JPH0846096A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

樹脂封止型半導体装置

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JPH0846096A
JPH0846096A JP6179234A JP17923494A JPH0846096A JP H0846096 A JPH0846096 A JP H0846096A JP 6179234 A JP6179234 A JP 6179234A JP 17923494 A JP17923494 A JP 17923494A JP H0846096 A JPH0846096 A JP H0846096A
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heat dissipation
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Yumi Tanaka
由美 田中
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Rohm Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 現状の樹脂封止型半導体装置の厚さを変える
ことなく信頼性及び熱疲労寿命を更に向上させることが
できる樹脂封止型半導体装置、もしくは信頼性や熱疲労
寿命を損なうことなく薄型化することができる樹脂封止
型半導体装置を単純な構成で提供することを目的とす
る。 【構成】 消費電流等により発熱する半導体素子１と、
半導体素子１で発生した熱を放熱するための放熱板２
と、電極として使用される複数のリード端子４と、エポ
キシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなる封止樹脂３とにより
構成され、放熱板２には半導体素子１を搭載するための
凹部２ａが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は樹脂封止型半導体装置に
関し、詳しくは放熱板を有する樹脂封止型半導体の具体
的構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子で発生した熱を放熱するため
の放熱板を有する従来の樹脂封止型半導体装置の実施例
としては、図３に断面形状を示すようなパワートランジ
スタのパッケージ形状がある。図３の樹脂封止型半導体
装置は半導体素子１と、放熱板２と、リード端子４及び
４′と、ワイヤ５と、封止樹脂３とからなり、リード端
子４とつながる放熱板２の上面に半導体素子１をダイボ
ンディングにより搭載している。リード端子４は放熱板
２の端面付近で曲げられて封止樹脂３の厚みのほぼ中央
から突出し、一部を点線で示す他のリード端子４′と半
導体素子１とは金細線等からなるワイヤ５により接続さ
れている。また、放熱板２の一部には、放熱板２を他の
放熱器に取り付けるための取り付け孔２ｂが設けられて
いる。
【０００３】放熱板２は放熱特性を良くするために、で
きるだけ熱伝導率の大きな金属板が良いので、銅等の金
属の厚板が良く使われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の放熱板２を有す
る樹脂封止型半導体装置は、放熱板２の大きな熱容量を
確保して熱的な許容損失を大きくするため、放熱板２の
厚さ寸法が約１．５ｍｍもある。更に、放熱板２及び封
止樹脂３が加熱及び放熱を繰り返すときの反りや歪等に
よる機械的応力で封止樹脂３の耐湿性等の信頼性が劣化
して熱疲労寿命が短縮してしまわないように、封止樹脂
３の厚さ寸法も放熱板２を必要としない樹脂封止型半導
体装置に比べて大幅に厚くしなければならなかった。こ
れらの要因により、放熱板２を有する樹脂封止型半導体
装置の厚さ約４．５ｍｍとかなり厚くなっている。
【０００５】従って、半導体装置の小型化や薄型化を要
求される携帯用機器等では、放熱板を有する樹脂封止型
半導体装置において信頼性や熱疲労寿命が優れていなが
ら、薄型の半導体装置がないという問題がある。また、
現状の樹脂封止型半導体装置の厚さ寸法や大きさを変え
ることなく、更に信頼性や熱疲労寿命を向上させたいと
いう要求もあり、この要求に答える半導体装置がないと
いう問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の問題を解決するた
めに、請求項１の記載に係わる樹脂封止型半導体は、半
導体素子を搭載すると共に半導体素子で発生した熱を放
熱するための放熱板を有する樹脂封止型半導体装置にお
いて、放熱板の上面に半導体素子を搭載するために設け
た凹部の深さ寸法を、半導体素子の厚さ寸法より大きく
すると共に放熱板の厚さ寸法の半分より小さくすること
を特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明のように、半導体素子で発生した熱を放
熱するための放熱板の上面に半導体素子を搭載するため
に設けた凹部の深さ寸法を、半導体素子の厚さ寸法より
大きくすることにより、半導体素子と隣接する放熱板の
表面積が増大し、半導体素子の下面からだけでなく、凹
部の側面からも半導体素子の発熱を効率よく放熱板に吸
収して放熱できるようになる。同時に、半導体素子の上
面の封止樹脂の厚さが増した分だけ、半導体素子の気密
性が良くなり信頼性が向上する。逆に言えば、封止樹脂
の厚さが増した分だけ、封止樹脂の厚さを削減しても従
来と同様の信頼性が得られる。
【０００８】また、凹部の深さ寸法は放熱板の厚さ寸法
の半分より小さくすることにより、半導体素子の取り付
けを容易に行うことができると共に、放熱板及び封止樹
脂が加熱及び放熱を繰り返すときの反りや歪等による機
械的応力に対して、放熱板は十分な強度を確保すること
ができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を参照しなが
ら詳細に説明する。尚、本明細書では全図面を通して、
同一または同様の構成要素には同一の符号を付してい
る。図１は本発明の実施例による樹脂封止型半導体装置
を示す説明図であり、図１（ａ）はその断面形状を示
し、図１（ｂ）は半導体素子１がリードフレーム６上に
搭載されている樹脂封止前の状態を示す。
【００１０】図１（ａ）の樹脂封止型半導体装置は、消
費電流等により発熱する半導体素子１と、半導体素子１
で発生した熱を放熱するために放熱特性の良い銅やアル
ミニウム等の金属や鉄やニッケル等の合金からなる放熱
板２と、放熱板２とつながり電極として使用されるリー
ド端子４及びワイヤ５により半導体素子１と接続された
複数のリード端子４′と、半導体素子１を封止して信頼
性を確保するためにエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂から
なる封止樹脂３とにより構成されている。放熱板２には
凹部２ａが設けられ、その凹部２ａの中に半導体素子１
が搭載されている。リード端子４と反対側の放熱板２に
は放熱板２を他の放熱器（図示なし）に取り付けるとき
に使用する取り付け孔２ｂが設けられている。
【００１１】半導体素子１とリード端子４とは、半田や
銀及び金等の導電性ペーストを介して半導体素子１の裏
面から電気的に接続され、一部を点線で示す他のリード
端子４′と半導体素子１とは金やアルミニウムや半田の
細線からなるワイヤ５により電気的に接続されている。
また、リード端子４は放熱板２の端面付近で曲げられ
て、放熱板２の厚さを除いた封止樹脂３の厚さのほぼ中
央から突出している。
【００１２】放熱板２は放熱特性を良くするために、で
きるだけ熱伝導率の大きな金属板が良いので、銅等の金
属の厚板が良く使われいる。本実施例では約１．３ｍｍ
の厚さの銅板を使用していて、凹部２ａの深さ寸法は数
百μｍから約０．６５ｍｍの深さになっている。凹部２
ａは金型によるプレス加工やドリルによる研削加工、ま
たは薬品によるエッチング加工等により形成され、その
大きさ及び形状は、半導体素子１をダイボンディングす
る時に使用する搬送装置の半導体素子の押さえ具（図示
なし）が挿入できるだけの大きさがあれば、四角形等の
多角形はもちろんのこと円形であっても良い。また、凹
部２ａの穴の側面部は半導体素子の搭載面と垂直に形成
されるだけでなく、徐々に大きさの変化するテーパ状の
面や曲面で形成されていても良い。
【００１３】一般的に封止樹脂３の熱伝導率及び熱容量
は銅等の金属に比べて劣るので、凹部２ａの穴の深さ寸
法を半導体素子１の厚さ寸法より大きくすることによ
り、半導体素子１と隣接する放熱板２の表面積が増大し
凹部２ａの穴の側面部からも半導体素子１の発熱を伝導
により吸収するので、半導体素子１の厚さ寸法より小さ
い場合に比べて、より効率よく半導体素子１の発熱を吸
収し放熱できるようになる。ただし、凹部２ａの穴の深
さ寸法が放熱板２の厚さ寸法の半分より大きくなると、
半導体素子１を取り付ける時の押さえ具を挿入しづらく
なったり、放熱板２にかかる機械的応力に対する強度が
低下してしまうので、請求項１に記載したように、半導
体素子１の厚さ寸法より大きくすると共に放熱板２の厚
さ寸法の半分より小さくするのが良い。
【００１４】図１（ｂ）は、複数の樹脂封止型半導体装
置を一括して組み立てれるように、帯状のリードフレー
ム６につながる複数の放熱板２及びリード端子４及び
４′とが打ち抜きにより形成されており、それぞれの放
熱板２の凹部２ａには半導体素子１がダイボンディング
により固着されていると共に、ワイヤ５により各リード
端子４′に電気的に接続されている。点線で示す部分が
封止樹脂３により封止された後、各リード端子４及び
４′が切断されて個別の樹脂封止型半導体装置になる。
凹部２ａの構成及び形状は図１（ａ）の場合と同様なの
で詳しい説明は省略する。
【００１５】図２（ａ）及び図２（ｂ）は本発明の他の
実施例による樹脂封止型半導体の断面形状を示す。図２
（ａ）は封止樹脂３が放熱板２の凹部２ａの反対面以外
を全て覆い、図２（ｂ）は封止樹脂３が放熱板２を全て
覆う形状をしており、放熱板２が他の配線や素子と接触
しないようになっている。図２（ａ）及び図２（ｂ）の
封止樹脂３の形状以外の構成及び形状は図１（ａ）と同
様なので詳しい説明は省略する。
【００１６】尚、本実施例では、３端子のトランジスタ
形状のみを示しているが、放熱板２を有する樹脂封止型
半導体装置であれば３端子には限定されない。
【００１７】
【発明の効果】本発明のように、放熱板２の上面に半導
体素子１を搭載するために設けた凹部２ａの深さ寸法
を、半導体素子１の厚さ寸法より大きくすることによ
り、半導体素子１の厚さ寸法より小さい場合に比べて、
より効率よく半導体素子１の発熱を凹部２ａの側面から
も放熱板２に吸収して放熱できるようになるので、樹脂
封止型半導体装置の信頼性及び熱疲労寿命が向上し、各
種機器の信頼性を向上することができるという効果、及
び樹脂封止型半導体装置の熱的な許容損失を上げること
ができるという効果がある。
【００１８】また、凹部２ａの深さ寸法は放熱板２の厚
さ寸法の半分より小さいので、半導体素子１の取り付け
を容易に行うことができると共に、放熱板２及び封止樹
脂３が加熱及び放熱を繰り返すときの反りや歪等による
機械的応力に対して、放熱板２は十分な強度を確保する
ことができるという効果がある。更に別の効果として、
封止樹脂３の厚さが増した分だけ、封止樹脂３の厚さを
削減しても従来と同様の信頼性が得られるので、その分
だけ樹脂封止型半導体装置の厚さを削減することがで
き、携帯用機器等の小型・薄型機器への搭載がしやすく
なるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の実施例である樹脂封止型半導体
を示す断面図である。 （ｂ）樹脂封止前のリードフレームに、本発明の実施例
である樹脂封止型半導体が取り付けられている状態を示
す上面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）本発明の他の実施例である樹脂封
止型半導体を示す断面図である。
【図３】従来の実施例である樹脂封止型半導体を示す断
面図である。
【符号の説明】
１ ：半導体素子 ２ ：放熱板 ２ａ ：凹部 ２ｂ ：取り付け孔 ３ ：封止樹脂（樹脂封止型半導体パッケージ） ４、４′：リード端子 ５ ：ワイヤ ６ ：リードフレーム

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体素子を搭載すると共に半導体素子
    で発生した熱を放熱するための放熱板を有する樹脂封止
    型半導体装置において、前記放熱板の上面に前記半導体
    素子を搭載するために設けた凹部の深さ寸法を、前記半
    導体素子の厚さ寸法より大きくすると共に前記放熱板の
    厚さ寸法の半分より小さくすることを特徴とする樹脂封
    止型半導体装置。
JP6179234A 1994-07-29 1994-07-29 樹脂封止型半導体装置 Pending JPH0846096A (ja)

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JP6179234A JPH0846096A (ja) 1994-07-29 1994-07-29 樹脂封止型半導体装置

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JP6179234A JPH0846096A (ja) 1994-07-29 1994-07-29 樹脂封止型半導体装置

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JP6179234A Pending JPH0846096A (ja) 1994-07-29 1994-07-29 樹脂封止型半導体装置

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