JPS6194349A - 樹脂封止形半導体装置の製造方法及びその製造方法に使用するリ−ドフレ−ム - Google Patents

樹脂封止形半導体装置の製造方法及びその製造方法に使用するリ−ドフレ−ム

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JPS6194349A
JPS6194349A JP21523584A JP21523584A JPS6194349A JP S6194349 A JPS6194349 A JP S6194349A JP 21523584 A JP21523584 A JP 21523584A JP 21523584 A JP21523584 A JP 21523584A JP S6194349 A JPS6194349 A JP S6194349A
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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】 産業上の利用分野 本発明は、樹脂封止形半導体装置、特に電力用樹脂封止
形半導体装置の製造方法及びその製造方法に使用するリ
ードフレームに関連する。
従来の技術 従来、一般的な電力用樹脂封止形半導体装置では、半導
体チップが接着された支持板の裏面に封止樹脂が形成さ
れていない。このため、この半導体装置ヲ外部放熱体に
取付けるときは、外部放熱体との間に絶縁シートを介在
させなければならず。
取付作業が煩雑になった。そこで支持板の裏面にも封止
樹脂を形成する方法が提案された。このような樹脂封止
技術は0例えば、特開昭57−178352号公報及び
特開昭58−143538号公報で開示されている。す
なわち、リードフレームの一部を構成する支持板上に半
導体チップを電気伝導可能に接着したのち、半導体チッ
プは細線で外部リードと接続される。次にリードフレー
ムは金型に装着され、キャビティ内に融解樹脂が圧入さ
れる。このとき、キャビティ内で支持板が移動しないよ
うに。
支持板の各側部に連結された外部リードと細条が金型で
把持される。融解樹力旨が固化したのち、リードフレー
ムが金型から取外され、リードフレームの所定部分が切
断される。特開昭57−178352号では、この切断
を細条を折り曲げることにより行うため、封止樹脂の外
面t−またぐようにして細条に小断面部を形成している
発明が解決しようとする問題 しかし、細条の切断面が封止樹脂の外面に露出すること
には変りない。そこで特開昭58−143538号では
、封止樹脂の外面から窪むように、化学エツチング等の
方法によジ細条の切断端部を一部分だけ除去していた。
しかしこの方法は、製造工程においてエツチング工程が
追加されコストアップをまねき、しかも所望の化学エツ
チング等を量産的に行うこと自体に新たな技術を要する
ので実用的とは言い雛い。
他面、1個のリードフレームに含まれる多数の支持板か
ら導出された多・孜の細条に引張力を加えて、これらを
同時に切断する方法が考えられる。
しかしこの方法は、実用上間順の多いことが判明した。
例えば、10個の支持板が並列配置されたいわゆる10
連のリードフレームから許容コレクタ損失30W@度の
パワートランジスタを製造する場合、一本の細条を外方
に引張って切断するのに要する引張力は、約7Kgであ
った。従って全ての細条を同時に切断するには、7Kg
X10連×2本=140Kgの引張力が必要である。実
際の切断工程では、余裕能力を考慮して250〜300
Kg程度の引張力を発生する切断装置及びこれに対応で
きるリードフレームの固定装置が必要になる。この堝台
使用する切断装置の構造によっては、細条の導出方向に
対し傾斜方向に引張力を加えなければならないため、2
50〜300 Kgの引張力を発生するには500 K
g程度の圧力が必要である。
このように1°個のリードフレームに含まれる全細条を
同時に切断する方法では、大きな引張力発生装置及び対
応するリードフレーム固定装置が必要となり、装置が大
型化しかつ高価である。しかも、全細条を同時に切断す
ると切断端部にパリやささくれが発生しやすく、リード
フレーム固定装置の稼動条件を設定するととも難しい。
l乳旦且且 本発明は、支持板から導出された細条を連結する連結細
条を非連結部で複数の単位に分割し、細条の長さ方向で
かつ外側に向う外力を使用して。
連結細条の各単位毎に細条を切断することにより。
上記欠点のない樹脂封止形半導体装置の製造方法を提供
するものである。更に1本発明は、この方法による細条
の切断に最適の形状を有するリードフレームを提供する
ものである。
実施例 以下1本発明の実施例を図面について説明する。
第1図及び第2図に1本発明によるリードフレーム1を
示す。リードフレーム1は、お互いにX方向に対し平行
かつY方向に一列に配置された10個の支持板2と、各
支持板2の一端に連結された外部リードLと、各支持板
2の他端に連結された2本の細条10とを有する。外部
リードLは、ペースリード3.コレクタリード4及びエ
ミッタリード5を有し、これらのリードは、Y方向に伸
びるタイバー6及び共通細条7によって連結される。
隣接するペースリード3とエミッタリード5との間には
、2個のガイド孔8が穿設されたリプ9がタイバー6と
共通細条7との間に接続される。
支持板2の他端から伸びる細条10に形成された肩12
から外側は小断面部13が形成きれる(第3図)。なお
、支持板2と細条10の境界を舟−板部と薄板部の境界
と見なしている。肩12に接近して細条10には菱形孔
14が設けられ、菱形孔14の角部を含むように最小断
面部15が形成される。菱形孔140代シに適当な形状
を有する切欠き、矩形孔又は円形孔で最小断面部15を
形成することもできる0最小断面部15を含む平面’i
c 7F212を含む平面と一致させてもよい。
細条10の外端には連結細条11が直角に接続される。
第1図に示される実施例では、連結細条11はリードフ
レーム1の両端に設けられたものと、その両端の内側に
設けられたものとは異なる長さを有する。即ち内側の連
結細条11aは、異なる支持、板2から坤びかつ互いに
隣接する2本の細条2を連結する。一方、外側の連結/
Ijfi榮11bは。
同一の支?f板2から伸びる2本の細条10及びこれに
同棲する支持板2の隣接する細条10から成る合計3本
の細条10を連結する。なお、1本の連結811条11
が何本の細条1,0を連結するかは、リードフレーム1
の量XE Wk計時に必要に応じて決定することである
が、集用上、1本の連結細条11に連結する細条は5本
以下が望ましい。いずれにしても1本発明のリードフレ
ーム1では、非連結部16によって連結細条11は複数
の単位に分割される。非連結部16は、樹脂封止後に形
成することもできるが9通常はリードフレーム製造時に
形成する。
非連結部16は、各連結細条11の両端には細条10の
側縁17からY方向に突出する延長部18が残在するよ
うに形成されるOこの結果、細条10の両側にはそれぞ
れ7mAとBが形成され、この肩AとBが工具の係上部
として利用できるので、細条10の切断作業が容易かつ
確実に行え、細条10の切断端部におけるパリやささく
れの発生を防止する一因ともなる。
また、連結細条11bによりリードフレーム1の両端の
細条10を連結することによυ、リードフレーム1の製
造番保管・移送時に両側の細条が周囲と接触して変形さ
せられ、後の製造工程において支障を米たすという問題
を防止している。
上述のリードフレーム1は、厚板部と薄板部を有する銅
板をプレス加工で成形し、その後、銅表面にニッケル層
を被色したものである。成形の際。
半導体装置取付用のねじを挿入する孔を設けるため、支
持板2には凹部19も同時に成形される。
凹部19は孔部とすることも多い。リードフレーム1の
作成後は、公知の方法により各支持板2にトランジスタ
チップ25が電気的導通可能に半田付けされる。その後
、トランジスタチップ25の各電極(図示亡ず)とペー
スリード3又はエミッタリード5がアルミニウム線21
又は22で結線される。な2.コレクタリード4は支持
板2と一体化している。更にトランジスタチップ25は
保護樹脂28で被覆される。
トランジスタチップ25が接着されたリードフレーム1
は、公知のトランスファモールド法により樹脂封止され
る。第4図及び第5図に示される辿り、リードフレーム
の支持板2は金型のキャビティ31内に保持される。こ
の金型は、上部金型29及び下部金型30で構成される
。支持板2は。
下部金型から約0.4mmだけ浮いた状態でコレクタリ
ード4と細条10によりキャビティ31内に保持される
。金型の1部には、融解樹脂を圧入するゲート32が設
けられている。又、上部金型29には、下部金型30と
接触するように下方に伸びる円筒部29aと、キャビテ
ィ31内に圧入される融解樹脂の流れを支持板2の裏面
側へ偏向する下方突起29bとが設けられ・ている0細
条10の最小断面部15は、キャビティ形成面33から
実質的に所定距離だけ内側に配置される0 融解樹脂(熱硬化性エポキシ樹脂)は、ゲート32から
キャビティ31内に圧入され、所定時間経過すると第6
図及び第7図に示される通り、硬化し、封止樹脂34が
形成される。その後リードフレーム1を金型から取出し
、熱処理を行い封止樹脂34を完全に硬化させると、第
8図に示すリードフレーム1が得られる。
細条10を切断する次の工程では、多数の細条10は、
イ11ロ、ハ一一等の複数の単位に分割された連結細条
毎に切断される。この切断には第10図及び第11図に
示される切断装置が使用される0この切断装置は、6台
座36と、この台座36上のリードフレーム1を固定す
る固定部材37と、上下に摺動するポンチ38とを有す
る。ポンチ38の下部には傾斜面38aが形成される。
切断装置上に固定されたリードフレーム1の細条10は
、ポンチ38の下降に伴い、連結細条11の細条10の
両側にある肩AとBの部分がポンチ38の傾斜面38a
と接触し、更に傾斜面38aで外側のやや斜め下方向に
強制的に移動されることにより、最小断面部15で切断
される。このとき多数の細条10は、ポンチ38とリー
ドフレーム1を相対的に移動させることにより、3本の
細条を切断可能な1つのポンチ38でリードフレームの
端からイ9ロ、ハーーー等の単位毎に連続して切断され
る。もちろんこの連続切断は、イ、o、ノ1−−−−等
の単位にそれぞれ対応した複数のポンチ38を有し、こ
れらのポンチ38が所定の時間差で下降する装置を使用
してもよい0また。かぎ状の工具を外側から細条10の
・両側にある肩入とBにひっかけ、細条10をその長さ
方向にまっすぐ沿って引張る形式の切断装置を使用する
こともできる。
リードフレーム1は、その後、タイバー6及び共通細条
7も切断され、第9図に示す樹脂封止形パワートランジ
スタが得られる。
前記最小断面部15は封止樹脂34の端面43より内側
であるから、細条10の切断端部は切断により端面43
に形成された孔44の奥に位置することになる。従って
、細条10の切断端部から外部放熱体までの沿面距離(
封止樹脂34の表面に沿っての距11ifり、およびこ
の切断端部から半導体装置の取付時に取付孔45に挿入
されたねじの頭部までの沿面距離が長くなる。この結果
、他の素子、キャビネット、人体等を含む周囲との接触
による短絡事故は実際上起こり得ないし、外部放熱体お
よびねじとの間の絶縁耐圧も十分に確保できる。46は
金型の下方突起39bに対応して形成された溝である。
本発明は、上記説明中でも述べたように、上記実施例に
限定されることなく9本発明の趣旨の範囲で種々の変更
が可能である。例えば1本発明は。
支持板2の裏面に封止樹脂を形成するタイプの半導体装
置に好適な製造方法及びリードフレームであるが、支持
板の裏面を露出するタイプの半導体装置においても、封
止樹脂の側面に支持板等を露出させたくない場合には利
用できる。
発明の効果 上述の通り9本発明は、支持板2から導出された細条1
0を連結する連結細条11に非連結部を設けることによ
シ連結細条11を複数の単位に分割し、各単位毎に細条
を切断するものであるから。
切断に要する引張力は小さい。従って、切断装置を小形
化、簡単化かつ低コスト化することができる。またこれ
に伴い、切断工程で封止樹脂34を破損するようなトラ
ブルも防止できる。更に、1回に切断する細条10の数
が少なくなったことにより、細条10の切IJT端部に
パリやささくれが。
発生し難くなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるリードフレームの平面図I a+
 2図はこの一部を示す斜視図;第3図は最小断面部を
示す一部拡大平面図;第4図はリードフレームを金型に
取付けたときのコレクタリードに沿9断面図;第5図は
エミッタリードの中心壱に沿う第4図と同様の断面図:
第6図は第4図に対応するもので、融解樹脂の充填後の
断面図;第7図は第5図に対応するもので、第6図と同
様の断面図;第8図は樹脂封止後のリードフレームの平
面区;第9図は9本発明の製造方法により得られた半導
体装置の斜視図;第10図及び第11図は細条の切断装
置の一部を示す断面図で、それぞれ切断前と切断後を示
す。 1・・・リードフレーム、 2・・・支詩板13141
5・・・外部リード、 10・・・細条、 11・・・
連結細糸、 15・・・層小断面部、 16・・・非連
結部、 18・・・延長部、 36・・・台部。 37・・・固定部材、38・・・ポンチ特許出願人  
サンケン電気株式会社 (はが1名)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)支持板及びこの支持板上に電気的導通可能に接着
    された半導体チップを被覆する複数の封止樹脂と、各封
    止樹脂の一端から導出された外部リードと、各封止樹脂
    の他端から導出された細条と、該封止樹脂内で各細条に
    形成された最小断面部と、細条を直角方向に連結する連
    結細条とを有するリードフレームから細条を切断して樹
    脂封止形半導体装置を製造する方法において、上記連結
    細条に非連結部を形成することにより1つのリードフレ
    ーム中の上記連結細条を複数の単位に分割して、上記細
    条の長さ方向でかつ外側に向う外力により上記単位毎に
    上記細条を上記最小断面部で切断することを特徴とする
    樹脂封止形半導体装置の製造方法。
  2. (2)上記細条を上記単位毎に複数回に分けて連続的に
    切断する特許請求の範囲第1項記載の樹脂封止形半導体
    装置の製造方法。
  3. (3)上記細条の長さ方向でかつ外側に向う外力は、樹
    脂封止されたリードフレームを固定したのち、傾斜面を
    有するポンチを上記細条の長さ方向に対し直角方向に移
    動させ、上記連結細条を上記傾斜面で外側に引張するこ
    とにより与えられる特許請求の範囲第1項又は第2項記
    載の樹脂封止形半導体装置の製造方法。
  4. (4)並列配置された少なくとも3個の支持板と、各支
    持板の一端に連結された外部リードと、各支持板の他端
    に連結された2本の細条とを有し、各細条の一部に最小
    断面部が形成されたリードフレームにおいて、異なる上
    記支持板から伸びかつ互いに隣接する細条は、その長さ
    方向に対し直角方向に伸びる連結細条で連結され、少な
    くとも1つの上記支持板において1つの支持板から伸び
    る2本の細条が同一の連結細条に連結されていないこと
    により、リードフレーム全体として複数の連結細条を有
    し、各細条の上記最小断面部は、リードフレームが樹脂
    成形型内に装着されたとき、樹脂成形型内のキャビティ
    形成面から実質的に所定距離だけ内側に配置されるよう
    に各細条に形成されることを特徴とする樹脂封止形半導
    体装置用リードフレーム。
  5. (5)上記リードフレームの両端に設けられた支持板か
    ら伸びる各2本の細条は、それぞれ1個の連結細条で連
    結される特許請求の範囲第4項記載の樹脂封止形半導体
    装置用リードフレーム。
  6. (6)上記リードフレームの両端に設けられた支持板を
    除く上記支持板のすべてにおいて、1つの支持板から伸
    びる2本の細条は同一の連結細条に連結されておらず、
    リードフレーム全体として複数の連結細条を有する特許
    請求の範囲第4項又は第5項記載の樹脂封止形半導体装
    置用リードフレーム。
  7. (7)上記連結細条は、その両端において細条の側縁か
    ら外側に突出する延長部を有する特許請求の範囲第4項
    、第5項又は第6項記載の樹脂封止形半導体装置用リー
    ドフレーム。
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