JPH0380352B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0380352B2 JPH0380352B2 JP60065030A JP6503085A JPH0380352B2 JP H0380352 B2 JPH0380352 B2 JP H0380352B2 JP 60065030 A JP60065030 A JP 60065030A JP 6503085 A JP6503085 A JP 6503085A JP H0380352 B2 JPH0380352 B2 JP H0380352B2
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- JP
- Japan
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- case
- semiconductor
- conductor pattern
- adhesive
- rectifier
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W76/00—Containers; Fillings or auxiliary members therefor; Seals
- H10W76/60—Seals
Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
この発明は、自動車のオルタネータ等の半導体
整流装置に関し、特に、従来の半導体整流装置よ
りも熱衝撃耐性の大きな外囲器を備えた半導体整
流装置に関するものである。
整流装置に関し、特に、従来の半導体整流装置よ
りも熱衝撃耐性の大きな外囲器を備えた半導体整
流装置に関するものである。
［発明の技術的背景］
従来公知の樹脂封止型半導体整流装置は第８図
に示すような構造を有している。すなわち、同図
において、１はAlから成る放熱基板、２は該放
熱基板１上に絶縁層を介して形成された導体パタ
ーンに固定されたダイオード等の半導体素子、３
は該半導体素子２に取り付けられた入力端子、４
は放熱基板１上の導体パターンに固定された出力
電極、５は該出力電極４に接続された出力端子、
６は放熱基板１上に接着剤７を介して固着された
第一ケース、８は該第一ケース６の部分の上に接
着剤７を介して固着されるとともに出力端子５を
支持しているターミナルホルダすなわち第二ケー
スである。該半導体整流装置の外囲器は第一ケー
ス６と第二ケース８とによつて構成されており、
第一ケース６内の空間には所望により保護用の硬
質エポキシ樹脂９が充填され、上方の第二ケース
８内の空間には所望により封止用の軟質エポキシ
樹脂１０が充填されている。
に示すような構造を有している。すなわち、同図
において、１はAlから成る放熱基板、２は該放
熱基板１上に絶縁層を介して形成された導体パタ
ーンに固定されたダイオード等の半導体素子、３
は該半導体素子２に取り付けられた入力端子、４
は放熱基板１上の導体パターンに固定された出力
電極、５は該出力電極４に接続された出力端子、
６は放熱基板１上に接着剤７を介して固着された
第一ケース、８は該第一ケース６の部分の上に接
着剤７を介して固着されるとともに出力端子５を
支持しているターミナルホルダすなわち第二ケー
スである。該半導体整流装置の外囲器は第一ケー
ス６と第二ケース８とによつて構成されており、
第一ケース６内の空間には所望により保護用の硬
質エポキシ樹脂９が充填され、上方の第二ケース
８内の空間には所望により封止用の軟質エポキシ
樹脂１０が充填されている。
前記のごとき構造の従来の半導体整流装置にお
いては、第一ケース６と第二ケース８（すなわ
ち、ターミナルホルダ）とがその相互の接合面に
おいて接着剤７を介して固定されており、下側の
第一ケース６の上端部接合面は第９図に示すよう
に横断面がＬ字形となるように外側に向けて切り
欠かれていた。
いては、第一ケース６と第二ケース８（すなわ
ち、ターミナルホルダ）とがその相互の接合面に
おいて接着剤７を介して固定されており、下側の
第一ケース６の上端部接合面は第９図に示すよう
に横断面がＬ字形となるように外側に向けて切り
欠かれていた。
［背景技術の問題点］
