JPS59208763A - 樹脂封止型電子装置 - Google Patents
樹脂封止型電子装置Info
- Publication number
- JPS59208763A JPS59208763A JP8173283A JP8173283A JPS59208763A JP S59208763 A JPS59208763 A JP S59208763A JP 8173283 A JP8173283 A JP 8173283A JP 8173283 A JP8173283 A JP 8173283A JP S59208763 A JPS59208763 A JP S59208763A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electronic device
- substrate
- resin
- copper
- sheets
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
- H01L23/49861—Lead-frames fixed on or encapsulated in insulating substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
この発明は、半導体デバイスのごとき電子装置に関し、
特に、リード接合部に亀裂等が生じぬように改良された
樹脂封止型電子装置に関覆るものである。
特に、リード接合部に亀裂等が生じぬように改良された
樹脂封止型電子装置に関覆るものである。
［発明の技術的背景］
公知の１〜ランジスタ等の樹脂封止型電子装置として、
例えば第１図乃至第３図に示すような構造を有している
ものがある。 同図において、１は非金属耐火材料から
成る絶縁性の基板であり、該基板１上には３枚の導電性
シート２〜４が互いに分離して配置されるとともに各導
電性シートの底面全面で該基板１に融着接合されている
。 また、該導電性シー１−２〜４の各々の上面には、
はんだ５を介して金属リード６が接合されている。 基
板１の中央部に位置覆る導電性シー１−３上には金属リ
ード６のほかに半導体ペレッ７かは／υだもしくは接着
剤等を介して接合されており、該半導体ベレッ１〜７の
電極と導電性シート２及び３とは金属細線８及び９を介
して接続されている。 第２図及び第３図に承りように
基板１の上面には基板の縁部に沿って延在する樹脂ケー
ス１０が接着されており、該樹脂ケース１０内の空間に
は下層充填物としてシリコーン樹脂ゲル剤１１が、また
、上層充填物としてエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂１２
が充填されるとともに且つ硬化されている。
例えば第１図乃至第３図に示すような構造を有している
ものがある。 同図において、１は非金属耐火材料から
成る絶縁性の基板であり、該基板１上には３枚の導電性
シート２〜４が互いに分離して配置されるとともに各導
電性シートの底面全面で該基板１に融着接合されている
。 また、該導電性シー１−２〜４の各々の上面には、
はんだ５を介して金属リード６が接合されている。 基
板１の中央部に位置覆る導電性シー１−３上には金属リ
ード６のほかに半導体ペレッ７かは／υだもしくは接着
剤等を介して接合されており、該半導体ベレッ１〜７の
電極と導電性シート２及び３とは金属細線８及び９を介
して接続されている。 第２図及び第３図に承りように
基板１の上面には基板の縁部に沿って延在する樹脂ケー
ス１０が接着されており、該樹脂ケース１０内の空間に
は下層充填物としてシリコーン樹脂ゲル剤１１が、また
、上層充填物としてエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂１２
が充填されるとともに且つ硬化されている。
し前日技術の問題点］
前記のごとき構造の従来の樹脂封止型電子装置にＡ５い
ては、金属リード６とはんだ５との接合部ａに亀裂を生
じ、そのため、導電性の低下など電気的！ｌｅｉ性の劣
化を生じたり、或いは使用不可になる鋳の事故を生じや
り゛い欠点があった。 これま−Ｃの調査によると、こ
のような事故は次のような＋３１序ににつＣ生ずること
が判明している。
ては、金属リード６とはんだ５との接合部ａに亀裂を生
じ、そのため、導電性の低下など電気的！ｌｅｉ性の劣
化を生じたり、或いは使用不可になる鋳の事故を生じや
り゛い欠点があった。 これま−Ｃの調査によると、こ
のような事故は次のような＋３１序ににつＣ生ずること
が判明している。
１なわら、前記のごとき構造の従来の樹脂封止型電子装
置を例えば１００℃以上の湿度に放置しておくと、熱硬
化性樹脂１２と金属リード６との相！ｊの熱膨張係数差
によって金属リード６の接合部ａ （第３図）には金属
リード６とはんだ５とを互いに引き離す方向の応力が生
じ、この応力は周囲温度が下がると消失するが、周囲温
度が−Ｌがれば再び生じる。 従ってこのような温度サ
イクルが繰り返されると、金属リード６の接合部ａには
繰返し応力による疲労が生じることになる。 それ故、
従来の電子装置は湿度変動のある環境で使用していると
、繰返し応力による疲労のため、金属リード接合部ａに
突然に亀裂を生じ、その結果、電気的特性の低下を生じ
たり、或いは使用不能になる等の事故を生じやすかった
。
置を例えば１００℃以上の湿度に放置しておくと、熱硬
化性樹脂１２と金属リード６との相！ｊの熱膨張係数差
によって金属リード６の接合部ａ （第３図）には金属
リード６とはんだ５とを互いに引き離す方向の応力が生
じ、この応力は周囲温度が下がると消失するが、周囲温
度が−Ｌがれば再び生じる。 従ってこのような温度サ
イクルが繰り返されると、金属リード６の接合部ａには
繰返し応力による疲労が生じることになる。 それ故、
従来の電子装置は湿度変動のある環境で使用していると
、繰返し応力による疲労のため、金属リード接合部ａに
突然に亀裂を生じ、その結果、電気的特性の低下を生じ
たり、或いは使用不能になる等の事故を生じやすかった
。
［発明の目的］
この発明の目的は、従来の樹脂封止構造の電子装置に内
在している前記のごとき欠点を有しない、改良された樹
脂封止型電子装置を提供リ−ることである。
在している前記のごとき欠点を有しない、改良された樹
脂封止型電子装置を提供リ−ることである。
［発明の概要］
本発明者は、従来の樹脂封止型電子装置の基本設削と製
造■稈とを大幅に変更Ｉ！す゛に使用素材の熱膨張差に
よる悪影響を除くことのできる方法を種々試みた結果、
本発明の電子装置を得ることができた。
造■稈とを大幅に変更Ｉ！す゛に使用素材の熱膨張差に
よる悪影響を除くことのできる方法を種々試みた結果、
本発明の電子装置を得ることができた。
本発明の樹脂封止型電子装置は、特５′［請求の範囲に
記載されているように、非金属耐火材料の基板と銅又は
銅合金の導電性シートを用い、該導電性シートが該基板
に対して相対移動することができる非接合部分を具備す
るとともに、該非接合部分以外の部分において該基板上
に銅−酸化銅共晶接合され−Ｃおり、該非接合部分に金
属リードを接合したことを特徴とづる。
記載されているように、非金属耐火材料の基板と銅又は
銅合金の導電性シートを用い、該導電性シートが該基板
に対して相対移動することができる非接合部分を具備す
るとともに、該非接合部分以外の部分において該基板上
に銅−酸化銅共晶接合され−Ｃおり、該非接合部分に金
属リードを接合したことを特徴とづる。
非金属耐火４Ａ斜月と銅又は銅合金素材の銅−Ｍ９化銅
の共晶接合は、表面が酸化している銅系素材をしラミッ
クなど非金属耐火材料索拐に単ねた状態て゛、１０６５
℃以上１０８５°Ｃ以下の実質温度に保持し、そのまま
冷ｆＪＩ Ｌ、て銅−酸化銅共晶体により接合りるプｊ
法ひある。 この場合、銅系素材の非金屈耐ソ（材料に
対りる接触面にＮｉなどの高融点金属をメツ：１ニジ−
Ｃｄ′３＜方法や溶剤に分散したレラミック粒子を塗布
りる方法により、共晶体が非金属耐火４Ａ斜面に接合し
ないようにすることがて・ぎる。
の共晶接合は、表面が酸化している銅系素材をしラミッ
クなど非金属耐火材料索拐に単ねた状態て゛、１０６５
℃以上１０８５°Ｃ以下の実質温度に保持し、そのまま
冷ｆＪＩ Ｌ、て銅−酸化銅共晶体により接合りるプｊ
法ひある。 この場合、銅系素材の非金屈耐ソ（材料に
対りる接触面にＮｉなどの高融点金属をメツ：１ニジ−
Ｃｄ′３＜方法や溶剤に分散したレラミック粒子を塗布
りる方法により、共晶体が非金属耐火４Ａ斜面に接合し
ないようにすることがて・ぎる。
なＵ′なら、Ｎｉやセラミック粉末は銅−酸化銅共晶が
９−するｒＦＡ ａぐは共晶接合をしないからである。
９−するｒＦＡ ａぐは共晶接合をしないからである。
「発明の実施例］
第１図に本発明にＪこり構成された電子装置の一実施例
が示されている。 なお、第４図において、第１図乃〒
第３図と同一符号で示されている部分は従来の電子装置
の構成部分の同一の部分を示す。
が示されている。 なお、第４図において、第１図乃〒
第３図と同一符号で示されている部分は従来の電子装置
の構成部分の同一の部分を示す。
第４図に示す本発明の電子装置では、各導電性シート２
１・〜７１１がぞれぞれの一端に基板１と接触しない非
接触部分２１Ａ〜４１△を具備しており、該非接触部分
２１Ａ〜４１Δのそれぞれの上に金属リード６が接合さ
れ、第２図におけると同様ケース１０中に樹脂」、」止
１２を行った。 従っＣ１このような構造を有する本発
明の電子装置は温度変動のある環境で使用された場合、
該非接触部分２１Ａ−／１．１△は金属リード６と一体
となって基板１に対して上下に相対移動Ｃきるため、↓
ｌ止樹脂との熱膨張差に基く金属リード６を導電性シー
１へから剥離させる応ツノは牛「゛す゛、また、導電性
シート２１〜４１を基板１から剥離させるような応力も
生じない。
１・〜７１１がぞれぞれの一端に基板１と接触しない非
接触部分２１Ａ〜４１△を具備しており、該非接触部分
２１Ａ〜４１Δのそれぞれの上に金属リード６が接合さ
れ、第２図におけると同様ケース１０中に樹脂」、」止
１２を行った。 従っＣ１このような構造を有する本発
明の電子装置は温度変動のある環境で使用された場合、
該非接触部分２１Ａ−／１．１△は金属リード６と一体
となって基板１に対して上下に相対移動Ｃきるため、↓
ｌ止樹脂との熱膨張差に基く金属リード６を導電性シー
１へから剥離させる応ツノは牛「゛す゛、また、導電性
シート２１〜４１を基板１から剥離させるような応力も
生じない。
［発明の効果１
第５図は、従来の樹脂封止型電子装置と本発明の樹脂封
止型電子装置とを同一条件の下で温度り一イクルをか１
）で疲労試験を行った場合の両者の不良発生率ε（％）
を示したものである。 同図において横軸はサイクル回
数Ｎ、点線の曲線Ａは従来の電子装置の、実線の曲線Ｂ
は実施例の不良発１率である。
止型電子装置とを同一条件の下で温度り一イクルをか１
）で疲労試験を行った場合の両者の不良発生率ε（％）
を示したものである。 同図において横軸はサイクル回
数Ｎ、点線の曲線Ａは従来の電子装置の、実線の曲線Ｂ
は実施例の不良発１率である。
この図から明らかなように、本発明により改良された樹
脂月１１−型電了装置に１Ｊ−３いては、不良発生率が
従来装置の−でれよりも非常に小さく、従って、本発明
によれば、従来の電子装置の欠点を有しない信頼ｆ１の
高い、高寿命の電子装置が提供される。
脂月１１−型電了装置に１Ｊ−３いては、不良発生率が
従来装置の−でれよりも非常に小さく、従って、本発明
によれば、従来の電子装置の欠点を有しない信頼ｆ１の
高い、高寿命の電子装置が提供される。
また、本発明の樹脂封止型電子装置は、従来の製造技杯
１を大幅に変更り−ることなく製造できる上、使用する
素Ｈにも大幅な変更がないため、極めて安価なコストで
製造できるという利点をも右し−Ｃいる。
１を大幅に変更り−ることなく製造できる上、使用する
素Ｈにも大幅な変更がないため、極めて安価なコストで
製造できるという利点をも右し−Ｃいる。
第１図乃至第３図は、従来の樹脂封止型電子装置の部分
的斜視図及び全体斜視図、第４図は本発明にＪ：り改良
された樹脂封止型電子装置の部分的斜視図、第５図は従
来の樹脂封止型電子装置と本発明の樹脂封止型電子装置
のそれぞれの不良発生率を比較表示した図である。 １・・・基板、 ２，３．４・・・導電性シー］・、５
・・・はんだ、 ６・・・金属リード、 ７・・・半導
体ペレツＩ・、 ８，９・・・金属細線、 １０・・・
樹脂ケース、１１・・・シリコーン樹脂ゲル剤、 １２
・・・熱硬化性樹脂、 ２１．３’ｌ、４１・・・導電
性シート、２１Ａ、３１Ａ、／１．１△・・・非接合部
分。 特許出願人 東京芝浦電気株式会社 第１図 つ 第２図 第３図 第４図 Ｎ（回）−〉
的斜視図及び全体斜視図、第４図は本発明にＪ：り改良
された樹脂封止型電子装置の部分的斜視図、第５図は従
来の樹脂封止型電子装置と本発明の樹脂封止型電子装置
のそれぞれの不良発生率を比較表示した図である。 １・・・基板、 ２，３．４・・・導電性シー］・、５
・・・はんだ、 ６・・・金属リード、 ７・・・半導
体ペレツＩ・、 ８，９・・・金属細線、 １０・・・
樹脂ケース、１１・・・シリコーン樹脂ゲル剤、 １２
・・・熱硬化性樹脂、 ２１．３’ｌ、４１・・・導電
性シート、２１Ａ、３１Ａ、／１．１△・・・非接合部
分。 特許出願人 東京芝浦電気株式会社 第１図 つ 第２図 第３図 第４図 Ｎ（回）−〉
Claims (1)
- １ 非金属耐火月利からなる絶縁性の基板と、該基板に
接触しない非接合部分を具備するとともに該非接合部分
以外の部分において該基板上に銅−酸化銅の共晶接合さ
れている少なくとも一枚以上の銅又は銅合金の導電性シ
ーｉ〜と、該導電性シートの該非接合部分に接合された
金属リードとを有し、少なくとも該導電性シートと該金
属リードとが樹脂封止されでいる樹脂月１Ｌ型電子装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8173283A JPS59208763A (ja) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | 樹脂封止型電子装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8173283A JPS59208763A (ja) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | 樹脂封止型電子装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59208763A true JPS59208763A (ja) | 1984-11-27 |
Family
ID=13754593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8173283A Pending JPS59208763A (ja) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | 樹脂封止型電子装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59208763A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61176142A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-07 | Toshiba Corp | 基板構造体 |
| JP2008010618A (ja) * | 2006-06-29 | 2008-01-17 | Mitsubishi Electric Corp | 電力用半導体装置 |
-
1983
- 1983-05-12 JP JP8173283A patent/JPS59208763A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61176142A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-07 | Toshiba Corp | 基板構造体 |
| JPH0455339B2 (ja) * | 1985-01-31 | 1992-09-03 | Tokyo Shibaura Electric Co | |
| JP2008010618A (ja) * | 2006-06-29 | 2008-01-17 | Mitsubishi Electric Corp | 電力用半導体装置 |
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