JPH11243165A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH11243165A JPH11243165A JP10364372A JP36437298A JPH11243165A JP H11243165 A JPH11243165 A JP H11243165A JP 10364372 A JP10364372 A JP 10364372A JP 36437298 A JP36437298 A JP 36437298A JP H11243165 A JPH11243165 A JP H11243165A
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- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1301—Thyristor
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
で使用する半導体装置の電気的特性の劣化を防止する。 【解決手段】 銅を主成分とする金属により形成され且
つ凹部(2a)を有する支持電極(2)と、リード電極(3)と、
支持電極(2)の凹部(2a)の底部(2b)とリード電極(3)との
間に固着された半導体チップ(1)と、凹部(2a)内に充填
され且つ半導体チップ(1)を被覆する保護樹脂とを備え
ている。保護樹脂は半導体チップ(1)の側面(1a)を包囲
する第1の保護樹脂(7)と、第1の保護樹脂(7)、リード
電極(3)の下部及び支持電極(2)の凹部(2a)の底部(2b)を
包囲する第2の保護樹脂(8)とを有する。第2の保護樹
脂(8)の線膨張係数は支持電極(2)の線膨張係数に実質的
に等しい。
Description
復する熱衝撃が加えられる環境下でも電気的特性が劣化
しない半導体装置に属する。
示されるように、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
ード電極との間に固着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
た自動車用交流発電機の出力整流ダイオードは公知であ
る。この出力整流ダイオードでは、図2に示すように、
皿状の支持電極(2)とリード電極(3)のヘッダ部(3a)との
間にダイオードチップ(半導体チップ)1を固着し、支
持電極(2)内に充填した保護樹脂(4)によりダイオードチ
ップ(1)及びリード電極(3)のヘッダ部(3a)側を封止して
いる。支持電極(2)は、銅を主成分とする金属にニッケ
ルめっきを施した金属板から構成され、皿状に形成され
た凹部(2a)を有し、ダイオードチップ(1)の放熱板を兼
ねる。リード電極(3)は、ニッケルめっきを施した棒状
の銅製リード部材から構成され、フランジ状に形成され
たヘッダ部(3a)と、ヘッダ部(3a)から略垂直に延びるリ
ード部(3b)と、リード部(3b)中にU字形に形成されたベ
ンド部(3c)とを有する。ダイオードチップ(1)は、支持
電極(2)の凹部(2a)の底部(2b)及びリード電極(3)のヘッ
ダ部(3a)の各々に対してそれぞれ半田(5, 6)により固着
される。ダイオードチップ(1)及びリード電極(3)のヘッ
ダ部(3a)側は、支持電極(2)の凹部(2a)内に充填された
シリコーン樹脂から成る保護樹脂(4)によって被覆さ
れ、水分又はイオン性不純物等の有害物質がダイオード
チップ(1)の側面(1a)に侵入することを防止する。
出力整流ダイオードでは、銅製の支持電極(2)の線膨張
係数が16.8×10-6/℃であり、シリコーン樹脂から
成る保護樹脂(4)の線膨張係数が6.0〜8.0×10-6/
℃であるから、接着される両者間で線膨張係数が大きく
異なる。このため、ヒートサイクルが反復して加わる厳
しい環境下で使用すると、支持電極(2)と保護樹脂(4)と
の線膨張係数差により保護樹脂(4)に過大な熱応力が生
じ、保護樹脂(4)が支持電極(2)から剥離することがあ
る。特に、保護樹脂(4)を構成するシリコーン樹脂は熱
硬化過程の際に生ずる収縮が極めて大きいので、矢印
(A)及び(B)で示す接着部にストレスが集中し、保護樹脂
(4)がリード電極(3)のリード部(3b)の接着面又は支持電
極(2)の凹部(2a)の接着面から剥離し易い状態になる。
したがって、熱衝撃が多数回反復して加わる厳しい環境
下で図2に示す出力整流ダイオードを使用すると、接着
部(A)及び(B)を起点としてリード電極(3)のリード部(3
b)及びヘッダ部(3a)の接着面又は支持電極(2)の凹部(2
a)の接着面に沿って保護樹脂(4)の剥離が進行し、最終
的にはダイオードチップ(1)の側面(1a)にまで保護樹脂
(4)の剥離が到達することがある。このように保護樹脂
(4)の剥離が進行した状態では、その剥離した界面から
水分又はイオン性不純物等の有害物質がダイオードチッ
プ(1)の側面(1a)に侵入し、これによって絶縁不良や逆
方向電流が増加して半導体装置の電気的特性の劣化が生
ずる。
加わる厳しい環境下で使用しても電気的特性が劣化しな
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(2a)
を有する支持電極(2)と、リード電極(3)と、支持電極
(2)の凹部(2a)の底部(2b)とリード電極(3)との間に固着
された半導体チップ(1)と、凹部(2a)内に充填され且つ
半導体チップ(1)を被覆する保護樹脂とを備えている。
保護樹脂は半導体チップ(1)の側面(1a)を包囲する第1
の保護樹脂(7)と、第1の保護樹脂(7)、リード電極(3)
の下部及び支持電極(2)の凹部(2a)の底部(2b)を包囲す
る第2の保護樹脂(8)とを有する。第2の保護樹脂(8)の
線膨張係数は支持電極(2)の線膨張係数に実質的に等し
い。
脂(8)により被覆するので、半導体チップ(1)に達する水
分又はイオン性不純物等の有害物質の侵入を抑制するこ
とができる。また、本発明の実施の形態では、線膨張係
数15.0〜19.0×10-6/℃を有するエポキシ樹脂
である第2の保護樹脂(8)と支持電極(2)との線膨張係数
差を低減して線膨張係数を均等にするので、ヒートサイ
クルが反復して加えられても、保護樹脂(8)に過大な熱
応力が生じない。このため、熱衝撃が多数回反復して加
わる厳しい環境下で使用しても保護樹脂(8)の支持電極
(2)からの剥離を抑制することができ、水分又はイオン
性不純物等の有害物質の内部への侵入を抑制し、半導体
装置の電気的特性の劣化を防止できる。
整流ダイオードに適用した本発明による半導体装置の一
実施形態を図1について説明する。図1では図2と実質
的に同一の箇所には同一の符号を付し、その説明を省略
する。本実施形態の出力整流ダイオードは、図1に示す
ように、保護樹脂は、ダイオードチップ(1)の周囲を包
囲する第1の保護樹脂(7)と、第1の保護樹脂(7)及びリ
ード電極(3)の下部を包囲する第2の保護樹脂(8)とを有
する。第1の保護樹脂(7)は例えばシリコーン樹脂から
成り、第2の保護樹脂(8)は銅製の支持電極(2)の線膨張
係数16.8×10-6/℃に極めて近い線膨張係数15.
0〜19.0×10-6/℃を有するエポキシ樹脂から成
る。従って、第2の保護樹脂(8)の線膨張係数は支持電
極(2)の線膨張係数に実質的に等しい。第1の保護樹脂
(7)を構成するシリコーン樹脂はエポキシ樹脂より密着
性に優れ、全体をエポキシ樹脂により被覆する場合に比
べてダイオードチップ(1)に達する水分又はイオン性不
純物等の有害物質の侵入を抑制することができる。第2
の保護樹脂(8)を構成するエポキシ樹脂は、シリコーン
樹脂に近い耐熱性を有しかつシリコーン樹脂よりも硬化
収縮が極めて小さく、安価である。
突起(9)と、環状突起(9)の外側に形成された底部に向か
って幅が広がる蟻形断面を有する環状溝部(10)が形成さ
れる。環状突起(9)及び環状溝部(10)は、例えば支持電
極(2)の凹部(2a)と一体に蟻形断面にプレス加工するか
又は支持電極(2)の側壁部(2c)の内周面を旋盤により切
削加工して形成される。プレス加工により形成する場合
には、一度環状の突起及び環状の溝部を第1のプレス加
工により形成した後、第2のプレス加工を施して、蟻形
断面の環状溝部(10)に形成することができる。
に形成された環状突起(9)は、第1の保護樹脂(7)をダイ
オードチップ(1)の周囲に塗布するとき、第1の保護樹
脂(7)の流動を抑制するので、ダイオードチップ(1)の側
面を第1の保護樹脂(7)により完全に被覆することがで
き、支持電極(2)の凹部(2a)に沿う外部からダイオード
チップ(1)までの沿面距離が増加する。第1の保護樹脂
(7)の外側を第2の保護樹脂(8)により被覆するので、ダ
イオードチップ(1)に達する水分又はイオン性不純物等
の有害物質の侵入を抑制することができる。更に、環状
突起(9)の外側で且つ支持電極(2)の凹部(2a)の底部(2b)
に蟻形断面の環状溝部(10)を形成すると、支持電極(2)
と第2の保護樹脂(8)との接着がより強固となり、支持
電極(2)の凹部(2a)と第2の保護樹脂(8)との密着性を向
上できると共に、沿面距離が更に増加する。
極(3)のヘッダ部(3a)側を封止する第2の保護樹脂(8)と
して銅製の支持電極(2)の線膨張係数16.8×10-6/
℃に実質的に等しい線膨張係数15.0〜19.0×10
-6/℃を有するエポキシ樹脂を使用する。このため、支
持電極(2)と保護樹脂(7)との線膨張係数差を低減し又は
均等となり、高温下において保護樹脂(7)に過大な熱応
力が生じない。このため、熱衝撃が多数回反復して加わ
る厳しい環境下で使用しても第2の保護樹脂(8)の支持
電極(2)からの剥離を抑制することができ、ダイオード
チップ(1)の側面(1a)に至る水分又はイオン性不純物等
の有害物質の内部への侵入を抑制し、絶縁不良や逆方向
電流が増加する等の出力整流ダイオードの電気的特性の
劣化を防止することが可能となる。
々の変更が可能である。例えば、環状突起(9)の外側で
且つ支持電極(2)の凹部(2a)の側壁部(2c)の内周面に環
状溝部(10)を形成してもよい。支持電極(2)の凹部(2a)
及び第2の保護樹脂(8)間の接着が十分強固である場合
は、環状溝部(10)を省略してもよい。接着部(A)の下方
のリード部(3b)の外面又はヘッダ部(3a)に環状の溝部を
形成して保護樹脂(7)とリード部(3b)又はヘッダ部(3a)
との密着性を増加すると共に、接着部(A)からダイオー
ドチップ(1)に至る沿面距離を増加してもよい。また、
自動車用交流発電機の出力整流ダイオード以外にトラン
ジスタ又はサイリスタ等の他の半導体装置にも本発明を
適用することが可能である。
多数回反復して加わる厳しい環境下で使用しても、保護
樹脂と電極との剥離がなく、水分やイオン性不純物等の
有害物質の内部への侵入を抑制できるので、特性劣化の
極めて少ない信頼性の高い半導体装置を得ることができ
る。
適用した本発明による半導体装置の一実施形態を示す断
面図
ードを示す断面図
・側面、 (2)・・支持電極、 (2a)・・凹部、 (2b)
・・底部、 (2c)・・側壁部、 (3)・・リード電極、
(3a)・・ヘッダ部、 (3b)・・リード部、 (5, 6)・
・半田、 (7)・・第1の保護樹脂、 (8)・・第2の保
護樹脂、 (9)・・環状突起、 (10)・・環状溝部、
Claims (3)
- 【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固着された半
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、 前記保護樹脂は前記半導体チップの側面を包囲する第1
の保護樹脂と、該第1の保護樹脂、前記リード電極の下
部及び前記支持電極の凹部の底部を包囲する第2の保護
樹脂とを有し、 前記第2の保護樹脂の線膨張係数は前記支持電極の線膨
張係数に実質的に等しいことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 前記第2の保護樹脂はエポキシ樹脂であ
る請求項1に記載の半導体装置。 - 【請求項3】 エポキシ樹脂は線膨張係数15.0〜1
9.0×10-6/℃である請求項1又は2に記載の半導体
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36437298A JP3171330B2 (ja) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36437298A JP3171330B2 (ja) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | 半導体装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP12347296A Division JP2950468B2 (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | 半導体装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11243165A true JPH11243165A (ja) | 1999-09-07 |
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Family
ID=18481652
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36437298A Expired - Fee Related JP3171330B2 (ja) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3171330B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7061090B2 (en) | 2002-03-08 | 2006-06-13 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device |
JP2012038870A (ja) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | Denso Corp | 半導体装置 |
JP2012164697A (ja) * | 2011-02-03 | 2012-08-30 | Mitsubishi Electric Corp | 電力用パワーモジュール及び電力用半導体装置 |
-
1998
- 1998-12-22 JP JP36437298A patent/JP3171330B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7061090B2 (en) | 2002-03-08 | 2006-06-13 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device |
DE10310067B4 (de) * | 2002-03-08 | 2010-12-16 | Hitachi, Ltd. | Halbleitervorrichtung mit hohlzylindrischer Gehäuseelektrode |
JP2012038870A (ja) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | Denso Corp | 半導体装置 |
JP2012164697A (ja) * | 2011-02-03 | 2012-08-30 | Mitsubishi Electric Corp | 電力用パワーモジュール及び電力用半導体装置 |
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JP3171330B2 (ja) | 2001-05-28 |
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