JP2684863B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2684863B2
JP2684863B2 JP6984391A JP6984391A JP2684863B2 JP 2684863 B2 JP2684863 B2 JP 2684863B2 JP 6984391 A JP6984391 A JP 6984391A JP 6984391 A JP6984391 A JP 6984391A JP 2684863 B2 JP2684863 B2 JP 2684863B2
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heat sink
insulating plate
lead terminal
positioning
semiconductor device
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昭吾 有吉
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Mitsubishi Electric Corp
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  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、外部引き出し用リード
端子が取り付けられたヒートシンクを用いて構成された
半導体装置にかかり、詳しくは、このヒートシンクの位
置決め支持を行うための構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device constructed by using a heat sink to which external lead terminals are attached, and more particularly to a structure for positioning and supporting this heat sink.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、ハイブリットICなどの半導
体装置においては、図3の斜視図で示すような構造が採
用されており、この半導体装置は、アルミニウムや鉄、
銅などの板材からなる2次ヒートシンク1の表面上に、
平面視矩形状とされたセラミックスからなる絶縁板2
と、所定厚みとされた平面視矩形状の銅板などからなる
1次ヒートシンク3と、パワートランジスタなどの半導
体チップ4とを順次重ね合わせたうえ、これらのそれぞ
れを互いに半田付け接続することによって構成されてい
る。なお、ここで、絶縁板2が載置される2次ヒートシ
ンク1の所定位置には絶縁板2を位置決め支持するため
の絶縁板用位置決め突起5がプレス加工などによって形
成される一方、絶縁板2の表裏両面それぞれにはメタラ
イズ層といわれる電極(図示していない)がモリブデン
などの焼き付けによって形成されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a semiconductor device such as a hybrid IC, a structure as shown in a perspective view of FIG. 3 has been adopted.
On the surface of the secondary heat sink 1 made of a plate material such as copper,
Ceramics which are rectangular in plan view or Ranaru insulating plate 2
And a primary heat sink 3 made of a copper plate having a rectangular shape in plan view and having a predetermined thickness, and a semiconductor chip 4 such as a power transistor, which are sequentially stacked, and each of which is soldered and connected to each other. ing. Here, an insulating plate positioning projection 5 for positioning and supporting the insulating plate 2 is formed at a predetermined position of the secondary heat sink 1 on which the insulating plate 2 is mounted by press working or the like, while Electrodes (not shown) called metallization layers are formed on both the front and back surfaces by baking molybdenum or the like.

【0003】そして、この1次ヒートシンク3の一側端
面には短冊状として形成されたニッケルなどからなる外
部引き出し用リード端子(以下、リード端子という)6
の一端が予め溶接などによって取り付けられており、こ
のリード端子6は半導体チップ4側、すなわち、上側に
向かって折り曲げられたうえで別途設けられた外部端子
7に対して溶接などによって接続されている。なお、図
示していないが、以上説明した各部品の半田付け面にニ
ッケルや錫、半田などからなるメッキ層を予め形成して
おくことや半導体チップ4の電極に対するワイヤーボン
ディングが行われること、さらに、絶縁板2の平面視外
形が矩形状に限定されないものであることなどはいうま
でもない。
An external lead terminal (hereinafter referred to as a lead terminal) 6 made of nickel or the like is formed in a strip shape on one end surface of the primary heat sink 3.
One end of the lead terminal 6 is attached in advance by welding or the like, and the lead terminal 6 is connected to the semiconductor chip 4 side, that is, by being welded to an external terminal 7 provided separately after being bent toward the upper side. . Although not shown, a plating layer made of nickel, tin, solder, or the like may be formed in advance on the soldering surface of each component described above, or wire bonding to the electrode of the semiconductor chip 4 may be performed. It goes without saying that the outer shape of the insulating plate 2 in plan view is not limited to the rectangular shape.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
半導体装置を構成するには、各部品の半田付け面間それ
ぞれに所定厚みとされた半田板8を介装しておき、これ
らを加熱して半田付けすることが行われるのであるが、
この半田付け加熱時に振動などが加わった場合には、図
4の平面図で示すように、位置決め支持されていない1
次ヒートシンク3が位置ずれを起こすことになり、この
1次ヒートシンク3が位置ずれしたままの状態で絶縁板
2に半田付けされてしまうことが起こる。そして、この
ようになっていると、外部端子7と接続されるべく折り
曲げられたリード端子6と外部端子7とが互いに位置ず
れを起こすことになる結果、これらの接続状態が不安定
となったり、甚だしい場合には接続が不可能になってし
まうという不都合が生じることになっていた。
By the way, in order to construct such a semiconductor device, a solder plate 8 having a predetermined thickness is interposed between the soldering surfaces of the respective parts and they are heated. Soldering is done by
If vibration or the like is applied during the soldering heating, as shown in the plan view of FIG.
The secondary heat sink 3 may be displaced, and the primary heat sink 3 may be soldered to the insulating plate 2 while the primary heat sink 3 is still displaced. Then, in this case, the lead terminal 6 bent to be connected to the external terminal 7 and the external terminal 7 are misaligned with each other, resulting in an unstable connection state between them. However, in the extreme case, the inconvenience that the connection would be impossible would occur.

【0005】本発明は、このような不都合に鑑みて創案
されたものであって、半田付け加熱時に振動などが加わ
ったとしても互いに重ね合わされた各部品が位置ずれを
起こすことがなく、良好な接続状態を確保することがで
きる構成の半導体装置を提供することを目的としてい
る。
The present invention was devised in view of such inconvenience, and even if vibration or the like is applied at the time of soldering heating, the respective parts superposed on each other do not cause a positional deviation, which is excellent. An object of the present invention is to provide a semiconductor device having a structure capable of ensuring a connected state.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、半導体チップと、リード端子が取
り付けられた1次ヒートシンクと、絶縁板と、2次ヒー
トシンクとが順次重ね合わされてなる半導体装置であっ
て、前記2次ヒートシンクの表面上には、前記絶縁板を
位置決め支持する絶縁板用位置決め突起を設けるととも
に、前記リード端子を位置決め支持するリード端子用位
置決め突起を設けていることを特徴とするものである。
According to the present invention, in order to achieve such an object, a semiconductor chip, a primary heat sink to which lead terminals are attached, an insulating plate, and a secondary heat sink are sequentially stacked. In the semiconductor device, the positioning protrusions for insulating plate for positioning and supporting the insulating plate and the positioning protrusions for lead terminal for positioning and supporting the lead terminal are provided on the surface of the secondary heat sink. It is characterized by that.

【0007】[0007]

【作用】上記構成によれば、2次ヒートシンクの表面上
に重ねられた絶縁板は絶縁板用位置決め突起によって位
置決め支持されていることになる一方、この絶縁板上に
重ねられた1次ヒートシンクはこれに取り付けられたリ
ード端子を介してリード端子用位置決め突起によって位
置決め支持されていることになる。
According to the above construction, the insulating plate stacked on the surface of the secondary heat sink is positioned and supported by the positioning projections for the insulating plate, while the primary heat sink stacked on this insulating plate is The lead terminals are positioned and supported by the lead terminal positioning protrusions via the lead terminals attached thereto.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0009】図1は本実施例にかかる半導体装置の概略
構造を示す斜視図であり、図2はその変形例を示す斜視
図である。なお、これらの半導体装置の全体構造につい
ては従来例と基本的に異ならないので、図1及び図2に
おいて図3及び図4と互いに同一もしくは相当する部
品、部分には同一符号を付し、ここでの詳しい説明は省
略する。
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic structure of a semiconductor device according to this embodiment, and FIG. 2 is a perspective view showing a modification thereof. Since the overall structure of these semiconductor devices is basically the same as that of the conventional example, parts and portions which are the same as or equivalent to those in FIGS. 3 and 4 are denoted by the same reference numerals in FIGS. Detailed explanation is omitted.

【0010】この半導体装置はハイブリッドICなどで
あり、2次ヒートシンク1の表面上に、絶縁板2と、リ
ード端子6が取り付けられた1次ヒートシンク3と、半
導体チップ4とを順次重ね合わせたうえ、これらのそれ
ぞれを互いに半田付け接続することによって構成されて
いる。そして、この2次ヒートシンク1の所定位置に
は、絶縁板2の外周端面に当接し、これを囲んで位置決
め支持するための絶縁板用位置決め突起5が設けられる
とともに、1次ヒートシンク3に取り付けられたリード
端子6の両側端面それぞれに当接し、このリード端子6
を位置決め支持する一対のリード端子用位置決め突起1
0が設けられている。そこで、絶縁板2に重ねて載置さ
れた1次ヒートシンク3は、リード端子6がリード端子
用位置決め突起10によって位置決め支持されることに
より、このリード端子6を介して位置決め支持されるこ
とになる。なお、これらの突起5,10は、2次ヒート
シンク1のプレス加工などによって一体的に形成される
のが普通であるが、これ以外の方法によって取り付けら
れたものであってもよい。
This semiconductor device is a hybrid IC or the like, and on the surface of the secondary heat sink 1, the insulating plate 2, the primary heat sink 3 to which the lead terminals 6 are attached, and the semiconductor chip 4 are sequentially stacked. , Each of which is soldered to each other. Then, at a predetermined position of the secondary heat sink 1, an insulating plate positioning protrusion 5 for contacting with the outer peripheral end surface of the insulating plate 2 to surround and support the insulating plate 2 is provided and is attached to the primary heat sink 3. Abutting on both end surfaces of the lead terminal 6,
Pair of lead terminal positioning projections 1 for positioning and supporting
0 is provided. Therefore, the primary heat sink 3 placed on the insulating plate 2 is positioned and supported through the lead terminals 6 by positioning and supporting the lead terminals 6 by the lead terminal positioning protrusions 10. . The protrusions 5 and 10 are usually integrally formed by pressing the secondary heat sink 1 or the like, but may be attached by a method other than this.

【0011】ところで、このリード端子6を位置決め支
持する他の構造として、図2の変形例で示すような構造
を採用することも可能である。すなわち、この半導体装
置では、2次ヒートシンク1の表面上におけるリード端
子6と対応する所定位置に単一個のリード端子用位置決
め突起10が設けられる一方、1次ヒートシンク3に取
り付けられたリード端子6の前記突起10と対応する所
定位置には突起10が挿通する貫通孔11が形成されて
いる。そこで、このリード端子6はリード端子用位置決
め突起10によって位置決め支持される結果、このリー
ド端子6を介して1次ヒートシンク3は位置決め支持さ
れることになる。なお、この図2で示された半導体装置
において、図1と互いに同一もしくは相当する部品、部
分には同一符号を付している。
By the way, as another structure for positioning and supporting the lead terminal 6, it is also possible to adopt a structure as shown in a modification of FIG. That is, in this semiconductor device, a single lead terminal positioning protrusion 10 is provided at a predetermined position corresponding to the lead terminal 6 on the surface of the secondary heat sink 1, while the lead terminal 6 attached to the primary heat sink 3 is provided. A through hole 11 through which the protrusion 10 is inserted is formed at a predetermined position corresponding to the protrusion 10. Therefore, as a result of the lead terminal 6 being positioned and supported by the lead terminal positioning protrusion 10, the primary heat sink 3 is positioned and supported via the lead terminal 6. In the semiconductor device shown in FIG. 2, parts and portions which are the same as or correspond to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0012】そこで、これらの図1及び図2で示された
半導体装置においては、絶縁板用位置決め突起5によっ
て2次ヒートシンク1に重ねられた絶縁板2が位置決め
支持される一方、1次ヒートシンク3もリード端子用位
置決め突起10を介して位置決め支持されていることに
なる。なお、ここで、本発明の適用範囲がハイブリッド
ICに限定されるものではなく、他のタイプの半導体装
置についても本発明を適用することが可能であることは
いうまでもない。
Therefore, in the semiconductor device shown in FIGS. 1 and 2, the insulating plate 2 stacked on the secondary heat sink 1 is positioned and supported by the insulating plate positioning protrusions 5, while the primary heat sink 3 is used. Is also positioned and supported via the lead terminal positioning protrusion 10. Here, it goes without saying that the applicable range of the present invention is not limited to the hybrid IC, and the present invention can be applied to other types of semiconductor devices.

【0013】[0013]

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる半
導体装置によれば、2次ヒートシンクの表面上に、絶縁
板を位置決め支持する絶縁板用位置決め突起と、1次ヒ
ートシンクに取り付けられたリード端子を位置決め支持
するリード端子用位置決め突起とを設けているので、絶
縁板は絶縁板用位置決め突起によって位置決め支持され
ることになり、また、この絶縁板上に重ねられた1次ヒ
ートシンクはこれに取り付けられたリード端子を介して
リード端子用位置決め突起によって位置決め支持される
ことになる。したがって、互いに重ね合わされた各部品
を接続するための半田付け加熱時に振動などが加わった
としても各部品、特に、外部引き出し用リード端子が取
り付けられたヒートシンクが位置ずれを起こすことはな
く、良好な接続状態を確保することができるという効果
が得られることになる。
As described above, according to the semiconductor device of the present invention, the insulating plate positioning protrusion for positioning and supporting the insulating plate and the lead attached to the primary heat sink are provided on the surface of the secondary heat sink. Since the positioning protrusions for the lead terminals for positioning and supporting the terminals are provided, the insulating plate is positioned and supported by the positioning protrusions for the insulating plate, and the primary heat sink stacked on the insulating plate is mounted on the insulating plate. The lead terminals are positioned and supported by the lead terminal positioning protrusions via the attached lead terminals. Therefore, even if vibration or the like is applied at the time of soldering heating for connecting the respective parts stacked on each other, the respective parts, in particular, the heat sink to which the lead terminal for external extraction is attached does not cause a positional deviation, which is excellent. The effect that the connection state can be secured can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施例にかかる半導体装置の概略構造を示す
斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic structure of a semiconductor device according to an embodiment.

【図2】その変形例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a modified example thereof.

【図3】従来例にかかる半導体装置の概略構造を示す斜
視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a schematic structure of a semiconductor device according to a conventional example.

【図4】従来例における不都合を説明するための平面図
である。
FIG. 4 is a plan view for explaining an inconvenience in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 2次ヒートシンク 2 絶縁板 3 1次ヒートシンク 4 半導体チップ 5 絶縁板用位置決め突起 6 リード端子(外部引き出し用リード端子) 10 リード端子用位置決め突起 1 Secondary Heat Sink 2 Insulation Plate 3 Primary Heat Sink 4 Semiconductor Chip 5 Insulation Plate Positioning Protrusion 6 Lead Terminal (External Lead Lead Terminal) 10 Lead Terminal Positioning Protrusion

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】半導体チップと、外部引き出し用リード端
子が取り付けられた1次ヒートシンクと、絶縁板と、2
次ヒートシンクとが順次重ね合わされてなる半導体装置
であって、前記2次ヒートシンクの表面上には、前記絶
縁板を位置決め支持する絶縁板用位置決め突起を設ける
とともに、前記外部引き出し用リード端子を位置決め支
持するリード端子用位置決め突起を設けていることを特
徴とする半導体装置。
1. A semiconductor chip, a primary heat sink to which external lead terminals are attached, an insulating plate, and 2
A semiconductor device in which a secondary heat sink is sequentially stacked, and an insulating plate positioning protrusion for positioning and supporting the insulating plate is provided on the surface of the secondary heat sink, and the external lead terminal is positioned and supported. A semiconductor device, which is provided with a positioning protrusion for a lead terminal.
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