JPS5852681Y2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS5852681Y2
JPS5852681Y2 JP1978069995U JP6999578U JPS5852681Y2 JP S5852681 Y2 JPS5852681 Y2 JP S5852681Y2 JP 1978069995 U JP1978069995 U JP 1978069995U JP 6999578 U JP6999578 U JP 6999578U JP S5852681 Y2 JPS5852681 Y2 JP S5852681Y2
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JP
Japan
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heat sink
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semiconductor
solder
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JP1978069995U
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JPS54170781U (ja
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喜彦 東
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日本電気ホームエレクトロニクス株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】 本案は半導体装置の改良に関するものである。
一般にこの種半導体装置は例えば第１図に示すように放
熱板Ａの上面に半導体素子Ｂを半田部材Ｃを用いて固定
すると共に、半導体Ｂの近傍に配設されたリードＤの端
部と半導体素子Ｂの電極とを金属細線Ｅにて接続し、然
る後、半導体素子Ｂを含む主要部分を樹脂材Ｆにてモー
ルド被覆して構成されている。
ところで、半導体素子Ｂの放熱板Ａへの固定は例えば次
のようにして行われている。
即ち、まず放熱板Ａの上面に小片状の半田部材Ｃを載置
すると共に、放熱板Ａを加熱装置にて加熱することによ
って半田部材Ｃを溶融状態にする。
そして半田部材Ｃ上に半導体素子Ｂを、コレットにて吸
着保持して供給し、コレットを左右に摺動させることに
よって半田部材Ｃと放熱板Ａ及び半導体素子Ｂとを充分
になじませる。
然る後、コレットの摺動操作を停止し、放熱板Ａ、半導
体素子Ｂ、半田部材Ｃを冷却することによって半導体素
子Ｂの放熱板Ａへの固定が行われる。
特に半導体素子Ｂの放熱板Ａへの固定の際には半導体素
子Ｂを放熱板Ａにコレットによって強く押し付けて摺動
させる関係で、半導体素子Ｂと放熱板Ａとの間に存在し
ている半田部材Ｃの一部が両者間より押し出されるも、
これと同時に半田部材Ｃの酸化物も有効に押し出される
。
従って、半導体素子Ｂの放熱板Ａへの固着性が向上する
上、熱抵抗特性も改善できるものである。
そして通常の使用条件下においては長期間に亙って安定
な動作状態を維持させることができる。
しかし乍ら、近時、半導体装置に対する一層の品質向上
が要求されており、その評価方法としては例えば半導体
素子Ｂにおけるジャンクション温度を１００〜１７５℃
になるように電流を供給し、１０分オン、１０分オフの
断続動作（パワーサイクル動作）させた際の熱抵抗特性
などの変化によって判断する方法が採用されている。
従って、このようなパワーサイクル動作を上述の半導体
装置に適用すると、例えば４０００サイクル程度で半導
体素子Ｂと放熱板Ａとの間に介在されている半田部材Ｃ
にクラックが発生し易くなる。
そして、クラックの発生した半導体装置は熱抵抗特性な
どが著しく損なわれる上、時には半導体素子Ｂが放熱板
Ａより剥離してしまい、半導体装置としての機能を奏し
えなくなることもある。
これはパワーサイクル動作による半田部材Ｃの疲労に原
因するものと考えられるが、特に半導体素子Ｂと放熱板
Ａとの両者間よりはみ出した半田部材Ｃにはそれの酸化
物、半田ガスが多く混入されており、その表面状態も凹
凸の多い粗い面を形成していることもあって、疲労が生
じ易く、クラックの発生、進行が顕著となるものと推察
される。
従って、このような半田部材Ｃのパワーサイクル動作に
よる疲労を軽減できれば、半導体装置としての特性、信
頼性を格段に向上させることができるものである。
本案はこのような点に鑑み、簡単な構成にて半導体素子
と放熱板との間に介在される半田部材に発生するクラッ
クを極力抑制し、特性を一層改善しうる半導体装置を提
供するもので、以下実施例について説明する。
第２図において、１は熱伝導性良好なる金属部材にて構
成された放熱板であって、その上面１ａのほぼ中央部分
には半導体素子２が半田部材３によって固定されている
。
そして、半導体素子２より外方にはみ出した半田部材３
の半導体素子２の周縁部分に相当する部分には放熱板１
にほぼ直角な切断溝４が形成されている。
５は半導体素子２の近傍に配設されたリードであって、
その一端には半導体素子２の電極より延びる金属細線６
が接続されている。
７は半導体素子２を含む主要部分にモールド被覆された
樹脂材である。
このように構成された半導体装置をパワーサイクル動作
させると、半導体素子２よりはみ出した半田部材３ｂに
は比較的に早い時期より疲労に起因すると考えられるク
ラックが発生し、放熱板１にほぼ平行する方向に進行す
るものであるが、半導体素子２よりはみ出した半田部材
３ｂと半導体素子２との放熱板１との間の半田部材３ａ
との間には切断溝４が形成されているので、半田部材３
ｂにおけるクラックの成長を切断溝４を有する溝部分に
阻止できる上、半田部材３ａへの直接的な影響を皆無に
できる。
このためにパワーサイクル特性を著しく改善できる。
この点、本考案者は銅よりなる放熱板１の上面に半導体
素子２を、銀−錫一鉛系の半部材３を用いて固定し、半
導体素子２よりはみ出した半田部材３ｂに放熱板１に達
する切断溝４を形成した半導体装置を５０個製作し、ジ
ャンクッション温度が１４０℃となるように電流を供給
し、１０分オン、１０分オフと断続動作させた処、全数
１００００サイクルを経過するも熱抵抗特性には全く異
常は認められていない。
しかし乍ら、比較用に製作した従来構造の半導体装置は
３５００サイクル位より不良が発生し始め、６０００サ
イクル位で大半が不良となった。
尚、本案は何ら上記実施例にのみ制約されることなく、
例えばカンケース型の半導体装置にも適用できる。
以上のように本案によれば、簡単な構成にてパワーサイ
クル動作による諸特性の劣化を軽減できる上、半導体装
置としての信頼性をも向上できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来例の側断面図、第２図は本案の実施例を示
す側面図である。 図中、１は放熱板、２は半導体素子、３は半田部材、４
は切断溝である。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 放熱板の上面に半導体素子をこの半導体素子よりも大面
    積の半田部材を介して固定したもの、において、上記半
    田部材の、半導体素子のほぼ周縁部分に相当する部分に
    切断溝を形成したことを特徴とする半導体装置。
JP1978069995U 1978-05-23 1978-05-23 半導体装置 Expired JPS5852681Y2 (ja)

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JP1978069995U JPS5852681Y2 (ja) 1978-05-23 1978-05-23 半導体装置

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JP1978069995U JPS5852681Y2 (ja) 1978-05-23 1978-05-23 半導体装置

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Publication Number Publication Date
JPS54170781U JPS54170781U (ja) 1979-12-03
JPS5852681Y2 true JPS5852681Y2 (ja) 1983-12-01

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JP6116413B2 (ja) * 2013-07-09 2017-04-19 三菱電機株式会社 電力用半導体装置の製造方法

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JPS54170781U (ja) 1979-12-03

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