JP2843684B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JP2843684B2 JP2843684B2 JP2407686A JP40768690A JP2843684B2 JP 2843684 B2 JP2843684 B2 JP 2843684B2 JP 2407686 A JP2407686 A JP 2407686A JP 40768690 A JP40768690 A JP 40768690A JP 2843684 B2 JP2843684 B2 JP 2843684B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat sink
- semiconductor device
- soldering surface
- knurled
- semiconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はヒートシンクの半田付面
に半導体ペレットを取り付けた半導体装置に関し、特に
ヒートシンクに改良を施した圧入型ダイオードに関す
る。
に半導体ペレットを取り付けた半導体装置に関し、特に
ヒートシンクに改良を施した圧入型ダイオードに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、ヒートシンクとしては、例えば図
３（Ａ），（Ｂ）、図４（Ａ），（Ｂ）に示す構造のも
のが知られている。ここで、図３（Ｂ）は同図（Ａ）の
Ｘ−Ｘ線に沿う断面図、図４（Ｂ）は同図（Ａ）のＸ−
Ｘ線に沿う断面図である。
３（Ａ），（Ｂ）、図４（Ａ），（Ｂ）に示す構造のも
のが知られている。ここで、図３（Ｂ）は同図（Ａ）の
Ｘ−Ｘ線に沿う断面図、図４（Ｂ）は同図（Ａ）のＸ−
Ｘ線に沿う断面図である。
【０００３】図３及び図４において、１は図７に示す如
く外周側面にローレット加工が施されたローレット部で
あり、２は半導体ペレットが取付けられる半田付面であ
る。ここで、図３は半田付面２がローレット加工面１の
上端より低い場合であり、図４は逆に半田付面２がロー
レット加工面１の上端より高い場合である。
く外周側面にローレット加工が施されたローレット部で
あり、２は半導体ペレットが取付けられる半田付面であ
る。ここで、図３は半田付面２がローレット加工面１の
上端より低い場合であり、図４は逆に半田付面２がロー
レット加工面１の上端より高い場合である。
【０００４】図５は、図３のヒートシンク３に半導体ペ
レット４を半田層5aを介して取付けた半導体装置の例を
示す。図５において、６はヒートシンク３の外周部に位
置するアルミ製の放熱フィンである。また、７は半導体
ペレット４に半田層5bを介して接続する銅製リード、８
はシリコン又はエポキシ樹脂からなる保護層である。一
方、図６は、図４のヒートシンク９を半導体ペレット４
を半田層5aを介して取付けた半導体装置の例を示す。
レット４を半田層5aを介して取付けた半導体装置の例を
示す。図５において、６はヒートシンク３の外周部に位
置するアルミ製の放熱フィンである。また、７は半導体
ペレット４に半田層5bを介して接続する銅製リード、８
はシリコン又はエポキシ樹脂からなる保護層である。一
方、図６は、図４のヒートシンク９を半導体ペレット４
を半田層5aを介して取付けた半導体装置の例を示す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術によれば、以下に述べる問題点を有する。
術によれば、以下に述べる問題点を有する。
【０００６】(1) 図５の半導体装置の場合； 半導体ペレット４が放熱フィン６の打ち込み部に打ち込
まれる際、半導体ペレット４とヒートシンク３を接合し
ている半田層5aに絶えず歪が加わった状態となり、熱疲
労しやすい。このことは、熱疲労テスト（ＴＦＴ）によ
り明らかであった。
まれる際、半導体ペレット４とヒートシンク３を接合し
ている半田層5aに絶えず歪が加わった状態となり、熱疲
労しやすい。このことは、熱疲労テスト（ＴＦＴ）によ
り明らかであった。
【０００７】(2) 図６の半導体装置の場合； 図６は、図５の装置の問題点である熱疲労を解消するた
めに半導体ペレットの半田付面を凸状にし、放熱フィン
６の打ち込みで発生する歪を逃がした構造のものである
が、下記のような問題点を有する。
めに半導体ペレットの半田付面を凸状にし、放熱フィン
６の打ち込みで発生する歪を逃がした構造のものである
が、下記のような問題点を有する。
【０００８】（イ）保護層９が流れ出ないように外周部
に壁を設ける必要があるが、その壁は高いため、ヒート
シンク９と一体で作ることができない。従って、図６に
示すように樹脂製リング10を別に準備する必要があり、
コスト高を招く。
に壁を設ける必要があるが、その壁は高いため、ヒート
シンク９と一体で作ることができない。従って、図６に
示すように樹脂製リング10を別に準備する必要があり、
コスト高を招く。
【０００９】（ロ）上述したように樹脂製リング10を設
けるため、半導体ペレットの大きさが制限される。
けるため、半導体ペレットの大きさが制限される。
【００１０】（ハ）ヒートシンク９の材料使用量が多く
なり、コスト高となる。
なり、コスト高となる。
【００１１】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、ヒートシンクの半田付面をローレット加工面の上端
部より高くし、ヒートシンクの外周部の壁を半田付面よ
り高くし、かつ前記半田付面を外周に溝を有し凸状にす
ることにより、半導体ペレットをヒートシンクに打ち込
む際に発生する歪を逃し、半導体ペレットの性能低下を
抑制しうる半導体装置を提供することを目的とする。
で、ヒートシンクの半田付面をローレット加工面の上端
部より高くし、ヒートシンクの外周部の壁を半田付面よ
り高くし、かつ前記半田付面を外周に溝を有し凸状にす
ることにより、半導体ペレットをヒートシンクに打ち込
む際に発生する歪を逃し、半導体ペレットの性能低下を
抑制しうる半導体装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、外周側面にロ
ーレット加工を施した銅製円板状ヒートシンクを放熱フ
ィンに設け、更に前記ヒートシンクの半田付面に半導体
ペレットを取付けた半導体装置において、前記半田付面
がローレット加工面の上端部より高いとともに、ヒート
シンクの外周部の壁が半田付面より高く、かつ前記半田
付面は外周に溝を有し凸状になっていることを特徴とす
る半導体装置である。
ーレット加工を施した銅製円板状ヒートシンクを放熱フ
ィンに設け、更に前記ヒートシンクの半田付面に半導体
ペレットを取付けた半導体装置において、前記半田付面
がローレット加工面の上端部より高いとともに、ヒート
シンクの外周部の壁が半田付面より高く、かつ前記半田
付面は外周に溝を有し凸状になっていることを特徴とす
る半導体装置である。
【００１３】
【作用】本発明においては、ヒートシンクの半田付面部
の突出度合を図４（従来例）の如く高くせず最小限に押
さえ、かつその不足分をその周辺に設けた溝によりカバ
ーすることにより、ヒートシンクを放熱フィンへ打ち込
む際に発生する歪を逃し、半導体ペレットへの悪影響を
防止でき、信頼性の高い半導体装置を得ることができ
る。
の突出度合を図４（従来例）の如く高くせず最小限に押
さえ、かつその不足分をその周辺に設けた溝によりカバ
ーすることにより、ヒートシンクを放熱フィンへ打ち込
む際に発生する歪を逃し、半導体ペレットへの悪影響を
防止でき、信頼性の高い半導体装置を得ることができ
る。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を参照して説
明する。但し、従来と同部材は同符号を付して説明を省
略する。
明する。但し、従来と同部材は同符号を付して説明を省
略する。
【００１５】本実施例に係る半導体装置は、ヒートシン
ク21に改良を施した点を特徴とする。即ち、ヒートシン
ク21の半田付面22がローレット加工面23の上端部Ｐより
高く、またヒートシンク21の外周部の壁が半田付面22よ
り高く、更に前記半田付面22は外周に溝24を有し凸状に
なった構成になっている。具体的には、例えばヒートシ
ンク21の外径（Ｄ）φ12.8mm、ローレット加工面のロー
レット数78Ｐ、半田付面部の径（ｄ）φ7.0mm 、半田付
面22からの溝部の深さ（Ｆ）2.1mm 、溝部の底面からの
壁の高さ（Ｈ）が3.6mm である。なお、上記ローレット
加工面も図７に示すような形状となっている。
ク21に改良を施した点を特徴とする。即ち、ヒートシン
ク21の半田付面22がローレット加工面23の上端部Ｐより
高く、またヒートシンク21の外周部の壁が半田付面22よ
り高く、更に前記半田付面22は外周に溝24を有し凸状に
なった構成になっている。具体的には、例えばヒートシ
ンク21の外径（Ｄ）φ12.8mm、ローレット加工面のロー
レット数78Ｐ、半田付面部の径（ｄ）φ7.0mm 、半田付
面22からの溝部の深さ（Ｆ）2.1mm 、溝部の底面からの
壁の高さ（Ｈ）が3.6mm である。なお、上記ローレット
加工面も図７に示すような形状となっている。
【００１６】しかして、上記実施例に係る半導体装置に
よれば、ヒートシンク21について、半田付面部の突出度
合を図４（従来例）の如く高くせず最小限に押さえ、そ
の不足分をその周辺に設けた溝24によりカバーした構成
となっているため、ヒートシンク21を放熱フィン６へ打
ち込む際に発生する歪を逃し、半導体ペレットへの悪影
響を防止できる。
よれば、ヒートシンク21について、半田付面部の突出度
合を図４（従来例）の如く高くせず最小限に押さえ、そ
の不足分をその周辺に設けた溝24によりカバーした構成
となっているため、ヒートシンク21を放熱フィン６へ打
ち込む際に発生する歪を逃し、半導体ペレットへの悪影
響を防止できる。
【００１７】事実、図５の半導体装置（従来）の場合、
ヒートシンクの半田付面部の歪を測定したところ、圧縮
歪は1500〜2000μｍとかなり大きかった。これに対し、
第１図の半導体装置（本発明）によれば、歪は10〜50μ
ｍと大幅に小さくなった。また、半導体の特性の熱疲労
テスト（ＴＦＴ）では、2000〜6000以上と大幅に向上し
た。従って、本発明が従来技術に比べて優れていること
が明らかである。
ヒートシンクの半田付面部の歪を測定したところ、圧縮
歪は1500〜2000μｍとかなり大きかった。これに対し、
第１図の半導体装置（本発明）によれば、歪は10〜50μ
ｍと大幅に小さくなった。また、半導体の特性の熱疲労
テスト（ＴＦＴ）では、2000〜6000以上と大幅に向上し
た。従って、本発明が従来技術に比べて優れていること
が明らかである。
【００１８】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、ヒー
トシンクの半田付面をローレット加工の上端部より高く
し、ヒートシンクの外周部の壁を半田付面より高くし、
かつ前記半田付面を外周に溝を有し凸状にすることによ
り、ヒートシンクの打ち込みで発生する歪を逃し、半導
体ペレットの性能を大幅に向上しうる半導体装置を提供
できる。
トシンクの半田付面をローレット加工の上端部より高く
し、ヒートシンクの外周部の壁を半田付面より高くし、
かつ前記半田付面を外周に溝を有し凸状にすることによ
り、ヒートシンクの打ち込みで発生する歪を逃し、半導
体ペレットの性能を大幅に向上しうる半導体装置を提供
できる。
【図１】本発明の一実施例に係る半導体装置の断面図。
【図２】図１の半導体装置に用いられるヒートシンクの
説明図。
説明図。
【図３】従来のヒートシンクの説明図。
【図４】従来のヒートシンクの説明図。
【図５】図３のヒートシンクを用いた半導体装置の断面
図。
図。
【図６】図４のヒートシンクを用いた半導体装置の断面
図。
図。
【図７】図３のヒートシンクのローレット部の説明図。
４…半導体ペレット、5a，5b…半田層、６…放熱フィ
ン、７…銅製リード、８…保護層、21…ヒートシンク、
22…半田付面、23…ローレット加工面。
ン、７…銅製リード、８…保護層、21…ヒートシンク、
22…半田付面、23…ローレット加工面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−70772（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−101762（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−147460（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−16554（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−87675（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−22156（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−81162（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−67762（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 23/34 - 23/473
Claims (1)
- 【請求項１】 外周側面にローレット加工を施した銅製
円板状ヒートシンクを放熱フィンに設け、更に前記ヒー
トシンクの半田付面に半導体ペレットを取付けた半導体
装置において、前記半田付面がローレット加工面の上端
部より高いとともに、ヒートシンクの外周部の壁が半田
付面より高く、かつ前記半田付面は外周に溝を有し凸状
になっていることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2407686A JP2843684B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2407686A JP2843684B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05114678A JPH05114678A (ja) | 1993-05-07 |
| JP2843684B2 true JP2843684B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=18517242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2407686A Expired - Lifetime JP2843684B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2843684B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11307682A (ja) | 1998-04-23 | 1999-11-05 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| JP3858732B2 (ja) * | 2002-03-08 | 2006-12-20 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置 |
| JP4702196B2 (ja) * | 2005-09-12 | 2011-06-15 | 株式会社デンソー | 半導体装置 |
-
1990
- 1990-12-27 JP JP2407686A patent/JP2843684B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05114678A (ja) | 1993-05-07 |
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