JPH0325934B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は比較的大きな電力を取り扱うことので
きる樹脂封止形半導体装置を製造する方法に関す
る。

樹脂封止形半導体装置は、量産性ならびに低コ
ストといつた面では金属封止形半導体装置に勝つ
ているが、動作時に発生する熱を放散させる面で
は金属封止形半導体装置に劣つている。近年、半
導体装置の樹脂封止化が進み、たとえばかなり大
きな電力を取り扱うことのできるトランジスタも
樹脂封止構造とされるに至つている。この場合、
放熱の面で十分な配慮が払われている。

第１図は、樹脂封止構造を有する従来の電力用
トランジスタの構造例を示す断面図であり、トラ
ンジスタ素子１の接着される基板支持部２の裏面
を封止樹脂外殻３で覆うことなく露出させるとと
もに、放熱板への取り付けを可能にするためのね
じ止め用の貫通孔を形成した構造となつている。

なお、５は保護用樹脂、６は外部リードであ
る。このような構造の樹脂封止形電力用トランジ
スタは、放熱板（図示せず）への取り付けに際し
ては露出する基板支持体１の裏面を放熱板に対し
て電気的には絶縁して熱的に結合する。この電気
的絶縁はマイカ板などの絶縁板を両者間に介在さ
せることによつてなされる。

ところで、このような構造によれば、放熱効果
の点に関しては所期の目的が達成される。しかし
ながら、上記のように放熱板への取り付けに際し
て、放熱板を介在させることが不可避であり、取
りつけ作業が煩雑となる。さらに、絶縁板は基板
支持体と放熱板との間に正しく位置しなければな
らないところであるが、両者を１体的に緊着する
際にともすると正しい位置関係が損われ、電気的
絶縁が保てなくなる。このため、第２図で示すよ
うに、基板支持体２の裏面側にも封止樹脂層７を
薄く設け、絶縁板を不要とするようにした構造の
樹脂封止形電力用トランジスタが提案されるに至
つている。

第３図は、第１図および第２図で示した樹脂封
止形電力用トランジスタを組み立てるに際して、
通常用いられるリードフレームの平面図であり、
図示するように、移送ピツチの決定ならびに樹脂
封止時の位置決めをなす孔８が穿設された共通接
続細条９から同一方向へ向つてトランジスタの外
部リード６，１０，１１が延び、さらに外部リー
ド６の端部に基板支持体２が繋つた構造となつて
いる。トランジスタの組みたては、その左端部に
示したように、トランジスタ素子１の接着、トラ
ンジスタ素子電極と外部リード１０，１１との間
の金属細線１２による接続ならびに保護用樹脂５
の形成を経てなされる。

以上のようにリードフレームを用いてトランジ
スタ組立構体を得、これを第２図で示した封止構
造とするには、第４図で示すように、上金型１３
と下金型１４の間に形成された空所の中にトラン
ジスタ組立構体の基板支持体２を浮かせて配置
し、こののち、空所内へ樹脂３０を注入すること
が行われる。この注入により樹脂３０は基板支持
体２の裏面直下の空所にも満たされ、第２図で示
すように封止成型がなされる。

ところで、第４図からも明らかなように、第２
図で示した封止構造を第３図で示したリードフレ
ームを用いて得ようとした場合、リードフレーム
の外部リードの形成側のみが上下の金型によつて
挟持された状態で樹脂の注入がなされるため、基
板支持体２が樹脂の圧力で空所内で屈曲するおそ
れが多分にあり、したがつて、樹脂内の正しい位
置に基板支持体２が位置する状態で封止を行うこ
とが極めて困難であつた。かかる基板支持体２の
屈曲は、薄い樹脂層７の厚みにばらつきをもたら
し、さらに、この厚みのばらつきは、完成したト
ランジスタの放熱特性のばらつきに直結する。

本発明は、第２図で示した構造、すなわち、放
熱板を兼ねる基板支持体の一方の主面（半導体基
板の接着面とは反対側の面）の直下にも薄い樹脂
の層を形成した構造の樹脂封止形半導体装置を製
造するにあたり、基板支持体直下の薄い樹脂層の
厚みを高い精度でしかも均一な厚みに制御するこ
とのできる樹脂封止形半導体装置の製造方法を提
供することを目的とするものである。

この目的を達成するために本発明の樹脂封止形
半導体装置の製造方法は、放熱板を兼ねる基板支
持体と、同基板支持体の一方の側から導出される
前記基板支持体と一体成型された外部リードと、
同外部リードが繋がる共通接続細条と、前記基板
支持体の他の側から導出される前記基板支持体と
一体成型された複数の細条とを有するとともに、
前記細条が前記基板支持体より肉薄に選定されて
両者の連繋部に段差が形成され、さらに、前記細
条の下面が前記基板支持体の下面より上部に位置
する関係を有するリードフレームを用いて構成し
た半導体装置組立構体の前記外部リードと前記複
数の細条の少なくとも３点を上下の金型で挟持し
て、前記基板支持体の下面を前記金型の内底面か
ら所定の距離を隔てるように前記金型内に浮かせ
るとともに前記複数の細条のそれぞれの一部を前
記金型の空所内に位置させて樹脂封止成型したの
ち、前記外部リードと前記共通接続細条との連結
部の切断並びに封止樹脂外殻から外部へ導出する
前記複数の細条の封止樹脂外殻面に沿つた切断の
処理を施すことを特徴とする。

以下に図面を参照して本発明の一実施例を詳し
く説明する。

第５図は、本実施例に使用するリードフレーム
の構造を示す図であり、第５図ａは平面図を、第
５図ｂは第５図ａのＢ−Ｂ線に沿つた断面図をそ
れぞれ示す。

図示するように、外部リード６は基板支持体２
と一体成型され、また、基板支持体２の外部リー
ド６に繋る辺とは反対側の辺から基板支持体２と
一体成型された２本の細条１５と１６が延び、こ
れらが、第２の共通接続細条１７に繋つた構造と
なつている。なお、第２の共通接続細条に形成さ
れた孔１８は、樹脂封止工程で金型の一部と嵌合
し位置規正のために作用する。ところで、第５図
ｂで示すように、細条１５と１６の厚みは基板支
持体２よりも薄く選定され、しかも、その下面と
基板支持体２の下面との間に所定の段差が形成さ
れている。

第６図は、かかるリードフレームを用いて形成
したトランジスタ組立構体を樹脂で封止成型する
状態を示す図であり、上下の金型１３と１４の間
に形成される空所内へ樹脂３０を注入して成型す
る点では、従来の方法と同じである。しかしなが
ら、このリードフレームを使用した場合には、図
示するように、リードフレームの外部リード６が
一方の側において上下の金型によつて挟持される
とともに、他方の側でも、細条１５，１６ならび
に第２の共通接続細条１７が上下の金型によつて
挟持される。また第１の共通接続細条に設けた孔
８に金型の突出部が嵌合（図示せず）するばかり
でなく、第２の共通接続細条１７の孔１８にも金
型の突出部１９が嵌合する。なお、２０はねじ止
め用の孔を形成するべく樹脂を部分的に排除する
突起である。

本実施例の方法によれば、リードフレームの基
板支持体２は、上下の金型１３と１４によつて挟
持される外部リード６と２本の細条１５，１６と
により３点において支持されて金型内の空所内に
浮いた状態で位置する。本実施例の製造方法で形
成される樹脂封止形半導体装置はマイカ板等の絶
縁板を介することなく、直接放熱体への取り付け
が可能なものであり、したがつて基板支持体直下
に均一な厚みで、しかも、薄く樹脂層を形成する
ことが大切であり、基板支持体２の傾きや、よじ
れを除くことによつてこの目的にかなつた樹脂封
止が達成される。

上記したとおり、本実施例においては外部リー
ド６と２本の細条１５，１６とにより３点で基板
支持体２を支持しているため、樹脂が金型の空所
内に高圧力で注入されても、基板支持体２の傾き
や、よじれが発生することなく、基板支持体直下
の樹脂層の厚みは極めて高精度に薄く、しかも均
一な厚みに制御できる。また、第１、第２の共通
接続細条の双方は、金型によつて単に挟持される
だけではなく、これらに穿設した孔と金型の突起
との嵌合によつて水平方向の動きが完全に阻止さ
れるため、上記の浮いた状態は極めて正確に制御
される。

第７図は上記の封止成型過程を経たのちの状態
を示す斜視図であり、図示するように封止外殻に
は、ねじ止め用の孔４の形成を有する肉薄部２１
と肉厚部２２が形成されているが、両者間に段差
が形成されていることにより、放熱板への取りつ
け時にねじの頂部が突出することのない状態が成
立する。

次いで、Ｘ−Ｘ線ならびにX′−X′線に沿つた
切断処理を施し、第１の共通接続細条９ならびに
細条１５，１６を切断することによつて、第８図
で示す構造の樹脂封止形トランジスタが完成す
る。

ところで、本実施例の方法で形成したトランジ
スタでは、細条１５と１６の切り口が封止外殻の
側面に露出するが、第５図で示したように、基板
支持部２の下面と細条１５と１６の下面との間に
厚みの差に基く段差が形成されているため、完成
したトランジスタの放熱板へとりつけられる側の
樹脂封止外殻の下面と切り口との間には十分な間
隔が付与される。したがつて、この部分において
短絡事故が発生するおそれはない。また、細条１
５，１６が肉薄であるため、これの切断も容易で
ある。

なお、本発明の方法で用いる封止成型用の樹脂
は出来うる限り熱伝導性の高いものであることが
望ましく、また、基板支持体直下の樹脂層の厚み
は、放熱特性と電気的絶縁性の両者に鑑み、約
0.3〜0.5mm程度に選定されることがのぞましく、
この範囲で特に良好な結果が得られた。

以上説明したところかな明らかなように、本発
明によれば、放熱板を兼ねる基板支持体を少なく
とも３点で支持した上で樹脂封止を行うので基板
支持体の直下に薄い樹脂層をもつ樹脂封止形半導
体装置を、高い封止精度を付与して形成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の樹脂封止形電力用
トランジスタの構造を示す断面図、第３図は従来
のリードフレームを示す平面図、第４図は第３図
で示すリードフレームを用いて第２図で示す樹脂
封止形電力用トランジスタを形成するときの封止
成型の状態を示す図、第５図ａ，ｂは本発明の一
実施例にかかるリードフレームを示す平面図なら
びに断面図、第６図〜第８図は本発明の製造方法
における封止成型工程から完成までの状態を示す
図である。 １……トランジスタ素子、２……基板支持体、
４……ねじ止め用の孔、５……保護用樹脂、６，
１０，１１……外部リード、１２……金属細線、
１３，１４……金型、３０……樹脂、７……薄い
樹脂層、８，１８……孔、９，１７……共通接続
細条、１５，１６……細条、１９，２０……金型
の突起、２１……封止樹脂外殻肉薄部、２２……
封止樹脂外殻肉厚部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 放熱板を兼ねる基板支持体と同基板支持体の
   一方の側から算出される前記基板支持体と一体成
   型された外部リードと、同外部リードが繋がる共
   通接続細条と、前記基板支持体の他の側から導出
   される前記基板支持体と一体成型された複数の細
   条とを有するとともに、前記細条が前記基板支持
   体より肉薄に選定されて両者の連繋部に段差が形
   成され、さらに、前記細条の下面が前記基板支持
   体の下面より上部に位置する関係を有するリード
   フレームを用いて構成した半導体装置組立構体
   の、前記外部リードと前記複数の細条の少なくと
   も３点を上下の金型で挟持して、前記基板支持体
   の下面を前記金型の内底面から所定の距離を隔て
   るように前記金型内に浮かせるとともに前記複数
   の細条のそれぞれの一部を前記金型の空所内に位
   置させて樹脂封止成型したのち、前記外部リード
   と前記共通接続細条との連結部の切断並びに封止
   樹脂殻から外部へ導出する前記複数の細条の封止
   樹脂外殻面に沿つた切断の処理を施すことを特徴
   とする樹脂封止形半導体装置の製造方法。