JPH0758746B2 - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置Info
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- JPH0758746B2 JPH0758746B2 JP60038053A JP3805385A JPH0758746B2 JP H0758746 B2 JPH0758746 B2 JP H0758746B2 JP 60038053 A JP60038053 A JP 60038053A JP 3805385 A JP3805385 A JP 3805385A JP H0758746 B2 JPH0758746 B2 JP H0758746B2
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- conductive support
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- H01L23/4334—Auxiliary members in encapsulations
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- 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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- H01L2224/48245—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
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、樹脂封止型半導体装置に関する。
従来、電力用アイソレーション素子域は、アレイ型複合
素子等に適用される樹脂封止型半導体装置として第３図
（Ａ）（Ｂ）に示す構造のものが使用されている。図中
１は、半導体素子２をPb-Sn系の半田層を介して固着し
たフレームである。フレーム１は、外部リードとなる部
分を外部に導出するようにして、ゴム状或はゲル状の樹
脂からなるモールド層３によって封止されている。モー
ルド層３内には、半導体素子２とボンディング線４を介
して接続される外部リード５の一端部が埋設されてい
る。モールド層３は、半導体素子２及びボンディング線
４を機械的ストレスや化学的汚染から保護するものであ
る。モールド層３には、フレーム１を固定するビス６が
取付けられている。モールド層３の形成は、通常金型を
用いてトランスファーモールド法により行われている。
この装置の場合フレーム１の裏面側もモールド層３によ
り包み込まれており、その部分のモールド層３の厚さは
0.5〜0.6mmに設定されている。モールド層３を形成する
樹脂は、熱伝導率（λ）が40〜60×10-4cal/cm・ｓ・℃
のものが使用されている。このような樹脂封止型半導体
装置は、量産性に富み熱特性や絶縁耐圧は、マイカ、マ
イラ等の外付けの絶縁シートの場合とほぼ同様であり、
ディスクリート半導体装置に適用されている。
素子等に適用される樹脂封止型半導体装置として第３図
（Ａ）（Ｂ）に示す構造のものが使用されている。図中
１は、半導体素子２をPb-Sn系の半田層を介して固着し
たフレームである。フレーム１は、外部リードとなる部
分を外部に導出するようにして、ゴム状或はゲル状の樹
脂からなるモールド層３によって封止されている。モー
ルド層３内には、半導体素子２とボンディング線４を介
して接続される外部リード５の一端部が埋設されてい
る。モールド層３は、半導体素子２及びボンディング線
４を機械的ストレスや化学的汚染から保護するものであ
る。モールド層３には、フレーム１を固定するビス６が
取付けられている。モールド層３の形成は、通常金型を
用いてトランスファーモールド法により行われている。
この装置の場合フレーム１の裏面側もモールド層３によ
り包み込まれており、その部分のモールド層３の厚さは
0.5〜0.6mmに設定されている。モールド層３を形成する
樹脂は、熱伝導率（λ）が40〜60×10-4cal/cm・ｓ・℃
のものが使用されている。このような樹脂封止型半導体
装置は、量産性に富み熱特性や絶縁耐圧は、マイカ、マ
イラ等の外付けの絶縁シートの場合とほぼ同様であり、
ディスクリート半導体装置に適用されている。
しかしながら、絶縁特性と放熱特性は、互に構造的に相
反する特性であり、両者を共に向上させようとしたり、
或は装置を大型にする場合には、フレーム１の裏面側の
モールド層３の厚さを薄くしなければならない。しか
し、モールド層３を薄肉にしてしかもボンディング線４
やフレーム１の変形、曲り等を考慮した圧力でモールド
層３を形成しようとすると、モールド層３内に巣が発生
する問題がある。また、フレーム１が複合素子を装着す
るようなものの場合には、このような構造の樹脂封止型
半導体装置では構造上十分な強度が得られず、実現でき
ない問題がある。
反する特性であり、両者を共に向上させようとしたり、
或は装置を大型にする場合には、フレーム１の裏面側の
モールド層３の厚さを薄くしなければならない。しか
し、モールド層３を薄肉にしてしかもボンディング線４
やフレーム１の変形、曲り等を考慮した圧力でモールド
層３を形成しようとすると、モールド層３内に巣が発生
する問題がある。また、フレーム１が複合素子を装着す
るようなものの場合には、このような構造の樹脂封止型
半導体装置では構造上十分な強度が得られず、実現でき
ない問題がある。
複合素子を装着可能にするに第４図に示す如く、前記の
ものと異なりモールド層３の下部に金属板７を埋設した
ものが開発されている。このような構造の樹脂封止型半
導体装置の場合、熱抵抗特性をどのような条件下で設定
するかが問題となる。即ち、比較的短い時間下で過渡熱
抵抗を重視する場合には、発熱体である半導体素子２に
近いフレーム１の面積及び体積を共に大きくしなければ
ならない。しかし、飽和熱抵抗を重視する場合には、半
導体素子２、フレーム１、モールド層３、金属板７の熱
伝導系各各の熱抵抗の和によって熱抵抗特性が決まるか
ら、半導体素子２の発熱体としての大きさがほぼ決まれ
ばフレーム１の面積を大きくし体積はある程度以上のも
のがあれば良く、外部リード５と同じ肉厚のフレーム１
でも良いことになる。
ものと異なりモールド層３の下部に金属板７を埋設した
ものが開発されている。このような構造の樹脂封止型半
導体装置の場合、熱抵抗特性をどのような条件下で設定
するかが問題となる。即ち、比較的短い時間下で過渡熱
抵抗を重視する場合には、発熱体である半導体素子２に
近いフレーム１の面積及び体積を共に大きくしなければ
ならない。しかし、飽和熱抵抗を重視する場合には、半
導体素子２、フレーム１、モールド層３、金属板７の熱
伝導系各各の熱抵抗の和によって熱抵抗特性が決まるか
ら、半導体素子２の発熱体としての大きさがほぼ決まれ
ばフレーム１の面積を大きくし体積はある程度以上のも
のがあれば良く、外部リード５と同じ肉厚のフレーム１
でも良いことになる。
しかしながら、このような樹脂封止型半導体装置の場合
も前述と同様に装置を大型にする場合やモールド層３を
薄肉にする場合には、巣が発生し易すく、巣の発生を防
止しようとすると、十分な絶縁特性、放熱特性が得られ
ない問題があった。
も前述と同様に装置を大型にする場合やモールド層３を
薄肉にする場合には、巣が発生し易すく、巣の発生を防
止しようとすると、十分な絶縁特性、放熱特性が得られ
ない問題があった。
本発明は、放熱特性及び絶縁特性を著しく向上させた樹
脂封止型半導体装置を提供することをその目的とするも
のである。
脂封止型半導体装置を提供することをその目的とするも
のである。
本発明は、導電性支持板と放熱フィンとの間に絶縁部材
を介在させたことにより、放熱特性及び絶縁特性を著し
く向上させた樹脂封止型半導体装置である。
を介在させたことにより、放熱特性及び絶縁特性を著し
く向上させた樹脂封止型半導体装置である。
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。第１図は、本発明の一実施例の断面図である。図中
10は、半導体素子11を所定位置に固着したフレームとな
る導電性支持板である。導電性支持板10は、放熱特性に
優れた銅域は銅合金で形成されている。導電性支持板10
の表面には、半田付性やワイヤボンディング性を向上さ
せるためにニッケルメッキ層或は銀メッキ層を形成する
のが望ましい。導電性支持板10の裏面側には、絶縁部材
12を介して放熱フィン13が取付けられている。絶縁部材
12は、マイカ等の天然のもの、或いはセラミック等で形
成されている。放熱フィン13は放熱特性に優れた金属で
形成されている。放熱フィン13の絶縁部材12との接する
面は、絶縁部材12が、後述するモールド層の形成時に破
壊されないように端部にばりが無いようにするのが望ま
しい。半導体素子11、導電性支持板10、絶縁部材12及び
放熱フィン13は、導電性支持板10の外部リードとなる導
電性細片14の部分が外部に導出すると共に、放熱フィン
13の放熱面が外部に露出するようにしてモールド層15に
より一体に樹脂封止されている。なお、図示を省略した
が半導体素子11の電極と導電性細片14との間には、ボン
ディング線である導電性細線が架設されている。また、
第１図中16は、モールド層15、導電性支持板10、絶縁部
材12、放熱フィン13を一体に固定するためのビスの取付
孔である。
る。第１図は、本発明の一実施例の断面図である。図中
10は、半導体素子11を所定位置に固着したフレームとな
る導電性支持板である。導電性支持板10は、放熱特性に
優れた銅域は銅合金で形成されている。導電性支持板10
の表面には、半田付性やワイヤボンディング性を向上さ
せるためにニッケルメッキ層或は銀メッキ層を形成する
のが望ましい。導電性支持板10の裏面側には、絶縁部材
12を介して放熱フィン13が取付けられている。絶縁部材
12は、マイカ等の天然のもの、或いはセラミック等で形
成されている。放熱フィン13は放熱特性に優れた金属で
形成されている。放熱フィン13の絶縁部材12との接する
面は、絶縁部材12が、後述するモールド層の形成時に破
壊されないように端部にばりが無いようにするのが望ま
しい。半導体素子11、導電性支持板10、絶縁部材12及び
放熱フィン13は、導電性支持板10の外部リードとなる導
電性細片14の部分が外部に導出すると共に、放熱フィン
13の放熱面が外部に露出するようにしてモールド層15に
より一体に樹脂封止されている。なお、図示を省略した
が半導体素子11の電極と導電性細片14との間には、ボン
ディング線である導電性細線が架設されている。また、
第１図中16は、モールド層15、導電性支持板10、絶縁部
材12、放熱フィン13を一体に固定するためのビスの取付
孔である。
このように構成された樹脂封止型半導体装置20によれ
ば、導電性支持板10の裏面側に絶縁部材12を介して放熱
フィン13が取付けられているので、導電性支持板10の下
方でのモールド層15の肉厚及び体積を小さくして放熱特
性を向上させることができる。しかも、絶縁部材12が介
在されているので絶縁特性も同時に向上させることがで
きる。
ば、導電性支持板10の裏面側に絶縁部材12を介して放熱
フィン13が取付けられているので、導電性支持板10の下
方でのモールド層15の肉厚及び体積を小さくして放熱特
性を向上させることができる。しかも、絶縁部材12が介
在されているので絶縁特性も同時に向上させることがで
きる。
因みに本発明を適用したパワートランジスタアレイと従
来のパワートランジスタアレイと作製し、飽和熱抵抗
（Rth（ｊ−ｃ））を比べたところ本発明によるもので
はRth（ｊ−ｃ）≒3.5℃/Wであるが従来のものではRth
（ｊ−ｃ）≒６℃/Wであり、数倍放熱特性を向上できる
ことが判った。また、両者の絶縁耐圧（VI）は、共に５
〜6KV（AC）であることが確認された。
来のパワートランジスタアレイと作製し、飽和熱抵抗
（Rth（ｊ−ｃ））を比べたところ本発明によるもので
はRth（ｊ−ｃ）≒3.5℃/Wであるが従来のものではRth
（ｊ−ｃ）≒６℃/Wであり、数倍放熱特性を向上できる
ことが判った。また、両者の絶縁耐圧（VI）は、共に５
〜6KV（AC）であることが確認された。
なお、本発明の他の実施例として、第２図に示す如く、
導電性支持板21の半導体素子11の装着部の裏面側を厚肉
にし、放熱フィン22を薄肉にしたものとしても良い。
導電性支持板21の半導体素子11の装着部の裏面側を厚肉
にし、放熱フィン22を薄肉にしたものとしても良い。
以上説明した如く、本発明に係る樹脂封止型半導体装置
によれば、放熱特性及び絶縁特性を著しく向上させるこ
とができるものである。
によれば、放熱特性及び絶縁特性を著しく向上させるこ
とができるものである。
第１図は、本発明の一実施例の断面図、第２図は、本発
明の他の実施例の断面図、第３図（Ａ）（Ｂ）及び第４
図は、従来の樹脂封止型半導体装置の概略構成を示す説
明図である。 10,21……導電性支持板、11……半導体素子、12……絶
縁部材、13,22……放熱フィン、14……導電性細片、15
……モールド層、16……取付孔、20，30……樹脂封止型
半導体装置。
明の他の実施例の断面図、第３図（Ａ）（Ｂ）及び第４
図は、従来の樹脂封止型半導体装置の概略構成を示す説
明図である。 10,21……導電性支持板、11……半導体素子、12……絶
縁部材、13,22……放熱フィン、14……導電性細片、15
……モールド層、16……取付孔、20，30……樹脂封止型
半導体装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−21359（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−84157（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−19039（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】少なくとも一つの能動もしくは受動領域を
もつ半導体素子と、この半導体素子に形成された電極
と、前記半導体素子の片面上に配置されたより長大な導
電性支持板と、この導電性支持板とほぼ同一平面に配置
された導電性細片と、この導電性細片と前記電極とを電
気的に結ぶ導電性細線と、前記導電性支持板の他方の片
面上に配置された、セラミックまたはマイカからなる絶
縁部材と、前記絶縁部材に密着して設けられた放熱フィ
ンと、該放熱フィンおよび前記導電性支持板の所定領域
が外部に導出するようにして、前記半導体素子、導電性
細片、導電性細線、導電性支持板、絶縁部材および放熱
フィンを被覆して一体化するモールド層とを具備するこ
とを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60038053A JPH0758746B2 (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | 樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60038053A JPH0758746B2 (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | 樹脂封止型半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61198658A JPS61198658A (ja) | 1986-09-03 |
| JPH0758746B2 true JPH0758746B2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=12514773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60038053A Expired - Lifetime JPH0758746B2 (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | 樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0758746B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5087962A (en) * | 1991-02-25 | 1992-02-11 | Motorola Inc. | Insulated lead frame using plasma sprayed dielectric |
| US7719096B2 (en) * | 2006-08-11 | 2010-05-18 | Vishay General Semiconductor Llc | Semiconductor device and method for manufacturing a semiconductor device |
| JP5206007B2 (ja) * | 2008-02-15 | 2013-06-12 | オムロン株式会社 | パワーモジュール構造 |
| JP5407674B2 (ja) * | 2009-09-02 | 2014-02-05 | サンケン電気株式会社 | 半導体装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6020942Y2 (ja) * | 1979-07-23 | 1985-06-22 | 日本電気株式会社 | 半導体装置 |
| JPS6050354B2 (ja) * | 1980-11-14 | 1985-11-08 | 松下電子工業株式会社 | 樹脂封止型半導体装置 |
| JPS5821359A (ja) * | 1981-07-29 | 1983-02-08 | Nec Corp | 半導体装置 |
-
1985
- 1985-02-27 JP JP60038053A patent/JPH0758746B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61198658A (ja) | 1986-09-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |