JP2013175683A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor device.
特許文献１のリモコン受光ユニットにおいては、集積回路部および受光素子がリードフレーム上に実装されるとともに集積回路部および受光素子と対峙するようにシールド板が配置され、集積回路部および受光素子を含むリードフレームとシールド板とが樹脂にて一体的にモールドされている。 In the remote control light receiving unit of Patent Document 1, the integrated circuit portion and the light receiving element are mounted on the lead frame, and a shield plate is disposed so as to face the integrated circuit portion and the light receiving element, and includes the integrated circuit portion and the light receiving element. The lead frame and the shield plate are integrally molded with resin.
ところが、反り対策が講じられていない。
本発明の目的は、反りを抑制することができる半導体装置を提供することにある。
However, no warping measures have been taken.
An object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of suppressing warpage.
請求項１に記載の発明では、半導体素子と、前記半導体素子が接合される金属基板と、前記半導体素子と対向して配置されるシールド板と、前記金属基板に前記半導体素子が接合されるとともに前記半導体素子がシールド板と対向する状態で前記半導体素子と前記金属基板と前記シールド板とを一体的にモールドするモールド樹脂と、を備え、前記金属基板の反りと前記シールド板の反りとが打ち消し合うように前記金属基板の膨張特性と前記シールド板の膨張特性とを合わせたことを要旨とする。 According to the first aspect of the present invention, a semiconductor element, a metal substrate to which the semiconductor element is bonded, a shield plate disposed to face the semiconductor element, and the semiconductor element are bonded to the metal substrate. A mold resin for integrally molding the semiconductor element, the metal substrate, and the shield plate in a state where the semiconductor element faces the shield plate, and warping of the metal substrate and warping of the shield plate cancel each other. The gist is that the expansion characteristics of the metal substrate and the expansion characteristics of the shield plate are matched.
請求項１に記載の発明によれば、金属基板の反りとシールド板の反りとが打ち消し合うように金属基板の膨張特性とシールド板の膨張特性とが合わされ、反りを抑制することができる。 According to the first aspect of the present invention, the warpage can be suppressed by combining the expansion characteristics of the metal substrate and the expansion characteristics of the shield plate so that the warpage of the metal substrate and the warpage of the shield plate cancel each other.
請求項２に記載のように、請求項１に記載の半導体装置において、前記シールド板は取付部を有し、当該取付部は前記モールド樹脂の外部に延設されていると、取り付けが容易となる。 According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the first aspect, when the shield plate has an attachment portion, and the attachment portion extends outside the mold resin, the attachment is easy. Become.
請求項３に記載のように、請求項２に記載の半導体装置において、前記取付部は、ねじが通る貫通孔を有するとよい。
請求項４に記載のように、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置において、前記シールド板と前記金属基板のうち線膨張係数が大きいものが線膨張係数が小さいものより厚くされていると、反りを抑制することができる。
According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the second aspect, the attachment portion may have a through hole through which a screw passes.
As described in claim 4, in the semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, the shield plate and the metal substrate having a large linear expansion coefficient are thicker than those having a small linear expansion coefficient. If it is done, curvature can be controlled.
請求項５に記載のように、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置において、前記モールド樹脂における前記シールド板との接触面積が前記金属基板との接触面積よりも大きくなっているとともに、前記シールド板の厚さが前記金属基板の厚さよりも厚くされていると、反りを抑制することができる。 As described in claim 5, in the semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, the contact area of the mold resin with the shield plate is larger than the contact area with the metal substrate. In addition, if the thickness of the shield plate is greater than the thickness of the metal substrate, warping can be suppressed.
請求項６に記載のように、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置において、前記モールド樹脂における前記シールド板との接触面積が前記金属基板との接触面積よりも大きくなっているとともに、前記シールド板の線膨張係数が前記金属基板の線膨張係数よりも小さくされていると、反りを抑制することができる。 As described in claim 6, in the semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, the contact area of the mold resin with the shield plate is larger than the contact area with the metal substrate. In addition, if the linear expansion coefficient of the shield plate is smaller than the linear expansion coefficient of the metal substrate, warpage can be suppressed.
本発明によれば、反りを抑制することができる。 According to the present invention, warpage can be suppressed.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
なお、図面において、水平面を、直交するＸ，Ｙ方向で規定するとともに、上下方向をＺ方向で規定している。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
In the drawings, the horizontal plane is defined by the orthogonal X and Y directions, and the vertical direction is defined by the Z direction.
図１に示すように、電子機器１０は、半導体装置２０と冷却部材７０を備えている。そして、冷却部材７０の上面に絶縁層を介して、半導体装置２０がねじ８０，８１により締結されている。 As shown in FIG. 1, the electronic device 10 includes a semiconductor device 20 and a cooling member 70. The semiconductor device 20 is fastened to the upper surface of the cooling member 70 with screws 80 and 81 via an insulating layer.
半導体装置２０は、図２に示すように、半導体素子３０と、金属基板４０と、シールド板５０と、モールド樹脂６０を備えている。半導体素子３０はシリコンチップであり、パワートランジスタが作り込まれている。半導体素子３０は駆動、即ち、パワートランジスタのオンオフに伴い発熱する。 As shown in FIG. 2, the semiconductor device 20 includes a semiconductor element 30, a metal substrate 40, a shield plate 50, and a mold resin 60. The semiconductor element 30 is a silicon chip, and a power transistor is built therein. The semiconductor element 30 generates heat as it is driven, that is, when the power transistor is turned on and off.
金属基板４０は銅よりなり、水平状態で配置される。水平に配置された金属基板４０の上面には半導体素子３０が配置されている。金属基板４０と半導体素子３０とははんだ等により接合されている。 The metal substrate 40 is made of copper and arranged in a horizontal state. The semiconductor element 30 is arranged on the upper surface of the metal substrate 40 arranged horizontally. The metal substrate 40 and the semiconductor element 30 are joined by solder or the like.
シールド板５０は銅よりなり、左右方向に延びる一枚の帯板を屈曲形成することにより（折り曲げることにより）構成されている。金属基板４０とシールド板５０とは同種金属（銅）よりなり、厚さが同一である。 The shield plate 50 is made of copper, and is formed by bending (bending) a single strip extending in the left-right direction. The metal substrate 40 and the shield plate 50 are made of the same metal (copper) and have the same thickness.
シールド板５０は、水平方向に延びる本体部５１と、本体部５１の右端から右斜め上方に延びる斜状部５２ａと、斜状部５２ａの右端から右側に水平に延びる水平部５３ａと、水平部５３ａの右端から右斜め下方に延びる斜状部５４ａと、斜状部５４ａの右端から右側に水平に延びる水平部５５ａを有している。また、シールド板５０は、本体部５１の左端から左斜め上方に延びる斜状部５２ｂと、斜状部５２ｂの左端から左側に水平に延びる水平部５３ｂと、水平部５３ｂの左端から左斜め下方に延びる斜状部５４ｂと、斜状部５４ｂの左端から左側に水平に延びる水平部５５ｂを有している。 The shield plate 50 includes a main body 51 extending in the horizontal direction, a slanted portion 52a extending obliquely upward to the right from the right end of the main body 51, a horizontal portion 53a extending horizontally from the right end of the slanted portion 52a to the right, and a horizontal portion. The inclined portion 54a extends obliquely downward to the right from the right end of 53a, and the horizontal portion 55a extends horizontally from the right end of the inclined portion 54a to the right. Further, the shield plate 50 includes a slanted portion 52b that extends diagonally to the left and upward from the left end of the main body 51, a horizontal portion 53b that extends horizontally from the left end of the slanted portion 52b to the left, and a diagonally downward left from the left end of the horizontal portion 53b. And a horizontal portion 55b extending horizontally from the left end to the left side of the inclined portion 54b.
本体部５１は四角形状をなし、左右において対向する２辺のうちの右側の辺から順に斜状部５２ａ、水平部５３ａ、斜状部５４ａ、水平部５５ａが屈曲形成されている。同様に、四角形状の本体部５１での左右において対向する２辺のうちの左側の辺から順に斜状部５２ｂ、水平部５３ｂ、斜状部５４ｂ、水平部５５ｂが屈曲形成されている。 The main body 51 has a quadrangular shape, and an oblique portion 52a, a horizontal portion 53a, an oblique portion 54a, and a horizontal portion 55a are bent in order from the right side of the two opposite sides on the left and right. Similarly, a slanted portion 52b, a horizontal portion 53b, a slanted portion 54b, and a horizontal portion 55b are bent and formed in order from the left side of the two sides facing each other on the left and right sides of the rectangular main body 51.
