JP2006310609A - 半導体装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 放熱性を良くし、半導体素子の熱破壊を防止し得る半導体装置を提供すること。
【解決手段】 リードフレーム１上にマウントされた半導体素子５と、その半導体素子５のソース電極８に超音波接続された導電性金属板からなるストラップ７と、このストラップ７に超音波接続されたリードフレーム１の端子ポスト部３と、前記半導体素子５のゲート電極９とボンディングワイヤー１０を介して接続している端子部４と、さらに、前記ストラップ７の上面に半田ペースト１１を塗布した後、マウントされた熱伝導の良い材料からなる放熱板６と、前記リードフレーム２の端子ポスト部２、３と前記端子４の一部を除いた部分をモールド樹脂１２で覆ったもの。
【選択図】 図１

Description

本発明は、表面電極とリードフレームとが導電性金属板（以下、ストラップと呼ぶ）によって接続され、モールド樹脂で覆われている半導体装置に関し、特に、電源スイッチなどとして使用されるパワーＭＯＳＦＥＴ等の半導体装置に関する。
従来、この種の半導体装置は、絶縁基板上に固定されたリードフレーム上に、半導体素子がマウントされ、この半導体素子の表面電極と前記リードフレームとが板状あるいは帯状の導電性金属板（以下、ストラップと呼ぶ）によって接続され、全体がモールド樹脂で覆われている。この種の半導体装置は、消費電力が大きいため、発熱量が大きいが、全体がモールド樹脂で覆われていたため、放熱性が悪かった。その結果、半導体素子の熱破壊を起こし、半導体装置の信頼性を著しく低下させていた。
そこで、本発明の目的は、放熱性を良くし、半導体素子の熱破壊を防止し得る半導体装置を提供することにある。
本発明の半導体装置は、リードフレーム上にマウントされ、表面に電極が設けられた半導体素子と、この半導体素子の前記表面に形成された電極を前記リードフレームの端子部に接続する導電性金属板からなるストラップと、このストラップの上面に設けられた放熱板と、前記半導体素子、ストラップおよび放熱板を覆うように設けられたモールド樹脂と、を備えたことを特徴とするものである。
また、本発明の半導体装置においては、前記ストラップはニッケルメッキされたアルミ板であり、前記放熱板は前記アルミ板のニッケルメッキ層上に半田付けされた銅板であることを特徴とするものである。
さらに、本発明の半導体装置においては、前記モールド樹脂は、前記放熱板の表面を露出するように形成されていることを特徴とするものである。
本発明によれば、放熱性を良くし、半導体素子の熱破壊を防止し得る半導体装置を提供することができる。
以下、本発明の実施形態につき、図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明による半導体装置の平面図、図２は、図１の半導体装置の点線Ａ−Ａ´に沿った断面を矢示方向から見た断面図、図３は本発明による他の実施形態を示す図２に対応する断面図である。
図１において、リードフレーム１はほぼ矩形のベッド部１−１の一辺に第１の端子部２が連接されており、その対向辺には第２および第３の端子部３、４が前記ベッド部から分離された位置に配置されている。前記ベッド部１−１の上には半導体素子５がマウントされている。この半導体素子５の下面には図示されないが、半導体素子５の第１の電極、例えば、ドレイン電極が半田付けにより直接接続されている。他方、この半導体素子５の上面には、その中心部に半導体素子５の第２の電極である、例えば、ソース電極８が、また、その近傍には第３の電極である、例えば、ゲート電極９がそれぞれ形成されている。ソース電極８には例えば、銅板の表面にニッケルメッキが施された板状、或いは帯状の金属導体であるストラップ７の一端が接続されており、ストラップ７の他端はリードフレーム１の第２の端子部３のポスト部３−１に接続されている。ストラップ７のソース電極８およびポスト部３−１との接続には、例えば、超音波ボンディングが用いられる。他方、ゲート電極９はボンディングワイヤー１０を介して端子部４のポスト部４−１と接続されている。
そして、ストラップ７の上面には、例えば、熱伝導の良い銅（Ｃｕ）材からなる放熱板６が半田ペースト１１により固着されている。そして、図２に示すように、リードフレーム１と端子部２、３および４以外の全体をモールド樹脂１２で覆い、その後、リードカットすることによって、半導体装置が得られる。
このような半導体装置は、例えば所定のパッケージに収納されたＭＯＳＦＥＴとして構成されるが、半導体素子５の表面のソース電極に接続された導電性金属であるストラップ７上に、放熱性のよい材料からなる放熱板６を設けているので、大電力の半導体素子５により発生した熱は放熱板６を介してモールド樹脂１２の外部に伝達されるため、半導体素子５の放熱効果を向上させることができる。
図３は、放熱板の放熱性をさらに高めた、本発明の他の実施形態を示す断面図で、本実施形態では、放熱板６の上部がモールド樹脂１２で覆われないように形成されているため、半導体素子５の放熱効率がより一層高められている。なお、図３において、図１と同一構成部分には、同一符号を付し、その構成部分の詳細な説明は省略する。
以上本発明の実施形態を図面を用いて具体的に説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した技術的範囲内で、種々の変形例が可能である。例えば、上記図１乃至図３では、モールド樹脂１２はリードフレーム１の下面は覆っていないが、この部分も含めて覆ってもよい。
本発明による半導体装置の実施形態を示した平面図である。 本発明による半導体装置の実施形態を示した断面図である。 本発明による他の実施形態を示した断面図である。
符号の説明
１ リードフレーム
１−１ ベッド部
２ 第１の端子部
２−１ ポスト部
３ 第２の端子部
３−１ ポスト部
４ 第３の端子部
５ 半導体素子
６ 放熱板
７ ストラップ（導電性金属板）
８ ソース電極
９ ゲート電極
１０ ボンディングワイヤー
１１ 半田ペースト
１２ モールド樹脂

Claims (3)

  1. リードフレーム上にマウントされ、表面に電極が設けられた半導体素子と、この半導体素子の前記表面に形成された電極を前記リードフレームの端子部に接続する導電性金属板からなるストラップと、このストラップの上面に設けられた放熱板と、前記半導体素子、ストラップおよび放熱板を覆うように設けられたモールド樹脂と、を備えたことを特徴とする半導体装置。
  2. 前記ストラップはニッケルメッキされたアルミ板であり、前記放熱板は前記アルミ板のニッケルメッキ層上に半田付けされた銅板であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
  3. 前記モールド樹脂は、前記放熱板の表面を露出するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
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