專利名稱：半導(dǎo)體裝置、半導(dǎo)體裝置的制造方法及引線框的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置、半導(dǎo)體裝置的制造方法及引線框， 特別是涉及用樹脂將安裝有大型的離散型半導(dǎo)體元件的島的內(nèi) 表面密封而成的半導(dǎo)體裝置的制造方法及引線框。
背景技術(shù)：
開發(fā)出 一 種用樹脂將構(gòu)成電源電路等的半導(dǎo)體元件密封的 半導(dǎo)體裝置(例如參照專利文獻l)。
參照圖10說明該種半導(dǎo)體裝置100的構(gòu)造。圖10的(A) 是半導(dǎo)體裝置100的俯視圖，圖10的(B)是圖10的(A)的B -B，剖—見圖。
參照圖10的(A)及圖10的(B)，半導(dǎo)體裝置100形成為 包括半導(dǎo)體元件104、安裝有半導(dǎo)體元件104的島(island)102、 與半導(dǎo)體元件104連接而其一部分導(dǎo)出到外部的引線IIO、和將 它們 一體地覆蓋而將它們密封的密封樹脂108的構(gòu)造。
半導(dǎo)體元件104例如是離散型的MOSFET,其內(nèi)表面的漏 電極連接于島102，其表面的柵電極通過金屬細線106而與引線 IIOA連接，其表面的源電極經(jīng)由金屬細線106而與引線IIOC連 接。
另外，自密封樹脂108的側(cè)面引出引線110A 110C,通過 將這些引線110插入到安裝基板中而插入安裝半導(dǎo)體裝置IOO。
上述構(gòu)造的半導(dǎo)體裝置100的制造方法如下所述。首先， 通過對由厚度為0.6mm左右的銅等構(gòu)成的導(dǎo)電才反進^f于蝕刻加 工、壓力加工，將規(guī)定形狀的島102和引線110成形。接著，將 半導(dǎo)體元件104固定在島102的上表面上，經(jīng)由金屬細線106將半導(dǎo)體元件104的上表面的電極和引線110A、 IIOB連接。接著， 將島102及半導(dǎo)體元件104收納在注塑模具的模腔中，在模腔中 封入密封樹脂108來進行注塑成形。通過這樣的工序來制造半 導(dǎo)體裝置IOO。
另外，引線110及島102在由框架狀的引線框連結(jié)的狀態(tài)下 進行上述工序。
專利文獻l:曰本#+開2001 — 320009號7>才艮
但是，在上述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，存在島102的下 表面無法被密封樹脂10 8充分覆蓋的問題。
具體地講，參照圖10的(B),為了在保持島102的絕緣性 的同時、將自半導(dǎo)體元件104產(chǎn)生的熱量高效率地排出到外部， 重要的是使覆蓋島102的內(nèi)表面的密封樹脂108變薄。
但是，如上所述，密封樹脂108是通過采用注塑模具的注 塑成形而形成的。因而，在使覆蓋島102的下表面的密封樹脂 108例如為0.4mm左右時，島102與注塑才莫具的內(nèi)壁之間的間隙 變得非常小，非常難以使液狀的密封樹脂108遍布于該間隙中。 因而，未向島102的下表面與注塑才莫具之間充分地填充密封樹 脂108,產(chǎn)生島102的 一部分自密封樹脂108露出到外部的問題。 另外，為了提高散熱性而采用填充有粒子狀的填料的樹脂材料 作為密封樹脂108時，密封樹脂108的粘度升高，有可能導(dǎo)致頻 繁發(fā)生上述問題。并且，在采用導(dǎo)通電阻較低且耐壓較高的大 型的離散型晶體管作為半導(dǎo)體元件104時，由于島102的面積也 變大，因此，存在島102的內(nèi)表面難以被密封樹脂108覆蓋的問 題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明即是鑒于上述問題而形成為的。本發(fā)明的主要目的在于提供容易地使密封樹脂蔓延到島的內(nèi)表面的半導(dǎo)體裝置的 制造方法及引線框。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的特征在于，包括準備
引線框的工序，該引線框包括具有第l主面和位于與上述第l主
面相反側(cè)的第2主面的島、和一端接近上述島的引線，上述島 的與上述第2主面連續(xù)的部分的側(cè)面為傾斜面；在上述島的上 述第l主面上安裝半導(dǎo)體元件并將上述半導(dǎo)體元件的電極與上 述引線電連接的工序；進行密封的工序，通過采用注塑模具進 行的注塑成形，利用密封樹脂，也包括上述島的上述第2主面 在內(nèi)地對上述島、上述半導(dǎo)體元件及上述引線進行密封，在上 述進行密封的工序中，自設(shè)置在上述島的側(cè)方的澆口將液狀或 半固體形狀的密封樹脂注入到上述注塑模具的模腔中，使上述 密封樹脂沿著作為傾斜面的上述島的側(cè)面流動。
本發(fā)明的引線框的特征在于，包括具有安裝半導(dǎo)體元件的 第l主面和位于與上述第l主面相反側(cè)的第2主面的島、和一端 接近上述島的引線，將上述島的與上述第2主面連續(xù)的部分的 側(cè)面形成為傾殺牛面。
采用本發(fā)明，通過自設(shè)置于注塑模具的澆口將密封樹脂封 入到作為傾斜面的島的側(cè)面，能夠使密封樹脂沿著島的傾斜面 流動而利用密封樹脂較薄地覆蓋島的內(nèi)表面。因而，能防止產(chǎn) 生島的內(nèi)表面局部未被密封樹脂覆蓋的空隙(void)。


圖l是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法所采用的引線 的圖，(A)是俯視圖，(B)是放大的俯視圖。
圖2是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法所采用的引線 的圖，(A)是俯視圖，(B)是側(cè)視圖，(C)是剖視圖。圖3是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的俯視圖。
圖4是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖，(A)是
俯視圖，(B)是剖視圖。
圖5是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖，(A)是
剖視圖，(B)是放大的剖視圖。
圖6是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的俯視圖。 圖7是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的俯視圖。 圖8是表示利用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法制造的半
導(dǎo)體裝置的圖，(A)是俯視圖，(B)是剖視圖。
圖9是表示包括利用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法所制
造的半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體組件的圖，(A)是俯視圖，(B)是剖視圖。
圖10是表示背景技術(shù)的半導(dǎo)體裝置的圖，(A)是俯視圖， (B)是剖視圖。
具體實施例方式
參照圖l及圖2說明本實施方式的引線框50的構(gòu)造。圖l的 (A)是整體地表示引線框50的俯視圖，圖l的(B)是局部放 大引線框50地表示的俯—見圖。
參照圖l的(A),引線框50的外形為長方形狀，在框架狀 的外框52的內(nèi)部呈矩陣狀地形成有多個單元56。
圖l的(B)是局部放大圖l的(A)地表示的俯視圖。在此， 連接桿58延伸為將上側(cè)的外框52與下側(cè)的外框52連接。在紙面 上，在左側(cè)單元56A- 56D配置成一列而由連接桿58連結(jié)，在 右側(cè)單元56E- 56H配置成一列而由連接桿58連結(jié)。各單元由 島12和引線14A、 14B、 14C構(gòu)成。而且，引線14A、 14C的一 端接近島12，并且引線14B與島12 —體地被引出。單元56A的引線14A、 14B、 14C的中間部及端部與連接桿58連接。同樣， 其他的單元56B - 56D也與連接桿58連接。另外，在右側(cè)配置 成一列的單元56E - 56H的引線也由連接桿58連結(jié)。在此，沿 橫向相鄰的單元的引線也可以交錯配置。在這種情況下，例如， 單元56A的引線14A- 14C與單元56E的引線14A- 14C相面對 而交錯配置。
并且，使各單元的島12的一側(cè)邊局部傾斜而形成傾斜面 11。該傾斜面ll是為了容易地用樹脂密封各單元而設(shè)置的，參 照圖2等詳述其詳情。在各單元中，傾斜面11設(shè)置在島12上側(cè) 的側(cè)邊上。其目的在于，在樹脂密封的工序中，使從紙面上的 上方向供給來的液狀的密封樹脂蔓延到島12的下表面(未安裝 半導(dǎo)體元件的面)的下方。
參照圖2說明單元56A的形狀。圖2的(A)是表示l個單元 56A的俯視圖，圖2的(B)是從紙面上的上方看圖2的(A)的 單元的側(cè)視圖，圖2的(C)是圖2的(A)的C-C，剖視圖。
