CN116783701A - 半导体封装体以及使用该半导体封装体的电子装置 - Google Patents

半导体封装体以及使用该半导体封装体的电子装置 Download PDF

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Abstract

一种半导体封装体，具备：多个半导体元件(1)；引线框架(2)，具有搭载一个或多个半导体元件的安装部(21)和相对于安装部独立的被连接部(22)；架桥构件(5)，连接于半导体元件中的与安装部连接的一面(1a)的相反侧的另一面(1b)以及被连接部，将半导体元件与被连接部电连接；以及密封树脂(6)，覆盖引线框架的一部分、多个所述半导体元件以及所述架桥构件，并且具有电绝缘性。多个半导体元件中的至少一个半导体元件与其它半导体元件相比元件尺寸或驱动时的消耗电力不同，密封树脂中的至少覆盖架桥构件的表层部(61)的热导率为2.2W/m·K以上。

Description

半导体封装体以及使用该半导体封装体的电子装置
关联申请的相互参照
本申请基于2020年12月23日申请的日本专利申请号2020-213686号，在此通过参照编入其记载内容。
技术领域
本公开涉及一种将半导体元件密封而成的半导体封装体以及使用该半导体封装体的电子装置。
背景技术
以往，已知如下半导体封装体：在该半导体封装体中，半导体元件搭载于引线框架上，在半导体元件中的与引线框架相反侧的上表面连接高热导率的散热构件，半导体元件被密封树脂覆盖，能够从上表面散热(例如专利文献1)。专利文献1所记载的半导体封装体为如下结构：连接于半导体元件的上表面的散热构件从密封树脂露出，散热构件连接于外部的冷却器，由此能够高效地从上表面散热。该半导体封装体例如应用在搭载于汽车等车辆的车载用途。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-138843号公报
发明内容
这种半导体封装体在将冷却器连接到露出于外部的散热构件的情况下，为了确保散热构件与冷却器之间的绝缘性，需要在它们之间以规定以上的厚度配置散热凝胶等热导率高且具有绝缘性的材料。
但是，如果配置于散热构件与冷却器之间的绝缘性材料的厚度大，则虽然能够确保绝缘性，但是导致散热性下降。另外，该半导体封装体由于散热构件的一部分从密封树脂露出，因此即使绝缘性材料的厚度为规定以上，在附着了金属片等具有导电性的异物、水分等的情况下，也有可能发生短路。
另外，近年，在采用这种半导体封装体的车载用途中，要求电子装置以及使用于该电子装置的半导体封装体的小型化。在进行半导体封装体的小型化的情况下，随之散热的面积也减少，导致散热性下降，因此要求兼顾小型化和散热性确保。
本公开涉及一种在半导体元件的上表面连接散热构件并进行树脂密封而成的、小型化的同时兼顾上表面的绝缘性确保和散热性确保的上表面散热构造的半导体封装体以及使用该半导体封装体的电子装置。
根据本公开的一个观点，半导体封装体具备：多个半导体元件；引线框架，具有搭载一个或多个半导体元件的安装部和相对于安装部独立的被连接部；架桥构件，连接于半导体元件中的与安装部连接的一面的相反侧的另一面以及被连接部，将半导体元件与被连接部电连接；以及密封树脂，覆盖引线框架的一部分、多个半导体元件以及架桥构件，并且具有电绝缘性，多个半导体元件中的至少一个半导体元件与其它半导体元件相比元件尺寸或驱动时的消耗电力不同，密封树脂中的至少覆盖架桥构件的表层部的热导率为2.2W/m·K以上。
据此，成为一个或多个半导体元件的一面搭载于安装部且在半导体元件的另一面连接架桥构件、并且架桥构件被具有电绝缘性的密封树脂覆盖的上表面散热构造的半导体封装体。而且，密封树脂中的作为覆盖架桥构件的部分的表层部其热导率为2.2W/m·K以上。该半导体封装体由于架桥构件被电绝缘性的密封树脂覆盖而不露出于外部，因此确保了作为散热部位的架桥构件与外部的绝缘性，并且由于覆盖架桥构件的表层部的热导率为2.2W/m·K以上，因此还确保了散热性。另外，多个半导体元件的至少一个半导体元件与其它半导体元件相比元件尺寸或驱动时的消耗电力不同，由此半导体元件间的发热量不均匀，半导体封装体内的热扩散的有效区域增加，因此散热特性提高。因此，成为即使在被小型化的情况下也能够兼顾上表面的绝缘性确保和散热性确保的半导体封装体。
根据其它观点，半导体封装体具备：矩形板状的半导体元件；引线框架，具有搭载半导体元件的安装部和相对于安装部独立的被连接部；架桥构件，连接于半导体元件中的与安装部连接的一面的相反侧的另一面以及被连接部，将半导体元件与被连接部电连接；以及密封树脂，覆盖引线框架的一部分、半导体元件以及架桥构件，并且具有电绝缘性，架桥构件与半导体元件相比宽度大，被设为覆盖半导体元件的角部中的至少相邻的两个角部的配置，密封树脂中的至少覆盖架桥构件的表层部的热导率为2.2W/m·K以上。
据此，成为半导体元件的一面搭载于安装部且在半导体元件的另一面连接与该半导体元件相比宽度大的架桥构件、并且架桥构件被具有电绝缘性的密封树脂覆盖的上表面散热构造的半导体封装体。而且，密封树脂中的作为覆盖架桥构件的部分的表层部其热导率为2.2W/m·K以上。该半导体封装体由于架桥构件被电绝缘性的密封树脂覆盖而不露出于外部，因此确保了作为散热部位的架桥构件与外部的绝缘性，并且由于覆盖架桥构件的表层部的热导率为2.2W/m·K以上，因此还确保了散热性。另外，通过密封树脂来确保了架桥构件与外部的绝缘性，因此能够使架桥构件与半导体元件相比宽度大，能够增大散热的有效面积。因此，成为即使在被小型化的情况下也能够兼顾上表面的绝缘性确保和散热性确保的半导体封装体。
本公开的基于一个观点的电子装置具备：半导体封装体，具备元件尺寸或驱动时的消耗电力不同的多个半导体元件、具有搭载一个或多个半导体元件的安装部和相对于安装部独立的被连接部的引线框架、连接于半导体元件中的与安装部连接的一面的相反侧的另一面以及被连接部、且将半导体元件与被连接部电连接的架桥构件、以及覆盖引线框架的一部分、多个半导体元件以架桥构件、并且具有电绝缘性的密封树脂，密封树脂中的至少覆盖架桥构件的表层部的热导率为2.2W/m·K以上；电路基板，搭载半导体封装体；散热构件，隔着半导体封装体配置于与电路基板相反的一侧，将热扩散到外部；以及散热层，配置于密封树脂中的覆盖架桥构件的一侧的面即与散热构件相向的上表面，与所述散热构件抵接。
据此，成为将与半导体元件连接的架桥构件被密封树脂覆盖、且密封树脂中的作为覆盖架桥构件的部分的表层部的热导率为2.2W/m·K以上的上表面散热构造的半导体封装体经由散热层连接于散热构件的电子装置。半导体封装体由于架桥构件被具有电绝缘性、且具有规定以上的热导率的表层部覆盖而不露出于外部，因此成为即使在被小型化的情况下也能够兼顾上表面的绝缘性确保和散热性确保的构造。另外，在使用该半导体封装体构成的电子装置中，配置于半导体封装体与散热构件的间隙的散热层的厚度薄，能够减小热阻，与以往相比散热特性提高。另外，该电子装置由于确保了半导体封装体的上表面与其它构件的绝缘性，因此可靠性也提高。
此外，对各结构要素等附加的带括弧的参照符号用于表示该结构要素等与后述的实施方式所记载的具体的结构要素等的对应关系的一例。
附图说明
图1是表示第一实施方式的半导体封装体的上表面布局图。
图2是表示图1中的II-II间的截面的截面图。
图3是表示图1中的III-III间的截面的截面图。
图4是表示使用第一实施方式的半导体封装体的电子装置的一例的截面图。
图5是表示两个半导体元件的驱动时机和电流值的一例的图。
