JPH05243457A - 半導体素子構造および金属プレートの作製方法および電流伝達端子の作製方法 - Google Patents
半導体素子構造および金属プレートの作製方法および電流伝達端子の作製方法Info
- Publication number
- JPH05243457A JPH05243457A JP4294882A JP29488292A JPH05243457A JP H05243457 A JPH05243457 A JP H05243457A JP 4294882 A JP4294882 A JP 4294882A JP 29488292 A JP29488292 A JP 29488292A JP H05243457 A JPH05243457 A JP H05243457A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal plate
- plate
- surface roughness
- predetermined
- producing
- 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 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 27
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 37
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 37
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims description 8
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 claims description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 7
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- LQBJWKCYZGMFEV-UHFFFAOYSA-N lead tin Chemical compound [Sn].[Pb] LQBJWKCYZGMFEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
- H01L23/433—Auxiliary members in containers characterised by their shape, e.g. pistons
- H01L23/4334—Auxiliary members in encapsulations
-
- 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
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/0555—Shape
- H01L2224/05552—Shape in top view
- H01L2224/05554—Shape in top view being square
-
- 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
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
-
- 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
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—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
- H01L2224/48221—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
- H01L2224/48245—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 metallic
- H01L2224/48247—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 metallic connecting the wire to a bond pad of the item
-
- 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
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/4912—Layout
- H01L2224/49171—Fan-out arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—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
- H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—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
- H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—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
- H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L24/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01039—Yttrium [Y]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01079—Gold [Au]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
