JPH02148853A - Planar sheet for fixing semiconductor chip and usage thereof - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、金属製の放熱板を有するパワー半導体チップ
固着用板状体シートとその使用方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a power semiconductor chip fixing plate-like sheet having a metal heat sink and a method of using the same.
［従来の技術］
ハイブリットＩＣやパワートランジスタのような出力素
子は、負荷短絡等異常負荷により破壊の起こる可能性が
ある。そのため、大容量のものでは、保護回路を除くこ
とはできない。このとき、保護回路の時間設定をするた
めに、素子自体に熱強度をもたせるような設計をするこ
とは重要なことである。このため、一般的に半導体素子
で発生する熱や、熱伝導が悪く熱抵抗の大きい電気的絶
縁層の部分の熱抵抗を下げるために、放熱効果を持つ熱
伝導良好な銅板等からなるヒートシンクを回路内に取り
付ける。[Prior Art] Output elements such as hybrid ICs and power transistors may be destroyed by abnormal loads such as load short circuits. Therefore, in the case of large-capacity devices, the protection circuit cannot be removed. At this time, in order to set the time of the protection circuit, it is important to design the element itself so that it has thermal strength. For this reason, in order to reduce the heat generated in semiconductor devices and the thermal resistance of the electrical insulating layer, which has poor thermal conductivity and high thermal resistance, a heat sink made of copper plate, etc., which has a heat dissipating effect and good thermal conductivity, is used. Install within the circuit.
このような役割を果たしているヒートシンクとこれを取
り付けたパワー半導体の形成方法として、従来、第２図
で示すように、以下のような工程で製造されている。As a method for forming a heat sink that plays such a role and a power semiconductor to which it is attached, conventionally, as shown in FIG. 2, the heat sink is manufactured by the following steps.
まず、金属製の板状体シートａをヒートシンク２として
使用される部分と使用されない部分に区分するため、圧
延加工して中央部に凸状４ｉ’を部を設ける。First, in order to divide the metal plate-like sheet a into a portion to be used as the heat sink 2 and a portion not to be used, a convex portion 4i′ is provided in the central portion by rolling.
続いて、金属製の板状体シー）ａの使用されない部分の
一方の側辺、または両側辺に沿って、一定の間隔で送り
孔４を穿設する。その後、上記送り孔４を汀する連続し
たフレーム１となる部分と、ヒートシンク２として使用
される部分と、これらを結ぶリード５となる部分とを除
いて、それ以外の不要な部分を除去する。その後、この
板状体シー）ａにメツキを施す。Subsequently, feed holes 4 are bored at regular intervals along one side or both sides of the unused portion of the metal plate-shaped body (see)a. Thereafter, unnecessary parts are removed except for the part that will become the continuous frame 1 that covers the feed hole 4, the part that will be used as the heat sink 2, and the part that will become the lead 5 that connects these parts. Thereafter, plating is applied to this plate-shaped body C)a.
次に、ヒートシンク２として使用される部分にシート状
半田を施し、その上に半導体素子３を実装する。この状
態を第２図に示す。半導体素子３をヒートシンク２上に
実装するにあたり、ヒーターを有する加熱金型を下方向
がら、３゜０〜３２０°Ｃの温度で圧接、加熱すること
によって、安定的に固定される。Next, a sheet of solder is applied to the portion to be used as the heat sink 2, and the semiconductor element 3 is mounted thereon. This state is shown in FIG. When mounting the semiconductor element 3 on the heat sink 2, it is stably fixed by pressing and heating a heating mold having a heater from below at a temperature of 3° to 320°C.
このようにして半導体素子３を実装したヒートシンク２
をリード５の接続部分からＱノ断し、回路基板上にマウ
ントしてパワー半導体を実装していた。Heat sink 2 with semiconductor element 3 mounted in this way
The Q-cut was cut from the connection part of the lead 5, and the power semiconductor was mounted on the circuit board.
［発明が解決しようとする課題］
しかし、第２図のような従来の方法では、半導体素子３
を実装したヒートシンク２とリード５との厚みを変えな
い七、ヒートシンク２とリード５の接続部分を切断する
際、切断応力が大きくなり、実装した半導体素子３に大
きなストレスが生じ、悪影響を及ぼすことになる。[Problem to be solved by the invention] However, in the conventional method as shown in FIG.
7. When cutting the connecting portion between the heat sink 2 and the leads 5, the cutting stress increases, causing large stress to the mounted semiconductor element 3 and having an adverse effect. become.
このため、ヒートシンクとして使用される金属製の板状
体シートａを特別に圧延加二［シ、予め前記のような（
序状部を形成する必要があり、材料加工単価が割高とな
ってしまう。For this reason, a metal plate-like sheet a used as a heat sink is specially rolled and rolled.
It is necessary to form a protrusion, and the unit cost of material processing becomes relatively high.
また、上記のように金属製の板状体シートａを厚みの異
なるように圧延加工を施しても、半導体素子３を実装し
てからヒートシンク２とリード５の接続部分を切断する
に当っては、半導体素子３にストレスが生じるため、こ
の悪影響を与えないように、取扱い上十分な注意が必要
となる。Furthermore, even if the metal plate-like sheet a is rolled to have different thicknesses as described above, it is difficult to cut the connecting portion between the heat sink 2 and the leads 5 after mounting the semiconductor element 3. , stress is generated on the semiconductor element 3, so sufficient care must be taken in handling to avoid this adverse effect.
さらに、ヒートシンク２と、送り孔４をイイするフレー
ムｌを接続させるリード５が必要となるため、金属製の
板状体シートに不使用部分が多くなり、材料の使用効率
が悪い。Furthermore, since a lead 5 is required to connect the heat sink 2 and the frame l that connects the feed hole 4, there is a large amount of unused portion of the metal plate sheet, resulting in poor material usage efficiency.
そこで、本発明は、上記の問題点を解決するために、材
料として特別に圧延加工された金属製の板状体シートを
使用することなり、シかもヒートシンクとして使用され
る部分の割合を多くすることによって、材料の使用効率
を高め、さらには、ヒートシンクの切断時、実装された
半導体素子に悪影響を与えない半導体チップ固着用板状
体シートとその使用方法を提供することを目的とする。Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention uses a specially rolled metal plate-shaped sheet as a material, and also increases the proportion of the part used as a heat sink. It is an object of the present invention to provide a plate-like sheet for fixing semiconductor chips and a method for using the same, which increases the efficiency of material usage and does not adversely affect mounted semiconductor elements when cutting a heat sink.
［課題を解決するための手段］
すなわち、本発明は、第一に、一方の側辺または両側辺
に沿って一定の間隔で送り孔４が設けられた長尺な金属
製シートａから、一定の間隔で板状体２が打ち抜かれ、
この打ち抜かれた板状体２が金属製シートａの打ち抜き
孔すに］嵌め込まれて仮止めされていることを特徴とす
る半導体チップ回置用板状体シートを提供する。[Means for Solving the Problems] That is, the present invention firstly consists of a long metal sheet a in which feed holes 4 are provided at regular intervals along one side or both sides. The plate-shaped body 2 is punched out at intervals of
To provide a plate-like sheet for semiconductor chip rotation, characterized in that the punched plate-like body 2 is fitted into a punched hole of a metal sheet a and temporarily fixed.
さらに第二に、一方の側辺または両側辺に沿って一定の
間隔で送り孔４が設けられた長尺な金属製シートａから
、一定の間隔で板状体２が打ち抜かれ、この打ち抜かれ
た板状体２が金属製シートａの打ち抜き孔すに嵌め込ま
れて仮止めされている半導体チップ固着用板状体シート
を用い、上記金属製シー）ａに仮止めされた板状体２の
表面に半導体チップ３を固着した後、上記半導体３が固
着された板状体２を上記金属製シートａから再分離する
ことにより、半導体チップ３が固着された金属製の板状
体２を得ることを特徴とする半導体チップ固着用板状体
シートの使用方法を提供する。Furthermore, secondly, plate-shaped bodies 2 are punched out at regular intervals from a long metal sheet a in which feed holes 4 are provided at regular intervals along one side or both sides. Using a plate-like sheet for fixing a semiconductor chip, in which the plate-like body 2 is fitted into the punched hole of the metal sheet a and temporarily fixed, the plate-like body 2 temporarily fixed to the metal sheet a is used. After fixing the semiconductor chip 3 to the surface, the plate-shaped body 2 to which the semiconductor 3 is fixed is separated again from the metal sheet a, thereby obtaining the metal plate-shaped body 2 to which the semiconductor chip 3 is fixed. A method of using a semiconductor chip fixing plate-like sheet is provided.
［作 用］
上記本発明による半導体チップ固着用板状体シート及び
その使用方法によれば、第１図のように、ヒートシンク
２として使用される金属製の板状体シート８を特別に圧
延加工する必要がなくなり、材料単価が割安となる。[Function] According to the semiconductor chip fixing plate-like sheet and the method of using the same according to the present invention, as shown in FIG. 1, the metal plate-like sheet 8 used as the heat sink 2 is specially rolled. There is no need to do this, and the unit price of materials becomes cheaper.
さらに、ヒートシンク２をプレス加工で金属製の板状体
シー）ａから一度抜き、再度フレーム１として便用され
る金属製板状体シートａの打ち抜き孔すに挿入して使用
するため、第２図の従来例のように、送り孔４を存する
フレーム１とヒートシンク２とを接続させるリード５部
分が不要となり、このため金属製の板状体シートａのヒ
ートシンク２としての使用部分が多くなり、材料の使用
効率が良くなる。なお、不使用部分として残されたフレ
ーム１も、ヒートシンク２の搬送用として使用でき、第
２図のような従来例のフレームｌと同等のマウント位置
精度を確保する。Furthermore, since the heat sink 2 is once extracted from the metal plate sheet (a) by press working and then inserted into the punched hole of the metal plate sheet (a) which is conveniently used as the frame 1, the second As in the conventional example shown in the figure, the part of the lead 5 that connects the frame 1 with the feed hole 4 and the heat sink 2 is no longer required, and therefore the part of the metal plate-like sheet a that is used as the heat sink 2 increases. Improved material usage efficiency. The frame 1 left as an unused portion can also be used for transporting the heat sink 2, ensuring the same mounting position accuracy as the conventional frame 1 shown in FIG.
また、−度プレス抜き加工したヒートシンク２を、再度
フレームｌに圧入して仮止めしておくだけのため、半導
体素子３をマウントしてからヒートシンク２を回ｉｉ’
８基板に実装する際に、ヒートシンク２をフレーム１か
ら抜き出す時の加圧が２〜３ ｋｇ ／ ｃ♂と低い力
で済むため、マウントされた半導体素子３にストレスを
与えず、悪影響を及ぼすことが少ない。In addition, since the heat sink 2, which has been press-cut by -degrees, is simply press-fitted into the frame l and temporarily fixed, it is necessary to mount the semiconductor element 3 and then rotate the heat sink 2.
When mounting the heat sink 2 on the 8-board, the pressure required to extract the heat sink 2 from the frame 1 is as low as 2 to 3 kg/c♂, so no stress is applied to the mounted semiconductor element 3 and no adverse effects are caused. Less is.
以上のような作用を奏する半導体チップ固着用板状体シ
ートは、比較的簡単に製造することができ、しかもその
使用方法は、従来の叩込シートを使用するのに比べて、
特別多くの工程を必要としない。The plate-like sheet for bonding semiconductor chips, which has the above-mentioned effects, can be produced relatively easily, and its usage is similar to that of using conventional hammered sheets.
Does not require a particularly large number of processes.
［実 施 例］
図面を参照にしながら、本発明の実施例を工程に従って
説明する。[Example] An example of the present invention will be described step by step with reference to the drawings.
まず、第３図（ａ）のように、均一の厚さの金属製の板
状体シー）ａに上方金型６をプレスしてヒートシンク２
を打ち抜き、下方金型７で受ける。続いて第３図（ｂ）
のように、打ち抜かれて下方金型７上に保持されたヒー
トシンク２を、下方金型７によって上記金属製の板状体
シートａの打ち抜き孔すに圧入して嵌め込み、仮止めす
る。これで、金属製の板状体シー）ａの不使用部分から
なるフレーム１に仮止めされた半導体チップ固着用板状
体シートが得られる。First, as shown in FIG. 3(a), the upper mold 6 is pressed onto a metal plate sheet (a) of uniform thickness, and the heat sink 2 is pressed.
is punched out and received by the lower mold 7. Next, Figure 3(b)
The heat sink 2 that has been punched out and held on the lower mold 7 is press-fitted into the punched hole of the metal plate sheet a by the lower mold 7 and temporarily fixed. In this way, a semiconductor chip fixing plate sheet is obtained which is temporarily fixed to the frame 1 made of the unused portion of the metal plate sheet (a).
次に第３図（Ｃ）のように、この半導体チップ固着用板
状体シートを用いて、ヒートシンク２上にシート状半田
８を載せ、さらにこの上に半導体素子３をマウントし、
上記シート状半田８を下方加熱金型ＩＯによって３００
〜３２０°Ｃの温度で圧接、加グ１することにより、半
導体素子３を安定的に固定する。こうして半導体素子３
をマウントシたヒートシンク２を仮止めした状態の半導
体チップ固着用板状体シートの平面を示したのが第１図
である。第１図（ａ）かられかるように、従来の１１ｎ
送シートに必要であったリード部分がないため、シート
の単位面積当りにヒートシンク２を多く設けることがで
き、不使用部分の一方の側辺または両側辺には、これに
沿って一定の間隔で送り孔４が設けられ、搬送用に用い
られる。さらに、第１図（ｂ）のように、半導体素子３
をマウントしたヒートシンク２は、すでにフレームｌか
ら切断されており、打ち抜き孔すに仮止めされているた
め、次に述べる工程において従来例のようにフレームＩ
から切断される時のような荷重がかからない。Next, as shown in FIG. 3(C), using this semiconductor chip fixing plate-like sheet, a sheet-like solder 8 is placed on the heat sink 2, and the semiconductor element 3 is further mounted on this.
The sheet-like solder 8 is heated to 300 m by the downward heating mold IO.
The semiconductor element 3 is stably fixed by pressing and applying pressure 1 at a temperature of ~320°C. In this way, the semiconductor element 3
FIG. 1 shows a plan view of the semiconductor chip fixing plate-like sheet with the heat sink 2 mounted thereon temporarily attached. As can be seen from Figure 1(a), the conventional 11n
Since there is no lead part that was necessary for the feeding sheet, more heat sinks 2 can be installed per unit area of the sheet, and heat sinks 2 can be installed at regular intervals along one or both sides of the unused part. A feed hole 4 is provided and used for conveyance. Furthermore, as shown in FIG. 1(b), the semiconductor element 3
The heat sink 2 mounted with the heat sink 2 has already been cut from the frame I and temporarily fixed in the punched hole, so in the process described below, the heat sink 2 is mounted on the frame I as in the conventional example.
No load is applied like when cutting from.
