JPH09275155A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH09275155A JPH09275155A JP8081219A JP8121996A JPH09275155A JP H09275155 A JPH09275155 A JP H09275155A JP 8081219 A JP8081219 A JP 8081219A JP 8121996 A JP8121996 A JP 8121996A JP H09275155 A JPH09275155 A JP H09275155A
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- Japan
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- semiconductor device
- groove
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- semiconductor
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- 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
-
- 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
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/731—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of die-attach connectors
- H10W90/734—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of die-attach connectors between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
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Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ベースをパッケージの周囲にはみ出させた構造
の半導体装置で、封止信頼性を向上させ、しかも生産性
に優れた構造を提供する。 【解決手段】ベース６に溝８を設け、溝８にケース５の
縁を嵌め込み、溝８の断面形状が、溝８のパッケージ中
心に近い方の面がベース６面に対して垂直であり、パッ
ケージ中心から遠い方の面とベース６面のなす角が鈍角
であるように形成する。
の半導体装置で、封止信頼性を向上させ、しかも生産性
に優れた構造を提供する。 【解決手段】ベース６に溝８を設け、溝８にケース５の
縁を嵌め込み、溝８の断面形状が、溝８のパッケージ中
心に近い方の面がベース６面に対して垂直であり、パッ
ケージ中心から遠い方の面とベース６面のなす角が鈍角
であるように形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に素子の発熱量が大きい半導体装置
では、放熱用のベースの上に素子を搭載し、素子を外界
から守るためベースにケースを被せ、素子を封止する構
造になっている。この構造で問題となるのは、ケースと
ベースの密着性である。もしケースとベースのあいだに
すき間があると、ここから水分が浸入し、素子の信頼性
が低下することになる。
では、放熱用のベースの上に素子を搭載し、素子を外界
から守るためベースにケースを被せ、素子を封止する構
造になっている。この構造で問題となるのは、ケースと
ベースの密着性である。もしケースとベースのあいだに
すき間があると、ここから水分が浸入し、素子の信頼性
が低下することになる。
【０００３】そこで、従来よりケースとベースの接着に
は工夫が施されている。例えば、特開平4−342158 号，
特開平5−267484 号，特開平5−304248 号公報に記載の
半導体装置では、ケースをベースの側面にて接着した構
造となっている。一般にケースの材料は電気絶縁性の高
い樹脂が用いられ、ベースの材料は熱伝導率の高い金属
が用いられる。したがって、ケースをベースの側面にて
高温で接着すると、樹脂の線膨張係数は金属の線膨張係
数より大きいので、ケースが冷却時に収縮し、ベースの
側面を締め付けることになり、密着性がよくなる。
は工夫が施されている。例えば、特開平4−342158 号，
特開平5−267484 号，特開平5−304248 号公報に記載の
半導体装置では、ケースをベースの側面にて接着した構
造となっている。一般にケースの材料は電気絶縁性の高
い樹脂が用いられ、ベースの材料は熱伝導率の高い金属
が用いられる。したがって、ケースをベースの側面にて
高温で接着すると、樹脂の線膨張係数は金属の線膨張係
数より大きいので、ケースが冷却時に収縮し、ベースの
側面を締め付けることになり、密着性がよくなる。
【０００４】これらの構造の欠点は、ベースの寸法をケ
ースより小さくしなければならないことにある。ところ
が、放熱性の向上やベース取り付けベースをねじ孔に設
置のため、ベースをケースの周囲にはみ出させなければ
ならない場合がある。このような場合、ケースの取り付
け方法として、三つの方法が考えられる。
ースより小さくしなければならないことにある。ところ
が、放熱性の向上やベース取り付けベースをねじ孔に設
置のため、ベースをケースの周囲にはみ出させなければ
ならない場合がある。このような場合、ケースの取り付
け方法として、三つの方法が考えられる。
【０００５】第１の方法は、図５に示すように、ケース
の縁の先端をベース表面に突き当て、接着剤で固定する
方法である。この方法ではケースとベースの密着が接着
剤のみに依存しているので、熱応力などにより接着剤が
剥離すると、たちまち水分がパッケージ内に浸入する。
の縁の先端をベース表面に突き当て、接着剤で固定する
方法である。この方法ではケースとベースの密着が接着
剤のみに依存しているので、熱応力などにより接着剤が
剥離すると、たちまち水分がパッケージ内に浸入する。
【０００６】第２の方法は、図６に示すように、ベース
に貫通孔を設け、これにケースを差し込む方法である。
このような構造が特開平6−188335 号公報に記載されて
いる。しかしこの方法は、ケース先端の全ての部分に孔
をあけるわけいにはいかないので（全てにあけるとベー
スは中心部と周辺部に分断されてしまう）、結局はケー
スとベースの突き合わせ部分が生じ、第１の方法と同じ
理由で水分の浸入が防げない。
に貫通孔を設け、これにケースを差し込む方法である。
このような構造が特開平6−188335 号公報に記載されて
いる。しかしこの方法は、ケース先端の全ての部分に孔
をあけるわけいにはいかないので（全てにあけるとベー
スは中心部と周辺部に分断されてしまう）、結局はケー
スとベースの突き合わせ部分が生じ、第１の方法と同じ
理由で水分の浸入が防げない。
【０００７】第３の方法は、図７に示すように、ベース
に溝を設けこれにケースを嵌め込む方法である。図７の
ようなＶ字型の溝であれば、プレス加工で簡単に形成で
き、生産性に優れている。しかし、図７に示した溝は、
温度変化が生じると、ケースとベースにすき間が生じや
すい。このことを図８により説明する。図８は図７の左
側のケースとベースの嵌め合い部分を示したものであ
る。高温で接着した後の冷却過程で、ケース（樹脂製）
の線膨張係数はベース（金属製）の線膨張係数より大き
いので、ケースの収縮により（ａ）に示した方向の力が
働く。この時、溝の形状がＶ字型であると、ケースは
（ｂ）に示したように溝の面を滑り上がり、すき間が生
じてしまう。そしてすき間が発生する。
に溝を設けこれにケースを嵌め込む方法である。図７の
ようなＶ字型の溝であれば、プレス加工で簡単に形成で
き、生産性に優れている。しかし、図７に示した溝は、
温度変化が生じると、ケースとベースにすき間が生じや
すい。このことを図８により説明する。図８は図７の左
側のケースとベースの嵌め合い部分を示したものであ
る。高温で接着した後の冷却過程で、ケース（樹脂製）
の線膨張係数はベース（金属製）の線膨張係数より大き
いので、ケースの収縮により（ａ）に示した方向の力が
働く。この時、溝の形状がＶ字型であると、ケースは
（ｂ）に示したように溝の面を滑り上がり、すき間が生
じてしまう。そしてすき間が発生する。
【０００８】これを防ぐには、溝の形を図９のように矩
型にすればよいが、この形状を得るには機械加工が必要
であり、生産性に問題がある。
型にすればよいが、この形状を得るには機械加工が必要
であり、生産性に問題がある。
【０００９】以上の問題は、ケースにより封止した半導
体装置ばかりでなく、モールド樹脂で封止した半導体装
置についても同様な問題が生じる。
体装置ばかりでなく、モールド樹脂で封止した半導体装
置についても同様な問題が生じる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ベースをパ
ッケージの周囲にはみ出させた構造の半導体装置で、封
止信頼性を向上させ、しかも生産性に優れた構造を提供
することを課題とする。
ッケージの周囲にはみ出させた構造の半導体装置で、封
止信頼性を向上させ、しかも生産性に優れた構造を提供
することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題は、ベースに溝
を設け、この溝にケースの縁を嵌め込み、この溝の断面
