JPH047590B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体装置に関するものであり、
とりわけ、複数の素子を含む、樹脂封止形の半導
体装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、電子機器の発達は著しく、機器の小形軽
量化が活発に行われつつある。これらのもとをな
すものの一つとして半導体装置の小形軽量化が考
えられている。このなかでも中容量の電力用半導
体の小形化および軽量化の手段として、従来のキ
ヤンタイプやスタツドタイプのものから樹脂封止
形のものへの切替えがさかんに行われてきてお
り、さらに複数の素子を単一パツケージに納めた
構造をもつ、いわゆるパワーモジユールが数多く
開発されるようになつてきた。このモジユール
も、近年は、大容量（300A、1000V）のものや、
インバータ用として６素子を単一パツケージに組
込んだものなどが多くなり、そのパツケージもし
だいに大きくなつてきた。

第３図は、従来のこの種の半導体装置を示し、
この例は、内部に２つのトランジスタチツプを含
み、外部電極としてそれぞれのコレクタ電極およ
び共通のエミツタ電極をそなえた半導体装置であ
る。図において、放熱板１の上面に絶縁基板２が
固着されている。この絶縁基板２上にコレクタ電
極となる電極３、それぞれエミツタ電極、ベース
電極となる電極４，５が絶縁基板２上に固着され
ている。さらにコレクタ電極３の上面には、トラ
ンジスタチツプ６が固着され、そのチツプ上面に
はAl線７によりエミツタ電極４、ベース電極５
に接続されている。８，９は外部端子となるコレ
クタ電極を示し、１０は同様のエミツタ電極を示
す。なお、ここでは信号端子については、この発
明と関係がないため、省略している。

次に、トランジスタチツプ６の上面およびAl
線７を保護するために、放熱板１と樹脂ケース１
１で囲まれた空間に樹脂のゲル１２が充填され、
さらにその上方にエポキシ樹脂１３が充填されて
いる。

上記の構成になる従来の半導体装置の組立工程
を要約すると、まず、放熱板１上に絶縁基板２、
コレクタ電極３、エミツタ電極４、ベース電極５
およびトランジスタチツプ６を固着する。次に、
トランジスタチツプ６上面の電極とベース電極
５、エミツタ電極４をそれぞれAl線７により接
続する。この後、放熱板１を囲むように樹脂ケー
ス１１を接着して取着ける。そしてこのケース１
１の中にゲル１２を注入キユアーし、トランジス
タチツプ６およびAl線７を保護する。ついで、
ゲル１２の上にエポキシ樹脂１３を注入し、ケー
ス１１の上方よりフタ１４をかぶせて後キユアー
をする。以上のようにして製品は完成される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上のような従来の半導体装置では、最終工程
のエポキシ樹脂のキユアーを行うと、樹脂の硬化
収縮によりケースの両端部がそれぞれ内側に引張
られるために放熱板１が下方に凸状に変形すると
ともに、トランジスタチツプ６も変形するという
問題点があつた。この影響はケース１１の寸法が
大きくなるほど顕著にあらわれるため、近年、製
品が大形になるにつれ大きな問題となつてきてい
る。また、この硬化時の収縮力は、外部端子８，
９，１０に対しても加わるため、それぞれの端子
の下方固着個所においてもそのストレスによつて
不具合が生じるという問題点もあつた。

この発明は、かかる問題点を解消しようとする
もので、充填される樹脂の硬化時に生じる放熱板
等の変形を防止することができ、装置の大形化を
容易にした半導体装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る半導体装置は、上層の樹脂を熱
硬化性樹脂とし、下層の樹脂をゲル状樹脂とし、
先端がゲル状樹脂中に突入するように仕切板をフ
タの下面に突設している。

〔作用〕

この発明においては、下層のゲル状樹脂が熱硬
化性樹脂の硬化時に下面方向に生じる引張力を吸
収し、仕切板が熱硬化性樹脂を分割して硬化時に
ケース両端部に生じる引張力を低減し、さらに、
仕切板の先端が金属ワイヤの高さを規制して金属
ワイヤの熱硬化性樹脂層への突出を抑えるように
働く。

〔実施例〕

第１図、第２図はこの発明の一実施例を示し、
第３図におけると同一符号は同一部分を示してい
る。また、製造工程は従来の半導体装置の場合と
全く同一手順で行うことができる。第２図に示す
フタ２４の下面に一体に仕切板２５を２個所突設
してある。この仕切板２５の下端は、第１図に示
すように、ゲル１２の層まで中に突入している。

以上の構成により、仕切板２５により、エポキ
シ樹脂１３の層は、ケース１１内部で３分割さ
れ、Alワイヤ７の高さが規制され、Alワイヤ７
のエポキシ樹脂１３の層内への突出が防止される
ことになる。したがつて、エポキシ樹脂１３の硬
化収縮により下面方向に生じる力は、ゲル１２の
層で吸収され、ケース１１の両端方向に生じる力
は、仕切板２５がない場合には、ケース１１の両
端部を引き寄せるように働いて放熱板１を変形さ
せるが、この仕切板２５を設けたことによつて、
ケース１１の両端部は内側に引張られるが、その
引張力を生じさせるのは、ケース１１と仕切板２
５間のエポキシ樹脂の硬化収縮のみであるので、
その力は著しく軽減され、放熱板１やトランジス
タチツプ６の変形が防止される。

なお、上記実施例では、ケース１１内に充填さ
れる２層の樹脂を、ゲル１２とエポキシ樹脂１３
としたが、これに限らず、２種類の樹脂を２層に
充填したものであればよい。また、仕切板２５の
個数も任意でよい。

〔発明の効果〕

この発明は、以上の説明から明らかなように、
下層の樹脂をゲル状樹脂とし、上層の樹脂を熱硬
化性樹脂とし、先端がゲル状樹脂中に突入するよ
うに仕切板をフタの下面に突設しているので、金
属ワイヤの高さが仕切板の先端で規制され、樹脂
の硬化収縮時にケース下面方向に働く応力はゲル
状樹脂で吸収され、ケース両端部方向に働く応力
は仕切板による熱硬化性樹脂層の分割で軽減さ
れ、金属ワイヤの断線を防止されるとともに、放
熱板やトランジスタチツプの変形が防止され、従
来と同様のプロセスで装置の大形化が容易に達成
される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の正断面図、第２
図は同じく一部斜視図、第３図は従来の半導体装
置の正断面図である。 １……放熱板、２……絶縁基板、３……コレク
タ電極（電極）、６……トランジスタチツプ、１
１……樹脂ケース、１２，１３……ゲルおよびエ
ポキシ樹脂でなる２層の樹脂、２４……フタ、２
５……仕切板。なお、各図中、同一符号は同一又
は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 放熱板上に固着された絶縁基板と、この絶縁
   基板上に固着された複数の電極と、この電極上に
   それぞれ固着されたトランジスタチツプと、前記
   電極と前記トランジスタチツプとを接続する金属
   ワイヤと、前記放熱板をとり囲んで接着された樹
   脂ケースと、この樹脂ケース内に上下２層に注形
   された２種類の樹脂と、前記樹脂ケースの上端に
   結合されたフタとを備えた半導体装置において、
   上層の前記樹脂を熱硬化性樹脂とし、下層の前記
   樹脂をゲル状樹脂とし、さらに先端が下層の前記
   樹脂中に突入して上層の前記樹脂を分割する仕切
   板を前記フタの下面に突設したことを特徴とする
   半導体装置。