JPH09283681A - 半導体装置 - Google Patents
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- JPH09283681A JPH09283681A JP8093802A JP9380296A JPH09283681A JP H09283681 A JPH09283681 A JP H09283681A JP 8093802 A JP8093802 A JP 8093802A JP 9380296 A JP9380296 A JP 9380296A JP H09283681 A JPH09283681 A JP H09283681A
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- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/4911—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain
- H01L2224/49111—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain the connectors connecting two common bonding areas, e.g. Litz or braid wires
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- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ヒートシンクを用い、外部端子をパッケージの
上面に設けた構造の半導体装置で、トランスファモール
ド法による樹脂封止を可能にする。 【解決手段】外部端子板6の先端部分に貫通しないねじ
穴7を設け、ヒートシンク3の片面を下金型、その反対
の面の周囲の部分とねじ穴7を設けた外部端子6の表面
を同時に上金型に接触させることによりトランスファー
モールドを行う。
上面に設けた構造の半導体装置で、トランスファモール
ド法による樹脂封止を可能にする。 【解決手段】外部端子板6の先端部分に貫通しないねじ
穴7を設け、ヒートシンク3の片面を下金型、その反対
の面の周囲の部分とねじ穴7を設けた外部端子6の表面
を同時に上金型に接触させることによりトランスファー
モールドを行う。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に関す
る。
る。
【0002】
【従来の技術】一般にパワーデバイスと呼ばれる素子の
発熱量が大きい半導体装置では、放熱用のヒートシンク
の上に素子を搭載した構造になっている。従来のパワー
デバイスの構造の例を図10,図11を用いて説明す
る。半導体素子1はヒートシンク3の上に絶縁板2を介
して搭載されている。絶縁板2には内部配線板4が設け
られており、半導体素子1の電極と内部配線板4はワイ
ヤ5により電気的に接続されている。また絶縁板2には
外部端子板6が接続されている。図では省略したが、こ
れらの部材の接合にははんだなどが用いられる。半導体
素子1,絶縁板2,内部配線板4,ワイヤ5および外部
端子板6の一部を外界から封止するため、ヒートシンク
3の上にケース16を被せる。ケース16と外部端子板
6,ヒートシンク3の接着には、接着剤17,18を用
いる。なお、ヒートシンク3の周辺には半導体素子の取
付け孔9が設けられることが多い。また、外部端子板6
の先端は図に示すように半導体装置の上面に配置され
る。これは、半導体装置を設置する基板あるいはヒート
シンク3と外部端子板6との間の空中放電を防ぐため
に、図11に示すように距離Lを確保する必要があるた
めである。
発熱量が大きい半導体装置では、放熱用のヒートシンク
の上に素子を搭載した構造になっている。従来のパワー
デバイスの構造の例を図10,図11を用いて説明す
る。半導体素子1はヒートシンク3の上に絶縁板2を介
して搭載されている。絶縁板2には内部配線板4が設け
られており、半導体素子1の電極と内部配線板4はワイ
ヤ5により電気的に接続されている。また絶縁板2には
外部端子板6が接続されている。図では省略したが、こ
れらの部材の接合にははんだなどが用いられる。半導体
素子1,絶縁板2,内部配線板4,ワイヤ5および外部
端子板6の一部を外界から封止するため、ヒートシンク
3の上にケース16を被せる。ケース16と外部端子板
6,ヒートシンク3の接着には、接着剤17,18を用
いる。なお、ヒートシンク3の周辺には半導体素子の取
付け孔9が設けられることが多い。また、外部端子板6
の先端は図に示すように半導体装置の上面に配置され
る。これは、半導体装置を設置する基板あるいはヒート
シンク3と外部端子板6との間の空中放電を防ぐため
に、図11に示すように距離Lを確保する必要があるた
めである。
【0003】このようにヒートシンクの上に素子を搭載
し、素子等を外界から守るためヒートシンクにケースを
被せた構造の半導体装置は、例えば特開平4−342158
号,特開平5−267484号,特開平5−304248号公報に記載
されている。
し、素子等を外界から守るためヒートシンクにケースを
被せた構造の半導体装置は、例えば特開平4−342158
号,特開平5−267484号,特開平5−304248号公報に記載
されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この構造で問題となる
のは、ケースと外部端子あるいはヒートシンクとの密着
性である。もしこれらの部材の間にすき間があると、こ
こから水分が浸入し、素子の信頼性が低下することにな
る。
のは、ケースと外部端子あるいはヒートシンクとの密着
性である。もしこれらの部材の間にすき間があると、こ
こから水分が浸入し、素子の信頼性が低下することにな
る。
【0005】一方、IC等の半導体装置では、トランス
ファモールド法による樹脂封止が一般的である。トラン
スファモールド法では、上型と下型の一組の金型の間に
半導体装置を挟み、金型内に樹脂を流し込むことにより
半導体パッケージを構成する。このため、外部端子な
ど、パッケージがら突出する部材は、上型と下型の合わ
せ面からなる一つの平面内に存在しなければならない。
ファモールド法による樹脂封止が一般的である。トラン
スファモールド法では、上型と下型の一組の金型の間に
半導体装置を挟み、金型内に樹脂を流し込むことにより
半導体パッケージを構成する。このため、外部端子な
ど、パッケージがら突出する部材は、上型と下型の合わ
せ面からなる一つの平面内に存在しなければならない。
【0006】トランスファモールド法による樹脂封止
は、外界から守らなければならない半導体装置の部材の
すべてを覆うことができるので、封止の信頼性はケース
を用いて封止する場合に比べて格段に優れている。また
生産性にも優れている。従って、図10,図11に示し
たパワーデバイスでもトランスファモールド法による樹
脂封止ができれば、封止信頼性は飛躍的に向上する。し
かし従来の技術では上記のことが原理的に不可能であっ
た。すでに図11を用いて説明したように、パワーデバ
イスでは外部端子をパッケージの上面に設けることが必
要不可決であるが、パッケージの突出部を一つの平面に
収めることができないので、トランスファモールド法に
よる樹脂封止ができない。
は、外界から守らなければならない半導体装置の部材の
すべてを覆うことができるので、封止の信頼性はケース
を用いて封止する場合に比べて格段に優れている。また
生産性にも優れている。従って、図10,図11に示し
たパワーデバイスでもトランスファモールド法による樹
脂封止ができれば、封止信頼性は飛躍的に向上する。し
かし従来の技術では上記のことが原理的に不可能であっ
た。すでに図11を用いて説明したように、パワーデバ
イスでは外部端子をパッケージの上面に設けることが必
要不可決であるが、パッケージの突出部を一つの平面に
収めることができないので、トランスファモールド法に
よる樹脂封止ができない。
【0007】本発明の目的は、ヒートシンクを用い、外
部端子をパッケージの上面に設けた構造の半導体装置
で、トランスファモールド法による樹脂封止を可能に
し、封止信頼性を向上させ、しかも生産性に優れた構造
を提供することにある。
部端子をパッケージの上面に設けた構造の半導体装置
で、トランスファモールド法による樹脂封止を可能に
し、封止信頼性を向上させ、しかも生産性に優れた構造
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題は、外部端子板
の先端部分に貫通しないねじ穴を設け、ヒートシンクの
片面を下金型、その反対の面の周囲の部分とねじ穴を設
けた外部端子の表面を同時に上金型に接触させることに
よりトランスファーモールドで樹脂封止を行い、ねじ穴
を設けた外部端子の表面とこの部分における封止樹脂の
表面を一致させることにより達成される。
の先端部分に貫通しないねじ穴を設け、ヒートシンクの
片面を下金型、その反対の面の周囲の部分とねじ穴を設
けた外部端子の表面を同時に上金型に接触させることに
よりトランスファーモールドで樹脂封止を行い、ねじ穴
を設けた外部端子の表面とこの部分における封止樹脂の
表面を一致させることにより達成される。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【0010】図1は本発明の第1実施例の半導体装置の
斜視図、図2は本発明の第1実施例の半導体装置の断面
図である。半導体素子1は、半導体素子取付け孔9が設
けられたヒートシンク3の上に絶縁板2を介して搭載さ
れている。絶縁板2には内部配線板4が設けられてお
り、半導体素子1の電極と内部配線板4はワイヤ5によ
り電気的に接続されている。また絶縁板2には外部端子
板6が接続されている。外部端子板6の先端はヒートシ
ンク3に平行に折曲げられており、ねじ穴付きのナット
7を接合することにより、貫通しないねじ穴部を構成し
ている。図では省略したが、これらの部材の接合にはは
んだなどが用いられる。半導体素子1,絶縁板2,内部
配線板4,ワイヤ5および外部端子板6は、樹脂8によ
り外界から封止されている。ねじ穴付きナット7は、上
面のみが封止樹脂8から露出しており、露出面は封止樹
脂8の表面と一致している。このように本実施例では外
部端子先端に露出したねじ穴が設けられているので、外
部の配線をねじ止めすることにより半導体装置に接続す
ることができる。
斜視図、図2は本発明の第1実施例の半導体装置の断面
図である。半導体素子1は、半導体素子取付け孔9が設
けられたヒートシンク3の上に絶縁板2を介して搭載さ
れている。絶縁板2には内部配線板4が設けられてお
り、半導体素子1の電極と内部配線板4はワイヤ5によ
り電気的に接続されている。また絶縁板2には外部端子
板6が接続されている。外部端子板6の先端はヒートシ
ンク3に平行に折曲げられており、ねじ穴付きのナット
7を接合することにより、貫通しないねじ穴部を構成し
ている。図では省略したが、これらの部材の接合にはは
んだなどが用いられる。半導体素子1,絶縁板2,内部
配線板4,ワイヤ5および外部端子板6は、樹脂8によ
り外界から封止されている。ねじ穴付きナット7は、上
面のみが封止樹脂8から露出しており、露出面は封止樹
脂8の表面と一致している。このように本実施例では外
部端子先端に露出したねじ穴が設けられているので、外
部の配線をねじ止めすることにより半導体装置に接続す
ることができる。
【0011】本実施例の半導体装置の製造方法を図3を
用いて説明する。まず部材1から7を組立てる。(a)
これをトランスファーモールド金型の上型10と下型1
1で挟む。(b)ヒートシンク3の底面はすべて下型1
1に接触しており、ヒートシンク3の上面の周囲とねじ
穴付きナット7の上面の全部が同時に上型10に接触し
ている。次に樹脂流入ゲート12から封止樹脂を流し込
み、トランスファーモールドを行う。この時、ねじ穴付
きナット7のねじ部は閉じられた空間となっているの
で、樹脂がここに流れ込むことはなく、またねじ穴付き
ナット7の上面は上型10に接触しているので、(c)
に示すように、ねじ穴を露出させることができる。
用いて説明する。まず部材1から7を組立てる。(a)
これをトランスファーモールド金型の上型10と下型1
1で挟む。(b)ヒートシンク3の底面はすべて下型1
1に接触しており、ヒートシンク3の上面の周囲とねじ
穴付きナット7の上面の全部が同時に上型10に接触し
ている。次に樹脂流入ゲート12から封止樹脂を流し込
み、トランスファーモールドを行う。この時、ねじ穴付
きナット7のねじ部は閉じられた空間となっているの
で、樹脂がここに流れ込むことはなく、またねじ穴付き
ナット7の上面は上型10に接触しているので、(c)
に示すように、ねじ穴を露出させることができる。
【0012】本実施例では、ねじ穴付きナット7を外部
端子板6の先端部分に接合し、貫通しないねじ穴とし
た。ねじ穴付きナット7として日本工業規格などで規格
化された部品を用いることにより、精度が高く安価なね
じ穴を設けることができる。ねじ穴付きナット7と外部
端子板6の接続には、はんだ接合,スポット溶接などを
用いることができる。
端子板6の先端部分に接合し、貫通しないねじ穴とし
た。ねじ穴付きナット7として日本工業規格などで規格
化された部品を用いることにより、精度が高く安価なね
じ穴を設けることができる。ねじ穴付きナット7と外部
端子板6の接続には、はんだ接合,スポット溶接などを
用いることができる。
【0013】本実施例では、外部端子板6が1列に並ん
でいるが、これらはどのように位置されていてもよい。
また半導体素子1,外部端子板6の数は図に示した数に
規制されるものではない。
でいるが、これらはどのように位置されていてもよい。
また半導体素子1,外部端子板6の数は図に示した数に
規制されるものではない。
【0014】本発明の第2実施例の半導体装置の斜視図
を図4,断面図を図5に示す。本実施例では、外部端子
板6の先端をヒートシンク3に平行に折曲げ、この部分
とこれに連続する封止樹脂8に貫通しないねじ穴13を
設けた。
を図4,断面図を図5に示す。本実施例では、外部端子
板6の先端をヒートシンク3に平行に折曲げ、この部分
とこれに連続する封止樹脂8に貫通しないねじ穴13を
設けた。
【0015】本実施例の半導体装置の製造方法を図6を
用いて説明する。まず部材1から6を組立てる。そし
て、外部端子板6の先端のねじ穴に植え込みボルト14
をねじ込む。(a)このボルトには角穴が設けられてい
るので、ねじ込み,取り外しが自由にできる。植え込み
ボルト14の上面と外部端子板6の先端の上面は必ずし
も一致させる必要はなく、植え込みボルト14の上面の
方が低くなるように多少深めにねじ込む。次に、第1実
施例の場合と同様にトランスファーモールドを行い、樹
脂封止する。(b)(c)この時、外部端子板6の先端
の上面を上金型10に接触させる。樹脂封止の後は、植
え込みボルト14を取り外す。このように製造すること
により、(d)に示すような外部端子板6の先端から封
止樹脂に連続し、パッケージ上面に露出しているねじ穴
13を設けることができる。本実施例では、ねじ穴の深
さを任意に設定できる。
用いて説明する。まず部材1から6を組立てる。そし
て、外部端子板6の先端のねじ穴に植え込みボルト14
をねじ込む。(a)このボルトには角穴が設けられてい
るので、ねじ込み,取り外しが自由にできる。植え込み
ボルト14の上面と外部端子板6の先端の上面は必ずし
も一致させる必要はなく、植え込みボルト14の上面の
方が低くなるように多少深めにねじ込む。次に、第1実
施例の場合と同様にトランスファーモールドを行い、樹
脂封止する。(b)(c)この時、外部端子板6の先端
の上面を上金型10に接触させる。樹脂封止の後は、植
え込みボルト14を取り外す。このように製造すること
により、(d)に示すような外部端子板6の先端から封
止樹脂に連続し、パッケージ上面に露出しているねじ穴
13を設けることができる。本実施例では、ねじ穴の深
さを任意に設定できる。
【0016】本発明の第3実施例の半導体装置の斜視図
を図7,断面図を図8に示す。本実施例では、外部端子
板6を折曲げることにより、ねじ穴7の軸方向に変形で
きるばね部分15を設けた。その他の構成は第1実施例
と同様である。
を図7,断面図を図8に示す。本実施例では、外部端子
板6を折曲げることにより、ねじ穴7の軸方向に変形で
きるばね部分15を設けた。その他の構成は第1実施例
と同様である。
【0017】本実施例の半導体装置の製造方法を図9を
用いて説明する。まず部材1から7を組立てる。この
時、ばね部分15の形を調整することにより、外部端子
板6の高さ(A寸法)をモールド時の高さ(B寸法)よ
りも大きくしておく。次に、第1実施例の場合と同様に
トランスファーモールドを行い、樹脂封止する。この
時、A寸法よりB寸法の方が小さいので、外部端子板6
の先端の上面は上金型10圧縮され、接触圧力が確保さ
れるので、ねじ穴への樹脂の流入を確実に防止すること
ができる。
用いて説明する。まず部材1から7を組立てる。この
時、ばね部分15の形を調整することにより、外部端子
板6の高さ(A寸法)をモールド時の高さ(B寸法)よ
りも大きくしておく。次に、第1実施例の場合と同様に
トランスファーモールドを行い、樹脂封止する。この
時、A寸法よりB寸法の方が小さいので、外部端子板6
の先端の上面は上金型10圧縮され、接触圧力が確保さ
れるので、ねじ穴への樹脂の流入を確実に防止すること
ができる。
【0018】
【発明の効果】本発明によると、ヒートシンクを用い、
外部端子をパッケージの上面に設けた構造の半導体装置
で、トランスファモールド法による樹脂封止ができるの
で、生産性に優れた半導体装置が得られる。
外部端子をパッケージの上面に設けた構造の半導体装置
で、トランスファモールド法による樹脂封止ができるの
で、生産性に優れた半導体装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の半導体装置の斜視図。
【図2】本発明の第1実施例の半導体装置の断面図。
【図3】本発明の第1実施例の半導体装置の製造方法の
説明図。
説明図。
【図4】本発明の第2実施例の半導体装置の斜視図。
【図5】本発明の第2実施例の半導体装置の断面図。
【図6】本発明の第2実施例の半導体装置の製造方法の
説明図。
説明図。
【図7】本発明の第3実施例の半導体装置の斜視図。
【図8】本発明の第3実施例の半導体装置の断面図。
【図9】本発明の第3実施例の半導体装置の製造方法の
説明図。
説明図。
【図10】従来の半導体装置の斜視図。
【図11】従来の半導体装置の断面図。
1…半導体素子、2…絶縁板、3…ヒートシンク、4…
内部配線板、5…ワイヤ、6…外部端子板、7…ねじ
穴、8…封止樹脂、9…半導体装置取付け孔。
内部配線板、5…ワイヤ、6…外部端子板、7…ねじ
穴、8…封止樹脂、9…半導体装置取付け孔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丹波 昭浩 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内
Claims (12)
- 【請求項1】少なくとも1枚の半導体素子と、ヒートシ
ンクと、前記半導体素子と前記ヒートシンクを電気的に
絶縁する部材と、複数の外部端子板と、前記半導体素子
の電極と前記外部端子板を電気的に接続する部材と、こ
れらを封止する樹脂からなる半導体装置において、前記
外部端子板の先端部分に貫通しないねじ穴を設け、前記
ねじ穴を設けた前記外部端子の表面が樹脂により封止さ
れておらず、外部に露出していることを特徴とする半導
体装置。 - 【請求項2】請求項1において、前記外部端子板の先端
部分がヒートシンクに対して平行になっている半導体装
置。 - 【請求項3】請求項1において、前記ねじ穴を設けた前
記外部端子の表面とこの部分における封止樹脂の表面が
一致している半導体装置。 - 【請求項4】請求項1において、前記ねじ穴を設けた部
材を前記外部端子板の先端部分に接合し、ねじ穴とした
半導体装置。 - 【請求項5】請求項1において、トランスファーモール
ドにより樹脂封止した半導体装置。 - 【請求項6】請求項1において、ヒートシンクの片面が
外部に露出している半導体装置。 - 【請求項7】請求項6において、外部に露出しているヒ
ートシンクの面の反対の面の周囲の部分が外部に露出し
ている半導体装置。 - 【請求項8】請求項4において、前記ねじ穴を設けた部
材が日本工業規格で規定するナット類である半導体装
置。 - 【請求項9】請求項4において、前記ねじ穴を設けた部
材と前記外部端子板をはんだにより接合した半導体装
置。 - 【請求項10】請求項4において、前記ねじ穴を設けた
部材と前記外部端子板をスポット溶接により接合した半
導体装置。 - 【請求項11】請求項7において、前記ヒートシンクの
片面を下金型、その反対の面の周囲の部分とねじ穴を設
けた前記外部端子の表面を同時に上金型に接触させるこ
とによりトランスファーモールドを行い、樹脂封止を行
った半導体装置。 - 【請求項12】請求項1において、前記外部端子板を折
曲げることにより、ねじ穴の軸方向に変形するばね部分
を設けた半導体装置。
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