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半导体装置、引线框及电源装置的制作方法

2022-03-16 16:22:04 来源:中国专利 TAG:


1.本实用新型涉及一种半导体装置、引线框及电源装置。


背景技术:

2.以往,具备多个外部端子的半导体装置已被普遍知晓(例如,参照专利文献 1)。
3.图30是展示以往的半导体装置900的平面图。
4.如图30所示,以往的半导体装置900具备多个外部端子t1~t4,其是桥式二极管,且具备:两个第一引线部910a、910b;在与芯片焊盘相向的面是相反侧的面上分别形成有表面电极的芯片ch1~ch4;两个第二引线部920a、920b;以及树脂940。
5.第一引线部910a具有:芯片焊盘912a、912c;构成外部端子t1的第一外引线 914a;以及连接芯片焊盘912a、912c与第一外引线914a的第一内引线916a,第一引线部910b具有:芯片焊盘912b、912d;构成外部端子t4的第一外引线914b;以及连接芯片焊盘912b、912d与第一外引线914b的第一内引线916b。
6.第二引线部920a具有:构成外部端子t2的第二外引线922a;以及经由夹片引线(clip lead)930a来与芯片ch1、ch2的表面电极连接的第二内引线924a,第二引线部920b具有:构成外部端子t3的第二外引线922b;以及经由夹片引线930b 来与芯片ch3、ch4的表面电极连接的第二内引线924b。
7.树脂940封装:芯片焊盘912a、912b、912c、912d;第一内引线916a、916b;芯片ch1~ch4;以及第二内引线924a、924b。
8.先行技术文献
9.专利文献
10.专利文献1:实开昭60-6253号公报
11.然而近年来,随着使用大电流的电子设备的普及,就需要一种半导体装置,该半导体装置使用了具有较大额定电流的半导体元件(芯片)。在这种使用了具有较大额定电流的半导体元件的半导体装置中,可以认为:在增大引线框(第一引线部及第二引线部)的截面积后就能够导通大电流(参照图12-13,以下称为背景技术涉及的半导体装置)。
12.根据背景技术涉及的半导体装置,由于引线框具有较大的截面积,因此,就可以易于将芯片产生的热量传导至外部端子,并易于降低芯片的结温。
13.然而,在背景技术涉及的半导体装置中存在着如下问题:由于从芯片产生的热量至各外部端子的热传导量容易产生偏差,因此,特定的外部端子就会易于产生高温(参照图14中的虚线的外部端子t1、t4),从而就有可能会在该外部端子与基板之间的连接部分处产生不良情况。
14.因此,为了解决上述问题,本实用新型的目的在于提供一种能够在安装时防止特定的外部端子明显产生高温的半导体装置、引线框及电源装置。


技术实现要素:

15.【1】本实用新型的半导体装置设置有多个外部端子,其特征在于,包括:
16.第一引线部,其具有:芯片焊盘、构成所述外部端子的第一外引线、以及连接所述芯片焊盘与所述第一外引线的第一内引线;
17.芯片,其被搭载于所述芯片焊盘,并在与所述芯片焊盘侧是相反侧的面上形成有表面电极;
18.第二引线部,其具有:构成所述外部端子的第二外引线、以及经由夹片引线来与所述表面电极连接的第二内引线;以及
19.树脂,其封装:所述芯片焊盘、所述第一内引线、所述芯片、以及所述第二内引线,
20.所述半导体装置能够在与所述树脂相邻的位置上安装散热片,
21.其中,在所述第一内引线及所述第二内引线的至少任意一方中,形成有限制从所述芯片向规定的所述外部端子进行传导的热传导量,并对多个所述外部端子的各端子温度进行均等化的端子温度均等化构造。
22.【2】在本实用新型的半导体装置中,
23.所述端子温度均等化构造具有:在所述第一内引线及所述第二内引线的至少一方中设置了切口或孔后的构造。
24.【3】在本实用新型的半导体装置中,
25.所述切口或孔被设置在:使流通于所述第一内引线或所述第二内引线的电流路径迂回的位置。
26.【4】在本实用新型的半导体装置中,
27.所述切口或孔被设置在:流通于所述第一内引线或所述第二内引线的电流路径为曲柄状的位置。
28.【5】在本实用新型的半导体装置中,
29.所述夹片引线的厚度比所述第一引线部及所述第二引线部中的任意一方更薄。
30.【6】在本实用新型的半导体装置中,
31.在所述外部端子与一个所述芯片相连接的情况下,将所述外部端子与连接于所述外部端子的所述芯片之间的热阻设为芯片与外部端子之间的热阻θ,
32.并在所述外部端子与大于等于两个的所述芯片相连接的情况下,当将所述外部端子与连接于所述外部端子的所述各芯片之间的热阻总和设为芯片与外部端子之间的热阻θ时,
33.所述各外部端子处的,位于所述芯片与外部端子之间的所述热阻θ彼此相等。
34.【7】在本实用新型的半导体装置中,
35.所述芯片焊盘具有凹部,所述凹部被设置为:从截面上看,位于比所述第一内引线更靠近安装所述散热片的一侧。
36.【8】在本实用新型的半导体装置中,
37.所述半导体装置是桥式二极管。
38.【9】本实用新型的半导体装置是并列配置有四个所述外部端子的半导体装置,
39.所述半导体装置具备四个芯片来作为所述芯片,
40.所述半导体装置具备两个第一引线部来作为所述第一引线部,所述两个第一引线
部具有两个所述芯片焊盘,
41.其中,所述两个第一引线部各自具有通过所述第一内引线及所述芯片焊盘被构成为u字形的部分,被构成为所述u字形的部分被相互错开组合,并且各芯片焊盘被配置为沿着规定的方向排为一列,
42.在所述两个第一引线部的所述第一内引线均设置有所述切口或所述孔。
43.【10】本实用新型的半导体装置是并列配置有三个所述外部端子的半导体装置,
44.所述半导体装置具备两个芯片来作为所述芯片,
45.所述半导体装置具备两个第一引线部来作为所述第一引线部,所述两个第一引线部具有一个所述芯片焊盘,
46.所述半导体装置具备一个所述第二引线部来作为所述第二引线部,
47.其中,所述两个第一引线部的所述第一内引线以及所述第二引线部的所述第二内引线均设置有所述切口或所述孔。
48.【11】本实用新型的半导体装置是具备五个所述外部端子的半导体装置,
49.所述半导体装置具备六个芯片来作为所述芯片,
50.所述半导体装置具备三个第一引线部来作为所述第一引线部,所述三个第一引线部形成有两个所述芯片焊盘,
51.所述半导体装置具备两个第二引线部来作为所述第二引线部,
52.其中,所述各第二内引线通过所述夹片引线来与载置于所述各第一引线部的两个所述芯片中的任意一方相连接,
53.所述三个第一引线部的所述第一内引线以及两个所述第二引线部的所述第二内引线均设置有所述切口或所述孔。
54.【12】本实用新型的引线框是通过在上述【1】~【11】中的任意一方所记载的半导体装置中使用的第一引线部及第二引线部构成。
55.【13】本实用新型的电源装置具备上述【1】~【11】中的任意一方所记载的半导体装置。
56.发明效果
57.根据本实用新型的半导体装置、引线框及电源装置,由于在第一内引线及第二内引线的至少任意一方中,形成有限制从芯片向规定的外部端子进行传导的热传导量,并对多个外部端子的各端子温度进行均等化的端子温度均等化构造,因此,就能够防止从芯片产生的热量至各外部端子的热传导量产生偏差,并防止特定的外部端子产生高温。这样一来,当将半导体装置安装在基板时,就能够防止在特定的外部端子与基板之间的连接部分处产生不良情况。
附图说明
58.图1是半导体装置1的平面图。
59.图2是图1的侧截面图。
60.图3是展示将散热片200安装于半导体装置1后的状态的图。
61.图4是引线框lf1的平面图。
62.图5是引线框lf1的侧面图。
63.图6是夹片引线30的正面图。
64.图7是夹片引线30的侧面图。
65.图8是展示使用了半导体装置1的电源装置(电力转换电路)的等效电路的图。
66.图9是展示半导体装置1的引线框lf1的图。
67.图10是用于说明半导体装置1的热阻而展示的截面图。
68.图11是用于说明从芯片至外部端子t1、t3的热阻而展示的图。
69.图12是引线框lf2的正面图。
70.图13是引线框lf2的侧面图。
71.图14是展示比较例及实施例涉及的半导体装置中的端子温度的图表。
72.图15是展示比较例及实施例涉及的半导体装置中的结温的图表。
73.图16是展示实施方式二涉及的半导体装置2的截面图。
74.图17是展示半导体装置3的使用状态的图。
75.图18是展示半导体装置3的内部构造的图。
76.图19是用于说明实施方式三涉及的引线框lf3而展示的图。
77.图20是用于说明实施方式四涉及的半导体装置4而展示的图。
78.图21是用于说明变形例1涉及的半导体装置的引线框lf4而展示的图。
79.图22是用于说明变形例2涉及的半导体装置的引线框lf5而展示的图。
80.图23是用于说明变形例3涉及的半导体装置的引线框lf6而展示的图。
81.图24是用于说明变形例4涉及的半导体装置的引线框lf7而展示的图。
82.图25是用于说明变形例5涉及的半导体装置的引线框lf8而展示的图。
83.图26是用于说明变形例6涉及的半导体装置的引线框lf9而展示的图。
84.图27是用于说明变形例7涉及的半导体装置的引线框lf10而展示的图。
85.图28是用于说明变形例8涉及的半导体装置的引线框lf11而展示的图。
86.图29是用于说明变形例9涉及的半导体装置的引线框lf12而展示的图。
87.图30是展示以往的半导体装置900的截面图。
具体实施方式
88.以下,将基于图示的实施方式来对本实用新型的半导体装置、引线框及电源装置进行说明。此外,各附图是模式图,其不一定严格反映实际尺寸。
89.【实施方式一】
90.1.实施方式一涉及的半导体装置1及引线框lf1的构成
91.图1-3是展示实施方式一中的半导体装置1的图。图1是半导体装置1的平面图,图2是图1的侧截面图,图3是展示将散热片200安装于半导体装置1后的状态的图。图4-5是用于说明实施方式一涉及的引线框lf1而展示的图。图4是引线框 lf1的平面图,图5是引线框lf1的侧面图。图6-7是用于说明实施方式一中的夹片引线30而展示的图。图6是夹片引线30的正面图,图7是夹片引线30的侧面图。图 8-9是展示使用了实施方式一涉及的半导体装置1的电源装置(电力转换电路)的电路图。图8是展示使用了半导体装置1的电源装置(电力转换电路)的等效电路的图,图9是展示半导体装置1的引线框lf1的图。图10-11是用于说明实施方式一涉及的半导体装置1中的热阻而展示的图。图10是用于说明半导体装置1的热阻而
展示的截面图,图11是用于说明从芯片至外部端子t1、t3的热阻而展示的图。
92.如图1-5所示,实施方式一涉及的半导体装置1是桥式二极管,其四个外部端子t1~t4被按照规定的间隔并列配置。实施方式一涉及的半导体装置1具备:第一引线部10a、10b;四个芯片ch1、ch2、ch3、ch4;第二引线部20a、20b;夹片引线30a、30b;树脂40;以及作为端子温度均等化构造的切口52a、52b。其中,通过第一引线部10a、10b与第二引线部20a、20b来构成引线框lf1(参照图2)。
93.如图8所示,实施方式一涉及的半导体装置1适用于实施方式一涉及的电源装置(电力转换电路)。如图8及图9所示,在实施方式一涉及的半导体装置1中,外部端子t2、t3与交流电源相连接,且外部端子t1为 端子,外部端子t4为-端子。当外部端子t2为交流的 端子时,电流从负载按照外部端子t4—芯片ch4—外部端子t3—交流电源—外部端子t2—芯片ch1—外部端子t1的路径来流通(参照图 8-9中的点划线箭头)。此外,当外部端子t2为交流的-端子时,电流从负载按照外部端子t4—芯片ch2—外部端子t2—交流电源—外部端子t3—芯片ch3—外部端子t1的路径来流通(参照图8-9中的实线箭头)。
94.因此,被载置于第一引线部10a的芯片ch1、ch3并非同时接通,被载置于第一引线部10b的芯片ch2、ch4也不是同时接通。即,被载置于一个第一引线部的多个芯片不会被同时接通。
95.如图1-3所示,在半导体装置1中,设置有用于在中央部安装散热片200的安装孔42,并且在从正面侧(图1的纸面正侧)将芯片ch2与ch3之间贯通后朝向背面侧(图1的纸面背侧)贯通(参照图3)。通过这样,就能够通过安装孔42将散热片200安装于半导体装置1。
96.如图4-5所示,第一引线部10a具有:芯片焊盘12a、12c;构成外部端子t1 的第一外引线14a;以及连接芯片焊盘12a、12c与第一外引线14a的第一内引线 16a。第一外引线14a及芯片焊盘12a被配置在大致同一直线上,并且芯片焊盘12a 与芯片焊盘12c在与配置有第一外引线14a及芯片焊盘12a的直线相垂直的方向上被隔开规定的间隔配置。
97.第一内引线16a在将第一外引线14a与芯片焊盘12a直线连接的同时,从中途分支后从该处折弯成钩形并与芯片焊盘12c相连接。在第一内引线16a中,通过芯片焊盘12a、第一内引线16a及芯片焊盘12c来形成被构成为u字形的部分。
98.在第一内引线16a中,在芯片焊盘12a与第一外引线14a之间形成作为端子温度均等化构造的切口52a,并且从芯片ch1流通的电流在通过连接在芯片ch1的右下侧的第一内引线16a后向下流通,在中途折弯为曲柄状后朝向下侧的第一外引线14a流通(参照图4-5的箭头)。
99.即,切口52b被设置在使流通于第一内引线16a的电流路径迂回且流通于第一内引线16a的电流路径被折弯为曲柄状的位置。关于端子温度均等化构造的详细信息会进行后述。
100.如图4-5所示,第一引线部10b具有:芯片焊盘12b、12d;构成外部端子t4 的第一外引线14b;以及连接芯片焊盘12b、12d与第一外引线14b的第一内引线 16b。第一外引线14b及芯片焊盘12d被配置在大致同一直线上,并且芯片焊盘12b 与芯片焊盘12d在与配置有第一外引线14b及芯片焊盘12d的直线相垂直的方向上被隔开规定的间隔配置。
101.第一内引线16b在将第一外引线14b与芯片焊盘12d直线连接的同时,从该处与芯片焊盘12b相连接。即,第一引线部10b被构成为钩爪状。在第一内引线16a 中,通过芯片焊
盘12b、第一内引线16b及芯片焊盘12d来形成被构成为u字形的部分。
102.在第一内引线16b中,在芯片焊盘12d与第一外引线14b之间形成作为端子温度均等化构造的切口52b,并且从芯片ch4流通的电流在通过连接在芯片ch4的左下侧的第一内引线16b后向下流通,在中途折弯为曲柄状后朝向下侧的第一外引线14b流通(参照图4-5的箭头)。
103.即,切口52b被设置在使流通于第一内引线16b的电流路径迂回且第一内引线 16b是被折弯为曲柄状的位置。
104.芯片ch1~ch4是二极管,其被分别搭载于芯片焊盘12a~12d,并且在芯片焊盘侧及与芯片焊盘侧是相反的一侧上分别形成有表面电极(阳极电极以及阴极电极)。各芯片被按照规定的间隔配置是为了能够防止在特定的部位或特定的外部端子产生高温。
105.如图1-3所示,第二引线部20a具有:构成外部端子t2的第二外引线22a;以及经由夹片引线30a来与芯片ch1、ch2的表面电极连接的第二内引线24a,第二引线部20b具有:构成外部端子t3的第二外引线22b;以及经由夹片引线30b来与芯片ch3、ch4的表面电极连接的第二内引线24b。
106.在折弯金属制的平板后形成夹片引线30a、30b。如图6-7所示,夹片引线30a、 30b具有:与芯片接合的芯片接合面32、34;以及与第二内引线连接的内引线连接部36。夹片引线30a、30b的厚度比第一引线部10a、10b及第二引线部20a、20b 的任意一方更薄。
107.树脂40封装:芯片焊盘12a~12d;第一内引线16a、16b;芯片ch1~ch4;第二内引线24a、24b;以及夹片引线30a、30b。可以使用合适的树脂来作为树脂。
108.对端子温度均等化构造进行详细说明。
109.端子温度均等化构造是:在第一内引线16a、16b具有切口52a、52b,限制从芯片向规定的外部端子(外部端子t1、t4)进行传导的热传导量,并对外部端子 t1~t4的各端子温度进行均等化。
110.如图10所示,从各芯片产生的热量大部分通过三个路径向外部放出。第一条路径是经由芯片焊盘12、树脂40(用于安装树脂及散热片的螺钉)传导至散热片 200的路径,第二条路径是经由芯片焊盘12及第一内引线16传导至第一外引线14 的路径,第三条路径是从表面电极经由夹片引线30传导至第二外引线22的路径。
111.此处,从芯片ch产生的热量大部分是被传导至散热片200,且热量qf从散热片200向外部放出。然而,在使用了具有较大额定电流的半导体元件(芯片)的情况下,为了导通大电流就必须增大第一引线部10及第二引线部20的截面积,热量就会易于向外部端子(外引线)传导。特别是搭载有芯片ch的第一引线部10 的第一外引线14的热传导量容易变大并产生高温。因此,端子温度均等化构造是:将朝向第一外引线14的第一内引线16的热阻θj i或朝向第二外引线22的第二内引线24的热阻θj i或夹片引线30的热阻θj c增大来限制热量ql从芯片ch向外部端子传导,并促使将该部分的热量传导至散热片后向外部放出。
112.接着,对各外部端的端子温度进行说明。
113.在实施方式一中,端子温度均等化构造是:通过在第一引线部10a、10b分别搭载两个芯片,在连接于易于产生高温的第一外引线14a、14b(外部端子t1、t4) 的第一内引线16a、16b处形成切口52a、52b来增大热阻θj i,从而限制传导至外部端子t1、t4的热传导量。通过这样,就能够减小传导至第一外引线14a、14b (外部端子t1、t4)的热传导量,并使传导
至其他外部端子t2、t3(第二外引线 22a、22b)的热传导量取得平衡。这样一来,就能够将各外部端子t1~t4的各端子温度均等化。
114.这时,在外部端子与大于等于两个的芯片相连接的情况下,如果将所述外部端子与连接于所述外部端子的各芯片之间的热阻总和设为“芯片与外部端子之间的热阻θ”,则各外部端子处的位于“芯片与外部端子之间的热阻θ”彼此相等。各外部端子的“芯片与外部端子之间的热阻θ”如下所述。
115.如图11所示,由于外部端子t1从芯片ch1及ch3经由第一内引线16a来连接,因此,外部端子t1中的“芯片与外部端子之间的热阻θ”是:从芯片ch1至第一外引线14a的第一内引线16a的热阻θj i-1与从芯片ch3至第一外引线14a的第一内引线16a的热阻θj i-3的总和。
116.外部端子t2经由夹片引线30a及第二内引线24a来与芯片ch1及ch2相连接。因此,外部端子t2中的“芯片与外部端子之间的热阻θ”是:从ch1产生的热量传导至外部端子t2的热阻及从ch2产生的热量传导至外部端子t2的热阻的总和。
