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JPH08181160A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPH08181160A
JPH08181160A JP32325194A JP32325194A JPH08181160A JP H08181160 A JPH08181160 A JP H08181160A JP 32325194 A JP32325194 A JP 32325194A JP 32325194 A JP32325194 A JP 32325194A JP H08181160 A JPH08181160 A JP H08181160A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lead frame
resin
mold
gate
cavity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP32325194A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazumi Ebihara
一美 蛯原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP32325194A priority Critical patent/JPH08181160A/ja
Publication of JPH08181160A publication Critical patent/JPH08181160A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 4方向よりリード端子を導出するように樹脂
封止するQFP型半導体の製造に関し、樹脂封止時の生
産効率、品質を向上させる。 【構成】 半導体素子を搭載するステージ2と、ステー
ジ2の周囲4方向に延びる複数のリード端子3と、該リ
ード端子3の存在しない4箇所の角部の対角線上に備え
られ樹脂通路となるゲート部4とをそれぞれ複数有する
リードフレーム1に対して、ステージ2上に半導体素子
を搭載した後、該半導体素子の電極部とリード端子3と
を電気的に接続し、リードフレーム1を、該リードフレ
ーム1上の半導体素子に対応する複数のキャビティ9
と、リードフレーム1のゲート部4の少なくとも1箇所
に対応する位置にあり、キャビティ9に樹脂を流入する
ためのゲート11を有する金型6内に設置し、ゲート1
1を介してキャビティ9内に樹脂を充填した後、リード
フレーム1を取り出して、該リードフレーム1の所定部
分を切断し、リード端子3の曲げ加工を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、4方向よりリード端子
を導出するように樹脂封止する所謂QFP(Quad Flat
Package )型の半導体装置の製造方法に関する。半導体
装置は、年々大容量化されており、これに伴って各種信
号線となるリード端子数も増加の傾向にあり、リード端
子が4方向より導出されるQFP型の半導体装置が使用
されるようになってきている。
【0002】このようなQFP型半導体装置において
は、特に樹脂封止時おける生産効率及び品質を向上させ
ることが要求されている。
【0003】
【従来の技術】図6及び図7は、従来の半導体装置の製
造方法を説明するための図である。図6は、従来技術を
説明するためのリードフレーム平面図であり、図6
(a)は樹脂封止前、図6(b)は樹脂封止後の状態を
それぞれ示すものである。従来のリードフレーム31
は、図6(a)に示すように、複数の半導体装置に対応
するべく帯状となっており、その個々の構成は中央に半
導体素子を搭載するステージ32を有し、その周囲に4
方向に延びる複数のリード端子33が連結された状態で
備えられている。
【0004】このようにQFP型においてはリード端子
33が4方向から延びていることから、樹脂を注入する
ためのゲート部34は、リード端子33の存在しない角
部に位置しており、ゲート部33以外の3ケ所の角部に
は樹脂注入時における空気抜きを行うためのエアーベン
ト35が設けられている。上記構成のリードフレーム3
1を金属薄板よりプレス加工或いはエッチングによって
形成した後、それぞれのステージ32上に半導体素子を
搭載する。この工程は特に図示していないが、ステージ
32上に銀ペースト等の接合剤を塗布した状態で半導体
素子を搭載固定し、その後半導体素子の複数の電極部と
リード端子33とをワイヤーボンディングにより電気的
に接続する。
【0005】図7は、従来技術における樹脂封止工程を
説明するための斜視図であり、半導体素子36を搭載し
たリードフレーム31及び金型を示している。但し、金
型は下型38のみで上型は省略している。金型には、半
導体素子36の封止部に対応する複数のキャビティ39
と、樹脂の注入口となるカル40、各キャビティ39近
傍まで樹脂を流入するランナー42、及びランナー42
とキャビティ39とを接続するゲート41が形成されて
いる。
【0006】従来技術における金型は、リードフレーム
31上の半導体素子36に対応する部分にキャビティ3
9を有し、キャビティ39内に樹脂を注入するためのゲ
ート41がリードフレーム31のゲート部34に対向す
る位置に設けられている。図7においては下型38しか
示していないが、上型も下型38と同様な構成であり、
これら上型及び下型の間に半導体素子36を搭載したリ
ードフレーム31を挟持させた後、カル40内に樹脂を
所定の圧力にて注入する。
【0007】カル40に注入された樹脂は、ランナー4
2及びゲート41を介して複数のキャビティ39内に充
填される。全てのキャビティ39に樹脂が充填され、冷
却固化した時点で上下の金型を開いて半導体素子36が
樹脂封止されたリードフレーム31が取り出される。図
6(b)は、この樹脂封止されたリードフレーム31の
平面図を示すもので、樹脂充填箇所が明らかとなるよう
に樹脂封止時における金型のランナー42及びゲート4
1を破線で示している。
【0008】図6(b)の状態において、樹脂から導出
するリード端子33の連結部を切断すると共に、所定の
曲げ加工を行うことにより、QFP型の半導体装置が完
成される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】QFP型の半導体装置
の製造方法では、リードフレームにおける樹脂の充填箇
所、即ちゲート部の位置は限定されているため、樹脂封
止工程でリードフレームを金型に設置する場合、その方
向を誤ることなく金型のゲートとリードフレームのゲー
ト部とを一致させる必要がある。
【0010】従って、マニュアルでは作業者の手間を要
すると共に設置ミスも生じやすく、自動化の場合であっ
てもリードフレームの方向を確実に検出した後、設置し
なければならないため、工程が複雑になる。また、複数
のリードフレームに対して同時に樹脂封止工程を行うた
めに、例えばランナーの両側に全く同じリードフレーム
を設置させる場合、リードフレームのゲート部の位置に
より、一方のリードフレームに対する金型のゲートの方
向を樹脂の流れに逆らう形としなけれはならない。
【0011】そのため、樹脂が均等に充填されず、品質
の低下を招くこととなる。逆に両側のリードフレーム共
に金型のゲートの方向を樹脂の流れに合わせるために
は、ゲート部の位置の異なる2種類のリードフレームを
用意しなければならず、生産効率或いはコスト的に好ま
しくない。更に、金型のランナーを延長させると共に、
これに伴わせてキャビティ数を増加することにより、リ
ードフレームを縦方向に連続して設置するようなことも
考えられるが、ランナーが長くなる分樹脂の使用効率が
悪くなり、樹脂注入圧力も不均一となるため、品質低下
を招くことになる。(この部分は削除予定) 本発明は、上記課題を解決して、樹脂封止時おける生産
効率及び品質を向上させることを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、半導体素子を搭載するステージ2と、該ス
テージ2の周囲4方向に延びる複数のリード端子3と、
該リード端子3の存在しない4箇所の角部の対角線上に
備えられ樹脂通路となるゲート部4とをそれぞれ複数有
するリードフレーム1に対して、前記ステージ2上に半
導体素子を搭載した後、該半導体素子の電極部と前記リ
ード端子3とを電気的に接続し、前記リードフレーム1
を、該リードフレーム1上の半導体素子に対応する複数
のキャビティ9と、前記リードフレーム1のゲート部4
の少なくとも1箇所に対応する位置にあり、前記キャビ
ティ9に樹脂を流入するためのゲート11を有する金型
6内に設置し、前記ゲート11を介して前記キャビティ
9内に樹脂を充填した後、前記金型6より樹脂封止され
たリードフレーム1を取り出して、該リードフレーム1
の所定部分を切断すると共に、リード端子3の曲げ加工
を行うことを特徴としている。
【0013】
【作用】上記本発明の半導体装置の製造方法によれば、
樹脂封止位置への樹脂通路となるゲート部がステージに
対して4箇所の角部全てに設けられているリードフレー
ムを使用しているため、どの位置からも樹脂封止が可能
になっている。従って、金型に対するリードフレームの
設置方向が限定されることなく、方向性を考慮せずにラ
ンダムに設置することができるため、リードフレームの
設置工程が簡単となる。
【0014】また、樹脂通路となるリードフレームのゲ
ート部が各方向にそれぞれ存在することにより、金型に
おける樹脂通路の位置が限定されることがないため、金
型の設計が簡単となり、多数の素子に対して同時に樹脂
封止を行うよう設計することにより、生産効率を向上さ
せることができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。図1〜図3は本発明の第1実施例を説
明するための図であり、図1はリードフレーム平面図、
図2は金型斜視図、図3は樹脂封止後のリードフレーム
平面図である。
【0016】本実施例で使用するリードフレーム1は、
プレス加工或いはエッチングにて形成されるものであ
り、図1に示すように、複数の半導体素子に対応する部
分を有し、それぞれは、半導体素子を搭載する略正方形
のステージ2、ステージ2の外周囲4方向に延びるリー
ド端子3、リード端子3の存在しない4角部に樹脂通路
となるゲート部4、このゲート部4を挟んで両側に樹脂
封止時の空気抜きを行うエアーベント5を有している。
【0017】また、このリードフレーム1に対応する金
型6は、図2に示すように、上型7及び下型8とからな
り、これら上型7と下型8にはリードフレームのステー
ジ2に対向するように複数のキャビティ9、樹脂の注入
口であるカル部10、キャビティ9とカル部10とを結
びキャビティ9内に樹脂を充填させるための流路となる
ゲート11とを有している。
【0018】本実施例の場合、4キャビティに対して1
箇所のカル部10を有しており、ゲート11はカル部1
0から放射状に各キャビティに向かって延びている。
尚、上型のポット10’は、樹脂を上方から注入するた
めに貫通している。また、図2では隠れて見えない状態
となっているが、上型7にもキャビティ等は備えられて
いる。
【0019】本実施例は、これらリードフレーム1及び
金型6を使用して半導体装置を製造するものであるが、
まず図1に示すリードフレーム1のステージ2上に接合
剤でるある銀ペースト等を介して半導体素子を搭載す
る。半導体素子は、図示していないがその表面に複数の
電極部を有しており、ステージ上に搭載した後、この電
極部とリード端子3とをワイヤーボンディングによって
電気的に接続する。
【0020】以上のように半導体素子を搭載した後、リ
ードフレーム1を図2に示す金型6の上型7と下型8と
の間に設置する。これは上型7と下型8とを開いた状態
にて間にリードフレーム1を介在させて、その後型閉め
することによって行う。この場合、リードフレーム1は
その設置方向に関係なく、搭載されている半導体素子が
キャビティ9に対向するようになっていると共に、各ス
テージ2に対してその4方向全ての角部に樹脂通路とな
るゲート部4が形成されているため、その方向性を考慮
することなくリードフレーム1を設置することが可能と
なっている。
【0021】その後、上型7のポット10’より溶融す
る樹脂を所定圧力にて注入する。樹脂は上型7のキャビ
ティ、及び下型8にも流入してゲート11を介してキャ
ビティ9に充填され、ステージ2上の半導体素子が封止
される。この時、キャビティ9内には空気が存在してい
るが、樹脂がキャビティ内に侵入する段階で、樹脂が空
気を押すことにより空気が溜まりやすい位置にあるエア
ーベント5へと抜けていく。尚、エアーベント5は樹脂
を通過させない程度の孔となっている。
【0022】充填後、樹脂が冷却固化したところで、上
型7及び下型8を上下に開いてリードフレーム1を取り
出す。図3は、この時点でのリードフレームを示すもの
である。但し、樹脂の流路を分かりやすくするために、
樹脂封止時にカル及びゲートが存在した部分を破線で示
している。図3から明らかなように、本実施例における
樹脂封止は、4素子の中央部分のカル部10からリード
フレーム1のそれぞれ異なる角部のゲート部4を介して
樹脂が流入することにより、ステージに搭載される半導
体素子及びその周囲部分にあるリード端子3の一部が樹
脂で覆われ、パッケージ12が形成されている。
【0023】尚、パッケージの一部には所定端子の位置
を確認するためのマークが付されている。この図3に示
す状態より、リードフレーム1における各素子を分離す
ると共に、リード端子3の連結部分を切断し、更に分離
したそれぞれのリード端子3の曲げ加工を行うことによ
り、QFP型の半導体装置を完成させる。
【0024】本実施例の樹脂封止工程においては、4素
子の中央部分にカル部10があり、そこから均等な長さ
のゲート11を介してキャビティ9内樹脂を充填させる
ため、全てのキャビティ9に対して同じ条件、即ち同一
の圧力にて樹脂が流入する。従って、圧力不足による未
充填等の問題を生じることなく、均一で品質の良好な樹
脂封止を行うことができる。
【0025】次に本発明の第2実施例を図4を参照しな
がら説明する。図4は、第2実施例を説明するための樹
脂封止後のリードフレーム平面図であり、樹脂封止時に
おける樹脂流路を明らかにするためにゲート等が存在し
た部分を破線で示している。本実施例で使用するリード
フレーム13は、素子数を多くして樹脂封止工程の効率
化に対応するものであり、第1実施例のリードフレーム
が2段構成であったのに対して、本実施例では4段構成
にしている。
【0026】リードフレーム13自体は、4段構成にし
た点を除いて第1実施例と同様な構成のもので、ステー
ジ、リード端子14、ゲート部15、各素子の4角部に
位置するエアーベント16をそれぞれ備えている。この
リードフレーム13のステージ上に第1実施例同様、銀
ペーストを介して半導体素子を搭載する。
【0027】このようなリードフレーム13に対する金
型は、第1実施例同様、4素子の中央部分にカルを有す
るものでもよいが、本実施例では樹脂注入箇所を抑える
ために、8素子の中央部分にカル17を形成し、カル1
7周辺部の4素子に対してはゲート18により樹脂を送
り、その外側に位置する素子に対してはランナー19を
形成して、このランナー19からゲート18を介して樹
脂を送る構成としている。
【0028】金型は図示していないが、図4に破線で示
す如きカル17、ゲート18及びランナー19を有する
金型にリードフレーム13を設置した後、カルより樹脂
を所定の圧力にて注入することにより、各キャビティに
樹脂を充填して、パッケージ20を形成する。尚、パッ
ケージ20の一部に付されているマークは、所定端子の
位置を確認するためのものである。
【0029】その後、図4の状態より各素子を分離する
と共に、リード端子14の連結部分を切断し、更に分離
したそれぞれのリード端子14の曲げ加工を行うことに
より、QFP型の半導体装置を完成させる。次に本発明
の第3実施例を図5を参照しながら説明する。図5は、
第3実施例を説明するための樹脂封止後のリードフレー
ム平面図であり、樹脂封止時における樹脂流路を明らか
にするためにゲート等が存在した部分を破線で示してい
る。
【0030】本実施例で使用するリードフレーム21
は、複数の素子が円状に配置される正八角形をしてお
り、各素子はステージ、リード端子22、ゲート部2
3、エアーベント24を備えて、1箇所のゲート部23
が中心方向を向くように配置されている。そして、ステ
ージ上への半導体素子の搭載工程においては、リードフ
レームを回転台等の上へ置いて、これを回転させながら
銀ペーストを塗布すると共に、半導体素子を1個1個搭
載していく。
【0031】また、半導体素子の電極部とリード端子2
2とを接続するワイヤーボンディングについても、同様
にリードフレーム21を回転させながら行う。金型は図
示していないが、図5に破線で示す如きカル25、ゲー
ト26を有する円状の金型を用い、この金型にリードフ
レーム21を設置した後、カル25より樹脂を所定の圧
力にて注入することにより、各キャビティに樹脂を充填
して、パッケージ27を形成する。
【0032】尚、パッケージ20の一部に付されている
マークは、所定端子の位置を確認するためのものであ
る。その後、図5の状態より各素子を分離すると共に、
リード端子22の連結部分の切断、及びリード端子22
の曲げ加工を行うことにより、QFP型の半導体装置を
完成させる。
【0033】この切断、曲げ加工においても、ステージ
への半導体素子搭載及びワイヤーボンディングと同様、
リードフレーム21を回転させながら実施する。
【0034】
【効果】以上説明した本発明による半導体装置の製造方
法によれば、樹脂封止位置への樹脂通路となるゲート部
がステージに対して4箇所の角部全てに設けられている
リードフレームを使用しているため、どの位置からも樹
脂封止が可能になっている。
【0035】従って、金型に対するリードフレームの設
置方向が限定されることなく、方向性を考慮せずにラン
ダムに設置することができるため、リードフレームの設
置工程が簡単となる。また、樹脂通路となるリードフレ
ームのゲート部が各方向にそれぞれ存在することによ
り、金型における樹脂通路の位置が限定されることがな
いため、金型の設計が簡単となり、多数の素子に対して
同時に樹脂封止を行うよう設計することにより、生産効
率を向上させることできる等、その効果は極めて大き
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を説明するためのリードフ
レーム平面図である。
【図2】本発明の第1実施例を説明するための金型斜視
図である。
【図3】本発明の第1実施例における樹脂封止後のリー
ドフレーム平面図である。
【図4】本発明の第2実施例を説明するための樹脂封止
後のリードフレーム平面図である。
【図5】本発明の第3実施例を説明するための樹脂封止
後のリードフレーム平面図である。
【図6】従来技術を説明するためのリードフレーム平面
図である。
【図7】従来技術を説明するためのリードフレーム及び
金型の斜視図である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体素子を搭載するステージ(2)
    と、該ステージ(2)の周囲4方向に延びる複数のリー
    ド端子(3)と、該リード端子(3)の存在しない4箇
    所の角部の対角線上に備えられ樹脂通路となるゲート部
    (4)とをそれぞれ複数有するリードフレーム(1)に
    対して、前記ステージ(2)上に半導体素子を搭載した
    後、該半導体素子の電極部と前記リード端子(3)とを
    電気的に接続し、 前記リードフレーム(1)を、該リードフレーム(1)
    上の半導体素子に対応する複数のキャビティ(9)と、
    前記リードフレーム(1)のゲート部(4)の少なくと
    も1箇所に対応する位置にあり、前記キャビティ(9)
    に樹脂を流入するためのゲート(11)を有する金型
    (6)内に設置し、 前記ゲート(11)を介して前記キャビティ(9)内に
    樹脂を充填した後、前記金型(6)より樹脂封止された
    リードフレーム(1)を取り出して、該リードフレーム
    (1)の所定部分を切断すると共に、リード端子(3)
    の曲げ加工を行うことを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 前記リードフレーム(1)は少なくとも
    2段構成で複数のステージ(2)を有していると共に、 前記金型(6)は、上型(7)と下型(8)とからな
    り、それぞれ上型(7)及び下型(8)に、少なくとも
    2段構成で複数個のキャビティ(9)と、該キャビティ
    の4箇所の中央部に位置するカル部(10)と、該カル
    部(10)と4箇所のキャビティ(9)の角部をそれぞ
    れ同じ長さで放射状に結ぶゲート(11)とが形成され
    ており、 該金型(6)内に前記リードフレーム(1)を設置した
    後、キャビティ(9)内に樹脂を充填することを特徴と
    する請求項1記載の半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記リードフレーム(13)は少なくと
    も2段構成で複数のステージを有していると共に、 前記金型は、上型と下型とからなり、それぞれ上型及び
    下型に、複数個のキャビティと、所定数に対して1個備
    えられるカル(17)と、該カル(17)に注入される
    樹脂をキャビティ内に流入させるゲート(18)と、遠
    方のキャビティに対するゲート(18)に樹脂を送るラ
    ンナー(19)とが形成されており、該金型内に前記リ
    ードフレーム(13)を設置した後、キャビティ内に樹
    脂を充填することを特徴とする請求項1記載の半導体装
    置の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記リードフレーム(21)は円周状に
    それぞれ角度の異なる複数のステージを有していると共
    に、 前記金型は、上型と下型とからなり、それぞれ上型及び
    下型に、円周状に設けられる複数のキャビティと、該複
    数のキャビティの中央部に位置するカル(25)と、該
    カル(25)と前記キャビティの角部とを結ぶ同じ長さ
    の放射状のゲート(26)とが形成されており、 該金型内に前記リードフレーム(21)を設置した後、
    キャビティ内に樹脂を充填することを特徴とする請求項
    1記載の半導体装置の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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