JPH11251339A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH11251339A
JPH11251339A JP5187098A JP5187098A JPH11251339A JP H11251339 A JPH11251339 A JP H11251339A JP 5187098 A JP5187098 A JP 5187098A JP 5187098 A JP5187098 A JP 5187098A JP H11251339 A JPH11251339 A JP H11251339A
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igbt
insulating film
semiconductor device
discharge
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Yoshikazu Takahashi
良和 高橋
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Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate edge surface discharge in the inside at all relating to a semiconductor device for which an MOS type device like IGBT is mounted to the flat type package of an airtight structure. SOLUTION: A guard ring part 2 is formed at the outer periphery of the surface where an emitter electrode is arranged of an IGBT chip 1 and a frame- like insulation film 3 is adhered so as to cover the guard ring part 2. The external dimension of the insulation film 3 is formed larger than the external dimension of the IGBT chip 1, and the outer peripheral end part is surely projected from a chip end face 4 to an outer side and adhered to the IGBT chip 1. Thus, an edge surface distance between the chip end face 4 and the emitter electrode is extended, the influence of electric field strength is mitigated and discharge withstanding current rating is raised. Even when fine metallic powder is mounted on the insulation film 3, since the electric field strength is not changed by it, the edge surface discharge does not occur.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に関し、
特に絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT)
などのパワーデバイスを対象に、基板の一主面に第1の
主電極(エミッタ電極)および制御電極(ゲート電
極)、別な主面に第2の主電極(コレクタ電極)を有す
る半導体チップを外気と完全に気密が保持された構造の
平型セラミックパッケージ内に組み込んだ半導体装置に
関する。
The present invention relates to a semiconductor device,
Especially insulated gate bipolar transistor (IGBT)
A semiconductor chip having a first main electrode (emitter electrode) and a control electrode (gate electrode) on one main surface of a substrate and a second main electrode (collector electrode) on another main surface for power devices such as The present invention relates to a semiconductor device incorporated in a flat ceramic package having a structure that is completely airtight with outside air.

【0002】[0002]

【従来の技術】IGBTは、MOS(金属酸化物半導
体)型FET(電界効果トランジスタ)とバイポーラト
ランジスタとの特性を併せ持った素子であり、パワース
イッチングデバイスとしてモータを制御するインバータ
の応用などに幅広く使われている。さらに、最近では電
圧駆動型で使いやすく、また、安全動作領域が広くて壊
れにくいという特長から、従来のGTO(ゲート・ター
ン・オフ)サイリスタの領域である大容量領域までIG
BTの用途が広がりつつある。
2. Description of the Related Art An IGBT is an element having characteristics of both a MOS (Metal Oxide Semiconductor) type FET (Field Effect Transistor) and a bipolar transistor, and is widely used as a power switching device for applications such as an inverter for controlling a motor. Have been done. Furthermore, recently, it is easy to use a voltage-driven type and has a wide safe operation area and is hard to be broken.
BT applications are expanding.

【0003】このIGBTのようなMOS制御デバイス
では、チップの製造プロセスがGTOサイリスタなどと
違って、数ミクロンからサブミクロンの精度が要求され
るので、大きなウエーハをそのままデバイスとして使用
する工程は良品率の関係から採用できなくて、10mm
から28mm角程度のチップを複数個並列に実装するこ
とが必要である。
In a MOS control device such as an IGBT, a chip manufacturing process is required to have an accuracy of several microns to sub-micron unlike a GTO thyristor or the like. 10mm
It is necessary to mount a plurality of chips each having a size of about 28 mm square.

【0004】また、このようなIGBTのようなMOS
制御デバイスでは、半導体チップの一主面上にエミッタ
電極とゲート電極とが並んで作られている。このために
一般的なモジュール構造ではIGBTチップをパッケー
ジ容器に組み込む場合に、下面側に作られたコレクタ
は、IGBTを放熱体兼用の金属ベース上にマウントし
て外部に引き出し、エミッタ電極とゲート電極とは別々
に外部導出端子を介して引き出すことにより、パッケー
ジ内部に実装する。その後、プラスチックパッケージを
外部に設け、その中に放電防止のためにゲルなどのシリ
コーン系樹脂を封入する。
Further, MOS such as IGBT is used.
In the control device, an emitter electrode and a gate electrode are formed side by side on one main surface of a semiconductor chip. For this reason, in a general module structure, when an IGBT chip is incorporated in a package container, a collector formed on the lower side mounts the IGBT on a metal base also serving as a heat radiator and pulls out the IGBT to the outside, and emits an emitter electrode and a gate electrode. Separately from the external lead-out terminal, and thereby mounted inside the package. Thereafter, a plastic package is provided outside, and a silicone-based resin such as a gel is sealed therein to prevent discharge.

【0005】しかしながら、IGBTをGTOサイリス
タのような平型セラミックパッケージに組み込んだ平型
IGBTでは、セラミックパッケージを使用し、窒素を
封入して完全に気密を保つ形を採っている。したがっ
て、平型IGBTはゲルなどを注入できるような構造で
ないため、別な放電対策が必要である。このため、従来
では、チップの縁面放電を防ぐためにエミッタ側の主電
極から縁面までのチップ表面を不動態化することが行わ
れている。これはポリイミドを10ミクロン程度塗布す
ることでパッシベーション膜を形成し、これによって、
チップのエッジにかかる電界強度を弱めるようにしてい
る。
[0005] However, a flat IGBT in which the IGBT is incorporated in a flat ceramic package such as a GTO thyristor uses a ceramic package, in which nitrogen is sealed to completely maintain airtightness. Therefore, the flat type IGBT does not have a structure in which a gel or the like can be injected, so that another discharge countermeasure is required. For this reason, conventionally, the chip surface from the main electrode on the emitter side to the edge surface has been passivated in order to prevent the edge surface discharge of the chip. This forms a passivation film by applying polyimide about 10 microns,
The field strength applied to the edge of the chip is reduced.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、IGBTの
チップは複数のチップが形成された1枚のウエーハをダ
イシングにより切断、分離することにより得られるが、
その際あるいはその後の加工の際にチップに微小な削り
屑あるいは微小な金属粉が付着していることがある。平
型IGBTのチップ端面の構造では、チップエッジと主
電極との間はポリイミド膜にて保護されているが、組み
立ての際などでそのポリイミド膜の上に上記のような金
属粉などの異物が乗ることがある。ポリイミド膜に金属
粉などが乗ると、その部分の電界強度が強くなり、実デ
バイスの放電耐量が低下してそこで放電が発生したり放
電によりチップが破壊したりするという問題点があっ
た。
IGBT chips can be obtained by cutting and separating a single wafer on which a plurality of chips are formed by dicing.
At this time or at the time of subsequent processing, fine shavings or fine metal powder may adhere to the chip. In the structure of the chip end face of the flat type IGBT, the gap between the chip edge and the main electrode is protected by a polyimide film. May ride. When a metal powder or the like rides on the polyimide film, the electric field strength in that portion increases, and the discharge withstand capability of the actual device is reduced, so that there is a problem that a discharge is generated or the chip is broken by the discharge.

【0007】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、IGBTのようなMOS型デバイスを複数
個、平型パッケージに実装する上で、内部での縁面放電
を皆無にした半導体装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has been made in view of the fact that a plurality of MOS-type devices such as IGBTs are mounted on a flat package, and the internal surface discharge is completely eliminated. It is intended to provide a device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明では上記問題を解
決するために、第1の主面に第1の主電極および制御電
極、第2の主面に第2の主電極を有するMOS制御型半
導体チップを気密構造の平型パッケージに組み込んだ半
導体装置において、前記第1の主面のチップエッジ部に
外形寸法が少なくともチップ外形寸法よりも大きい絶縁
性の樹脂フィルムを接着したことを特徴とする半導体装
置が提供される。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, a MOS control having a first main electrode and a control electrode on a first main surface and a second main electrode on a second main surface is provided. In a semiconductor device having a semiconductor chip incorporated in a flat package having an airtight structure, an insulating resin film having an outer dimension at least larger than the outer dimension of the chip is bonded to a chip edge portion of the first main surface. Semiconductor device is provided.

【0009】このような半導体装置によれば、絶縁性の
樹脂フィルムとチップとの相対位置は、樹脂フィルムが
チップよりも必ず外側に突き出る構造としたことによ
り、チップ端面と主電極との間の縁面距離が伸び、放電
耐量を上げることができる。また、たとえ樹脂フィルム
に金属粉などの導電性の異物が乗っても、縁面放電を誘
発するような電界強度の急変がないため、あらゆるパッ
ケージ内部の雰囲気に対して安定した動作を確保するこ
とができ、信頼性を向上させることができる。
According to such a semiconductor device, the relative position between the insulating resin film and the chip is determined such that the resin film always projects outward from the chip, so that the distance between the chip end surface and the main electrode can be reduced. The edge distance is extended, and the discharge withstand capability can be increased. In addition, even if conductive foreign substances such as metal powders get on the resin film, there is no sudden change in electric field strength that induces edge surface discharge, so that stable operation against any atmosphere inside the package must be ensured. And reliability can be improved.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、複
数のIGBTチップを搭載した加圧接触構造を有する平
型パワーパックに適用した場合を例に図面を参照しなが
ら詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, taking as an example a case where the present invention is applied to a flat power pack having a pressure contact structure on which a plurality of IGBT chips are mounted. .

【0011】図1は本発明を適用したIGBTチップの
構成を示す図であって、(A)はチップの平面図、
(B)はチップのa−a矢視側面図である。図1におい
て、IGBTチップ1は上面に第1の主電極であるエミ
ッタ電極と制御電極であるゲート電極(図示せず)が配
置され、下面は第2の主電極であるコレクタ電極を構成
している。IGBTチップ1の上面には、その外周に沿
ってガードリング部2が形成されている。そのガードリ
ング部2を覆うようにして額縁状の絶縁フィルム3が形
成されている。この絶縁フィルム3の外形寸法はIGB
Tチップ1の外形寸法よりも大きく形成され、絶縁フィ
ルム3をIGBTチップ1に接着するときには、絶縁フ
ィルム3の外周端部がチップ端面4よりも必ず外側に飛
び出した状態になるよう正確に位置合わせが行われる。
このように、絶縁フィルム3を外周がチップ端面4より
外側に出るよう設けたことにより、チップ端面4とエミ
ッタ電極との間の縁面距離が延長されるため、電界強度
の影響が緩和され、素子自身の持つ耐圧よりも少なくと
も500ボルトは放電耐量が上がる。したがって、絶縁
フィルム3の外側に飛び出す長さの量は、必要な絶縁耐
圧で決定される。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an IGBT chip to which the present invention is applied, wherein (A) is a plan view of the chip,
(B) is a side view of the chip as viewed from aa arrow. In FIG. 1, an IGBT chip 1 has an emitter electrode as a first main electrode and a gate electrode (not shown) as a control electrode arranged on an upper surface, and a collector electrode as a second main electrode on a lower surface. I have. On the upper surface of the IGBT chip 1, a guard ring portion 2 is formed along the outer periphery. A frame-shaped insulating film 3 is formed so as to cover the guard ring portion 2. The outer dimensions of this insulating film 3 are IGB
When the insulating film 3 is formed to be larger than the outer dimensions of the T chip 1 and the insulating film 3 is bonded to the IGBT chip 1, accurate positioning is performed so that the outer peripheral end of the insulating film 3 always projects outside the chip end face 4. Is performed.
As described above, by providing the insulating film 3 so that the outer periphery protrudes outside the chip end surface 4, the edge surface distance between the chip end surface 4 and the emitter electrode is extended, so that the influence of the electric field intensity is reduced. At least 500 volts of discharge withstand voltage is higher than the withstand voltage of the element itself. Therefore, the amount of the length protruding outside the insulating film 3 is determined by the required withstand voltage.

【0012】なお、パワーパックには、複数個のIGB
Tチップ1が搭載されるが、これらのIGBTチップ1
と同時に複数個のフライホイールダイオードチップも内
蔵される。このフライホイールダイオードチップについ
てもIGBTチップ1と同様に、その主電極であるアノ
ード電極のある上面の外周に同様の絶縁フィルムが接着
される。
The power pack includes a plurality of IGBs.
T chip 1 is mounted, and these IGBT chips 1
At the same time, a plurality of flywheel diode chips are built in. As with the IGBT chip 1, a similar insulating film is bonded to the outer periphery of the upper surface of the flywheel diode chip having the anode electrode as its main electrode.

【0013】図2はIGBTチップの実装例を示すパワ
ーパックの断面図である。図2において、モリブデン
(Mo)基板5は、その上面に碁盤の目状に形成された
溝部6を有している。その溝部6には耐熱性の樹脂によ
って形成された枡目状の位置決めガイド7が嵌合されて
いる。それぞれ絶縁フィルム3が接着されたIGBTチ
ップ1は位置決めガイド7によって規定されたMo基板
5上に実装される。このとき、IGBTチップ1はコレ
クタ電極を下にして絶縁フィルム3を位置決めガイド7
の内壁面に沿って摺動させながら位置決めガイド7によ
って囲まれた空間に挿入される。したがって、このIG
BTチップ1の実装の際には、絶縁フィルム3がIGB
Tチップ1のチップ端面4より外側に突出していること
により、チップ端面4は位置決めガイド7の内壁面に直
接接触することがなく、接触によるIGBTチップ1の
物理的損傷が防止されることになる。このため、絶縁フ
ィルム3は自身の曲がりを回避するために柔軟性のある
材料および厚さが必要となる。また、IGBTチップ1
は絶縁フィルム3を介して位置決めされるために、熱膨
張率の違いで発生したチップ端面4に対する熱応力が絶
縁フィルム3で吸収され、しかもIGBTチップ1にた
とえば振動などが発生したとしても絶縁フィルム3が介
在していることにより、チップ端面4が位置決めガイド
7と擦れることはなく、安定した状態を保つことができ
る。さらに、IGBTチップ1のエミッタ電極に対応す
る位置に、モリブデン製のエミッタ端子8が配置されて
いる。IGBTチップ1はこのエミッタ端子8とMo基
板5とにより上下から加圧接触によってそれぞれ主電極
に電気的に接続されることになる。なお、IGBTチッ
プ1のゲート電極は位置決めガイド7の外側に周設され
たセラミック基板上の配線パターンにそれぞれワイヤボ
ンディングすることにより外部に導かれるエミッタ端子
8は中間の高さ位置につば状突起を有し、それを介して
位置決めガイド7内に正確に位置決めされている。この
エミッタ端子8はIGBTチップ1の微細なパターンに
対して上から加圧することになるので、エミッタ端子8
とIGBTチップ1とが正確に位置合わせされていなけ
ればならない。エミッタ端子8は位置決めガイド7によ
り正確に位置決めされるが、IGBTチップ1の位置決
めは絶縁フィルム3を介して行われるため、絶縁フィル
ム3のIGBTチップ1への接着はエミッタ端子8との
相対位置を考慮して正確に位置合わせを行った上で行わ
なければならない。
FIG. 2 is a sectional view of a power pack showing an example of mounting an IGBT chip. In FIG. 2, the molybdenum (Mo) substrate 5 has a groove 6 formed in a grid pattern on the upper surface thereof. A mesh-shaped positioning guide 7 made of a heat-resistant resin is fitted into the groove 6. The IGBT chips 1 to which the insulating films 3 are respectively adhered are mounted on Mo substrates 5 defined by positioning guides 7. At this time, the IGBT chip 1 holds the insulating film 3 with the collector electrode facing down and the positioning guide 7.
Is inserted into the space surrounded by the positioning guide 7 while being slid along the inner wall surface. Therefore, this IG
When mounting the BT chip 1, the insulating film 3
By protruding outward from the chip end surface 4 of the T chip 1, the chip end surface 4 does not directly contact the inner wall surface of the positioning guide 7, thereby preventing physical damage to the IGBT chip 1 due to the contact. . For this reason, the insulating film 3 requires a flexible material and a thickness to avoid its own bending. IGBT chip 1
Is positioned via the insulating film 3, so that the thermal stress on the chip end face 4 generated due to the difference in the coefficient of thermal expansion is absorbed by the insulating film 3, and even if the IGBT chip 1 vibrates, for example, the insulating film With the interposition of 3, the chip end surface 4 does not rub against the positioning guide 7, and a stable state can be maintained. Furthermore, an emitter terminal 8 made of molybdenum is arranged at a position corresponding to the emitter electrode of the IGBT chip 1. The IGBT chip 1 is electrically connected to the main electrode by pressure contact from above and below by the emitter terminal 8 and the Mo substrate 5. The gate electrode of the IGBT chip 1 is wire-bonded to a wiring pattern on a ceramic substrate provided around the positioning guide 7 so that the emitter terminal 8 guided to the outside has a brim-like projection at an intermediate height. And is accurately positioned in the positioning guide 7 therethrough. Since the emitter terminal 8 presses the fine pattern of the IGBT chip 1 from above, the emitter terminal 8 is pressed.
And the IGBT chip 1 must be accurately aligned. Although the emitter terminal 8 is accurately positioned by the positioning guide 7, the positioning of the IGBT chip 1 is performed via the insulating film 3. Therefore, the bonding of the insulating film 3 to the IGBT chip 1 requires the relative position with respect to the emitter terminal 8. It must be done after accurate alignment taking into account.

【0014】図3はIGBTチップへ絶縁フィルムを接
着する工程を示す説明図であって、(A)はチップの位
置合わせ状態を示し、(B)は熱圧着動作状態を示し、
(C)は絶縁フィルムの接着後の状態を示している。I
GBTチップ1は耐圧の安定確保のためのパッシベーシ
ョン膜にポリイミドを用いている場合には、絶縁フィル
ム3としてポリイミド系の樹脂が使用される。絶縁フィ
ルム3をポリイミド系とすることにより、IGBTチッ
プ1への接着には熱圧着方法を用いることができる。絶
縁フィルム3はIGBTチップ1の位置決めガイド7へ
の挿入のときにフィルム自体の曲がりを回避するため、
少なくとも30ミクロンの厚さは必要となる。
FIG. 3 is an explanatory view showing a step of bonding an insulating film to an IGBT chip, wherein (A) shows a state of chip alignment, (B) shows a thermocompression operation state,
(C) shows the state after bonding of the insulating film. I
In the case where the GBT chip 1 uses polyimide as a passivation film for ensuring stable withstand voltage, a polyimide resin is used as the insulating film 3. When the insulating film 3 is made of polyimide, a thermocompression bonding method can be used for bonding to the IGBT chip 1. The insulating film 3 avoids bending of the film itself when the IGBT chip 1 is inserted into the positioning guide 7,
A thickness of at least 30 microns is required.

【0015】IGBTチップ1と絶縁フィルム3との相
対位置を規定するために、位置合わせ用の基台10が使
用される。この基台10の上面には、その中央にIGB
Tチップ1を嵌め込む凹部が形成され、外周には絶縁フ
ィルム3を嵌め込むリング状規制部材が設けられてい
る。この凹部およびリング状規制部材はエミッタ端子8
とIGBTチップ1との相対位置に合わせて位置決めさ
れている。
In order to define the relative position between the IGBT chip 1 and the insulating film 3, a positioning base 10 is used. On the upper surface of the base 10, an IGB
A concave portion into which the T chip 1 is fitted is formed, and a ring-shaped regulating member into which the insulating film 3 is fitted is provided on the outer periphery. The recess and the ring-shaped regulating member are connected to the emitter terminal 8.
And the IGBT chip 1.

【0016】まず、(A)に示したように、基台10の
中央にある凹部にIGBTチップ1を嵌め込み、上から
絶縁フィルム3をリング状規制部材の中に挿入する。次
に、(B)に示したように、下面が絶縁フィルム3の形
状に合わせてリング状の端面形状を有する加熱装置11
を降下させ、絶縁フィルム3を加圧する。これにより、
絶縁フィルム3はIGBTチップ1のポリイミドを用い
たパッシベーション膜に接着され、(C)に示したよう
に、絶縁フィルム3が接着されたIGBTチップ1を得
ることができる。これにより、絶縁フィルム3は±50
ミクロン程度の位置決め精度を以てIGBTチップ1に
接着することができる。
First, as shown in FIG. 1A, the IGBT chip 1 is fitted into a recess at the center of the base 10, and the insulating film 3 is inserted into the ring-shaped regulating member from above. Next, as shown in (B), the heating device 11 whose lower surface has a ring-shaped end surface shape according to the shape of the insulating film 3.
And pressurize the insulating film 3. This allows
The insulating film 3 is bonded to the passivation film using polyimide of the IGBT chip 1, and as shown in (C), the IGBT chip 1 to which the insulating film 3 is bonded can be obtained. Thereby, the insulating film 3 is ± 50
It can be bonded to the IGBT chip 1 with a positioning accuracy on the order of microns.

