專利名稱：半導(dǎo)體封裝外殼及其安裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
(1)技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及用于表面安裝的半導(dǎo)體封裝外殼的結(jié)構(gòu)及其安裝結(jié)構(gòu)。
(2)背景技術(shù)圖3表示作為以往技術(shù)的半導(dǎo)體封裝外殼一個(gè)例子的晶體管封裝外殼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。將晶體管芯片2安裝在引線框架1的第1面上。因晶體管芯片2的下面是其集電極，所以引線框架1具有作為晶體管芯片2的集電極電極的功能。同時(shí)，引線框架1具有作為散熱片的功能，是以晶體管芯片2的發(fā)熱為主，從第1面的背面的第2面進(jìn)行散熱。引線框架1與集電極端3連接。用鋁線等的金屬線6將晶體管芯片2上表面的壓焊點(diǎn)與發(fā)射極引線端4和柵極引線端5連接。為了固定各個(gè)引線端和保證晶體管芯片2的可靠性，使用環(huán)氧樹脂等的絕緣物制造的封裝外殼7。圖4表示內(nèi)裝圖3結(jié)構(gòu)的封裝外殼7的立體圖。集電極端3、發(fā)射極端4和柵極端5的引線端與封裝外殼下表面幾乎是同一平面。封裝外殼7具有在表面安裝時(shí)向著電路基板側(cè)的連接面及其背面的外側(cè)表面。圖4的封裝外殼7的下表面是連接面。封裝外殼7在連接面一側(cè)與電路基板連接。引線框架1配置在封裝外殼7內(nèi)，將其第2面向著封裝外殼的連接面。在對大功率進(jìn)行控制的晶體管封裝外殼7中，為了使晶體管芯片2的發(fā)熱進(jìn)行散熱，將引線框架1的第2面從封裝外殼的連接面露出。如前所述，因引線框架1的第2面向著封裝外殼7的連接面，所以晶體管芯片2的發(fā)熱主要通過封裝外殼7的連接面向著電路基板散發(fā)。也就是說，電氣連接通路與散熱通路是一致的。其結(jié)果，為了承受來自封裝外殼7的熱量，電路基板的材質(zhì)選擇和電路設(shè)計(jì)的自由度就受到限制。本發(fā)明用于解決以往的這些問題。
(3)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的表面安裝用半導(dǎo)體封裝外殼，包括具有在表面安裝時(shí)向著電路基板側(cè)的連接面及其背面的外側(cè)表面的絕緣物制造的封裝外殼，具有第1面及其背面的第2面的引線框架，和安裝在引線框架的第1面上的半導(dǎo)體元件。前述引線框架配置在封裝外殼內(nèi)，將其第2面向著封裝外殼的外側(cè)表面。因引線框架的第2面向著封裝外殼的外側(cè)表面，所以半導(dǎo)體元件的發(fā)熱主要通過封裝外殼的外側(cè)表面向外部空間散熱。因此，電路基板不受封裝外殼散熱的影響，所以電路基板的材質(zhì)選定和電路設(shè)計(jì)的自由度增加。
(4)
圖1表示本發(fā)明一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝外殼的結(jié)構(gòu)圖。
圖2表示本發(fā)明其它實(shí)施例的控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖3表示以往的半導(dǎo)體封裝外殼的結(jié)構(gòu)圖。
圖4表示以往的半導(dǎo)體封裝外殼的外形圖。
(5)具體實(shí)施方式
下面，參照附圖對實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。
