JPH05308108A - 電力半導体装置の製造方法 - Google Patents
電力半導体装置の製造方法Info
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- JPH05308108A JPH05308108A JP4111260A JP11126092A JPH05308108A JP H05308108 A JPH05308108 A JP H05308108A JP 4111260 A JP4111260 A JP 4111260A JP 11126092 A JP11126092 A JP 11126092A JP H05308108 A JPH05308108 A JP H05308108A
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- filler
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- power semiconductor
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- Power Engineering (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 フレーム位置決めピンや金型の磨耗を軽減す
ることができ、これらの交換コストを削減でき、また、
成形品の形状が良好な電力半導体装置が得られる電力半
導体装置の製造方法を提供する。 【構成】 トランスファーモールドに用いられる樹脂に
含ませる充填剤として、金型に設けられている嵌合穴と
フレーム位置決めピンとの間隙寸法よりも大きい粒径を
持つ充填剤を用いる。
ることができ、これらの交換コストを削減でき、また、
成形品の形状が良好な電力半導体装置が得られる電力半
導体装置の製造方法を提供する。 【構成】 トランスファーモールドに用いられる樹脂に
含ませる充填剤として、金型に設けられている嵌合穴と
フレーム位置決めピンとの間隙寸法よりも大きい粒径を
持つ充填剤を用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電力半導体装置の製造方
法に関し、更に詳しくは、半導体電力変換装置の主回路
に使用されるリードマウント型の電力用の半導体装置を
製造する方法に関する。
法に関し、更に詳しくは、半導体電力変換装置の主回路
に使用されるリードマウント型の電力用の半導体装置を
製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のリードマウント型電力半導体装置
の製造方法では、図２に示すようなリードフレーム上に
電力半導体素子を搭載し、樹脂成型によって樹脂封止す
る。この樹脂成型の際、図５に示すように、金型１３０
ａ，１３０ｂの嵌合穴２００にフレーム位置決めピン１
６０を挿入し、その後、両フレーム位置決めピンを引き
抜いた状態で樹脂封止する。この樹脂の注入および樹脂
封止の間に、フレーム位置決めピン１６０と嵌合穴２０
０との間隙には、樹脂を構成している充填剤１２０ａが
入り込む。
の製造方法では、図２に示すようなリードフレーム上に
電力半導体素子を搭載し、樹脂成型によって樹脂封止す
る。この樹脂成型の際、図５に示すように、金型１３０
ａ，１３０ｂの嵌合穴２００にフレーム位置決めピン１
６０を挿入し、その後、両フレーム位置決めピンを引き
抜いた状態で樹脂封止する。この樹脂の注入および樹脂
封止の間に、フレーム位置決めピン１６０と嵌合穴２０
０との間隙には、樹脂を構成している充填剤１２０ａが
入り込む。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図５および
図６に示すように、両フレーム位置決めピン１６０と金
型１３０との間には、金属の熱膨張を考慮し約十数ミク
ロンの間隙寸法Ｓ1 ，Ｓ 2 を設けてある。樹脂封止の際
には、これらの間隙より小さい粒径の高放熱充填材１２
０ａの結晶が侵入するため、フレーム位置決めピンの稼
働時、この間隙に入り込んだ充填剤により、ピンおよび
金型の嵌合穴の側壁の間に摩擦が生じ、徐々に間隙を拡