图6是用于说明在图1的半导体封装体中从一方的半导体元件侧向另一方的半导体元件侧的热传导和散热性提高的说明图。
图7是表示比较例的半导体封装体的截面图。
图8是表示使用比较例的半导体封装体的电子装置的一例的截面图。
图9是表示半导体封装体的散热特性的曲线图。
图10是表示第二实施方式的半导体封装体的上表面布局图。
图11是表示第二实施方式的半导体封装体的电路结构的图。
图12是表示第三实施方式的半导体封装体的上表面布局图。
图13是表示第三实施方式的半导体封装体的电路结构的图。
图14是表示第四实施方式的半导体封装体的上表面布局图。
图15是表示第四实施方式的半导体封装体的电路结构的图。
图16是表示第五实施方式的半导体封装体的上表面布局图。
图17是表示图16中的XVII-XVII间的截面的截面图。
图18是表示图16中的XVIII-XVIII间的截面的截面图。
图19是表示第六实施方式的半导体封装体的上表面布局图。
图20是表示第七实施方式的半导体封装体的上表面布局图。
图21是表示第八实施方式的半导体封装体的一部分的上表面布局图。
图22是表示第八实施方式的半导体封装体的变形例的上表面布局图。
图23是表示第九实施方式的半导体封装体的上表面布局图。
图24是表示从图24中的XXIV方向观察的半导体封装体的向视图。
图25是表示第十实施方式的半导体封装体的上表面布局图。
图26是表示搭载有实施方式所涉及的半导体封装体的电子装置的其它一例的截面图。
具体实施方式
以下，关于本公开的实施方式，基于图进行说明。此外，在以下的各实施方式相互中，对彼此相同或同等的部分附加相同的符号来进行说明。
(第一实施方式)
关于第一实施方式的半导体封装体P1，参照图1～图3进行说明。半导体封装体P1例如优选搭载于汽车等车辆来使用于各种车载部件的驱动控制，但是当然也能够采用于其它用途。
在图1中，用双点划线表示了后述的密封树脂6的外廓，用虚线表示了被密封树脂6覆盖的内部结构的外廓中的被后述的架桥构件5覆盖的部分，用实线表示了其它部分。另外，在图1中，为了便于观察，虽然不是表示截面，但是对后述的半导体元件1的第二电极12实施了阴影。在图2中，为了使半导体元件1的搭载状态容易理解，用虚线表示了位于其它截面的后述的第三电极13和导线4。
以下，为了便于说明，如图1所示，将沿着纸面上的左右方向的方向称为“x方向”，将在该纸面上相对于x方向垂直的方向称为“y方向”，将相对于xy平面的法线方向称为“z方向”。图2以后的图中的x、y、z的各方向分别对应于图1中的x、y、z的各方向。另外，如图1所示，将从z方向观察半导体封装体P1称为“俯视”。
〔半导体封装体〕
本实施方式的半导体封装体P1例如如图1所示那样具备两个半导体元件1、具有安装部21和被连接部22的引线框架2、导线4、两个架桥构件5以及覆盖它们的密封树脂6。半导体封装体P1是两个半导体元件1被密封树脂6覆盖的2in1构造。另外，半导体封装体P1例如是如图1、图2所示那样引线框架2位于密封树脂6的外廓内侧、且引线框架2中的与半导体元件1侧的面相反的面从密封树脂6露出的QFN构造。QFN是Quad Flat Non-leaded package(四侧无引脚扁平封装)的简称。半导体封装体P1为两个半导体元件1分别搭载于引线框架2中的相互独立地配置的安装部21而这些元件在电气上独立的电路结构。
作为半导体元件1，例如能够采用功率MOSFET、IGBT、将IGBT与二极管一体化而成的RC-IGBT等。MOSFET是Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor(金属氧化物半导体场效应晶体管)的简称。IGBT是Insulated-Gate Bipolar Transistorr(绝缘栅双极型晶体管)的简称。半导体元件1例如以Si(硅)、SiC(碳化硅)为主成分来构成，通过公知的半导体工艺来制造。此外，在本说明书中，以半导体元件1为功率MOSFET的情况为代表例进行说明。
例如，半导体元件1如图2所示那样被设为以y方向为长边方向的矩形板状，在安装部21侧的一面1a具有第一电极11、且在一面1a的相反侧的另一面1b具有第二电极12和第三电极13而成。在半导体元件1中，第一电极11为漏极电极，第二电极12为源极电极，第三电极13为栅极电极。半导体元件1例如隔着由焊锡等导电性接合材料形成的接合构件3搭载于引线框架2中的安装部21。
以下，为了便于说明，如图1所示，有时将两个半导体元件1中的位于x方向左侧的半导体元件称为“第一半导体元件1A”，将位于x方向右侧的半导体元件称为“第二半导体元件1B”，将这些总称为“半导体元件1A、1B”。另外，同样地，如图2所示，将密封树脂6的外表面中的覆盖架桥构件5且位于比架桥构件5靠z方向上侧的位置的面称为“上表面6a”，将上表面6a的相反侧的面称为“下表面6b”，将连接上表面6a与下表面6b的面称为“侧面6c”。
半导体元件1A、1B分别搭载于引线框架2中的不同的安装部21，第一电极11与安装部21电连接。半导体元件1A、1B分别在第二电极12连接有架桥构件5，并且经由架桥构件5而与引线框架2中的与安装部21分离地配置的被连接部22电连接。在半导体元件1A、1B中，第三电极13从架桥构件5露出，并且在第三电极13连接有导线4。半导体元件1A、1B例如如图1所示那样被设为在俯视时一方的第三电极13位于y方向上侧、且另一方的第三电极13位于y方向下侧的配置、即点对称的配置。
半导体元件1A、1B被设为半导体封装体P1的驱动时的发热量不同、即在元件间产生规定以上的温度梯度的结构。半导体元件1A、1B例如通过不同时驱动、或者元件尺寸不同、或者驱动时的消耗电力不同而被设为在驱动时不同时成为相同的发热量的状态。这是为了通过高效地进行经由密封树脂6的半导体元件1A、1B间的热移动来提高散热性。稍后叙述其详情。
引线框架2例如由Cu(铜)、Fe(铁)、其合金等金属材料形成，具有搭载半导体元件的安装部21、与安装部21分离地配置的被连接部22以及从安装部21或被连接部22突出的多个端子部23。引线框架2将端子部23作为第一端子部23，还具有相对于安装部21和被连接部22独立的第二端子部24。引线框架2例如在密封树脂6的成型之前，安装部21、被连接部22以及第二端子部24通过未图示的连结杆等被连结，但是在密封树脂6的成形后通过切断去除该连结部分而最终成为分离的状态。在本实施方式中，引线框架2具备两个安装部21和两个被连接部22，它们相互隔开距离地配置而成为相互独立的结构。
安装部21是搭载半导体元件1的部位。安装部21例如如图1所示那样具备在俯视时朝向形成密封树脂6的外廓的边中的与其接近的边突出的多个第一端子部23。安装部21的第一端子部23在本实施方式中成为漏极端子，在密封树脂6的下表面6b和侧面6c露出于外部。两个安装部21在本实施方式中分别各搭载有1个半导体元件1。
以下，为了便于说明，有时将两个安装部21中的搭载第一半导体元件1A的安装部称为“第一安装部21”，将搭载第二半导体元件1B的安装部称为“第二安装部21”。
被连接部22是与安装部21成对的构件，与安装部21同样地具备多个第一端子部23。被连接部22例如与在y方向上相邻的安装部21成对。被连接部22以与安装部21隔开距离的方式配置，连接有架桥构件5的一端。被连接部22经由架桥构件5而与搭载于与其成对的安装部21上的半导体元件1的第二电极12电连接。被连接部22的第一端子部23在本实施方式中成为源极端子，在密封树脂6的下表面6b和侧面6c露出于外部。
第一端子部23例如是如图1所示那样在安装部21或被连接部22设置有多个的端子。第一端子部23例如相互隔开间隙而平行配置。
第二端子部24例如配置于与安装部21及被连接部22不同的位置，是经由导线4而与半导体元件1的第三电极13电连接的构件。第二端子部24在本实施方式中成为栅极端子，在密封树脂6的下表面6b和侧面6c露出于外部。第二端子部24例如如图2所示那样一部分从密封树脂6露出，连接于外部的电路基板等。
引线框架2被设为第一安装部21及与其成对的被连接部22和第二安装部21及与其成对的被连接部22在x方向上平行配置、且在y方向上朝向相反方向的配置、即点对称的配置。也就是说，半导体封装体P1成为x方向左侧的电路部中的源极端子及漏极端子的y方向上的配置与x方向右侧的电路部中的源极端子及漏极端子的y方向上的配置相反的交替配置。
接合构件3例如由焊锡等任意的导电性接合材料构成，将半导体封装体P1的各结构要素电连接。
导线4例如由Au(金)等导电性材料构成。导线4例如通过引线接合连接于半导体元件1的第三电极13和第二端子部24，将它们电连接。
作为架桥构件5，例如能够采用以Cu、Fe、其合金等金属材料之类的任意的导电性材料为主成分的构件。架桥构件5是对半导体元件1与引线框架2的一部分进行架桥并将它们电连接的连接构件，也可以称为“夹子”。架桥构件5例如如图1、图3所示那样被设为比半导体元件1的x方向上的宽度宽的宽度，经由接合构件3而与第二电极12接合。
架桥构件5例如被配置成在俯视时覆盖半导体元件1的另一面1b中的除了包括第三电极13的规定区域以外的其它区域的全部。换言之，架桥构件5覆盖半导体元件1的另一面1b中的与第三电极13相反侧的两个角部，成为容易将半导体元件1的驱动时的热扩散到外部的配置。架桥构件5成为与半导体元件1及引线框架2的连接部分以外的部分全部被密封树脂6覆盖而不露出于外部的状态。即，架桥构件5如图2所示那样以半导体元件1和被连接部22侧的面为连接面5a，以其相反侧的面为相反面5b，相反面5b全部被密封树脂6覆盖，通过密封树脂6而与外部绝缘。
架桥构件5以安装部21中的搭载半导体元件1的面为安装面，以相对于安装面的法线方向上的尺寸为高度，被设为高度与其它构件相比最大的配置。换言之，架桥构件5成为在被密封树脂6覆盖的构件中最靠近上表面6a的配置。由此，能够使密封树脂6中的作为覆盖架桥构件5的部分的表层部61的厚度为最小限度，有利于从架桥构件5向外部散热。
密封树脂6例如具有环氧树脂等之类的电绝缘性的树脂材料以及与该树脂材料相比热导率大的填料而成。作为填料，例如能够采用氧化铝等无机物粒子。密封树脂6例如通过使用模具的注射成型等方法来形成。密封树脂6覆盖半导体元件1、引线框架2的一部分、接合构件3、导线4以及架桥构件5。密封树脂6例如被设为上表面6a和下表面6b沿着xy平面的平坦面。成为在密封树脂6的上表面6a不露出半导体封装体P1的其它构件的状态，确保了上表面6a的电绝缘性。
密封树脂6通过填料的含有量、材料的调整而被设为具有电绝缘性和规定以上的热导率的结构。密封树脂6例如如图2、图3所示那样构成为至少覆盖架桥构件5的表面中的位于最靠z方向上侧的位置的面的部分、即表层部61的热导率为2.2W/m·K以上。在本实施方式中，密封树脂6在包括表层部61在内的全部区域中热导率为2.2W/m·K以上。此外，稍后叙述密封树脂6的热导率和表层部61的厚度等的详情。
以上是本实施方式的半导体封装体P1的基本结构。半导体封装体P1在驱动时在两个半导体元件1之间产生温度梯度，因此通过从高温侧的半导体元件1向低温侧的半导体元件1的热扩散而封装体内的散热性比以往提高。
〔电子装置〕
接着，关于使用半导体封装体P1的电子装置D1的一例，参照图4～图6进行说明。
在图6中，与图1同样地，用双点划线表示了密封树脂6的外廓，用虚线表示了被密封树脂6覆盖的内部结构的外廓中的被架桥构件5覆盖的部分，用实线表示了其它部分。另外，在图6中，虽然不是表示截面，但是对第一半导体元件1A实施了阴影，并且用空心箭头表示了热的扩散。
电子装置D1例如如图4所示那样具备电路基板10、半导体封装体P1、散热层20以及散热构件30。在电子装置D1中，半导体封装体P1隔着由焊锡等形成的接合构件40搭载于电路基板10，电路基板10的未图示的布线与引线框架2中的露出于下表面6b的各端子连接，能够与半导体元件1进行电交换。
电路基板10例如是印刷基板，在具有电绝缘性的基板形成有由导电性材料形成的未图示的布线、焊盘。
散热层20例如是具有电绝缘性和规定以上的热导率的散热凝胶。散热层20在半导体封装体P1中的与散热构件30相向的上表面6a被配置成填充它们的间隙，将半导体封装体P1与散热构件30进行热连接。散热层20由于半导体封装体P1的架桥构件5被密封树脂6覆盖，因此与架桥构件5露出于外部的后述的比较例相比z方向上的厚度薄。
散热构件30例如由热导率高的金属材料等形成，是具有散热翅片的构件。散热构件30例如被设为通过半导体元件1的工作而驱动的马达等外部负载的壳体。散热构件30经由散热层20而与半导体封装体P1进行热耦合，起到将半导体封装体P1的热释放到外部的作用。散热构件30例如如图4所示那样具备覆盖半导体封装体P1的凹部，在凹部的外侧搭载于电路基板10。
以上是电子装置D1的基本结构的一例。电子装置D1例如通过被控制成半导体封装体P1的两个半导体元件1不同时驱动，高效地进行封装体内的热扩散，并且将半导体元件1的热经由散热层20和散热构件30放出到外部。
例如如图5所示，第一半导体元件1A(MOS 1)和第二半导体元件1B(MOS 2)被控制成以通电的时机和电流值不同的通电模式进行驱动。例如在图5所示的驱动模式的情况下，第一半导体元件1A与第二半导体元件1B相比发热量大，在半导体元件1A、1B之间产生温度梯度。
此时，半导体封装体P1例如如图6所示那样第一半导体元件1A比第二半导体元件1B高温，热从第一半导体元件1A侧向第二半导体元件1B侧扩散。在本实施方式中，由于密封树脂6的热导率为2.2W/m·K以上，因此更高效地进行半导体元件1A、1B间的热传导、半导体封装体P1内的热扩散。
此外，两个半导体元件1的驱动模式不限定于图5所示的例子，既可以只有通电时机不同，也可以只有电流值不同，还可以使电流值的大小关系相反。另外，在两个半导体元件1的元件尺寸不同的情况下，即使是相同的动作模式，也在元件尺寸小的一方更集中热，在半导体元件1附近的温度上升程度上产生差异，发生从高温侧向低温侧的热扩散。
在上述的任一个情况下，半导体封装体P1均通过在两个半导体元件1之间产生温度差而使热扩散到低温侧的半导体元件1的区域，热扩散的有效面积增加，因此散热性提高。其结果，在半导体封装体P1的上表面6a，半导体元件1的热还扩散到表层部61以外的部分，实质上经由散热层20向散热构件30散热的效率也提高，因此成为提高了散热性的电子装置D1。
另外，电子装置D1由于搭载于电路基板10的半导体封装体P1是QFN构造，因此是电路基板10中的半导体封装体P1的使用面积小而能够高效地使用电路基板10的结构。
除此之外，在电子装置D1中，电路基板10与半导体封装体P1的接合面积大，且与QFP等具有向外部突出的端子的封装体构造相比，电路基板10与半导体封装体P1的距离小。因此，电子装置D1还能够得到经由半导体封装体P1将电路基板10的热高效地向散热构件30释放的效果。此外，QFP是Quad Flat Package(四侧引脚扁平封装)的简称。
例如在电路基板10中产生大电流的情况下，电路基板10也发热，如果以小型化等目的在电路基板10的两面搭载电子部件，则其发热更为显著。如果提高了散热性的半导体封装体P1搭载于电路基板10，则电路基板10还经由半导体封装体P1而与热导率比自身大的散热构件30进行热连接。因此，电路基板10能够经由半导体封装体P1将热释放到散热构件30，实质上与散热构件30的接触面积增加。因此，电子装置D1还能够得到通过半导体封装体P1而电路基板10的散热性提高的效果。
此外，电子装置D1不限于上述的结构，也可以是半导体封装体P1直接固定于散热构件30的构造，但是在该情况下，电路基板10与半导体封装体P1被热分离。因此，从还提高电路基板10的散热性的观点出发，电子装置D1优选为半导体封装体P1搭载于电路基板10的结构。
在此，关于半导体封装体P1的上表面6a的绝缘性确保及其效果，与图7、图8所示的比较例进行对比来说明。
首先，说明比较例的半导体封装体Pce以及使用该半导体封装体Pce的电子装置Dce。
图7是表示比较例的半导体封装体Pce的截面图，相当于图2的截面图。图8是表示使用比较例的半导体封装体Pce的电子装置Dce的一例的图，相当于图4的截面图。
比较例的半导体封装体Pce在架桥构件5从密封树脂7露出这一点和密封树脂7的热导率也可以是2.2W/m·K以下这一点上不同于半导体封装体P1。在半导体封装体Pce中，如图7所示，在将密封树脂7中的z方向上侧的面设为一面7a且将其相反面设为7b时，架桥构件5从一面7a露出于外部。
使用半导体封装体Pce的比较例的电子装置Dce例如如图8所示那样在电路基板10上隔着接合构件40搭载半导体封装体Pce、且在半导体封装体Pce上层叠散热层20和散热构件30而成。半导体封装体Pce由于架桥构件5在一面7a从密封树脂7露出，因此未确保与半导体元件1的第二电极12的绝缘。因此，从确保半导体封装体Pce与散热构件30之间的绝缘性的观点出发，需要将散热层20的z方向上的厚度设为规定以上。
另外，散热层20使用如散热凝胶那样以柔软的绝缘性材料为主成分的散热层，因此难以防止如金属碎片那样的硬的异物侵入、或者外部的水分的附着或侵入。例如，如果丝状的具有导电性的异物侵入散热层20并与露出的架桥构件5接触，则除了与散热构件30接触以外还与半导体封装体Pce的侧面7c、电路基板10等接触而在其它构件或者两个架桥构件5之间短路，有可能成为绝缘不良的原因。这在水分附着于半导体封装体Pce的情况下也同样。特别是在散热构件30是马达等外部负载的壳体等的情况下，半导体封装体Pce和散热层20位于始终可动的构件的附近，电子装置Dce容易发生因异物混入引起的绝缘不良。
并且，近年在半导体封装体的领域中，探讨在车载用途中通过适应于12V电池至60V以下(例如48V)的高电压电池来提高能力。例如在24V～48V这样的场合下电源电压变高的情况下，导致电子装置Dce中的绝缘不良的可能性也变高。
因此，为了抑制绝缘不良，还可考虑减小架桥构件5的露出面积，但是这样会导致散热性下降。另外，作为散热层20，还可考虑采用比散热凝胶硬的片状的散热片，但是在该情况下，虽然能够抑制异物侵入、因其引起的绝缘不良，但是无法抑制水分附着、因其引起的绝缘不良。
因此，在比较例的电子装置Dce中，为了不减小架桥构件5的露出面积而确保散热性、同时还确保绝缘性，必须将散热层20的厚度设为规定以上。但是，虽然散热层20的厚度越大则越有利于确保绝缘性，但是散热层20的热阻变大，因此导致不利于半导体封装体Pce的散热性。因此，在比较例的半导体封装体Pce以及使用该半导体封装体Pce的电子装置Dce中，难以兼顾散热性确保和绝缘性确保。
另一方面，在本实施方式的半导体封装体P1中，架桥构件5被具有电绝缘性的密封树脂6覆盖，不露出于外部，因此能够确保架桥构件5与外部的绝缘性。因此，在使用半导体封装体P1的电子装置D1中，由于通过密封树脂6来保护了架桥构件5，因此即使异物、水分附着或侵入于散热层20，也不会发生因这些引起的绝缘不良。而且，架桥构件5通过密封树脂6来确保了与外部的绝缘性，因此从提高半导体元件1的散热性的观点出发，能够增大其面积。
另外，散热层20不需要为了确保绝缘性而变厚，其厚度与比较例相比薄。因此，半导体封装体P1与散热构件30之间的热阻变小，半导体封装体P1的散热性与比较例相比提高。
因此，使用半导体封装体P1的电子装置D1成为能够兼顾绝缘性的确保和散热性的确保的构造。
〔密封树脂的热导率〕
接着，关于密封树脂6的热导率，参照图9进行说明。
图9是通过模拟得到的半导体封装体P1和比较例的半导体封装体Pce(以下称为“比较例”)的散热特性的计算结果。在图9中，横轴取凝胶的厚度[mm]，纵轴取热阻[℃/W]。该模拟是在将凝胶上表面的温度固定的状态下进行的。凝胶例如是具有电绝缘性的散热凝胶，被用作散热层20。
比较例具有将两面散热构造的半导体封装体用凝胶进行了绝缘的构造。也就是说，比较例在露出的架桥构件5上设置有热导率3W的电绝缘性的散热凝胶。
另外，图9中的热阻表示表层部61、凝胶中的热阻。也就是说，图9中的半导体封装体P1的热阻表示密封树脂6中的位于架桥构件5上的表层部61的热阻。另外，在表层部61上设置有凝胶(散热层)的情况下，半导体封装体P1的热阻表示表层部61和凝胶的热阻。
用菱形(◇)的点表示的曲线图是表示比较例的散热特性的曲线图。用三角形(△)的点表示的曲线图是表示密封树脂6的热导率为3W、且表层部61的z方向上的厚度(以下，仅称为“厚度”)为0.5mm的情况下的半导体封装体P1的散热特性的曲线图。用圆形(○)的点表示的曲线图是表示密封树脂6的热导率为2.2W、且表层部61的厚度为0.6mm的情况下的半导体封装体P1的散热特性的曲线图。用四边形(□)的点表示的曲线图是表示密封树脂6的热导率为1W、且表层部61的厚度为0.5mm的情况下的半导体封装体P1的散热特性的曲线图。
图9所示的半导体封装体P1是未设置凝胶的结构。因此，半导体封装体P1的热阻为凝胶厚度0mm时的值。另外，半导体封装体P1作为优选的例子，将密封树脂6的热导率设为2.2W以上。
因此，可知半导体封装体P1的热阻如图9中的圆形和三角形的点的曲线图所示那样小于8℃/W左右。因而，可知半导体封装体P1通过将密封树脂6的热导率设为2.2W以上来能够得到与比较例相同程度或其以下的热阻。也就是说，半导体封装体P1通过将密封树脂6的热导率设为2.2W以上来能够得到与比较例相同程度或其以上的散热性。并且，半导体封装体P1通过将密封树脂6的热导率设为2.2W以上、且将表层部61的厚度设为0.6mm以下，能够得到与比较例相同程度或其以上的散热性。
根据本实施方式，成为在两个半导体元件1分别连接架桥构件5、且架桥构件5被具有电绝缘性且热导率为2.2W/m·K以上的密封树脂6覆盖的上表面散热构造的半导体封装体P1。该半导体封装体P1由于架桥构件5被电绝缘性的密封树脂6覆盖而不露出于外部，因此确保上表面6a的电绝缘性。
另外，通过将密封树脂6中的至少覆盖架桥构件5的表层部61的热导率设为2.2W/m·K以上，抑制表层部61中的热阻的增大，高效地进行经由密封树脂6的从架桥构件5向外部的热传导。并且，通过密封树脂6来确保了外部与架桥构件5的绝缘性，因此能够使架桥构件5的面积相对于半导体元件1大，还确保散热性。
除此之外，在半导体封装体P1中，通过两个半导体元件1不同时成为导通状态、或者通电模式、电流值不同、或者元件尺寸不同等而驱动时的发热量不均匀。因此，产生两个半导体元件1间的温度梯度，半导体封装体P1内的热扩散的有效区域增加，由此高效地进行封装体内的热扩散。
因此，本实施方式的半导体封装体P1成为即使在被小型化的情况下也能够兼顾上表面6a的绝缘性确保和散热性确保的构造。另外，由于确保了上表面6a的电绝缘性，因此还能够得到还能够应用于例如在车载用途中使用的12V电池以上的电源电压(例如24V～48V、或者60V以下)这样的效果。
(第二实施方式)
关于第二实施方式的半导体封装体P2，参照图10、图11进行说明。
在图10中，与图1同样地，用双点划线表示了密封树脂6的外廓，用虚线表示了被密封树脂6覆盖的内部结构中的被架桥构件5覆盖的部分的外廓，用实线表示了该内部结构的其它部位的外廓。另外，在图10中，虽然不是表示截面，但是为了便于观察而对半导体元件1的第二电极12实施了阴影。此外，这在后述的图14、图16中也同样。
本实施方式的半导体封装体P2例如是如图10所示那样相互独立的两个安装部21经由与第一半导体元件1A连接的架桥构件5而连接、且两个半导体元件1串联连接的结构，在这一点不同于上述第一实施方式。在本实施方式中，主要说明该不同点。
在本实施方式中，引线框架2包括搭载第一半导体元件1A的第一安装部21、搭载第二半导体元件1B的第二安装部21以及与第二安装部21成对的被连接部22。
第二安装部21具有搭载第二半导体元件1B的元件搭载部211以及从元件搭载部211向x方向左侧延伸设置的延伸设置部212而成。第二安装部21与第一安装部21及被连接部22隔开距离地配置，并且元件搭载部211与被连接部22成对，延伸设置部212与第一安装部21成对。在第二安装部21中，与第一半导体元件1A连接的架桥构件5连接于延伸设置部212。
由此，半导体封装体P2例如如图11所示那样构成了半导体元件1A、1B经由引线框架2串联连接的电路。另外，在半导体封装体P2中，两个半导体元件1间的热传导除了经由密封树脂6还经由引线框架2和架桥构件5发生，因此与上述第一实施方式相比，封装体内的热扩散性提高。
半导体封装体P2在本实施方式中成为图11所示的电路结构。图11中的“D1”、“S1”、“G1”分别相当于与第一半导体元件1A的第一电极11、第二电极12、第三电极13连接的端子。图11中的“D2”、“S2”、“G2”分别相当于与第一半导体元件1B的第一电极11、第二电极12、第三电极13连接的端子。
此外，上述的D1、D2、S1、S2、G1、G2与各端子的对应关系在后述的图13、图15中也同样。
半导体封装体P2构成了第一半导体元件1A与第二半导体元件1B串联连接、且相当于它们的接线部分的第二安装部21的端子部23成为输出端子的半桥电路。在半导体封装体P2中，例如，第一安装部21的端子部23(D1)连接于未图示的外部电源，被连接部22的端子部23(S2)连接于基准电位(GND)。第一半导体元件1A是高边(high side)，第二半导体元件1B是低边(low side)。半导体元件1A、1B在本实施方式中均是N沟道型的晶体管，一面1a的第一电极11成为漏极电极，另一面1b的第二电极12、第三电极13分别成为源极电极、栅极电极。
也就是说，第一安装部21的端子部23成为D1端子、电源端子，与第一半导体元件1A的第三电极13连接的端子部24成为G1端子，从延伸设置部212突出的端子部23成为S1端子。另外，元件搭载部211的端子部23成为D2端子、输出端子，与第一半导体元件1B的第三电极13连接的端子部24成为G2端子，被连接部22的端子部23成为S2端子。
半导体封装体P2的电路结构例如为三相无刷马达的驱动电路、半桥电路的最小构成单位。半导体封装体P2被设为半导体元件1A、1B不被同时通电的电路结构，由此在驱动时产生半导体元件1A、1B间的温度梯度。
具体地说，在利用半导体封装体P2对三相无刷马达进行驱动的情况下，高边的第一半导体元件1A供给电源电流。低边的第二半导体元件1B在第一半导体元件1A的电流切断后产生回流电流。在该情况下，例如，Duty被设为50％以上，第一半导体元件1A的通电期间与第二半导体元件1B相比长。
另外，在切断了第一半导体元件1A的电流时，在短时间内产生因开关动作引起的损耗(发热)。损耗是由半导体元件1的导通电阻和通电电流决定的。另一方面，第二半导体元件1B产生回流电流，产生因体二极管引起的损耗。一般来说，由于二极管的Vf而损耗变大，但是立即通过同步整流而变为因导通电阻引起的损耗，因此损耗下降。而且，在第一半导体元件1A再次成为导通状态之前切换为二极管回流。这样，在本实施方式中，半导体元件1A、1B不会同时成为导通状态，发热不均匀而产生元件间的温度梯度。
在此，第一半导体元件1A的作为源极电极的第二电极12与第二半导体元件1B的作为漏极电极的第一电极11经由架桥构件5、延伸设置部212以及元件搭载部211被连接。架桥构件5及引线框架2由与密封树脂6相比热导率大的金属材料构成，因此两个半导体元件1经由金属进行热耦合。因此，半导体封装体P2成为在两个半导体元件1间进行热传导、并且通过热导率为规定以上的密封树脂6进行热扩散的结构，散热特性提高。
根据本实施方式，能够得到与上述第一实施方式同样的效果。另外，半导体元件1A、1B经由架桥构件5和延伸设置部212进行热耦合，因此半导体元件1A、1B间的热传导的程度更大，封装体内的热扩散更高效。因此，半导体封装体P2与上述第一实施方式相比进一步提高散热性。
(第三实施方式)
关于第三实施方式的半导体封装体P3，参照图12、图13进行说明。
本实施方式的半导体封装体P3例如如图12所示那样在变更了引线框架2的结构和第二半导体元件1B的朝向这一点上不同于上述第一实施方式。在本实施方式中，主要说明该不同点。
在本实施方式中，引线框架2具有一个安装部21、两个被连接部22以及多个第二端子部24。在本实施方式中，安装部21搭载有使第二电极12和第三电极13的排列方向一致地平行配置的两个半导体元件1。两个被连接部22例如相互隔开距离，并且分别配置于与安装部21中的搭载半导体元件1的区域对应的位置。
半导体元件1A、1B在一面1a具有作为漏极电极的第一电极11，一面1a与安装部21接合。半导体元件1A、1B在作为源极电极的第二电极12连接不同的架桥构件5，分别与不同的被连接部22连接。半导体元件1A、1B在作为栅极电极的第三电极13连接导线4，分别与不同的第二端子部24连接。也就是说，安装部21的第一端子部23成为漏极端子(D1、D2)、输出端子，被连接部22的第一端子部23成为源极端子(S1、S2)，第二端子部24成为栅极端子(G1、G2)。
半导体封装体P3例如如图13所示那样构成了作为半导体元件1A、1B的接线部分的安装部21成为输出端子的半桥电路。在本实施方式中，第一半导体元件1A是P沟道型的高边晶体管(High-side transistor)，第二半导体元件1B是N沟道型的低边晶体管(Low-sidetransistor)。第一半导体元件1A的S1端子是电源端子，第二半导体元件1B的S2端子是GND端子。
半导体封装体P3与上述第二实施方式同样地成为半导体元件1A、1B不同时成为导通状态的结构，驱动时的半导体元件1A、1B的发热量不均匀。另外，半导体元件1A、1B搭载于同一个安装部21，因此经由安装部21进行热耦合，元件间的热扩散顺畅。
根据本实施方式，能够得到与上述第一实施方式及上述第二实施方式同样的效果。另外，半导体元件1A、1B通过与架桥构件5相比面积大的安装部21进行热耦合，因此能够得到与上述第二实施方式相比进一步提高散热性的效果。
(第四实施方式)
关于第四实施方式的半导体封装体P4，参照图14、图15进行说明。
本实施方式的半导体封装体P4例如如图14所示那样在变更了引线框架2和架桥构件5的结构这一点上不同于上述第一实施方式。在本实施方式中，主要说明该不同点。
在本实施方式中，引线框架2具有两个安装部21、1个被连接部22以及多个第二端子部24而成。两个安装部21例如如图14所示那样相互隔开距离，并且被配置成左右对称。1个被连接部22被设为以两个安装部21的排列方向为长边方向的大致长方形状，与两个安装部21平行配置。
半导体元件1A、1B与上述第三实施方式同样地，使电极12、13(源极、栅极)的排列方向一致地平行配置，并且各自一面1a侧的第一电极11(漏极)与不同的安装部21接合。半导体元件1A、1B分别在另一面1b的第二电极12连接有共用的架桥构件5，经由架桥构件5串联连接。
在本实施方式中，架桥构件5在俯视时呈大致U字形状，与半导体元件1A、1B及被连接部22分别连接。架桥构件5与1个被连接部22在两处连接。
半导体封装体P4例如如图15所示那样构成了作为半导体元件1A、1B的接线部分的连接有架桥构件5的被连接部22成为输出端子的半桥电路。在本实施方式中，第一半导体元件1是N沟道型的高边晶体管，第二半导体元件1B是P沟道型的低边晶体管。第一半导体元件1A的D1端子是电源端子，第二半导体元件1B的D2端子是GND端子。
半导体封装体P4与上述第二实施方式同样地成为半导体元件1A、1B不同时成为导通状态的结构，驱动时的半导体元件1A、1B的发热量不均匀。另外，半导体元件1A、1B连接有共用的架桥构件5，经由架桥构件5进行热耦合，元件间的热扩散顺畅。
根据本实施方式，能够得到与上述第一实施方式及上述第二实施方式同样的效果。另外，架桥构件5被大面积化来将半导体元件1A、1B进行热耦合，因此能够得到与上述第二实施方式相比进一步提高散热性的效果。
(第五实施方式)
关于第五实施方式的半导体封装体P5，参照图16～图18进行说明。
在图16中，用虚线表示被密封树脂6覆盖的引线框架2中的被架桥构件5覆盖的部分的外廓，用实线表示引线框架2的其它部分的外廓，并且虽然不是表示截面，但是对半导体元件1的电极12、13实施了阴影。另外，在图16中，用双点划线表示了密封树脂6的外廓以及半导体元件1的外廓和电极12、13的外廓。此外，这在后述的图19、图20中也同样。
本实施方式的半导体封装体P5在变更了引线框架2的结构以及半导体元件1与安装部21的接合电极这一点上不同于上述第一实施方式。在本实施方式中，主要说明该不同点。
在本实施方式中，引线框架2具有两个安装部21、1个被连接部22以及两个第二元件搭载部213而成，该两个第二元件搭载部213相对于安装部21、被连接部22独立，连接有半导体元件1的第三电极13(栅极)。
在本实施方式中，半导体元件1A、1B在安装部21侧的一面1a形成有电极12、13(源极、栅极)，在另一面1b形成有第一电极11(漏极)。半导体元件1A、1B例如如图17所示那样各自一面1a的第二电极12通过接合构件3而与不同的安装部21接合，第三电极13通过接合构件3而与不同的第二元件搭载部213接合。半导体元件1A、1B分别在另一面1b的第一电极11通过接合构件3接合有不同的架桥构件5。换言之，半导体元件1A、1B与安装部21及架桥构件5的接合电极与上述第一至第四实施方式相反。
也就是说，在将半导体元件1的漏极电极搭载于安装部21、且源极电极比漏极电极靠密封树脂6的上表面6a侧的封装体构造设为“面朝上”时，半导体封装体P5成为与其相反配置的“面朝下”。
在本实施方式中，第一安装部21是具有搭载第一半导体元件1A的第二电极12的第一元件搭载部211以及从元件搭载部211向x方向右侧延伸设置的延伸设置部212的结构。延伸设置部212连接有与第二半导体元件1B连接的架桥构件5。由此，半导体元件1A、1B经由第一安装部21和架桥构件5串联连接，并且通过这些构件进行热耦合。
在本实施方式中，架桥构件5例如如图17、图18所示那样与半导体元件1的第一电极11接合，并且在俯视时与半导体元件1相比面积大，覆盖半导体元件1的整个区域。
在本实施方式中，半导体元件1A、1B均是N沟道型的晶体管。因此，半导体封装体P5虽然是面朝下的构造，但是构成了与上述第二实施方式相同的半桥电路(参照图11)，半导体元件1A、1B不会同时成为导通状态。在本实施方式中，第二元件搭载部213是栅极端子(G1、G2)，第一安装部21是第一半导体元件1A的源极端子(S1)和第二半导体元件1B的漏极端子(D2)、输出端子。被连接部22是第一半导体元件1A的漏极端子(D1)、电源端子，第二安装部21是第二半导体元件1B的源极端子(S2)。
根据本实施方式，能够得到与上述第一实施方式及上述第二实施方式同样的效果。另外，架桥构件5覆盖半导体元件1的整个区域，因此上表面6a的散热的有效面积与上述各实施方式相比大，还能够得到进一步提高上表面6a的散热特性的效果。
(第六实施方式)
关于第六实施方式的半导体封装体P6，参照图19进行说明。
本实施方式的半导体封装体P6例如如图19所示那样在变更了引线框架2及架桥构件5的结构以及半导体元件1与安装部21的接合电极这一点上不同于上述第一实施方式。在本实施方式中，主要说明该不同点。
在本实施方式中，引线框架2具有两个安装部21(元件搭载部211)、1个被连接部22以及两个第二元件搭载部213。引线框架2例如如图19所示那样成为安装部21、被连接部22以及第二元件搭载部213在x方向上左右对称的配置。
半导体元件1A、1B与上述第五实施方式同样地，在一面1a形成有电极12、13(源极、栅极)，在另一面1b形成有第一电极11(漏极)。在本实施方式中，半导体元件1A、1B在第一电极11连接有共用的架桥构件5，经由架桥构件5而与被连接部22电连接。
在本实施方式中，架桥构件5在俯视时呈大致U字形状，与被连接部22在两处连接。架桥构件5覆盖两个半导体元件1的整个区域。
半导体封装体P6虽然是面朝下的构造，但是构成了与上述第三实施方式相同的半桥电路(参照图13)，半导体元件1A、1B不会同时成为导通状态。
此外，在本实施方式中，第一半导体元件1A是P沟道型的高边晶体管，第二半导体元件1B是N沟道型的低边晶体管。另外，第二元件搭载部213是栅极端子(G1、G2)，第一安装部21是第一半导体元件1A的源极端子(S1)和电源端子，第二安装部21是第二半导体元件1B的源极端子(S2)。作为半导体元件1A、1B的接线部分的被连接部22是半导体元件1A、1B的漏极端子(D1、D2)、输出端子，S2端子是GND端子。
根据本实施方式，能够得到与上述第一实施方式及上述第二实施方式同样的效果。另外，架桥构件5与上述第五实施方式相比进一步大面积化，因此上表面6a的散热的有效面积更大，还能够得到进一步提高上表面6a的散热特性的效果。
(第七实施方式)
关于第七实施方式的半导体封装体P7，参照图20进行说明。
本实施方式的半导体封装体P7例如如图20所示那样在变更了引线框架2的结构以及半导体元件1与安装部21的接合电极这一点上不同于上述第一实施方式。在本实施方式中，主要说明该不同点。
在本实施方式中，引线框架2具有一个安装部21、两个被连接部22以及两个第二元件搭载部213而成。在本实施方式中，安装部21成为接合第一半导体元件1A的第二电极12的元件搭载部211与接合第一半导体元件1B的第二电极12的元件搭载部211被连结的结构。也就是说，半导体元件1A、1B经由安装部21串联连接，并且进行热耦合。引线框架2例如被设为安装部21、被连接部22以及第二元件搭载部213在x方向上左右对称的配置。
半导体封装体P7虽然是面朝下的构造，但是构成了与上述第四实施方式相同的半桥电路(参照图15)，半导体元件1A、1B不会同时成为导通状态。
此外，在本实施方式中，第一半导体元件1A是N沟道型的高边晶体管，第二半导体元件1B是P沟道型的低边晶体管。另外，第二元件搭载部213是栅极端子(G1、G2)，作为半导体元件1A、1B的接线部分的第一安装部21是半导体元件1A、1B的源极端子(S1、S2)和输出端子。与第一半导体元件1A连接的被连接部22是漏极端子(D1)和电源端子，与第二半导体元件1B连接的被连接部22是漏极端子(D2)。
根据本实施方式，能够得到与上述第一实施方式及上述第二实施方式同样的效果。另外，架桥构件5覆盖半导体元件1的整个区域，因此上表面6a的散热的有效面积与上述第一至第四实施方式相比大，还能够得到进一步提高上表面6a的散热特性的效果。
(第八实施方式)
关于第八实施方式的半导体封装体P8，参照图21进行说明。
在图21中，示出半导体封装体P8中的后述的虚设端子25附近的一部分，并且与图1同样地，用双点划线表示了密封树脂6的外廓，用虚线表示了第一半导体元件1A中的被架桥构件5覆盖的部分的外廓和第二电极12的外廓。另外，在图21中，虽然不是表示截面，但是对第二电极12实施了阴影。此外，这在后述的图22中也同样。
本实施方式的半导体封装体P8例如如图21所示那样在引线框架2具备在俯视时配置于密封树脂6的角部的虚设端子25这一点上不同于上述第一实施方式。在本实施方式中，主要说明该不同点。
在本实施方式中，引线框架2在密封树脂6的角部或其附近分别还具有虚设端子25。虚设端子25是作为在将半导体封装体P8搭载于电路基板10等时能够通过在密封树脂6的角部的接合来进行加强来降低施加到角部的应力影响的加强端子发挥功能的构件。
具体地说，例如在构成图4的电子装置D1的情况下，从与密封树脂6的热导率的平衡的观点出发，散热层20优选的是热导率为1W/m·K以上。在该情况下，散热层20(例如散热凝胶)通过增加填料的含有量等调整来使热导率为规定以上，但是通过这样的调整而导致变硬。于是，因散热构件30与电路基板10的热膨胀差引起的位移传到半导体封装体与电路基板10的接合部分而成为裂纹等的原因，可靠性有可能下降。特别是在电路基板10上搭载多个半导体封装体、且共用的散热构件30经由散热层20而与多个半导体封装体连接的情况下，根据电路基板10上的配置，导致传到半导体封装体的位移变大。
因此，半导体封装体P8成为在应力容易集中的密封树脂6的角部或其附近配置虚设端子25、且虚设端子25在下表面6b和侧面6c露出于外部的结构。由此，使虚设端子25与电路基板10等接合，能够提高与电路基板10等的接合强度，能够降低上述的应力影响。
此外，虚设端子25例如也可以是如图22所示那样与安装部21或未图示的被连接部22连接的结构。虚设端子25只要能够与接合半导体封装体P8的电路基板10等接合即可，既可以是与引线框架2的其它部位相独立的电位，也可以是相同的电位。关于虚设端子25的形状、尺寸等，不限定于图21、22的例子，能够适当变更。
根据本实施方式，能够得到与上述第一实施方式同样的效果。另外，通过具备虚设端子25，能够得到如下效果：半导体封装体P8在搭载于其它构件时，降低起因于热膨胀差而在半导体封装体P8中产生的应力，可靠性提高。
此外，虚设端子25能够同样地应用于本说明书中的各实施方式。
(第九实施方式)
关于第九实施方式的半导体封装体P9，参照图23、图24进行说明。
在图23中，与图1同样地，用双点划线表示了密封树脂6的外廓，用虚线表示了密封树脂6的内部结构中的被架桥构件5覆盖的部分的外廓，用实线表示了其它部位的外廓。另外，在图23中，虽然不是表示截面，但是对半导体元件1的第二电极12实施了阴影。在图24中，为了便于观察，虽然不是表示截面，但是对从密封树脂6露出的第一端子部23和后述的延伸设置部52实施了阴影。
本实施方式的半导体封装体P9例如如图23所示那样在俯视时架桥构件5具有与半导体元件1接合的元件接合部51以及从元件接合部51向外部延伸设置的延伸设置部52这一点上不同于上述第一实施方式。在本实施方式中，主要说明该不同点。
在本实施方式中，架桥构件5具备元件接合部51和多个延伸设置部52。架桥构件5例如如图24所示那样多个延伸设置部52在侧面6c从密封树脂6露出。
延伸设置部52是为了在将架桥构件5安装到半导体元件1时防止架桥构件5倒下而设置的。具体地说，架桥构件5与半导体元件1相比面积越大，则架桥构件5中的与半导体元件1的接合部分以外的比例越增加，导致重心偏离。于是，架桥构件5在安装到半导体元件1时有可能失去平衡而倒下。
因此，在本实施方式中，架桥构件5设置延伸设置部52，在密封树脂6的成型之前，作为连结有多个架桥构件5的框架构件的一部分。另一方面，关于引线框架2，也同样地构成了连结有多个引线框架2的框架板材。也就是说，半导体封装体P9是在将半导体元件1搭载于框架板材之后安装具有多个架桥构件5的框架构件、并在将密封树脂6成型后利用划片切割进行单片化来制造的。架桥构件5在密封树脂6的成型之前通过延伸设置部52被固定于框架构件，框架构件安装于多个半导体元件，因此成为能够保持平衡的结构。另外，架桥构件5在单片化时延伸设置部52与引线框架2一起被切断，因此如图24所示那样成为在沿着密封树脂6的厚度方向的侧面6c上延伸设置部52露出于外部的状态。
根据本实施方式，能够得到与上述第一实施方式同样的效果。另外，通过设为在架桥构件5具有延伸设置部52的结构，能够一次制造多个半导体封装体P9，且能够得到即使架桥构件5的面积比半导体元件1大也能够将架桥构件5稳定地搭载于半导体元件1的效果。另外，由于能够稳定地一次制造多个半导体封装体P9，因此还能够得到制造成本降低的效果。
(第十实施方式)
关于第十实施方式的半导体封装体P10，参照图25进行说明。
在图25中，与图1同样地，用双点划线表示了密封树脂6的外廓，用虚线表示了密封树脂6的内部结构中的被架桥构件5覆盖的部分的外廓，用实线表示了其它部位的外廓。另外，在图23中，虽然不是表示截面，但是对半导体元件1的第二电极12实施了阴影。
本实施方式的半导体封装体P10在1个半导体元件1被密封树脂6密封且随之变更了引线框架2的结构这一点上不同于上述第一实施方式。在本实施方式中，主要说明该不同点。
半导体封装体P10例如如图25所示那样相当于上述第一实施方式的x方向上的左半部分。半导体封装体P10是仅具有第一半导体元件1A的结构，但是成为在半导体元件1连接有与自身相比宽度大的架桥构件5的上表面散热构造。因此，密封树脂6的上表面6a的散热的有效面积与以往相比大，散热特性提高。
根据本实施方式，配置有与半导体元件1相比宽度大的架桥构件5，且在上表面6a未露出架桥构件5，因此成为即使在被小型化的情况下也能够兼顾上表面6a的绝缘性确保和散热性确保的半导体封装体P10。
(其它实施方式)
依据实施例记述了本公开，但是应理解本公开不限定于该实施例、构造。本公开还包括各种变形例、等同范围内的变形。除此以外，各种组合、方式以及仅包括一个要素或包括其以上或其以下的其它组合、方式也在本公开的范畴、思想范围内。
(1)例如在上述第一至第九实施方式中，以所谓的2in1构造的半导体封装体为代表例进行了说明，但是不限定于此，也可以是包含在密封树脂6内的半导体元件1的数量为3个以上的Nin1构造(N≥3)。在半导体元件1的数量多的情况下，与此相应地在密封树脂6中能够热扩散的容积或者面积变大，因此即使是Nin1构造也能够确保散热性。
(2)在使用上述各实施方式的半导体封装体构成电子装置的情况下，不限定于图4所示的电子装置D1。例如，可以被设为如图26所示的电子装置D2那样在电路基板10上除了搭载半导体封装体以外还同时搭载其它电子部件50、且这些构件被散热构件30覆盖的配置。此时，优选的是，半导体封装体P1～P10的z方向上的高度比其它电子部件50的高度大。这是因为，在半导体封装体P1～P10的高度在被散热构件30覆盖的构件中最高的情况下，容易管理散热层20的厚度，也不需要为了使散热层20的厚度变薄、或者避免与其它电子部件50的接触而变更散热构件30的形状。
另外，也可以构成在电路基板10上搭载有多个半导体封装体P1～P10的电子装置，关于电路基板10上的半导体封装体的搭载数量、配置等能够适当变更。

Claims (18)

1.一种半导体封装体，其特征在于，具备：
多个半导体元件(1)；
引线框架(2)，具有搭载一个或多个所述半导体元件的安装部(21)和相对于所述安装部独立的被连接部(22)；
架桥构件(5)，连接于所述半导体元件中的与所述安装部连接的一面(1a)的相反侧的另一面(1b)以及所述被连接部，将所述半导体元件与所述被连接部电连接；以及
密封树脂(6)，覆盖所述引线框架的一部分、多个所述半导体元件以及所述架桥构件，并且具有电绝缘性，
多个所述半导体元件中的至少一个所述半导体元件与其它所述半导体元件相比元件尺寸或驱动时的消耗电力不同，
所述密封树脂中的至少覆盖所述架桥构件的表层部(61)的热导率为2.2W/m·K以上。
2.根据权利要求1所述的半导体封装体，其特征在于，
多个所述半导体元件经由所述安装部和所述架桥构件中的至少一方而电连接。
3.根据权利要求1或2所述的半导体封装体，其特征在于，
所述密封树脂覆盖两个所述半导体元件，
两个所述半导体元件是晶体管，经由所述安装部或所述架桥构件串联连接，构成了半桥电路。
4.根据权利要求3所述的半导体封装体，其特征在于，
所述引线框架具有相独立的两个所述安装部，
两个所述半导体元件在所述一面具有漏极电极(11)，在所述另一面具有源极电极(12)和栅极电极(13)，并且两个所述半导体元件搭载于相互不同的所述安装部，
两个所述半导体元件中的高边晶体管是N沟道型，
两个所述半导体元件中的低边晶体管是N沟道型。
5.根据权利要求3所述的半导体封装体，其特征在于，
两个所述半导体元件在所述一面具有漏极电极(11)，在所述另一面具有源极电极(12)和栅极电极(13)，并且两个所述半导体元件搭载于一个所述安装部，
两个所述半导体元件中的高边晶体管是P沟道型，
两个所述半导体元件中的低边晶体管是N沟道型。
6.根据权利要求3所述的半导体封装体，其特征在于，
所述引线框架具有相独立的两个所述安装部，
两个所述半导体元件在所述一面具有漏极电极(11)，在所述另一面具有源极电极(12)和栅极电极(13)，两个所述半导体元件搭载于相互不同的所述安装部，并且连接有共用的所述架桥构件，
两个所述半导体元件中的高边晶体管是N沟道型，
两个所述半导体元件中的低边晶体管是P沟道型。
7.根据权利要求3所述的半导体封装体，其特征在于，
所述引线框架具有相独立的两个所述安装部，
两个所述半导体元件在所述一面具有源极电极(12)和栅极电极(13)，在所述另一面具有漏极电极(11)，并且两个所述半导体元件搭载于相互不同的所述安装部，
两个所述半导体元件中的高边晶体管是N沟道型，
两个所述半导体元件中的低边晶体管是N沟道型。
8.根据权利要求3所述的半导体封装体，其特征在于，
所述引线框架具有相独立的两个所述安装部，
两个所述半导体元件在所述一面具有源极电极(12)和栅极电极(13)，在所述另一面具有漏极电极(11)，两个所述半导体元件搭载于相互不同的所述安装部，并且连接有共用的所述架桥构件，
两个所述半导体元件中的高边晶体管是P沟道型，
两个所述半导体元件中的低边晶体管是N沟道型。
9.根据权利要求3所述的半导体封装体，其特征在于，
两个所述半导体元件在所述一面具有源极电极(11)和栅极电极(12)，在所述另一面具有漏极电极(13)，并且两个所述半导体元件搭载于一个所述安装部，
两个所述半导体元件中的高边晶体管是N沟道型，
两个所述半导体元件中的低边晶体管是P沟道型。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的半导体封装体，其特征在于，
所述半导体元件是矩形板状，
所述架桥构件与所述半导体元件相比宽度大，被设为覆盖所述半导体元件的角部中的至少相邻的两个所述角部的配置。
11.一种半导体封装体，其特征在于，具备：
矩形板状的半导体元件(1)；
引线框架(2)，具有搭载所述半导体元件的安装部(21)和相对于所述安装部独立的被连接部(22)；
架桥构件(5)，连接于所述半导体元件中的与所述安装部连接的一面(1a)的相反侧的另一面(1b)以及所述被连接部，将所述半导体元件与所述被连接部电连接；以及
密封树脂(6)，覆盖所述引线框架的一部分、所述半导体元件以及所述架桥构件，并且具有电绝缘性，
所述架桥构件与所述半导体元件相比宽度大，被设为覆盖所述半导体元件的角部中的至少相邻的两个所述角部的配置，
所述密封树脂中的至少覆盖所述架桥构件的表层部(61)的热导率为2.2W/m·K以上。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的半导体封装体，其特征在于，
以所述密封树脂的外表面中的沿着所述安装部的厚度方向的面为侧面(6c)，所述架桥构件的一部分在所述侧面露出于外部。
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的半导体封装体，其特征在于，
所述半导体元件连接于60V以下的外部电源，以60V以下的电压进行驱动。
14.根据权利要求1至14中的任一项所述的半导体封装体，其特征在于，
以所述安装部中的搭载所述半导体元件的面为安装面，以相对于所述安装面的法线方向上的与所述安装面的距离为高度，所述架桥构件在被所述密封树脂覆盖的构件中所述高度最大。
15.一种电子装置，其特征在于，具备：
半导体封装体(P1～P9)，具备元件尺寸或驱动时的消耗电力不同的多个半导体元件(1)、具有搭载一个或多个所述半导体元件的安装部(21)和相对于所述安装部独立的被连接部(22)的引线框架(2)、连接于所述半导体元件中的与所述安装部连接的一面(1a)的相反侧的另一面(1b)以及所述被连接部、且将所述半导体元件与所述被连接部电连接的架桥构件(5)、以及覆盖所述引线框架的一部分、多个所述半导体元件及所述架桥构件、并且具有电绝缘性的密封树脂(6)，所述密封树脂中的至少覆盖所述架桥构件的表层部(61)的热导率为2.2W/m·K以上；
电路基板(10)，搭载所述半导体封装体；
散热构件(30)，隔着所述半导体封装体配置于与所述电路基板相反的一侧，将热向外部扩散；以及
散热层(20)，配置于所述密封树脂中的覆盖所述架桥构件的一侧的面即与所述散热构件相向的上表面(6a)，填充所述半导体封装体与所述散热构件的间隙。
16.根据权利要求15所述的电子装置，其特征在于，
在所述电路基板搭载有多个所述半导体封装体，
所述散热构件成为覆盖多个所述半导体封装体的配置。
17.根据权利要求15或16所述的电子装置，其特征在于，
所述半导体封装体是搭载于所述电路基板的多个电子部件之一，且所述上表面的相对于所述电路基板的高度在多个所述电子部件中最大。
18.根据权利要求15至17中的任一项所述的电子装置，其特征在于，
所述半导体封装体的与所述上表面相反侧的下表面(6b)与所述电路基板接合，
所述散热构件与所述电路基板相比热导率大。
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