JPS63233554A - 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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- JPS63233554A JPS63233554A JP6571487A JP6571487A JPS63233554A JP S63233554 A JPS63233554 A JP S63233554A JP 6571487 A JP6571487 A JP 6571487A JP 6571487 A JP6571487 A JP 6571487A JP S63233554 A JPS63233554 A JP S63233554A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈発明の目的〉
（産業上の利用分野）
本発明は樹脂封止型半導体装置の改良に係るもので、特
にトランジスタアレイ、 ＳＣＲアレイ等のパワーモ
ジュールやパワートランジスタならびにパワー５ＳＯＲ
等の高出力半導体装置に適用する二重モールドを施した
半導体装置に関するものである。
にトランジスタアレイ、 ＳＣＲアレイ等のパワーモ
ジュールやパワートランジスタならびにパワー５ＳＯＲ
等の高出力半導体装置に適用する二重モールドを施した
半導体装置に関するものである。
（従来の技術）
最近の半導体装置は単一の半導体素子からなるものの外
に、複数の半導体素子ならびに付属回路部品を一体とし
たモジュールタイプが多用されており、その放熱性を改
善するのに半導体素子をマウントしたリードフレームと
共に放熱フィンをもつトランスファ成形する方法も採用
されている。
に、複数の半導体素子ならびに付属回路部品を一体とし
たモジュールタイプが多用されており、その放熱性を改
善するのに半導体素子をマウントしたリードフレームと
共に放熱フィンをもつトランスファ成形する方法も採用
されている。
このようなモジュール製品では複数の半導体素子をマウ
ントする大寸法のリードフレーム成形工程中に湾曲し、
放熱フィンとリードフレームのベッド部間距離が異常に
狭くなったり拡げられることがある。
ントする大寸法のリードフレーム成形工程中に湾曲し、
放熱フィンとリードフレームのベッド部間距離が異常に
狭くなったり拡げられることがある。
このために、樹脂封止（トランスファモールド）工程を
複数回に分けて実施する方式が採用されており、リード
フレームのベッドと放熱フィン間の距離を所望の値に維
持できるので放熱性の改善に役立つところが大きい。
複数回に分けて実施する方式が採用されており、リード
フレームのベッドと放熱フィン間の距離を所望の値に維
持できるので放熱性の改善に役立つところが大きい。
第９図により二重モールド方式を説明する。第５図ａに
は二重モールドを施した製品の断面図を示しており、こ
の構造を得るには第一の樹脂封止を終えた成形品Ａをリ
ードフレーム並のベッド部２１の裏面と板状放熱フィン
２２を僅かな距離を保って金型内に配置後、第一の樹脂
封止ど同様なエポキシ樹脂で封止成形を施して第二の樹
脂封止部２３を形成する。
は二重モールドを施した製品の断面図を示しており、こ
の構造を得るには第一の樹脂封止を終えた成形品Ａをリ
ードフレーム並のベッド部２１の裏面と板状放熱フィン
２２を僅かな距離を保って金型内に配置後、第一の樹脂
封止ど同様なエポキシ樹脂で封止成形を施して第二の樹
脂封止部２３を形成する。
この二重モールド方式の結果、ベッド部２１にダイボン
ディングした半導体素子２４、リードフレーム他−のリ
ード端子２５を架橋する金属細線２６が埋設すると共に
、放熱フィン２２の一面はこの第二の樹脂封止部２３表
面に露出して共にこの表面を形成する。
ディングした半導体素子２４、リードフレーム他−のリ
ード端子２５を架橋する金属細線２６が埋設すると共に
、放熱フィン２２の一面はこの第二の樹脂封止部２３表
面に露出して共にこの表面を形成する。
（発明が解決しようとする問題点）
このような二重モールド方式を適用した樹脂封止型半導
体装置は、前述のように放熱フィンとリードフレームの
ベッド部間を僅かな距離とし、その隙間には封止樹脂層
を充填するので熱放散性に富む特徴を持っている。しか
し、両射止部の境界に機械的衝撃を与えると亀裂やギャ
ップが入り易い難点があり、これが基で放熱特性が劣化
する。
体装置は、前述のように放熱フィンとリードフレームの
ベッド部間を僅かな距離とし、その隙間には封止樹脂層
を充填するので熱放散性に富む特徴を持っている。しか
