JPS62113452A - パワ−半導体装置 - Google Patents

パワ−半導体装置

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JPS62113452A
JPS62113452A JP61230184A JP23018486A JPS62113452A JP S62113452 A JPS62113452 A JP S62113452A JP 61230184 A JP61230184 A JP 61230184A JP 23018486 A JP23018486 A JP 23018486A JP S62113452 A JPS62113452 A JP S62113452A
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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】 本発明は、絶縁材料本体によって封止されると共に中央
金属層に熱的及び電気的に接触している少なくとも１個
の半導体ウェハを具え、中央金属層が、前記絶縁材料本
体の第１側面から長手方向に延在すると共に切断形成し
た複数の脚部を有する放熱板によって延長され、絶縁材
料本体の第１側面と反対側の第２側面が長手方向に延在
する導通ピンを有するパワー半導体装置に関するもので
ある。
このような装置は、例えばハウジングＴＯ２２０に適用
される構成部材の形態として広く使用されると共に導通
ピンがプリント回路に形成されている孔を貫通し、その
自由端で半田付されるので、通常の装着技術に好適であ
る。
この装着技術の実際の開発においては、表面装着技術、
特に半導体ウエハアの半田付による表面装着技術の開発
が強く要請されている。
パワー半導体装置は、実際には表面装置されておらず、
ハイブリッドマイクロ回路は別の装着技術により部分的
に装着されるように構成されている。
表面装置技術の特性より当業者は、表面装着装置は既知
の表面装着装置からだけ得られると信じる傾向にある。
これに対して、本発明は、構造的にわずかに変形を加え
て上述した装置を表面装着技術に応用することにより、
特に流動半田付することによって上述した問題点を解決
することを目的とする。一方、構造的な変形は、通常の
装着技術に用いることができるハウジングを用いると共
に同一の技術及び同一の工具を用いて表面装着できる程
度のものとする。
他方、本発明による装置は、高い放熱能力を発揮するよ
うに設計されている。
本発明の基本概念は、放熱板の大部分の面積を半田付け
し毛管効果による薄い半田層によって基板上の金属化物
に電気的及び熱的に結合することにある。
この目的を達成するため、本発明による半導体装置は、
ピン（３）及び脚部（１０）が前記絶縁本体’（２０）
のいわゆる下面（１７）方向に適切に折り曲げられ、こ
れらピン及び脚部°が絶縁本体の下面及び放熱板（８）
の下面（３０）を超えて突出し、脚部（１０）の下面（
３０）からの突出距離ｄが適切なものとされ、この半導
体装置を流動半田付によって基板５０上に表面装置する
工程の間に、ある量の半田（４３）が毛管効果によって
放熱板（８）の下側に被着され、この半田（４３）が放
熱板（８）の下面（３０）の大部分をおおって前記基板
（５０）の金属化物（４１）と電気的及び熱的に接触す
るように構成したことを特徴とする。
脚部の端部が放熱板の下面から突出する距離は、０．１
〜０　、２　ｍｌとすることが望ましい。
一実施例では、放熱板は本体の下面と事実上共通の下面
を有している。
放熱板は基板の金属化物に半田付されているので、放熱
板を電気的出力端として使用することができ、ピンは放
熱板に接触していない別の電気的出力端を構成する。
以下図面に基いて本発明の詳細な説明する。
第１ａ図に示すように、本願人によって販売されている
標準ハウジングＴＯ２２０を作成するものとして知られ
ている型式のプリカットされた導電性テープは長手方向
に繰反されている同一の主部を具え、各主部は中央面４
を有し、この中央面４上にパワー半導体ウェハを半田付
する。中央面４は一般的な台形をしており、凹部５を超
えて放熱板８が延長している。この放熱板８には機械的
に固着する目的に用いる中央孔６を形成する。中央面４
は、放熱板８と反対側の端部にピン２を有している。ピ
ン２の中央面４と反対側の端部は、側部ピン３の組を支
持する長手方向テープ１に連結され、各側部ピン３はピ
ン２（中央脚部）を囲うと共にピン２より短い。放熱板
８は、更に舌片部７に相互接続されている。この舌片部
７及びピン１０は放熱板８の端部から延長しているが、
反転Ｔ形の切込部９により制限されている。このプリカ
ットテープは二重厚さのラミネートテープで作られ、こ
のラミネートテープはピン２及び３と長手方向テープ１
については薄くする。
本装置は第１ａ図に示すプリカットテープから次のよう
にして作られる。
−ピン２を符号１２で示す方向に９０°の角度に曲げる
と共に符号１４で示す他の方向に９０°の角度に曲げ、
ピン２及び３の面を中央面４に対してシフトさせろく第
