JPH02240951A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH02240951A JPH02240951A JP6307089A JP6307089A JPH02240951A JP H02240951 A JPH02240951 A JP H02240951A JP 6307089 A JP6307089 A JP 6307089A JP 6307089 A JP6307089 A JP 6307089A JP H02240951 A JPH02240951 A JP H02240951A
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- Japan
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- resin
- gel
- pressure
- semiconductor device
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- Pending
Links
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- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 41
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Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、半導体素子を収容した容器内にゲル状樹脂
を充填して半導体素子の保護をはかった半導体装置に関
するものである。
を充填して半導体素子の保護をはかった半導体装置に関
するものである。
第４図はこの種の従来の半導体装置の内部構造を示す一
部切欠き斜視図、第５図はその半導体装置の一部切欠き
概略断面図である。第４図及び第５図において、１は筐
体の樹脂製ケースであり、このケース１の下端には放熱
板２が接着剤３により接合されている。放熱板２上には
絶縁板４ａ。
部切欠き斜視図、第５図はその半導体装置の一部切欠き
概略断面図である。第４図及び第５図において、１は筐
体の樹脂製ケースであり、このケース１の下端には放熱
板２が接着剤３により接合されている。放熱板２上には
絶縁板４ａ。
４ｂが接合固定されている。絶縁板４ｇ、４ｂ上には各
々導電板５ａ、５ｂが接合固定されており、導電板５ａ
、５ｂは各々外部電極端子６ａ、６ｂに接合固定されて
いる。導電板５ａと５ｂは内部リード板５Ｃを介し電気
的に接続されている。外部電極端子６ａ、６ｂはケース
１の上方側へ向けて突設されている。同じくケース１の
上方側へ向けて突設されている外部電極端子６Ｃは絶縁
板４ｂ上に接合固定されている。絶縁板４−ａ上には内
部電極７ａが、絶縁板４ｂ上には内部電極７ｂが各々接
合固定されている。外部電極端子６Ｃ２６ｄと内部電極
７ｂは各々内部リード線８により電気的に接続されてい
る。導電板５ａ、５ｂ上には各々半導体素子９ａ、９ｂ
が半田などで、ろう付けして固定されている。そして、
半導体素子９ａ。
々導電板５ａ、５ｂが接合固定されており、導電板５ａ
、５ｂは各々外部電極端子６ａ、６ｂに接合固定されて
いる。導電板５ａと５ｂは内部リード板５Ｃを介し電気
的に接続されている。外部電極端子６ａ、６ｂはケース
１の上方側へ向けて突設されている。同じくケース１の
上方側へ向けて突設されている外部電極端子６Ｃは絶縁
板４ｂ上に接合固定されている。絶縁板４−ａ上には内
部電極７ａが、絶縁板４ｂ上には内部電極７ｂが各々接
合固定されている。外部電極端子６Ｃ２６ｄと内部電極
７ｂは各々内部リード線８により電気的に接続されてい
る。導電板５ａ、５ｂ上には各々半導体素子９ａ、９ｂ
が半田などで、ろう付けして固定されている。そして、
半導体素子９ａ。
９ｂはワイヤ１０により外部電極端子６ａ、内部リード
板５ ｃ ｓ内部電極端子７ａ、７ｂに選択的に接続さ
れている。そして、ケース１と放熱板２とで囲まれる空
間にはシリコーン等のゲル状内部封止樹脂１１が充填さ
れており、内部封止樹脂１１の上面側にはエポキシ等の
外部封止樹ｒＭ１２が充填されている。そして、外部封
止樹脂１２上を蓋部材１３で封止しており、外部電極端
子６ａ。
板５ ｃ ｓ内部電極端子７ａ、７ｂに選択的に接続さ
れている。そして、ケース１と放熱板２とで囲まれる空
間にはシリコーン等のゲル状内部封止樹脂１１が充填さ
れており、内部封止樹脂１１の上面側にはエポキシ等の
外部封止樹ｒＭ１２が充填されている。そして、外部封
止樹脂１２上を蓋部材１３で封止しており、外部電極端
子６ａ。
５ｂ、５ｃ、 ６ｄの先端が蓋部材１３を貫通して外部
に引き出されている。
に引き出されている。
上記のような樹脂封止式の半導体装置の保証温度の最大
は通常１５０℃であり、エージング等により半導体装置
を１５０℃に加熱した後使用する。
は通常１５０℃であり、エージング等により半導体装置
を１５０℃に加熱した後使用する。
例えばゲル状内部封止樹脂１１にシリコーン樹脂、外部
封止樹脂１２にエポキシ樹脂を使用した場合、前者の体
積膨張率は、１．０ｘｌＯ−３（１／’Ｃ）であり、後
者の線膨張率は２．５Ｘ１０””（１／℃）となる。従
って、半導体装置の内圧を支配するのはゲル状内部封止
樹脂１１となる。
封止樹脂１２にエポキシ樹脂を使用した場合、前者の体
積膨張率は、１．０ｘｌＯ−３（１／’Ｃ）であり、後
者の線膨張率は２．５Ｘ１０””（１／℃）となる。従
って、半導体装置の内圧を支配するのはゲル状内部封止
樹脂１１となる。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の半導体装置は以上の様に構成されているので、長
時間にわたる動作・エージング等により高温状態が維持
されると、筐体である樹脂製ケース１と放熱板２とを接
合している接着剤３の接着部が、シリコーン等のゲル状
内部封止樹脂１１の膨張による内圧の上昇により破壊さ
れ、その破壊部よりゲル状内部封止樹脂１１がしみ出し
たり、最悪の場合、筐体である樹脂製ケース１が放熱板
２と完全にはなれ、半導体装置の外形が完全に破壊され
てしまうといった問題点があった。
時間にわたる動作・エージング等により高温状態が維持
されると、筐体である樹脂製ケース１と放熱板２とを接
合している接着剤３の接着部が、シリコーン等のゲル状
内部封止樹脂１１の膨張による内圧の上昇により破壊さ
れ、その破壊部よりゲル状内部封止樹脂１１がしみ出し
たり、最悪の場合、筐体である樹脂製ケース１が放熱板
２と完全にはなれ、半導体装置の外形が完全に破壊され
てしまうといった問題点があった。
この発明は、上記の様な問題点を解決するためになされ
たもので、長時間にわたり高温状態を維持しても、ゲル
状樹脂が外部にしみ出したり、装置の外形が破壊された
りすることの無い半導体装置を得ることを目的とする。
たもので、長時間にわたり高温状態を維持しても、ゲル
状樹脂が外部にしみ出したり、装置の外形が破壊された
りすることの無い半導体装置を得ることを目的とする。
この発明に係る半導体装置は、半導体素子を収容した密
封容器内にゲル状樹脂を封入するとともに伸縮自在な中
空の圧力吸収体をゲル状樹脂内に配置している。
封容器内にゲル状樹脂を封入するとともに伸縮自在な中
空の圧力吸収体をゲル状樹脂内に配置している。
この発明における圧力吸収体は、ゲル状樹脂の膨張時に
収縮することにより、半導体装置内の内圧上昇を緩和す
る。
収縮することにより、半導体装置内の内圧上昇を緩和す
る。
第１図はこの発明に係る半導体装置の一実施例を示す一
部切欠き斜視図、第２図はその半導体装置の一部切欠き
概略断面図である。図において、第１図に示した従来装
置との相違点は、ゲル状内部封止樹脂１１の膨張時、内
圧の上昇を吸収する弾性の有る密閉された中空球体２０
をゲル状内部封止樹脂１１中に複数設けたことである。
部切欠き斜視図、第２図はその半導体装置の一部切欠き
概略断面図である。図において、第１図に示した従来装
置との相違点は、ゲル状内部封止樹脂１１の膨張時、内
圧の上昇を吸収する弾性の有る密閉された中空球体２０
をゲル状内部封止樹脂１１中に複数設けたことである。
第３図は中空球体２０の断面図である。中空球体２０の
囲壁２０ｍの材質は伸縮時の抵抗を減らすためゲル状内
部封止樹脂１１と同系列の素材を用いたゴムを用い、か
つ囲壁２０ａの厚さａは、０．１鰭以下、中空球体２０
の外径すは２〜３龍にしている。また、中空球体２０内
部にはＳＦ、。
囲壁２０ｍの材質は伸縮時の抵抗を減らすためゲル状内
部封止樹脂１１と同系列の素材を用いたゴムを用い、か
つ囲壁２０ａの厚さａは、０．１鰭以下、中空球体２０
の外径すは２〜３龍にしている。また、中空球体２０内
部にはＳＦ、。
Ｆ１□等の高絶縁性の気体２１が充填されており、その
気圧は半導体装置の最大保証温度時に１気圧になるよう
に調整されている。
気圧は半導体装置の最大保証温度時に１気圧になるよう
に調整されている。
次に、ゲル状内部封止樹脂１１の膨張時、内圧の上昇を
中空球体２０が吸収する動作について説明する。半導体
装置の温度を最高保証温度１５０℃まで上昇させるとゲ
ル状内部封止樹脂１１が大きく膨張する。ゲル状内部封
止樹脂１１の中には、弾性の有る密閉された中空球体２
０が多数入っているため、容器に密閉された水に気泡が
存在した場合、その水に圧力を加えると気泡が圧縮され
る（パスカルの原理）が如く、ゲル状内部封止樹脂１１
の膨張による内圧の上昇により中空球体２０が圧縮され
て収縮変形する。そのため、ゲル状内部封止樹脂１１の
膨張により生ずる圧力が吸収され、内圧の上昇が緩和さ
れる。
中空球体２０が吸収する動作について説明する。半導体
装置の温度を最高保証温度１５０℃まで上昇させるとゲ
ル状内部封止樹脂１１が大きく膨張する。ゲル状内部封
止樹脂１１の中には、弾性の有る密閉された中空球体２
０が多数入っているため、容器に密閉された水に気泡が
存在した場合、その水に圧力を加えると気泡が圧縮され
る（パスカルの原理）が如く、ゲル状内部封止樹脂１１
の膨張による内圧の上昇により中空球体２０が圧縮され
て収縮変形する。そのため、ゲル状内部封止樹脂１１の
膨張により生ずる圧力が吸収され、内圧の上昇が緩和さ
れる。
その結果、従来のようにケース１と放熱板２の接着部が
破壊されることはない。
破壊されることはない。
なお、中空球体２０内部には高絶縁性の気体２１を充填
しているので、半導体装置に高電圧が印加されても中空
球体２０内部でコロナ放電が生じることはない。
しているので、半導体装置に高電圧が印加されても中空
球体２０内部でコロナ放電が生じることはない。
さらに、気体２１の気圧を最大保証温度の状態で１気圧
になるよう調整しているので、中空球体２０の内圧がゲ
ル状内部封止樹脂１１の内圧より高くなり、圧力を吸収
しなくなるという事態は生じない。
になるよう調整しているので、中空球体２０の内圧がゲ
ル状内部封止樹脂１１の内圧より高くなり、圧力を吸収
しなくなるという事態は生じない。
なお、上記実施例に示した構造を有する半導体装置に限
定されるものではなく、ゲル状樹脂により半導体素子を
封止するすべての半導体装置にこの発明は適用できる。
定されるものではなく、ゲル状樹脂により半導体素子を
封止するすべての半導体装置にこの発明は適用できる。
また、上記実施例では中空球体２０内に気体２１を充填
した場合について説明したが、ゲル状内部封止樹脂１１
の膨張による内圧の上昇を吸収できるのであれば気体２
１に限定されない。
した場合について説明したが、ゲル状内部封止樹脂１１
の膨張による内圧の上昇を吸収できるのであれば気体２
１に限定されない。
また、上記実施例では中空圧力吸収体として球体を用い
た場合について説明したが、その他の形状のものでもよ
い。
た場合について説明したが、その他の形状のものでもよ
い。
以上のように、この発明によれば、ゲル状樹脂内に伸縮
自在の中空圧力吸収体を設け、ゲル状樹脂が膨張して内
圧が上昇しても中空圧力吸収体が圧力を吸収するように
したので、ゲル状樹脂の膨張のための他の部材が破壊さ
れることがない。
自在の中空圧力吸収体を設け、ゲル状樹脂が膨張して内
圧が上昇しても中空圧力吸収体が圧力を吸収するように
したので、ゲル状樹脂の膨張のための他の部材が破壊さ
れることがない。
第１図はこの発明に係る半導体装置の一実施例を示す一
部切欠き斜視図、第２図は第１図に示した装置の概略断
面図、第３図は中空球体の断面図、第４図は従来の半導
体装置の一部切欠き斜視図、第５図は第４図に示した装
置の概略断面図である。 図において、１はケース、２は放熱板、９ａ及び９ｂは
半導体素子、１１はゲル状内部封止樹脂、１２は外部封
止樹脂、２０は中空球体である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
部切欠き斜視図、第２図は第１図に示した装置の概略断
面図、第３図は中空球体の断面図、第４図は従来の半導
体装置の一部切欠き斜視図、第５図は第４図に示した装
置の概略断面図である。 図において、１はケース、２は放熱板、９ａ及び９ｂは
半導体素子、１１はゲル状内部封止樹脂、１２は外部封
止樹脂、２０は中空球体である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）半導体素子を収容した密封容器内にゲル状樹脂を
封入するとともに伸縮自在な中空の圧力吸収体を前記ゲ
ル状樹脂内に配置したことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6307089A JPH02240951A (ja) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6307089A JPH02240951A (ja) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02240951A true JPH02240951A (ja) | 1990-09-25 |
Family
ID=13218719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6307089A Pending JPH02240951A (ja) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02240951A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6351381B1 (en) | 2001-06-20 | 2002-02-26 | Thermal Corp. | Heat management system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61145851A (ja) * | 1984-12-20 | 1986-07-03 | Toshiba Corp | 半導体モジユ−ル |
-
1989
- 1989-03-14 JP JP6307089A patent/JPH02240951A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61145851A (ja) * | 1984-12-20 | 1986-07-03 | Toshiba Corp | 半導体モジユ−ル |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6351381B1 (en) | 2001-06-20 | 2002-02-26 | Thermal Corp. | Heat management system |
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