JP2002110882A - Semiconductor device and its manuacturing method - Google Patents

Semiconductor device and its manuacturing method

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JP2002110882A JP2000301987A JP2000301987A JP2002110882A JP 2002110882 A JP2002110882 A JP 2002110882A JP 2000301987 A JP2000301987 A JP 2000301987A JP 2000301987 A JP2000301987 A JP 2000301987A JP 2002110882 A JP2002110882 A JP 2002110882A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase heat radiation characteristics while packaging different functions into one package. SOLUTION: A 1st pellet 24 which has a power transistor built in is fixed to a 1st header 20A, and a 2nd pellet 25 which has a control circuit for the power transistor circuit built in is fixed to a 2nd header 20B; and the reverse surface of the 1st header 20A and the reverse surface of the 2nd header 20B are exposed on the reverse surface of a real sealing body 30 while being disconnected from each other. Consequently, the heat generated by the 1st pellet 24 is radiated to the 1st header 20A by heat conduction, and the heat generated by the 2nd pellet 25 is radiated to the 2nd header 20B by heat conduction, so the heat generation of the 2nd pellet having the control circuit built in can be prevented from interfering in by the heat generation of the 1st pellet having the power transistor built in and the control performance of the 2nd pellet can be prevented from decreasing owing to the heat generation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
技術、特に、放熱性能の向上技術に関し、例えば、高い
放熱性能が要求される半導体集積回路装置(以下、IC
という。)に利用して有効なものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technology for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a technology for improving a heat radiation performance. For example, the present invention relates to a semiconductor integrated circuit device (hereinafter, IC) requiring a high heat radiation performance.
That. ) For what is valid.

【0002】[0002]

【従来の技術】携帯電話やパーソナルコンピュータおよ
び自動車搭載用コントローラ等の電気電子製品の小型軽
量化および消費電力の低減化等の要求により、異なる機
能を有する複数の半導体装置を所謂ワンパッケージ化す
ることが提案されている。
2. Description of the Related Art In order to reduce the size and weight of electric and electronic products such as mobile telephones, personal computers, and controllers mounted on automobiles and to reduce power consumption, a plurality of semiconductor devices having different functions are formed into a so-called one package. Has been proposed.

【0003】異なる機能を有する複数の半導体装置をワ
ンパッケージ化する従来の半導体装置としては、プリン
ト配線基板の上に樹脂封止パッケージを備えたICやト
ランジスタおよび受動素子のチップ部品等が表面実装さ
れているハイブリットICがある。
As a conventional semiconductor device in which a plurality of semiconductor devices having different functions are packaged in one package, an IC having a resin-sealed package on a printed wiring board, chip parts of transistors and passive elements, and the like are surface-mounted. There is a hybrid IC.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ハイブリットICにおいては、樹脂封止パッケージを備
えたICやトランジスタ等が一枚のプリント配線基板の
上に表面実装されているため、放熱性能の向上には限界
があるという問題点がある。
However, in the conventional hybrid IC, since an IC or a transistor having a resin-sealed package is surface-mounted on a single printed wiring board, the heat radiation performance is improved. Has a problem that it has limitations.

【0005】本発明の目的は、異なる機能をワンパッケ
ージ化した熱放散性(放熱性能)の良好な半導体装置お
よびその製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor device having different functions in one package and having good heat dissipation (heat dissipation performance) and a method of manufacturing the same.

【0006】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】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説明すれば、次の通り
である。
The outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application is as follows.

【0008】すなわち、複数個の半導体ペレットが複数
個のヘッダにそれぞれボンディングされており、前記各
ヘッダの前記半導体ペレットと反対側の主面が樹脂封止
体の一主面においてそれぞれ露出されていることを特徴
とする。
That is, a plurality of semiconductor pellets are bonded to a plurality of headers, respectively, and the main surfaces of the respective headers opposite to the semiconductor pellets are respectively exposed on one main surface of the resin sealing body. It is characterized by the following.

【0009】前記した半導体装置によれば、異なる機能
を有する半導体ペレットを異なるヘッダにそれぞれボン
ディングすることにより、各半導体ペレットの放熱性能
の要求に対応することができるため、パッケージ全体と
しての放熱性能を飛躍的に高めることができる。
According to the semiconductor device described above, by bonding semiconductor pellets having different functions to different headers, it is possible to meet the heat radiation performance requirements of each semiconductor pellet. It can be dramatically increased.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施の形態であ
る半導体装置を示しており、(a)は上側半分が底面図
で、下側半分が平面断面図、(b)は一部切断正面図、
(c)は一部切断側面図である。図2はその半導体装置
の製造方法を示すプロセスチャートである。図3以降は
その半導体装置の製造方法の主要工程を説明するための
各説明図である。
1A and 1B show a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a bottom view of an upper half, a plan sectional view of a lower half, and FIG. Part cut front view,
(C) is a partially cut side view. FIG. 2 is a process chart showing a method for manufacturing the semiconductor device. FIG. 3 et seq. Are explanatory diagrams for describing main steps of a method of manufacturing the semiconductor device.

【0011】本実施の形態において、本発明に係る半導
体装置は、パッケージ的には図1に示されているよう
に、ヒートシンク付きスモール・アウトライン・パッケ
ージ(以下、HSOPという。)を備えたICとして構
成されており、機能的にはリチウムイオン二次電池の保
護装置として構成されている。
In the present embodiment, the semiconductor device according to the present invention is packaged as an IC having a small outline package with a heat sink (hereinafter referred to as HSOP) as shown in FIG. This is functionally configured as a protection device for the lithium ion secondary battery.

【0012】図1に示されているように、リチウムイオ
ン二次電池の保護装置であるHSOPを備えたIC(以
下、HSOP・ICという。)31は、パワートランジ
スタ回路が作り込まれた第一ペレット24と、パワート
ランジスタ回路を制御するコントロール回路が作り込ま
れた第二ペレット25と、第一ペレット24がボンディ
ングされた第一ヘッダ20Aと、第二ペレット25がボ
ンディングされた第二ヘッダ20Bと、第一ペレット2
4および第二ペレット25にワイヤ28、29を介して
電気的に接続された複数本のインナリード18と、各イ
ンナリード18にそれぞれ一体的に連結されたアウタリ
ード17と、第一ペレット24、第二ペレット25、第
一ヘッダ20Aの一部、第二ヘッダ20Bの一部、イン
ナリード18群およびワイヤ28、29群を樹脂封止し
た樹脂封止体30とを備えており、各アウタリード17
は樹脂封止体30の外部においてガルウイング形状にそ
れぞれ屈曲されている。
As shown in FIG. 1, an IC (hereinafter, referred to as HSOP IC) 31 having an HSOP, which is a protection device for a lithium ion secondary battery, is a first integrated circuit having a power transistor circuit. A pellet 24, a second pellet 25 in which a control circuit for controlling the power transistor circuit is built, a first header 20A to which the first pellet 24 is bonded, and a second header 20B to which the second pellet 25 is bonded. , First pellet 2
A plurality of inner leads 18 electrically connected to the fourth and second pellets 25 via wires 28 and 29; an outer lead 17 integrally connected to each inner lead 18; Each of the outer leads 17 includes two pellets 25, a part of the first header 20 </ b> A, a part of the second header 20 </ b> B, a resin sealing body 30 in which the inner leads 18 and the wires 28 and 29 are resin-sealed.
Are bent in a gull wing shape outside the resin sealing body 30.

【0013】樹脂封止体30は絶縁性を有する樹脂が使
用されて第一ペレット24および第二ペレット25より
も充分に大きい長方形の平盤形状に樹脂成形されてお
り、樹脂封止体30の下面には第一ヘッダ20Aの下面
および第二ヘッダ20Bの下面が互いに切り離されて露
出されている。そして、このHSOP・IC31は図2
に示された半導体装置の製造方法により、次に説明する
ように製造される。
The resin sealing body 30 is made of a resin having an insulating property and is molded into a rectangular flat plate shape which is sufficiently larger than the first pellets 24 and the second pellets 25. On the lower surface, the lower surface of the first header 20A and the lower surface of the second header 20B are separated and exposed. The HSOP IC 31 is shown in FIG.
According to the method for manufacturing a semiconductor device shown in FIG.

【0014】以下、本発明の一実施の形態であるHSO
P・ICの製造方法を説明する。この説明により、前記
したHSOP・ICの構成の詳細が共に明らかにされ
る。
An HSO according to an embodiment of the present invention will now be described.
A method for manufacturing a P.IC will be described. With this description, the details of the configuration of the above-described HSOP IC will be clarified.

【0015】図2に示されているように、HSOP・I
Cの製造方法は図3に示された多連リードフレーム10
が準備されるリードフレーム準備工程K1を備えてい
る。図3に示された多連リードフレーム10は銅系材料
(銅または銅合金)からなる異形板材が用いられて、打
ち抜きプレス加工により一体成形される。多連リードフ
レーム10の表面には後述するワイヤボンディングを適
正に実施するためのめっき被膜(図示せず)が、銀(A
g)等を用いためっき加工によって被着されている。多
連リードフレーム10は複数の単位リードフレーム(以
下、リードフレームという。)11が一方向に一列に並
設されて構成されている。なお、多連リードフレーム1
0は同じパターンが繰り返されるため、説明および図示
は一単位について行われている。
As shown in FIG. 2, HSOP I
C is manufactured by the multiple lead frame 10 shown in FIG.
Is provided with a lead frame preparing step K1. The multiple lead frame 10 shown in FIG. 3 is made of a deformed plate made of a copper-based material (copper or copper alloy) and is integrally formed by punching and pressing. A plating film (not shown) for appropriately performing wire bonding described later is formed on the surface of the multiple lead frame 10 by silver (A).
g) and the like. The multiple lead frame 10 includes a plurality of unit lead frames (hereinafter, referred to as lead frames) 11 arranged in a line in one direction. In addition, multiple lead frame 1
Since 0 repeats the same pattern, the description and illustration are made for one unit.

【0016】リードフレーム11は複数本のインナリー
ドおよびアウタリードを保持するためのフレーム(外
枠)12を備えており、フレーム12はトップレール1
3、ボトムレール14、フロントサイドレール15およ
びリアサイドレール16が略正方形の枠形状に組まれて
いる。トップレール13およびボトムレール14の内周
辺にはアウタリード17が複数本ずつ、各辺において等
間隔に配されてそれぞれ直角に突設されている。各アウ
タリード17にはインナリード18がそれぞれ一直線状
に連接されており、各インナリード18の内側先端は一
直線状に整列されている。隣合うアウタリード17、1
7間にはダム・バー19が直角に架設されており、各ダ
ム・バー19は一列のアウタリード17群において一直
線状に整列された状態になっている。
The lead frame 11 has a frame (outer frame) 12 for holding a plurality of inner leads and outer leads.
3. The bottom rail 14, the front side rail 15, and the rear side rail 16 are assembled in a substantially square frame shape. A plurality of outer leads 17 are arranged on the inner periphery of the top rail 13 and the bottom rail 14 at equal intervals on each side and project at right angles. Inner leads 18 are connected to the respective outer leads 17 in a straight line, and the inner ends of the respective inner leads 18 are aligned in a straight line. Adjacent outer leads 17, 1
Dam bars 19 are installed at right angles between the seven, and each of the dam bars 19 is aligned in a straight line in a group of outer leads 17 in a row.

【0017】フロントサイドレール15とリアサイドレ
ール16との間には異形板材の中央部の厚い部分によっ
て形成されたヘッダ20がダム・バー19と平行に一体
的に架設されている。ヘッダ20はフロントサイドレー
ル15側に位置するヘッダ(以下、第一ヘッダとい
う。)20Aと、リアサイドレール16側に位置するヘ
ッダ(以下、第二ヘッダという。)20Bとから構成さ
れている。第一ヘッダ20Aと第二ヘッダ20Bとはリ
ードフレーム11の成形初期においては両端部に形成さ
れた一対の連結部21、21によって互いに連結されて
おり、ワイヤボンディング工程K5が実施される前まで
に両連結部21、21が切断されることにより互いに切
り離されるようになっている。
Between the front side rails 15 and the rear side rails 16, a header 20 formed by a thick portion at the center of the deformed plate is integrally bridged in parallel with the dam bar 19. The header 20 includes a header (hereinafter, referred to as a first header) 20A located on the front side rail 15 side and a header (hereinafter, referred to as a second header) 20B located on the rear side rail 16 side. The first header 20A and the second header 20B are connected to each other by a pair of connecting portions 21 formed at both ends in the initial stage of forming the lead frame 11, and before the wire bonding step K5 is performed. The two connecting portions 21 are cut off from each other by cutting.

【0018】すなわち、図3に示されているように、ヘ
ッダ20の異形板材の断面台形形状の厚い部分には第一
ヘッダ20Aと第二ヘッダ20Bとを仕切るスリット2
2がヘッダ20の幅方向(短手方向)に延在するように
打ち抜きプレス加工によって開設されており、ヘッダ2
0の両端部の薄い鍔部分には一対の連結部21、21が
第一ヘッダ20Aと第二ヘッダ20Bとを連結するよう
に形成されている。そして、両連結部21、21はワイ
ヤボンディング工程K5の前々段階であるリードフレー
ム準備工程K1の最終段階において打ち抜きプレス加工
によって切断される。ちなみに、両連結部21、21の
厚さは異形板材のインナリード18の部分の厚さと等し
いため、打ち抜きプレス加工によって容易に切断するこ
とができる。このように第一ヘッダ20Aと第二ヘッダ
20Bとが一対の連結部21、21によって連結されて
いると、多連リードフレーム10の輸送や搬送等の取扱
いにおいて第一ヘッダ20Aと第二ヘッダ20Bとがば
たつくのを防止することができる。
That is, as shown in FIG. 3, a slit 2 for separating the first header 20A and the second header 20B is formed in the thick portion of the header 20 having a trapezoidal cross section.
2 is opened by punching and pressing so as to extend in the width direction (transverse direction) of the header 20.
A pair of connecting portions 21 and 21 are formed on the thin flange portions at both ends of 0 so as to connect the first header 20A and the second header 20B. The two connecting portions 21 are cut by punching and pressing in the final stage of the lead frame preparation process K1, which is a stage before the wire bonding process K5. Incidentally, since the thickness of both connecting portions 21 and 21 is equal to the thickness of the portion of the inner lead 18 of the deformed plate material, it can be easily cut by punching press working. As described above, when the first header 20A and the second header 20B are connected by the pair of connecting portions 21 and 21, the first header 20A and the second header 20B are used in handling of the multiple lead frame 10 during transportation and conveyance. It is possible to prevent fluttering.

【0019】なお、第一ヘッダ20Aの上面には第一環
状溝23Aが同心に配置されて没設され、第二ヘッダ2
0Bの上面には第二環状溝23Bが同心に配置されて没
設されており、両環状溝23A、23BはそれぞれV溝
に形成されている。
A first annular groove 23A is concentrically disposed on the upper surface of the first header 20A, and is submerged.
A second annular groove 23B is concentrically disposed and buried on the upper surface of OB, and both annular grooves 23A and 23B are respectively formed as V grooves.

【0020】図2に示されているように、HSOP・I
Cの製造方法は第一ヘッダ20Aにボンディングされる
ペレット(以下、第一ペレットという。)24を製造す
るための第一ペレット製造工程K2と、第二ヘッダ20
Bにボンディングされるペレット(以下、第二ペレット
という。)25を製造するための第二ペレット製造工程
K3とを備えている。第一ペレット製造工程K2および
第二ペレット製造工程K3はいずれも、半導体装置の製
造方法における所謂前工程において半導体ウエハにトラ
ンジスタ素子や半導体素子および配線回路等からなる集
積回路を作り込んだ後に、ダイシング工程において所定
の形状に分断する工程である。
As shown in FIG. 2, HSOP I
The method of manufacturing C includes a first pellet manufacturing process K2 for manufacturing a pellet (hereinafter, referred to as a first pellet) 24 to be bonded to the first header 20A, and a second header 20.
A second pellet manufacturing step K3 for manufacturing a pellet (hereinafter, referred to as a second pellet) 25 to be bonded to B is provided. In the first pellet manufacturing step K2 and the second pellet manufacturing step K3, dicing is performed after an integrated circuit including a transistor element, a semiconductor element, a wiring circuit, and the like is formed on a semiconductor wafer in a so-called pre-process in a semiconductor device manufacturing method. This is a step of dividing into predetermined shapes in the process.

【0021】本実施の形態において、第一ペレット24
はリチウムイオン二次電池の保護装置においてリチウム
イオン二次電池の入出力回路をスイッチングするパワー
トランジスタ装置の構造体として構成されており、例え
ば、MOS・FEF(金属酸化半導体形電界効果トラン
ジスタ)によって構成されている。第一ペレット24は
第一ヘッダ20Aよりも小さい長方形の板形状に形成さ
れており、第一ペレット24の上面における両短辺には
電極パッド24aがそれぞれ複数個ずつ形成されてい
る。第二ペレット25はリチウムイオン二次電池の保護
装置において第一ペレット24を制御してリチウムイオ
ン二次電池を保護するためのコントロール回路が構築さ
れた半導体集積回路装置の構造体として構成されてお
り、第二ヘッダ20Bよりも小さい長方形の板形状に形
成されている。第二ペレット25は横長に配置されてお
り、第二ペレット25の上面における両長辺には電極パ
ッド24aがそれぞれ複数個ずつ形成されている。
In the present embodiment, the first pellet 24
Is configured as a structure of a power transistor device for switching an input / output circuit of the lithium ion secondary battery in a protection device for the lithium ion secondary battery, and is configured by, for example, a MOS-FEF (metal oxide semiconductor type field effect transistor). Have been. The first pellet 24 is formed in a rectangular plate shape smaller than the first header 20A, and a plurality of electrode pads 24a are formed on both short sides on the upper surface of the first pellet 24, respectively. The second pellet 25 is configured as a structure of a semiconductor integrated circuit device in which a control circuit for protecting the lithium ion secondary battery by controlling the first pellet 24 in the protection device for the lithium ion secondary battery is constructed. , Are formed in a rectangular plate shape smaller than the second header 20B. The second pellet 25 is disposed horizontally long, and a plurality of electrode pads 24a are formed on both long sides on the upper surface of the second pellet 25, respectively.

【0022】図2に示されているように、リードフレー
ム準備工程K1で準備された多連リードフレーム10、
第一ペレット製造工程K2で製造された第一ペレット2
4および第二ペレット製造工程K3で製造された第二ペ
レット25は、ペレットボンディング工程K4に供給さ
れ、ペレットボンディングが実施される。すなわち、図
4に示されているように、第一ペレット24は第一ヘッ
ダ20Aの上面の上に相似形に配されて半田層によって
形成されたボンディング層26によって固着され、第二
ペレット25は第二ヘッダ20Bの上面の上に相似形に
配されて半田層によって形成されたボンディング層27
によって固着される。なお、ボンディング層としては、
半田層以外に、金−シリコン共晶層や銀ペースト接着層
等々を使用することができる。但し、形成されたボンデ
ィング層は第一ペレット24および第二ペレット25か
ら両ヘッダ20A、20Bへの熱伝達の障壁にならない
ように形成することが望ましい。ちなみに、半田ボンデ
ィング層は熱伝達率が高いばかりでなく、柔軟性に富む
ため、両ペレット24、25と両ヘッダ20A、20B
との間に作用する機械的応力を吸収することができる。
As shown in FIG. 2, the multiple lead frames 10 prepared in the lead frame preparing step K1,
First pellet 2 produced in the first pellet production step K2
4 and the second pellets 25 produced in the second pellet production step K3 are supplied to a pellet bonding step K4, where pellet bonding is performed. That is, as shown in FIG. 4, the first pellets 24 are arranged in a similar shape on the upper surface of the first header 20A and fixed by the bonding layer 26 formed by the solder layer, and the second pellets 25 are A bonding layer 27 formed by a solder layer, which is arranged in a similar shape on the upper surface of the second header 20B.
Fixed by In addition, as a bonding layer,
In addition to the solder layer, a gold-silicon eutectic layer, a silver paste adhesive layer, or the like can be used. However, the formed bonding layer is desirably formed so as not to be a barrier for heat transfer from the first pellet 24 and the second pellet 25 to the headers 20A and 20B. Incidentally, since the solder bonding layer not only has a high heat transfer coefficient but also has a high flexibility, both the pellets 24 and 25 and both the headers 20A and 20B are used.
Can absorb the mechanical stress acting between them.

【0023】その後、図2に示されているように、ワイ
ヤボンディング工程K5において、熱圧着式ワイヤボン
ディング装置や超音波熱圧着式ワイヤボンディング装置
および超音波式ワイヤボンディング装置が使用されてワ
イヤボンディング作業が実施される。すなわち、図4に
示されているように、第一ペレット24とインナリード
18とを電気的に接続するためのワイヤ28がその両端
部を第一ペレット24の電極パッド24aとインナリー
ド18の先端部とにそれぞれボンディングされて両者間
に橋絡され、また、第二ペレット25とインナリード1
8とを電気的に接続するためのワイヤ29がその両端部
を第二ペレット25の電極パッド25aとインナリード
18の先端部とにボンディングされて両者間に橋絡され
る。
Then, as shown in FIG. 2, in a wire bonding step K5, a wire bonding operation is performed by using a thermocompression bonding wire bonding apparatus, an ultrasonic thermocompression bonding wire bonding apparatus, and an ultrasonic bonding wire bonding apparatus. Is performed. That is, as shown in FIG. 4, a wire 28 for electrically connecting the first pellet 24 and the inner lead 18 is connected to both ends of the electrode pad 24 a of the first pellet 24 and the tip of the inner lead 18. And the second pellet 25 and the inner lead 1
8 are electrically connected to the electrode pads 25a of the second pellet 25 and the tips of the inner leads 18 so as to be bridged therebetween.

【0024】以上のペレットボンディング作業およびワ
イヤボンディング作業によって、第一ペレット24に作
り込まれたパワートランジスタ回路は電極パッド24
a、ワイヤ28、インナリード18を介してアウタリー
ド17に電気的に引き出される。また、第二ペレット2
5に作り込まれたコントロール回路は電極パッド25
a、ワイヤ28、インナリード18を介してアウタリー
ド17に電気的に引き出される。なお、第二ペレット2
5に電気的に接続されたアウタリード17の一部は第一
ペレット24に電気的に接続されたアウタリード17を
経由して第一ペレット24に電気的に接続されることに
なる。すなわち、第一ペレット24の複数本のアウタリ
ード17は制御のためのゲート端子であり、残りのアウ
タリード17は入出力のためのソース端子およびドレイ
ン端子である。
The power transistor circuit built in the first pellet 24 by the above-described pellet bonding operation and wire bonding operation is
a, the wire 28 and the inner lead 18 are electrically drawn to the outer lead 17. In addition, the second pellet 2
The control circuit built in 5 is the electrode pad 25
a, the wire 28 and the inner lead 18 are electrically drawn to the outer lead 17. The second pellet 2
A part of the outer lead 17 electrically connected to 5 is electrically connected to the first pellet 24 via the outer lead 17 electrically connected to the first pellet 24. That is, the plurality of outer leads 17 of the first pellet 24 are gate terminals for control, and the remaining outer leads 17 are source terminals and drain terminals for input and output.

【0025】図2に示されているように、ワイヤボンデ
ィング工程K5を経た図4に示されている組立体は樹脂
封止体成形工程K6に送られて、図5に示されているよ
うに、樹脂封止体30がトランスファ成形装置(図示せ
ず)によって成形される。この際、樹脂封止体30は各
リードフレーム11について同時に成形される。
As shown in FIG. 2, the assembly shown in FIG. 4 that has passed through the wire bonding step K5 is sent to a resin sealing body forming step K6, and as shown in FIG. The resin sealing body 30 is molded by a transfer molding device (not shown). At this time, the resin sealing body 30 is simultaneously formed for each lead frame 11.