- H01L2924/1203—Rectifying Diode
- H01L2924/12036—PN diode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/14—Integrated circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は相互に接合された金属プレートとプ
ラスチックボデーとを含んで成る半導体電子素子構造お
よびその部品を作製する方法に関し、全体としての信頼
性、特に水分に対する密閉性を高めることを目的とす
る。 【構成】 支持および放熱機能を有する金属プレート
（１２）、該金属プレート（１２）に取り付けられた半
導体材料のチップ（１３）、外部電気回路との接続を行
うための電流伝達端子（１１）、および該金属プレート
（１２）をカプセル封入し、少なくとも該金属プレート
の表面部分と、該半導体材料のチップ（１３）と、該電
流伝達端子（１１）の端部とは露出させているプラスチ
ックボデー（１０）を含む半導体素子構造において、上
記金属プレート（１２）および上記電流伝達端子（１
１）の端部は、少なくとも、上記プラスチックボデー
（１０）と接触している所定領域（３０，３２，３３）
が１（Ｒａ＝１μｍ）よりも大きい表面粗さを持つよう
に構成する。
ラスチックボデーとを含んで成る半導体電子素子構造お
よびその部品を作製する方法に関し、全体としての信頼
性、特に水分に対する密閉性を高めることを目的とす
る。 【構成】 支持および放熱機能を有する金属プレート
（１２）、該金属プレート（１２）に取り付けられた半
導体材料のチップ（１３）、外部電気回路との接続を行
うための電流伝達端子（１１）、および該金属プレート
（１２）をカプセル封入し、少なくとも該金属プレート
の表面部分と、該半導体材料のチップ（１３）と、該電
流伝達端子（１１）の端部とは露出させているプラスチ
ックボデー（１０）を含む半導体素子構造において、上
記金属プレート（１２）および上記電流伝達端子（１
１）の端部は、少なくとも、上記プラスチックボデー
（１０）と接触している所定領域（３０，３２，３３）
が１（Ｒａ＝１μｍ）よりも大きい表面粗さを持つよう
に構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体電子素子に関し、
詳しくは相互に接合された金属プレートとプラスチック
ボデーとを含んで成る半導体電子素子構造およびその部
品を作製する方法に関する。
詳しくは相互に接合された金属プレートとプラスチック
ボデーとを含んで成る半導体電子素子構造およびその部
品を作製する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から知られているように、集積回路
（ＩＣ）等の能動電子素子・機器は、面積数平方ミリ程
度の半導体材料のプレート（チップ）上に形成されてい
るため、外部の電気回路との接続のために特別な支持・
収容・電気的接続の構造を必要とする。この目的に適し
た典型的な基本構造は、プラスチックボデー内に収容さ
れたチップの特定部位がメタライズ（金属被覆）されて
いて、そこに半田付けされた細い配線によって、チップ
はプラスチックボデーの外部へ延びている導電体すなわ
ち電流伝達端子と接続されている。電力ＩＣすなわち大
電流で作動するため高温になる素子を含んでいる構造の
場合には、作動中に発生する熱を構造内のチップから外
部へ逃がすために小さい金属プレートが設けられてい
る。
（ＩＣ）等の能動電子素子・機器は、面積数平方ミリ程
度の半導体材料のプレート（チップ）上に形成されてい
るため、外部の電気回路との接続のために特別な支持・
収容・電気的接続の構造を必要とする。この目的に適し
た典型的な基本構造は、プラスチックボデー内に収容さ
れたチップの特定部位がメタライズ（金属被覆）されて
いて、そこに半田付けされた細い配線によって、チップ
はプラスチックボデーの外部へ延びている導電体すなわ
ち電流伝達端子と接続されている。電力ＩＣすなわち大
電流で作動するため高温になる素子を含んでいる構造の
場合には、作動中に発生する熱を構造内のチップから外
部へ逃がすために小さい金属プレートが設けられてい
る。
【０００３】後者の構造の製造においては、上記の金属
プレートを、多くの場合他の同様なプレートと一緒に銅
等の金属シートから打抜く。その際、後工程で剪断し易
いように、各金属プレート同士は金属シートの一部で繋
がった状態になっている。その後、鉛錫合金等の低融点
合金による半田付けあるいはエポキシ系接着剤等の適当
な接着剤による接着によって、チップを金属プレートに
固定する。次に、薄い金属シートから一組の電流伝達端
子用金属ストリップを打抜くが、各ストリップ間はその
一部でまだ繋がった状態にしておき、金属プレート上
に、金属プレートとは電気的に絶縁した状態で装着す
る。細い配線（通常は金製）の一端を低融点合金により
チップのメタライズ部に半田付けし、他端をいわゆる
「サーモソニック法」により金属ストリップ上に溶接す
る。この「サーモソニック法」は熱と超音波とを同時に
負荷する方法である。次に、このアセンブリー（組立
体）を特別に用意したモールド（型）内に装入してか
ら、熱硬化性エポキシ樹脂等の液状のプラスチック材料
をこのモールド内に流し込む。この樹脂を硬化させる
と、上記金属プレートおよび金属ストリップの片面すな
わち素子の電流伝達端子側の面とその繋ぎ部分とを除い
ては上記各構成要素を固体プラスチックボデー内にカプ
セル封入した構造が得られる。次に、繋ぎ部分を（他に
もプレート間の繋ぎ部があればそれらと一緒に）打抜き
加工等により除去すれば、最終的な電子素子が得られ
る。
プレートを、多くの場合他の同様なプレートと一緒に銅
等の金属シートから打抜く。その際、後工程で剪断し易
いように、各金属プレート同士は金属シートの一部で繋
がった状態になっている。その後、鉛錫合金等の低融点
合金による半田付けあるいはエポキシ系接着剤等の適当
な接着剤による接着によって、チップを金属プレートに
固定する。次に、薄い金属シートから一組の電流伝達端
子用金属ストリップを打抜くが、各ストリップ間はその
一部でまだ繋がった状態にしておき、金属プレート上
に、金属プレートとは電気的に絶縁した状態で装着す
る。細い配線（通常は金製）の一端を低融点合金により
チップのメタライズ部に半田付けし、他端をいわゆる
「サーモソニック法」により金属ストリップ上に溶接す
る。この「サーモソニック法」は熱と超音波とを同時に
負荷する方法である。次に、このアセンブリー（組立
体）を特別に用意したモールド（型）内に装入してか
ら、熱硬化性エポキシ樹脂等の液状のプラスチック材料
をこのモールド内に流し込む。この樹脂を硬化させる
と、上記金属プレートおよび金属ストリップの片面すな
わち素子の電流伝達端子側の面とその繋ぎ部分とを除い
ては上記各構成要素を固体プラスチックボデー内にカプ
セル封入した構造が得られる。次に、繋ぎ部分を（他に
もプレート間の繋ぎ部があればそれらと一緒に）打抜き
加工等により除去すれば、最終的な電子素子が得られ
る。
【０００４】上記構造の典型的な問題点は、プラスチッ
クボデーと金属部品との間の接合が不十分なため信頼性
が低いということである。この素子に発生する不良の原
因の多くは、プラスチック部分がヒートシンク用プレー
トや電流伝達端子の表面から一部剥離したために発生し
た間隙を通って水分がプラスチックボデー内に侵入した
ことによる。この剥離が発生する基本的な原因は、モー
ルディング（型成形）後の冷却過程あるいは作動中の通
常の熱サイクルで、金属とプラスチックとの間の熱膨張
係数の差によって両者の間に生ずる剪断力である。
クボデーと金属部品との間の接合が不十分なため信頼性
が低いということである。この素子に発生する不良の原
因の多くは、プラスチック部分がヒートシンク用プレー
トや電流伝達端子の表面から一部剥離したために発生し
た間隙を通って水分がプラスチックボデー内に侵入した
ことによる。この剥離が発生する基本的な原因は、モー
ルディング（型成形）後の冷却過程あるいは作動中の通
常の熱サイクルで、金属とプラスチックとの間の熱膨張
係数の差によって両者の間に生ずる剪断力である。
【０００５】この問題を少なくとも部分的に解決するた
めの対策として従来知られている手段は、ヒートシンク
用のプレートの表面および／または端部を機械加工して
溝および／またはアンダーカット部を作り、インジェシ
ョンモールディング（型注入）時に液状プラスチックを
その中に流れ込ませ、プラスチック硬化後にプラスチッ
クボデーをプレートに掛け留める（アンカー）作用を高
めると共に水分浸透防止作用も高めるものである。
めの対策として従来知られている手段は、ヒートシンク
用のプレートの表面および／または端部を機械加工して
溝および／またはアンダーカット部を作り、インジェシ
ョンモールディング（型注入）時に液状プラスチックを
その中に流れ込ませ、プラスチック硬化後にプラスチッ
クボデーをプレートに掛け留める（アンカー）作用を高
めると共に水分浸透防止作用も高めるものである。
【０００６】上記従来の手段は、プラスチックボデーと
ヒートシンクプレートとの機械的結合の安定性は高める
が、素子の密封に対してはあまり効果的ではない上、そ
の作用がプラスチックとヒートシンクとの間の界面のみ
に限定されているためプラスチック／電流伝達端子界面
は密封できない、ということが分かった。
ヒートシンクプレートとの機械的結合の安定性は高める
が、素子の密封に対してはあまり効果的ではない上、そ
の作用がプラスチックとヒートシンクとの間の界面のみ
に限定されているためプラスチック／電流伝達端子界面
は密封できない、ということが分かった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、全体として
の信頼性、特に水分に対する密閉性を高めた、特許請求
の範囲の前段に記載した種類の半導体電子素子を提供す
ることを目的とする。
の信頼性、特に水分に対する密閉性を高めた、特許請求
の範囲の前段に記載した種類の半導体電子素子を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明に
よれば、プラスチックボデー内にある金属プレートおよ
び電流伝達端子の端部の、プラスチックボデーと接触す
る表面の粗さが１（Ｒａ＝１μｍ）よりも大きい構造と
することにより達成される。以下に、添付図面を参照
し、非限定的な実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。
よれば、プラスチックボデー内にある金属プレートおよ
び電流伝達端子の端部の、プラスチックボデーと接触す
る表面の粗さが１（Ｒａ＝１μｍ）よりも大きい構造と
することにより達成される。以下に、添付図面を参照
し、非限定的な実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。
【０００９】
【実施例】添付図面に種々の様式で示した半導体電子素
子は、図中に１０で示すプラスチックボデーと、多数の
金属ストリップあるいは電流伝達端子１１と、望ましく
は銅で作られた支持および放熱作用を行う金属プレート
１２と、集積回路（ＩＣ）が形成され半田合金１４の層
によって金属プレートに取り付けられている半導体材料
のチップ１３とを含んでいる。電流伝達端子１１は通常
と同様に一枚の金属シートから打ち抜かれたものであ
る。端子１１は、型成形後に互いに分離される前の時点
では（この分離も打抜き加工によることが望ましい）、
図２に示すように繋ぎ部１５で相互に繋がって枠組１６
を構成している。
子は、図中に１０で示すプラスチックボデーと、多数の
金属ストリップあるいは電流伝達端子１１と、望ましく
は銅で作られた支持および放熱作用を行う金属プレート
１２と、集積回路（ＩＣ）が形成され半田合金１４の層
によって金属プレートに取り付けられている半導体材料
のチップ１３とを含んでいる。電流伝達端子１１は通常
と同様に一枚の金属シートから打ち抜かれたものであ
る。端子１１は、型成形後に互いに分離される前の時点
では（この分離も打抜き加工によることが望ましい）、
図２に示すように繋ぎ部１５で相互に繋がって枠組１６
を構成している。
【００１０】金属プレート１２も通常と同様に一枚の金
属シートから打抜かれたものである。この打ち抜きは金
属プレート１２単独で行う場合もあるが、他の同様なプ
レート類と一緒に打ち抜かれる場合もある。打ち抜かれ
たままの状態では、各プレート同士は短い繋ぎ部で互い
に繋がっており、１個のモールド内に複数のプラスチッ
クボデーを同時に形成した後の工程で剪断等により除去
し易いようになっている。
属シートから打抜かれたものである。この打ち抜きは金
属プレート１２単独で行う場合もあるが、他の同様なプ
レート類と一緒に打ち抜かれる場合もある。打ち抜かれ
たままの状態では、各プレート同士は短い繋ぎ部で互い
に繋がっており、１個のモールド内に複数のプラスチッ
クボデーを同時に形成した後の工程で剪断等により除去
し易いようになっている。
【００１１】枠組１６の内側にある端子端部は、既に説
明した従来の態様で細い金配線１８によりチップのメタ
ライズ部１７に接続されている。枠組１６の両側を成す
２本のストリップは、プラスチックボデーの内側で２本
のロッド１９を構成する。各ロッド１９にある２個の穴
２０は、プレート上に堅固に立てられた専用のスタッド
２１によってプレート１２にロッドを装着するためのも
のである。スタッド２１を穴２０に通してから頭部をリ
ベット状に潰して各ロッド１９を全体の枠組１６の所定
位置に固定する。チップ１３のメタライズ部の内で集積
回路の接地端子に相当する２箇所２２を、それぞれ金配
線２３によって、各ロッド１９の２個の支持スタッド２
１の中間の部位に接続する。
明した従来の態様で細い金配線１８によりチップのメタ
ライズ部１７に接続されている。枠組１６の両側を成す
２本のストリップは、プラスチックボデーの内側で２本
のロッド１９を構成する。各ロッド１９にある２個の穴
２０は、プレート上に堅固に立てられた専用のスタッド
２１によってプレート１２にロッドを装着するためのも
のである。スタッド２１を穴２０に通してから頭部をリ
ベット状に潰して各ロッド１９を全体の枠組１６の所定
位置に固定する。チップ１３のメタライズ部の内で集積
回路の接地端子に相当する２箇所２２を、それぞれ金配
線２３によって、各ロッド１９の２個の支持スタッド２
１の中間の部位に接続する。
【００１２】従来の同様にプラスチックボデー１０の成
形と枠組１６の繋ぎ部の剪断とを行うことにより、図１
に示した構造が得られる。プラスチックボデー１０と金
属プレート１２との結合を従来技術により高めるには、
金属プレート１２の縁部をほぼ全周にわたって成形して
アンダーカット面３０と鋭角の張出縁部３１とを形成す
る。ただし図１では図を簡潔にするためにプレートの長
い方の縁部についてのみアンダーカット面を示してあ
る。アンダーカット面３０および張出縁部３１を形成す
るには、プレート打抜き加工用の切断機のダイとパンチ
にこれと対応する形状を付けておき、打抜き加工と同時
にコイニングを行うようにすると便利である。
形と枠組１６の繋ぎ部の剪断とを行うことにより、図１
に示した構造が得られる。プラスチックボデー１０と金
属プレート１２との結合を従来技術により高めるには、
金属プレート１２の縁部をほぼ全周にわたって成形して
アンダーカット面３０と鋭角の張出縁部３１とを形成す
る。ただし図１では図を簡潔にするためにプレートの長
い方の縁部についてのみアンダーカット面を示してあ
る。アンダーカット面３０および張出縁部３１を形成す
るには、プレート打抜き加工用の切断機のダイとパンチ
にこれと対応する形状を付けておき、打抜き加工と同時
にコイニングを行うようにすると便利である。
【００１３】結合を更に良くするには、プレート１２の
表面に、側面の一部がアンダーカット面になっている溝
を設ける等の変形を施しておくこともできる。従来技術
によれば、ヒートシンク用プレートを作製するシートお
よび電流伝達端子を作製するシートは共に非常に高度
の、例えば０．１（Ｒａ＝０．１μｍ）未満の表面仕上
げを施されており、またそれを切断するダイも同等の高
度の仕上げがなされている。
表面に、側面の一部がアンダーカット面になっている溝
を設ける等の変形を施しておくこともできる。従来技術
によれば、ヒートシンク用プレートを作製するシートお
よび電流伝達端子を作製するシートは共に非常に高度
の、例えば０．１（Ｒａ＝０．１μｍ）未満の表面仕上
げを施されており、またそれを切断するダイも同等の高
度の仕上げがなされている。
【００１４】これに対して本発明においては、プレート
および電流伝達端子は少なくともその一部が１（Ｒａ＝
１μｍ）よりも粗くしてあり、好ましくは１．５〜３．
５μｍの範囲にしてある。図示した例の場合、上記限定
範囲の粗さを持つ領域はプレート１２の周縁部、詳しく
はアンダーカット面３０およびこの面の上部に面してい
るエッヂ部３２（図２のハッチング部分）であり、また
一部ボデー１０内にカプセル封入された電流伝達端子１
１の拡大端部３３（これも図２にハッチングで表記）で
ある。本発明によれば、これらの領域に所定の表面粗さ
を付与するには、ヒートシンク用プレートと電流伝達端
子の枠組との打抜き加工およびコイニングするためのダ
イの、上記領域に接触してその表面状態を規定するコイ
ニング面に、機械加工により被コイニング面の所望粗さ
を付与しておく。
および電流伝達端子は少なくともその一部が１（Ｒａ＝
１μｍ）よりも粗くしてあり、好ましくは１．５〜３．
５μｍの範囲にしてある。図示した例の場合、上記限定
範囲の粗さを持つ領域はプレート１２の周縁部、詳しく
はアンダーカット面３０およびこの面の上部に面してい
るエッヂ部３２（図２のハッチング部分）であり、また
一部ボデー１０内にカプセル封入された電流伝達端子１
１の拡大端部３３（これも図２にハッチングで表記）で
ある。本発明によれば、これらの領域に所定の表面粗さ
を付与するには、ヒートシンク用プレートと電流伝達端
子の枠組との打抜き加工およびコイニングするためのダ
イの、上記領域に接触してその表面状態を規定するコイ
ニング面に、機械加工により被コイニング面の所望粗さ
を付与しておく。
【００１５】得られる粗さを精密に制御するために、も
ちろん高度の表面仕上げをした状態から出発し、条件を
制御した熱エッチングまたはサンドブラスティングによ
りコイニング面を形成することができる。以上、本発明
の一実施例を示したが、本発明の技術思想の範囲内で多
くの変更態様が可能であることはもちろんである。例え
ば、プレートおよび電流伝達端子の表面の一部分につい
てのみ粗さを制御するのではなく、これらの表面全体に
ついて粗さ制御を行うようにすることもできる。
ちろん高度の表面仕上げをした状態から出発し、条件を
制御した熱エッチングまたはサンドブラスティングによ
りコイニング面を形成することができる。以上、本発明
の一実施例を示したが、本発明の技術思想の範囲内で多
くの変更態様が可能であることはもちろんである。例え
ば、プレートおよび電流伝達端子の表面の一部分につい
てのみ粗さを制御するのではなく、これらの表面全体に
ついて粗さ制御を行うようにすることもできる。
【図１】内部を示すために切り開いた状態の本発明の構
造の斜視図である。
造の斜視図である。
【図２】図１の構造のモールディング（型成形）前の状
態を示す平面図である。
態を示す平面図である。
【図３】図２の線 III−III に沿った断面図である。
１０…プラスチックボデー １１…金属ストリップあるいは電流伝達端子 １２…望ましくは銅で作られた支持および放熱作用を行
う金属プレート １３…半導体材料のチップ １４…半田合金 １５…繋ぎ部 １６…枠組 １７…チップのメタライズ部 １８…金配線 １９…ロッド ２０…穴 ２１…スタッド ２２…チップ１３のメタライズ部の内で集積回路の接地
端子に相当する２箇所 ２３…金配線 ３０…アンダーカット面 ３１…鋭角の張出縁部 ３２…アンダーカット面３０の上部に面しているエッヂ
部 ３３…一部ボデー１０内にカプセル封入された電流伝達
端子１１の拡大端部
う金属プレート １３…半導体材料のチップ １４…半田合金 １５…繋ぎ部 １６…枠組 １７…チップのメタライズ部 １８…金配線 １９…ロッド ２０…穴 ２１…スタッド ２２…チップ１３のメタライズ部の内で集積回路の接地
端子に相当する２箇所 ２３…金配線 ３０…アンダーカット面 ３１…鋭角の張出縁部 ３２…アンダーカット面３０の上部に面しているエッヂ
部 ３３…一部ボデー１０内にカプセル封入された電流伝達
端子１１の拡大端部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジュゼッペ マルチシ イタリア国，20100 ミラノ，ビア ア. ペコリニ，８
Claims (8)
- 【請求項１】 支持および放熱機能を有する金属プレー
ト（１２）、該金属プレート（１２）に取り付けられた
半導体材料のチップ（１３）、外部電気回路との接続を
行うための電流伝達端子（１１）、および該金属プレー
ト（１２）をカプセル封入し、少なくとも該金属プレー
トの表面部分と、該半導体材料のチップ（１３）と、該
電流伝達端子（１１）の端部とは露出させているプラス
チックボデー（１０）を含む半導体素子構造において、
上記金属プレート（１２）および上記電流伝達端子（１
１）の端部は、少なくとも、上記プラスチックボデー
（１０）と接触している所定領域（３０，３２，３３）
が１（Ｒａ＝１μｍ）よりも大きい表面粗さを持つこと
を特徴とする半導体素子構造。 - 【請求項２】 前記プラスチックボデーと接触している
前記金属プレート（１２）の所定領域にアンダーカット
面（３０）を設けたことにより、該プラスチックボデー
と該金属プレート（１２）との結合を高めるようにして
あり、且つ、該アンダーカット面（３０）が前記１より
も大きい表面を持つ所定領域（３０，３２）を構成する
ことを特徴とする請求項１記載の半導体素子構造。 - 【請求項３】 請求項１記載の構造に用いる金属プレー
ト（１２）を作製する方法において、該プレートの前記
所定領域を形成するためのコイニング面が、該プレート
の該所定領域の所要表面粗さを付与するのに有効な所定
の表面粗さを持つ打抜きおよびコイニングダイを用い
て、該プレート（１２）を形成することを特徴とする金
属プレートの作製方法。 - 【請求項４】 制御された放電加工機により前記所定表
面粗さを付与することを特徴とする請求項３記載の金属
プレートの作製方法。 - 【請求項５】 サンドブラスティングにより前記所定表
面粗さを付与することを特徴とする請求項３記載の金属
プレートの作製方法。 - 【請求項６】 請求項１記載の構造に用いる電流伝達端
子の作製方法において、該電流伝達端子（１１）の端部
の前記所定領域（３３）を形成するためのコイニング面
が、該電流伝達端子の該所定領域の所要表面粗さを付与
するのに有効な所定の表面粗さを持つ打抜きおよびコイ
ニングダイを用いて、該電流伝達端子を形成することを
特徴とする電流伝達端子の作製方法。 - 【請求項７】 制御された放電加工機により前記所定表
面粗さを付与することを特徴とする請求項６記載の電流
伝達端子の作製方法。 - 【請求項８】 サンドブラスティングにより前記所定表
面粗さを付与することを特徴とする請求項６記載の電流
伝達端子の作製方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT91A003441 | 1991-12-20 | ||
| ITMI913441A IT1252704B (it) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Struttura di dispositivo a semiconduttore con dissipatore metallico e corpo in plastica avente superfici di contatto a rugosita' controllata e procedimento per la sua fabbricazione |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05243457A true JPH05243457A (ja) | 1993-09-21 |
Family
ID=11361403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4294882A Pending JPH05243457A (ja) | 1991-12-20 | 1992-11-04 | 半導体素子構造および金属プレートの作製方法および電流伝達端子の作製方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6002173A (ja) |
| EP (1) | EP0548497A1 (ja) |
| JP (1) | JPH05243457A (ja) |
| IT (1) | IT1252704B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5987740A (en) * | 1996-10-22 | 1999-11-23 | Vlt Corporation | Laser machining of molded assemblies |
| US6483706B2 (en) | 2000-12-22 | 2002-11-19 | Vlt Corporation | Heat dissipation for electronic components |
| US6609009B1 (en) | 1999-04-26 | 2003-08-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electronic component and radio terminal using the same |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4430990C2 (de) * | 1994-08-31 | 2002-10-24 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Reinigung der Rückseite eines Chips sowie der Oberfläche von nach außen freiliegenden Teilen der aus dem Chip und einem Träger bestehenden Anordnung |
| SG114453A1 (en) * | 1994-12-16 | 2005-09-28 | Seiko Epson Corp | Semiconductor device with a heat sink and method of producing the heat sink |
| EP0723293B1 (en) * | 1994-12-16 | 2001-08-01 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device with a heat sink and method of producing the heat sink |
| JP3429921B2 (ja) * | 1995-10-26 | 2003-07-28 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
| EP0782184A1 (en) * | 1995-12-29 | 1997-07-02 | STMicroelectronics S.r.l. | Heat dissipating and supporting structure for a package |
| US5793613A (en) * | 1995-12-29 | 1998-08-11 | Sgs-Thomson Microelectronics S.R.1. | Heat-dissipating and supporting structure for a plastic package with a fully insulated heat sink for an electronic device |
| US6001672A (en) * | 1997-02-25 | 1999-12-14 | Micron Technology, Inc. | Method for transfer molding encapsulation of a semiconductor die with attached heat sink |
| JP4030200B2 (ja) * | 1998-09-17 | 2008-01-09 | 株式会社ルネサステクノロジ | 半導体パッケージおよびその製造方法 |
| EP0999591A1 (en) * | 1998-11-05 | 2000-05-10 | Texas Instruments Incorporated | Semiconductor package |
| US7220615B2 (en) | 2001-06-11 | 2007-05-22 | Micron Technology, Inc. | Alternative method used to package multimedia card by transfer molding |
| US6444501B1 (en) * | 2001-06-12 | 2002-09-03 | Micron Technology, Inc. | Two stage transfer molding method to encapsulate MMC module |
| US6989122B1 (en) * | 2002-10-17 | 2006-01-24 | National Semiconductor Corporation | Techniques for manufacturing flash-free contacts on a semiconductor package |
| DE102005016830A1 (de) * | 2004-04-14 | 2005-11-03 | Denso Corp., Kariya | Halbleitervorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| TWI270187B (en) * | 2005-12-19 | 2007-01-01 | Polytronics Technology Corp | Thermal conductive apparatus and manufacturing method thereof |
| JP4764159B2 (ja) * | 2005-12-20 | 2011-08-31 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 半導体装置 |
| JP4921016B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2012-04-18 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | リードカット装置および半導体装置の製造方法 |
| US20080198565A1 (en) * | 2007-02-16 | 2008-08-21 | Tyco Electronics Corporation | Surface mount foot with coined edge surface |
| JP2011044570A (ja) * | 2009-08-20 | 2011-03-03 | Renesas Electronics Corp | 放熱板、半導体装置、および放熱板の製造方法 |
| DE102010039729A1 (de) * | 2010-08-25 | 2012-03-01 | Robert Bosch Gmbh | Elektrische Schaltung mit zu kühlender Schaltungskomponente, Kühlkörper und Verfahren zur abgedichteten Einbettung einer elektrischen Schaltung |
| US8546904B2 (en) * | 2011-07-11 | 2013-10-01 | Transcend Information, Inc. | Integrated circuit with temperature increasing element and electronic system having the same |
| WO2014156029A1 (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-02 | パナソニック株式会社 | 半導体パッケージおよび半導体デバイス |
| JP2016021469A (ja) * | 2014-07-14 | 2016-02-04 | 日立金属株式会社 | 伝送モジュール及びそれに用いられる回路基板 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52124865A (en) * | 1976-04-13 | 1977-10-20 | Sharp Corp | Semiconductor device |
| JPS5796559A (en) * | 1980-12-09 | 1982-06-15 | Nec Corp | Semiconductor device |
| JPS58153355A (ja) * | 1982-03-08 | 1983-09-12 | Toshiba Corp | 樹脂封止型半導体装置 |
| JPS60231349A (ja) * | 1984-05-01 | 1985-11-16 | Toshiba Corp | リ−ドフレ−ム |
| JPS6139554A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-25 | Toshiba Corp | 樹脂封止型半導体装置 |
| JPS6161445A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-03-29 | Nec Kansai Ltd | 放熱板付リ−ドフレ−ムの製造方法 |
| JPS60242649A (ja) * | 1985-03-29 | 1985-12-02 | Hitachi Ltd | 樹脂封止型半導体装置 |
| JPS6254947A (ja) * | 1985-09-04 | 1987-03-10 | Hitachi Cable Ltd | リ−ドフレ−ム用金属条材 |
| JPS63186454A (ja) * | 1987-01-28 | 1988-08-02 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置用放熱板装置 |
| JPS6467949A (en) * | 1987-09-08 | 1989-03-14 | Mitsui High Tec | Lead frame and manufacture thereof |
| JPH01171257A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-06 | Hitachi Chem Co Ltd | 樹脂封止型半導体装置の製造方法 |
| JPH0218952A (ja) * | 1988-07-07 | 1990-01-23 | Hitachi Chem Co Ltd | 樹脂封止半導体装置 |
| US5041902A (en) * | 1989-12-14 | 1991-08-20 | Motorola, Inc. | Molded electronic package with compression structures |
| US5278429A (en) * | 1989-12-19 | 1994-01-11 | Fujitsu Limited | Semiconductor device having improved adhesive structure and method of producing same |
| JPH03234046A (ja) * | 1990-02-09 | 1991-10-18 | Ibiden Co Ltd | 半導体装置を構成するためのスラッグ |
| JPH03241767A (ja) * | 1990-02-20 | 1991-10-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リードフレームの製造方法 |
| JPH0629358A (ja) * | 1992-07-09 | 1994-02-04 | Fujitsu Ltd | 集積回路検査装置 |
| MX9603136A (es) * | 1995-08-30 | 1997-03-29 | Carrier Corp | Sistema de aire acondicionado con serpentin subenfriador y serie de dispositivos de expansion. |
-
1991
- 1991-12-20 IT ITMI913441A patent/IT1252704B/it active IP Right Grant
-
1992
- 1992-10-22 EP EP92118079A patent/EP0548497A1/en not_active Withdrawn
- 1992-11-04 JP JP4294882A patent/JPH05243457A/ja active Pending
- 1992-12-21 US US07/995,747 patent/US6002173A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5987740A (en) * | 1996-10-22 | 1999-11-23 | Vlt Corporation | Laser machining of molded assemblies |
| US6609009B1 (en) | 1999-04-26 | 2003-08-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electronic component and radio terminal using the same |
| US6483706B2 (en) | 2000-12-22 | 2002-11-19 | Vlt Corporation | Heat dissipation for electronic components |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0548497A1 (en) | 1993-06-30 |
| US6002173A (en) | 1999-12-14 |
| IT1252704B (it) | 1995-06-26 |
| ITMI913441A0 (it) | 1991-12-20 |
| ITMI913441A1 (it) | 1993-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH05243457A (ja) | 半導体素子構造および金属プレートの作製方法および電流伝達端子の作製方法 | |
| JP2844316B2 (ja) | 半導体装置およびその実装構造 | |
| US5763296A (en) | Method for fabricating an electronic device structure with studs locating lead frame on backing plate | |
| US8604348B2 (en) | Method of making a connection component with posts and pads | |
| JP4699353B2 (ja) | 代替のｆｌｍｐパッケージ設計およびそのパッケージ製造方法 | |
| JP3285815B2 (ja) | リードフレーム，樹脂封止型半導体装置及びその製造方法 | |
| US6921682B2 (en) | Method for manufacturing encapsulated electronic components, particularly integrated circuits | |
| JPH11176887A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JP3217876B2 (ja) | 半導体電子素子構造を製造するためのモールドおよびそれを用いて半導体電子素子構造を製造する方法 | |
| JPH0158864B2 (ja) | ||
| JPH02129951A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| EP0671763A2 (en) | Ultrasonically welded plastic support ring for handling and testing semiconductor devices | |
| JP3270883B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP3113560B2 (ja) | リードフレームおよびこれを用いた半導体装置 | |
| JP2000068430A (ja) | ヒートシンクを備えた樹脂封止型半導体装置 | |
| US7601560B2 (en) | Method for producing an electronic circuit | |
| JPH10178128A (ja) | 半導体装置、およびその製造方法 | |
| JPS59101843A (ja) | 樹脂封止形電子部品 | |
| JPH0450749B2 (ja) | ||
| JPH06268144A (ja) | 半導体集積回路装置 | |
| JPH05145004A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH09129784A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPH01215050A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2005136323A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2000277675A (ja) | 放熱板の接合方法及びそれに使用する放熱板フレーム |