(57)【要約】【課題】本発明は、放熱部を両面に有する半導体装置構造において、放熱フィン等の冷却部材への接合を考慮し、外形形状を小型化した半導体装置を提供する。【解決手段】本発明の半導体装置は、導電性及び放熱性を有する第１の放熱体と、第１の放熱板の上面に搭載された半導体素子と、半導体素子の上部に位置し、かつ、導電性を有する第２の放熱体と、少なくとも第１の放熱体の上面、半導体素子及び第２の放熱体の下面を封止する樹脂封止体とからなり、第１の放熱体と第２の放熱体は、樹脂封止体の下面及び上面に配置され、樹脂封止体の外部に露出され、第２の放熱体は半導体素子の上面電極とをそれぞれ電気的に接続する放熱部と端子部と連結部を備えている。また、第２の放熱板の端子部にネジ穴が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性及び放熱性を有する第１の放熱体と、前記第１の放熱板の上面に搭載された半導体素子と、前記半導体素子の上部に位置し、かつ、導電性を有する第２の放熱体と、少なくとも前記第１の放熱体の上面、前記半導体素子及び前記第２の放熱体の下面を封止する樹脂封止体と、からなる半導体装置において、前記第１の放熱体と前記第２の放熱体は、前記樹脂封止体の下面及び上面に配置され、前記樹脂封止体の外部に露出され、前記第２の放熱体は前記半導体素子の上面電極とをそれぞれ電気的に接続する放熱部と端子部と連結部を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第２の放熱板の端子部にネジ穴が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。 
【請求項３】
前記ネジ穴は、前記第１の放熱板に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１の放熱板と前記第２の放熱板の端部にモールドロックが設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、特に半導体素子を樹脂封止し、放熱部を両面に有する半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この放熱部を両面に有する半導体装置としては、半導体素子を一対の放熱体により挟持した樹脂封止型半導体装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、図５に示すように、放熱性を有する支持板２２と半導体素子２３と支持板の周辺に配置された複数のリード端子２４の内端部を樹脂封止し、樹脂封止体２５の上面に導電性を有する放熱体２６を備えている。支持板は半導体素子の下面電極と接合されて樹脂封止体の下面に露出している。放熱体は半導体素子の上面電極とリード端子の内端部上面と接合されて樹脂封止体の上面に露出している。これにより、半導体装置２１の放熱性をより向上するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１８４５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術の構造では樹脂封止体の個体そのものの放熱性に関してはよいが、放熱フィン等の冷却部材への接合に関し考慮がなされていない問題がある。また、リード端子が封止体の外部に突出しているので、外形形状が大きくなる問題がある。
【０００６】
よって、本発明は、放熱部を両面に有する半導体装置構造において、放熱フィン等の冷却部材への接合を考慮し、外形形状を小型化した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】
【０００７】
上述の課題を解決するために、本発明は、以下に掲げる構成とした。
本発明の半導体装置は、導電性及び放熱性を有する第１の放熱体（支持板）と、第１の放熱板の上面に搭載された半導体素子と、半導体素子の上部に位置し、かつ、導電性を有する第２の放熱体（接続板）と、少なくとも第１の放熱体の上面、半導体素子及び第２の放熱体の下面を封止する樹脂封止体とからなり、第１の放熱体と第２の放熱体は、樹脂封止体の下面及び上面に配置され、樹脂封止体の外部に露出され、第２の放熱体は半導体素子の上面電極とをそれぞれ電気的に接続する放熱部と端子部と連結部を備えている。また、第２の放熱板の端子部にネジ穴が設けられている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、放熱部を両面に有する半導体装置構造において、放熱フィン等の冷却部材への接合を考慮し、外形形状を小型化した半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１に係る半導体装置を示す側面断面図である。
【図２】本発明の実施例１に係る半導体装置を示す上面図である。
【図３】本発明の実施例１に係る半導体装置を示す下面図である。
【図４】本発明の実施例１に係る半導体装置とフィンの取付け例である。
【図５】従来の半導体装置の側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。但し、図面は模式的なものであり、寸法関係の比率等は現実のものとは異なる部分が含まれている。
【実施例１】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施例１に係る半導体装置１を説明する。
【００１２】
図１から図３に示す半導体装置１は、第１の放熱体２と半導体素子３と第２の放熱体４と樹脂封止体５とで構成されている。
【００１３】
第１の放熱体２は、導電性及び放熱性を有するし、上面に半導体素子３を搭載する支持板である。例えば、銅系材料からなるリードフレームのダイパッドである。
【００１４】
半導体素子３は、発熱の大きい電力用半導体チップである。例えば、電力用ダイードである。このとき、第１の放熱体２と第２の放熱体４は、電気的に接合されているので、外部電極として使用される。
【００１５】
第２の放熱体４は、半導体素子３の上部に位置し、半導体素子３の上面電極（図示せず）と電気的に接続している導電性を有する接続板である。例えば、銅系材料からなるリード端子である。ここでは、第２の放熱体４は、樹脂封止体５の外部に突出していない。
【００１６】
樹脂封止体５は、少なくとも第１の放熱体２の上面と、半導体素子３の全体と、第２の放熱体の下面とを樹脂で封止している。例えば、熱硬化性エポキシ樹脂のモールド樹脂で成形される。
【００１７】
さらに、第１の放熱体２と第２の放熱体４は、樹脂封止体５の下面及び上面から外部に露出している。
【００１８】
また、第２の放熱体４は、半導体素子３の上面と接続する放熱部６と、外部に接続するターミナルとして端子部７と、放熱部６と端子部７を接続している連結部８からなっている。
【００１９】
また、端子部７には、外部の冷却装置としてフィンをビスで固定し取り付けることができるネジ穴９を有している。例えば、Ｍ３ビスを利用するためにＭ３雌ネジがタップ加工されている。ここでは、半導体装置上部にビス止めできる。
【００２０】
次に、図４に示すように、本発明の半導体装置１と冷却装置との接合について説明する。
【００２１】
一般的に、まず、半導体装置１の第１の放熱体２をベースとなるフィン１０ｂ（プリント基板）にはんだ付けする。その後、第２の放熱体４と外部冷却装置であるフィン１０ａとをビス１１で接合する。ここでは、両者をはんだ付けすることも可能であるが、位置決めを正確にするには片側づつ接合するほうが容易である。
【００２２】
次に、本発明の実施例１に係る半導体装置１の効果を説明する。
【００２３】
半導体装置１は、第１の放熱体２と半導体素子３と第２の放熱体４と樹脂封止体５との構成からなり、第１の放熱体２と第２の放熱体４は、樹脂封止体５の下面及び上面から外部に露出している。これにより、両面放熱が可能な樹脂封止型パッケージとなっている。
【００２４】
また、第２の放熱体４は、放熱部６と端子部７と連結部８との構成からなり、端子部７には、ネジ穴９を有している。これにより、外部の冷却装置としてフィンをビスで固定し取り付けることができ、半導体装置１の発熱を伝熱させ、個体よりさらに放熱させることができる。
【００２５】
また、端子部７が樹脂封止体５の内部に位置しているので、樹脂封止体５の外に導出しているアウターリードが無いので、半導体装置の外形が小型化できる。
【００２６】
上述のように、本発明を実施するための形態を記載したが、この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例が可能であることが明らかになるはずである。
【００２７】
第１の放熱板と第２の放熱板は、片面側が樹脂封止体から露出している。樹脂封止体は、いわゆるハーフモールドであるので、端面にモールドロック１２を備えることが好ましい。これにより、各放熱板との密着性を向上することができる。
【００２８】
また、ネジ穴は、第１の放熱板に設けてもよい。これにより、はんだ付けを用いず、両側からビス止めすることができる。
【００２９】
また、ネジ穴は、ネジ加工せず、ピン圧入穴としてもよい。これにより、ネジ締めが不要で、押し込むだけで止めることができる。
【００３０】
また、連結部を１箇所で図示したが、２箇所設けてもよい。これにより、第２の放熱板の放熱部と端子部のねじれ強度が強く加工でき、部品精度を向上することができる。
【００３１】
また、半導体素子を１個で図示したが、複数個搭載するダイオードモジュールとしてもよい。放熱板も同様である。これにより、多種の電気回路に対応可能な複合半導体装置とすることができる。
【００３２】
また、連結部８は、細部形状としているので、ビス止め時の応力緩和として半導体素子を保護することができる。また、樹脂封止体内部に埋まるので、第２の放熱体の樹脂密着を向上させることができる。
【００３３】
また、各放熱体のサイズは、半導体素子の定格に応じて、適宜寸法を設計することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１、半導体装置
２、第１の放熱板
３、半導体素子
４、第２の放熱板
５、樹脂封止体
６、放熱部
７、端子部
８、連結部
９、ネジ穴
１０、フィン
１１、ビス
１２、モールドロック
２１、半導体装置（従来技術）
２２、支持板
２３、半導体素子
２４、リード端子
２５、樹脂封止体
２６、放熱体
【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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