JP2943769B2 - Resin encapsulated semiconductor device - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂封止半導体装
置に関する。The present invention relates to a resin-sealed semiconductor device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図６は、放熱板付きリードフレームに半
導体チップを搭載した従来例の樹脂封止半導体装置を示
す断面図である。リードフレーム１には、放熱板７が絶
縁性の接着剤６を使用してインナーリード４の裏面に取
り付けられている。放熱板７は、ダイパッドを兼用して
おり、銀ペースト等のマウント材９を介して半導体チッ
プ１０が放熱板（ダイパッド）に搭載されている。2. Description of the Related Art FIG. 6 is a sectional view showing a conventional resin-sealed semiconductor device in which a semiconductor chip is mounted on a lead frame with a heat sink. A heat radiating plate 7 is attached to the lead frame 1 on the back surface of the inner lead 4 using an insulating adhesive 6. The heat sink 7 also serves as a die pad, and the semiconductor chip 10 is mounted on the heat sink (die pad) via a mount material 9 such as a silver paste.
【０００３】図６に示す放熱板７は、汎用のリードフレ
ームのダイパッドとは異なり、モールド樹脂１２内での
面積を増加させることが可能なため、熱拡散の効率を向
上させることが可能である。[0006] Unlike the die pad of a general-purpose lead frame, the heat radiating plate 7 shown in FIG. 6 can increase the area in the mold resin 12, so that the efficiency of heat diffusion can be improved. .
【０００４】尚、リードフレーム１は、板状の金属材料
を加工（プレス加工及びエッチング加工）することによ
り、インナーリード４とアウターリード３とが一体的に
成形されたもので、その素材としては、Ｃｕ系或は４２
アロイ系の合金が用いられている。リードフレーム１の
インナーリード４と、半導体チップ１０の電極パッド
は、ボンデイングワイヤー１１で電気的に接続されてい
る。ボンデイングワイヤー１１としては、Ａｕ及びＡｌ
等が用いられている。The lead frame 1 is formed by integrally processing an inner lead 4 and an outer lead 3 by processing (pressing and etching) a plate-like metal material. , Cu-based or 42
Alloy-based alloys are used. The inner leads 4 of the lead frame 1 and the electrode pads of the semiconductor chip 10 are electrically connected by bonding wires 11. Au and Al are used as the bonding wire 11.
Etc. are used.
【０００５】また図７に示す樹脂封止半導体装置は、図
６の応用例であり、パッケージ裏面に樹脂封止を行わ
ず、ダイパッドを兼ねた放熱板７を直接大気中に晒すこ
とにより、放熱効果を高めた構造になっている。The resin-encapsulated semiconductor device shown in FIG. 7 is an application example of FIG. 6, in which the heat radiation plate 7 also serving as a die pad is directly exposed to the atmosphere without performing resin encapsulation on the back surface of the package. The structure is more effective.
【０００６】また図８に示す樹脂封止半導体装置は、汎
用のリードフレーム（半導体チップを搭載し、ボンディ
ングを完了したもの）１のダイパッド５の裏面に絶縁性
の接着材等で放熱板７を取り付け、放熱板７が直接大気
中に晒られるように樹脂封止を行っている。In the resin-encapsulated semiconductor device shown in FIG. 8, a radiator plate 7 is attached to the back surface of a die pad 5 of a general-purpose lead frame (one on which a semiconductor chip is mounted and bonding is completed) with an insulating adhesive or the like. Mounting and resin sealing are performed so that the heat sink 7 is directly exposed to the atmosphere.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６及
び図７に示す従来方式では、放熱効率を向上させるた
め、特殊なリードフレームを使用するところに特徴があ
り、放熱板６をリードフレーム１に接着剤６で固定する
ため、接着材料、接着剤の塗布、放熱板の取付け加工が
必要となり、製造コストがアップするという課題があっ
た。However, the conventional method shown in FIGS. 6 and 7 is characterized in that a special lead frame is used in order to improve the heat radiation efficiency. Since the fixing is performed with the adhesive 6, the application of an adhesive material and an adhesive and the attachment of a heat sink are required, and there is a problem that the manufacturing cost is increased.
【０００８】また図６及び図７に示す従来例では、放熱
板７はダイパッドを兼用しているため、平面にならざる
を得ず、したがって、熱拡散源が２次元的な広がりのみ
に制約されてしまい、熱拡散効率を向上させるには限界
があった。In the prior art shown in FIGS. 6 and 7, since the heat radiating plate 7 also serves as a die pad, it must be flat, so that the heat diffusion source is restricted to only two-dimensional spread. Therefore, there is a limit in improving the heat diffusion efficiency.
【０００９】また図８に示す従来例では、放熱板７は、
モルード樹脂１２内に底面と側面との３面が当接するだ
けでモールドされているため、モールド樹脂１２との密
着性が弱く、気密性に欠けるという課題があった。Further, in the conventional example shown in FIG.
Since molding is performed in the mold resin 12 by merely abutting the three surfaces of the bottom surface and the side surface, there is a problem that adhesion to the molding resin 12 is weak and airtightness is lacking.
【００１０】本発明の目的は、汎用のリードフレームを
使用し、簡単な方法で、放熱を向上する樹脂封止半導体
装置を提供するものである。An object of the present invention is to provide a resin-encapsulated semiconductor device using a general-purpose lead frame and improving heat radiation by a simple method.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る樹脂封止半導体装置は、モールドパッ
ケージ本体に筒状放熱板を組込んでなる樹脂封止半導体
装置であって、前記筒状放熱板は、半導体チップを搭載
したリードフレームのダイバット裏面に一面を接触して
取付けられ、内部にモールド樹脂が充填され、かつ残り
の面がモールド樹脂から露出したものである。In order to achieve the above object, a resin-encapsulated semiconductor device according to the present invention is a resin-encapsulated semiconductor device comprising a molded package body and a tubular heat radiating plate incorporated therein. Cylindrical heat sink with semiconductor chip
Contact the back of the die frame of the lead frame
Installed, filled with mold resin, and
Is exposed from the mold resin .
【００１２】[0012]
【００１３】また前記筒状放熱坂は、多面体構造であ
る。[0013] The tubular radiator slope is a polyhedron structure.
【００１４】[0014]
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
より説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１６】（実施形態１）図１は、本発明の実施形態
１を示す図であって、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ’線断面
図、（ｂ）は底面図である。(Embodiment 1) FIGS. 1A and 1B are diagrams showing Embodiment 1 of the present invention, wherein FIG. 1A is a cross-sectional view taken along the line AA 'of FIG. 1B, and FIG.
【００１７】（実施形態１）図１において、本発明の実
施形態１に係る樹脂封止半導体装置は、パッケージ形態
がＱＦＰ型であり、汎用のリードフレーム１を利用して
いる。ここに、汎用のリードフレーム１は、内側にイン
ナーリード４を有し、外側にアウターリード３を有し、
中央部にダイパッド５を有する構造のものである。リー
ドフレーム１のダイパッド５には、半導体チップ１０が
マウント材９を介して搭載され、半導体チップ１０とイ
ンナーリード４との間がボンディングワイヤー１１を介
して電気的に接続され、モールド樹脂１２により樹脂封
止される構造になっている。(Embodiment 1) In FIG. 1, a resin-encapsulated semiconductor device according to Embodiment 1 of the present invention has a QFP type package and uses a general-purpose lead frame 1. Here, the general-purpose lead frame 1 has an inner lead 4 on the inside and an outer lead 3 on the outside,
This is a structure having a die pad 5 in the center. A semiconductor chip 10 is mounted on a die pad 5 of the lead frame 1 via a mounting material 9, and the semiconductor chip 10 and the inner lead 4 are electrically connected via a bonding wire 11. The structure is sealed.
【００１８】さらに、本発明の実施形態１では、放熱板
８による熱拡散領域を３次元的に拡大し、放熱効率を向
上させたものである。Further, in the first embodiment of the present invention, the heat diffusion area by the heat radiating plate 8 is three-dimensionally expanded to improve the heat radiation efficiency.
【００１９】具体的には図に示すように、両端が開口し
た筒状放熱板８を用い、筒状放熱板８の一端面８ａをダ
イパッド５の裏面に接触させて設置し、筒状放熱板８の
両端開口部８0から内部にモールド樹脂１２を充填し、
筒状放熱板８の残りの端面８ｂを大気に晒して配置して
いる。More specifically, as shown in the figure, a cylindrical heat radiating plate 8 having both ends open is used, and one end surface 8a of the cylindrical heat radiating plate 8 is placed in contact with the back surface of the die pad 5 to be installed. The molding resin 12 is filled into the inside of each of the openings 8 from the openings 80 at both ends,
The remaining end face 8b of the tubular heat radiating plate 8 is arranged so as to be exposed to the atmosphere.
【００２０】本発明の実施形態１によれば、筒状放熱板
８を角型の多面体構造とすることにより、一端面８ａか
らの熱が３つの端面８ｂから放熱することとなり、放熱
効率が向上する。According to the first embodiment of the present invention, the heat from one end face 8a is radiated from the three end faces 8b by forming the cylindrical heat radiating plate 8 into a square polyhedral structure, and the heat radiating efficiency is improved. I do.
【００２１】さらに、モールド樹脂１２が筒状放熱板８
の両端開口部８0から放熱板８内に充填されているた
め、筒状放熱板８内に充填されたモールド樹脂１２は、
放熱板８を挟んで充填されるモールド樹脂１２に結合さ
れることとなり、モールド樹脂１２に筒状放熱板８が掛
止されてモールド樹脂１２と筒状放熱板８との密着性を
確保することが可能となる。Further, the molding resin 12 is used for the cylindrical heat radiating plate 8.
Is filled in the heat dissipation plate 8 from the opening 80 at both ends, so that the mold resin 12 filled in the tubular heat dissipation plate 8
The resin is joined to the mold resin 12 filled with the heat radiating plate 8 interposed therebetween, and the cylindrical heat radiating plate 8 is hung on the mold resin 12 to secure the adhesion between the mold resin 12 and the cylindrical heat radiating plate 8. Becomes possible.
【００２２】また、筒状放熱板８は、外形が台形形状と
なっている多面体構造とすることにより、筒状放熱板８
の外形線８ｃは、本来モールド樹脂１２が描くべき稜線
の形状に一致するため、筒状放熱板８を使ったとして
も、汎用の樹脂封止金型にセットすることができ、汎用
の樹脂封止金型をそのまま利用することができる。な
お、筒状放熱板８は、外形が台形形状となっている多面
体構造としたが、台形形状以外の多面体構造としてもよ
い。The cylindrical heat radiating plate 8 has a polyhedral structure having a trapezoidal outer shape.
Since the outer shape line 8c conforms to the shape of the ridge line to be drawn by the mold resin 12, it can be set in a general-purpose resin sealing mold even if the cylindrical heat sink 8 is used. The stopper mold can be used as it is. Although the tubular heat radiating plate 8 has a polyhedral structure having a trapezoidal outer shape, it may have a polyhedral structure other than the trapezoidal shape.
【００２３】次に、本発明の実施形態１に係る樹脂封止
半導体装置の製造方法について説明する。Next, a method of manufacturing the resin-encapsulated semiconductor device according to the first embodiment of the present invention will be described.
【００２４】図２及び図３に示すように、樹脂封止金型
の下型１３には、キャビティ１５が刻設されており、キ
ャビティ１５内には、ランナー１８、ゲート１７を通し
て溶融したモールド樹脂１２が注入されるようになって
いる。As shown in FIGS. 2 and 3, a cavity 15 is formed in the lower mold 13 of the resin-sealing mold, and the mold resin melted through the runner 18 and the gate 17 is formed in the cavity 15. 12 are to be injected.
【００２５】筒状放熱板８は、大気に露出する２つの両
端面８ｂがキャビティ１５の傾斜内面１５ａ，１５ａに
密着し、残りの一端面８ｂがキャビティ１５の内底面１
５ｂに密着してセットされる。したがって、これらの端
面８ｂは、樹脂封止金型で被覆されることなり、モール
ド樹脂１２により被覆されず、外部に露出したままの状
態で樹脂封止が行われる。The cylindrical heat radiating plate 8 has two end surfaces 8b exposed to the air closely contacting the inclined inner surfaces 15a, 15a of the cavity 15, and the other end surface 8b is in contact with the inner bottom surface 1 of the cavity 15.
5b. Therefore, these end faces 8b are covered with the resin sealing mold, and are not covered with the mold resin 12, and the resin sealing is performed while being exposed to the outside.
【００２６】また、筒状放熱板８の両端の開口部８0
は、ゲート１７側に向けて設置され、キャビティ１５内
で放熱板８の両側８ｄに充填されるモールド樹脂１２
に、放熱板８の内部に充填されたモールド樹脂１２が一
体的に結合するようにセットされる。Openings 80 at both ends of the tubular heat radiating plate 8
Is a mold resin 12 which is installed toward the gate 17 side and is filled in both sides 8 d of the heat sink 8 in the cavity 15.
The mold resin 12 filled in the heat sink 8 is set so as to be integrally joined.
【００２７】樹脂封止金型の下型１３内に筒状放熱板８
がセットされると、図４に示すように、半導体チップ１
０が搭載されたリードフレーム１が下型１３上に搬入さ
れる。リードフレーム１は、樹脂封止が終了するまでリ
ードフレーム枠２に一体に取り付けられており、樹脂封
止後、リードフレーム枠２から切り落される。The cylindrical heat radiating plate 8 is placed in the lower mold 13 of the resin sealing mold.
Is set, as shown in FIG.
The lead frame 1 on which the “0” is mounted is carried into the lower mold 13. The lead frame 1 is integrally attached to the lead frame 2 until the resin sealing is completed. After the resin sealing, the lead frame 1 is cut off from the lead frame 2.
【００２８】リードフレーム１のダイパッド５の裏面が
筒状放熱板８の一面８ａに接触した時点で、図５（ａ）
に示すように、樹脂封止金型の上型１４と下型１３とが
型締めされ、上下型１３、１４のキャビティ１５、１６
内にポット１９、ランナー１８及びゲート１７を通して
モールド樹脂１２が充填される。これにより、筒状放熱
板８の３面８ｂ及びアウタリード３を残して、インナー
リード４、半導体チップ１０、ボンディングワイヤー１
１及び筒状放熱板８の一面８ａ側がモールド樹脂１２に
より樹脂封止される。その後、アウタリード３の成形加
工が行われ、図１のような形態に成形される。When the back surface of the die pad 5 of the lead frame 1 comes into contact with one surface 8a of the tubular heat sink 8, FIG.
As shown in the figure, the upper mold 14 and the lower mold 13 of the resin sealing mold are clamped, and the cavities 15, 16 of the upper and lower molds 13, 14 are formed.
The mold resin 12 is filled through a pot 19, a runner 18 and a gate 17. As a result, the inner leads 4, the semiconductor chip 10, the bonding wires 1, and the three surfaces 8b of the tubular heat sink 8 and the outer leads 3 are left.
1 and one surface 8a side of the tubular heat radiating plate 8 are resin-sealed with a mold resin 12. After that, the outer lead 3 is formed into a shape as shown in FIG.
【００２９】なお、以上の実施形態では、１個のポット
１９から１個のキャビテイ内に樹脂を注入する場合につ
いて説明したが、図５（ｂ）に示すように、１個のポッ
ト１９から２個のキャビテイ内に樹脂を注入する２連式
の樹脂封止を行うようにしてもよい。In the above embodiment, the case where the resin is injected from one pot 19 into one cavity has been described. However, as shown in FIG. It is also possible to perform double resin sealing in which resin is injected into the individual cavities.
【００３０】（実施形態２）図９は、本発明の実施形態
２を示す図である。図９に示す本発明の実施形態２は、
ＤＩＰ型パッケージに転用したものであり、その他の構
成は、実施形態１と同じ構成となっている。(Embodiment 2) FIG. 9 is a diagram showing Embodiment 2 of the present invention. Embodiment 2 of the present invention shown in FIG.
It is diverted to a DIP type package, and the other configuration is the same as that of the first embodiment.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、汎
用のリードフレームを使用し、簡単な方法で放熱を向上
させることができる。As described above, according to the present invention, heat radiation can be improved by a simple method using a general-purpose lead frame.
【００３２】また筒状放熱板の内部空間内にモールド樹
脂を充填させているため、同体積の放熱板に対して、筒
内部分だけ表面積が大きくなり、モールド樹脂との密着
性を向上させることができる。Further, since the mold resin is filled in the internal space of the cylindrical heat radiating plate, the surface area of only the inner portion of the heat radiating plate becomes larger than that of the heat radiating plate having the same volume, thereby improving the adhesion to the mold resin. Can be.
【００３３】また、筒状放熱板の外形を台形形状である
多面体構造とすることにより、筒状放熱板の外形線を本
来モールド樹脂１２が描くべき稜線の形状に一致するよ
うに、筒状放熱板の外形を多面体構造とすることによ
り、汎用の樹脂封止金型にセットすることができ、汎用
の樹脂封止金型をそのまま利用することができる。Further, by making the outer shape of the tubular heat sink a polyhedral structure having a trapezoidal shape, the outer shape of the tubular heat sink is made to conform to the shape of the ridgeline that the mold resin 12 should originally draw. By making the outer shape of the plate a polyhedral structure, it can be set in a general-purpose resin-sealing mold, and the general-purpose resin-sealing mold can be used as it is.
【図１】本発明の実施形態１を示す図であって、（ａ）
は（ｂ）のＡ−Ａ’線断面図、（ｂ）は底面図である。FIG. 1 is a diagram showing Embodiment 1 of the present invention, in which (a)
FIG. 3B is a sectional view taken along line AA ′ of FIG.
【図２】（ａ）は、樹脂封止金型の下型を示す斜視図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、（ｃ）は（ａ）の
Ｂ−Ｂ’線断面図である。FIG. 2A is a perspective view showing a lower mold of a resin sealing mold,
(B) is a sectional view taken along line AA 'of (a), and (c) is a sectional view taken along line BB' of (a).
【図３】（ａ）は、樹脂封止金型の下型を示す平面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、（ｃ）は（ａ）の
Ｂ−Ｂ’線断面図である。FIG. 3A is a plan view showing a lower mold of a resin sealing mold,
(B) is a sectional view taken along line AA 'of (a), and (c) is a sectional view taken along line BB' of (a).
【図４】（ａ）は、樹脂封止金型の下型に、リードフレ
ームを組付けた状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ
−Ａ’線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図で
ある。FIG. 4A is a plan view showing a state in which a lead frame is attached to a lower mold of a resin-sealing mold, and FIG. 4B is a plan view of A in FIG.
FIG. 3A is a cross-sectional view taken along line A ′, and FIG. 3C is a cross-sectional view taken along line BB ′ in FIG.
【図５】（ａ）は樹脂封止金型の上型と下型とにリード
フレームと筒状放熱板を組込んで型締めした状態を示す
断面図、（ｂ）は２連式の樹脂封止を行う際の断面図で
ある。5A is a cross-sectional view showing a state in which a lead frame and a tubular heat sink are assembled into an upper mold and a lower mold of a resin-sealed mold and the mold is clamped, and FIG. It is sectional drawing at the time of performing sealing.
【図６】従来例を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a conventional example.
【図７】従来例を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing a conventional example.
【図８】従来例を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing a conventional example.
【図９】本発明の実施形態２を示す図であって、（ａ）
は（ｂ）のＡ−Ａ’線断面図、（ｂ）は底面図である。FIG. 9 is a view showing a second embodiment of the present invention, in which (a)
FIG. 3B is a sectional view taken along line AA ′ of FIG.
１ リードフレーム ２ リードフレーム枠 ３ アウターリード ４ インナーリード ５ ダイパッド ８ 筒状放熱板 ９ マウント材 １０ 半導体チップ １１ ボンディングワイヤー １２ モールド樹脂 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lead frame 2 Lead frame frame 3 Outer lead 4 Inner lead 5 Die pad 8 Cylindrical heat sink 9 Mounting material 10 Semiconductor chip 11 Bonding wire 12 Mold resin
Claims (2)
組込んでなる樹脂封止半導体装置であって、 前記筒状放熱板は、半導体チップを搭載したリードフレ
ームのダイバット裏面に一面を接触して取付けられ、内
部にモールド樹脂が充填され、かつ残りの面がモールド
樹脂から露出したものであることを特徴とする樹脂封止
半導体装置。1. A resin-encapsulated semiconductor device in which a cylindrical heat radiator is incorporated in a mold package body, wherein the cylindrical heat radiator includes a lead frame having a semiconductor chip mounted thereon.
Is attached to the back side of the
Part is filled with mold resin and the remaining surface is molded
A resin-sealed semiconductor device which is exposed from a resin.
とを特徴とする請求項１に記載の樹脂封止半導体装置。Wherein said cylindrical heat radiation slope is resin sealed semiconductor device according to claim 1, characterized in that the polyhedron structure.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP9164519A JP2943769B2 (en) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | Resin encapsulated semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP9164519A JP2943769B2 (en) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | Resin encapsulated semiconductor device |
Publications (2)
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| JPH1117068A JPH1117068A (en) | 1999-01-22 |
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|---|---|---|---|---|
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1997
- 1997-06-20 JP JP9164519A patent/JP2943769B2/en not_active Expired - Fee Related
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