１０は、各開口部１５が成形金型７の各角部
に対向するように、成形金型７内に配置される。
【００２６】その後、上述と同様に、ワイヤ接続された
（図３ではワイヤ６省略）半導体チップ２を搭載したリ
ードフレーム３を、搭載部３ａを放熱板１０の台座部１
４に当接させて、下型７ｂにセットする。そして、成形
金型７の上型７ａをセットし、ゲート８から、成形金型
７内にモールド樹脂５を、ある程度溶融した軟化状態で
注入、充填することで樹脂封止を行なう。
（図３ではワイヤ６省略）半導体チップ２を搭載したリ
ードフレーム３を、搭載部３ａを放熱板１０の台座部１
４に当接させて、下型７ｂにセットする。そして、成形
金型７の上型７ａをセットし、ゲート８から、成形金型
７内にモールド樹脂５を、ある程度溶融した軟化状態で
注入、充填することで樹脂封止を行なう。
【００２７】ここで、本実施形態においては、樹脂が注
入される部分に放熱板１０が障害物として存在しないた
め、図３において矢印の流れで示す様に、ゲート８から
成形金型７のキャビティ９ａ、９ｂ内へ流入してきた樹
脂は、ゲート８と対向する台座部１４の段部１４ａ壁面
まで一気に到達し（図１中、矢印Ｍ参照）、そこに形成
された開口部１５を通過し、放熱板１０の下面１１側へ
流れ込む。
入される部分に放熱板１０が障害物として存在しないた
め、図３において矢印の流れで示す様に、ゲート８から
成形金型７のキャビティ９ａ、９ｂ内へ流入してきた樹
脂は、ゲート８と対向する台座部１４の段部１４ａ壁面
まで一気に到達し（図１中、矢印Ｍ参照）、そこに形成
された開口部１５を通過し、放熱板１０の下面１１側へ
流れ込む。
【００２８】放熱板１０の下面１１側へ流れ込んだ樹脂
は、他の開口部１５を通過して再び放熱板１０の上面１
２へ抜けるため、成形金型７の両キャビティ９ａ、９ｂ
において均一な充填が可能となる。このように放熱板１
０は、従来のように樹脂流れの障害物となるのではな
く、むしろ、樹脂の流れを、充填が困難となる放熱板１
０の下面１１側へ積極的に誘導するという貴重な役目を
果たす。
は、他の開口部１５を通過して再び放熱板１０の上面１
２へ抜けるため、成形金型７の両キャビティ９ａ、９ｂ
において均一な充填が可能となる。このように放熱板１
０は、従来のように樹脂流れの障害物となるのではな
く、むしろ、樹脂の流れを、充填が困難となる放熱板１
０の下面１１側へ積極的に誘導するという貴重な役目を
果たす。
【００２９】このように、本実施形態では、放熱板１０
台座部１４に設けた開口部１５によて樹脂の流れ性を大
幅に改善できるため、特に従来品において、樹脂充填の
ネックとなっていた台座部１４の下側エリア（下部空間
２０）への樹脂の注入性を向上させることができる。従
って、未充填、巣、ウエルドラインといった成形不良の
ないパッケージ形態を、モールド樹脂５によって実現す
ることができる。
台座部１４に設けた開口部１５によて樹脂の流れ性を大
幅に改善できるため、特に従来品において、樹脂充填の
ネックとなっていた台座部１４の下側エリア（下部空間
２０）への樹脂の注入性を向上させることができる。従
って、未充填、巣、ウエルドラインといった成形不良の
ないパッケージ形態を、モールド樹脂５によって実現す
ることができる。
【００３０】また、本実施形態では、上述の樹脂の流れ
とすることにより、放熱板１０下面１１に流入した樹脂
によって、放熱板１０を押し上げる力が働くため、リー
ドフレーム３の搭載部３ａ下面と放熱板１０台座部１４
上面との接触する力が、強固となり、両者間にモールド
樹脂の入り込む余地がなくなり、両者が十分に接触す
る。このことによって、より良好な放熱性が得られると
いう波及効果もある。
とすることにより、放熱板１０下面１１に流入した樹脂
によって、放熱板１０を押し上げる力が働くため、リー
ドフレーム３の搭載部３ａ下面と放熱板１０台座部１４
上面との接触する力が、強固となり、両者間にモールド
樹脂の入り込む余地がなくなり、両者が十分に接触す
る。このことによって、より良好な放熱性が得られると
いう波及効果もある。
【００３１】ところで、図１及び図４に示した様な、放
熱板４、１０を内蔵する半導体装置１、１００は、放熱
板４、１０とリードフレーム３とが、独立した別個の部
品であり、放熱板４、１０は他の部品と固着しておら
ず、成形金型７に投げ込んだだけの構造であることによ
り、「ドロップイン方式」のヒートスプレッダ内蔵型パ
ッケージと呼ばれている。このようなタイプにおいて
は、標準のリードフレームと成形金型が流用できるた
め、新規なリードフレームと新規な製造設備は不要とな
り、コストアップを最小限に抑えて放熱性が向上できる
というメリットがある。
熱板４、１０を内蔵する半導体装置１、１００は、放熱
板４、１０とリードフレーム３とが、独立した別個の部
品であり、放熱板４、１０は他の部品と固着しておら
ず、成形金型７に投げ込んだだけの構造であることによ
り、「ドロップイン方式」のヒートスプレッダ内蔵型パ
ッケージと呼ばれている。このようなタイプにおいて
は、標準のリードフレームと成形金型が流用できるた
め、新規なリードフレームと新規な製造設備は不要とな
り、コストアップを最小限に抑えて放熱性が向上できる
というメリットがある。
【００３２】ちなみに、本発明者等の測定データによる
と、１４ｍ×２０ｍボディの８０ピンとしたＱＦＰに関
して、放熱板の無い構成が約３５℃／Ｗであったのに対
し、放熱板４、１０を内蔵する半導体装置１、１００で
は、約２５℃／Ｗまで下げられ、放熱板の部品コスト上
昇分以上のパフォーマンスが得られることが確認されて
いる。
と、１４ｍ×２０ｍボディの８０ピンとしたＱＦＰに関
して、放熱板の無い構成が約３５℃／Ｗであったのに対
し、放熱板４、１０を内蔵する半導体装置１、１００で
は、約２５℃／Ｗまで下げられ、放熱板の部品コスト上
昇分以上のパフォーマンスが得られることが確認されて
いる。
【００３３】ここで、本実施形態では、放熱板１０にく
びれ部１３ａを設けているが、上記図４に示す放熱板４
に比べて、放熱板１０の面積が縮小することによる放熱
性のデメリットについても考慮した設計を行なってい
る。つまり、放熱板１０の基板部１３を、図４に示す放
熱板４の最外殻の体格と同サイズに維持するような形状
にすることによって、放熱性の劣化を最小限に食い止め
ている。本発明者の測定データによれば、本例の放熱板
１０では、１０％以下の放熱性低下に止められることが
確認できている。
びれ部１３ａを設けているが、上記図４に示す放熱板４
に比べて、放熱板１０の面積が縮小することによる放熱
性のデメリットについても考慮した設計を行なってい
る。つまり、放熱板１０の基板部１３を、図４に示す放
熱板４の最外殻の体格と同サイズに維持するような形状
にすることによって、放熱性の劣化を最小限に食い止め
ている。本発明者の測定データによれば、本例の放熱板
１０では、１０％以下の放熱性低下に止められることが
確認できている。
【００３４】（他の実施形態）なお、上記実施形態で
は、放熱板１０台座部１４の開口部１５においては、放
熱板１０下面１１への樹脂の進入性をより効率よくする
ために、開口部１５の１つが製造時においてゲート８と
対向するように設置されているが、どの開口部もゲート
８と対向しない位置にあってもよい。つまり、開口部
は、注入された樹脂が衝突する台座部１４の段部１４ａ
壁面にあれば、樹脂の成形不良を防止すべく放熱板１０
下部への樹脂の注入性を向上させることができる。
は、放熱板１０台座部１４の開口部１５においては、放
熱板１０下面１１への樹脂の進入性をより効率よくする
ために、開口部１５の１つが製造時においてゲート８と
対向するように設置されているが、どの開口部もゲート
８と対向しない位置にあってもよい。つまり、開口部
は、注入された樹脂が衝突する台座部１４の段部１４ａ
壁面にあれば、樹脂の成形不良を防止すべく放熱板１０
下部への樹脂の注入性を向上させることができる。
【００３５】また、上記実施形態では、放熱板１０基板
部１３にくびれ部１３ａを設けているが、このくびれ部
１３ａは無いものとしてもよい。但し、くびれ部１３ａ
があれば、開口部１５へ注入樹脂を効率よく到達させる
ことができる。また、上記実施形態では、表面実装タイ
プのＱＦＰを例にとって説明したが、同様な効果はＳＯ
Ｐ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔ Ｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇ
ｅ）、ＳＩＰ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｉｎｌｉｎｅ Ｐａｃｋ
ａｇｅ）、ＤＩＰ（Ｄｕａｌ Ｉｎｌｉｎｅ Ｐａｃｋ
ａｇｅ）といったあらゆるパッケージ形態においても発
揮できる。
部１３にくびれ部１３ａを設けているが、このくびれ部
１３ａは無いものとしてもよい。但し、くびれ部１３ａ
があれば、開口部１５へ注入樹脂を効率よく到達させる
ことができる。また、上記実施形態では、表面実装タイ
プのＱＦＰを例にとって説明したが、同様な効果はＳＯ
Ｐ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔ Ｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇ
ｅ）、ＳＩＰ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｉｎｌｉｎｅ Ｐａｃｋ
ａｇｅ）、ＤＩＰ（Ｄｕａｌ Ｉｎｌｉｎｅ Ｐａｃｋ
ａｇｅ）といったあらゆるパッケージ形態においても発
揮できる。
【図１】本発明の実施形態に係る樹脂封止型半導体装置
の平面構成模式図である。
の平面構成模式図である。
【図２】図１の放熱板の単体構成図であり、（ａ）は平
面構成図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。
面構成図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。
【図３】上記実施形態における樹脂注入時の樹脂の流れ
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図４】本発明者の試作品である樹脂封止型半導体装置
