JPS61225847A - 半導体整流装置 - Google Patents
半導体整流装置Info
- Publication number
- JPS61225847A JPS61225847A JP60065030A JP6503085A JPS61225847A JP S61225847 A JPS61225847 A JP S61225847A JP 60065030 A JP60065030 A JP 60065030A JP 6503085 A JP6503085 A JP 6503085A JP S61225847 A JPS61225847 A JP S61225847A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- case
- semiconductor
- adhesive
- conductor pattern
- projection
- 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.)
- Granted
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
- H10W76/00—Containers; Fillings or auxiliary members therefor; Seals
- H10W76/60—Seals
Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
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。
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、自動車のオルタネータ等の半導体整流装置
に関し、特に、従来の半導体整流装置よりも熱衝撃耐性
の大きな外囲器を備えた半導体整流装置に関するもので
ある。
に関し、特に、従来の半導体整流装置よりも熱衝撃耐性
の大きな外囲器を備えた半導体整流装置に関するもので
ある。
［発明の技術的背景］
従来公知の樹脂封止型半導体整流装置は第８図に示すよ
うな構造を有している。 すなわち、同図において、１
はＡ１から成る放熱基板、２は該放熱基板１上に絶縁層
を介して形成された導体パターンに固定されたダイオー
ド等の半導体素子、３は該半導体素子２に取り付けられ
た入力端子、４は放熱基板１上の導体パターンに固定さ
れた出力電極、５は該出力［！４に接続された出力端子
、６は放熱基板１上に接着剤７を介して固着された第一
ケース、８は該第一ケース６の部分の上に接着剤７を介
して固着されるとともに出力端子５を支持しているター
ミナルホルダすなわち第二ケースである。 該半導体整
流装置の外囲器は第一ケース６と第二ケース８とによっ
て構成されており、第一ケース６内の空間には所望によ
り保護用の硬質エポキシ樹脂９が充填され、上方の第二
ケース８内の空間には所望により封止用の軟質エポキシ
樹脂１０が充填されている。
うな構造を有している。 すなわち、同図において、１
はＡ１から成る放熱基板、２は該放熱基板１上に絶縁層
を介して形成された導体パターンに固定されたダイオー
ド等の半導体素子、３は該半導体素子２に取り付けられ
た入力端子、４は放熱基板１上の導体パターンに固定さ
れた出力電極、５は該出力［！４に接続された出力端子
、６は放熱基板１上に接着剤７を介して固着された第一
ケース、８は該第一ケース６の部分の上に接着剤７を介
して固着されるとともに出力端子５を支持しているター
ミナルホルダすなわち第二ケースである。 該半導体整
流装置の外囲器は第一ケース６と第二ケース８とによっ
て構成されており、第一ケース６内の空間には所望によ
り保護用の硬質エポキシ樹脂９が充填され、上方の第二
ケース８内の空間には所望により封止用の軟質エポキシ
樹脂１０が充填されている。
前記のごとき構造の従来の半導体整流装置においては、
第一ケース６と第二ケース８（すなわち、ターミナルホ
ルダ）とがその相互の接合面において接着剤７を介して
固定されており、下側の第一ケース６の上端部接合面は
第９図に示すように横断面が１字形となるように外側に
向けて切り欠かれていた。
第一ケース６と第二ケース８（すなわち、ターミナルホ
ルダ）とがその相互の接合面において接着剤７を介して
固定されており、下側の第一ケース６の上端部接合面は
第９図に示すように横断面が１字形となるように外側に
向けて切り欠かれていた。
（背景技術の問題点］
前記のごとき構造の外囲器を有する従来の半導体整流装
置においては、熱衝撃テスト（たとえば、−４０℃の雰
囲気と１５０℃もしくは１１０℃の雰囲気とに交互に放
置したり、或いは、１５０℃の雰囲気中での放置と２５
℃の水中への浸漬とを交互に繰り返す等のテスト）を行
った時に、たとえば第９図に示したように、接合部にお
ける接着剤部分の亀裂や剥離が生じやすかった。
置においては、熱衝撃テスト（たとえば、−４０℃の雰
囲気と１５０℃もしくは１１０℃の雰囲気とに交互に放
置したり、或いは、１５０℃の雰囲気中での放置と２５
℃の水中への浸漬とを交互に繰り返す等のテスト）を行
った時に、たとえば第９図に示したように、接合部にお
ける接着剤部分の亀裂や剥離が生じやすかった。
特に第一ケースが金属製であり、第二ケースがＰＢＴ
（ポリブチレンテレフタレート）などの樹脂製である場
合のように材質が異なる場合に、接着剤部分の亀裂や剥
離がはっきりと現われることがあった。
（ポリブチレンテレフタレート）などの樹脂製である場
合のように材質が異なる場合に、接着剤部分の亀裂や剥
離がはっきりと現われることがあった。
［発明の目的］
この発明の目的は、熱衝撃テストを行っても両ケース部
分の接合個所において接着剤の亀裂を生じる恐れがなく
且つ接着剤の剥がれも生じることのない、改良された半
導体整流装置を提供することである。
分の接合個所において接着剤の亀裂を生じる恐れがなく
且つ接着剤の剥がれも生じることのない、改良された半
導体整流装置を提供することである。
［発明の概要］
本発明者は、半導体整流装置、すなわち、導体パターン
及び該導体パターンとの間を絶縁する所定の絶縁層を備
えた放熱基板と、該導体パターン上の適所に固定された
半導体素子と、該導体パターン及び該半導体素子を包囲
して該放熱基板上に固定された枠形の第一ケースと、該
半導体素子に取り付けられるとともに該第一ケース内か
ら上方に突出している出力電極に結合される出力端子を
支持した第二ケースとからなり、第一ケースの部分と第
二ケースの部分とが接着剤等によって互いに接合される
ように構成された外囲器を有する半導体整流装置におい
て、従来問題となっていた両ケースの接合部に生ずる接
着剤の亀裂や剥離等についてその原因を調査した結果、
前記のごとき亀裂や剥離は接合部の形状に基因するもの
であり、従来の半導体整流装置では次のような機序によ
って前記現象が生じることが明らかになった。
及び該導体パターンとの間を絶縁する所定の絶縁層を備
えた放熱基板と、該導体パターン上の適所に固定された
半導体素子と、該導体パターン及び該半導体素子を包囲
して該放熱基板上に固定された枠形の第一ケースと、該
半導体素子に取り付けられるとともに該第一ケース内か
ら上方に突出している出力電極に結合される出力端子を
支持した第二ケースとからなり、第一ケースの部分と第
二ケースの部分とが接着剤等によって互いに接合される
ように構成された外囲器を有する半導体整流装置におい
て、従来問題となっていた両ケースの接合部に生ずる接
着剤の亀裂や剥離等についてその原因を調査した結果、
前記のごとき亀裂や剥離は接合部の形状に基因するもの
であり、従来の半導体整流装置では次のような機序によ
って前記現象が生じることが明らかになった。
すなわち、第９図の接合部においては、第二ケース８の
内壁面８ａと下端面８ｂとには熱応力が生じるが外壁面
８Ｃには熱応力が生じないため、第二ケース８の下端部
には結局、第１０図に示すように第二ケース８を外側へ
押し出そうとする合成応力ｔが生じこの応力「によって
接合部に亀裂が生じたり、接着剤が剥離する等の現象が
生じるのである。
内壁面８ａと下端面８ｂとには熱応力が生じるが外壁面
８Ｃには熱応力が生じないため、第二ケース８の下端部
には結局、第１０図に示すように第二ケース８を外側へ
押し出そうとする合成応力ｔが生じこの応力「によって
接合部に亀裂が生じたり、接着剤が剥離する等の現象が
生じるのである。
なお、第１０図においてｒ、は第二ケース８の内壁面８
ａに生じる応力、「２は該ケース部分８の下端面８ｂに
生じる応力をそれぞれ表している。
ａに生じる応力、「２は該ケース部分８の下端面８ｂに
生じる応力をそれぞれ表している。
但し、第１０図に示す応力は熱衝撃テストにおいて熱→
冷の工程を行った時の状態であり、冷→熱の工程では各
応力の方向は逆向きとなり、従って、熱衝撃サイクルを
繰り返すことによって接合部が。
