(57)【要約】      （修正有）【課題】ベース部の加工について平易かつ工数が少なくする事を可能とし、安価かつ樹脂充填部の剥離を防止した半導体装置を提供する。【解決手段】ベースと、ベースに充填された樹脂と、ベースに固着された半導体チップと、半導体チップに固着されたリードを有する。べースの側壁部又はチップ搭載部に、複数の突起部が間欠的に形成され、樹脂が突起部を被覆している。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
板状の底板と、一方の端部が前記底板の主面又は側面に形成され且つ当該底板の縁部に沿って環状に設けられた側壁部と、前記底板から台状に隆起したチップ搭載部を有するベースと、前記ベースの内部空間に充填された樹脂と、当該チップ搭載部の主面に固着された半導体チップと、前記半導体チップに導電性接着材を介し固着されたリードを有し、前記ベースがフィンに圧入により装着される半導体装置において、前記チップ搭載部には、前記チップ搭載部の側面に沿って複数個の突起部が間欠的に形成されており、前記樹脂が前記突起部を被覆している事を特徴とした半導体装置。
【請求項２】
板状の底板と、一方の端部が前記底板の主面又は側面に形成され且つ当該底板の縁部に沿って環状に設けられた側壁部とを有するベースと、前記ベースの内部空間に充填された樹脂と、当該ベースの前記底板の主面に固着された半導体チップと、前記半導体チップに導電性接着材を介し固着されたリードを有し、前記ベースがフィンに圧入により装着される半導体装置において、
前記側壁部には、その内壁面に沿って複数個の突起部が間欠的に形成されており、前記樹脂が前記突起部を被覆している事を特徴とした半導体装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は半導体装置にかかり、低コストな加工で製造する事が可能で、高温の雰囲気下においても信頼性を維持する事の出来る半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップを固着したベースが放熱体の嵌合フィンに圧入して装着される半導体装置は、例えば下記特許文献１により公知の技術である。このような構造の半導体装置は、凹状のベースと、ベースの一方の主面に導電性接着材によって固着された半導体チップと、半導体チップの上面に半田によって固着された棒状のリードと、ベースの開口部内に充填され半導体チップおよびリードの一部とを被覆して保護膜として機能する樹脂充填部を有する半導体装置である。
【０００３】
この半導体装置は、半導体チップの固着されたベースが放熱体のフィンに圧入されて使用される。すなわち、ベース底板を冶具により押圧して、半導体装置をリード側から放熱体のフィンに圧入する。このとき、半導体チップに対し応力が印加され、半導体チップが破壊される事が本技術分野における大きな課題となっている。
【特許文献１】実登3107527号公報
【特許文献２】実登3098823号公報
【特許文献３】特許4033904号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし前記特許文献１においては樹脂とベース部の食いつきを重視してベース部に複数の微少な凹凸を設けているが、これら微少な凹凸は複数回の加工を必要とし、工数の増大ひいてはコストアップに繋がってしまうという問題があった。また前記特許文献２、３においても樹脂とベース部の食いつきを目的とした爪部をベースの内径に沿って設けているが、全週に渡ってこのような加工を設ける事は機械加工状困難であり、高価で高機能な加工機を必要とした。また、爪部を全周に渡って設けることで爪部の下側に空気が溜り、ボイドが発生する虞があった。
【０００５】
そこで本考案はベース部の加工について平易かつ工数が少なくする事を実現し、安価で信頼性の高い半導体装置を実現する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案の半導体装置は、図１に示すように板状の底板と、一方の端部が前記底板の主面又は側面に形成され且つ当該底板の縁部に沿って環状に設けられた側壁部と、前記底板から台状に隆起したチップ搭載部を有するベースと、前記ベースの内部空間に充填された樹脂と、当該チップ搭載部の主面に固着された半導体チップと、前記半導体チップに導電性接着材を介し固着されたリードを有し、前記ベースがフィンに圧入により装着される半導体装置において、前記チップ搭載部には、前記チップ搭載部の側面に沿って複数個の突起部が間欠的に形成されており、前記樹脂が前記突起部を被覆している事を特徴とする。
【０００７】
ベース１、つまりチップ搭載部１０と突起部３、ベース底部８は、銅を主成分とする金属により一体に形成され、チップ搭載面２とベース部１の側壁部１１が形成する凹状の空間には樹脂が充填され、樹脂充填部９を形成する半導体装置である。
【０００８】
また本考案の属する技術範囲において、半導体装置はオルタネータのフィンに形成された穴(図示しない)に嵌合される。
【０００９】
ベース部１の底であるベース底部８には凹部１４が設けられても良い。凹部１４をベース底部８に設けることにより、また本考案の属する技術範囲において、半導体装置はオルタネータのフィンに形成された穴に嵌合される際の治具が半導体チップ５の直下に接触しないため、嵌合時の半導体チップ５の破損を防止する事が出来る。
【００１０】
図５は図１に示した半導体装置の突起部３の部位を示すものであり、本考案の半導体装置の製造工程において、樹脂充填部９が形成される前の工程の状態を示すものである。
【００１１】
図５において突起部３はチップ搭載面２の近隣に、９０度間隔に４か所設けられているが、本考案はこれに限ったものではない。個数、角度は適時変更を加えられる性格のものである。
【考案の効果】
【００１２】
本考案によれば、ベース部の加工について平易かつ工数が少なくする事が可能であり、安価かつ樹脂充填部の剥離を防止した半導体装置を実現する事が出来る。また、突起部を間欠的に設けることでボイドの原因となる空気溜りを防止する事が出来る。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１３】
本考案の半導体装置の第一の実施例は、図１に示すようにチップ搭載部１０のチップ搭載面２及びチップ搭載面２の周囲に部分的に設けられた突起部３を有するベース１と、第１の導電性接着剤４を介してチップ搭載部１０のチップ搭載面２に固定された一方の主面を有する半導体チップ５と、第２の導電性接着剤６を介して半導体チップ１の他方の主面に固着されたリード７とを有する。ベース１は円柱状の銅、若しくは銅を主成分とした銅合金インゴット (図示しない)をプレス加工し凹部を成型する方法等で形成される。この際に同時に突起部３は形成される。
【００１４】
底板１３はベース部１において、樹脂が充填されている部位の底である。半導体装置の第一の実施例においてチップ搭載部１０は底部１３が隆起した台形状である。そのため突起部３はチップ搭載面２と底部１３の間の領域に形成されている。
【００１５】
外壁部１２には高さ方向にスリットが設けられていても良い。突起部にスリットが設けられる事でフィンに対する半導体装置の嵌合の際に指向性を持って装着されるため比較的少量の力で圧入する事が出来、作業者の負担が軽減される。
【００１６】
また、よりフィンとの強固な固着を求める場合には外壁部１２にローレット加工を施しても良い。ローレット文様は菱、四角、丸など形状が限定される性格のものではないが、何れの形状にせよフィンへの嵌合時により良好にフィンを切除できるため、強固な固着を実現する事が出来る。
【００１７】
第１の導電性接着材４及び第２の導電性接着材６について本考案の属する技術分野においては、半導体装置は主に自動車用オルタネータ用ダイオードとして使用されるため、該半導体装置は高温下、例えば２２０℃の雰囲気下で使用される。そのため本考案においては高温の雰囲気下においても品質の劣化が進みにくい導電性接着材を選択する事が望ましい。
【００１８】
また、本考案の属する技術分野においては鉛を含有した半田が用いられるがそれ限定される性格のものではなく鉛を含有しない半田、いわゆる鉛フリー半田を用いても良い。その場合は鉛を含まないという点で環境に配慮した半導体装置という商品価値を創出する事が出来る。
【００１９】
半導体チップ５は例えばＳｉ(シリコン)により形成されたダイオードであるが種類が限定されるのもではない。トランジスタ装置、サイリスタ装置、集積回路等種々の半導体装置にも本考案を同様に適用できることは明らかであり、Ｓｉに限らずＳｉＣ（シリコンカーバイト)やＧａＮ(窒化ガリウム)などのいわゆるワイドギャップ半導体により構成されても良い。
【００２０】
リード７は銅などの導電性金属材料によって形成されており、樹脂充填部９は例えばエポキシ樹脂により形成されている。本考案の属する技術分野においては、半導体装置は主に自動車用オルタネータ用ダイオードとして使用されるため、該半導体装置は高温下で使用される。そのため樹脂充填部９は高温に耐える事が必要であり、本考案においても樹脂充填部９は高温の雰囲気下においても品質の劣化が進みにくい樹脂を選択する事が望ましい。
【００２１】
また、本考案の属する技術分野において、半導体装置は激しい高温と冷却の繰り返し(ヒートサイクル)に曝される。また、近年の高耐圧化の要求によりTj(ジャンクション温度)は上昇の一途を辿っている。そのため、図６に示すようにリード７、第１の導電性接着材４、半導体チップ５、第２の導電性接着材６、チップ搭載面２の領域に渡りJCR樹脂１５を塗布する事が望ましい。また、JCR樹脂１５は前述のヒートサイクルの観点からもボイドを含まない事が望ましい。
【００２２】
当該技術分野において、フィンは放熱性の高いアルミニウムや銅の板材から形成される場合や、異形状が容易に形成できるアルミダイキャストを使われる場合が多い。またベース底板８は図１において平面状に形成されているが、これに限定されるものではない。例えば凹凸を設けることで放熱性を向上することも可能である。
【００２３】
本考案の半導体装置の第２の実施例は、図２に示すように板板状の底板と、一方の端部が前記底板の主面又は側面に形成され且つ当該底板の縁部に沿って環状に設けられた側壁部とを有するベースと、前記ベースの内部空間に充填された樹脂と、当該ベースの前記底板の主面に固着された半導体チップと、前記半導体チップに導電性接着材を介し固着されたリードを有し、前記ベースがフィンに圧入により装着される半導体装置において、
前記側壁部には、その内壁面に沿って複数個の突起部が間欠的に形成されており、前記樹脂が前記突起部を被覆している事を特徴とする。
【００２４】
第２の実施例の形状の特徴は外壁部１２の径が箇所によって異なる点が挙げられる。これは嵌合対象であるフィンの高さが比較的低い場合に選択される形状である。
また、第２の実施例においてはチップ搭載面２と底板１３は同一の高さであり第一の実施例とは異なりチップ搭載部１０が設けられていない。
【００２５】
第２の実施例においては突起部３はベース部１の側壁部１１に設けられており、同様に樹脂充填部９の食いつきを最小限の個数で強めるという効果を及ぼす。また、突起部３をベース部１の側壁部１１に設けることは、チップ搭載面２及びチップ搭載面２の周囲に部分的に設ける場合よりも容易に加工を行う事ができるため作業工数の面で好ましい構成である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】は本考案の第一の実施例を示す断面図である。
【図２】は本考案の第二の実施例を示す断面図である。
【図３】は本考案の第三の実施例を示す断面図である。
【図４】は本考案の第四の実施例を示す断面図である。
【図５】は本考案の第一の実施例における製造工程内の俯瞰図である。
【図６】は本考案の第一の実施例において、JCR樹脂１５を塗布した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１、ベース
２、チップ搭載面
３、突起部
４、第１の導電性接着材
５、半導体チップ
６、第２の導電性接着材
７、リード
８、ベース底部
９、樹脂充填部
１０、搭載部
１１、側壁部
１２、外壁部
１３、底板
１４、凹部
１５、JCR樹脂
【図１】
0003159633.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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