JP2546129B2 - 半導体装置用リードフレームの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置用リードフレ
ームの製造方法に係わり、特に樹脂モールドされる半導
体装置用リードフレームの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】リードフレームのアイランド部の半導体
ペレットを搭載した面（表面）と反対の面（裏面）を露
出させて樹脂モールドする半導体装置は、アイランド部
が放熱板としての機能を有するために、特に高出力の半
導体装置に用いられている。

【０００３】しかしながら放熱板としてのアイランド部
には１μｍ以下の微小な凹凸があるために、図５に示す
ように、封入金型４５を用いた樹脂封入工程で樹脂４７
がアイランド部１１の露出面１３上に流れ込みこれが樹
脂バリ５１となり、外装メッキ前処理工程の例えば、水
と研磨材による樹脂バリ工程でもその除去が困難である
という問題があった。

【０００４】そこで実開平２−１３６３３１号には、図
６に示すように、アイランド部１１と樹脂４７との境界
付近のアイランド部に境界に沿って突起（ダム）５３を
形成する溝５２を設け、この突起５３が封入金型と密着
して樹脂の流入をなくし樹脂バリの形成を防止する技術
が開示されている。

【０００５】また、実開昭５８−１２２４４３号には、
図７に示すように、アイランド部５４を変形させて形成
した突起（ダム）５５により樹脂の流入による樹脂バリ
の形成を防止する技術が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図６に示
す方法は、アイランド部１１の側壁１４から０．１〜
０．５ｍｍ内部に離間した位置に溝５２を形成しそれに
よる突起５３を形成するものである。このように側壁か
らある一定の間隔をとって突起を形成するから、特にア
イランド部の面積が小さい半導体装置への適用が困難と
なる。

【０００７】一方、図７に示す方法では、アイランド部
５４の周辺を曲げ加工して突起５５を形成しているか
ら、アイランド部５４の中央が大きく浮いた状態とな
る。したがって外部の放熱器もしくは基板に実装した場
合に放熱性が悪くなる。さらにアイランド部に搭載でき
る半導体ペレットのサイズが小さくなるという問題を生
じる。

【０００８】さらに図６および図７の両技術ともに、リ
ードフレームのプレス加工工程が複雑となり、かつ所望
の幅の突起を容易に形成することが困難となる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、放熱板
となりかつその一主面（表面）上に半導体ペレツトを搭
載するアイランド部と、前記アイランド部の側壁に対向
して位置する電極リ−ドと、前記アイランド部の前記側
壁から前記アイランド部より薄い厚さとなって前記電極
リ−ドの方向に突出するエラ部とを有し、前記エラ部を
プレス加工により形状形成する際に同時に、前記アイラ
ンド部の他主面（裏面）より前記アイランド部の前記側
壁と連続せる外辺を有して垂直に突出する微小な突起を
形成する半導体装置用リ−ドフレ−ムの製造方法におい
て、前記プレス加工において、上型プレス金型と、下型
プレス金型および該下型プレス金型から所定の間隙を有
するノツクアウト金型との間にリ−ドフレ−ムを載置
し、前記上型プレス金型に対して前記下型プレス金型お
よび前記ノツクアウト金型を同時に圧縮し、これにより
前記薄い厚さのエラ部および前記アイランド部の側壁の
形状形成を前記上型プレス金型と前記下型プレス金型と
の間で行ない、前記アイランド部の平坦化を前記上型プ
レス金型と前記ノツクアウト金型との間で行ない、同時
に、前記下型プレス金型と前記ノツクアウト金型との間
の前記間隙に前記微小な突起を形成する半導体装置用リ
−ドフレ−ムの製造方法にある。

【００１０】ここで前記間隙を１〜３μｍとすることに
より前記微小な突起の幅を１〜３μｍにすることができ
る。

【００１１】

【実施例】次に図面を参照して本発明を説明する。

【００１２】図１は本発明の実施例の半導体装置を示す
図面であり、（Ａ）は底面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ
部の断面図、（Ｃ）は（Ｂ）の丸１００で示した部分の
拡大図である。

【００１３】放熱板となるアイランド部１１の両側にそ
の側壁１４から所定の間隔を維持してそれぞれ電極リー
ド１５が設けられ、アイランド部１１の一主面（表面）
１２上に搭載された半導体ペレット２１の電極パッドと
電極リード１５をボンディングワイヤー１６で接続して
いる。また、アイランド部１１の側壁１４からアイラン
ド部１１の厚さより薄い厚さとなって電極リード１５の
方向にそれぞれエラ部２０が突出している。そしてエラ
部２０の上面２０’はアイランド部１１の表面１２と連
続的に形成され両者は同一の高さレベルとなっており、
一方、エラ部２０の下面はアイランド部１１の他主面
（裏面）１３と両者の厚さの違いだけ階段状になってい
る。このエラ部２０は樹脂封止後に樹脂とアイランド部
との剥れを防止するためのものである。また、外部の放
熱器もしくは基板と熱抵抗を小にして実装できるように
アイランド部の裏面１３を露出させ、この裏面１３と略
同一の面１９を有するモールド樹脂１８により全体的に
封止されている。そして露出した裏面１３の端辺部か
ら、モールド樹脂１８との境界に幅ｗが１〜３μｍの微
小な突起（ダム）１７が裏面１３より垂直に突出しアイ
ランド部１１の露出する裏面１３を包囲して形成されて
いる。すなわちこの突起１７は、図１（Ｃ）に示すよう
に、アイランド部１１の側壁１４から下方向に連続して
形成された外辺１７’を有している。

【００１４】図２に本発明の実施例のリードフレームの
プレス加工の方法を示す。尚、同図において、（Ａ）は
リードフレームから下型プレス金型方向を視た平面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ部の断面図、（Ｃ）は（Ｂ）の
微小突起の近傍を拡大して示した断面図である。

【００１５】放熱板となりかつその表面１２上に半導体
ペレットを搭載するアイランド部１１がその電極リード
１１’となる部分により支持部２３に接続され、またア
イランド部の両側にそれぞれ位置する電極リード１５も
支持部２３に接続されてＣｕ−Ｎｉ合金の半導体装置用
リードフレーム３０を構成している。

【００１６】そしてこのリードフレーム３０を上型プレ
ス金型４１と、下型プレス金型４２およびノックアウト
金型４３との間に載置し、上型プレス金型に対して下型
プレス金型およびノックアウト金型を同時に圧縮して、
アイランド部１１の表面１２からアイランド部より薄い
厚さとなり、かつアイランド部１１の表面１２と連続し
た上面を上型プレス金型４１の平坦面により維持して電
極リード１５の方向にそれぞれ突出するエラ部２０を形
状形成し、電極リード１５の曲げ加工を行ない、アイラ
ンド部１１の平坦化を行ない、アイランド部１１の端辺
部の側壁１４の形状形成を行なうと同時に、アイランド
部１１の裏面１３の端辺部より裏面１３に対して垂直に
突出する本発明の微小な突起（ダム）１７を形成する。

【００１７】すなわち、エラ部２０の形状形成、電極リ
ード１５の曲げ加工は上型プレス金型４１と下型プレス
金型４２との間で行ない、アイランド部１１の側壁１４
の形状形成は下型プレス金型４２の垂直な側壁４２’に
より行ない、アイランド部１１の平坦化は上型プレス金
型４１とノックアウト金型４３との間で行ない、同時に
微小な突起１７の形成を下型プレス金型４２の垂直な側
壁４２’とノックアウト金型４３の垂直な側壁４３’と
の間の間隙ｗにより行なう。ここで下型プレス金型４２
の連続的に垂直な側壁４２’により、突起１７はアイラ
ンド部１１の側壁１４から下方向に連続して形成され
た、樹脂１８と当接する、外辺１７’を有することにな
る。そして、この間隙ｗを１〜３μｍとすることによ
り、幅が１〜３μｍで高さ（アイランド部１１の裏面１
３からの高さ）が３〜５μｍの樹脂流れ防止用の突起１
７が形成される。

【００１８】このように加工されたリードフレームのア
イランド部１１の表面１２上に半導体ペレットを搭載し
その電極パッドと電極リード１５をボンディングワイヤ
ーで接続し、アイランド部１１の裏面１３が露出するよ
うに樹脂封止される。

【００１９】図３は樹脂封止の状態をアイランド部１１
の裏面１３側から視た平面図である。封止金型４５の流
入口４６から樹脂１８が流入して樹脂モ−ルドされる
が、突起１７の存在により樹脂の露出裏面１３への侵入
による樹脂バリの問題は発生しない。

【００２０】なお、図１では樹脂１８との境界の全ての
部分にわたって突起１７が形成された場合を例示したの
に対して、図２および図３ではアイランド部１１の放熱
板としての幅広の本体と樹脂１８との境界に突起１７を
形成し幅広の本体から幅狭のリード部１１’にいたる部
分には突起１７が形成していない場合を例示した。しか
しながら図２および図３において周囲に突起１７が形成
されていない部分はアイランド部全体からみて小面積の
部分であるから、たとえわずかな樹脂の侵入がこの小面
積の部分にあってもそれによるわずかな樹脂バリは外装
メッキ前処理で簡単に除去できるから問題は生じない。
また、樹脂モールド工程後の外装メッキにより突起１７
間のアイランド部１１の裏面１３上にメッキ膜が形成さ
れるから、リードフレーム３０の電極リード１５、１
１’をその支持部２３から切り離して得られた最終的な
製品として突起１７が存在していても半導体装置から実
装基板への熱伝導に支障を生じない。

【００２１】図４は本発明の上記実施例の一部を変更し
た半導体装置として、多ピン小信号半導体装置に本発明
を適用した樹脂モールドの状態を示す平面図である。同
図において、図１および図２と同一もしくは類似の機能
の箇所は同じ符号で示してあるから重複する説明は省略
する。この半導体装置ではリードフレームのアイランド
部の裏面の露出部が２箇所存在する。この場合も図１、
図２に示した効果と同様の効果を有する。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、リードフ
レームのエラ部の形状形成と樹脂流れ防止用の突起の形
成とを同一のプレス工程で行なうから工程が簡素化され
た能率的な半導体装置用リードフレームの製造方法とな
る。

【００２３】また本発明は、アイランド部の露出した裏
面からアイランド部の側壁と連続せる外辺を有して垂直
に突出する微小な突起が形成されているから、アイラン
ド部の面積が小さい場合でも突起の形成が可能となり、
かつ良好な放熱性を維持したアイランド部となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の半導体装置を示す図面であ
り、（Ａ）は底面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ部の断面
図、（Ｃ）は（Ｂ）の丸１００で示した部分を拡大して
示した断面図である。

【図２】本発明の実施例の半導体装置用リードフレーム
の製造方法を示す図面であり、（Ａ）はリードフレーム
から下型プレス金型方向を視た平面図、（Ｂ）は（Ａ）
のＢ−Ｂ部の断面図、（Ｃ）は（Ｂ）の微小突起の近傍
を拡大して示した断面図である。

【図３】図２によるリードフレームを用いて樹脂封止を
する状態をアイランド部の露出する裏面側から視た平面
図である。

【図４】本発明の図１、図２に示した実施例の一部を変
更した半導体装置の樹脂モールドの状態を示す平面図で
ある。

【図５】樹脂封入における不都合な樹脂流れを示す底面
図である。

【図６】樹脂封入における樹脂流れに対する従来技術を
示す断面図である。

【図７】樹脂封入における樹脂流れに対する他の従来技
術を示す断面図である。

【符号の説明】

１１ アイランド部 １１’ アイランド部１１に接続する電極リード １２ アイランド部の表面 １３ アイランド部の裏面 １４ アイランド部の側壁 １５ 電極リード １６ ボンディングワイヤー １７ 微小な突起（ダム） １７’ 突起１７の外辺 １８ モールド樹脂 １９ モールド樹脂の面 ２０ エラ部 ２０’ エラ部２０の上面 ２１ 半導体ペレット ２３ 支持部 ３０ 半導体装置用リードフレーム ４１ 上型プレス金型 ４２ 下型プレス金型 ４２’ 下型プレス金型の側壁 ４３ ノックアウト金型 ４５ 封止金型 ４６ 樹脂流入口 ５１ 樹脂バリ ５２ 溝 ５３ 突起 ５４ アイランド部 ５５ 突起

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放熱板となりかつその一主面上に半導体
   ペレツトを搭載するアイランド部と、前記アイランド部
   の側壁に対向して位置する電極リ−ドと、前記アイラン
   ド部の前記側壁から前記アイランド部より薄い厚さとな
   って前記電極リ−ドの方向に突出するエラ部とを有し、
   前記エラ部をプレス加工により形状形成する際に同時
   に、前記アイランド部の他主面より前記アイランド部の
   前記側壁と連続せる外辺を有して垂直に突出する微小な
   突起を形成する半導体装置用リ−ドフレ−ムの製造方法
   において、前記プレス加工において、上型プレス金型
   と、下型プレス金型および該下型プレス金型から所定の
   間隙を有するノツクアウト金型との間にリ−ドフレ−ム
   を載置し、前記上型プレス金型に対して前記下型プレス
   金型および前記ノツクアウト金型を同時に圧縮し、これ
   により前記薄い厚さのエラ部および前記アイランド部の
   側壁の形状形成を前記上型プレス金型と前記下型プレス
   金型との間で行ない、前記アイランド部の平坦化を前記
   上型プレス金型と前記ノツクアウト金型との間で行な
   い、同時に、前記下型プレス金型と前記ノツクアウト金
   型との間の前記間隙に前記微小な突起を形成することを
   特徴とする半導体装置用リ−ドフレ−ムの製造方法。
2. 【請求項２】 前記間隙を１〜３μｍとすることにより
   前記微小な突起の幅を１〜３μｍにしたことを特徴とす
   る請求項１に記載の半導体装置用リ−ドフレ−ムの製造
   方法。