JP2575836Y2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JP2575836Y2 JP2575836Y2 JP1992045632U JP4563292U JP2575836Y2 JP 2575836 Y2 JP2575836 Y2 JP 2575836Y2 JP 1992045632 U JP1992045632 U JP 1992045632U JP 4563292 U JP4563292 U JP 4563292U JP 2575836 Y2 JP2575836 Y2 JP 2575836Y2
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- Japan
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- semiconductor chip
- main surface
- bowl
- fixed
- shaped electrode
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、半導体装置、特に大き
な耐環境性を有する半導体装置に関連する。
な耐環境性を有する半導体装置に関連する。
【０００２】
【従来の技術】図４に示すように、皿状の銅製放熱板を
兼ねる椀形電極（2）とリード（3）のヘッダ部（3a）と
の間にダイオードチップ（1）が固着され、ダイオード
チップ（1）とリード（3）の内部が放熱板を兼ねる椀形
電極（2）内に充填された保護樹脂（4）により封止され
た自動車交流発電機の出力整流ダイオ−ドは公知であ
る。ダイオードチップ（1）と放熱板(2）との間は半田
（5）により固着され、ダイオードチップ（1）とリード
（3）のヘッダ部（3a）との間は半田（6）により固着さ
れる。
兼ねる椀形電極（2）とリード（3）のヘッダ部（3a）と
の間にダイオードチップ（1）が固着され、ダイオード
チップ（1）とリード（3）の内部が放熱板を兼ねる椀形
電極（2）内に充填された保護樹脂（4）により封止され
た自動車交流発電機の出力整流ダイオ−ドは公知であ
る。ダイオードチップ（1）と放熱板(2）との間は半田
（5）により固着され、ダイオードチップ（1）とリード
（3）のヘッダ部（3a）との間は半田（6）により固着さ
れる。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】ところで、ヒートサイ
クルが多数回繰り返して加わる厳しい環境の下で図４の
ダイオードを使用すると、ダイオードチップ（1）の電
気的特性が低下することが確認された。これは、ヒート
サイクルが反復してダイオードに加えられると、ダイオ
ードチップ（1）と椀形電極（2）及びリード（3）との
線膨張係数差により、ダイオードチップ（1）に大きな
機械的応力が加わるためと考えられる。
クルが多数回繰り返して加わる厳しい環境の下で図４の
ダイオードを使用すると、ダイオードチップ（1）の電
気的特性が低下することが確認された。これは、ヒート
サイクルが反復してダイオードに加えられると、ダイオ
ードチップ（1）と椀形電極（2）及びリード（3）との
線膨張係数差により、ダイオードチップ（1）に大きな
機械的応力が加わるためと考えられる。
【０００４】そこで、本考案は熱衝撃が多数回反復して
加わる厳しい環境でも電気的特性が長期間低下しない半
導体装置を提供することを目的とする。
加わる厳しい環境でも電気的特性が長期間低下しない半
導体装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本考案による半導体装置
は、半導体チップと、半導体チップの一方の主面に半田
によって固着されたヘッダ部を有するリードと、前記半
導体チップの他方の主面に固着された椀形電極と、椀形
電極内に充填され且つ前記半導体チップ及びリードの内
部を封止する保護樹脂とを備えている。椀形電極は金属
積層体により構成される。金属積層体は、銅より線膨張
係数の小さな金属により形成された主金属層と、主金属
層の一方の主面と前記半導体チップの他方の主面との間
に固着された第１の銅層と、前記主金属層の他方の主面
に固着された第２の銅層とを備えている。前記半導体チ
ップと前記ヘッダとを固着する半田の平均厚さは前記半
導体チップの厚さの２／３以上である。
は、半導体チップと、半導体チップの一方の主面に半田
によって固着されたヘッダ部を有するリードと、前記半
導体チップの他方の主面に固着された椀形電極と、椀形
電極内に充填され且つ前記半導体チップ及びリードの内
部を封止する保護樹脂とを備えている。椀形電極は金属
積層体により構成される。金属積層体は、銅より線膨張
係数の小さな金属により形成された主金属層と、主金属
層の一方の主面と前記半導体チップの他方の主面との間
に固着された第１の銅層と、前記主金属層の他方の主面
に固着された第２の銅層とを備えている。前記半導体チ
ップと前記ヘッダとを固着する半田の平均厚さは前記半
導体チップの厚さの２／３以上である。
【０００６】本考案の別の例では、椀形電極を構成する
代わりに前記金属積層体が前記半導体チップと前記椀形
電極との間に固着される。
代わりに前記金属積層体が前記半導体チップと前記椀形
電極との間に固着される。
【０００７】
【作用】金属積層体の主金属層の線膨張係数が小さいの
で、椀形電極と半導体チップとの線膨張係数差に起因す
る熱応力が緩和される。また、半導体チップとヘッダ部
との間に介在する半田の平均厚さが半導体チップの厚さ
の２／３以上であるため、リードと半導体チップとの間
の線膨張係数差に起因する熱応力が緩和される。
で、椀形電極と半導体チップとの線膨張係数差に起因す
る熱応力が緩和される。また、半導体チップとヘッダ部
との間に介在する半田の平均厚さが半導体チップの厚さ
の２／３以上であるため、リードと半導体チップとの間
の線膨張係数差に起因する熱応力が緩和される。
【０００８】
【実施例】以下、自動車交流発電機の出力整流ダイオ−
ドに適用した本考案による半導体装置の実施例を図１〜
図３について説明する。これらの図面では図３に示す箇
所と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略す
る。
ドに適用した本考案による半導体装置の実施例を図１〜
図３について説明する。これらの図面では図３に示す箇
所と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略す
る。
【０００９】本考案の第１の実施例を示す図１から明ら
かなように、放熱板を兼ねる椀形電極（2）は３層から
成る金属積層体（銅クラッド鉄）により構成される。こ
の金属積層体は、銅より線膨張係数の小さな鉄により形
成された主金属層（8）と、主金属層（8）の一方の主面
とダイオードチップ（半導体チップ）（1）の他方の主
面との間に半田（5）により固着された第１の銅層（7）
と、主金属層（8）の他方の主面に固着された第２の銅
層（9）から構成される。
かなように、放熱板を兼ねる椀形電極（2）は３層から
成る金属積層体（銅クラッド鉄）により構成される。こ
の金属積層体は、銅より線膨張係数の小さな鉄により形
成された主金属層（8）と、主金属層（8）の一方の主面
とダイオードチップ（半導体チップ）（1）の他方の主
面との間に半田（5）により固着された第１の銅層（7）
と、主金属層（8）の他方の主面に固着された第２の銅
層（9）から構成される。
【００１０】また、ダイオードチップ（1）とリード
（3）のヘッダ部（3a）とを固着する半田（6）の厚みは
ダイオードチップ（1）の厚みの２／３以上である。例
えば、ダイオードチップ（1）の厚みは１８５μm、半田
（6）の厚みは１５０μmである。主金属層（8）はイン
バー又はコバールと称する鉄系合金層でもよい。リード
（3）は、Ｎi（ニッケル）メッキの施された棒状の銅リ
ードである。
（3）のヘッダ部（3a）とを固着する半田（6）の厚みは
ダイオードチップ（1）の厚みの２／３以上である。例
えば、ダイオードチップ（1）の厚みは１８５μm、半田
（6）の厚みは１５０μmである。主金属層（8）はイン
バー又はコバールと称する鉄系合金層でもよい。リード
（3）は、Ｎi（ニッケル）メッキの施された棒状の銅リ
ードである。
【００１１】本実施例では主金属層（8）の線膨張係数
が小さいので、銅のみから成る従来の放熱板に比べて、
椀形電極（2）とダイオードチップ（1）との線膨張係数
差に起因するダイオードチップ（1）の熱応力が緩和さ
れ、ダイオードチップ（1）の損傷を防止することがで
きる。
が小さいので、銅のみから成る従来の放熱板に比べて、
椀形電極（2）とダイオードチップ（1）との線膨張係数
差に起因するダイオードチップ（1）の熱応力が緩和さ
れ、ダイオードチップ（1）の損傷を防止することがで
きる。
【００１２】本考案の第２の実施例を示す図２から明ら
かなように、銅製の椀形電極（2）とダイオードチップ
（1）との間に３層から成る銅クラッド鉄のタブ（金属
積層体）（13）が固着される。タブ（13）は、半田
（5）によりダイオードチップ（1）に固着された第１の
銅層（10）と、第１の銅層（10）に固着された主金属層
（11）と、主金属層（11）に固着され且つ椀形電極
（2）に半田（5）により固着された第２の銅層（12）と
を備えている。
かなように、銅製の椀形電極（2）とダイオードチップ
（1）との間に３層から成る銅クラッド鉄のタブ（金属
積層体）（13）が固着される。タブ（13）は、半田
（5）によりダイオードチップ（1）に固着された第１の
銅層（10）と、第１の銅層（10）に固着された主金属層
（11）と、主金属層（11）に固着され且つ椀形電極
（2）に半田（5）により固着された第２の銅層（12）と
を備えている。
【００１３】また、リード（3）のヘッダ部（3a）とダ
イオードチップ（1）とを固着する半田（6）の厚みはダ
イオードチップ（1）の厚みの２／３以上である。本実
施例では、ダイオードチップ（1）の厚みは１８５μm、
半田（6）の厚みは１５０μmである。
イオードチップ（1）とを固着する半田（6）の厚みはダ
イオードチップ（1）の厚みの２／３以上である。本実
施例では、ダイオードチップ（1）の厚みは１８５μm、
半田（6）の厚みは１５０μmである。
【００１４】本実施例では、ダイオードチップ（1）の
線膨張係数に近い線膨張係数を有するタブ（13）が椀形
電極（2）とダイオードチップ（1）との間に固着される
ので、線膨張係数差に起因して椀形電極（2）がダイオ
ードチップ（1）に与える熱応力はタブ（13）により緩
和される。また、半田（6）の厚みがダイオードチップ
（1）の厚みの２／３以上であるため、リード（3）とダ
イオードチップ（1）との間の線膨張係数差に起因する
熱応力が緩和される。
線膨張係数に近い線膨張係数を有するタブ（13）が椀形
電極（2）とダイオードチップ（1）との間に固着される
ので、線膨張係数差に起因して椀形電極（2）がダイオ
ードチップ（1）に与える熱応力はタブ（13）により緩
和される。また、半田（6）の厚みがダイオードチップ
（1）の厚みの２／３以上であるため、リード（3）とダ
イオードチップ（1）との間の線膨張係数差に起因する
熱応力が緩和される。
【００１５】本考案の実施態様は前記の実施例に限定さ
れず、変更が可能である。例えば、図３に示すように、
半導体チップの外縁よりも内側に環状の突起をヘッダ部
に設けて半田厚を確保してもよい。
れず、変更が可能である。例えば、図３に示すように、
半導体チップの外縁よりも内側に環状の突起をヘッダ部
に設けて半田厚を確保してもよい。
【００１６】
【考案の効果】本考案では、椀形電極及びリードと半導
体チップとの線膨張係数差に起因する熱応力が緩和さ
れ、熱応力による半導体チップの損傷を防止することが
できるので、反復するヒートサイクル下でも半導体装置
の寿命を大幅に延長することが可能となる。
体チップとの線膨張係数差に起因する熱応力が緩和さ
れ、熱応力による半導体チップの損傷を防止することが
できるので、反復するヒートサイクル下でも半導体装置
の寿命を大幅に延長することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】整流ダイオ−ドに適用した本考案の第１の実施
例を示す断面図
例を示す断面図
【図２】整流ダイオ−ドに適用した本考案の第２の実施
例を示す断面図
例を示す断面図
【図３】本考案の第３の実施例を示す断面図
【図４】従来の整流ダイオ−ドの断面図
（1）．．．ダイオードチップ（半導体チップ）、
（2）．．．椀形電極、（3）．．．リード、
（4）．．．保護樹脂、 （5）（6）．．．半田、
（7）（10）．．．第１の銅層、 （8）（11）．．．主
金属層、（9）（12）．．．第２の銅層、 （1
3）．．．タブ（金属積層体）、
（2）．．．椀形電極、（3）．．．リード、
（4）．．．保護樹脂、 （5）（6）．．．半田、
（7）（10）．．．第１の銅層、 （8）（11）．．．主
金属層、（9）（12）．．．第２の銅層、 （1
3）．．．タブ（金属積層体）、
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体チップと、該半導体チップの一方
の主面に半田によって固着されたヘッダ部を有するリー
ドと、前記半導体チップの他方の主面に固着された椀形
電極と、該椀形電極内に充填され且つ前記半導体チップ
及びリードの内部を封止する保護樹脂とを備えた半導体
装置において、 前記椀形電極は金属積層体により構成され、該金属積層
体は、銅より線膨張係数の小さな金属により形成された
主金属層と、該主金属層の一方の主面と前記半導体チッ
プの他方の主面との間に固着された第１の銅層と、前記
主金属層の他方の主面に固着された第２の銅層とを備
え、前記半導体チップと前記ヘッダとを固着する前記半
田の平均厚さが前記半導体チップの厚さの２／３以上で
あることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 半導体チップと、該半導体チップの一方
の主面に半田によって固着されたヘッダ部を有するリー
ドと、前記半導体チップの他方の主面側が金属積層体を
介して電気的に接続された椀形電極と、該椀形電極内に
充填され且つ前記半導体チップ及びリードの内部を封止
する保護樹脂とを備えた半導体装置において、 前記半導体チップの他方の主面と前記椀形電極との間に
固着された前記金属積層体は、銅より線膨張係数の小さ
な金属により形成された主金属層と、該主金属層の一方
の主面と前記半導体チップの他方の主面との間に固着さ
れた第１の銅層と、前記主金属層の他方の主面と椀形電
極との間に固着された第２の銅層とを備え、前記半導体
チップと前記ヘッダとの間に介在する半田の平均厚さが
前記半導体チップの厚さの２／３以上であることを特徴
とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992045632U JP2575836Y2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992045632U JP2575836Y2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH077152U JPH077152U (ja) | 1995-01-31 |
| JP2575836Y2 true JP2575836Y2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=12724746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992045632U Expired - Fee Related JP2575836Y2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2575836Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59131352U (ja) * | 1983-02-22 | 1984-09-03 | 株式会社クボタ | 歩行型移動農機 |
| JPS59182453U (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-05 | 株式会社クボタ | 一輪歩行型管理機 |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP1992045632U patent/JP2575836Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH077152U (ja) | 1995-01-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |