专利名称：半导体封装外壳及其安装结构的制作方法
技术领域：
(1)技术领域本发明涉及用于表面安装的半导体封装外壳的结构及其安装结构。
(2)背景技术图3表示作为以往技术的半导体封装外壳一个例子的晶体管封装外壳的内部结构。将晶体管芯片2安装在引线框架1的第1面上。因晶体管芯片2的下面是其集电极，所以引线框架1具有作为晶体管芯片2的集电极电极的功能。同时，引线框架1具有作为散热片的功能，是以晶体管芯片2的发热为主，从第1面的背面的第2面进行散热。引线框架1与集电极端3连接。用铝线等的金属线6将晶体管芯片2上表面的压焊点与发射极引线端4和栅极引线端5连接。为了固定各个引线端和保证晶体管芯片2的可靠性，使用环氧树脂等的绝缘物制造的封装外壳7。图4表示内装图3结构的封装外壳7的立体图。集电极端3、发射极端4和栅极端5的引线端与封装外壳下表面几乎是同一平面。封装外壳7具有在表面安装时向着电路基板侧的连接面及其背面的外侧表面。图4的封装外壳7的下表面是连接面。封装外壳7在连接面一侧与电路基板连接。引线框架1配置在封装外壳7内，将其第2面向着封装外壳的连接面。在对大功率进行控制的晶体管封装外壳7中，为了使晶体管芯片2的发热进行散热，将引线框架1的第2面从封装外壳的连接面露出。如前所述，因引线框架1的第2面向着封装外壳7的连接面，所以晶体管芯片2的发热主要通过封装外壳7的连接面向着电路基板散发。也就是说，电气连接通路与散热通路是一致的。其结果，为了承受来自封装外壳7的热量，电路基板的材质选择和电路设计的自由度就受到限制。本发明用于解决以往的这些问题。
(3)发明内容本发明的表面安装用半导体封装外壳，包括具有在表面安装时向着电路基板侧的连接面及其背面的外侧表面的绝缘物制造的封装外壳，具有第1面及其背面的第2面的引线框架，和安装在引线框架的第1面上的半导体元件。前述引线框架配置在封装外壳内，将其第2面向着封装外壳的外侧表面。因引线框架的第2面向着封装外壳的外侧表面，所以半导体元件的发热主要通过封装外壳的外侧表面向外部空间散热。因此，电路基板不受封装外壳散热的影响，所以电路基板的材质选定和电路设计的自由度增加。
(4)
图1表示本发明一实施例的半导体封装外壳的结构图。
图2表示本发明其它实施例的控制装置的结构图。
图3表示以往的半导体封装外壳的结构图。
图4表示以往的半导体封装外壳的外形图。
(5)具体实施方式
下面，参照附图对实施本发明的实施例进行说明。
实施例1图1表示本实施例的晶体管封装外壳的内部结构。将晶体管芯片2安装在引线框架1的第1面上。因晶体管芯片2的下面是其集电极，所以引线框架1具有作为晶体管芯片2的集电极电极的功能。同时，引线框架1具有作为散热片的功能，是以晶体管芯片2的发热为主，从第1面的背面的第2面进行散热。引线框架1与集电极端3连接。用金属线6将晶体管芯片2上面的压焊点与发射极引线端4和栅极引线端5连接。在图3所示的以往技术中，形成的与电路基板连接的集电极端3、发射极端4和栅极端5等引脚端是与封装外壳下表面几乎在同一平面，但在本实施例中，是向着封装外壳上表面弯曲，并且成形的前端与封装外壳上表面平行。为了固定各个引线端和保全晶体管芯片2的可靠性，使用环氧树脂等的绝缘物制造的封装外壳7。封装外壳7具有在表面安装时向着电路基板侧的连接面及其背面的外侧表面。本实施例的封装外壳7的上表面是连接面。封装外壳7在连接面侧与电路基板连接。引线框架1配置在封装外壳7内，将其第2面向着封装外壳的外侧表面。在对大功率进行控制的晶体管封装外壳7中，为了使晶体管芯片2的发热进行散热，至少将引线框架1的第2面的一部分从封装外壳的外侧表面露出。在本实施例的封装外壳7中，因引线框架1的第2面向着封装外壳7的外侧表面，所以晶体管芯片2的发热主要通过封装外壳7的外侧表面向着外部空间散热，向着电路基板的部分很少。因此，将电气连接通路与散热通路分离。这样，封装外壳的散热设计自由度和电路基板的材质选定以及电路设计等的自由度增加。
实施例2下面，参照图1对本发明的实施例2进行说明。如图1所示。本实施例的半导体封装外壳的上表面具有集电极端3、发射极端4和栅极端5，并且将封装外表壳上面向着电路基板侧在电路基板上进行表面安装。另一方面，由于晶体管芯片2的损耗而产生的热量，主要通过引线框架1的第2面与封装外壳的外侧表面的热传导，从封装外壳的外侧表面散热。所以，也可以将散热器安装在封装外壳的外侧表面或者从封装外壳的外侧表面露出的引线框架1的第2面上。
实施例3图2表示本发明实施例3的结构。是将安装半导体封装外壳8的电路基板9以及与封装外壳8热耦合的散热器10大致平行配置，并将前述半导体封装外壳8夹在两者之间。将电路元器件11安装在电路基板9上，以便实现例如逆变器驱动功能。
实施例4下面，参照图2对本发明的实施例4进行说明。安装在电路基板9上的封装外壳8夹在电路基板9与散热器10之间。由于封装外壳8和散热器10中的平面度和平行度的变化，有可能使封装外壳8与散热器10的导热系数降低，所以将高传热媒体12隔在封装外壳8和散热器10之间，能防止热接触的降低。特别，借助于用具有柔软性的低硬度高热传导性层12进行热耦合，就能吸收平面度和平行度的变化，防止热接触的降低。此外，用热传导性复合材料代替低硬度高热传导性层12，填加在半导体封装外壳8与散热器10之间以及半导体封装外壳8的侧面和上表面，也能防止热接触的降低。此外，也可以用在未硬化时是糊状的热硬化性热传导性材料代替低硬度高热传导性层12，填加在半导体封装外壳8与散热器10之间以及半导体封装外壳8的侧面和上表面，来防止热接触的降低。此外，用凝胶状的热传导性材料代替低硬度高热传导性层12，填加在半导体封装外壳8与散热器10之间以及半导体封装外壳8的侧面和上表面，也能防止热接触的降低。此外，用两端的二极管或晶体管与二极管的复合元件代替前述的三端的晶体管芯片2，也能得到相同的效果。将端子形成在半导体封装外壳的单面上，呈平面形状，来代替在成形处理中形成端子的引脚型的集电极端3、发射极端4和栅极端5，也能得到相同的效果。此外，填入足够深度的具有热传导性及绝缘性能的树脂，直到将控制基板埋入为止，通过这样能进一步提高热传导性能。
权利要求1.一种在电路基板上进行表面安装的半导体封装外壳，包括具有在表面安装时向着电路基板侧的连接面及其背面的外侧表面的绝缘物制造的封装外壳，具有第1面及其背面的第2面的引线框架，安装在引线框架的第1面上的半导体元件，和被固定在封装外壳上的与半导体元件电气连接的多个端部，其特征在于，将在第1面上安装有半导体元件的引线框架配置在封装外壳内，将其第2面向着封装外壳的外侧表面。
2.如权利要求1所述的半导体封装外壳，其特征在于，至少将引线框架的第2面的一部分从封装外壳的外侧表面露出到外部。
3.一种控制装置，包括表面安装如权利要求1所述的半导体封装外壳的电路基板，和外部安装在封装外壳外侧表面上的散热器，其特征在于，电路基板、半导体封装外壳和散热器在水平方向上平行。
4.如权利要求3所述的控制装置，其特征在于，在半导体封装外壳和散热器之间，设置低硬度高热传导性层。
5.如权利要求3所述的控制装置，其特征在于，在半导体封装外壳和散热器之间，设置热传导性复合材料。
6.如权利要求3所述的控制装置，其特征在于，在半导体封装外壳和散热器之间，设置在未硬化时是糊状的热硬化性热传导性材料。
7.如权利要求3所述的控制装置，其特征在于，在半导体封装外壳和散热器之间，设置凝胶状的热传导性材料。
专利摘要本实用新型揭示一种表面安装用半导体封装外壳，包括具有在表面安装时向着电路基板侧的连接面及其背面的外侧表面的绝缘物制造的封装外壳7，具有第1面及其背面的第2面的引线框架1，和安装在引线框架的第1面上的半导体元件2。将前述引线框架1配置在封装外壳7内，将其第2面向着封装外壳的外侧表面，所以半导体元件2的发热主要通过封装外壳的外侧表面向外部空间散热。这样，由于电路基板不受封装外壳7的散热的影响，所以电路基板的材质选定和电路设计的自由度大。
文档编号H01L23/34GK2562364SQ01231200
公开日2003年7月23日 申请日期2001年8月1日 优先权日2000年8月1日
发明者小川正则, 福荣贵史 申请人:松下电器产业株式会社