し、両射止部の境界に機械的衝撃を与えると亀裂やギャ
ップが入り易い難点があり、これが基で放熱特性が劣化
する。
本発明は上記難点を克服する新規な樹脂封止型半導体装
置を提供することを目的とするものである。
置を提供することを目的とするものである。
〈発明の構成〉
（問題点を解決するための手段）
二重モールド方式を適用する樹脂封止型半導体装置にお
ける放熱フィンならびにリードフレームのベッド即ち導
電性金属板間の隙間に充填する第２の樹脂封止部におけ
るエアーボイド等の発生を防止するために、半導体素子
、リード端子ならびに金属細線を埋設する第１の樹脂封
止部のうち放熱フィンと反対側に位置し前記導電性金属
板に対応する表面をほぼ十字形に露出し、その周りに形
成する段部に第２の樹脂封止部を充填して第１の樹脂封
止部を締め付けて、エアーギャップを防止する手法を採
用する。
ける放熱フィンならびにリードフレームのベッド即ち導
電性金属板間の隙間に充填する第２の樹脂封止部におけ
るエアーボイド等の発生を防止するために、半導体素子
、リード端子ならびに金属細線を埋設する第１の樹脂封
止部のうち放熱フィンと反対側に位置し前記導電性金属
板に対応する表面をほぼ十字形に露出し、その周りに形
成する段部に第２の樹脂封止部を充填して第１の樹脂封
止部を締め付けて、エアーギャップを防止する手法を採
用する。
（作 用）
この十字形の一方は封止成形工程における溶融樹脂のダ
ムとして機能し、更に金型に配置したこの被封止対象物
では段部の設置により隙間に充填すべき溶融樹脂に流が
できて脱気が確実となり、結果的にはエアーボイドの排
除ひいては樹脂封止型半導体装置の信頼性をも向上する
。
ムとして機能し、更に金型に配置したこの被封止対象物
では段部の設置により隙間に充填すべき溶融樹脂に流が
できて脱気が確実となり、結果的にはエアーボイドの排
除ひいては樹脂封止型半導体装置の信頼性をも向上する
。
（実施例）
第１図乃至第８図によって実施例を詳述するが、従来の
技術欄と重複する記載が都合上一部あるものの、新番号
を付して説明する。
技術欄と重複する記載が都合上一部あるものの、新番号
を付して説明する。
この実施例は半導体素子６ケで構成する回路（第８図）
接続した樹脂封止型半導体装置であり。
接続した樹脂封止型半導体装置であり。
この各半導体素子をマウントするリードフレームも当然
複雑な構造が必要となり、これを第３図に示した。
複雑な構造が必要となり、これを第３図に示した。
半導体素子２・・・はり−ドフレームのベッド部で。
ある導電性金属板１・・・にマウントされるが、複雑で
密度の高いパターンを持つことが良く判る。一方二重モ
ールド方式を採用する半導体装置ではこの導電性金属板
１を第１の樹脂封止部表面に露出する必要があるので、
これの周りに不連続状態で遊端を配置するリード端子は
多少高さを相違に言い換えれば導電性金属板１をいわゆ
るＤｅｐｒｅｓｓタイプの構造とする。
密度の高いパターンを持つことが良く判る。一方二重モ
ールド方式を採用する半導体装置ではこの導電性金属板
１を第１の樹脂封止部表面に露出する必要があるので、
これの周りに不連続状態で遊端を配置するリード端子は
多少高さを相違に言い換えれば導電性金属板１をいわゆ
るＤｅｐｒｅｓｓタイプの構造とする。
ところで第６図に示すように半導体素子２・・・に形成
するパッドと外部リード端子４間には通常のボンディン
グ法によって金属細線６を架橋して電気的接続を図り、
これをエンキャップ剤７によって被覆後（第６図）公知
のエポキシ樹脂によるトランスファモールド工程を施し
て第１の樹脂封止部８を第２図イの上面図１口の断面図
に示すように設ける。この場合導電性金属板１は第１の
樹脂封止部８表面に露出するが、半導体素子２、外部リ
ード端子４、内部リード５、金属細線６ならびにエンキ
ャップ剤７は埋設される。この露出した導電性金属板１
に対して僅かな距離を保って板状の放熱フィン９を樹脂
モールド用金型に配置機通常のトランスファーモールド
工程によって第２の樹脂封止部ｌＯを形成するが、この
第２の樹脂封止部１０は、第１の樹脂封止部７を締め付
けて板状の放熱フィン９と導電性金属板１間のエアーギ
ャップ等を防止するように配慮している。
するパッドと外部リード端子４間には通常のボンディン
グ法によって金属細線６を架橋して電気的接続を図り、
これをエンキャップ剤７によって被覆後（第６図）公知
のエポキシ樹脂によるトランスファモールド工程を施し
て第１の樹脂封止部８を第２図イの上面図１口の断面図
に示すように設ける。この場合導電性金属板１は第１の