水平部５３ａと水平部５３ｂとは同一高さとなっている。同様に、水平部５５ａと水平部５５ｂとは同一高さとなっている。
水平部５５ａには、ねじ８０が通るねじ貫通孔５６が２つ形成されている。水平部５５ｂには、ねじ８１が通るねじ貫通孔５７が２つ形成されている。
The horizontal portion 53a and the horizontal portion 53b have the same height. Similarly, the horizontal portion 55a and the horizontal portion 55b have the same height.
Two screw through holes 56 through which the screw 80 passes are formed in the horizontal portion 55a. Two screw through holes 57 through which the screw 81 passes are formed in the horizontal portion 55b.
モールド樹脂６０は、金属基板４０に半導体素子３０が接合されるとともに半導体素子３０がシールド板５０にて覆われた状態（対向する状態）で半導体素子３０と金属基板４０とシールド板５０とを一体的にモールドしている。詳しくは、モールド樹脂６０は、金属基板４０の下面以外の部位を覆っており、金属基板４０の下面は露出している。半導体素子３０はモールド樹脂６０にて全面が覆われている。シールド板５０については、本体部５１および斜状部５２ａ，５２ｂがその全領域がモールド樹脂６０にて覆われている。シールド板５０の水平部５３ａ，５３ｂの一部がモールド樹脂６０にて覆われ、他の領域はモールド樹脂６０の側面から露出している（突出している）。斜状部５４ａ，５４ｂおよび水平部５５ａ，５５ｂはモールド樹脂６０から露出している。 The mold resin 60 integrates the semiconductor element 30, the metal substrate 40, and the shield plate 50 in a state where the semiconductor element 30 is bonded to the metal substrate 40 and the semiconductor element 30 is covered (opposed) by the shield plate 50. Is molded. Specifically, the mold resin 60 covers a portion other than the lower surface of the metal substrate 40, and the lower surface of the metal substrate 40 is exposed. The entire surface of the semiconductor element 30 is covered with a mold resin 60. With respect to the shield plate 50, the entire area of the main body 51 and the oblique portions 52 a and 52 b is covered with the mold resin 60. Part of the horizontal portions 53 a and 53 b of the shield plate 50 is covered with the mold resin 60, and the other regions are exposed (projected) from the side surfaces of the mold resin 60. The oblique portions 54 a and 54 b and the horizontal portions 55 a and 55 b are exposed from the mold resin 60.
図１に示すように、冷却部材７０は扁平な四角箱状をなし、上面が水平方向に延びている。図２に示した半導体装置２０が図１に示したように冷却部材７０の上面に配置され、ねじ８０，８１を、シールド板５０の水平部５５ａ，５５ｂのねじ貫通孔５６，５７を貫通して冷却部材７０に螺入することにより冷却部材７０に半導体装置２０が締結されている。 As shown in FIG. 1, the cooling member 70 has a flat square box shape, and the upper surface extends in the horizontal direction. The semiconductor device 20 shown in FIG. 2 is arranged on the upper surface of the cooling member 70 as shown in FIG. 1, and the screws 80 and 81 are passed through the screw through holes 56 and 57 of the horizontal portions 55a and 55b of the shield plate 50. The semiconductor device 20 is fastened to the cooling member 70 by screwing into the cooling member 70.
このようにして、本実施形態においては、シールド板５０ごと樹脂６０により封止されている構造となっている。また、樹脂６０からシールド板５０が飛び出ている。さらに、シールド板５０の飛び出ている先に、ねじ貫通孔５６およびねじ貫通孔５７が設けられており、そのまま取り付けが可能となっている。 Thus, in this embodiment, the shield plate 50 and the resin 60 are sealed together. Further, the shield plate 50 protrudes from the resin 60. Furthermore, a screw through hole 56 and a screw through hole 57 are provided at the tip of the shield plate 50 so that the shield plate 50 can be attached as it is.
次に、このように構成した電子機器１０（半導体装置２０）の作用について説明する。
図１において、金属基板４０の上に半導体素子３０が実装され、半導体素子３０の上方にシールド板５０が覆うように配置され、金属基板４０と半導体素子３０とシールド板５０とは樹脂６０によりモールドされている。この半導体装置２０が冷却部材７０の上面に締結されている。
Next, the operation of the electronic apparatus 10 (semiconductor device 20) configured as described above will be described.
In FIG. 1, a semiconductor element 30 is mounted on a metal substrate 40, and a shield plate 50 is disposed above the semiconductor element 30. The metal substrate 40, the semiconductor element 30, and the shield plate 50 are molded with a resin 60. Has been. The semiconductor device 20 is fastened to the upper surface of the cooling member 70.
そして、半導体素子３０の駆動に伴い発生する電磁波はシールド板５０により遮蔽される。また、半導体素子３０の駆動に伴い熱が発生する。この熱は金属基板４０を通して冷却部材７０に伝わり、冷却部材７０から逃がされる。 The electromagnetic wave generated by driving the semiconductor element 30 is shielded by the shield plate 50. Further, heat is generated as the semiconductor element 30 is driven. This heat is transferred to the cooling member 70 through the metal substrate 40 and is released from the cooling member 70.
また、シリコンの線膨張係数は２．６ｐｐｍ／℃であり、銅の線膨張係数は１６．５ｐｐｍ／℃であり、シリコンよりなる半導体素子３０よりも銅製の金属基板４０の方が線膨張係数が大きく、銅製の金属基板４０において温度変化に伴って反りが発生しても銅製のシールド板５０が金属基板４０の反りの方向とは逆向きに反ることにより反りが相殺される。このように、シールド板５０の線膨張係数を金属基板４０と合わせることにより、反り対策を講じることができる。 The linear expansion coefficient of silicon is 2.6 ppm / ° C., the linear expansion coefficient of copper is 16.5 ppm / ° C., and the copper metal substrate 40 has a linear expansion coefficient higher than that of the semiconductor element 30 made of silicon. Largely, even if the copper metal substrate 40 is warped as the temperature changes, the warp is offset by the copper shield plate 50 being warped in a direction opposite to the warp direction of the metal substrate 40. In this way, it is possible to take a countermeasure against warping by matching the linear expansion coefficient of the shield plate 50 with the metal substrate 40.
図３，４を用いて詳しく説明する。
図３（ａ）に示すように、シールド板５０を樹脂封止しない場合においては、熱をかけると、図３（ｂ）に示すように、金属基板４０がたくさん変形するのに対して、半導体素子３０はあまり変形しない。その結果、半導体装置が反る。一般的に、アルミ、銅等の金属基板４０の線膨張係数はシリコン等の半導体素子３０の線膨張係数よりも大きい。
This will be described in detail with reference to FIGS.
As shown in FIG. 3A, in the case where the shield plate 50 is not resin-sealed, when heat is applied, the metal substrate 40 deforms a lot as shown in FIG. The element 30 does not deform so much. As a result, the semiconductor device is warped. Generally, the linear expansion coefficient of the metal substrate 40 such as aluminum or copper is larger than the linear expansion coefficient of the semiconductor element 30 such as silicon.
一方、図４（ａ）に示すように、シールド板５０を樹脂封止する場合においては、熱をかけると、図４（ｂ）に示すように、金属基板４０がたくさん変形するのと同等程度の力で、反対方向の力（シールド板５０の反り）が発生する。そして、銅製の金属基板４０と銅製のシールド板５０は樹脂６０により封止されているので、反ろうとする力は、互いに打ち消し合う。 On the other hand, as shown in FIG. 4 (a), when the shield plate 50 is resin-sealed, when heat is applied, the metal substrate 40 is deformed much as shown in FIG. 4 (b). With this force, a force in the opposite direction (warping of the shield plate 50) is generated. Since the copper metal substrate 40 and the copper shield plate 50 are sealed by the resin 60, the warping forces cancel each other.
このようにして、熱反りに強い半導体装置の構造とすることができる（半導体装置の反りを低減することができる）。その結果、半導体素子３０にクラックが生じたり樹脂６０と金属基板４０との間に剥離が生じるといったことを未然に防止することができる。 In this manner, a semiconductor device structure that is resistant to thermal warping can be obtained (warping of the semiconductor device can be reduced). As a result, it is possible to prevent occurrence of cracks in the semiconductor element 30 and separation between the resin 60 and the metal substrate 40 in advance.
次に、製造の容易性について言及する。
比較のために製造工程として図８を用いる。
製造工程において、図８（ａ）に示すように、金属基板１０１に半導体素子１００を接合し、樹脂１０２により封止し、取付具１０３を装着する。さらに、図８（ｂ）に示すように、シールド板１０４と取付具１０５を装着し、図８（ｃ）に示すように、冷却部材１０６に対しねじ１０７を用いて締結等により固定する。
Next, ease of manufacture will be mentioned.
For comparison, FIG. 8 is used as a manufacturing process.
In the manufacturing process, as shown in FIG. 8A, the semiconductor element 100 is bonded to the metal substrate 101, sealed with the resin 102, and the fixture 103 is attached. Further, as shown in FIG. 8B, the shield plate 104 and the fixture 105 are attached, and as shown in FIG. 8C, the cooling member 106 is fixed by fastening or the like using screws 107.
よって、図８の場合、工程が長いため、時間とコストを多く必要とする。また、部品数が多いため、部品費を多く必要とする。
これに対し本実施形態においては、シールド板５０ごと樹脂６０で封止することにより、シールド板５０とモールド樹脂６０との取り付け工程を削減でき（半導体装置の作製工程数の削減でき）、装置作製工程における時間とコストの低減することができる。また、モールド樹脂６０にシールド板５０が付くことで取付具を削減でき、半導体装置の部品費の低減を図ることができる。つまり、封止用のモールド樹脂６０とシールド板５０の後付け工程の削減を行うことが可能となり、部品費の低減、つまり、取付具の削減を図ることができる。
Therefore, in the case of FIG. 8, since the process is long, a lot of time and cost are required. In addition, since the number of parts is large, a large part cost is required.
On the other hand, in the present embodiment, by sealing the shield plate 50 together with the resin 60, the process of attaching the shield plate 50 and the mold resin 60 can be reduced (the number of manufacturing steps of the semiconductor device can be reduced), and the device is manufactured. Time and cost in the process can be reduced. In addition, the mounting plate can be reduced by attaching the shield plate 50 to the mold resin 60, and the component cost of the semiconductor device can be reduced. In other words, it is possible to reduce the retrofitting process of the sealing mold resin 60 and the shield plate 50, and it is possible to reduce the cost of components, that is, the number of fixtures.
以上のごとく本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）半導体装置２０の構成として、半導体素子３０と、金属基板４０と、シールド板５０と、モールド樹脂６０と、を備えている。金属基板４０には半導体素子３０が接合され、シールド板５０は半導体素子３０と対向して配置される。モールド樹脂６０により、金属基板４０に半導体素子３０が接合されるとともに半導体素子３０がシールド板５０と対向する状態で半導体素子３０と金属基板４０とシールド板５０とが一体的にモールドされる。金属基板４０の反りとシールド板５０の反りとが打ち消し合うように金属基板４０の膨張特性とシールド板５０の膨張特性とを合わせている。つまり、シールド板５０の線膨張係数と金属基板４０の線膨張係数とはほぼ等しくなっている。これにより、半導体装置２０における反りを抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The semiconductor device 20 includes a semiconductor element 30, a metal substrate 40, a shield plate 50, and a mold resin 60. The semiconductor element 30 is bonded to the metal substrate 40, and the shield plate 50 is disposed to face the semiconductor element 30. The semiconductor element 30 is bonded to the metal substrate 40 by the mold resin 60, and the semiconductor element 30, the metal substrate 40, and the shield plate 50 are integrally molded while the semiconductor element 30 faces the shield plate 50. The expansion characteristic of the metal substrate 40 and the expansion characteristic of the shield plate 50 are matched so that the warp of the metal substrate 40 and the warp of the shield plate 50 cancel each other. That is, the linear expansion coefficient of the shield plate 50 and the linear expansion coefficient of the metal substrate 40 are substantially equal. Thereby, the curvature in the semiconductor device 20 can be suppressed.
（２）シールド板５０は取付部としての水平部５３ａ，５３ｂ，５５ａ，５５ｂおよび斜状部５４ａ，５４ｂを有し、当該取付部はモールド樹脂６０の外部に延設されているので、取り付けが容易となる。 (2) The shield plate 50 has horizontal portions 53a, 53b, 55a, 55b and inclined portions 54a, 54b as attachment portions, and the attachment portions are extended outside the mold resin 60. It becomes easy.
（３）取付部は、ねじが通る貫通孔５６，５７を有するので容易に締結できる。
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
・金属基板４０はアルミ製、シールド板５０はアルミ製であってもよい。
(3) Since the attachment portion has through holes 56 and 57 through which screws pass, it can be easily fastened.
The embodiment is not limited to the above, and may be embodied as follows, for example.
The metal substrate 40 may be made of aluminum, and the shield plate 50 may be made of aluminum.
・金属基板４０とシールド板５０とは同種材料でなく同種材料であってもよい。例えば、金属基板４０はアルミ製、シールド板５０は銅製であっても、金属基板４０が銅製、シールド板５０がアルミ製であってもよい。 The metal substrate 40 and the shield plate 50 may be the same material instead of the same material. For example, the metal substrate 40 may be made of aluminum and the shield plate 50 may be made of copper, or the metal substrate 40 may be made of copper and the shield plate 50 may be made of aluminum.
・金属基板４０はアルミ製の場合、線膨張係数が２３．１ｐｐｍ／℃であり、シールド板５０が銅製の場合、線膨張係数が１６．５ｐｐｍ／℃であるので、熱膨張係数の大きい金属基板４０を厚くシールド板５０を薄くするとよい。つまり、アルミ製金属基板４０を厚くして反りにくくする。 When the metal substrate 40 is made of aluminum, the coefficient of linear expansion is 23.1 ppm / ° C., and when the shield plate 50 is made of copper, the coefficient of linear expansion is 16.5 ppm / ° C. 40 is thicker and the shield plate 50 is thinner. In other words, the aluminum metal substrate 40 is thickened to make it difficult to warp.
このように、シールド板と金属基板のうち線膨張係数が大きいものを線膨張係数が小さいものより厚くすると、反りを抑制することができる。
・図１に示すように、モールド樹脂６０におけるシールド板５０との接触面積が金属基板４０との接触面積よりも大きくなっている場合にはシールド板５０の厚さを金属基板４０の厚さよりも厚くすると、反りを抑制できる。つまり、金属基板４０の線膨張係数とシールド板５０の線膨張係数が同じである場合において金属基板４０を薄くするとともにシールド板５０を厚くすることにより、反りを抑制することができる。
As described above, when the shield plate and the metal substrate having a large linear expansion coefficient are made thicker than those having a small linear expansion coefficient, warpage can be suppressed.
As shown in FIG. 1, when the contact area of the mold resin 60 with the shield plate 50 is larger than the contact area with the metal substrate 40, the thickness of the shield plate 50 is made larger than the thickness of the metal substrate 40. When the thickness is increased, warpage can be suppressed. That is, when the linear expansion coefficient of the metal substrate 40 and the linear expansion coefficient of the shield plate 50 are the same, the warpage can be suppressed by making the metal substrate 40 thin and the shield plate 50 thick.
・図１に示すように、モールド樹脂６０におけるシールド板５０との接触面積が金属基板４０との接触面積よりも大きくなっている場合にはシールド板５０の線膨張係数を金属基板４０の線膨張係数よりも小さくすると、反りを抑制できる。つまり、金属基板４０の厚さとシールド板５０の厚さが同じである場合において、金属基板４０については樹脂６０との接触面積が小さいので線膨張係数の大きなアルミを用いる（反りやすいアルミを用いる）。一方、シールド板５０については樹脂６０との接触面積が大きいので線膨張係数の小さな銅を用いる（反りにくい銅を用いる）。 As shown in FIG. 1, when the contact area of the mold resin 60 with the shield plate 50 is larger than the contact area with the metal substrate 40, the linear expansion coefficient of the shield plate 50 is set to the linear expansion of the metal substrate 40. If the coefficient is smaller than the coefficient, warpage can be suppressed. That is, in the case where the thickness of the metal substrate 40 and the thickness of the shield plate 50 are the same, the metal substrate 40 is made of aluminum having a large linear expansion coefficient because the contact area with the resin 60 is small (the aluminum that tends to warp is used). . On the other hand, since the contact area with the resin 60 is large for the shield plate 50, copper having a small linear expansion coefficient is used (copper which is not easily warped).