前記のごとき構造の外囲器を有する従来の半導
体整流装置においては、熱衝撃テスト（たとえ
ば、−40℃の雰囲気と、150℃もしくは170℃の雰
囲気とに交互に放置したり、或いは、150℃の雰
囲気中での放置と25℃の水中への浸漬とを交互に
繰り返す等のテスト）を行つた時に、たとえば第
９図に示したように、接合部における接着剤部分
の亀裂や剥離が生じやすかつた。
体整流装置においては、熱衝撃テスト（たとえ
ば、−40℃の雰囲気と、150℃もしくは170℃の雰
囲気とに交互に放置したり、或いは、150℃の雰
囲気中での放置と25℃の水中への浸漬とを交互に
繰り返す等のテスト）を行つた時に、たとえば第
９図に示したように、接合部における接着剤部分
の亀裂や剥離が生じやすかつた。
特に第一ケースが金属製であり、第二ケースが
PBT（ポリブチレンテレフタレート）などの樹脂
製である場合のように材質が異なる場合に、接着
剤部分の亀裂や剥離がはつきりと現われることが
あつた。
PBT（ポリブチレンテレフタレート）などの樹脂
製である場合のように材質が異なる場合に、接着
剤部分の亀裂や剥離がはつきりと現われることが
あつた。
［発明の目的］
この発明の目的は、熱衝撃テストを行つても両
ケース部分の接合個所において接着剤の亀裂を生
じる恐れがなく且つ接着剤の剥がれも生じること
のない、改良された半導体整流装置を提供するこ
とである。
ケース部分の接合個所において接着剤の亀裂を生
じる恐れがなく且つ接着剤の剥がれも生じること
のない、改良された半導体整流装置を提供するこ
とである。
［発明の概要］
本発明者は、半導体整流装置、すなわち、導体
パターン及び該導体パターンとの間を絶縁する所
定の絶縁層を備えた放熱基板と、該導体パターン
上の適所に固定された半導体素子と、該導体パタ
ーン及び該半導体素子を包囲して該放熱基板上に
固定された枠形の第一ケースと、該半導体素子に
取り付けられるとともに該第一ケース内から上方
に突出している出力電極に結合される出力端子を
支持した第二ケースとからなり、第一ケースの部
分と第二ケースの部分とが接着剤等によつて互い
に接合されるように構成された外囲器を有する半
導体整流装置において、従来問題となつていた両
ケースの接合部に生ずる接着剤の亀裂や剥離等に
ついてその原因を調査した結果、前記のごとき亀
裂や剥離は接合部の形状に基因するものであり、
従来の半導体整流装置では次のような機序によつ
て前記現象が生じることが明らかになつた。
パターン及び該導体パターンとの間を絶縁する所
定の絶縁層を備えた放熱基板と、該導体パターン
上の適所に固定された半導体素子と、該導体パタ
ーン及び該半導体素子を包囲して該放熱基板上に
固定された枠形の第一ケースと、該半導体素子に
取り付けられるとともに該第一ケース内から上方
に突出している出力電極に結合される出力端子を
支持した第二ケースとからなり、第一ケースの部
分と第二ケースの部分とが接着剤等によつて互い
に接合されるように構成された外囲器を有する半
導体整流装置において、従来問題となつていた両
ケースの接合部に生ずる接着剤の亀裂や剥離等に
ついてその原因を調査した結果、前記のごとき亀
裂や剥離は接合部の形状に基因するものであり、
従来の半導体整流装置では次のような機序によつ
て前記現象が生じることが明らかになつた。
すなわち、第９図の接合部においては、第二ケ
ース８の内壁面８ａと下端面８ｂとには熱応力が
生じるが外壁面８ｃには熱応力が生じないため、
第二ケース８の下端部には結局、第１０図に示す
ように第二ケース８を外側へ押し出そうとする合
成応力ｆが生じこの応力ｆによつて接合部に亀裂
が生じたり、接着剤が剥離する等の現象が生じる
のである。
ース８の内壁面８ａと下端面８ｂとには熱応力が
生じるが外壁面８ｃには熱応力が生じないため、
第二ケース８の下端部には結局、第１０図に示す
ように第二ケース８を外側へ押し出そうとする合
成応力ｆが生じこの応力ｆによつて接合部に亀裂
が生じたり、接着剤が剥離する等の現象が生じる
のである。
なお、第１０図においてf1は第二ケース８の内
壁面８ａに生じる応力、f2は該ケース部分８の下
端面８ｂに生じる応力をそれぞれ表している。但
し、第１０図に示す応力は熱衝撃テストにおいて
熱→冷の工程を行つた時の状態であり、冷→熱の
