JP3025093B2 - 半導体装置およびその実装構造体 - Google Patents
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Description
面実装形パッケージを備えている半導体装置における放
熱性能を向上させるとともに、樹脂封止パッケージから
突出されているリードのアウタ部の曲がり不良を防止す
る技術に関し、例えば、放熱フィンを備えている低熱抵
抗形半導体装置に利用して有効なものに関する。
抵抗形半導体装置として、例えば、特開昭61−152
051号公報に記載されているように、一つのタブに複
数の放熱フィンが一体的に形成されており、この放熱フ
ィンの一部が樹脂封止パッケージの中央部外に配設され
ている半導体装置であって、前記放熱フィンの突出部が
幅広に形成されているとともに、ガル・ウイング形状に
屈曲されているものがある。
は、パッケージに配設されたリードのアウタ部の幅を他
のリードのアウタ部の幅に比較して広く形成することに
より、最外に配置されているリードのアウタ部の曲がり
不良の発生を防止するように構成した半導体装置が、開
示されている。
51号公報には、変形例として放熱フィンはタブの角部
からパッケージ外部に突出するようにしてもよい旨の記
載があるが、各辺の最外に配置されているリードのアウ
タ部の曲がり不良の発生防止について配慮がなされてい
ないため、半導体装置の取り扱い中に、最外に配置され
ているリードのアウタ部が曲がり易いという問題点があ
る。
記載されている半導体装置においては、放熱性能につい
て配慮がなされていないため、放熱性能が劣るという問
題点があることが、本発明者によって明らかにされた。
工業会規格「EIAJ ED−7417」においては、
樹脂封止パッケージの一部をバンパとして突出させるこ
とにより、リードのアウタ部の変形防止を実現するバン
パ付きクワッド・フラット・パッケージが示されてい
る。
フラット・パッケージにおいては、樹脂封止パッケージ
成形用のモールド金型を専用に用意する必要がある他、
バンパが樹脂のため良好な放熱性能を期待することがで
きない。また、樹脂製のバンパはその厚さがリードと比
べて大きいため、パッケージ全体の重量が増す問題があ
る。
できるとともに、リードのアウタ部における曲がりが発
生するのを防止することができる半導体装置を提供する
ことにある。
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。
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。
されている金属薄板と、前記半導体ペレットに電気的に
接続されている複数本の信号リードと、前記金属薄板に
連結されている複数本の放熱フィンリードとを有する半
導体装置であって、前記各放熱フィンリードに連結され
た放熱フィンは、前記信号リードのアウタ部よりも幅広
に形成されており、前記樹脂封止体のコーナー部から樹
脂封止体の対角線上に突出され、かつ、前記複数本の信
号リードのアウタ部の先端より前記樹脂封止体に対して
外側に突出されていることを特徴とする。
金属薄板から放熱フィンリードに拡散され、放熱フィン
リードから放熱フィンへ伝達され、さらに、放熱フィン
から放熱フィンが接合された実装基板へと効果的に放熱
される。したがって、放熱性能は良好になる。
ー部において対角線上に突出され、放熱フィンの先端が
信号リードのアウタ部の先端よりも樹脂封止体に対して
外側へ突出され、かつ、放熱フィンの幅が信号リードの
アウタ部の幅よりも広く形成されていることにより、製
品組立工程時、ユーザ納入時およびユーザでの実装時
に、半導体装置が床等に落下した場合、その衝突時の衝
撃を放熱フィンが受けて吸収するため、リードのアウタ
部の変形を防止することができる。
QFP・ICの実装構造体を示す斜視図、図2〜図12
は本発明の一実施例であるQFP・ICの製造方法を示
す各説明図である。
置は、低熱抵抗を実現するための半導体集積回路装置
(以下、ICという。)である放熱性の良好な樹脂封止
形クワッド・フラット・パッケージを備えているIC
(以下、低熱抵抗形QFP・IC、または、単に、IC
ということがある。)として構成されている。
ン半導体ペレット(以下、ペレットという。)12と、
ペレットの四方に配設されている複数本のリード9と、
ペレットの各電極パッド12aおよび各リード9のイン
ナ部9aにその両端部をそれぞれボンディングされて橋
絡されているボンディングワイヤ13と、ペレットがボ
ンディングされている金属薄板としてのタブ10と、こ
れらを樹脂封止する樹脂封止体(以下、樹脂封止パッケ
ージまたは単にパッケージという。)19とを備えてお
り、前記ペレット12がボンディングされているタブ1
0の各コーナー部には放熱フィンリード7が一体的に連
設されているとともに、これらの放熱フィンリード7に
は前記樹脂封止パッケージ19の各コーナー部において
それぞれ外部に突出された放熱フィン8が一体的に連設
されている。そして、これらの放熱フィン8の先端はリ
ード9のアウタ部9bの先端よりも平面視で外側へ突出
されている。この低熱抵抗形QFP・ICは次のような
製造方法により製造されている。
抗形QFP・ICの製造方法を説明する。この説明によ
り、前記低熱抵抗形QFP・ICについての構成の詳細
が共に明らかにされる。
Cの製造方法には、図2に示されている多連リードフレ
ーム1が使用されている。この多連リードフレーム1
は、鉄−ニッケル合金や燐青銅等のような比較的大きい
機械的強度を有するばね材料からなる薄板が用いられ
て、打ち抜きプレス加工またはエッチング加工等のよう
な適当な手段により一体成形されており、この多連リー
ドフレーム1の表面には銀(Ag)等を用いためっき処
理が、後述するワイヤボンディングが適正に実施される
ように施されている(図示せず)。この多連リードフレ
ーム1には複数の単位リードフレーム2が横方向に1列
に並設されている。但し、一単位のみが図示されてい
る。
開設されている外枠3を一対備えており、両外枠3は所
定の間隔で平行になるように配されて一連にそれぞれ延
設されている。隣り合う単位リードフレーム2、2間に
は一対のセクション枠4が両外枠3、3間に互いに平行
に配されて一体的に架設されており、これら外枠、セク
ション枠により形成される略正方形の枠体(フレーム)
内に単位リードフレーム2が構成されている。
およびセクション枠4の中間部には放熱フィン吊り部材
5が略直角方向にそれぞれ配されて一体的に突設されて
いる。放熱フィン吊り部材5には4個の放熱フィン8が
単位リードフレーム2の四隅に配されて、一体的に吊持
されており、各放熱フィン8の外枠3およびセクション
枠4側は外枠3とセクション枠4に平行な二辺からなる
直角辺をなしている。
フィンリード7が対角線方向に一体的に突設されてい
る。各放熱フィンリード7の内側先端部には略正方形形
状のタブ10が枠形状と同心的に配されて、これら放熱
フィンリード7により吊持されるように一体的に連設さ
れている。各放熱フィンリード7はタブ10との接続部
付近においてそれぞれ屈曲されており、この放熱フィン
リード7の屈曲によって、タブ10は後記するリード9
群の面よりも、後記するペレット12の厚さ分程度下げ
られている(所謂タブ下げ。)。そして、放熱フィン8
と放熱フィンリード7の各接続部付近には扇形形状の透
孔14が2個、隣り合わせに、かつ、尖端側を内側で揃
えられて対向辺が互いに平行になるようにそれぞれ開設
されている。
それぞれ架設されており、ダム部材6には複数本のリー
ド9が長手方向に等間隔に配されて、互いに平行で、ダ
ム部材6と直交するように一体的に突設されている。各
リード9の内側端部は先端が後記するペレットをボンデ
ィングするためのタブ10を取り囲むように配されるこ
とにより、インナ部9aをそれぞれ構成している。他
方、各リード9の外側延長部分は、その先端が外枠3お
よびセクション枠4に接続されており、アウタ部9bを
それぞれ構成している。そして、ダム部材6における隣
り合うリード9、9間の部分は、後述するパッケージ成
形時にレジンの流れをせき止めるダム6aを実質的に構
成している。
ームには各単位リードフレーム毎にペレット・ボンディ
ング作業、続いて、ワイヤ・ボンディング作業が実施さ
れる。これらボンディング作業は多連リードフレームが
横方向にピッチ送りされることにより、各単位リードフ
レーム毎に順次実施される。このとき、多連リードフレ
ームの厚さや外形は従来の多連リードフレームと同一で
あるため、これら作業の実施には、従来のペレット・ボ
ンディング装置や、ワイヤ・ボンディング装置が使用さ
れる。
り、図3に示されているように、半導体装置の製造工程
における所謂前工程において集積回路を作り込まれた半
導体集積回路構造物としてのペレット12が、各単位リ
ードフレーム2におけるタブ10上の略中央部に配され
て、タブ10とペレット12との間に形成されたボンデ
ィング層11によって機械的に固着されることによりボ
ンディングされる。ペレットボンディング層11の形成
手段としては、金−シリコン共晶層、はんだ付け層およ
び銀ペースト接着層等々によるボンディング法を用いる
ことが可能である。但し、必要に応じて、ペレットから
タブへの熱伝達の障壁とならないように、ボンディング
層11を形成することが望ましい。
図3に示されているように、タブ10上にボンディング
されたペレット12の電極パッド12aと、各単位リー
ドフレーム2におけるリード9のインナ部9aとの間
に、ボンディングワイヤ13が超音波熱圧着式ワイヤボ
ンディング装置等のような適当なワイヤボンディング装
置(図示せず)が使用されることにより、その両端部を
それぞれボンディングされて橋絡される。これにより、
ペレット12に作り込まれている集積回路は、電極パッ
ド12a、ボンディングワイヤ13、リード9のインナ
部9aおよびアウタ部9bを介して電気的に外部に引き
出されることになる。
ンディングされたリードフレーム重合体18には、各単
位リードフレーム毎に樹脂封止するパッケージ19群
が、図4に示されているようなトランスファ成形装置3
0を使用されて、図5に示されているように、単位リー
ドフレーム群について同時成形される。
30はシリンダ装置等(図示せず)によって互いに型締
めされる一対の上型31と下型32とを備えており、上
型31と下型32との合わせ面には上型キャビティー凹
部33aと下型キャビティー凹部33bとが互いに協働
してキャビティー33を形成するようにそれぞれ複数組
没設されている。上型31の合わせ面にはポット34が
開設されており、ポット34にはシリンダ装置(図示せ
ず)により進退されるプランジャ35が成形材料として
の樹脂(以下、レジンという。)を送給し得るように挿
入されている。下型32の合わせ面にはカル36がポッ
ト34との対向位置に配されて没設されているととも
に、複数条のランナ37がポット34にそれぞれ接続す
るように放射状に配されて没設されている。各ランナ3
7の他端部は下側キャビティー凹部33bにそれぞれ接
続されており、その接続部にはゲート38がレジンをキ
ャビティー33内に注入し得るように形成されている。
9がリードフレーム重合体18における多連リードフレ
ーム1の厚みを逃げ得るように、その外形よりも若干大
きめの長方形で、その厚さと略等しい寸法の一定深さに
没設されている。
18を用いられて樹脂封止パッケージがトランスファ成
形される場合、上型31および下型32における各キャ
ビティー33は各単位リードフレーム2における4本の
ダム部材6間の空間にそれぞれ対応される。
係る多連リードフレーム重合体18は下型32に没設さ
れている逃げ凹所39内に、各単位リードフレーム2に
おけるペレット12が各キャビティー33内にそれぞれ
収容されるように配されてセットされる。
れ、ポット34からプランジャ35により成形材料とし
てのレジン40がランナ37およびゲート38を通じて
各キャビティー33に送給されて圧入される。
止形パッケージ19が成形されると、上型31および下
型32は型開きされるとともに、エジェクタ・ピン(図
示せず)によりパッケージ19群が離型される。このよ
うにして、図5に示されているように、パッケージ19
群を成形された多連リードフレーム重合体18はトラン
スファ成形装置30から脱装される。
ッケージ19の内部には、図5〜図7に示されているよ
うに、ペレット12、リード9のインナ部9a、ボンデ
ィングワイヤ13、および放熱フィンリード7が樹脂封
止されることになる。この状態において、各放熱フィン
リード7における外側端部側に形成された放熱フィン8
は樹脂封止パッケージ19のコーナ部からそれぞれ突出
された状態になっている。
成形された多連リードフレームはめっき処理工程を経た
後、または、経る前に、図8に示されているようにリー
ドおよび放熱フィン切断成形工程において各単位リード
フレーム毎に順次、図9に示されているリードおよび放
熱フィン切断装置により、外枠3、セクション枠4、ダ
ム6aおよび各リード9の一部を切り離された後、図1
1に示されているリード成形装置により、リード9のア
ウタ部9bがガル・ウイング形状に屈曲成形され、ま
た、放熱フィン成形装置(図示せず)により、放熱フィ
ン8がガル・ウィング形状に屈曲成形される。
よび放熱フィン切断成形工程について説明する。
で使用されるリードおよび放熱フィン切断成形装置50
は、図8に示されているようにフィーダ51を備えてお
り、フィーダ51は間欠送り装置(図示せず)により、
ワークとしての多連リードフレーム1を単位リードフレ
ーム2に対応するピッチをもって一方向に歩進送りする
ように構成されている。フィーダ51の一端部(以下、
前端部とする。)にはローダ52が設備されており、ロ
ーダ52はラック等に収容された多連リードフレーム1
をフィーダ51上に1枚宛払い出すように構成されてい
る。フィーダ51の中間部にはリードおよび放熱フィン
切断装置53が設備されており、この装置は図9に示さ
れているように構成されている。
ィン切断装置53の片脇には、図11に示されているよ
うに構成されているリード成形装置54と、放熱フィン
成形装置100とが配されて設備されており、リードお
よび放熱フィン切断装置53とリード成形装置54との
間にはハンドラ55が、リードおよび放熱フィン切断装
置53において多連リードフレーム1の外枠から切り離
された中間製品としてのIC部57を保持してリード成
形装置54に移載し得るように設備されている。また、
リード成形装置54と放熱フィン成形装置100との間
にはフィーダ101が配設されている。
が設備されており、このアンローダ56はリードおよび
放熱フィン切断装置53においてIC部57を切り抜か
れた多連リードフレーム1の残渣部品としての枠(フレ
ーム)部58をフィーダ51から順次下して排出するよ
うに構成されている。
ン切断装置53は上側取付板60および下側取付板70
を備えており、上側取付板60はシリンダ装置(図示せ
ず)によって上下動されることにより、機台上に固設さ
れている下側取付板70に対して接近、離反するように
構成されている。両取付板60および70にはホルダ6
1および71がそれぞれ固定的に取り付けられており、
両ホルダ61および71には上側押さえ型62および下
側押さえ型72(以下、上型62および下型72という
ことがある。)が互いに心合わせされてそれぞれ保持さ
れている。上型62および下型72は互いにもなか合わ
せの状態になる略チャンネル型鋼形状にそれぞれ形成さ
れており、上型62と下型72とは左右の押さえ部63
と73とによって、リード9のアウタ部9b、および、
放熱フィン8の所定部位を上下から押さえるように構成
されている。また、上型62は後記する枠押さえと同様
に、ガイド68およびスプリング69によって独立懸架
されるように構成されている。
ず)に形成されたパンチ64が一対、上型62の左右両
脇において配されて、垂直下向きに固設されており、パ
ンチ64には剪断刃66がくし歯におけるエッジに配さ
れて、後記する剪断ダイと協働して外枠3、セクション
枠4、ダム6aおよび各リード9の一部を切り落とすよ
うに構成されている。上側ホルダ61には枠押さえ67
がガイド68に摺動自在に嵌合されて上下動自在に支持
されており、枠押さえ67はスプリング69により常時
下方に付勢された状態で独立懸架されるように構成され
ている。このスプリング69により、枠押さえ67はリ
ードフレームの外枠3およびセクション枠4を後記する
剪断ダイ上面との間で挟圧して押さえるようになってい
る。
押さえ部73の左右両脇に配されて、リード形状の下面
に沿う形状に形成されており、剪断ダイ76は前記パン
チ64の剪断刃66と協働して外枠3、セクション枠
4、ダム6aおよび各リード9の一部を切り落とすよう
に形成されている。
は上側取付板80および下側取付板90を備えており、
上側取付板80はシリンダ装置(図示せず)によって上
下動されることにより、機台上に固設されている下側取
付板90に対して接近、離反するように構成されてい
る。両取付板80および90にはホルダ81および91
がそれぞれ固定的に取り付けられており、両ホルダ81
および91には上側押さえ型82および下側押さえ型9
2(以下、上型82および下型92ということがあ
る。)が互いに心合わせされてそれぞれ保持されてい
る。上型82および下型92は互いにもなか合わせの状
態になる略チャンネル型鋼形状にそれぞれ形成されてお
り、上型82と下型92とは左右の押さえ部83a、8
3bと、93a、93bとにより、リード9のアウタ部
9bにおける根元部を上下から押さえるように構成され
ている。また、上型82はガイド88およびスプリング
89により独立懸架されるように構成されている。
対、上型82の左右両脇においてリード9群のピッチの
幅に対応するように配されて、垂直下向きに固設されて
おり、このパンチ84は後記する成形ダイと協働してリ
ード9のアウタ部9bをガル・ウイング形状に屈曲成形
し得るように構成されている。パンチ84のアウタ部9
bに摺接する内側肩部には弯曲面形状部85が適当な曲
率をもって形成されている。
押さえ部93の左右両脇に配されて、成形後における各
リード9のアウタ部9bのガル・ウイング形状に倣う形
状にそれぞれ形成されている。
が、図11に示されているリード成形装置と同様な構成
を備えており、パンチと成形ダイが放熱フィンをガル・
ウィング形状に成形し得るように形成されている。
ィン切断成形装置についての作用を説明する。
た、または、処理されない多連リードフレーム1は複数
枚宛、ラック等に収容されてリードおよび放熱フィン切
断成形装置50のローダ52に供給される。ローダ52
に送給された多連リードフレーム1はローダ52により
ラック等から1枚宛、フィーダ51上に順次払い出され
て行く。フィーダ51に払い出された多連リードフレー
ム1はフィーダ51により単位リードフレーム2、2間
の間隔をもって1ピッチ宛歩進送りされる。
多連リードフレーム1は単位リードフレーム2をリード
および放熱フィン切断装置53に順次供給されて行く。
についての作用を説明する。
レーム1についての歩進送りにより下型72に単位リー
ドフレーム2が凹部にパッケージ19を落とし込むよう
にしてセットされる。これにより、リード9および放熱
フィン8の所定部位が下型72の押さえ部73に当接す
る。
0が下降されると、上型62および枠押さえ67が下型
72にスプリング69の付勢力により合わせられる。こ
れにより、上型62の押さえ部63と下型72の押さえ
部73との間でリード9および放熱フィン8の所定部位
が挟圧されて固定される。また、枠押さえ67と剪断ダ
イ76上面との間で外枠3およびセクション枠4が挟圧
されて固定される。
て行くと、パンチ64が下降されて行く。このとき、上
型62および枠押さえ67はスプリング89が圧縮変形
されるため、下型72および剪断ダイ76に押圧され
る。パンチ64の下降に伴って、パンチ64の剪断刃6
6と剪断ダイ76との協働による剪断により、図10に
示されているように、外枠3、セクション枠4、ダム6
aおよび各リード9の一部が切り離される。リード9の
アウタ部9bは放熱フィン8の縁辺よりも内側に寄った
位置で切断されるので、樹脂封止パッケージ19の各コ
ーナー部に配設された放熱フィン8間に配列するリード
9のアウタ部9bの先端よりも放熱フィン8の先端が平
面視で外側へ突出される。
と、パンチ64は上側取付板60により上昇され、元の
待機状態まで戻される。
いて、切断が終了し、上側取付板60が上昇すると、多
連リードフレーム1の外枠3から切り落とされた中間製
品であるIC部57は、下型72上からリード成形装置
54における下型92上へハンドラ55により移載され
る。
れると、フィーダ51により多連リードフレーム1が単
位リードフレーム2の1ピッチ分だけ歩進送りされ、次
段の単位リードフレーム2について前記した切断作業が
実施される。
ドフレーム2について前述した切断作業が繰り返されて
行く。
いての切断作業が終了した多連リードフレーム1の残渣
としての枠(フレーム)部58は、アンローダ56にお
いてフィーダ51上から下ろされ所定の場所に回収され
る。
C部57は、このリード成形装置によりリード成形作業
を実施される。
用を説明する。
IC部57が凹部にパッケージ19を落とし込まれるよ
うにしてセットされる。これにより、リード9のアウタ
部9bにおける根元部が下型92の押さえ部93b、9
3aにそれぞれ当接する。
0が下降され、上型82が下型92にスプリング89の
付勢力により合わせられる。これにより、上型82の押
さえ部83a、83bと下型92の押さえ部93a、9
3bとの間において、被屈曲部としてのリード9のアウ
タ部9bにおける根元部がそれぞれ挟圧されて固定され
る。
て行くと、パンチ84が下降されて行く。このとき、上
型82はスプリング89が圧縮変形されるため、下型8
2に押圧される。
て下降されると、リード9はパンチ84の下降に伴って
成形ダイ94に押しつけられることにより、この成形ダ
イ94に倣うように屈曲されて所望のガル・ウイング形
状に成形される。このようにしてガル・ウイング形状に
形成されたリード9のアウタ部9bは、その下面(面付
側主面)がパッケージ19下面よりも極僅かに下方に突
出するようになっている。
と、パンチ84は上昇され、元の待機状態まで戻され
る。その後、成形済のIC部130は下型92から取り
外され、フィーダ101によって次工程が実施される放
熱フィン成形装置100に送給されて行く。
置100に送られたIC部130は、ここで放熱フィン
8が屈曲成形される。放熱フィン8の屈曲成形は、上記
で説明したリード成形と同様にして行われ、図1および
図12に示されているように、リード9のアウタ部9a
と同様にガル・ウィング形状に屈曲成形される。
抗形QFP・IC20が製造されたことになる。このQ
FP・IC20は樹脂封止パッケージ19のコーナー部
から突出されている放熱フィン8の先端が放熱フィン8
間に配列されているリード9のアウタ部9bの先端より
も平面視で外側へ突出されている。
0は図1に示されているようにプリント配線基板に実装
される。
通電用ランド22が複数個、実装対象物となる低熱抵抗
形QFP・IC20における各リード9のアウタ部9b
に対応するようにそれぞれ配されて、はんだ材料を用い
て略長方形の小平板形状に形成されている。また、プリ
ント配線基板21には放熱フィン用のランド23が、各
ランド22群列の両端部においてこのQFP・IC20
の放熱フィン8に対応するようにそれぞれ配されて、各
放熱フィン8に略対応する形状にそれぞれ形成されてい
る。
ト配線基板21に表面実装される際、このQFP・IC
20におけるリード9のアウタ部9b群および放熱フィ
ン8がプリント配線基板21上のランド22および23
に、クリームはんだ材料(図示せず)を挟設されてそれ
ぞれ当接される。続いて、リフローはんだ処理等のよう
な適当な手段により、クリームはんだ材料が溶融された
後、固化されると、リード9のアウタ部9b群および放
熱フィン8と、ランド22および23との間には、はん
だ付け部がそれぞれ形成される。この状態において、低
熱抵抗形QFP・IC20はプリント配線基板21に電
気的かつ機械的に接続され、表面実装された状態にな
る。
中、ペレット12が発熱すると、ペレット12は放熱フ
ィンリード7に一体となったタブ10に直接ボンディン
グされているため、その熱は放熱フィンリード7に直接
的に伝播され、その放熱フィンリード7に連結されてい
る放熱フィン8の全体からプリント配線基板21を通じ
て効果的に放熱されることになる。したがって、放熱性
能をきわめて向上させることができる。
部に突出されている放熱フィン8間にリード9のアウタ
部9bが配列されており、放熱フィン8の先端がリード
9のアウタ部9bの先端よりも外側へ突出されていると
ともに、放熱フィン8の側面が最外部のリード9のアウ
タ部9aの側面と平行になっているため、製品組立工程
時、ユーザ納入時およびユーザでの実装時に、低熱抵抗
形QFP・IC20が床等に落下した場合、その衝突時
の衝撃を放熱フィン8が受けて吸収するので、リード9
のアウタ部9bの変形が防止される。
フィンリード7に一体に連結されており、タブ10と同
じ金属で形成されるため、放熱性能をより一層高めるこ
とができる。
に薄くできるので、バンパが樹脂によって形成される場
合に比べて全体の重量の増加は少なくて済む。
た他の例が示されている。この例において、本発明に係
る半導体装置は、スモール・アウトライン・パッケージ
を備えている半導体集積回路装置(以下、SOP・IC
という。)として構成されており、その製造方法には、
図14に示されている多連リードフレーム1Aが使用さ
れている。この多連リードフレーム1Aは42アロイや
コバール等のような鉄系(鉄またはその合金)材料、ま
たは、燐青銅や無酸素銅等のような銅系(銅またはその
合金)材料からなる薄板が用いられて、打ち抜きプレス
加工またはエッチング加工等のような適当な手段により
一体成形されており、この多連リードフレーム1Aには
複数の単位リードフレーム2Aが横方向に1列に並設さ
れている。但し、一単位のみが図示されている。
が開設されている外枠3を一対備えており、両外枠3は
所定の間隔で平行一連にそれぞれ延設されている。隣り
合う単位リードフレーム2A、2A間には一対のセクシ
ョン枠4が両外枠3、3間に互いに平行に配されて一体
的に架設されており、これら外枠、セクション枠により
形成される略長方形の枠体内に単位リードフレーム2A
が構成されている。
するタブ10を挟んで互いに平行に、かつ略対称形状に
なるようにそれぞれ配されて一体的に架設されており、
両ダム部材6には複数本のリード9が長手方向に等間隔
に配されて、互いに平行で、ダム部材6と直交するよう
に一体的に突設されており、各リード9のタブ側端部は
先端をタブ10にそれぞれ近接されてこれを取り囲むよ
うに配されることにより、インナ部9aをそれぞれ構成
している。
その先端がセクション枠4に接続されて保持されてお
り、アウタ部9bをそれぞれ構成している。ダム部材6
における隣り合うリード9、9間の部分は後述するパッ
ケージ成形時にレジンの流れをせき止めるダム6aを実
質的に構成している。
ド9の両側において、放熱フィン8Aがダム部材6と直
交するように一体的に外側に突設されており、放熱フィ
ン8Aに接続される放熱フィンリード7Aがダム部材6
の内側に一体的に突設されている。放熱フィンリード7
Aは放熱フィン8と同一直線的に内側に延在する部分
と、その内側端から斜めに延在する部分で構成され、一
対の対向する放熱フィンリード7Aの斜めに延在する部
分の先端同士が接続されている。この接続部にはタブ吊
りリード15がセクション枠4と平行に一体的に内側に
突設されており、一対のタブ吊りリード15、15間に
は略長方形の平板形状に形成されたタブ10が直線状に
配されて一体的に吊持されている。両タブ吊りリード1
5、15の途中には屈曲部15a、15aが屈曲成形さ
れており、この屈曲部15a、15aによってタブ10
は外枠3、3を含む平面よりも、後記するペレットの厚
さと略等しい寸法だけ肉厚方向に下げられている(所謂
タブ下げ。)。
各単位リードフレーム毎にペレット・ボンディング作業
が実施され、続いて、ワイヤ・ボンディング作業が実施
される。これらのボンディング作業は多連リードフレー
ムが横方向にピッチ送りされることにより、各単位リー
ドフレーム毎に順次実施される。
より、タブ10上には略長方形の平板形状に形成された
ペレット12が銀ペースト等から成るボンディング層1
1によりボンディングされ、ペレット12の電極パッド