【0026】図5に示されているように、樹脂封止体3
0が成形された成形品において、第一ペレット24、第
二ペレット25、インナリード18、ワイヤ28、2
9、第一ヘッダ20Aの一部および第二ヘッダ20Bの
一部は、樹脂封止体30の内部に樹脂封止された状態に
なっている。すなわち、第一ヘッダ20Aおよび第二ヘ
ッダ20Bの下面は樹脂封止体30の下面から露出し、
第一ヘッダ20Aおよび第二ヘッダ20Bの上面および
長辺側の両側面は樹脂封止体30の内部に植え込まれた
状態になっており、第一ヘッダ20Aの両短辺のうち外
側の側面は樹脂封止体30の両短辺のうちの一方の側面
の外部に若干突出し、第二ヘッダ20Bの両短辺のうち
外側の側面は樹脂封止体30の両短辺のうちの他方の側
面の外部に若干突出した状態になっている。
As shown in FIG. 5, the resin sealing body 3
0, the first pellet 24, the second pellet 25, the inner lead 18, the wires 28,
9. A part of the first header 20A and a part of the second header 20B are in a state of being resin-sealed inside the resin sealing body 30. That is, the lower surfaces of the first header 20A and the second header 20B are exposed from the lower surface of the resin sealing body 30,
The upper surface and both side surfaces on the long side of the first header 20A and the second header 20B are in a state of being implanted inside the resin sealing body 30, and the outer side surface of both short sides of the first header 20A Slightly protrudes outside one of the two short sides of the resin sealing body 30, and the outer side surface of the two short sides of the second header 20 </ b> B is the other of the two short sides of the resin sealing body 30. It is in a state of slightly protruding to the outside of the side surface.

【0027】樹脂成形時のランナやカルの成形痕、ばり
(flash)は、図2に示されているばり除去工程K
7において適宜に除去される。
The molding marks and flashes of runners and culls during resin molding are removed from the flash removal step K shown in FIG.
At 7 it is removed as appropriate.

【0028】その後、図2に示されている半田めっき工
程K8において、図5に示された成形品は樹脂封止体3
0からの露出面全体にわたって半田めっき被膜(図示せ
ず)を被着される。半田めっき処理の際、成形品は多連
リードフレーム10において電気的に全て接続されてい
るため、電解めっき処理は一括して実施することができ
る。
Thereafter, in the solder plating step K8 shown in FIG. 2, the molded product shown in FIG.
A solder plating film (not shown) is applied over the entire exposed surface from zero. At the time of the solder plating, the molded products are all electrically connected in the multiple lead frame 10, so that the electrolytic plating can be performed at a time.

【0029】その後、図2に示されているリード切断成
形工程K9において、多連リードフレーム10がリード
切断成形装置(図示せず)によってリードを切断かつ成
形されることにより、HSOPを成形される。すなわ
ち、ダム・バー19は隣合うアウタリード17、17間
において切り落とされる。各アウタリード17は各トッ
プレール13、ボトムレール14、フロントサイドレー
ル15、リアサイドレール16から切り離された後に、
ガルウイング形状に屈曲成形される。隣合う第一ヘッダ
20Aと第二ヘッダ20Bとは樹脂封止体30との境目
から切り離されて、樹脂封止体30の両短辺側の側面の
外部においてそれぞれ若干突出した状態になる。
Thereafter, in a lead cutting and forming step K9 shown in FIG. 2, the multiple lead frames 10 are cut and shaped by a lead cutting and forming apparatus (not shown) to form an HSOP. . That is, the dam bar 19 is cut off between the adjacent outer leads 17. After each outer lead 17 is separated from each top rail 13, bottom rail 14, front side rail 15, and rear side rail 16,
It is bent into a gull wing shape. The adjacent first header 20A and second header 20B are separated from the boundary between the resin sealing bodies 30 and slightly protrude outside the both short side surfaces of the resin sealing body 30.

【0030】以上のようにして図1に示されている前記
構成に係るHSOP・IC31が製造されたことにな
る。図6に示されているように、HSOP・IC31は
リチウムイオン二次電池の保護装置のプリント配線基板
40に実装される。
As described above, the HSOP IC 31 having the configuration shown in FIG. 1 is manufactured. As shown in FIG. 6, the HSOP IC 31 is mounted on the printed wiring board 40 of the protection device for the lithium ion secondary battery.

【0031】図6に示されているプリント配線基板40
は、ガラス含浸エポキシ樹脂等の絶縁性の板材が使用さ
れて形成された本体41を備えている。本体41の一主
面(以下、上面とする。)におけるHSOP・IC31
の実装領域の両端辺部には、アウタリード17の平坦部
に対応する長方形の小平板形状に形成されたマウントパ
ッド42が複数個、アウタリード17の列に対応する二
列に配置されている。また、HSOP・IC実装領域に
おける中央部には第一ヘッダ20Aの下面に対応する長
方形の平板形状に形成された第一放熱パッド43Aと、
第二ヘッダ20Bの下面に対応する長方形の平板形状に
形成された第二放熱パッド43Bとが形成されている。
The printed wiring board 40 shown in FIG.
Has a main body 41 formed using an insulating plate material such as a glass impregnated epoxy resin. HSOP IC 31 on one main surface (hereinafter referred to as upper surface) of main body 41
A plurality of mount pads 42 formed in a rectangular small flat plate shape corresponding to the flat portions of the outer leads 17 are arranged in two rows corresponding to the rows of the outer leads 17 at both end portions of the mounting region. A first heat radiation pad 43A formed in a rectangular flat plate shape corresponding to the lower surface of the first header 20A is provided at the center of the HSOP / IC mounting area.
A second heat dissipation pad 43B formed in a rectangular flat plate shape corresponding to the lower surface of the second header 20B is formed.

