説明

リードフレームとそれを用いた樹脂封止型半導体装置およびその製造方法

【課題】 半導体素子を支持している部材が封止樹脂の裏面から露出した構造においては、耐湿性劣化という課題があった。
【解決手段】 封止樹脂より露出させる放熱部材2と、その放熱部材2を支持した吊りリード部3と、リード部4と、放熱部材2の各辺に設けられた半導体素子を支持する支持部5を有したウイング部6よりなるリードフレームであり、このリードフレームを用いることにより、放熱部材2は封止樹脂から露出させ、半導体素子を支持する支持部5は封止樹脂中に封止させることができるので、半導体素子近傍への水分の浸入を防止し、また素子/放熱部材間に封止樹脂を介在できるので、樹脂封止型半導体装置として耐湿性を向上させることができる。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子を効果的に支持することができる機能を有したリードフレームと、それを用いた樹脂封止型半導体装置およびその製造方法に係り、特に、パワー素子からの発熱を放散するためにダイパッド部下面を露出させた樹脂封止型半導体装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器の小型化に対応するために、電子機器に搭載される半導体部品を高密度に実装することが要求され、それにともなって、半導体部品の小型、薄型化が進んでいる。
【0003】以下、従来のダイパッド部露出タイプの樹脂封止型半導体装置に用いるリードフレームについて図面を参照しながら説明する。
【0004】図35は、従来のリードフレームの構成を示す図であり、図35(a)は平面図であり、図35(b)は図35(a)におけるA−A1箇所の断面図である。
【0005】図35に示すように、従来のリードフレームは、銅(Cu)材よりなるフレーム枠101と、そのフレーム枠101内に、半導体素子が載置される矩形状のダイパッド部102と、ダイパッド部102の角部をその先端部で支持し、端部がフレーム枠101と接続した吊りリード部103と、半導体素子を載置した場合、その載置した半導体素子と金属細線等の接続手段により電気的に接続するビーム状の複数のリード部104とより構成されている。そしてリード部104は、封止樹脂で封止された際、封止樹脂部に埋設される部分をリード部104aを構成し、封止樹脂部より露出する部分はアウターリード部104bを構成するものであり、インナーリード部104aとアウターリード部104bとは、一体で連続して設けられている。
【0006】また、従来のリードフレームは、図35(b)に示すように、ダイパッド部102は吊りリード部103によって支持されているが、その吊りリード部103に設けたディプレス部(図示せず)によってダイパッド部102がリード部104上面よりも下方に配置されるよう、ダウンセットされているものである。この構造は、半導体素子を搭載して樹脂封止型半導体装置を構成した際、ダイパッド部102の下面を封止樹脂部の底面に露出させるための構成である。そしてダイパッド部102は、その周辺部分がウイング部105を有しており、樹脂封止型半導体装置を構成し、ダイパッド部102の下面が封止樹脂部の底面から露出した際の水分浸入を防止する機能を有しているものである。
【0007】なお、図示していないが、従来のリードフレームの表面にはメッキが施されているものである。
【0008】次に従来の樹脂封止型半導体装置およびその製造方法について説明する。
【0009】図36〜図40は、図35に示したリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す図である。
【0010】まず図36に示すように、フレーム枠と、そのフレーム枠内に、半導体素子が載置される矩形状であって、アップセットされたダイパッド部102と、ダイパッド部102の周囲に設けられたウイング部105と、ダイパッド部102の角部をその先端部で支持し、端部がフレーム枠と接続した吊りリード部と、半導体素子を載置した場合、その載置した半導体素子と金属細線等の接続手段により電気的に接続するビーム状のリード部104とを有したリードフレームを用意する。
【0011】そして図37に示すように、ダイパッド部102上に半導体素子106を銀ペースト等の接着剤107により接着して搭載する。
【0012】次に図38に示すように、ダイパッド部102上に搭載された半導体素子106の表面の電極パッド(図示せず)とリード部104のインナーリード部104aとを金属細線108により電気的に接続する。
【0013】次に図39に示すように、リードフレームを封止金型内に載置し、トランスファーモールドによってエポキシ系樹脂よりなる封止樹脂109を注入し、リードフレームの外囲としてダイパッド部102、半導体素子106、リード部104のインナーリード部104aと金属細線108の接続領域を封止する。ここではダイパッド部102の下面が封止樹脂109の底面に露出するように封止する。
【0014】そしてリード部104の切断箇所に対して、金型による切断刃でリードカットを行い、リード成形(ベンディング加工)を行うことにより、図40に示すようなリードフレームのダイパッド部102上に半導体素子106が接着剤107により搭載され、その半導体素子106とリード部104のインナーリード部104aとが金属細線108により電気的に接続され、外囲が封止樹脂109により封止され、そして封止樹脂109の側面からはアウターリード部104bが露出した樹脂封止型半導体装置であって、ダイパッド部102の下面が封止樹脂109の底面から露出し、ダイパッド部102のウイング部105が封止樹脂109中に封止された構造の樹脂封止型半導体装置を得る。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従来の樹脂封止型半導体装置においては、ダイパッド部の下面を封止樹脂から露出させ、薄型化、放熱性は実現するものの、以下のような問題があった。
【0016】第1に、図41の断面図に示すように、ダイパッド部102には水分の浸入を防止するためのウイング部105が設けられているが、そのウイング部105により、ダイパッド部102に搭載する半導体素子106のサイズの制約があり、大型素子(図中、破線で示した構成)の搭載ができず、大型素子を搭載した小型パッケージの実現はできないという問題があった。
【0017】第2に、封止樹脂109の応力および実装後の応力により半導体素子106が悪影響を受けたり、封止樹脂109にクラックが発生するという問題もあった。特に図41に示すように、ダイパッド部102と封止樹脂109との間に湿気が侵入した場合(図中の矢印)には、両者間の密着性の低下やクラックの発生が顕著になる。これによって、さらに信頼性が悪化するという問題があった。
【0018】第3に、ダイパッド部102の上面および側面には、封止樹脂109が存在するものの、ダイパッド部102の裏面側には、封止樹脂109が存在しない。そのために、半導体素子106の下面を接着する接着剤107に水分が吸水し、実装時の高温で気化膨張により、ダイパッド部102および半導体素子106に対する封止樹脂の保持力が低下して、信頼性が悪化するという問題(ポップコーンクラック)があった。
【0019】第4に、半導体素子106を接着剤107でダイパッド部102の上面に接続すると、熱膨張率の差によって、ダイパッド部102が反りを生じ樹脂封止時にダイパッド部102の裏面上に封止樹脂の一部がはみ出し、いわゆる樹脂バリがが発生するという問題があった。
【0020】第5に、実装基板とダイパッド部との接合において、ダイパッド部102の裏面上に封止樹脂の一部がはみ出していわゆる樹脂バリが介在すると、実装基板の接続部との接触が不十分となり、放熱特性などの所望の特性を十分発揮できないおそれがある。一方、この樹脂バリはウォータージェットなどの利用によって除去できるが、かかる処理は煩雑な手間を要し、しかも、ウォータージェット工程によってリード表面のメッキ層が剥がれ、また不純物が付着することから、樹脂封止工程後に樹脂封止から露出している部分にメッキを施すことが必要となり、作業能率の低下,信頼性の悪化を招く恐れもあった。
【0021】本発明は、以上の諸点に鑑みなされたものであって、その代表的な目的は下記の通りである。
【0022】本発明の第1の目的は、半導体素子を搭載する機能のダイパッド部と放熱機能を有する部材とを分離することにより、放熱部材の下面を封止樹脂から露出させた場合における放熱部材に対する封止樹脂の保持力を高めることにより、放熱部材の剥がれを抑制し、信頼性のある樹脂封止型半導体装置およびその製造に適したリードフレームを提供することにある。
【0023】本発明の第2の目的は、ダイパッド部と放熱部材とを分離することにより、放熱部材と封止樹脂との間から水分や湿気が侵入することによる封止樹脂のクラックを抑制し得る樹脂封止型半導体装置およびその製造に適したリードフレームを提供することにある。
【0024】本発明の第3の目的は、ダイパッド部と放熱部材とを分離することにより、大きな半導体素子の搭載を可能にして、信頼性の高い樹脂封止型半導体装置およびその製造方法を提供することにある。
【0025】本発明の第4の目的は、ダイパッド部と放熱部材とを分離することにより、放熱部材の下面を封止樹脂から露出させた場合における樹脂バリの発生を防止することにより、放熱特性のよい樹脂封止型半導体装置,その製造方法およびその製造に適したリードフレームを提供することにある。
【0026】さらに、本発明の第5の目的は、ダイパッド部を放熱部材より上部に配することにより、放熱部材の下面を封止樹脂から露出させた場合における信頼性の高い樹脂封止型半導体装置およびその製造方法を提供することにある。
【0027】さらに、本発明の第6の目的は、ダイパッド部を吊りリード部に配することにより、放熱部材の下面を封止樹脂から露出させた場合における信頼性の高い樹脂バリのない樹脂封止型半導体装置,その製造方法およびその製造に適したリードフレームを提供することにある。
【0028】さらに、本発明の第7の目的は、ダイパッド部を吊りリード部に配し、放熱部材より上位に位置することにより、放熱部材の下面を封止樹脂から露出させた場合における信頼性の高い大きな半導体素子を搭載する樹脂封止型半導体装置およびその製造方法を提供することにある。
【0029】
【課題を解決するための手段】前記従来の課題を解決するために本発明のリードフレームとそれを用いた樹脂封止型半導体装置およびその製造方法は以下のような構成を有している。
【0030】すなわち本発明のリードフレームは、フレーム枠と、前記フレーム枠の開口領域に設けられた放熱部材と、前記放熱部材にその先端が対向し、末端が前記フレーム枠に接続した複数のリード部と、前記放熱部材の近傍に半導体素子を支持する支持部を有したリードフレームである。
【0031】また、フレーム枠と、前記フレーム枠の開口領域に設けられた放熱部材と、前記放熱部材をその先端部で支持し、末端部で前記フレーム枠と接続した吊りリード部と、前記放熱部材にその先端が対向し、末端が前記フレーム枠に接続した複数のリード部と、前記放熱部材を前記リード部の上面よりも下方に配置するために前記吊りリード部に設けられたディプレス部と、前記放熱部材の近傍に半導体素子を支持する支持部を有したリードフレームである。
【0032】具体的には、放熱部材の近傍に設けた支持部は、放熱部材の各側辺にウイング状に一体で設けられているリードフレームである。
【0033】また、放熱部材の近傍に設けた支持部は、放熱部材を支持している吊りリード部に設けられているリードフレームである。
【0034】さらに、フレーム枠と、前記フレーム枠の開口領域に設けられた放熱部材と、前記放熱部材上に設けられた半導体素子支持用の突出部と、前記放熱部材をその先端部で支持し、末端部で前記フレーム枠と接続した吊りリード部と、前記放熱部材にその先端が対向し、末端が前記フレーム枠に接続した複数のリード部と、前記放熱部材を前記リード部の上面よりも下方に配置するために前記吊りリード部に設けられたディプレス部と、前記吊りリード部に半導体素子を支持する支持部とを有するリードフレームであって、前記吊りリード部のディプレス部によって、前記放熱部材上の突出部の上面と前記吊りリード部に設けられた支持部の上面とは同一面で配置されているリードフレームである。
【0035】本発明の樹脂封止型半導体装置は、電極パッドを有する半導体素子と、前記半導体素子の下方に設けられた放熱部材と、前記放熱部材を支持し、ディプレス部を有した吊りリード部と、前記放熱部材の各辺に設けられ、前記半導体素子を接着剤を介して支持した支持部を有するウイング部と、前記放熱部材にその先端が対向し、末端が外部端子となる複数の信号接続用のリード部と、前記半導体素子の電極パッドと前記リード部とを電気的に接続した金属細線と、前記放熱部材の下面を除く部分、前記ウイング部、前記半導体素子、前記リード部および金属細線を封止した封止樹脂とを備え、前記放熱部材の下面は前記封止樹脂の底面より露出するとともに、前記放熱部材の上部と前記半導体素子の下面との間には封止樹脂が埋め込まれている樹脂封止型半導体装置である。
【0036】具体的には、リード部の下面と一側面は前記封止樹脂の底面より露出している樹脂封止型半導体装置である。
【0037】また、電極パッドを有する半導体素子と、前記半導体素子の下方に設けられた放熱部材と、前記放熱部材を支持し、ディプレス部を有した吊りリード部と、前記吊りリード部に設けられ、前記半導体素子を接着剤を介して支持した支持部と、前記放熱部材にその先端が対向し、末端が外部端子となる複数の信号接続用のリード部と、前記半導体素子の電極パッドと前記リード部とを電気的に接続した金属細線と、前記放熱部材の下面を除く部分、前記吊りリード部、前記半導体素子、前記リード部および金属細線を封止した封止樹脂とを備え、前記放熱部材の下面、前記リード部の底面および一側面は前記封止樹脂より露出するとともに、前記放熱部材の上部と前記半導体素子の下面との間には封止樹脂が埋め込まれている樹脂封止型半導体装置である。
【0038】また、電極パッドを有する半導体素子と、前記半導体素子の下方に設けられた放熱部材と、前記放熱部材の上面に設けられ、前記半導体素子を接着剤を介して支持した突出部と、前記放熱部材を支持し、ディプレス部を有した吊りリード部と、前記吊りリード部に設けられ、前記半導体素子を接着剤を介して支持した支持部と、前記放熱部材にその先端が対向し、末端が外部端子となる複数の信号接続用のリード部と、前記半導体素子の電極パッドと前記リード部とを電気的に接続した金属細線と、前記放熱部材の下面を除く部分、前記吊りリード部、前記半導体素子、前記リード部および金属細線を封止した封止樹脂とを備え、前記放熱部材の下面、前記リード部の底面および一側面は前記封止樹脂より露出するとともに、前記放熱部材の上部と前記半導体素子の下面との間には封止樹脂が埋め込まれている樹脂封止型半導体装置である。
【0039】本発明の樹脂封止型半導体装置の製造方法は、フレーム枠と、前記フレーム枠の開口領域に設けられた放熱部材と、前記放熱部材をその先端部で支持し、末端部で前記フレーム枠と接続した吊りリード部と、前記放熱部材にその先端が対向し、末端が前記フレーム枠に接続した複数の信号接続用のリード部と、前記放熱部材の近傍として、前記放熱部材の各辺に設けられた半導体素子を支持する支持部を有したウイング部よりなるリードフレームを用意する工程と、前記リードフレームの放熱部材の上方に延在して設けられたウイング部の支持部上に半導体素子を接着して搭載する工程と、前記放熱部材の支持部上に搭載された半導体素子の電極パッドとリード部とを金属細線により接続する工程と、前記リードフレームの外囲として放熱部材の下面を除く部分、半導体素子、リード部と金属細線との接続領域を樹脂封止する工程と、リードカットにより、前記リードフレームの前記放熱部材のウイング部の支持部上に半導体素子が搭載され、前記半導体素子とリード部とが金属細線により接続され、外囲が封止樹脂により封止され、放熱部材の下面が封止樹脂の底面から露出し、ウイング部が封止樹脂中に封止された構造の樹脂封止型半導体装置を得る工程とよりなる樹脂封止型半導体装置の製造方法である。
【0040】具体的には、リードフレームの外囲として放熱部材の下面を除く部分、半導体素子、リード部のインナーリード部と金属細線の接続領域を樹脂封止する工程では、封止シートを用いて放熱部材の底面をマスクした状態で樹脂封止する樹脂封止型半導体装置の製造方法である。
【0041】また、フレーム枠と、前記フレーム枠の開口領域に設けられた放熱部材と、前記放熱部材をその先端部で支持し、末端部で前記フレーム枠と接続した吊りリード部と、前記放熱部材にその先端が対向し、末端が前記フレーム枠に接続した複数の信号接続用のリード部と、前記放熱部材の近傍として、前記吊りリード部のディプレス部間に設けられた半導体素子を支持する支持部を有したリードフレームを用意する工程と、前記吊りリード部の支持部上に半導体素子を接着して搭載する工程と、前記吊りリード部の支持部上に搭載された半導体素子の電極パッドとリード部とを金属細線により接続する工程と、前記半導体素子を搭載したリードフレームの底面のリード部、放熱部材、吊りリード部の一部に対して封止シートを密着させる工程と、前記封止シートを付設したリードフレームを封止金型内に載置し、リードフレームの外囲として放熱部材の下面を除く部分、半導体素子、リード部と金属細線の接続領域、吊りリード部を樹脂封止する工程と、前記封止シートを除去する工程と、前記樹脂封止後のリードフレームのリード部の切断箇所に対してリードカットを行い、吊りリード部の支持部上に半導体素子が搭載され、前記半導体素子とリード部とが金属細線により接続され、外囲が封止樹脂により封止され、前記封止樹脂の側面からはアウターリード部が露出した樹脂封止型半導体装置であって、放熱部材の下面が前記封止樹脂の底面から露出し、支持部が前記封止樹脂中に封止された構造の樹脂封止型半導体装置を得る工程とよりなる樹脂封止型半導体装置の製造方法である。
【0042】また、フレーム枠と、前記フレーム枠の開口領域に設けられ、上面に突出した支持部を有した放熱部材と、前記放熱部材をその先端部で支持し、末端部で前記フレーム枠と接続した吊りリード部と、前記放熱部材にその先端が対向し、末端が前記フレーム枠に接続した複数の信号接続用のリード部と、前記放熱部材の近傍として、前記吊りリード部のディプレス部間に設けられた半導体素子を支持する支持部とを有したリードフレームを用意する工程と、前記吊りリード部の支持部上、および放熱部材の支持部上に半導体素子を接着して搭載する工程と、搭載された半導体素子の電極パッドとリード部とを金属細線により接続する工程と、前記半導体素子を搭載したリードフレームの底面のリード部、放熱部材、吊りリード部の一部に対して封止シートを密着させる工程と、封止シートを付設したリードフレームを封止金型内に載置し、リードフレームの外囲として放熱部材の下面を除く部分、半導体素子、リード部、金属細線の接続領域、吊りリード部を樹脂封止する工程と、樹脂封止後は封止シートを除去する工程と、樹脂封止後のリードフレームのリード部の切断箇所に対して、リードカットを行い、吊りリード部の支持部と放熱部材上の支持部上とに半導体素子が搭載され、前記半導体素子とリード部とが金属細線により接続され、外囲が封止樹脂により封止され、前記封止樹脂の側面からはアウターリード部が露出した樹脂封止型半導体装置であって、放熱部材の下面が封止樹脂の底面から露出し、各支持部が封止樹脂中に封止された構造の樹脂封止型半導体装置を得る工程とよりなる樹脂封止型半導体装置の製造方法である。
【0043】前記構成の通り、本発明のリードフレームを用いて樹脂封止型半導体装置を構成した場合には、種々の課題を解決できるものである。例えば、放熱部材上面と半導体素子との間に封止樹脂を存在させることが可能となり、放熱部材に対する封止樹脂の保持力の高い樹脂封止型半導体装置が得られる。また、半導体素子を支持する支持部材の下面を封止樹脂より露出させない構造にすることができるため封止樹脂との密着性が増大することになり、境界からの水分や湿気の侵入が抑制される。よって耐湿性を向上させることができる。
【0044】さらに放熱部材と半導体素子を支持する部分とを分離した構成により、大型の半導体素子を搭載することができ、大型素子を搭載した高密度パッケージを実現できるものである。
【0045】また封止シートを用いることにより、樹脂封止の際に、放熱部材等の表面への樹脂バリの発生も防止できるものである。
【0046】
【発明の実施の形態】以下、本発明のリードフレームとそれを用いた樹脂封止型半導体装置およびその製造方法について、その一実施形態を図面を参照しながら説明する。
【0047】まず本発明の第1の実施形態のリードフレームとそれを用いた樹脂封止型半導体装置およびその製造方法について説明する。
【0048】図1は本実施形態のリードフレームを示す図であり、図1(a)は平面図であり、図1(b)は図1R>1(a)のB−B1箇所の断面図である。
【0049】図1に示すように、本実施形態のリードフレームは、フレーム枠1と、そのフレーム枠1の開口領域に設けられた放熱部材2と、放熱部材2をその先端部で支持し、末端部でフレーム枠1と接続した吊りリード部3と、放熱部材2にその先端が対向し、末端がフレーム枠1に接続した複数の信号接続用のリード部4と、放熱部材2の近傍として、放熱部材2の各辺に設けられた半導体素子を支持する支持部5を有したウイング部6よりなるリードフレームであり、放熱部材2をリード部4よりも下方に配置するために吊りリード部3にディプレス部を有しているものである。またリード部4はインナーリード部4aとアウターリード部4bとにより構成されている。
【0050】本実施形態のリードフレームでは、半導体素子を支持する部分である支持部5はウイング部6に形成されており、このウイング部6の支持部5で半導体素子を支持することにより、樹脂封止した際は、半導体素子の底面と放熱部材2の上面には封止樹脂を介在させることができ、放熱部材2に対する封止樹脂の保持力の高い樹脂封止型半導体装置を実現できるものである。そして半導体素子を支持する支持部5を封止樹脂より露出させない構造にすることができるため、封止樹脂との密着性が増大することになり、境界からの水分や湿気の侵入を抑制できるものである。
【0051】なお、本実施形態のリードフレームにおいて、放熱部材2の各辺に設けるウイング部6、支持部5については、図面上は連続した形態として、ほぼ放熱部材2の辺全体に設けているが、辺全体ではなく部分的に、例えば放熱部材の各角部の近傍、または各辺の中央部に設けてもよい。この場合、樹脂注入の際、樹脂の入り込みが良好となり、半導体素子の下面と放熱部材2の上面に効率よく封止樹脂を介在させることができる。
【0052】また、本実施形態のリードフレームは図1で示した構成よりなるリードフレームパターンが1つではなく複数個、左右、上下の連続した配列になっているものである。
【0053】次に本実施形態の樹脂封止型半導体装置およびその製造方法について説明する。
【0054】図2〜図6は、図1に示したリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す工程ごとの断面図である。
【0055】まず図2に示すように、フレーム枠と、そのフレーム枠の開口領域に設けられた放熱部材2と、放熱部材2をその先端部で支持し、末端部でフレーム枠と接続した吊りリード部と、放熱部材2にその先端が対向し、末端がフレーム枠に接続した複数の信号接続用のリード部4と、放熱部材2の近傍として、放熱部材2の各辺に設けられた半導体素子を支持する支持部5を有したウイング部6よりなるリードフレームを用意する。
【0056】そして図3に示すように、放熱部材2の上方に延在して設けられたウイング部6の支持部5上に半導体素子7を銀ペースト等の接着剤8により接着して搭載する。
【0057】次に図4に示すように、放熱部材2の支持部5上に搭載された半導体素子7の表面の電極パッド(図示せず)とリード部4のインナーリード部4aとを金属細線9により電気的に接続する。
【0058】次に図5に示すように、リードフレームを封止金型内に載置し、トランスファーモールドによってエポキシ系樹脂よりなる封止樹脂10を注入し、リードフレームの外囲として放熱部材2の下面を除く部分、半導体素子7、リード部4のインナーリード部4aと金属細線9の接続領域を封止する。ここでは放熱部材2の下面を封止樹脂10の底面に露出させ、放熱機能を有するように封止する。この場合、封止シートを用いて放熱部材の底面をマスクした状態で樹脂封止することが好適である。
【0059】そしてリード部4の切断箇所に対して、金型による切断刃でリードカットを行い、リード成形(ベンディング加工)を行うことにより、図6に示すようなリードフレームの放熱部材2のウイング部6の支持部5上に半導体素子7が接着剤8により搭載され、その半導体素子7とリード部4のインナーリード部4aとが金属細線9により電気的に接続され、外囲が封止樹脂10により封止され、そして封止樹脂10の側面からはアウターリード部4bが露出した樹脂封止型半導体装置であって、放熱部材2の下面が封止樹脂10の底面から露出し、ウイング部6が封止樹脂10中に封止された構造の樹脂封止型半導体装置を得る。
【0060】本実施形態の樹脂封止型半導体装置は、図6R>6に示すように、放熱部材2の上面と半導体素子7との間に、封止樹脂10を存在させることが可能となり、放熱部材2に対する封止樹脂10の保持力の高い樹脂封止型半導体装置である。また、半導体素子7を支持する支持部5、ウイング部6を封止樹脂より露出させない構造であるため、封止樹脂10との密着性が増大することになり、境界からの水分や湿気の侵入が抑制される。よってパッケージクラックの発生等を防止して耐湿性が向上するものである。
【0061】次に本発明の第2の実施形態のリードフレームとそれを用いた樹脂封止型半導体装置およびその製造方法について説明する。
【0062】図7は本実施形態のリードフレームを示す平面図であり、図8は図7の平面図におけるC−C1箇所の断面図である。そして図9は図7の平面図におけるD−D1箇所の断面図である。
【0063】図7,図8,図9に示すように、本実施形態のリードフレームは、フレーム枠1と、そのフレーム枠1の開口領域に設けられた放熱部材2と、放熱部材2をその先端部で支持し、末端部でフレーム枠1と接続した吊りリード部3と、放熱部材2にその先端が対向し、末端がフレーム枠1に接続した複数の信号接続用のリード部4と、放熱部材2の近傍として、各吊りリード部3に設けられた半導体素子を支持する支持部11とよりなるリードフレームであり、放熱部材2を吊りリード部3の支持部11よりも下方に配置し、かつ支持部11のみを上方に配置し、他の吊りリード部3の部分を下方に傾斜させるために、吊りリード部3に複数のディプレス部を有しているものである。またリード部4はインナーリード部4aとアウターリード部4bとにより構成されている。なお、図7中、破線で示した領域は、樹脂封止する封止ラインを示し、一点鎖線で示した部分はリードカットする部分を示している。また放熱部材2の表面には溝部12が環状に設けられているものであり、封止樹脂との密着性を高め、また樹脂剥離を防止する機能を付加している。
【0064】本実施形態のリードフレームでは、半導体素子を支持する部分である支持部11は吊りリード部3に形成されており、この支持部11で半導体素子を支持することにより、樹脂封止した際は、半導体素子の底面と放熱部材2の上面には封止樹脂を介在させることができ、放熱部材2に対する封止樹脂の保持力の高い樹脂封止型半導体装置を実現できるものである。そして半導体素子を支持する支持部11を封止樹脂より露出させない構造にすることができるため、封止樹脂との密着性が増大することになり、境界からの水分や湿気の侵入を抑制できるものである。
【0065】なお、支持部11は形状は本実施形態では円形としているが、形状、面積については搭載する半導体素子の底面積により設定する。またディプレス部についても支持部11を上方に配置し、放熱部材2をリード部4と同一面に配置できるように設ければよく、ディプレス部の個数も適宜、設定する。また、本実施形態のリードフレームは図7で示した構成よりなるリードフレームパターンが1つではなく複数個、左右、上下の連続した配列になっているものである。
【0066】次に本実施形態の樹脂封止型半導体装置およびその製造方法について説明する。
【0067】図10〜図16は、図7に示したリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す工程ごとの断面図である。図10〜図16においては、便宜上、図7におけるD−C1箇所の断面を示している。
【0068】まず図10に示すように、フレーム枠と、そのフレーム枠の開口領域に設けられた放熱部材2と、放熱部材2をその先端部で支持し、末端部でフレーム枠と接続した吊りリード部3と、放熱部材2にその先端が対向し、末端がフレーム枠に接続した複数の信号接続用のリード部4と、放熱部材2の近傍として、吊りリード部3のディプレス部間に設けられた半導体素子を支持する支持部11を有したリードフレームを用意する。
【0069】そして図11に示すように、吊りリード部3に設けた支持部11上に半導体素子7を銀ペースト等の接着剤8により接着して搭載する。
【0070】次に図12に示すように、吊りリード部3の支持部11上に搭載された半導体素子7の表面の電極パッド(図示せず)とリード部4のインナーリード部4aとを金属細線9により電気的に接続する。
【0071】次に図13に示すように、半導体素子7を搭載したリードフレームの底面のリード部4、放熱部材2、吊りリード部3の一部に対して封止シート13を密着させる。
【0072】そして図14に示すように、封止シート13を付設したリードフレームを封止金型内に載置し、トランスファーモールドによってエポキシ系樹脂よりなる封止樹脂10を注入し、リードフレームの外囲として放熱部材2の下面を除く部分、半導体素子7、リード部4のインナーリード部4aと金属細線9の接続領域、吊りリード部3を封止する。ここでは放熱部材2の下面を封止樹脂10の底面に露出させ、放熱機能を有するように封止するとともに、封止シート13によってリード部4の底面も封止樹脂より露出するように封止する。
【0073】次に図15に示すように、樹脂封止後は、封止シート13をピールオフによりリード部4等の底面から除去する。
【0074】そしてリード部4の切断箇所に対して、リードカット(リード成形)を行うことにより、図16に示すようなリードフレームの吊りリード部3の支持部11上に半導体素子7が接着剤8により搭載され、その半導体素子7とリード部4のインナーリード部4aとが金属細線9により電気的に接続され、外囲が封止樹脂10により封止され、そして封止樹脂10の側面からはアウターリード部4bが露出した樹脂封止型半導体装置であって、放熱部材2の下面が封止樹脂10の底面から露出し、支持部11が封止樹脂10中に封止された構造の樹脂封止型半導体装置を得る。
【0075】本実施形態の樹脂封止型半導体装置は、図1616に示すように、放熱部材2の上面と半導体素子7との間に、封止樹脂10を存在させることが可能となり、放熱部材2に対する封止樹脂10の保持力の高い樹脂封止型半導体装置である。また、半導体素子7を支持する支持部11部分を封止樹脂より露出させない構造であるため、封止樹脂10との密着性が増大することになり、境界からの水分や湿気の侵入が抑制される。よってパッケージクラックの発生等を防止して耐湿性が向上するものである。
【0076】次に本発明の第3の実施形態のリードフレームとそれを用いた樹脂封止型半導体装置およびその製造方法について説明する。
【0077】図17は本実施形態のリードフレームを示す平面図であり、図18は図17の平面図におけるE−E1箇所の断面図である。そして図19は図17の平面図におけるF−F1箇所の断面図である。
【0078】図17,図18,図19に示すように、本実施形態のリードフレームは、フレーム枠1と、そのフレーム枠1の開口領域に設けられた放熱部材2と、放熱部材2の上面に突出して設けられた支持部14と、放熱部材2をその先端部で支持し、末端部でフレーム枠1と接続した吊りリード部3と、放熱部材2にその先端が対向し、末端がフレーム枠1に接続した複数の信号接続用のリード部4と、放熱部材2の近傍として、各吊りリード部3に設けられた半導体素子を支持する支持部11とよりなるリードフレームであり、放熱部材2を吊りリード部3の支持部11よりも下方に配置し、放熱部材2の突出した支持部14と吊りリード部3の支持部11とを同一面に配置し、かつ支持部11のみを上方に配置し、他の吊りリード部3の部分を下方に傾斜させるために、吊りリード部3に複数のディプレス部を有しているものである。またリード部4はインナーリード部4aとアウターリード部4bとにより構成されている。なお、図17R>7中、破線で示した領域は、樹脂封止する封止ラインを示し、一点鎖線で示した部分はリードカットする部分を示している。また放熱部材2の表面には、密着性と剥離防止のために溝部を設けてもよい。
【0079】本実施形態のリードフレームでは、半導体素子を支持する部分である支持部11は吊りリード部3に形成されており、また支持部14は放熱部材2上に形成されており、この支持部11と支持部14とで半導体素子を支持することにより、安定して半導体素子を支持することができる。また、樹脂封止した際は、半導体素子の底面と放熱部材2の上面には封止樹脂を介在させることができ、放熱部材2に対する封止樹脂の保持力の高い樹脂封止型半導体装置を実現できるものである。そして半導体素子を支持する支持部11、支持部14を封止樹脂より露出させない構造にすることができるため、封止樹脂との密着性が増大することになり、境界からの水分や湿気の侵入を抑制できるものである。
【0080】なお、支持部11、支持部14の形状は本実施形態では円形としているが、形状、面積については搭載する半導体素子の底面積により設定する。またディプレス部についても支持部11を上方に配置し、支持部11と放熱部材2の突出した支持部14の面とを同一面に配置できるように設ければよく、ディプレス部の個数も適宜、設定する。また、本実施形態のリードフレームは図17で示した構成よりなるリードフレームパターンが1つではなく複数個、左右、上下の連続した配列になっているものである。
【0081】次に本実施形態の樹脂封止型半導体装置およびその製造方法について説明する。
【0082】図20〜図26は、図17に示したリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す工程ごとの断面図である。図20〜図26においては、便宜上、図17におけるF−E1箇所の断面を示している。
【0083】まず図20に示すように、フレーム枠と、そのフレーム枠の開口領域に設けられ、突出した支持部14を有した放熱部材2と、放熱部材2をその先端部で支持し、末端部でフレーム枠と接続した吊りリード部3と、放熱部材2にその先端が対向し、末端がフレーム枠に接続した複数の信号接続用のリード部4と、放熱部材2の近傍として、吊りリード部3のディプレス部間に設けられた半導体素子を支持する支持部11を有したリードフレームを用意する。
【0084】そして図21に示すように、吊りリード部3に設けた支持部11上、および放熱部材2の支持部14上に半導体素子7を銀ペースト等の接着剤8により接着して搭載する。
【0085】次に図22に示すように、吊りリード部3の支持部11上と放熱部材2の支持部14上に搭載された半導体素子7の表面の電極パッド(図示せず)とリード部4のインナーリード部4aとを金属細線9により電気的に接続する。
【0086】次に図23に示すように、半導体素子7を搭載したリードフレームの底面のリード部4、放熱部材2、吊りリード部3の一部に対して封止シート13を密着させる。
【0087】そして図24に示すように、封止シート13を付設したリードフレームを封止金型内に載置し、トランスファーモールドによってエポキシ系樹脂よりなる封止樹脂10を注入し、リードフレームの外囲として放熱部材2の下面を除く部分、半導体素子7、リード部4のインナーリード部4aと金属細線9の接続領域、吊りリード部3を封止する。ここでは放熱部材2の下面が封止樹脂10の底面に露出させ、放熱機能を有するように封止するとともに、封止シート13によってリード部4の底面も封止樹脂より露出するように封止する。
【0088】次に図25に示すように、樹脂封止後は、封止シート13をピールオフによりリード部4等の底面から除去する。
【0089】そしてリード部4の切断箇所に対して、リードカット(リード成形)を行うことにより、図26に示すようなリードフレームの吊りリード部3の支持部11と放熱部材2上の支持部14上とに半導体素子7が接着剤8により搭載され、その半導体素子7とリード部4のインナーリード部4aとが金属細線9により電気的に接続され、外囲が封止樹脂10により封止され、そして封止樹脂10の側面からはアウターリード部4bが露出した樹脂封止型半導体装置であって、放熱部材2の下面が封止樹脂10の底面から露出し、支持部11が封止樹脂10中に封止された構造の樹脂封止型半導体装置を得る。
【0090】本実施形態の樹脂封止型半導体装置は、図2626に示すように、放熱部材2の上面と半導体素子7との間に、封止樹脂10を存在させることが可能となり、放熱部材2に対する封止樹脂10の保持力の高い樹脂封止型半導体装置である。また、半導体素子7を支持する支持部11、支持部14部分を封止樹脂より露出させない構造であるため、封止樹脂10との密着性が増大することになり、境界からの水分や湿気の侵入が抑制される。よってパッケージクラックの発生等を防止して耐湿性が向上するものである。
【0091】次に本発明の第4の実施形態のリードフレームとそれを用いた樹脂封止型半導体装置およびその製造方法について説明する。
【0092】図27は本実施形態のリードフレームを示す図であり、図27(a)は平面図であり、図27(b)は図27の平面図におけるG−G1箇所の断面図である。
【0093】図27に示すように、本実施形態のリードフレームは、フレーム枠1と、そのフレーム枠1の開口領域に設けられた放熱部材2と、放熱部材2をその先端部で支持し、末端部でフレーム枠1と接続した吊りリード部3と、放熱部材2にその先端が対向し、末端がフレーム枠1に接続した複数の信号接続用のリード部4と、放熱部材2の近傍として、放熱部材2の各辺に設けられた半導体素子を支持する支持部5を有したウイング部6よりなるリードフレームである。またリード部4はインナーリード部4aとアウターリード部4bとにより構成されている。なお、図27中、破線で示した領域は、樹脂封止する封止ラインを示し、一点鎖線で示した部分はリードカットする部分を示している。また放熱部材2の表面には溝部12が環状に設けられているものであり、封止樹脂との密着性を高め、また樹脂剥離を防止する機能を付加している。特に片面封止パッケージでは溝部12の作用効果は大きいものである。
【0094】本実施形態のリードフレームでは、半導体素子を支持する部分である支持部5はウイング部6に形成されており、このウイング部6の支持部5で半導体素子を支持することにより、樹脂封止した際は、半導体素子の底面と放熱部材2の上面には封止樹脂を介在させることができ、放熱部材2に対する封止樹脂の保持力の高い樹脂封止型半導体装置を実現できるものである。そして半導体素子を支持する支持部5を封止樹脂より露出させない構造にすることができるため、封止樹脂との密着性が増大することになり、境界からの水分や湿気の侵入を抑制できるものである。
【0095】なお、本実施形態のリードフレームにおいて、放熱部材2の各辺に設けるウイング部6、支持部5については、図面上は連続した形態として、ほぼ放熱部材2の辺全体に設けているが、辺全体ではなく部分的に、例えば放熱部材の各角部の近傍、または各辺の中央部に設けてもよい。この場合、樹脂注入の際、樹脂の入り込みが良好となり、半導体素子の下面と放熱部材2の上面に効率よく封止樹脂を介在させることができる。
【0096】また、本実施形態のリードフレームは図27R>7で示した構成よりなるリードフレームパターンが1つではなく複数個、左右、上下の連続した配列になっているものである。
【0097】次に本実施形態の樹脂封止型半導体装置およびその製造方法について説明する。
【0098】図28〜図34は、図27に示したリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す工程ごとの断面図である。
【0099】まず図28に示すように、フレーム枠と、そのフレーム枠の開口領域に設けられた放熱部材2と、放熱部材2をその先端部で支持し、末端部でフレーム枠と接続した吊りリード部と、放熱部材2にその先端が対向し、末端がフレーム枠に接続した複数の信号接続用のリード部4と、放熱部材2の近傍として、放熱部材2の各辺に設けられた半導体素子を支持する支持部5を有したウイング部6よりなるリードフレームを用意する。
【0100】そして図29に示すように、放熱部材2の上方に延在して設けられたウイング部6の支持部5上に半導体素子7を銀ペースト等の接着剤8により接着して搭載する。
【0101】次に図30に示すように、放熱部材2の支持部5上に搭載された半導体素子7の表面の電極パッド(図示せず)とリード部4のインナーリード部4aとを金属細線9により電気的に接続する。
【0102】次に図31に示すように、半導体素子7を搭載したリードフレームの底面のリード部4、放熱部材2に対して封止シート13を密着させる。
【0103】そして図32に示すように、封止シート13を付設したリードフレームを封止金型内に載置し、トランスファーモールドによってエポキシ系樹脂よりなる封止樹脂10を注入し、リードフレームの外囲として放熱部材2の下面を除く部分、半導体素子7、リード部4のインナーリード部4aと金属細線9の接続領域を封止する。ここでは放熱部材2の下面が封止樹脂10の底面に露出させ、放熱機能を有するように封止するとともに、封止シート13によってリード部4の底面も封止樹脂より露出するように封止する。
【0104】次に図33に示すように、樹脂封止後は、封止シート13をピールオフによりリード部4等の底面から除去する。
【0105】そしてリード部4の切断箇所に対して、リードカット(リード成形)を行い、図34に示すようなリードフレームの放熱部材2のウイング部6の支持部5上に半導体素子7が接着剤8により搭載され、その半導体素子7とリード部4のインナーリード部4aとが金属細線9により電気的に接続され、外囲が封止樹脂10により封止され、そして封止樹脂10の側面からはアウターリード部4bが露出した樹脂封止型半導体装置であって、放熱部材2の下面とリード部4の底面が封止樹脂10の底面から露出し、ウイング部6が封止樹脂10中に封止された構造の樹脂封止型半導体装置を得る。
【0106】本実施形態の樹脂封止型半導体装置は、図3434に示すように、放熱部材2の上面と半導体素子7との間に、封止樹脂10を存在させることが可能となり、放熱部材2に対する封止樹脂10の保持力の高い樹脂封止型半導体装置である。また、半導体素子7を支持する支持部5、ウイング部6を封止樹脂より露出させない構造であるため、封止樹脂10との密着性が増大することになり、境界からの水分や湿気の侵入が抑制される。よってパッケージクラックの発生等を防止して耐湿性が向上するものである。
【0107】以上、本実施形態のリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置の特徴は、半導体素子を搭載する部分と、封止樹脂から露出させる放熱部材とを分離することにより、放熱部材に対する封止樹脂の保持力を高め、放熱部材と封止樹脂との間から水分や湿気が侵入することによる封止樹脂のクラック、放熱部材の剥がれを抑制し、信頼性が向上する点である。
【0108】また、半導体素子の底面が封止樹脂と密着し、従来のように放熱部材(ダイパッド部)との間に吸水性の高い接着剤が介在せず、半導体素子までの水分の浸入経路が長くなるため、信頼性の高い樹脂封止型半導体装置が可能になる。
【0109】
【発明の効果】本発明のリードフレームを用いて樹脂封止型半導体装置を構成した場合には、放熱部材上面と半導体素子との間に封止樹脂を存在させることが可能となり、放熱部材に対する封止樹脂の保持力の高い樹脂封止型半導体装置が得られる。また、半導体素子を支持する支持部材の下面を封止樹脂より露出させない構造にすることができるため封止樹脂との密着性が増大することになり、境界からの水分や湿気の侵入が抑制される。よって耐湿性を向上させることができる。
【0110】さらに放熱部材と半導体素子を支持する部分とを分離した構成により、大型の半導体素子を搭載することができ、大型素子を搭載した高密度パッケージを実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態のリードフレームを示す図
【図2】本発明の第1の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図3】本発明の第1の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図4】本発明の第1の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図5】本発明の第1の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図6】本発明の第1の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図7】本発明の第2の実施形態のリードフレームを示す平面図
【図8】本発明の第2の実施形態のリードフレームを示す断面図
【図9】本発明の第2の実施形態のリードフレームを示す断面図
【図10】本発明の第2の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図11】本発明の第2の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図12】本発明の第2の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図13】本発明の第2の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図14】本発明の第2の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図15】本発明の第2の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図16】本発明の第2の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図17】本発明の第3の実施形態のリードフレームを示す平面図
【図18】本発明の第3の実施形態のリードフレームを示す断面図
【図19】本発明の第3の実施形態のリードフレームを示す断面図
【図20】本発明の第3の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図21】本発明の第3の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図22】本発明の第3の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図23】本発明の第3の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図24】本発明の第3の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図25】本発明の第3の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図26】本発明の第3の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図27】本発明の第4の実施形態のリードフレームを示す図
【図28】本発明の第4の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図29】本発明の第4の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図30】本発明の第4の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図31】本発明の第4の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図32】本発明の第4の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図33】本発明の第4の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図34】本発明の第4の実施形態の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図35】従来のリードフレームを示す図
【図36】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図37】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図38】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図39】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図40】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を示す断面図
【図41】従来の樹脂封止型半導体装置の課題を示す断面図
【符号の説明】
1 フレーム枠
2 放熱部材
3 吊りリード部
4 リード部
5 支持部
6 ウイング部
7 半導体素子
8 接着剤
9 金属細線
10 封止樹脂
11 支持部
12 溝部
13 封止シート
14 支持部
101 フレーム枠
102 ダイパッド部
103 吊りリード部
104 リード部
105 ウイング部
106 半導体素子
107 接着剤
108 金属細線
109 封止樹脂

【特許請求の範囲】
【請求項1】 フレーム枠と、前記フレーム枠の開口領域に設けられた放熱部材と、前記放熱部材にその先端が対向し、末端が前記フレーム枠に接続した複数のリード部と、前記放熱部材の近傍に半導体素子を支持する支持部を有したことを特徴とするリードフレーム。
【請求項2】 フレーム枠と、前記フレーム枠の開口領域に設けられた放熱部材と、前記放熱部材をその先端部で支持し、末端部で前記フレーム枠と接続した吊りリード部と、前記放熱部材にその先端が対向し、末端が前記フレーム枠に接続した複数のリード部と、前記放熱部材を前記リード部の上面よりも下方に配置するために前記吊りリード部に設けられたディプレス部と、前記放熱部材の近傍に半導体素子を支持する支持部を有したことを特徴とするリードフレーム。
【請求項3】 放熱部材の近傍に設けた支持部は、放熱部材の各側辺にウイング状に一体で設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のリードフレーム。
【請求項4】 放熱部材の近傍に設けた支持部は、放熱部材を支持している吊りリード部に設けられていることを特徴とする請求項2に記載のリードフレーム。
【請求項5】 フレーム枠と、前記フレーム枠の開口領域に設けられた放熱部材と、前記放熱部材上に設けられた半導体素子支持用の突出部と、前記放熱部材をその先端部で支持し、末端部で前記フレーム枠と接続した吊りリード部と、前記放熱部材にその先端が対向し、末端が前記フレーム枠に接続した複数のリード部と、前記放熱部材を前記リード部の上面よりも下方に配置するために前記吊りリード部に設けられたディプレス部と、前記吊りリード部に半導体素子を支持する支持部とを有するリードフレームであって、前記吊りリード部のディプレス部によって、前記放熱部材上の突出部の上面と前記吊りリード部に設けられた支持部の上面とは同一面で配置されていることを特徴とするリードフレーム。
【請求項6】 電極パッドを有する半導体素子と、前記半導体素子の下方に設けられた放熱部材と、前記放熱部材を支持し、ディプレス部を有した吊りリード部と、前記放熱部材の各辺に設けられ、前記半導体素子を接着剤を介して支持した支持部を有するウイング部と、前記放熱部材にその先端が対向し、末端が外部端子となる複数の信号接続用のリード部と、前記半導体素子の電極パッドと前記リード部とを電気的に接続した金属細線と、前記放熱部材の下面を除く部分、前記ウイング部、前記半導体素子、前記リード部および金属細線を封止した封止樹脂とを備え、前記放熱部材の下面は前記封止樹脂の底面より露出するとともに、前記放熱部材の上部と前記半導体素子の下面との間には封止樹脂が埋め込まれていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項7】 リード部の下面と一側面は前記封止樹脂の底面より露出していることを特徴とする請求項6に記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項8】 電極パッドを有する半導体素子と、前記半導体素子の下方に設けられた放熱部材と、前記放熱部材を支持し、ディプレス部を有した吊りリード部と、前記吊りリード部に設けられ、前記半導体素子を接着剤を介して支持した支持部と、前記放熱部材にその先端が対向し、末端が外部端子となる複数の信号接続用のリード部と、前記半導体素子の電極パッドと前記リード部とを電気的に接続した金属細線と、前記放熱部材の下面を除く部分、前記吊りリード部、前記半導体素子、前記リード部および金属細線を封止した封止樹脂とを備え、前記放熱部材の下面、前記リード部の底面および一側面は前記封止樹脂より露出するとともに、前記放熱部材の上部と前記半導体素子の下面との間には封止樹脂が埋め込まれていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項9】 電極パッドを有する半導体素子と、前記半導体素子の下方に設けられた放熱部材と、前記放熱部材の上面に設けられ、前記半導体素子を接着剤を介して支持した突出部と、前記放熱部材を支持し、ディプレス部を有した吊りリード部と、前記吊りリード部に設けられ、前記半導体素子を接着剤を介して支持した支持部と、前記放熱部材にその先端が対向し、末端が外部端子となる複数の信号接続用のリード部と、前記半導体素子の電極パッドと前記リード部とを電気的に接続した金属細線と、前記放熱部材の下面を除く部分、前記吊りリード部、前記半導体素子、前記リード部および金属細線を封止した封止樹脂とを備え、前記放熱部材の下面、前記リード部の底面および一側面は前記封止樹脂より露出するとともに、前記放熱部材の上部と前記半導体素子の下面との間には封止樹脂が埋め込まれていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項10】 フレーム枠と、前記フレーム枠の開口領域に設けられた放熱部材と、前記放熱部材をその先端部で支持し、末端部で前記フレーム枠と接続した吊りリード部と、前記放熱部材にその先端が対向し、末端が前記フレーム枠に接続した複数の信号接続用のリード部と、前記放熱部材の近傍として、前記放熱部材の各辺に設けられた半導体素子を支持する支持部を有したウイング部よりなるリードフレームを用意する工程と、前記リードフレームの放熱部材の上方に延在して設けられたウイング部の支持部上に半導体素子を接着して搭載する工程と、前記放熱部材の支持部上に搭載された半導体素子の電極パッドとリード部とを金属細線により接続する工程と、前記リードフレームの外囲として放熱部材の下面を除く部分、半導体素子、リード部と金属細線との接続領域を樹脂封止する工程と、リードカットにより、前記リードフレームの前記放熱部材のウイング部の支持部上に半導体素子が搭載され、前記半導体素子とリード部とが金属細線により接続され、外囲が封止樹脂により封止され、放熱部材の下面が封止樹脂の底面から露出し、ウイング部が封止樹脂中に封止された構造の樹脂封止型半導体装置を得る工程とよりなることを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法。
【請求項11】 リードフレームの外囲として放熱部材の下面を除く部分、半導体素子、リード部のインナーリード部と金属細線の接続領域を樹脂封止する工程では、封止シートを用いて放熱部材の底面をマスクした状態で樹脂封止することを特徴とする請求項10に記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
【請求項12】 フレーム枠と、前記フレーム枠の開口領域に設けられた放熱部材と、前記放熱部材をその先端部で支持し、末端部で前記フレーム枠と接続した吊りリード部と、前記放熱部材にその先端が対向し、末端が前記フレーム枠に接続した複数の信号接続用のリード部と、前記放熱部材の近傍として、前記吊りリード部のディプレス部間に設けられた半導体素子を支持する支持部を有したリードフレームを用意する工程と、前記吊りリード部の支持部上に半導体素子を接着して搭載する工程と、前記吊りリード部の支持部上に搭載された半導体素子の電極パッドとリード部とを金属細線により接続する工程と、前記半導体素子を搭載したリードフレームの底面のリード部、放熱部材、吊りリード部の一部に対して封止シートを密着させる工程と、前記封止シートを付設したリードフレームを封止金型内に載置し、リードフレームの外囲として放熱部材の下面を除く部分、半導体素子、リード部と金属細線の接続領域、吊りリード部を樹脂封止する工程と、前記封止シートを除去する工程と、前記樹脂封止後のリードフレームのリード部の切断箇所に対してリードカットを行い、吊りリード部の支持部上に半導体素子が搭載され、前記半導体素子とリード部とが金属細線により接続され、外囲が封止樹脂により封止され、前記封止樹脂の側面からはアウターリード部が露出した樹脂封止型半導体装置であって、放熱部材の下面が前記封止樹脂の底面から露出し、支持部が前記封止樹脂中に封止された構造の樹脂封止型半導体装置を得る工程とよりなることを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法。
【請求項13】 フレーム枠と、前記フレーム枠の開口領域に設けられ、上面に突出した支持部を有した放熱部材と、前記放熱部材をその先端部で支持し、末端部で前記フレーム枠と接続した吊りリード部と、前記放熱部材にその先端が対向し、末端が前記フレーム枠に接続した複数の信号接続用のリード部と、前記放熱部材の近傍として、前記吊りリード部のディプレス部間に設けられた半導体素子を支持する支持部とを有したリードフレームを用意する工程と、前記吊りリード部の支持部上、および放熱部材の支持部上に半導体素子を接着して搭載する工程と、搭載された半導体素子の電極パッドとリード部とを金属細線により接続する工程と、前記半導体素子を搭載したリードフレームの底面のリード部、放熱部材、吊りリード部の一部に対して封止シートを密着させる工程と、封止シートを付設したリードフレームを封止金型内に載置し、リードフレームの外囲として放熱部材の下面を除く部分、半導体素子、リード部、金属細線の接続領域、吊りリード部を樹脂封止する工程と、樹脂封止後は封止シートを除去する工程と、樹脂封止後のリードフレームのリード部の切断箇所に対して、リードカットを行い、吊りリード部の支持部と放熱部材上の支持部上とに半導体素子が搭載され、前記半導体素子とリード部とが金属細線により接続され、外囲が封止樹脂により封止され、前記封止樹脂の側面からはアウターリード部が露出した樹脂封止型半導体装置であって、放熱部材の下面が封止樹脂の底面から露出し、各支持部が封止樹脂中に封止された構造の樹脂封止型半導体装置を得る工程とよりなることを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図8】
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【図9】
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【図7】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図18】
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【図17】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【図28】
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【図26】
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【図27】
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【図29】
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【図30】
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【図31】
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【図32】
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【図33】
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【図34】
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【図35】
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【図36】
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【図37】
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【図38】
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【図39】
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【図40】
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【図41】
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【公開番号】特開2001−15667(P2001−15667A)
【公開日】平成13年1月19日(2001.1.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願平11−181286
【出願日】平成11年6月28日(1999.6.28)
【出願人】(000005843)松下電子工業株式会社 (43)
【Fターム(参考)】