JPS60254643A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は樹脂封止型半導体装置に関し、特に外囲器内
から充填剤が漏洩する恐れが少く且つ従来の同種装置よ
りも信頼性が高く、高歩留りで製造することのできる樹
脂封止型半導体装置に関するものである。

［発明の技術的背景］ 第３図及び第４図に従来公知の樹脂封止型の電力用半導
体装置の構造を示す。

同図において、１は樹脂製の側壁部分のみから成る無底
箱体状のケースであり、該ケース１の底部には金属製の
放熱板２が嵌着されている。　放熱板２上には絶縁基板
３が半田層４を介して接着され、リード５の下端部５ａ
が該絶縁基板３上に形成された素子配設基台に半田Ｂ６
を介して接着されている。　リード５の中間部分を保持
する樹脂製のリード支持部材７がケース１内の最−Ｌ部
位置に挿入され、該リード支持部材７は該ケース１に対
する蓋を構成している。　ケース１内の下部空間には、
ゲル状のシリコーン樹脂等から成るゲル状充填物８が充
填されるとともに該ゲル状充填物８の」ニ方のケース内
空間にはエポキシ樹脂等から成る硬化性の封止用樹脂９
が充填されており、封止用樹脂９はリード支持部材７の
外周面どブース１内周面の間の間隙ｇにも充填されてい
る。

前記のごとき構造の半導体装置を製作する場合、まずケ
ース１内の絶縁基板３上の素子配設基台に半田層６を介
してリード下端部５ａを固定し、これによりリード支持
部材７をケース１内の最上部位置に位置決めする。　つ
いで、リード支持部材７に設けた樹脂注入用切欠部７ａ
　（第１図参照）の間隙からケース１内にゲル状充填物
８を注入した後、封止用樹脂９を注入し、更に該封止用
樹脂９を硬化させることによって該半導体装置を製作し
ている。

［背景技術の問題点］ 前記のごとき樹脂封止型半導体装置においては、ゲル状
充填物として使用されているシリコーンゲル及び封止用
樹脂として使用されているエポキシ樹脂等の物性や該半
導体装置の製造方法に関して以下のごとき問題があった
。

■　ケース１の内周面と封止用樹脂との密着が悪い場合
、ケース１の内周面に沿って微細な空隙が生じやすく、
そのためゲル状充填物８が該空隙を通ってケース１外へ
漏出する事故が生じやすかった。

特に、ゲル状充填物として使用されているシリコーンゲ
ルは大きな熱膨張率を有しているため、該半導体装置に
温度サイクルテスト（−４０℃〜＋１２０℃）を施すと
ケース１の内周面に沿って生じている該空隙を通ってシ
リコーンゲルがケース１外に噴き出してしまうことがあ
った。

■　従来ケース１内へのゲル状充填物の注入量が所定（
イ）以上になるど■の空隙が生じやすく、その結果、前
記の如きゲル状充填物の漏出という事故が起りやすかっ
た。

従って、従来の樹脂封止型半導体装置は信頼性が低く、
また、歩留りも比較的低かった。

［発明の目的］ この発明の目的は、ゲル状充填物の漏洩を生じる恐れの
少ない高信頼性の樹脂封止型半導体装置を提供すること
である。

［発明の概要］ この発明により改良された樹脂封止型半導体装置は、該
封止用樹脂の接触するケース内周面部に延在する少くと
も一条以上の段部を形成するとともに、ゲル状充填物の
表面位置のわずか上方にも該ケース内周面に沿って延在
する棚状の突部を形成したことを特徴とする。　該段部
を該ケース内周面部に設けたことにより封止樹脂とケー
スどの密着性を改善する一方、該突部を該ケース内周面
に設けたことによりゲル状充填物の這い上りを防止する
ことができる。　また、該突部を設けたことにより該ケ
ース内へのゲル状充填物の注入液位を目視で確認でき、
その結果ゲル状充填物の過剰充填を防止することができ
る。

［発明の実施例］ 以下に第１図を参照して本発明の一実施例について説明
する。　なお、第１図において、第３図及び第４図と同
一符号で表示された部分は従来の半導体装置と同じ部分
を示す。

第１図に示す本発明の半導体装置においては、ケース１
０が従来のケース１とは異なった構造を有していること
を特譚とする。　すなわち本発明の半導体装置では、ケ
ース１０の上部内周面に周方向に延在する少なくとも一
条以上の段部１０ａ（もしくは突部）が形成されるとと
もに、ゲル状充填物８の表面Ｓよりわずかに上方位置に
同じく周方向に延在する棚状の突部１０ｂが形成されて
いることを特徴とする。　段部１０ａは図示の如くリー
ド支持部材７の外周面に対向する位置に設けることが最
も好ましいが、これよりも下の位置であっても封止用樹
脂９に接触する位置であればよい。　該段部１０ａは封
止用樹脂９とケース１０の結合力を高めると同時にケー
ス１０の内面に沿う上下方向の沿面距離を増大し１つ、
ケース１０の内側に沿って這い上ろうどするゲル状充填
物の這い上りを防止するのに有効である。

一方、該突部１０ｂはゲル状充填物８の這い上りを防止
するために設けられた部分であり、該突部１０ｂが形成
されていることによってゲル状充填物８のケース内面に
沿っての這い上りが防止される。　該突部１０ｂの形成
位置はゲル状充填物８の最終の充填液位Ｓよりわずかに
上の所が望ましい。

該段部１０ａ及び突部１０ｂの横断面形状は第１図の如
き正方形断面もしくは長方形断面又は台形断面で−あっ
てもよいが、第２図に示すように、先端側の断面が大き
くなっている先太形の断面形状に形成すると、該段部１
０ａと封止用樹脂９との結合力は更に大きくなり、同時
にゲル状充填物の這い上り防止効果も更に向上する。

［発明の効果］ 第１図の如き本発明の樹脂封止型半導体装置ど第４図の
如き構造の従来の半導体装置とを同数ずつ製作し、両者
に対し前記同一条件で温度サイクルを行い、更に両者に
ついてケースと封止用樹脂との密着性や製造時の作業性
を調査した。

その結果、本発明の半導体装置は従来の半導体装置にく
らべて温度ザイクルテストの故障発生時間が５０倍に延
長するほか、密着性すなわち封止性では従来品が半数に
欠陥がみられるに対して１００％の合格率を示し、作業
性の面ではゲル状充填物８の注入液を突部１０ｂを基準
どし−Ｃ確認できるため従来品にくらべて３０％作業時
間が短縮できることがわかった。

以上のように本発明によれば、外囲器内から充填剤が漏
洩する恐れが少く、信頼性の高い樹脂封止型半導体装置
が捉供される。　本発明により改良された樹脂封止型半
導体装置は従来品よりも高い信頼性を有しているばかり
でなく、従来品よりも作業性よく高能率且つ高歩留りで
製造することができるため、従来品よりも安価なコスト
で製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の樹脂封止型半導体装置の一実施例の要
部断面図、第２図は本発明の変形実施例の断面図、第３
図は従来の樹脂封止型半導体装置の平面図、第４図は第
３図のＩＶ−ｒＶ矢視断面図である。 １．１０・・・ケース、　２・・・放熱板、　３・・・
絶縁基板、　４．６・・・半田層、　７・・・リード支
持部材、５・・・リード、　８・・・ゲル状充填物、　
９・・・封止用樹脂。 特許出願人　株式会社　東　芝 代理人　弁理士　諸１）英二 第１図　第２０ 第４図 手続補正書（方式） 昭和５９年９月ＩＱ日 特許庁長官　志賀　学　殿 １、事件の表示　昭和５９年特許願第１０９６９１号２
、発明の名称　樹脂封止型半導体装置３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 神奈川県用崎市幸区堀用町７２番地 （発送日　昭和５９年８月２８日） ６、補正の対象　願書及び明細書

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　側壁部分のみから成る樹脂製の無底箱体状のケース
   と、該ケースの底部を閉塞するように固着された放熱板
   と、該ケース内の最上部位置に挿入配置された蓋状のリ
   ード支持部材とから成る外囲器構造を有し、該ケー・ス
   内の下部空間にはゲル状充填物が充填され、該ゲル状充
   填物より−Ｌ方のケース内空間には封止用樹脂が充填さ
   れている樹脂封止型半導体装置において、該封止用樹脂
   に接触する該ケース内の内周面部分には周方向に延在す
   る少くとも一条以上の段部を形成する一方、該ゲル状充
   填物の表面位置のわずか上方に該ケースの内周面に沿っ
   て突出する棚状の突部を形成したことを特徴とする樹脂
   封止型半導体装置。