【0032】HSOP・IC31がプリント配線基板4
0に表面実装されるに際して、各マウントパッド42、
第一放熱パッド43Aおよび第二放熱パッド43Bの上
にはクリーム半田等の半田材料(図示せず)がスクリー
ン印刷法等の適当な手段によって塗布される。次いで、
半田材料が塗布されたマウントパッド42、第一放熱パ
ッド43Aおよび第二放熱パッド43BにHSOP・I
C31の各アウタリード17の平坦部、第一ヘッダ20
Aの下面および第二ヘッダ20Bの下面がそれぞれ接着
される。この状態で、半田材料はリフロー半田付け処理
によって溶融された後に固化される。リフロー半田付け
処理によって、アウタリード17とマウントパッド42
との間、第一ヘッダ20Aと第一放熱パッド43Aとの
間および第二ヘッダ20Bと第二放熱パッド43Bとの
間には、各半田付け部44がそれぞれ形成される。この
状態において、HSOP・IC31はプリント配線基板
40に機械的かつ電気的に接続されて表面実装された状
態になる。
The HSOP IC 31 is the printed wiring board 4
0, each mounting pad 42,
A solder material (not shown) such as cream solder is applied on the first heat radiating pad 43A and the second heat radiating pad 43B by an appropriate means such as a screen printing method. Then
The HSOP I is applied to the mount pad 42, the first heat radiation pad 43A, and the second heat radiation pad 43B to which the solder material is applied.
Flat portion of each outer lead 17 of C31, first header 20
The lower surface of A and the lower surface of the second header 20B are respectively bonded. In this state, the solder material is solidified after being melted by the reflow soldering process. By the reflow soldering process, the outer leads 17 and the mounting pads 42
, Between the first header 20A and the first heat radiation pad 43A and between the second header 20B and the second heat radiation pad 43B. In this state, the HSOP IC 31 is mechanically and electrically connected to the printed wiring board 40 and surface mounted.

【0033】この実装状態での稼働中の第一ペレット2
4の発熱は、第一ペレット24が第一ヘッダ20Aにボ
ンディングされているため、第一ヘッダ20Aに熱伝導
によって直接的に伝達される。また、第二ペレット25
の発熱は、第二ペレット25が第二ヘッダ20Bにボン
ディングされているため、第二ヘッダ20Bに熱伝導に
よって直接的に伝達される。このように第一ペレット2
4と第二ペレット25とは第一ヘッダ20Aと第二ヘッ
ダ20Bとの異なる伝熱経路をそれぞれ形成するため、
相互に干渉されずに効率良く放熱することができる。す
なわち、コントロール回路が作り込まれた第二ペレット
25はパワートランジスタ回路が作り込まれた第一ペレ
ット24の発熱の影響を受けずに、第二ヘッダ20Bに
独立して放熱することができる。
First pellet 2 in operation in this mounted state
The heat of No. 4 is directly transmitted to the first header 20A by heat conduction because the first pellet 24 is bonded to the first header 20A. In addition, the second pellet 25
Is directly transmitted to the second header 20B by heat conduction because the second pellet 25 is bonded to the second header 20B. Thus, the first pellet 2
4 and the second pellet 25 form different heat transfer paths of the first header 20A and the second header 20B, respectively.
Heat can be efficiently radiated without mutual interference. That is, the second pellet 25 in which the control circuit is built can be independently radiated to the second header 20B without being affected by the heat generated by the first pellet 24 in which the power transistor circuit is built.

【0034】前記実施の形態によれば、次の効果が得ら
れる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.

【0035】1) 第一ペレットを第一ヘッダにボンディ
ングし、第二ペレットを第二ヘッダにボンディングする
ことにより、第一ペレットと第二ペレットとの伝熱経路
をそれぞれ独立させることができるため、第一ペレット
の発熱と第二ペレットの発熱との相互干渉を発生するこ
となく効率良く放熱させることができる。
1) By bonding the first pellet to the first header and bonding the second pellet to the second header, the heat transfer paths of the first pellet and the second pellet can be made independent, respectively. The heat can be efficiently radiated without generating mutual interference between the heat generated by the first pellet and the heat generated by the second pellet.

【0036】2) 第一ペレットと第二ペレットとを相互
に干渉させずに放熱させることにより、コントロール回
路が作り込まれた第二ペレットの発熱をパワートランジ
スタ回路が作り込まれた第一ペレットの発熱の影響を受
けずに独立して放熱させることができるため、第二ペレ
ットの制御性能が発熱によって低下してしまう現象の発
生を未然に防止することができる。
2) By dissipating heat without causing the first and second pellets to interfere with each other, the heat generated by the second pellet, in which the control circuit is built, is reduced by the first pellet, in which the power transistor circuit is built. Since the heat can be independently radiated without being affected by the heat generation, it is possible to prevent a phenomenon in which the control performance of the second pellet is reduced by the heat generation.

【0037】3) リードフレーム準備工程において、リ
ードフレームとヘッダとを異形板材によって一体的に形
成することにより、HSOP・ICの製造工程の増加を
抑制することができるため、製造コストの増加を抑制す
ることができる。
3) In the lead frame preparation step, by integrally forming the lead frame and the header with a deformed plate material, it is possible to suppress an increase in HSOP IC manufacturing steps, thereby suppressing an increase in manufacturing cost. can do.

【0038】4) リードフレーム準備工程において、第
一ヘッダと第二ヘッダとを一対の連結部によって連結し
ておくことにより、多連リードフレームの輸送や搬送等
の取扱いにおいて第一ヘッダと第二ヘッダとがばたつく
のを防止することができるため、第一ヘッダおよび第二
ヘッダの変形やインナリードおよびアウタリードの変形
等を防止することができる。
4) In the lead frame preparation step, the first header and the second header are connected by a pair of connecting portions, so that the first header and the second header are handled in handling of multiple lead frames during transportation and conveyance. Since the fluttering of the header can be prevented, deformation of the first header and the second header, deformation of the inner lead and the outer lead, and the like can be prevented.

【0039】図7は本発明の他の実施の形態であるHS
OP・ICを示しており、(a)は上側半分が底面図
で、下側半分が平面断面図、(b)は一部切断正面図、
(c)は側面断面図である。
FIG. 7 shows an HS according to another embodiment of the present invention.
(A) shows an upper half of a bottom view, a lower half shows a plan sectional view, (b) shows a partially cut front view,
(C) is a side sectional view.