１ｂ図参照）。
−パワー半導体ウェハを中央面４上に半田付する、すな
わちウェハを電気的及び熱的に中央面に接触させ、また
、各ウェハと側部ピン３との間に接続ワイヤを半田付す
る。
−　ピン２及び３と放熱板８の端部を突出させた状態で
半導体ウェハ及び接続ワイヤを為する中央面４を全周に
亘って絶縁封止する。
−舌片部７及びテープ１を除去すると共に個々の構成要
素を切断し、第２図に示す装置が完成する。この結果、
本装置は絶縁封止本体２０を有し、この絶縁封止本体２
０の側面１５は中央ピン２及び２本の側部ピン３を有す
ると共に反対側の側面１６は脚部１０を画成する切込部
１１が形成されている放熱板８を有することになる。
この装置は、通常の形式の素子をプリント回路に装着す
るために使用される。
従って、本発明は、この装置を最小の工数で表面装置す
ることを目的としており、従って従来用いていたプリカ
ットテープと同一のプリカットテープをスタート部材と
して用いることができる。
第３ａ図及び第３ｂ図によれば、本発明による装置によ
り、中間工程及び個々の装置に切断する工程の俊に折曲
工程を補充することにより、すなわら標準のハウジング
ＴＯ２２０に用いる第２図の既存の構成部材及び標準の
部品を用いて表面装置するに際し顕著な利点を達成する
ことができる。
本発明の基本概念は、従来技術では舌片部７を切断する
際に舌片部７を切断し易いすいようにする機能しか有し
ていなかった脚部１０を有効利用することにある。
脚部１０（新たに符号４０で示す）を適切に折り曲げて
絶縁本体２０の下面１７より下側に突出させる。
これら脚部１０は放射熱８から適切な距離だけ突出し、
後述する流動半田付作業の間に毛管効果によって放熱板
８の下面の大部分に亘って少量の半田４３を蓄積させる
。この半田の蓄積は少量の半田の表面積よりも若干大き
い表面と作用する毛管効果によって得られるので、半田
４３は薄膜を形成することになる。更に、ピン２及び３
は位置１８及び１９においてそれぞれ４５°の角度に亘
って反対側に２回折り曲げられて絶縁本体２０の下面１
７から突出し、この結果脚部４０の端部に同一の面内に
位置する。
ピン３は半田付されるべき端部３５、折曲部１８と１９
との間のフラット部３４及び部分的に封止されている端
部３２を有する。
従って、折曲作業は第２図に示す構成要素を用いて開始
すると極めて効果的である。標準の部材によりピンをハ
ウジング（絶縁本体）２０にできるだけ接近させて保持
する（約１　ｍｍの距離で）。これらのピンはハウジン
グ２０から約５〜６　ｍｍの距離で折り曲げられること
ができる。ピン２の電気的接点は放熱板８により形成さ
れているので、ハウジング２０と同一側の全ての接点の
電気的出力が使用者にとって必要な場合を除きピン２を
支持する必要はない。切断作業は折曲作業と同時に行な
うと共に、標準材料を用いてピン２を絶縁本体２０にで
きるだけ近接した位置で切断する。このようにして第３
ａ図及び第３ｂ図に示す好適実施例が得られる。放熱板
８は半導体ウェハ２５と電気的及び熱的に接触して電気
的出力端を構成し、ピン３は上記出力端に電気的に接触
していない別の電気的出力端を構成する。ピン３は、放
熱板８に半田付けされているウェハ２５の電気接点にワ
イヤ２６によって接続されている。
第４図では、絶縁本体２０を、中央面４の位置で耐熱性
を有するにかわ４９によって金属化物４１及び４２を支
持し、例えばプリント回路の基板５０の表面に固定する
。にかわ４９による一時的な固定により、この装置は流
動半田付操作の間既知の方法によって部分的に支持され
ることになる。このため、ブリント基板は反転させられ
る。この操作中にピン３の端部３５は金属化物４２と半
田付され、放熱板８は金属化物４１に半田付けされ、こ
の金属化物４１は放熱板８と対向すると共に放熱板８を
超える範囲に亘って延在する。
脚部４０の端部４０′が放熱板８の下側表面３０から突
出する距離ｄを上述したように適切に選択し、Ｒｅ半田
付操作中に毛管効果により半田の薄く層４３が放熱板８
の下側の大部分の表面をおおうように、特に金属化物４
１の面に平行におおうようにツる。この結果、半田Ｆｉ
Ｊ４３の厚さが薄くなるので、良好な電気的接触の他に
放熱板８と金属化物４１との間で良好な熱的接触も得ら
れる。半田１ｉ４３が広い表面領域に亘って延在するの
で、熱の放出が良好に促進されることになる。事実、こ
の装置と基板５０との間に薄い空気層が存在すると、は
とんど熱的に絶縁されてしまう。本例では突出長ｄを０
．１〜Ｇ、２ｎとすることにより、予想した毛管特性及
び熱的特性について最良の結果を得ることができる。
一方、流動半ＥＥＩ付操作中に放熱板８と金属化物４１
との間にわずかな体積の空気が生じた場合、この空気を
排出して半田４３のための空間を確保する必要がある。
中央孔６を形成すれば、放熱板８の下面３０に半田４３
が捕捉的に付着するので半田４３の付着を促進すること
ができる。
変形例として孔６が形成されていないブリカットテープ
を用いることもできる。しかし、この場合半田４３の付
着閤が不十分になるおそれがある。
放熱板８と金属化物４１との間に空気が残存するおそれ
があるためである。
更に、この変形例では従来のブリカットテープとはわず
かに異なるブリカットテープを使用する必要性が生ずる
場合もある。
【図面の簡単な説明】
第１ａ図は従来のブリカットテープの構成を示す平面図
、 第１ｂ図は第１ａ図のテープの脚部を折り曲げた後のＡ
−Ａ線断面図、 第２図は第１ａ図及び第１ｂ図に示すテープから作成し
た従来の封止したパワー半導体装置の構成を示す斜視図
、 第３ａ図は第１ａ図に示すブリカットテープから作成し
た本発明の一例の封止されているパワー半導体装置の斜
視図、 第３ｂ図は第３ａ図に示す装置の長手方向断面図、 第４図は第３ａ図に示す装置を流動半田法によって装着
した状態を示す長手方向断面図である。 １・・・長手方向テープ　　２・・・ピン３・・・側部
ピン（接続ピン）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、絶縁材料本体によつて封止されると共に中央金属層
    に熱的及び電気的に接触している少なくとも１個の半導
    体ウェハを具え、中央金属層が、前記絶縁材料本体の第
    １側面から長手方向に延在すると共に切断形成した複数
    の脚部を有する放熱板によつて延長され、絶縁材料本体
    の第１側面と反対側の第２側面が長手方向に延在する導
    通ピンを有するパワー半導体装置において、前記ピン（
    ３）及び脚部（１０）が前記絶縁本体（２０）のいわゆ
    る下面（１７）方向に適切に折り曲げられ、これらピン
    及び脚部が絶縁本体の下面及び放熱板（８）の下面（３
    ０）を超えて突出し、脚部（１０）の下面（３０）から
    の突出距離ｄが適切なものとされ、この半導体装置を流
    動半田付によつて基板５０上に表面装置する工程の間に
    、ある量の半田（４３）が毛管効果によつて放熱板（８
    ）の下側に被着され、この半田（４３）が放熱板（８）
    の下面（３０）の大部分をおおつて前記基板（５０）の
    金属化物（４１）と電気的及び熱的に接触するように構
    成したことを特徴とするパワー半導体装置。 ２、前記脚部（４０）の端部４０′の放熱板（８）の下
    面からの突出距離ｄが０．１〜０．２ｍｍの間にあるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のパワー半導
    体装置。 ３、前記放熱板（８）が、流動半田付する間に半田（４
    ３）の被着を促進させる中央孔（６）を有することを特
    徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載のパワー
    半導体装置。 ４、前記放熱板（８）の下面（３０）が、前記絶縁本体
    （２０）の下面（１７）と共通の面とされていることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項のいずれか
    １に記載のパワー半導体装置。 ５、前記放熱板（８）が電気的出力端を構成すると共に
    、前記ピン（３）が放熱板（８）と非接触の別の電気的
    出力端を構成することを特徴とする特許請求の範囲第１
    項から第４項のいずれか１に記載のパワー半導体装置。
JP61230184A 1985-10-01 1986-09-30 パワ−半導体装置 Expired - Lifetime JPH0642520B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8514537A FR2588122B1 (fr) 1985-10-01 1985-10-01 Dispositif semi-conducteur de puissance pour montage en surface
FR8514537 1985-10-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62113452A true JPS62113452A (ja) 1987-05-25
JPH0642520B2 JPH0642520B2 (ja) 1994-06-01

Family

ID=9323422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61230184A Expired - Lifetime JPH0642520B2 (ja) 1985-10-01 1986-09-30 パワ−半導体装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4736273A (ja)
EP (1) EP0217471B1 (ja)
JP (1) JPH0642520B2 (ja)
KR (1) KR950001142B1 (ja)
DE (1) DE3678083D1 (ja)
FR (1) FR2588122B1 (ja)

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