樹脂封止部８表面に露出するが、半導体素子２、外部リ
ード端子４、内部リード５、金属細線６ならびにエンキ
ャップ剤７は埋設される。この露出した導電性金属板１
に対して僅かな距離を保って板状の放熱フィン９を樹脂
モールド用金型に配置機通常のトランスファーモールド
工程によって第２の樹脂封止部ｌＯを形成するが、この
第２の樹脂封止部１０は、第１の樹脂封止部７を締め付
けて板状の放熱フィン９と導電性金属板１間のエアーギ
ャップ等を防止するように配慮している。
第１図イには、この第２の樹脂封止部１０の形成後、不
要のリードフレーム部分をＣｕｔする工程を終えた樹脂
封止型半導体装置の上面図であり第１の樹脂封止部９と
第２の樹脂封止部ｌＯが互に連続して表面を構成してい
る。と言うのはこの第１の樹脂封止部７の周りに第２図
に示す７ａ〜７ｄの段部を設けており、その断面図を第
４〜６図に示しており、又第２の樹脂封止部形成後の断
面を第１図口に示した。
要のリードフレーム部分をＣｕｔする工程を終えた樹脂
封止型半導体装置の上面図であり第１の樹脂封止部９と
第２の樹脂封止部ｌＯが互に連続して表面を構成してい
る。と言うのはこの第１の樹脂封止部７の周りに第２図
に示す７ａ〜７ｄの段部を設けており、その断面図を第
４〜６図に示しており、又第２の樹脂封止部形成後の断
面を第１図口に示した。
この段部は前述のように第２の樹脂封止部１０と第１の
樹脂封止部７の密着を良好にするために形成するもので
、マウントする半導体素子２の外側換言すると、各導電
性金属板１・・・の中間位置に設け、その封止成形工程
に当っては段部に相当する上型キャビティ成形型を使用
し、かつこの導電性金属板の裏面が第１の樹脂封止部７
において露出するように下型キャビティの表面に密着配
置してトランスファモールド工程を実施して得られる。
樹脂封止部７の密着を良好にするために形成するもので
、マウントする半導体素子２の外側換言すると、各導電
性金属板１・・・の中間位置に設け、その封止成形工程
に当っては段部に相当する上型キャビティ成形型を使用
し、かつこの導電性金属板の裏面が第１の樹脂封止部７
において露出するように下型キャビティの表面に密着配
置してトランスファモールド工程を実施して得られる。
第４〜第６図に示すように段部７ａ〜７ｄにはエポキシ
樹脂で構成する第２の樹脂封止部１０ａ〜１０ｄが充填
され、第５図に示す段部テーパ７ｅは第２の樹脂封止部
１０に対してｕｎｄｅｒ ｃｕｔの逆テーパであり好ま
しくは５＠、より好ましくは、１０＠以上に設置する。
樹脂で構成する第２の樹脂封止部１０ａ〜１０ｄが充填
され、第５図に示す段部テーパ７ｅは第２の樹脂封止部
１０に対してｕｎｄｅｒ ｃｕｔの逆テーパであり好ま
しくは５＠、より好ましくは、１０＠以上に設置する。
又第２の樹脂封止部１０に露出する第１の樹脂封止部７
は各導電性金属板１にほぼ対向しており、しかも各導電
性金属板間換言すると、内外部リード端子が存在する位
置に対向する部分を多少延長して上面からみるとほぼ十
字形に形成され。
は各導電性金属板１にほぼ対向しており、しかも各導電
性金属板間換言すると、内外部リード端子が存在する位
置に対向する部分を多少延長して上面からみるとほぼ十
字形に形成され。
これを連続すると第１図の上面図が得られる。
しかもこの露出面積としては第１の樹脂封止部７の投影
面積に対して約５０％が好ましく、密着力を強めるため
にこの面積を少くすると放熱フィン９と導電性金属板ｌ
の距離Ｃを所望の寸法にすることができず、エアーボイ
ドが抜けずに絶縁不良を起す、と言うのは第２の樹脂封
止部１０の成形工程時に距離Ｃをもった隙間への充填が
遅れてこの樹脂圧が小となってエアーボイドを巻き込み
易いためである。
面積に対して約５０％が好ましく、密着力を強めるため
にこの面積を少くすると放熱フィン９と導電性金属板ｌ
の距離Ｃを所望の寸法にすることができず、エアーボイ
ドが抜けずに絶縁不良を起す、と言うのは第２の樹脂封
止部１０の成形工程時に距離Ｃをもった隙間への充填が
遅れてこの樹脂圧が小となってエアーボイドを巻き込み
易いためである。
〈発明の効果〉
厚さ２ＩＩ■の放熱フィンを利用し、外形寸法が７７１
Ｘ ２７ＨＸ ７ｔｍｍの樹脂封止型半導体装置を第
３図に示すリードフレームを利用して本発明に従って製
造し、各半導体素子ＴＬ−Ｔ、それぞれにおける熱抵抗
Ｒｔｈの分布を測定し、機械的衝撃として７５ｃｍの高
さから厚３ＩＩＩ１１の鉄板上に５回落下させる試験、
ならびにアルミ製放熱板に８ｋｇ−ｃｍ、 １２ｋｇ−
ｃｍ、 ３０ｋｇ−ａｍで締付トルク試験を実施してか
ら熱抵抗分布を求めた。
