连接器框架以及半导体装置的制造方法_2

文档序号:8499305阅读:来源:国知局
第I连接器50的第I部分51。
[0049]另外,作为上述导电性接合材料,不限于焊锡,也可以使用例如銀膏那样的导电性膏。
[0050]半导体芯片10被树脂密封,被保护不受外部环境影响。树脂80覆盖了半导体芯片10、管芯焊盘22的上表面、第2引线框架31的内部引线32、第3引线框架41的内部引线42、第I连接器50的第I部分51的侧面、第I连接器50的第2部分52、第2连接器70。
[0051]另外,树脂80覆盖了第I电极13和管芯焊盘22的接合部、第2电极15和第I连接器50的接合部、第I连接器50的第2部分52和第2引线框架31的内部引线32的接合部、第3电极16和第2连接器70的接合部、第2连接器70和第3引线框架41的内部引线42的接合部。
[0052]第I引线框架21的下表面(引线23的下表面以及管芯焊盘22的下表面)、第2引线框架31的外部引线33的下表面、以及第3引线框架41的外部引线43的下表面未被树脂80覆盖,而从树脂80露出。
[0053]这些第I引线框架21的下表面、第2引线框架31的外部引线33的下表面、以及第3引线框架41的外部引线43的下表面针对未图示的安装基板(布线基板)的导体图案经由例如焊锡而接合。
[0054]另外,如图1、图2A所示,第I连接器50的第I部分51的上表面从树脂80露出,作为散热面53发挥功能。还能够在第I连接器50的散热面53上,根据需要接合散热器。
[0055]在半导体芯片10中产生的热通过面积比第I电极13宽的管芯焊盘22被散热到安装基板,并且通过第I连接器50的散热面53被散热到半导体装置I的外部(例如空气中)。即,实施方式的半导体装置I具有两面散热封装构造,特别在芯片发热量容易变大的电力用途的情况下,能够提高散热性。
[0056]不仅是半导体芯片10和第2引线框架31之间的电连接,第I连接器50的第I部分51还作为承担向安装面的相反方向的散热的散热体发挥功能。该第I连接器50的第I部分51搭载于半导体芯片10的正上方,第2电极15和第I部分51的接合面的面积与半导体芯片10的第2电极15的面积的比是大于等于80%。另外,第I连接器50的散热面53的面积与半导体芯片10的第2电极15的面积的比是大于等于100%。
[0057]S卩,第2电极15的大部分的表面被用作向第I连接器50的热传导面,传导到第I连接器50的热从大于等于第2电极15的面积的散热面53被散热到半导体装置I的外部。因此,能够将第I连接器50有效地用作散热体,散热效率优良。
[0058]关于第I连接器50,不是使整体变厚,而是通过设置比第I部分51薄的第2部分52,设置了从第I连接器50的上表面侧由树脂80覆盖的区域。S卩,在第2部分52中,树脂80覆盖了第I连接器50的上表面。第2部分52为深入到树脂80的构造。因此,相比于使第I连接器50的上表面的全部从树脂80露出的构造,能够抑制树脂80的剥离(第I连接器50的脱落)。
[0059]第I连接器50具有一体地设置了厚度相对不同的第I部分51和第2部分52的构造。另外,与第3电极(栅电极)16连接的第2连接器(栅极连接器)70不作为从树脂80露出的散热体发挥功能,并且,相比于与第2电极(源电极)15连接的第I连接器(源极连接器)50,流过的电流更小。因此,关于第2连接器70的厚度,未要求厚到还作为散热体发挥功能的第I连接器50的第I部分51的程度。如果使第2连接器70变厚到所需以上,则导致材料成本上升。
[0060]此处,作为比较例,可以举出由不同的金属板制作第I连接器50和第2连接器70的方法。即,第I连接器50利用具有作为第I部分51的厚的部分和作为第2部分52的薄的部分的异形金属板来制作,第2连接器70像一般的引线框架那样能够利用均匀的厚度的金属板来制作。
[0061]但是,在该情况下,使用第I连接器50用的金属板和第2连接器70用的金属板这2种金属板,所以材料效率不良。另外,第I连接器50和第2连接器70形成于不同的框架中,所以第I连接器50的安装和第2连接器70的安装也必须分别实施。
[0062]因此,根据实施方式,通过研究第I连接器50和第2连接器70的布局,利用相同的金属板同时使第I连接器50和第2连接器70成形。
[0063]图4是成形有实施方式的第I连接器50以及第2连接器70的连接器框架90的不意俯视图。
[0064]第I连接器50以及第2连接器70 —体地设置于框架部91。框架部91在第I方向(X方向)上延伸。第I连接器50以及第2连接器70在相对第I方向(X方向)正交的第2方向(Y方向)上,从框架部91突出。
[0065]在X方向上等间距地排列了多个第I连接器50,在X方向上等间距地排列了多个第2连接器70。第I连接器50与第2连接器70的间隔(X方向间隔以及Y方向间隔)恒定。
[0066]框架部91、第I连接器50的第2部分52、以及第2连接器70是相同的厚度,第I连接器50的第2部分52和第2连接器70直接设置于框架部91。
[0067]第I连接器50的第I部分51在与框架部91之间,在Y方向上夹着第2部分52以及第2连接器70而定位。
[0068]在图5A中,放大示出图4中的I个第I连接器50以及I个第2连接器70。
[0069]另外,图5B是图5A所示的第I连接器50的沿着Y方向的剖面图,图5C是图5A所示的第2连接器70的沿着Y方向的剖面图。
[0070]第I连接器50以及第2连接器70在图5A?C中在如双点划线所示的位置被切断,从框架部91分尚。
[0071]连接器框架90是通过使用模具对图6A所示的金属板100进行冲剪加工而制作的。图6B示出图6A所示的金属板100的沿着Y方向的剖面。图6A以及B表示通过压延加工形成有厚的部分101以及比其薄的薄的部分102的条形状的金属板100中的一部分。
[0072]金属板100是例如铜板或者铜合金的板。首先,将均匀的厚度的金属板100用辊压延的同时,将它做成条(带形状)。此时,对希望变薄的部分,放上对局部进行挤压那样的辊而使其变薄。将这样的工序反复多次,而成形为期望的形状。
[0073]之后,对金属板100进行冲剪加工,在图6A中如虚线所示,第I连接器50以及第2连接器70被成形。金属板100中的厚的部分101的一部分作为第I连接器50的第I部分51残留,金属板100中的薄的部分102的一部分作为第I连接器50的第2部分52以及第2连接器70残留。
[0074]根据以上说明了的实施方式,利用相同的金属板100制作第I连接器50以及第2连接器70,所以相比于利用不同的金属板来制作它们,材料效率更优良。
[0075]另外,在连接器框架90的状态下,使第I连接器50的第2部分52与第2连接器70的X方向间距、以及第I连接器50的第I部分51与第2连接器70的Y方向间距与实际上安装到半导体芯片10、框架31、41时的间距相同。
[0076]因此,在将第I连接器50和第2连接器70分别切离之前的连接器框架90的状态下,能够将第I连接器50和第2连接器70同时安装到半导体芯片10、框架31、41,生产效率提高。
[0077]另外,第I连接器50的第I部分51的第2部分52侧的端、与第2连接器70的突出方向的前端之间的距离t大于等于0.2mm。
[0078]在对金属板100进行冲剪加工时,在厚的部分101与薄的部分102的边界处,形状、尺寸的精度容易降低。因此,根据实施方式,以使第2连接器70的前端位于从金属板100中的厚的部分101和薄的部分102的边界隔开大于等于0.2mm的距离t的位置的方式,对金属板100进行冲剪。由此,能够抑制与第2连接器70中的第3电极16接合的前端部的变形、尺寸精度降低。
[0079]另外,在作为第2连接器70的薄的部分102的前端部,如图6B、图5C所示,以使厚的部分103少量残留的方式实施冲剪。向其下方突出,而将厚的部分103用于与第3电极(栅电极)16的接合。因此,不会使第2连接器70弯曲,而能够使它的一端部71的下部103与第3电极16接合。针对小的第2连接器70的弯曲加工有时困难,但在实施方式中也可以不进行该弯曲加工。
[0080]图7是另一种实施方式的半导体装置的示意剖面图。
[0081]如图7所示,第2部分52的前端部的下表面(第2接合面)52a重叠于第2引线框架31的内部引线32上。在第I连接器50的第2部分52中,在第2接合面52a与下表面52c之间设置了第I阶梯部52b。
[0082]在第2引线框架31的内部引线32的上表面32a隔着接合材料35承载了第I连接器50的第2接合面52a的状态下,熔融接合材料35。此时,第2引线框架31的内部引线32的端部碰撞到第I阶梯部52b的侧面,由此第I连接器50的在图7中横向上的位置偏移被限制。第I连接器50的位置偏移的抑制提高经由第I连接器50将半导体芯片10与第2引线框架31之间电连接的可靠性。
[0083]在图7所示的实施方式中,也与上述实施方式同样地,利用相同的金属板同时使第I连接器50和第2连接器70成形,所以相比于利用不同的金属板制作第I连接器50以及第2连接器70,材料效率更优良。
[0084]图8A是将成形有图7所示的实施方式的半导体装置中的第I连接器50以及第2连接器70的连接器框架放大了的示意俯视图。另外,图SB是图8A所示的第I连接器50的沿着Y方向的剖面图,图8C是图8A所示的第2连接器70的沿着Y方向的剖面图。
[0085]如图8A以及图8B所示,第I阶梯部52b在例如相对第2部分52的突出方向正交的方向上连续地延伸。
[0086]如图8A以及图SC所示,在第2连
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