專利名稱：具有彎成j－型引線端子的半導體器件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到一個半導體器件，尤其是涉及到一個具有彎成J-型引線端子半導體器件及其制造方法。
一般來講，象LSI(大規(guī)模集成電路)和晶體管這樣的半導體器件它們都用在各式各樣的電子儀器中。
在上面剛剛提到的半導體器件中，一個半導體電路芯片是封裝在一種樹脂封裝中，并且每個由一種延長的導電金屬板形成的許多引線端子排列在樹脂封裝的兩側。鑒于這些引線端子是連接到樹脂封裝的內部芯片的接線焊盤，如果半導體器件是安裝在電路板上并且這些引線端子連接到信號線，那么各種各樣的信號都能夠從該芯片輸入和輸出。
當這樣一些半導體器件被用在各種儀器裝置時，例如，對于一種用在便攜電話里，它需要減小安裝區(qū)域。所以，一種半導體器件其從樹脂封裝側面向外延伸的引線端子的外部彎成J型形狀以及引線端子的自由端子位于樹脂封裝的下表面以減少已經實際使用的安裝區(qū)域。
這樣的半導體器件發(fā)表在，例如，日本專利公開號N.221242/95，日本專利公開號N.263607/95，和日本專利公開號N.88296/95。
在如上描述的從樹脂封裝的側面向外延伸的引線端子的外部彎成J型形狀以及引線端子的自由端子位于樹脂封裝的半導體器件中，因為整個占用面積減少和引線端子連接到樹脂封裝的下表面，所以安裝區(qū)域能夠減少。
然而，上述這種半導體器件，引線端子的自由端子位于樹脂封裝的下表面，如果一個散熱板組成的一個導電島是暴露在樹脂封裝的下表面，那么該散熱板和引線端子彼此之間就短路。
因此，上述的引線端子彎成J-型形狀的半導體器件這樣的散熱板結構是不暴露在樹脂封裝的下表面，結果，它沒有顯示出芯片的良好散熱特性。然而，在用于便攜式電話機的無線電波的發(fā)射的半導體器件中，該芯片由于消耗許多的功率而產生許多的熱，因此，這需要有效地散熱。
在這個問題上，發(fā)表在日本公開專利號N.221242/95這種半導體器件，散熱板是暴露在樹脂封裝的下表面同時用一種絕緣薄膜加到散熱板的下表面以防止與引線端子短路?？墒牵驗檫@種結構不允許散熱板連接到電路板的地線，良好的散熱特性是不可期望的。
本發(fā)明的目的是提供一種包括一個具有J-型形狀引線端子其自由端子位于樹脂封裝的下表面，其中散熱板是暴露在樹脂封裝的下表面而實現良好的散熱特性而散熱板和引線端子彼此之間沒有短路的半導體器件。
在本發(fā)明被應用的一個常規(guī)半導體器件中，具有提供一組連接焊盤的半導體電路的芯片是放在散熱板的上表面，而每個形成于延長導電板的引線端子都是暴露在芯片的外部側面。芯片的引線端子和連接焊盤彼此之間分別由焊接線連接，并且至少散熱板，芯片，焊接線和引線端子的內部是封裝在樹脂封裝里的。從樹脂封裝的側面延伸出的引線端子的外面部分是彎成J-型形狀以致使引線端子的外部自由端子以這種彎型形式位于樹脂封裝的下表面。
根據本發(fā)明應用到上述半導體器件第一方面，一些凹槽形成在散熱板的外面部分，及該散熱板是暴露在樹脂封裝的下表面。引線端子外部的自由端子位于樹脂封裝的凹槽內，以及絕緣元件位于樹脂封裝外部的自由端子和散熱板凹槽的間隙之間。
此外，因為從樹脂封裝的側面向外延伸的引線端子的外部被彎成J-型形狀并且自由端子位于樹脂封裝的下表面，安裝面積就減小了。還有，因為散熱板是暴露在樹脂封裝的下表面，芯片熱輻射特性就高。
同時，因為引線端子外部的自由端子位于形成在散熱板外部的凹槽內以及絕緣元件位于引線端子的自由端子和散熱板的凹槽之間的間隙，該引線端子與散熱板不會短路?？傊?，本發(fā)明在減小半導體器件的安裝面積和增加熱輻射特性兩方面取得成功。
大家注意，在本發(fā)明中，芯片安裝的方向對應于散熱板是朝上的方向而垂直的方向認為是側面方向。然而，這些方向在常規(guī)地使用是為了簡單地描述而當器件在制造和實際使用時不限制任何方向。
再有，本發(fā)明中的散熱板是芯片安裝上的一個構件并且有助于芯片熱量的輻射，以及允許構成一個金屬島。起到使定位在散熱板引線端子的自由端部分的材料成形作用的散熱板凹槽是可以取消的，并且它們不需要有凹槽或凹面的外形。絕緣元件可以是任何組件或具有絕緣特性的組件并且能夠配置在引線端子和散熱板之間的間隙中，因此允許，例如，一種焊接劑或樹脂封裝的凸起部分。
同時，在根據本發(fā)明第二方面的半導體器件中，一個凹槽形成在散熱板外面部分，并且該散熱板是暴露在樹脂封裝的下表面。在樹脂封裝的下表面的外面部分設計提供的凸起部分是位于散熱板的凹槽內，而這些凹槽是形成在樹脂封裝的凸起部分的下表面。還有，引線端子的外部自由端子是位于樹脂封裝的凹槽內。
此外，在本發(fā)明的半導體器件中，因為從樹脂封裝的側面向外延伸的引線端子的外面部分是彎成J-型并且它們的自由端子是位于樹脂封裝的下表面，所以安裝面積就減小了。而且，因為散熱板是暴露在樹脂封裝的下表面，所以芯片的熱輻射特性就高。
同時，因為引線端子的外面部分的自由端子位于形成在散熱板外面部分的凹槽內并且樹脂封裝的凸起部分位于引線端子的自由端和散熱板的凹槽之間的間隙內，所以引線端子與散熱板沒有短路?？傊?，本發(fā)明在減小半導體器件的安裝面積和增加熱輻射特性兩方面取得成功。
在本發(fā)明的半導體器件中，一個引線端子的外面部分的自由端子可以位于散熱板的凹槽內。
在這個例子中，位于許多散熱板凹槽的間隙的許多凸起部分是位于許多引線端子的凹槽內?？傊驗樯岚迥軌蛐纬奢^大的面積，所以半導體器件的熱輻射特性進一步增加。
在本發(fā)明的半導體器件中，多個引線端外部的自由端可以定位在散熱板的凹槽中，在這個例子中，因為散熱板凹槽的數目比引線端的數目較小，散熱板能形成簡單的外形，因此，半導體器件的生產率可以得到改善。
在本發(fā)明被應用到制造半導體器件的一種常規(guī)方法中，一個含有許多引線端子的引線框和單個散熱板都通過連接拄集中地相互連接或者類似元件形成。具有許多連接焊盤通過在其表面的半導體電路芯片被安裝到相對應于散熱板的引線框部分的上表面，以及芯片的許多連接焊盤和引線框的許多引線端子用焊接線彼此各自連接。該引線框，在芯片和焊接線被集中安裝上，是位于至少一對相互可移動的金屬模具的空腔內，而該金屬模具彼此相互靠近以致它們支撐在引線端子的外部之間。一種融化的樹脂注入到金屬模具的空腔內。這填充的樹脂固化以形成一個樹脂封裝，在這兒至少散熱板的一部分，芯片，焊接線和引線端子的內部被封裝同時引線端子的外部露在外面。接線柱或其它引線框的類似元件被切割掉以將散熱板和許多引線端子彼此各自分開，以及從樹脂封裝側面向外延伸的引線端子的外面部分被彎成J-型形狀直到其自由端子位于樹脂封裝的下表面。
根據本發(fā)明被應用到上述制造半導體器件的一種方法的另一方面，當一個引線框形成時，凹槽也形成在散熱板的外面部分。當該引線框放到金屬模具中時，散熱板的下表面就與金屬模具的內表面接觸。當樹脂封裝形成時，具有形成在其下表面的凹槽的凸起部分也形成在散熱板的凹槽內。當引線端子的外部被彎時，其自由端子也位于樹脂封裝的凹槽內。
此外，在采用本發(fā)明的制造半導體器件方法中，因為從樹脂封裝側面向外延伸的引線端子的外面部分被彎成J-型以及它們的自由端子位于樹脂封裝的下表面，所以安裝面積減小。而且，因為散熱板露在樹脂封裝的下表面，所以芯片的熱輻射特性高。
同時，因為引線端子的外部自由端子是位于形成在散熱板外面部分的凹槽內而樹脂封裝的凸起部分位于引線端子的自由端和散熱板的凹槽之間的間隙內，所以引線端子與散熱板沒有短路。
總之，本發(fā)明應用的制造半導體器件的方法中，一種小安裝面積和高熱輻射特性以及散熱板和引線端子不短路的半導體器件能夠簡單地制造。
本發(fā)明上述目的及其它目的，特點和優(yōu)點參照本發(fā)明例子的附圖從下面的描述中將會更清楚。
附圖簡要說明

圖1a顯示本發(fā)明實施例的外貌的平面視圖；圖1b是該半導體器件的底平面視圖；圖1c是該半導體器件的頂平面視圖；圖1d是該半導體器件的側面視圖；圖2是沿圖1b中A-A線方向的剖面視圖；圖3是沿圖1b中B-B線的剖面視圖；圖4是放大的該半導體器件的基本部分底平面視圖5a顯示在該半導體器件的生產過程中引線端子和散熱板從引線框切割掉情況平面視圖；圖5b是顯示位于相鄰自由端的引線端子被彎外部的一個步驟前視圖；圖5c是顯示位于相鄰自由端的引線端子已被彎外部的情況前視圖；圖5d是顯示位于相鄰基端的引線端子被彎外部的一個步驟前視圖；圖5c是顯示位于相鄰基端的引線端子已被彎外部的情況前視圖；圖6a是顯示一個電路板在半導體器件的安裝步驟中的前視圖；圖6b是顯示焊料以膏狀敷在電路板的上表面的情況前視圖；圖6c是顯示半導體器件安放在電路板的上表面的情況前視圖；圖6d是顯示焊料固化到完成半導體器件的安裝情況前視圖；圖7a是顯示對該半導體器件的第一修改的外貌前視圖；圖7b是第一修改的底視圖；圖7c是第一修改的頂視圖；圖7d是第一修改的側視圖；圖8a是顯示對該半導體器件的第二修改的外貌前視圖；圖8b是第二修改的底視圖；圖8c是第二修改的頂視圖；以及圖8d是第二修改的側視圖。
如圖2所示，根據本發(fā)明一個實施例的集成電路器件1包括，形成于半導體電路的集成電路芯片2。這個芯片2安裝在一個金屬制的島型散熱板3的上表面。
許多的連接焊盤4形成在芯片2的上表面。許多的引線端子5安置在散熱板3的相對兩邊。芯片2的許多連接焊盤4和許多的引線端子5的內部部份6是通過許多的焊接線7彼此之間各自連接。
芯片2，散熱板部分3，焊接線7和引線端子5的內部部份6都是封裝在一個樹脂封裝塊8中。從封裝塊8的側面向外延伸引線端子5的外面部份9是彎成J-型形狀。
引線端子5的外面部分9的自由端子5都位于樹脂封裝8的下表面。然而，應該注意到，在本實施例的集成電路1中，散熱板3是暴露在樹脂封裝8的下表面，參看圖1a到1c。
許多的凹形槽10形成在散熱板3的外面部分。許多的凸起部分11凸出地安置在樹脂封裝8下表面的外面部分。這些凸起部分分別位于散熱板3的凹形槽10內。
再者，每個開在下表面的凹形槽12和外部側面都形成在樹脂封裝8的許多凸起部分的底面上。如圖3和4所示，許多的引線端子5的外面部分9的自由端子是分別位于凹形槽12內。
總之，引線端子5的外面部分9的自由端子位于散熱板3凹形槽10內。樹脂封裝8的凸起部分11是位于引線端子5的外面部分9的自由端子和散熱板3的凹形槽10之間的間隙中并且作為絕緣部分。
大家應該注意，在本實施例的集成電路器件1中，樹脂封裝8的每個凸起部分11是位于散熱板3凹形槽10的之一內，并且每個凹形槽12形成在每個凸起部分11的下表面同時每個引線端子5的外面部分9的自由端子位于凹形槽12的之一內。
具有上述結構的本實施例的集成電路1安裝在如圖6d所示的電路板13的上表面。
在這個例子中，位于樹脂封裝8的下表面許多引線端子5的自由端子通過焊點15分別連接到電路板13的許多信號線14，并且暴露在樹脂封裝8的下表面散熱板3通過焊點15連接到一個導電模板如電路板13的地線16。
以這種方式安裝在電路板13上的集成電路1具有減少安裝面積，因為引線端子5的外部是彎成J-型形狀從樹脂封裝8的側面向外延伸以致執(zhí)行自由端位于樹脂封裝8的下表面。
再有，因為芯片2上的輻射平面3上安裝于暴露在樹脂封裝8的下表面并且直接連接到地線16，這樣可以有效地輻射芯片2的熱量。
同時，在本實施例的集成電路1中，引線端子5的自由端子位于形成在輻射平面3整個外部的凹形槽10內。因為樹脂封裝8的凸起部分11位于引線端子5的自由端和散熱板3之間的間隙中并且作為一種絕緣部分，引線端子5和散熱板3彼此之間不短路。
此外，因為許多的引線端子5和散熱板3的凹形槽10彼此之間一一對應，散熱板3形成大面積而實現好的熱輻射特性。
在此，本發(fā)明實施例的制造集成電路器件1的一種方法簡單地進行描述。
首先，一個含有許多引線端子5的引線框和單個散熱板3都通過連接拄集中地相互連接等等通過腐蝕一個很薄的金屬板形成。自然地，散熱板是形成在位于整個外部的許多凹形槽10內。
然后，引線框用壓力機械使其變形以致引線端子5在封裝內的部分6能夠比散熱板3高，而芯片2是用焊接安裝在散熱板3的上表面。芯片2的許多連接焊盤4和許多引線端子5都用焊接線7各自相互連接。
芯片2上的引線框和焊接線7以這樣方式集中地安裝到一對相互可移動的金屬模具的空腔內。
因此，引線端子5在封裝外的部分9被固定并且在這對金屬模具和散熱板的下表面之間與金屬模具的內表面接觸以致這些部分從樹脂封裝8露出來。
這里大家應該注意到用于樹脂封裝8灌注的金屬模具是以構成在下表面具有凹形槽12的凸起部分11這樣的形狀形成，其可以在散熱板3的凹形槽10內澆鑄。
在上述的這樣一種條件下，一種熔融的樹脂被注入到金屬模具的空腔并且直到它固化，形成樹脂封裝8使芯片2，散熱板3，焊接線7和引線端子5的封裝內部分6都被封裝在內。
然后，樹脂的鑄模合縫被移走以及上述的連接柱和引線框都被切掉。所以，一個引線端子5的整個外部9從樹脂封裝8的側面向外延伸出來以及散熱板3也暴露在樹脂封裝8的下表面的中間過程如圖5a所示形成。
因此，引線端子5的外部9在靠近自由端用金屬模具沖模17和18壓彎，然后，引線端子5的外部9在靠近其根部用金屬模具沖模19和20壓彎參看圖5b到5e。
所以，引線端子5被彎成J-型直到其自由端彎到樹脂封裝8的下表面并且與樹脂封裝8的凸起部分11一起插入到散熱板3的凹槽10內。
以上述這樣一種方式制造的集成電路器件1，具有許多形成在外部的凹槽10的露在樹脂封裝8下表面的散熱板3和從樹脂封裝8的側面向外延被彎成J-型以致引線端子5的自由端與樹脂封裝8的凸起部分11一起位于散熱板3的凹槽10內的引線端子5能夠簡單地實現。
再者，按照上述方式制造的集成電路器件1安裝到電路板13的方法參照圖6a到6d簡單地描述。
首先，信號線14和地線16形成在電路板13上表面對應于散熱板3和集成電路器件1的引線端子5的位置，如圖6a所示。
然后，焊料15以膏狀敷在信號線14和地線16的表面后集成電路器件1安裝到信號線14和地線16的表面如圖6b到6c所示，接下來焊料15被加熱致使融化而后冷卻使其凝固如圖6d所示。
通過這些凝固的焊料15，集成電路器件1的引線端子連接到電路板13的信號線14而散熱板3連接到地線16。此外，各種信號線都能夠輸入到和輸出自芯片2，并且芯片2能有效地輻射熱量。
注意，在上述的實施例中，引線端子5和散熱板3的凹槽10彼此之間的關系是一一對應的。然而，如圖7a到7d所示的半導體器件21的這種情況中，一組引線端子5可能位于散熱板22的每個凹槽23內。
在這個例子中，散熱板22的面積被減少以及熱輻射特性減少了一點。可是，因為散熱板22的形狀簡單，生產量得到增加。
此外，如圖8a到8d所示的半導體器件31的這種情況中，散熱板32與位于其相對兩邊的引線端子5形成一簡單矩形形狀以致散熱板32可以作為凹槽33。
在這個例子中，散熱板32的面積進一步減小?？墒?，散熱板32的形狀簡單了。
盡管本發(fā)明的最佳實施例已經進行具體地描述，但是這描述僅僅是為了說明的目的，而大家應該明白對本發(fā)明所作的改變和變更而沒有脫離所附權利要求的精神和范圍。
權利要求
1.一種半導體器件，其特征在于它包括一個至少具有一個形成在其下表面外部的凹槽的樹脂封裝；一個芯片包括具有一組提供連接焊盤以及被封裝在所述樹脂封裝內的半導體電路；一個以至少具有一個形成在其外部凹槽和具有安裝所述芯片在其上表面及封裝在所述樹脂封裝內這樣的條件暴露在所述樹脂封裝的下表面的散熱板；一組具有內部封裝在所述樹脂封裝內和位于所述芯片的外側以及外部從所述樹脂封裝側面向外延伸被彎成J-型以致所述J-型的自由端位于所述樹脂封裝的下表面的所述凹槽內的引線端子；一組用于所述引線端子和所述芯片的連接焊盤彼此相互連接的封裝在所述樹脂封裝的焊接線；以及位于所述引線端子的所述外部自由端和所述散熱板的凹槽之間的間隙的絕緣部分。
2.一個半導體器件，其特征在于包括一個包括具有一組提供的連接焊盤的半導體電路的芯片；一個以至少具有一個形成在其外部凹槽和具有安裝所述芯片在其上表面的散熱板；一種具有所述芯片封裝在內和具有所述封裝散熱板以暴露在其下表面的方式封裝的樹脂封裝，所述樹脂封裝有至少一個凸起部分形成在其下表面的外部，所述凸起部分位于所述散熱板的所述凹槽內，所述樹脂封裝有至少一個凹槽形成在所述凸起部分的下表面；一組具有內部封裝在所述樹脂封裝內并位于所述芯片的外側以及外部從所述樹脂封裝側面向外延伸被彎成J-型以致所述J-型的自由端位于所述樹脂封裝的所述凸起部分的下表面的所述凹槽內的引線端子；以及一組用于所述引線端子和所述芯片的連接焊盤彼此相互連接的封裝在所述樹脂封裝的焊接線。
3.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于所述每個引線端子外部的自由端是位于所述散熱板的凹槽內。
4.根據權利要求2所述的半導體器件，其特征在于所述每個引線端子外部的自由端是位于所述散熱板的凹槽內。
5.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于所述多個引線端子外部的自由端是位于所述散熱板的凹槽內。
6.根據權利要求2所述的半導體器件，其特征在于所述多個引線端子外部的自由端是位于所述散熱板的凹槽內。
7.一種制造半導體器件的方法，其特征在于它包括如下步驟形成一單個引線框在至少具有一個凹槽形成在其外部的散熱板和一組集中相互連接到支撐元件的引線端子；安置一個具有提供一組連接焊盤在其表面的半導體電路的芯片到相對于散熱板的引線框上表面；通過焊接線各自相互連接芯片的連接焊盤和引線框的許多引線端子；引線框安放到(該芯片以及這些焊接線是集中安裝)至少一對可移動的金屬模具的空腔內以致散熱板的下表面與金屬模具的內表面相接觸而引線端子的外部由這對金屬模具支撐并處于它們之間；注入融化的樹脂到金屬模具具的空腔內；讓這填充的樹脂固化去形成一個內含芯片的樹脂封裝，至少散熱板的一部分，焊接線和引線端子的內部被封裝在里面同時引線端子的外部露在外面以及至少一個具有至少一個凹槽形成在下表面的凸起部分形成在散熱板的凹槽內；切掉引線框的支撐元件為了散熱板和引線端子組各自與對方分開；以及彎曲引線端子的外部，它們是從樹脂封裝的側面向外延伸出來，到J-型形狀直到其自由端子位于樹脂封裝下表面的外部的凹槽內。
全文摘要
一個具有引線端子彎成J－型形狀的半導體器件被公開。一個具有一個凹槽形成在外部的散熱板暴露到樹脂封裝的下表面和引線端子的外部自由端子位于散熱板的凹槽內。這些引線端子的外部自由端子和散熱板的凹槽由樹脂封裝的凸起部分彼此絕緣。因為散熱板是暴露在樹脂封裝的下表面,所以其熱輻射特性高而散熱板和引線端子彼此之間是不短路的。
文檔編號H01L23/31GK1202009SQ9810184
公開日1998年12月16日 申請日期1998年5月12日 優(yōu)先權日1997年5月20日
發(fā)明者市川清治, 梅本毅, 西部俊明, 佐藤一成, 坪田邦彥, 清雅人, 西村善一, 岡平慶太, 宮龍也, 北古賀亨, 田原和弘 申請人:日本電氣株式會社