117.从ch1产生的热量传导至外部端子t2的热阻是:夹片引线30a的热阻θj c1-1 及第二内引线的热阻θj i2-1的总和。从ch2产生的热量传导至外部端子t2的热阻是:夹片引线30a的热阻θj c1-2及第二内引线的热阻θj i2-2的总和。
118.如图11所示,外部端子t3经由夹片引线30b及第二内引线24b来与芯片ch3及 ch4相连接。因此,外部端子t3中的“芯片与外部端子之间的热阻θ”是:从ch3 产生的热量传导至外部端子t3的热阻及从ch4产生的热量传导至外部端子t3的热阻的总和。
119.从ch3产生的热量传导至外部端子t3的热阻是:夹片引线30b的热阻θj c2-3 及第二内引线的热阻θj i2-3的总和。从ch4产生的热量传导至外部端子t3的热阻是:夹片引线30a的热阻θj c2-4及第二内引线的热阻θj i2-4的总和。
120.由于外部端子t4从芯片ch2及ch4经由第一内引线16b来连接,因此,外部端子t4中的“芯片与外部端子之间的热阻θ”是:从芯片ch2至第一外引线14b的第一内引线16b的热阻θj i1-2与从芯片ch4至第一外引线14b的第一内引线16b的热阻θj i1-4的总和。
121.2.试验例
122.《试验例1》
123.图12-13是展示背景技术涉及的半导体装置的引线框lf2的图。图12是引线框 lf2的正面图,图13是引线框lf2的侧面图。图14是展示比较例及实施例涉及的半导体装置中的端子温度的图表。
124.试验例1是展示“本实用新型的半导体装置能够在安装时防止特定的外部端子明显产生高温”的试验例。
125.(1)比较例及实施例
126.比较例涉及的半导体装置除了在第一内引线未形成有作为端子温度均等化构造的切口这点以外,具有与实施方式一涉及的半导体装置1相同的构成(参照图12-13)。
127.实施例涉及的半导体装置具有与实施方式一涉及的半导体装置1相同的构成。
128.(2)模拟方法
129.对比较例及实施例分别通过模拟来进行热解析,并得到各外部端子的端子温度。
130.(3)评价结果
131.如图14所示,在比较例涉及的半导体装置中,外部端子t2、t3(第二外引线) 的端子温度低于基准温度(100℃)。另一方面,外部端子t1、t4(第一外引线) 的端子温度高于基准温度(100℃)(参照图14中的虚线)。
132.与此相对,在实施例涉及的半导体装置中,全部的外部端子t1、t2、t3、t4 都低于基准温度(参照图14中的实线)。
133.由此可知,在比较例涉及的半导体装置中,由于特定的外部端子t1、t4的端子温度明显产生高温,因此,难以实现“在安装时防止特定的外部端子明显产生高温”。与此相对,在实施例涉及的半导体装置中,由于全部的外部端子t1~t4 的端子温度都低于基准温度,因此,就能够实现“在安装时防止特定的外部端子明显产生高温”。
134.《试验例2》
135.图15是展示比较例及实施例涉及的半导体装置中的结温的图表。
136.试验例是展示“本实用新型的半导体装置中的各芯片的结温低于基准温度,并且能够将从各芯片产生的热量有效放出”的试验例。
137.(1)比较例及实施例
138.比较例及实施例涉及的半导体装置分别使用与试验例1中使用的比较例及实施例涉及的半导体装置相同的半导体装置。
139.(2)模拟方法
140.对比较例及实施例分别通过模拟来进行热解析,并得到各芯片的结温。
141.(3)评价结果
142.如图15所示,在比较例涉及的半导体装置中,全部的芯片的结温都更低于基准温度(参照图15中的虚线)。此外,在实施例涉及的半导体装置中,全部的芯片的结温也都更低于基准温度,其次,所有的芯片的结温都比比较例涉及的半导体装置更低(参照图15中的实线)。
143.由此可知,在实施例涉及的半导体装置中,由于全部的芯片的结温都更低于基准温度,其次结温也比比较例涉及的半导体装置更低,因此,“本实用新型的半导体装置就能够将从各芯片产生的热量有效放出,并能够将各芯片的结温设为低于基准温度”。
144.3.实施方式一涉及的半导体装置1、引线框lf1及电源装置的效果
145.根据实施方式一涉及的半导体装置1、引线框lf1及电源装置,由于在第一内引线16a、16b中,形成有对芯片ch1~ch4产生的热量至各外部端子t1~t4的热传导量进行均等化的端子温度均等化构造,因此,就能够防止从芯片ch1~ch4产生的热量至各外部端子t1~t4的热传导量产生偏差,并防止特定的外部端子(特别是t1、t4)产生高温。这样一来,当将半导体装置1安装在基板时,就能够防止在特定的外部端子与基板之间的连接部分处产生不良情况。
146.此外,根据实施方式一涉及的半导体装置1,由于在第一内引线16a、16b中,形成有对芯片ch1~ch4产生的热量至各外部端子t1~t4的热传导量进行均等化的端子温度均等化构造,因此,当将散热片200安装于半导体装置1时,就能够在减小从各芯片产生的热量传导至第一外引线14a、14b的热传导量的同时,增大经由树脂40传导至安装在与树脂40相邻的位置上的散热片200的热传导量。这样一来,就能够将从芯片产生的热量有效地向外部放出,并将各芯片的结温设为低于基准温度。
147.根据实施方式一涉及的半导体装置1,由于端子温度均等化构造在第一内引线16a、16b具有切口52a、52b,因此,就能够增大从芯片ch1至第一外引线14a 的热阻及从芯片ch3、ch4至第一外引线14b的热阻。从而,就能够在减小从各芯片产生的热量传导至第一外引线14a、14b的热传导量的同时,增大经由树脂40 传导至安装在与树脂40相邻的位置上的散热片200的热传导量。这样一来,就能够将从芯片产生的热量有效地向外部放出,并降低各芯片的结温(参照图15)。
