JPH0617249U - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体チップの熱の放熱板に対する伝導を、
半導体チップと放熱板との間を電気的絶縁性を低下させ
ることなしに良くする。 【構成】 放熱板１ａと絶縁層１ｂとを備えたヒートシ
ンク部材１を用意する。半導体チップ３が固着されたチ
ップ接続用導電性部材２を用意する。チップ接続用導電
性部材２をヒートシンク部材１の絶縁層１ｂの上に固着
する。ヒートシンク部材１の周縁に対向するようにチッ
プ接続用導電性部材２に凹部８、９を設け、ここでの絶
縁性を高める。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、放熱板を伴なったトランジスタ、集積回路装置等の半導体装置に関 する。

【０００２】

【従来の技術及び考案が解決しようとする課題】

半導体チップ等が固着されたリードフレームと、これとは電気的に絶縁された ヒートシンクとを備え、リードフレームを被覆する樹脂封止体の一部がリードフ レームとヒートシンクの間に介在して両者の電気的絶縁が実現された絶縁型電力 用半導体装置がある。 上記構造の半導体装置は、樹脂成形金型（トランスファモールド金型）の成形 空所（キャビティ）の底部に絶縁層の形成されていないヒートシンクを密接させ て配置し、リードフレームをこのヒートシンクの上面から離間させて位置決めし た状態で封止用樹脂をキャビティ内に注入させて樹脂封止体を形成して得る。こ こで、ヒートシンクとリードフレームとの間隔は、封止用樹脂がこの間に良好に 充填されて両者の電気的絶縁が良好に保たれるように少なくとも０．５ｍｍ以上 に設定する必要がある。結果としてヒートシンクとリードフレーム間に介在する 樹脂層が比較的肉厚となり、放熱効果が十分に大きく得られなかった。

【０００３】 そこで本考案は、ヒートシンク（放熱板）と半導体チップ接続用導電性部材と の間の電気的絶縁性を向上させ且つ導電性部材からヒートシンクへの熱伝導性を 向上させることができる半導体装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための本考案は、導電性を有する放熱板と、前記放熱板の 一方の主面上に形成された絶縁層と、前記絶縁層上に固着された半導体チップ接 続用導電性部材と、前記導電性部材上に固着された半導体チップと備えた半導体 装置において、前記導電性部材の前記放熱板の周縁に対向する領域に窪み部（凹 部）が設けられていることを特徴とする半導体装置に係わるものである。

【０００５】

【考案の作用及び効果】

本考案における半導体チップ接続用導電性部材は例えば半導体チップの支持板 部とリード部とから成り、半導体チップの電気的接続に使用されている。チップ 接続用導電性部材に設けられた窪み部は放熱板の周縁とチップ接続用導電性部材 との間隔を大きくして電気的絶縁性を向上させる。従って、放熱板上の絶縁層を 薄く形成して放熱性を高めた場合であっても、チップ接続用導電性部材と放熱板 との間の電気的絶縁性を良好に保つことができる。

【０００６】

【実施例】

次に、図１〜図４を参照して本考案の実施例に係わる半導体装置を説明する。 図１は樹脂封止体を取り除き、且つリードの一部を切り欠いた電力用半導体装 置を示し、図２は図１のＡ−Ａ線に相当する断面を示す。特に図２から明らかな ように、この電力用半導体装置は、ヒートシンク部材１と、リードフレームに基 づいて形成されたチップ接続用導電性部材２と、トランジスタチップとＩＣチッ プとから成る複数の半導体チップ３と、樹脂封止体４とを備えている。

【０００７】 ヒートシンク部材１は図２に示すように厚さ約２．０ｍｍの肉厚の金属放熱板 １ａと、放熱板１ａの上面全体に均一な厚みで形成された厚さ約１００μｍのエ ポキシ樹脂コーティングの絶縁層１ｂと、この絶縁層１ｂ上に島状に形成された 厚さ約３０μｍの複数の導体層１ｃを有している。また、一方の辺の角部には放 熱板１ａ及び絶縁層１ｂを貫通する孔１ｄが設けられている。ヒートシンク部材 １は、絶縁層１ｂ及び導体層１ｃが形成されている大面積のヒートシンク形成板 材を１個分の面積に打ち抜いて形成されたものである。打ち抜きの際、放熱板１ ａの絶縁層１ｂが形成されていない側（下面）から刃を当てて上面方向に向って 打ち抜くのでヒートシンク部材１の上面の縁部にはバリ１ｅが生じている。図１ では、バリ１ｅの上面も絶縁層１ｂで被覆されたようになっているが、打ち抜き の際に縁部では絶縁層１ｂが剥離することもある。なお、ヒートシンク形成板材 を絶縁層１ｂ側から打ち抜くと絶縁層１ｂにクラックが発生し易く望ましくない 。

【０００８】 チップ接続用導電性部材２は、図３に示すように、チップ載置用の複数の支持 板２ａと、支持板２ａの配列方向に並置した多数の外部リード２ｂと、中央側の ２本の外部リード２ｂに連結された配線部２ｃとを有しておりその厚さは約０． ５ｍｍである。図３には半導体装置１個分のチップ接続用導電性部材２がリード フレームから分離した状態に示されているが、この分離前においては多数のリー ド２ｂが破線で示す細条５、６で連結され、複数個の配線部２ｃもここから延び る２叉の連結部２ｄを介して破線で示す細条７で連結されたリードフレーム構成 になっている。

【０００９】 ヒートシンク部材１の周縁に対応するチップ接続用導電性部材２の下面側領域 に図１で点線で示し、図２及び図３で実線で示すように窪み部即ち凹部８、９が 形成されている。なお、凹部８、９はリードフレームの形成時にプレス加工で同 時に形成したものであり、約０．２５ｍｍの深さを有する。図３に示す配線部２ ｃの孔１０はトランスファモールド時における樹脂の流れを助けるものである。

【００１０】 チップ接続用導電性部材２は、図２に示すようにその凹部８及び９がそれぞれ 図４のヒートシンク部材１の一方の長辺と他方の長辺に対向するように位置決め されて、ヒートシンク部材１の導体層１ｃに支持板２ａ及び配線部２ｃが厚さ約 ３０μｍの半田１１を介して固着されている。また、支持板２ａには半田１１を 介して半導体チップ３が固着されており、半導体チップ３はリード細線１３を介 して図１に示すようにリード２ｂ等に電気的に接続されている。チップ３及びリ ード細線１３の形成は、チップ接続用導電性部材２をヒートシンク１に固着する 前に行っても良いし、固着した後に行っても良い。

【００１１】 樹脂封止体４は、図２に示すように、半導体チップ３及びリード細線１３を含 むように、チップ接続用導電性部材２と、ヒートシンク１を被覆する。樹脂封止 体４は周知のトランスファモールド法によって形成される。即ち、レードフレー ムから成るチップ接続用導電性部材２に半導体チップ３を固着し、且つ、リード 細線１３を設け、更に、ヒートシンク部材１を固着した図１の組立体を成形金型 に配し、樹脂封止体４に対応する成形空所（キャビティ）に流動化した樹脂を押 圧注入してこれを硬化することによって形成する。なお、細条５、６、７は樹脂 封止体４を形成した後に除去される。ここで、凹部８はリード２ｂの強度が十分 に大きく得られるように、樹脂封止体４の内側に配置させられるが、凹部９は細 条７を除去するときに、この凹部９で切断除去を施す為、図２に示すようにその 一部は樹脂封止体４から露出している。

【００１２】 上述のように構成すれば、絶縁層１ｂが薄くてもヒートシンク部材１の周縁の 耐圧を高めることができる。このため、チップ接続用導電性部材２から放熱板１ ａへの熱伝導性を良くすることができる。また、放熱板１ａのバリが生じる面を 上側にし、バリがない方を下にすることができるので、放熱板１ａを別の放熱体 に取り付けたときに、両者の密着が良くなる。また、ヒートシンク部材１の縁部 に対向させて、チップ接続用導電性部材２に凹部８、９を形成したので、図２の ようにヒートシンク部材１にバリ１ｅが生じても放熱板１ａとチップ接続用導電 性部材２との間の電気的絶縁性を良好に保つことができる。

【００１３】

【変形例】

本考案は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば次の変形が可能なもの である。 （１） 導電層１ｃを設けないで絶縁層１ｂにチップ接続用導電性部材２を固 着することができる。 （２） トランジスタチップのみ又は集積回路チップのみを含む半導体装置に も本発明を適用することができる。 （３） 樹脂封止体４を設けることが望ましいが、これを設けないものにも本 考案を適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の半導体装置を樹脂封止体を除
去して示す平面図である。

【図２】実施例の半導体装置を図１のＡ−Ａ線に対応す
る部分で示す断面図である。

【図３】図１のチップ接続用導電性部材をリードフレー
ム状態で示す底面図である。

【図４】図２のヒートシンク部材の平面図である。

【符号の説明】

１ ヒートシンク部材 １ａ 放熱板 １ｂ 絶縁層 １ｃ 導電層 １ｅ バリ ２ チップ接続用導電性部材 ３ 半導体チップ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性を有する放熱板と、 前記放熱板の一方の主面上に形成された絶縁層と、 前記絶縁層上に固着された半導体チップ接続用導電性部
   材と、 前記導電性部材上に固着された半導体チップとを備えた
   半導体装置において、 前記導電性部材の前記放熱板の周縁に対向する領域に窪
   み部が設けられていることを特徴とする半導体装置。