JP2013038259A

JP2013038259A - 半導体装置

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Publication number: JP2013038259A
Application number: JP2011173856A
Authority: JP
Inventors: Hironari Ikuta; 裕也生田; Mamoru Terai; 護寺井; Tatsuo Ota; 達雄太田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-08-09
Filing date: 2011-08-09
Publication date: 2013-02-21

Abstract

【課題】接合材のクラック、配線の劣化抑制の効果を十分に発揮できるだけの樹脂を封止しつつ、半導体素子が繰り返し高温で動作してヒートサイクルを受ける場合も、封止樹脂が基板から剥離を起こし難い信頼性の高い半導体装置を得る。
【解決手段】外周部表面にディンプルが形成されたパターン状の電極を有する絶縁基板と、上記電極の中央部に接合材を介して接続された半導体素子と、この半導体素子のまわりにおける上記電極の外周部に設置され樹脂の外方への流出を阻止する流出阻止部及びこの流出阻止部の内側に配設され上記ディンプルとの対向面を上記中央部側よりも上記外周部側が狭小となるように形成された樹脂厚変化部を有する外周壁部材とを備え、上記外周壁部材の内側を封止樹脂によって上記半導体素子が覆われるように充填するようにしたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は半導体装置に関し、例えばワイドバンドギャップ半導体などとして好ましく用いることができる高温動作による信頼性が向上された半導体装置に関するものである。

産業機器や電鉄、自動車の進展に伴い、それらに使用される半導体素子の使用温度も上昇している。近年、高温でも動作する半導体素子の開発が精力的に行われ、半導体素子の小型化や高耐圧化、高電流密度化が進んでいる。特に、ＳｉＣやＧａＮなどのワイドバンドギャップ半導体は、Ｓｉ半導体よりもバンドギャップが大きく、半導体装置の高耐圧化、小型化、高電流密度化、高温動作が期待されている。現在、種々の半導体装置があるものの、半導体装置は、少なくとも半導体素子、絶縁基板、アルミワイヤで構成されており、半導体素子と絶縁基板ははんだ付け、半導体素子とアルミワイヤは超音波接合されているのが一般的である。
半導体装置が動作したとき、半導体素子の温度が最も高くなるため、動作時間が長くなるにつれ、半導体素子と基板間のはんだのクラック、半導体素子に接合しているアルミワイヤの劣化が進む。特に、半導体素子が１５０℃以上の高温で動作する場合、はんだのクラック、アルミワイヤの劣化が加速する。そこで、半導体素子を樹脂で封止することで、接合材のクラックや配線の劣化を抑制する方法が提案されている。しかし、半導体装置を樹脂で全て覆った場合、樹脂と半導体等の部材との線膨張率の違いにより、高温時に樹脂と部材間にせん断応力が発生し、樹脂が剥離する、また、樹脂が反るため、樹脂にクラックが入るという問題が起きる。
そのような問題を解決するために、特許文献１には、半導体素子の周辺及び絶縁基板の周囲に樹脂を塗布する構造が提案されている。樹脂の量を低減できるので、樹脂と部材間のせん断応力が低減され、樹脂の剥離を防止でき、樹脂の反り量が低減し、樹脂のクラックを抑制できる。さらに部材にディンプルを加工することにより樹脂の剥離の防止をより完全にすることができる。

特開２００７−３２９３６２号公報（第７頁、図６）

上記のような従来の技術では、塗布した樹脂を堰き止める物がないため、樹脂が外部に流出しないよう、半導体素子の周囲のみに樹脂を少し垂らす程度にしか樹脂を封止できない。そのため、樹脂の量が不十分であり、樹脂封止の目的である、接合材のクラック、配線の劣化抑制の効果を得られにくい。また、半導体素子の周囲のみを樹脂で封止するためには、粘度が高い樹脂を使用する必要があるが、粘度が高い樹脂を使用すると、封止時に気泡を巻き込み、チップの耐圧低下、または気泡を起点にクラックが生じるという懸念があった。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、接合材のクラック、配線の劣化抑制の効果を十分に発揮できるだけの樹脂を封止しつつ、半導体素子が繰り返し高温で動作してヒートサイクルを受ける場合も、封止樹脂が基板から剥離を起こし難い信頼性の高い半導体装置を得ることを目的としている。

本発明に係る半導体装置は、外周部表面にディンプルが形成されたパターン状の電極を有する絶縁基板と、上記電極の中央部に接合材を介して接続された半導体素子と、この半導体素子のまわりにおける上記電極の外周部に設置され樹脂の外方への流出を阻止する流出阻止部及びこの流出阻止部の内側に配設され上記ディンプルとの対向面を上記中央部側よりも上記外周部側が狭小となるように形成された樹脂厚変化部を有する外周壁部材とを備え、上記外周壁部材の内側を封止樹脂によって上記半導体素子が覆われるように充填したものである。

本発明においては、上記のような流出阻止部及び樹脂厚変化部を有する外周壁部材を用いて構成したので、接合材のクラック、配線の劣化抑制の効果を十分に発揮できるだけの樹脂を封止しつつ、ヒートサイクルに対して封止樹脂が基板から剥離を起こし難い信頼性の高い半導体装置を得ることができる。

本発明の実施の形態１による半導体装置の基本構造を模式的に示す断面図。本発明の実施の形態１による半導体装置の他の基本構造を、封止樹脂を取り除いて示す上面図。図１のブロック部材を変更した場合の例を模式的に示す断面図。図１のディンプルの他の例であるかえりのあるディンプルを示す断面図。図４に示されたディンプルを形成するための加工方法を示す図。図１に示されたエッチングにより形成したディンプルを示す拡大断面図。本発明の実施の形態２による半導体装置の基本構造を模式的に示す断面図。本発明の実施の形態２による半導体装置の他の基本構造を、封止樹脂を取り除いて示す上面図。本発明の実施の形態３による半導体装置の基本構造を模式的に示す断面図。図９に示されたブロック部材を示す斜視図。本発明の実施の形態４による半導体装置の基本構造を模式的に示す断面図。図１１に示されたブロック部材を示す斜視図。本発明の実施の形態５による半導体装置の基本構造を模式的に示す断面図。図１３に示された半導体装置の封止樹脂を取り除いて示す上面図。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による半導体装置の基本構造を模式的に示す断面図、図２は本発明の実施の形態１による半導体装置の他の基本構造を、封止樹脂を取り除いて示す上面図である。図において、半導体装置は、両面に絶縁基板１の長さよりも短い電極２１、２２が設けられた半導体素子基板３、電極２１上にはんだなどの接合材４で接続された半導体素子５、半導体素子基板３を保持するＣｕ板などからなるベース部材６、半導体素子基板３の上面の電極２１の周辺を囲むように形成された封止樹脂７の流出阻止部としての流出防止壁８、流出防止壁８の内側に設置され電極２１との対向面が中央部側よりも外周部側が狭小となるように傾斜された複数のブロック部材９、半導体素子５の電極と図示しない外部端子を導通するための配線１１などを備えている。

ここでは、流出防止壁８と複数のブロック部材９で外周壁部材１０を構成している。なお、図１では流出防止壁８とブロック部材９がクリアランスなく隣接しているが、図２のように、流出防止壁８とブロック部材９の間にクリアランスがあっても差し支えなく、接合材４のクラック、配線１１の劣化抑制の効果は同じである。図の上側の電極２１における封止樹脂７との接触面には、封止樹脂７の剥離を抑制するための多数のディンプル２１ａが形成されている。なお、上側の電極２１は、便宜上切れ目のない一様な形状で図示されているが、必要に応じて予め不要部分が適宜除去され、所要の絶縁を図るようにパターン状に形成されたものであっても良い。以下の図でも同様である。