・図１ではシールド板５０は上下に屈曲形成されていたが、これに代わり、図５に示すように、シールド板５０が平板形状をなしていてもよい。そして、冷却部材７０のボス（取付用突起）７５ａ，７５ｂにねじ８０，８１により締結する。 In FIG. 1, the shield plate 50 is bent up and down, but instead, the shield plate 50 may have a flat plate shape as shown in FIG. Then, the bosses (mounting protrusions) 75 a and 75 b of the cooling member 70 are fastened by screws 80 and 81.
・図１ではシールド板５０における取付部（５３ａ，５４ａ，５５ａ，５３ｂ，５４ｂ，５５ｂ）は下方に折り曲げられていたが、これに代わり、図６に示すように、シールド板５０は取付部が上方に折り曲げられている形状をなしていてもよい。つまり、本体部５１の右側において斜状部９０ａ，水平部９１ａ，斜状部９２ａ，水平部９３ａを有し、本体部５１の左側において斜状部９０ｂ，水平部９１ｂ，斜状部９２ｂ，水平部９３ｂを有する。そして、冷却部材７０のボス（取付用突起）７６ａ，７６ｂにねじ８０，８１により締結する。 In FIG. 1, the attachment portions (53a, 54a, 55a, 53b, 54b, 55b) in the shield plate 50 are bent downward, but instead of this, as shown in FIG. The shape may be bent upward. In other words, the right side of the main body 51 has a slanted portion 90a, a horizontal portion 91a, a slanted portion 92a, and a horizontal portion 93a, and the left side of the main body 51 has a slanted portion 90b, a horizontal portion 91b, a slanted portion 92b, and a horizontal portion. Part 93b. Then, the bosses (mounting protrusions) 76 a and 76 b of the cooling member 70 are fastened by screws 80 and 81.
・図１ではモールド樹脂６０の左右の側面からシールド板５０が突出する構成としたが、これに代わり、図７に示すように、シールド板５０がモールド樹脂６０の片側（図７では右側）からのみ出ている構成としてもよい。 In FIG. 1, the shield plate 50 protrudes from the left and right side surfaces of the mold resin 60. Instead, as shown in FIG. 7, the shield plate 50 is from one side of the mold resin 60 (right side in FIG. 7). It is good also as a structure which has only come out.
・半導体装置２０の取付対象は問わない。例えば、冷却部材として放熱板でも冷却部材でも筐体でもよい。
・放熱部材にボルトで固定したが、これに限ることなく、例えば引っ掛ける爪等を用いて放熱部材に固定してもよい。
-The attachment object of the semiconductor device 20 is not ask | required. For example, the cooling member may be a heat sink, a cooling member, or a housing.
-Although it fixed to the heat radiating member with the volt | bolt, you may fix to a heat radiating member using not only this but the nail | claw etc. which hook, for example.
２０…半導体装置、３０…半導体素子、４０…金属基板、５０…シールド板、６０…モールド樹脂。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Semiconductor device, 30 ... Semiconductor element, 40 ... Metal substrate, 50 ... Shield plate, 60 ... Mold resin.
Claims (6)
前記半導体素子が接合される金属基板と、
前記半導体素子と対向して配置されるシールド板と、
前記金属基板に前記半導体素子が接合されるとともに前記半導体素子がシールド板と対向する状態で前記半導体素子と前記金属基板と前記シールド板とを一体的にモールドするモールド樹脂と、
を備え、
前記金属基板の反りと前記シールド板の反りとが打ち消し合うように前記金属基板の膨張特性と前記シールド板の膨張特性とを合わせたことを特徴とする半導体装置。 A semiconductor element;
A metal substrate to which the semiconductor element is bonded;
A shield plate disposed opposite to the semiconductor element;
A mold resin that integrally molds the semiconductor element, the metal substrate, and the shield plate in a state where the semiconductor element is bonded to the metal substrate and the semiconductor element faces a shield plate;
With
A semiconductor device characterized by combining the expansion characteristics of the metal substrate and the expansion characteristics of the shield plate so that the warp of the metal substrate and the warp of the shield plate cancel each other.
Priority Applications (1)
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| JP2012040662A JP2013175683A (en) | 2012-02-27 | 2012-02-27 | Semiconductor device |
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| JP2013175683A true JP2013175683A (en) | 2013-09-05 |
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ID=49268321
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| JP (1) | JP2013175683A (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2011054640A (en) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Funai Electric Co Ltd | Shield package substrate |
-
2012
- 2012-02-27 JP JP2012040662A patent/JP2013175683A/en active Pending
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