JP2015195415A - Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device which incorporates a heat spreader and has an improved composition to inhibit dielectric breakdown.SOLUTION: A semiconductor device comprises: an electrically conductive heat spreader having a bottom surface; a sheet member; an IGBT and a diode as semiconductor elements; and a mold resin. The sheet member has a front surface and a rear surface; the front surface and the rear surface are electrically insulated; and the front surface contacts the bottom surface of the heat spreader and has a peripheral border which projects from an edge of the bottom surface. The IGBT and the diode are fixed on the heat spreader and electrically connected with the heat spreader. The mold resin encapsulates the front surface of the sheet member, the heat spreader and the semiconductor elements and exposes at least a part of the rear surface of the sheet member. The semiconductor device comprises a layer of an electrically insulating coating material which is provided on a front surface of the peripheral border part and has an insulating property and adhesiveness at least one of which is higher than that of resin of an encapsulation resin body.

Description

本発明は、半導体装置に関し、特にヒートスプレッダを備えた半導体装置およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device provided with a heat spreader and a method for manufacturing the same.

従来、例えば、下記の特許文献１に開示されているように、絶縁シート上に放熱用の金属ブロック（ヒートスプレッダ）を搭載し、この金属ブロックに半導体素子を設置した電力用半導体装置が知られている。この種の電力用半導体装置は、ＩＧＢＴ等のいわゆるパワー半導体素子を内蔵している。   Conventionally, for example, as disclosed in Patent Document 1 below, a power semiconductor device in which a metal block for heat dissipation (heat spreader) is mounted on an insulating sheet and a semiconductor element is installed on the metal block is known. Yes. This type of power semiconductor device incorporates a so-called power semiconductor element such as an IGBT.

特許文献１に記載の半導体装置は、金属ブロックの縁から一定の寸法だけ突き出るように、絶縁シートを金属ブロックよりも一回り大きくしている。その上で、この絶縁シートを、金属ブロック側に折り曲げている。さらに、折り曲げられた絶縁シートの裏面部分を覆うように、封止樹脂を設けている。このような構成によれば、絶縁シートによる絶縁性を確保するように、沿面距離を確保することができる。さらに、絶縁シートを折り曲げることで、半導体パッケージの小型化を達成することもできる。   In the semiconductor device described in Patent Document 1, the insulating sheet is made slightly larger than the metal block so as to protrude by a certain dimension from the edge of the metal block. Then, this insulating sheet is bent to the metal block side. Furthermore, sealing resin is provided so that the back surface part of the bent insulating sheet may be covered. According to such a configuration, the creeping distance can be ensured so as to ensure insulation by the insulating sheet. Furthermore, the semiconductor package can be miniaturized by bending the insulating sheet.

パワー半導体素子を内蔵する半導体装置は、大電力を使用する。このため、そのパッケージ構造には高い絶縁性が要求される。この点について上記従来の技術でも検討されており、パワー半導体素子を内蔵する半導体装置では絶縁性確保のための技術開発が進められている。   A semiconductor device incorporating a power semiconductor element uses large power. For this reason, high insulation is required for the package structure. This point is also studied in the above-described conventional technique, and technical development for ensuring insulation is being advanced in a semiconductor device incorporating a power semiconductor element.

特開２０１１−９４１０号公報JP 2011-9410 A 特開２０１０−２６７７９４号公報JP 2010-267794 A 特開２００３−１２４４０６号公報JP 2003-124406 A 特開平６−３０２７２２号公報JP-A-6-302722

本発明の目的は、ヒートスプレッダを内蔵する半導体装置において、絶縁破壊を抑制するように改善された構成を備える半導体装置および半導体装置の製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a semiconductor device having a structure improved so as to suppress dielectric breakdown in a semiconductor device incorporating a heat spreader, and a method for manufacturing the semiconductor device.

第１の発明は、半導体装置であって、
底面を有する電気伝導性のヒートスプレッダと、
表面および裏面を備え、前記表面と前記裏面を電気的に絶縁し、前記表面が前記ヒートスプレッダの前記底面に接しかつ前記底面の縁から突き出した周縁部を備えるシート部材と、
前記ヒートスプレッダに固定され、前記ヒートスプレッダと電気的に接続された半導体素子と、
前記シート部材の前記表面、前記ヒートスプレッダ、および前記半導体素子を封止し、かつ前記シート部材の前記裏面の少なくとも一部を露出させる封止樹脂体と、
を備え、
前記周縁部の前記表面に、前記封止樹脂体の樹脂よりも、絶縁性および前記シート部材の前記表面に対する密着性のうち少なくとも一方が高い電気絶縁性コーティング材料の層が設けられたことを特徴とする。 A first invention is a semiconductor device,
An electrically conductive heat spreader having a bottom surface;
A sheet member comprising a front surface and a back surface, electrically insulating the front surface and the back surface, wherein the front surface is in contact with the bottom surface of the heat spreader and protrudes from an edge of the bottom surface;
A semiconductor element fixed to the heat spreader and electrically connected to the heat spreader;
A sealing resin body that seals the front surface of the sheet member, the heat spreader, and the semiconductor element, and exposes at least a part of the back surface of the sheet member;
With
The surface of the peripheral edge portion is provided with a layer of an electrically insulating coating material having at least one of insulation and adhesion to the surface of the sheet member higher than that of the resin of the sealing resin body. And

第２の発明は、半導体装置であって、
底面を有する電気伝導性のヒートスプレッダと、
表面および裏面を備え、前記表面と前記裏面を電気的に絶縁し、前記表面が前記ヒートスプレッダの前記底面に接しかつ前記底面の縁から突き出した周縁部を備えるシート部材と、
前記ヒートスプレッダに固定され、前記ヒートスプレッダと電気的に接続された半導体素子と、
前記シート部材の前記表面、前記ヒートスプレッダ、および前記半導体素子を封止し、かつ前記シート部材の前記裏面の少なくとも一部を露出させる封止樹脂体と、
を備え、
前記シート部材の前記周縁部は、
前記底面と並行に延びる平面部と、
前記平面部の外側であって前記ヒートスプレッダの隅の近傍又は前記ヒートスプレッダの辺に沿って設けられ、前記表面側に凸となる屈曲部と
を備え、
前記屈曲部は、
前記平面部から延び、前記シート部材の前記周縁部を前記表面側に折り曲げた第１折曲部と、
前記第１折曲部の外側に設けられ前記第１折曲部からさらに折り曲げられた第２折曲部と、を有し、
前記封止樹脂体は、前記屈曲部における前記シート部材の前記裏面を覆うものであることを特徴とする。 The second invention is a semiconductor device,
An electrically conductive heat spreader having a bottom surface;
A sheet member comprising a front surface and a back surface, electrically insulating the front surface and the back surface, wherein the front surface is in contact with the bottom surface of the heat spreader and protrudes from an edge of the bottom surface;
A semiconductor element fixed to the heat spreader and electrically connected to the heat spreader;
A sealing resin body that seals the front surface of the sheet member, the heat spreader, and the semiconductor element, and exposes at least a part of the back surface of the sheet member;
With
The peripheral portion of the sheet member is
A plane portion extending in parallel with the bottom surface;
A bent portion that is provided on the outside of the flat portion and in the vicinity of the corner of the heat spreader or along the side of the heat spreader, and is convex on the surface side;
The bent portion is
A first bent portion extending from the flat surface portion and bending the peripheral edge portion of the sheet member to the surface side;
A second bent portion provided outside the first bent portion and further bent from the first bent portion,
The sealing resin body covers the back surface of the sheet member at the bent portion.

