JP2005276871A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
半導体パッケージと実装基板との接続部の疲労寿命を確保して、信頼性の高い半導体装置を提供する。
【解決手段】
半導体素子と、前記半導体素子が実装された実装基板と、前記実装基板が接続部材を介して支持される支持部材を有し、前記接続部材は、前記半導体素子が搭載された前記実装基板の主面に沿った方向について、前記素子の第一の側で前記実装基板との第一の実装基板接続部を有し、前記第一の側と前記半導体素子を介して反対の第二の側で前記支持部材との第一の支持部材接続部を有することを特徴とする半導体装置である。
【選択図】 図1
Description
好ましくは、簡易に対策を講じることが生産性を向上させる観点で好ましい。例えば、効果的な実装がなされた半導体装置を提供できる。
前記実装基板が複数の接続部材で支持される支持部材を有し、
第一の前記接続部材は、前記半導体素子が搭載された前記実装基板の主面に沿った方向について、前記素子の第一の側で前記実装基板との第一の実装基板接続部を有し、前記第一の側と前記半導体素子を介して反対の第二の側で前記支持部材との第一の支持部材接続部を有し、
第二の前記接続部材は、前記半導体素子の第二の側で前記実装基板との第二の実装基板接続部を有し、前記第一の側で前記支持部材との第二の支持部材接続部を有することを特徴とする半導体装置である。
このように構成することで、半導体装置の動作や環境温度の変化などによって半導体装置の温度が変化した場合に、実装基板の熱変形量を低減して半導体パッケージの熱変形量に近づけることができる。また、これにより、半導体パッケージと実装基板の接続部の信頼性を確保できる。例えば、半導体装置が温度上昇してケースが熱膨張すると、実装基板の両端に接続されている接続部材を介して実装基板は圧縮荷重を受ける。そのため、実装基板の熱変形量はケースや接続部材が無い場合よりも小さくなる。
また、各ケース−基板接続部材2はケースとの接続部はストッパー4を用いて、ケース−基板接続部材2が張力を持つように固定されている。
少なくとも、応力の観点からは、本実施例では半導体装置の動作温度範囲内で、少なくともの最低温度でも、ケース−基板接続部材2が張力を持つようにストッパー4を固定していることが好ましい。
なお、本製造工程は、様々考えられる本発明の実施例の1つの製造方法を示したものであり、他の工程で製造された半導体モジュールであっても、本実施例の特徴を有する構造であれば、少なくとも効果が得られることは言うまでもない。
図3に、本発明の第2の実施例を示す。
図5に、本発明の第3の実施例を示す。
図7に、本発明の第4の実施例を示す。
本実施例では、ケース1に反り変形防止部材51を設けている。上記のように、半導体装置の温度変化によってケース1に曲げ変形が生じる場合には、本発明の効果が低減する。また、実装基板8が薄い場合などには、実装基板8に圧縮荷重が作用することで実装基板8が曲げ変形や座屈などを起こすことが懸念される。そこで、本実施例では、ケース1に反り変形防止部材51を設けることでこれらの曲げ変形や座屈を防止している。なお、本実施例では反り変形防止部材51を1つ設けているが、実装基板の長さや厚みによっては、2つ以上の反り変形防止部材51を設けることも可能である。
図8に、本発明の第5の実施例を示す。
図9に、本発明の第6の実施例を示す。
図10に、本発明の第7の実施例を示す。
これまでの実施例1から実施例7では、実装基板5の長手方向端部にガイド3を介してケース−基板接続部材2と実装基板5を接続していた。この場合、熱変形を低減できるのは基板長手方向のみであり、基板長手方向が圧縮される分、ポアソン比の影響で基板短手方向の変形が若干増加する。これまでに記した実施例では、端子7が実装基板5の長手方向に並んで配置されていたため、基板短手方向端部にガイド3を設けることが困難であったが、実装基板端部よりも実装基板中心よりに配置されたコネクタやリード線などによって実装基板5と外部との電気的導通が盗られている場合には、実装基板の長手方向と短手方向の両側にそれぞれガイド3を設けて、それぞれのガイド3をケース−基板接続部材2を介してケース1と接続することで、実装基板長手、短手方向両方の熱変形を低減することができる。この場合、基板長手方向と短手方向のガイド3bの実装基板からの高さを変えることで、実装基板長手方向の熱変形を低減するためのケース−基板接続部材2と、実装基板短手方向の熱変形を低減するためのケース−基板接続部材2の実装基板からの高さを変えることができるので、それぞれのケース−基板接続部材2がぶつかって動きを拘束することが防止できる。
図11に、本発明の第9の実施例を示す。
以上、本発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
Claims (10)
- 半導体素子と、前記半導体素子が実装された実装基板と、
前記実装基板が接続部材を介して支持される支持部材を有し、
前記接続部材は、前記半導体素子が搭載された前記実装基板の主面に沿った方向について、前記素子の第一の側で前記実装基板との第一の実装基板接続部を有し、前記第一の側と前記半導体素子を介して反対の第二の側で前記支持部材との第一の支持部材接続部を有することを特徴とする半導体装置。 - 半導体素子と、前記半導体素子が実装された実装基板と、
前記実装基板が複数の接続部材で支持される支持部材を有し、
第一の前記接続部材は、前記半導体素子が搭載された前記実装基板の主面に沿った方向について、前記素子の第一の側で前記実装基板との第一の実装基板接続部を有し、前記第一の側と前記半導体素子を介して反対の第二の側で前記支持部材との第一の支持部材接続部を有し、
第二の前記接続部材は、前記半導体素子の第二の側で前記実装基板との第二の実装基板接続部を有し、前記第一の側で前記支持部材との第二の支持部材接続部を有することを特徴とする半導体装置。 - 請求項1において、前記接続部材は前記支持部材より線膨張係数が大きい部材であることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1において、前記半導素子は複数実装され、前記半導体素子が配置された方向について、実装基板の中央を介して一方側に前記実装基板接続部が位置し、他方側に前記支持部材接続部が位置することを特徴とする半導体装置。
- 請求項1において、前記実装基板接続部は前記実装基板の端部に位置し、前記支持部材接続部は前記実装基板の前記半導体素子を介した反対側端部側に位置することを特徴とする半導体装置。
- 請求項2において、前記第一の実装基板接続部と前記第二の支持部材接続部との間の距離或は前記第二の支持部材接続部と前記第一の支持部材接続部との間の距離は、前記第一の実装基板接続部と前記第一の支持部材接続部との間の距離或は前記第二の実装基板接続部或は前記第二の支持部材接続部との間の距離より短く配置されることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1において、前記接続部材は規定された半導体素子の動作温度範囲で張力が生じるよう形成されることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1において、複数の前記半導体素子が前記実装基板の両面に実装されることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1において、
前記半導体素子の長手方向と前記実装基板の前記実装基板接続部及び前記支持部材接続部とを結ぶ方向との差は、前記半導体素子の長手方向と前記実装基板の前記実装基板接続部及び前記支持部材接続部とを結ぶ方向との差より小さくなるよう配置することを特徴とする半導体装置。 - 半導体素子と、前記半導体素子が実装された実装基板と、
前記実装基板が複数の接続部材で支持される支持部材を有し、
前記半導体素子は前記実装基板の両面に長手方向に複数配置され、
第一の前記接続部材は、前記実装基板の主面の前記半導体素子が配置された方向について、前記半導体素子の第一の側で前記実装基板との第一の実装基板接続部を有し、前記第一の側と前記半導体素子を介して反対の第二の側で前記支持部材との第一の支持部材接続部を有し、
第二の前記接続部材は、前記半導体素子の第二の側で前記実装基板との第二の実装基板接続部を有し、前記第一の側で前記支持部材との第二の支持部材接続部を有し、
第一或は第二の前記接続部材は前記支持部材より線膨張係数が小さいことをと特徴とする半導体装置。
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