(57)【要約】【課題】ゲルが外部電極部へ到達することを防止することができる半導体装置を提供することを課題とする。【解決手段】ケース１１の内部にシリコーンゲル１９を注入すると、このゲル１９は硬化前は液状であるため、表面張力によりケース１１の内角部分２３をつたってはい上がろうとする。しかし、電極１４がインサート成形されているケース１１の側壁内面には、はい上がり防止部１８が形成されているため、ゲル１９のはい上がりは、はい上がり防止部１８の鉛直面２０の途中で停止する、或いは内角部分２３の上端まで進行しても、はい上がり防止部１８の外角部分２２で停止され、これによりゲル１９が外部電極部１６にまで到達することが防止される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基板の上に半導体素子を配置してケース内に収容し且つ電極をケースの内部から外部へ引き出して外部電極部を形成すると共にケース内に絶縁性を有する液状の封止材が注入されて硬化される半導体装置において、
ケース内の内角部分を介して硬化前の封止材がはい上がる経路が外部電極部にまで至らないようにその経路を遮断する形状のはい上がり防止部が外部電極部付近に配置されている
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記はい上がり防止部は、封止材のはい上がりを遮断するための鉛直面及び外角部分を有する請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記はい上がり防止部は、ケースに一体に形成されている請求項１及び２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記はい上がり防止部は、ケースとは別の部材からなり、ケースに取り付けられている請求項１及び２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記はい上がり防止部は、樹脂からなる請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体装置に係り、特にケース内にシリコーンゲル等が充填される封止型の半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に開示されているような半導体装置では、ベース基板の上に半導体素子等が実装されてケース内に収容されると共に、電極がケースの内部から外部へ引き出されて内部電極部及び外部電極部を形成している。ケース内の内部電極部と半導体素子との間をボンディングワイヤにより接続した後に、ケース内にシリコーンゲルを注入して硬化させることにより内部の素子等を保護している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−５３２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような封止型の半導体装置において、例えば図４に示されるように、ケース１の内部にゲル２がはい上がる経路となりうる内角部分が多く形成されていると、硬化前のゲル２が実線矢印で示されるように内角部分をつたってはい上がり、ケース１の外部へ引き出された電極３の外部電極部４にまで到達して付着してしまうことがある。このようにゲル２が外部電極部４に付着すると、ゲル２は絶縁体であるため、外部電極部４とこの外部電極部４に接続される外部端子との間の電気抵抗が増加して接続不良等を生じるおそれがある。
また、例えば図５に示される半導体装置のように、複数の電極３１及び３２が互いに近接して配置され、外部電極部３１ａ及び３２ａ付近にゲル３３がはい上がる経路となりうる内角部分が多く形成されていると、硬化前のゲル３３が実線矢印及び破線矢印で示されるように内角部分をつたってはい上がり、外部電極部３１ａ及び３２ａへ到達するおそれがある。
これに対し、上述のような内角部分を湾曲状にしてゲル２及び３３のはい上がりを抑制することも考えられるが、それでは不十分であり、依然としてゲル２及び３３がはい上がって外部電極部４及び３１ａ及び３２ａへ到達するおそれがある。
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、ゲルが外部電極部へ到達することを防止することができる半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係る半導体装置は、ベース基板の上に半導体素子を配置してケース内に収容すると共に電極をケースの内部から外部へ引き出して外部電極部を形成し、このケース内に絶縁性を有する液状の封止材が注入されて硬化される半導体装置において、電極の外部電極部付近に、硬化前の封止材がケース内の内角部分を介してはい上がる経路が外部電極部にまで至らないようにその経路を遮断する形状のはい上がり防止部が配置されているものである。
【０００６】
ケースの内部に封止材を注入すると、この封止材は硬化前は液状であるため、表面張力によりケースの内角部分をつたってはい上がろうとする。しかし、電極の外部電極付近にはい上がり防止部が形成されており、このはい上がり防止部により硬化前の封止材がケース内の内角部分を介してはい上がる経路が外部電極部にまで至らないように遮断されているため、ゲルのはい上がりは、はい上がり防止部で停止され、これによりゲルが外部電極部にまで到達することが防止される。
ここで、内角部分とは、２つ以上の平面が交差することにより水平方向、鉛直方向あるいは斜め方向に延在する凹部を意味している。
【０００７】
はい上がり防止部は鉛直面及び外角部分を有し、これら鉛直面や外角部分により封止材のはい上がりを遮断することができる。
また、はい上がり防止部をケースに一体に形成すれば、一度に作製することができるため好ましい。また、はい上がり防止部をケースとは別の部材から形成してケースに取り付けることもでき、その場合、はい上がり防止部を既存の半導体装置等にも適用してゲルの外部電極部への到達を防止することができる。
また、はい上がり防止部は樹脂から形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、ゲルが外部電極部へ到達することを防止することができる半導体装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１に、この発明の実施の形態１に係る半導体装置の斜視図を示す。この半導体装置は半導体パワーモジュール等として用いられるものであり。樹脂等からなるケース１１の内部に、複数の半導体素子１２を搭載したベース基板１３が収容されている。また、ケース１１の側壁に断面Ｌ字状の電極１４がインサート成形されており、電極１４はケース１１の内部に位置する内部電極部１５及びケース１の外部に引き出された外部電極部１６を有している。この電極１４の内部電極部１５と各半導体素子１２の表面の電極とはボンディングワイヤ１７を介して接続されている。また、ケース１１には、電極１４がインサート成形されている側壁の内面に、ケース１１の側壁と同じ高さを有する段差状のはい上がり防止部１８が形成されている。さらに、ケース１１の内部には、このケース１１内に収容された素子等を保護するための封止材として、シリコーンゲル１９が所定の液面位置まで注入されて硬化されている。なお、電極１４の外部電極部１６は、図示されない外部端子に接続されるように構成されている。
【００１０】
図２に示されるように、ケース１１の側壁内面に設けられたはい上がり防止部１８は、硬化前のゲル１９が表面張力により外部電極部１６にまではい上がることを防止するためのものである。このはい上がり防止部１８は、ケース１１の側壁と同じ高さまで延在する鉛直面２０と、この鉛直面２０に垂直に交差する平坦面２１と、これら鉛直面２０及び平坦面２１の間に形成される外角部分２２とを有している。なお、平坦面２１は所定の幅ｄを有しており、これにより外角部分２２と外部電極部１６とは所定の間隔ｄだけ互いに離間している。
【００１１】
ここで、はい上がり防止部１８に隣接する側壁の内面と、はい上がり防止部１８の鉛直面２０との間には、硬化前のゲル１９がはい上がる経路となりうる内角部分２３が形成されているが、内角部分２３と外部電極部１６との間には、はい上がり防止部１８の鉛直面２０、外角部分２２及び平坦面２１が位置しており、ゲル１９がはい上がる経路となりうる内角部分が形成されていない。すなわち、ゲル１９のはい上がり経路は、はい上がり防止部１８で遮断されて外部電極部１６にまで至らないように構成されている。
【００１２】
次に、この発明の実施の形態１に係る半導体装置の作用について説明する。ケース１１の内部にシリコーンゲル１９を注入すると、このゲル１９は硬化前は液状であるため、表面張力により図２に実線矢印で示されるようにケース１１の内角部分２３をつたってはい上がろうとする。しかし、電極１４がインサート成形されているケース１１の側壁内面には、はい上がり防止部１８が形成されているため、ゲル１９のはい上がりは、はい上がり防止部１８の鉛直面２０の途中で停止する、或いは内角部分２３の上端まで進行しても、はい上がり防止部１８の外角部分２２で停止され、これによりゲル１９が外部電極部１６にまで到達することが防止される。従って、外部電極部１６にゲル１９が付着して外部電極部１６と外部端子とが接続不良になることを防止することができる。
また、はい上がり防止部１８の平坦面２１により外角部分２２と外部電極部１６とが所定の間隔ｄだけ離間しているため、この平坦面２１によりゲル１９の外部電極部１６への到達を確実に防止することができる。
【００１３】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る半導体装置は、図５に示したような電極３１及び３２を有する半導体装置に対し、図３に示されるように、電極３１及び３２がインサート成形されているケース３４の側壁にそれぞれ第１及び第２のはい上がり防止部３５及び３６を形成したものである。第１のはい上がり防止部３５は、実線矢印で示されるようなゲル３３のはい上がり経路Ａが外部電極部３１ａへ至らないように遮断するための鉛直面３７及び３８と外角部分３９とを有している。また、第２のはい上がり防止部３６は、破線矢印で示されるようなゲル３３のはい上がり経路Ｂが外部電極部３２ａへ至らないように遮断するための鉛直面４０及び外角部分４１を有している。すなわち、第１及び第２のはい上がり防止部３５及び３６により、ケース３４内の内角部分をつたってはい上がるゲル３３の進行が停止され、これによりゲル３３が外部電極部３１ａ及び３２ａにまで到達することが防止される。
【００１４】
なお、上述の実施の形態１及び２において、はい上がり防止部１８及び３５及び３６は、ケース１１及び３４の側壁の一部としてケース１１及び３４に一体に形成されていたが、その代わりに、はい上がり防止部をケースとは別の部材から形成し、この部材をケースに取り付けるようにしても、上述の実施の形態１及び２と同様に、ゲルの外部電極部への到達を防止することができる。
【００１５】
このとき、はい上がり防止部はケースと同様の樹脂や、その他各種の絶縁物から形成することができる。また、はい上がり防止部は、ケースに取り付けられることにより硬化前のゲルがケース内の内角部分を介してはい上がる経路が外部電極部にまで至らないようにその経路を遮断することができれば、どのような形状を有するものでもよい。なお、はい上がり防止部は、ケースの代わりに電極やカバーなどに取り付けられてもよい。
また、ケースとは別の部材からなるはい上がり防止部を用いる場合には、既存の半導体装置のケースにはい上がり防止部を取り付けることにより、ゲルの外部電極部への到達を容易に防止することができる。
【００１６】
また、上述の実施の形態１及び２では、柔軟性を有し且つ装置の振動吸収に優れたシリコーンゲル１９及び３３を封止材として使用したが、その代わりに、エポキシ樹脂等を封止材として使用しても、この封止材の外部電極へのはい上がりがはい上がり防止部により防止され、実施の形態１及び２と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の実施の形態１に係る半導体装置を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１における電極近傍の構造を示す部分斜視図である。
【図３】実施の形態２における電極付近の構造を示す部分斜視図である。
【図４】従来の半導体装置における電極付近の構造を示す部分斜視図である。
【図５】従来の他の半導体装置における電極近傍の構造を示す部分斜視図である。
【符号の説明】
【００１８】
１１，３４  ケース、１２  半導体素子、１３  ベース基板、１４，３１，３２  電極、１５  内部電極部、１６，３１ａ，３２ａ  外部電極部、１７  ボンディングワイヤ、１８，３５，３６  はい上がり防止部、１９，３３  シリコーンゲル、２０，３７，３８，４０  鉛直面、２１  平坦面、２２，３９，４１  外角部分、２３  内角部分。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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