JPS5941844A - 樹脂封止形半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
樹脂封止形半導体装置およびその製造方法Info
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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】
産業上の利用分野
本発明は比較的大電力を取り扱うことのできる半導体装
置、とりわけ、樹脂封止形半導体装置およびその製造方
法に関するものである。
置、とりわけ、樹脂封止形半導体装置およびその製造方
法に関するものである。
半導体装置は、その外囲構体として、樹脂封止構造が広
く用いられている。しかも、近年、樹脂封止技術の進歩
にともなって、比較的大電力を取り扱うことのできる半
導体装置、いわゆる、パワー半導体装置も樹脂封止構造
が実用されている。
く用いられている。しかも、近年、樹脂封止技術の進歩
にともなって、比較的大電力を取り扱うことのできる半
導体装置、いわゆる、パワー半導体装置も樹脂封止構造
が実用されている。
従来例の構成とその問題点
ところで、パワー半導体装置の場合、半導体装置の発熱
を効果的に放熱することが不可欠であるため、その半導
体チップは、通常、放熱板型の大きな面積をもった金属
支持体片上に接着固定されている。そして、この金属支
持体片は、半導体チップ側を外囲樹脂体で被覆して、半
導体チップやリード先端の接続部を十分に保護するとと
もに、その裏面側が露出されて、同裏面を、適宜、放熱
器板に取付は可能なように構成されている。しかしなが
ら、この構造によると、金属支持体片が半導体チップに
電気的接続されているので、この金属支持体片の裏面を
、直接、放熱器板に取り付けることができず、同裏面と
放熱器板との間に電気絶縁物、たとえばマイカ板のよう
な薄い絶縁板を介在させて、十分な電気的絶縁を確保し
つつ、熱伝導性を損なわないような状態で取り付けなけ
ればならないという不便さがある。
を効果的に放熱することが不可欠であるため、その半導
体チップは、通常、放熱板型の大きな面積をもった金属
支持体片上に接着固定されている。そして、この金属支
持体片は、半導体チップ側を外囲樹脂体で被覆して、半
導体チップやリード先端の接続部を十分に保護するとと
もに、その裏面側が露出されて、同裏面を、適宜、放熱
器板に取付は可能なように構成されている。しかしなが
ら、この構造によると、金属支持体片が半導体チップに
電気的接続されているので、この金属支持体片の裏面を
、直接、放熱器板に取り付けることができず、同裏面と
放熱器板との間に電気絶縁物、たとえばマイカ板のよう
な薄い絶縁板を介在させて、十分な電気的絶縁を確保し
つつ、熱伝導性を損なわないような状態で取り付けなけ
ればならないという不便さがある。
そこで、金属支持体片の裏面側をも薄い封脂用樹脂で覆
って、一体化した構造の樹脂封止形パワー半導体装置が
提案されている。第１図は、この種のパワー半導体装置
の概要を断面図で示すとともに、その製造工程の最終状
態をも表わしたものである。すなわち、第１図の半導体
装置は、金属支持体片１の主表面に半導体チップ２を接
着載置し、これらを厚い成形封止樹脂体３で被覆すると
共に、金属支持体片１の裏面側にも薄い成形用樹脂層４
が被設されたものである。この半導体装置の製造過程で
は、金属支持体片１と一体のり−ド５を、樹脂成形用金
型の上金型６と下金型７とによって挾持し、両金型によ
ってつくられる空所内に成形用樹脂を加圧注入して、厚
い樹脂体３および薄い樹脂層４を一挙に形成する。なお
、空所内のピン８は、止めねじ用の貫通孔を形成するた
めのものである。ところが、第１図示の構造の場合、金
型空所内に金属支持体片１が一端固定で、他端が自由端
となる、いわゆる、片持状態で浮かせて配置されるから
、成形用樹脂流体の注入圧によって、金属支持体片１が
屈曲され、裏面側の薄い樹脂層４の厚みに偏りを生じる
ことがある。そして、この偏シは、金属支持体片１の裏
面側を放熱器板に取り付けたとき、熱伝導特性にむらが
発生して、放熱に偏りができ、その結果として、放熱特
性不良をひき起こしたシ、絶縁不良を起こす要因にもな
る。
って、一体化した構造の樹脂封止形パワー半導体装置が
提案されている。第１図は、この種のパワー半導体装置
の概要を断面図で示すとともに、その製造工程の最終状
態をも表わしたものである。すなわち、第１図の半導体
装置は、金属支持体片１の主表面に半導体チップ２を接
着載置し、これらを厚い成形封止樹脂体３で被覆すると
共に、金属支持体片１の裏面側にも薄い成形用樹脂層４
が被設されたものである。この半導体装置の製造過程で
は、金属支持体片１と一体のり−ド５を、樹脂成形用金
型の上金型６と下金型７とによって挾持し、両金型によ
ってつくられる空所内に成形用樹脂を加圧注入して、厚
い樹脂体３および薄い樹脂層４を一挙に形成する。なお
、空所内のピン８は、止めねじ用の貫通孔を形成するた
めのものである。ところが、第１図示の構造の場合、金
型空所内に金属支持体片１が一端固定で、他端が自由端
となる、いわゆる、片持状態で浮かせて配置されるから
、成形用樹脂流体の注入圧によって、金属支持体片１が
屈曲され、裏面側の薄い樹脂層４の厚みに偏りを生じる
ことがある。そして、この偏シは、金属支持体片１の裏
面側を放熱器板に取り付けたとき、熱伝導特性にむらが
発生して、放熱に偏りができ、その結果として、放熱特
性不良をひき起こしたシ、絶縁不良を起こす要因にもな
る。
発明の目的
本発明は、従来装置にみられた上述の問題点を解決する
ことを目的とするものであシ、ノくワー半導体装置の要
部外周部を完全に樹脂で封止することもに、均一、良好
な放熱特性が得られるように、放熱板を兼ねる金属支持
体片裏面側の樹脂層厚が十分に一様性をもって形成され
る封止構造とその製造方法を提供するものである。
ことを目的とするものであシ、ノくワー半導体装置の要
部外周部を完全に樹脂で封止することもに、均一、良好
な放熱特性が得られるように、放熱板を兼ねる金属支持
体片裏面側の樹脂層厚が十分に一様性をもって形成され
る封止構造とその製造方法を提供するものである。
発明の構成
本発明は、半導体チップを載置する金属支持体片に結合
された絶縁性ブ・ンシュをそなえ、前記半導体チップお
よび金属支持体片を樹脂で封止した構造の樹脂封止形半
導体装置とその製造方法である。すなわち、本発明の樹
脂封止形半導体装置は、半導体チップを載置する金属支
持体片の所定部分に貫通孔を設け、この貫通孔に堅固に
結合された絶縁性ブツシュで前記金属支持体片を固持し
、この状態で樹脂封止構造に完成されている。この半導
体装置を構造する工程は、金属支持体片の所定部分に設
けられた貫通孔に絶縁性ブツシュを嵌め込む。ついで、
このブツシュの両端を樹脂成形用金型の内面で挾持する
ように、上金型と下金型とを前記ブツシュのそれぞれの
端部に当接させて固定する。そして、この状態で、流体
状の成形用樹脂を加圧注入する。このようにして製作さ
れた樹脂封止形半導体装置は、金属支持体片の裏面側に
被覆する薄い樹脂層の厚みが確実に一様化される。
された絶縁性ブ・ンシュをそなえ、前記半導体チップお
よび金属支持体片を樹脂で封止した構造の樹脂封止形半
導体装置とその製造方法である。すなわち、本発明の樹
脂封止形半導体装置は、半導体チップを載置する金属支
持体片の所定部分に貫通孔を設け、この貫通孔に堅固に
結合された絶縁性ブツシュで前記金属支持体片を固持し
、この状態で樹脂封止構造に完成されている。この半導
体装置を構造する工程は、金属支持体片の所定部分に設
けられた貫通孔に絶縁性ブツシュを嵌め込む。ついで、
このブツシュの両端を樹脂成形用金型の内面で挾持する
ように、上金型と下金型とを前記ブツシュのそれぞれの
端部に当接させて固定する。そして、この状態で、流体
状の成形用樹脂を加圧注入する。このようにして製作さ
れた樹脂封止形半導体装置は、金属支持体片の裏面側に
被覆する薄い樹脂層の厚みが確実に一様化される。
実施例の説明
第２数は本発明の実施例半導体装置を示す概要断面図で
ある。第２図に示すように、半導体チップスを接着固定
した金属支持体片１は、これに貫通させて設けられた孔
に絶縁性ブツシュ９を嵌挿し、このまま、絶縁性ブツシ
ュ９の上下両端を成形用金型の内面で挾持して樹脂層３
，４で封止成形される。この構造によれば、成形用金型
の空所内では絶縁性ブツシュ９によって、自由端側か浮
動しないように固定される。したがって、この状態で金
型の空所内に成形用樹脂が流体状で加圧注入されても、
金属支持体片１がその注入圧によって押し曲げられるこ
とはない。なお、絶縁性ブツシュ９の中心部の孔１０は
、製造時にはブツシュ固定用に、完成後にはねし止め孔
として用いられる０ 第３図は、第２図の状態に至る製造工程を工程順に示す
ものである。第３図（ａ）では、成形用下金型７の空所
形成部に絶縁性プツシ−９を載置する。
ある。第２図に示すように、半導体チップスを接着固定
した金属支持体片１は、これに貫通させて設けられた孔
に絶縁性ブツシュ９を嵌挿し、このまま、絶縁性ブツシ
ュ９の上下両端を成形用金型の内面で挾持して樹脂層３
，４で封止成形される。この構造によれば、成形用金型
の空所内では絶縁性ブツシュ９によって、自由端側か浮
動しないように固定される。したがって、この状態で金
型の空所内に成形用樹脂が流体状で加圧注入されても、
金属支持体片１がその注入圧によって押し曲げられるこ
とはない。なお、絶縁性ブツシュ９の中心部の孔１０は
、製造時にはブツシュ固定用に、完成後にはねし止め孔
として用いられる０ 第３図は、第２図の状態に至る製造工程を工程順に示す
ものである。第３図（ａ）では、成形用下金型７の空所
形成部に絶縁性プツシ−９を載置する。
絶縁性プツシ−９は中心部に貫通孔１０を有し、この貫
通孔１０に、下金型７の側からピン１１を挿通させて位
置決めされて置かれる。ピン１１は上下動作可能に取り
付けられると、成形加工後に製品部を金型から取り外す
（離型）際に都合がよい。また、絶縁性ブツシュ９には
、径小な筒状部１２と径大な鍔部１３とを有し、さらに
、その頂部を面取り加工してテーパ部１４を形成してお
くと、金属支持体片１を挿通する作業に好適である。
通孔１０に、下金型７の側からピン１１を挿通させて位
置決めされて置かれる。ピン１１は上下動作可能に取り
付けられると、成形加工後に製品部を金型から取り外す
（離型）際に都合がよい。また、絶縁性ブツシュ９には
、径小な筒状部１２と径大な鍔部１３とを有し、さらに
、その頂部を面取り加工してテーパ部１４を形成してお
くと、金属支持体片１を挿通する作業に好適である。
第３図（ｂ）は、絶縁ブツシュ９に金属支持体片１を嵌
め込み、これを成形用上金型６で挾持した状態を示す。
め込み、これを成形用上金型６で挾持した状態を示す。
すなわち、金属支持体片１はその所定貫通孔に絶縁性プ
ツシ−９の径小筒状部１２を嵌合させて、同ブツシュ９
の鍔部１３で受は止められている。そして、この状態で
成形用樹脂を金型空所内に注入して樹脂封止を行なえば
、第３図（ｃｌのように、金属支持体片１の両面が完全
に覆われ、第２図示形状の半導体装置が完成される。な
お、この実施例で、絶縁性ブツシュ９は、成形封止用樹
脂と同じ素材で作られると、耐熱性、耐久性の面で好ま
しく、加えて、同ブツシュ９の中心部の貫通孔１０は、
これを用いて、止めねじで適当な放熱器板に取り付ける
こともできるから、同プツシ−９の素材は適当な強化樹
脂を使用することもできる。
ツシ−９の径小筒状部１２を嵌合させて、同ブツシュ９
の鍔部１３で受は止められている。そして、この状態で
成形用樹脂を金型空所内に注入して樹脂封止を行なえば
、第３図（ｃｌのように、金属支持体片１の両面が完全
に覆われ、第２図示形状の半導体装置が完成される。な
お、この実施例で、絶縁性ブツシュ９は、成形封止用樹
脂と同じ素材で作られると、耐熱性、耐久性の面で好ま
しく、加えて、同ブツシュ９の中心部の貫通孔１０は、
これを用いて、止めねじで適当な放熱器板に取り付ける
こともできるから、同プツシ−９の素材は適当な強化樹
脂を使用することもできる。
第４図は、本発明の実施例で得られた樹脂封止形半導体
装置における裏面側の薄い樹脂層４の厚みのばらつきを
、第１図の構成の従来例のものと比較して表わした特性
図である。この特性図では、薄い樹脂層４の厚みに関し
、所望の厚みＡｏ（本実施例の場合、０．４７５ ｒｒ
ａｎ ）に設定したときの指定基準位置における厚みＡ
を測定し、その偏り（Ａ−Ａｏ）の値を実測値（μｍ）
で示し、曲線はその頻度ヒトグラムの包絡曲線を表わし
ている。
装置における裏面側の薄い樹脂層４の厚みのばらつきを
、第１図の構成の従来例のものと比較して表わした特性
図である。この特性図では、薄い樹脂層４の厚みに関し
、所望の厚みＡｏ（本実施例の場合、０．４７５ ｒｒ
ａｎ ）に設定したときの指定基準位置における厚みＡ
を測定し、その偏り（Ａ−Ａｏ）の値を実測値（μｍ）
で示し、曲線はその頻度ヒトグラムの包絡曲線を表わし
ている。
この図からもわかるように、従来装置（第１図示構造）
のものが±５０μｍ程度のばらつき（分布範囲）をもっ
ていたのにくらべて、本発明の装置の場合はそのばらつ
きが±１０μｍ程度であり、品質の均一性が大幅に向上
している。
のものが±５０μｍ程度のばらつき（分布範囲）をもっ
ていたのにくらべて、本発明の装置の場合はそのばらつ
きが±１０μｍ程度であり、品質の均一性が大幅に向上
している。
発明の効果
本発明によれば、半導体チップを載置する金属支持体片
に堅固に結合された絶縁性ブツシュをそなえて、このブ
ツシュによって、金属支持体片を固定した状態で成形用
樹脂を所定金型空所内に注入するから、樹脂封止の成形
加工の際に、金属支持体片の屈曲されることがなくなシ
、特性面での安定性を顕著に向上させることができた。
に堅固に結合された絶縁性ブツシュをそなえて、このブ
ツシュによって、金属支持体片を固定した状態で成形用
樹脂を所定金型空所内に注入するから、樹脂封止の成形
加工の際に、金属支持体片の屈曲されることがなくなシ
、特性面での安定性を顕著に向上させることができた。
第１図は従来例の最終工程の要部断面図、第２図は本発
明の実施例半導体装置の概要断面図、第３図（ａ）〜（
Ｃ）は本発明の実施例工程図、第４図は本発明の実施例
装置と従来例装置との特性比較図である。 １・・・・・・金属支持体片、２・・・・・・半導体チ
ップ、３゜４・・・・・・樹脂封止体、５・・・・・・
外部リード、６・・・・・・上金型、７・・・・・・下
金型、８．１１・・・・・・ビン、９・・・・・・絶縁
性ブツシュ、１０・・・・・・貫通孔。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ｍ３図 第４図 例 例
明の実施例半導体装置の概要断面図、第３図（ａ）〜（
Ｃ）は本発明の実施例工程図、第４図は本発明の実施例
装置と従来例装置との特性比較図である。 １・・・・・・金属支持体片、２・・・・・・半導体チ
ップ、３゜４・・・・・・樹脂封止体、５・・・・・・
外部リード、６・・・・・・上金型、７・・・・・・下
金型、８．１１・・・・・・ビン、９・・・・・・絶縁
性ブツシュ、１０・・・・・・貫通孔。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ｍ３図 第４図 例 例
Claims (2)
- （１）半導体チップ載置用金属支持体片に結合された絶
縁性ブツシュをそなえ、前記半導体チップおよび金属支
持体片の全域を樹脂で封止したことを特徴とする樹脂封
止形半導体装置。 - （２）半導体チップ載置用金属支持体片に結合された絶
縁性ブツシュを、成形用粗金型の空所壁面で挾持した状
態で、成形用樹脂素材を前記金型空所に注入して樹脂成
形する工程をそなえた樹脂封止形半導体装置の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15229682A JPS5941844A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 樹脂封止形半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15229682A JPS5941844A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 樹脂封止形半導体装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5941844A true JPS5941844A (ja) | 1984-03-08 |
Family
ID=15537420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15229682A Pending JPS5941844A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 樹脂封止形半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5941844A (ja) |
-
1982
- 1982-08-31 JP JP15229682A patent/JPS5941844A/ja active Pending
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