JPS61156847A - 半導体整流装置 - Google Patents
半導体整流装置Info
- Publication number
- JPS61156847A JPS61156847A JP59275966A JP27596684A JPS61156847A JP S61156847 A JPS61156847 A JP S61156847A JP 59275966 A JP59275966 A JP 59275966A JP 27596684 A JP27596684 A JP 27596684A JP S61156847 A JPS61156847 A JP S61156847A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- disk
- end surface
- semiconductor
- solder
- semiconductor chip
- Prior art date
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- 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
- H01L23/02—Containers; Seals
- H01L23/04—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls
- H01L23/043—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls the container being a hollow construction and having a conductive base as a mounting as well as a lead for the semiconductor body
- H01L23/049—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls the container being a hollow construction and having a conductive base as a mounting as well as a lead for the semiconductor body the other leads being perpendicular to the base
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- 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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- H—ELECTRICITY
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/341—Surface mounted components
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Die Bonding (AREA)
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〕
本発明は半導体整流装置に係り、特に自動車の交流発？
１ｌｆＪに取り付けられて交流を直流に変換する半導体
整流装置に使用されるものである。
１ｌｆＪに取り付けられて交流を直流に変換する半導体
整流装置に使用されるものである。
各°種分野に使用されている半導体整流装置の内、自動
車に使用される整流装置は放熱性、耐熱疲労特性および
耐振性に対する信頼性が特に要求される。これは、自動
車のエンジンが作動している状態では自動車の走行時、
停止時に関係なくエンジンの回転数に応じて交流発電機
の出力電流が変化し、これと共に交流発電機に取り付け
られた半導体整流装置の発熱量やエンジンルーム内の温
度が変化するため、温度変化により半導体装置に加わる
膨張、収縮力を低減させるためには迅速に放熱を行なう
必要があり、また、常時振動が加わった状態になるため
振動による劣化を防止する必要があるからである。この
ため、自動車用の半導体整流装置は熱を効率よ（放散さ
せる放熱板に連結される。
車に使用される整流装置は放熱性、耐熱疲労特性および
耐振性に対する信頼性が特に要求される。これは、自動
車のエンジンが作動している状態では自動車の走行時、
停止時に関係なくエンジンの回転数に応じて交流発電機
の出力電流が変化し、これと共に交流発電機に取り付け
られた半導体整流装置の発熱量やエンジンルーム内の温
度が変化するため、温度変化により半導体装置に加わる
膨張、収縮力を低減させるためには迅速に放熱を行なう
必要があり、また、常時振動が加わった状態になるため
振動による劣化を防止する必要があるからである。この
ため、自動車用の半導体整流装置は熱を効率よ（放散さ
せる放熱板に連結される。
第４図および第５図はこのような自動車用の半導体整流
装置の従来例の平面図およびその部分断面図を示したも
ので、交流を直流に変換する整流作用を行なう半導体チ
ップ１の上端面と下端面とにリード２とディスク３とを
それぞれはんだ等のろう材５を介して接合して１つのユ
ニットとし、このユニットを複数個、低融点のはんだか
らなるろう材７を介して放熱板４に接合して構成する。
装置の従来例の平面図およびその部分断面図を示したも
ので、交流を直流に変換する整流作用を行なう半導体チ
ップ１の上端面と下端面とにリード２とディスク３とを
それぞれはんだ等のろう材５を介して接合して１つのユ
ニットとし、このユニットを複数個、低融点のはんだか
らなるろう材７を介して放熱板４に接合して構成する。
なお、ディスク３の内部には半導体チップの接合部分を
保護するためシリコーン樹脂等の表面保護材６が充填さ
れている。このような半導体整流装置の製作時には、所
定の冶具により半導体チップ１、リード２、ディスク３
の間にろう材５を挟んだ状態で、ろう材５の融点以上の
加熱炉内で加熱してろう材５を溶融し、半導体チップ１
、リード２、ディスク３を接合させ、次いで、表面保護
林６をディスク内に充填してユニットを製作する。
保護するためシリコーン樹脂等の表面保護材６が充填さ
れている。このような半導体整流装置の製作時には、所
定の冶具により半導体チップ１、リード２、ディスク３
の間にろう材５を挟んだ状態で、ろう材５の融点以上の
加熱炉内で加熱してろう材５を溶融し、半導体チップ１
、リード２、ディスク３を接合させ、次いで、表面保護
林６をディスク内に充填してユニットを製作する。
このユニットの複数個を前記ろう材５よりも低融点のろ
う材で放熱板４に接合して行なうものである。
う材で放熱板４に接合して行なうものである。
このような構成を有する従来の半導体整流装置において
は放熱板４から熱を外部に放出しているが、ディスク３
と放熱板４とを低融点のろう材で接合する際にはディス
ク３の下端面が平坦で、かつ広いため、ろう材７内に不
純物として含有されていた空気やフラックスおよび、ろ
う材７の溶融時に包み込んだ周囲の空気やフラックスが
ろう材内に残存しディスク３下面にボイド８を形成する
。
は放熱板４から熱を外部に放出しているが、ディスク３
と放熱板４とを低融点のろう材で接合する際にはディス
ク３の下端面が平坦で、かつ広いため、ろう材７内に不
純物として含有されていた空気やフラックスおよび、ろ
う材７の溶融時に包み込んだ周囲の空気やフラックスが
ろう材内に残存しディスク３下面にボイド８を形成する
。
このうなボイド８は空気が熱の不良導体であることから
ディスク３から放熱板４への熱伝導を妨げ、半導体チッ
プ１からの熱の放散が少なくなって半導体チップが高温
になり熱劣化したり、温度変化サイクルによる歪みで破
壊されたり、あるいはろう材が熱疲労して永久破壊に至
るという問題点がある。
ディスク３から放熱板４への熱伝導を妨げ、半導体チッ
プ１からの熱の放散が少なくなって半導体チップが高温
になり熱劣化したり、温度変化サイクルによる歪みで破
壊されたり、あるいはろう材が熱疲労して永久破壊に至
るという問題点がある。
本発明はこのような半導体装置の問題点を解消するため
なされたもので、ディスクと放熱板間にボイドが残留す
ることのない半導体整流装置を提供することを目的とし
ている。
なされたもので、ディスクと放熱板間にボイドが残留す
ることのない半導体整流装置を提供することを目的とし
ている。
上記目的を達成するため、本発明による半導体整流装置
は放熱板側のディスクの端面に逃げ溝を形成して、空気
やフラックスなど物を外部に放出するようにしたことを
特徴としている。
は放熱板側のディスクの端面に逃げ溝を形成して、空気
やフラックスなど物を外部に放出するようにしたことを
特徴としている。
以下、本発明を添付図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の部分断面図、第２図はその
一部破断斜視図であって、従来の装置と同一の部分は同
一の符号で対応させである。
一部破断斜視図であって、従来の装置と同一の部分は同
一の符号で対応させである。
半導体チップ１にはメッキ又は蒸着等の手段でニッケル
などの材料からなる電極（図示せず）が形成されている
。この電極にはろう材５を介してリード２が接続され交
流入力端と直流出力端とを形成する。又、半導体チップ
１の下端面には同質のろう材５を介して皿状のディスク
３が接合される。これらのり−ド２およびディスク３は
、例えば、鋼材に３〜６μ厚のニッケルメッキを施すこ
とによって形成されており、また、ろう材５としては、
例えば融点２６０〜３３０℃のはんだが使用される。ま
た、ディスク３内には半導体チップ１の接合面の保護を
行なうため表面保護材６が充填されている。次いで、こ
のディスク３のＦ端面は低融点のろう材７を介して放熱
板４に接合されて半導体整流装置が完成する。ここで、
放熱板４はアルミニウム板あるいは鉄板４ａ上面に、銅
などの導伝性板あるいはセラミック等の絶縁材と銅等の
導伝材とをクラッドした板４ｂを被覆することで形成さ
れ、低融点ろう材７としては融点１５０〜２５０℃のは
んだが使用される。
などの材料からなる電極（図示せず）が形成されている
。この電極にはろう材５を介してリード２が接続され交
流入力端と直流出力端とを形成する。又、半導体チップ
１の下端面には同質のろう材５を介して皿状のディスク
３が接合される。これらのり−ド２およびディスク３は
、例えば、鋼材に３〜６μ厚のニッケルメッキを施すこ
とによって形成されており、また、ろう材５としては、
例えば融点２６０〜３３０℃のはんだが使用される。ま
た、ディスク３内には半導体チップ１の接合面の保護を
行なうため表面保護材６が充填されている。次いで、こ
のディスク３のＦ端面は低融点のろう材７を介して放熱
板４に接合されて半導体整流装置が完成する。ここで、
放熱板４はアルミニウム板あるいは鉄板４ａ上面に、銅
などの導伝性板あるいはセラミック等の絶縁材と銅等の
導伝材とをクラッドした板４ｂを被覆することで形成さ
れ、低融点ろう材７としては融点１５０〜２５０℃のは
んだが使用される。
このような半導体整流装置において、放熱板４に面する
ディスク３の端面、すなわち、ディスクの下端面には逃
げ溝９が形成されている。この逃げ溝９はディス、りの
中心から周縁部に向かって放射状に複数本形成され、そ
の幅および深さは中心から周縁部に向かうにしたがって
増大するようになっている。この溝、９はろう付時には
低融点のろう材７に混在する空気やフラックスあるいは
ろう材の溶融時に巻き込んだ空気やフラックスなどの不
純物をディスク下面からろう材７の外部に放出する。
ディスク３の端面、すなわち、ディスクの下端面には逃
げ溝９が形成されている。この逃げ溝９はディス、りの
中心から周縁部に向かって放射状に複数本形成され、そ
の幅および深さは中心から周縁部に向かうにしたがって
増大するようになっている。この溝、９はろう付時には
低融点のろう材７に混在する空気やフラックスあるいは
ろう材の溶融時に巻き込んだ空気やフラックスなどの不
純物をディスク下面からろう材７の外部に放出する。
このようなディスク３の溝９はディスク３をプレス等で
製造する際同時に形成される。
製造する際同時に形成される。
次に、以上のような半導体整流装置の製造工程を説明す
る。
る。
半導体チップ１をろう材５を介してリード２、ディスク
３でサンドインチ状に挟み、治具で仮固定する。そして
、３６０〜４２０℃程度に加熱された加熱炉内を通過さ
せて、ろう材５を溶融させ、半導体チップ１、リード２
およびディスク３を接合する。その後、ディスク３内に
表面保護材６を充填して硬化させ、ユニットを形成する
。このユニットは低融点ろう材７を介して放熱板４上に
複数個並べられ、還元ガス雰囲気内で２３０〜３００℃
で加熱され、ろう材７の溶融によりディスク３と放熱板
４とが接合される。このような低融点ろう材７の溶融に
際しては、ディスク３および放熱板４との接触部分から
ろう材が溶け、含有されているフラックスの還元作用で
ディスク３と放熱板４の間に流れ込むが、空気やフラッ
クスなどボイドの原因゛となるものは逃げ溝９から外部
に押し出され、ろう材内に残存することがない。
３でサンドインチ状に挟み、治具で仮固定する。そして
、３６０〜４２０℃程度に加熱された加熱炉内を通過さ
せて、ろう材５を溶融させ、半導体チップ１、リード２
およびディスク３を接合する。その後、ディスク３内に
表面保護材６を充填して硬化させ、ユニットを形成する
。このユニットは低融点ろう材７を介して放熱板４上に
複数個並べられ、還元ガス雰囲気内で２３０〜３００℃
で加熱され、ろう材７の溶融によりディスク３と放熱板
４とが接合される。このような低融点ろう材７の溶融に
際しては、ディスク３および放熱板４との接触部分から
ろう材が溶け、含有されているフラックスの還元作用で
ディスク３と放熱板４の間に流れ込むが、空気やフラッ
クスなどボイドの原因゛となるものは逃げ溝９から外部
に押し出され、ろう材内に残存することがない。
このようにして組み立てた装置を従来装置と比較しなが
ら、ろう材７内に残存するボイド面積率をＸ線回折で検
査した結果によれば、従来８〜１８％程度あったものが
本発明の適用により１０％以下となった。
ら、ろう材７内に残存するボイド面積率をＸ線回折で検
査した結果によれば、従来８〜１８％程度あったものが
本発明の適用により１０％以下となった。
なお、上述の実施例においては逃げ溝は放射状となって
いるが、これに限ることなく中心部と周縁部とを連通す
るものであればよく、例えば縦横に交差した基盤目状あ
るいは平行線状に形成することができる。
いるが、これに限ることなく中心部と周縁部とを連通す
るものであればよく、例えば縦横に交差した基盤目状あ
るいは平行線状に形成することができる。
以上のとおり、本発明にかかる半導体整流装置はディス
クの接合面に逃げ溝を形成して接合時にろう材内の空気
等を外部へ放出するようにしているのでボイドが減少し
、半導体チップの熱の放散が良好になって半導体チップ
の熱劣化やろう材の破壊がなくなり、信頼性を向上させ
ることができる。
クの接合面に逃げ溝を形成して接合時にろう材内の空気
等を外部へ放出するようにしているのでボイドが減少し
、半導体チップの熱の放散が良好になって半導体チップ
の熱劣化やろう材の破壊がなくなり、信頼性を向上させ
ることができる。
第１図は本発明にかかる半導体整流装置の一実施例の要
部の断面図、第２図はその一部破断斜視図、第３図は従
来の装置の正面図、第４図はその部分断面図である。 １・・・半導体チップ、２・・・リード、３・・・ディ
スク、４・・・放熱板、５．７・・・ろう材、９・・・
逃げ溝。 出願人代理人 猪 股 清 第１図
部の断面図、第２図はその一部破断斜視図、第３図は従
来の装置の正面図、第４図はその部分断面図である。 １・・・半導体チップ、２・・・リード、３・・・ディ
スク、４・・・放熱板、５．７・・・ろう材、９・・・
逃げ溝。 出願人代理人 猪 股 清 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、整流作用を行なう半導体チップと、 半導体チップの一端面に接合され交流入力端と直流出力
端とを形成するリードと、 前記半導体チップの他端面に接合されるディスクと、 ディスクにろう材を介して接合される放熱板とを備えた
半導体整流装置において、 前記ディスクの前記放熱板側端面にディスクの中心から
周縁部に向かう逃げ溝が形成されていることを特徴とす
る半導体整流装置。 ２、前記逃げ溝の深さがディスクの中心から周縁部に向
かうにしたがって大きくなるように形成されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体整流装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59275966A JPS61156847A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 半導体整流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59275966A JPS61156847A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 半導体整流装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61156847A true JPS61156847A (ja) | 1986-07-16 |
Family
ID=17562898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59275966A Pending JPS61156847A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 半導体整流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61156847A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7498669B2 (en) * | 2005-08-04 | 2009-03-03 | Denso Corporation | Semiconductor device |
| CN108601237A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-09-28 | Oppo广东移动通信有限公司 | 贴片治具 |
-
1984
- 1984-12-28 JP JP59275966A patent/JPS61156847A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7498669B2 (en) * | 2005-08-04 | 2009-03-03 | Denso Corporation | Semiconductor device |
| CN108601237A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-09-28 | Oppo广东移动通信有限公司 | 贴片治具 |
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