と、各単位リードフレーム2Aにおけるリード9のイン
ナ部9aとの間にワイヤ13がボンディングされる(図
13参照)。
12が搭載された多連リードフレーム1Aにはパッケー
ジ19が、トランスファ成形装置が使用されて一体成形
される。このパッケージ19によりペレット12、タブ
10、タブ吊りリード15、ワイヤ13群、リードのイ
ンナ部9a群、および放熱フィンリード7Aが樹脂封止
される(図13参照)。そして、ペレット12に作り込
まれた集積回路はワイヤ13、リード9のインナ部9a
およびリード9のアウタ部9bを通じて電気的に外部へ
引き出される。
部9bに予備はんだ被膜が電解めっき処理装置(図示せ
ず)等により被着される。
により、多連リードフレーム1Aは外枠3、セクション
枠4、ダム6aおよびリード9の一部が切り落とされ
る。このとき、リード9のアウタ部9bは放熱フィン8
Aの端縁よりも内側に寄った位置で切断される。したが
って、樹脂封止パッケージ19の各コーナー部の側面に
突出された放熱フィン8Aの先端は、その間に配列する
リード9のアウタ部9bの先端よりも平面視で外側へ突
出される。
放熱フィン8Aがリードおよび放熱フィン成形装置によ
って樹脂封止パッケージ19の外部において下方に屈曲
され、かつ、水平外方向に屈曲されることにより、所謂
ガル・ウイング形状に屈曲成形される。
C20Aが製造されたことになる。このSOP・IC2
0Aは、樹脂封止パッケージ19の両側面において、リ
ード9のアウタ部9b群が各コーナー部の側面に突出さ
れた放熱フィン8Aの間に配列されており、放熱フィン
8Aの先端がリード9のアウタ部9bの先端よりも平面
視で外側へ突出されている。
できるとともに、リードのアウタ部の曲がりを防止する
ことができる。
を示している。本実施例において、本発明に係る半導体
装置はQFP・IC20Bとして構成されており、前記
実施例で説明したQFP・IC20とは、樹脂封止パッ
ケージの1つのコーナー部における放熱フィン8Bの構
成が相違している。
以下説明する。図16は大きな放熱フィン8Bの屈曲成
形前の平面図であり、この状態において、放熱フィン8
Bは樹脂封止パッケージ19のコーナー部から対角線方
向に突出されている。
19のコーナー部から対角線方向に延びる直線部150
と、この直線部150の先端に一体的に突設された正方
形形状部151とから構成されている。正方形形状部1
51は樹脂封止パッケージ19と同じ大きさを備えてお
り、直線部150と直角をなす直線に対して樹脂封止パ
ッケージ19と対称形状をなすように形成されている。
されているように、樹脂封止パッケージ19の上方部に
平面視で重なるように屈曲成形されて配置される。
には、樹脂封止パッケージ19の側面から突出する一対
の放熱フィン8Cがそれぞれ設けられており、これらの
放熱フィン8Cはリード9のアウタ部9bよりも幅広に
形成され、リード9のアウタ部9bと同様にガル・ウィ
ング形状に屈曲成形されて、その先端がリード9のアウ
タ部9bよりも外側に突出されている。
19の上方部に配置する放熱フィン8Bによって、放熱
性能をより一層高めることができる。
ィンの幅(周方向の寸法)は、充分な強度を確保するた
め、リードのアウタ部の幅の2倍以上の寸法を備えてい
ることが望ましい。
例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に
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。
なされた発明をその背景となった利用分野であるQFP
・ICおよびSOP・IC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、QFJ・I
C、SOJ・IC、QFI・IC、SOI・IC等のよ
うな表面実装形樹脂封止パッケージを備えたIC、さら
には、樹脂封止形パワートランジスタや、その他の電子
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、多ピンで、しかも、低価格であり、高い放熱性
能が要求される半導体装置に利用して優れた効果が得ら
れる。
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。
放熱フィンが熱的に一体化されているので、ペレットか
らの発熱が放熱フィンを通して良好に放熱される。
各コーナー部に突出されており、放熱フィンの先端が放
熱フィン間に配列されているリードのアウタ部の先端よ
りも平面視で外側へ突出されているとともに、放熱フィ
ンの側面が最外部のリードのアウタ部の側面と平行にな
っているため、床等に落下した場合にも、衝突時の衝撃
を放熱フィンが受けて吸収することにより、リードのア
ウタ部の曲がりを防止することができる。
Cの実装構造体を示す斜視図である。
Cの製造方法に使用される多連リードフレームを示す一
部省略平面図である。
示す一部省略平面図である。
正面断面図である。
図である。
略平面図である。
面図である。
部切断平面図である。
樹脂封止パッケージのコーナー部部分を示す拡大部分斜
視図である。
SOP・ICのリードおよび放熱フィン成形工程後を示
す一部切断平面図である。
ムを示す一部省略平面図である。
を有する低熱抵抗形QFP・ICを示す正面図である。
の屈曲成形前を示す平面図である。
フレーム、3…外枠、4…セクション枠、5…放熱フィ
ン吊り部材、6…ダム部材、6a…ダム、7、7A、7
B…放熱フィンリード、8、8A、8B、8C…放熱フ
ィン、9…リード、9a…インナ部、9b…アウタ部、
10…タブ、11…ボンディング層、12…ペレット、
13…ワイヤ、14…透孔、15…タブ吊りリード、1
8…多連リードフレーム重合体、19…樹脂封止パッケ
ージ(樹脂封止体)、20、20B…低熱抵抗形QFP
・IC(半導体装置)、20A…低熱抵抗形SOP・I
C(半導体装置)、21…プリント配線基板、22、2
3…ランド、30…トランスファ成形装置、31…上
型、32…下型、33…キャビティー、34…ポット、
35…プランジャ、36…カル、37…ランナ、38…
ゲート、39…凹所、40…レジン、50…リードおよ
び放熱フィン切断成形装置、51…フィーダ、52…ロ
ーダ、53…リードおよび放熱フィン切断装置、54…
リード成形装置、55…ハンドラ、56…アンローダ、
57…IC部、58…枠(フレーム)部、60、70…
取り付け板、61、71…ホルダ、62、72…押さえ
型、63、73…押さえ部、64…パンチ、66…剪断
刃、76…剪断ダイ、67…枠押さえ、68…ガイド、
69…スプリング、80、90…取り付け板、81、9
1…ホルダ、82、92…押さえ型、83a、83b、
93a、93b…押さえ部、84…成形パンチ、94…
成形ダイ、88…ガイド、89…スプリング、100…
放熱フィン成形装置、101…フィーダ、130…IC
部、150…直線部、151…正方形形状部。
Claims (3)
- 【請求項1】 半導体ペレットがボンディングされてい
る金属薄板と、前記半導体ペレットに電気的に接続され
ている複数本の信号リードと、前記金属薄板に連結され
ている複数本の放熱フィンリードとを有する半導体装置
であって、前記各放熱フィンリードに連結された放熱フ
ィンは、前記信号リードのアウタ部よりも幅広に形成さ
れており、樹脂封止体のコーナー部から前記樹脂封止体
の対角線上に突出され、かつ、前記複数本の信号リード
のアウタ部の先端より前記樹脂封止体に対して外側に突
出されていることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 前記放熱フィンのアウタ部の一側面が前
記樹脂封止体の各辺の最外部に位置した前記信号リード
のアウタ部の側面と平行であることを特徴とする請求項
1に記載の半導体装置。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の半導体
装置と配線基板とからなる実装構造体において、前記放
熱フィンおよび前記複数本の信号リードが前記配線基板
に表面実装されていることを特徴とする実装構造体。
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JPH05218262A JPH05218262A (ja) | 1993-08-27 |
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Family
ID=12790293
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP4797492A Expired - Lifetime JP3025093B2 (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 半導体装置およびその実装構造体 |
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KR19990035569A (ko) * | 1997-10-31 | 1999-05-15 | 윤종용 | 패키지 |
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-
1992
- 1992-02-03 JP JP4797492A patent/JP3025093B2/ja not_active Expired - Lifetime
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