(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱板上に絶縁基板を介して半導体チップを搭載し、両端開口の絶縁ケースを前記放熱板の外周に被せ、前記半導体チップと外部導出端子とをボンディングワイヤによって接続し、ナットが収納された蓋体を前記絶縁ケースの上端開口部に配置し、絶縁ケースの側壁部を貫通して外部に引き出されている前記外部導出端子を前記側壁部に沿って直立させ、その外部導出端子を前記絶縁ケースの上端でさらに内方に向かって直角に折曲げ、前記ナットが収納された前記蓋体の穴上にその外部導出端子の先端部を位置させるようにした複合半導体装置の製造方法において、前記外部導出端子の先端部が前記絶縁ケースの上端より低い状態で前記ボンデイングワイヤによる接続を行うことを特徴とする複合半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記外部導出端子の一方の折曲げ端部は、前記絶縁ケースの側壁部から前記絶縁ケースの内方に張り出した端子受台部上に載置されていることを特徴とする請求項１に記載の複合半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記外部導出端子の一方の折曲げ端部は、前記絶縁ケースの側壁部内に没入していることを特徴とする請求項１に記載の複合半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記半導体チップの上面からのボンディングワイヤの一端が直接前記外部導出端子の折曲げ端部にボンディングされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の複合半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、複合半導体装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の複合半導体装置の外観を図８に示す。
図において、複合半導体装置１の裏面には放熱板２を有し、この放熱板２の下面側は外部に露出している。また、放熱板２の外周には両端開口の図示のような形状の絶縁ケース３が被せられている。
【０００３】
上記絶縁ケース３の上方の開口端には蓋体４がはめ込まれ、この蓋体４を貫通して外部導出端子５の自由端部が導出され蓋体４上で直角に折曲げられている。一方、外部導出端子５の他端は、絶縁ケース３の内部に封入された導体パターン上の回路構成部に半田固着されている。また、絶縁ケース３の内部には封止用の樹脂が充填・硬化され回路構成部を保護している。
【０００４】
次に、絶縁ケースの内部構造の一部を模式的に図9に示す。
銅製の放熱板２上には下面にメタライズ層を、上面には所定の導体パターンを有するセラミック等から成る絶縁基板２aが半田固着されている。図示を省略した導体パターン上には半導体チップ６及び外部導出端子５の下端が直接若しくは温度補償板を介して半田固着されている。
【０００５】
上記半導体チップ６の上面電極金属（図示せず）と外部導出端子５の下端折曲部５ａとがボンディングワイヤ７を用いてボンディングされ電気的に接続される。その後、絶縁ケース３の上端に蓋体４をはめ込み、絶縁ケース３の内部に封止用樹脂を充填して硬化させる。また、蓋体４の貫通孔から導出した外部導出端子５の先端部は直角に折曲げて図８のような外観をした複合半導体装置１を完成する。
【０００６】
ところで、ボンディングワイヤ７を用いてボンディングする工程では、例えば超音波ボンダによるボンディングが採用されている。
次に、この実施工程を図１０を参照して説明する。
なお、図１０では超音波ボンダのボンディングツール部を模式的に示してある。
図において、アーム１０は、図示を省略した超音波発振子に接続され、該アーム１０の先端部にボンディングツール１１が取り付けられている。このボンディングツール１１の先端部によりボンディングワイヤ７を挟持し、該ボンディングツール１１を下降させ、所定位置にある半導体チップ６と外部導出端子５間をボンディングし両者を電気的に接続する。
【０００７】
しかし、ボンディングツール１１の長さＨは、超音波発振子の伝達効率を考慮すると、さほど長くはできない。一方、外部導出端子５の先端部から折曲げ端部５ａまでの長さをＬ１、絶縁ケース３の深さをＬ２とすると、Ｌ１＞Ｈ，Ｌ２＞Ｈとなっており、このためボンディングワイヤ７のボンディング順序や方向に制約を受けたり作業能率が悪いことが多い。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来の複合半導体装置では、半導体チップ６の表面から他の部分にボンディングワイヤ７を用いてボンディングする場合に、ボンディングツール１１よりも長い部品、例えば外部導出端子５や絶縁ケース３等があると、ボンディングできないか若しくは著しく作業能率が悪くなるおそれがあるという解決すべき課題があった。
【０００９】
【発明の目的】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、複合半導体装置の中に配置される半導体チップの上面電極金属と、ボンディングワイヤを用いて他の部品とボンディングする際に、外部導出端子が邪魔にならないようにし、以てボンディング工程での作業能率の向上を図り得る複合半導体装置の製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、放熱板上に絶縁基板を介して半導体チップを搭載し、両端開口の絶縁ケースを前記放熱板の外周に被せ、前記半導体チップと外部導出端子とをボンディングワイヤによって接続し、ナットが収納された蓋体を前記絶縁ケースの上端開口部に配置し、絶縁ケースの側壁部を貫通して外部に引き出されている前記外部導出端子を前記側壁部に沿って直立させ、その外部導出端子を前記絶縁ケースの上端でさらに内方に向かって直角に折曲げ、前記ナットが収納された前記蓋体の穴上にその外部導出端子の先端部を位置させるようにした複合半導体装置の製造方法において、前記外部導出端子の先端部が前記絶縁ケースの上端より低い状態で前記ボンデイングワイヤによる接続を行うことを特徴とする複合半導体装置の製造方法が提供される。
請求項２に記載の発明によれば、前記外部導出端子の一方の折曲げ端部は、前記絶縁ケースの側壁部から前記絶縁ケースの内方に張り出した端子受台部上に載置されていることを特徴とする請求項１に記載の複合半導体装置の製造方法が提供される。
請求項３に記載の発明によれば、前記外部導出端子の一方の折曲げ端部は、前記絶縁ケースの側壁部内に没入していることを特徴とする請求項１に記載の複合半導体装置の製造方法が提供される。
請求項４に記載の発明によれば、前記半導体チップの上面からのボンディングワイヤの一端が直接前記外部導出端子の折曲げ端部にボンディングされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の複合半導体装置の製造方法が提供される。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図を参照して説明する。
図１は、本発明の複合半導体装置の一部を示すものであって、図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。また、図３及び図４は組立工程を説明するための断面図である。
【００１２】
これらの図において、両端が開口する絶縁ケース３０の下面は、放熱板２がはめ込まれるように切欠部３１を有する。また、この切欠部３１と連続して絶縁ケース３０の内側方向に向かって突出する端子受台部３２が形成されている。
外部導出端子５の一端には折曲げ端部５ａが形成され、この折曲げ端部５ａは前記端子受台部３２上に載置され、他端は絶縁ケース３０の側壁部３３を貫通して外部に導出される。
なお、外部導出端子５はその中間部が絶縁ケース３０の側壁部３３に没入するように該ケース３０を樹脂成形する際にインサートモールドする。
また、上記外部導出端子５の立上り部５１が図５に示すように、絶縁ケース３０の側壁部３３の中に没入するようにしても良い。
【００１３】
上記絶縁ケース３０の外側の側壁部３３に側壁切欠部３４を設ける。この切欠部３４は、後述する外部導出端子５の折曲げによって該端子５が絶縁ケース３０の外側に必要以上に突出しないようにするためのものである。また、絶縁ケース３０の上端の内側及び外側にそれぞれ切欠部が形成してある。
すなわち、外側の切欠部は、上端切欠部３５であり、外部導出端子５の折曲げ加工を容易にするためのものである。また、その内側の切欠部は、蓋体係止部３６であり、蓋体４を開口端にはめ込み係止させるためのものである。さらに図3に示すように絶縁ケース３０の高さL２は、図１０に示したボンディングツール１１の長さHよりも低く形成してある。
【００１４】
次に、上記のような構造の絶縁ケース３０を使用して本発明の複合半導体装置を製造する工程を説明する。
図３に示すように、放熱板２上に絶縁基板２ａを介して半導体チップ６を半田固着する。
【００１５】
次に、外部導出端子５をインサートモールドした絶縁ケース３０を放熱板２の外周部に被せる。次いで、半導体チップ６の上面の電極金属面（図示せず）と外部導出端子５の折曲げ端部５ａとをボンディングワイヤ７を用いてボンディングする。この作業を行なう際には、ボンディングツール１１（図１０参照）の長さＨよりも外部導出端子５の高さ寸法が小さくなり、かつ、ボンディングツール１１（図１０参照）の長さＨよりも絶縁ケース３０の深さＬ２が小さくなるようにしてあるので、ボンディング作業時の方向等に拘束されず作業能率が低下することもない。
【００１６】
次に、図4に示すように凹部４aに袋ナット１２を収納した蓋体４を絶縁ケース３０の蓋体係止部３６にはめ込む。また、図示を省略した蓋体４の上面開口部から絶縁ケース３０の内部に封止用樹脂を充填して硬化させる。次に、水平に導出されている外部導出端子５を図４に示すように、第1折曲部５bから絶縁ケース３０の側壁に沿って立ち上げ、次いで、絶縁ケース３０の上端部の第2折曲部５cから該ケース３０の内方に直角に折曲げることにより、外部導出端子５の先端部５dに設けた透孔５eが袋ナット１２の上に位置するようになる。これにより袋ナット１２の外部への抜け出しが防止される。
【００１７】
なお、図６に示すように外部導出端子５の下端部は、絶縁ケース３０に形成した端子受台部３２上に載置することなく、絶縁基板２ａの導体パターン（図示せず）上に半田固着し、半導体チップ６上の金属電極と折曲げ端部５ａとを直接、若しくは図７に示すように、導体パターン上にボンディングワイヤ７を用いてボンディングするようにしても良い。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の複合半導体装置の製造方法は、外部導出端子を絶縁ケースの側壁を貫通させて外部に導出するようにしたので、ボンディングツールの長さに影響されることなく、容易にボンディング作業ができる。このため、従来のようにボンディング作業時の方向等を考慮することなく高能率の作業が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合半導体装置の一部を示す断面図である。
【図２】上記複合半導体装置の一部を示す平面図である。
【図３】上記複合半導体装置を組み立てる際のボンディング工程を説明するための断面図である。
【図４】上記複合半導体装置を組み立てる際の外部導出端子の折曲げ工程を説明するための断面図である。
【図５】上記複合半導体装置における外部導出端子の立ち上げ部を絶縁ケースの側壁内にインサートモールドした例を示す断面図である。
【図６】上記複合半導体装置におけるボンディングの一例を示す断面図である。
【図７】上記複合半導体装置におけるボンディングの他の例を示す断面図である。
【図８】この種の従来の複合半導体装置の外観を示す斜視図である。
【図９】上記従来の複合半導体装置の内部構造の一部を示す模式図である。
【図１０】上記従来の複合半導体装置におけるボンディング工程を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１    複合半導体装置
２    放熱板
２ａ  絶縁基板
４    蓋体
５    外部導出端子
５ａ  折曲げ端部
６    半導体チップ
７    ボンディングワイヤ
３０    絶縁ケース
３２    端子受台部
３３    側壁部
３４    側壁切欠部
３５    上端切欠部
３６    蓋体係止部
【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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【図１０】
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