Ｘ ２７ＨＸ ７ｔｍｍの樹脂封止型半導体装置を第
３図に示すリードフレームを利用して本発明に従って製
造し、各半導体素子ＴＬ−Ｔ、それぞれにおける熱抵抗
Ｒｔｈの分布を測定し、機械的衝撃として７５ｃｍの高
さから厚３ＩＩＩ１１の鉄板上に５回落下させる試験、
ならびにアルミ製放熱板に８ｋｇ−ｃｍ、 １２ｋｇ−
ｃｍ、 ３０ｋｇ−ａｍで締付トルク試験を実施してか
ら熱抵抗分布を求めた。
その結果は第７図に示した通りであるが、試験後の熱抵
抗値は初期値と殆んど変らず、機械的衝撃及び締付けに
対して極めて安定した値を示している６又同様試料によ
って絶縁耐圧と、Ｃ工の距離をもつ隙間の関係を調査し
たところ、絶縁耐圧はＡＣ４，９ｋＶ Ｘ １分印加（
ＡＣピーク値）をクリアし、間隙寸法を断面観察により
確認したところ、狙い値０．３ｍ■に対して０．３±０
．０４と極めて安定した値を示した。
抗値は初期値と殆んど変らず、機械的衝撃及び締付けに
対して極めて安定した値を示している６又同様試料によ
って絶縁耐圧と、Ｃ工の距離をもつ隙間の関係を調査し
たところ、絶縁耐圧はＡＣ４，９ｋＶ Ｘ １分印加（
ＡＣピーク値）をクリアし、間隙寸法を断面観察により
確認したところ、狙い値０．３ｍ■に対して０．３±０
．０４と極めて安定した値を示した。
第１図イは本発明に係る樹脂封止型半導体装置の上面図
、口はその断面図、第２図イは第１の樹脂封止部を形成
後の生成品上面図１口はその断面図、第３図イはリード
フレームに半導体素子をマＢ−Ｂ、Ｃ−Ｃ，及びＤ−Ｄ
線に沿って切断した断面図であり、第７図は本発明に係
る樹脂封止型半導体装置の特性を示す図、第８図はこの
装置に使用する回路図、第９図は従来の樹脂封止型半導
体装置の断面図である。
、口はその断面図、第２図イは第１の樹脂封止部を形成
後の生成品上面図１口はその断面図、第３図イはリード
フレームに半導体素子をマＢ−Ｂ、Ｃ−Ｃ，及びＤ−Ｄ
線に沿って切断した断面図であり、第７図は本発明に係
る樹脂封止型半導体装置の特性を示す図、第８図はこの
装置に使用する回路図、第９図は従来の樹脂封止型半導
体装置の断面図である。
Claims (1)
- 導電性金属板表面にマウントする半導体素子と、この
周囲に配置する遊端をもつリード端子と、このリード端
子と前記半導体素子間を架橋する金属細線と、この金属
細線及び前記半導体素子を埋設し前記導電性金属板の裏
面を露出して封止成形する第１の樹脂封止部と、前記導
電性金属板の裏面と僅かな距離を維持して対向配置する
板状の放熱フィンと、この僅かな距離をうめてかつ前記
第１の樹脂封止部を覆う第２の樹脂封止部と、この第２
の樹脂封止部表面に露出する前記板状放熱フィンの表面
とをもつ樹脂封止型半導体装置において、前記放熱フィ
ンと反対側に位置し、前記導電性金属板に対向する前記
第１の樹脂封止部表面をほぼ十字形に露出し、その周り
に形成する段部にも第２の樹脂封止部を充填することを
特徴とする樹脂封止型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6571487A JPS63233554A (ja) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | 樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6571487A JPS63233554A (ja) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | 樹脂封止型半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63233554A true JPS63233554A (ja) | 1988-09-29 |
Family
ID=13294962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6571487A Pending JPS63233554A (ja) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | 樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63233554A (ja) |
-
1987
- 1987-03-23 JP JP6571487A patent/JPS63233554A/ja active Pending
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