の一般的な構成を示すものであり、（ａ）は平面構成模
式図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面模式図である。
の一般的な構成を示すものであり、（ａ）は平面構成模
式図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面模式図である。
【図５】図４の試作品における樹脂注入時の樹脂の流れ
を示す説明図である。
を示す説明図である。
２…半導体素子、３…リードフレーム、３ａ…リードフ
レームの搭載部、７…成形金型、８…成形金型のゲー
ト、１０…放熱板、１１…放熱板の下面、１２…放熱板
の上面、１３…放熱板の基板部、１３ａ…くびれ部、１
４…放熱板の台座部、１４ａ…台座部の段部、１５…開
口部。
レームの搭載部、７…成形金型、８…成形金型のゲー
ト、１０…放熱板、１１…放熱板の下面、１２…放熱板
の上面、１３…放熱板の基板部、１３ａ…くびれ部、１
４…放熱板の台座部、１４ａ…台座部の段部、１５…開
口部。
Claims (3)
- 【請求項１】 樹脂注入用の注入口（８）を有する金型
（７）内に、片面（１２）側に基板部（１３）から段状
に突出する台座部（１４）を有する放熱板（１０）を配
置するとともに、 半導体素子（２）が搭載された搭載部（３ａ）を有する
リードフレーム（３）を、前記搭載部（３ａ）が前記台
座部（１４）に当接するように配置した後、 軟化状態の樹脂を前記注入口（８）から注入して、前記
金型（７）内に充填することにより形成される樹脂封止
型半導体装置において、 前記放熱板（１０）は、前記台座部（１４）の段部（１
４ａ）に、前記注入口（８）から注入された樹脂を前記
放熱板（１０）の片面（１２）側から他面（１１）側へ
導く開口部（１５）を備えていることを特徴とする樹脂
封止型半導体装置。 - 【請求項２】 前記放熱板（１０）は、前記基板部（１
３）のうち前記開口部（１５）と対応する部位に、外縁
部から前記開口部（１５）までくびれたくびれ部（１３
ａ）が形成されてい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。 - 【請求項３】 前記開口部（１５）は、前記台座部（１
４）の段部（１４ａ）のうち前記注入口（８）と対向す
る部位に設けられていることを特徴とする請求項１また
は２に記載の樹脂封止型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14786698A JP3687347B2 (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14786698A JP3687347B2 (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 樹脂封止型半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11340262A true JPH11340262A (ja) | 1999-12-10 |
| JP3687347B2 JP3687347B2 (ja) | 2005-08-24 |
Family
ID=15440021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14786698A Expired - Fee Related JP3687347B2 (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3687347B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112768413A (zh) * | 2019-10-21 | 2021-05-07 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种封装基板及半导体芯片封装结构 |
-
1998
- 1998-05-28 JP JP14786698A patent/JP3687347B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112768413A (zh) * | 2019-10-21 | 2021-05-07 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种封装基板及半导体芯片封装结构 |
| CN112768413B (zh) * | 2019-10-21 | 2022-08-16 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种封装基板及半导体芯片封装结构 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3687347B2 (ja) | 2005-08-24 |
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