工程では各応力の方向は逆向きとなり、従つて、
熱衝撃サイクルを繰り返すことによつて接合部が
疲労してケース部分に亀裂を生じたり、接着剤が
剥がれる等の現象を生じやすくなる。
壁面８ａに生じる応力、f2は該ケース部分８の下
端面８ｂに生じる応力をそれぞれ表している。但
し、第１０図に示す応力は熱衝撃テストにおいて
熱→冷の工程を行つた時の状態であり、冷→熱の
工程では各応力の方向は逆向きとなり、従つて、
熱衝撃サイクルを繰り返すことによつて接合部が
疲労してケース部分に亀裂を生じたり、接着剤が
剥がれる等の現象を生じやすくなる。
本発明は従来の半導体整流装置に関する前記の
ごとき調査結果に鑑みてなされたものであり、本
発明の半導体整流装置の特徴は、該第一ケースと
該第二ケースとの接合部分において熱衝撃テスト
時に前記のごとき応力ｆを生じない構造を採用し
たことである。更に詳細に言えば、本発明の特徴
は、該第一ケースと該第二ケースとの接合部にお
いて、凸部と該凸部を挿入できる溝状の凹部とを
設けたことである。このような構造においては、
接合部において前記のごとき大きな合成応力ｆが
生じないため、該接合部の接着剤に亀裂を生じた
り、或いは剥離が生じることはない。
ごとき調査結果に鑑みてなされたものであり、本
発明の半導体整流装置の特徴は、該第一ケースと
該第二ケースとの接合部分において熱衝撃テスト
時に前記のごとき応力ｆを生じない構造を採用し
たことである。更に詳細に言えば、本発明の特徴
は、該第一ケースと該第二ケースとの接合部にお
いて、凸部と該凸部を挿入できる溝状の凹部とを
設けたことである。このような構造においては、
接合部において前記のごとき大きな合成応力ｆが
生じないため、該接合部の接着剤に亀裂を生じた
り、或いは剥離が生じることはない。
［発明の実施例］
以下に第１図乃至第７図を参照して本発明の実
施例について説明する。なお、第１図乃至第７図
において第８図と同一符号で表示した部分は従来
の半導体整流装置に対応する部分を示す。
施例について説明する。なお、第１図乃至第７図
において第８図と同一符号で表示した部分は従来
の半導体整流装置に対応する部分を示す。
第１図に示した本発明の半導体整流装置の実施
例では、第一ケース６と第二ケース８との接合部
において第２図に示すように第二ケース８の下端
面に凸部８ｄが形成されており、一方、第一ケー
ス６の上端面には該凸部８ｄの全部を挿入しうる
溝状の凹部６ａが形成されている。該凸部８ｄ及
び該凹部６ａのそれぞれの側面８ｅ，８ｆ及び６
ｂ，６ｃは共にほぼ鉛直面であり、また該凸部８
ｄの根元部の両側に位置する面８ｇ及び８ｈはほ
ぼ水平面となつている。そして、面８ｇ及び８ｈ
に対向する第一ケース６の面６ｄ及び６ｅもほぼ
水平面となつている。
例では、第一ケース６と第二ケース８との接合部
において第２図に示すように第二ケース８の下端
面に凸部８ｄが形成されており、一方、第一ケー
ス６の上端面には該凸部８ｄの全部を挿入しうる
溝状の凹部６ａが形成されている。該凸部８ｄ及
び該凹部６ａのそれぞれの側面８ｅ，８ｆ及び６
ｂ，６ｃは共にほぼ鉛直面であり、また該凸部８
ｄの根元部の両側に位置する面８ｇ及び８ｈはほ
ぼ水平面となつている。そして、面８ｇ及び８ｈ
に対向する第一ケース６の面６ｄ及び６ｅもほぼ
水平面となつている。
従つて、第２図のごとき接合構造では第一ケー
ス６に対して第二ケース８を分離させようとする
応力は極めて小さくなるため、第一及び第二ケー
ス６及び８の接合部に亀裂が生じたり、接着剤７
が剥離する恐れはほとんどない。
ス６に対して第二ケース８を分離させようとする
応力は極めて小さくなるため、第一及び第二ケー
ス６及び８の接合部に亀裂が生じたり、接着剤７
が剥離する恐れはほとんどない。
第３図は第２図に示した接合構造に生じる応力
関係を図示したものである。同図において、F1
は面８ｅを押す力であり、F2は面８ｆを押す力、
また、F3は第一ケース６を上へ押す力である。
そして、F1とF2とは互いに相等しく向きが逆で
あるから、合成応力はF3のみとなる。F3が図示
の如く非常に小さい値となるのは凸部８ｄの下端
面の面積が非常に小さい上、凸部８ｄの両側面８
ｅ及び８ｆ等に接着剤７から下向きの反力が加わ
るためである。
関係を図示したものである。同図において、F1
は面８ｅを押す力であり、F2は面８ｆを押す力、
また、F3は第一ケース６を上へ押す力である。
そして、F1とF2とは互いに相等しく向きが逆で
あるから、合成応力はF3のみとなる。F3が図示
の如く非常に小さい値となるのは凸部８ｄの下端
面の面積が非常に小さい上、凸部８ｄの両側面８
ｅ及び８ｆ等に接着剤７から下向きの反力が加わ
るためである。
第４図乃至第６図は本発明の他の実施例を示し
たものであり、これらの実施例ではいずれも第二
ケース８に少なくとも一個以上の凸部８ｄが設け
られる一方、第一ケース６にはこの凸部８ｄを完
全に挿入しうる少なくとも一個以上の凹部６ａが
形成されている。そして、これらのいずれの実施
例においても凸部８ｄと凹部６ａのそれぞれの面
のすべてが実質的に水平面と鉛直面のみで構成さ
れている。従つて、これらの実施例においても第
１図及び第２図の実施例と同様に、熱衝撃テスト
時に第一及び第二ケースの接合部に生じる合成応
力は従来の半導体整流装置よりも著しく小さい。
たものであり、これらの実施例ではいずれも第二
ケース８に少なくとも一個以上の凸部８ｄが設け
られる一方、第一ケース６にはこの凸部８ｄを完
全に挿入しうる少なくとも一個以上の凹部６ａが
形成されている。そして、これらのいずれの実施
例においても凸部８ｄと凹部６ａのそれぞれの面
のすべてが実質的に水平面と鉛直面のみで構成さ
れている。従つて、これらの実施例においても第
１図及び第２図の実施例と同様に、熱衝撃テスト
時に第一及び第二ケースの接合部に生じる合成応
力は従来の半導体整流装置よりも著しく小さい。
第７図は他の実施例を示したものであり、この
実施例では第一ケース６に凸部６ｄが形成される
一方、第二ケース８に溝状の凹部８ｊが形成され
ている。この実施例の場合、第１図乃至第６図の
実施例と同様に鉛直方向の極く小さな合成応力が
第一及び第二ケースの接合部に生ずるのみであ
り、同じ効果を奏することができる。
実施例では第一ケース６に凸部６ｄが形成される
一方、第二ケース８に溝状の凹部８ｊが形成され
ている。この実施例の場合、第１図乃至第６図の
実施例と同様に鉛直方向の極く小さな合成応力が
第一及び第二ケースの接合部に生ずるのみであ
り、同じ効果を奏することができる。
［発明の効果］
第１図及び第２図に示した実施例の半導体整流
装置と、従来の半導体整流装置とに対して、同じ
条件で熱衝撃テスト（−40℃で15分間放置後、
150℃に15分間放置を50，100，200サイクル行う）
を実施した後、外観検査を行つたところ、従来の
半導体整流装置は50サイクルで供試体の50％、
100サイクルで供試体の78％、200サイクルで供試
体のすべてにそのケースの接合部分に亀裂が入つ
ていたが、本発明の半導体整流装置では200サイ
クルを経てもケース接合部分に亀裂が入つたもの
は全く生じなかつた。
装置と、従来の半導体整流装置とに対して、同じ
条件で熱衝撃テスト（−40℃で15分間放置後、
150℃に15分間放置を50，100，200サイクル行う）
を実施した後、外観検査を行つたところ、従来の
半導体整流装置は50サイクルで供試体の50％、
100サイクルで供試体の78％、200サイクルで供試
体のすべてにそのケースの接合部分に亀裂が入つ
ていたが、本発明の半導体整流装置では200サイ
クルを経てもケース接合部分に亀裂が入つたもの
は全く生じなかつた。
以上に説明したように、本発明によれば従来の
半導体整流装置よりも熱衝撃耐性にすぐれた半導
体整流装置が提供される。また、その結果、本発
明によれば従来よりも信頼性の高い半導体整流装
置を従来よりも高い歩留りで製造することができ
る。
半導体整流装置よりも熱衝撃耐性にすぐれた半導
体整流装置が提供される。また、その結果、本発
明によれば従来よりも信頼性の高い半導体整流装
置を従来よりも高い歩留りで製造することができ
る。
第１図は本発明の半導体整流装置の一実施例の
概略断面図、第２図は第１図ので示された部分
の拡大図、第３図は第２図に示した部分に熱衝撃
テストを施した時の応力関係を示す図、第４図乃
至第７図は他の実施例を示した断面図、第８図は
従来の半導体整流装置の概略断面図、第９図は第
８図にで示された部分の拡大図、第１０図は第
９図に示した部分に熱衝撃テストを施した時の応
力関係を示す図である。 １……放熱基板、２……半導体素子、３……入
力端子、４……出力電極、５……出力端子、６…
…第一ケース、６ａ……凹部、６ｄ……凸部、７
……接着剤、８……第二ケース（ターミナルホル
ダ）、８ｄ……凸部、８ｊ……凹部、９……保護
用樹脂、１０……封止用樹脂。
概略断面図、第２図は第１図ので示された部分
の拡大図、第３図は第２図に示した部分に熱衝撃
テストを施した時の応力関係を示す図、第４図乃
至第７図は他の実施例を示した断面図、第８図は
従来の半導体整流装置の概略断面図、第９図は第
８図にで示された部分の拡大図、第１０図は第
９図に示した部分に熱衝撃テストを施した時の応
力関係を示す図である。 １……放熱基板、２……半導体素子、３……入
力端子、４……出力電極、５……出力端子、６…
…第一ケース、６ａ……凹部、６ｄ……凸部、７
……接着剤、８……第二ケース（ターミナルホル
ダ）、８ｄ……凸部、８ｊ……凹部、９……保護
用樹脂、１０……封止用樹脂。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 導体パターン及び該導体パターンとの間を絶
縁する所定の絶縁層を備えた放熱基板と、該導体
パターン上の適所に固定された半導体素子と、該
導体パターン及び該半導体素子を包囲して該放熱
基板上に固定された枠形の第一ケースと、該半導
体素子に取り付けられるとともに該第一ケース内
から上方に突出している出力電極に結合される出
力端子を支持した第二ケースとからなり、第一ケ
ースの部分と第二ケースの部分とが接着剤等によ
つて互いに接合されるように構成された外囲器を
有する半導体整流装置において、 該第一ケースの部分と該第二ケースの部分との
接合面の一方に凸部が形成され、該接合面の他方
には該凸部を挿入しうる溝状の凹部が形成されて
いることを特徴とする半導体整流装置。 ２ 第一ケースが金属製のケースであるとともに
第二ケースが樹脂製のケースである特許請求の範
囲第１項記載の半導体整流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60065030A JPS61225847A (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 半導体整流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60065030A JPS61225847A (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 半導体整流装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61225847A JPS61225847A (ja) | 1986-10-07 |
| JPH0380352B2 true JPH0380352B2 (ja) | 1991-12-24 |
Family
ID=13275168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60065030A Granted JPS61225847A (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 半導体整流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61225847A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2255441C (en) * | 1997-12-08 | 2003-08-05 | Hiroki Sekiya | Package for semiconductor power device and method for assembling the same |
-
1985
- 1985-03-30 JP JP60065030A patent/JPS61225847A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61225847A (ja) | 1986-10-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |