CN109314090A - 半导体装置 - Google Patents
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Abstract
具备:第一绝缘树脂部(7),形成于引线框架(2)的安装面侧;第二绝缘树脂部(8),形成于引线框架(2)的散热面侧;以及散热器(50),被固定到第二绝缘树脂部(8)的散热面,第二绝缘树脂部(8)具有形成于薄型成形部(8b)的端部的第二边缘部(8a),第一绝缘树脂部(7)具有覆盖第二边缘部(8a)的第一边缘部(7a),第二边缘部(8a)的外周面部具备与引线框架(2)及第一边缘部(7a)连接的第一端部(T1)、与散热器(50)连接的第二端部(T2)、以及形成于第一端部(T1)与第二端部(T2)之间的至少一个弯曲部(R1)。
Description
技术领域
本发明涉及树脂模制型的半导体装置。
背景技术
关于电力用等的半导体装置,在将IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极晶体管)、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)、IC(Integrated Circuit,集成电路)芯片、LSI(LargeScale Integrated Circuit,大规模集成电路)芯片等半导体元件向外部端子用引线框架装片(die-bonded)之后,在导线焊接工序中通过钎焊与导线布线、或者铜板、铜合金板等内引线电连接,进行与外部的信号的输入输出。
另外,关于树脂模制型的半导体装置,通过传递成形,用绝缘树脂对引线框架的安装有半导体元件的一侧的面(安装面)和其相反侧的散热面进行密封。特别地,电力用的半导体装置在内部具备高发热的半导体元件,所以在密封的绝缘树脂中要求高热传导性。另外,提出了在模塑密封工序中,用热传导率是3W/m·K~10W/m·K的高散热传导性的树脂对散热面侧进行密封,用低应力树脂等对安装面侧进行密封的半导体装置。
在此,通过用安装面侧的树脂和散热面侧的树脂这2种树脂进行成形,存在2种树脂的界面。由于电场易于集中到该界面并且密接性较差而剥离,存在绝缘性降低这样的课题。
为了解决所述课题,有下述的专利文献1公开的技术。专利文献1的半导体装置具备:引线框架,是具有第1及第2主面并具有图案形状的板状,并且在周围具有外部端子;半导体元件,被固定到第1主面上;散热器,以在与第2主面之间隔开间隙而相向的方式设置;以及密封树脂,对所述半导体元件、所述引线框架及所述散热器进行密封,其特征在于,所述密封树脂具有一次密封树脂、和热传导性比该一次密封树脂优良的二次密封树脂,所述二次密封树脂具有:与所述第2主面密接而填充所述引线框架和所述散热器的间隙的部分;以及突出部,与该部分一体地连结,并且贯通按照所述图案形状附随的所述引线框架的空隙,向所述第1主面侧壁状地突出,所述一次密封树脂与所述第1主面密接、并且埋入所述半导体元件,并且与所述突出部密接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平9-153572号公报
发明内容
在所述专利文献1中,具有隔着空隙相邻的引线框架的部分的相互之间的、沿着一次密封树脂和二次密封树脂的界面的沿面距离变长,这些引线框架的部分的绝缘性能提高,耐电压提高这样的效果。
然而,在所述专利文献1中,未考虑沿着一次密封树脂和二次密封树脂的界面的、引线框架与散热器之间的沿面距离。
本发明是为了解决所述课题而完成的,其目的在于提供一种比以往更延长引线框架与散热器之间的沿面距离,提高绝缘性能的半导体装置。
本发明所涉及的半导体装置具备:引线框架,安装有半导体元件;第一绝缘树脂部,形成于所述引线框架的安装有所述半导体元件的安装面侧;第二绝缘树脂部,形成于所述引线框架的与安装面相反的一侧的散热面侧;以及散热器,被固定到所述第二绝缘树脂部的散热面,
所述第二绝缘树脂部具有:薄型成形部,与所述引线框架密接;以及第二边缘部,形成于所述薄型成形部的端部,
所述第一绝缘树脂部具有第一边缘部,该第一边缘部向所述引线框架的散热面侧突出,覆盖所述第二绝缘树脂部的所述第二边缘部,
所述第二边缘部的外周面部具备:第一端部,与所述引线框架及所述第一边缘部连接;第二端部,与所述散热器连接;以及至少一个弯曲部,形成于所述第一端部与所述第二端部之间。
根据本发明所涉及的半导体装置,从引线框架到散热器的沿面距离比以往技术更长,绝缘性能提高。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1所涉及的半导体装置的结构的侧面剖面图。
图2是在本发明的实施方式1中,从散热面侧观察第一次的传递成形工序后的半导体装置的俯视示意图。
图3是在本发明的实施方式1中,从散热面侧观察第二次的传递成形工序后的半导体装置的俯视示意图。
图4是图1所示的半导体装置的A-A线剖面图。
图5是将图4所示的半导体装置的B1部分放大的图。
图6是作为实施方式1的比较例的与半导体装置的图4对应的图。
图7是将图6所示的半导体装置的C部分放大的图。
图8是实施方式1的变形例1的半导体装置的部分放大图。
图9是实施方式1的变形例2的半导体装置的部分放大图。
图10是实施方式1的变形例3的半导体装置的部分放大图。
图11是实施方式1的变形例4的半导体装置中的图1的A-A线剖面图。
图12是将图11所示的半导体装置的B3部分放大的图。
图13是实施方式1的变形例4的半导体装置的部分放大图。
图14是实施方式1的变形例5的半导体装置中的图1的A-A线剖面图。
图15是将图14所示的半导体装置的B4部分放大的图。
图16是实施方式1的变形例5的半导体装置的部分放大图。
图17是本发明的实施方式2的半导体装置中的图1的A-A线剖面图。
图18是将图17所示的半导体装置的B5部分放大的图。
图19是实施方式2的变形例1的半导体装置中的图1的A-A线剖面图。
图20是将图19所示的半导体装置的B6部分放大的图。
图21是实施方式2的变形例1的半导体装置的部分放大图。
图22是实施方式2的变形例2的半导体装置中的图1的A-A线剖面图。
图23是将图22所示的半导体装置的B7部分放大的图。
图24是实施方式2的变形例2的半导体装置的部分放大图。
图25是实施方式2的变形例3的半导体装置中的图1的A-A线剖面图。
图26是将图25所示的半导体装置的B8部分放大的图。
图27是实施方式2的变形例3的半导体装置的部分放大图。
图28是本发明的实施方式3的半导体装置中的图1的A-A线剖面图。
图29是将图28所示的半导体装置的B9部分放大的图。
图30是本发明的实施方式4的半导体装置中的图1的A-A线剖面图。
图31是将图30所示的半导体装置的B10部分放大的图。
图32是本发明的实施方式5的半导体装置中的图1的A-A线剖面图。
图33是将图32所示的半导体装置的B11部分放大的图。
图34是本发明的实施方式5的其他例子的半导体装置中的图1的A-A线剖面图。
图35是将图34所示的半导体装置的B12部分放大的图。
图36是本发明的实施方式5的其他例子的半导体装置中的图1的A-A线剖面图。
图37是将图36所示的半导体装置的B13部分放大的图。
图38是本发明的实施方式6的半导体装置中的图1的A-A线剖面图。
图39是将图38所示的半导体装置的B14部分放大的图。
具体实施方式
实施方式1.
以下,根据附图,说明本发明的实施方式1所涉及的半导体装置。图1是示出本实施方式1所涉及的半导体装置的结构的侧面剖面图,图2是从散热面侧观察通过第一次的传递成形工序形成有第一绝缘树脂部的半导体装置的俯视示意图,图3是从散热面侧观察通过第二次的传递成形工序形成有第二绝缘树脂部的半导体装置的俯视示意图,图4是图1的半导体装置的A-A线剖面图,图5是将图4的半导体装置的B1部分放大的图。此外,在图2以及图3中,散热器省略。另外,在各图中,对在图中同一或者相当部分附加同一符号。
如图所示,本实施方式1所涉及的半导体装置100具备半导体元件1、引线框架2、外部端子4、导线5、内引线6、第一绝缘树脂部7、第二绝缘树脂部8、散热器50。在图1中,在引线框架2的图示上侧的面(以下称为安装面2a),经由焊料、银等接合部件3,安装有例如IGBT、MOSFET、IC芯片、LSI芯片等半导体元件1。引线框架2由铜板、铜合金板等构成,引线框架2的表面用金、银、镍、锡等的金属镀敷(图示省略)来覆膜。
半导体元件1的电极焊盘经由用导线键合连接的导线5、或者、用铜板、铜合金板等材料制作的内引线6与外部端子4电连接,半导体元件1经由外部端子4与外部设备进行信号的输入输出。导线5由金、银、铝、铜等构成,导线线径是20μm至500μm程度。内引线6与半导体元件1或者引线框架2经由焊料、银等接合部件3接合。此外,导线5和内引线6能够相互置换。
引线框架2在安装面2a侧形成有由第一绝缘树脂构成的第一绝缘树脂部7。另外,在引线框架2的与安装面2a相反的一侧的面即散热面2b侧,形成有由第二绝缘树脂构成的第二绝缘树脂部8。然后,在引线框架2的隔开间隔的二个区域之间10(以下称为焊盘之间10),填充第一绝缘树脂,成为第一绝缘树脂部7。
第二绝缘树脂部8具有与引线框架2的散热面2b相接地形成的薄型成形部8b。薄型成形部8b的厚度是0.02mm~0.3mm程度。另外,在薄型成形部8b的和与引线框架2相接的引线框架接合面8b1相反的一侧的面即散热面8b2上,经由油脂(grease)等散热部件、或者通过模塑成形,接合铜、铝制等散热器50。
形成第一绝缘树脂部7及第二绝缘树脂部8的绝缘树脂都是热硬化性的环氧树脂等。其中,在引线框架2的散热面2b侧形成的第二绝缘树脂部8中,使用热传导率比形成于安装面2a侧的第一绝缘树脂部7高的绝缘树脂。形成第二绝缘树脂部8的第二绝缘树脂例如含有热传导率良好的二氧化硅、氧化铝、氮化硼、氮化铝等填料,第二绝缘树脂部8的热传导率是3W/m·K~12W/m·K。在安装面2a侧的第一绝缘树脂部7中,使用在一般的半导体装置中使用的流动性良好的低应力绝缘树脂。例如,使用在热硬化性的环氧树脂等中添加硅酮而得到的低应力绝缘树脂、使热膨胀率接近引线框架的低应力绝缘树脂。
如图4以及图5所示,在引线框架2的散热面2b侧,在其外周端部,设置有由第一绝缘树脂成形的第一边缘部7a、和由第二绝缘树脂成形的第二边缘部8a。即,第二绝缘树脂部8具备:薄型成形部8b,与引线框架2的散热面2b密接地形成,厚度为0.02mm~0.3mm程度;以及第二边缘部8a,具有从薄型成形部8b的端部向第二绝缘树脂部8的散热面8b2侧突出的第一突出部81。另外,第一绝缘树脂部7具备向引线框架2的散热面2b侧突出而覆盖第二边缘部8a的第一边缘部7a。
第一边缘部7a及第二边缘部8a成为与引线框架2的散热面2b垂直的垂直方向的厚度比薄型成形部8b的厚度厚的0.3mm~2mm程度的突出形状。
如图5所示,第二边缘部8a的外周面部具备:第一端部T1,与引线框架2及第一边缘部7a连接;第二端部T2,与散热器50连接;以及形成于第一端部T1与第二端部T2之间的至少一个弯曲部、即形成于第一突出部81的第一弯曲部R1。另外,从第一端部T1至第一弯曲部R1成为第一边缘部7a和第二边缘部8a的第一接合部J1。
另外,在图5中,将从第一端部T1至第一弯曲部R1直线状地示出,将从第一弯曲部R1至第二端部T2直线状示出,但这些直线状地示出的部位形成平坦的平面形状。但是,实际上第一边缘部7a及第二边缘部8a通过传递成形而树脂成形,所以他们的平面形状具有某种程度的凹凸部。另外,在以下的本发明的其他例子的图中,直线状所示的第一端部与弯曲部之间、弯曲部彼此之间、以及弯曲部与第二端部之间与上述同样地形成平坦的平面形状。
进而,在图5中,第一弯曲部R1被表示为直角形状,但实际上第二边缘部8a通过传递成形而树脂成形,所以具有某种程度的曲线部、凹凸部。
接下来,说明本实施方式1的半导体装置100中的、从引线框架2到散热器50的沿面距离。
图6是作为本实施方式的比较例的半导体装置中的图1的A-A线剖面图,是与图4对应的图。图7是将图6所示的半导体装置的B2部分放大的图。
图6以及图7所示的比较例的半导体装置不具备如本实施方式的从薄型成形部8b的端部向散热面侧突出的第二边缘部8a,从引线框架2到散热器50的沿面距离L成为从与引线框架2、第一边缘部7a以及薄型成形部8b连接的第一端部T1到与散热器50、第一边缘部7a以及薄型成形部8b连接的第二端部T2的距离L3。
相对于此,在本实施方式的半导体装置中,如图5所示,从引线框架2到散热器50的沿面距离L成为从与引线框架2、第一边缘部7a及第二边缘部(第一突出部)8a连接的第一端部T1至形成于第二边缘部8a(第一突出部81)的第一弯曲部R1的距离L1、与从第一弯曲部R1到与散热器50及第二边缘部(第一突出部)8a连接的第二端部T2的距离L2之和(L=L1+L2)。此外,从第一端部T1至第一弯曲部R1成为作为第一边缘部7a和第二边缘部8a的界面的第一接合部J1。
如以上所述,相比于图6以及图7所示的比较例的半导体装置,在本实施方式的半导体装置中,从引线框架2到散热器50的沿面距离大幅扩大,绝缘性提高。
另外,相比于所述专利文献1的图9的半导体装置,本实施方式的半导体装置的从引线框架到散热器的沿面距离也扩大,绝缘性提高。即,在所述专利文献1的图9中,从引线框架到散热器的沿面距离隔着一次密封树脂和二次密封树脂的界面直线地连接,相对于此,本实施方式的情况的沿面距离从引线框架2的第一端部T1经由第一弯曲部R1到达散热器50的第二端部T2,所以沿面距离被扩大,绝缘性也提高。
实施方式1的变形例.
(变形例1)
在图4以及图5所示的半导体装置的剖面图中,第二边缘部8a的外周面部从第一端部T1向散热侧直线地形成至第一弯曲部R1,但也可以如图8所示,使第二边缘部8a的外周面部从第一端部T1向外侧倾斜至第一弯曲部R1。在该情况下,第二边缘部8a成为梯形形状,从引线框架2到散热器50的沿面距离成为从第一端部T1至第一弯曲部R1的距离L4、与从第一弯曲部R1至第二端部T2的距离L5之和(L4+L5),比图4以及图5的半导体装置的沿面距离(L1+L2)扩大。
(变形例2)
另外,也可以如图9所示,形成为成为使第二边缘部8a的外周面部从第一端部T1向外侧扩大至第一弯曲部R1的圆弧状。即使在该情况下,从引线框架2到散热器50的沿面距离成为从第一端部T1至第一弯曲部R1的距离、与从第一弯曲部R1至第二端部T2的距离之和,比图4以及图5的半导体装置的沿面距离(L1+L2)扩大。
(变形例3)
进而,也可以如图10所示,使散热器50的侧面部50A离开第二边缘部8a的一侧面部8a1。这样构成的话,从引线框架2到散热器50的沿面距离成为从第一端部T1至第一弯曲部R1的距离、从第一弯曲部R1至弯曲部R50的距离、从弯曲部R50至弯曲部R51的距离、以及从弯曲部R51至第二端部T2的距离之和,比图4以及图5的半导体装置的沿面距离(L1+L2)扩大。
(变形例4)
图11是作为本实施方式的变形例4的半导体装置中的图1的A-A线剖面图,是与图4对应的图。图12是将图11所示的半导体装置的B3部分放大的图。
在图11以及图12中,第二边缘部8a具备:第一突出部81,向薄型成形部8b的散热面8b2侧突出;以及第二突出部82,从第一突出部81向半导体装置100的侧面方向(图示X方向)突出,进而,包括:第一弯曲部R1,形成于第一突出部81;以及第二弯曲部R2,形成于第二突出部82。另外,从第一端部T1至第一弯曲部R1成为第一边缘部7a和第二边缘部8a的第一接合部J1,从第一弯曲部R1至第二弯曲部R2成为第一边缘部7a和第二边缘部8a的第二接合部J2。即,以覆盖第一边缘部7a的内侧侧面和图示下表面的方式,对第二边缘部8a进行成形。
这样构成的话,从引线框架2到散热器50的沿面距离成为从第一端部T1至第一弯曲部R1的距离、从第一弯曲部R1至第二弯曲部R2的距离、从第二弯曲部R2至弯曲部R52的距离、以及从弯曲部R52至第二端部T2的距离之和,比图4以及图5的半导体装置的沿面距离(L1+L2)扩大。
此外,也可以如图13所示,将散热器50接合到第二边缘部8a的第二突出部82的散热面侧。在该情况下,从引线框架2到散热器50的沿面距离成为从第一端部T1至第一弯曲部R1的距离、从第一弯曲部R1至第二弯曲部R2的距离、以及从第二弯曲部R2至第二端部T2的距离之和,也比图4以及图5的半导体装置的沿面距离(L1+L2)扩大。
(变形例5)
图14是作为本实施方式的变形例5的半导体装置中的图1的A-A线剖面图,是与图4对应的图。图15是将图14所示的半导体装置的B4部分放大的图。
在图14以及图15中,第二边缘部8a具备:第一突出部81,向薄型成形部8b的散热面8b2侧突出;第二突出部82,从第一突出部81向半导体装置100的侧面方向(图示X方向)突出;以及第三突出部83,从第二突出部82向引线框架2的安装面侧突出,进而,包括:第一弯曲部R1,形成于第一突出部81;第二弯曲部R2,形成于第二突出部82;以及第三弯曲部R3,形成于第三突出部83。另外,从第一端部T1至第一弯曲部R1成为第一边缘部7a和第二边缘部8a的第一接合部J1,从第一弯曲部R1至第二弯曲部R2成为第一边缘部7a和第二边缘部8a的第二接合部J2,从第二弯曲部R2至第三弯曲部R3成为第一边缘部7a和第二边缘部8a的第三接合部J3。即,以覆盖第一边缘部7a的内侧侧面以及外侧侧面和图示下表面的方式,对第二边缘部8a进行成形。
这样构成的话,从引线框架2到散热器50的沿面距离成为从第一端部T1至第一弯曲部R1的距离、从第一弯曲部R1至第二弯曲部R2的距离、从第二弯曲部R2至第三弯曲部R3的距离、从第三弯曲部R3至弯曲部R53的距离、从弯曲部R53至弯曲部R54的距离、以及从弯曲部R54至第二端部T2的距离之和,比图4以及图5的半导体装置的沿面距离(L1+L2)扩大。
此外,也可以如图16所示,将散热器50接合到第二边缘部8a的第二突出部82的散热面侧。在该情况下,从引线框架2到散热器50的沿面距离成为从第一端部T1至第一弯曲部R1的距离、从第一弯曲部R1至第二弯曲部R2的距离、从第二弯曲部R2至第三弯曲部R3的距离、从第三弯曲部R3至弯曲部R53的距离、以及从弯曲部R53至第二端部T2的距离之和,也比图4以及图5的半导体装置的沿面距离(L1+L2)扩大。
如以上所述,根据本实施方式,具备:引线框架,安装有半导体元件;第一绝缘树脂部,形成于引线框架的安装有半导体元件的安装面侧;第二绝缘树脂部,形成于引线框架的与安装面相反的一侧的散热面侧;以及散热器,被固定到第二绝缘树脂部的散热面侧,第二绝缘树脂部具有:薄型成形部,与引线框架密接;以及第二边缘部,形成于薄型成形部的端部,第一绝缘树脂部具有第一边缘部,该第一边缘部向引线框架的散热面侧突出,覆盖第二绝缘树脂部的第二边缘部,第二边缘部的外周面部具备:第一端部,与引线框架及第一边缘部连接;第二端部,与散热器连接;以及至少一个弯曲部,形成于第一端部与第二端部之间,所以从引线框架到散热器的沿面距离比以往技术更长,绝缘性能提高。
另外,使第一边缘部及第二边缘部的突出方向厚度比薄型成形部的厚度更厚,所以能够使引线框架和散热器的沿面距离离开必要的绝缘距离,并且能够抑制散热性的降低。
另外,通过设置第一边缘部及第二边缘部,能够确保被施加电压的引线框架的外周端部的强度和绝缘距离。
此外,在本实施方式中,说明为引线框架的表面用金、银、镍、锡等的金属镀敷来覆膜,但也有未覆膜的情况。另外,在本实施方式中,使用厚度均匀的引线框架,但也可以使用厚度部分性地不同的引线框架。另外,在本实施方式中,说明了对薄型成形部经由油脂等散热部件接合散热器的情况,但也有不使用散热部件的情况。
另外,在本实施方式中,也可以引线框架的安装面侧也具有与散热面侧同样的散热性。例如,作为第一绝缘树脂部,也可以使用与第二绝缘树脂部同样的、热传导率是3W/m·K~12W/m·K的高散热树脂。通过用高散热树脂对作为发热零件的半导体元件的周围进行密封,从半导体元件的全周围散热,所以散热性提高。
另外,在本实施方式中,如图3所示,在俯视时大致长方形的半导体装置中,由第一绝缘树脂成形的第一边缘部位于长边侧,由第二绝缘树脂成形的第二边缘部位于短边侧,但根据使用的成形模具的浇口的位置,也有相逆的情况。
另外,在本实施方式中,在俯视时大致长方形的半导体装置中,由第一绝缘树脂成形的第一边缘部和由第二绝缘树脂成形的第二边缘部构成的边的位置不限于图3所示的位置,并且,其数量也不限于各2边。
另外,在本实施方式中,在对第一绝缘树脂部进行成形之后发生的浇口割断痕迹7b的位置、或者在对第二绝缘树脂部进行成形之后发生的浇口割断痕迹8c的位置不限定于图1以及图3所示的位置,并且,其数量也不限于1个而也可以存在多个。
此外,在本实施方式中,如图2以及图3所示,在通过第一次的传递成形工序对第一绝缘树脂部进行成形之后,通过第二次的传递成形工序对第二绝缘树脂部进行成形,但也可以在通过第一次的传递成形工序对第二绝缘树脂部进行成形之后,通过第二次的传递成形工序对第一绝缘树脂部进行成形。
实施方式2.
以下,根据附图,说明本发明的实施方式2所涉及的半导体装置。
本实施方式的半导体装置的整体结构与实施方式1所涉及的半导体装置相同,所以主要仅说明相异点。另外,在各图中,对与实施方式1相同或者相当的部分附加同一符号。
图17是作为本实施方式2的半导体装置中的图1的A-A线剖面图,是与图4对应的图。图18是将图17所示的半导体装置的B5部分放大的图。
在本实施方式中,如图17以及图18所示,第二边缘部8a具有从薄型成形部8b的端部与引线框架2并行地延伸的阶梯部800,第一边缘部7a具有形成于阶梯部800与引线框架2的散热面2b之间的第一包围部700。另外,沿着第二边缘部8a的阶梯部800和第一边缘部7a的第一包围部700的第四接合部J4,形成第四弯曲部R4及第五弯曲部R5。
根据本实施方式,从引线框架2到散热器50的沿面距离成为从第一端部T1至第四弯曲部R4的距离、从第四弯曲部R4至第五弯曲部R5的距离、以及从第五弯曲部R5至第二端部T2的距离之和,比图6以及图7的半导体装置的沿面距离(L1)扩大,绝缘性能提高。
实施方式2的变形例.
(变形例1)
图19是作为实施方式2的变形例1的半导体装置中的图1的A-A线剖面图,是与图4对应的图。图20是将图19所示的半导体装置的B6部分放大的图。
在图19以及图20中,第二边缘部8a具备从阶梯部800向薄型成形部8b的散热面侧突出的第四突出部84,在第四突出部84形成第六弯曲部R6。另外,从第五弯曲部R5至第六弯曲部R6成为第一边缘部7a和第二边缘部8a的第五接合部J5。
这样构成的话,从引线框架2到散热器50的沿面距离成为从第一端部T1至第四弯曲部R4的距离、从第四弯曲部R4至第五弯曲部R5的距离、从第五弯曲部R5至第六弯曲部R6的距离、以及从第六弯曲部R6至第二端部T2的距离之和,比图6以及图7的半导体装置的沿面距离L1扩大。
此外,也可以如图21所示,使散热器50的侧面部50A离开第二边缘部8a的一侧面部8a1。这样构成的话,从引线框架2到散热器50的沿面距离成为从第一端部T1至第四弯曲部R4的距离、从第四弯曲部R4至第五弯曲部R5的距离、从第五弯曲部R5至第六弯曲部R6的距离、从第六弯曲部R6至弯曲部R60的距离、从弯曲部R60至弯曲部R61的距离、以及从弯曲部R61至第二端部T2的距离之和,比图6以及图7的半导体装置的沿面距离L1扩大。
(变形例2)
图22是作为实施方式2的变形例2的半导体装置中的图1的A-A线剖面图,是与图4对应的图。图23是将图22所示的半导体装置的B7部分放大的图。
在图22以及图23中,第二边缘部8a具备从第四突出部84向半导体装置100的侧面方向(图示X方向)突出的第五突出部85,在第五突出部85形成有第七弯曲部R7。另外,从第六弯曲部R6至第七弯曲部R7成为第一边缘部7a和第二边缘部8a的第六接合部J6。
这样构成的话,从引线框架2到散热器50的沿面距离成为从第一端部T1至第四弯曲部R4的距离、从第四弯曲部R4至第五弯曲部R5的距离、从第五弯曲部R5至第六弯曲部R6的距离、从第六弯曲部R6至第七弯曲部R7的距离、从第七弯曲部R7至弯曲部R62的距离、以及从弯曲部R62至第二端部T2的距离之和,比图6以及图7的半导体装置的沿面距离L1扩大。
此外,也可以如图24所示,将散热器50接合到第二边缘部8a的第五突出部85的散热面侧。在该情况下,从引线框架2到散热器50的沿面距离成为从第一端部T1至第四弯曲部R4的距离、从第四弯曲部R4至第五弯曲部R5的距离、从第五弯曲部R5至第六弯曲部R6的距离、从第六弯曲部R6至第七弯曲部R7的距离、以及从第七弯曲部R7至第二端部T2的距离之和,也比图6以及图7的半导体装置的沿面距离L1扩大。
(变形例3)
图25是作为实施方式2的变形例3的半导体装置中的图1的A-A线剖面图,是与图4对应的图。图26是将图25所示的半导体装置的B8部分放大的图。
在图25以及图26中,第二边缘部8a具备从第五突出部85向引线框架2的安装面侧(图示Y方向)突出的第六突出部86,在第六突出部86形成有第八弯曲部R8。另外,从第七弯曲部R7至第八弯曲部R8成为第一边缘部7a和第二边缘部8a的第七接合部J7。
这样构成的话,从引线框架2到散热器50的沿面距离成为从第一端部T1至第四弯曲部R4的距离、从第四弯曲部R4至第五弯曲部R5的距离、从第五弯曲部R5至第六弯曲部R6的距离、从第六弯曲部R6至第七弯曲部R7的距离、从第七弯曲部R7至第八弯曲部R8的距离、从第八弯曲部R8至弯曲部R63的距离、从弯曲部R63至弯曲部R64的距离、以及从弯曲部R64至第二端部T2的距离之和,也比图6以及图7的半导体装置的沿面距离L1扩大。
此外,也可以如图27所示,将散热器50接合到第二边缘部8a的第五突出部85的散热面侧。在该情况下,从引线框架2到散热器50的沿面距离也成为从第一端部T1至第四弯曲部R4的距离、从第四弯曲部R4至第五弯曲部R5的距离、从第五弯曲部R5至第六弯曲部R6的距离、从第六弯曲部R6至第七弯曲部R7的距离、从第七弯曲部R7至第八弯曲部R8的距离、从第八弯曲部R8至弯曲部R63的距离、以及从弯曲部R63至第二端部T2的距离之和,也比图6以及图7的半导体装置的沿面距离L1扩大。
如以上所述,根据本实施方式,从引线框架到散热器的沿面距离比以往技术更长,绝缘性能提高。
实施方式3.
以下,根据附图,说明本发明的实施方式3所涉及的半导体装置。
本实施方式的半导体装置的整体结构与实施方式1所涉及的半导体装置相同,所以主要仅说明相异点。另外,在各图中,对与实施方式1相同或者相当的部分附加同一符号。
图28是作为本实施方式3的半导体装置中的图1的A-A线剖面图,是与图4对应的图。图29是将图28所示的半导体装置的B9部分放大的图。
在本实施方式中,如图28以及图29所示,第二边缘部8a具备在薄型成形部8b的端部向薄型成形部8b的散热面侧扩展的第一倾斜部810,第一边缘部7a具有形成于第一倾斜部810与引线框架2的散热面2b之间的第二包围部710。另外,在第二边缘部8a的第一倾斜部810的端部具备第九弯曲部R9。另外,从第一端部T1至第九弯曲部R9成为第一边缘部7a和第二边缘部8a的第八接合部J8。
根据本实施方式,从引线框架2到散热器50的沿面距离成为从第一端部T1至第九弯曲部R9的距离、与从第九弯曲部R9至第二端部T2的距离之和,比图6以及图7的半导体装置的沿面距离(L1)扩大,绝缘性能提高。
实施方式4.
以下,根据附图,说明本发明的实施方式4所涉及的半导体装置。本实施方式的半导体装置的整体结构与实施方式1所涉及的半导体装置相同,所以主要仅说明相异点。另外,在各图中,对与实施方式1相同或者相当的部分附加同一符号。
图30是作为本实施方式4的半导体装置中的图1的A-A线剖面图,是与图4对应的图。图31是将图30所示的半导体装置的B10部分放大的图。
在本实施方式中,如图30以及图31所示,第二边缘部8a具备从第一端部T1在引线框架2的散热面上延长的第一直线部820,在第一直线部820具备第十弯曲部R10,第二边缘部8a还具备从第十弯曲部R10以锐角连接到第二端部T2的第二倾斜部830。另外,从第一端部T1至第十弯曲部R10成为第一边缘部7a和第二边缘部8a的第十接合部J10,从第十弯曲部R10至第二端部T2成为第一边缘部7a和第二边缘部8a的第十一接合部J11。
根据本实施方式,从引线框架2到散热器50的沿面距离成为从第一端部T1至第十弯曲部R10的距离、与从第十弯曲部R10至第二端部T2的距离之和,比图6以及图7的半导体装置的沿面距离(L1)扩大,绝缘性能提高。
另外,第二边缘部被嵌入到第一边缘部的内部,所以能够得到薄型成形部和引线框架的密接性优良的半导体装置。
实施方式5.
以下,根据附图,说明本发明的实施方式5所涉及的半导体装置。本实施方式的半导体装置的整体结构与实施方式1所涉及的半导体装置相同,所以主要仅说明相异点。另外,在各图中,对与实施方式1相同或者相当的部分附加同一符号。
图32是本实施方式5的半导体装置中的图1的A-A线剖面图,是与图4对应的图。图33是将图32所示的半导体装置的B11部分放大的图。
在本实施方式中,如图32以及图33所示,第二边缘部8a在薄型成形部8b的端部具备凸状地形成的凸部840,在凸部840形成有第十二弯曲部R12。另外,从第一端部T1经由第十二弯曲部R12至第二端部T2成为第一边缘部7a和第二边缘部8a的第十二接合部J12。此外,在第二边缘部8a形成有凸部840,所以在上下开模的模具中,凸部840被挂到模具。因此,使用具备滑动芯等能够在图示左右移动且凸部840不会被挂到而能够脱模的机构的模具,形成第二边缘部8a。或者,使用具备滑动芯等能够在图示纸面前后移动且与凸部840相向的第一边缘部7a的凹部不会被挂到而能够脱模的机构的模具,形成第一边缘部7a。
根据本实施方式,从引线框架2到散热器50的沿面距离成为从第一端部T1至第十二弯曲部R12的距离、与从第十二弯曲部R12至第二端部T2的距离之和,比图6以及图7的半导体装置的沿面距离(L1)扩大,绝缘性能提高。
另外,第二边缘部8a被嵌入到第一边缘部7a的内部,所以得到薄型成形部8b和引线框架2的密接性优良的半导体装置。
图34是本实施方式5的其他例子的半导体装置中的图1的A-A线剖面图,是与图4对应的图。图35是将图34所示的半导体装置的B12部分放大的图。
在本例子中,如图34以及图35所示,第二边缘部8a在薄型成形部8b的端部具备凹状地形成的凹部850,在凹部850形成有第十三弯曲部R13。另外,从第一端部T1经由第十三弯曲部R13至第二端部T2成为第一边缘部7a和第二边缘部8a的第十三接合部J13。此外,在第二边缘部8a形成有凹部850,所以在上下开模的模具中凹部850被挂到模具。因此,使用具备滑动芯等能够在图示左右移动且凹部850不会被挂到而能够脱模的机构的模具,形成第二边缘部8a。或者,使用具备滑动芯等能够在图示纸面前后移动且与凹部850相向的第一边缘部7a的凸部不会被挂到而能够脱模的机构的模具,形成第一边缘部7a。
根据本例子,从引线框架2到散热器50的沿面距离成为从第一端部T1至第十三弯曲部R13的距离、与从第十三弯曲部R13至第二端部T2的距离之和,比图6以及图7的半导体装置的沿面距离(L1)扩大,绝缘性能提高。
另外,第一边缘部7a被嵌入到第二边缘部8a的内部,所以得到薄型成形部8b和引线框架2的密接性优良的半导体装置。
图36是本实施方式5的其他例子的半导体装置中的图1的A-A线剖面图,是与图4对应的图。图37是将图36所示的半导体装置的B13部分放大的图。
在本例子中,如图36以及图37所示,第二边缘部8a在薄型成形部8b的端部具备凹凸状地形成的凹凸部860,在凹凸部860形成有多个弯曲部(第十四弯曲部R14、第十五弯曲部R15、第十六弯曲部R16)。另外,从第一端部T1经由多个弯曲部(第十四弯曲部R14、第十五弯曲部R15、第十六弯曲部R16)至第二端部T2成为第一边缘部7a和第二边缘部8a的第十四接合部J14。另外,在第二边缘部8a形成有凹凸部860,所以在上下开模的模具中凹凸部860被挂到模具。因此,使用具备滑动芯等能够在图示左右移动且凹凸部860不会被挂到而能够脱模的机构的模具,形成第二边缘部8a。或者,使用具备滑动芯等能够在图示纸面前后移动且凹凸部860不会被挂到而能够脱模的机构的模具,形成第一边缘部7a。
根据本例子,从引线框架2到散热器50的沿面距离成为从第一端部T1经由多个弯曲部(第十四弯曲部R14、第十五弯曲部R15、第十六弯曲部R16)至第二端部T2的距离,比图6以及图7的半导体装置的沿面距离(L1)扩大,绝缘性能提高。
另外,第一边缘部7a和第二边缘部8a被分别嵌入到内部,所以得到薄型成形部8b和引线框架2的密接性优良的半导体装置。
实施方式6.
本实施方式所涉及的半导体装置是上述实施方式所涉及的半导体装置的变形例,整体结构相同,所以仅说明相异点。另外,在各图中,对与上述实施方式相同或者相当的部分附加同一符号。
图38是本实施方式的半导体装置中的图1的A-A线剖面图,是与实施方式1的图4对应的图。图39是将图38所示的半导体装置的B14部分放大的图,是与实施方式1的图5对应的图。
在本实施方式中,如图39所示,第二边缘部8a的外周面部具备与引线框架2及第一边缘部7a连接的第一端部T1、和与散热器50连接的第二端部T2,在第一端部T1与第二端部T2之间,形成有第一弯曲部R1以及最终弯曲部RLast。此外,最终弯曲部RLast意味着从第一端部T1数起最终的弯曲部。
另外,从第二边缘部8a的外周面部的第二端部T2至最终弯曲部RLast,向相对散热器50的相向的面(侧面部50A)离开的方向倾斜。在该情况下,从第二边缘部8a的第一端部T1至第二端部T2不与散热器50接触。此外,在图39中最终弯曲部RLast成为带棱角的形状,但也可以成为带倒圆的曲面形状。另外,从第二边缘部8a的外周面部的第一端部T1至第一弯曲部R1,向相对散热器50的相向的面(侧面部50A)离开的方向倾斜,但也可以并非倾斜的形状。
根据本实施方式,从引线框架2到散热器50的沿面距离成为从第一端部T1至第一弯曲部R1的距离L10、从第一弯曲部R1到最终弯曲部RLast的距离L20、以及从最终弯曲部RLast到第二端部T2的距离L30之和(L10+L20+L30),比图4以及图5的半导体装置的沿面距离(L1+L2)扩大,绝缘性能提高。在该情况下,在相比于第一边缘部7a及第二边缘部8a与散热器50的侧面突出部50B的距离L40,距离L20与距离L30之和(L20+L30)更大的情况下更有效。另外,从作为第二边缘部8a的一侧面的第二端部T2到最终弯曲部RLast,不与散热器50接触,所以能够防止装配时的干扰,所以装配性也提高。具有在对第二边缘部8a进行成形时,通过使从第二边缘部8a的外周面部的第二端部T2至最终弯曲部RLast倾斜,从而从模具的脱模性提高的效果。
此外,在上述实施方式6的说明中,与实施方式1的图4以及图5的半导体装置对应地进行了说明,但也能够应用于实施方式1的图8、图9、图10、图11及图12、图13、图14及图15、图16。另外,也能够应用于实施方式2的图19及图20、图21、图22及图23、图24、图25及图26、图27。
实施方式7.
本实施方式所涉及的半导体装置是上述实施方式1~6所涉及的半导体装置的变形例,整体结构相同,所以仅说明相异点。
在本实施方式中,其特征在于,对上述实施方式1~6的半导体装置中的第一边缘部7a和第二边缘部8a的接合面进行粗糙化。通过对第一边缘部7a和第二边缘部8a的接合面进行粗糙化,第一边缘部7a和第二边缘部8a的密接性提高,绝缘性能提高。另外,得到散热性优良且可靠性提高的半导体装置。有在对第一边缘部7a进行成形、对第二边缘部8a进行成形之前、或者在对第二边缘部8a进行成形、对第一边缘部7a进行成形之前,以使第一边缘部7a或者第二边缘部8a的表面粗糙度分别成为Ra(算术平均粗糙度)0.06~0.2程度以上的方式,实施激光加工的方法。另外,不限于激光加工,只要是增加表面粗糙度的其他工艺方法,就得到同样的效果。或者,通过使第1次传递成形的第一边缘部7a或者第二边缘部8a的模具表面粗糙度成为Rz(十点平均粗糙度)20程度以上,得到同样的效果。
此外,本发明能够在发明的范围内,自由地组合各实施方式、或者对各实施方式适宜地进行变形、省略。
Claims (16)
1.一种半导体装置,具备:
引线框架,安装有半导体元件;
第一绝缘树脂部,形成于所述引线框架的安装有所述半导体元件的安装面侧;
第二绝缘树脂部,形成于所述引线框架的与安装面相反的一侧的散热面侧;以及
散热器,被固定到所述第二绝缘树脂部的散热面,
所述第二绝缘树脂部具有:
薄型成形部,与所述引线框架密接;以及
第二边缘部,形成于所述薄型成形部的端部,
所述第一绝缘树脂部具有第一边缘部,该第一边缘部向所述引线框架的散热面侧突出,覆盖所述第二绝缘树脂部的所述第二边缘部,
所述第二边缘部的外周面部具备:
第一端部,与所述引线框架及所述第一边缘部连接;
第二端部,与所述散热器连接;以及
至少一个弯曲部,形成于所述第一端部与所述第二端部之间。
2.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
所述第二边缘部具备向所述第二绝缘树脂部的散热面侧突出的第一突出部,
所述弯曲部包括形成于所述第一突出部的第一弯曲部,
从所述第一端部至所述第一弯曲部成为所述第一边缘部和所述第二边缘部的第一接合部。
3.根据权利要求2所述的半导体装置,其中,
所述第二边缘部具备从所述第一突出部向所述半导体装置的侧面方向突出的第二突出部,
所述弯曲部包括形成于所述第二突出部的第二弯曲部,
从所述第一弯曲部至所述第二弯曲部成为所述第一边缘部和所述第二边缘部的第二接合部。
4.根据权利要求3所述的半导体装置,其中,
所述第二边缘部具备从所述第二突出部向所述引线框架的安装面侧突出的第三突出部,
所述弯曲部包括形成于所述第三突出部的第三弯曲部,
从所述第二弯曲部至所述第三弯曲部成为所述第一边缘部和所述第二边缘部的第三接合部。
5.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
所述第二边缘部具有从所述薄型成形部的端部与所述引线框架并行地延伸的阶梯部,
所述第一边缘部具有形成于所述阶梯部与所述引线框架的散热面之间的第一包围部,
所述弯曲部具备沿着所述阶梯部和所述第一包围部的第四接合部形成的第四弯曲部及第五弯曲部。
6.根据权利要求5所述的半导体装置,其中,
所述第二边缘部具备从所述阶梯部向所述薄型成形部的散热面侧突出的第四突出部,
所述弯曲部包括形成于所述第四突出部的第六弯曲部,
从所述第五弯曲部至所述第六弯曲部成为所述第一边缘部和所述第二边缘部的第五接合部。
7.根据权利要求6所述的半导体装置,其中,
所述第二边缘部具备从所述第四突出部向所述半导体装置的侧面方向突出的第五突出部,
所述弯曲部包括形成于所述第五突出部的第七弯曲部,
从所述第六弯曲部至所述第七弯曲部成为所述第一边缘部和所述第二边缘部的第六接合部。
8.根据权利要求7所述的半导体装置,其中,
所述第二边缘部具备从所述第五突出部向所述引线框架的安装面侧突出的第六突出部,
所述弯曲部包括形成于所述第六突出部的第八弯曲部,
从所述第七弯曲部至所述第八弯曲部成为所述第一边缘部和所述第二边缘部的第七接合部。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的半导体装置,其中,
所述弯曲部包括与所述第二端部连接的最终弯曲部,从所述第二端部至所述最终弯曲部向相对所述散热器的相向的面离开的方向倾斜。
10.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
所述第二边缘部在所述薄型成形部的端部具备向所述薄型成形部的散热面侧扩展的第一倾斜部,
所述第一边缘部具有形成于所述第一倾斜部与所述引线框架的散热面之间的第二包围部,
所述弯曲部包括形成于所述第一倾斜部的第九弯曲部,
从所述第一端部至所述第九弯曲部成为所述第一边缘部和所述第二边缘部的第八接合部。
11.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
所述第二边缘部具备从所述第一端部在所述引线框架的散热面上延长的第一直线部,
所述弯曲部包括形成于所述第一直线部的第十弯曲部,
所述第二边缘部还具备从所述第十弯曲部以锐角连接到所述第二端部的第二倾斜部,
从所述第一端部至所述第十弯曲部成为所述第一边缘部和所述第二边缘部的第十接合部,从所述第十弯曲部至所述第二端部成为所述第一边缘部和所述第二边缘部的第十一接合部。
12.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
所述第二边缘部在所述薄型成形部的端部具备凸状地形成的凸部,
所述弯曲部包括形成于所述凸部的第十二弯曲部,
从所述第一端部经由所述第十二弯曲部至所述第二端部成为所述第一边缘部和所述第二边缘部的第十二接合部。
13.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
所述第二边缘部在所述薄型成形部的端部具备凹状地形成的凹部,
所述弯曲部包括形成于所述凹部的第十三弯曲部,
从所述第一端部经由所述第十三弯曲部至所述第二端部成为所述第一边缘部和所述第二边缘部的第十三接合部。
14.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
所述第二边缘部在所述薄型成形部的端部具备凹凸状地形成的凹凸部,
所述弯曲部包括形成于所述凹凸部的多个弯曲部,
从所述第一端部经由所述多个弯曲部至所述第二端部成为所述第一边缘部和所述第二边缘部的第十四接合部。
15.根据权利要求1至14中的任意一项所述的半导体装置,其中,
所述第一边缘部和所述第二边缘部的接合面被粗糙化。
16.根据权利要求1至15中的任意一项所述的半导体装置,其中,
所述第二绝缘树脂部的热传导率是所述第一绝缘树脂部的热传导率以上。
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GR01 | Patent grant | ||
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