JPH06349980A - 半導体素子 - Google Patents
半導体素子Info
- Publication number
- JPH06349980A JPH06349980A JP15640493A JP15640493A JPH06349980A JP H06349980 A JPH06349980 A JP H06349980A JP 15640493 A JP15640493 A JP 15640493A JP 15640493 A JP15640493 A JP 15640493A JP H06349980 A JPH06349980 A JP H06349980A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor element
- resin
- type
- view
- surface resin
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- Pending
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体素子と放熱板との間に絶縁物を挟む必
要性をなくす。 【構成】 ＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体素子にお
いて、リードと背面部との最短距離（Ｘ）を、公差を含
めて２．６ｍｍ以上にした。
要性をなくす。 【構成】 ＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体素子にお
いて、リードと背面部との最短距離（Ｘ）を、公差を含
めて２．６ｍｍ以上にした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子に係り、特
に安全規格の規制を受ける一次ライン部に使用されるＴ
Ｏ−２２０型全面樹脂被覆半導体素子のパッケージ構造
に関するものである。
に安全規格の規制を受ける一次ライン部に使用されるＴ
Ｏ−２２０型全面樹脂被覆半導体素子のパッケージ構造
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、絶縁実装コストの低減、高密度実
装時の隣接デバイスとの確実な絶縁のために、パワーデ
バイス用パッケージをモールド化した、図３に示すよう
な、いわゆるＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体素子が
使われている。図４はその素子断面図である。図４にお
いて、２０は樹脂，２１は放熱板，２２はチップを示
す。ＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体素子は図５に示
す従来のＴＯ−２２０型と呼ばれる３端子半導体素子パ
ッケージの放熱板部分を、高熱伝導のエポキシ樹脂で覆
ったものである。
装時の隣接デバイスとの確実な絶縁のために、パワーデ
バイス用パッケージをモールド化した、図３に示すよう
な、いわゆるＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体素子が
使われている。図４はその素子断面図である。図４にお
いて、２０は樹脂，２１は放熱板，２２はチップを示
す。ＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体素子は図５に示
す従来のＴＯ−２２０型と呼ばれる３端子半導体素子パ
ッケージの放熱板部分を、高熱伝導のエポキシ樹脂で覆
ったものである。
【０００３】ＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体素子の
外形寸法は互換が図れるように、従来のＴＯ−２２０型
半導体素子とほぼ同様になっている。これにより図６に
示すように、従来のＴＯ−２２０型半導体素子１０を、
ＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体素子１１に置き換え
ることができ、プリント配線板１３に搭載された半導体
素子１１と外部の金属ケース１２とが密着しても電気的
絶縁が保たれ、容易に実装の高密度化を図ることができ
る。
外形寸法は互換が図れるように、従来のＴＯ−２２０型
半導体素子とほぼ同様になっている。これにより図６に
示すように、従来のＴＯ−２２０型半導体素子１０を、
ＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体素子１１に置き換え
ることができ、プリント配線板１３に搭載された半導体
素子１１と外部の金属ケース１２とが密着しても電気的
絶縁が保たれ、容易に実装の高密度化を図ることができ
る。
【０００４】前記ＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体素
子のパッケージ寸法は、例えば図３に示されるようにリ
ード部と背面部との最短距離（Ｘ）を２．５ｍｍ前後に
設定している。この理由は従来のＴＯ−２２０型半導体
素子と互換性を保ち、容易に実装コストを低減するため
であるが、構造上の理由によるためでもある。
子のパッケージ寸法は、例えば図３に示されるようにリ
ード部と背面部との最短距離（Ｘ）を２．５ｍｍ前後に
設定している。この理由は従来のＴＯ−２２０型半導体
素子と互換性を保ち、容易に実装コストを低減するため
であるが、構造上の理由によるためでもある。
【０００５】図７に３種類の樹脂（Ａ，Ｂ，Ｃ）につい
ての樹脂厚と樹脂部熱抵抗の関係を示す。素子の許容損
失を大きくするためには、素子の熱抵抗をできるだけ低
減する必要がある。そのためには、図７から理解される
様に、熱伝導率の高い樹脂を使用し（図中の樹脂タイプ
Ａ）、樹脂厚を均一に、薄くなるようにすることが望ま
しい。ただし、樹脂厚を均一に、薄くなるようにすると
絶縁耐圧および樹脂成形性が悪くなるため、絶縁耐圧お
よび樹脂成形性とを考慮すると、樹脂を０．５ｍｍ程度
に設計するのが好ましく、かかる値とすることが一般的
である。
ての樹脂厚と樹脂部熱抵抗の関係を示す。素子の許容損
失を大きくするためには、素子の熱抵抗をできるだけ低
減する必要がある。そのためには、図７から理解される
様に、熱伝導率の高い樹脂を使用し（図中の樹脂タイプ
Ａ）、樹脂厚を均一に、薄くなるようにすることが望ま
しい。ただし、樹脂厚を均一に、薄くなるようにすると
絶縁耐圧および樹脂成形性が悪くなるため、絶縁耐圧お
よび樹脂成形性とを考慮すると、樹脂を０．５ｍｍ程度
に設計するのが好ましく、かかる値とすることが一般的
である。
【０００６】つまり、従来のＴＯ−２２０型半導体素子
と同等以上の許容損失を確保するには、熱伝導率の高い
樹脂を使い、樹脂厚を薄くし、樹脂部熱抵抗を低減させ
ればよく、この場合、エポキシ樹脂で覆われる放熱板は
従来のＴＯ−２２０型半導体素子の放熱板より薄くする
ことができる。従って、ＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半
導体素子のリード部と背面部との最短距離は、非絶縁の
従来のＴＯ−２２０型半導体素子と同様、または若干短
くすることができ、上記のように、ＴＯ−２２０型全面
樹脂被覆半導体素子のリード部と背面部との最短距離は
２．５ｍｍ前後とする設計が多用されている。
と同等以上の許容損失を確保するには、熱伝導率の高い
樹脂を使い、樹脂厚を薄くし、樹脂部熱抵抗を低減させ
ればよく、この場合、エポキシ樹脂で覆われる放熱板は
従来のＴＯ−２２０型半導体素子の放熱板より薄くする
ことができる。従って、ＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半
導体素子のリード部と背面部との最短距離は、非絶縁の
従来のＴＯ−２２０型半導体素子と同様、または若干短
くすることができ、上記のように、ＴＯ−２２０型全面
樹脂被覆半導体素子のリード部と背面部との最短距離は
２．５ｍｍ前後とする設計が多用されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、安全規格の規
制を受ける一次ライン部で使用されるＴＯ−２２０型全
面樹脂被覆半導体素子では、グランドに接続されている
放熱板等に取り付けるためには、最大公差でもリード部
と背面部の最短距離を２．５ｍｍ以上にすることが求め
られており、絶縁型であるにもかかわらず、図８に示す
ように、安全規格を満足するためのシリコンシート等の
絶縁物４を、全面樹脂被覆型３端子半導体素子１１と放
熱板３との間に挟む等の処理が必要であり、コストアッ
プ要因となっていた。
制を受ける一次ライン部で使用されるＴＯ−２２０型全
面樹脂被覆半導体素子では、グランドに接続されている
放熱板等に取り付けるためには、最大公差でもリード部
と背面部の最短距離を２．５ｍｍ以上にすることが求め
られており、絶縁型であるにもかかわらず、図８に示す
ように、安全規格を満足するためのシリコンシート等の
絶縁物４を、全面樹脂被覆型３端子半導体素子１１と放
熱板３との間に挟む等の処理が必要であり、コストアッ
プ要因となっていた。
【０００８】また、図９に示すように、全面樹脂被覆型
３端子半導体素子は、従来のＴＯ−２２０型半導体素子
に絶縁物を挟み放熱板に取り付けた状態に比べ過渡熱抵
抗を低くできるが、前述のようにシリコンシート等の絶
縁物を挟むことで、同等または逆に従来のＴＯ−２２０
型半導体素子よりも過渡熱抵抗が高くなってしまう。一
方、図１０に示すように、放熱板３′に形状を変えて対
応することも出来るが、放熱面積が減り効率が悪くなる
ことや、形状の複雑化による、成形コストのアップと効
率ダウンが問題となる。
３端子半導体素子は、従来のＴＯ−２２０型半導体素子
に絶縁物を挟み放熱板に取り付けた状態に比べ過渡熱抵
抗を低くできるが、前述のようにシリコンシート等の絶
縁物を挟むことで、同等または逆に従来のＴＯ−２２０
型半導体素子よりも過渡熱抵抗が高くなってしまう。一
方、図１０に示すように、放熱板３′に形状を変えて対
応することも出来るが、放熱面積が減り効率が悪くなる
ことや、形状の複雑化による、成形コストのアップと効
率ダウンが問題となる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体素子は、
ＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体素子において、リー
ドと背面部との最短距離を、公差を含めて２．６ｍｍ以
上にしたことを特徴とする。
ＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体素子において、リー
ドと背面部との最短距離を、公差を含めて２．６ｍｍ以
上にしたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明は、ＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体
素子において、リードと背面部との最短距離を、公差を
含めて２．６ｍｍ以上にすることで、シリコンシート等
の絶縁物を間に挟む等の処理をすることなく、安全規格