大させてしまい、製品としての形状不良を引き起こすと
いう問題があった。この問題を回避するためには、金型
の交換を頻繁に行わなければならず、手間がかかる上、
コスト高となる問題が生じていた。
図６に示すように、両フレーム位置決めピン１６０と金
型１３０との間には、金属の熱膨張を考慮し約十数ミク
ロンの間隙寸法Ｓ1 ，Ｓ 2 を設けてある。樹脂封止の際
には、これらの間隙より小さい粒径の高放熱充填材１２
０ａの結晶が侵入するため、フレーム位置決めピンの稼
働時、この間隙に入り込んだ充填剤により、ピンおよび
金型の嵌合穴の側壁の間に摩擦が生じ、徐々に間隙を拡
大させてしまい、製品としての形状不良を引き起こすと
いう問題があった。この問題を回避するためには、金型
の交換を頻繁に行わなければならず、手間がかかる上、
コスト高となる問題が生じていた。
【０００４】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であり、フレーム位置決めピンや金型の磨耗を軽減する
ことができ、また、成形品の形状が良好な電力半導体装
置が得られる電力半導体装置の製造方法を提供すること
を目的とする。
であり、フレーム位置決めピンや金型の磨耗を軽減する
ことができ、また、成形品の形状が良好な電力半導体装
置が得られる電力半導体装置の製造方法を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の電力半導体装置の製造方法は、対向する
位置に設けた２つの支持タイバ、その支持タイバ間に設
けた取付け板、リード端子、およびそのリード端子を支
持するリード端子間タイバとを一体に形成してなるリー
ドフレームを用い、上記取付け板上に載置した半導体素
子と上記リード端子とを接続した状態で樹脂成形を行う
ための充填剤が含まれた樹脂を注入する空間を、上面モ
ールド金型および下面モールド金型を突き合わせること
により形成するとともに、その上面モールド金型および
下面モールド金型のそれぞれに貫通して形成されている
嵌合穴にフレーム位置決めピンを挿入し、上記リードフ
レームの位置決めをした後、上記樹脂を注入し、その樹
脂が硬化する前に、上記上面モールド金型および下面モ
ールド金型のそれぞれの対向面とそれぞれのフレーム位
置決めピンの先端面とが同一平面となるよう位置決めピ
ンを引き抜いた状態で樹脂封止する電力半導体装置の製
造方法において、上記樹脂に含ませる充填剤として、上
記嵌合穴とフレーム位置決めピンとの間隙寸法よりも大
きい粒径を持つ充填剤を用いることによって特徴付けら
れる。
めに、本発明の電力半導体装置の製造方法は、対向する
位置に設けた２つの支持タイバ、その支持タイバ間に設
けた取付け板、リード端子、およびそのリード端子を支
持するリード端子間タイバとを一体に形成してなるリー
ドフレームを用い、上記取付け板上に載置した半導体素
子と上記リード端子とを接続した状態で樹脂成形を行う
ための充填剤が含まれた樹脂を注入する空間を、上面モ
ールド金型および下面モールド金型を突き合わせること
により形成するとともに、その上面モールド金型および
下面モールド金型のそれぞれに貫通して形成されている
嵌合穴にフレーム位置決めピンを挿入し、上記リードフ
レームの位置決めをした後、上記樹脂を注入し、その樹
脂が硬化する前に、上記上面モールド金型および下面モ
ールド金型のそれぞれの対向面とそれぞれのフレーム位
置決めピンの先端面とが同一平面となるよう位置決めピ
ンを引き抜いた状態で樹脂封止する電力半導体装置の製
造方法において、上記樹脂に含ませる充填剤として、上
記嵌合穴とフレーム位置決めピンとの間隙寸法よりも大
きい粒径を持つ充填剤を用いることによって特徴付けら
れる。
【０００６】
【作用】金型の嵌合穴とフレーム位置決めピンとの間隙
寸法より大きい粒径を持つ充填剤は、樹脂封止中に嵌合
穴とフレーム位置決めピンとの間隙に入り込むことはな
い。
寸法より大きい粒径を持つ充填剤は、樹脂封止中に嵌合
穴とフレーム位置決めピンとの間隙に入り込むことはな
い。
【０００７】
【実施例】図２は本発明実施例に用いられる樹脂封止前
の状態の平面図である。リードフレーム１は複数個（３
個分のみ図示）の装置分の構成部材を一体に備えた形状
になっている。すなわち、これらの装置は各々、横枠２
に互いに対向する位置にもう一方の横枠（図示せず）が
設けられ、これら二つの横枠間にリード端子３，４，
５，６および放熱板の機能をもつ取付け板７が設けられ
ている。これらのリード端子３，４，５，６は、横枠２
の長手方向に沿ってこの横枠２に垂直に、一定間隔をお
いて互いに平行に設けられている。これらのうちリード
端子３の先端部に矩形状の取付け板７が一体に形成さ
れ、また、この一体形リード端子３および別体形リード
端子４，５，６が、横枠２に対し平行に形成されている
リード端子間タイバ８を介して互いに一体に形成されて
いる。この取付け板７は放熱板の機能を有している。そ
して、ビス孔９が穿たれた取付け板７の所定箇所に電力
半導体素子１０を搭載し、この電力半導体素子１０と別
体形リード端子４，５，６の各々とをボンディングワイ
ヤ１１により電気的に接続することにより、電気回路を
形成する。この状態のリードフレーム１の１点鎖線で示
す部分、すなわち、取付け板７全体を含む電気回路部分
をモールド樹脂１２により樹脂封止する。
の状態の平面図である。リードフレーム１は複数個（３
個分のみ図示）の装置分の構成部材を一体に備えた形状
になっている。すなわち、これらの装置は各々、横枠２
に互いに対向する位置にもう一方の横枠（図示せず）が
設けられ、これら二つの横枠間にリード端子３，４，
５，６および放熱板の機能をもつ取付け板７が設けられ
ている。これらのリード端子３，４，５，６は、横枠２
の長手方向に沿ってこの横枠２に垂直に、一定間隔をお
いて互いに平行に設けられている。これらのうちリード
端子３の先端部に矩形状の取付け板７が一体に形成さ
れ、また、この一体形リード端子３および別体形リード
端子４，５，６が、横枠２に対し平行に形成されている
リード端子間タイバ８を介して互いに一体に形成されて
いる。この取付け板７は放熱板の機能を有している。そ
して、ビス孔９が穿たれた取付け板７の所定箇所に電力
半導体素子１０を搭載し、この電力半導体素子１０と別
体形リード端子４，５，６の各々とをボンディングワイ
ヤ１１により電気的に接続することにより、電気回路を
形成する。この状態のリードフレーム１の１点鎖線で示
す部分、すなわち、取付け板７全体を含む電気回路部分
をモールド樹脂１２により樹脂封止する。
【０００８】以下に本発明実施例、すなわち、上述のリ
ードフレームを用いた電力半導体装置の製造工程を、経
時的に示す模式的断面図である図３、および図３（ａ）
においてＡ−Ｂで切断したときの水平断面図である図４
に基づいて説明する。
ードフレームを用いた電力半導体装置の製造工程を、経
時的に示す模式的断面図である図３、および図３（ａ）
においてＡ−Ｂで切断したときの水平断面図である図４
に基づいて説明する。
【０００９】まず、図２に示す電気回路を形成したリー
ドフレーム１を、まず図３（ａ）に示すように、上面モ
ールド金型１４に形成されている挿通杆１５を、取付け
板７に形成されているビス孔９に挿入し、下面モールド
金型１３の上面に当接した状態で、これらの二つの金型
１３，１４を合体する。このように合体することによ
り、樹脂注入口１８およびモールド樹脂１２が注入され
る注入空間が形成される。そして、樹脂の注入時には、
リードフレーム１の一方の横枠２、リード端子３，４，
５，６の各一部および取付け板７が、両モールド金型１
３，１４のそれぞれを貫通するフレーム位置決めピン１
６，１７によって挟み込むことによりリードフレームを
安定に保持する。この状態のまま、両モールド金型１
３，１４間に形成された空間に樹脂注入口１８からトラ
ンスファーモールド法により樹脂１２を射出する〔図３
（ａ）〕。
ドフレーム１を、まず図３（ａ）に示すように、上面モ
ールド金型１４に形成されている挿通杆１５を、取付け
板７に形成されているビス孔９に挿入し、下面モールド
金型１３の上面に当接した状態で、これらの二つの金型
１３，１４を合体する。このように合体することによ
り、樹脂注入口１８およびモールド樹脂１２が注入され
る注入空間が形成される。そして、樹脂の注入時には、
リードフレーム１の一方の横枠２、リード端子３，４，