第３の発明は、半導体装置の製造方法であって、
底面を有する電気伝導性のヒートスプレッダと、前記ヒートスプレッダに固定すべき半導体素子と、表面および裏面を備え前記表面と前記裏面を電気的に絶縁するシート部材と、を準備する工程と、
モールド金型のキャビティ内に前記シート部材、前記ヒートスプレッダおよび前記ヒートスプレッダに固定した前記半導体素子を入れ、前記モールド金型の前記キャビティの底面に前記裏面を向けて当該キャビティの底面に前記シート部材を載せ、前記ヒートスプレッダの前記底面の縁から突き出した周縁部を生じさせるように前記ヒートスプレッダを前記シート部材の前記表面に載せて、屈曲部形成手段により前記ヒートスプレッダの側へと前記周縁部に折り曲げを施す工程と、
前記周縁部に折り曲げが施された状態で、前記シート部材の前記表面および前記周縁部における前記裏面、前記ヒートスプレッダ、および前記半導体素子を封止し、かつ前記シート部材の前記裏面の少なくとも一部を露出させるように、樹脂封止を行う工程と、
を備えることを特徴とする。 A third invention is a method of manufacturing a semiconductor device,
Preparing an electrically conductive heat spreader having a bottom surface, a semiconductor element to be fixed to the heat spreader, and a sheet member having a front surface and a back surface and electrically insulating the front surface and the back surface;
The sheet member, the heat spreader, and the semiconductor element fixed to the heat spreader are placed in a cavity of the mold, and the sheet member is placed on the bottom surface of the cavity with the back surface facing the bottom surface of the cavity of the mold die. A step of placing the heat spreader on the surface of the sheet member so as to produce a peripheral edge protruding from the edge of the bottom surface of the heat spreader, and bending the peripheral edge toward the heat spreader by a bent portion forming means. When,
In a state where the peripheral edge portion is bent, the front surface of the sheet member and the back surface of the peripheral edge portion, the heat spreader, and the semiconductor element are sealed, and at least a part of the back surface of the sheet member is sealed. A step of performing resin sealing so as to be exposed;
It is characterized by providing.

第４の発明は、半導体装置であって、
底面を有する電気伝導性のヒートスプレッダと、
表面および裏面を備え、前記表面と前記裏面を電気的に絶縁し、前記表面が前記ヒートスプレッダの前記底面に接しかつ前記底面の縁から突き出した周縁部を備えるシート部材と、
前記ヒートスプレッダに固定され、前記ヒートスプレッダと電気的に接続された半導体素子と、
前記シート部材の前記表面、前記ヒートスプレッダ、および前記半導体素子とを封止し、かつ前記シート部材の前記裏面の少なくとも一部を露出させる封止樹脂体と、
を備え、
前記周縁部は、前記裏面に、前記周縁部の先端にかけて前記表面側に落ち込んだ段差を形成するように薄くされた薄厚部を有し、
前記封止樹脂体が前記シート部材の前記段差を覆うことを特徴とする。 A fourth invention is a semiconductor device,
An electrically conductive heat spreader having a bottom surface;
A sheet member comprising a front surface and a back surface, electrically insulating the front surface and the back surface, wherein the front surface is in contact with the bottom surface of the heat spreader and protrudes from an edge of the bottom surface;
A semiconductor element fixed to the heat spreader and electrically connected to the heat spreader;
A sealing resin body for sealing the front surface of the sheet member, the heat spreader, and the semiconductor element, and exposing at least a part of the back surface of the sheet member;
With
The peripheral portion has a thin portion on the back surface that is thinned so as to form a step that falls to the front surface side toward the front end of the peripheral portion.
The sealing resin body covers the step of the sheet member.

