JPS5812452Y2 - 半導体装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本案は半導体装置に関し、主として樹脂モールド型のり
ニアパワーＩＣの改良に関するものである。

一般にこの種の半導体装置は例えば第１図〜第２図に示
すように放熱板Ａの上面に複数のリード片ｂ１〜ｂ７を
点線の斜線で示すタイバーにて一体化してなるリードＢ
を、中央部分のリード片ｂ４を除くすべてのリード片が
離隔位置するようにリード片ｂ４の先端をＬ形に屈曲し
て放熱板Ａにかしめ固定し、この放熱板Ａの中央部上面
に半導体素子Ｃを半田部材を用いて固定すると共に、半
導体素子Ｃの電極とリード片ｂ１〜ｂ３及びｂ５〜ｂ７
とを金属細線りにて接続し、然る後、放熱板Ａ、リード
Ｂの主要部を樹脂材Ｅにてモールドすると共にタイバー
を除去して構成されている。

ところで、放熱板Ａ、リードＢはそれぞれ肉厚の異なる
金属板より所定形状に打抜いた後、放熱板Ａの切欠き部
にリード片ｂ４の先端におけるＬ形の屈曲部を、他のリ
ード片ｂ１〜ｂ３及びｂ５〜ｂ７が放熱板Ａの上面に離
隔位置するように位置決めした上でかしめ固定されてい
るのであるが、両部材の位置決めは半導体素子Ｃの電極
と、リードＢとの金属細線りによる充分の接続性が得ら
れるように高い精度を以って位置決めする必要がある。

しかし乍ら、放熱板Ａ、リードＢは充分に満足しうる打
抜き精度が得られないために、この点をカバーしての位
置決めには作業内容の高度化された製造設備を要し、製
造コストが高くなる傾向にある。

その上、放熱板Ａ、リードＢは銅、アルミニウムなどの
ように熱体、導性良好なる金導部材にて構成されている
のであるが、通常これら金属部材は硬度が小さいことも
あって半導体装置の製造工程において放熱板Ａ、リード
Ｂに作用する外力によってかしめ固定部にゆるみが生じ
易い。

このためにリード片ｂ４と放熱板Ａとの機械的接続は勿
論のこと、電気的接続をも劣化せしめ、半導体装置とし
ての特性、信頼性が著しく損なわれるという欠点がある
。

本案はこのような点に鑑み、放熱板とリードとの位置決
めを簡単かつ確実化して作業性を改善すると共に、製品
における信頼性をも著しく向上させうる半導体装置を提
供するもので、以下実施例について説明する。

第３図〜第５図において、１は熱伝導性良好でかつ肉厚
の厚い部分と薄い部分とを有する金属板から打抜き加工
によって形成した放熱板２及び複数のリード片３□〜３
８よりなるリード３にて構成されたリードフレームであ
って、放熱板２は肉厚の厚い部分を、リード３は肉厚の
薄い部分をそれぞれ所定形状に打抜いて形成されている
。

尚、リードフレーム１は打抜き加工による他、化学的処
理などによって形成することもできる。

リード３におけるリード片３□、３８は放熱板２に連結
部３１′、３８′を介して一体的に連結されており、そ
の連結部３１′。

３８′はり−ド３の主要部が放熱板２の上面に離隔対向
するように例えばヘアピン状に屈曲されている。

４は放熱板２の中央部上面に半田部材を用いて固定され
た半導体素子で、その周辺部分にリード片３□〜３７の
端部が位置している。

５は半導体素子４の電極とリード片３□〜３７の端部と
を接続する金属細線で、例えば超音波ボンディング法に
よって接続される。

６はリードフレーム１の主要部を被覆する樹脂材で、例
えばモールド法によって外装される。

次にこの半導体装置の製造方法について第６図〜第９図
を参照して説明する。

尚、第６図及び第８図は平面図、第７図及び第９図はそ
れぞれの要部側断面図を示している。

まず、第６図〜第７図に示すように圧延ないし切削加工
によって一枚の金属板に肉厚の厚い部分と薄い部分とを
形成し、この金属板における肉厚の厚い部分からは放熱
板２をタイバー２ａによって、肉厚の薄い部分からは複
数のリード片３□〜３８よりなるリードをタイバー３３
．３ｂによってそれぞれ連続的に打抜き加工してリード
フレーム１を形成する。

尚、放熱板２とリード３とはリード片３．．３．におけ
る連結部３、′、３８′によって連結支持されるように
打抜き加工されている。

そして、第８図〜第９図に示すようにリードフレーム１
におけるリード３が放熱板１の上面に離隔位置するよう
に、リード片３０，３ｓの放熱板２との連結部３、′、
３８′をヘアピン状に屈曲する。

次に放熱板２の中央部上面に半導体素子４を半田部材を
用いて固定すると共に、それの電極とリード片３□〜３
□とを金属細線５にて超音波ボンディングによって接続
する。

尚、この際、リード片３２〜３□の端部はボンディング
ツールによって放熱板２に押し付けられるために変形す
るのであるが、リード片３１．３８の連結部３、′、３
８′をヘアピン状に屈曲することによってリード３に充
分の弾性が付与されている関係で、ボンディングツール
の離脱と同時に原位置に復帰する。

然る後、リードフレーム１の主要部を樹脂材６にてモー
ルドし、放熱板２のタイバー２ａ並びにリード３のタイ
バー３ ａ 、３ ｂを切断除去して第３図に示す半導
体装置を得る。

このようにリードフレームにおける放熱板２とノード３
は熱伝導性良好なる一枚の金属板より同時に所定形状に
一体的に打抜き加−王することによって形成されている
ので、放熱板２における半導体素子４の装着位置に対す
るリード３の位置決めをリード片３１．３８の屈曲操作
によって簡単がつ確実に行うことができる。

このために、従来のように位置決めに複雑な設備を一切
使用しなくてもよい上、半導体素子４の電極とリード片
３２〜３７の端部とを金属細線５によって接続するボン
ディング性をも著しく改善できる。

しかも放熱板２とり・＝−ド３とはリード片３ｔ、３ｇ
における連結部３□′、３８′にて連結一体化されてい
るので、製造工程において放熱板２．リード３に外力が
作用しても連結部３□／、３８／の機械的、電気的接続
関係に何ら支障は生じない。

このために、半導体装置としての特性、信頼性を著しく
改善することができる。

特に、放熱板２とリード片３□、３８の連結部３□／、
３８／をヘアピン状に屈曲すれば、リード３に効果的に
弾性を付与できるために、ボンディング時にリード片３
□〜３□の端部をボンディングツール或いは押え板にて
放熱板２に押し付けたとしても、これらの離脱後にはリ
ード片３□〜３□はほぼ原位置に復帰させることができ
る。

従って、リード片３□〜３７と放熱板２との短絡事故を
確実に防止できる。

尚、連結部３□′、３８′の屈曲時に、屈曲部が鋭角に
なると、折損し易くなる傾向にあるので、これを防止す
る必要のある場合には連結部３１’、３８’の屈曲部に
円形の棒状体を介在させればよく、特に絶縁材で構成す
れば除去する必要はない。

さらには放熱板２．リード３は同一金属板より一体的に
打抜き加工されているので、同一部材でメッキする場合
には従来のように放熱板、リードを別々にメッキ操作す
る必要がなく一回の処理操作でよい関係で、作業性を著
しく向上できる。

第１０図は本案に係るリードフレームの他の実施例を示
す平面図で、肉厚の厚い部分より打抜き成形された放熱
板２は互いに独立し、リード３はそれぞれタイバー３
ａ 、３ ｂにて連結されている。

又、放熱板２とリード３は連結部３、′、３８′にて一
体化されている。

通常、金属板において放熱板２を構成する肉厚の厚い部
分は半導体素子の高出力化によって、その肉厚を例えば
２〜５ｍｍと厚くしなければならないのであるが、タイ
バーが存在する場合には樹脂モールドした後における切
断除去操作の際に半導体素子に悪影響を及ばず恐れがあ
る。

しかし乍ら、この実施例にあっては放熱板２を連結する
タイバーが存在しないので、放熱板２の肉厚が半導体素
子の高出力化によって著しく厚くなっても何らトラブル
は生じない。

尚、本案は何ら上記実施例にのみ制約されることなく、
例えばリードフレームにおける放熱板、リードは予め金
属板を圧延、切削加工によって肉厚の厚い部分と薄い部
分とに加工した状態で打抜き、エツチングなどによって
形成する他、同一肉厚の金属板を所望形状に打抜いた後
、リード部分をプレス、圧延などによって肉厚を薄くし
、さらに整形操作を加えて形成することもできる。

又リードフレームにおける放熱板とリード片の連結部は
２個所に設けられているが、一方のリード片の連結部を
省略することもできるし、その形成位置も放熱板の端部
以外とすることもできる。

又リード３の放熱板と連結されるリード片は放熱板の側
面における中央部分より延在するように圧延、切削加工
し、リードの放熱板上への屈曲操作時の方向性を除去す
ることもできる。

さらには放熱板の取付部が樹脂材より突出するように構
成する他、全く突出しないようにモールドすることもで
゛きる。

以上のように本案によれば、放熱板とリードが同一の金
属板より一体的に打抜き成形される関係で、リード端部
の放熱板に対する位置決めを簡単かつ確実化でき作業性
を著しく改善できるし、その上、両者を機械的、電気的
接続関係が製造工程において全く変化しないために半導
体装置としての特性、信頼性を向上させることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の要部破断平面図、第２．図は第１図の
Ｉ−Ｉ断面図、第３図は本案の一実施例を示す要部破断
平面図、第４図は第３図のＩＩ −ＩＩ断面図、第５図
は第ｊ歯のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図、第６図及び第８囚は
半導体装置の製造方法を説明するための平面図、第７図
は第′６′図のＭ−４ｖ断面図、第９図は第８図のＶ−
■断面図ミ第１０図は本案に係るリードフレームの他の
実施例を示す平面図である。 図中、１はリードフレーム、２は放熱板、３はリード、
３□〜３８はリード片、３□′、３８′は連結部、４は
半導体素子、５は金属細線、６は樹脂材である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 同一の金属板から放熱板と放熱板より肉厚の薄い複数の
   リード片よりなるリードとをリード片の一部が放熱板に
   連結支持されるように一体的に形成すると共に、リード
   の主要部が放熱板上に離隔して対向するようにリード片
   の放熱板との連結部分を折り返し状に屈曲してなるリー
   ドフレームと、リードフレームにおける放熱板に装着し
   た半導体素子と、半導体素子の電極とリードとを接続し
   た金属細線と、リードフレームの主要部を被覆した樹脂
   材とを具備したことを特徴とする半導体装置。