５，６の各一部および取付け板７が、両モールド金型１
３，１４のそれぞれを貫通するフレーム位置決めピン１
６，１７によって挟み込むことによりリードフレームを
安定に保持する。この状態のまま、両モールド金型１
３，１４間に形成された空間に樹脂注入口１８からトラ
ンスファーモールド法により樹脂１２を射出する〔図３
（ａ）〕。
【００１０】次に、この樹脂１２が硬化する前に、両フ
レーム位置決めピン１６，１７をその両フレーム位置決
めピン１６，１７各々の先端面と各モールド金型１３，
１４の対向面とが同一平面となるよう位置決めピンを引
き抜いた状態で、更に樹脂を注入することにより、引き
抜いたフレーム位置決めピン１６，１７の空間部を埋め
た後、この樹脂１２を硬化する。最後に、横枠２および
リード端子間タイバ８と各リード端子３，４，５，６の
各々の境界線に沿って切断して各リード端子３，４，
５，６を分離することにより、所望の電力半導体装置が
形成できる。
レーム位置決めピン１６，１７をその両フレーム位置決
めピン１６，１７各々の先端面と各モールド金型１３，
１４の対向面とが同一平面となるよう位置決めピンを引
き抜いた状態で、更に樹脂を注入することにより、引き
抜いたフレーム位置決めピン１６，１７の空間部を埋め
た後、この樹脂１２を硬化する。最後に、横枠２および
リード端子間タイバ８と各リード端子３，４，５，６の
各々の境界線に沿って切断して各リード端子３，４，
５，６を分離することにより、所望の電力半導体装置が
形成できる。
【００１１】尚、このモールド樹脂の成分構成は、その
主成分としてエポキシ樹脂、硬化剤、充填剤等である。
この中で熱を加えることによりエポキシ樹脂が硬化剤に
より架橋反応を起こし硬化する。また、この構成の中
で、樹脂の熱伝導性を上げるために、充填剤が約６０〜
８０％混合されている。この充填剤は金型の磨耗が最も
少なく、かつ成形後の熱抵抗が少ないＳｉＯ2 等が用い
られている。そして、この混合されている充填剤１２ａ
はその粒径が、図１に示すように、嵌合穴１３ａとフレ
ーム位置決めピン１６との間隙寸法Ｗ1 ，Ｗ2 より大き
いものが用いられている。この点が本発明の特徴である
が、本発明実施例では、この充填剤の粒径が５０μｍ以
上のものが用いられている。従って、本発明実施例にお
ける間隙寸法Ｗ1 ，Ｗ2 は十数μｍであるから、充填剤
１２ａがこの間隙寸法Ｗ1 ，Ｗ2 に入り込むことはな
い。 なお、本発明実施例ではこの充填剤の粒径が５０
μｍ以上のものを用いたが、これに限ることなく、間隙
寸法Ｗ1 ，Ｗ2 の寸法より大きい粒径であればよく、２
０μｍ〜２００μｍのものでもよい。
主成分としてエポキシ樹脂、硬化剤、充填剤等である。
この中で熱を加えることによりエポキシ樹脂が硬化剤に
より架橋反応を起こし硬化する。また、この構成の中
で、樹脂の熱伝導性を上げるために、充填剤が約６０〜
８０％混合されている。この充填剤は金型の磨耗が最も
少なく、かつ成形後の熱抵抗が少ないＳｉＯ2 等が用い
られている。そして、この混合されている充填剤１２ａ
はその粒径が、図１に示すように、嵌合穴１３ａとフレ
ーム位置決めピン１６との間隙寸法Ｗ1 ，Ｗ2 より大き
いものが用いられている。この点が本発明の特徴である
が、本発明実施例では、この充填剤の粒径が５０μｍ以
上のものが用いられている。従って、本発明実施例にお
ける間隙寸法Ｗ1 ，Ｗ2 は十数μｍであるから、充填剤
１２ａがこの間隙寸法Ｗ1 ，Ｗ2 に入り込むことはな
い。 なお、本発明実施例ではこの充填剤の粒径が５０
μｍ以上のものを用いたが、これに限ることなく、間隙
寸法Ｗ1 ，Ｗ2 の寸法より大きい粒径であればよく、２
０μｍ〜２００μｍのものでもよい。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電力半導
体装置の製造方法によれば、トランスファーモールドに
用いられる樹脂に混合されている充填剤の粒径が金型に
形成されている嵌合穴とフレーム位置決めピンとの間隙
寸法よりも大きいものを用いたので、従来のように嵌合
穴とフレーム位置決めピンとの間隙に充填剤が入り込ん
でフレーム位置決めピンや金型を磨耗させることがな
く、これらの交換コストを大幅に削減できる。しかも、
