JPH04206554A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH04206554A JPH04206554A JP32917890A JP32917890A JPH04206554A JP H04206554 A JPH04206554 A JP H04206554A JP 32917890 A JP32917890 A JP 32917890A JP 32917890 A JP32917890 A JP 32917890A JP H04206554 A JPH04206554 A JP H04206554A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cap
- resin
- case
- layer
- soft resin
- 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.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 54
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 5
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 abstract description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 abstract description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 abstract description 3
- 239000000499 gel Substances 0.000 abstract 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 abstract 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 10
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
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
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- 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
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Die Bonding (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〕
本発明は絶縁形レジンモールド半導体装置に係り、半導
体基体の発熱によりソフトレジンが膨張し半導体基体や
パッケージに発生する過大な応力を、ソフトレジンとキ
ャップ間の気体層にてソフトレジンの膨張を吸収し応力
を緩和する構造に関する。
体基体の発熱によりソフトレジンが膨張し半導体基体や
パッケージに発生する過大な応力を、ソフトレジンとキ
ャップ間の気体層にてソフトレジンの膨張を吸収し応力
を緩和する構造に関する。
第２＠に従来の絶縁形レジンモールド半導体装置の一例
の断面構造図を示す。
の断面構造図を示す。
第２図において、セラミック板２の絶縁層一方の主表面
にはメタライズ層を介して半田層８により鋼等でできた
金属放熱基板１が接着されており、他方の主表面にはメ
タライズ層を介してロー材により銅等でできた導電路層
３が接着されている。
にはメタライズ層を介して半田層８により鋼等でできた
金属放熱基板１が接着されており、他方の主表面にはメ
タライズ層を介してロー材により銅等でできた導電路層
３が接着されている。
導電路層上には半田層９を介して半導体基体４や銅等で
できた電極端子６が接着されている、また半導体基体４
は電極端子６の根本にＡＱ等の電極リード５にて接続さ
れている。更に半導体基体。
できた電極端子６が接着されている、また半導体基体４
は電極端子６の根本にＡＱ等の電極リード５にて接続さ
れている。更に半導体基体。
導電路層、電極リード及び電極端子の一部は、各部材の
熱膨張にて発生する応力緩和のためにシリコーンゲルの
様なソフトレジン１０にて包まれそして、そのソフトレ
ジン１ｏは、金属放熱基板１から外部へ流れ出さぬ様に
鑑属放熱基板上より垂直に立ち上がったＰＰＳ樹脂等で
できたケース７にて封止られている。
熱膨張にて発生する応力緩和のためにシリコーンゲルの
様なソフトレジン１０にて包まれそして、そのソフトレ
ジン１ｏは、金属放熱基板１から外部へ流れ出さぬ様に
鑑属放熱基板上より垂直に立ち上がったＰＰＳ樹脂等で
できたケース７にて封止られている。
またソフトレジン１０の上には、更に外部の雰囲気から
保護し損傷を防ぐためにエポキシ樹脂等のハードレジン
１１がソフトレジン全面を覆い、ケース７と電極端子の
位置決めや外装を整えるためのｐｐｓ ＜ポリフェレン
サルファイド）樹脂等でできたキャップ１２と接着した
構造となっていた。
保護し損傷を防ぐためにエポキシ樹脂等のハードレジン
１１がソフトレジン全面を覆い、ケース７と電極端子の
位置決めや外装を整えるためのｐｐｓ ＜ポリフェレン
サルファイド）樹脂等でできたキャップ１２と接着した
構造となっていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来構造は、半導体基体４が動作し発熱した時、半
導体基体４．電極端子６及び電極リード部等に発生する
熱応力の緩和材としてソフトレジ〉１０は非常に効果大
であるが、ソフトレジン１０自体が膨張することに配慮
がされておらず、■）ハードレジン１１とケース７接着
部の剥離、２）ケース７自体の破損 ３）ケース７と金属放熱基板１との剥離４）キャンプ１
２と電極端子６とが接着しているため電極端子６の半田
９接続部での剥離５）キャンプに自体の破損 等が発生し外部の雰囲気から保護ができず内部の腐食、
絶縁耐圧の低下、電気的特性不良が発生する等の問題が
あった。
導体基体４．電極端子６及び電極リード部等に発生する
熱応力の緩和材としてソフトレジ〉１０は非常に効果大
であるが、ソフトレジン１０自体が膨張することに配慮
がされておらず、■）ハードレジン１１とケース７接着
部の剥離、２）ケース７自体の破損 ３）ケース７と金属放熱基板１との剥離４）キャンプ１
２と電極端子６とが接着しているため電極端子６の半田
９接続部での剥離５）キャンプに自体の破損 等が発生し外部の雰囲気から保護ができず内部の腐食、
絶縁耐圧の低下、電気的特性不良が発生する等の問題が
あった。
本発明では、小型大電力化及び複数の半導体基体を載置
したモジュール化が進む中で、ソフトレジンが温度上昇
により膨張して発生する応力を緩和し更に高信頼性の向
上を図った半導体装置を提供することにある。
したモジュール化が進む中で、ソフトレジンが温度上昇
により膨張して発生する応力を緩和し更に高信頼性の向
上を図った半導体装置を提供することにある。
上記目的を達成するためにキャップをソフトレジン上に
載置した時にソフトレジンの一部表面とキャップ間に気
体層ができる様に、キャップをコツプ状にし、ソフトレ
ジンの表面張力とキャップ凹部のコツプ状内の気体の内
部圧力により気体層を設けたものである。
載置した時にソフトレジンの一部表面とキャップ間に気
体層ができる様に、キャップをコツプ状にし、ソフトレ
ジンの表面張力とキャップ凹部のコツプ状内の気体の内
部圧力により気体層を設けたものである。
また５気体の容積とソフトレジンの膨張量により、キャ
ップ内の気体自体もソフトレジンの膨張量が多いと内部
で応力を発生するため、キャップに穴をあけ外気圧とキ
ャップ内圧力を等しくしたものである。
ップ内の気体自体もソフトレジンの膨張量が多いと内部
で応力を発生するため、キャップに穴をあけ外気圧とキ
ャップ内圧力を等しくしたものである。
キャンプの凹部はソフトレジンの膨張を吸収する。それ
によってケースやハードレジン、キャップ等へは一部な
応力が発生しないので、劣化することがない。
によってケースやハードレジン、キャップ等へは一部な
応力が発生しないので、劣化することがない。
また、ハードレジンの膨張が大きい場合はキャップの１
部にあいた穴が外気圧と内気圧をつねに等しくする。そ
れによってケースや、ハードレジン、キャップ等へは過
大な応力が発生′しないので劣化することがない。
部にあいた穴が外気圧と内気圧をつねに等しくする。そ
れによってケースや、ハードレジン、キャップ等へは過
大な応力が発生′しないので劣化することがない。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は本発明になる半導体装置の断面図である。本発明に
よる半導体装置は、セラミック基板２の絶縁層一方の主
面にはメタライズ層を介して半田層８により銅等ででき
た金属放熱基板１が接着されており、他方の主表面には
メタライズ層を介してロー材により銅等でできた導電路
層３が接着されている。導電路層上には半田層９を介し
て半導体基体４．銅等でできた電極端子６が接着されて
いる。また半導体基板４は電極端子６の根本にＡＱ等の
電極リード５にて接続されている９更に半導体基体、導
電路層、電極リード及び電極端子の一部は、各部材を包
む様にシリコーンゲル等のソフトレジン１０がコーティ
ングされ、そしてそのソフトレジンは、金属放熱基板１
から外部へ流れ出さぬ様に金属放熱基板上より垂直方向
に立ち上がったＰＰＳ樹脂等のケース７にてかこまれて
いる。またソフトレジン□１０の上にはソフトレジン側
が凹形状となり凹内部が気体層となるキャップ１２が載
置され、ケース７とキャップ１２及びソフトレジン１０
の隙間にエポキシ樹脂等のハードレジン１１が充填され
ている構造である。
図は本発明になる半導体装置の断面図である。本発明に
よる半導体装置は、セラミック基板２の絶縁層一方の主
面にはメタライズ層を介して半田層８により銅等ででき
た金属放熱基板１が接着されており、他方の主表面には
メタライズ層を介してロー材により銅等でできた導電路
層３が接着されている。導電路層上には半田層９を介し
て半導体基体４．銅等でできた電極端子６が接着されて
いる。また半導体基板４は電極端子６の根本にＡＱ等の
電極リード５にて接続されている９更に半導体基体、導
電路層、電極リード及び電極端子の一部は、各部材を包
む様にシリコーンゲル等のソフトレジン１０がコーティ
ングされ、そしてそのソフトレジンは、金属放熱基板１
から外部へ流れ出さぬ様に金属放熱基板上より垂直方向
に立ち上がったＰＰＳ樹脂等のケース７にてかこまれて
いる。またソフトレジン□１０の上にはソフトレジン側
が凹形状となり凹内部が気体層となるキャップ１２が載
置され、ケース７とキャップ１２及びソフトレジン１０
の隙間にエポキシ樹脂等のハードレジン１１が充填され
ている構造である。
以下本発明によれば、半導体基体４が発熱しソフトレジ
ン１０が膨張した時、柔らかなソフトレジン１０はキャ
ップ１２と気体層とが接触している部分にソフトレジン
が押し出され、気体層でソフトレジンの膨張による応力
発生を緩和する効果がある、キャップ１２の気体層は極
力ソフトレジン１０と接触する面積を広くし、又キャッ
プ１２の気体層の体積も極力大きくした方が、ソフトレ
ジン膨張の吸収効果としては大である。また半導体基体
の温度上昇が大きくソフトレジンが膨張すると同じく気
体層の気体も膨張し応力を発生する場合は、第３図にす
実施例の様にキャップ１２の一部へ内部気体溜と外気と
が同気圧となる様に貫通穴１４を設けることによりソフ
トレジン及び気体の膨張を吸収し、過大な応力の発生を
防止することが効果がある。
ン１０が膨張した時、柔らかなソフトレジン１０はキャ
ップ１２と気体層とが接触している部分にソフトレジン
が押し出され、気体層でソフトレジンの膨張による応力
発生を緩和する効果がある、キャップ１２の気体層は極
力ソフトレジン１０と接触する面積を広くし、又キャッ
プ１２の気体層の体積も極力大きくした方が、ソフトレ
ジン膨張の吸収効果としては大である。また半導体基体
の温度上昇が大きくソフトレジンが膨張すると同じく気
体層の気体も膨張し応力を発生する場合は、第３図にす
実施例の様にキャップ１２の一部へ内部気体溜と外気と
が同気圧となる様に貫通穴１４を設けることによりソフ
トレジン及び気体の膨張を吸収し、過大な応力の発生を
防止することが効果がある。
本発明によればソフトレジンと接触するキャップの凹形
状の気体層でソフトレジンの熱膨張による内部応力発生
を緩和できるのでハートレジン。
状の気体層でソフトレジンの熱膨張による内部応力発生
を緩和できるのでハートレジン。
ケース、キャップ等の各部材の破損（クラック）や剥離
等を防止でき、外部の雰囲気からの気密保護、内部部品
の腐食、絶縁耐圧の低下防止、電気的特性不良の防止等
の効果がある。
等を防止でき、外部の雰囲気からの気密保護、内部部品
の腐食、絶縁耐圧の低下防止、電気的特性不良の防止等
の効果がある。
第１図は本発明の一実施例の半導体装置縦断面図、第２
図は従来装置の縦断面図、第３図は本発明の異なる実施
例を示す半導体装置縦断面図である。 １・・・金属放熱基板、２・・セラミック板、３・・・
導電路層、４・・・半導体基体、５・・電極リード、６
・・・電極端子、７・・・ケース、８・・・半田層、９
・・半田層、′１０・・・ソフトレジン、１１・・・ハ
ードレジン、１２・・・キャップ、１３・・・気体層、
１４・・・貫通穴。
図は従来装置の縦断面図、第３図は本発明の異なる実施
例を示す半導体装置縦断面図である。 １・・・金属放熱基板、２・・セラミック板、３・・・
導電路層、４・・・半導体基体、５・・電極リード、６
・・・電極端子、７・・・ケース、８・・・半田層、９
・・半田層、′１０・・・ソフトレジン、１１・・・ハ
ードレジン、１２・・・キャップ、１３・・・気体層、
１４・・・貫通穴。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、金属放熱基板上に絶縁層を介して導電性を有する導
電路層を形成した部品に半導体基体を載置接着し、金属
放熱基板上に載置された導電路層や半導体基体を囲む様
に金属放熱板上より垂直方向に立ち上がつたケースと、
ケースの内側へ半導体基体を保護するために注入したソ
フトレジン層と、ソフトレジン層上にケース外径よりも
小さい落し蓋状のキャップと、ケースとキャップを固着
しソフトレジン表面を覆う様に注入したハードレジン層
より成る半導体装置において、前記キャップを前記ソフ
トレジン層上に載置した時、キャップ内に気体層を設け
たことを特徴とする半導体装置。 ２、前記キャップ内の気体層が、キャップとソフトレジ
ンによつて密閉されていることを特徴とする請求項第１
項記載の半導体装置。 ３、前記キャップ内の気体層が、キャップの一部より外
気と通じていることを特徴とする請求項第１項記載の半
導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32917890A JPH04206554A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32917890A JPH04206554A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04206554A true JPH04206554A (ja) | 1992-07-28 |
Family
ID=18218523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32917890A Pending JPH04206554A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04206554A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0749159A2 (en) * | 1993-01-13 | 1996-12-18 | Fuji Electric Co. Ltd. | Resin-sealed semiconductor device |
| JP2007073782A (ja) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Nippon Inter Electronics Corp | 大電力用半導体装置 |
| JP2009130169A (ja) * | 2007-11-26 | 2009-06-11 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体装置 |
| JP2010080768A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Denso Corp | 電子回路装置 |
| JP2010533988A (ja) * | 2007-07-20 | 2010-10-28 | アーベーベー・テヒノロギー・アーゲー | 半導体モジュール |
| JP2015220238A (ja) * | 2014-05-14 | 2015-12-07 | 日産自動車株式会社 | パワー半導体モジュール及びその製造方法 |
| JP2017195420A (ja) * | 2014-09-30 | 2017-10-26 | 株式会社三社電機製作所 | 半導体モジュール |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP32917890A patent/JPH04206554A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0749159A2 (en) * | 1993-01-13 | 1996-12-18 | Fuji Electric Co. Ltd. | Resin-sealed semiconductor device |
| EP0749159A3 (en) * | 1993-01-13 | 1997-04-02 | Fuji Electric Co Ltd | Resin sealed semiconductor device |
| JP2007073782A (ja) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Nippon Inter Electronics Corp | 大電力用半導体装置 |
| JP4526125B2 (ja) * | 2005-09-08 | 2010-08-18 | 日本インター株式会社 | 大電力用半導体装置 |
| JP2010533988A (ja) * | 2007-07-20 | 2010-10-28 | アーベーベー・テヒノロギー・アーゲー | 半導体モジュール |
| JP2009130169A (ja) * | 2007-11-26 | 2009-06-11 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体装置 |
| JP2010080768A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Denso Corp | 電子回路装置 |
| JP2015220238A (ja) * | 2014-05-14 | 2015-12-07 | 日産自動車株式会社 | パワー半導体モジュール及びその製造方法 |
| JP2017195420A (ja) * | 2014-09-30 | 2017-10-26 | 株式会社三社電機製作所 | 半導体モジュール |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4158738B2 (ja) | 半導体モジュール実装構造、カード状半導体モジュール及びカード状半導体モジュール密着用受熱部材 | |
| US6713856B2 (en) | Stacked chip package with enhanced thermal conductivity | |
| JP3316714B2 (ja) | 半導体装置 | |
| US5254500A (en) | Method for making an integrally molded semiconductor device heat sink | |
| JPH06275773A (ja) | 集積化バッテリマウントを有する表面装着可能集積回路パッケージ | |
| KR20090056594A (ko) | 온도 감지소자가 장착된 반도체 파워 모듈 패키지 및 그제조방법 | |
| JPH0383368A (ja) | 半導体装置 | |
| US3469017A (en) | Encapsulated semiconductor device having internal shielding | |
| WO2021248954A1 (zh) | 一种功率半导体模块 | |
| JPH07202088A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH04206554A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH05160312A (ja) | 電子パッケージ用モジュール | |
| JP5098284B2 (ja) | 半導体装置 | |
| KR20160002834A (ko) | 전력 반도체 디바이스용 모듈 배열체 | |
| JPS6221249A (ja) | 半導体装置 | |
| CN109273418A (zh) | 一种芯片封装结构及方法 | |
| JPS63239826A (ja) | 半導体装置 | |
| JP4994025B2 (ja) | 樹脂封止型電子機器 | |
| US7348664B2 (en) | Semiconductor apparatus having a cooling apparatus that compressively engages a semiconductor device | |
| JPH02278856A (ja) | 半導体集積回路装置 | |
| JP3838369B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP2904154B2 (ja) | 半導体素子を含む電子回路装置 | |
| JPH05160304A (ja) | 半導体装置 | |
| CN219658693U (zh) | 一种功率半导体模块 | |
| JPH08222652A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 |