JPS60257141A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS60257141A
JPS60257141A JP59110783A JP11078384A JPS60257141A JP S60257141 A JPS60257141 A JP S60257141A JP 59110783 A JP59110783 A JP 59110783A JP 11078384 A JP11078384 A JP 11078384A JP S60257141 A JPS60257141 A JP S60257141A
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JP
Japan
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solder
plate
terminal plate
buffer plate
thermal
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JP59110783A
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English (en)
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Kazuo Tominaga
富永　和雄
Isao Kojima
小島　勲
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は金属ベースの上に絶縁板、端子板、熱応力緩衝
板を順次半田を介して半導体チップを搭載した半導体装
置に関するものである。
〔発明の背景〕
従来のこの種半導体装置は第１図に示す構成となってい
る。即ち、第１図において、１は銅ベース、２はアルミ
ナ板、３は銅端子板、４はモリブデン、タングステン、
ファー二合金等の熱応力緩衝板（以下緩衝板と略記）、
５はシリコンチップであり、これら部材の間は半田６〜
９で固着されている。
（１） シリコンチップ５に流れる電流の断続により、各部材は
熱膨張、熱収縮を繰返し、各部材間の半田６〜９には各
半田６〜９の両側の部材の熱膨張係数差による熱応力（
剪断応力）が繰返して加わる。半田６〜９が脆性破壊を
起し、亀裂を生ずると、この亀裂は熱サイクルに従って
速行し、熱抵抗が高くなって冷却が充分行われなくなり
、遂には熱による素子破壊が起る。
第３図の曲線Ａは端子板３の厚さをｌｌ１Ｉ１１、緩衝
板４の厚さを０．５ｎａ　とした時の各部の半田６〜９
の熱疲労寿命サイクルを示している。ここで熱疲労寿命
サイクル数は半田６〜９に亀裂を生じ、部材間半田固着
率が８０％まで低下した時のサイクル数を示す。
曲線Ａが示すように、端子板３と緩衝板４の間の半田８
の熱疲労寿命が一番短かく、各半田６〜９の熱疲労寿命
のばらつきも大きくて、信頼性に欠けるものである。
その原因は、厚く、大きな銅ベース１の膨張・収縮が厚
さが０．５Ｉ程度のアルミナ板２を介しく２） て緩衝板４に伝えられ、緩衝板４は０．５ｍｍ程度で薄
く、従って緩衝板で充分緩和できないことによる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、各半田の熱疲労寿命のばらつきを小さ
くシ、全体として熱疲労寿命を向上させた半導体装置を
提供するにある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成する本発明の特徴とするところは、緩衝
板を端子板より厚くしたことにある。
〔発明の実施例〕
第２図は本発明の一実施例を示しており、第１図に示し
たものと同一物、相当物には同一符号を付けている。
第２図の実施例で、第１図に示す従来例と異なっている
ところは端子板３よりも緩衝板４を厚くしていることで
ある。
第４図は第１図の従来例で端子板３の厚さを変化させた
時の各半田層６〜９の熱疲労寿命サイクル数の変化を示
している。
（３） 第４図で曲線ａ　”　ｄは各々半田６〜９のものである
。端子板３を薄くするなど銅ベース１とアルミナ板２の
間の半田６を除いた各半田７〜９は熱疲労寿命が向上し
、０．５ｍの厚さのところで。
半田６，７．９の寿命はほぼ一致する。このことは、緩
衝板４の厚さに対し端子板３を薄くしていくことが良い
ことを示している。
第３１ｉ！ｉＩの曲線Ｂは以上のことから、端子板３の
厚さを０．５ｍｎ、緩衝板４を１．０■の厚さとした時
の各半田６〜９の熱疲労寿命サイクル数を示している。
曲線Ｂによれば、半田８の熱疲労寿命サイクル数は従来
例より向上し、また、各半田６〜９間のばらつきも小さ
くなっていることが分る。
これらの結果は、端子板３が薄くされ緩衝板４が厚くな
った分だけ、銅ベース１の伸縮の影響が緩和されたこと
による。
尚、端子板３が薄くすると、熱の広がりが小さくなり、
端子板３での熱抵抗は大きくなるが緩衝板４を厚くする
ことでここでの熱の広がりが大きくなり、熱抵抗が小さ
くなるので、全体として熱（４） 抵抗が増加することはない。
上記実施例では、銅ベース１の上に１個のシリコンチッ
プ５が搭載されているが、複数のシリコンチップが搭載
されてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、各半田の熱疲労
寿命のばらつきを小さくし、全体として熱疲労寿命を向
上させた半導体装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の半導体装置を示す概略断面図、第２図は
本発明の一実施例を示す概略断面図、第３図は第１図お
よび第２図に示す半導体装置の半田の熱疲労寿命サイク
ル数を示す図、第４図は第１図に示す半導体装置の端子
板と半田の熱疲労寿命サイクル数の関係を示す図である
。 １・・・銅ベース、２・・・アルミナ板、３・・・端子
台、４・・・緩衝板、５・・・シリコンチップ、６〜９
・・・半田。 代理人　弁理士　高橋明夫 （５）

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、金属ベース上に半田を介して順次絶縁板、端子板、
    熱応力緩衝板および半導体チップを固着搭載した半導体
    装置において、熱応力緩衝板は端子板より厚いことを特
    徴とする半導体装置。
JP59110783A 1984-06-01 1984-06-01 半導体装置 Pending JPS60257141A (ja)

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JP59110783A JPS60257141A (ja) 1984-06-01 1984-06-01 半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP59110783A JPS60257141A (ja) 1984-06-01 1984-06-01 半導体装置

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JPS60257141A true JPS60257141A (ja) 1985-12-18

Family

ID=14544503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59110783A Pending JPS60257141A (ja) 1984-06-01 1984-06-01 半導体装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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