JPH0437159A - 混成集積回路装置 - Google Patents
混成集積回路装置Info
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- JPH0437159A JPH0437159A JP14499290A JP14499290A JPH0437159A JP H0437159 A JPH0437159 A JP H0437159A JP 14499290 A JP14499290 A JP 14499290A JP 14499290 A JP14499290 A JP 14499290A JP H0437159 A JPH0437159 A JP H0437159A
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Classifications
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- 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
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- H01L2224/48472—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area also being a wedge bond, i.e. wedge-to-wedge
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors 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、例えば電装品などに用いられ、ヒートシン
クを有する混成集積回路装置に関し、特にヒートシンク
の改良にかかわる。
クを有する混成集積回路装置に関し、特にヒートシンク
の改良にかかわる。
第３図（ｌ！Ｌ）及び（ｂ）は、従来の電装品用の混成
集積回路装置の平面図及び正面図である。図において、
アルミヒートシンク１にはプレス加工により、打とげス
テージ２と、装着する部品の２辺を受ける位置決め突起
３と、ワイヤボンディング用の突起座４が設けられてい
る。この突起座４のＬ面は研摩仕とげしである。５は打
とげステージ２土に接着された混成集積回路基板（以下
「回路基板」と称する）で、ワイヤボンディング用バッ
ド６（アルミ材）が設けられている。７はヒートシンク
１北に接合手段により装置されたパワートランジスタ、
８はバッド６と突起座４とにワイヤボンディングされた
アルミ線である。
集積回路装置の平面図及び正面図である。図において、
アルミヒートシンク１にはプレス加工により、打とげス
テージ２と、装着する部品の２辺を受ける位置決め突起
３と、ワイヤボンディング用の突起座４が設けられてい
る。この突起座４のＬ面は研摩仕とげしである。５は打
とげステージ２土に接着された混成集積回路基板（以下
「回路基板」と称する）で、ワイヤボンディング用バッ
ド６（アルミ材）が設けられている。７はヒートシンク
１北に接合手段により装置されたパワートランジスタ、
８はバッド６と突起座４とにワイヤボンディングされた
アルミ線である。
ヒートシンクＩＪ：、のパワートランジスタγの接合手
段を第４図に拡大図で示す。ヒートシンク１北面には、
はんだ付は性を向上するためニッケルめっき層１１が全
面に施され、アルミナやセラミックスを基材としたメタ
ライズ絶縁板１２が位置決め突起３により２辺が受けら
れ位置決めされ、はんだ材１３により接合されている。
段を第４図に拡大図で示す。ヒートシンク１北面には、
はんだ付は性を向上するためニッケルめっき層１１が全
面に施され、アルミナやセラミックスを基材としたメタ
ライズ絶縁板１２が位置決め突起３により２辺が受けら
れ位置決めされ、はんだ材１３により接合されている。
このメタライズ絶縁板１２）−に銅材からなる一次ヒー
トシンク１４がはんだ材１３により接合されている。こ
の一次ヒートシンク１４上にはんだ材１３によりパワー
トランジスタチップ１５が接合され、パワートランジス
タ７が形成されている。
トシンク１４がはんだ材１３により接合されている。こ
の一次ヒートシンク１４上にはんだ材１３によりパワー
トランジスタチップ１５が接合され、パワートランジス
タ７が形成されている。
回路基板５の接地ラインをヒートシンク１に接地する手
段としては、ニッケルめっき層１１が施されたヒートシ
ンクユにリード綴をはんだ付けする手段もあるが、作業
性が悪い。そこで、アルミ線を超音波ワイヤボンディン
グする手段が採用されていることが多い。しかし、ニッ
ケルめっき層面への超音波ワイヤボンディングは信頼性
に問題がある。これに対処し、ヒートシンク１にプレス
打玉げによる突起座４を形成し、全面に施されたニッケ
ルめっき層１１のうち、突起座４面の部分を除くため研
摩しアルミ面を露出させ、アルミ線８をワイヤボンディ
ングする手段がとられている。
段としては、ニッケルめっき層１１が施されたヒートシ
ンクユにリード綴をはんだ付けする手段もあるが、作業
性が悪い。そこで、アルミ線を超音波ワイヤボンディン
グする手段が採用されていることが多い。しかし、ニッ
ケルめっき層面への超音波ワイヤボンディングは信頼性
に問題がある。これに対処し、ヒートシンク１にプレス
打玉げによる突起座４を形成し、全面に施されたニッケ
ルめっき層１１のうち、突起座４面の部分を除くため研
摩しアルミ面を露出させ、アルミ線８をワイヤボンディ
ングする手段がとられている。
上記のような従来の混成集積回路装置では、アルミヒー
トシンク１上面にニッケルめっき層１１を形成するため
、面倒な曲表面処理とメツキ処理を要し、さらに、ワイ
ヤボンド用突起座４の研摩加工など多工程の加工が必要
であるという問題点があった。
トシンク１上面にニッケルめっき層１１を形成するため
、面倒な曲表面処理とメツキ処理を要し、さらに、ワイ
ヤボンド用突起座４の研摩加工など多工程の加工が必要
であるという問題点があった。
また、パワートランジスタ７はアルミヒートシンク１と
絶縁するためメタライズ絶縁板ユ２を介しはんだ付は接
合されているが、ヒートシンク１と絶縁板１２との熱膨
張係数の差により、はんだ層１３が熱疲労のだめ割れる
という問題点があった。
絶縁するためメタライズ絶縁板ユ２を介しはんだ付は接
合されているが、ヒートシンク１と絶縁板１２との熱膨
張係数の差により、はんだ層１３が熱疲労のだめ割れる
という問題点があった。
なお、アルミの外の金層をヒートシンクとして使用する
場合は、回路基板５の接地ラインをヒートシンクに接地
する手段として、ワイヤボンディングを用いるには、ワ
イヤボンド川岸として、ヒートシンクにアルミ材を埋込
むか、又はアルミクラツド材を使用しなければならず、
前者は加工骨が高くなり、後者は材料費が高くなるとい
う問題点があった。
場合は、回路基板５の接地ラインをヒートシンクに接地
する手段として、ワイヤボンディングを用いるには、ワ
イヤボンド川岸として、ヒートシンクにアルミ材を埋込
むか、又はアルミクラツド材を使用しなければならず、
前者は加工骨が高くなり、後者は材料費が高くなるとい
う問題点があった。
この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たもので、ヒートシンクにアルミ線の超音波ワイヤボン
ディングのだめのプレス加工による突起座を不要とし、
安価な材料によりヒートシンクとし、１而のニッケルめ
っきのための前処理を容易にし、加工工程数を減少し、
パワー半導体装置のメタライズ絶縁板とヒートシンクの
熱膨張係数の差による双方間のはんだ層の割れをなくし
た混成集積回路装置を得ることを目的としている。
たもので、ヒートシンクにアルミ線の超音波ワイヤボン
ディングのだめのプレス加工による突起座を不要とし、
安価な材料によりヒートシンクとし、１而のニッケルめ
っきのための前処理を容易にし、加工工程数を減少し、
パワー半導体装置のメタライズ絶縁板とヒートシンクの
熱膨張係数の差による双方間のはんだ層の割れをなくし
た混成集積回路装置を得ることを目的としている。
この発明にかかる混成集積回路装置では、第１の発明に
おいては、鉄系材によるヒートシンクを用い、このヒー
トシンク）：而にニッケルめっき層を施し、この北面に
メタライズ絶縁板をはんだ付は接合し、このメタライズ
絶縁板トに第１次ヒートシンクをはんだ接合し、この第
１ヒートシンク上にパワー半導体素子をはんだ付は接合
しである。
おいては、鉄系材によるヒートシンクを用い、このヒー
トシンク）：而にニッケルめっき層を施し、この北面に
メタライズ絶縁板をはんだ付は接合し、このメタライズ
絶縁板トに第１次ヒートシンクをはんだ接合し、この第
１ヒートシンク上にパワー半導体素子をはんだ付は接合
しである。
また、ヒートシンクＦｍのニッケルめっき層トに、アル
ミ蒸着により接地用のボンディング川岸を形成している
。ピートシンク上面のニッケルめっき層Ｅに混成集積回
路基板を接２＆ Ｌ、、この回路基板とのボンディング
用バッドとボンディング川岸とにアルミ線をワイヤボン
ディングしたものである。