冷の工程を行った時の状態であり、冷→熱の工程では各
応力の方向は逆向きとなり、従って、熱衝撃サイクルを
繰り返すことによって接合部が。
疲労してケース部分に亀裂を生じたり、接着剤が剥がれ
る等の現象を生じやすくなる。
る等の現象を生じやすくなる。
本発明は従来の半導体整流装置に関する前記のごとき調
査結果に鑑みてなされたものであり、本発明の半導体整
流装置の特徴は、該第一ケースと該第二ケースとの接合
部分において熱衝撃テスト時に前記のごとき応力「を生
じない構造を採用したことである。 更に詳細に言えば
、本発明の特徴は、該第一ケースと該第二ケースとの接
合部において、凸部と該凸部を挿入できる溝状の凹部と
を設けたことである。 このような構造においては、接
合部において前記のごとき大きな合成応力「が生じない
ため、該接合部の接着剤に亀裂を生じたり、或いは剥離
が生じることはない。
査結果に鑑みてなされたものであり、本発明の半導体整
流装置の特徴は、該第一ケースと該第二ケースとの接合
部分において熱衝撃テスト時に前記のごとき応力「を生
じない構造を採用したことである。 更に詳細に言えば
、本発明の特徴は、該第一ケースと該第二ケースとの接
合部において、凸部と該凸部を挿入できる溝状の凹部と
を設けたことである。 このような構造においては、接
合部において前記のごとき大きな合成応力「が生じない
ため、該接合部の接着剤に亀裂を生じたり、或いは剥離
が生じることはない。
［発明の実施例］
以下に第１図乃至第７図を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。 なお、第１図乃至第７図において第８
図と同一符号で表示した部分は従来の半導体整流装置に
対応する部分を示す。
いて説明する。 なお、第１図乃至第７図において第８
図と同一符号で表示した部分は従来の半導体整流装置に
対応する部分を示す。
第１図に示した本発明の半導体整流装置の実施例では、
第一ケース６と第二ケース８との接合部において第２図
に示すように第二ケース８の下端面に凸部８ｄが形成さ
れており、一方、第一ケース６の上端面には該凸部８ｄ
の全部を挿入しうる溝状の凹部６ａが形成されている。
第一ケース６と第二ケース８との接合部において第２図
に示すように第二ケース８の下端面に凸部８ｄが形成さ
れており、一方、第一ケース６の上端面には該凸部８ｄ
の全部を挿入しうる溝状の凹部６ａが形成されている。
該凸部８ｄ及び該凹部６ａのそれぞれの側面８ｅ、８
ｆ及び６ｂ、６ｃは共にほぼ鉛直面であり、また該凸部
８ｄの根元部の両側に位置する面８ｇ及び８ｈはほぼ水
平面となっている。 そして、面８ｇ及び８ｈに対向す
る第一ケース６の面６ｄ及び６ｅもほぼ水平面となって
いる。
ｆ及び６ｂ、６ｃは共にほぼ鉛直面であり、また該凸部
８ｄの根元部の両側に位置する面８ｇ及び８ｈはほぼ水
平面となっている。 そして、面８ｇ及び８ｈに対向す
る第一ケース６の面６ｄ及び６ｅもほぼ水平面となって
いる。
従って、第２図のごとき接合構造では第一ケース６に対
して第二ケース８を分離させようとする応力は極めて小
さくなるため、第一及び第二ケース６及び８の接合部に
亀裂が生じたり、接着剤７が剥離する恐れはほとんどな
い。
して第二ケース８を分離させようとする応力は極めて小
さくなるため、第一及び第二ケース６及び８の接合部に
亀裂が生じたり、接着剤７が剥離する恐れはほとんどな
い。
第３図は第２図に示した接合構造に生じる応力関係を図
示したものである。 同図において、Ｆ、は面８ｅを押
す力であり、Ｆ２は面８ｆを押す力、また、Ｆ３は第一
のケース６を上へ押す力である。 そして、Ｆ、とＦ２
とは互いに相等しく向きが逆であるから、合成応力はＦ
３のみとなるｅ Ｆ３が図示の如く非常に小さい値と
なるのは凸部８ｄの下端面の面積が非常に小さい上、凸
部８ｄの両側面８ｅ及び８ｆ等に接着剤７から下向きの
反力が加わるためである。
示したものである。 同図において、Ｆ、は面８ｅを押
す力であり、Ｆ２は面８ｆを押す力、また、Ｆ３は第一
のケース６を上へ押す力である。 そして、Ｆ、とＦ２
とは互いに相等しく向きが逆であるから、合成応力はＦ
３のみとなるｅ Ｆ３が図示の如く非常に小さい値と
なるのは凸部８ｄの下端面の面積が非常に小さい上、凸
部８ｄの両側面８ｅ及び８ｆ等に接着剤７から下向きの
反力が加わるためである。
第４図乃至第６図は本発明の他の実施例を示したもので
あり、これらの実施例ではいずれも第二ケース８に少な
くとも一個以上の凸部８ｄが設けられる一方、第一ケー
ス６にはこの凸部８ｄを完全に挿入しうる少なくとも一
個以上の凹部６ａが形成されている。 そして、これら
のいずれの実施例においても凸部８ｄと凹部６ａのそれ
ぞれの面のすべてが実質的に水平面と鉛直面のみで構成
されている。 従って、これらの実施例においても第１
図及び第２図の実施例と同様に、熱衝撃テスト時に第一
及び第二ケースの接合部に生じる合成応力は従来の半導
体整流装置よりも著しく小さい。
あり、これらの実施例ではいずれも第二ケース８に少な
くとも一個以上の凸部８ｄが設けられる一方、第一ケー
ス６にはこの凸部８ｄを完全に挿入しうる少なくとも一
個以上の凹部６ａが形成されている。 そして、これら
のいずれの実施例においても凸部８ｄと凹部６ａのそれ
ぞれの面のすべてが実質的に水平面と鉛直面のみで構成
されている。 従って、これらの実施例においても第１
図及び第２図の実施例と同様に、熱衝撃テスト時に第一
及び第二ケースの接合部に生じる合成応力は従来の半導
体整流装置よりも著しく小さい。
第７図は他の実施例を示したものであり、この実施例で
は第一ケース６に凸部６ｄが形成される一方、第二ケー
ス８に溝状の凹部８ｊが形成されている。 この実施例
の場合、第１図乃至第６図の実施例と同様に鉛直方向の
極く小さな合成応力が第一及び第二ケースの接合部に生
ずるのみであり、同じ効果を奏することができる。
は第一ケース６に凸部６ｄが形成される一方、第二ケー
ス８に溝状の凹部８ｊが形成されている。 この実施例
の場合、第１図乃至第６図の実施例と同様に鉛直方向の
極く小さな合成応力が第一及び第二ケースの接合部に生
ずるのみであり、同じ効果を奏することができる。
［発明の効果］
第１図及び第２図に示した実施例の半導体整流装置と、
従来の半導体整流装置とに対して、同じ条件で熱衝撃テ
スト（−４０℃で１５分間放置後、１５０℃に１５分間
放置を５０，１００．２００サイクル行う）を実施した
後、外観検査を行ったところ、従来の半導体整流装置は
５０サイクルで供試体の５０％、１００サイクルで供試
体の７８％、２００サイクルで供試体のすべてにそのケ
ースの接合部分に亀裂が入っていたが、本発明の半導体
整流装置では２００サイクルを経てもケース接合部分に
亀裂が入ったものは全く生じなかった。
従来の半導体整流装置とに対して、同じ条件で熱衝撃テ
スト（−４０℃で１５分間放置後、１５０℃に１５分間
放置を５０，１００．２００サイクル行う）を実施した
後、外観検査を行ったところ、従来の半導体整流装置は
５０サイクルで供試体の５０％、１００サイクルで供試
体の７８％、２００サイクルで供試体のすべてにそのケ
ースの接合部分に亀裂が入っていたが、本発明の半導体
整流装置では２００サイクルを経てもケース接合部分に
亀裂が入ったものは全く生じなかった。
以上に説明したように、本発明によれば従来の半導体整
流装置よりも熱衝撃耐性にすぐれた半導体整流装置が提
供される。 また、その結果、本発明によれば従来より
も信頼性の高い半導体整流装置を従来よりも高い歩留り
で製造することができる。
流装置よりも熱衝撃耐性にすぐれた半導体整流装置が提
供される。 また、その結果、本発明によれば従来より
も信頼性の高い半導体整流装置を従来よりも高い歩留り
で製造することができる。
第１図は本発明の半導体整流装置の一実施例の概略断面
図、第２図は第１図の■で示された部分の拡大図、第３
図は第２図に示した部分に熱衝撃テストを施した時の応
力関係を示す図、第４図乃至第７図は他の実施例を示し
た断面図、第８図は従来の半導体整流装置の概略断面図
、第９図は第８図に■で示された部分の拡大図、第１０
図は第９図に示した部分に熱衝撃テストを施した時の応
力関係を示す図である。 １・・・放熱基板、 ２・・・半導体素子、 ３・・・
入力端子、 ４・・・出力電極、 ５・・・出力端子、
６・・・第一ケース、 ６ａ・・・凹部、 ６ｄ・・
・凸部、 ７・・・接着剤、 ８・・・第二ケース（タ
ーミナルホルダ）、 ８ｄ・・・凸部、 ８ｊ・・・凹
部、 ９・・・保護用樹脂、 １０・・・封止用樹脂。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第８−９図
図、第２図は第１図の■で示された部分の拡大図、第３
図は第２図に示した部分に熱衝撃テストを施した時の応
力関係を示す図、第４図乃至第７図は他の実施例を示し
た断面図、第８図は従来の半導体整流装置の概略断面図
、第９図は第８図に■で示された部分の拡大図、第１０
図は第９図に示した部分に熱衝撃テストを施した時の応
力関係を示す図である。 １・・・放熱基板、 ２・・・半導体素子、 ３・・・
入力端子、 ４・・・出力電極、 ５・・・出力端子、
６・・・第一ケース、 ６ａ・・・凹部、 ６ｄ・・
・凸部、 ７・・・接着剤、 ８・・・第二ケース（タ
ーミナルホルダ）、 ８ｄ・・・凸部、 ８ｊ・・・凹
部、 ９・・・保護用樹脂、 １０・・・封止用樹脂。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第８−９図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 導体パターン及び該導体パターンとの間を絶縁する
所定の絶縁層を備えた放熱基板と、該導体パターン上の
適所に固定された半導体素子と、該導体パターン及び該
半導体素子を包囲して該放熱基板上に固定された枠形の
第一ケースと、該半導体素子に取り付けられるとともに
該第一ケース内から上方に突出している出力電極に結合
される出力端子を支持した第二ケースとからなり、第一
ケースの部分と第二ケースの部分とが接着剤等によつて
互いに接合されるように構成された外囲器を有する半導
体整流装置において、 該第一ケースの部分と該第二ケースの部分との接合面の
一方に凸部が形成され、該接合面の他方には該凸部を挿
入しうる溝状の凹部が形成されていることを特徴とする
半導体整流装置。 ２ 第一ケースが金属製のケースであるとともに第二ケ
ースが樹脂製のケースである特許請求の範囲第１項記載
の半導体整流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60065030A JPS61225847A (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 半導体整流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60065030A JPS61225847A (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 半導体整流装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61225847A true JPS61225847A (ja) | 1986-10-07 |
| JPH0380352B2 JPH0380352B2 (ja) | 1991-12-24 |
Family
ID=13275168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60065030A Granted JPS61225847A (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 半導体整流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61225847A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0921565A3 (en) * | 1997-12-08 | 2005-07-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Package for semiconductor power device and method for assembling the same |
-
1985
- 1985-03-30 JP JP60065030A patent/JPS61225847A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0921565A3 (en) * | 1997-12-08 | 2005-07-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Package for semiconductor power device and method for assembling the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0380352B2 (ja) | 1991-12-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |