JP3715590B2 - Insert molding case and semiconductor device - Google Patents

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    • H01L2924/13055Insulated gate bipolar transistor [IGBT]

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はインサート成形ケース及びそれを適用した半導体装置に関し、特にインサート成形ケースにおいて端子をケース本体に強固に固定するための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
図7に第1の従来技術に係る電力用半導体装置750を説明するための平面図を示す。また、図7中の破線で囲んだ部分8の拡大図を図8に示し、図8中の9−9線における断面図を図9に示す。
【0003】
電力用半導体装置750では、放熱板757上にはんだを介して、例えばセラミック等から成る絶縁基板756が配置されている。そして、絶縁基板756上に回路パターン754が形成されており、回路パターン754上には複数の電力用半導体チップ753がそれぞれはんだを介して配置されている。そして、電力用半導体チップ753を取り囲むように、枠状のインサート成形ケース(以下、単に「ケース」とも呼ぶ)800が放熱板757上に配置されている。
【0004】
ケース800は、例えば樹脂から成る絶縁性のケース本体810と、ケース本体810内にインサートされた複数の端子850と、を含んでいる。端子850のボンディング面853と、電力用半導体チップ753と、回路パターン754とは、ワイヤ752によって互いに所定に接続されている。
【0005】
図8及び図9に示すように、端子850は先端側部分の一部にツブシ加工により厚さを薄くしたツブシ部855を有しており、ツブシ部855はボンディング面853と段差(例えば0.2〜0.3mm)を成している。そして、端子850は、ツブシ部855がケース本体810内に埋設され且つボンディング面853がケース本体810の表面と同じ高さレベルで露出するように、ケース本体810内に埋設されている(インサートされている)。
【0006】
次に、図10に第2の従来技術に係るインサート成形ケース900の端子950付近の平面図を示し、図10中の11−11線における断面図を図11に示す。ケース900は上述のケース800に変えて電力用半導体装置750に適用される。ケース900用の成形金型にはガイドピンが設けられており、当該ガイドピンは成形時に端子950をガイドし、保持する。このため、以下、ケース900をピンガイド型のケース900とも呼ぶことにする。
【0007】
図10及び図11に示すようにケース900は上述のガイドピンに起因した穴912を有しており、穴912内において電極950が露出している。ケース900においても端子950のボンディング面953がケース本体910の表面と同じ高さレベルになるように成形されている。
【0008】
なお、ケース800,900内に不図示のシリコンゲルが充填され、電力用半導体チップ753等が封止される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、ケース800は端子850のボンディング面853がケース本体810の表面と同じ高さになるようにインサート成形されるので、成形金型とツブシ部855との間の隙間はボンディング面853とツブシ部855との上記段差(例えば0.2〜0.3mm)に相当する。そのような狭い隙間に起因して、図9に示すようにツブシ部855上にケース本体810用の樹脂が十分に配置(充填)されない場合、つまりツブシ部855が十分に埋設されない場合が生じうる。かかる場合、端子850はケース本体810に十分に保持されないため、例えば端子850が浮き上がってワイヤボンディングが安定的に実施できない、換言すればワイヤボンディングの強度が不十分になってしまう。
【0010】
さらに、端子850はツブシ部855を加工する必要性があるので、その加工コストがケース800及び半導体装置750を高価にしてしまう。
【0011】
他方、ピンガイド型のケース900ではガイドピン穴912内の空気がシリコンゲル中に気泡を形成するので、該気泡に起因して半導体装置に不具合が発生する場合がある。
【0012】
また、ケース900用の成形金型にはガイドピンを精度良く設ける必要があるため、ケース900及び半導体装置750が高価になってしまう。
【0013】
本発明はかかる点に鑑みて成されたものであり、従来のケース800,900よりも端子がケース本体に強固に固定されたインサート成形ケースを安価に提供することを第1の目的とする。
【0014】
さらに、本発明は第1の目的を実現しうるインサート成形ケースを用いることによって半導体装置を安価に提供することを第2の目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載のインサート成形ケースは、電気回路を収容して半導体装置を形成するインサート成形ケースであって、絶縁性のケース本体と、ボンディング面及び前記ボンディング面に引き続く側面を有し、前記ボンディング面が露出するように前記ケース本体内にインサートされた端子と、を備え、前記ケース本体は、前記端子の幅方向において前記ボンディング面の両側に設けられており前記ボンディング面に引き続く前記側面に接すると共に前記ボンディング面には接せずにそれよりも突出した突出部を含んでおり、前記突出部間の距離をL1とし、前記端子の幅をL2とするとき、L1≦L2、且つ、L1≒L2を満たす。
【0016】
請求項2に記載のインサート成形ケースは、請求項1に記載のインサート成形ケースであって、前記端子の前記側面は、前記ボンディング面に引き続く、プレスせん断により発生したダレ面を含み、前記ダレ面に前記突出部が接している。
【0017】
請求項3に記載の半導体装置は、請求項1又は請求項2に記載のインサート成形ケースと、前記インサート成形ケース内に収容されており、前記端子の前記ボンディング面とワイヤにより接続された電気回路と、を備える。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1に本発明の実施の形態に係る電力用半導体装置ないしは電力用半導体モジュール50を説明するための平面図を示す。電力用半導体装置50は、放熱板57と、例えばセラミック等から成る絶縁基板56と、電気回路51と、ワイヤ52と、枠状のインサート成形ケース(以下、単に「ケース」とも呼ぶ)100と、を含んでいる。
【0019】
詳細には、放熱板57上に不図示のはんだを介して絶縁基板56が配置されている。そして、絶縁基板56を介して放熱板57に対面するように当該絶縁基板56上に導電性の回路パターン54が形成されており、回路パターン54上には複数の電力用半導体チップ53がそれぞれ不図示のはんだを介して配置されている。電力用半導体チップ53は例えばスイッチング用素子であり、一例としてIGBT(絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)が挙げられる。複数の電力用半導体チップ53及び回路パターン54はワイヤ55によって所定に接続されている。すなわち、電力用半導体チップ53、回路パターン54、及び、ワイヤ55で以て絶縁基板56上に電気回路51が形成されている。なお、回路パターン54上には電力用半導体チップ53を位置決めするためのレジスト58が配置されている。
【0020】
そして、枠状のケース100の一方の開口を塞ぐように放熱板57が配置されており、これによりケース100と放熱板57とで以て箱体ないしは器体が形成されている。このとき、ケース100と放熱板57とは該箱体内に、換言すれば枠状のケース100内に、電気回路51が収容されるように配置されている。
【0021】
ケース100は、例えば樹脂から成る絶縁性から成り枠体を形作っているケース本体110と、ケース本体110内にインサートされた複数の端子150と、を含んでおり、端子150のボンディング面153(図2乃至図5参照)と電気回路51とがワイヤ52によって電気的に接続されている。なお、ケース100は後に詳述する。
【0022】
電力用半導体装置50は、シリコンゲルと、蓋と、回路基板とをさらに含んでいる。具体的には、ケース100と放熱板57とで以て形成された箱体内には電気回路51を覆って例えば不図示のシリコンゲルが充填され、さらに不図示の蓋がされる。電力用半導体装置50では端子150の第1部分151(図2乃至図5)の先端にケース100内において不図示の回路基板が接続される。
【0023】
次に、図2乃至図5を参照してケース100を詳述する。なお、図2は図1中の破線で囲んだ部分2の拡大図であり、図3は図2中の矢印3の方向からケース100を見た図であり(説明のためハッチングを施している)、図4は図2中の4−4線における断面図であり、図5は図2乃至図4中の5−5線における断面図である。なお、図面の煩雑化を避けるため、例えば図3及び図4ではケース本体110の一部(端子150の第1部分151に対面する部分)の図示を省略している。
【0024】
ここでは説明の簡単のため端子150はL字型に曲げられた板状部材から成る場合を挙げ、L字型の一辺及び他辺を第1部分151及び第2部分152とそれぞれ呼ぶことにする。
【0025】
端子150は上記枠体内側において第1部分151の板状主面が枠体の側壁部分に対面するように且つ第2部分152の先端が上記枠体内側に向けて突出するように配置されており、端子150の折り曲げ部付近はケース本体110内に埋設されている(インサートされている)。
【0026】
第1部分151の少なくとも先端はケース本体110の表面から突出している。なお、電力用半導体装置50では第1部分151の先端はケース本体110内において不図示の回路基板に接続されるため図5には第1部分151がケース本体110の側壁部分よりも低い場合を図示しているが、該先端をケース本体110の側壁部分よりも高くして外部引き出し端子として用いることも可能である。
【0027】
他方、第2部分152において上記板状部材の一方の主面はボンディング面153を成しており、第2部分はさらに、ボンディング面153に対向する板状主面(以下、裏面とも呼ぶ)154、及び、裏面154とボンディング面153との間に裏面154及びボンディング面153に引き続く側面155を有している。なお、側面155のうちで第2部分152の長さ方向の端面を先端面156とも呼ぶことにする。
【0028】
第2部分152はボンディング面153が露出するようにケース本体110内に埋設されている(インサートされている)。すなわち、第2部分152の裏面154及び側面155はケース本体110に接している。なお、図2等では第2部分152の先端面156が露出する場合を図示しているが、当該先端面156が露出しないようにしても構わない。
【0029】
特に、ケース本体110において第2部分152の側面155に接する部分111はボンディング面153よりも突出しており、ボンディング面153の平面視において(図2参照)当該部分111とボンディング面153とは第2部分152の幅の方向DWに交互に並んでいる。以下、当該部分111を「突出部111」と呼ぶことにする。すなわち、突出部111は第2部分152の幅方向DWにおいて第2部分152の両側にそれぞれ設けられており、当該突出部111は第2部分152の側面155に接すると共にボンディング面153よりも突出している。ボンディング面153に対する突出部111の突出量(突出高さ)aはワイヤボンディング装置がワイヤボンディング作業をしうるように設定され、例えば0.25mm以下である。
【0030】
しかも、突出部111間の距離L1と第2部分152の幅L2とは等しく設定されている(L1=L2)或いは大略等しく設定されている(L1≒L2)。ここで、第2部分152においてボンディング面153の平面視上(図2参照)、先端面156付近ないしは先端側部分152Aが折り曲げ部側部分152Bに対して幅狭になっているが、先端側部分152A及び折り曲げ部側部分152Bのいずれにおいても上述のL1=L2(又はL1≒L2)を満たしている。なお、幅狭の先端側部分152Aによれば端子150をプレスせん断する際に先端側部分152Aへの加重を減らすことができる。なお、第2部分152の幅L2は例えば、先端側部分152Aにおいて約0.8mm、折り曲げ部側部分152Bにおいて約1.4mmである。
【0031】
このように、ケース本体110の突出部111は端子150の側面155に接すると共にボンディング面153よりも突出しており、さらに突出部111間の距離L1と端子150の第2部分152の幅L2とが(大略)等しい。このため、第2部分152の幅方向DW両側に、突出部111としてのケース本体110用樹脂が従来のケース800,900に比べて十分に配置され、しかも突出部111はボンディング面153を幅方向DWにおいて挟み込むように配置されている。従って、ボンディング面153を十分に確保しつつ端子150を、特にボンディング面153をケース本体110に対して強固に固定することができるので、安定的にワイヤボンディングを実施してボンディング強度を増大させることができる。その結果、ケース100を用いることにより生産性及び歩留まりが向上し、電力用半導体装置50を安価に提供することができる。
【0032】
また、ケース100によれば、従来のケース800のように端子850にツブシ加工を施したり、従来のケース900のように成形金型にガイドピンを精度良く設ける必要が無い。つまり、ツブシ加工やガイドピンの配置についてのコストを削減することによっても電力用半導体装置50を安価にすることができる。また、ケース100はガイドピン穴912自体を有さないので、該穴912に起因した気泡がシリコンゲル内に形成されることがなく、従って当該気泡が電力用半導体装置50に不具合を引き起こすことがない。
【0033】
さて、端子150をプレスせん断で形成した場合、図3及び図4の拡大図に相当の図6に示すように、端子150の縁(エッジ)にダレ面157が形成される。なお、ここではダレ面157は側面155の一部として扱う。当該ダレ面157を利用することによって端子150をより強固にケース本体110に固定することができる。
【0034】
具体的には、ダレ面157に引き続く(換言すればダレ面157に近い側の)板状主面をボンディング面153に選定し、且つ、当該ダレ面157に突出部111が接するように(被さるように)ケース100を成形する。ボンディング面153の平面視におけるダレ面157の幅(幅方向DWの寸法)は例えば約0.2mmであり、このとき、突出部111間の幅L1と端子150の第2部分152の幅L2とは大略等しい(L1≒L2)がL1の方がL2よりも若干小さい(L1<L2。ここではL2−L1=0.4mm)。
【0035】
このようにダレ面157上にも突出部111を形成することにより、第2部分152の幅方向DWにおける端部がケース本体110内に埋設されるので、端子150を成す板状部材の厚さ方向DTにも突出部111によって第2部分152が固定される。このため、端子150を、従ってボンディング面をより強固にケース本体110に固定することができ、ワイヤボンディングの安定性及びボンディング強度をさらに増大させることができる。このとき、プレスせん断された端子150においてダレ面157に引き続く板状主面をボンディング面153に選定するという簡単な手段によって、かかる効果が得られる。
【0036】
なお、上述の例のようにダレ面157の幅は第2部分152の幅L2に比して小さいので、ボンディング面153は十分に確保される。
【0037】
ところで、端子150は電力用半導体装置50において制御用端子であっても良いし、当該制御用端子よりも幅が広い高電圧・大電流用端子であっても良い。
【0038】
また、電気回路51は電力用半導体チップ53に変えて又は加えて低電圧用半導体チップを含んでいても良く、つまりケース100の適用範囲は電力用半導体装置50に限られない。
【0039】
【発明の効果】
請求項1に係る発明によれば、ケース本体の突出部は端子の側面に接すると共にボンディング面よりも突出しており、さらに突出部間の距離L1と端子の幅L2とはL1≦L2且つL1≒L2を満たす。このため、端子の幅方向両側に十分な大きさ(量)の突出部が配置され、しかも突出部はボンディング面を上記幅方向において挟み込むように配置されている。従って、ボンディング面を十分に確保しつつケース本体に対して端子が、特にボンディング面が強固に固定されるので、安定したワイヤボンディングを可能にし、ボンディング強度を増大させることができる。このとき、本発明のインサート成形ケースでは端子にツブシ加工を施したり成形金型にガイドピンを設ける必要が無いので、安価に上記効果を得ることができる。また、ガイドピンを用いないのでケース本体にガイドピン穴が形成されず、従って当該穴内の空気に起因した不具合が生じない半導体装置を提供することができる。
