JPH09232339A - 半導体装置 - Google Patents
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- JPH09232339A JPH09232339A JP8033904A JP3390496A JPH09232339A JP H09232339 A JPH09232339 A JP H09232339A JP 8033904 A JP8033904 A JP 8033904A JP 3390496 A JP3390496 A JP 3390496A JP H09232339 A JPH09232339 A JP H09232339A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体装置の台座の傾斜状態での固着を防止
し、半導体装置の生産歩留りを向上すると共に、厳しい
環境温度条件での使用による特性不良を防止する。 【解決手段】 支持体1と、支持体1上にろう材6によ
って固着され且つ平面矩形の台座2と、台座2上に固着
されたダイオードチップ3とを備えている。台座2は、
支持体1に固着される台座2の主面の外縁部分に形成さ
れ且つ支持体1に対して先細に断面積が減少する傾斜部
8と、台座2の4つの角部の各々に形成され且つ台座2
の対角線に沿い台座2の中心に向かって形成された溝部
9とを備えている。ろう材6は溝部9を含む台座2と支
持体1とが対向する領域を充填すると共に傾斜部8を被
覆する。台座2の4つの角部に形成された溝部9は、外
側に向かって上方に傾斜するため、台座2と電極との間
の余分な融解したろう材を台座2の自重によって台座2
の下面(一方の主面)から外側ににがす作用がある。
し、半導体装置の生産歩留りを向上すると共に、厳しい
環境温度条件での使用による特性不良を防止する。 【解決手段】 支持体1と、支持体1上にろう材6によ
って固着され且つ平面矩形の台座2と、台座2上に固着
されたダイオードチップ3とを備えている。台座2は、
支持体1に固着される台座2の主面の外縁部分に形成さ
れ且つ支持体1に対して先細に断面積が減少する傾斜部
8と、台座2の4つの角部の各々に形成され且つ台座2
の対角線に沿い台座2の中心に向かって形成された溝部
9とを備えている。ろう材6は溝部9を含む台座2と支
持体1とが対向する領域を充填すると共に傾斜部8を被
覆する。台座2の4つの角部に形成された溝部9は、外
側に向かって上方に傾斜するため、台座2と電極との間
の余分な融解したろう材を台座2の自重によって台座2
の下面(一方の主面)から外側ににがす作用がある。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置、特に
台座を介して半導体素子を回路基板等の支持体に固着し
た半導体装置に関する。
台座を介して半導体素子を回路基板等の支持体に固着し
た半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】導電性金属により形成した台座を介して
半導体素子を回路基板に固着した構造の半導体装置は公
知である。この半導体装置では、半導体素子から発生す
る熱を台座によって外部に効率的に放出できるため、台
座のない構造に比べて半導体素子の電流容量を増加でき
る利点がある。
半導体素子を回路基板に固着した構造の半導体装置は公
知である。この半導体装置では、半導体素子から発生す
る熱を台座によって外部に効率的に放出できるため、台
座のない構造に比べて半導体素子の電流容量を増加でき
る利点がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の半導
体装置では、回路基板に対する台座のろう付け面が平坦
なため、回路基板に傾斜して台座がろう付けされること
があり、ろう付け面の全体にわたりろう材を均一な厚み
で固着することが困難であった。また、台座が傾斜しな
い場合でも、多数の半導体装置に対して均一な厚みでろ
う材層を形成することは困難であった。台座が傾斜して
ろう付けされると、台座への半導体素子のダイボンディ
ング及び半導体素子へのワイヤボンディングを良好に行
えず、接続不良等を引き起こす原因となる。また、ろう
材層の不均一厚さ又は厚さが不足により、厳しい温度条
件を与える熱疲労試験で特性不良が生じる場合がある。
台座の傾斜とろう材層の不均一な厚さ及び厚さ不足は、
半導体装置の特性不良の原因になるのみならず製造工程
上の支障となる。
体装置では、回路基板に対する台座のろう付け面が平坦
なため、回路基板に傾斜して台座がろう付けされること
があり、ろう付け面の全体にわたりろう材を均一な厚み
で固着することが困難であった。また、台座が傾斜しな
い場合でも、多数の半導体装置に対して均一な厚みでろ
う材層を形成することは困難であった。台座が傾斜して
ろう付けされると、台座への半導体素子のダイボンディ
ング及び半導体素子へのワイヤボンディングを良好に行
えず、接続不良等を引き起こす原因となる。また、ろう
材層の不均一厚さ又は厚さが不足により、厳しい温度条
件を与える熱疲労試験で特性不良が生じる場合がある。
台座の傾斜とろう材層の不均一な厚さ及び厚さ不足は、
半導体装置の特性不良の原因になるのみならず製造工程
上の支障となる。
【0004】そこで、本発明は、台座の傾斜状態での固
着を防止でき、生産歩留りを向上すると共に、厳しい環
境温度条件での使用による特性不良を防止できる半導体
装置を提供することを目的とする。
着を防止でき、生産歩留りを向上すると共に、厳しい環
境温度条件での使用による特性不良を防止できる半導体
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】本発明による半導体装置
は、支持体と、支持体上にろう材によって固着され且つ
平面矩形の台座と、台座上に固着された半導体素子とを
備えている。台座は、支持体に固着される台座の主面の
外縁部分に形成され且つ支持体に対して先細に断面積が
減少する傾斜部と、台座の4つの角部の各々に形成され
且つ台座の対角線に沿い台座の中心に向かって形成され
た溝部とを備えている。ろう材は溝部を含む台座と支持
体とが対向する領域を充填すると共に傾斜部を被覆す
る。
は、支持体と、支持体上にろう材によって固着され且つ
平面矩形の台座と、台座上に固着された半導体素子とを
備えている。台座は、支持体に固着される台座の主面の
外縁部分に形成され且つ支持体に対して先細に断面積が
減少する傾斜部と、台座の4つの角部の各々に形成され
且つ台座の対角線に沿い台座の中心に向かって形成され
た溝部とを備えている。ろう材は溝部を含む台座と支持
体とが対向する領域を充填すると共に傾斜部を被覆す
る。
【0006】溝部は、周辺から中心に向かって徐々に浅
く形成される。溝部の断面は、V字、U字又は溝形であ
る。斜部はテーパ又は単一若しくは複数の曲率半径を有
する円弧状に形成される。
く形成される。溝部の断面は、V字、U字又は溝形であ
る。斜部はテーパ又は単一若しくは複数の曲率半径を有
する円弧状に形成される。
【0007】台座の4つの角部に形成された溝部は、外
側に向かって上方に傾斜するため、台座と電極との間の
余分な融解したろう材を台座の自重によって台座の下面
(一方の主面)から外側ににがす作用がある。このた
め、台座の4つの角部でのろう材の厚さが全面にわたり
ほぼ一定となり、台座の傾きを防止できる。また、V字
状の両面を有する溝部にろう材が充填され、ろう材は台
座に対して増加した接触面積で固着される。このため、
ろう材はがれが生じ易い台座の角部でのろう材厚を厚く
確保できるので、信頼性の高い電子部品を提供できる。
台座の傾斜部もろう材により被覆されると共に、電極が
台座より大きな面積となり、ろう材が電極に向かって末
広がりに形成される。このため、ろう材の接触面積が増
加し機械的接着強度が増大し、信頼性の高い半導体装置
が得られる。また、ろう材ペースト中に含まれるフラッ
クスの揮発等によって生じた気泡をろう材の外部に容易
に排出することができる。このため、ろう材中のボイド
の発生を防止できる。
側に向かって上方に傾斜するため、台座と電極との間の
余分な融解したろう材を台座の自重によって台座の下面
(一方の主面)から外側ににがす作用がある。このた
め、台座の4つの角部でのろう材の厚さが全面にわたり
ほぼ一定となり、台座の傾きを防止できる。また、V字
状の両面を有する溝部にろう材が充填され、ろう材は台
座に対して増加した接触面積で固着される。このため、
ろう材はがれが生じ易い台座の角部でのろう材厚を厚く
確保できるので、信頼性の高い電子部品を提供できる。
台座の傾斜部もろう材により被覆されると共に、電極が
台座より大きな面積となり、ろう材が電極に向かって末
広がりに形成される。このため、ろう材の接触面積が増
加し機械的接着強度が増大し、信頼性の高い半導体装置
が得られる。また、ろう材ペースト中に含まれるフラッ
クスの揮発等によって生じた気泡をろう材の外部に容易
に排出することができる。このため、ろう材中のボイド
の発生を防止できる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明による半導体装置の実施形
態を図1〜図7について説明する。
態を図1〜図7について説明する。
【0009】図1に示すように、本発明による半導体装
置として示すダイオード装置は、Al2O3(アルミナ)
等のセラミック製の回路基板を構成する支持体1と、半
田(ろう材)6を介して支持体1上に固着された平面矩
形の台座2と、半田(ろう材)10を介して台座2上に
固着されたダイオードチップ3とを備えている。支持体
1の一方の主面には、図2に破線で示すように、台座2
と同一の四角形の平面形状を有する台座固着用の電極
(パッド)4と、電極4の2つの角部に一端が接続され
た配線導体5とが設けられる。ダイオードチップ3はS
i(シリコン)から成る半導体素子であり、上面の電極
にはリード細線11が接続される。台座2は略矩形のC
u(銅)製の母材にNi(ニッケル)とAg(銀)を順
次メッキして成る。電極4及び配線導体5は、周知のス
クリーン印刷によってAgPd(銀パラジウム)の導体
ペーストをセラミック製の基板上にパターン形状に形成
した後、焼成して形成される。図2に示すように、本実
施形態では、電極4の面積は台座2の面積よりも若干大
きい。
置として示すダイオード装置は、Al2O3(アルミナ)
等のセラミック製の回路基板を構成する支持体1と、半
田(ろう材)6を介して支持体1上に固着された平面矩
形の台座2と、半田(ろう材)10を介して台座2上に
固着されたダイオードチップ3とを備えている。支持体
1の一方の主面には、図2に破線で示すように、台座2
と同一の四角形の平面形状を有する台座固着用の電極
(パッド)4と、電極4の2つの角部に一端が接続され
た配線導体5とが設けられる。ダイオードチップ3はS
i(シリコン)から成る半導体素子であり、上面の電極
にはリード細線11が接続される。台座2は略矩形のC
u(銅)製の母材にNi(ニッケル)とAg(銀)を順
次メッキして成る。電極4及び配線導体5は、周知のス
クリーン印刷によってAgPd(銀パラジウム)の導体
ペーストをセラミック製の基板上にパターン形状に形成
した後、焼成して形成される。図2に示すように、本実
施形態では、電極4の面積は台座2の面積よりも若干大
きい。
【0010】図3〜図5に示すように、台座2は、支持
体1に固着される台座2の主面の外縁部分に形成され且
つ支持体1に対して先細に断面積が減少する傾斜部8
と、台座2の4つの角部の各々に形成され且つ台座2の
対角線に沿い台座2の中心Oに向かって形成された溝部
9とを備えている。半田6は溝部9を含む台座2と支持
体1とが対向する領域を充填すると共に傾斜部8を被覆
する。台座2は半田6によって電極4に固着される一方
の主面2aと、半田10によってダイオードチップ3が
固着される他方の主面2bとを有し、溝部9は一方の主
面2a及び他方の主面2bの各角に形成される。V字断
面の溝部9は、周辺から中心に向かって徐々に浅く形成
され、図4に示すように、図示のV字断面の角度θは9
0度であるが、角度θは30〜150度の範囲内に決定
することができる。また、図示した溝部9は台座2の角
部から中心に向かってほぼ2分の1の長さに延びるが、
台座2の角部から中心に向かって延びる溝部9の内側の
端部は、台座2の角部から中心Oに向かって5分の1の
長さからほぼ中心Oまでの範囲内の任意の位置で決定で
きる。図示した傾斜部8の断面は単一の円弧によって形
成されるが、実際にはテーパ、単一若しくは複数の傾斜
面又は単一若しくは複数の曲率半径を有する円弧状に形
成することができる。
体1に固着される台座2の主面の外縁部分に形成され且
つ支持体1に対して先細に断面積が減少する傾斜部8
と、台座2の4つの角部の各々に形成され且つ台座2の
対角線に沿い台座2の中心Oに向かって形成された溝部
9とを備えている。半田6は溝部9を含む台座2と支持
体1とが対向する領域を充填すると共に傾斜部8を被覆
する。台座2は半田6によって電極4に固着される一方
の主面2aと、半田10によってダイオードチップ3が
固着される他方の主面2bとを有し、溝部9は一方の主
面2a及び他方の主面2bの各角に形成される。V字断
面の溝部9は、周辺から中心に向かって徐々に浅く形成
され、図4に示すように、図示のV字断面の角度θは9
0度であるが、角度θは30〜150度の範囲内に決定
することができる。また、図示した溝部9は台座2の角
部から中心に向かってほぼ2分の1の長さに延びるが、
台座2の角部から中心に向かって延びる溝部9の内側の
端部は、台座2の角部から中心Oに向かって5分の1の
長さからほぼ中心Oまでの範囲内の任意の位置で決定で
きる。図示した傾斜部8の断面は単一の円弧によって形
成されるが、実際にはテーパ、単一若しくは複数の傾斜
面又は単一若しくは複数の曲率半径を有する円弧状に形
成することができる。
【0011】図1に示すように、台座2と電極4とを固
着する半田6は、台座2と電極4とが対向する領域を完
全に充填し、台座2の一方の主面2a及びV字断面の溝
部9の両面9a、9bを被覆すると共に傾斜部8も被覆
する。また、半田6は電極4のほぼ全面に広がり、その
一部は2つの配線導体5の上面にまで達する。電極4の
面積が台座2よりも大きいので、図1に示すように、半
田9は台座2から電極4に向かって末広がりに形成され
る。
着する半田6は、台座2と電極4とが対向する領域を完
全に充填し、台座2の一方の主面2a及びV字断面の溝
部9の両面9a、9bを被覆すると共に傾斜部8も被覆
する。また、半田6は電極4のほぼ全面に広がり、その
一部は2つの配線導体5の上面にまで達する。電極4の
面積が台座2よりも大きいので、図1に示すように、半
田9は台座2から電極4に向かって末広がりに形成され
る。
【0012】台座2の第2の主面2bには、周知のリフ
ロー法により半田10を介してダイオードチップ3が固
着される。即ち、図7に示すように、台座2と電極4と
の間に半田6を配置すると共に、台座2とダイオードチ
ップ3との間に半田10を配置し、半田6及び10上の
ペーストの粘着力を利用して電極4上に台座2とダイオ
ードチップ3を順次重ねて仮固着した組立体を形成す
る。その後、この組立体を加熱炉に通して半田ペースト
を再溶融後、半田6と10を硬化させて組立体を完全に
固着する。リフロー法では、台座2とダイオードチップ
3とを同時に固着できる利点があるが、勿論、他の方法
によって製作することもできる。
ロー法により半田10を介してダイオードチップ3が固
着される。即ち、図7に示すように、台座2と電極4と
の間に半田6を配置すると共に、台座2とダイオードチ
ップ3との間に半田10を配置し、半田6及び10上の
ペーストの粘着力を利用して電極4上に台座2とダイオ
ードチップ3を順次重ねて仮固着した組立体を形成す
る。その後、この組立体を加熱炉に通して半田ペースト
を再溶融後、半田6と10を硬化させて組立体を完全に
固着する。リフロー法では、台座2とダイオードチップ
3とを同時に固着できる利点があるが、勿論、他の方法
によって製作することもできる。
【0013】本実施形態では、下記の効果が得られる。
【0014】 台座2の4つの角部に形成された溝部
9は、外側に向かって上方に傾斜するため、台座2と電
極4との間の余分な融解したろう材を台座2の自重によ
って台座2の下面(一方の主面2a)から外側ににがす
作用がある。このため、台座2の4つの角部での半田6
の厚さが全面にわたりほぼ一定となり、台座2の傾きを
防止できる。
9は、外側に向かって上方に傾斜するため、台座2と電
極4との間の余分な融解したろう材を台座2の自重によ
って台座2の下面(一方の主面2a)から外側ににがす
作用がある。このため、台座2の4つの角部での半田6
の厚さが全面にわたりほぼ一定となり、台座2の傾きを
防止できる。
【0015】 また、両面9a、9bを有する溝部9
に半田6が充填され、半田6は台座2に対して増加した
接触面積で固着される。このため、半田はがれが生じ易
い台座2の角部での半田厚を厚く確保できるので、信頼
性の高い電子部品を提供できる。
に半田6が充填され、半田6は台座2に対して増加した
接触面積で固着される。このため、半田はがれが生じ易
い台座2の角部での半田厚を厚く確保できるので、信頼
性の高い電子部品を提供できる。
【0016】 台座2の傾斜部8も半田6により被覆
されると共に、電極4が台座2より大きな面積となり、
半田6が電極4に向かって末広がりに形成される。この
ため、半田6の接触面積が増加し機械的接着強度が増大
し、信頼性の高い半導体装置が得られる。
されると共に、電極4が台座2より大きな面積となり、
半田6が電極4に向かって末広がりに形成される。この
ため、半田6の接触面積が増加し機械的接着強度が増大
し、信頼性の高い半導体装置が得られる。
【0017】 半田ペースト中に含まれるフラックス
の揮発等によって生じた気泡を半田6の外部に容易に排
出することができる。このため、半田6中のボイドの発
生を防止できる。以上〜によって、特性不良が生じ
難く且つ生産歩留りを向上できる半導体装置の量産を実
現できる。
の揮発等によって生じた気泡を半田6の外部に容易に排
出することができる。このため、半田6中のボイドの発
生を防止できる。以上〜によって、特性不良が生じ
難く且つ生産歩留りを向上できる半導体装置の量産を実
現できる。
【0018】本発明の実施形態は、前記実施形態に限定
されず、種々の変形が可能である。例えば、前記の例で
は、台座2の一方の主面及び他方の主面の両面に溝部9
を形成する例を示したが、一方の主面にのみ溝部9を形
成し、他方の溝部を省略してもよい。溝部9の断面はU
字又は溝形でもよい。
されず、種々の変形が可能である。例えば、前記の例で
は、台座2の一方の主面及び他方の主面の両面に溝部9
を形成する例を示したが、一方の主面にのみ溝部9を形
成し、他方の溝部を省略してもよい。溝部9の断面はU
字又は溝形でもよい。
【0019】
【発明の効果】溝部を形成することにより、傾斜状態で
の台座の固着を防止し、ろう材を均一な厚さで且つ十分
な機械的強度で固着することができる。これにより生産
歩留りを向上すると共に、厳しい環境温度条件での使用
による特性不良を防止できる半導体装置の量産を実現で
きる。
の台座の固着を防止し、ろう材を均一な厚さで且つ十分
な機械的強度で固着することができる。これにより生産
歩留りを向上すると共に、厳しい環境温度条件での使用
による特性不良を防止できる半導体装置の量産を実現で
きる。
【図1】 本発明による半導体装置の断面図
【図2】 図1の半導体装置の回路基板を示す平面図
【図3】 図1の半導体装置の台座を示す斜視図
【図4】 台座の対角線方向に見た側面図
【図5】 台座の側面図
【図6】 台座の平面図
【図7】 半導体装置の組立状態を示す分解側面図
1・・支持体(回路基板)、 2・・台座、 3・・ダ
イオードチップ、 4・・電極、 5・・配線導体、
6、10・・半田、 8・・傾斜部、 9・・溝部
イオードチップ、 4・・電極、 5・・配線導体、
6、10・・半田、 8・・傾斜部、 9・・溝部
Claims (4)
- 【請求項1】 支持体と、該支持体上にろう材によって
固着され且つ平面矩形の台座と、該台座上に固着された
半導体素子とを備えた半導体装置において、 前記台座は、前記支持体に固着される前記台座の主面の
外縁部分に形成され且つ前記支持体に対して先細に断面
積が減少する傾斜部と、前記台座の4つの角部の各々に
形成され且つ前記台座の対角線に沿い前記台座の中心に
向かって形成された溝部とを備え、 前記ろう材は前記溝部を含む前記台座と前記支持体とが
対向する領域を充填すると共に前記傾斜部を被覆するこ
とを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 前記溝部は、周辺から中心に向かって徐
々に浅く形成された請求項1に記載の半導体装置。 - 【請求項3】 前記溝部の断面は、V字、U字又は溝形
である請求項1に記載の半導体装置。 - 【請求項4】 前記傾斜部はテーパ又は単一若しくは複
数の曲率半径を有する円弧状に形成された請求項1に記
載の半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8033904A JPH09232339A (ja) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8033904A JPH09232339A (ja) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09232339A true JPH09232339A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=12399514
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8033904A Pending JPH09232339A (ja) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09232339A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008160106A (ja) * | 2006-12-13 | 2008-07-10 | Silicon Base Development Inc | 側面光ダイオードパッケージ及びその製造方法 |
JP2014232839A (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-11 | 新電元工業株式会社 | 電子部品の接続構造及び接続方法 |
JP2015156475A (ja) * | 2014-01-20 | 2015-08-27 | 株式会社デンソー | 半導体装置及びその製造方法 |
WO2017130512A1 (ja) * | 2016-01-28 | 2017-08-03 | 三菱電機株式会社 | パワーモジュール |
-
1996
- 1996-02-21 JP JP8033904A patent/JPH09232339A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008160106A (ja) * | 2006-12-13 | 2008-07-10 | Silicon Base Development Inc | 側面光ダイオードパッケージ及びその製造方法 |
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JP6195689B1 (ja) * | 2016-01-28 | 2017-09-13 | 三菱電機株式会社 | パワーモジュール |
US10418295B2 (en) | 2016-01-28 | 2019-09-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Power module |
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