JP3013656B2 - 樹脂封止型半導体装置のパッケージ組立構造 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置のパッケージ組立構造Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パッケージ内にゲル状
シリコーン樹脂などを充填して半導体素子を封止した樹
脂封止型半導体装置のパッケージ組立構造に関する。
シリコーン樹脂などを充填して半導体素子を封止した樹
脂封止型半導体装置のパッケージ組立構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】まず、本発明の実施対象となる樹脂封止
型半導体装置の従来におけるパッケージ組立構造を図４
（ａ),（ｂ）に示す。図において、１はヒートシンクを
兼ねた金属ベース、２は金属ベース１の上に構築した樹
脂成形品の外囲ケース３とケース蓋４とからなる方形状
のパッケージであり、パッケージ４の内部には図示のよ
うに半導体素子５を搭載した主回路基板６、電子部品７
を搭載した制御基板８、および外部導出端子９，１０な
どが組み込まれており、さらにパッケージ内には封止樹
脂として例えばゲル状シリコーン樹脂１１が充填されて
いる。
型半導体装置の従来におけるパッケージ組立構造を図４
（ａ),（ｂ）に示す。図において、１はヒートシンクを
兼ねた金属ベース、２は金属ベース１の上に構築した樹
脂成形品の外囲ケース３とケース蓋４とからなる方形状
のパッケージであり、パッケージ４の内部には図示のよ
うに半導体素子５を搭載した主回路基板６、電子部品７
を搭載した制御基板８、および外部導出端子９，１０な
どが組み込まれており、さらにパッケージ内には封止樹
脂として例えばゲル状シリコーン樹脂１１が充填されて
いる。
【０００３】かかる構成の半導体装置は、まずパッケー
ジ２内に主回路基板６，制御基板８，外部導出端子９，
１０などを組み込み、さらにゲル状シリコーン樹脂１１
を充填した後に、外囲ケース３の上面内周縁に沿って形
成した凹段部の全域に接着剤１２を塗布し、ここにケー
ス蓋４を被せて固着する。続いて前記組立体を加熱炉に
搬入し、温度１５０℃程度でゲル状シリコーン樹脂１１
をキュアして硬化させる。
ジ２内に主回路基板６，制御基板８，外部導出端子９，
１０などを組み込み、さらにゲル状シリコーン樹脂１１
を充填した後に、外囲ケース３の上面内周縁に沿って形
成した凹段部の全域に接着剤１２を塗布し、ここにケー
ス蓋４を被せて固着する。続いて前記組立体を加熱炉に
搬入し、温度１５０℃程度でゲル状シリコーン樹脂１１
をキュアして硬化させる。
【０００４】また、この場合に外囲ケース３とケース蓋
４との間を密封状態にすると、キュアに伴うシリコーン
樹脂１１，およびパッケージ内の上部空間に閉じ込めら
ている空気が膨張してパッケージの内圧が上昇し、この
ために接着部分が剥離するなどの欠陥が生じ易い。そこ
で、従来では封止樹脂のキュアに伴うパッケージの内圧
上昇を逃がすために、あらかじめケース蓋４の少なくと
も２箇所に放圧穴４ａを穿孔しておき、シリコーン樹脂
１１の硬化後、常温になった状態でケース蓋４の上にカ
バーシート１３を貼着して前記放圧穴４ａを塞ぐように
している。
４との間を密封状態にすると、キュアに伴うシリコーン
樹脂１１，およびパッケージ内の上部空間に閉じ込めら
ている空気が膨張してパッケージの内圧が上昇し、この
ために接着部分が剥離するなどの欠陥が生じ易い。そこ
で、従来では封止樹脂のキュアに伴うパッケージの内圧
上昇を逃がすために、あらかじめケース蓋４の少なくと
も２箇所に放圧穴４ａを穿孔しておき、シリコーン樹脂
１１の硬化後、常温になった状態でケース蓋４の上にカ
バーシート１３を貼着して前記放圧穴４ａを塞ぐように
している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した従
来構造では、ケース蓋４に放圧穴４ａを穿孔し、さらに
封止樹脂の硬化後にカバーシート１３を貼着するため
に、ケース蓋４の成形金型が複雑化するほか、カバーシ
ート１３を貼り付ける組立工数が増えてコスト高とな
る。また、カバーシート１３の貼付けが不完全で、半導
体装置の実使用中にカバーシートが剥がれたりすると、
放圧穴４ａを通じて外部から金属粉などの異物がパッケ
ージ内に侵入して半導体装置の動作特性に悪影響を及ぼ
す。
来構造では、ケース蓋４に放圧穴４ａを穿孔し、さらに
封止樹脂の硬化後にカバーシート１３を貼着するため
に、ケース蓋４の成形金型が複雑化するほか、カバーシ
ート１３を貼り付ける組立工数が増えてコスト高とな
る。また、カバーシート１３の貼付けが不完全で、半導
体装置の実使用中にカバーシートが剥がれたりすると、
放圧穴４ａを通じて外部から金属粉などの異物がパッケ
ージ内に侵入して半導体装置の動作特性に悪影響を及ぼ
す。
【０００６】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、その目的は前記課題を解決し、ケース蓋に放圧
穴，カバーシートなどを付加することなく、封止樹脂の
キュアに伴うパッケージの内圧上昇を逃がすことができ
るようにした樹脂封止型半導体装置のパッケージ組立構
造を提供することにある。
であり、その目的は前記課題を解決し、ケース蓋に放圧
穴，カバーシートなどを付加することなく、封止樹脂の
キュアに伴うパッケージの内圧上昇を逃がすことができ
るようにした樹脂封止型半導体装置のパッケージ組立構
造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成においては、外囲ケースの周縁一部に
接着剤の非塗布領域を残してケース蓋を接着し、非塗布
領域による隙間を形成するものとする。また、前記構成
は、次記のような具体的態様で実施することができる。 （１）周囲四辺からなる外囲ケースの周縁のうち、対向
二辺を接着剤の非塗布域とし、残る二辺に接着剤を塗布
してケース蓋を接着する。
に、本発明の構成においては、外囲ケースの周縁一部に
接着剤の非塗布領域を残してケース蓋を接着し、非塗布
領域による隙間を形成するものとする。また、前記構成
は、次記のような具体的態様で実施することができる。 （１）周囲四辺からなる外囲ケースの周縁のうち、対向
二辺を接着剤の非塗布域とし、残る二辺に接着剤を塗布
してケース蓋を接着する。
【０００８】（２）外囲ケースの周縁四隅のコーナー部
分を接着剤の非塗布域とし、残る周縁部分に接着剤を塗
布してケース蓋を接着する。 （３）外囲ケースとケース蓋との間をエポキシ樹脂接着
剤で接着する。 （４）パッケージ内に充填した封止樹脂がゲル状のシリ
コーン樹脂とし、外囲ケースとケース蓋との間を固着す
る接着剤にシリコーン樹脂接着剤を用いて接着する。
分を接着剤の非塗布域とし、残る周縁部分に接着剤を塗
布してケース蓋を接着する。 （３）外囲ケースとケース蓋との間をエポキシ樹脂接着
剤で接着する。 （４）パッケージ内に充填した封止樹脂がゲル状のシリ
コーン樹脂とし、外囲ケースとケース蓋との間を固着す
る接着剤にシリコーン樹脂接着剤を用いて接着する。
【０００９】
【作用】上記の構成によれば、外囲ケースにケース蓋を
接着した状態で両者の間には接着剤の非塗布領域に僅か
に気体が通過できる程度の微小隙間が残る。したがっ
て、ゲル状シリコーン樹脂などの封止樹脂を硬化させる
キュア工程での加熱により膨張したパッケージ内の空気
は前記の微小隙間を通じて外部に放出されるので、パッ
ケージに過度な内圧上昇の生じることがない。しかも、
接着剤の非塗布領域でも外囲ケースとケース蓋とは殆ど
密着し合うように面接触しているので、この微小隙間を
通じて外部から金属粉などの異物がパッケージ内に侵入
するおそれもなく安全である。
接着した状態で両者の間には接着剤の非塗布領域に僅か
に気体が通過できる程度の微小隙間が残る。したがっ
て、ゲル状シリコーン樹脂などの封止樹脂を硬化させる
キュア工程での加熱により膨張したパッケージ内の空気
は前記の微小隙間を通じて外部に放出されるので、パッ
ケージに過度な内圧上昇の生じることがない。しかも、
接着剤の非塗布領域でも外囲ケースとケース蓋とは殆ど
密着し合うように面接触しているので、この微小隙間を
通じて外部から金属粉などの異物がパッケージ内に侵入
するおそれもなく安全である。
【００１０】また、特に封止樹脂と接着剤を同じシリコ
ーン樹脂系とすることで、封止樹脂のキュアとケース蓋
の接着剤とを同じ熱処理工程で同時に行うことができ、
作業工程が簡略化できる。
ーン樹脂系とすることで、封止樹脂のキュアとケース蓋
の接着剤とを同じ熱処理工程で同時に行うことができ、
作業工程が簡略化できる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図３に基
づいて説明する。なお、図中で図４に対応する同一部材
には同じ符号が付してある。すなわち、図示の各実施例
においては、方形状になる外囲ケース３の上面にケース
蓋４を接着する際に、その周縁一部に接着剤の非塗布領
域を残し、残りの部分に接着剤１２を塗布した上でケー
ス蓋４を被せて接着する。なお、図中で接着剤１２の塗
布領域を斜線で表している。ここで、図１の実施例で
は、外囲ケース３の周囲４辺のうち、対向二辺（図示例
では長辺側の二辺）に接着剤１２（斜線域で示す）を塗
布し、残る短辺側の二辺には接着剤を塗布せずにケース
蓋４を被せて接着する。また、図２の実施例では、図１
とは逆に長辺側の対向二辺を接着剤の非塗布領域とし
て、残る短辺側の二辺に接着剤１２が塗布されている。
さらに、図３の実施例では四隅のコーナー部を接着剤の
非塗布領域とし、残る周囲四辺に接着剤１２が塗布され
ている。なお、図２，図３では図面の簡略化のためにケ
ース蓋が描かれてない。また、前記の接着剤１２として
は形状保持性がよいチクソトロピックな樹脂が好まし
く、エポキシ樹脂接着剤（例えば住友スリーエム（株）
の製品名ＮＸ０２２）、あるいはシリコーン樹脂接着剤
（例えば東芝シリコーン（株）の製品名ＴＳＥ３２２
Ｓ）が採用できる。
づいて説明する。なお、図中で図４に対応する同一部材
には同じ符号が付してある。すなわち、図示の各実施例
においては、方形状になる外囲ケース３の上面にケース
蓋４を接着する際に、その周縁一部に接着剤の非塗布領
域を残し、残りの部分に接着剤１２を塗布した上でケー
ス蓋４を被せて接着する。なお、図中で接着剤１２の塗
布領域を斜線で表している。ここで、図１の実施例で
は、外囲ケース３の周囲４辺のうち、対向二辺（図示例
では長辺側の二辺）に接着剤１２（斜線域で示す）を塗
布し、残る短辺側の二辺には接着剤を塗布せずにケース
蓋４を被せて接着する。また、図２の実施例では、図１
とは逆に長辺側の対向二辺を接着剤の非塗布領域とし
て、残る短辺側の二辺に接着剤１２が塗布されている。
さらに、図３の実施例では四隅のコーナー部を接着剤の
非塗布領域とし、残る周囲四辺に接着剤１２が塗布され
ている。なお、図２，図３では図面の簡略化のためにケ
ース蓋が描かれてない。また、前記の接着剤１２として
は形状保持性がよいチクソトロピックな樹脂が好まし
く、エポキシ樹脂接着剤（例えば住友スリーエム（株）
の製品名ＮＸ０２２）、あるいはシリコーン樹脂接着剤
（例えば東芝シリコーン（株）の製品名ＴＳＥ３２２
Ｓ）が採用できる。
【００１２】そして、半導体装置の組立工程では、図４
で述べたようにパッケージ２の中に主回路基板，制御基
板などを組み込み、さらにパッケージ２内に封止樹脂と
してゲル状シリコーン樹脂を充填した上で、図１ないし
図３で表したように外囲ケース３に接着剤１２を塗布し
てケース蓋４との間を接着し、その後に温度：１３０〜
１５０℃，時間：１時間程度のキュア条件でゲル状シリ
コーン樹脂を硬化させる。このキュア工程では、加熱処
理に伴ってパッケージ２内で膨張した空気が、図中の矢
印Ｐで示すように接着剤の非塗布領域に対応する外囲ケ
ース３とケース蓋４との間に残る微小な隙間を通じて外
部に逃げるので、パッケージ２の内圧が過度に上昇して
パッケージ２の接着部分を劣化させることがない。しか
も、接着剤１２の非塗布領域でも、外囲ケース３とケー
ス蓋４とは殆ど隙間を残すことなく互いに密着し合って
いるので、実使用時に外部から金属粉などの異物がパッ
ケージ内に侵入するおそれは殆どない。
で述べたようにパッケージ２の中に主回路基板，制御基
板などを組み込み、さらにパッケージ２内に封止樹脂と
してゲル状シリコーン樹脂を充填した上で、図１ないし
図３で表したように外囲ケース３に接着剤１２を塗布し
てケース蓋４との間を接着し、その後に温度：１３０〜
１５０℃，時間：１時間程度のキュア条件でゲル状シリ
コーン樹脂を硬化させる。このキュア工程では、加熱処
理に伴ってパッケージ２内で膨張した空気が、図中の矢
印Ｐで示すように接着剤の非塗布領域に対応する外囲ケ
ース３とケース蓋４との間に残る微小な隙間を通じて外
部に逃げるので、パッケージ２の内圧が過度に上昇して
パッケージ２の接着部分を劣化させることがない。しか
も、接着剤１２の非塗布領域でも、外囲ケース３とケー
ス蓋４とは殆ど隙間を残すことなく互いに密着し合って
いるので、実使用時に外部から金属粉などの異物がパッ
ケージ内に侵入するおそれは殆どない。
【００１３】おな、接着剤１２がエポキシ樹脂接着剤で
ある場合には、接着剤１２とゲル状シリコーン樹脂との
キュア条件が異なるので、接着剤１２の硬化工程とシリ
コーン樹脂の硬化工程とを別々に行う必要があるが、接
着剤１２としてシリコーン樹脂接着剤を採用すれば、ゲ
ル状シリコーン樹脂と接着剤とを同じキュア工程で硬化
させることができて有利である。また、外囲ケース３の
四隅コーナーに接着剤１２を塗布することは、人手作業
でもやり難く、またディスペンサを用いロボット操作に
より塗布工程を自動化する場合でもロボット制御のプロ
グラムが複雑となることから、特に図３のように四隅コ
ーナー部を接着剤の非塗布領域として残り四辺の周縁部
に接着剤を塗布すれば、接着剤塗布に対する工程管理，
作業が簡単に行えるほか、外囲ケース３とケース蓋４と
の間を強固に接着できる。
ある場合には、接着剤１２とゲル状シリコーン樹脂との
キュア条件が異なるので、接着剤１２の硬化工程とシリ
コーン樹脂の硬化工程とを別々に行う必要があるが、接
着剤１２としてシリコーン樹脂接着剤を採用すれば、ゲ
ル状シリコーン樹脂と接着剤とを同じキュア工程で硬化
させることができて有利である。また、外囲ケース３の
四隅コーナーに接着剤１２を塗布することは、人手作業
でもやり難く、またディスペンサを用いロボット操作に
より塗布工程を自動化する場合でもロボット制御のプロ
グラムが複雑となることから、特に図３のように四隅コ
ーナー部を接着剤の非塗布領域として残り四辺の周縁部
に接着剤を塗布すれば、接着剤塗布に対する工程管理，
作業が簡単に行えるほか、外囲ケース３とケース蓋４と
の間を強固に接着できる。
【００１４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、パ
ッケージ内にゲル状シリコーン樹脂などの封止樹脂を充
填し、パッケージの外囲ケースにケース蓋を接着した上
で封止樹脂をキュアして硬化させた樹脂封止型半導体装
置を対象に、外囲ケースとケース蓋との間の周縁一部に
接着剤の非塗布領域を残して両者間を接着するようにし
たので、封止樹脂のキュアに伴ってパッケージ内で加熱
膨張した空気を前記した接着剤の非塗布領域の微小隙間
を通じて外部に逃がすことができる。したがって、従来
のパッケージ構造のようにケース蓋に放圧穴を穿孔した
り、この放圧穴を封止樹脂のキュア後にカバーシートで
塞ぐなどの工程が不要となるので半導体装置の生産性が
向上し、かつ外部からの異物侵入に対しても十分な信頼
性が確保できる。
ッケージ内にゲル状シリコーン樹脂などの封止樹脂を充
填し、パッケージの外囲ケースにケース蓋を接着した上
で封止樹脂をキュアして硬化させた樹脂封止型半導体装
置を対象に、外囲ケースとケース蓋との間の周縁一部に
接着剤の非塗布領域を残して両者間を接着するようにし
たので、封止樹脂のキュアに伴ってパッケージ内で加熱
膨張した空気を前記した接着剤の非塗布領域の微小隙間
を通じて外部に逃がすことができる。したがって、従来
のパッケージ構造のようにケース蓋に放圧穴を穿孔した
り、この放圧穴を封止樹脂のキュア後にカバーシートで
塞ぐなどの工程が不要となるので半導体装置の生産性が
向上し、かつ外部からの異物侵入に対しても十分な信頼
性が確保できる。
【００１５】また、封止樹脂がゲル状シリコーン樹脂で
ある場合に、接着剤としてシリコーン樹脂接着剤を用い
ることにより、同じキュア工程で同時に封止樹脂，およ
び接着剤を硬化させることができて工程の簡略化が図れ
るし、さらに外囲ケースの四隅コーナー部を接着剤の非
塗布領域とすれば、接着剤の塗布作業が楽に行えるほ
か、外囲ケースとケース蓋の間を強固に接着できるなど
の利点が得られる。
ある場合に、接着剤としてシリコーン樹脂接着剤を用い
ることにより、同じキュア工程で同時に封止樹脂，およ
び接着剤を硬化させることができて工程の簡略化が図れ
るし、さらに外囲ケースの四隅コーナー部を接着剤の非
塗布領域とすれば、接着剤の塗布作業が楽に行えるほ
か、外囲ケースとケース蓋の間を強固に接着できるなど
の利点が得られる。
【図１】本発明の一実施例を示すパッケージ組立構造の
平面図
平面図
【図２】図１と異なる実施例を示すパッケージ組立構造
の略示平面図
の略示平面図
【図３】図２とさらに異なる実施例を示すパッケージ組
立構造の略示平面図
立構造の略示平面図
【図４】従来における樹脂封止型半導体装置のパッケー
ジ組立構造を示し、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は一部
切欠平面図
ジ組立構造を示し、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は一部
切欠平面図
１ 金属ベース ２ パッケージ ３ 外囲ケース ４ ケース蓋 ５ 半導体素子 １１ 封止樹脂 １２ 接着剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 23/02 H01L 23/10 H01L 23/24 H01L 23/28
Claims (5)
- 【請求項１】金属ベース板の上に構築した外囲ケースと
ケース蓋とからなる方形状のパッケージに半導体素子を
組み込み、さらにパッケージ内に封止樹脂を充填してな
る樹脂封止型半導体装置のパッケージ組立構造であり、
外囲ケースとケース蓋との間を接着剤により固着したも
のにおいて、前記外囲ケースの周縁一部に接着剤の非塗
布領域を残してケース蓋を接着し、非塗布領域による隙
間を形成することを特徴とする樹脂封止型半導体装置の
パッケージ組立構造。 - 【請求項２】請求項１記載のパッケージ組立構造におい
て、周囲四辺からなる外囲ケースの周縁のうち、対向二
辺を接着剤の非塗布域とし、残る二辺に接着剤を塗布し
てケース蓋を接着したことを特徴とする樹脂封止型半導
体装置のパッケージ組立構造。 - 【請求項３】請求項１記載のパッケージ組立構造におい
て、外囲ケースの周縁四隅のコーナー部分を接着剤の非
塗布域とし、残る周縁部分に接着剤を塗布してケース蓋
を接着したことを特徴とする樹脂封止型半導体装置のパ
ッケージ組立構造。 - 【請求項４】請求項１記載のパッケージ組立構造におい
て、外囲ケースとケース蓋との間を固着する接着剤がエ
ポキシ樹脂接着剤であることを特徴とする樹脂封止型半
導体装置のパッケージ組立構造。 - 【請求項５】請求項１記載の半導体組立構造において、
パッケージ内に充填した封止樹脂がゲル状のシリコーン
樹脂、外囲ケースとケース蓋との間を固着する接着剤が
シリコーン樹脂接着剤であることを特徴とする樹脂封止
型半導体装置のパッケージ組立構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5155932A JP3013656B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 樹脂封止型半導体装置のパッケージ組立構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5155932A JP3013656B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 樹脂封止型半導体装置のパッケージ組立構造 |
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