JP2507343B2 - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置Info
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- JP2507343B2 JP2507343B2 JP61210995A JP21099586A JP2507343B2 JP 2507343 B2 JP2507343 B2 JP 2507343B2 JP 61210995 A JP61210995 A JP 61210995A JP 21099586 A JP21099586 A JP 21099586A JP 2507343 B2 JP2507343 B2 JP 2507343B2
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- metal
- frame
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は樹脂絶縁型半導体装置に関するもので、特に
大形装置の絶縁特性及び放熱特性の改善時に使用される
ものである。
大形装置の絶縁特性及び放熱特性の改善時に使用される
ものである。
（従来の技術） 絶縁型パワートランジスタの略図は例えば第４図の如
くである。同図（ａ）は平面的構成図、同図（ｂ）は同
構成の断面図で１は金属フレーム、２はチップ、３は樹
脂、４はポンディングワイヤである。ここで図示されて
いないが、普通フレーム１は横に複数個並んだ形で連な
っており、樹脂封止の後、接続個所を切断して第４図の
ような形とする。
くである。同図（ａ）は平面的構成図、同図（ｂ）は同
構成の断面図で１は金属フレーム、２はチップ、３は樹
脂、４はポンディングワイヤである。ここで図示されて
いないが、普通フレーム１は横に複数個並んだ形で連な
っており、樹脂封止の後、接続個所を切断して第４図の
ような形とする。
上記のものはトランジスタチップを固着し、Auまたは
Al等の細線により配線されたフレーム部品をトランスフ
ァ成形により樹脂封止されるのが普通である。本方法は
フレーム１の裏面（放熱面）も同時に包み込む形で成形
されることを特徴とする。
Al等の細線により配線されたフレーム部品をトランスフ
ァ成形により樹脂封止されるのが普通である。本方法は
フレーム１の裏面（放熱面）も同時に包み込む形で成形
されることを特徴とする。
即ちこの方法は樹脂厚とその熱伝導率により決まり、
樹脂材料は高熱伝導樹脂と呼ばれる λ＝40〜60×10-4cal/cm・ｓ・℃の樹脂例えば東芝ケミ
カル社製KE550Tが樹脂厚ｔ＝0.5〜0.6mm程度で使われ
る。この様な方法は非常に量産性に富み熱特性や絶縁耐
圧特性等がほぼ外付けの絶縁シート（例えばマイカ、マ
イラ等）に劣らず実用レベルに達しており、主にデスク
リートパワー素子に使用されている。また、フレームが
分離した形の例えば第６図の様な複合素子フレームでの
製造では、特に構造的強度の面から第５図に示す様な放
熱フィン５を追加した形が採用されている。
樹脂材料は高熱伝導樹脂と呼ばれる λ＝40〜60×10-4cal/cm・ｓ・℃の樹脂例えば東芝ケミ
カル社製KE550Tが樹脂厚ｔ＝0.5〜0.6mm程度で使われ
る。この様な方法は非常に量産性に富み熱特性や絶縁耐
圧特性等がほぼ外付けの絶縁シート（例えばマイカ、マ
イラ等）に劣らず実用レベルに達しており、主にデスク
リートパワー素子に使用されている。また、フレームが
分離した形の例えば第６図の様な複合素子フレームでの
製造では、特に構造的強度の面から第５図に示す様な放
熱フィン５を追加した形が採用されている。
（発明が解決しようとする問題点） これらの構造においては金属フレームと成形樹脂又は
金属板との熱膨張係数（α）の相違や樹脂の成形収縮率
等により製品に反りが発生するが、金属フレームや金属
板を予めその反り方向と反対方向に湾曲させておく方法
等で外形寸法は実用上充分な補正が出来る。しかし乍
ら、金属−樹脂間には歪が残存し、今まで以上に放熱特
性を向上させたり、大型の装置を開発しようとすると、
フレーム放熱面（裏面）樹脂層を更に薄く設定しなけれ
ばならないので増々歪は増大し、樹脂層が割れたり、剥
がれたりする不都合が生じる。
金属板との熱膨張係数（α）の相違や樹脂の成形収縮率
等により製品に反りが発生するが、金属フレームや金属
板を予めその反り方向と反対方向に湾曲させておく方法
等で外形寸法は実用上充分な補正が出来る。しかし乍
ら、金属−樹脂間には歪が残存し、今まで以上に放熱特
性を向上させたり、大型の装置を開発しようとすると、
フレーム放熱面（裏面）樹脂層を更に薄く設定しなけれ
ばならないので増々歪は増大し、樹脂層が割れたり、剥
がれたりする不都合が生じる。
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、絶縁型半
導体装置の絶縁樹脂層の接着強度を上げ、放熱特性を向
上させようとするものである。
導体装置の絶縁樹脂層の接着強度を上げ、放熱特性を向
上させようとするものである。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段と作用） 本発明は、半導体チップと、上記半導体チップがマウ
ントされるチップマウント面とは反対側の放熱面に凹凸
が設けられると共にブラスト処理が施された金属フレー
ムと、上記金属フレームと離間して設けられ、上記金属
フレームの放熱面と対向する面に金属フレームと同様の
凹凸が設けられると共にブラスト処理が施された金属放
熱体と、上記半導体チップ、上記金属フレームの一部及
び上記金属放熱体を、上記金属放熱体の上記金属フレー
ムの放熱面と対向する面とは反対側の面が露出するよう
に封止する絶縁性の樹脂層とを具備したことにより、金
属フレーム及び金属放熱体と成型樹脂層との接着強度を
向上させ、結果として放熱特性の向上を図るものであ
る。
ントされるチップマウント面とは反対側の放熱面に凹凸
が設けられると共にブラスト処理が施された金属フレー
ムと、上記金属フレームと離間して設けられ、上記金属
フレームの放熱面と対向する面に金属フレームと同様の
凹凸が設けられると共にブラスト処理が施された金属放
熱体と、上記半導体チップ、上記金属フレームの一部及
び上記金属放熱体を、上記金属放熱体の上記金属フレー
ムの放熱面と対向する面とは反対側の面が露出するよう
に封止する絶縁性の樹脂層とを具備したことにより、金
属フレーム及び金属放熱体と成型樹脂層との接着強度を
向上させ、結果として放熱特性の向上を図るものであ
る。
（実施例） 以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第
１図は本発明の途中で考えられた樹脂絶縁型半導体装置
の断面図である。複合素子等の多素子分離形装置につい
ても考え方は同じなので、説明を判り易くするためデス
クリート素子を例にあげる。また従来のものと対応する
個所には同一符号を付して説明を省略し、特徴とする個
所の説明を行なう。ここでは金属フレーム１の放熱面Ｍ
は、例えば深さ0.1mm,幅0.5mm□の寸法で一面に刻印加
工（凹凸加工）され、更に図では明らかではないがその
表面はブラスト処理により粗面加工が施される所が特徴
である。ここで凹凸の加工形状はＶ字形でも良いし、平
面形状はストライプや多角形、円形又は短冊形等でも良
く、表面積を増やすのが目的である。
１図は本発明の途中で考えられた樹脂絶縁型半導体装置
の断面図である。複合素子等の多素子分離形装置につい
ても考え方は同じなので、説明を判り易くするためデス
クリート素子を例にあげる。また従来のものと対応する
個所には同一符号を付して説明を省略し、特徴とする個
所の説明を行なう。ここでは金属フレーム１の放熱面Ｍ
は、例えば深さ0.1mm,幅0.5mm□の寸法で一面に刻印加
工（凹凸加工）され、更に図では明らかではないがその
表面はブラスト処理により粗面加工が施される所が特徴
である。ここで凹凸の加工形状はＶ字形でも良いし、平
面形状はストライプや多角形、円形又は短冊形等でも良
く、表面積を増やすのが目的である。
製造方法に於いて、樹脂封止を２回に分けて行う謂る
二重モールド形式を採ることも可能で、製造加工工数は
増えるが、放熱面Ｍ側絶縁樹脂層厚さのコントロールが
容易で、より樹脂層の薄い製品の製造が可能である。こ
の様な製造方法を採る場合は、第１樹脂封止（フレーム
上側の成形）が終了し、第２樹脂封止前にブラスト処理
を行うのが、第１樹脂封止での薄バリ、離型油の除去が
同時に行え効果的である。
二重モールド形式を採ることも可能で、製造加工工数は
増えるが、放熱面Ｍ側絶縁樹脂層厚さのコントロールが
容易で、より樹脂層の薄い製品の製造が可能である。こ
の様な製造方法を採る場合は、第１樹脂封止（フレーム
上側の成形）が終了し、第２樹脂封止前にブラスト処理
を行うのが、第１樹脂封止での薄バリ、離型油の除去が
同時に行え効果的である。
第２図は本発明の一実施例を示すものであり、第１図
のものに対してさらに金属放熱フィン５が付加されたも
のである。すなわち、この金属放熱フィン５は金属フレ
ーム１と離間し金属フレームと共に樹脂封止されてお
り、このフィン５の前記金属フレーム１と対向する面に
は、金属フレーム１の放熱面Ｍと同様の凹凸加工が施さ
れていると共にさらにブラスト処理による粗面加工が施
されており、このフィン５の前記金属フレーム１と対向
する面と反対側の面は樹脂３から露出している。
のものに対してさらに金属放熱フィン５が付加されたも
のである。すなわち、この金属放熱フィン５は金属フレ
ーム１と離間し金属フレームと共に樹脂封止されてお
り、このフィン５の前記金属フレーム１と対向する面に
は、金属フレーム１の放熱面Ｍと同様の凹凸加工が施さ
れていると共にさらにブラスト処理による粗面加工が施
されており、このフィン５の前記金属フレーム１と対向
する面と反対側の面は樹脂３から露出している。
この実施例によれば、金属放熱フィン５にも凹凸加工
とブラスト処理による粗面加工が施されているために、
金属放熱フィン５と成型樹脂の接着強度を向上させるこ
とができ、金属放熱フィン自体を設けたことによる効果
と相俟って放熱特性のさらなる向上を図ることができ
る。
とブラスト処理による粗面加工が施されているために、
金属放熱フィン５と成型樹脂の接着強度を向上させるこ
とができ、金属放熱フィン自体を設けたことによる効果
と相俟って放熱特性のさらなる向上を図ることができ
る。
放熱面積約100mm2のフレームでの試作結果を第３図に
示す。ここで刻印形状は深さ0.1mm、幅0.3□mmモザイク
状、ブラストはメディアがガラスビーズ（粒径80μｍ、
圧力5kg/cm2の加工条件である。第３図では、A;加工な
し、B;ブラスト処理のみ、C;刻印加工のみ、D;刻印，ブ
ラスト処理（本発明）で、Ａを「１」とした場合の樹脂
剥しが強度（イ）と、熱抵抗Rth（ロ）の比較データで
ある。樹脂剥し強度では、Ａつまり加工なしに比べ、Ｄ
つまり、本発明では５〜８倍の強度を有し、熱抵抗Rth
の比較では、約半分の値が観測された。尚A,Bでは完全
に樹脂剥離現象が見られ、Ｃでは一部完全なものもあっ
たが、A,Bの半分程（ギャップ〜10μｍ）の剥離があっ
た。
示す。ここで刻印形状は深さ0.1mm、幅0.3□mmモザイク
状、ブラストはメディアがガラスビーズ（粒径80μｍ、
圧力5kg/cm2の加工条件である。第３図では、A;加工な
し、B;ブラスト処理のみ、C;刻印加工のみ、D;刻印，ブ
ラスト処理（本発明）で、Ａを「１」とした場合の樹脂
剥しが強度（イ）と、熱抵抗Rth（ロ）の比較データで
ある。樹脂剥し強度では、Ａつまり加工なしに比べ、Ｄ
つまり、本発明では５〜８倍の強度を有し、熱抵抗Rth
の比較では、約半分の値が観測された。尚A,Bでは完全
に樹脂剥離現象が見られ、Ｃでは一部完全なものもあっ
たが、A,Bの半分程（ギャップ〜10μｍ）の剥離があっ
た。
この様な半導体装置の放熱特性の向上は、凹凸加工に
よる放熱面樹脂層厚の増大を良特性を保持したまま最少
に留め、金属フレーム−樹脂間の接着強度を上げること
が出来たためと考えられる。
よる放熱面樹脂層厚の増大を良特性を保持したまま最少
に留め、金属フレーム−樹脂間の接着強度を上げること
が出来たためと考えられる。
［発明の効果］ 以上説明した如く本発明によれば、絶縁型半導体装置
の絶縁樹脂層の接着強度を上げ、放熱特性を向上させる
ことができるものである。
の絶縁樹脂層の接着強度を上げ、放熱特性を向上させる
ことができるものである。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の途中で考えられた樹脂絶縁型半導体装
置の断面図、第２図は本発明の一実施例の断面図、第３
図は本発明の実施例の効果を示す特性図、第４図、第５
図は従来の樹脂絶縁型半導体装置の構成図、第６図は複
合素子フレームの構成図である。 １……金属フレーム、２……チップ、３……樹脂、４…
…ボンディングワイヤ、５……金属放熱フィン。
置の断面図、第２図は本発明の一実施例の断面図、第３
図は本発明の実施例の効果を示す特性図、第４図、第５
図は従来の樹脂絶縁型半導体装置の構成図、第６図は複
合素子フレームの構成図である。 １……金属フレーム、２……チップ、３……樹脂、４…
…ボンディングワイヤ、５……金属放熱フィン。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体チップと、上記半導体チップがマウ
ントされるチップマウント面とは反対側の放熱面に凹凸
が設けられると共にブラスト処理が施された金属フレー
ムと、上記金属フレームと離間して設けられ、上記金属
フレームの放熱面と対向する面に金属フレームと同様の
凹凸が設けられると共にブラスト処理が施された金属放
熱体と、上記半導体チップ、上記金属フレームの一部及
び上記金属放熱体を、上記金属放熱体の上記金属フレー
ムの放熱面と対向する面とは反対側の面が露出するよう
に封止する絶縁性の樹脂層とを具備したことを特徴とす
る樹脂絶縁型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61210995A JP2507343B2 (ja) | 1986-09-08 | 1986-09-08 | 樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61210995A JP2507343B2 (ja) | 1986-09-08 | 1986-09-08 | 樹脂封止型半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6366953A JPS6366953A (ja) | 1988-03-25 |
| JP2507343B2 true JP2507343B2 (ja) | 1996-06-12 |
Family
ID=16598582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61210995A Expired - Fee Related JP2507343B2 (ja) | 1986-09-08 | 1986-09-08 | 樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2507343B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0350342U (ja) * | 1989-09-25 | 1991-05-16 | ||
| JP2525555Y2 (ja) * | 1990-11-19 | 1997-02-12 | サンケン電気株式会社 | 樹脂封止型半導体装置用リードフレーム組立体 |
| IT1252624B (it) * | 1991-12-05 | 1995-06-19 | Cons Ric Microelettronica | Dispositivo semiconduttore incapsulato in resina e elettricamente isolato di migliorate caratteristiche di isolamento,e relativo processo di fabbricazione |
| JP3756691B2 (ja) * | 1999-03-18 | 2006-03-15 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関用の樹脂封止形電子装置 |
| JP3866880B2 (ja) * | 1999-06-28 | 2007-01-10 | 株式会社日立製作所 | 樹脂封止型電子装置 |
| JP2006222406A (ja) | 2004-08-06 | 2006-08-24 | Denso Corp | 半導体装置 |
| JP5415823B2 (ja) * | 2008-05-16 | 2014-02-12 | 株式会社デンソー | 電子回路装置及びその製造方法 |
| KR101089956B1 (ko) | 2009-10-28 | 2011-12-05 | 삼성전기주식회사 | 플립칩 패키지 및 그의 제조방법 |
| JP2014107519A (ja) * | 2012-11-30 | 2014-06-09 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0146330A3 (en) * | 1983-12-12 | 1986-08-13 | Texas Instruments Incorporated | Integrated circuit device with textured bar pad |
| JPS60118252U (ja) * | 1984-01-18 | 1985-08-09 | 沖電気工業株式会社 | 樹脂封止半導体装置用リ−ドフレ−ム |
| JPS60244052A (ja) * | 1984-05-17 | 1985-12-03 | Toshiba Corp | 半導体装置用リ−ドフレ−ム |
-
1986
- 1986-09-08 JP JP61210995A patent/JP2507343B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6366953A (ja) | 1988-03-25 |
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|---|---|---|---|
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