JPH02188946A - 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置及びその製造方法Info
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- JPH02188946A JPH02188946A JP1009382A JP938289A JPH02188946A JP H02188946 A JPH02188946 A JP H02188946A JP 1009382 A JP1009382 A JP 1009382A JP 938289 A JP938289 A JP 938289A JP H02188946 A JPH02188946 A JP H02188946A
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- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は放熱板が絶縁封止された樹脂封止型半導体装置
に関するものである。
に関するものである。
〈発明の概要〉
本発明は、半導体チップを搭載した放熱板を第１の樹脂
で封止後、抵抗やコンデンサ等の回路部品をリード上に
搭載・接続し、全体を第２の樹脂で封止することによっ
て従来の外付は部品を一体化した電力用の樹脂封止型半
導体装置を提供する。
で封止後、抵抗やコンデンサ等の回路部品をリード上に
搭載・接続し、全体を第２の樹脂で封止することによっ
て従来の外付は部品を一体化した電力用の樹脂封止型半
導体装置を提供する。
〈従来の技術〉
近年、機器制御用リレーの高信頼性・長寿命の要望に対
応し、無接点リレーすなわち樹脂封止型半導体装置であ
るソリッドステートリレーが進展している。一般的なソ
リッドステートリレーは第８図に例示のような回路で構
成されている。
応し、無接点リレーすなわち樹脂封止型半導体装置であ
るソリッドステートリレーが進展している。一般的なソ
リッドステートリレーは第８図に例示のような回路で構
成されている。
この例において、ソリッドステートリレーは発光ダイオ
ード１と７オトサイリスタが逆並列されたフォトトライ
アック２からなる光結合部３と、光結合部３の出力によ
って駆動されるトライアック４から構成されており、入
力信号がリミット抵抗ＲＬを介して発光ダイオード１に
印加されると、フォトトライアック２がターンオンし、
トライアック４のゲートに電流を供給してトライアック
４をターンオンさせることだよって、右方部上回路のス
イッチングを行なう。
ード１と７オトサイリスタが逆並列されたフォトトライ
アック２からなる光結合部３と、光結合部３の出力によ
って駆動されるトライアック４から構成されており、入
力信号がリミット抵抗ＲＬを介して発光ダイオード１に
印加されると、フォトトライアック２がターンオンし、
トライアック４のゲートに電流を供給してトライアック
４をターンオンさせることだよって、右方部上回路のス
イッチングを行なう。
このような動作を行なうソリッドステートリレーは、従
来光結合素子やトライアック等の個別部品やリード端子
をプリント基板に組込み、樹脂封止して形成されていた
。これに対し、本出願人は半導体チップのみによって構
成した樹脂封止型のソリッドステートリレーを提案した
（例えば特願昭５７−１５３６１７号）。この構造を第
９図に示す。
来光結合素子やトライアック等の個別部品やリード端子
をプリント基板に組込み、樹脂封止して形成されていた
。これに対し、本出願人は半導体チップのみによって構
成した樹脂封止型のソリッドステートリレーを提案した
（例えば特願昭５７−１５３６１７号）。この構造を第
９図に示す。
第９図において、ソリッドステートリレーは、放熱板５
上に、フォトトライアック２と透明絶縁層を介し光結合
する発光ダイオード１から成る光結合部３とトライアッ
ク４を搭載して構成しており、前述のプリント基板組込
