(57)【要約】  本発明は、吊りリードをモールド樹脂およびリードフレームから容易に分断することが可能な樹脂封止型電力半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。本発明による樹脂封止型電力半導体装置の製造方法は、（ａ）半導体素子と当該半導体素子に電気的に接続されたリードフレームとをモールド樹脂で封止し、リードフレームの端子リードおよび吊りリードがモールド樹脂の側方から外方に突出した封止体を準備する工程と、（ｂ）モールド樹脂の一方主面側から当該一方主面に対向する他方主面側に向けた第１の方向に第１のパンチで吊りリードのモールド樹脂から突出した部分を打ち、モールド樹脂から吊りリードを分断する工程と、（ｃ）モールド樹脂の他方主面側から一方主面側に向けた第２の方向に第２のパンチで吊りリードの突出した部分を打ち、リードフレームから吊りリードを分断する工程とを備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）半導体素子と当該半導体素子に電気的に接続されたリードフレームとをモールド樹脂で封止し、前記リードフレームの端子リードおよび吊りリードが前記モールド樹脂の側方から外方に突出した封止体を準備する工程と、
（ｂ）前記モールド樹脂の一方主面側から当該一方主面に対向する他方主面側に向けた第１の方向に第１のパンチで前記吊りリードの前記モールド樹脂から突出した部分を打ち、前記モールド樹脂から前記吊りリードを分断する工程と、
（ｃ）前記モールド樹脂の前記他方主面側から前記一方主面側に向けた第２の方向に第２のパンチで前記吊りリードの前記突出した部分を打ち、前記リードフレームから前記吊りリードを分断する工程と、
を備える、樹脂封止型電力半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記一方主面は、前記モールド樹脂の放熱面であることを特徴とする、請求項１に記載の樹脂封止型電力半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記工程（ｂ）の後、前記工程（ｃ）を行うことを特徴とする、請求項２に記載の樹脂封止型電力半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記工程（ｂ）において、前記モールド樹脂に内在する前記吊りリードの前記分断側の先端は、前記モールド樹脂から突出しないように前記分断されることを特徴とする、請求項１に記載の樹脂封止型電力半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記モールド樹脂の前記一方主面と、前記吊りリードの前記一方主面側の面との距離は、１．６ｍｍ以上であることを特徴とする、請求項２に記載の樹脂封止型電力半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂封止型電力半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂封止型電力半導体装置は、放熱効果を有する絶縁基板上に積層された導体と、導体に接合された電力半導体素子と、電力半導体素子と端子リードとを電気的に導通するワイヤとを備えている。絶縁基板、導体、電力半導体素子、およびワイヤは、モールド樹脂によって封止されている。端子リードは、モールド樹脂の側方から外方に延在しており、ワイヤと接続している一端側は樹脂内に存在し、他端側は樹脂外に存在している。なお、樹脂封止型は、トランスファーモールド型ともいう。【０００３】
このような樹脂封止型電力半導体装置を作製する際、リードフレームに電力半導体素子を電気的に接続し、電力半導体素子と端子リードとをワイヤで接続する。リードフレームは、端子リードと、半導体素子とは電気的に接続されない吊りリードとを有している。吊りリードは、ワイヤを電力半導体素子と端子リードとに接続するワイヤボンディング工程においてワイヤボンディング性を確保するため、または樹脂封止工程において電力半導体装置などを固定するために用いられている。樹脂封止工程後、吊りリードはモールド樹脂の側方から外方に突出した状態、すなわちモールド樹脂は吊りリードを介してリードフレームと接続された状態となる。吊りリードのモールド樹脂から突出した部分は、パンチなどによってモールド樹脂およびリードフレームから分断される。【０００４】
従来、吊りリードをモールド樹脂およびリードフレームから分断する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２３９６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の比較例では、モールド樹脂とリードフレームとが吊りリードで接続されている状態で、パンチによる１回の工程で吊りリードをモールド樹脂およびリードフレームから分断する場合について示している（特許文献１の図７〜９を参照）。この場合、リードフレームと吊りリードとの分断部に切断ばりが発生するという問題が生じる。一方、特許文献１では、比較例での上記問題を解決するためにリードフレームにスリットを設ける必要があった。【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、吊りリードをモールド樹脂およびリードフレームから容易に分断することが可能な樹脂封止型電力半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明による樹脂封止型電力半導体装置の製造方法は、（ａ）半導体素子と当該半導体素子に電気的に接続されたリードフレームとをモールド樹脂で封止し、リードフレームの端子リードおよび吊りリードがモールド樹脂の側方から外方に突出した封止体を準備する工程と、（ｂ）モールド樹脂の一方主面側から当該一方主面に対向する他方主面側に向けた第１の方向に第１のパンチで吊りリードのモールド樹脂から突出した部分を打ち、モールド樹脂から吊りリードを分断する工程と、（ｃ）モールド樹脂の他方主面側から一方主面側に向けた第２の方向に第２のパンチで吊りリードの突出した部分を打ち、リードフレームから吊りリードを分断する工程とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、樹脂封止型電力半導体装置の製造方法は、（ａ）半導体素子と当該半導体素子に電気的に接続されたリードフレームとをモールド樹脂で封止し、リードフレームの端子リードおよび吊りリードがモールド樹脂の側方から外方に突出した封止体を準備する工程と、（ｂ）モールド樹脂の一方主面側から当該一方主面に対向する他方主面側に向けた第１の方向に第１のパンチで吊りリードのモールド樹脂から突出した部分を打ち、モールド樹脂から吊りリードを分断する工程と、（ｃ）モールド樹脂の他方主面側から一方主面側に向けた第２の方向に第２のパンチで吊りリードの突出した部分を打ち、リードフレームから吊りリードを分断する工程とを備えるため、吊りリードをモールド樹脂およびリードフレームから容易に分断することが可能となる。【００１０】
本発明の目的、特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態による樹脂封止型電力半導体装置の一例を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態による樹脂封止型電力半導体装置の製造工程の一例を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態による樹脂封止型電力半導体装置の製造工程の一例を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態による樹脂封止型電力半導体装置の製造工程の一例を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態による樹脂封止型電力半導体装置の製造工程の一例を示す平面図である。
【図６】本発明の実施の形態による樹脂封止型電力半導体装置における吊りリードの状態の一例を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態による樹脂封止型電力半導体装置における吊りリードの状態の一例を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態による樹脂封止型電力半導体装置における吊りリードの状態の一例を示す断面図である。
【図９】従来の樹脂封止型電力半導体装置の一例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態について、図面に基づいて以下に説明する。
【００１３】
＜実施の形態＞
図１は、本発明の実施の形態による樹脂封止型電力半導体装置の一例を示す平面図である。
【００１４】
樹脂封止型電力半導体装置は、銅材のリードフレームに電気的に接続されたＰＷチップである半導体素子（図示せず）およびＩＣチップである半導体素子（図示せず）と、リードフレームの端子リード２と各半導体素子とを電気的に接続する複数のワイヤ（図示せず）とを備え、これらはモールド樹脂１で封止されている。端子リード２は、モールド樹脂１の側方から外方に突出している。複数のワイヤは、太線ワイヤおよび細線ワイヤを含んでいる。なお、リードフレームは、後述する図２のリードフレーム４に対応する。
【００１５】
図２〜５は、本実施の形態による樹脂封止型電力半導体装置の製造工程の一例を示す図である。なお、図２〜５に示す工程は、周知のタイバーカット工程（Ｔ／Ｃ工程）またはリードカット工程（Ｌ／Ｃ工程）で行われる。
【００１６】
図２に示すように、半導体素子と当該半導体素子に電気的に接続されたリードフレーム４とをモールド樹脂１で封止し、リードフレーム４の端子リード２および吊りリード３がモールド樹脂１の側方から外方に突出した封止体を準備する。
【００１７】
次に、図３に示すように、モールド樹脂１の一方主面である放熱面５側から当該放熱面に対向する他方主面である上面６側に向けた第１の方向に、第１のパンチであるパンチ７で吊りリード３のモールド樹脂１から突出した部分を打ち、モールド樹脂１から吊りリード３を分断する。このとき、図４に示すように、吊りリード３は、モールド樹脂１から分断されているが、リードフレーム４に接続した状態となっている。なお、第１の方向は、図３に示す矢印の方向に対応している。
【００１８】
次に、モールド樹脂１の上面６側から放熱面５側に向けた第２の方向に、第２のパンチ（図示せず）でリードフレーム４に接続している吊りリード３を打ち、リードフレーム４から吊りリード３を分断する。図５は、リードフレーム４から吊りリード３を分断した後の状態を示している。
【００１９】
その後、各端子リード２を連結しているリードフレーム４を分断し、端子リード２の長さを調整して切断するなどして、図１に示すような樹脂封止型電力半導体装置が完成する。
【００２０】
図６，７は、樹脂封止型電力半導体装置における吊りリード３の状態の一例を示す断面図である。
【００２１】
図３に示すようにパンチ７でモールド樹脂１から吊りリード３を分断すると、図６に示すように、吊りリード３がモールド樹脂１内から引き抜かれた状態、すなわち吊りリード３の先端がモールド樹脂１内に存在する状態となる。または、図７に示すように、モールド樹脂１の側面近傍において、吊りリード３の先端が上向きとなり、かつ吊りリード３の先端の放熱面５側がダレた形状となっている。ここで、ダレた形状とは、図７に示すように、吊りリード３の先端が一定の方向に屈曲した形状のことをいう。
【００２２】
このように、本実施の形態による樹脂封止型電力半導体装置は、吊りリード３がモールド樹脂１から突出しない構造となっている。ここで、吊りリード３がモールド樹脂１から突出しない構造とは、図８に示すように、破線で示されるモールド樹脂１の放熱面側の側面の延長線上よりもモールド樹脂１側に吊りリード３の先端が存在するような構造のことをいう。
【００２３】
上述の通り、樹脂封止型電力半導体装置を作製する際、吊りリードは、細線ワイヤを半導体素子と端子リード２とを接続するワイヤボンディング工程において、リードフレーム４のずれを無くしてワイヤボンディング性を確保するために設けられている。
【００２４】
図９に示すように、従来、吊りリード１１は、モールド樹脂９を形成した後にタイバーカット工程またはリードカット工程で切断されるが、切断後の吊りリード１１がモールド樹脂９から突出した状態で残る。
【００２５】
本来、吊りリードは半導体素子と電気的に接続されず絶縁性が保たれている。しかし、近年、半導体素子の高耐圧化および製品の小型化が進み、樹脂封止型電力半導体装置の放熱面に実装した冷却器と吊りリードとの間の沿面距離が短くなることによって絶縁不良が発生しやすくなる。また、吊りリードがモールド樹脂から突出していると、樹脂封止型電力半導体装置の加工後または実装時などの取り扱いによって変形する可能性があり、吊りリードが通電する、または樹脂封止型電力半導体装置の絶縁性が低下する懸念がある。
【００２６】
一方、本実施の形態では、分断後の吊りリード３の先端が、図６に示すようなモールド樹脂１内に存在する状態である場合は、鋭利な吊りリード３の先端への電界集中を抑制することができる。また、図６，７に示すように吊りリード３の先端をモールド樹脂１から突出しないようにすることによって、変形による通電を防止することができる。
【００２７】
また、分断後の吊りリード３の先端が、図７に示すようなモールド樹脂１の側面近傍において吊りリード３の先端が上向きとなり、かつ吊りリード３の先端の放熱面５側がダレた形状である場合は、鋭利な吊りリード３の先端を放熱面５から遠ざけることができるため、放熱面５に対する絶縁耐圧を確保することが可能となる。この場合、例えば図８に示すように、放熱面５と吊りリード３の放熱面５側の面との距離である空間距離８を１．６ｍｍ以上とすることによって、絶縁耐圧２．０ｋＶｒｍｓ以上を確保することができる。
【００２８】
また、図３に示すように、放熱面５から上面６の方向にパンチ７で吊りリード３を打ってモールド樹脂１から吊りリード３を分断しているため、モールド樹脂１の吊りリード３よりも放熱面５側の部分が欠ける可能性が低減される。これにより、欠けなどの不具合などによって沿面距離が保持できなくなる可能性が低減される。
【００２９】
また、吊りリード３をモールド樹脂１およびリードフレーム４から分断する際、まず放熱面５から上面６の方向、すなわち下から上方向にパンチ７で吊りリード３を打ってモールド樹脂１から吊りリード３を分断し、次に上面６から放熱面５の方向、すなわち上から下方向にパンチで吊りリード３を打ってリードフレーム４から吊りリード３を分断することによって、吊りリードをモールド樹脂およびリードフレームから容易に分断することが可能であり、かつ不要なリードである吊りリード３を下に向けてスムーズに廃却することができるようになる。
【００３０】
なお、本実施の形態では、図１に示す樹脂封止型電力半導体装置を一例として説明したが、これに限るものではない。モールド樹脂の形状、またはリードフレームにおける吊りリードの配置によらず適用可能である。
【００３１】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【００３２】
本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【００３３】
１  モールド樹脂、２  端子リード、３  吊りリード、４  リードフレーム、５  放熱面、６  上面、７  パンチ、８  空間距離、９  モールド樹脂、１０  端子リード、１１  吊りリード。
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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