JPH0671062B2 - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

樹脂封止型半導体装置

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JPH0671062B2
JPH0671062B2 JP1223865A JP22386589A JPH0671062B2 JP H0671062 B2 JPH0671062 B2 JP H0671062B2 JP 1223865 A JP1223865 A JP 1223865A JP 22386589 A JP22386589 A JP 22386589A JP H0671062 B2 JPH0671062 B2 JP H0671062B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、電源整流用樹脂封止型半導体装置に係わり、
特に、ブリッジ（Bridge）回路を構成する樹脂封止型半
導体装置に好適する。
（従来の技術） ブリッジ回路を利用する電源整流樹脂封止型半導体装置
には、いわゆるメサ（Mesa）型ダイオード（Diode）ま
たはプレイナー（Planer）型ダイオードにより形成する
ブリッジ回路を利用しており、その組立方式は、幾多の
変遷を経た上でリードフレーム（Lead Frame）を利用す
る手法も利用されている。この電源整流用樹脂封止型半
導体装置を、第１図の斜視図及びこれをＡ−Ａ線により
切断した第２図の断面図更に、半導体素子の構造を示す
第３図断面図により説明する。即ち、ブリッジ回路を構
成する半導体素子として利用するプレイナー型またはメ
サ型のダイオードが適用されているが、順序不同である
が第３図断面図に示したプレイナー型について説明す
る。
ダイオードに必要な、反対の極性を示すＮ及びＰ型の不
純物領域１、２が半導体素子を構成するシリコン半導体
基板（特に図示せず）形成されており、更にN+領域３も
記載されている。このN+領域３は、半導体基板内に多数
のプレイナー型半導体素子を形成するのに必要な分離領
域として機能するものであると共に、N+領域３に形成す
るダイシングイン（Dicing Line図示せず）に沿ってブ
レイキング（Braking）処理して個別の半導体素子を形
成する役割も果たす。
図にあるように、P+領域２とN+領域３には、夫々導電性
金属層４、５を被覆して電極層４、５を形成している外
に、常法の熱酸化法により熱酸化膜６を被覆後、フォト
リソグラフィ（Photo Lithography）法によりパターニ
ング（Pattr−rning）された状態が図示されており、半
導体基板表面に露出する接合端部７、８を被覆してい
る。
これに対してメサ型半導体素子では、図示していないが
接合端部をメサ状部分に露出しているのが特徴である。
即ち、半導体基板の厚さ方向に正または負ベベル（Beve
l）もしくは両方を備えた傾斜面を機械的または化学的
さらには両方を組合わせた手段によって形成する。そし
て、上記のようにこの傾斜面に露出したダイオードに不
可欠な接合端部をシリコンゴムなどのエンキヤップ（En
cape）材で被覆・保護するのが通常である。ところで、
このような構造を持ったダイオードの複数個によりブリ
ッジ回路を構成する電源整流樹脂封止型半導体装置が市
販されているが、その組立工程には、いわゆるリードフ
レームを利用する方式が採用されており、第１図の斜視
図及びこれをＡ−Ａ線で切断した断面図により説明す
る。
コネクター（Connecter）10は、インナーリード（Inner
Lead）９に半田層12により固着して一体としており、
ブリッジ回路に必要な４個のブレイナーまたはメサ型半
導体素子13…を半田層12…を介してコネクター10に固着
する。更に、このように半導体素子13…を取付けたコネ
クター10、10には、リードフレーム14に形成したダイス
テージ（Die Stage）15に各半導体素子13、13の裏面電
極５、５を半田層12を介して固着して互いに相対向する
ように取付ける。
次に、公知のトランスファーモールド（Transfer Mol
d）法により樹脂封止工程を施して封止樹脂層16を被覆
して、電源整流樹脂封止型半導体装を完成している。
（発明が解決しようとする課題） このような構造の樹脂封止型半導体装置にあっては、半
田層12による取付工程が問題となる。
と言うのは、P+側電極４をダイステージ15に取付ける
際、半田層12が平坦なダイステージ15部分に広がって、
絶縁が必要なN+領域３、Ｐ領域２部分に接触する頻度が
大きい。このため短絡不良が起こると共に、半導体素子
に必要な耐圧が取れない。
更に、半田層と半導体素子の接触面積が一定でないため
に応力バランスが崩れるためにしばしば割れる事故が発
生した。
本発明は、このような事情により成されたもので、特
に、半田の拡がりによるP+、N+側電極との短絡不良及び
半導体素子を形成する半導体基板と、ダイステージやコ
ネクター間の接合面積不均一によるクラックを防止する
ことを目的とするものであるる。
〔発明の構成〕
（課題を解決するための手段） 半導体基板内にPN接合を形成する複数の半導体素子と、
このPN接合を構成する相反する導電型の不純物領域に夫
々形成する電極と、この電極に対応するダイステージの
両面に形成するエンボス部と、この両エンボス部と各電
極間に形成する第１固着層と、エンボス部と固着してい
ない各電極とコネクター間に形成する第２固着層と、こ
のコネクターに接続するリードと、これらを被覆する封
止樹脂層に本発明に係わる樹脂封止型半導体装置の特徴
がある。
（作用） このように本発明では、半田層の拡がりをエンボス範囲
に抑制できるので、厚さを従来より大きくして、疲労特
性を改善できる。更に、半導体素子に形成する電極との
半田付面積を一定に維持することができるために、面積
差による応力も防止でき、ひいてはクラッチ発生も改善
できる。
（実施例） 以下本発明に係わる一実施例を第４図〜第６図を参照し
て説明するが、第４図にプレイナー型ダイオード20、第
６図にメサ型ダイオード21の使用例が示されており、メ
サ型ダイオードについて先ず説明する。図に明らかにさ
れていないが、第３図に明らかなようにN-型シリコン半
導体基板表面に常法により被着した熱酸化膜には、フフ
ォトリソグラフィ法によるパターニング工程を施して窓
を形成後反対導電型の不純物例えばＢを拡散またはイオ
ン注入法により導入してP+型領域を設置すると共に接合
を形成するが、メサ型構造の特徴として接合端部をシリ
コン半導体基板の厚さ方向に導出する。更に、図示して
いないが、シリコン半導体基板の厚さ方向には、正、負
または両者を併用した傾斜ベベル面を形成して接合端部
と交差させて素子の耐圧特性を満足させる。この傾斜面
にはシリコンゴムなどからなる材料をエンキヤップ処理
して保護するのは勿論である。
傾斜面の角度及び方向は、素子特性即ち求める耐圧と各
領域の不純物濃度により決定されるのでいちがいには決
められない。これに対してプレイナー型ダイオード20
は、第３図に示した構造通りであるので説明は省略す
る。
本発明では、半導体素子であるプレイナー型ダイオード
20またはメサ型ダイオード21を、リードフレームに形成
するダイステージ22と、コネクター23の一部を構成する
インナーリード24に一体に取付けたフォーミングリード
25とに半田層即ち第１固着層26を介して設置するが、い
ずれも後述するエンボス（Emboss）部30a、30bを形成す
るのが特徴である。即ち、第５図に明らかにしたよう
に、銅または銅合金などに例えばプレス（Press）工程
を施してDIP（Dual In Line Package）用リードフレー
ム28を利用する。リードフレーム28の材質及び形状は、
これに限定されるものでなく、DIPまたはSlP（Single L
ine Package）との混合形成や、鉄または鉄・ニッケル
合金製でも良いことは勿論である。このようなリードフ
レーム28におけるダイステージ22形成予定位置の外側を
塑性加工して金属材料が移動することによって環状の段
差部27とその内側に突出したエンボス部30a、30bが形成
される（第５図参照、以後突出したダイステージ部分を
ダイステージと記載する）。
ところで、電源整流樹脂封止型半導体装置に必要なブリ
ッジ回路用としてプレイナー型ダイオード20をリードフ
レーム28とコネクター25により組立てるが、最小４個の
プレイナー型ダイオード20でブリッジ回路を形成する。
このために第４図にあるように単一のプレイナー型ダイ
オード20を夫々半田即ち第２の固着層26により固着した
コネクター25を用意し、これをインナーリード23、23に
よって一体とする。
このような組立工程を終えてからトランスファーモール
ド法により樹脂封止層29を被覆して、電源整流樹脂封止
型半導体装置を完成する。第６図には、メサ型ダイオー
ド21を４個利用して形成した電源整流樹脂封止型半導体
装置の断面図を示したが、第４図とダイオードの種類を
除いては全く同様なので説明は省略する。なお、完成し
た状態は、第１図と同様である。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明ではダイステージにダイオ
ードを半田により固着する際、半田の拡がりをエンボス
部の範囲内に抑えられるので、半導体素子であるダイオ
ードのＰ側電極と一体となる半田層が流れてN+領域に達
する事故が防止できる。このために、半田層の量を多く
して、半導体素子即ち電源整流樹脂封止型半導体装置に
要求される熱疲労特性を改善することができる。
しかも、半導体基板を利用する半導体素子の両面に形成
した電極に固着する半田層間に形成される変成層範囲を
ほぼ一定に抑制できるので、その差により発生する応力
に起因するクラック（Crack）も防止できる。このよう
利点は、プレイナー型とメサ型の違いによらず達成され
ることを付記しておく。
【図面の簡単な説明】
第１図は、従来の車輌用電源整流樹脂封止型半導体装置
の斜視図、第２図は、第１図をＡ−Ａ線で切断した断面
図、第３図は、プレイナー型ダイオードの断面図、第４
図乃至第６図は、本発明に係わる車輌用電源整流樹脂封
止型半導体装置の要部を示す断面図である。 １〜３……不純物領域、 ４、５……電極、 ６……熱酸化膜、 ７、８……接合端部、 ９、14、23、28……インナーリード、 10、25……コネクター、 12、26……第１、第２半田層、 13、20、21……半導体素子、 15、22……ダイステージ、 27……段差部、 30a、30b……エンボス。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半導体基板内にPN接合を形成する複数の半
    導体素子と、このPN接合を構成する相反する導電形の不
    純物領域に夫々形成する電極と、この電極に対応するダ
    イステージの両面に形成するエンボス部と、この両エン
    ボス部と各電極間に形成する第１固着層と、エンボス部
    と固着していない各電極とコネクター間に形成する第２
    固着層と、このコネクターに接続するリードと、これら
    を被覆する対止樹脂層を具備することを特徴とする樹脂
    封止型半導体装置。
JP1223865A 1989-08-30 1989-08-30 樹脂封止型半導体装置 Expired - Lifetime JPH0671062B2 (ja)

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