みタイプに比して大巾な小型が実現されている。
上に、フォトトライアック２と透明絶縁層を介し光結合
する発光ダイオード１から成る光結合部３とトライアッ
ク４を搭載して構成しており、前述のプリント基板組込
みタイプに比して大巾な小型が実現されている。
このソリッドステートリレーの機器への組込み例を第１
０図に示す。ソリッドステートリレーは機器放熱体７に
ねじ８によって固定されるが、放熱板５は負荷の電源ラ
インに接続されており、機器放熱体７と電気的絶縁する
ためには絶縁板９が必要となる。
０図に示す。ソリッドステートリレーは機器放熱体７に
ねじ８によって固定されるが、放熱板５は負荷の電源ラ
インに接続されており、機器放熱体７と電気的絶縁する
ためには絶縁板９が必要となる。
この対応を図るべく、第１１図のような成形樹脂ｌＯで
放熱板を絶縁封止した半導体装置の構造が種々提案され
ている（例えば特開昭５７１７８３５７号公報、特開昭
６０−７７５０号公報）。
放熱板を絶縁封止した半導体装置の構造が種々提案され
ている（例えば特開昭５７１７８３５７号公報、特開昭
６０−７７５０号公報）。
第１１図において、細条突起１１は放熱板５を成型金型
内で適正に位置決めするために上下の金型で挾持した細
条の冷片である。
内で適正に位置決めするために上下の金型で挾持した細
条の冷片である。
〈発明が解決しようとする課題〉
前述のソリッドステートリレーの実際の使用に際しては
、スイッチングノイズの吸収、誤動作の防止を図るため
、第８図に示すように抵抗、コンデンサから成るスナバ
回路６を外部に付加して用いることが多い。このスナバ
回路は一般的にリード抵抗とフィルムコンデンサを用い
るため、ソリッドステートリレー本体の小型化を図って
も外部回路のサイズが大きく、システム全体としては小
型化、高密度実装の実現の支障となり、外部回路を含め
た小型一体化が望まれていた。
、スイッチングノイズの吸収、誤動作の防止を図るため
、第８図に示すように抵抗、コンデンサから成るスナバ
回路６を外部に付加して用いることが多い。このスナバ
回路は一般的にリード抵抗とフィルムコンデンサを用い
るため、ソリッドステートリレー本体の小型化を図って
も外部回路のサイズが大きく、システム全体としては小
型化、高密度実装の実現の支障となり、外部回路を含め
た小型一体化が望まれていた。
また放熱板５の絶縁を要することが多く、第１１図の構
造を採用することも考えられるが、細条突起１１が機器
放熱体７に１〜２厘程度と近接しており、電源ラインと
機器本体との電位差が数百ポルト以上に及ぶため、何ら
かの絶縁処理が必要となる。
造を採用することも考えられるが、細条突起１１が機器
放熱体７に１〜２厘程度と近接しており、電源ラインと
機器本体との電位差が数百ポルト以上に及ぶため、何ら
かの絶縁処理が必要となる。
この対策として、細条突起１１に樹脂塗布を施す（特開
昭６０−１６４５１号公報）ことや、細条突起を再度、
成形封止する（特開昭５９−２１５７５２号公報）こと
が提案されている。しかしながら、これらの手段は本来
の製品構成に不要な工程を付加するため、製品コストの
上昇を招きやすく、上記の外部回路の一体化と併わせた
絶縁タイプの樹脂封止型半導体装置の開発が望まれてい
た。
昭６０−１６４５１号公報）ことや、細条突起を再度、
成形封止する（特開昭５９−２１５７５２号公報）こと
が提案されている。しかしながら、これらの手段は本来
の製品構成に不要な工程を付加するため、製品コストの
上昇を招きやすく、上記の外部回路の一体化と併わせた
絶縁タイプの樹脂封止型半導体装置の開発が望まれてい
た。
く課題を解決するための手段〉
本発明においては、上記の課題を解決すべく第１図から
第４図に示すような樹脂封止型半導体装置の構成とする
。
第４図に示すような樹脂封止型半導体装置の構成とする
。
即ち、第１〜第４図において、半導体テップ２工を搭載
した放熱板２２を、放熱板２２から延長した細条２３と
リード２４ａを第１の金型で挾持し、放熱板２２を金型
内の空所に浮かした状態で第１の樹脂で封止する。
した放熱板２２を、放熱板２２から延長した細条２３と
リード２４ａを第１の金型で挾持し、放熱板２２を金型
内の空所に浮かした状態で第１の樹脂で封止する。
しかるのち、細条２３とリード２４ａの一部を切断し、
残存するリード２４ｂ上に回路部品２５を搭載、半田付
は等の電気的接続を行なう。この後、第２の成形金型２
６にて第１の樹脂成形部２７と外部リード２４ｃを挾持
して位置決めし、ｖｊ２の樹脂により第４の樹脂成形部
２７、回路部品を搭載したリード２４ｂ及び第１の樹脂
成形部２７から露呈している細条突起２８を成形封止し
て第２の樹脂成形部２９を形成したのち、外部リード２
４ｃに連接した共通接続細条３０の切断処理を施す。
残存するリード２４ｂ上に回路部品２５を搭載、半田付
は等の電気的接続を行なう。この後、第２の成形金型２
６にて第１の樹脂成形部２７と外部リード２４ｃを挾持
して位置決めし、ｖｊ２の樹脂により第４の樹脂成形部
２７、回路部品を搭載したリード２４ｂ及び第１の樹脂
成形部２７から露呈している細条突起２８を成形封止し
て第２の樹脂成形部２９を形成したのち、外部リード２
４ｃに連接した共通接続細条３０の切断処理を施す。
〈作 用〉
このような手段を採用することにより、第１の樹脂成形
後、リード２４ａが第４の樹脂成形部２７に固着されて
いるためリード切断が可能となり、また半導体チップ２
１が樹脂封止されていることにより、リード２４ｂ上へ
の回路部品２５の半田付は処理等が極めて容易に行える
。さらに第２の樹脂成形を行なうことによって回路部品
２５を封止するとともに残存している細条突起２８を絶
縁封止することが同一工程にて対処できる。この際、第
２の成型金型２６における金型内の位置決めは第１の樹
脂成形部２７を挾持して行なうため、高精度の成形が可
能である。
後、リード２４ａが第４の樹脂成形部２７に固着されて
いるためリード切断が可能となり、また半導体チップ２
１が樹脂封止されていることにより、リード２４ｂ上へ
の回路部品２５の半田付は処理等が極めて容易に行える
。さらに第２の樹脂成形を行なうことによって回路部品
２５を封止するとともに残存している細条突起２８を絶
縁封止することが同一工程にて対処できる。この際、第
２の成型金型２６における金型内の位置決めは第１の樹
脂成形部２７を挾持して行なうため、高精度の成形が可
能である。
〈実施例〉
次に図面に基づき、さらに詳しい実施例について説明す
る。
る。
尚、説明はソリッドステートリレーを引用して行なうが
、本発明はこれだ限定されるものではなく、同様の構成
を持つインバータモジュールやスイッチング電源用レギ
ュレータやＤＣリレー等の電力用の樹脂封止型半導体装
置、すなわち半導体チップと回路部品が同一パッケージ
内に封止された半導体装置に適用できることは勿論のこ
とである。
、本発明はこれだ限定されるものではなく、同様の構成
を持つインバータモジュールやスイッチング電源用レギ
ュレータやＤＣリレー等の電力用の樹脂封止型半導体装
置、すなわち半導体チップと回路部品が同一パッケージ
内に封止された半導体装置に適用できることは勿論のこ
とである。
第１図のソリッドステートリレーを形成するために、ま
ず第２図に示すようなリードフレームが用いられる。リ
ードフレームは放熱板２２と放熱板２２から延長した細
条２３．リード２４ （ａ、ＣＬ共通接続細条３０等か
ら構成されている。そして放熱板２２にトライアック等
の半導体チップ２１を半田、付けし、次にアルミ等の金
属細線３１によってワイヤポンドした後、第２図中に点
線で記載している形状に第１の樹脂封止を行なう。成形
に際し、第１の金型により細条２３とリード２４ａ。
ず第２図に示すようなリードフレームが用いられる。リ
ードフレームは放熱板２２と放熱板２２から延長した細
条２３．リード２４ （ａ、ＣＬ共通接続細条３０等か
ら構成されている。そして放熱板２２にトライアック等
の半導体チップ２１を半田、付けし、次にアルミ等の金
属細線３１によってワイヤポンドした後、第２図中に点
線で記載している形状に第１の樹脂封止を行なう。成形
に際し、第１の金型により細条２３とリード２４ａ。
外部リード２４ｃ等を挾持して位置決めする。尚この細
条２３がなくても成形は可能であるが、放熱板２２の位
置精度が悪くなる。
条２３がなくても成形は可能であるが、放熱板２２の位
置精度が悪くなる。
第１の樹脂成形後、第３図に示すリードフレーム形状に
すべく、細条２３を切断し、細条突起２８を形成する。
すべく、細条２３を切断し、細条突起２８を形成する。
またこの工程と同時若しくは別にリード２４ａを部分的
だ切断、打抜いて残存するリード２４ｂを形成する。こ
の工程は完成品において外部リード２４ｃ以外に不要な
活軍部分を露呈させないことと、パッケージ内配線の中
継端子を形成するために行なう。細条２３及びリード２
４ａの切断後、回路部品２５ （ａ＋ｂ＋ｃ）を搭載す
る。
だ切断、打抜いて残存するリード２４ｂを形成する。こ
の工程は完成品において外部リード２４ｃ以外に不要な
活軍部分を露呈させないことと、パッケージ内配線の中
継端子を形成するために行なう。細条２３及びリード２
４ａの切断後、回路部品２５ （ａ＋ｂ＋ｃ）を搭載す
る。
本例において回路部品２５は光結合素子２５ａ。
スナバ回路用のチップ抵抗２５ｂ及びチップコンデンサ
２５ｃによって構成している。
２５ｃによって構成している。
回路部品２５は通常の半田付は工程を用いて行なわれ、
半田付は後、残存する半田フラックスを除去するため、
全体を溶剤洗滌する９この際、半導体チップ２１は第１
の樹脂成形部２７によって封止されているため、特別な
配慮は不要である。
半田付は後、残存する半田フラックスを除去するため、
全体を溶剤洗滌する９この際、半導体チップ２１は第１
の樹脂成形部２７によって封止されているため、特別な
配慮は不要である。
溶剤洗滌後、第３図中に点線で記載している形状に第２
の樹脂封止をする。これは第４図に示すような第２の成
形金型２６ （ａ、ｂ）を用いて行なわれる。すなわち
、上金型２６ａと下金型２６ｂとが第１の樹脂成形部２
７及び外部リード２４ｃ及び共通接続細条３０ａ、８０
ｂを挾持した状態で、残存するり−ド２４ｂ、回路部品
２５．第１の樹脂成形部２７及び細条突起２８を第２の
樹脂によって第２の樹脂成形部２９を形成する。その後
、外部リード２４ｃを連接している共通接続細条３０ａ
及び３０ｂを切断し、外部リード２４ｃを分離し、さら
に外部リード２４ｃＶＣ半田メツキを施す。
の樹脂封止をする。これは第４図に示すような第２の成
形金型２６ （ａ、ｂ）を用いて行なわれる。すなわち
、上金型２６ａと下金型２６ｂとが第１の樹脂成形部２
７及び外部リード２４ｃ及び共通接続細条３０ａ、８０
ｂを挾持した状態で、残存するり−ド２４ｂ、回路部品
２５．第１の樹脂成形部２７及び細条突起２８を第２の
樹脂によって第２の樹脂成形部２９を形成する。その後
、外部リード２４ｃを連接している共通接続細条３０ａ
及び３０ｂを切断し、外部リード２４ｃを分離し、さら
に外部リード２４ｃＶＣ半田メツキを施す。
以上の工程により、半導体テップ２１と回路部品２５が
一体的に絶縁封止されたソリッドステートリレーが完成
される。
一体的に絶縁封止されたソリッドステートリレーが完成
される。
尚、本実施例は第２図だ示す形状のリードフレームを用
いたが、リード２４ａの補強と第１の樹脂成形時におけ
る樹脂のリード２４ａへの流入を防止するために、第５
図のように第３の共通接続細条８０ｃを付加し、第１の
樹脂成形後、切断除去することも採用できる。また、第
１の樹脂成形後、リード２４ａを切断せずに回路部品２
５を搭載し、そののちにリード２４ａを部分的に切断す
ることも可能である。また、入力側のリミット抵抗を併
せて搭載することもできる。
いたが、リード２４ａの補強と第１の樹脂成形時におけ
る樹脂のリード２４ａへの流入を防止するために、第５
図のように第３の共通接続細条８０ｃを付加し、第１の
樹脂成形後、切断除去することも採用できる。また、第
１の樹脂成形後、リード２４ａを切断せずに回路部品２
５を搭載し、そののちにリード２４ａを部分的に切断す
ることも可能である。また、入力側のリミット抵抗を併
せて搭載することもできる。
次にその他の実施例について説明する。これまでの説明
においては、回路部品２５を構成するひとつの部品とし
て個別部品の光結合素子２５ａを搭載したが、これとは
別に光結合素子を半導体チップ２１と同一の樹脂成形部
に封止して形成することができる。第６図及び第７図に
その実施例を示す。
においては、回路部品２５を構成するひとつの部品とし
て個別部品の光結合素子２５ａを搭載したが、これとは
別に光結合素子を半導体チップ２１と同一の樹脂成形部
に封止して形成することができる。第６図及び第７図に
その実施例を示す。
ここでフォトトライアックチップ３１はポリイミドシー
ト等の絶縁板３２を介して放熱板２２に搭載され、第６
図においては発光ダイオードチップ３３がリード２４ｄ
上に搭載され、金線３５によるワイヤボンド後、透明シ
リコン樹脂３６によって光経路を形成する。第７図の場
合は、発光ダイオード３３が、フォトトライアック３１
上に積層され発光ダイオード３３からの電極取出し部を
備えた透明絶縁層３４上に搭載して光結合を行なう。こ
れらの光結合部を封止する第１の樹脂成形部２７は、光
電変換効率を向上させるため、光反射性の高い酸化チタ
ンＴｉＯ２や炭酸カルシウムＣａＣＯ３等の白色顔料を
混入した樹脂を用いることが望ましい。
ト等の絶縁板３２を介して放熱板２２に搭載され、第６
図においては発光ダイオードチップ３３がリード２４ｄ
上に搭載され、金線３５によるワイヤボンド後、透明シ
リコン樹脂３６によって光経路を形成する。第７図の場
合は、発光ダイオード３３が、フォトトライアック３１
上に積層され発光ダイオード３３からの電極取出し部を
備えた透明絶縁層３４上に搭載して光結合を行なう。こ
れらの光結合部を封止する第１の樹脂成形部２７は、光
電変換効率を向上させるため、光反射性の高い酸化チタ
ンＴｉＯ２や炭酸カルシウムＣａＣＯ３等の白色顔料を
混入した樹脂を用いることが望ましい。
〈発明の効果〉
以上に述べたよう忙本発明の樹脂封止型半導体装置は、
半導体チップと回路部品を同一のパッケージ内に封止す
ることが容易に行なわれ、また外部に露呈させたくない
中継端子や細条突起や放熱板を完全に絶縁封止すること
ができる。これらのことによって多種多様な回路構成を
複合化した外部絶縁処理の不要な小型で取扱い簡便なデ
バイスの供給が実現される。
半導体チップと回路部品を同一のパッケージ内に封止す
ることが容易に行なわれ、また外部に露呈させたくない
中継端子や細条突起や放熱板を完全に絶縁封止すること
ができる。これらのことによって多種多様な回路構成を
複合化した外部絶縁処理の不要な小型で取扱い簡便なデ
バイスの供給が実現される。
第１図は本発明の樹脂封止型半導体装置の一実施例の断
面図、第２図（ａ）及び（ｂ）は同じく半導体チップ搭
載後の状態を表わす平面図及び側面図、第３図（ａ）及
び（ｂ）は同じく回路部品を搭載した状態を表わす平面
図及び側面図、第４図は第２の樹脂成形の断面図、第５
図は同実施例の異なる形状のリードフレームの平面図、
第６図（ａ）及び（ｂ）、第７図（ａ）及び（ｂ）は各
々、本発明のその他の実施例の平面図及び部分断面図、
第８図はソリッドステートリレーの回路図、第９図は従
来のソリッドステートリレーを示す平面図、第１Ｏ図は
従来のソリッドステートリレーの機器への取り付は状態
を示す断面図、第１１図は従来の放熱板を絶縁封止した
樹脂封止型半導体装置の機器への取り付は状態を示す断
面図である。 ２１・・・半導体チップ、２２・・・放熱板、２３・・
・細条、２４ａ・・リード、２４ｂ・・・残存するリー
ド、２５ｃ・・・外部リード、２６・第２の成形金型、
２７・・・第１の樹脂成形部、２８・・・細条突起、２
