JPH05136294A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH05136294A JPH05136294A JP3325177A JP32517791A JPH05136294A JP H05136294 A JPH05136294 A JP H05136294A JP 3325177 A JP3325177 A JP 3325177A JP 32517791 A JP32517791 A JP 32517791A JP H05136294 A JPH05136294 A JP H05136294A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power element
- lead frame
- semiconductor device
- exposed
- thin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/551—Materials of bond wires
- H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
- H10W72/5522—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising gold [Au]
-
- 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
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/851—Dispositions of multiple connectors or interconnections
- H10W72/874—On different surfaces
- H10W72/884—Die-attach connectors and bond wires
Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Die Bonding (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 リードフレーム上に搭載されるパワー素子の
放熱を良好にするとともに、半田劣化を小さくし、かつ
取扱いを容易にする。 【構成】 リードフレームのパワー素子搭載部の裏面
を、外装樹脂表面に露出させてモールドするとともに、
パワー素子の電気的絶縁のため、パワー素子と、露出し
ているヒートシンクとの間に絶縁層を設け、パワー素子
はこの絶縁層上に形成されたメタライズ層に半田付けす
るようにした。
放熱を良好にするとともに、半田劣化を小さくし、かつ
取扱いを容易にする。 【構成】 リードフレームのパワー素子搭載部の裏面
を、外装樹脂表面に露出させてモールドするとともに、
パワー素子の電気的絶縁のため、パワー素子と、露出し
ているヒートシンクとの間に絶縁層を設け、パワー素子
はこの絶縁層上に形成されたメタライズ層に半田付けす
るようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、パワー素子と、これ
を制御する半導体素子を搭載した半導体装置に関するも
のである。
を制御する半導体素子を搭載した半導体装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の半導体装置の製造方法及
び構造例を図について説明する。図４及び図５におい
て、１はリードフレームで、この同一リードフレーム１
上に、パワー素子２とその制御用半導体素子３が搭載さ
れ、その各々から所定位置にアルミニューム線４及び金
線５をボンディングし、その後外装樹脂６をトランスフ
ァーモールドにより一体樹脂成形される。なおこのとき
リードフレーム１は外装樹脂６中に完全に埋没してモー
ルドされている。７は特性をよりよくするためにリード
フレーム上に搭載されている受動素子である。また制御
用半導体素子３は、パワー素子２の裏面がコレクタ電位
となるため、コレクタリードフレーム以外の外部リード
部にアイランドを設けて搭載されている。
び構造例を図について説明する。図４及び図５におい
て、１はリードフレームで、この同一リードフレーム１
上に、パワー素子２とその制御用半導体素子３が搭載さ
れ、その各々から所定位置にアルミニューム線４及び金
線５をボンディングし、その後外装樹脂６をトランスフ
ァーモールドにより一体樹脂成形される。なおこのとき
リードフレーム１は外装樹脂６中に完全に埋没してモー
ルドされている。７は特性をよりよくするためにリード
フレーム上に搭載されている受動素子である。また制御
用半導体素子３は、パワー素子２の裏面がコレクタ電位
となるため、コレクタリードフレーム以外の外部リード
部にアイランドを設けて搭載されている。
【０００３】一方、コレクタ裏面を絶縁する方法とし
て、フルモールドタイプにする方法があるが、安全な絶
縁耐圧を得ようとすると、放熱性が悪くなり、パワー的
制約を受ける。又、フィンが露出したものでは、シリコ
ン系の絶縁シートを介して取付ける必要があった。さら
に材質の熱膨張係数に関係して、銅系リードフレームに
パワー素子を直接搭載するので、半田が熱疲労し、１０
mm程度の大きなチップになるとチップが割れることもあ
る。
て、フルモールドタイプにする方法があるが、安全な絶
縁耐圧を得ようとすると、放熱性が悪くなり、パワー的
制約を受ける。又、フィンが露出したものでは、シリコ
ン系の絶縁シートを介して取付ける必要があった。さら
に材質の熱膨張係数に関係して、銅系リードフレームに
パワー素子を直接搭載するので、半田が熱疲労し、１０
mm程度の大きなチップになるとチップが割れることもあ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置は、
以上のように構成されているので、パワー素子の発熱に
より、リードフレームとパワー素子との熱膨張係数に差
があることから、半田の受けるストレスも大きくてクラ
ックが入り易く、又、完全に樹脂成形されているため、
放熱性も悪い等の問題点があった。
以上のように構成されているので、パワー素子の発熱に
より、リードフレームとパワー素子との熱膨張係数に差
があることから、半田の受けるストレスも大きくてクラ
ックが入り易く、又、完全に樹脂成形されているため、
放熱性も悪い等の問題点があった。
【０００５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、パワー素子による発熱を効率良
くすると共に、熱膨張係数の違いによる半田劣化を小さ
くし、信頼性を向上させ、しかも半導体装置の取扱いを
容易にすることを目的とする。
ためになされたもので、パワー素子による発熱を効率良
くすると共に、熱膨張係数の違いによる半田劣化を小さ
くし、信頼性を向上させ、しかも半導体装置の取扱いを
容易にすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体装
置は、リードフレーム裏面を外装樹脂表面に露出させる
とともに、パワー素子のリードフレームへの取付けを、
絶縁層を含む３層構造としたものである。
置は、リードフレーム裏面を外装樹脂表面に露出させる
とともに、パワー素子のリードフレームへの取付けを、
絶縁層を含む３層構造としたものである。
【０００７】
【作用】この発明における半導体装置は、リードフレー
ム裏面を外装樹脂表面に露出させることより、パワー素
子の放熱効率をよくし、またパワー素子を３層構造で取
付けることで、熱膨張の影響が少なくなり、半田劣化を
軽減する。
ム裏面を外装樹脂表面に露出させることより、パワー素
子の放熱効率をよくし、またパワー素子を３層構造で取
付けることで、熱膨張の影響が少なくなり、半田劣化を
軽減する。
【０００８】
【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１において、１〜７は上記従来例の
ものと同一部品を示しているが、リードフレーム１の裏
面は外装樹脂６の表面に露出した状態でモールドされて
おり、かつパワー素子２は、ヒートシンク１上に形成さ
れたＡｌＮ薄膜１０と、その上に形成されたＮｉメッキ
層９の３層構造の上に半田付けされている。なおその他
は従来例のものと同様である。
ついて説明する。図１において、１〜７は上記従来例の
ものと同一部品を示しているが、リードフレーム１の裏
面は外装樹脂６の表面に露出した状態でモールドされて
おり、かつパワー素子２は、ヒートシンク１上に形成さ
れたＡｌＮ薄膜１０と、その上に形成されたＮｉメッキ
層９の３層構造の上に半田付けされている。なおその他
は従来例のものと同様である。
【０００９】以上のように、リードフレームの裏面を外
装樹脂表面に露出することにより、パワー素子の放熱が
効率よく行われ、かつパワー素子を３層構造で取付ける
ことで、熱膨張の影響が少なくなって、半田劣化を小さ
くできる。
装樹脂表面に露出することにより、パワー素子の放熱が
効率よく行われ、かつパワー素子を３層構造で取付ける
ことで、熱膨張の影響が少なくなって、半田劣化を小さ
くできる。
【００１０】実施例２．なお、上記実施例では、３層構
造の下層にＡｌＮ薄膜１０を設けたものを示したが、こ
のＡｌＮ薄膜の代わりにアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）薄膜１
１を用いてもよい。なおアルミナはＡｌＮ薄膜に比べる
と熱伝導の点で少々落ちるが、コスト的には安い。
造の下層にＡｌＮ薄膜１０を設けたものを示したが、こ
のＡｌＮ薄膜の代わりにアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）薄膜１
１を用いてもよい。なおアルミナはＡｌＮ薄膜に比べる
と熱伝導の点で少々落ちるが、コスト的には安い。
【００１１】実施例３．さらに又、実施例１のＡｌＮ薄
膜の代わりにエポキシ薄膜１２を用いてもよい。なおこ
のエポキシは熱伝導性の点でＡｌＮに比べるとかなり落
ちるが、メタライズ層として銅箔１３が作れるため、大
きな電流容量がとれるメリットがある。
膜の代わりにエポキシ薄膜１２を用いてもよい。なおこ
のエポキシは熱伝導性の点でＡｌＮに比べるとかなり落
ちるが、メタライズ層として銅箔１３が作れるため、大
きな電流容量がとれるメリットがある。
【００１２】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、リード
フレームの裏面を外装樹脂の表面に露出してモールドす
るとともに、パワー素子を絶縁層を含む３層構造で取付
ける構造としたので、放熱を効率よく行い、又半田劣化
も小さく、信頼性の高いものが得られる効果がある。
フレームの裏面を外装樹脂の表面に露出してモールドす
るとともに、パワー素子を絶縁層を含む３層構造で取付
ける構造としたので、放熱を効率よく行い、又半田劣化
も小さく、信頼性の高いものが得られる効果がある。
【図１】この発明の実施例１を示す断面図である。
【図２】この発明の実施例２を示す断面図である。
【図３】この発明の実施例３を示す断面図である。
【図４】従来のこの種の半導体装置を示す平面図であ
る。
る。
【図５】図４の側面図である。
１ リードフレーム ２ パワー素子 ３ 制御用半導体素子 ４ アルミニウム線 ５ 金線 ６ 外装樹脂 ７ 受動素子 ８ 半田 ９ Ｎｉメタライズ層 １０ ＡｌＮ薄膜 １１ Ａｌ２Ｏ３薄膜 １２ エポキシ薄膜 １３ 銅箔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 23/29
Claims (1)
- 【請求項１】 リードフレーム上に、パワー素子と、こ
れを制御する半導体素子を搭載し、これらを樹脂で一体
成形してなる半導体装置において、上記リードフレーム
の主面上に、薄膜絶縁層と、さらにその上にメタライズ
層を形成し、このメタライズ層にパワー素子を半田付け
するとともに、このリードフレームのパワー素子搭載部
の裏面を外装樹脂表面に露出した状態で一体にモールド
したことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3325177A JPH05136294A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3325177A JPH05136294A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05136294A true JPH05136294A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=18173874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3325177A Pending JPH05136294A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05136294A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0878441A (ja) * | 1994-09-06 | 1996-03-22 | Nec Corp | 半導体装置 |
| JP2018018952A (ja) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
-
1991
- 1991-11-12 JP JP3325177A patent/JPH05136294A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0878441A (ja) * | 1994-09-06 | 1996-03-22 | Nec Corp | 半導体装置 |
| JP2018018952A (ja) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
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