148.根据实施方式一涉及的半导体装置1,由于端子温度均等化构造在第一内引线16a、16b具有切口52a、52b,因此,就能够增大直至搭载了多个芯片而易于产生高温的第一引线部的第一外引线14a、14b的热阻。因为能够将传导于各外部端子的热传导量均等地进行传导,所以就能够将各外部端子的端子温度均等化。
149.根据实施方式一涉及的半导体装置1,由于切口52a、52b被设置在使流通于第一内引线16a、16b的电流路径迂回的位置,因此,就能够以较为简单的结构来增大第一内引线16a、16b的热阻。所以,就能够在减小从各芯片产生的热量传导至第一外引线14a、14b的热传导量的同时,增大经由树脂40传导至安装在与树脂 40相邻的位置上的散热片200的热传导量。这样一来,就能够将从芯片产生的热量有效地向外部放出,并降低各芯片的结温。
150.根据实施方式一涉及的半导体装置1,由于切口52a、52b被设置在流通于第一内引线16a、16b的电流路径为曲柄状的位置,因此,电流路径就会变长,并且第一内引线16a、16b的热阻会变得更大。所以,就能够更进一步防止从芯片ch1~ ch4(特别是ch1、ch2、ch4)产生的热量向各外部端子t1、t4传导过多的量。
151.根据实施方式一涉及的半导体装置1,由于各外部端子t1~t4处的,位于芯片ch1~ch4与外部端子t1~t4之间的热阻θ彼此相等,因此,从芯片ch1~ch4 产生的热量至各外部端子t1~t4的热传导量就不易产生偏差,并能够防止特定的外部端子(特别是t1、t4)产生高温。
152.根据实施方式一涉及的半导体装置1,由于夹片引线30a、30b的厚度比第一引线部10a、10b及第二引线部20a、20b的任意一方更薄,因此,从芯片ch1~ch4 至外部端子t2、t3的热阻就会变大。这样一来,从芯片产生的热量就不易传导至外部端子t2、t3,并能够防止外部端子t2、t3的端子温度变高,而且,由于将该部分的热量经由散热片向外部放出,因此,就能够将从芯片产生的热量更有效地向外部放出。
153.根据实施方式一涉及的半导体装置1,其为适用于易于发热的转换器或逆变器等电源装置的桥式二极管。
154.根据实施方式一涉及的半导体装置1,其为四个外部端子t1~t4被并列配置的半导体装置,并且半导体装置1具备四个芯片ch1~ch4来作为芯片,具备两个第一引线部10a、10b来作为第一引线部,两个第一引线部10a、10b各自具有两个芯片焊盘,其中,在第一引线部10a具有通过第一内引线16a及芯片焊盘12a、12c 被构成为u字形的部分的同时,第一引线部10b具有通过第一内引线16b及芯片焊盘12b、12d被构成为u字形的部分,被构成为所述u字形的部分被相互错开组合,并且各芯片焊盘被配置为沿着规定的方向排为一列,由于在两个第一引线部10a、 10b的第一内引线16b、16b均设置有作为端子温度均等化构造的切口52a、52b, 因此,就能够在较为小型化的封装内形成桥式二极管,并且,芯片与外部端子之间变短,在减小内引线的电阻后能够流通大电流,并且由于设置有作为端子温度均等化构
造的切口,因此,就能够防止特定的外部端子产生高温。
155.【实施方式二】
156.图16是展示实施方式二涉及的半导体装置2的截面图。
157.实施方式二涉及的半导体装置2虽然基本上具有与实施方式一涉及的半导体装置1相同的结构,但是其端子温度均等化构造的结构却与实施方式一涉及的半导体装置1的情况不同。在实施方式二涉及的半导体装置2中,芯片焊盘12具有凹部54,凹部54被设置为:从截面上看,位于比第一内引线16更靠近安装散热片200 的一侧(参照图16)。
158.实施方式二涉及的半导体装置2的端子温度均等化构造的结构虽然与实施方式一涉及的半导体装置的情况不同,但是由于其与实施方式一涉及的半导体装置 1的情况是同样地在第一内引线16及芯片焊盘12中形成有对芯片ch产生的热量至各外部端子的热传导量进行均等化的端子温度均等化构造,因此,就能够防止从芯片ch产生的热量至各外部端子的热传导量产生偏差,并防止特定的外部端子产生高温。这样一来,当将半导体装置安装在基板时,就能够防止在特定的外部端子与基板之间的连接部分处产生不良情况。
159.根据实施方式二涉及的半导体装置2,由于在安装散热片200时,芯片焊盘12 具有凹部54,凹部54被设置为:从截面上看,位于比第一内引线16更靠近安装散热片200的一侧,因此,芯片ch与散热片200之间的热阻就会变得更小,并且能够易于将芯片ch产生的热量更进一步从散热片200放出。
160.实施方式二涉及的半导体装置2由于在除了端子温度均等化构造的结构这点以外,具有与实施方式一涉及的半导体装置1相同的构成,因此,其具有实施方式一涉及的半导体装置1所具有的效果中的该效果。
161.【实施方式三】
162.图17-18是用于说明实施方式三涉及的半导体装置3而展示的图。图17是展示半导体装置3的使用状态的图,图18是展示半导体装置3的内部构造的图。图19 是用于说明实施方式三涉及的引线框lf3而展示的图。
163.实施方式三涉及的半导体装置3虽然基本上具有与实施方式一涉及的半导体装置1相同的结构,但是其在配置有五个外部端子这点上却与实施方式一涉及的半导体装置1的情况有所不同。实施方式四涉及的半导体装置4是配置有五个外部端子t5~t9的三相桥式二极管(参照图17-19)。
164.在实施方式三涉及的半导体装置3中,其具备六个芯片ch5~ch10来作为芯片,具备三个第一引线部(第一引线部10c、10d、10e)来作为第一引线部10,三个第一引线部形成有两个芯片焊盘,具备第二引线部20d、20e来作为第二引线部,第二内引线24d经由夹片引线30c来与第一引线部10c的芯片ch5、第一引线部 10d的芯片ch6、第一引线部10e的芯片ch7相连接,第二内引线24e经由夹片引线 30d来与第一引线部10c的芯片ch8、第一引线部10d的芯片ch9、第一引线部10e 的芯片ch10相连接,第一内引线16c、16d、16e及第二内引线24c、24d均分别设置有作为端子温度均等化构造的切口52c、52d、52e、52f、52g。
165.这时,各外部端子t5~t9处中的,位于“芯片与外部端子之间的热阻θ”彼此相等。
166.实施方式三涉及的半导体装置3虽然在配置有五个外部端子这点上与实施方式一涉及的半导体装置的情况有所不同,但是,由于在第一内引线16c、16d、16e 及第二内引线24c、24d中形成有对芯片产生的热量至各外部端子的热传导量进行均等化的端子温度均等
化构造,因此,就能够防止从芯片产生的热量至各外部端子的热传导量产生偏差,并防止特定的外部端子产生高温。这样一来,当将半导体装置安装在基板时,就能够防止在特定的外部端子与基板之间的连接部分处产生不良情况。
167.实施方式三涉及的半导体装置3由于在除了配置有五个外部端子这点以外,具有与实施方式一涉及的半导体装置1相同的构成,因此,其具有实施方式一涉及的半导体装置1所具有的效果中的该效果。
168.【实施方式四】
169.图20是用于说明实施方式四涉及的半导体装置4而展示的图。在图20中,省略了夹片引线及芯片的记载。
170.实施方式四涉及的半导体装置4虽然基本上具有与实施方式一涉及的半导体装置1相同的结构,但是其在配置有三个外部端子这点上却与实施方式一涉及的半导体装置1的情况有所不同。如图20所示,实施方式四涉及的半导体装置4是并列配置有三个外部端子t10~t12的桥式二极管。
171.在实施方式四涉及的半导体装置4中,其具备两个芯片ch11、ch6来作为芯片,具备第一引线部10f及第一引线部10g来作为第一引线部,第一引线部10f具有芯片焊盘12f,第一引线部10g具有芯片焊盘12g,具备一个第二引线部20e来作为第二引线部,两个第一引线部10f、10g的第一内引线16f、16g设置有作为端子温度均等化构造的切口52h1、52h2。
172.这时,各外部端子t10~t12处的,位于“芯片与外部端子之间的热阻θ”彼此相等。
173.实施方式四涉及的半导体装置4虽然在配置有三个外部端子这点上与实施方式一涉及的半导体装置的情况有所不同,但是,由于与实施方式一涉及的半导体装置1的情况同样地在第一内引线16f、16g中形成有作为对芯片产生的热量至各外部端子的热传导量进行均等化的端子温度均等化构造的切口52h1、52h2,因此,就能够防止从芯片产生的热量至各外部端子的热传导量产生偏差,并防止特定的外部端子产生高温。这样一来,当将半导体装置安装在基板时,就能够防止在特定的外部端子与基板之间的连接部分处产生不良情况。
174.实施方式四涉及的半导体装置4由于在除了配置有三个外部端子这点以外,具有与实施方式一涉及的半导体装置1相同的构成,因此,其具有实施方式一涉及的半导体装置1所具有的效果中的该效果。
175.以上虽然是基于上述的实施方式来对本实用新型进行说明,但是本实用新型不受上述的实施方式所限定。在不脱离其主旨的范围内能够在各种方式中进行实施,例如下述的可变形方式。
176.(1)在上述的实施方式中记载的材质、形状、位置、大小等只是示例,在不损害本实用新型的效果的范围内能够进行变更。
177.(2)在上述的各实施方式中,虽然是形成矩形的切口来作为切口,但是本实用新型不受此限定。作为切口,也可以是形成角部为r形的切口(参照图21及图22)。
178.(3)在上述的各实施方式中,虽然切口是从第一内引线的外侧的侧面朝向横向方向形成的,但是本实用新型不受此限定。切口可以从第一内引线的内侧的侧面朝向横向方向形成(参照图24),也可以形成在第一内引线的纵向方向(与外引线所延伸的方向相平行的方向)(参照图22及图23)。
179.(4)在上述的各实施方式中,虽然是形成切口来作为端子温度均等化构造,但是本
实用新型不受此限定。也可以是形成孔来作为端子温度均等化构造。在这种情况下,孔的形状可以是矩形(参照图26),也可以是圆形(参照图25及图27),还可以是其他合适的形状。此外,孔的数量可以是一个,也可以是多个(参照图 27及图29)。并且,切口与孔也可以进行组合(参照图28)。作为端子温度均等化构造,也可以是形成切口或孔以外的构造(例如,仅是内引线的规定部分是较薄的构造、或向芯片的高度方向折弯后的构造等)。
180.(5)在上述的各实施方式中,虽然是将本实用新型作为半导体装置来应用于桥式二极管,但是本实用新型不受此限定。也可以将本实用新型作为半导体装置来应用于mosfet、igbt、各种二极管,晶闸管、双向可控硅等适当的半导体装置中。
181.符号说明
182.1、2、3、4、900

半导体装置
183.10、10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h1、10h2、10i1、10i2、10j1、1 -j2、10k1、10k2、10l1、10l2、10m1、10m2、10n1、10n2、10o1、10o2、10p1、 10p2、910a、910b

第一引线部
184.12、12a、12b、12c、12d、912a、912b、912c、912d

芯片焊盘
185.14、14a、14b、4a、914b

第一外引线
186.16、16a、16b、16c、16d、16e、916a、916b

第一内引线 20、20a、20b、20c、20d、20e、20h1、20h2、20i1、20i2、20j1、20j2、20k1、20k2、20l1、20l2、20m1、20m2、20n1、20n2、20o1、20o2、20p1、20p2、920a、 920b

第二引线部
187.22、22a、22b、922a、922b

第二外引线
188.24、24a、24b、924a、924b

第二内引线
189.30、30a、30b、30c、930a、930b

夹片引线
190.40

树脂
191.52a、52b、52c、52d、52e、52f、52g、52h1、52h2、52i1、52i2、52j1、52j2、 52k1、52k2、52l1、52l2、52m1、52m2

切口
192.54

凹部
193.56a1、56a2、56b1、56b2、56xc1、56c2、56d1、56d2、56e1、56e2、56f1、56f2


194.200

散热片
195.lf1、lf2、lf3、lf4、lf5、lf6、lf7、lf8、lf9、lf10、lf11、lf12

引线框 t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、t9、t10、t11

外部端子
196.ch、ch1、ch2、ch3、ch4、ch5、ch6、ch7、ch8、ch9、ch10、ch11、ch12

芯片。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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