成形品の形状が良好な電力半導体装置を得ることがで
き、歩留りが向上する。
体装置の製造方法によれば、トランスファーモールドに
用いられる樹脂に混合されている充填剤の粒径が金型に
形成されている嵌合穴とフレーム位置決めピンとの間隙
寸法よりも大きいものを用いたので、従来のように嵌合
穴とフレーム位置決めピンとの間隙に充填剤が入り込ん
でフレーム位置決めピンや金型を磨耗させることがな
く、これらの交換コストを大幅に削減できる。しかも、
成形品の形状が良好な電力半導体装置を得ることがで
き、歩留りが向上する。
【図１】本発明実施例を説明するための要部断面図
【図２】本発明実施例に用いられるリードフレームに電
気回路を形成した状態の平面図
気回路を形成した状態の平面図
【図３】本発明実施例を経時的に説明する模式断面図
【図４】図３（ａ）においてＡ−Ｂで切断したときの水
平断面図
平断面図
【図５】従来例を説明するための要部断面図
【図６】従来例を説明するための要部断面図
１・・・・リードフレーム ２・・・・横枠 ３，４，５，６・・・・リード端子 ７・・・・取付け板 ８・・・・リード端子間タイバ １０・・・・電力半導体素子 １１・・・・ボンディングワイヤ １２・・・・モールド樹脂 １３ａ・・・・嵌合穴 １３・・・・下面モールド金型 １４・・・・上面モールド金型 １６，１７・・・・フレーム位置決めピン Ｗ1 ，Ｗ2 ・・・・嵌合穴と位置決めピンとの間隙寸法
Claims (1)
- 【請求項１】 対向する位置に設けた２つの支持タイ
バ、その支持タイバ間に設けた取付け板、リード端子、
およびそのリード端子を支持するリード端子間タイバと
を一体に形成してなるリードフレームを用い、上記取付
け板上に載置した半導体素子と上記リード端子とを接続
した状態で樹脂成形を行うための充填剤が含まれた樹脂
を注入する空間を、上面モールド金型および下面モール
ド金型を突き合わせることにより形成するとともに、そ
の上面モールド金型および下面モールド金型のそれぞれ
に貫通して形成されている嵌合穴にフレーム位置決めピ
ンを挿入し、上記リードフレームの位置決めをした後、
上記樹脂を注入し、その樹脂が硬化する前に、上記上面
モールド金型および下面モールド金型のそれぞれの対向
面とそれぞれのフレーム位置決めピンの先端面とが同一
平面となるよう位置決めピンを引き抜いた状態で樹脂封
止する電力半導体装置の製造方法において、上記樹脂に
含ませる充填剤として、上記嵌合穴とフレーム位置決め
ピンとの間隙寸法よりも大きい粒径を持つ充填剤を用い
ることを特徴とする電力半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4111260A JPH05308108A (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 電力半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4111260A JPH05308108A (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 電力半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05308108A true JPH05308108A (ja) | 1993-11-19 |
Family
ID=14556693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4111260A Pending JPH05308108A (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 電力半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05308108A (ja) |
-
1992
- 1992-04-30 JP JP4111260A patent/JPH05308108A/ja active Pending
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