JPS5953699B2 - 樹脂封止方法 - Google Patents
樹脂封止方法Info
- Publication number
- JPS5953699B2 JPS5953699B2 JP55001690A JP169080A JPS5953699B2 JP S5953699 B2 JPS5953699 B2 JP S5953699B2 JP 55001690 A JP55001690 A JP 55001690A JP 169080 A JP169080 A JP 169080A JP S5953699 B2 JPS5953699 B2 JP S5953699B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat sink
- semiconductor element
- resin
- curvature
- sealing
- 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.)
- Expired
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
- H10W74/00—Encapsulations, e.g. protective coatings
- H10W74/01—Manufacture or treatment
Landscapes
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は樹脂封止型半導体装置の樹脂封止方法に関し、
特に樹脂封止後の反りを防止する樹脂封止方法に関する
。
特に樹脂封止後の反りを防止する樹脂封止方法に関する
。
一般に電力用半導体素子はヒートシンクに固着され樹脂
封止されるが、加熱して溶解した樹脂で封止するため冷
却すると封止樹脂とヒートシンクの熱膨脹率の差により
、熱収縮した時反りが発生する。
封止されるが、加熱して溶解した樹脂で封止するため冷
却すると封止樹脂とヒートシンクの熱膨脹率の差により
、熱収縮した時反りが発生する。
従来は第１図ａの如くヒートシンク１に銅板を用い、ヒ
ートシンク１上に半導体素子２を半田等で固着した後エ
ポキシ等で封止樹脂層３を形成していた。しかし熱膨脹
率の差のために第１図ｂの如く半導体素子２の方向に反
りが発生し、このため放熱板等に半導体装置をビスで個
定する場合に無理な荷重が加わり、封止樹脂層３のクラ
ック、リード線の断線、半導体素子２のクラックの原因
となり、信頼性の低下をもたらす欠点があつた。本発明
は上述した欠点に鑑みて為されたものであり、反りの発
生を完全に防止した樹脂封止方法を提供するものである
。
ートシンク１上に半導体素子２を半田等で固着した後エ
ポキシ等で封止樹脂層３を形成していた。しかし熱膨脹
率の差のために第１図ｂの如く半導体素子２の方向に反
りが発生し、このため放熱板等に半導体装置をビスで個
定する場合に無理な荷重が加わり、封止樹脂層３のクラ
ック、リード線の断線、半導体素子２のクラックの原因
となり、信頼性の低下をもたらす欠点があつた。本発明
は上述した欠点に鑑みて為されたものであり、反りの発
生を完全に防止した樹脂封止方法を提供するものである
。
以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。第２図ａ
、ｂ、ｃは本発明の実施例を示す断面図であり、４は銅
で作られた板状のヒートシンク、５はヒートシンク４上
に固着される消費電力の大きい半導体素子、６はエポキ
シから成る封止樹脂層である。
、ｂ、ｃは本発明の実施例を示す断面図であり、４は銅
で作られた板状のヒートシンク、５はヒートシンク４上
に固着される消費電力の大きい半導体素子、６はエポキ
シから成る封止樹脂層である。
第２図ａに於いて、ヒートシンク４は半導体素子５を固
着する前にプレス等に依り所定の形状に整形されると共
に、半導体素子５の固着面と反対方向に彎曲される。
着する前にプレス等に依り所定の形状に整形されると共
に、半導体素子５の固着面と反対方向に彎曲される。
ここで温度と反りの曲率半径にとの関係は次式で表わせ
る。
る。
７■ｆ（ｔｌ、を２、Ｅ１、Ｅ２、１１、１２）× （