９・・・第２の樹脂成形部、３０・・・共通接続細条。 代理人 弁理士 杉 山 毅 至（他１名）（σ） （ｂ） 第２図 （Ｇ） 萬３図 （ｂ） 第５図 第８図 第１Ｏ図
面図、第２図（ａ）及び（ｂ）は同じく半導体チップ搭
載後の状態を表わす平面図及び側面図、第３図（ａ）及
び（ｂ）は同じく回路部品を搭載した状態を表わす平面
図及び側面図、第４図は第２の樹脂成形の断面図、第５
図は同実施例の異なる形状のリードフレームの平面図、
第６図（ａ）及び（ｂ）、第７図（ａ）及び（ｂ）は各
々、本発明のその他の実施例の平面図及び部分断面図、
第８図はソリッドステートリレーの回路図、第９図は従
来のソリッドステートリレーを示す平面図、第１Ｏ図は
従来のソリッドステートリレーの機器への取り付は状態
を示す断面図、第１１図は従来の放熱板を絶縁封止した
樹脂封止型半導体装置の機器への取り付は状態を示す断
面図である。 ２１・・・半導体チップ、２２・・・放熱板、２３・・
・細条、２４ａ・・リード、２４ｂ・・・残存するリー
ド、２５ｃ・・・外部リード、２６・第２の成形金型、
２７・・・第１の樹脂成形部、２８・・・細条突起、２
９・・・第２の樹脂成形部、３０・・・共通接続細条。 代理人 弁理士 杉 山 毅 至（他１名）（σ） （ｂ） 第２図 （Ｇ） 萬３図 （ｂ） 第５図 第８図 第１Ｏ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体チップを搭載した放熱板が第１の樹脂成形部
に封止され、前記第１の樹脂成形部に連接するリードに
回路部品を搭載し、前記第１の樹脂成形部及び前記回路
部品を第２の樹脂成形部により封止してなることを特徴
とする樹脂封止型半導体装置。 ２、放熱板上に半導体チップを搭載し、前記放熱板から
延長した細条とリードを第１の成形金型で挾持して放熱
板を該金型内の空所に浮かせた状態で第１の樹脂成形部
を形成したのち、前記細条及び前記リードの一部を切断
し、残存するリード上に回路部品を搭載及び電気的接続
し、さらに第２の成形金型にて前記第１の樹脂成形部と
外部リードを挾持して位置決めして第１の樹脂成形部と
前記の回路部品の搭載部と前記第１の樹脂成形部からの
細条突起を封止して第２の樹脂成形部を形成したのち、
外部リードに連接する共通接続細条の切断処理を施すこ
とを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1009382A JPH02188946A (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1009382A JPH02188946A (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02188946A true JPH02188946A (ja) | 1990-07-25 |
Family
ID=11718904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1009382A Pending JPH02188946A (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02188946A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001293213A (ja) * | 2000-04-11 | 2001-10-23 | Sanyo Product Co Ltd | 遊技機 |
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-
1989
- 1989-01-17 JP JP1009382A patent/JPH02188946A/ja active Pending
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