【0040】図7に示されている本実施の形態に係るH
SOP・IC31Aが前記実施の形態に係るHSOP・
IC31と異なる点は、第二ヘッダ20Bが分割されて
第三ヘッダ20Cが形成されており、この第三ヘッダ2
0Cには第三のペレットおよび第四のペレットとしてチ
ップコンデンサ32およびチップレジスタ33がそれぞ
れ搭載されている点である。なお、第二ヘッダ20Bか
ら切り離された第三ヘッダ20Cを吊持するために、図
7(c)に示されているように、一対のインナリード1
8、18が第三ヘッダ20Cに一対の連結部21、21
によって連結されている。
H according to the present embodiment shown in FIG.
The SOP • IC 31A is the HSOP • IC according to the embodiment.
The difference from the IC 31 is that the second header 20B is divided to form a third header 20C.
0C is that a chip capacitor 32 and a chip register 33 are mounted as a third pellet and a fourth pellet, respectively. In order to suspend the third header 20C separated from the second header 20B, as shown in FIG.
8 and 18 are a pair of connecting portions 21 and 21 in the third header 20C.
Are linked by

【0041】本実施の形態に係るHSOP・IC31A
においては、チップコンデンサ32およびチップレジス
タ33が第三ヘッダ20Cに搭載されているため、リチ
ウムイオン二次電池の保護装置を全体的にワンパッケー
ジ化することができるとともに、放熱性能を高めること
ができる。
HSOP IC 31A according to the present embodiment
Since the chip capacitor 32 and the chip register 33 are mounted on the third header 20C, the protection device for the lithium ion secondary battery can be made into a single package as a whole, and the heat radiation performance can be improved. .

【0042】以上本発明者によってなされた発明を実施
の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施
の形態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。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be variously modified without departing from the gist thereof. Needless to say, there is.

【0043】例えば、第一ヘッダ20Aと第二ヘッダ2
0Bとは一対の連結部21、21によって相互に連結す
るように構成するに限らず、図8に示されているよう
に、第一ヘッダ20Aおよび第二ヘッダ20Bと複数本
のインナリード18との間に連結部21をそれぞれ形成
することにより、インナリード18によって吊持するよ
うに構成してもよい。この場合、第一ヘッダ20Aおよ
び第二ヘッダ20Bとインナリード18との間を連結し
た連結部21を切り離すことにより、吊持のためのイン
ナリード18は第一ヘッダ20Aおよび第二ヘッダ20
Bから電気的に切り離すことができる。
For example, the first header 20A and the second header 2
0B is not limited to a configuration in which the first and second headers 20A and 20B are connected to each other by a pair of connecting portions 21 and 21, as shown in FIG. The connecting portions 21 may be formed between them so as to be suspended by the inner leads 18. In this case, the connecting part 21 connecting the first header 20A and the second header 20B to the inner lead 18 is separated, so that the inner lead 18 for suspension is separated from the first header 20A and the second header 20A.
B can be electrically disconnected.

【0044】ヘッダの露出面はプリント配線基板に半田
付けするに限らず、外付けの放熱フィンを付設してもよ
い。この場合、アウタリードは樹脂封止体のヘッダと反
対側の主面に屈曲させることができる。
The exposed surface of the header is not limited to being soldered to the printed wiring board, but may be provided with an external heat radiation fin. In this case, the outer lead can be bent to the main surface of the resin sealing body on the side opposite to the header.

【0045】また、ヘッダはグランド端子や給電端子等
のための導電部材として使用してもよい。
The header may be used as a conductive member for a ground terminal, a power supply terminal, and the like.

【0046】パッケージの形態はSOPに限らず、SO
JやSOI、QFP、QFJ、QFI等のパッケージで
あってもよい。
The form of the package is not limited to the SOP.
Packages such as J, SOI, QFP, QFJ, and QFI may be used.

【0047】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リチウ
ムイオン二次電池の保護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、携帯電話や
パーソナルコンピュータおよび自動車搭載用コントロー
ラ等の電気電子製品の電源駆動装置やモータ駆動装置、
電力増幅器および高周波パワーアンプ等々の半導体装置
全般に適用することができる。特に、本発明は小型軽量
化や消費電力の低減化等の要求により、異なる機能をワ
ンパッケージ化することが要求されている分野に適用し
て優れた効果が得られる。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to the protection device of the lithium ion secondary battery, which is the application field as the background, has been described. However, the present invention is not limited to this. Power supply driving devices and motor driving devices for electric and electronic products such as mobile phones, personal computers, and controllers mounted on vehicles,
The present invention can be applied to general semiconductor devices such as a power amplifier and a high-frequency power amplifier. In particular, the present invention can provide an excellent effect when applied to a field in which different functions are required to be integrated into one package due to a demand for reduction in size and weight and reduction in power consumption.

【0048】[0048]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。
The effects obtained by typical aspects of the invention disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0049】異なる機能を有する半導体ペレットを異な
るヘッダにそれぞれボンディングすることにより、各半
導体ペレットの放熱性能の要求に対応することができる
ため、パッケージ全体としての放熱性能を飛躍的に高め
ることができる。
By bonding semiconductor pellets having different functions to different headers, it is possible to meet the requirements of the heat radiation performance of each semiconductor pellet, so that the heat radiation performance of the entire package can be significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態であるHSOP・ICを
示しており、(a)は上側半分が底面図で下側半分が平
面断面図、(b)は一部切断正面図、(c)は一部切断
側面図である。
1A and 1B show an HSOP IC according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a bottom view of an upper half, a plan sectional view of a lower half, and FIG. c) is a partially cut side view.

【図2】そのHSOP・ICの製造方法を示すプロセス
チャートである。
FIG. 2 is a process chart showing a method of manufacturing the HSOP IC.