この後、第３図（ｄ）のように、仮止めされていたフレ
ーム１から、真空チャック１１（！−下方金型１２を用
いて半導体素子３がマウントされたヒートシンク２を押
し上げて分離し、第３図（ｅ）のように、回路基板Ｉ４
の回路電極１５１に、半導体素子３がマウントされたヒ
ートシンク２を実装して、金属製のｌ！！熱板を有する
パワー半導体を回路基板Ｉ４上に実装することができる
。After that, as shown in FIG. 3(d), the heat sink 2 on which the semiconductor element 3 is mounted is pushed up and separated from the temporarily fixed frame 1 using the vacuum chuck 11 (!--lower mold 12). As shown in FIG. 3(e), the circuit board I4
The heat sink 2 on which the semiconductor element 3 is mounted is mounted on the circuit electrode 151 of the metal l! ! A power semiconductor with a hot plate can be mounted on the circuit board I4.
［発明の効果コ
以上説明した通り、本発明の半導体チップ固着用板状体
シートによれば、ヒートシンク２とフレーノ、１とに使
用される金属製の板状体シートａを、厚さの異なる異形
材とする必要がなくなり、材料コストの低減が可能とな
る。[Effects of the Invention] As explained above, according to the plate-like sheet for fixing semiconductor chips of the present invention, the metal plate-like sheet a used for the heat sink 2 and the flannel 1 is made of metal having different thicknesses. There is no need to use irregularly shaped materials, and material costs can be reduced.
さらに、従来例のように、送り孔４を有するフレーム１
とヒーＩ・シンク２とを接続させるリード５部分が不要
となるため、板状体シートａの単位面債当り、多数のヒ
ートシンク２をＩ［Ｒり出すことができ、材料の使用効
率が良くなる。Furthermore, as in the conventional example, a frame 1 having a feed hole 4 is provided.
Since the lead 5 part that connects the heat sink 2 to the heat sink 2 is not required, a large number of heat sinks 2 can be taken out per unit surface bond of the plate-like sheet a, which improves the efficiency of material usage. Become.
また、不使用部分として残されるフレームｌも、ヒート
シンク２の搬送用として使用でき、従来例のフレーム１
と同等のマウント位１￥を精度を確保することができる
。In addition, the frame l left as an unused part can also be used for transporting the heat sink 2, and the frame 1 of the conventional example can be used for transporting the heat sink 2.
Accuracy can be ensured with a mount equivalent to 1 yen.
続いて本発明による半導体チップ固着用シートの使用方
法によれば、−度プレス抜き加工したヒートシンク２を
、再度フレーム１に圧入して打ち抜き孔すに仮止めして
おくだけのため、半導体素子３をマウントしてからヒー
トシンク２を回路基板に実装する際に、ヒートシンク２
をフレーム１から抜き出す時のプレス圧力として、半導
体素子３に影響を及ぼすほど大きな力が必要とされず、
製品の不良低減をもたらす。Next, according to the method of using the sheet for fixing semiconductor chips according to the present invention, since the heat sink 2 that has been punched by a -degree press is simply press-fitted into the frame 1 again and temporarily fixed in the punched hole, the semiconductor chip 3 When mounting the heat sink 2 on the circuit board after mounting the heat sink 2,
As the press pressure when extracting the semiconductor element 3 from the frame 1, a force large enough to affect the semiconductor element 3 is not required.
This results in a reduction in product defects.
第１図（ａ）は、本発明の半導体チップ固着用板状体シ
ートの（改要を示す平面図、第１図（ｂ）は、前記のＡ
−Ａ断面図、第２図（ａ）は、従来の半導体チップ固着
用板状体シートの（（シ要を示す平面図、第２図（ｂ）
は、前記のＢ−Ｂ断面図、第３図（ａ）〜（ｅ）は、本
発明による半導体チップ固着用板状体シーｉ・を形成並
びに使用してパワー半導体を作製する工程を示した断面
図である。
１・・・フレーム ２・・・ヒートシンク ３・・・半
導体素子 ４・・・送り孔 ５・・・リード ６・・・
上方金型 ７．１２・・・下方金型 ８・・・シート状
半１）９．１１・・・真空チャック １０・・・下方加
熱金型 １３・・・回路基板 １４・・・回路電極ａ・
・・全屈製板状体シー）ｂ・・・打ち抜き孔特 許 出
願 人 太陽誘電株式会社代 理 人 弁
理士 北條 和由ｒつFIG. 1(a) is a plan view of the semiconductor chip fixing plate sheet of the present invention (revision), and FIG. 1(b) is the above-mentioned A
-A sectional view, FIG. 2(a) is a plan view showing the main points of a conventional plate-like sheet for fixing semiconductor chips, FIG. 2(b)
3(a) to 3(e) show the process of manufacturing a power semiconductor by forming and using the semiconductor chip fixing plate-shaped body C according to the present invention. FIG. 1... Frame 2... Heat sink 3... Semiconductor element 4... Spread hole 5... Lead 6...
Upper mold 7.12 Lower mold 8 Sheet half 1) 9.11 Vacuum chuck 10 Lower heating mold 13 Circuit board 14 Circuit electrode a・
...Fully bent plate-shaped body sheet)b...Punched hole patent Applicant: Taiyo Yuden Co., Ltd. Representative: Patent attorney: Kazuyuki Hojo
Claims (2)
り孔が設けられた長尺な金属製シートから、一定の間隔
で板状体が打ち抜かれ、この打ち抜かれた板状体が金属
製シートの打ち抜き孔に嵌め込まれて仮止めされている
ことを特徴とする半導体チップ固着用板状体シート。(1) Plate-shaped bodies are punched out at regular intervals from a long metal sheet with perforations provided at regular intervals along one side or both sides, and the punched plate-shaped bodies are A plate-like sheet for fixing a semiconductor chip, characterized in that it is fitted into a punched hole in a metal sheet and temporarily fixed.
り孔が設けられた長尺な金属製シートから、一定の間隔
で板状体が打ち抜かれ、この打ち抜かれた板状体が金属
製シートの打ち抜き孔に嵌め込まれて仮止めされている
半導体チップ固着用板状体シートを用い、上記金属製シ
ートに仮止めされた板状体の表面に半導体チップを固着
した後、上記半導体が固着された板状体を上記金属製シ
ートから再分離することにより、半導体チップが固着さ
れた金属製の板状体を得ることを特徴とする半導体チッ
プ固着用板状体シートの使用方法。(2) Plate-shaped bodies are punched out at regular intervals from a long metal sheet with perforations provided at regular intervals along one side or both sides, and the punched plate-shaped bodies are After fixing a semiconductor chip to the surface of the plate temporarily fixed to the metal sheet using a plate-like sheet for fixing a semiconductor chip that is fitted into a punched hole of the metal sheet and temporarily fixed, the semiconductor chip is fixed to the surface of the plate temporarily fixed to the metal sheet. A method of using a plate-like sheet for fixing a semiconductor chip, characterized in that a metal plate-like body to which a semiconductor chip is fixed is obtained by re-separating the plate-like body to which a semiconductor chip is fixed from the metal sheet.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63303257A JPH0783033B2 (en) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | Semiconductor element fixing plate sheet and method of using the same |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP63303257A JPH0783033B2 (en) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | Semiconductor element fixing plate sheet and method of using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02148853A true JPH02148853A (en) | 1990-06-07 |
| JPH0783033B2 JPH0783033B2 (en) | 1995-09-06 |
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ID=17918775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP63303257A Expired - Lifetime JPH0783033B2 (en) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | Semiconductor element fixing plate sheet and method of using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0783033B2 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016039163A (en) * | 2014-08-05 | 2016-03-22 | 三菱マテリアル株式会社 | Substrate for power module and method for manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0783033B2 (en) | 1995-09-06 |
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