JPH07161877A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH07161877A JPH07161877A JP30784393A JP30784393A JPH07161877A JP H07161877 A JPH07161877 A JP H07161877A JP 30784393 A JP30784393 A JP 30784393A JP 30784393 A JP30784393 A JP 30784393A JP H07161877 A JPH07161877 A JP H07161877A
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Abstract
体装置内部への侵入を阻止する能力を向上する。 【構成】 半導体装置の凹部内に充填され且つ該半導体
チップを被覆する保護樹脂7は、100重量部のシリコ
ン樹脂と、80〜140重量部のフィラー材とを含有す
る。フィラー材はシリカ粉末とアルミナ粉末を有し、シ
リカ粉末の含有率はシリコン樹脂100重量部に対して
20〜50重量部である。保護樹脂7に含まれるシリカ
粉末及びアルミナ粉末はシリコン樹脂よりも熱膨張係数
が小さく、保護樹脂7の熱膨張係数を低減して支持電極
との熱膨張係数差を減少する作用がある。また、シリカ
粉末の含有率が特定されているので、水分が付着した状
態で電界が印加されるような厳しい環境下で使用しても
保護樹脂が支持電極から剥離しない。
Description
特性に悪影響を与える有害物質の内部への侵入を防止で
きる半導体装置に関連する。
示されるように、自動車に使用される交流発電機(オル
タネータ)の出力を整流する素子として、軟質樹脂、即
ちラバー状樹脂で半導体チップを封止した樹脂封止ダイ
オードが公知である。この樹脂封止ダイオードを図3に
ついて説明する。
ベース部2aから屈曲して伸び出す側部2bを有して凹
部2cの形成された椀形の支持電極2と、フランジ状の
ヘッダー3a及びヘッダー3aより小さい横断面を有す
るリード部3bからなるリード電極3と、ベース部2a
とヘッダー3aとの間に接続された半導体チップ4と、
凹部2c内に充填され且つ半導体チップ4を封止するシ
リコン樹脂5とを備えている。半導体チップ4の上面4
a及び下面4bは、それぞれ半田6によりヘッダー3a
の下面3a1及びベース部2aの上面2a1に接着されて
いる。
熱する椀形の支持電極2のベース部2aは、約1mmの
厚さを有する。また、ベース部2aから屈曲して伸び出
す側部2bは、直径約9.5mm、高さ約2.3mm及び
厚さ約0.5mmの環状である。リード電極3のヘッダ
ー3aは、約5mmの直径と約0.5mmの厚さを有す
る。ヘッダー3aから上方に伸びるリード部3bは、約
1.5mmの直径で約18mmの長さを有する。リード
部3bにはU字形のベンド部3b1が形成される。しか
し、U字形のベンド部3b1を設けずに、リード部3b
を直線状に形成してもよい。
ッケル電極(図示せず)が形成されている。半田6は、
鉛(Pb)95重量%、錫(Sn)5重量%のPb−S
n系合金である。椀形の支持電極2及びリード電極3
は、ニッケルが被覆された銅材である。シリコン樹脂5
は、椀形の支持電極2の凹部2cから少し盛り上がるよ
うに形成され、半導体チップ4の側面4c、ヘッダー3
aに続くリード部3bの下部及び椀形の支持電極2の凹
部2c側を被覆する。また、シリコン樹脂5は、椀形の
支持電極2に半導体チップ4とリード電極3を固着した
後に椀形の支持電極2の凹部2cに樹脂形成用粘液を注
ぎ、熱処理を施して形成される。
脂5は支持電極2を形成する金属に対して熱膨張係数及
び硬化収縮が大きいため、支持電極2との接着界面にお
いて剥離が生じ易く、電気的特性を低下させるおそれが
あった。即ち、シリコン樹脂5の支持電極2及びリード
電極3との接着は、酸やアルカリの存在によって分断さ
れやすい。しかも、シリコン樹脂5を固化する熱処理工
程では、シリコン樹脂5に収縮が伴い、矢印A及びBで
示す接着部にストレスが集中する。このため、接着部A
及びBにおいてシリコン樹脂5がリード電極3のリード
部3b又は椀形の支持電極2の上部2b2の表面から剥
離しやすい状態になる。従って、厳しい環境の下でダイ
オード1を長期間使用すると、接着部A及びBを起点と
してリード電極3のリード部3b又は椀形の支持電極2
の側部2bの表面に沿ってシリコン樹脂5の剥離が進行
し、最終的にはヘッダー3aの上面3a2及び側面3a3
又は椀形の支持電極2の側部2bの内面2b1及びベー
ス部2aの上面2a1を経て、半導体チップ4の側面4
cにまでシリコン樹脂5の剥離が達することがある。こ
のように剥離が進行した状態では、ダイオード1は、シ
リコン樹脂5の剥離部から半導体チップ4の側面4cに
侵入する水分やイオン性不純物等の有害物質により、逆
方向電流が増加しするなどの特性不良が生じる。
シリカ粉末を含有させて熱膨張係数を小さくして、保護
樹脂の熱膨張係数を支持電極の熱膨張係数に近づける方
法が公知になっている。この保護樹脂では、通常の環境
下では剥離が生じない。しかしながら、保護樹脂に水分
が付着した状態で電界中に配置して、電界が印加される
と、剥離防止効果が損なわれることが判明した。
も保護樹脂が支持電極から剥離せずに、電気的特性に悪
影響を与える有害物質の内部への侵入を阻止する能力の
大きい半導体装置を提供することを目的とする。
は、銅を主成分とする金属により形成され且つ凹部を有
する支持電極と、リード電極と、支持電極の凹部の底部
とリード電極との間に接続された半導体チップと、凹部
内に充填され且つ半導体チップを被覆する保護樹脂とを
備えている。保護樹脂は、100重量部のシリコン樹脂
と、80〜140重量部のフィラー材とを含有する。フ
ィラー材はシリカ粉末とアルミナ粉末を有し、シリカ粉
末の含有率はシリコン樹脂100重量部に対して20〜
50重量部である。
末はシリコン樹脂よりも熱膨張係数が小さく、保護樹脂
の熱膨張係数を低減して支持電極との熱膨張係数差を減
少する作用がある。このシリカ粉末とアルミナ粉末から
成るフィラー材をシリコン樹脂100重量部に対して8
0〜140重量部となるように含有する保護樹脂は、良
好な熱膨張係数と硬化収縮率を備える。また、フィラー
中のシリカ粉末の含有割合がシリコン樹脂100重量部
に対して20重量部以上となっているので、フィラー材
が保護樹脂中に均一に分布する。また、フィラー中のシ
リカ粉末の含有割合がシリコン樹脂100重量部に対し
て50重量部以下となっているので、保護樹脂に水分が
付着した状態で電界が印加されても保護樹脂が支持電極
から剥離しない。
発明による半導体装置の実施例を図1について説明す
る。図1では、図2に示す箇所と同一の部分には同一符
号を付し、説明を省略する。
は、シリカ粒末とアルミナ粉末からなるフィラー材を含
有するシリコン樹脂によって保護樹脂7を構成した点で
図3に示す従来の整流ダイオード1と異なる。
00重量部に対してフィラー材を110重量部含有す
る。また、フィラー材中のシリカ粉末の割合はシリコン
樹脂100重量部に対して40重量部であり、残部はア
ルミナ粉末である。
の構造を備えシリカ粉末の含有量が相違する多数の整流
ダイオードサンプルを製作して、電界品質試験を行っ
た。各サンプルを塩水中に浸漬した後、恒温槽内に配置
してサンプル中の水分を蒸発させ、支持電極2とリード
電極3との間に所定の電圧を印加して保護樹脂7と支持
電極2との接着状態を検査した。
カ粉末の含有率を変化させた多数の整流ダイオードサン
プルの電界品質試験の結果を示す。シリカ粉末含有率が
シリコン樹脂100重量部に対して50重量部を超える
サンプル及び20重量部に満たないサンプルは8回未満
の試験回数で保護樹脂7と支持電極2の界面に剥離が見
られた。この理由は、シリカ粉末の含有量が50重量%
を超えると、シリカ粉末中に不純物として含まれるSi
O(一酸化けい素)及びSi(けい素)等の未反応物が
悪影響を及ぼし、また、シリカ粉末の含有率が20重量
部に満たないと、シリカ粉末に比べて比重の大きいアル
ミナ粉末の含有率が相対的に増加して、フィラー材が保
護樹脂7中に均一に分布しないためと考えられる。な
お、フィラー材を全てアルミナ粉末としたときはフィラ
ー材の沈降が著しく、剥離防止効果が十分に発揮されな
いことが確認された。
部のシリコン樹脂と、80〜140重量部のフィラー材
とを含有する。シリコン樹脂100重量部に対して、シ
リカ粉末及びアルミナ粉末から構成されるフィラー材を
80〜140重量部含有する保護樹脂は、良好な熱膨張
係数と硬化収縮率を備え、しかも硬化後に支持電極に良
好に密着する。フィラー材の含有率が80重量部に満た
ない場合及び140重量部を超える場合、所望の熱膨張
係数と硬化収縮率が得られない。また、本発明に基づく
フィラー材がシリカ粉末とアルミナ粉末を有し、シリカ
粉末の含有率がシリコン樹脂100重量部に対して20
〜50重量部であるから、水分が付着した状態で電界が
印加されても剥離が生じないし、フィラー材を保護樹脂
中に均一に分布させることができる。
れず、変更が可能である。自動車用整流ダイオード以外
の半導体装置にも本発明を適用することができる。ま
た、保護樹脂7中には、フィラー材の外に、本発明の効
果が阻害されない範囲内で、硬化促進剤、軟化剤、接着
剤等他の添加剤を混入させてもよい。
着した状態で電界が印加されるような厳しい環境の下で
使用されても、封止樹脂体と電極との剥離が進行し難
く、有害物質の侵入を阻止する能力が強化された信頼性
の高い半導体装置を得ることができる。
よる半導体装置の断面図
係を示すグラフ
2c..凹部、 3..リード電極、 3a..ヘッダ
ー、 3b..リード部、 4..半導体チップ、
6..半田、7..保護樹脂、
Claims (1)
- 【請求項1】 銅を主成分とする金属により形成され且
つ凹部を有する支持電極と、リード電極と、前記支持電
極の凹部の底部と前記リード電極との間に接続された半
導体チップと、前記凹部内に充填され且つ該半導体チッ
プを被覆する保護樹脂とを備えた半導体装置において、 前記保護樹脂は、100重量部のシリコン樹脂と、80
〜140重量部のフィラー材とを含有し、前記フィラー
材はシリカ粉末とアルミナ粉末を有し、前記シリカ粉末
の含有率は前記シリコン樹脂100重量部に対して20
〜50重量部であることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30784393A JP2958948B2 (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30784393A JP2958948B2 (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07161877A true JPH07161877A (ja) | 1995-06-23 |
JP2958948B2 JP2958948B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=17973863
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30784393A Expired - Fee Related JP2958948B2 (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2958948B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7423349B2 (en) | 2005-04-28 | 2008-09-09 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device |
DE102008046724A1 (de) | 2007-09-20 | 2009-04-02 | Hitachi Ltd. | Halbleitervorrichtung |
-
1993
- 1993-12-08 JP JP30784393A patent/JP2958948B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7423349B2 (en) | 2005-04-28 | 2008-09-09 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device |
DE102008046724A1 (de) | 2007-09-20 | 2009-04-02 | Hitachi Ltd. | Halbleitervorrichtung |
DE102008046724B4 (de) * | 2007-09-20 | 2014-09-25 | Hitachi Power Semiconductor Device, Ltd. | Halbleitervorrichtung |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2958948B2 (ja) | 1999-10-06 |
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