JP2003264252A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】接合部材により電気的に接合されたケース電極
と半導体チップとの相互の熱変形差から生じる接合部材
のひずみが低減させ、熱疲労寿命の向上を図ると共に半
導体チップの放熱性を向上させた半導体装置を提供す
る。 【解決手段】ケース電極内の上面に接合部材により搭載
された半導体チップと、この半導体チップの上面に接合
部材により搭載されたリードとを備え、ケース電極の空
間内に接合部分を封止する絶縁部材を充填した半導体装
置において、半導体チップ端部直下の前記ケース電極の
上面に溝を設けることで、半導体チップとケース電極の
線膨張率の差により接合部材の端部に大きく発生する熱
ひずみを低減し、熱疲労寿命の向上を図り、優れた放熱
性を得る。
と半導体チップとの相互の熱変形差から生じる接合部材
のひずみが低減させ、熱疲労寿命の向上を図ると共に半
導体チップの放熱性を向上させた半導体装置を提供す
る。 【解決手段】ケース電極内の上面に接合部材により搭載
された半導体チップと、この半導体チップの上面に接合
部材により搭載されたリードとを備え、ケース電極の空
間内に接合部分を封止する絶縁部材を充填した半導体装
置において、半導体チップ端部直下の前記ケース電極の
上面に溝を設けることで、半導体チップとケース電極の
線膨張率の差により接合部材の端部に大きく発生する熱
ひずみを低減し、熱疲労寿命の向上を図り、優れた放熱
性を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置に係
り、交流発電機の交流出力を直流出力に変換する半導体
装置に関するものである。
り、交流発電機の交流出力を直流出力に変換する半導体
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】交流発電機の整流装置に関して、熱衝撃
が多数回反復して加わる激しい環境でも電気的特性が長
期間に渡って低下しない半導体装置を得るために、特開
平４−２２９６３９号公報では、半導体チップをエポキ
シ系絶縁部材にて封止する構造が提案されている。これ
は、この樹脂封止構造は成型後の樹脂の収縮を利用して
半導体チップの接合面に対して垂直方向の圧力をケース
電極に作用させることで、ケース電極と半導体チップと
の接合部材にクラックが発生しても、必要な通電経路を
確保しようとするものである。また、同様のものとし
て、特開平１０−２１５５５２号公報では、半導体チッ
プの周囲に溝を設け、そこに樹脂を充填させて、絶縁部
材を大気圧を超える高圧で充填しモールド成型して絶縁
部材に残留圧縮応力を発生させる構造が提案されてい
る。
が多数回反復して加わる激しい環境でも電気的特性が長
期間に渡って低下しない半導体装置を得るために、特開
平４−２２９６３９号公報では、半導体チップをエポキ
シ系絶縁部材にて封止する構造が提案されている。これ
は、この樹脂封止構造は成型後の樹脂の収縮を利用して
半導体チップの接合面に対して垂直方向の圧力をケース
電極に作用させることで、ケース電極と半導体チップと
の接合部材にクラックが発生しても、必要な通電経路を
確保しようとするものである。また、同様のものとし
て、特開平１０−２１５５５２号公報では、半導体チッ
プの周囲に溝を設け、そこに樹脂を充填させて、絶縁部
材を大気圧を超える高圧で充填しモールド成型して絶縁
部材に残留圧縮応力を発生させる構造が提案されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】半導体装置の搭載場所
が自動車のエンジンルーム内のような場所である場合、
高熱と、車両側電気負荷の変動により発電機の発熱量増
大等の影響が極めて高い。また、特に自動車は、夏冬の
温度差によって発生する、広範な温度範囲に及ぶ冷熱の
繰り返しを受ける等の厳しい環境下にあるため、放熱性
と熱疲労に強い半導体装置が必要となる。
が自動車のエンジンルーム内のような場所である場合、
高熱と、車両側電気負荷の変動により発電機の発熱量増
大等の影響が極めて高い。また、特に自動車は、夏冬の
温度差によって発生する、広範な温度範囲に及ぶ冷熱の
繰り返しを受ける等の厳しい環境下にあるため、放熱性
と熱疲労に強い半導体装置が必要となる。
【０００４】半導体装置が熱衝撃を多数回反復して受け
ると、半導体装置を構成する技術の線膨張率の差に起因
するひずみがはんだなどの接合部材に加わり、十分な対
策がされていないと、この接合部材にクラックが発生す
る恐れがある。クラックが発生すると、通電経路である
接合部材の断面積が減少し、電気抵抗が増大することで
発熱が増加するとともに、接合部材を通した放熱量も低
下し、半導体チップの温度が異常に上昇する。このた
め、接合部材の溶融や半導体チップが耐熱限界に達する
と、整流機能が消失するおそれがある。
ると、半導体装置を構成する技術の線膨張率の差に起因
するひずみがはんだなどの接合部材に加わり、十分な対
策がされていないと、この接合部材にクラックが発生す
る恐れがある。クラックが発生すると、通電経路である
接合部材の断面積が減少し、電気抵抗が増大することで
発熱が増加するとともに、接合部材を通した放熱量も低
下し、半導体チップの温度が異常に上昇する。このた
め、接合部材の溶融や半導体チップが耐熱限界に達する
と、整流機能が消失するおそれがある。
【０００５】本発明の発明者は、かかる使用環境におい
ても十分対応できる、熱ひずみに起因する熱疲労寿命向
上と放熱性を効果的に達成する半導体装置を得るには前
記公知例の構造では十分でないことを見出した。特開平
４−２２９６３９号公報は通電経路の確保により電気抵
抗の増大や発熱量の低下を抑制して、半導体チップの温
度の異常上昇をある程度抑制できるものであるが、この
樹脂封止構造は、成型後の樹脂の収縮を利用して圧力を
ケース電極に作用させるだけのものであるから本来的
に、線膨張率の差に起因する接合部材のひずみを低減で
きるものではない。そのため、寿命向上の効果は少しあ
るが、接合部材のひずみ発生に対して十分に解決されて
いない。特開平１０−２１５５５２号公報は高温（140
℃以上）でも絶縁部材の弾性率の低下がないので、弾性
率低下によるケース電極の自由膨張の抑制効果の低下を
防止できるが、樹脂のような剛性が大きいことから絶縁
部材の劣化など絶縁部材自身の寿命が問題となる。ま
た、半導体チップが放熱フィンの高さより高いところに
位置するよう配置されるので熱抵抗が大きく放熱性が十
分でない。
ても十分対応できる、熱ひずみに起因する熱疲労寿命向
上と放熱性を効果的に達成する半導体装置を得るには前
記公知例の構造では十分でないことを見出した。特開平
４−２２９６３９号公報は通電経路の確保により電気抵
抗の増大や発熱量の低下を抑制して、半導体チップの温
度の異常上昇をある程度抑制できるものであるが、この
樹脂封止構造は、成型後の樹脂の収縮を利用して圧力を
ケース電極に作用させるだけのものであるから本来的
に、線膨張率の差に起因する接合部材のひずみを低減で
きるものではない。そのため、寿命向上の効果は少しあ
るが、接合部材のひずみ発生に対して十分に解決されて
いない。特開平１０−２１５５５２号公報は高温（140
℃以上）でも絶縁部材の弾性率の低下がないので、弾性
率低下によるケース電極の自由膨張の抑制効果の低下を
防止できるが、樹脂のような剛性が大きいことから絶縁
部材の劣化など絶縁部材自身の寿命が問題となる。ま
た、半導体チップが放熱フィンの高さより高いところに
位置するよう配置されるので熱抵抗が大きく放熱性が十
分でない。
【０００６】そこで、本発明の目的は、接合部材により
電気的に接合されたケース電極と半導体チップとの相互
の熱変形差から生じる半導体チップへのクラックを防止
するとともに、接合部材のひずみが低減でき、半導体チ
ップの放熱性を向上させた半導体装置を提供することで
ある。
電気的に接合されたケース電極と半導体チップとの相互
の熱変形差から生じる半導体チップへのクラックを防止
するとともに、接合部材のひずみが低減でき、半導体チ
ップの放熱性を向上させた半導体装置を提供することで
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、ケース電極内の上面に接合部材により搭
載された半導体チップと、この半導体チップの上面に接
合部材により搭載されたリードとを備え、ケース電極の
空間内に接合部分を封止する絶縁部材を充填した半導体
装置において、半導体チップ端部直下の前記金属板の上
面に溝を設けることで、半導体チップとケース電極の線
膨張率の差により接合部材の端部に大きく発生する熱ひ
ずみを低減し、熱疲労寿命の向上を図ったものである。
決するために、ケース電極内の上面に接合部材により搭
載された半導体チップと、この半導体チップの上面に接
合部材により搭載されたリードとを備え、ケース電極の
空間内に接合部分を封止する絶縁部材を充填した半導体
装置において、半導体チップ端部直下の前記金属板の上
面に溝を設けることで、半導体チップとケース電極の線
膨張率の差により接合部材の端部に大きく発生する熱ひ
ずみを低減し、熱疲労寿命の向上を図ったものである。
【０００８】（１）リードに連絡するリード電極と、周
辺部に凸壁部を有するケース電極と、リード電極とケー
ス電極との間に接合部材を介して配置される整流機能を
有する半導体チップと、を有し， ケース電極は、半導
体チップが配置される位置と凸壁部までの間の領域に、
半導体チップが配置される領域より薄い第一の領域と、
第一の領域より厚い第二の領域を有し，第一の領域は前
記半導体チップの端部からケース電極に接着する前記接
合部材の厚さの５倍以内の距離に第一の領域の端部が配
置される領域を含むことを特徴とする半導体装置を用い
る。この構造は放熱性を向上させるために半導体チップ
を中間部材を設けずにケース電極に接合部材を介して直
接接合されている構造になっている。また，ケース電極
の線膨張率が大きく、半導体チップとケース電極間の接
合部材はケース電極側ではケース電極と共に変形する
が、半導体チップ側では半導体チップによってその変形
は押さえられるようになり、接合部材の端部に大きくひ
ずみが発生することに着目し、ケース電極は、半導体チ
ップが配置される位置と凸壁部までの間の領域に、半導
体チップが配置される領域より薄い第一の領域と、第一
の領域より厚い第二の領域を設ける．つまり溝を設ける
ことによって、ケース電極と共に変形する接合部材の変
形を低減するようにしたことと、溝である第一の領域は
半導体チップの端部からケース電極に接着する前記接合
部材の厚さの５倍以内の距離に第一の領域の端部が配置
される領域を含むことを特徴としている。
辺部に凸壁部を有するケース電極と、リード電極とケー
ス電極との間に接合部材を介して配置される整流機能を
有する半導体チップと、を有し， ケース電極は、半導
体チップが配置される位置と凸壁部までの間の領域に、
半導体チップが配置される領域より薄い第一の領域と、
第一の領域より厚い第二の領域を有し，第一の領域は前
記半導体チップの端部からケース電極に接着する前記接
合部材の厚さの５倍以内の距離に第一の領域の端部が配
置される領域を含むことを特徴とする半導体装置を用い
る。この構造は放熱性を向上させるために半導体チップ
を中間部材を設けずにケース電極に接合部材を介して直
接接合されている構造になっている。また，ケース電極
の線膨張率が大きく、半導体チップとケース電極間の接
合部材はケース電極側ではケース電極と共に変形する
が、半導体チップ側では半導体チップによってその変形
は押さえられるようになり、接合部材の端部に大きくひ
ずみが発生することに着目し、ケース電極は、半導体チ
ップが配置される位置と凸壁部までの間の領域に、半導
体チップが配置される領域より薄い第一の領域と、第一
の領域より厚い第二の領域を設ける．つまり溝を設ける
ことによって、ケース電極と共に変形する接合部材の変
形を低減するようにしたことと、溝である第一の領域は
半導体チップの端部からケース電極に接着する前記接合
部材の厚さの５倍以内の距離に第一の領域の端部が配置
される領域を含むことを特徴としている。
【０００９】これによると、冷熱の繰返しがあっても半
導体チップとケース電極の線膨張率の差が小さくなるこ
とと、特に接合部材端部でのケース電極と共に変形する
量が低減でき、これが熱ひずみの低減となり、熱疲労寿
命が低減できる。また、ケース電極の外周部と放熱板を
機械的に固定する際にケース電極の変形によって半導体
チップに応力が生じる。この時、溝はケース電極の変形
が半導体チップの変形に及ぼす影響を吸収する作用があ
り、応力が低減できる． （２）（１）に関して、半導体チップにおける第一の領
域の端部とそれに対応する第一の領域における第一の端
部との間の第一の距離は、半導体チップにおける第二の
端部と第二の領域に対応する第一の領域における第二の
端部との間の第二の距離より小さく、第二の距離はケー
ス電極に接着する接合部材の厚さの５倍以内に形成され
ることを特徴としている。これによると、接合部材がケ
ース電極と共に変形する量はケース電極と接触する接合
部材の面積と比例するが、この面積を電気特性を保ちな
がら大きく低減できる位置に第一の領域である溝を設け
ることで、本発明による効果を最大限に発揮できる。 （３）（１）或いは（２）に関して、半導体チップが配
置される領域が凸壁部の高さ以下の位置に形成されるこ
とを特徴とする。これによると、凸壁部は放熱フィんに
取り付けられるので凸壁部の高さ以下の位置することに
よって放熱性が向上できる。 （４）（１）から（３）に関して、溝である第一の領域
の幅は、前記ケース電極に接合した接合部材の厚さの５
０％以上に形成されることを特徴としている。これによ
ると、溝を設けることはケース電極の剛性と通電容量に
影響及ぼす恐れがあるので、溝の幅は定量的に決める必
要がある。 （５）（１）から（４）に関して、第一の領域の幅は、
前記ケース電極における前記半導体チップのもっとも前
記凸壁側に近い外側端に相当する位置から前記凸壁部ま
での距離の９０％以下に形成されることを特徴としてい
る。これは（４）と同じ作用で溝の幅を制限し、溝の効
果が向上できる。 （６）（１）から（５）に関して、ケース電極の第一の
領域における半導体チップが搭載された面と反対側面ま
での厚さは、ケース電極の半導体チップが搭載位置する
領域における厚さの３０％以上に形成されることを特徴
としている。これは請求項４と同じ作用で溝の高さを制
限し、溝の効果が向上できる。 （７）（１）から（６）に関して、放熱板と接触してい
る部分の前記凸壁の高さは、前記半導体装置の外周側に
設置されるための放熱板の厚さ以下に形成されることを
特徴としている。これによると、半導体装置の搭載場所
が自動車のエンジンルーム内の場合、外部からの衝撃な
どにより放熱板と固定されているケース電極が抜けるこ
とを防止できる。 （８）（１）から（７）に関して、ケース電極の凸壁部
で囲まれた領域に絶縁部材充填された領域を有し、前記
絶縁部材は軟質性ゴム材からなることを特徴としてい
る。これによると、絶縁部材によりリード電極と半導体
チップとケース電極と、接合部材を外部から保護するた
めの封止機能ができる。また絶縁部材自身の剛性が低い
ので、絶縁部材によってケース電極の外周部と放熱板を
機械的に固定する際にケース電極の変形によって半導体
チップに与える応力を低くすることができる。さらに絶
縁部材と外部に突出している部分が少ないので、特開平
１０−２１５５５２号公報のように放熱性を考慮し外部
にむき出しになっている樹脂などに比べ、絶縁部材の寿
命を長くできる。 （９）（１）から（８）に関して、ケース電極はジルコ
ン銅からなることを特徴としている。これによると、ジ
ルコン銅は純銅より降伏応力値が高いのでケース電極の
外周部と放熱板を機械的に固定する際にケース電極の変
形が半導体チップの変形に及ぼす影響を低減することが
できる。 （１０）リードに連絡するリード電極と、リード電極と
接合層を介して配置される整流機能を有する半導体チッ
プと、導体チップと接合層を介して配置されるケース電
極とを有し、ケース電極は、周辺部を囲む凸壁部、凸壁
部内に形成される半導体チップを配置する領域、半導体
チップが配置される領域の外側に半導体チップが配置さ
れる領域より薄い第一の領域、第一の領域と前記凸壁部
との間に前記第一の領域より厚い第二の領域、とを有
し、半導体チップの最も凸壁部に近い端部と第一の領域
との間の距離は、ケース電極に接合する前記接合層の厚
さの５倍以内に配置されることを特徴としている。これ
によると、接合部材がケース電極と共に変形する量はケ
ース電極と接触する接合部材の面積と比例するが、この
面積を電気特性を保ちながら大きく低減できる位置に第
一の領域である溝を設けることで、本発明による効果を
最大限に発揮できる。さらに、ケース電極の外周部と放
熱板を機械的に固定する際にケース電極の変形が半導体
チップの変形に及ぼす影響を低減することができる。
導体チップとケース電極の線膨張率の差が小さくなるこ
とと、特に接合部材端部でのケース電極と共に変形する
量が低減でき、これが熱ひずみの低減となり、熱疲労寿
命が低減できる。また、ケース電極の外周部と放熱板を
機械的に固定する際にケース電極の変形によって半導体
チップに応力が生じる。この時、溝はケース電極の変形
が半導体チップの変形に及ぼす影響を吸収する作用があ
り、応力が低減できる． （２）（１）に関して、半導体チップにおける第一の領
域の端部とそれに対応する第一の領域における第一の端
部との間の第一の距離は、半導体チップにおける第二の
端部と第二の領域に対応する第一の領域における第二の
端部との間の第二の距離より小さく、第二の距離はケー
ス電極に接着する接合部材の厚さの５倍以内に形成され
ることを特徴としている。これによると、接合部材がケ
ース電極と共に変形する量はケース電極と接触する接合
部材の面積と比例するが、この面積を電気特性を保ちな
がら大きく低減できる位置に第一の領域である溝を設け
ることで、本発明による効果を最大限に発揮できる。 （３）（１）或いは（２）に関して、半導体チップが配
置される領域が凸壁部の高さ以下の位置に形成されるこ
とを特徴とする。これによると、凸壁部は放熱フィんに
取り付けられるので凸壁部の高さ以下の位置することに
よって放熱性が向上できる。 （４）（１）から（３）に関して、溝である第一の領域
の幅は、前記ケース電極に接合した接合部材の厚さの５
０％以上に形成されることを特徴としている。これによ
ると、溝を設けることはケース電極の剛性と通電容量に
影響及ぼす恐れがあるので、溝の幅は定量的に決める必
要がある。 （５）（１）から（４）に関して、第一の領域の幅は、
前記ケース電極における前記半導体チップのもっとも前
記凸壁側に近い外側端に相当する位置から前記凸壁部ま
での距離の９０％以下に形成されることを特徴としてい
る。これは（４）と同じ作用で溝の幅を制限し、溝の効
果が向上できる。 （６）（１）から（５）に関して、ケース電極の第一の
領域における半導体チップが搭載された面と反対側面ま
での厚さは、ケース電極の半導体チップが搭載位置する
領域における厚さの３０％以上に形成されることを特徴
としている。これは請求項４と同じ作用で溝の高さを制
限し、溝の効果が向上できる。 （７）（１）から（６）に関して、放熱板と接触してい
る部分の前記凸壁の高さは、前記半導体装置の外周側に
設置されるための放熱板の厚さ以下に形成されることを
特徴としている。これによると、半導体装置の搭載場所
が自動車のエンジンルーム内の場合、外部からの衝撃な
どにより放熱板と固定されているケース電極が抜けるこ
とを防止できる。 （８）（１）から（７）に関して、ケース電極の凸壁部
で囲まれた領域に絶縁部材充填された領域を有し、前記
絶縁部材は軟質性ゴム材からなることを特徴としてい
る。これによると、絶縁部材によりリード電極と半導体
チップとケース電極と、接合部材を外部から保護するた
めの封止機能ができる。また絶縁部材自身の剛性が低い
ので、絶縁部材によってケース電極の外周部と放熱板を
機械的に固定する際にケース電極の変形によって半導体
チップに与える応力を低くすることができる。さらに絶
縁部材と外部に突出している部分が少ないので、特開平
１０−２１５５５２号公報のように放熱性を考慮し外部
にむき出しになっている樹脂などに比べ、絶縁部材の寿
命を長くできる。 （９）（１）から（８）に関して、ケース電極はジルコ
ン銅からなることを特徴としている。これによると、ジ
ルコン銅は純銅より降伏応力値が高いのでケース電極の
外周部と放熱板を機械的に固定する際にケース電極の変
形が半導体チップの変形に及ぼす影響を低減することが
できる。 （１０）リードに連絡するリード電極と、リード電極と
接合層を介して配置される整流機能を有する半導体チッ
プと、導体チップと接合層を介して配置されるケース電
極とを有し、ケース電極は、周辺部を囲む凸壁部、凸壁
部内に形成される半導体チップを配置する領域、半導体
チップが配置される領域の外側に半導体チップが配置さ
れる領域より薄い第一の領域、第一の領域と前記凸壁部
との間に前記第一の領域より厚い第二の領域、とを有
し、半導体チップの最も凸壁部に近い端部と第一の領域
との間の距離は、ケース電極に接合する前記接合層の厚
さの５倍以内に配置されることを特徴としている。これ
によると、接合部材がケース電極と共に変形する量はケ
ース電極と接触する接合部材の面積と比例するが、この
面積を電気特性を保ちながら大きく低減できる位置に第
一の領域である溝を設けることで、本発明による効果を
最大限に発揮できる。さらに、ケース電極の外周部と放
熱板を機械的に固定する際にケース電極の変形が半導体
チップの変形に及ぼす影響を低減することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００１１】図１に示す第１実施形態の半導体装置で
は、リードに連絡するリード電極（１）と、周辺部に凸
壁部を有するケース電極（５）と、リード電極（１）と
ケース電極（５）との間に接合部材（２）を介して配置
される整流機能を有する半導体チップ（３）と、を有
し， ケース電極（５）は、半導体チップ（３）が配置
される位置と凸壁部（５ｄ）までの間の領域に、半導体
チップが配置される領域より薄い第一の領域（５ｂ）
と、第一の領域より厚い第二の領域（５ｃ）を有し，第
一の領域（５ｂ）は半導体チップ（３）の端部（３ａ）
からケース電極（５）に接着する接合部材の厚さの５倍
以内の距離に第一の領域（５ｂ）の端部が配置される領
域を含むように形成している。この構造は放熱性を向上
させるために半導体チップ（３）を中間部材を設けずに
ケース電極５に接合部材を介して直接接合されている構
造になっている。通常、リード電極（１）とケース電極
（５）は銅系、あるいは鉄系の金属で形成されている。
これらの電極体が例えば銅系で形成されている場合はそ
の線膨張係数が１７ｐｐｍ／℃程度であり、一方、半導
体チップの線膨張係数は３ｐｐｍ／℃である。ここで、
半導体チップ（３）とケース電極（５）間の線膨張率は
が大きく、半導体チップ（３）とケース電極（５）間の
接合部材はケース電極（５）側ではケース電極と共に変
形するが、半導体チップ（３）側では半導体チップ
（３）によってその変形は押さえられるようになり、接
合部材（２）の端部に大きくひずみが発生するので，ケ
ース電極（５）は、半導体チップ（３）が配置される位
置と凸壁部までの間の領域に、半導体チップが配置され
る領域より薄い第一の領域（５ｂ）と、第一の領域（５
ｂ）より厚い第二の領域（５ｃ）を設ける。ことによっ
て、ケース電極（５）と共に変形する接合部材（２）の
変形を低減するようにした。また、第一の領域（５ｂ）
は半導体チップの端部（３ａ）からケース電極（５）に
接着する接合部材（２）厚さの５倍以内の距離に第一の
領域（５ｂ）の端部が配置される領域を含むようにする
ことによって、冷熱の繰返しがあっても半導体チップ
（３）とケース電極（５）の線膨張率の差が小さくなる
ことと、特に半導体チップを接合部材（２）を介してケ
ース電極（５）に接合する際にケース電極（５）の長さ
が半導体チップ（３）の長さより長いため、接合部材
（２）が半導体チップの端部（３ａ）からはみだしケー
ス電極（５）の方流れるような形状になってしまうが、
第一の領域（５ｂ）端部の配置をチップの端部（３ａ）
と同じ位置に設けることによって、接合部材（２）の流
れを押さえられ、接合部材（２）がケース電極（５）共
に変形する量を低減でき、これが接合部材（２）端部の
熱ひずみの低減となり、熱疲労寿命が低減できる。ま
た、ケース電極の外周部（５ａ）と放熱板（６）を機械
的に固定する際にケース電極（５）の変形によって半導
体チップ（３）に応力が生じる。この時、第一の領域
（５ｂ）はケース電極（５）の変形が半導体チップ
（３）の変形に及ぼす影響を吸収する作用があり、応力
が低減できる．また、図1に示すように第１実施形態の
半導体装置装置の半導体チップ（３）が配置される領域
が凸壁部の高さ以下の位置に形成されることを特徴とす
るようにすることが好ましい。または、半導体チップ
（３）の配置される位置は、半導体装置に設置される放
熱板（６）の厚さ方向において、同放熱板（６）が位置
する領域内になるようにすることが好ましい。これによ
ると、凸壁部は放熱板（６）に接触されているので凸壁
部（５ｄ）の高さ以下の位置することによって放熱性が
向上できる。
は、リードに連絡するリード電極（１）と、周辺部に凸
壁部を有するケース電極（５）と、リード電極（１）と
ケース電極（５）との間に接合部材（２）を介して配置
される整流機能を有する半導体チップ（３）と、を有
し， ケース電極（５）は、半導体チップ（３）が配置
される位置と凸壁部（５ｄ）までの間の領域に、半導体
チップが配置される領域より薄い第一の領域（５ｂ）
と、第一の領域より厚い第二の領域（５ｃ）を有し，第
一の領域（５ｂ）は半導体チップ（３）の端部（３ａ）
からケース電極（５）に接着する接合部材の厚さの５倍
以内の距離に第一の領域（５ｂ）の端部が配置される領
域を含むように形成している。この構造は放熱性を向上
させるために半導体チップ（３）を中間部材を設けずに
ケース電極５に接合部材を介して直接接合されている構
造になっている。通常、リード電極（１）とケース電極
（５）は銅系、あるいは鉄系の金属で形成されている。
これらの電極体が例えば銅系で形成されている場合はそ
の線膨張係数が１７ｐｐｍ／℃程度であり、一方、半導
体チップの線膨張係数は３ｐｐｍ／℃である。ここで、
半導体チップ（３）とケース電極（５）間の線膨張率は
が大きく、半導体チップ（３）とケース電極（５）間の
接合部材はケース電極（５）側ではケース電極と共に変
形するが、半導体チップ（３）側では半導体チップ
（３）によってその変形は押さえられるようになり、接
合部材（２）の端部に大きくひずみが発生するので，ケ
ース電極（５）は、半導体チップ（３）が配置される位
置と凸壁部までの間の領域に、半導体チップが配置され
る領域より薄い第一の領域（５ｂ）と、第一の領域（５
ｂ）より厚い第二の領域（５ｃ）を設ける。ことによっ
て、ケース電極（５）と共に変形する接合部材（２）の
変形を低減するようにした。また、第一の領域（５ｂ）
は半導体チップの端部（３ａ）からケース電極（５）に
接着する接合部材（２）厚さの５倍以内の距離に第一の
領域（５ｂ）の端部が配置される領域を含むようにする
ことによって、冷熱の繰返しがあっても半導体チップ
（３）とケース電極（５）の線膨張率の差が小さくなる
ことと、特に半導体チップを接合部材（２）を介してケ
ース電極（５）に接合する際にケース電極（５）の長さ
が半導体チップ（３）の長さより長いため、接合部材
（２）が半導体チップの端部（３ａ）からはみだしケー
ス電極（５）の方流れるような形状になってしまうが、
第一の領域（５ｂ）端部の配置をチップの端部（３ａ）
と同じ位置に設けることによって、接合部材（２）の流
れを押さえられ、接合部材（２）がケース電極（５）共
に変形する量を低減でき、これが接合部材（２）端部の
熱ひずみの低減となり、熱疲労寿命が低減できる。ま
た、ケース電極の外周部（５ａ）と放熱板（６）を機械
的に固定する際にケース電極（５）の変形によって半導
体チップ（３）に応力が生じる。この時、第一の領域
（５ｂ）はケース電極（５）の変形が半導体チップ
（３）の変形に及ぼす影響を吸収する作用があり、応力
が低減できる．また、図1に示すように第１実施形態の
半導体装置装置の半導体チップ（３）が配置される領域
が凸壁部の高さ以下の位置に形成されることを特徴とす
るようにすることが好ましい。または、半導体チップ
（３）の配置される位置は、半導体装置に設置される放
熱板（６）の厚さ方向において、同放熱板（６）が位置
する領域内になるようにすることが好ましい。これによ
ると、凸壁部は放熱板（６）に接触されているので凸壁
部（５ｄ）の高さ以下の位置することによって放熱性が
向上できる。
【００１２】図１第１実施形態の半導体装置装置はケー
ス電極（５）の凸壁部で囲まれた領域に絶縁部材（４）
充填された領域を有し、前記絶縁部材（４）は軟質性ゴ
ム材からなることを特徴としている。軟質性ゴム材は常
温（２５℃）での剛性が１ＭＰａ〜３ＭＰａで、高温
（２００℃）でも２ＭＰａ〜４ＭＰａと高温でも物性値
の低下はなく、長時間の使用に耐えることができる。ま
た絶縁部材自身の剛性が低いので、絶縁部材によってケ
ース電極の外周部と放熱板を機械的に固定する際にケー
ス電極の変形によって半導体チップに与える応力を低く
することができる。さらに常温ではシリコーンゴムより
優れた機械的強度をもつ樹脂などの有機ゴムも、多くは
高温下(150〜200℃以上)で強度が低下し、その優劣が逆
転じることを考えると、軟質性ゴム材は樹脂などに比
べ、絶縁部材の寿命を長くできる。
ス電極（５）の凸壁部で囲まれた領域に絶縁部材（４）
充填された領域を有し、前記絶縁部材（４）は軟質性ゴ
ム材からなることを特徴としている。軟質性ゴム材は常
温（２５℃）での剛性が１ＭＰａ〜３ＭＰａで、高温
（２００℃）でも２ＭＰａ〜４ＭＰａと高温でも物性値
の低下はなく、長時間の使用に耐えることができる。ま
た絶縁部材自身の剛性が低いので、絶縁部材によってケ
ース電極の外周部と放熱板を機械的に固定する際にケー
ス電極の変形によって半導体チップに与える応力を低く
することができる。さらに常温ではシリコーンゴムより
優れた機械的強度をもつ樹脂などの有機ゴムも、多くは
高温下(150〜200℃以上)で強度が低下し、その優劣が逆
転じることを考えると、軟質性ゴム材は樹脂などに比
べ、絶縁部材の寿命を長くできる。
【００１３】図２、図３に示す第２実施形態の半導体装
置装置では、本発明の半導体装置装置を上から見た図で
ある。図２と図３は半導体チップ（３）における第一の
端部（３ａ）とそれに対応する第一の領域（５ｂ）にお
ける第一の端部（５e）との間の第一の距離（d１）は、
半導体チップにおける第二の端部（３ａ‘）と第二の領
域（５ｃ）に対応する第一の領域（５ｂ）における第二
の端部（５ｆ）との間の第二の距離（ｄ２）より小さ
く、第二の距離（ｄ２）はケース電極（５）に接着する
接合部材の厚さの５倍以内に形成される。第二の端部
（３ａ）は、半導体チップ（３）の一端から多端までの
距離が最も遠くなる場所であることができる。図２は半
導体チップ（３）形状が円形状、図３はこれによると、
半導体チップ（３）形状が四角形状を想定した場合の図
である。また、他の多角形であることも考えられる。接
合部材（２）がケース電極（５）と共に変形する量はケ
ース電極（５）と接触する接合部材（２）の面積と比例
するが、この面積を電気特性を保ちながら大きく低減で
きる位置に第一の領域（５ｂ）である溝を設けること
で、本発明による効果を最大限に発揮できる。
置装置では、本発明の半導体装置装置を上から見た図で
ある。図２と図３は半導体チップ（３）における第一の
端部（３ａ）とそれに対応する第一の領域（５ｂ）にお
ける第一の端部（５e）との間の第一の距離（d１）は、
半導体チップにおける第二の端部（３ａ‘）と第二の領
域（５ｃ）に対応する第一の領域（５ｂ）における第二
の端部（５ｆ）との間の第二の距離（ｄ２）より小さ
く、第二の距離（ｄ２）はケース電極（５）に接着する
接合部材の厚さの５倍以内に形成される。第二の端部
（３ａ）は、半導体チップ（３）の一端から多端までの
距離が最も遠くなる場所であることができる。図２は半
導体チップ（３）形状が円形状、図３はこれによると、
半導体チップ（３）形状が四角形状を想定した場合の図
である。また、他の多角形であることも考えられる。接
合部材（２）がケース電極（５）と共に変形する量はケ
ース電極（５）と接触する接合部材（２）の面積と比例
するが、この面積を電気特性を保ちながら大きく低減で
きる位置に第一の領域（５ｂ）である溝を設けること
で、本発明による効果を最大限に発揮できる。
【００１４】図４に示す第３実施形態の半導体装置装置
では、ケース電極（５）と半導体チップ（３）の側に線
膨張係数との中間の値にすることによって、半導体チッ
プ（３）に加わる機械的応力を緩和して半導体チップ
（３）の割れを防止する構造を図1に示す第１実施形態
に適用した物で、半導体チップ（３）とリード電極
（１）、ケース電極（５）とリード電極（１）と半導体
チップ（３）との接合部材（２）と半導体チップ（３）
と銅−鉄合金−銅の三層構造となった金属板（８）をと
接合部分（２）と金属板（８）とケース電極（５）との
接合部分（２）を絶縁部材（４）により封止しており、
絶縁部材（４）は軟質性ゴム材を用いて形成している。
銅−鉄合金−銅の三層構造となった金属板（８）とケー
ス電極（５）間の線膨張率の差によって生じる熱ひずみ
を低減するために、第１実施形態の半導体装置装置と同
じく半導体チップが配置される領域より薄い第一の領域
（５ｂ）と、第一の領域より厚い第二の領域（５ｃ）を
有し，第一の領域（５ｂ）は半導体チップ（３）の端部
（３ａ）からケース電極（５）に接着する接合部材の厚
さの５倍以内の距離に第一の領域（５ｂ）の端部が配置
される領域を含むように形成している。
では、ケース電極（５）と半導体チップ（３）の側に線
膨張係数との中間の値にすることによって、半導体チッ
プ（３）に加わる機械的応力を緩和して半導体チップ
（３）の割れを防止する構造を図1に示す第１実施形態
に適用した物で、半導体チップ（３）とリード電極
（１）、ケース電極（５）とリード電極（１）と半導体
チップ（３）との接合部材（２）と半導体チップ（３）
と銅−鉄合金−銅の三層構造となった金属板（８）をと
接合部分（２）と金属板（８）とケース電極（５）との
接合部分（２）を絶縁部材（４）により封止しており、
絶縁部材（４）は軟質性ゴム材を用いて形成している。
銅−鉄合金−銅の三層構造となった金属板（８）とケー
ス電極（５）間の線膨張率の差によって生じる熱ひずみ
を低減するために、第１実施形態の半導体装置装置と同
じく半導体チップが配置される領域より薄い第一の領域
（５ｂ）と、第一の領域より厚い第二の領域（５ｃ）を
有し，第一の領域（５ｂ）は半導体チップ（３）の端部
（３ａ）からケース電極（５）に接着する接合部材の厚
さの５倍以内の距離に第一の領域（５ｂ）の端部が配置
される領域を含むように形成している。
【００１５】図５に示す第４実施形態の半導体装置で
は、リード電極１と半導体チップ３の間に金属板（９）
が設けられている。この金属板（９）は線膨張率差によ
り生じる半導体チップ（３）の応力を低減させるため
に、金属板（９）はインバー（３５％Ｎｉ-Ｆｅの合
金）材で、半導体チップ（３）厚さの５０％以上の厚さ
であることを特徴とする。これはインバーの線膨張係数
が１．５ｐｐｍ／℃であるが、それに対して半導体チッ
プ（３）の線膨張係数が３ｐｐｍ／℃で半導体チップ
（３）の方が大きい。金属板（９）の厚さを半導体チッ
プ（３）より厚くする事で熱に対する伸びの差が低減で
きる。また金属板（９）の厚さを厚くする事によってチ
ップの変形を押さえる技能も向上するので半導体チップ
（３）の応力低減が期待できる。さらに，半導体チップ
（３）をケース電極（５）に直接接合されているので放
熱性が優れている。半導体チップ（３）とケース電極
（５）間の線膨張率の差によって生じる熱ひずみを低減
するために、第１実施形態の半導体装置装置と同じく半
導体チップが配置される領域より薄い第一の領域（５
ｂ）と、第一の領域より厚い第二の領域（５ｃ）を有
し，第一の領域（５ｂ）は半導体チップ（３）の端部
（３ａ）からケース電極（５）に接着する接合部材の厚
さの５倍以内の距離に第一の領域（５ｂ）の端部が配置
される領域を含むように形成している。
は、リード電極１と半導体チップ３の間に金属板（９）
が設けられている。この金属板（９）は線膨張率差によ
り生じる半導体チップ（３）の応力を低減させるため
に、金属板（９）はインバー（３５％Ｎｉ-Ｆｅの合
金）材で、半導体チップ（３）厚さの５０％以上の厚さ
であることを特徴とする。これはインバーの線膨張係数
が１．５ｐｐｍ／℃であるが、それに対して半導体チッ
プ（３）の線膨張係数が３ｐｐｍ／℃で半導体チップ
（３）の方が大きい。金属板（９）の厚さを半導体チッ
プ（３）より厚くする事で熱に対する伸びの差が低減で
きる。また金属板（９）の厚さを厚くする事によってチ
ップの変形を押さえる技能も向上するので半導体チップ
（３）の応力低減が期待できる。さらに，半導体チップ
（３）をケース電極（５）に直接接合されているので放
熱性が優れている。半導体チップ（３）とケース電極
（５）間の線膨張率の差によって生じる熱ひずみを低減
するために、第１実施形態の半導体装置装置と同じく半
導体チップが配置される領域より薄い第一の領域（５
ｂ）と、第一の領域より厚い第二の領域（５ｃ）を有
し，第一の領域（５ｂ）は半導体チップ（３）の端部
（３ａ）からケース電極（５）に接着する接合部材の厚
さの５倍以内の距離に第一の領域（５ｂ）の端部が配置
される領域を含むように形成している。
【００１６】図６に示す第５実施形態の半導体装置装置
では、図1に示す第１実施形態の半導体装置装置を放熱
板（６）に固定する際にケース電極（５）と放熱板
（６）を、接合部材（２）を介して固定している。第１
実施形態のように半導体装置装置をケース電極（５）の
径より小さい径の放熱板（６）穴に圧入方式で固定する
場合ペレット加わる応力の低減が期待できる。
では、図1に示す第１実施形態の半導体装置装置を放熱
板（６）に固定する際にケース電極（５）と放熱板
（６）を、接合部材（２）を介して固定している。第１
実施形態のように半導体装置装置をケース電極（５）の
径より小さい径の放熱板（６）穴に圧入方式で固定する
場合ペレット加わる応力の低減が期待できる。
【００１７】図７に示す第６実施形態の半導体装置装置
では、請求項１の半導体装置の放熱板（６）と接触して
いる部分（６ａ）の凸壁の高さ（Ｈｂ）は、半導体装置
の外周側に設置されるための放熱板の厚さ（Ｈａ）以下
に形成されることを特徴としている。これによると、半
導体装置の搭載場所が自動車のエンジンルーム内の場
合、外部からの衝撃などにより放熱板（６）と固定され
ているケース電極（５）が抜けることを防止できる。
では、請求項１の半導体装置の放熱板（６）と接触して
いる部分（６ａ）の凸壁の高さ（Ｈｂ）は、半導体装置
の外周側に設置されるための放熱板の厚さ（Ｈａ）以下
に形成されることを特徴としている。これによると、半
導体装置の搭載場所が自動車のエンジンルーム内の場
合、外部からの衝撃などにより放熱板（６）と固定され
ているケース電極（５）が抜けることを防止できる。
【００１８】図８に示す第７実施形態の半導体装置装置
では、図1に示す第１実施形態の半導体装置装置のケー
ス電極はジルコン銅から形成している。これによると、
通常，ジルコン銅の降伏応力値４２７ＭＰａで純銅の降
伏応力値２０７ＭＰａと2倍以上高いのでケース電極
（５）の外周部（５ａ）と放熱板（６）を圧入方式で機
械的に固定する際にケース電極（５）の変形が半導体チ
ップ（３）の変形に及ぼす影響を低減することができ
る。
では、図1に示す第１実施形態の半導体装置装置のケー
ス電極はジルコン銅から形成している。これによると、
通常，ジルコン銅の降伏応力値４２７ＭＰａで純銅の降
伏応力値２０７ＭＰａと2倍以上高いのでケース電極
（５）の外周部（５ａ）と放熱板（６）を圧入方式で機
械的に固定する際にケース電極（５）の変形が半導体チ
ップ（３）の変形に及ぼす影響を低減することができ
る。
【００１９】図９に示すグラフは、数値計算によって、
ケース電極（５）に設ける溝である第一の領域の溝の深
さ×幅と、所定の温度でのひずみの範囲/最大ひずみ範
囲との関係を求めたグラフである。図１での溝の幅
（Ｗ）はケース電極（５）に接合した接合部材の厚さの
５０％以上に形成している。溝を設けることはケース電
極（５）の剛性と通電容量に影響及ぼす恐れがあるの
で、溝の幅（Ｗ）は定量的に決める必要がある。溝の効
果が大きく期待できる溝の幅（Ｗ）は接合部材の厚さ２
倍以上である。また、溝の位置による幅はケース電極
（５）における半導体チップ（３）のもっとも凸壁（５
ｄ）側に近い外側端（３ａ）に相当する位置から凸壁部
までの距離（ｄ３）の９０％以下に形成している。これ
は同じく溝の位置により幅を制限し、溝の効果が向上で
きる。溝の効果が大きく期待できる溝の位置による幅
（Ｗ）は距離（ｄ３）の５０％以下である。図１での溝
の深さ（Ｔ３）はケース電極（５）の第一の領域におけ
る半導体チップ（３）が搭載された面と反対側面までの
厚さ（Ｔ３）は、ケース電極（５）の半導体チップ
（３）が搭載位置する領域における厚さ（Ｔ１）の３０
％以上に形成している。溝の深さ（Ｔ３）はより好まし
くは厚さ（Ｔ１）の５０％以下で、実用的に溝の効果が
一番大きく期待できのは厚さ（Ｔ１）の〜１０％であ
る。これは図１に示すように溝の幅と深さは２倍のＴと
0.25倍のＴ１で効果は十分得られる。それ以上溝の幅と
深さを大きくしてもそれほど効果は変わらないことがわ
かる。
ケース電極（５）に設ける溝である第一の領域の溝の深
さ×幅と、所定の温度でのひずみの範囲/最大ひずみ範
囲との関係を求めたグラフである。図１での溝の幅
（Ｗ）はケース電極（５）に接合した接合部材の厚さの
５０％以上に形成している。溝を設けることはケース電
極（５）の剛性と通電容量に影響及ぼす恐れがあるの
で、溝の幅（Ｗ）は定量的に決める必要がある。溝の効
果が大きく期待できる溝の幅（Ｗ）は接合部材の厚さ２
倍以上である。また、溝の位置による幅はケース電極
（５）における半導体チップ（３）のもっとも凸壁（５
ｄ）側に近い外側端（３ａ）に相当する位置から凸壁部
までの距離（ｄ３）の９０％以下に形成している。これ
は同じく溝の位置により幅を制限し、溝の効果が向上で
きる。溝の効果が大きく期待できる溝の位置による幅
（Ｗ）は距離（ｄ３）の５０％以下である。図１での溝
の深さ（Ｔ３）はケース電極（５）の第一の領域におけ
る半導体チップ（３）が搭載された面と反対側面までの
厚さ（Ｔ３）は、ケース電極（５）の半導体チップ
（３）が搭載位置する領域における厚さ（Ｔ１）の３０
％以上に形成している。溝の深さ（Ｔ３）はより好まし
くは厚さ（Ｔ１）の５０％以下で、実用的に溝の効果が
一番大きく期待できのは厚さ（Ｔ１）の〜１０％であ
る。これは図１に示すように溝の幅と深さは２倍のＴと
0.25倍のＴ１で効果は十分得られる。それ以上溝の幅と
深さを大きくしてもそれほど効果は変わらないことがわ
かる。
【００２０】このように本発明を用いれば、接合部材に
より電気的に接合されたケース電極と半導体チップの相
互の熱変形差から生じる熱疲労によるクラックを防止す
るとともに、放熱性を考慮し、熱伝達の信頼性が高い半
導体装置を得ることができる。
より電気的に接合されたケース電極と半導体チップの相
互の熱変形差から生じる熱疲労によるクラックを防止す
るとともに、放熱性を考慮し、熱伝達の信頼性が高い半
導体装置を得ることができる。
【００２１】なお、公知例の調査の結果、本発明の発明
者は、特開平１１−２４３１６５号公報に凹状の支持電
極（ケース電極）内の半導体チップと壁との間の中央付
近に、蟻形断面を有する環状溝部を備えた構造が記載さ
れていることを見出した。しかし、これは、凹状の支持
電極内に充填される樹脂が支持電極から剥離することを
防止することを補助するために、半導体チップと壁との
間の中央に配置されるものであると推測され、当該公報
に記載の構造では本願発明の効果は得られないことが分
かった。
者は、特開平１１−２４３１６５号公報に凹状の支持電
極（ケース電極）内の半導体チップと壁との間の中央付
近に、蟻形断面を有する環状溝部を備えた構造が記載さ
れていることを見出した。しかし、これは、凹状の支持
電極内に充填される樹脂が支持電極から剥離することを
防止することを補助するために、半導体チップと壁との
間の中央に配置されるものであると推測され、当該公報
に記載の構造では本願発明の効果は得られないことが分
かった。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、接合部材により電気的
に接合されたケース電極と半導体チップとの相互の熱変
形差から生じる半導体チップへのクラックを防止すると
ともに、接合部材のひずみが低減でき、さらに半導体チ
ップの放熱性を向上させた半導体装置を提供できる。
に接合されたケース電極と半導体チップとの相互の熱変
形差から生じる半導体チップへのクラックを防止すると
ともに、接合部材のひずみが低減でき、さらに半導体チ
ップの放熱性を向上させた半導体装置を提供できる。
【図１】図１は、本発明の第１実施形態を示す半導体装
置の要部縦断面図である。
置の要部縦断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態を上から見た図
である（半導体チップの形状が円形状）。
である（半導体チップの形状が円形状）。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態を上から見た図
である（半導体チップの形状が四角形状）。
である（半導体チップの形状が四角形状）。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態を示す半導体装
置の要部縦断面図である。
置の要部縦断面図である。
【図５】図５は、本発明の第３実施形態を示す半導体装
置の要部縦断面図である。
置の要部縦断面図である。
【図６】図６は、本発明の第４実施形態を示す半導体装
置の要部縦断面図である。
置の要部縦断面図である。
【図７】図７は、本発明の第５実施形態を示す半導体装
置の要部縦断面図である。
置の要部縦断面図である。
【図８】図８は、本発明の第６実施形態を示す半導体装
置の要部縦断面図である。
置の要部縦断面図である。
【図９】図９は、半導体装置において、ケース電極に設
ける溝の深さ×幅と冷却相対値でのひずみの範囲/最大
ひずみ範囲との関係を示すグラフである。
ける溝の深さ×幅と冷却相対値でのひずみの範囲/最大
ひずみ範囲との関係を示すグラフである。
１…リード、２…接合部材、３…半導体チップ、３ａ…
半導体チップの端部、４…絶縁部材、５…ケース電極、
５a…ケース電極の取付部（ローレット）、５b…ケース
電極の溝の部分、５c…ケース電極の溝以外の部分、5ｅ
…ケース電極の溝の第一端部、5ｆ…ケース電極の溝の
第二端部、６…放熱板、７…絶縁部材（部材が樹脂）８
…金属板、９…金属板、１０…ケース電極
半導体チップの端部、４…絶縁部材、５…ケース電極、
５a…ケース電極の取付部（ローレット）、５b…ケース
電極の溝の部分、５c…ケース電極の溝以外の部分、5ｅ
…ケース電極の溝の第一端部、5ｆ…ケース電極の溝の
第二端部、６…放熱板、７…絶縁部材（部材が樹脂）８
…金属板、９…金属板、１０…ケース電極
Claims (10)
- 【請求項１】リードに連絡するリード電極と、周辺部に
凸壁部を有するケース電極と、前記リード電極と前記ケ
ース電極との間に接合部材を介して配置される整流機能
を有する半導体チップと、を有し、前記ケース電極は、
前記半導体チップが配置される位置と前記凸壁部までの
間の領域に、前記半導体チップが配置される領域より薄
い第一の領域と、前記第一の領域より厚い第二の領域を
有し、前記第一の領域は前記半導体チップの端部から前
記ケース電極に接着する前記接合部材の厚さの５倍以内
の距離に前記第一の領域の端部が配置される領域を含む
ことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】請求項１の半導体装置であって、前記半導
体チップにおける第一の端部とそれに対応する前記第一
の領域における第一の端部との間の第一の距離は、前記
半導体チップにおける第二の端部と前記第二の領域に対
応する前記第一の領域における第二の端部との間の第二
の距離より小さく、前記第二の距離は前記ケース電極に
接着する前記接合部材の厚さの５倍以内に形成されるこ
とを特徴とする半導体装置。 - 【請求項３】請求項１の半導体装置であって、前記半導
体チップが配置される領域が前記凸壁部の高さ以下の位
置に形成されることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項４】請求項１の半導体装置であって、前記第一
の領域の幅は、前記ケース電極に接合した前記接合部材
の厚さの５０％以上に形成されることを特徴とする半導
体装置。 - 【請求項５】請求項１の半導体装置であって、前記第一
の領域の幅は、前記ケース電極における前記半導体チッ
プのもっとも前記凸壁側に近い外側端に相当する位置か
ら前記凸壁部までの距離の９０％以下に形成されること
を特徴とする半導体装置。 - 【請求項６】請求項１の半導体装置であって、前記ケー
ス電極の第一の領域における前記半導体チップが搭載さ
れた面と反対側面までの厚さは、前記ケース電極の半導
体チップが搭載位置する領域における厚さの３０％以上
に形成されることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項７】請求項１の半導体装置であって、前記放熱
板と接触している部分の前記凸壁の高さは、前記半導体
装置の外周側に設置されるための放熱板の厚さ以下に形
成されることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項８】請求項１の半導体装置であって、前記ケー
ス電極の凸壁部で囲まれた領域に絶縁部材充填された領
域を有し、前記絶縁部材は軟質性ゴム材からなることを
特徴とする半導体装置。 - 【請求項９】請求項１の半導体装置であって、前記ケー
ス電極はジルコン銅を有することを特徴とする半導体装
置。 - 【請求項１０】リードに連絡するリード電極と、前記リ
ード電極と接合層を介して配置される整流機能を有する
半導体チップと、前半導体チップと接合層を介して配置
されるケース電極とを有し、前記ケース電極は、周辺部
を囲む凸壁部、前記凸壁部内に形成される前記半導体チ
ップを配置する領域、前記半導体チップが配置される領
域の外側に前記半導体チップが配置される領域より薄い
第一の領域、前記第一の領域と前記凸壁部との間に前記
第一の領域より厚い第二の領域、とを有し、前記前記半
導体チップの最も前記凸壁部に近い端部と前記第一の領
域との間の距離は、前記ケース電極に接合する前記接合
層の厚さの５倍以内に配置されることを特徴とする半導
体装置。
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|---|---|---|---|
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| DE10310067A DE10310067B4 (de) | 2002-03-08 | 2003-03-07 | Halbleitervorrichtung mit hohlzylindrischer Gehäuseelektrode |
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| JP2002062816A JP3858732B2 (ja) | 2002-03-08 | 2002-03-08 | 半導体装置 |
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|---|---|
| JP2003264252A true JP2003264252A (ja) | 2003-09-19 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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- 2003-03-07 DE DE10310067A patent/DE10310067B4/de not_active Expired - Fee Related
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| JP3858732B2 (ja) | 2006-12-20 |
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