【0017】図4はIGBTチップの放電耐圧特性を示
す図である。図4において、横軸はIGBTチップの測
定雰囲気の気圧を示し、縦軸は気中放電を開始する最低
電圧であるIGBTチップの耐圧を示している。試料と
しては、アバランシェ耐圧が3000ボルト程度のIG
BTチップを使用した。
FIG. 4 is a diagram showing the discharge withstand voltage characteristics of the IGBT chip. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the atmospheric pressure of the measurement atmosphere of the IGBT chip, and the vertical axis indicates the withstand voltage of the IGBT chip which is the lowest voltage at which air discharge starts. As a sample, an IG having an avalanche withstand voltage of about 3000 volts was used.
BT chips were used.

【0018】ここで、曲線20は参考のために絶縁フィ
ルムがなく、パッシベーション膜に金属粉が乗っていな
い状態でのIGBTチップの耐圧変化特性を示してい
る。この特性から、IGBTチップのエミッタ側のパッ
シベーション膜付近とコレクタ側のチップ端面との間で
発生する放電は気圧が減少するに連れて直線的に低下し
ていることが分かる。この結果から、パワーパック内は
通常窒素によって1.01×105 Pa以上の圧力に保
持されていることから、1.01×105 Paより低い
雰囲気で放電が発生しなければ、高い耐放電性を有して
いると言える。
Here, a curve 20 shows a withstand voltage change characteristic of the IGBT chip in a state where there is no insulating film and no metal powder is put on the passivation film for reference. From this characteristic, it can be seen that the discharge generated between the vicinity of the passivation film on the emitter side of the IGBT chip and the end face of the chip on the collector side decreases linearly as the atmospheric pressure decreases. From this result, since the inside of the power pack is normally maintained at a pressure of 1.01 × 10 5 Pa or more by nitrogen, if discharge does not occur in an atmosphere lower than 1.01 × 10 5 Pa, a high discharge resistance is obtained. It can be said that it has the property.

【0019】曲線21は絶縁フィルムがなく、パッシベ
ーション膜に500μmの大きさの金属粉を載せた状態
でのIGBTチップの耐圧変化特性を示している。この
特性から、実際の使用時に近い1.01×105 Pa付
近の放電耐圧は大きく減少していることが分かる。
A curve 21 shows the withstand voltage change characteristic of the IGBT chip in a state where there is no insulating film and a metal powder having a size of 500 μm is placed on the passivation film. From this characteristic, it can be seen that the discharge breakdown voltage near 1.01 × 10 5 Pa, which is close to the actual use, is greatly reduced.

【0020】曲線22は絶縁フィルムがあり、この絶縁
フィルムに500μmの大きさの金属粉を載せた状態で
のIGBTチップの耐圧変化特性を示している。この特
性から、絶縁フィルムを接着したことにより、たとえ、
金属粉が乗った状態でも気圧が0.202×105 Pa
まで低下しても放電は発生せず、良好な耐放電性を示し
ていることが分かる。
A curve 22 shows the withstand voltage change characteristics of the IGBT chip in a state where there is an insulating film, and a metal powder having a size of 500 μm is placed on the insulating film. From this characteristic, by bonding the insulating film,
Atmospheric pressure of 0.202 × 10 5 Pa even with metal powder on
It can be seen that no discharge was generated even when the temperature decreased to a low level, indicating that excellent discharge resistance was exhibited.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、セラ
ミックパッケージに気密封止されたMOS型のマルチチ
ップ半導体装置において、チップエッジ部に外形寸法が
少なくともチップ外形寸法よりも大きい絶縁性の樹脂フ
ィルムを接着する構成とした。これにより、チップ端面
と主電極との間の縁面距離が延長され、その間の電界強
度が緩和されることにより放電耐量を上げることがで
き、たとえ、微小金属粉などが混入するなどの劣悪な環
境要因があっても絶縁耐圧を減少させることはなくな
り、半導体装置の信頼性を向上させることができる。
As described above, according to the present invention, in a MOS type multi-chip semiconductor device hermetically sealed in a ceramic package, an insulating resin whose outer dimensions are at least larger than the outer dimensions of the chip is provided at the chip edge. The film was bonded. As a result, the edge distance between the chip end face and the main electrode is extended, and the electric field strength therebetween is reduced, so that the discharge withstand capability can be increased. Even if there is an environmental factor, the withstand voltage does not decrease, and the reliability of the semiconductor device can be improved.

【0022】また、樹脂フィルムはチップ外形寸法より
も大きいため、チップを位置決めガイドを利用して実装
するときのチップの位置決め機能を有し、位置決めガイ
ドとは所定距離だけ隔離されているため、チップが位置
決めガイドと接触したり応力を受けることはなくなり、
チップの安定状態を保持することができる。
Since the resin film is larger than the outer dimensions of the chip, the resin film has a chip positioning function when mounting the chip using the positioning guide, and is separated from the positioning guide by a predetermined distance. Is no longer in contact with or stressed by the positioning guide,
The stable state of the chip can be maintained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を適用したIGBTチップの構成を示す
図であって、(A)はチップの平面図、(B)はチップ
のa−a矢視側面図である。
1A and 1B are diagrams showing a configuration of an IGBT chip to which the present invention is applied, wherein FIG. 1A is a plan view of the chip, and FIG. 1B is a side view of the chip as viewed from aa arrow.

【図2】IGBTチップの実装例を示すパワーパックの
断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a power pack showing an example of mounting an IGBT chip.

【図3】IGBTチップへ絶縁フィルムを接着する工程
を示す説明図であって、(A)はチップの位置合わせ状
態を示し、(B)は熱圧着動作状態を示し、(C)は絶
縁フィルムの接着後の状態を示している。
3A and 3B are explanatory diagrams showing a process of bonding an insulating film to an IGBT chip, wherein FIG. 3A shows a chip alignment state, FIG. 3B shows a thermocompression bonding operation state, and FIG. Shows a state after bonding.

【図4】IGBTチップの放電耐圧特性を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a discharge breakdown voltage characteristic of an IGBT chip.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 IGBTチップ 2 ガードリング部 3 絶縁フィルム 4 チップ端面 5 モリブデン(Mo)基板 6 溝部 7 位置決めガイド 8 エミッタ端子 10 基台 11 加熱装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 IGBT chip 2 Guard ring part 3 Insulating film 4 Chip end face 5 Molybdenum (Mo) substrate 6 Groove part 7 Positioning guide 8 Emitter terminal 10 Base 11 Heating device

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の主面に第1の主電極および制御電
極、第2の主面に第2の主電極を有するMOS制御型半
導体チップを気密構造の平型パッケージに組み込んだ半
導体装置において、 前記第1の主面のチップエッジ部に外形寸法が少なくと
もチップ外形寸法よりも大きい絶縁性の樹脂フィルムを
接着したことを特徴とする半導体装置。
A semiconductor device in which a MOS control type semiconductor chip having a first main electrode and a control electrode on a first main surface and a second main electrode on a second main surface is incorporated in a flat package having an airtight structure. 3. The semiconductor device according to claim 1, wherein an insulating resin film whose outer dimension is at least larger than the outer dimension of the chip is bonded to the chip edge portion of the first main surface.
【請求項2】 前記樹脂フィルムが接着される前記第1
の主面の領域にポリイミド膜が塗布されていることを特
徴とする請求項1記載の半導体装置。
2. A method according to claim 1, wherein said first resin film is bonded to said first film.
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein a polyimide film is applied to a region of the main surface of the semiconductor device.
【請求項3】 前記樹脂フィルムはポリイミド系の樹脂
とし、前記ポリイミド膜とは熱圧着によって接着されて
いることを特徴とする請求項2記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein said resin film is made of a polyimide resin, and is bonded to said polyimide film by thermocompression bonding.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2017887A1 (en) * 2007-07-20 2009-01-21 ABB Research Ltd. Package for electronic components and method for packaging semiconductor devices
CN105428407A (en) * 2015-11-16 2016-03-23 株洲南车时代电气股份有限公司 IGBT device and forming method therefor
JP2017034212A (en) * 2015-08-06 2017-02-09 株式会社日立製作所 Semiconductor device, method of manufacturing the same, and power conversion device

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