JPH05121646A - 半導体装置の組立構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】組立工程でチップの上部電極に内部接続導体，
外部導出端子を半田付けする際に、チップの表面に半田
粒などが付着するのを防止して良品率，信頼性の向上を
図るようにした半導体装置の組立構造を提供する。 【構成】各半導体チップ５ごとに皿形の単体ベース７，
上部電極８を半田付け接合した状態で、単体ベースの周
壁部７ａの内方にコーティング材１２を充填してチップ
の周域をコーティング材で被覆したチップ単位の単体組
立体を構成し、前記の単体組立体を外囲器１の放熱用金
属ベース２上に搭載した状態で内部接続端子９，外部導
出端子１０と組合わせてこれら部品との間を半田接合
し、さらに外囲器を取付けた後に外囲器内に封止樹脂を
充填して装置を完成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダイオードモジュール
などを実施対象とした半導体装置の組立構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、頭記のダイオードモジュールを対
象とした樹脂封止形半導体装置の従来構造を図４に示
す。図において、１は放熱用金属ベース２，樹脂ケース
３，ケース蓋４を組合わせてなる外囲器、５は前記金属
ベース１の上に絶縁基板６を介して並置搭載した半導体
チップ（ダイオード）、７は各チップごとに絶縁基板６
との間に介挿してチップをマウントした単体ベース、８
は各チップの上面側電極面に接合した上部電極、９はチ
ップ５の間を相互接続した内部接続導体、１０は各チッ
プ５からケース３の上蓋を貫通して引出した外部導出端
子、１１は外囲器１の内部に充填した封止樹脂である。
なお、図示例では、図中の左側に並ぶチップ５に対して
は、単体ベース７と外部導出端子１０．が単一部品で作
られており、右側に並ぶチップ５に対しては、単体ベー
ス７と外部導出端子１０と内部接続導体９が単一部品で
作られており、それぞれがチップ５の電極面，上部電極
８との間で半田付け接合されている。

【０００３】かかる構成の半導体装置を組立てるには、
まず金属ベース２の上に絶縁基板６を介して所定位置に
単体ベース７を取付け、続いて単体ベース７の上にチッ
プ５，上部電極８を半田付け接合した後、さらに上部電
極８ち内部接続導体９，外部導出端子１０を半田付けす
る。次に金属ベース２の上に前記組立体を囲むように外
囲器１のケース３を取付けた後、ケース３の内部に封止
樹脂１１を充填し、さらにケース蓋４を取付けて完成す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した従
来の組立構造では、チップ５の上面に接合した上部電極
８に対して内部接続導体９，外部導出端子１０を半田付
けする際に、半田付け部から溶融半田がチップ５の表面
に滴下するなどして付着することが多々発生する。そこ
で、従来では半田付け工程の後に洗浄工程を組み入れて
チップ５の表面を洗浄するようにしているが、これでも
チップ５に付着した異物（半田粒）を完全に除去し切れ
ない場合がある。

【０００５】一方、ダイオードモジュールに適用される
半導体チップの代表例であるプレーナ形ダイオードは図
５に示すごとく、逆阻止耐圧を持たせるためにチップ５
の上面側のアノード電極５ａを除く面域に、膜厚数μｍ
程度の極薄いシリコン酸化膜，窒化膜などの絶縁皮膜５
ｂが形成されてため、前記のように絶縁皮膜５ｂに半田
粒などの異物が付着残留していると、その影響でチップ
の特性が低下する。

【０００６】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、その目的は組立工程，特にチップの上部電極に
内部接続導体，外部導出端子などを半田付けする際に、
チップの表面に半田粒などが付着するのを防止して、良
品率，信頼性を向上できるようにした半導体装置の組立
構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の組立構造においては、各チップごとにその
上下電極面に上部電極，単体ベースを接合した状態でチ
ップの周域にコーティング材を被覆してチップ単位の単
体組立体を構成し、かつ前記の単体組立体を放熱用金属
ベース上に搭載した上で外部導出端子,内部接続導体と
の間を半田接合して組立構成するものとする。

【０００８】また、前記構成の実施態様として、単体ベ
ースに周壁部を設け、チップの上下電極面に上部電極，
単体ベースを接合した状態で、チップの周域を覆うよう
に単体ベース内にコーティング材を充填して固化した構
成、あるいはチップの単体ベース，および上部電極をチ
ップの外形サイズよりも一回り大きなサイズに形成し、
チップの上下電極面に上部電極，単体ベースを接合した
状態で、単体ベースと上部電極との間の空隙にコーティ
ング材を充填して固化した構成がある。

【０００９】

【作用】上記の構成にれば、各半導体チップごとに単体
ベース，上部電極を接合した組立て時点でチップの周域
がコーティング材で被覆されるので、その後の工程で上
部電極に内部接続導体，外部導出端子を半田付けする際
に溶融半田が滴下しても、その半田粒がチップの絶縁皮
膜に直接付着することがなく、これによりチップの特性
劣化を防止できる。

【００１０】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。なお、各実施例で図４と対応する同一部材には同じ
符号が付してある。 実施例１：図１において、（ａ）図は半導体チップ１ご
とに単体ベース７，上部電極８を接合して組立てた単体
組立体を、（ｂ）図は（ａ）図の組立体を金属ベース２
の上に搭載して内部接続導体９，外部導出端子１０を接
合した組立状態を表すものである。ここで、チップ１を
マウントする単体ベース７は、図示のようにベースの外
周にチップ１の厚さよりも高い周壁部７ａを備えた皿形
体として作られている。

【００１１】そして、半導体装置を組立てるには、まず
各半導体チップごとに、高溶融温度の半田を用いてチッ
プ１の上下電極面に上部電極８，前記構造の単体ベース
７を半田付けし、この状態で単体ベース７の周壁部７ａ
で囲まれた内部にコーティング材１２をチップ１の全体
を覆うように充填して固化させ、（ａ）図の単体を組み
立てる。次に、前記組立体を（ｂ）図のように金属ベー
ス２の上に配置して内部接続導体９と外囲器１０と組合
わせた状態で、単体ベース７，上部電極８と内部接続導
体９，外部導出端子１０との間を低溶融温度の半田を用
いて前記単体組立体の半田付け部が再溶融しないように
低温中で半田付け接合する。この場合にはチップ１の周
域がコーティング材１２で覆われているので、上部電極
８と内部接続導体９，外部導出端子１０との半田付けの
際に溶融半田が滴下しても、チップ１自身に直接半田粒
が付着するおそれは全くなく、次段の洗浄工程でコーテ
ィング材１２の表面に付着している異物を除去できる。
また、（ｂ）図の組立体は洗浄後に図４と同様に外囲器
１のケース３を組立て、さらにケース内に封止樹脂を充
填して製品を完成する。

【００１２】実施例２：次に前記実施例１と異なる実施
例を図２に示す。この実施例においては、チップ５の上
面側に補助電極８ａを介して平板状の上部電極８が半田
付け接合されており、チップ５を挟んで上下に対面する
上部電極８と単体ベース７との間の空隙にコーティング
材１２を充填，固化してチップ５を被覆するようにした
ものである。なお、単体ベース７，上部電極８はチップ
１の外形サイズよりも一回り大きなサイズに定めてお
く。このようにして組立てられたチップ単位の単体組立
体は、次に実施例１と同様に金属ベース上に搭載して内
部接続導体，外部導出端子と半田付けし、さらに外囲器
のケースを取付け，ケース内に封止樹脂を充填してモジ
ュールを完成する。なお、前記の補助電極８ａは、プレ
ーナ形ダイオードチップの絶縁皮膜５ｂ（図５参照）と
上部電極８との間にコーティング材１２が入り込む間隙
を確保するために設けたものである。

【００１３】なお、この実施例によれば、先記した実施
例１のように単体ベース７に周壁部７ａを設ける必要が
ないほか、単体ベース７と内部接続導体９，ないし外部
導出端子１０とを一体にしてあらかじめ一つの部品で作
っておくことにより、実施例１と比べて半田付け層が１
層分だけ少なくて済むので、コストの低減，信頼性の向
上が図れる。

【００１４】実施例３：図３は前記した実施例２の応用
実施例を示すものである。この実施例では、図２におけ
る補助電極８ａを付加する代わりに、上部電極８の中央
部にチップ側の電極５ａ（図５参照）に当接する凸部８
ｂを膨出形成し、チップ５の絶縁皮膜との間にコーティ
ング材１２が入り込む間隙を確保するようにしている。

【００１５】

【発明の効果】以上述べたように本発明の組立構造によ
れば、半導体チップに単体ベース，上部電極を接合した
単体の組立状態でチップの周域をコーティング材で被覆
するので、その後の組立工程で内部接続導体，外部導出
端子と半田付けする際に溶融半田などが滴下しても、チ
ップの表面に直接半田粒などの異物が付着するおそれが
なく、これによりチップの特性劣化を防止して製品の良
品率，信頼性のの向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に対応る組立構成図であり、
（ａ）はチップに単体ベース，上部電極を接合した単体
組立体の断面図、（ｂ）は（ａ）図の組立体を金属ベー
ス上に搭載して内部接続導体，外部導出端子を組合わせ
た状態の組立図

【図２】本発明の実施例２に対応する単体組立体の断面
図

【図３】本発明の実施例３に対応する単体組立体の断面
図

【図４】従来における半導体装置の組立構成図

【図５】プレーナ形ダイオードチップの構成図

【符号の説明】

１ 外囲器 ２ 金属ベース ３ ケース ５ 半導体チップ ７ 単体ベース ７ａ 周壁部 ８ 上部電極 ９ 内部接続導体 １０ 外部導出端子 １１ 封止樹脂 １２ コーティング材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外囲器の放熱用金属ベース上に複数個の半
   導体チップを個々に単体ベースにマウントして並置搭載
   し、かつ各チップに上部電極を介して外部導出端子，な
   いし内部接続導体と半田接合して組立構成した半導体装
   置において、各チップごとにその上下電極面に上部電
   極，単体ベースを接合した状態でチップの周域にコーテ
   ィング材を被覆してチップ単位の単体組立体を構成し、
   かつ前記の単体組立体を放熱用金属ベース上に搭載した
   上で外部導出端子, 内部接続導体との間を半田接合して
   組立てたことを特徴とする半導体装置の組立構造。
2. 【請求項２】請求項１記載の組立構造において、単体ベ
   ースに周壁部を設け、チップの上下電極面に上部電極，
   単体ベースを接合した状態で、チップの周域を覆うよう
   に単体ベース内にコーティング材を充填して固化したこ
   とを特徴とする半導体装置の組立構造。
3. 【請求項３】請求項１記載の組立構造において、チップ
   の単体ベース，および上部電極をチップの外形サイズよ
   りも一回り大きなサイズに形成し、チップの上下電極面
   に上部電極，単体ベースを接合した状態で、単体ベース
   と上部電極との間の空隙にコーティング材を充填して固
   化したことを特徴とする半導体装置の組立構造。