【0040】
請求項2に係る発明によれば、ダレ面に突出部が接しているので、端子の幅方向の端部がケース本体内に埋設され、これにより突出部によって端子がその厚さ方向にも固定される。このため、端子を、従ってボンディング面をケース本体に、より強固に固定することができる。従って、ワイヤボンディングの安定性及びボンディング強度をさらに増大させることができる。しかも、プレスせん断により製造された端子においてダレ面に引き続く面をボンディング面に選定するという簡単な手段によって、上記効果が得られる。
【0041】
請求項3に係る発明によれば、請求項1又は請求項2に記載のインサート成形ケースを用いるので生産性及び歩留まりが向上し、その結果、安価な半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係る電力用半導体装置を説明するための平面図である。
【図2】 図1中の破線で囲んだ部分2の拡大図である。
【図3】 図2中の矢印3の方向からインサート成形ケースを見た図である。
【図4】 図2中の4−4線における断面図である。
【図5】 図2乃至図4中の5−5線における断面図である。
【図6】 本発明の実施の形態に係るインサート成形ケースを説明するための拡大図である。
【図7】 第1の従来技術に係る電力用半導体装置を説明するための平面図である。
【図8】 図7中の破線で囲んだ部分8の拡大図である。
【図9】 図8中の9−9線における断面図である。
【図10】 第2の従来技術に係るインサート成形ケースを説明するための平面図である。
【図11】 図10中の11−11線における断面図である。
【符号の説明】
50 電力用半導体装置、51 電気回路、52 ワイヤ、100 インサート成形ケース、110 絶縁性のケース本体、111 突出部、150 端子、153 ボンディング面、155 側面、157 ダレ面、DW 幅方向、L1突出部間の距離、L2 端子の第2部分の幅。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an insert molding case and a semiconductor device to which the insert molding case is applied, and more particularly to a technique for firmly fixing a terminal to a case body in an insert molding case.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 is a plan view for explaining a power semiconductor device 750 according to the first prior art. Moreover, the enlarged view of the part 8 enclosed with the broken line in FIG. 7 is shown in FIG. 8, and sectional drawing in the 9-9 line in FIG. 8 is shown in FIG.
[0003]
In the power semiconductor device 750, an insulating substrate 756 made of, for example, ceramic is disposed on the heat dissipation plate 757 via solder. A circuit pattern 754 is formed on the insulating substrate 756, and a plurality of power semiconductor chips 753 are arranged on the circuit pattern 754 via solder. A frame-shaped insert-molded case (hereinafter also simply referred to as “case”) 800 is disposed on the heat dissipation plate 757 so as to surround the power semiconductor chip 753.
[0004]
The case 800 includes an insulating case body 810 made of, for example, resin, and a plurality of terminals 850 inserted into the case body 810. The bonding surface 853 of the terminal 850, the power semiconductor chip 753, and the circuit pattern 754 are connected to each other by a wire 752 in a predetermined manner.
[0005]
As shown in FIGS. 8 and 9, the terminal 850 has a bulge portion 855 whose thickness is reduced by a bulge process at a part of the tip side portion, and the bulge portion 855 has a level difference (for example, 0. 2 to 0.3 mm). The terminal 850 is embedded (inserted) in the case body 810 such that the bush portion 855 is embedded in the case body 810 and the bonding surface 853 is exposed at the same level as the surface of the case body 810. ing).
[0006]
Next, FIG. 10 shows a plan view of the vicinity of the terminal 950 of the insert molding case 900 according to the second prior art, and FIG. 11 shows a cross-sectional view taken along line 11-11 in FIG. Case 900 is applied to power semiconductor device 750 instead of case 800 described above. The molding die for the case 900 is provided with a guide pin, and the guide pin guides and holds the terminal 950 during molding. For this reason, hereinafter, the case 900 is also referred to as a pin guide type case 900.
[0007]
As shown in FIGS. 10 and 11, the case 900 has a hole 912 caused by the above-described guide pin, and the electrode 950 is exposed in the hole 912. Also in the case 900, the bonding surface 953 of the terminal 950 is formed so as to have the same height level as the surface of the case main body 910.
[0008]
The cases 800 and 900 are filled with silicon gel (not shown), and the power semiconductor chip 753 and the like are sealed.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the case 800 is insert-molded so that the bonding surface 853 of the terminal 850 is at the same height as the surface of the case main body 810, and therefore the gap between the molding die and the bush portion 855 is the bonding surface 853. This corresponds to the above-described step difference (for example, 0.2 to 0.3 mm) between the heel and the bush portion 855. Due to such a narrow gap, there may occur a case where the resin for the case main body 810 is not sufficiently disposed (filled) on the bush portion 855 as shown in FIG. 9, that is, the bush portion 855 is not sufficiently buried. . In such a case, since the terminal 850 is not sufficiently held by the case main body 810, for example, the terminal 850 is lifted and wire bonding cannot be stably performed. In other words, the strength of wire bonding becomes insufficient.
[0010]
Further, since the terminal 850 needs to process the bush portion 855, the processing cost makes the case 800 and the semiconductor device 750 expensive.
[0011]
On the other hand, in the pin guide type case 900, air in the guide pin hole 912 forms bubbles in the silicon gel, which may cause problems in the semiconductor device due to the bubbles.
[0012]
Further, since it is necessary to provide guide pins with high precision in the molding die for case 900, case 900 and semiconductor device 750 become expensive.
[0013]
The present invention has been made in view of such a point, and a first object thereof is to provide an insert molded case in which terminals are firmly fixed to a case main body at a lower cost than conventional cases 800 and 900.
[0014]
Furthermore, a second object of the present invention is to provide a semiconductor device at a low cost by using an insert molding case that can realize the first object.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The insert-molded case according to claim 1 is an insert-molded case that houses an electric circuit to form a semiconductor device, and has an insulating case body, a bonding surface, and a side surface that follows the bonding surface, A terminal inserted in the case main body so that the bonding surface is exposed, and the case main body is provided on both sides of the bonding surface in the width direction of the terminal and on the side surface following the bonding surface. And includes a projecting portion that is in contact with and is not in contact with the bonding surface and projecting further than that, and when the distance between the projecting portions is L1 and the width of the terminal is L2, L1 ≦ L2 and L1 ≈L2 is satisfied.
[0016]
The insert molding case according to claim 2 is the insert molding case according to claim 1, wherein the side surface of the terminal includes a sagging surface generated by press shear following the bonding surface, and the sagging surface. The protruding portion is in contact with.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device according to the first or second aspect, and an electric circuit that is accommodated in the insert molded case and connected to the bonding surface of the terminal by a wire. And comprising.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a plan view for explaining a power semiconductor device or a power semiconductor module 50 according to an embodiment of the present invention. The power semiconductor device 50 includes a heat sink 57, an insulating substrate 56 made of, for example, ceramic, an electric circuit 51, a wire 52, a frame-shaped insert-molded case (hereinafter also simply referred to as “case”) 100, Is included.
[0019]
Specifically, the insulating substrate 56 is disposed on the heat radiating plate 57 via solder (not shown). A conductive circuit pattern 54 is formed on the insulating substrate 56 so as to face the heat sink 57 with the insulating substrate 56 interposed therebetween, and a plurality of power semiconductor chips 53 are not formed on the circuit pattern 54. It arrange | positions through the solder of illustration. The power semiconductor chip 53 is, for example, a switching element, and an IGBT (insulated gate bipolar transistor) is an example. The plurality of power semiconductor chips 53 and the circuit pattern 54 are connected to each other by wires 55. That is, the electric circuit 51 is formed on the insulating substrate 56 with the power semiconductor chip 53, the circuit pattern 54, and the wire 55. A resist 58 for positioning the power semiconductor chip 53 is disposed on the circuit pattern 54.
[0020]
And the heat sink 57 is arrange | positioned so that one opening of the frame-shaped case 100 may be block | closed, and the box or the container body is formed by the case 100 and the heat sink 57 by this. At this time, the case 100 and the heat radiating plate 57 are arranged in the box, in other words, in the frame-like case 100 so that the electric circuit 51 is accommodated.
[0021]
The case 100 includes a case main body 110 made of an insulating material made of resin, for example, and forming a frame, and a plurality of terminals 150 inserted into the case main body 110, and a bonding surface 153 (see FIG. 2 to 5) and the electric circuit 51 are electrically connected by a wire 52. The case 100 will be described in detail later.
[0022]
The power semiconductor device 50 further includes silicon gel, a lid, and a circuit board. Specifically, the box formed by the case 100 and the heat radiating plate 57 is filled with, for example, silicon gel (not shown) so as to cover the electric circuit 51 and is further covered with a lid (not shown). In the power semiconductor device 50, a circuit board (not shown) is connected to the tip of the first portion 151 (FIGS. 2 to 5) of the terminal 150 in the case 100.
[0023]
Next, the case 100 will be described in detail with reference to FIGS. 2 is an enlarged view of a portion 2 surrounded by a broken line in FIG. 1, and FIG. 3 is a view of the case 100 seen from the direction of the arrow 3 in FIG. 2 (hatching is given for explanation). 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 in FIG. 2, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 in FIGS. In order to avoid complication of the drawings, for example, in FIG. 3 and FIG. 4, a part of the case main body 110 (portion facing the first portion 151 of the terminal 150) is omitted.
[0024]
Here, for simplicity of explanation, the terminal 150 is made of a plate-like member bent into an L shape, and one side and the other side of the L shape are referred to as a first portion 151 and a second portion 152, respectively. .
[0025]
The terminal 150 is arranged so that the plate-like main surface of the first portion 151 faces the side wall portion of the frame body and the tip of the second portion 152 protrudes toward the inside of the frame body inside the frame body. The vicinity of the bent portion of the terminal 150 is embedded (inserted) in the case main body 110.
[0026]
At least the tip of the first portion 151 protrudes from the surface of the case body 110. In the power semiconductor device 50, since the tip of the first portion 151 is connected to a circuit board (not shown) in the case body 110, the case where the first portion 151 is lower than the side wall portion of the case body 110 is shown in FIG. Although illustrated, it is also possible to make the tip higher than the side wall portion of the case body 110 and use it as an external lead terminal.
[0027]
On the other hand, one main surface of the plate-shaped member in the second portion 152 forms a bonding surface 153, and the second portion further has a plate-shaped main surface (hereinafter also referred to as a back surface) 154 facing the bonding surface 153. And a side surface 155 following the back surface 154 and the bonding surface 153 between the back surface 154 and the bonding surface 153. Of the side surfaces 155, the end surface in the length direction of the second portion 152 is also referred to as a tip surface 156.
[0028]
The second portion 152 is embedded (inserted) in the case body 110 so that the bonding surface 153 is exposed. That is, the back surface 154 and the side surface 155 of the second portion 152 are in contact with the case main body 110. 2 and the like illustrate the case where the tip surface 156 of the second portion 152 is exposed, but the tip surface 156 may not be exposed.
[0029]
In particular, in the case main body 110, a portion 111 in contact with the side surface 155 of the second portion 152 protrudes from the bonding surface 153, and the portion 111 and the bonding surface 153 are second in the plan view of the bonding surface 153 (see FIG. 2). The portions 152 are alternately arranged in the width direction DW. Hereinafter, the portion 111 is referred to as a “projection 111”. That is, the protrusions 111 are provided on both sides of the second part 152 in the width direction DW of the second part 152, respectively. The protrusions 111 are in contact with the side surface 155 of the second part 152 and protrude from the bonding surface 153. Yes. The protrusion amount (protrusion height) a of the protrusion 111 with respect to the bonding surface 153 is set so that the wire bonding apparatus can perform wire bonding work, and is, for example, 0.25 mm or less.
[0030]
In addition, the distance L1 between the protrusions 111 and the width L2 of the second portion 152 are set to be equal (L1 = L2) or substantially equal (L1≈L2). Here, in plan view of the bonding surface 153 in the second portion 152 (see FIG. 2), the vicinity of the distal end surface 156 or the distal end side portion 152A is narrower than the bent portion side portion 152B. Both of 152A and the bent portion side portion 152B satisfy the above-described L1 = L2 (or L1≈L2). Note that the narrow distal end portion 152A can reduce the load on the distal end portion 152A when the terminal 150 is press-sheared. The width L2 of the second portion 152 is, for example, about 0.8 mm at the distal end side portion 152A and about 1.4 mm at the bent portion side portion 152B.
[0031]
As described above, the protruding portion 111 of the case main body 110 is in contact with the side surface 155 of the terminal 150 and protrudes from the bonding surface 153. Further, the distance L1 between the protruding portions 111 and the width L2 of the second portion 152 of the terminal 150 are (Roughly) equal. For this reason, the resin for the case main body 110 as the protruding portion 111 is sufficiently disposed on both sides of the second portion 152 in the width direction DW as compared with the conventional cases 800 and 900, and the protruding portion 111 extends the bonding surface 153 in the width direction. It arrange | positions so that it may pinch | interpose in DW. Accordingly, the terminal 150, particularly the bonding surface 153 can be firmly fixed to the case body 110 while the bonding surface 153 is sufficiently secured, so that wire bonding can be stably performed to increase the bonding strength. Can do. As a result, by using the case 100, productivity and yield can be improved, and the power semiconductor device 50 can be provided at low cost.
[0032]
In addition, according to the case 100, it is not necessary to perform the lip processing on the terminal 850 unlike the conventional case 800, or to provide the guide pin with high accuracy in the molding die unlike the conventional case 900. That is, the power semiconductor device 50 can also be made inexpensive by reducing the costs for the bushing and the guide pin arrangement. In addition, since the case 100 does not have the guide pin hole 912 itself, bubbles due to the hole 912 are not formed in the silicon gel, and thus the bubbles may cause a problem in the power semiconductor device 50. Absent.
[0033]
Now, when the terminal 150 is formed by press shearing, a sag surface 157 is formed at the edge (edge) of the terminal 150 as shown in FIG. 6 corresponding to the enlarged views of FIGS. Here, the sagging surface 157 is treated as a part of the side surface 155. By using the sagging surface 157, the terminal 150 can be more firmly fixed to the case body 110.
[0034]
Specifically, the plate-like main surface following the sag surface 157 (in other words, the side close to the sag surface 157) is selected as the bonding surface 153, and the projecting portion 111 is in contact with (covers) the sag surface 157. As). The width of the sag surface 157 in the plan view of the bonding surface 153 (dimension in the width direction DW) is, for example, about 0.2 mm. At this time, the width L1 between the protrusions 111 and the width L2 of the second portion 152 of the terminal 150 are Are approximately equal (L1≈L2), but L1 is slightly smaller than L2 (L1 <L2, where L2−L1 = 0.4 mm).
[0035]
By forming the protruding portion 111 on the sag surface 157 in this way, the end portion in the width direction DW of the second portion 152 is embedded in the case main body 110, so that the thickness of the plate-like member forming the terminal 150 is increased. The second part 152 is also fixed by the protrusion 111 in the direction DT. For this reason, the terminal 150 and hence the bonding surface can be more firmly fixed to the case body 110, and the stability and bonding strength of wire bonding can be further increased. At this time, such an effect is obtained by a simple means of selecting the plate-like main surface following the sag surface 157 in the press-sheared terminal 150 as the bonding surface 153.
[0036]
Since the width of the sag surface 157 is smaller than the width L2 of the second portion 152 as in the above example, the bonding surface 153 is sufficiently secured.
[0037]
By the way, the terminal 150 may be a control terminal in the power semiconductor device 50, or may be a high voltage / high current terminal having a wider width than the control terminal.
[0038]
The electric circuit 51 may include a low-voltage semiconductor chip instead of or in addition to the power semiconductor chip 53, that is, the application range of the case 100 is not limited to the power semiconductor device 50.
[0039]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the protruding portion of the case body is in contact with the side surface of the terminal and protrudes from the bonding surface, and the distance L1 between the protruding portions and the terminal width L2 are L1 ≦ L2 and L1≈. Satisfy L2. For this reason, protrusions of sufficient size (amount) are arranged on both sides of the terminal in the width direction, and the protrusions are arranged so as to sandwich the bonding surface in the width direction. Accordingly, since the terminals, particularly the bonding surface, are firmly fixed to the case body while sufficiently securing the bonding surface, stable wire bonding can be achieved and the bonding strength can be increased. At this time, in the insert molding case of the present invention, it is not necessary to perform a bulge process on the terminal or to provide a guide pin on the molding die, so that the above effect can be obtained at a low cost. In addition, since no guide pin is used, a guide pin hole is not formed in the case body, and therefore, a semiconductor device that does not suffer from problems caused by air in the hole can be provided.
[0040]
According to the second aspect of the present invention, since the projecting portion is in contact with the sag surface, the end portion in the width direction of the terminal is embedded in the case body, whereby the terminal is also fixed in the thickness direction by the projecting portion. Is done. For this reason, a terminal and hence a bonding surface can be more firmly fixed to the case body. Therefore, the stability of wire bonding and the bonding strength can be further increased. Moreover, in the terminal manufactured by press shear, the above effect can be obtained by a simple means of selecting a surface following the sag surface as a bonding surface.
[0041]
According to the invention of claim 3, since the insert molded case of claim 1 or claim 2 is used, productivity and yield are improved, and as a result, an inexpensive semiconductor device can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view for explaining a power semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a portion 2 surrounded by a broken line in FIG.
FIG. 3 is a view of an insert molding case as seen from the direction of an arrow 3 in FIG. 2;
4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 in FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 in FIGS.
FIG. 6 is an enlarged view for explaining the insert molding case according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a plan view for explaining a power semiconductor device according to a first prior art.
FIG. 8 is an enlarged view of a portion 8 surrounded by a broken line in FIG.
9 is a cross-sectional view taken along line 9-9 in FIG.
FIG. 10 is a plan view for explaining an insert molding case according to a second prior art.
11 is a cross-sectional view taken along line 11-11 in FIG.
[Explanation of symbols]
50 Power Semiconductor Device, 51 Electrical Circuit, 52 Wire, 100 Insert Molded Case, 110 Insulating Case Body, 111 Protruding Portion, 150 Terminal, 153 Bonding Surface, 155 Side Surface, 157 Sag Surface, DW Width Direction, L1 Protruding Portion Distance between, the width of the second part of the L2 terminal.

Claims (3)

電気回路を収容して半導体装置を形成するインサート成形ケースであって、
絶縁性のケース本体と、
ボンディング面及び前記ボンディング面に引き続く側面を有し、前記ボンディング面が露出するように前記ケース本体内にインサートされた端子と、を備え、
前記ケース本体は、前記端子の幅方向において前記ボンディング面の両側に設けられており前記ボンディング面に引き続く前記側面に接すると共に前記ボンディング面には接せずにそれよりも突出した突出部を含んでおり、
前記突出部間の距離をL1とし、前記端子の幅をL2とするとき、L1≦L2、且つ、L1≒L2を満たす、
インサート成形ケース。
An insert molding case that houses an electric circuit to form a semiconductor device,
An insulating case body,
A bonding surface and a side surface following the bonding surface, and a terminal inserted in the case body so that the bonding surface is exposed, and
The case body includes protrusions that are provided on both sides of the bonding surface in the width direction of the terminal, are in contact with the side surface following the bonding surface, and protrude beyond the bonding surface without contacting the bonding surface. And
When the distance between the protrusions is L1, and the width of the terminal is L2, L1 ≦ L2 and L1≈L2 are satisfied.
Insert molded case.
請求項1に記載のインサート成形ケースであって、
前記端子の前記側面は、前記ボンディング面に引き続く、プレスせん断により発生したダレ面を含み、
前記ダレ面に前記突出部が接している、
インサート成形ケース。
The insert molded case according to claim 1,
The side surface of the terminal includes a sag surface generated by press shear following the bonding surface,
The protrusion is in contact with the sag surface;
Insert molded case.
請求項1又は請求項2に記載のインサート成形ケースと、
前記インサート成形ケース内に収容されており、前記端子の前記ボンディング面とワイヤにより接続された電気回路と、を備える、
半導体装置。
The insert molding case according to claim 1 or 2,
It is accommodated in the insert molding case, and comprises an electric circuit connected to the bonding surface of the terminal by a wire,
Semiconductor device.
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