を満足する半導体素子を提供するものである。なお、安
全規格については、例えば、ヨーロッパ各国が準拠して
いるＩＥＣ９５０において、一次−ＧＮＤ間で空間距離
２ｍｍ、沿面距離２．５ｍｍを確保することが義務づけ
られている。
素子において、リードと背面部との最短距離を、公差を
含めて２．６ｍｍ以上にすることで、シリコンシート等
の絶縁物を間に挟む等の処理をすることなく、安全規格
を満足する半導体素子を提供するものである。なお、安
全規格については、例えば、ヨーロッパ各国が準拠して
いるＩＥＣ９５０において、一次−ＧＮＤ間で空間距離
２ｍｍ、沿面距離２．５ｍｍを確保することが義務づけ
られている。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１２】図１は本発明による全面樹脂被覆型３端子
半導体素子を示した斜視図及び側面図である。本実施例
においては、製造工程におけるモールディング時の型設
計を、ケース背面部１とリード部２で２．６ｍｍ＋最大
公差を中心値とすることで、最低でも２．６ｍｍを確保
し、安全規格を充分満足できる値とした。
半導体素子を示した斜視図及び側面図である。本実施例
においては、製造工程におけるモールディング時の型設
計を、ケース背面部１とリード部２で２．６ｍｍ＋最大
公差を中心値とすることで、最低でも２．６ｍｍを確保
し、安全規格を充分満足できる値とした。
【００１３】なお、モールディング時の型設計を、ケー
ス背面部１とリード部２で２．６ｍｍ＋最大公差を中心
値とすることで、樹脂の厚さは厚くなる。この樹脂厚の
増加によって樹脂部熱抵抗が増加し許容損失は低下する
が、この許容損失の低下に応じて素子内部放熱板を大き
くすれば従来のＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体素子
と同等の許容損失とすることができる。
ス背面部１とリード部２で２．６ｍｍ＋最大公差を中心
値とすることで、樹脂の厚さは厚くなる。この樹脂厚の
増加によって樹脂部熱抵抗が増加し許容損失は低下する
が、この許容損失の低下に応じて素子内部放熱板を大き
くすれば従来のＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体素子
と同等の許容損失とすることができる。
【００１４】図２は本実施例を用いた全面樹脂被覆型３
端子半導体素子を、平坦な放熱板等へ直接取り付けた状
態を示す側面図であり、図中３はグランドに接続された
放熱板を示す。
端子半導体素子を、平坦な放熱板等へ直接取り付けた状
態を示す側面図であり、図中３はグランドに接続された
放熱板を示す。
【００１５】本実施例では、図８に示したように従来例
のＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体素子において、安
全規格を満足するために用いられていたシリコンシート
等の絶縁物を削除することができる。
のＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体素子において、安
全規格を満足するために用いられていたシリコンシート
等の絶縁物を削除することができる。
【００１６】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の半
導体素子によれば、ＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体
素子において、リードと背面部との最短距離を、公差を
含めて２．６ｍｍ以上にすることで、背面部の平坦な放
熱板等への直接取り付けを、安全規格を満足しつつでき
ると共に、従来行っていたシリコンシート等の絶縁物の
追加や、放熱板の対応が不要となり、コストダウンや組
立性の改善を図ることができる。また許容損失等の性能
面でも、シリコンシート等の絶縁物の追加をする場合に
比べ放熱性が高くなることから、全面樹脂被覆型３端子
半導体素子である特徴をより有利に生かすことができ
る。
導体素子によれば、ＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体
素子において、リードと背面部との最短距離を、公差を
含めて２．６ｍｍ以上にすることで、背面部の平坦な放
熱板等への直接取り付けを、安全規格を満足しつつでき
ると共に、従来行っていたシリコンシート等の絶縁物の
追加や、放熱板の対応が不要となり、コストダウンや組
立性の改善を図ることができる。また許容損失等の性能
面でも、シリコンシート等の絶縁物の追加をする場合に
比べ放熱性が高くなることから、全面樹脂被覆型３端子
半導体素子である特徴をより有利に生かすことができ
る。
【図１】本発明による全面樹脂被覆型３端子半導体素子
を示した斜視図及び側面図である。
を示した斜視図及び側面図である。
【図２】本実施例を用いた全面樹脂被覆型３端子半導体
素子を、平坦な放熱板等へ直接取り付けた状態を示す側
面図である。
素子を、平坦な放熱板等へ直接取り付けた状態を示す側
面図である。
【図３】従来のＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体素子
を示した平面図及び側面図である。
を示した平面図及び側面図である。
【図４】従来のＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体素子
の断面図である。
の断面図である。
【図５】従来のＴＯ−２２０型半導体素子を示した平面
図及び側面図である。
図及び側面図である。
【図６】従来のＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体素子
及びＴＯ−２２０型半導体素子を実装した状態を示す説
明図である。
及びＴＯ−２２０型半導体素子を実装した状態を示す説
明図である。
【図７】樹脂の種類による樹脂厚−樹脂部熱抵抗の関係
を示す特性図である。
を示す特性図である。
【図８】従来のＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体素子
を放熱板に取り付けた状態を示す側面図である。
を放熱板に取り付けた状態を示す側面図である。
【図９】従来のＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体素子
及びＴＯ−２２０型半導体素子の過渡熱抵抗の経時変化
を示す特性図である。
及びＴＯ−２２０型半導体素子の過渡熱抵抗の経時変化
を示す特性図である。
【図１０】従来のＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体素
子を放熱板に取り付けた状態を示す側面図である。
子を放熱板に取り付けた状態を示す側面図である。
１ ケース背面部 ２ リード部 ３ グランドに接続された放熱板 ４ シリコンシート等の絶縁物
Claims (1)
- 【請求項１】 ＴＯ−２２０型全面樹脂被覆半導体素子
において、リードと背面部との最短距離を、公差を含め
て２．６ｍｍ以上にしたことを特徴とする半導体素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15640493A JPH06349980A (ja) | 1993-06-03 | 1993-06-03 | 半導体素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15640493A JPH06349980A (ja) | 1993-06-03 | 1993-06-03 | 半導体素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06349980A true JPH06349980A (ja) | 1994-12-22 |
Family
ID=15627007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15640493A Pending JPH06349980A (ja) | 1993-06-03 | 1993-06-03 | 半導体素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06349980A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002246779A (ja) * | 2001-02-20 | 2002-08-30 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | 回路基板実装ヒートシンク |
| JP2006147862A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Hoshizaki Electric Co Ltd | 冷却貯蔵庫の運転制御装置 |
| JP2012069887A (ja) * | 2010-09-27 | 2012-04-05 | Denso Corp | 半導体モジュール |
| JP2012079741A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Denso Corp | 電子制御ユニット |
| EP2899754A3 (en) * | 2014-01-27 | 2015-10-07 | Samsung Electronics Co., Ltd | Semiconductor device |
-
1993
- 1993-06-03 JP JP15640493A patent/JPH06349980A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002246779A (ja) * | 2001-02-20 | 2002-08-30 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | 回路基板実装ヒートシンク |
| JP2006147862A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Hoshizaki Electric Co Ltd | 冷却貯蔵庫の運転制御装置 |
| JP2012069887A (ja) * | 2010-09-27 | 2012-04-05 | Denso Corp | 半導体モジュール |
| JP2012079741A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Denso Corp | 電子制御ユニット |
| EP2899754A3 (en) * | 2014-01-27 | 2015-10-07 | Samsung Electronics Co., Ltd | Semiconductor device |
| US9711435B2 (en) | 2014-01-27 | 2017-07-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor device |
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