JPS60128646A - 絶縁型パワートランジスタの製造方法 - Google Patents

絶縁型パワートランジスタの製造方法

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JPS60128646A
JPS60128646A JP58236154A JP23615483A JPS60128646A JP S60128646 A JPS60128646 A JP S60128646A JP 58236154 A JP58236154 A JP 58236154A JP 23615483 A JP23615483 A JP 23615483A JP S60128646 A JPS60128646 A JP S60128646A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は絶縁型パワートランジスタ等の半導体装置およ
びその製造において用いられるリードフレームに関する
。
〔背景技術〕
レジンパッケージ型半導体装置（トランジスタ）の一つ
として、電子材料、１９８１年１１月号４２〜４６頁に
も記載されているように、絶縁型のパワートランジスタ
が知られている。このトランジスタは、放熱用のヘッダ
の主面に半導体素子（チップ）が固定されるとともに、
ヘッダの上面および下面さらにはヘッダに設けられた取
付孔内周面がレジンで被われた構造となっている。ヘッ
ダの下面のレジンは熱抵抗が大きくならないように極め
て薄く形成されている。
しかし、このような絶縁型のパワートランジスタはヘッ
ダに連る細いガイド（フレーム支え）端部がレジンパッ
ケージから突出するため、電子機器等に組み込んだ場合
、隣接する電子部品等の導電体油分にこのガイド端部が
近接すると、放電を生じるおそれがあり、高密度実装が
できにくくなるという問題が生じることが、本発明者に
よってあきらかとされた。
また、前記ガイドはレジンモールド後のリードフレーム
の一部を切断してリードフレームの枠部からレジンパッ
ケージを切り離す際に生じる。この際、ガイドの突出長
さを短かくするために、切断箇所はできるだけレジンパ
ッケージの外表面に近接した位置が選ばれる。この結果
、切断時の外力がこのガイドに大きく加わることがら、
レジンパッケージを形作るレジンとガイドとの界面にク
ラックが入り、耐湿性が低下するという問題も生じると
いうことが本発明者によってあきらがとされた。
（発明の目的〕 本発明の目的は他の導体物に近接して実装ができる高耐
圧の絶縁型半導体装置を提供することにある。
本発明の他の目的は耐湿性の優れた絶縁型半導体装置を
提供することにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、本発明の絶縁型パワートランジスタは、その
製造に用いられるリードフレームの枠部に連るガイドの
分断箇所に、あらかじめ７字溝をその幅員全域に亘って
設けておくことから、レジンモールド時にヘッダの下面
と同一側となるガイド下面および側面をもレジンで被っ
ても、枠部等を上方に突き上げることによって、ガイド
をレジン上に載る分断箇所で応力集中を利用して容易か
つ確実に分断することができる。この結果、本発明のト
ランジスタはガイドの下面および側面には絶縁効果の大
きいレジンが存在し、かつガイドの先端はレジンパッケ
ージの周面よりも内側に深く引っこんでいることから、
トランジスタ実装時の取次板とガイドとの絶縁が維持さ
れ、高電圧使用でも放電が起きなくなり、耐圧向上が図
れる。
また、本発明のトランジスタは、リードフレームからの
ガイドの分断は、ガイドの分断箇所に設けられたくびれ
部分を利用して分断されるため、ガイドには大きな応力
は加わらず、レジンとガイドとの密着性は良好な状態が
維持されることから耐湿性の向上が達成できる。
〔実施例〕
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例による絶縁型
パワートランジスタの製造方法を示す斜視図および断面
図である。
本実施例の絶縁型パワートランジスタは第１図（ｄ）に
示すように、略矩形のレジンパッケージ１と、このレジ
ンパッケージ１の一端面から突出する３本のり一部２と
、からなっている。また、レジンパッケージ１にはトラ
ンジスタの実装時にねじを挿し込む取付孔３が設けられ
ている。この取付孔３は絶縁性のレジンパッケージ１に
よって形成されている。
つぎに、第１図（ａ）〜（ｄ）を参照しながら、このト
ランジスタの製造方法（組立方法）について説明しなが
ら、このトランジスタの細部について説明する。
このトランジスタの組立にあっては、第１図（ａ）に示
すようなリードフレーム４が用いられる。このリードフ
レーム４は放熱性の優れた金属板、たとえば銅板を精密
プレス等でパターニングして形成される。この金属板は
板厚が部分的に異る異形板となっている。このため、リ
ードフレーム４の後述するヘッダ５は厚く、その他のヘ
ッダの両端側に延在するリードフレーム２およびガイド
６等は薄くかつヘッダ５、リード２、ガイド６の上面（
主面）は同一面となっている。したがって、ガイド６お
よびリード２の下面はへラダ５の下面よりも高い位置に
ある。これは、リード２がレジンパッケージ１の中間高
さから突出するようにすることと、リード２およびガイ
ド６によってレジンモールド時にヘッダ５をモールド型
のキャビティ内に浮かせ、へラダ５の下面にもレジンが
流れ込むようにするためである。
つぎに、リードフレームの具体的形状について説明する
。すなわち、リードフレーム４は細い枠部７と、この枠
部７の一側から平行に延在する３本のり一部２（中央は
コレクタ用リード、両側はエミッタ・ベース用リード）
を有している。３本のり一部２は前記枠部７と平行に延
在する細いダム片８によって連結されている。
このダム片８はリードフレーム４の取り扱い時には補強
部材の役割を果たし、レジンモールド時には注入された
レジンの流出を防止するダムの役割を果たす。両側のり
一部２の先端部分は部分的にくびれるとともに、先端は
幅広となり、ワイヤ接続部９を構成している。前記細い
くびれは、レジンパッケージ１内にリード２の先端が位
置した際、レジンにワイヤ接続部９が喰い込んで抜けな
いようにするために設けられる。
一方、中央のり−ド２は厚くかつ幅広のへラダ５に連な
っている。このへラダ５はリード２に近い幅広のチップ
取付部１０と、このチップ取付部１０よりもわずかに幅
が狭く中央に貫通孔１１を有する取付孔形成部１２とか
らなっている。この貫通孔１１は前記レジンパッケージ
１の取付孔３よりも直径が大きくなっている。貫通孔１
１と取付孔３の間のレジンは取付孔３に挿入するねじと
へラダ５との間の絶縁部材となることから、必要な耐圧
に合せて貫通孔１１と取付孔３の直径を選択する必要が
ある。また、ヘッダ５の取付孔形成部１２側の先端には
ダム片８および枠部７と平行に延在する細いガイド６が
設けられている。このガイド６の取付孔形成部側面から
外れかつチップ取付部１０の側面の内側に位置する位置
には幅員に沿ってＶ字断面の溝１３が設けられた応力集
中が生じ易くなっている。
このようなリードフレーム４を用いてトランジスタを組
み立てる場合には、第１図（ａ）に示すように、リード
フレーム４のチップ取付部１０にチップ（半導体素子）
１４が固定される。つぎに、チップ１４の電極を所定リ
ード２の先端とはワイヤ１５で電気的に接続される。そ
の後、ダム片８から先端のヘッダ部分はレジンモールド
される。
この際、第１図（ｂ）で示すように、リードフレーム４
は反転状態でモールド型の下型１６と上型１７間に挟持
されて保持され、キャビティ１８内にレジン１９が注入
されることによって、第１図（ｃ）に示すようにレジン
パッケージ１で部分的に被われる。レジンパッケージ１
はリードフレーム４の貫通孔１１に対応する位置に貫通
孔１１よすも直径の小さな取付孔３が設けられる必要が
あることから、この取付孔３に対応する上・下型１７．
１６部分はキャビティとはなっていない。
また、ガイド６の溝１３が設けられた上面部分は、第１
図（ｂ）の破線で示すように下型によって支えられるた
め、第１図（ｃ）で示すように、レジンパッケージｌの
隅部に形成された窪み２０の底に露出する。
上・下型１７．１６は逆でもよいが、この実施例の場合
にはガイド６の宙吊り長さが短かくなり、キャビティ内
におけるヘッダ５の高さが最も安定すると考えられる。
このレジンモールド時、トランジスタの熱放散性を良好
とするために、ヘッダ５の下面に設けられるレジンの厚
さは所望の絶縁性を維持する範囲でできるだけ薄く、か
つ均一厚さとなるようにする必要がある。
つぎに、第１図（Ｃ，）に示すように、レジンパッケー
ジ１の側面から突出するガイド６は矢印で示すように、
上方に突き上げられて溝１３部分で応力集中のため分断
される。また、リードフレーム４の不要部分、すなわち
、ダム片８および枠部７はり断除去され、第１図（ｄ）
に示すようなトランジスタが製造される。
〔効　果〕
（１）本発明の絶縁型トランジスタはガイド６の下面お
よび側面は絶縁性のレジ１９で被われてい　。
る。また、ガイド６の先端はレジンパッケージ１の側面
から奥深く内側に引っ込んでいる。また、ガイド６の上
面はレジンパッケージ１の主たる上面よりも低い窪み２
０の底面に位置している。この結果、トランジスタを図
示しない導電性の取付板上に載置固定しても、コレクタ
電位と等電位となるガイド６と取付板間には絶縁性のレ
ジン１９が介在しかつガイドの周線部分は取付板に対し
て遮弊されるため、放電は起きなくなり、１−ランジス
タの高耐圧化にも充分対応できる高い絶縁性が達成でき
る。
（２）上記（１）で示すように、ガイド６の周面はレジ
ンパッケージ１の周面から内方に引っ込んでいる。この
ため、トランジスタの実装時レジンパッケージ１の周面
に接触するよいに、他の導電体を配設しても、この導電
体とガイド周面との間にはレジンあるいは空気による充
分な絶縁体が介在するため、放電は起きなくなり、トラ
ンジスタの近接実装による高密度実装化が達成できる。
（３）本発明のトランジスタはその製造時において、レ
ジンモールド後のガイド６の分断は、ガイド６に設けら
れた応力集中箇所（溝１３を設けた箇所）を利用して行
なわれる。
この結果、ガイド６は弱い力によって分断し、ガイド６
には大きな応力加わならい。したがって、ガイド分断時
にガイド６とレジン１９との間にクラック等が入ること
もなく、両者の密着度は高く維持され、トランジスタの
高耐湿性が達成できる。
（４）上記（１）〜（３）から、本発明によれば高性能
なトランジスタの提供が達成できる。
たとえば、以上発明者によってなされた発明を実施例に
もとづき具体的に説明したが１本発明は上記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。第３図に示す
ような形状のリードフレーム４を用いて第２図に示すよ
うに、レジンパッケージ１の上面が三段となるように形
成したトランジスタであっても、前記実施例と同様な製
造工程を経て同様な効果が得られる。レジンパッケージ
１の最上面はチップおよびワイヤ等を被うために必要で
あり、最上面の上面は前記実施例と同様にへラダ５から
延在するガイド６のレジンモールド時のヘッダ高さ決定
の結果生じる。なお、この実施例では、他の変形例とし
て溝１３を有するガイド６はリード２の延在方向に沿っ
て延び、かつその先端は他の枠部２１に連なっている。
また、中段の面は取付孔が設けられる部分に形成されて
いる。
したがって、このトランジスタは取付孔３を有する面が
レジンパッケージ１の最上面よりも一段低くなっている
ことから、ねじを取り付けた際、ねじ頭がレジンパッケ
ージ１の最上面よりも突出しない、あるいはわずかに突
出するというようになることから、実装高さが低くなり
、多段状にこれらのトランジスタを組み込む電子機器類
の背丈低下が達成できる。
また、この実施例ではリードフレーム１は一枚の薄い金
属板のパターニングおよび段付成形によって形成されて
いる。このため、リードフレームコストが異形材から製
作する場合に比較して安価となり、トランジスタ製造コ
ストの低減化が達成できる効果も奏する。
また、前記２つの実施例におけるリードフレームの溝１
３は、いずれもヘッダのチップ取付は面側に形成されて
いるが、溝１３をチップ取付は面側でなく、８面に形成
しても前記実施例と、同様な効果が得られる。
〔利分分野〕
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となって利用分野である技術に適用した場合
について説明したが、それに限定されるものではなく、
たとえば、ダイオード、集積回路装置等信の半導体装置
にも同様に適用でき同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例による絶縁型
パワートランジスタの製造方法を示す斜視図および断面
図。 第２図は他の実施例による絶縁型パワートランジスタの
斜視図、 第３図は同じくその製造に用いられるリードフレームの
斜視図である。 ■・・・レジンパッケージ、２・・・リード、３・・・
取付孔、４・・・リードフレーム、５・・・ヘッダ、６
・・・ガイド、７・・・枠部、８・・・ダム片、９・・
・ワイヤ接続部、１０・・・チップ取付部、１１・・・
貫通孔、１２・・・取付孔形成部、１３・・・溝、１４
・・・チップ、１５・・・ワイヤ、１６・・・下型、１
７・・・上型、１８・・・キャビティ、１９・・・レジ
ン、２０・・・窪み、２１・・・枠部。 第　１　図 第　１　図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、半導体チップが上面に載置固定された放熱用のヘッ
    ダと、このヘッダ全体を被う樹脂封止パッケージと、前
    記ヘッダの一周面に延在したヘッダ高さ決定用のガイド
    と、を有する半導体装置であって、少なくとも前記ガイ
    ドの下面および側面は樹脂封止パッケージで被われてい
    るとともに、ガイドの先端および」二面は樹脂封止パッ
    ケージの周面および上面よりも内側に位置していること
    を特徴とする半導体装置。 ２、半導体チップが上面に載置固定された放熱用のヘッ
    ダと、このヘッダ全体を被う樹脂封止パッケージと、前
    記ヘッダの一周面に延在したヘッダ高さ決定用のガイド
    と、を有し、少なくとも前記ガイドの下面および側面は
    樹脂封止パッケージで被われているとともに、ガイドの
    先端および上面は樹脂封止パッケージの周面および上面
    よりも内側に位置してなる絶縁型の半導体装置の製造に
    用いられるリードフレームであって、前記ガイドはリー
    ドフレームの枠部に連なり、かつガイドの分断部分は応
    力集中が生じるように溝が設けられていることを特徴と
    するリードフレーム。
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