流出防止壁８はここでは樹脂製であり、半導体素子基板３と型で樹脂の一体成形により形成しても良いし、流出防止壁８をモールド型などで成形した後、半導体素子基板３に接着しても良い。ブロック部材９は、流出防止壁８の内側の電極２１の外周部に配設され、ディンプル２１ａの上にはんだ付け、もしくは接着材（何れも図示省略）で実装されている。なお、実装状態においてもディンプル２１ａが形成された電極２１の表面と、ブロック部材９のディンプル２１ａとの対向面との間の隙間は、接合部分を除いて封止樹脂７が進入し得る中央部側に広がるように傾斜された隙間が保持されている。この流出防止壁８で区切られた内部に封止樹脂７が注入される。なお、図２の場合、ブロック部材９相互の隙間、及びブロック部材９と流出防止壁８との間隙部にも封止樹脂７が進入する。

ブロック部材９は、図１、図２の例ではＡｌＮからなっている。該ブロック部材９のディンプル２１ａとの対向面における中央部側よりも外周部側が狭小となるように形成された傾斜面は樹脂厚変化部９ａを構成しており、封入された封止樹脂７がブロック部材９とディンプル２１ａの形成面の隙間に入り込んだときに樹脂の厚さが外側で薄くなるように形成されている。なお、樹脂厚変化部９ａの形状は特に限定されるものではなく、例えば直線状の傾斜面、階段状の斜面、あるいは図３に示す変形例のように凸状の突出部で形成されたものなどであっても差し支えない。要するに封止樹脂７の厚みが中央部側よりも外部側で薄くなっている部分が形成されていれば相応の効果が期待できる。

上記半導体素子５は例えば大電流を制御するＭＯＳＦＥＴ、還流用のダイオードなどである。図１、２には半導体素子５は一つのみ図示されているが、一般的なパワーモジュールでは、これらが並列に実装されている。なお、下側の電極２２とベース部材６とは、はんだなどの接合材１２で固着されている。
なお、上記半導体素子５と図示しない外部端子を接続する配線１１としては例えばアルミが用いられる。また、図２では、ブロック部材９を各辺部分に１つずつ合計４つ配置したものを示したが、ブロック部材９の形状や配置数は、これに限定されるものではなく、例えばこの４つのブロック部材９が１つにつながった形状や、２つずつ繋げた形状などであっても、成形方法が異なるだけで、接合材４のクラック抑制、配線１１の劣化抑制の効果は同様である。

次に、図４〜図６を参照して封止樹脂７と電極２１の剥離防止に有効なディンプル２１ａについて説明する。なお、図４は図１に示されたディンプルの他の例であるかえりのあるディンプルを示す図、図５は図４に示されたディンプルを形成するための加工方法を示す図、図６は図１に示されたエッチングにより形成したディンプルを示す図である。電極２１の厚みは通常０．１〜０．７ｍｍ程度であり、これより厚いと使用時の温度サイクルにより電極２１と絶縁基板１の界面に剥離が発生してしまう。封止樹脂７の剥離防止の効果を大きくするためのディンプル形状としては、図４に示すような封止樹脂の剥離防止のかえりＡのあるディンプルが望ましい。

このようなディンプルを形成するためには、例えば図５に示すように、２段階のプレス加工で板に加工することにより行なわれる。即ち、直径の細いパンチ１３で凹所Ｂを形成した後、それよりも太いパンチ１４で同一箇所を押すことによりかえりのあるディンプル２１ｂが形成される。しかし、電極２１の厚みは上記のように薄いため、プレス加工でかえりのあるディンプルを加工することは困難である。これに対し、図６に示すような半球状のディンプル２１ａはエッチングにより容易に形成することができる。この発明の半導体装置においては、加工が容易な図６に示すようなかえりのないディンプル２１ａでも差し支えない。

電極２１、２２及びベース部材６としては通常銅が用いられるが、特に銅に限定されるものではなく、必要な放熱特性を有するものであればよい。例えばアルミや鉄を用いても良く、これらを複合した材料を用いても良い。また、ＣＩＣ（銅／インバー／銅）などの複合材料を用いても良く、ＳｉＣＡｌ、ＣｕＭｏなどの合金を用いても良い。また、表面は通常ニッケルメッキが行なわれるが、これに限定されるものではなく、例えば金や錫メッキなどでも良く、必要な電流と電圧を半導体素子に供給できる構造であればよい。

また、端子及び電極２１の少なくとも一部には、プライマー処理等の密着性向上剤を設けても良い。密着性向上剤は、例えばシランカップリング剤やポリイミド、エポキシ樹脂等が用いられるが、半導体素子基板３の電極２１と封止樹脂７との密着性を向上させるものであれば特に限定されるものではない。また、封止樹脂との密着性を高めるために、封止樹脂に接する各部材の表面に凹凸を設けても良く、また電極２１と同様に封止樹脂に接する他の部材にプライマー処理等の密着性向上剤を設けても良い。

半導体素子基板３は、例えばＡｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＡｌＮ、ＢＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４などのセラミックの絶縁基板に銅やアルミの電極２１（表面）及び電極２２（裏面）を設けてあるものを指す。半導体素子基板３は、放熱性と絶縁性を備えることが必要であり、上記に限らず、セラミック粉を分散させた樹脂硬化物、あるいはセラミック板を埋め込んだ樹脂硬化物のような絶縁基板の両面に電極を設けたものでも良い。また、絶縁基板１に使用するセラミック粉は、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＡｌＮ、ＢＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４などが用いられるが、これらに限定されるものではなく、例えばダイアモンド、ＳｉＣ、Ｂ_２Ｏ_３などを用いても良い。

また、シリコーン樹脂やアクリル樹脂などの樹脂製の粉を用いても良い。粉形状は、球状を用いることが多いが、これに限定されるものではなく、破砕状、粒状、リン片状、凝集体などを用いても良い。粉体の充填量は、必要な放熱性と絶縁性が得られる量が充填されていれば良い。絶縁基板に用いる樹脂は、通常エポキシ樹脂が用いられるが、これに限定されるものではなく、例えばポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂などを用いても良く、絶縁性と接着性を兼ね備えた材料であれば構わない。

また、配線１１としてアルミが好ましく用いられるが、図示していない端子と半導体素子５とを電気的に接続することができ、必要な電流容量を確保できる材料であれば、アルミ以外の例えば銅、金その他の金属を用いても良い事は言うまでも無い。何れの場合も断面が円形の線材が好ましく用いられるが、これに限定されるものではなく、例えば断面が方形の銅板を帯状にしたものなどを用いても良い。また、図１では、半導体素子５に１本の配線しか施されていないが、これに限定されるものではなく、半導体素子５の電流密度などにより、必要な本数を設けることができる。また、配線１１の接合は、はんだ付け、超音波接合等を用いることができるが、必要な電流と電圧を半導体素子に供給できる方法・構造であれば特に限定されない。さらに、配線に銅板配線を用いてもよい。銅板配線の表面は、防錆のためにニッケル鍍金を用いてもよく、防錆剤などの化学的処理を行っても良い。

また、図１では、半導体素子５と図示していない外部端子に配線１１を接合しているが、配線１１の劣化を抑制するために、半導体素子５と配線１１の線膨張率の差を低減するための緩衝材、例えば、ＣＩＣ（銅−インバー−銅）、Ｃｕ−Ｍｏ、Ｃｕなど（図示省略）が半導体素子５上に接合材を介して接合されている場合、その緩衝材に配線１１が接合される。

流出防止壁８には、例えばシリコーン樹脂などの樹脂材料を用いることができるが、これに限定されるものではなく、例えばエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂なども用いる事ができる。また、上記樹脂材料に例えばＡｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２などのセラミック粉、ＡｌＮ、ＢＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ダイアモンド、ＳｉＣ、及びＢ_２Ｏ_３などから選ばれた１つまたは複数の粉末を添加しても良い。さらに、例えばシリコーン樹脂やアクリル樹脂などの樹脂製の粉末を添加しても良い。粉形状としては、球状を用いることが多いが、これに限定されるものではなく、例えば破砕状、粒状、リン片状、凝集体などを用いても良い。粉体の充填量は、必要な流動性や絶縁性や接着性が得られる量であれば良い。

また、封止樹脂７としては、例えばエポキシ樹脂が好ましく用いられるが、これに限定されるものではなく、所望の弾性率と耐熱性を有している樹脂であれば良い。例えば、エポキシ樹脂の他に、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、アクリル樹脂、等が好適に用いられる。
また、接合材４のクラック、配線１１の劣化抑制の効果を得るために、封止樹脂７の高さは、この例では半導体素子５の高さ＋１〜２ｍｍ程度以上とすることが好ましい。また、封止樹脂７の面方向の寸法は、半導体素子５とブロック部材９の内壁部との間隔が１０ｍｍ程度以上となるようにすれが十分である。外周壁部材１０は、この封止樹脂７の高さ、面方向の寸法が得られる大きさとすれば良い。

さらに、ブロック部材９としてＡｌＮを用いたが、材料は特にこれに限定されるものではなく、他のセラミック材料、あるいは例えば銅、アルミなどの金属材料、あるいは樹脂材料などであっても良い。また、上述したように、形状も特に限定されるものではなく、製造方法も特に限定されない。ブロック部材９を金属ブロックとする場合、押出成形は安価なため望ましいが、鍛造により成形することもできる。また、鍛造の場合、樹脂厚変化部９ａの形状は、Ｒ形状に限られるが、打ち抜き加工による成形も可能で、Ｒ部は打ち抜き時に発生するだれで形成することができる。

次に、上記のように構成された実施の形態１の動作について説明する。半導体素子５が高温で動作すると、半導体素子５の周囲にある封止樹脂７や半導体素子基板３が熱膨張し、半導体素子５が動作を止めると、熱収縮が起こる。即ちヒートサイクルが生じる。封止樹脂７と半導体素子５、電極２１、絶縁基板１、ベース部材６、接合材４、１２のような他の構成部材とは、線膨張率が異なるため、ヒートサイクルによる熱応力により封止樹脂７と他の構成部材間にはせん断応力が発生する。特に、封止樹脂７と他の構成部材間の密着部の中で、封止樹脂７と電極２１の密着部が占める面積が圧倒的に大きく、封止樹脂７と電極２１間でせん断応力により万一剥離が発生した場合、封止樹脂７の密着が熱応力に耐え切れなくなるため、一気に他の部材の剥離も進展し、樹脂封止の目的である、接合材４のクラック、配線１１の劣化抑制の効果を得られ難くなる。

剥離防止に有効なディンプル２１ａは、図６のようなエッチングにより加工されたかえりのない形状のものを用いているので、従来の構造では封止樹脂が剥離し易い。しかし、本実施の形態１では、電極２１の外周部におけるディンプル２１ａの上に、ディンプル２１ａに接している面から基板中央部に向かってディンプル部との距離が広がる樹脂厚変化部９ａを有するブロック部材９が実装されているため、樹脂の外周部はディンプル２１ａの上にブロック部材９が覆いかぶさり、封止樹脂７の図の上方向への抜け防止になっている。

また、封止樹脂７と電極２１間に発生するせん断応力は外周部が最も高いが、樹脂厚変化部９ａによって外周部の樹脂厚さが薄く形成されているため、外周部の封止樹脂７と電極２１間に発生するせん断応力が低減される。このため、封止樹脂７の剥離を有効に防止することができる。本発明は、本実施の形態１のみならず他の実施の形態においても、電力用半導体素子として、１５０℃以上で動作する半導体素子に適用すると効果が大きい。特に、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）系材料またはダイアモンドといった材料で形成された、珪素（Ｓｉ）に比べてバンドギャップが大きい、いわゆるワイドバンドギャップ半導体に適用すると効果が大きい。

上記のように実施の形態１によれば、半導体素子５の周囲を十分な量の封止樹脂７で覆うことができるため、封止樹脂７のクラック、及び剥離を極力抑制しつつ、接合材４のクラックを抑制できる。また、外周壁部材１０を用いたことで、粘度の低い樹脂を使用できるため、気泡の残存なく封止できる。また、エッチングによって形成されたディンプル２１ａであっても、外周部のディンプル２１ａに接している面から基板中央部に向かってディンプル部との距離が広がるように形成された樹脂厚変化部９ａを有するブロック部材９がディンプル２１ａの形成面上に実装されているため、ブロック部材９がディンプル２１ａ上の封止樹脂の抜け防止の役割を果たしている。

また、封止樹脂７とパターン電極２間に生じるせん断応力は最外周部が最も高いが、最外周部の封止樹脂７の厚みが樹脂厚変化部９ａによって低減されるので、最外周部に生じるせん断応力を低減することができ、樹脂の剥離防止効果が向上する。これら効果のため、半導体装置の耐久性や信頼性が向上する。耐久性が向上することは長期使用が可能であり、原材料の使用量の減量化、エネルギー消費の削減につながるという特徴がある。

実施の形態２．
図７は本発明の実施の形態２による半導体装置の基本構造を模式的に示す断面図、図８は本発明の実施の形態２による半導体装置の他の基本構造を、封止樹脂を取り除いて示す上面図である。図において、ＡｌＮからなるブロック部材９の上面にはＣｕなどの電極９ｂが設けられ、配線１１Ａは半導体素子５と電極９ｂを接続するように設けられ、配線１１Ｂは電極９ｂと図示省略している外部端子を接続するように設けられている。配線１１Ａ、１１Ｂとしてはアルミが好ましく用いられるが、特にアルミに限定されるものではない。なお、ブロック部材９がセラミックからなる場合について説明したが、半導体素子５との電気的絶縁を図ることで、ブロック部材９を例えば銅などの金属によって構成することもできる。その他の構成は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

上記のように構成された実施の形態２においては、半導体素子５と外部を導通させるために、半導体素子５からブロック部材９の電極９ｂに配線１１Ａをつなぎ、ブロック部材９の電極９ｂから外部へ配線１１Ｂをつなぐようにしたことで、配線１本の長さが短くなるため、配線の溶断を抑制させることができる。即ち、配線長が長いと電気抵抗が大きくなるため、配線自身が発熱し溶断に至る恐れがあるが、実施の形態２ではブロック部材９の電極９ｂを中継するようにしたので放熱が図られ、配線の溶断による不良がなくなり、信頼性が向上するという更なる効果が得られる。

実施の形態３．
図９は本発明の実施の形態３による半導体装置の基本構造を模式的に示す断面図、図１０は図９に示されたブロック部材を示す斜視図である。図において、ブロック部材９の内側の封止樹脂７と触れる面には多数の円形状のディンプル状の凹部９ｃが設けられている。その他の構成は実施の形態１と同様である。なお、実施の形態２と同様にすることもできる。

上記のように構成された実施の形態３においては、ブロック部材９の封止樹脂７との係合面に凹部９ｃが設けられていることで、実施の形態１、２に対し、封止樹脂７の抜け防止や剥離をより防止できるという更なる効果が得られる。なお、ディンプル状の凹部９ｃはエッチングや、プレス加工などで容易に形成できる。プレス加工の場合、樹脂抜け抑制のためのかえりをつけることは望ましい。

実施の形態４．
図１１は本発明の実施の形態４による半導体装置の基本構造を模式的に示す断面図、図１２は図１１に示されたブロック部材を示す斜視図である。なお、この実施の形態４は実施の形態３の凹部９ｃを、かえりのついた溝９ｄとしたものである。なお、溝９ｄは、半導体素子基板３の面と平行な方向に形成され、しかも淵の部分にかえりがつけられており、ブロック部材９の一端から他端まで直線的に形成されている。その他の構成は実施の形態３と同様である。

上記のように構成された実施の形態４においては、ブロック部材９の封止樹脂７との係合面にかえりの付いた平行な複数の溝９ｄが設けられていることで、実施の形態１、２に対し、封止樹脂７の剥離をより防止できるという更なる効果が得られる。なお、ブロック部材９をＣｕなどの金属で構成する場合、溝９ｄと一緒に、押出し成形で製作できる。ブロック部材９の側面に、かえりのついている溝９ｄがあることで、実施の形態１に対し、封止樹脂７の剥離を更に効果的に防止できる。

実施の形態５．
図１３は本発明の実施の形態５による半導体装置の基本構造を模式的に示す断面図、図１４は図１３に示された半導体装置の封止樹脂を取り除いて示す上面図である。図において、外周壁部材１０Ａは、流出阻止部及び樹脂厚変化部が一体的に形成されている。その他の構成は実施の形態１と同様である。なお、外周壁部材１０Ａは樹脂の他、金属またはセラミックによって構成することもできる。何れの場合も、実施の形態２に係る図７のように、封止樹脂７から露出された樹脂厚変化部９ａの上端部を、外部回路との電気的接続を図る配線の接合部とすることができる。

また、外周壁部材１０Ａを銅などの金属で構成する場合、例えば鍛造で成形される。この場合、封止樹脂７が接触する内周側の側面部に凹部や溝を形成することは製造上困難であるが、エッチングにより表面状態を粗に加工することで、樹脂との密着を向上させることができる。
上記のように構成された実施の形態５によれば、実施の形態１または２の効果に加えて、部品点数を低減することができるという更なる効果が得られる。

なお、上記実施の形態では、ブロック部材９を電極２１のディンプル２１ａ部分に固定したが、固定箇所は特に電極２１に限定されるものではない。例えば流出防止壁８に対して固定しても良い。また、配線１１の中継箇所としてブロック部材９を用いる場合を例示したが、配線１１の中継箇所を流出防止壁８に設け、あるいは外周壁部材１０の外側の半導体素子基板３などに設けることもできる。その他、この発明の範囲内で、種々の変形や変更ができることは言うまでもない。

１絶縁基板、２１、２２電極、２１ａディンプル、３半導体素子基板、４接合材、５半導体素子、６ベース部材、７封止樹脂、８流出防止壁（流出阻止部）、９ブロック部材、９ａ樹脂厚変化部、９ｂ電極、９ｃ凹部、９ｄ溝、１０、１０Ａ外周壁部材、１１、１１Ａ、１１Ｂ配線、１２接合材、Ａかえり。

Claims

外周部表面にディンプルが形成されたパターン状の電極を有する絶縁基板と、上記電極の中央部に接合材を介して接続された半導体素子と、この半導体素子のまわりにおける上記電極の外周部に設置され樹脂の外方への流出を阻止する流出阻止部及びこの流出阻止部の内側に配設され上記ディンプルとの対向面を上記中央部側よりも上記外周部側が狭小となるように形成された樹脂厚変化部を有する外周壁部材とを備え、上記外周壁部材の内側を封止樹脂によって上記半導体素子が覆われるように充填したことを特徴とする半導体装置。
上記外周壁部材における上記封止樹脂との接触面に、複数の凹部、又は上記絶縁基板に平行な溝が設けられていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
上記流出阻止部は、上記絶縁基板における上記電極の外周部に立設された流出防止壁からなり、上記樹脂厚変化部は、上記流出防止壁の内側に設置され上記ディンプルとの対向面が上記中央部側に間隔が広がるように傾斜されたブロック部材からなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の半導体装置。
上記外周壁部材は、上記流出阻止部及び上記樹脂厚変化部が一体的に形成されたものであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の半導体装置。
外部との電気的接続を図る配線の一端が上記半導体素子の電極に接合され、他端が上記樹脂厚変化部に接合されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の半導体装置。
上記樹脂厚変化部の上端部が上記封止樹脂から露出されてなり、該上端部を外部回路との電気的接続を図る配線の接合部としたことを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の半導体装置。