α１−α２）×ΔＴｔｌ、、を２・・・・・・封止樹脂
層６、ヒートシンク４の厚さＥ１、、Ｅ２・・・・・・
封止樹脂層６、ヒートシンク４のヤング率１１、１２・
・・・・・外形の大きさ （長さ、幅）α１、α２・・
・・・・封止樹脂層６、ヒートシンク４フの熱膨脹率Δ
Ｔ・・・・・・封止温度からの温度変化この式から１の
特性は第３図に示される直線となる。
α１−α２）×ΔＴｔｌ、、を２・・・・・・封止樹脂
層６、ヒートシンク４の厚さＥ１、、Ｅ２・・・・・・
封止樹脂層６、ヒートシンク４のヤング率１１、１２・
・・・・・外形の大きさ （長さ、幅）α１、α２・・
・・・・封止樹脂層６、ヒートシンク４フの熱膨脹率Δ
Ｔ・・・・・・封止温度からの温度変化この式から１の
特性は第３図に示される直線となる。
半導体装置を放熱板等に取り付けて動作状態に丁ある時
に反りが無くなるためには、動作状態に於ける温度で生
じる反りの曲率半径と等しい曲率半径で第２図ａの如く
半導体素子５の固着面と反対方向にヒートシンク４を予
じめ彎曲させておけば良い。
に反りが無くなるためには、動作状態に於ける温度で生
じる反りの曲率半径と等しい曲率半径で第２図ａの如く
半導体素子５の固着面と反対方向にヒートシンク４を予
じめ彎曲させておけば良い。
ここで動作状態の温度をＴＯｐｇとすると前述した式及
び第３図より予じめ彎曲させる曲率はＴＭ−ＴＯｐｇ（
ＴＭは樹脂封止する温度）をΔＴとして１／ＲＯｐｇが
得られる。この様に彎曲したヒートシンク４に半導体素
子５を固着し、エポキシの溶解した樹脂を型に流して封
止樹脂層６を形成する。
び第３図より予じめ彎曲させる曲率はＴＭ−ＴＯｐｇ（
ＴＭは樹脂封止する温度）をΔＴとして１／ＲＯｐｇが
得られる。この様に彎曲したヒートシンク４に半導体素
子５を固着し、エポキシの溶解した樹脂を型に流して封
止樹脂層６を形成する。
その後冷却すると封止樹脂層６の収縮に依つてヒートシ
ンク４は半導体素子５の固着方向に力が加わるが、ヒー
トシンク４は予じめ逆方向に彎曲しているためにその彎
曲の曲率半径は大きくなり、徐々に彎曲が弱められる。
動作状態に於ける温度と略等しくなると第２図ｂに示す
如くほとんど彎曲のない平面となり、放熱板等にビス止
めした場合に内部に力が加わらず封止樹脂層６及び半導
体素子４のクラツタやリード線の断線が防止できる。ま
た非動作状態になり室温と同じになつた場合、室温をＴ
Ｒとすると前述した式及び第３図から曲率はＴＭ−ＴＲ
に対応する１／ＲＲと求められるが、予じめ１／ＲＯｐ
ｇの分だけ逆方向に彎曲されているから、室温と同じに
なつたことに依り生じる反りは第２図Ｃの如く半導体素
子５の固着方向に曲率１／ＲＲ−１／ＲＯｐｇ：１／ｒ
′Ｒ分だけとなる。
ンク４は半導体素子５の固着方向に力が加わるが、ヒー
トシンク４は予じめ逆方向に彎曲しているためにその彎
曲の曲率半径は大きくなり、徐々に彎曲が弱められる。
動作状態に於ける温度と略等しくなると第２図ｂに示す
如くほとんど彎曲のない平面となり、放熱板等にビス止
めした場合に内部に力が加わらず封止樹脂層６及び半導
体素子４のクラツタやリード線の断線が防止できる。ま
た非動作状態になり室温と同じになつた場合、室温をＴ
Ｒとすると前述した式及び第３図から曲率はＴＭ−ＴＲ
に対応する１／ＲＲと求められるが、予じめ１／ＲＯｐ
ｇの分だけ逆方向に彎曲されているから、室温と同じに
なつたことに依り生じる反りは第２図Ｃの如く半導体素
子５の固着方向に曲率１／ＲＲ−１／ＲＯｐｇ：１／ｒ
′Ｒ分だけとなる。
この反りは非常に小さく従来の反りと比らべると、従来
１／ＲＲ＝ｆ （ｔ１、Ｔ２、Ｅｌ．Ｅ２、１１、１
２）×（α１−α２） （ＴＭ−ＴＲ）本発明 １／Ｆ
Ｒ＝ｆ （Ｔｌ．ｔ２、Ｅｌ．Ｅ２、１１、１２）×（
α１−α２） （ＴＯｐｇ−ＴＲ）となり、樹脂封止温
度ＴＭを１５０℃〜１８０℃とし、動作状態の温度ＴＯ
ｐｇを４０℃〜６０℃、室温ＴＲを２５℃とすると１／
ＲＲ：１／ビＲ ＝（ＴＭ−ＴＲ）： （ＴＯｐｇ−ＴＲ）＋６：１とな
り、従来の１／６となる。
１／ＲＲ＝ｆ （ｔ１、Ｔ２、Ｅｌ．Ｅ２、１１、１
２）×（α１−α２） （ＴＭ−ＴＲ）本発明 １／Ｆ
Ｒ＝ｆ （Ｔｌ．ｔ２、Ｅｌ．Ｅ２、１１、１２）×（
α１−α２） （ＴＯｐｇ−ＴＲ）となり、樹脂封止温
度ＴＭを１５０℃〜１８０℃とし、動作状態の温度ＴＯ
ｐｇを４０℃〜６０℃、室温ＴＲを２５℃とすると１／
ＲＲ：１／ビＲ ＝（ＴＭ−ＴＲ）： （ＴＯｐｇ−ＴＲ）＋６：１とな
り、従来の１／６となる。
従つて従来第１図ｂの如く反りの最大幅がδであつた場
合に本発明では第２図Ｃの如く磨となり、放熱に取り付
けた場合に内部に加わる力は非常に小さくなり、封止樹
脂層６及び半導体素子５のクラツクやリード線の断線が
防止できる。上述の如く本発明に依れば樹脂封止する前
にヒートシンクを予じめ半導体素子の固着面と反対方向
に彎曲しておくことにより、動作状態に於ける反りを防
止でき、信頼性の大幅な向上が図れるものである。
合に本発明では第２図Ｃの如く磨となり、放熱に取り付
けた場合に内部に加わる力は非常に小さくなり、封止樹
脂層６及び半導体素子５のクラツクやリード線の断線が
防止できる。上述の如く本発明に依れば樹脂封止する前
にヒートシンクを予じめ半導体素子の固着面と反対方向
に彎曲しておくことにより、動作状態に於ける反りを防
止でき、信頼性の大幅な向上が図れるものである。
第］図Ａ，ｂは従来例を示す断面図、第２図Ａ，ｂ，ｃ
は本発明の実施例を示す断面図、第３図は温度ΔＴと反
りの曲率半径との関係を示すグラフである。 ４・・・・・・ヒートシンク、５・・・・・・半導体素
子、６・・・・・・封止樹脂層。
は本発明の実施例を示す断面図、第３図は温度ΔＴと反
りの曲率半径との関係を示すグラフである。 ４・・・・・・ヒートシンク、５・・・・・・半導体素
子、６・・・・・・封止樹脂層。
Claims (1)
- １ ヒートシンクに半導体素子を固着し樹脂封止する樹
脂封止方法に於いて、前記ヒートシンクを半導体素子固
着面と反対方向に彎曲せしめ、その彎曲の曲率半径を使
用動作温度で生じる曲率半径と等しく形成し、その後半
導体素子を前記ヒートシンクに固着し樹脂封止すること
を特徴とする樹脂封止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55001690A JPS5953699B2 (ja) | 1980-01-09 | 1980-01-09 | 樹脂封止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55001690A JPS5953699B2 (ja) | 1980-01-09 | 1980-01-09 | 樹脂封止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5698833A JPS5698833A (en) | 1981-08-08 |
| JPS5953699B2 true JPS5953699B2 (ja) | 1984-12-26 |
Family
ID=11508508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55001690A Expired JPS5953699B2 (ja) | 1980-01-09 | 1980-01-09 | 樹脂封止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5953699B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5098239B2 (ja) * | 2006-07-19 | 2012-12-12 | 株式会社デンソー | モールドパッケージおよびその製造方法 |
| JP6107197B2 (ja) * | 2013-02-13 | 2017-04-05 | 富士電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
-
1980
- 1980-01-09 JP JP55001690A patent/JPS5953699B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5698833A (en) | 1981-08-08 |
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