DE69126714T2

DE69126714T2 - Teile einer Halbleitervorrichtung

Info

Publication number: DE69126714T2
Application number: DE69126714T
Authority: DE
Inventors: Toshikazu Deie
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-01-18
Filing date: 1991-01-18
Publication date: 1997-12-11
Anticipated expiration: 2011-01-19
Also published as: EP0438165A2; JPH0783080B2; KR910015031A; KR950002193B1; JPH03212962A; DE69126714D1; EP0438165A3; EP0438165B1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Halbleitervorrichtungsteil zur Verwendung in einer plastikverpackten Leistungshalbleitervorrichtung und dergleichen, und insbesondere auf ein Halbleitervorrichtungsteil, daß externe Elektrodenanschlüsse und einen die Anschlüsse tragenden Körper umfaßt, welcher ein Teil einer Verpackung der Halbleitervorrichtung ist.
Figur 1A ist eine Planansicht, welche allgemein ein äußeres Erscheinungsbild einer plastikverpackten Leistungshalbleitervorrichtung (G-TR-Modul) zeigt, und die Figuren 1B und 1C sind teilweise aufgeschnittene Vorder- und Seitenansichten der in Figur 1A gezeigten Halbleitervorrichtung. In der in der Figuren 1A bis 1C gezeigten Vorrichtung ist ein Halbleiterchip (nicht abgebildet) auf einer Schaltungsplatte 5 montiert, und mit dieser über Bonddrähte elektrisch verbunden. Auf der Schaltungsplatte 5 ist ein Elektrodenbett (nicht abgebildet) ausgebildet, um Elektroden an die externe Vorrichtung heraus zu führen. Ein die Anschlüsse tragender Körper 1a aus Plastik und externe Elektrodenanschlußteile 1b sind integral miteinander ausgebildet, zur Bildung eines Anschlußhalters 1. Die Halbleitervorrichtung wird wie folgt gebildet.
Erst werden externe Elektrodenanschlußteile 1b in eine Form für Plastikguß plaziert, und Plastik wird in die Form eingespritzt, um einen Anschlußhalter 1 zu bilden. Innere Zuführungsenden der externen Elektrodenanschlußteile 1b werden durch Lötzinn 6 an dem Elektrodenbett auf der Schaltungsplatte 5 festgemacht. Als nächstes wird ein Gehäuse 3, eine Wärmeabstrahlplatte 4 und dergleichen an der Schaltungsplatte 5 festgemacht. Um die elektronischen Schaltungen auf der Schaltungsplatte 5 vor Feuchtigkeit, Erschütterungen und dergleichen zu schützen, wird Vergußmaterial 7 in das Gehäuse 3 eingespritzt. Ferner wird Gießmaterial 8 auf das Vergußmaterial 7 gespritzt. Auf diese Weise wird eine Halbleitervorrichtung als Produkt vollendet.
Figur 2 ist eine Perspektivansicht, welche das äußere Erscheinungsbild von Halbleitervorrichtungsteilen (einen Anschlußhalter 1) zeigt. Die Figuren 3A und 3B sind teilweise aufgeschnittene Vorder- und Seitenansichten der in Figur 2 gezeigten Halbleitervorrichtungsteile. Die externen Elektrodenanschlußteile 1b zur Verbindung einer internen Elektrode auf der Schaltungsplatte 5 mit einer externen Vorrichtung, und der die Anschlüsse tragende Plastikkörper 1a sind Integral miteinander gebildet, mit Hilfe von Plastikguß unter Verwendung einer Gußform. Während des Plastikgießens ist es notwendig zu verhindern, daß Plastik durch Lücken zwischen der Gußform und Anschlußteilen 1b heraus gedrückt wird. Aus diesem Grund werden die Anschlußteile 1b von der Gußform fest gehalten.
Wenn die Zahl der externen Elektrodenanschlußteile 1b erhöht wird, oder wenn die Konfiguration der Anschlußteile 1b kompliziert ist, muß eine komplizierte Gußform verwendet werden. Im Ergebnis könnte es unmöglich werden die Anschlußteile 1b integral mit dem die Anschlüsse stützenden Körper 1a auszubilden. Zusätzlich, aufgrund der Berührungen zwischen den Anschlußteilen 1b und der Gußform, welche auftreten, wenn die Anschlußteile 1b von der Gußform gehalten werden, oder aufgrund des Plastikeinspritzdrucks, welcher beim Gießen der Anschlußteile 1b an die externen Elektrodenanschlußteile 1b angelegt wird, neigen die externen Elektrodenanschlußteile 1b dazu, deformiert zu werden. Wenn deformierte, defekte Anschlußteile 1b durch Lötzinn 6 an der Schaltungsplatte 5 festgemacht werden, kann das innere Zuführungsende 1b-1 solcher defekten Anschlußteile 1b nicht vollkommen an dem Elektrodenbett festgemacht werden. Daher können die defekten Anschlußteile 1b praktisch nicht verwendet werden. Da solche defekten Anschlußteile 1b die Gußausbeute mindern, werden die Herstellungskosten des Anschlußhalters unweigerlich erhöht.
EP-0342 594 A2 offenbart eine optische Halbleitervorrichtung, welche die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 hat.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Halbleitervorrichtungsteile von hoher Qualität zu schaffen, welche mit niedrigen Kosten hergestellt werden können, wobei im wesentlichen keine defekten externen Elektrodenanschlußteile produziert werden, sogar in einem Fall, in welchem die Halbleitervorrichtungsteile eine große Zahl von externen Elektrodenanschlußteilen oder externe Elektrodenanschlußteile von komplizierter Konfiguration aufweisen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gelöst, welche in dem angehängten Anspruch 1 beschrieben wird. Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausführungen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden externe Elektrodenanschlußteile und ein die Anschlüsse tragender Körper aus Plastik individuell vorbereitet, und die Anschlußteile werden in Durchgangslöcher in dem Anschlußtragekörper eingeführt, wodurch ein Anschlußhalter vollendet wird. Ein Anschlagabschnitt ist an einer vorbestimmten Position auf jedem der Anschlußteile in der Longitudinalrichtung vorgesehen, so daß der Anschlagabschnitt breiter als die Breite des Durchgangslochs in dem Anschlußtragekörper ist. Folglich wird der Abstand zwischen dem Anschlußtragekörper und dem Ende der externen Elektrodenanschlußteile definiert wenn die Anschlußteile in die Durchgangslöcher in dem Anschlußtragekörper eingeführt werden. Zusätzlich, da die Anschlußteile einen Federabschnitt enthalten, welcher beim Einführen gegen die Innenwand des Durchgangslochs in dem Anschlußtragekörper stößt, können die Anschlußteile nicht aus dem Anschlußtragekörper heraus gleiten.
Der Anschlußhalter der vorliegenden Erfindung wird dadurch gebildet, daß die externen Elektrodenanschlußteile einfach in die Durchgangslöcher in einem Anschlußtragekörper aus Plastik eingeführt werden. Daher werden die Anschlußteile im Gegensatz zu einem konventionellen Anschlußhalter nicht deformiert, und ein Anschlußhalter kann einfach hergestellt werden, selbst wenn die Zahl der Anschlußteile groß ist, oder deren Konfiguration kompliziert ist.
Die Erfindung kann aus der folgenden, ausführlichen Beschreibung besser verstanden werden, zusammengenommen mit den begleitenden Zeichnungen, in welchen:
Figur 1A eine Planansicht ist, welche die äußere Gestalt einer plastikverpackten Leistungshalbleitervorrichtung auf allgemeine Weise zeigt;
Figur 1B eine teilweise aufgeschnittene Vorderansicht der in Figur 1A gezeigten Halbleitervorrichtung ist;
Figur 1C eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht der in Figur 1A gezeigten Halbleitervorrichtung ist;
Figur 2 eine Perspektivansicht ist, welche eine äußere Gestalt von konventionellen Halbleitervorrichtungsteilen zeigt;
Figur 3A eine teilweise aufgeschnittene Vorderansicht der in Figur 2 gezeigten Teile ist;
Figur 3B eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht der in Figur 2 gezeigten Teile ist;
Figur 4 eine Perspektivansicht ist, welche eine Ausführung der erfindungsgemäßen Halbleitervorrichtungsteile vor dem Zusammenbau zeigt;
Figur 5A eine teilweise aufgeschnittene Vorderansicht der in Figur 4 gezeigten Teile ist;
Figur 5B eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht der in Figur 4 gezeigten Teile ist;
Figur 6A eine teilweise aufgeschnittene Vorderansicht der Ausführung der erfindungsgemäßen Halbleitervorrichtungsteile nach dem Zusammenbau ist;
Figur 6B eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht der in Figur 6A gezeigten Teile ist; und
Figur 7 ein Schaubild ist, welches die Frequenz des Auftretens von deformierten, defekten externen Elektrodenanschlußteilen zeigt.
Eine Ausführung der Halbleitervorrichtungsteile gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Figur 4 ist eine Perspektivansicht, welche eine Ausführung von Halbleitervorrichtungsteilen zeigt, d.h. eines Anschlußhalters 10 vor dem Zusammenbau. Die Figuren 5A und SB sind teilweise aufgeschnittene Vorder- und Seitenansichten des Anschlußhalters 10. In Figur 4 sind ein Anschlußtragekörper 11 und externe Elektrodenteile 12 voneinander getrennt. Gemäß dieser Erfindung werden erst Elektrodenanschlußteile 12 und ein Anschlußtragekörper 11 individuell gebildet, und danach zu einem Anschlußhalter 10 zusammengebaut. Der Anschlußtragekörper 11 aus Plastik dient als ein Teil einer Verpackung einer plastikverpackten Halbleitervorrichtung, wie in Figur 1 allgemein gezeigt ist. Eine Anzahl rechteckiger, gestufter Durchgangslöcher 11A, in welche die Anschlußteile 12 eingeführt werden, sind in dem Anschlußtragekörper 11 gebildet. Jedes der Löcher hat einen gestuften Abschnitt. Das externe Elektrodenanschlußteil 12 wird in das gestufte Loch 11a eingeführt, um eine interne Elektrode der Halbleitervorrichtung mit einer externen Vorrichtung zu verbinden. Ein Anschlagabschnitt 12a, welcher breiter ist als die longitudinale Länge des gestuften Lochs 11a, und ein Federabschnitt 12b, welcher gegen die Innenwand des gestuften Lochs 11a stößt, sind in Mitte der externen Elektrodenanschlußteile 12 vorgesehen. Somit wird verhindert, daß die Teile 12 aus dem gestuften Loch 11a heraus gleiten. Die Konfiguration des Anschlagabschnitts 12a ist so bestimmt, daß dieser mit dem gestuften Loch 11a zusammenpaßt. Die Position des Anschlagabschnitts 12a wird so bestimmt, daß die inneren und äußeren Zuführungsabschnitte der Anschlußteile 12 um vorbestimmte Längen aus dem Tragekörper 11 herausragen, wenn die Anschlußteile 12 in das gestufte Loch 11a eingeführt werden bis der Anschlagabschnitt 12a, d.h. der breitere Abschnitt der Anschlußteile 12, gegen den Schulterabschnitt des gestuften Lochs 11a des Anschlußtragekörpers 11 stößt. Somit ist der Abstand zwischen dem Anschlußträger 11 und dem Ende der Anschlußteile 12 definiert. Der Federabschnitt 12b wird gestanzt und durch einen Presschritt als Zungenstück in eine Richtung gebogen. Ein inneres Zuführungsende 12c der Anschlußteile 12 wird gebogen, um den Kontakt mit dem Elektrodenbett sicherzustellen.
Die Figuren 6A und 6B sind teilweise aufgeschnittene Vorderund Seitenansichten, welche die Ausführung der Halbleitervorrichtungsteile nach dem Zusammenbau zeigen, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Der Anschlußhalter 10 wird dadurch vollendet, daß die internen Elektrodenteile 12 in das gestufte Loch 11a des Anschlußtragekörpers 11 nach außen von der Verpackung eingeführt werden, d.h. in die durch die Pfeile in den Figuren 4 und 5 angezeigte Richtung. In diesem zusammengebauten Zustand gibt es einen Abstand zwischen den Anschlußteilen 12 und der Innenwand des gestuften Lochs 11a des Anschlußtragekörpers 11. Da jedoch der Federabschnitt 11b des Anschlußteils 12 gegen die Innenwand des gestuften Lochs 11a stößt, wenn die Anschlußteile 12 in das gestufte Loch 11a eingeführt werden, werden die Anschlußteile 12 an dem Anschlußtragekörper 11 fixiert und gleiten nicht heraus.
Die Schritte des Montierens eines Halbleiterchips auf der Schaltungsplatte 5, des Verbindens des Halbleiterchips mit der Schaltungsplatte 5 durch Bonddrähte, und des Verbindens des inneren Zuführungsendes 12c mit dem inneren Elektrodenbett auf dem Schaltungssubstrat 5 durch eine Lötmaterial (Lötzinn usw.) werden auf die gleiche Weise durchgeführt, wie in Figur 1 gezeigt.
Figur 7 ist ein Diagramm, welches Frequenzen des Auftretens von deformierten, defekten externen Anschlußteilen während des Gußschritts zeigt. In dem Schaubild bezeichnet die Abszisse die Zahl von Probelosen, und die Ordinate bezeichnet die Auftrittsfrequenz (%) von deformierten, defekten externen Elektrodenanschlußteilen in jedem der Lose. Eine Kurve 1 stellt die Auftrittsfrequenz von defekten Anschlußhaltern 10 gemäß der vorliegenden Erfindung dar, in welcher externe Elektrodenanschlußteile 12 und ein Tragekörper aus Plastik individuell gebildet und danach zusammengebaut werden. Eine Kurve II stellt Auftrittsfrequenzen von defekten Anschlußhaltern gemäß des Standes der Technik dar, bei welchem externe Elektrodenanschlußteile integral mit einem Tragekörper durch Plastikguß gebildet werden. Wie aus Figur 7 klar hervorgeht, wird die Auftrittsfrequenz von defekten Anschlußhaltern nach der vorliegenden Erfindung im wesentlichen auf 0 reduziert.
Wie oben beschrieben wurde, wird der Anschlußhalter 10 der vorliegenden Erfindung dadurch gebildet, daß die Anschlußteile 12 in den Tragekörper 11 eingeführt werden, welche beide unabhängig voneinander gebildet wurden. Folglich kann eine große Zahl von externen Anschlußteilen oder solche mit komplizierter Konfiguration leicht hergestellt werden, im Gegensatz zum Stand der Technik. Darüber hinaus, da im wesentlichen keine defekten Teile beim Schritt des Bildens des Anschlußhalters der vorliegenden Erfindung gebildet werden können, können die Herstellungskosten im Vergleich zu konventionellen Teilen reduziert werden.

Claims

1. Plastikverpackte Halbleitervorrichtung, umfassend:

- einen Anschlußhalter (10) und

- eine Halbleitervorrichtung, wobei der Anschlußhalter (10)

- eine Anschlußtragevorrichtung (11) hat, welche aus einem Plastikmaterial hergestellt ist, das eine Vielzahl von Durchgangslöchern (11a) hat;

- eine Vielzahl von externen Elektrodenanschlußvorrichtungen (12) hat, wovon jede in jedes der Vielzahl von Durchgangslöchern (11a) eingeführt wird und interne Elektroden der verpackten Halbleitervorrichtung mit einer externen Vorrichtung verbindet;

dadurch gekennzeichnet, daß

- jede der Vielzahl von externen Elektrodenanschlußvorrichtungen (12) hat:

- einen Anschlagabschnitt (12a), welcher mit einem der Durchgangslöcher (11a) eingreift, um jede externe Elektrodenanschlußvorrichtungen (12) in einer richtigen Position für die internen Elektroden zu plazieren wenn die Halbleitervorrichtung verpackt ist;

- einen Federabschnitt (12b), welcher gegen eine Innenwand des Durchgangslochs (11a) stößt, um jede der externen Elektrodenanschlußvorrichtungen (12) in der richtigen Position ohne Verrutschen zu halten wenn die externe Elektrodenanschlußvorrichtung (12) in dem Durchgangsloch eingeführt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangslöcher (11a) gestufte Löcher sind, und der Anschlagabschnitt (12a) ein gestufter Schulterabschnitt ist, welcher in das gestufte Loch (11a) paßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federabschnitt (12b) jeder externen Elektrodenanschlußvorrichtung (12) durch Biegen eines Abschnitts der externen Elektrodenanschlußvorrichtungen (12) in eine Richtung gebildet wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagabschnitt (12a) und der Federabschnitt (12b) im wesentlichen an den gleichen vorbestimmten Positionen jeder externen Elektrodenanschlußvorrichtung (12) in seiner Longitudinalrichtung gebildet sind.