JPS61208242A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS61208242A
JPS61208242A JP60048309A JP4830985A JPS61208242A JP S61208242 A JPS61208242 A JP S61208242A JP 60048309 A JP60048309 A JP 60048309A JP 4830985 A JP4830985 A JP 4830985A JP S61208242 A JPS61208242 A JP S61208242A
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榎本 宇佑
Masao Yamaguchi
正男 山口
Tomoo Sakamoto
友男 坂本
Takashi Nakagawa
隆 中川
Nobukatsu Tanaka
信克 田中
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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】 〔技術分野〕 本発明は絶縁型パワートランジスタ等の半導体装置に関
する。
〔背景技術〕
レシンパッケージ型半導体装f(トランジスタ)の一つ
として、電子材料1981年11月号42〜46頁にも
記載されているように、絶縁型のパワートランジスタが
知られている。
このトランジスタは、放熱用のヘッダの主面に半導体素
子(チップ)が固定されると共に、ヘッダの上面および
下面、さらにはヘッダ附近に設けられた取付穴内周面が
レジンで被われた構造となっている。これにより、実装
時、半導体装置と金属性の放熱板との間に従来必要であ
った種々の部品(ワッシャ、絶縁板等)を不要とするこ
とができ、実装が簡単に行なうことができる利点を持っ
ている。
しかし、本発明者らの検討により、下記の事項があきら
かとなった。
上記パッケージは、ヘッダの下面の熱抵抗を大きくする
必要があるため、その膜厚を極めて薄(形成するが、こ
の時、モールド型内でヘッダの高さを規定するガイドが
必要となる。前記ガイドは、レジンモールド後にリード
フレームから切断されるが、その一端がパッケージ外に
突出してしまうことになる。このため、電子機器等に組
込んだ場合に、隣接する電子部品等の導電体部分にこの
端部が近接して実装されると、放電を生じるおそれがあ
り、高密度実装ができにくくなる。
さらK、この際、ガイドの突出長さを短か(するために
、切断個所はできるだけレジンパッケージの外表面に近
接した位置が選ばれる。この結果、切断時の外力がこの
ガイドに太き(加わることから、レジンパッケージを形
作るレジンとガイドとの界面にクラックが入り、耐湿性
が低下する。
〔発明の目的〕
本発明の目的は他の導体物に近接して実装できる高耐圧
の絶縁型半導体装置を提供することKある。
また本発明の他の目的は平板材料を使うことにより安価
でかつ耐湿性の優れた絶縁型半導体装置を提供すること
にある。
本発明の前記ならびKその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面からあきらかKなるであろう
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
本発明の絶縁型パワートランジスタは、レジンモールド
時にヘッダのモールド高さを規定するためにヘッダ端部
に設けられたガイド(ヘッダ部の支え)の部分を、モー
ルド金型の位置決めビンにより挾持するために生ずる位
置決めピン穴以外はレジンにより被われていること、及
びこのガイドをレジン肉厚の中央部附近に設けることに
より、実用上で問題のない絶縁耐圧を保持させることが
出来る。このことから、レジンパッケージの周面側に導
電性物体が近接するように、本トランジスタを実装して
も、放電は生じなくなり高電力用パッケージ構造の絶縁
型トランジスタの提供ができる。
また本発明の絶縁型トランジスタは前記ガイドの主面お
よび裏面がレジンモールド時にモールド型によって挾持
されるだけで、レジンモールド後は大きな外力は加えら
れない。
このため、ガイドとレジンとの密着性は極めて良好であ
り、この界面を通る水分の侵入度は小さくなり、耐湿性
の向上が達成できる。
また、異形銅条材料でなく、安価な平板材料を使用して
いるので安価な絶縁型半導体装置を得ることが出来る。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例による絶縁型パワートランジ
スタの斜視図、第2図は同じ(その組立に用いられるリ
ードフレームの組立完成状態の斜視図、第3図は第1図
のA−A’線に沿う断面図、第4図はモールド時の断面
図、第5図は本発明の他の一実施例による絶縁型パワー
トランジスタの斜視図である。
本実施例の絶縁型パワートランジスタは第1図に示すよ
うK、レジンパッケージ1とレジンパッケージ1の端面
から突出する3本のリード2と、からなっている。
レジンパッケージ1には、トランジスタの実装時にねじ
を挿し込むビス穴3が設けられている。
このビス穴3はレジンパッケージ1の上面から下面に向
かって貫通している。またこのビス穴3の近傍に溝4が
設けられている。これは実装時のねじの締付力によって
レジンパッケージ1の内部に配設される脆いチップ13
が割れたりしないようにするためである。すなわち、ね
じの頭部分の下面はチップ13の上部を被うレジンパッ
ケージ部分を押さえずに、チップ13から遠(前記溝4
によって区分けされたレジンパッケージ部分を押さえる
ようになっていて、ねじの締付力がレジンパッケージ1
を介してチップ5に加わらないよう罠なっている。
つぎに第2図および第3図を参照しながら、このトラン
ジスタの製造方法′について簡単に説明しかつ、トラン
ジスタの細部について説明する。
このトランジスタの組立にあっては、第2図で示すよう
な、リードフレーム15が用いられる。
このリードフレーム15は放熱性の優れた金属板、たと
えば銅板(Cu板)を精密プレス等でノくターニングし
、かつ曲げ成形して得られる。すなわち、リードフレー
ム15は細〜・枠部8と、この枠部8の一側面から直角
に突出し、かつ、たがいに平行に延在する3本のリード
2と、このリード2を連結し前記枠部8と平行に延在す
る細いダム片9とによって一部が構成される。このダム
片9はリードフレーム15の取扱い時には補強部材の役
割を果たしレジンモールド時には注入されたレジンの流
出を防ぐダムの役割を果たす。
両側のリード2の先端部分は部分的に細く、<びれると
ともに、先端は幅広となり、ワイヤ接続部10を構成し
ている。前記の細いくびれは、レジンパッケージ1内に
リード2の先端が位置した際、レジンにワイヤ接続部1
0が喰い込んで抜けないようにするために設けられてい
る。
一方、中央のり一部2は下方に一段折れ曲がり、幅広の
ヘッダ11に連結されている。このへ、ノダ11はリー
ド2に近い主面(上面)領域に7字溝】6によって取り
囲まれたチップ取付領域17の先端側は取付穴形成領域
18となっている。v字溝16はレジンとヘッダ11と
の接着性を良好にし、耐湿性を高めるために設けられる
。また、21も上記7字溝16と同様な作用をもつ凹部
である。
取付穴形成領域】8はチップ取付領域17の両側縁部分
から延在する細いア・−ム19に取り囲まれる領域であ
る。また、このアーム19の先端部分は階段状に一段高
く延在し、レジンモールド時のヘッダ11のモールド高
さを規定するガイド(ヘッダ部の支え)12を形作って
いる。
このようなリードフレーム】5を用いてトランジスタを
組立てる場合には、第2図に示すように、リードフレー
ム15のチップ取付領域12にチップ(半導体素子)1
3が固定される。つぎに、チップ13の電極と所定リー
ド2の先端とはワイヤ14で接続される。その後、ダム
片9から先端のヘッダ部分全体はレジンモールドされて
、第1図および第3図で示されるようにレジンパッケー
ジ1で被われる。
この際、注目すべきはヘッダ11の下面を被うレジン7
の厚さく例えば0.5m以下の厚さ)が均一となるよう
に、第4図で示すようにモールド上型23下型22の位
置決めビン25.26は、前記ガイド12を挾持し、レ
ジンモールド時のキャビティ内でのヘッダ11の高さを
規定する。この結果、レジンパッケージ1は前記ガイド
12の上面および下面の一部を除く部分以外のガイド1
2およびアーム19、ヘッダ11からなる金属板部分全
体を被うことになる。
第4図において24はレジンの注入口となるゲートであ
る。
注目すべきは、ガイド12はレジンによって被われてい
るが、モールド金型の位置決めビンによりて挾持されて
いる部分は円形の穴5とな〜て露出することから、ガイ
ド12の位置をレジン厚さの中央部付近に設けることに
より、レジン膜(ツケージの上下面に導電体が接触する
ようにしても、トランジスタが導電体との間で放電しな
℃・厚さにすることが実用上可能であることである。さ
らに、ガイドには大きな力が加わらないので、)くツケ
ージ1とガイド12の境界部にはレジンのクラックが入
ることはなく耐湿性も高い。またさらに耐圧を高めるた
めに穴5にレジンを注入してもよい。
同図においてさらに注目すべきことは溝4部分において
、ヘッダ11上面のレジン厚t、とヘッダ11下面のレ
ジン厚t1か略同一となっていることである。これによ
り、ヘッダ11上下面のレジンの充填速度を同一にし、
確実にしかも均一にヘッダ11下面に薄いレジン膜を形
成する。もし、充填速度が同一でないと、ヘッダ11上
面を通過したレジンと、ヘッダ11下面を通過したしジ
ンとの接続部がヘッダ11下面に位置したりし耐湿性が
悪くなったり、耐圧が低(なったりしてしまう。これは
ゲート24方向から見た時の溝4部分のレジン通過面積
がヘッダ11上下面で違っていたりするとおこることが
明らb・となり、本発明ではこの面積を同一とするよう
な工夫が施こされている。
さらに、ビス穴3はレジンによって形成されるため耐圧
も高い。
つぎに、不要となるリードフレーム部分、すなわち、ダ
ム片9および枠部8は切断除去され、第1図に示すよう
なトランジスタが製造される。
第5図は、本発明の他の一実施例による絶縁型トランジ
スタである。このトランジスタの特徴点は、第1図に示
したトランジスタの溝4にボッティングでレジ726を
流しこんだことにある。この理由は、実装時にネジ止め
する場合、溝4の両端と溝4の中央部でクラックが発生
する可能性がある。そのため、レジン26を溝4に入れ
たことにより、ネジ止め時のクラックや実装時にパッケ
ージ1の下面に異物が入った場合にかかる中央部のクラ
ックをおこらず、X、Y方向のパッケージ1にかかる歪
に強い。
〔効果〕
(1)本発明の絶縁型トランジスタはガイドI2の位置
決めビン穴以外は絶縁性のレジンで被われている。この
ため、レジンパッケージ1の局面に導電体が接触する程
度に近接して実装しても、レジンの介在によってトラン
ジスタのコレクタ電位と等電位となるガイド12と前記
導電体との間では放電(ショート)は起きない。また、
ガイド12の上下面はそれぞれレジンパッケージ1の上
下面から遠く1円柱状の窪んだ底に位置していて、窪み
部分の空気が絶縁体として作用する。これらのことから
、本発明のトランジスタは絶縁性が高く高電圧に適した
高耐圧(400V程度)のレジンパッケージ構造となり
、近接実装も可能となろう(2)本発明のトランジスタ
はガイド12がレジンパッケージ1のそれぞれ上下面に
おける円柱状の窪みの底に位置しているため、塵埃等に
よる放電(ショート)は塵埃がこれら窪み内に入り、か
つガイド12と他の導電体との間に長く積み重ならな(
ては起きず、このようなことは起り難い。このような点
からも本発明のトランジスタは高い絶縁効果を維持でき
ることになる。
(3)本発明のトランジスタはビス穴3は溝4によって
チップ13と区分されている。したがりて実装時のねじ
締付けに際しては、ねじ頭の下面は溝4に隔てられ、か
つチップ13から遠いレジンパッケージの上面部分にし
か接触しないため、ねじ締め付けによるチップの破損は
防止でき、実装の信頼性が達成できる。
(4)本発明のトランジスタはその製造時において、レ
ジンモールド後にガイド12に外力が加えられない。こ
のため、ガイド12とレジンとの密着性は高いので水分
が浸入し難い。この結果、耐湿性の向上が達成できる。
(5)本発明のトランジスタは、異形銅条材料を使用せ
ず、安価な平板材料を使用してリードフレーム15を形
成しているので、トランジスタとしての価格を安く出来
る利点を有している。
(6)上記(11〜(5)から本発明によれば信頼度が
高くかつ高性能で安価な絶縁型パワートランジスタの提
供が達成できる。
(7)溝4にポクテイングレジンを埋めこんだことによ
り、実装時にパッケージに加わる種々の歪を緩和し、歪
に対し強いパッケージが形成できる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施例にもとづ
き具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定され
るものでな(、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはい5tでもない。たとえば、前記実施例
ではガイドは1対となっているが、これは連結した構造
でも同様な効果が得られる。また、ガイドはヘッダの側
部方向に延在する構造でも前記実施例と同様な効果が得
られる。
〔利用分野〕
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である絶縁型パワートラン
ジスタ技術に適用した場合について説明したが、それに
限定されるものではな(、例えば、ダイオード、集積回
路装置等他の半導体装置にも同様に適用でき同様な効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による絶縁型パワートランジ
スタの斜視図、 第2図は同じくリードフレームの斜視図、第3図は、第
1図のA−A’断面図、 第4図はモールド時の断面図、 第5図は、本発明の他の一実施例による絶縁型パワート
ランジスタの斜視図である。 1・・・リード、2・・・レジンパッケージ、3・・・
ビス穴、4・・・溝、5・・・モールド型押えビン穴、
7・・・裏面薄レジン部、8・・・枠部、9・・・ダム
片、10・・・ワイヤ接続部、11・・・ヘッダ部、1
2・・・ガイド、13・・・チップ、14・・・ワイヤ
、15・・・リードフレーム、16・・・7字溝、17
・・・チップ取付領域、18・・・取付穴形成領域、1
9・・・アーム。 第  1  図 第  2  図 第  3  図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体チップが固定された放熱用のヘッダと前記ヘ
    ッダの一側面に延在するヘッダの高さ決定用の一対のガ
    イドと、前記半導体チップの電極と電気的に接続された
    複数のリードと、前記ヘッダの上面、下面、側面、前記
    チップの上面及びサイドの所望領域を被いかつ、一対の
    ガイド間に貫通的に設けられ内周面が樹脂で被われたネ
    ジ穴を有した樹脂封止パッケージと、を具備する半導体
    装置であって、前記ガイドの上面、及び下面の一部は前
    記樹脂封止パッケージの内部において露出し、前記ネジ
    穴と前記半導体チップの間には溝が設けられていること
    を特徴とする半導体装置。 2、前記溝には、樹脂が埋め込まれている特許請求の範
    囲第1項記載の半導体装置。 3、前記ヘッダ上面と前記溝の下面及び前記ヘッダの下
    面と樹脂封止パッケージの下面の樹脂厚さは略同一であ
    る特許請求の範囲第1項、第2項記載の半導体装置。
JP60048309A 1985-03-13 1985-03-13 半導体装置 Pending JPS61208242A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60048309A JPS61208242A (ja) 1985-03-13 1985-03-13 半導体装置
KR1019860000164A KR930010069B1 (ko) 1985-03-13 1986-01-14 반도체 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60048309A JPS61208242A (ja) 1985-03-13 1985-03-13 半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61208242A true JPS61208242A (ja) 1986-09-16

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ID=12799814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60048309A Pending JPS61208242A (ja) 1985-03-13 1985-03-13 半導体装置

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JP (1) JPS61208242A (ja)
KR (1) KR930010069B1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0307946A2 (en) * 1987-09-17 1989-03-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing a resin insulated type semiconductor device
US5089878A (en) * 1989-06-09 1992-02-18 Lee Jaesup N Low impedance packaging
EP0694966A1 (en) * 1994-07-29 1996-01-31 STMicroelectronics S.r.l. Package for an electronic semiconductor circuit

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