形状が、溝のパッケージ中心に近い方の面がベース面に
対して垂直であり、パッケージ中心から遠い方の面とベ
ース面のなす角が鈍角であるように形成することで解決
する。ベースの溝をこのような形状にするとケースの収
縮によってケースの内面と溝の垂直面が密着し、封止信
頼性が向上する。しかもこのような形状の溝は、プレス
加工により容易に形成できるので、生産性にも優れてい
る。
を設け、この溝にケースの縁を嵌め込み、この溝の断面
形状が、溝のパッケージ中心に近い方の面がベース面に
対して垂直であり、パッケージ中心から遠い方の面とベ
ース面のなす角が鈍角であるように形成することで解決
する。ベースの溝をこのような形状にするとケースの収
縮によってケースの内面と溝の垂直面が密着し、封止信
頼性が向上する。しかもこのような形状の溝は、プレス
加工により容易に形成できるので、生産性にも優れてい
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００１３】図１は本発明の第１実施例の半導体装置の
断面図である。二つの半導体素子１が絶縁板１０に接続
されている。絶縁板１０に設けられた内部配線板３と素
子１はワイヤ２により電気的に接続されている。内部配
線板３には外部端子４が接続されている。絶縁板１０は
ベース６に接続されており、素子１や絶縁板１０などは
ケース５に覆われて封止されている。ベースに半導体装
置取り付け孔９を設けるため、ベースはケースからはみ
出た構造になっている。
断面図である。二つの半導体素子１が絶縁板１０に接続
されている。絶縁板１０に設けられた内部配線板３と素
子１はワイヤ２により電気的に接続されている。内部配
線板３には外部端子４が接続されている。絶縁板１０は
ベース６に接続されており、素子１や絶縁板１０などは
ケース５に覆われて封止されている。ベースに半導体装
置取り付け孔９を設けるため、ベースはケースからはみ
出た構造になっている。
【００１４】本実施例では、ベース６にケース固定溝８
が設けられており、この溝にケース５の縁が嵌め込まれ
ている。この溝の断面形状は、溝のパッケージ中心に近
い方の面がベース面に対して垂直であり、パッケージ中
心から遠い方の面とベース面のなす角が鈍角である。さ
らにこの溝はベース表面に閉ループ状に設けられてい
る。ケース５の縁の先端は、ケース固定溝８と同一の形
状になっている。さらにケース５とベース６は接着剤７
により接着されている。この接着剤として加熱硬化型の
接着剤を用いると、硬化後の冷却時にケースが収縮し、
ケースの内面と溝の垂直面が密着するので、封止信頼性
が向上する。ケース固定溝８は、刃状の加工治具を用い
てプレス加工で簡単に形成することができる。
が設けられており、この溝にケース５の縁が嵌め込まれ
ている。この溝の断面形状は、溝のパッケージ中心に近
い方の面がベース面に対して垂直であり、パッケージ中
心から遠い方の面とベース面のなす角が鈍角である。さ
らにこの溝はベース表面に閉ループ状に設けられてい
る。ケース５の縁の先端は、ケース固定溝８と同一の形
状になっている。さらにケース５とベース６は接着剤７
により接着されている。この接着剤として加熱硬化型の
接着剤を用いると、硬化後の冷却時にケースが収縮し、
ケースの内面と溝の垂直面が密着するので、封止信頼性
が向上する。ケース固定溝８は、刃状の加工治具を用い
てプレス加工で簡単に形成することができる。
【００１５】本発明の第２実施例の半導体装置の断面図
を図２に示す。本実施例では、パッケージ内部にコーテ
ィング樹脂１１が封入されている。この樹脂は、ケース
５をベース６に接着後、ケースに設けられた注入孔から
注入される。この時、第１実施例の場合と同様にケース
がベースに密着しているので、コーティング樹脂がケー
スとベースのすき間から流出する恐れがなくなる。コー
ティング樹脂注入後、ベーキングを行ってコーティング
樹脂を硬化させる。
を図２に示す。本実施例では、パッケージ内部にコーテ
ィング樹脂１１が封入されている。この樹脂は、ケース
５をベース６に接着後、ケースに設けられた注入孔から
注入される。この時、第１実施例の場合と同様にケース
がベースに密着しているので、コーティング樹脂がケー
スとベースのすき間から流出する恐れがなくなる。コー
ティング樹脂注入後、ベーキングを行ってコーティング
樹脂を硬化させる。
【００１６】本発明の第３実施例の半導体装置の断面図
を図３に示す。本実施例では、ケースの代わりに封止樹
脂１２で半導体素子１などが封止されている。ベース６
には、樹脂固定溝１３が設けられており、この溝の形状
は第１実施例と同様の形状である。封止樹脂１２は、ト
ランスファモールドにより所定の形状に形成される。し
たがって、樹脂の硬化収縮と熱収縮により、溝の垂直面
と樹脂が密着するので気密性に優れ、さらに図８で示し
たような変形も生じないので樹脂と他の部分との剥離を
防ぐことができる。
を図３に示す。本実施例では、ケースの代わりに封止樹
脂１２で半導体素子１などが封止されている。ベース６
には、樹脂固定溝１３が設けられており、この溝の形状
は第１実施例と同様の形状である。封止樹脂１２は、ト
ランスファモールドにより所定の形状に形成される。し
たがって、樹脂の硬化収縮と熱収縮により、溝の垂直面
と樹脂が密着するので気密性に優れ、さらに図８で示し
たような変形も生じないので樹脂と他の部分との剥離を
防ぐことができる。
【００１７】本発明の第４実施例の半導体装置の断面図
を図４に示す。本実施例でもケースの代わりに封止樹脂
１２を用いており、ベースには樹脂固定溝１３が設けら
れている。溝の断面は、流れ込んだ樹脂の上下方向の動
きを係止する形状になっている。したがって、本実施例
では封止樹脂とベースとのせん断方向の動きばかりでな
く、垂直方向の動きも拘束することができ、さらに封止
信頼性が向上する。この溝は、一旦第３実施例の形状の
溝を形成した後に、溝の垂直部分の頂点を再度プレスす
ることにより得ることができる。
を図４に示す。本実施例でもケースの代わりに封止樹脂
１２を用いており、ベースには樹脂固定溝１３が設けら
れている。溝の断面は、流れ込んだ樹脂の上下方向の動
きを係止する形状になっている。したがって、本実施例
では封止樹脂とベースとのせん断方向の動きばかりでな
く、垂直方向の動きも拘束することができ、さらに封止
信頼性が向上する。この溝は、一旦第３実施例の形状の
溝を形成した後に、溝の垂直部分の頂点を再度プレスす
ることにより得ることができる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によると、ベースをパッケージの
周囲にはみ出させた構造の半導体装置の封止信頼性を向
上させる。
周囲にはみ出させた構造の半導体装置の封止信頼性を向
上させる。
【図１】本発明の第１実施例の半導体装置の断面図。
【図２】本発明の第２実施例の半導体装置の断面図。
【図３】本発明の第３実施例の半導体装置の断面図。
【図４】本発明の第４実施例の半導体装置の断面図。
【図５】従来の半導体装置の断面図。
【図６】従来の半導体装置の断面図。
【図７】従来の半導体装置の断面図。
【図８】従来の半導体装置の不具合を説明するための半
導体装置の一部の断面図。
導体装置の一部の断面図。
【図９】従来の半導体装置の断面図。
【符号の説明】 １…半導体素子、２…ワイヤ、３…内部配線板、４…外
部端子、５…ケース、６…ベース、７…接着剤、８…ケ
ース固定溝、９…半導体装置取り付け孔、１０…絶縁
板。
部端子、５…ケース、６…ベース、７…接着剤、８…ケ
ース固定溝、９…半導体装置取り付け孔、１０…絶縁
板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丹波 昭浩 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内
Claims (16)
- 【請求項１】半導体素子と、前記半導体素子が接続され
たベースと、外部端子と、前記半導体素子の電極と前記
外部端子とを電気的に接続する手段を有し、ケースを前
記ベースに被せることにより前記素子を外界から封止し
た構造の半導体装置において、前記ベースに溝を設け、
前記溝に前記ケースの縁を嵌め込み、前記溝の断面形状
が、前記溝のパッケージ中心に近い方の面が前記ベース
面に対して垂直であり、前記パッケージ中心から遠い方
の面と前記ベース面のなす角が鈍角であることを特徴と
する半導体装置。 - 【請求項２】請求項１において、前記ケースの縁と前記
ベースを加熱硬化型接着剤で接着した半導体装置。 - 【請求項３】請求項１において、前記ケースの線膨張係
数が前記ベースの線膨張係数より大きい半導体装置。 - 【請求項４】請求項１において、前記半導体素子と前記
ベースとの間に絶縁板が挿入されている半導体装置。 - 【請求項５】請求項４において、前記半導体素子が複数
個設けられている半導体装置。 - 【請求項６】請求項１において、前記ケースの内部に少
なくとも半導体素子を覆うように樹脂が充填されている
半導体装置。 - 【請求項７】請求項１において、前記ケースが樹脂製，
前記ベースが金属製である半導体装置。 - 【請求項８】請求項１において、前記ケースの縁の断面
形状が前記ベースに設けた溝の断面形状に概略一致して
いる半導体装置。 - 【請求項９】請求項１において、前記溝が前記ベース表
面において閉ループをなしている半導体装置。 - 【請求項１０】半導体素子と、前記半導体素子が接続さ
れたベースと、外部端子と、前記半導体素子の電極と前
記外部端子とを電気的に接続する部材を有し、前記素子
と、前記外部端子の一部と、電気的接続部材を樹脂によ
り外界から封止した構造の半導体装置において、前記ベ
ースに溝を設け、前記溝に前記封止樹脂を流し込み、前
記溝の断面形状が、前記溝のパッケージ中心に近い方の
面が前記ベース面に対して垂直であり、前記パッケージ
中心から遠い方の面とベース面のなす角が鈍角であるこ
とを特徴とする半導体装置。 - 【請求項１１】請求項１０において、前記封止樹脂の線
膨張係数がベースの線膨張係数より大きい半導体装置。 - 【請求項１２】請求項１０において、前記封止樹脂が硬
化収縮する材料である半導体装置。 - 【請求項１３】請求項１０において、前記半導体素子と
前記ベースとの間に絶縁板が挿入されている半導体装
置。 - 【請求項１４】請求項１３において、前記半導体素子が
複数個設けられている半導体装置。 - 【請求項１５】請求項１０において、前記ベースが金属
製である半導体装置。 - 【請求項１６】半導体素子と、前記半導体素子が接続さ
れたベースと、外部端子と、前記半導体素子の電極と前
記外部端子とを電気的に接続する部材を有し、前記素子
と、前記外部端子の一部と、電気的接続部材を樹脂によ
り外界から封止した構造の半導体装置において、前記ベ
ースに溝を設け、前記溝に前記封止樹脂を流し込み、前
記溝の断面が、流れ込んだ樹脂の上下方向の動きを係止
する形状であることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8081219A JPH09275155A (ja) | 1996-04-03 | 1996-04-03 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8081219A JPH09275155A (ja) | 1996-04-03 | 1996-04-03 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09275155A true JPH09275155A (ja) | 1997-10-21 |
Family
ID=13740378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8081219A Pending JPH09275155A (ja) | 1996-04-03 | 1996-04-03 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09275155A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007036014A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 回路装置 |
| WO2008102674A1 (ja) * | 2007-02-22 | 2008-08-28 | Sanden Corporation | インバータ一体型電動圧縮機 |
| JP2012204366A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| JP6399272B1 (ja) * | 2017-09-05 | 2018-10-03 | 三菱電機株式会社 | パワーモジュール及びその製造方法並びに電力変換装置 |
| WO2019049400A1 (ja) * | 2017-09-05 | 2019-03-14 | 三菱電機株式会社 | パワーモジュール及びその製造方法並びに電力変換装置 |
| JP2020053545A (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | アール・ビー・コントロールズ株式会社 | 電子ユニット |
| US20230108221A1 (en) * | 2021-09-28 | 2023-04-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor device |
-
1996
- 1996-04-03 JP JP8081219A patent/JPH09275155A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2008202564A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Sanden Corp | インバータ一体型電動圧縮機 |
| JP2012204366A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| JP6399272B1 (ja) * | 2017-09-05 | 2018-10-03 | 三菱電機株式会社 | パワーモジュール及びその製造方法並びに電力変換装置 |
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