參照圖2的(A),單元56A概略地由四邊形形狀的島12、 一端接近島12右側(cè)的側(cè)邊的引線14A、 14C、和從島12右側(cè)的 側(cè)邊一體地導(dǎo)出的引線14B構(gòu)成。島12左側(cè)的側(cè)邊的缺口部形 成為圓形，該缺口部供用于固定裝置的小螺釘貫穿。島12及引 線14是通過對由厚度為0.6mm左右的銅等金屬構(gòu)成的導(dǎo)電4反 實施々蟲刻力口工、壓力力口工而成形的。
傾斜面ll是使島12的側(cè)面局部傾斜的部分。參照圖2的
11。該傾斜面ll如上所述那樣是為了在樹脂密封工序中容易使 密封樹脂流動而設(shè)置的，因此，與在樹脂密封工序中用于注入 密封樹脂的澆口相對地設(shè)置。因此，傾斜面11設(shè)置在島12上側(cè) 的側(cè)面或下側(cè)的側(cè)面上。由于島12左側(cè)的側(cè)面是切削為圓形狀
9的形狀，因此，難以從該側(cè)面注入密封樹脂。另外，由于島12
右側(cè)的側(cè)面與引線14的一端接近，因此，難以將注塑模具的澆
口設(shè)置在該部分。因而，用于容易地進行樹脂密封的傾斜面11
適合設(shè)置在島12上側(cè)的側(cè)邊或下側(cè)的側(cè)邊上。
參照圖2的(B)及圖2的(C),使與島12的下表面連續(xù)的 島12的側(cè)面傾斜地設(shè)置傾斜面11。參照圖2的(C)，通過使島 12側(cè)面的一部分傾斜而形成傾斜面11,剩余部分的側(cè)面成為與 島12的主面垂直的面。例如，在島12的厚度Ll為0.6mm的情況 下，距島12的下端為L2 ( 0.4mm)的部分的側(cè)面形成為傾凍+面 11。這樣，通過將島12的側(cè)面形成為傾斜面11,在進行樹脂密 封工序時，能夠使液狀或半固體狀的密封樹脂沿著傾斜面11流 動。該事項的詳情作為制造工序的一部分見后述。島12的上表 面是安裝有離散型的晶體管等半導(dǎo)體元件的面。另一方面，在 島12的下表面未安裝半導(dǎo)體元件而被密封整個半導(dǎo)體裝置的 密封樹脂較薄地覆蓋。
參照圖2的(C),島12的傾斜面11為直線狀地傾斜的面， 但傾斜面ll既可以是向外側(cè)鼓起的曲面，也可以是向內(nèi)側(cè)鼓起 的曲面。在通過濕蝕刻形成傾斜面ll的情況下，傾斜面ll為向 內(nèi)側(cè)鼓起的曲面，在通過沖孔形成傾斜面ll的情況下，傾斜面 ll為向外側(cè)鼓起的曲面。并且，也可以4吏島12的側(cè)面的整個面 傾斜而將其形成為傾斜面11。
參照圖3 ~圖7說明采用上述構(gòu)造的引線框50的半導(dǎo)體裝 置的制造方法。在以下說明的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，對圖 l所示的引線框50所包含的全部單元實施各工序。
參照圖3，在各單元中連接半導(dǎo)體元件20。參照單元56A, 在島12的上表面安裝半導(dǎo)體元件20。作為半導(dǎo)體元件20,采用 雙極型晶體管、MOSFET、 IGBT等離散型晶體管。半導(dǎo)體元件20通過采用焊錫等導(dǎo)電性的固定材料進行的連接或共晶結(jié) 合，其內(nèi)表面的電極與島12的上表面電連接。另外，半導(dǎo)體元 件20上表面的電極經(jīng)由金屬細線34而連接于引線14A及引線 14C。在此，也可以替代金屬細線34而使用由銅等金屬構(gòu)成的 板狀的金屬連接板。
參照圖4~圖7,如下地用樹脂逐個密封各單元。圖4的(A) 是表示本工序的俯視圖，圖4的(B)是圖4的(A)的B-B， 剖牙見圖。
參照圖4的(A),在本工序中將各單元逐個收納于模腔66 而進行注塑成形。在1個模腔66中收納有島12、半導(dǎo)體元件20、 引線14A、 14B、 14C的一部分。而且，通過自設(shè)置在模腔66 側(cè)面的澆口將液狀或半固體狀的密封樹脂注入到模腔66的內(nèi) 部并將其加熱固化來進行樹脂密封工序。另外，在接近澆口80
的島12的側(cè)面形成有傾斜面11。在此，傾殺牛面ll形成為比澆口 80的寬度長、且從自澆口 80注入密封樹脂的方向看來重疊。這 樣，能夠使自澆口 8 0注入的密封樹脂的大部分沿著傾斜面11流 動。
參照圖4的(B),在本工序中，使用注塑模具60來進行對 密封樹脂進行注塑成形的傳遞模塑成形。具體地講，注塑模具 60由上模具62及下模具64構(gòu)成，在由將兩者抵接所形成的模腔 66的內(nèi)部收納島12、半導(dǎo)體元件20及金屬細線34。
另外，島12的端部附近的上表面及下表面以被按壓部6 8及 按壓部70按壓的狀態(tài)沿厚度方向固定。按壓部68是設(shè)置于上模 具62上的可動式的銷，在樹脂密封工序的初始階段，其與島12 的上表面接觸，在進行樹脂密封工序時，按壓部68自島12的上 表面離開。同樣，按壓部70是設(shè)置于下模具64上的可動式的銷， 在樹脂密封工序的初始階段，按壓部70的上端與島12的下表面接觸，從中間階段開始，按壓部70自島12的下表面離開。在樹 脂密封工序的初始階段，通過由按壓部68及4姿壓部70固定島12 的厚度方向上的位置，能防止由樹脂的封入壓所導(dǎo)致的島12的 位移、變形。另外，在樹脂密封工序的中間階段，通過使按壓 部68及按壓部70自島12離開，島12的上表面及下表面被密封樹 脂覆蓋，結(jié)果，提高了耐壓性及耐濕性。
參照圖5說明設(shè)置于島12上的傾斜面11。圖5的(A)是圖4 的(A)的C - C，剖視圖，圖5的(B )是圖5的(A)的局部 放大圖。
參照圖5的(A)，在注塑模具60的右模具端部設(shè)有澆口80, 在相面對的左側(cè)端部i殳有通氣口 82。而且，在初t脂密封工序中， 液狀或半固體狀的密封樹脂自澆口 80被注入到模腔66中，位于 模腔66內(nèi)部的空氣自通氣口82被排出到外部。在此，作為使用 的密封樹脂是熱塑性樹脂或熱固性樹脂中的任 一 種，也可以為 了提高散熱性而混入有粒狀的填料。
參照圖5的(B)，注塑模具的澆口80設(shè)置在島12的側(cè)方。 具體地講，從下模具64的內(nèi)壁底面到澆口 80的下端的距離L5 為0.2mm左右，澆口 80的縱向上的寬度L4為0.5mm左右。并且， 從下模具64的內(nèi)壁底面到島12的下表面的距離L3為0.3mm左 右，傾斜面ll的縱向上的寬度L2為0.4mm左右。因而，澆口 80 的下端位于島12的下方，澆口 80的上端位于島12的傾斜面11 上端的下方。并且，在此，島12的傾斜面11形成越靠近島12下 表面越遠離澆口 80的傾名+面。
因而，如圖5的(A)中的箭頭標記所示，在自澆口 80將密 封樹脂沿橫向注入到模腔6 6內(nèi)部時，注入的密封樹脂與島12的 側(cè)面接觸而分支。在此，分支到島12的上方的樹脂流為F1，分 支到島的下方的樹脂流為F2。在此，模腔66內(nèi)部的、島12的下方空間小于其上方空間。作為一個例子，島12的上表面與上模 具62的內(nèi)壁上表面之間的3巨離L6為2mm左右，島12的下表面 與下才莫具64的內(nèi)壁之間的距離L3為0.3mm左右。
即，島12的下方空間比島12的上方空間小得多。因此，島 12的上方空間處于比島12的下方空間更易于流入密封樹脂的 環(huán)境中。因而，在將島12的側(cè)面形成為與主面垂直的形狀的情 況下，自澆口 80注入的密封樹脂會優(yōu)先流入到島12的上方空間 中。結(jié)果，有可能未向島12的下方供給充分量的密封樹脂，而 在島12的下方出現(xiàn)未填充密封樹脂的空隙。為了防止這種情 況，在本實施方式中，將島12的側(cè)面形成為傾斜面11而使自澆 口80供給的密封樹脂與該傾斜面11接觸。這樣，與傾斜面ll接 觸的密封樹脂沿著傾斜面11流動，優(yōu)先供給到島12的下表面， 結(jié)果，島12的整個下表面被密封樹脂覆蓋。
參照圖6，在本工序中，通過自l個容器72對多個模腔供給 密封樹脂， 一并進行樹脂密封工序。具體地講，多個單元沿縱 向排列成2列地設(shè)置。而且，在紙面上的左側(cè)沿縱向排列的單 元56A-56D分別收納在模腔66A-66D中。另夕卜，模腔66A-66D通過澆口80而互相連通。因而，在將液狀的密封樹脂經(jīng)由 流道74及澆口 76供給到模腔66A時，經(jīng)由將各單元連通的澆口 80供給來的密封樹脂依次遍布單元56A- 56D中。另夕卜，在模 腔66D中設(shè)有未圖示的通氣口 ，與自容器72供給的密封樹脂的 量相對應(yīng)的空氣自通氣口被排出到外部。
同樣，在紙面上的右側(cè)沿縱向排列的單元56E - 56H也分 別收納在模腔66E-66H中，這些模腔經(jīng)由澆口80而連通。因 而，自容器72經(jīng)由流道74及澆口 76供給來的密封樹脂依次填充 到模腔66E- 66H中。
如上所述，在本工序中，自l個容器72—并對收納有各單元的多個模腔66供給密封樹脂。由此，注塑模具60的構(gòu)造簡化， 樹脂密封的成本降低。
并且，在各模腔中，接近澆口80地形成有島12的傾斜面。 因而，如圖5的(A)所示，自澆口80注入的密封樹脂沿著設(shè)置 于島12上的傾斜面ll流動，優(yōu)先填充到島12的下方。
參照圖7表示樹脂密封工序結(jié)束后的單元。各單元成為被 密封樹脂16 —體地密封的狀態(tài)。在樹脂密封結(jié)束之后，經(jīng)過由 鍍膜覆蓋引線的工序、將各單元自引線框分離的工序、測定各 單元的電特性的工序等，制造圖8中所示構(gòu)造的半導(dǎo)體裝置。 另外，在圖9所示的半導(dǎo)體組件的情況下，使用小螺釘、墊圈 等按壓構(gòu)件使半導(dǎo)體裝置的主面抵接于散熱片而將兩者熱結(jié) 合。
參照圖8說明通過上述制造方法制造的半導(dǎo)體裝置10的構(gòu) 造。圖8的(A)是表示半導(dǎo)體裝置10的俯視圖，圖8的(B) 是圖8的(A)的B-B'剖視圖。
參照圖8的(A)及圖8的(B),半導(dǎo)體裝置10為主要包括 島12、安裝在島12的上表面上的半導(dǎo)體元件20、起到外部連接 端子的作用的引線14、和將島12、半導(dǎo)體元件20、引線14一體 覆蓋而進行機械'l"生支承的密封樹脂16的構(gòu)造。
島12是通過對由厚度為0.6mm左右的銅等金屬構(gòu)成的導(dǎo) 電箔進行蝕刻加工、沖孔加工而成形為^L定形狀的。島12例如 是縱x橫=12.0mm x 14.0mm左右的矩形，為將紙面上的上側(cè) 的側(cè)邊切削成半圓形而成的形狀。在呈這樣切削成的形狀的部 分形成有供固定用的小螺絲穿過的貫穿孔。引線14B自島12的 紙面上的下側(cè)的側(cè)邊中央部與外部連4妻地延伸。參照圖8的 (B),為了使島12與外部絕緣，島12的下表面被密封樹脂16 覆蓋。另外，由于覆蓋島12的內(nèi)表面的密封樹脂16的厚度非常
14薄，為0.3mm ~ 0.4mm左右，因此，由于半導(dǎo)體元件20動作而 產(chǎn)生的熱量經(jīng)由島12及較薄的密封樹脂16而被良好地排出到外部。
引線14與內(nèi)置的半導(dǎo)體元件20電連接，其一部分露出到外 部而起到外部連接端子的作用。另外，多個引線14的一部分被 實施了彎曲加工。即，中央的引線14B的中間部^皮彎曲加工， 位于兩端的引線14A、 14C是未一皮彎曲加工的平坦的形狀。而 且，引線14A、 14B、 14C的導(dǎo)出到外部的部分位于同一平面上。 另外，在半導(dǎo)體裝置10安裝于安裝基板等上時，通過將引線14 的頂端部插入到設(shè)置于安裝基板的孔中而被插入安裝。
半導(dǎo)體元件20是在其內(nèi)表面具有主電極的半導(dǎo)體元件，具 體地講，采用MOSFET ( Metal - Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管)、雙極性晶體 管、IGBT ( Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極 型晶體管)。并且，在本實施方式中，由于作為半導(dǎo)體元件20 而采用構(gòu)成電源電^各的構(gòu)件，因此，例如采用進^f亍lA以上的大 電流開關(guān)的電源系統(tǒng)的半導(dǎo)體元件(電源元件)。作為一個例子， 采用MOSFET作為半導(dǎo)體元件20時，MOSFET的下表面的漏 電極通過導(dǎo)電性固定材料而連接于島12的上表面上，MOSFET 的上表面的柵電極經(jīng)由金屬細線34與引線14A連接，MOSFET 的上表面的源電極經(jīng)由金屬細線34與引線14C連接。于是，根 據(jù)自引線14A供給的控制信號，半導(dǎo)體元件20進行通過引線 14B及引線14C的大電流的開關(guān)動作。在此，半導(dǎo)體元件20的 厚度例如為20拜~ 400[xm左右。
密封樹脂16具有一體地覆蓋引線14的一部分、島12、半導(dǎo) 體元件20、金屬細線34而機械性地支承整體的功能。作為密封 樹脂16的材料，采用環(huán)氧樹脂等熱固性樹脂、丙烯酸樹脂等熱塑性樹脂。另外，密封樹脂16為了提高散熱性而由混入有粒狀 的二氧化硅、氧化鋁等填料的樹脂材料構(gòu)成。并且，沿厚度方
向貫穿密封樹脂16地設(shè)有貫穿孔22。該貫穿孔22在將半導(dǎo)體裝 置10安裝于散熱片等上時用作螺紋固定用的孔。另外，密封樹 脂16的內(nèi)表面為了抵接于散熱片等散熱器而整個面為平坦面。
參照圖8的(B),局部貫穿密封樹脂16地設(shè)有貫穿孔22， 該貫穿孔22的上表面的周邊部為平坦部24。而且，使與平坦部 24連續(xù)的部分的密封樹脂16的上表面凹陷而形成有凹狀部18。
參照圖8的(A)及圖8的(B),半導(dǎo)體裝置10為主要包括 島12、安裝在島12的上表面上的半導(dǎo)體元件20、起到外部連接 端子的作用的引線14、和將島12、半導(dǎo)體元件20、引線14一體 覆蓋而機械性地進行支承的密封樹脂16的構(gòu)造。
島12是通過對由厚度為0.6mm左右的銅等金屬構(gòu)成的導(dǎo) 電箔進行蝕刻加工、沖孔加工而成形為身見定形狀的。島12例如 是縱x橫=12.0mm x 14.0mm左右的矩形，為將紙面上的上側(cè) 的側(cè)邊切削成半圓形而成的形狀。在呈這樣切削成的形狀的部 分形成供有固定用的小螺絲穿過的貫穿孔。引線14B自島12的 紙面上的下側(cè)的側(cè)邊中央部與外部連接地延伸。參照圖8的 (B),為了使島12與外部絕緣，島12的下表面被密封樹脂16 覆蓋。另外，由于覆蓋島12的內(nèi)表面的密封樹脂16的厚度非常 薄，為0.4mm左右，因此，由于半導(dǎo)體元件20動作而產(chǎn)生的熱 量經(jīng)由島12及較薄的密封樹脂16而被良好地排出到外部。在 此，島12的內(nèi)表面并不一定必須被密封樹脂16覆蓋，為了提高 散熱性，島12的內(nèi)表面也可以自密封樹脂16露出。
引線14與內(nèi)置的半導(dǎo)體元件20電連接，其一部分露出到外 部而起到外部連接端子的作用。另外，多個引線14的一部分被 實施了彎曲加工。即，中央的引線14B的中間部-陂彎曲加工，
16位于兩端的引線14A、 14C是未被彎曲加工的平坦的形狀。而 且，引線14A、 14B、 14C的導(dǎo)出到外部的部分位于同 一平面上。 另外，在半導(dǎo)體裝置10安裝于安裝基板上等時，通過將引線14 的頂端部插入到設(shè)置于安裝基板的孔中而^C插入安裝。
半導(dǎo)體元件20是在內(nèi)表面具有電極的半導(dǎo)體元件，具體地 講，采用MOSFET ( Metal - Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管)、雙極性晶體 管、IGBT ( Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極 型晶體管)、GTBT。并且，在本實施方式中，由于作為半導(dǎo)體 元件20而采用構(gòu)成電源電路的構(gòu)件，因此，例如采用進行IA以 上的大電流開關(guān)的電源系統(tǒng)的半導(dǎo)體元件(電源元件)。
作為一個例子，采用MOSFET作為半導(dǎo)體元件20時， MOSFET的下表面的漏電極(電流的流出電極(或者電流的流 入電極))通過導(dǎo)電性固定材料而連接于島12的上表面上， MOSFET的上表面的柵電極(控制電極)經(jīng)由金屬細線34與引 線14A連接，MOSFET的上表面的源電極(電流的流入電極(或 者電流的流出電極))經(jīng)由金屬細線34與引線14C連接。而且， 根據(jù)自引線14A供給的控制信號，半導(dǎo)體元件20進行通過引線 14B及引線14C的大電流的開關(guān)動作。在此，半導(dǎo)體元件20的 厚度例如為20pm 400(im左右。
并且，為了實現(xiàn)低導(dǎo)通電阻及高耐壓，半導(dǎo)體元件20的平 面尺寸較大為佳。參照圖8的(A),半導(dǎo)體元件20的平面尺寸 例如為縱x橫=6mm x 8mm左右，是比所載置的島12稍小的程 度。
密封樹脂16具有一體地覆蓋引線14的一部分、島12、半導(dǎo) 體元件20、金屬細線34而機械性地支承整體的功能。作為密封 樹脂16的材料，采用環(huán)氧樹脂等熱固性樹脂、丙烯酸樹脂等熱塑性樹脂。另外，密封樹脂16為了提高散熱性而由混入有粒狀 的二氧化硅、氧化鋁等填料的樹脂材料構(gòu)成。并且，沿厚度方
向貫穿密封樹脂16地設(shè)有貫穿孔22。該貫穿孔22在將半導(dǎo)體裝 置10安裝于散熱片等上時用作螺紋固定用的孔。另外，密封樹 脂16的內(nèi)表面為了抵接于散熱片等散熱器而整個面為平坦面。 參照圖8的(B),局部貫穿密封樹脂16地設(shè)有貫穿孔22, 該貫穿孔22的上表面的周邊部為平坦部24。而且， -使與平坦部 24連續(xù)的部分的密封樹脂16的上表面凹陷而形成凹狀部18。
成平坦的部分，是小螺絲、墊圏等按壓部件所抵接的部位。由 于在該平坦部24的下方不存在半導(dǎo)體元件20，因此，即使從上 方利用4要壓部件對平坦部24施加按壓力，該4安壓力也不太作用 于半導(dǎo)體元件20上。
凹狀部18自平坦部24凹陷的深度例如為0.2mm左右。參照 圖8的(A),該凹狀部18從半導(dǎo)體裝置10的左側(cè)側(cè)邊到右側(cè)側(cè) 邊連續(xù)地形成。并且，凹狀部18與載置有半導(dǎo)體元件20的區(qū)域 重疊地設(shè)置。這樣，通過使與半導(dǎo)體元件20重疊的密封樹脂16 的上表面局部凹陷而形成為凹狀部18,能夠降低小螺絲等按壓 部件對半導(dǎo)體元件20施加的應(yīng)力。該事項的詳情參照圖9而見 后述。
并且，設(shè)有平坦部24及凹狀部18的部分比其他部分的壁 薄。這樣，即使利用小螺絲等按壓部件按壓平坦部24，也能夠 抑制該按壓部件向上方突出，從而能夠使整個裝置的厚度為薄 型。另一方面，由于形成有金屬細線34的部分需要由密封樹脂 16覆蓋形成為環(huán)狀的金屬細線34,因此，形成得比形成有平坦 部24的部分厚。
參照圖9，下面說明組裝有上述構(gòu)造的半導(dǎo)體裝置10的半導(dǎo)體組件10A的構(gòu)造。圖9的(A)是表示半導(dǎo)體組件10A的俯 視圖，圖9的(B)是圖9的(A)的B-B，剖視圖。
參照圖9的(A)及圖9的(B),半導(dǎo)體組件10A為具有半 導(dǎo)體裝置IO、散熱片26和通過按壓電路裝置而將兩者熱結(jié)合的 小螺絲28(按壓部件)的構(gòu)造。
參照圖9的(B),散熱片26與由密封樹脂16的平坦面構(gòu)成 的半導(dǎo)體裝置10的下表面面接觸。散熱片26由銅、鋁等金屬構(gòu) 成，為了與半導(dǎo)體裝置10面接觸，散熱片26的上表面為平坦面， 為了提高散熱性，散熱片26的下部形成為不規(guī)則形狀。另外， 也可以替代散熱片26而采用由金屬構(gòu)成的成套的殼體作為散 熱部件。
自散熱片26的上表面形成有孔部32，小螺絲28貫穿該孔部 32及半導(dǎo)體裝置10的貫穿孔22。小螺絲28由在周圍形成有螺紋 牙的柱狀的柱部28B、和與該柱部28B連續(xù)的頭部28A構(gòu)成。并 且，將鋁等金屬成型為圓環(huán)狀而成的墊圏30介于小螺絲28的頭 部28A與半導(dǎo)體裝置10之間。即，小螺絲28在墊圈30套在柱部 28B的狀態(tài)下貫穿貫穿孔22而螺紋固定在孔部32中。于是，墊 圏30的上表面與小螺絲28的頭部28A接觸，墊圈30的下表面與 半導(dǎo)體裝置10的平坦部24接觸。因而，在將小螺絲28固定于散 熱片26上時，利用墊圏30對平坦部24施加的4姿壓力使半導(dǎo)體裝 置10的下表面抵接于散熱片26的上表面。
參照圖9的(A)，載置有墊圈30的區(qū)域與半導(dǎo)體元件20重 疊。通過這樣將兩者重疊地配置，能夠使半導(dǎo)體裝置10的平面 尺寸小型化。但是，在將密封樹脂16的上表面形成為簡單的平 坦面而由墊圏30施加按壓力時，該按壓力大于對半導(dǎo)體元件20 施加的應(yīng)力，結(jié)果，有可能發(fā)生在半導(dǎo)體元件20產(chǎn)生裂紋等故 障。為了排除該情況，在本實施方式中，使與安裝有半導(dǎo)體元
19件20且配置有墊圏30的區(qū)域相對應(yīng)的密封樹脂16的上表面局 部凹陷而形成凹狀部18。這樣，墊圈30的按壓力不會作用于凹 狀部18,因此，作用在位于凹狀部18下方的半導(dǎo)體元件20上的 應(yīng)力也^皮i爰和。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，包括準備引線框的工序，該引線框包括具有第1主面和位于上述第1主面相反側(cè)的第2主面的島、和一端接近上述島的引線，上述島的與上述第2主面連續(xù)的部分的側(cè)面為傾斜面；在上述島的上述第1主面安裝半導(dǎo)體元件，將上述半導(dǎo)體元件的電極與上述引線電連接的工序；進行密封的工序，通過采用注塑模具進行的注塑成形，利用密封樹脂，也包括上述島的上述第2主面在內(nèi)地對上述島、上述半導(dǎo)體元件及上述引線進行密封；在上述進行密封的工序中，自設(shè)置在上述島的側(cè)方的澆口將液狀或半固體形狀的密封樹脂注入到上述注塑模具的模腔中，使上述密封樹脂沿著作為傾斜面的上述島的側(cè)面流動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征 在于，在上述引線框上呈列狀地配置有由上述島和上述引線構(gòu)成 的單元，在各個單元所包含的上述島的面向 一個方向的側(cè)面形 成有上述傾斜面；在上述進行密封的工序中，在將上述單元逐個收納于相連 通的多個模腔之后，自設(shè)置于上述模具的容器將上述密封樹脂 依次供給到配置成上述列狀的上述模腔中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征 在于，上述島的側(cè)面是越靠近上述第2主面越遠離上述澆口的傾 斜面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征 在于，上述島的上述第2主面與上述注塑模具之間的間隙小于上 述島的上述第l主面與上述注塑模具之間的間隙。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征 在于，上述模腔內(nèi)部的上述島的位置固定。
6. —種引線框，其特征在于， 包括島，具有安裝半導(dǎo)體元件的第l主面、和位于與上述第l主 面相反側(cè)的第2主面；以及引線， 一端接近上述島，將上述島的與上述第2主面連續(xù)的部分的側(cè)面形成為傾斜面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的引線框，其特征在于， 由上述島和上述引線構(gòu)成的單元呈列狀設(shè)有多個； 將各個單元的上述島的面向一個方向的上述側(cè)面形成為上述傾殺+面。
8. —種半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 包括島；半導(dǎo)體元件，安裝在上述島的主面；密封樹脂，將上述島和上述半導(dǎo)體元件一體密封；貫穿孔，沿厚度方向貫穿上述密封樹脂地設(shè)置；以及平坦部，其是使貫穿孔的周邊部的上述密封樹脂的主面平坦^匕而成的；將與上述半導(dǎo)體元件重疊的區(qū)域的上述密封樹脂的主面形成為比上述平坦部凹的凹狀部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，得比其他區(qū)域薄。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 上述凹狀部與上述平坦部連續(xù)地i殳置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，的區(qū)域。
12. —種半導(dǎo)體組件，該半導(dǎo)體組件包括半導(dǎo)體裝置和抵 接于上述半導(dǎo)體裝置的散熱部件，其特征在于，上述半導(dǎo)體裝置包括 島；半導(dǎo)體元件，安裝在上述島的主面； 密封樹脂，將上述島和上述半導(dǎo)體元件一體密封； 貫穿孔，沿厚度方向貫穿上述密封樹脂地設(shè)置； 以及平坦部，其是使貫穿孔周邊部的上述密封樹脂的主面 平坦化而成的；將與上述半導(dǎo)體元件重疊的區(qū)域的上述密封樹脂的主面形 成為比上述平坦部凹的凹狀部；上述半導(dǎo)體裝置與上述散熱部件借助貫穿上述半導(dǎo)體裝置 的上述貫穿孔并按壓上述半導(dǎo)體裝置主面的按壓部件而相抵 接；上述按壓部件與除了與上述半導(dǎo)體元件重疊的區(qū)域之外的 部分的上述半導(dǎo)體裝置的上述平坦部接觸。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體組件，其特征在于， 上述按壓部件是插入到上述半導(dǎo)體裝置的貫穿孔中的小螺絲、和夾設(shè)于上述小螺絲的頭部與上述半導(dǎo)體裝置之間的墊圈； 上述墊圏的主面接觸于上述半導(dǎo)體裝置的上述平坦部。
全文摘要
本發(fā)明提供半導(dǎo)體裝置、半導(dǎo)體裝置的制造方法及引線框。該半導(dǎo)體裝置的制造方法及引線框容易使密封樹脂蔓延到島的內(nèi)表面。在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，將安裝有半導(dǎo)體裝置的島(12)的側(cè)面形成為傾斜面(11)。這樣，在自澆口(80)將密封樹脂注入到注塑模具的模腔(66)中時，被注入的密封樹脂與設(shè)置在島(12)的側(cè)面上的傾斜面(11)接觸。于是，密封樹脂沿著傾斜面(11)流動而被填充到島(12)的下方的空間中。因而，由于較薄地覆蓋島(12)的下表面，因此，即使島(12)的下方空間形成得較小，也能夠?qū)⒚芊鈽渲瑹o空隙地填充到該空間中。
文檔編號H01L21/50GK101640178SQ20091016361
公開日2010年2月3日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月30日
發(fā)明者境春彥 申請人:三洋電機株式會社;三洋半導(dǎo)體株式會社