JPS629722Y2 - - Google Patents

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JPS629722Y2
JPS629722Y2 JP1981003538U JP353881U JPS629722Y2 JP S629722 Y2 JPS629722 Y2 JP S629722Y2 JP 1981003538 U JP1981003538 U JP 1981003538U JP 353881 U JP353881 U JP 353881U JP S629722 Y2 JPS629722 Y2 JP S629722Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、複数個の突起電極を有する半導体
素子を回路基板にフエイスダウン方式でリフロー
ボンデイングする場合に、両者の間隙を安定し
て、かつ一定に保ち、又半導体素子の発熱を吸収
する事のできる半導体装置に関するものである。
先ず、この種の従来のものを第１図に示し説明
する。第１図は従来の半導体装置の断面図を示
す。図に於いて、１は表面側に突起電極２を設け
られるとともに裏面側に裏面電極を設けられた半
導体素子であり、突起電極２は少なくとも表面は
半田ろう材より成る。３はパターニングされた電
極導体、４は回路基板である。
次に、この様な従来のものによる実装方法につ
いて説明する。
まず、回路基板４上にパターニングされた電極
導体３上の所定位置に、半導体素子１の突起電極
２が接する様、フエイスダウンする。次に、熱板
炉等を利用し、突起電極２と電極導体３とをリフ
ローボンデイングするものである。
以上の様な従来のものにおいては、半導体素子
１を支えているものは、突起電極２のみであり、
この突起電極２の形状のバラツキにより、半導体
素子１と回路基板４との間隙が左右され、極端に
突起電極２が変形した場合、半導体素子１が電極
導体３に接触する事が起りうる。したがつて、半
導体素子１と回路基板４との間隙を、安定して、
かつ一定に保つ事が困難である。さらには外部か
らの物理的力に対し、非常に弱いものである。
又、半導体素子１の発熱に対しその放熱経路は突
起電極２を通る経路しかなく、従がつて熱抵抗が
きわめて悪く電力用半導体装置としては使用出来
なかつた。その為に電力用半導体素子の場合に
は、第２図に示す様な半導体装置としていた。即
ち図に於いて、５はろう材、６は熱を吸収するヒ
ートシンク、７はワイヤを示し、いわゆるフエイ
スアツプ方式によるワイヤボンデイング方式によ
り行なつていた。この場合熱抵抗は確かに良くな
るが、半導体素子１の電極を外部に引き出す為に
ワイヤ７を用いるためワイヤボンデイングゆえに
自動化に於いて複雑な装置を必要としたり、又信
頼性に問題がある等の欠点があつた。
この考案は、上記従来のもののもつ種々の欠点
を除去するためになされたもので、すぐれた半導
体装置を提供するものである。
以下、第３図〜第６図に示すこの考案の一実施
例について説明する。
第３図は本考案の一実施例の断面図、第４図は
その平面図、第５図はそのリフロー前の状態を示
す断面図、第６図はその構成部品図を示す。図に
於いて、１０は金属部材で半導体素子１の位置決
め用おう部１０ａと半導体素子１を支える脚部１
０ｂを有する。１１は硬ろう材、１２は軟ろう材
である。
次に上記の様に構成されたこの考案の半導体装
置について説明する。
まず、半導体素子１を金属部材１０に設けられ
た半導体素子位置決め用おう部に硬ろう１１によ
りろう付する。その後、第５図に示す様に回路基
板４上にフエイスダウンする。この場合の位置合
せは金属部材１０の脚部１０ｂと電極導体３とに
より行なう。この時点では金属部材１０の脚部１
０ｂはまだ回路基板４に接しておらず、突起電極
２の方が高くなつている。この状態で次に熱板、
炉を利用し突起電極２と電極導体３、金属部材１
０の脚部１０ｂと電極導体３それぞれを軟ろうに
よりリフローボンデイングする。このリフロー後
の状態を示す図が第３図である。
この様なこの考案による半導体装置の場合、リ
フローの際、突起電極２の溶融により金属部材１
０の脚部１０ｂが電極導体３に接し、この脚部１
０ｂにより、半導体素子１が支えられる。よつて
突起電極２はそれ以上変形する事はないので、半
導体素子１と回路基板４との間隙を一定に保つ事
ができる。さらに、金属部材１０と半導体素子１
の裏面とは硬ろう１１によりろう付されているの
でリフローの際、再溶融する事はなく、きわめて
安定した間隙が得られる。又、半導体素子１は突
起電極２に加え金属部材１０の脚部１０ｂにより
支えられているので、外部からの物理的力に対し
ても非常に強くする事が出来る。
その上、半導体素子１の発熱はこの金属部材１
０に吸収され、かつ、脚部１０ｂを通して回路基
板４に放熱されるので、熱抵抗を小さくする事が
出来る。同様に半導体素子１の裏面電極もこの金
属部材１０を通して回路基板４上の電極導体３に
引き出す事が出来る等のすぐれた効果がある。
以上の様に、この考案によればフエイスダウン
ボンデイングに於いて、半導体素子と回路基板と
の間隙を安定して、かつ一定に保ち、さらには半
導体素子の発熱を吸収する事ができ、かつ半導体
素子の裏面電極と電極導体との電気的接続が容易
であるとともに半導体素子を外力に対して強くす
ることができる半導体装置が得られるものであ
り、特に、放熱を要する電力用半導体素子に於い
てはその効果が特に大きいものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の半導体装置を示す断面図、第２
図は電力用の場合の従来の半導体装置を示す断面
図、第３図はこの考案の一実施例を示す断面図、
第４図はその平面図、第５図はそのリフローボン
デイング前の状態を示す断面図、第６図はその構
成部品の斜視図を示す。 図中、１は半導体素子、２は突起電極、３は電
極導体、４は回路基板、５はろう材、６はヒート
シンク、７はワイヤ、１０は金属部材、１０ａは
位置決め用おう部、１０ｂは脚部、１１は硬ろう
材、１２は軟ろう材である。尚、各図中同一符号
は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 表面側に複数個の突起電極を有するとともに
    裏面側に裏面電極を有する半導体素子における
    裏面電極を凹形状の金属部材の中央部内面に固
    着するとともに、上記金属部材の脚部の端部お
    よび上記突起電極を回路基板上にパターニング
    した電極導体に固着したことを特徴とする半導
    体装置。 (2) 上記凹形の金属部材の中央部内面に上記半導
    体素子の位置決め用おう部を設けた事を特徴と
    する実用新案登録請求の範囲第１項記載の半導
    体装置。 (3) 上記凹形の金属部材の中央部内面と上記半導
    体素子の裏面電極とが硬ろうによりろう付さ
    れ、該半導体素子の突起電極と回路基板上の電
    極導体及び凹形金属部材の脚部と回路基板上の
    電極導体との接触部は、軟ろうによりろう付さ
    れてなる実用新案登録請求の範囲第１項または
    第２項記載の半導体装置。
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