ミ蒸着により接地用のボンディング川岸を形成している
。ピートシンク上面のニッケルめっき層Ｅに混成集積回
路基板を接２＆ Ｌ、、この回路基板とのボンディング
用バッドとボンディング川岸とにアルミ線をワイヤボン
ディングしたものである。
さらに、第２の発明においては、ピートシンク上面のニ
ッケルめっき層１に、混成集積回路基板及びパワー半導
体装置用のメタライズ絶縁板の各四周を囲う位置に、位
置決めパターン突起層をアルミ蒸着によって形成したも
のでめる。
ッケルめっき層１に、混成集積回路基板及びパワー半導
体装置用のメタライズ絶縁板の各四周を囲う位置に、位
置決めパターン突起層をアルミ蒸着によって形成したも
のでめる。
この発明においては、第１の発明では、ヒートシンクＦ
ｉ鉄系材によっており、従来のアルミ材より熱膨張係数
が小さく、メタライズ絶縁板の熱膨張係数に近くされて
あり、双方間のはんだ層の割れがなくされる。また、ヒ
ートシンク１面のニッケルめっき層上に、アルミ蒸着手
段により、接地のボンディング川岸が容易に形成される
。
ｉ鉄系材によっており、従来のアルミ材より熱膨張係数
が小さく、メタライズ絶縁板の熱膨張係数に近くされて
あり、双方間のはんだ層の割れがなくされる。また、ヒ
ートシンク１面のニッケルめっき層上に、アルミ蒸着手
段により、接地のボンディング川岸が容易に形成される
。
さらに、第２の発明では、ヒートシンクと面のニッケル
めっき層上に、混成集積回路基板及びメタライズ絶縁板
の位置決めパターン突起層が、アルミの選択蒸着によう
アルミ蒸着座と同一工程により形成される。
めっき層上に、混成集積回路基板及びメタライズ絶縁板
の位置決めパターン突起層が、アルミの選択蒸着によう
アルミ蒸着座と同一工程により形成される。
第１図（ａ）及び（ｂ）は、この発明の一実施例による
混成集積回路装置の平面図及び正面図である。２１は鋼
板又はニッケル合金鉄板など鉄系材からなるヒートシン
クで、熱膨張係数が丑記従来のアルミヒートシンク１よ
シ小さく、メタライズ絶縁板１２に近いものにしである
。このヒートシンク２１の上面には、第２図に示すよう
にニッケルめっき層１１が施されている。このニッケル
めっきは、鉄系材のめつきであるので、アルミの場合よ
う前処理か容易になる。
混成集積回路装置の平面図及び正面図である。２１は鋼
板又はニッケル合金鉄板など鉄系材からなるヒートシン
クで、熱膨張係数が丑記従来のアルミヒートシンク１よ
シ小さく、メタライズ絶縁板１２に近いものにしである
。このヒートシンク２１の上面には、第２図に示すよう
にニッケルめっき層１１が施されている。このニッケル
めっきは、鉄系材のめつきであるので、アルミの場合よ
う前処理か容易になる。
第１図に返り、２２及び２３は回路基板５及びメタライ
ズ絶縁板１２に対応し各四周を囲う位置に、アルミ蒸着
により形成された位置決めパターン突起層である。
ズ絶縁板１２に対応し各四周を囲う位置に、アルミ蒸着
により形成された位置決めパターン突起層である。
これらの突起層２２及び２３内に、回路基板５及びメタ
ライズ絶縁板１２を位置決めし接合すればよく、自動化
による装着が容易に施行される。
ライズ絶縁板１２を位置決めし接合すればよく、自動化
による装着が容易に施行される。
次に、２４はヒートシンク２１ｂ面のニッケルめっき層
１１五に、アルミ蒸着により形成された、接地用のボン
ディング川岸である。
１１五に、アルミ蒸着により形成された、接地用のボン
ディング川岸である。
第１図（ｂ）のＡ部の拡大図を第２図に示す。ヒートシ
ンク２１五面に施されたニッケルめっき層ｌｌ上に、位
置決めパターン突起層２２により回路基板５を位置決め
し、接着剤１６により接着している。この接着剤１６は
シリコン系接着剤など軟性樹脂材によっている。これは
、鉄系のヒートシンク２１であっても、回路基板５の基
板材であるアルミナ材との熱膨張係数の差により、回路
基板５が割れることがあるのを防ぐためである。
ンク２１五面に施されたニッケルめっき層ｌｌ上に、位
置決めパターン突起層２２により回路基板５を位置決め
し、接着剤１６により接着している。この接着剤１６は
シリコン系接着剤など軟性樹脂材によっている。これは
、鉄系のヒートシンク２１であっても、回路基板５の基
板材であるアルミナ材との熱膨張係数の差により、回路
基板５が割れることがあるのを防ぐためである。
一方、ヒートシンク２１上面のニッケルめっき層１１ｂ
に、ｂ１第４図と同様に、メタライズ絶縁板ＩＺ、ヒー
トシンク１４．パワートランジスタ素子１５とをそれぞ
れはんだ付けにより順に接合する。
に、ｂ１第４図と同様に、メタライズ絶縁板ＩＺ、ヒー
トシンク１４．パワートランジスタ素子１５とをそれぞ
れはんだ付けにより順に接合する。
次に、回路基板５の接地ラインに設けられたボンデイン
ク用パッド６と、ヒートシンク２１のポンディング＃Ｊ
座２４とを、アルミ線８により超音波ワイヤボンディン
グする。
ク用パッド６と、ヒートシンク２１のポンディング＃Ｊ
座２４とを、アルミ線８により超音波ワイヤボンディン
グする。
なお、上記実施例の位置決めパターン突起層２２゜２３
及びポンディング月産２４の形成は、メタルマスクなど
を用い、アルミの選択蒸着によっているが、全面アルミ
蒸着をして後、エツチングによりパターンを形成するよ
うにしてもよい。
及びポンディング月産２４の形成は、メタルマスクなど
を用い、アルミの選択蒸着によっているが、全面アルミ
蒸着をして後、エツチングによりパターンを形成するよ
うにしてもよい。
また、上記実施例では、回路基板５及びメタライズ４１
！！縁板１２の位置決めとして、アルミ蒸着による位置
決めパターン突起層２２及び２３を形成したが、上記従
来のように、プレス加工による位置決め突起３を設けて
もよい。
！！縁板１２の位置決めとして、アルミ蒸着による位置
決めパターン突起層２２及び２３を形成したが、上記従
来のように、プレス加工による位置決め突起３を設けて
もよい。
さらに、Ｊ：ａピ実流側では、パワー半導体装置として
パワートランジスタ７の場合を示したが、他の種のパワ
ー半導体装置の場合にも適用できるものである。
パワートランジスタ７の場合を示したが、他の種のパワ
ー半導体装置の場合にも適用できるものである。
以とのように、この発明にょｎば、第１の発明では、ア
ルミヒートシンクに代え鉄系のヒートシンクを用い、熱
膨張係数を小さくシ、メタライズ絶縁板との熱膨最差を
減小したので、双方間のはんだ層の割れがなくさ几、安
価になる。また、ヒ−） ’／ ンク）、 Ｕ￥Ｉのニ
ッケルめっき層の形成の工程が容易になる。さらに、ヒ
ートシンクの接地Ｆ＠υワイヤボンディング用座用岸ル
ミ蒸着により形成したので、従来に比ベニ作が簡単にな
り生忙性が向とされる。
ルミヒートシンクに代え鉄系のヒートシンクを用い、熱
膨張係数を小さくシ、メタライズ絶縁板との熱膨最差を
減小したので、双方間のはんだ層の割れがなくさ几、安
価になる。また、ヒ−） ’／ ンク）、 Ｕ￥Ｉのニ
ッケルめっき層の形成の工程が容易になる。さらに、ヒ
ートシンクの接地Ｆ＠υワイヤボンディング用座用岸ル
ミ蒸着により形成したので、従来に比ベニ作が簡単にな
り生忙性が向とされる。
第２の発明においては、回路基板及びパワー半導体装置
用のメタライズ絶は板の位置決め手段として、ヒートシ
ンクと面のニッケルめっき層丘に回路基板及びメタライ
ズ絶縁板の四周を囲う位置に、アルミ蒸事により位置決
めパターン突起層を形成したので、位置決め手段が精關
筒＜容易に施される。
用のメタライズ絶は板の位置決め手段として、ヒートシ
ンクと面のニッケルめっき層丘に回路基板及びメタライ
ズ絶縁板の四周を囲う位置に、アルミ蒸事により位置決
めパターン突起層を形成したので、位置決め手段が精關
筒＜容易に施される。
第１図（ａ）及び（ｂ）はこの発明の一実施例による混
成集積回路装置の平面図及び正面図、第２図は第１図（
ｂ）のＡ部の拡大図、第３図（ａ）及び＜ｂ＞は従来の
混成集積回路装置の平面図及び正面図、ＷＪ４図は第３
図（ｂ）のパワートランジスタ部の拡大図である。 ３・・・位置決め突起、５・・・混成集積回路基板、６
・・・ワイヤボンディング用パッド、７・・・パワー半
導体装置（パワートランジスタ）、８・・・アルミ線、
１１・・・ニッケルめっき層、１２・・・メタライズ絶
縁板、１３・・・はんだ材、１４・・・一次ヒートシン
ク、１５・・・パワー半導体素子（パワートランジスタ
素子）、１６・・・ｙ着剤、２１・・ヒートシンク、２
２．２３・・・位置決めパターン突起層、２４・・・接
地用ポンディング月産 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
成集積回路装置の平面図及び正面図、第２図は第１図（
ｂ）のＡ部の拡大図、第３図（ａ）及び＜ｂ＞は従来の
混成集積回路装置の平面図及び正面図、ＷＪ４図は第３
図（ｂ）のパワートランジスタ部の拡大図である。 ３・・・位置決め突起、５・・・混成集積回路基板、６
・・・ワイヤボンディング用パッド、７・・・パワー半
導体装置（パワートランジスタ）、８・・・アルミ線、
１１・・・ニッケルめっき層、１２・・・メタライズ絶
縁板、１３・・・はんだ材、１４・・・一次ヒートシン
ク、１５・・・パワー半導体素子（パワートランジスタ
素子）、１６・・・ｙ着剤、２１・・ヒートシンク、２
２．２３・・・位置決めパターン突起層、２４・・・接
地用ポンディング月産 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）アルミ材より熱膨張係数の小さい鉄系材からなり
上面にニッケルめつき層が形成されたヒートシンク、こ
のヒートシンク上面のニッケルめつき層上にアルミ蒸着
により形成された接地用のワイヤボンディング用座、上
記ニッケルめつき層上に位置決めし接着剤により接着さ
れた混成集積回路基板、上記ニッケルめつき層上に位置
決めし、順次重ねられそれぞれはんだ付けにより結合さ
れたメタライズ絶縁板、一次ヒートシンク及びパワー半
導体素子、上記混成集積回路基板上のワイヤボンディン
グ用パッドと上記ワイヤボンディング用座とにワイヤボ
ンディングされたアルミ線を備えた混成集積回路装置。 - （２）ヒートシンク上の混成集積回路基板及びメタライ
ズ絶縁板の位置決め手段として、ヒートシンク上面のニ
ッケルめつき層上に、混成集積回路基板及びメタライズ
絶縁板の四周を囲う位置に、アルミ蒸着による位置決め
パターン突起層をそれぞれ形成したことを特徴とする請
求項１記載の混成集積回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14499290A JPH0437159A (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 混成集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14499290A JPH0437159A (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 混成集積回路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0437159A true JPH0437159A (ja) | 1992-02-07 |
Family
ID=15374960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14499290A Pending JPH0437159A (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 混成集積回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0437159A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0895446A2 (de) * | 1997-07-31 | 1999-02-03 | GKR Gesellschaft für Fahrzeugklimaregelung mbH | Regler für einen Elektromotor mit Regelschaltung und Leistungshalbleiter |
| JP2008034759A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 回路装置 |
-
1990
- 1990-06-01 JP JP14499290A patent/JPH0437159A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0895446A2 (de) * | 1997-07-31 | 1999-02-03 | GKR Gesellschaft für Fahrzeugklimaregelung mbH | Regler für einen Elektromotor mit Regelschaltung und Leistungshalbleiter |
| EP0895446A3 (de) * | 1997-07-31 | 2000-08-30 | GKR Gesellschaft für Fahrzeugklimaregelung mbH | Regler für einen Elektromotor mit Regelschaltung und Leistungshalbleiter |
| JP2008034759A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 回路装置 |
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