JP2010003858A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力用の半導体チップを搭載した半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device on which a power semiconductor chip is mounted.
電力用半導体デバイスが形成された半導体チップを搭載した半導体装置は、樹脂モールドされ、樹脂封止型の半導体装置として各種電子機器に内蔵されている。
電力用半導体デバイスは、大電力を消費することから、半導体装置の製造時及び使用時に発生する熱応力や放熱性に対する対策が重要な課題となる。
従来、樹脂封止型の半導体装置として、半導体の電極とリードフレームとの接合にアルミワイヤーを用いず、リードフレームを直接固着させるものがあった。そのようなものとして、下記特許文献1がある。
下記特許文献1は、電力用半導体装置に関する発明で、半導体の電極にリードフレームを直接固着させ、リードフレームと、半導体素子を載置する基板としての金属ブロックと、半導体素子とをモールド樹脂で一体成形する技術が開示されている。
Since power semiconductor devices consume a large amount of power, measures against thermal stress and heat dissipation generated during the manufacture and use of semiconductor devices are important issues.
Conventionally, as a resin-encapsulated semiconductor device, there is one in which a lead frame is directly fixed without using an aluminum wire for joining a semiconductor electrode and a lead frame. There exists the following
The following
上記特許文献1に示す発明では、リードフレームの接合部での疲労破壊が生じにくいというメリットがある。
しかし、半導体の電極とリードフレームとの接合にハンダ若しくは溶接を用いる構成としてある。よってハンダを用いる場合には、加熱工程を繰り返すことにより半導体チップの熱履歴が多くなり、半導体チップに悪影響を与え、半導体装置の信頼性を劣化させるという問題があった。また溶接を用いる場合には、固着箇所に局所的な高温を加えることにより半導体チップに熱応力が発生し、半導体チップに悪影響を与え、半導体装置の信頼性を劣化させるという問題があった。
また金属ブロックを筐体から露出させる場合には、ヒートシンクに電位が生じないようにヒートシンク裏面に絶縁性樹脂シートを敷くため、熱伝導率が悪く、放熱性が悪いという問題があった。
The invention disclosed in
However, solder or welding is used for joining the semiconductor electrode and the lead frame. Therefore, when solder is used, there is a problem in that the heat history of the semiconductor chip increases by repeating the heating process, which adversely affects the semiconductor chip and degrades the reliability of the semiconductor device. Further, when welding is used, there is a problem that thermal stress is generated in the semiconductor chip by applying a local high temperature to the fixing portion, which adversely affects the semiconductor chip and deteriorates the reliability of the semiconductor device.
Further, when the metal block is exposed from the casing, an insulating resin sheet is laid on the back surface of the heat sink so that no potential is generated in the heat sink, so that there is a problem that heat conductivity is poor and heat dissipation is poor.
そこで本発明は上記従来における問題点を解決し、回路パターン及び半導体の電極とリードとの接合に加熱や局所的な高温を発生させることがないことで、信頼性を劣化させることがなく、また放熱板に電位を生じさせることがないことで放熱性が良く、更に製造効率の良い半導体装置の提供を課題とする。 Therefore, the present invention solves the above-described conventional problems, and does not cause heating or local high temperature at the junction between the circuit pattern and the semiconductor electrode and the lead, so that reliability is not deteriorated. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device with good heat dissipation and high manufacturing efficiency because no potential is generated in the heat sink.
本発明の半導体装置は、回路パターンを備えたパターン付絶縁基板と、該パターン付絶縁基板に搭載される半導体チップと、前記パターン付絶縁基板の下面に取り付けられる放熱板と、前記パターン付絶縁基板及び前記半導体チップに接合されるリードとを備えた半導体装置であって、前記パターン付絶縁基板の一部を回路パターンを設けることなく且つ前記放熱板より突出させてなる突出部とすると共に、該突出部に対して前記リードの一部を挟みつけることで該リードを保持してあることを第1の特徴としている。 The semiconductor device of the present invention includes a patterned insulating substrate having a circuit pattern, a semiconductor chip mounted on the patterned insulating substrate, a heat sink attached to the lower surface of the patterned insulating substrate, and the patterned insulating substrate. And a lead that is bonded to the semiconductor chip, wherein a part of the patterned insulating substrate is formed as a protruding portion that protrudes from the heat sink without providing a circuit pattern, The first feature is that the lead is held by sandwiching a part of the lead with respect to the protruding portion.
上記本発明の第1の特徴によれば、回路パターンを備えたパターン付絶縁基板と、該パターン付絶縁基板に搭載される半導体チップと、前記パターン付絶縁基板の下面に取り付けられる放熱板と、前記パターン付絶縁基板及び前記半導体チップに接合されるリードとを備えた半導体装置であって、前記パターン付絶縁基板の一部を回路パターンを設けることなく且つ前記放熱板より突出させてなる突出部とすると共に、該突出部に対して前記リードの一部を挟みつけることで該リードを保持してある構成としてあることから、パターン付絶縁基板にリードを仮止め固定することができる。よって特に製造時において、リードのぐらつきを防止でき、パターン付絶縁基板及び半導体チップに対するリードの接合位置を位置決め容易なものとすることができる。従ってパターン付絶縁基板及び半導体チップとリードとの接合を容易化でき、製造効率を向上させることができる。また半導体装置の強度を向上させることができる。
また回路パターンを設けることなく且つ放熱板より突出させてなる突出部に対してリードの一部を挟みつけることで、リードが放熱板に接触することがない。よって放熱板に電位を生じさせることがない。従って放熱板裏面に絶縁性樹脂シートを敷く必要がなく、放熱性の良い半導体装置とすることができると共に、コスト面に配慮した半導体装置とすることができる。
According to the first aspect of the present invention, a patterned insulating substrate having a circuit pattern, a semiconductor chip mounted on the patterned insulating substrate, a heat sink attached to the lower surface of the patterned insulating substrate, A semiconductor device including the patterned insulating substrate and a lead bonded to the semiconductor chip, wherein a protruding portion is formed by protruding a part of the patterned insulating substrate from the heat sink without providing a circuit pattern. In addition, since the lead is held by sandwiching a part of the lead with respect to the protruding portion, the lead can be temporarily fixed to the insulating substrate with pattern. Therefore, the wobbling of the lead can be prevented especially during manufacturing, and the bonding position of the lead to the patterned insulating substrate and the semiconductor chip can be easily positioned. Therefore, the bonding of the patterned insulating substrate and the semiconductor chip and the leads can be facilitated, and the manufacturing efficiency can be improved. In addition, the strength of the semiconductor device can be improved.
Further, the lead does not come into contact with the heat radiating plate by sandwiching a part of the lead without protruding the circuit pattern and projecting from the heat radiating plate. Therefore, no potential is generated in the heat sink. Therefore, it is not necessary to lay an insulating resin sheet on the back surface of the heat sink, so that a semiconductor device with good heat dissipation can be obtained and a semiconductor device in consideration of cost can be obtained.
また本発明の半導体装置は、上記本発明の第1の特徴に加えて、リードは複数本からなり、該複数本のリードのうちの少なくとも1本について、そのリードの一部をパターン付絶縁基板の突出部に挟みつけてあることを第2の特徴としている。 In addition to the first feature of the present invention, the semiconductor device of the present invention comprises a plurality of leads, and at least one of the plurality of leads is partially patterned with an insulating substrate with a pattern. The second feature is that it is sandwiched between the protrusions.
上記本発明の第2の特徴によれば、上記本発明の第1の特徴による作用効果に加えて、リードは複数本からなり、該複数本のリードのうちの少なくとも1本について、そのリードの一部をパターン付絶縁基板の突出部に挟みつけてある構成としてあることから、半導体装置の製造時において複数本からなるリードは相互に連結されて一体化されているところ、リードのうちの少なくとも1本を突出部に挟みつけることで、パターン付絶縁基板に複数本からなるリードを仮止め固定することができる。よって特に製造時において、複数本からなるリードのぐらつきを防止でき、パターン付絶縁基板及び半導体チップに対する複数本からなるリードの接合位置を位置決め容易なものとすることができる。従ってパターン付絶縁基板及び半導体チップと複数本からなるリードとの接合を容易化でき、製造効率を向上させることができる。 According to the second feature of the present invention, in addition to the function and effect of the first feature of the present invention, the lead comprises a plurality of leads, and at least one of the plurality of leads Since a part is sandwiched between the protruding portions of the patterned insulating substrate, a plurality of leads are interconnected and integrated at the time of manufacturing a semiconductor device. By sandwiching one piece between the protrusions, a plurality of leads can be temporarily fixed to the patterned insulating substrate. Therefore, the wobbling of the plurality of leads can be prevented particularly during manufacturing, and the bonding position of the plurality of leads to the patterned insulating substrate and the semiconductor chip can be easily positioned. Therefore, it is possible to facilitate the bonding of the patterned insulating substrate and the semiconductor chip to the plurality of leads, and to improve the manufacturing efficiency.
また本発明の半導体装置は、上記本発明の第1又は第2の特徴に加えて、リードは3本からなり、第1のリードはパターン付絶縁基板の回路パターンに接合され、第2及び第3のリードは半導体チップの電極面に接合されており、且つパターン付絶縁基板の突出部に対してそれぞれのリードの一部を挟みつけてあることを第3の特徴としている。
In addition to the first or second feature of the present invention, the semiconductor device of the present invention includes three leads, the first lead being bonded to the circuit pattern of the patterned insulating substrate, and the second and second features. The third feature is that the
上記本発明の第3の特徴によれば、上記本発明の第1又は第2の特徴による作用効果に加えて、リードは3本からなり、第1のリードはパターン付絶縁基板の回路パターンに接合され、第2及び第3のリードは半導体チップの電極面に接合されており、且つパターン付絶縁基板の突出部に対してそれぞれのリードの一部を挟みつけてある構成としてあることから、リードを3本とすることで、3極の端子を構成することができる。よってサイリスタ等の大電力パワーデバイスとして有用な半導体装置とすることができる。また3本のそれぞれのリードの一部を突出部に対して挟みつけることで、パターン付絶縁基板に3本全てのリードを仮止め固定することができる。よって特に製造時において、リードのぐらつきを一段と防止でき、パターン付絶縁基板及び半導体チップに対するリードの接合位置を一段と位置決め容易なものとすることができる。従ってパターン付絶縁基板及び半導体チップとリードとの接合を一段と容易化でき、製造効率を向上させることができる。また半導体装置の強度を一段と向上させることができる。 According to the third feature of the present invention, in addition to the function and effect of the first or second feature of the present invention, there are three leads, and the first lead is a circuit pattern of the patterned insulating substrate. Since the second and third leads are joined to the electrode surface of the semiconductor chip, and a part of each lead is sandwiched with the protruding portion of the patterned insulating substrate, By using three leads, a three-pole terminal can be configured. Therefore, a semiconductor device useful as a high-power power device such as a thyristor can be obtained. Further, by sandwiching a part of each of the three leads with the protruding portion, all the three leads can be temporarily fixed to the patterned insulating substrate. Therefore, the wobbling of the leads can be prevented more particularly during the manufacturing, and the positions where the leads are bonded to the patterned insulating substrate and the semiconductor chip can be more easily positioned. Therefore, the bonding between the patterned insulating substrate and the semiconductor chip and the leads can be further facilitated, and the manufacturing efficiency can be improved. Further, the strength of the semiconductor device can be further improved.
また本発明の半導体装置は、上記本発明の第1〜第3の特徴に加えて、パターン付絶縁基板及び半導体チップに対するリードの接合部分は、通常の0.3mm〜0.6mmリードフレーム厚に対して薄肉に形成してあることを第4の特徴としている。 In addition to the first to third features of the present invention described above, the semiconductor device of the present invention has a normal lead frame thickness of 0.3 mm to 0.6 mm for the lead joint portion to the patterned insulating substrate and the semiconductor chip. On the other hand, the fourth feature is that it is formed thin.
上記本発明の第4の特徴によれば、上記本発明の第1〜第3の特徴による作用効果に加えて、パターン付絶縁基板及び半導体チップに対するリードの接合部分は、通常の0.3mm〜0.6mmリードフレーム厚に対して薄肉に形成してある構成としてあることから、パターン付絶縁基板及び半導体チップとリードとの接合を容易化することができる。 According to the fourth feature of the present invention, in addition to the operational effects of the first to third features of the present invention, the joint portion of the lead to the patterned insulating substrate and the semiconductor chip is 0.3 mm Since the structure is formed so as to be thin with respect to the thickness of the lead frame of 0.6 mm, the bonding between the patterned insulating substrate and the semiconductor chip and the leads can be facilitated.
また本発明の半導体装置は、上記本発明の第1〜第4の特徴に加えて、パターン付絶縁基板及び半導体チップとリードとの接合は、超音波接合によりなされていることを第5の特徴としている。 In addition to the first to fourth features of the present invention, the semiconductor device of the present invention is characterized in that the patterned insulating substrate and the semiconductor chip and the leads are joined by ultrasonic joining. It is said.
上記本発明の第5の特徴によれば、上記本発明の第1〜第4の特徴による作用効果に加えて、パターン付絶縁基板及び半導体チップとリードとの接合は、超音波接合によりなされている構成としてあることから、パターン付絶縁基板及び半導体チップとリードとの接合に加熱や局所的発熱を発生させることがない。よってパターン付絶縁基板及び半導体チップに熱履歴や熱応力を生じさせることがない。従って熱履歴や熱応力に伴う半導体装置の信頼性劣化を確実に防止することができる。 According to the fifth feature of the present invention, in addition to the effects of the first to fourth features of the present invention, the patterned insulating substrate and the semiconductor chip and the lead are joined by ultrasonic joining. Therefore, heating and local heat generation are not generated in the bonding between the patterned insulating substrate and the semiconductor chip and the leads. Therefore, thermal history and thermal stress are not generated in the patterned insulating substrate and the semiconductor chip. Therefore, it is possible to reliably prevent deterioration of the reliability of the semiconductor device due to thermal history and thermal stress.
また本発明の半導体装置は、上記本発明の第1〜第5の特徴に加えて、同種又は異種のものからなる複数個の半導体チップが1つのパターン付絶縁基板上に搭載されていることを第6の特徴としている。 In addition to the first to fifth features of the present invention, the semiconductor device of the present invention includes a plurality of semiconductor chips of the same type or different types mounted on one patterned insulating substrate. This is the sixth feature.
上記本発明の第6の特徴によれば、上記本発明の第1〜第5の特徴による作用効果に加えて、同種又は異種のものからなる複数個の半導体チップが1つのパターン付絶縁基板上に搭載されている構成としてあることから、複数個の半導体チップを1つのモジュールとする、いわゆるマルチチップモジュールを構成することができる。よって半導体装置の高性能化を図ることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, in addition to the functions and effects of the first to fifth aspects of the present invention, a plurality of semiconductor chips of the same or different types are provided on one patterned insulating substrate. Therefore, a so-called multi-chip module in which a plurality of semiconductor chips are used as one module can be configured. Therefore, high performance of the semiconductor device can be achieved.
また本発明の半導体装置は、上記本発明の第1〜第6の特徴に加えて、パターン付絶縁基板と、半導体チップと、放熱板と、リードとが樹脂によりモールドされていることを第7の特徴としている。 In addition to the first to sixth features of the present invention, the semiconductor device of the present invention is characterized in that a patterned insulating substrate, a semiconductor chip, a heat sink, and leads are molded by a resin. It has the characteristics of
上記本発明の第7の特徴によれば、上記本発明の第1〜第6の特徴による作用効果に加えて、パターン付絶縁基板と、半導体チップと、放熱板と、リードとが樹脂によりモールドされている構成としてあることから、半導体装置を構成する各部品を光、水、ほこり等の外界の影響から遮断し、保護できる樹脂封止型の半導体装置とすることができる。 According to the seventh feature of the present invention, in addition to the functions and effects of the first to sixth features of the present invention, the patterned insulating substrate, the semiconductor chip, the heat sink, and the leads are molded with resin. Therefore, each component constituting the semiconductor device can be shielded from the influence of the outside such as light, water, dust, and the like, and a resin-encapsulated semiconductor device that can be protected can be obtained.
本発明の半導体装置によれば、回路パターン及び半導体の電極とリードとの接合に加熱や局所的な高温を発生させることがないことで、信頼性を劣化させることがない半導体装置とすることができる。また放熱板に電位を生じさせることがないので、放熱性の良い半導体装置とすることができる。更にパターン付絶縁基板及び半導体チップとリードとの接合を容易化できることで、製造効率の良い半導体装置とすることができる。 According to the semiconductor device of the present invention, it is possible to obtain a semiconductor device in which reliability is not deteriorated because heating or local high temperature is not generated at the junction between the circuit pattern and the semiconductor electrode and the lead. it can. Further, since no potential is generated in the heat sink, a semiconductor device with good heat dissipation can be obtained. Further, since the bonding between the patterned insulating substrate and the semiconductor chip and the leads can be facilitated, a semiconductor device with high manufacturing efficiency can be obtained.
以下の図面を参照して、本発明の実施の形態に係る半導体装置を説明し、本発明の理解に供する。しかし以下の説明は本発明の実施形態であって、特許請求の範囲に記載の内容を限定するものではない。 A semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the following drawings for understanding of the present invention. However, the following description is an embodiment of the present invention, and does not limit the contents described in the claims.
図1は本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の平面図である。図2は図1の断面図で、(a)はA−A線における拡大断面図、(b)はB−B線における拡大断面図である。図3は本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製造工程を説明する図で、パターン付絶縁基板と半導体チップと放熱板とを一体化させた状態でリードをパターン付絶縁基板に挟みつけた状態を示す平面図である。図4は本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の平面図である。 FIG. 1 is a plan view of a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. 2A and 2B are cross-sectional views of FIG. 1, in which FIG. 2A is an enlarged cross-sectional view taken along line AA, and FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view taken along line BB. FIG. 3 is a diagram for explaining the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, in which the leads are sandwiched between the patterned insulating substrate in a state where the patterned insulating substrate, the semiconductor chip, and the heat sink are integrated. It is a top view which shows the state attached. FIG. 4 is a plan view of a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.
まず図1〜図3を参照して、第1の実施形態に係る半導体装置1を説明する。
First, the
前記半導体装置1は、電力用の半導体チップを搭載した樹脂封止型の半導体装置である。
この半導体装置1は、図1に示すように、パターン付絶縁基板10と、半導体チップ20と、放熱板30と、リード40と、樹脂50とで構成される。
The
As shown in FIG. 1, the
前記パターン付絶縁基板10は、図2に示すように、基板の上面に上面回路パターン11を備え、基板の下面に下面回路パターン12を備える絶縁基板である。
また図1、図2(a)に示すように、パターン付絶縁基板10の一部を、回路パターンを設けることなく且つ放熱板30より突出させてなる突出部10aとしてある。
As shown in FIG. 2, the patterned insulating
As shown in FIGS. 1 and 2A, a part of the patterned insulating
なおパターン付絶縁基板10は、AlN、SiC、C−BN等の高熱伝導率セラミックスによって形成されている。
なおパターン付絶縁基板10の寸法は、厚みが0.3mm〜1.0mm程度、横が5.0mm〜10.0mm程度、縦が4.0mm〜8.0mm程度である。
The patterned insulating
The dimension of the patterned insulating
また上面回路パターン11及び下面回路パターン12は、Cu等の導体材料で形成されている。
なお上面回路パターン11及び下面回路パターン12の寸法は、厚みが0.2mm〜0.4mm程度、横が4.0mm〜9.0mm程度、縦が2.0mm〜7.0mm程度である。
The
The
なお本実施例においては、図1に示すように、パターン付絶縁基板10の平面視下部を突出部10aとする構成であるが、必ずしも平面視下部に限る必要はなく、パターン付絶縁基板10の一部を回路パターンを設けることなく且つ放熱板30より突出させてなるものであれば、パターン付絶縁基板10における突出部10aの位置は適宜変更可能である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the lower part in the plan view of the patterned insulating
前記半導体チップ20は、SiC、GaN等の基板を用いたIGBT等の縦型半導体デバイスである。また図示していないが、半導体チップ20の上面に電極を備えている。
半導体チップ20は、金属ハンダ若しくは導電性樹脂を用いて上面回路パターン11に接合されることでパターン付絶縁基板10に搭載される。
導電性樹脂としては、エポキシ系、ウレタン系、水性エポキシ系、水性アクリル系等、導電性樹脂として通常用いられるものであれば如何なるものであってもよい。
なお半導体チップ20の寸法は、厚みが0.1mm〜0.5mm程度、横が3.0mm〜5.0mm程度、縦が3.0mm〜5.0mm程度である。
The
The
The conductive resin may be any epoxy resin, urethane resin, aqueous epoxy resin, aqueous acrylic resin, or the like as long as it is normally used as a conductive resin.
The
前記放熱板30は、Niめっき、Auめっき等のめっき付Cu板によって形成された放熱板であり、その一部に樹脂50による把持力を増強するための開口部31を有する。
放熱板30は、金属ハンダ若しくは導電性樹脂を用いて下面回路パターン12に接合されることでパターン付絶縁基板10に取り付けられる。
導電性樹脂としては、エポキシ系、ウレタン系、水性エポキシ系、水性アクリル系等、導電性樹脂として通常用いられるものであれば如何なるものであってもよい。
なお放熱板30の寸法は、厚みが1.0mm〜2.0mm程度、横が7.0mm〜12.0mm程度、縦が12.0mm〜16.0mm程度である。
The
The
The conductive resin may be any epoxy resin, urethane resin, aqueous epoxy resin, aqueous acrylic resin, or the like as long as it is normally used as a conductive resin.
The dimensions of the
前記リード40は、外部配線を介して半導体装置1への電源供給を行うためのものである。
このリード40は、図1に示すように、第1リード41と、第2リード42と、第3リード43の3本のリードで構成され、順にドレイン端子、ゲート端子、ソース端子の3極を構成している。このように3極を有する構成とすることで、半導体装置1をサイリスタ等の大電力パワーデバイスとして有用なものとすることができる。
The
As shown in FIG. 1, the
更に図1に示すように、第1リード41〜第3リード43は、それぞれ上面リードと下面リードとを有している。
ここで「上面リード」とは、リード40におけるパターン付絶縁基板10と接する部分のうちパターン付絶縁基板10よりも上面に位置するリードを指し、「下面リード」とは、パターン付絶縁基板10よりも下面に位置するリードを指すものとする。
具体的には、図1に示すように、第1リード41は、第1上面リード41aと第1下面リード41bとを有し、第2リード42は、第2上面リード42aと第2下面リード42bとを有し、第3リード43は、第3上面リード43aと第3下面リード43bとを有している。
Further, as shown in FIG. 1, each of the
Here, the “upper surface lead” refers to a lead located on the upper surface of the patterned insulating
Specifically, as shown in FIG. 1, the
なお、リード40はCu板を用いて形成され、表面にはNiめっき、Auめっき等が施されている。また詳しく図示していないが、第1リード41〜第3リード43は、同一幅且つ同一厚である。また全ての上面リード及び下面リードは、同一幅且つ同一厚であり、更に下面リードについては全て同一長である。
The
前記第1リード41は、ドレイン端子を構成するリードである。
この第1リード41は、図1、図2(a)に示すように、第1上面リード41aと、第1下面リード41bとを有している。また図2(a)に示すように、第1上面リード41aの先端は、その下面を上面回路パターン11の上面と面接合させてある。これにより、第1上面リード41aを通じて上面回路パターン11へ電源供給を行うことができる。
The
As shown in FIGS. 1 and 2A, the
更に図2(a)に示すように、第1上面リード41aの先端は、その厚みを薄肉なものとする薄肉部Lとし、その長さを第1上面リード41aと上面回路パターン11との接合部分よりも長いものとしてある。
ここで「薄肉」とは、薄肉部Lの厚みが該薄肉部Lを除く第1上面リード41aの厚みよりも薄いものであることを示す。
このような構成とすることで、端面11aに第1上面リード41aが接触することがない。よって上面回路パターン11において、第1上面リード41aが接合部分以外に電位を生じさせることがない。従って放熱性の良い半導体装置1とすることができる。
Further, as shown in FIG. 2 (a), the tip of the first upper surface lead 41a is a thin portion L having a thin thickness, and the length thereof is a junction between the first upper surface lead 41a and the
Here, “thin wall” indicates that the thickness of the thin wall portion L is thinner than the thickness of the first upper surface lead 41a excluding the thin wall portion L.
With this configuration, the first upper surface lead 41a does not come into contact with the end surface 11a. Therefore, in the upper
前記第2リード42は、ゲート端子を構成するリードである。
この第2リード42は、図1に示すように、第2上面リード42aと、第2下面リード42bとを有している。また図2(a)に示すように、第2上面リード42aの先端は、その下面を半導体チップ20の上面にある図示していない電極と面接合させてある。これにより第2上面リード42aを通じて半導体チップ20へ電源供給を行うことができる。
The
As shown in FIG. 1, the
更に図2(a)に示すように、第2上面リード42aの先端は、その厚みを薄肉なものとする薄肉部Mとし、その長さを半導体チップ20との接合部分よりも長いものとしてある。
ここで「薄肉」とは、薄肉部Mの厚みが該薄肉部Mを除く第2上面リード42aの厚みよりも薄いものであることを示す。
このような構成とすることで、端面20aに第2上面リード42aが接触することがない。よって半導体チップ20において、第2上面リード42aが接合部分以外に電位を生じさせることがない。よって放熱性の良い半導体装置1とすることができる。
Further, as shown in FIG. 2 (a), the tip of the second upper surface lead 42a is a thin portion M whose thickness is thin, and its length is longer than the joint portion with the
Here, “thin wall” indicates that the thickness of the thin wall portion M is thinner than the thickness of the second upper surface lead 42a excluding the thin wall portion M.
With this configuration, the second upper surface lead 42a does not contact the end surface 20a. Therefore, in the
前記第3リード43は、ソース端子を構成するリードである。
この第3リード43は、図1に示すように、第3上面リード43aと、第3下面リード43bとを有している。また図2(b)に示すように、第3上面リード43aの先端は、その下面を半導体チップ20の上面にある図示していない電極と面接合させてある。これにより第3上面リード43aを通じて半導体チップ20へ電源供給を行うことができる。
The third lead 43 is a lead constituting a source terminal.
As shown in FIG. 1, the third lead 43 has a third upper surface lead 43a and a third
更に図2(b)に示すように、第3上面リード43aの先端は、その厚みを薄肉なものとする薄肉部Nとし、その長さを半導体チップ20との接合部分よりも長いものとしてある。
ここで「薄肉」とは、薄肉部Nの厚みが該薄肉部Nを除く第3上面リード43aの厚みよりも薄いものであることを示す。
このような構成とすることで、端面20bに第3上面リード43aが接触することがない。よって半導体チップ20において、第3上面リード43aが接合部分以外に電位を生じさせることがない。よって放熱性の良い半導体装置1とすることができる。
Further, as shown in FIG. 2B, the tip of the third upper surface lead 43a is a thin portion N whose thickness is thin, and its length is longer than the joint portion with the
Here, “thin wall” indicates that the thickness of the thin wall portion N is thinner than the thickness of the third upper surface lead 43a excluding the thin wall portion N.
With such a configuration, the third upper surface lead 43a does not contact the end surface 20b. Therefore, in the
なお本実施例においては、薄肉部L、M、Nは、その幅、厚み、長さ、形状を同一のものとしてある。 In the present embodiment, the thin portions L, M, and N have the same width, thickness, length, and shape.
また図1、図2(a)に示すように、第1リード41〜第3リード43の全てにおいて、突出部10aに対して上面リードと下面リードとでリードを挟みつけてある。
なおここで及び下記の説明において、図2(a)は、図1のA−A線の拡大断面図であり、且つ全ての下面リードは同一厚、同一長であることから、第1上面リード41aと第1下面リード41bとでリードを突出部10aに挟みつけてある状態のみが示されている。しかし本実施例において、第2リード42及び第3リード43をパターン付絶縁基板10に挟みつけてある状態をA−A線拡大断面図と同方向の断面の拡大図で表す場合、第1リード41と同様の形状で示される。よって図2(a)において、突出部10aに挟みつけてある第1上面リード41a、第1下面リード41bに括弧を付して第2、第3上面リード42a、43aと第2、第3下面リード42b、43bとを示すものとする。
As shown in FIGS. 1 and 2A, in all of the
2A is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1, and all the lower surface leads have the same thickness and the same length. Only a state in which the lead 41a and the first lower surface lead 41b are sandwiched between the protrusions 10a is shown. However, in this embodiment, when the state in which the
このように突出部10aに対して上面リードと下面リードとでパターン付絶縁基板10を挟みつけてある構成とすることで、第1リード41〜第3リード43をパターン付絶縁基板10に仮止め固定することができる。よって特に製造時において、第1リード41〜第3リード43のぐらつきを防止できる。よって上面回路パターン11と第1上面リード41aとの接合位置及び半導体チップ20の電極と第2、第3上面リード42a、43aとの接合位置を位置決め容易なものとすることができる。従って上面回路パターン11と第1上面リード41aとの接合及び半導体チップ20の電極と第2、第3上面リード42a、43aとの接合を容易化でき、製造効率を向上させることができる。また半導体装置1の強度を向上させることができる。
As described above, the first insulating
更に図1、図2(a)に示すように、下面リード41b〜43bの長さは、パターン付絶縁基板10に下面リードを挟みつけた状態で、下面回路パターン12及び放熱板30と下面リードとの間に隙間Pが空く長さとしてある。このような構成とすることで、下面リード41b〜43bが下面回路パターン12及び放熱板30と接触することがない。よって放熱板30に電位を生じさせることがない。従って放熱性が良い半導体装置1とすることができる。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2A, the lengths of the lower surface leads 41b to 43b are such that the lower
なお本実施例においては、図2(a)に示すように、放熱板30の端面30aを下面回路パターン12の端面12aと面一に取り付ける構成としてあるが、そのような構成としない場合には、端面30aと端面12aとの何れかのうちで下面リードに近い側との間に隙間Pが空くようにすることが必要である。
なお隙間Pの長さは、1.0mm〜1.5mm程度とすることが望ましい。
In this embodiment, as shown in FIG. 2 (a), the end face 30a of the
The length of the gap P is preferably about 1.0 mm to 1.5 mm.
なお上面回路パターン11と第1上面リード41aとの接合及び半導体チップ20の電極と第2、第3上面リード42a、43aとの接合は、超音波接合により行う。超音波接合は微細な超音波振動と加圧力により接合を行うものであることから、このような構成とすることで、接合時に加熱や局所的発熱を発生させることがない。よってパターン付絶縁基板10及び半導体チップ20に熱履歴や熱応力を生じさせることがない。従ってハンダや溶接を用いて接合を行う場合に発生する、熱履歴や熱応力に伴う半導体装置1の信頼性の劣化を生じさせることがない。
The bonding between the upper
更に第1〜第3上面リード41a〜43aの先端は薄肉部L、M、Nとしてあることから、接合面に超音波振動を一段と印加させ易くでき、接合を容易化することができる。また接合時間の短縮化を図ることができ、半導体装置1の製造サイクルを効率化できる。また消費電力を抑えることができ、省エネ化を図ることができると共に、コスト面に配慮した半導体装置1とすることができる。
Furthermore, since the tips of the first to third upper surface leads 41a to 43a are thin portions L, M, and N, ultrasonic vibration can be more easily applied to the bonding surfaces, and bonding can be facilitated. Further, the bonding time can be shortened, and the manufacturing cycle of the
なお第1リード41〜第3リード43の寸法は、幅が0.5mm〜0.8mm程度、厚みが0.3mm〜0.6mm程度である。
また第1上面リード41a〜第3上面リード43a及び第1下面リード41b〜第3下面リード43bの寸法は、幅が0.5mm〜2.0mm程度、厚みが0.1mm〜0.5mm程度である。
また第1下面リード41b〜第3下面リード43bの長さは、1.0mm〜1.5mm程度である。
また薄肉部L、M、Nの寸法は、幅が0.5mm〜2.0mm程度、厚みが、0.1mm未満、長さが1mm以上である。
The
The first upper surface lead 41a to the third upper surface lead 43a and the first lower surface lead 41b to the third
The length of the first lower surface lead 41b to the third
The thin portions L, M, and N have a width of about 0.5 mm to 2.0 mm, a thickness of less than 0.1 mm, and a length of 1 mm or more.
なお本実施例においては、第1リード41〜第3リード43は、同一幅且つ同一厚としてある。また全ての上面リード及び下面リードは、同一幅且つ同一厚とし、更に下面リードについては全て同一長としてある。また薄肉部L、M、Nは、その幅、厚み、長さを同一のものとしてある。しかし勿論、このような構成に限る必要はなく、何れか若しくは何れもが異なるものであってもよい。
またリード40の本数、形状も必ずしも本実施例のものに限る必要はなく、適宜変更可能である。
例えば薄肉部L、M、Nの形状を該薄肉部の下面が、薄肉部L、M、Nを除く上面リード41a〜43aの下面と面一となるような構成とすることができる。このような構成とすることで、薄肉部の長さに関係なく、上面リード41a〜43aが上面回路パターン11及び半導体チップ20の電極との接合部分以外に電位を生じさせることがないものとすることができる。
In the present embodiment, the
Further, the number and shape of the
For example, the shape of the thin portions L, M, and N can be configured such that the lower surface of the thin portion is flush with the lower surfaces of the upper surface leads 41a to 43a excluding the thin portions L, M, and N. By adopting such a configuration, the upper surface leads 41a to 43a do not generate a potential other than the junction between the upper
前記樹脂50は、パターン付絶縁基板10と、半導体チップ20と、放熱板30と、リード40とをモールドするための樹脂である。
樹脂50としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂を用い、トランスファー成形によりモールドを行う。このようにトランスファー成形によりモールドを行うことで、モールド作業を簡潔化でき、製造効率を向上させることができる。
なお本実施例においては、図1、図2に示すように、パターン付絶縁基板10と、半導体チップ20と、放熱板30と、端子部分を除くリード40との全てを樹脂50でモールドする構成としてあるが、必ずしもこのような構成に限る必要はなく、適宜変更可能である。
例えば、放熱板30の下面を含む下部を樹脂50でモールドすることなく露出させるものとすることができる。このような構成とすることで、放熱板30の下面に更に外部放熱器を取り付ける場合に外部放熱器を確実に放熱板30に接触させることができる。
The
As the
In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the insulating substrate with
For example, the lower part including the lower surface of the
次に図3を参照して、半導体装置1の製造工程を説明する。
まずパターン付絶縁基板10の上面回路パターン11に半導体チップ20を金属ハンダ若しくは導電性樹脂で接合する。そしてパターン付絶縁基板10の下面回路パターン12に放熱板30を金属ハンダ若しくは導電性樹脂で接合する。この際、突出部10aが生じるように放熱板30を取り付ける。これによりパターン付絶縁基板10と、半導体チップ20と、放熱板30とが一体化される。そしてリードフレーム60の第1リード41〜第3リード43を突出部10aに挟みつける。
Next, the manufacturing process of the
First, the
ここでリードフレーム60は、図3に示すように、横方向に延びる横フレーム61と、横フレーム61同士を連結する縦フレーム62と、横フレーム61から放熱板30に向かって延びる第1リード41〜第3リード43と、それぞれのリードを連結する横ダムバー63と、横フレーム61同士を連結する縦ダムバー64とを備えている。
なおリードフレーム60の厚みは、0.3mm〜0.6mm程度である。
Here, as shown in FIG. 3, the
The
そして第1リード41〜第3リード43を突出部10aに対して挟みつけた状態で、上面回路パターン11と第1上面リード41aとの接合及び半導体チップ20の電極と第2、第3上面リード42a、43aとの接合を超音波接合により行う。
その後、トランスファーモールドにより図示しないモールド金型のダイキャビティにモールド樹脂50を流し込んで、パターン付絶縁基板10と、半導体チップ20と、放熱板30と、リード40とをモールドする。
Then, in a state where the
Thereafter,
周知の構造として、図示しないモールド金型の上金型及び下金型は、図3に示すリードフレーム60の横ダムバー63及び縦ダムバー64に当接して型締め力が加えられており、その間の領域がモールド金型のダイキャビティとなっている。そして、トランスファーモールド成形時、モールド樹脂50は、図3に示すリードフレーム60の横ダムバー63及び縦ダムバー64でせき止められる。
トランスファーモールド成形後、図3に一点鎖線で示す切断線Qで第1リード41〜第3リード43が切断される。これにより図1に示す半導体装置1が得られる。
As a well-known structure, the upper mold and the lower mold (not shown) are in contact with the horizontal dam bar 63 and the vertical dam bar 64 of the
After transfer molding, the
なお本実施例においては、突出部10aに対して第1リード41〜第3リード43の全ての上面リードと下面リードとを挟みつける構成としたが、必ずしもこのような構成に限る必要はない。
つまり図3に示すように、第1リード41〜第3リード43はリードフレーム60において横ダムバー63で連結されている。よって突出部10aに対して少なくとも1本の上面リードと下面リードとを挟みつけることで、第1リード41〜第3リード43の全てをパターン付絶縁基板10に対して保持させて固定することができる。従って少なくとも1本の上面リードと下面リードとを挟みつけるような構成とするものであれば、適宜変更可能である。
In this embodiment, all the upper surface leads and the lower surface leads of the
That is, as shown in FIG. 3, the
また樹脂50によるモールド前の製造工程は、必ずしも本実施例のものに限る必要はなく、パターン付絶縁基板10と、半導体チップ20と、放熱板30と、第1リード41〜第3リード43とを最終的に一体化させることができるものであれば接合順序等は問わない。
Further, the manufacturing process before molding with the
次に図4を参照して、第2の実施形態に係る半導体装置2を説明する。
半導体装置2は、上述した半導体装置1に比べてパターン付絶縁基板10に複数個の半導体チップ20を搭載するものである。またリード40の形状及び半導体チップ20とリード40との接合位置を変形したものである。その他の構成については、半導体装置1と同様である。同一部材、同一機能を果たすものには同一番号を付し以下説明を省略する。
半導体チップ20としては、同種又は異種のものからなる複数個とすることができる。
このようにパターン付絶縁基板10に複数個の半導体チップ20を搭載することで、複数個の半導体チップ20を1つのモジュールとする、いわゆるマルチチップモジュールを構成することができる。よって半導体装置2の高性能化を図ることができる。
Next, a
The
The
By mounting a plurality of
本発明は樹脂封止型の半導体装置として、ハイブリッド車、電気自動車等の各種機器に用いられる電子部品に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a resin-encapsulated semiconductor device for electronic components used in various devices such as hybrid vehicles and electric vehicles.
1 半導体装置
2 半導体装置
10 パターン付絶縁基板
10a 突出部
11 上面回路パターン
11a 端面
12 下面回路パターン
12a 端面
20 半導体チップ
20a 端面
20b 端面
30 放熱板
30a 端面
31 開口部
40 リード
41 第1リード
41a 第1上面リード
41b 第1下面リード
42 第2リード
42a 第2上面リード
42b 第2下面リード
43 第3リード
43a 第3上面リード
43b 第3下面リード
50 樹脂
60 リードフレーム
61 横フレーム
62 縦フレーム
63 横ダムバー
64 縦ダムバー
L 薄肉部
M 薄肉部
N 薄肉部
P 隙間
Q 切断線
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014132897A1 (en) * | 2013-03-01 | 2014-09-04 | 住友電気工業株式会社 | Semiconductor device |
KR20190037722A (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-08 | 현대자동차주식회사 | POWER MODULE FOR Vehicle |
KR20200145091A (en) * | 2019-06-20 | 2020-12-30 | 제엠제코(주) | Semiconductor package |
CN112992818A (en) * | 2021-04-26 | 2021-06-18 | 佛山市国星光电股份有限公司 | Power device and manufacturing method thereof |
US20210238408A1 (en) * | 2018-10-29 | 2021-08-05 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Thermal conductive potting composition |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5273372A (en) * | 1975-12-17 | 1977-06-20 | Hitachi Ltd | Terminal for hyb ic substrate |
JPS5895656U (en) * | 1981-12-23 | 1983-06-29 | 日本電気株式会社 | Hybrid integrated circuit device |
JPS58111949U (en) * | 1982-01-25 | 1983-07-30 | 日本電気株式会社 | Hybrid integrated circuit device |
JPS59124789A (en) * | 1983-01-05 | 1984-07-18 | 日本電気株式会社 | Hybrid integrated circuit unit |
JPS62195159A (en) * | 1986-02-21 | 1987-08-27 | Hitachi Tobu Semiconductor Ltd | Hybrid integrated circuit device and lead frame used for manufacture thereof |
JPH06224359A (en) * | 1993-01-22 | 1994-08-12 | Toppan Printing Co Ltd | Semiconductor device |
JP2007251218A (en) * | 2007-07-06 | 2007-09-27 | Renesas Technology Corp | Manufacturing method of power mosfet and power mosfet |
JP2008098678A (en) * | 2008-01-04 | 2008-04-24 | Toshiba Corp | Semiconductor device, and its manufacturing method |
-
2008
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5273372A (en) * | 1975-12-17 | 1977-06-20 | Hitachi Ltd | Terminal for hyb ic substrate |
JPS5895656U (en) * | 1981-12-23 | 1983-06-29 | 日本電気株式会社 | Hybrid integrated circuit device |
JPS58111949U (en) * | 1982-01-25 | 1983-07-30 | 日本電気株式会社 | Hybrid integrated circuit device |
JPS59124789A (en) * | 1983-01-05 | 1984-07-18 | 日本電気株式会社 | Hybrid integrated circuit unit |
JPS62195159A (en) * | 1986-02-21 | 1987-08-27 | Hitachi Tobu Semiconductor Ltd | Hybrid integrated circuit device and lead frame used for manufacture thereof |
JPH06224359A (en) * | 1993-01-22 | 1994-08-12 | Toppan Printing Co Ltd | Semiconductor device |
JP2007251218A (en) * | 2007-07-06 | 2007-09-27 | Renesas Technology Corp | Manufacturing method of power mosfet and power mosfet |
JP2008098678A (en) * | 2008-01-04 | 2008-04-24 | Toshiba Corp | Semiconductor device, and its manufacturing method |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014132897A1 (en) * | 2013-03-01 | 2014-09-04 | 住友電気工業株式会社 | Semiconductor device |
JP2014170800A (en) * | 2013-03-01 | 2014-09-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Semiconductor device |
KR20190037722A (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-08 | 현대자동차주식회사 | POWER MODULE FOR Vehicle |
KR102445515B1 (en) | 2017-09-29 | 2022-09-21 | 현대자동차주식회사 | POWER MODULE FOR Vehicle |
US20210238408A1 (en) * | 2018-10-29 | 2021-08-05 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Thermal conductive potting composition |
KR20200145091A (en) * | 2019-06-20 | 2020-12-30 | 제엠제코(주) | Semiconductor package |
KR102199360B1 (en) * | 2019-06-20 | 2021-01-06 | 제엠제코(주) | Semiconductor package |
CN112992818A (en) * | 2021-04-26 | 2021-06-18 | 佛山市国星光电股份有限公司 | Power device and manufacturing method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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