實(shí)施例1圖1表示本實(shí)施例的晶體管封裝外殼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。將晶體管芯片2安裝在引線框架1的第1面上。因晶體管芯片2的下面是其集電極，所以引線框架1具有作為晶體管芯片2的集電極電極的功能。同時(shí)，引線框架1具有作為散熱片的功能，是以晶體管芯片2的發(fā)熱為主，從第1面的背面的第2面進(jìn)行散熱。引線框架1與集電極端3連接。用金屬線6將晶體管芯片2上面的壓焊點(diǎn)與發(fā)射極引線端4和柵極引線端5連接。在圖3所示的以往技術(shù)中，形成的與電路基板連接的集電極端3、發(fā)射極端4和柵極端5等引腳端是與封裝外殼下表面幾乎在同一平面，但在本實(shí)施例中，是向著封裝外殼上表面彎曲，并且成形的前端與封裝外殼上表面平行。為了固定各個(gè)引線端和保全晶體管芯片2的可靠性，使用環(huán)氧樹脂等的絕緣物制造的封裝外殼7。封裝外殼7具有在表面安裝時(shí)向著電路基板側(cè)的連接面及其背面的外側(cè)表面。本實(shí)施例的封裝外殼7的上表面是連接面。封裝外殼7在連接面?zhèn)扰c電路基板連接。引線框架1配置在封裝外殼7內(nèi)，將其第2面向著封裝外殼的外側(cè)表面。在對大功率進(jìn)行控制的晶體管封裝外殼7中，為了使晶體管芯片2的發(fā)熱進(jìn)行散熱，至少將引線框架1的第2面的一部分從封裝外殼的外側(cè)表面露出。在本實(shí)施例的封裝外殼7中，因引線框架1的第2面向著封裝外殼7的外側(cè)表面，所以晶體管芯片2的發(fā)熱主要通過封裝外殼7的外側(cè)表面向著外部空間散熱，向著電路基板的部分很少。因此，將電氣連接通路與散熱通路分離。這樣，封裝外殼的散熱設(shè)計(jì)自由度和電路基板的材質(zhì)選定以及電路設(shè)計(jì)等的自由度增加。
實(shí)施例2下面，參照圖1對本發(fā)明的實(shí)施例2進(jìn)行說明。如圖1所示。本實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝外殼的上表面具有集電極端3、發(fā)射極端4和柵極端5，并且將封裝外表殼上面向著電路基板側(cè)在電路基板上進(jìn)行表面安裝。另一方面，由于晶體管芯片2的損耗而產(chǎn)生的熱量，主要通過引線框架1的第2面與封裝外殼的外側(cè)表面的熱傳導(dǎo)，從封裝外殼的外側(cè)表面散熱。所以，也可以將散熱器安裝在封裝外殼的外側(cè)表面或者從封裝外殼的外側(cè)表面露出的引線框架1的第2面上。
實(shí)施例3圖2表示本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)。是將安裝半導(dǎo)體封裝外殼8的電路基板9以及與封裝外殼8熱耦合的散熱器10大致平行配置，并將前述半導(dǎo)體封裝外殼8夾在兩者之間。將電路元器件11安裝在電路基板9上，以便實(shí)現(xiàn)例如逆變器驅(qū)動(dòng)功能。
實(shí)施例4下面，參照圖2對本發(fā)明的實(shí)施例4進(jìn)行說明。安裝在電路基板9上的封裝外殼8夾在電路基板9與散熱器10之間。由于封裝外殼8和散熱器10中的平面度和平行度的變化，有可能使封裝外殼8與散熱器10的導(dǎo)熱系數(shù)降低，所以將高傳熱媒體12隔在封裝外殼8和散熱器10之間，能防止熱接觸的降低。特別，借助于用具有柔軟性的低硬度高熱傳導(dǎo)性層12進(jìn)行熱耦合，就能吸收平面度和平行度的變化，防止熱接觸的降低。此外，用熱傳導(dǎo)性復(fù)合材料代替低硬度高熱傳導(dǎo)性層12，填加在半導(dǎo)體封裝外殼8與散熱器10之間以及半導(dǎo)體封裝外殼8的側(cè)面和上表面，也能防止熱接觸的降低。此外，也可以用在未硬化時(shí)是糊狀的熱硬化性熱傳導(dǎo)性材料代替低硬度高熱傳導(dǎo)性層12，填加在半導(dǎo)體封裝外殼8與散熱器10之間以及半導(dǎo)體封裝外殼8的側(cè)面和上表面，來防止熱接觸的降低。此外，用凝膠狀的熱傳導(dǎo)性材料代替低硬度高熱傳導(dǎo)性層12，填加在半導(dǎo)體封裝外殼8與散熱器10之間以及半導(dǎo)體封裝外殼8的側(cè)面和上表面，也能防止熱接觸的降低。此外，用兩端的二極管或晶體管與二極管的復(fù)合元件代替前述的三端的晶體管芯片2，也能得到相同的效果。將端子形成在半導(dǎo)體封裝外殼的單面上，呈平面形狀，來代替在成形處理中形成端子的引腳型的集電極端3、發(fā)射極端4和柵極端5，也能得到相同的效果。此外，填入足夠深度的具有熱傳導(dǎo)性及絕緣性能的樹脂，直到將控制基板埋入為止，通過這樣能進(jìn)一步提高熱傳導(dǎo)性能。
權(quán)利要求1.一種在電路基板上進(jìn)行表面安裝的半導(dǎo)體封裝外殼，包括具有在表面安裝時(shí)向著電路基板側(cè)的連接面及其背面的外側(cè)表面的絕緣物制造的封裝外殼，具有第1面及其背面的第2面的引線框架，安裝在引線框架的第1面上的半導(dǎo)體元件，和被固定在封裝外殼上的與半導(dǎo)體元件電氣連接的多個(gè)端部，其特征在于，將在第1面上安裝有半導(dǎo)體元件的引線框架配置在封裝外殼內(nèi)，將其第2面向著封裝外殼的外側(cè)表面。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝外殼，其特征在于，至少將引線框架的第2面的一部分從封裝外殼的外側(cè)表面露出到外部。
3.一種控制裝置，包括表面安裝如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝外殼的電路基板，和外部安裝在封裝外殼外側(cè)表面上的散熱器，其特征在于，電路基板、半導(dǎo)體封裝外殼和散熱器在水平方向上平行。
4.如權(quán)利要求3所述的控制裝置，其特征在于，在半導(dǎo)體封裝外殼和散熱器之間，設(shè)置低硬度高熱傳導(dǎo)性層。
5.如權(quán)利要求3所述的控制裝置，其特征在于，在半導(dǎo)體封裝外殼和散熱器之間，設(shè)置熱傳導(dǎo)性復(fù)合材料。
6.如權(quán)利要求3所述的控制裝置，其特征在于，在半導(dǎo)體封裝外殼和散熱器之間，設(shè)置在未硬化時(shí)是糊狀的熱硬化性熱傳導(dǎo)性材料。
7.如權(quán)利要求3所述的控制裝置，其特征在于，在半導(dǎo)體封裝外殼和散熱器之間，設(shè)置凝膠狀的熱傳導(dǎo)性材料。
專利摘要本實(shí)用新型揭示一種表面安裝用半導(dǎo)體封裝外殼，包括具有在表面安裝時(shí)向著電路基板側(cè)的連接面及其背面的外側(cè)表面的絕緣物制造的封裝外殼7，具有第1面及其背面的第2面的引線框架1，和安裝在引線框架的第1面上的半導(dǎo)體元件2。將前述引線框架1配置在封裝外殼7內(nèi)，將其第2面向著封裝外殼的外側(cè)表面，所以半導(dǎo)體元件2的發(fā)熱主要通過封裝外殼的外側(cè)表面向外部空間散熱。這樣，由于電路基板不受封裝外殼7的散熱的影響，所以電路基板的材質(zhì)選定和電路設(shè)計(jì)的自由度大。
文檔編號H01L23/34GK2562364SQ01231200
公開日2003年7月23日 申請日期2001年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月1日
發(fā)明者小川正則, 福榮貴史 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社