【図3】本発明の一実施の形態であるHSOP・ICの
製造方法に使用される多連リードフレームを示してお
り、(a)は一部省略平面図、(b)は(a)のb−b
線に沿う側面断面図、(c)は(a)のc−c線に沿う
側面断面図である。
3A and 3B show a multiple lead frame used in a method of manufacturing an HSOP IC according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 3A is a partially omitted plan view, and FIG. bb
FIG. 3C is a side cross-sectional view along the line, and FIG. 3C is a side cross-sectional view along the line cc in FIG.

【図4】ペレットおよびワイヤ・ボンディング工程後の
組立体を示しており、(a)は一部省略平面図、(b)
は(a)のb−b線に沿う側面断面図である。
FIGS. 4A and 4B show an assembly after a pellet and a wire bonding process, wherein FIG. 4A is a partially omitted plan view and FIG.
FIG. 3A is a side sectional view taken along line bb in FIG.

【図5】樹脂封止体成形工程後の成形品を示しており、
(a)は一部省略一部切断平面断面図、(b)は(a)
のb−b線に沿う側面断面図である。
FIG. 5 shows a molded article after a resin sealing body molding step,
(A) is a partially cut-away plan sectional view, and (b) is (a).
FIG. 4 is a side sectional view taken along line bb of FIG.

【図6】HSOP・ICの実装状態を示しており、
(a)は一部切断正面図、(b)は一部切断側面図であ
る。
FIG. 6 shows a mounting state of the HSOP IC.
(A) is a partially cut front view, and (b) is a partially cut side view.

【図7】本発明の他の実施の形態であるHSOP・IC
を示しており、(a)は上側半分が底面図で下側半分が
平面断面図、(b)は一部切断正面図、(c)は側面断
面図である。
FIG. 7 shows an HSOP IC according to another embodiment of the present invention.
(A) is an underside view of an upper half, a plan sectional view of a lower half, (b) is a partially cut front view, and (c) is a side sectional view.

【図8】本発明の他の実施の形態であるHSOP・IC
の製造方法に使用されるリードフレームを示しており、
(a)は一部省略平面図、(b)は(a)のb−b線に
沿う側面断面図、(c)は(a)のc−c線に沿う側面
断面図である。
FIG. 8 shows an HSOP IC according to another embodiment of the present invention.
Shows the lead frame used in the manufacturing method of
(A) is a partially omitted plan view, (b) is a side cross-sectional view along line bb of (a), and (c) is a side cross-sectional view along line cc of (a).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…多連リードフレーム、11…単位リードフレーム
(リードフレーム)、12…フレーム、13…トップレ
ール、14…ボトムレール、15…フロントサイドレー
ル、16…リアサイドレール、17…アウタリード、1
8…インナリード、19…ダム・バー、20…ヘッダ、
20A…第一ヘッダ、20B…第二ヘッダ、20C…第
三ヘッダ、21…連結部、22…スリット、23A、2
3B…環状溝、24…第一ペレット、24a…電極パッ
ド、25…第二ペレット、25a…電極パッド、26、
27…ボンディング層、28、29…ワイヤ、30…樹
脂封止体、31、31A…HSOP・IC(半導体装
置)、32…チップコンデンサ(半導体ペレット)、3
3…チップレジスタ(半導体ペレット)、40…プリン
ト配線基板、41…本体、42…マウントパッド、43
A…第一放熱パッド、43B…第二放熱パッド、44…
半田付け部。
10: Multiple lead frame, 11: Unit lead frame (lead frame), 12: Frame, 13: Top rail, 14: Bottom rail, 15: Front side rail, 16: Rear side rail, 17: Outer lead, 1
8 ... inner lead, 19 ... dam bar, 20 ... header,
20A: first header, 20B: second header, 20C: third header, 21: connecting portion, 22: slit, 23A, 2
3B: annular groove, 24: first pellet, 24a: electrode pad, 25: second pellet, 25a: electrode pad, 26,
27: bonding layer, 28, 29: wire, 30: resin sealing body, 31, 31A: HSOP / IC (semiconductor device), 32: chip capacitor (semiconductor pellet), 3
3 ... Chip register (semiconductor pellet), 40 ... Printed wiring board, 41 ... Main body, 42 ... Mount pad, 43
A: first heat radiation pad, 43B: second heat radiation pad, 44 ...
Soldering part.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数個の半導体ペレットが複数個のヘッ
ダにそれぞれボンディングされており、前記各ヘッダの
前記半導体ペレットと反対側の主面が樹脂封止体の一主
面においてそれぞれ露出されていることを特徴とする半
導体装置。
1. A plurality of semiconductor pellets are bonded to a plurality of headers, respectively, and a main surface of each header opposite to the semiconductor pellet is exposed on one main surface of a resin sealing body. A semiconductor device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 前記複数個の半導体ペレットのうち少な
くとも一個はパワートランジスタ素子が作り込まれた半
導体ペレットであることを特徴とする請求項1に記載の
半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein at least one of the plurality of semiconductor pellets is a semiconductor pellet in which a power transistor element is formed.
【請求項3】 前記複数個の半導体ペレットのうち少な
くとも一個は小信号を扱う半導体ペレットであることを
特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein at least one of the plurality of semiconductor pellets is a semiconductor pellet that handles a small signal.
【請求項4】 請求項1に記載の半導体装置の製造方法
は、次の工程を備えていることを特徴とする、(a)
前記複数個のヘッダがインナリード群およびアウタリー
ド群と共に異形板材によって一体成形されたリードフレ
ームが準備されるリードフレーム準備工程、(b) 前
記リードフレームの前記各ヘッダの一主面のそれぞれに
前記各半導体ペレットがそれぞれボンディングされるペ
レットボンディング工程。
4. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, comprising the following steps: (a)
A lead frame preparing step in which a lead frame in which the plurality of headers are integrally formed with a deformed plate material together with an inner lead group and an outer lead group is prepared, (b) each of the main surfaces of each of the headers of the lead frame A pellet bonding step in which semiconductor pellets are respectively bonded.
【請求項5】 前記リードフレーム準備工程において、
隣合うヘッダ同士が連結された状態でリードフレームが
成形されることを特徴とする請求項4に記載の半導体装
置の製造方法。
5. In the lead frame preparing step,
The method according to claim 4, wherein the lead frame is formed in a state where adjacent headers are connected.
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