JPS6180845A - 半導体装置 - Google Patents

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〕 本発明は半導体装置の実装において、半導体装置のヘッ
ダ部分に設けられたネジ挿入孔に絶縁管を取付けること
なく実装できる措造の半導体装置に関する。

〔背景技術〕

従来、半導体装置のパフケージング技術として、量産性
に優れたトランスファレジンモールド（モールド）技術
が多用されている。また、レジンパッケージ型の半導体
装置の一つとして、電子材料。

１９８１年、１１月号、４２〜４６頁における横浜等に
よる“パワートランジスタ用封止樹脂”と題する文献に
おいて論じられているように、Ｔ。

２２０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その実装にあっては、取付板とヘッ
ダとの間にマイカ板等の絶縁板を介在させるとともに、
ヘッダに設けられたネジ挿入孔には絶縁管を挿入してネ
ジを挿入して、トランジスタと取付板との絶縁を図って
いる。また、同文献には、ヘッダに設けられたネジ挿入
孔に絶縁管を挿入する手間暇を削減するためにネジ挿入
孔の内周面をレジンで被う絶縁管不用トランジスタおよ
び４Ｔｈ８を管不用は勿論のことヘッダの裏面にマイカ
等の絶縁板を介在させて取付板に半導体装置を固定する
手間暇を削減するために、ヘッダの裏面をレジンで被っ
た絶縁型トランジスタが紹介（絶縁管不用トランジスタ
の説明は少ないが。）されていところで、本出願人にあ
っては、絶縁管不用トランジスタおよび絶縁型トランジ
スタは、製造コスト低減の目的からその組立に用いるリ
ードフレームの共用化を図ることが検討されている。こ
の場合、リードフレームは絶縁型トランジスタ用の機能
を有する必要があり、モールド時キャビティ内において
ヘッダを一定の高さに浮かせる必要がある。そこで、リ
ードフし・−ムは第１図に示されるような形状になって
いる。リードフレーム１は、細い枠部２と、この枠部２
の一側から平行に延在する３本のリード３と、前記枠部
２と平行に延在しかつ前記リード３を連結する細いダム
片４と、前記中央のり一ド３の先端部の一段低くなった
先端に固定された幅広のヘッダ５と、このヘッダ５の他
端の両側部分から延在する一対の細いアーム６と、を有
している。また、前記アーム６は途中から階段状に一段
高く延在し、モールド時のヘッダ５のモールド高さを規
定する高さ規定片７となっている。そして、ヘッダ５の
チップ固定領域８にチップ（半導体素子）９が固定され
、チップ９の電極と両側のり一ド３の内端とがワイヤ１
０で接続されたリードフレーム１は、特に図示しないが
モールド型の上型と下型とに挟持されてモールディング
される。この際、レジンがヘッダ５の主面倒は勿論のこ
と裏面側にも正確かつ確実に流れ込むように、アーム６
の高さ規定片７はモールド型によって支持され、ヘッダ
５はキャビティの底からたとえば、Ｑ、４ｍｍ程度浮か
される。また、モールド型にあっては、一対のアーム６
の間に円柱体が配設される結果、第１図に示されるよう
に、レジンからなるパフケージ１１にはネジ挿入孔１２
が形成される。

しかし、このようなリードフレームｌを用いて絶縁管不
用型パワートランジスタを製造した場合、実装において
ネジを必要以上強く締め付けると、Ｈ寺″Ａ！／＜−、
ｚケー′１１６°′う・′が発生し・パワ　　　　　　
　　１−トランジスタの耐湿性が低下することがあると
いうことが本発明者によって明らかとされた。

すなわち、第２図に示すように、取付板１３の上に１０
０μｍの直径のピアノ線１４を介して絶縁管不用のトラ
ンジスタ１５を載置し、ネジ挿入孔１２に挿入したネジ
１６を１０Ｋｇ−ｃｍの締め付けトルクで締め付けた場
合、第３図に示すように、アーム６の立ち上がり箇所に
沿うパッケージ１１部分にクラック１７（細かな波線で
示す。）が発生してしまう。

したがって、絶縁管不用のトランジスタ１５の実装にあ
っては必要以上に強くネジ１６を締め付けることは注意
が必要となる。

しかし、このように実装時にネジの締め付けに注意を払
うことは、実装作業の高速化という点では必ずしも好ま
しくはない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は実装における作業性が良好な絶縁管不用
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実装の信頼度が高い絶縁管不用型半
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′！１１
−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、本発明の絶縁管不用型半導体装置は、ネジ挿
入孔の両側に延在するヘッダの一端から延びる一対のア
ームは、ヘッダと同一平面上にあり、かつネジ挿入孔を
越えて延在していることから、実装時ネジを強く締め付
けても、アームの先端部分が補強部材として作用するた
め、パッケージにクランク等が入るようなことがなく、
実装の信頼性が高くなる。また、絶縁管不用型半導体装
置の実装時には、前述のようにネジの締付力にそれほど
注意を払わなくとも良くなることから、実装作業の作業
性が向上する。

〔実施例〕

第４図は本発明の一実施例による絶縁管不用型半導体装
置を示す斜視図、第５図は同じく組立状態を示す斜視図
、第６図は同じく実装試験状態を示す断面図、第７図は
同じく実装試験状態後の絶縁管不用型半導体装置を示す
底面図である。

本実施例の絶縁管不用型半導体装置（以下、単にパワー
トランジスタとも称する。）は、第４図に示されるよう
に、レジンからなるパッケージ１■と、このパッケージ
１１の一端面から突出する３本のり−ド３と、からなっ
ている。前記パッケージ１１にはネジ挿入孔１２が設け
られている。

また、同図では明確ではないが第７図で示すように、パ
ッケージ１１の裏面にはへラダ５の裏面が露出している
。

つぎに、第５図を参照しながら、このトランジスタの製
造方法について説明しながら、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５図で示すよう
なリードフレーム１が用いられる。このリードフレーム
１は放熱性の優れた金属板、たとえば、鉄−ニソケル系
合金、銅系合金等の０．　１〜０．２ｍｍ程度の厚さの
薄い金属板をエツチングあるいはプレス等によって所望
パターンに形成するとともに、プレス成型することによ
って得られる。すなわち、リードフレームｌは細い枠部
２と、この枠部２の一側から平行に延在する３本のリー
ド３を有している。３本のリード３は前記枠部２と平行
に延在する細いダム片４によって連結されている。この
ダム片４はリードフレーム１の取扱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
流出を防ぐダムの役割を果たす。両側のり一部３の先端
部分は両側に僅かに張り出して幅広となり、ワイヤ接続
部１８を構成している。ワイヤ接続部１８の張り出しは
パッケージ１１のレジン部分に張り出し部分が喰い込ん
でパッケージ１１からリート３が抜けないようにするた
めである。

一方、中央のリード３は下方に一段折れ曲がり、幅広の
ヘッダ５に連結されている。このヘッダ５のリード３側
はチ゛・プ（半導体素子）９を固定す　　　　　　　　
　　するチップ固定領域８となっている。また、ヘッダ
５の他端部分はその両側から細いアーム６を有している
。このアーム６は真っ直ぐ延在し、モールド時の図示し
ないキャビティの周壁面の近傍に臨むようになっている
。なお、一対のアーム６間の空間部分はネジ挿入孔形成
用空間１９となっている。したがって、実装において用
いられるネジ挿入孔１２は、モールド時これら一対のア
ーム６の間に設けられることから、ネジ挿入孔１２はア
ーム６の延在途中に位置することになる。

このようなリードフレームｌを用いてトランジスタを組
み立てる場合には、第５図に示すように、リードフレー
ム１のチップ固定領域８にチップ９が最初に固定される
。つぎに、千ツブ９の電極と各リード３とはワイヤ１０
で接続される。その後、このリードフレームｌは、図示
しないモールド型の上型と下型との間に挟持される。上
型と下型とによって形成されるキャビティ内には、リー
ドフレーム１のダム片４よりも先端となる部分、すなわ
ぢ、ヘッダ５．ワイヤ接続部１８等が納まる。

また、この場合、ヘッダ５およびヘッダ５の一部となる
アーム６の裏面はいずれもキャビティの底に密着する。

そして、ヘッダ５端に位置する図示しないゲートから溶
けたレジンがキャビティ内に圧入される。この際、一対
のアーム６間にあるネジ挿入孔形成用空間１９にはネジ
挿入孔形成用空間１９を上下に貫通するように、円柱体
が位置していることから、モールド後にはパッケージ１
１にはネジ挿入孔１２が形成される。また、前記円柱体
はへラダ５　（アーム６）には接触しないように配設さ
れるため、アーム６の内周面には一定の厚さのレジンが
存在するようになる。このレジンは実装時挿入されるネ
ジ１６とヘッダ５との絶縁性を保つ必要があることから
、所定の厚さが必要である。なお、前記円柱体はモール
ド型の上型あるいは下型の一方あるいは両方に分けて設
けられることによって形成される。

つぎに、モールドが終了した後は、リードフレームｌの
不用となる部分、すなわち、ダム片４、枠部２は切断除
去され、第４図に示されるようなトランジスタが製造さ
れる。このトランジスタは第７図にも示されるように、
パッケージ１１の裏面には、ヘッダ５およびアーム６の
裏面が露出すこのようなトランジスタは、取付仮にネジ
を使用して締め付け固定した場合、ヘッダ５およびアー
ム６が取付板に接触すること、およびネジは一対のアー
ム６の間に存在してアーム６が緩衝体として作用し、パ
ッケージ１１の一部に大きな応力が加わることがないこ
とによって、従来のようにパフケージ１１にクランクが
発生するようなことはなくなり、実装の信頬性が高くな
るという効果が得られる。たとえば、第６図に示すよう
に、取付板１３の上面に２００μｍの直径のピアノｖＡ
１４を介してパッケージ１１の一部が載るようにしてト
ランジスタを傾斜載置した後、ネジ挿入孔１２に挿入し
たネジ１６を１０ｋｇ−ｃｍの締め付けトルクで締め付
けてもクラックは発生しなかった（従来の製品の場合に
は、前述のように１００μｍの直径のピアノ線を用いた
締め付け試験でパッケージ１１部分にクラックが発生し
た。）。

〔効果〕

１、本発明の絶縁管不用型トランジスタタは、ネジ挿入
孔１２がヘッダ５の一部となる一対のアーム６の間でか
つ、アーム６の延在する途中に配設されているため、ト
ランジスタの実装時のネジ１６の締付に対してアーム６
が補強部材として働くことから、パッケージ１１には太
きな応力は作用しなくなり、パッケージ１１の破損が防
止できる。したがって、トランジスタの実装の信頼性が
高くなるという効果が得られる。

２、上記１から、本発明のパワートランジスタはその実
装時破損し難いことから、ネジの締付にそれほど注意を
払わなくとも良くなり、実装作業の作業性の向上が図れ
るという効果が得られる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではな（、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　　　　　　　　　　１までもない。

〔利用分野〕

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
をその背景となった利用分野である絶縁管不用型半導体
装置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、前記同様の構造をした集
積回路装置の製造技術などに適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本出願人の開発による絶縁型半導体装置の組立
状態を示す斜視図、 第２図は同じく絶縁管不用型半導体装置の実装試験状態
を示す断面図、 第３図は同じく試験によってパッケージ部分にクランク
が入った状態を示す底面図、 第４図は本発明の一実施例による絶縁管不用型半導体装
置を示す斜視図、 第５図は同じく組立状態を示す斜視図、第６図は同しく
実装試験状態を示す断面図、第７図は同じく実装試験状
態後の絶縁管不用型半導体装置を示す底面図である。 １・・・リードフレーム、２・・・枠部、３・・・リー
ド、４・・・ダム片、５・・・ヘッダ、６・・・アーム
、７・・・高さ規定片、８・・・チップ固定領域、９・
・・チップ（半導体素子）、１０・・・ワイヤ、１１・
・・パッケージ、１２・・・ネジ挿入孔、１３・・・取
付板、１４・・・ピアノ線、１５・・・絶縁管不用のト
ランジスタ、１６・・・ネジ、１７・・・クランク、１
８・・・ワイヤ接続部、１９・・・ネジ挿入孔形成第　
　　１　　図 第　　２　　図 第　　３　　図 第　　　４　　閤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、主面にチップを固定したヘッダと、このヘッダの一
   端両側部分から延在する一対のアームと、前記ヘッダの
   主面および周面を被うレジンからなるパッケージと、前
   記一対のアーム間のネジ挿入孔形成用空間領域を貫通す
   るようにパッケージに設けられたネジ挿入孔と、を有す
   る半導体装置であって、前記ネジ挿入孔はアームのヘッ
   ダにおける付け根とアームの先端との間に位置している
   ことを特徴とする絶縁型半導体装置。