第５の発明は、半導体装置であって、
底面を有する電気伝導性のヒートスプレッダと、
表面および裏面を備え、前記表面と前記裏面を電気的に絶縁し、前記表面が前記ヒートスプレッダの前記底面に接しかつ前記底面の縁から突き出した周縁部を備えるシート部材と、
前記ヒートスプレッダに固定され、前記ヒートスプレッダと電気的に接続された半導体素子と、
前記シート部材の前記表面、前記ヒートスプレッダ、および前記半導体素子を封止し、かつ前記シート部材の前記裏面の少なくとも一部を露出させる封止樹脂体と、
を備え、
前記周縁部の前記表面には、少なくとも１つの凸部又は凹部が設けられたことを特徴とする。 A fifth invention is a semiconductor device,
An electrically conductive heat spreader having a bottom surface;
A sheet member comprising a front surface and a back surface, electrically insulating the front surface and the back surface, wherein the front surface is in contact with the bottom surface of the heat spreader and protrudes from an edge of the bottom surface;
A semiconductor element fixed to the heat spreader and electrically connected to the heat spreader;
A sealing resin body that seals the front surface of the sheet member, the heat spreader, and the semiconductor element, and exposes at least a part of the back surface of the sheet member;
With
The surface of the peripheral portion is provided with at least one convex portion or concave portion.

第６の発明は、半導体装置であって、
底面を有する電気伝導性のヒートスプレッダと、
表面および裏面を備え、前記表面と前記裏面を電気的に絶縁し、前記表面が前記ヒートスプレッダの前記底面に接しかつ前記底面の縁から突き出した周縁部を備えるシート部材と、
前記ヒートスプレッダに固定され、前記ヒートスプレッダと電気的に接続された半導体素子と、
前記シート部材の前記表面、前記ヒートスプレッダ、および前記半導体素子とを封止し、かつ前記シート部材の前記裏面の少なくとも一部を露出させる封止樹脂体と、
を備え、
前記シート部材が、前記表面側に位置する絶縁層と前記絶縁層よりも前記裏面側に位置する金属層とを積層したものであり、
前記周縁部には、前記表面と前記裏面を貫通する少なくとも１つの貫通穴が設けられ、
前記金属層の前記裏面側の面における前記貫通穴の縁部には、前記裏面側に突出するバリが設けられており、
前記封止樹脂体は、前記周縁部の前記裏面における前記バリが設けられた部分を覆うことを特徴とする。 A sixth invention is a semiconductor device,
An electrically conductive heat spreader having a bottom surface;
A sheet member comprising a front surface and a back surface, electrically insulating the front surface and the back surface, wherein the front surface is in contact with the bottom surface of the heat spreader and protrudes from an edge of the bottom surface;
A semiconductor element fixed to the heat spreader and electrically connected to the heat spreader;
A sealing resin body for sealing the front surface of the sheet member, the heat spreader, and the semiconductor element, and exposing at least a part of the back surface of the sheet member;
With
The sheet member is a laminate of an insulating layer located on the front surface side and a metal layer located on the back side from the insulating layer,
The peripheral edge is provided with at least one through-hole penetrating the front surface and the back surface,
At the edge of the through hole in the surface on the back surface side of the metal layer, a burr projecting to the back surface side is provided,
The sealing resin body covers a portion where the burr is provided on the back surface of the peripheral edge.

第７の発明は、半導体装置であって、
底面を有する電気伝導性のヒートスプレッダと、
表面および裏面を備え、前記表面と前記裏面を電気的に絶縁し、前記表面が前記ヒートスプレッダの前記底面に接する絶縁シートと、
前記絶縁シートの前記裏面に接し、前記絶縁シートの縁から突き出た周縁部を備え、前記周縁部が前記ヒートスプレッダ側を向く上面を備える金属シートと、
前記ヒートスプレッダに固定され、前記ヒートスプレッダと電気的に接続された半導体素子と、
前記金属シートの前記上面、前記ヒートスプレッダ、および前記半導体素子を封止し、かつ前記金属シートの前記裏面の少なくとも一部を露出させる封止樹脂体と、
を備えることを特徴とする。 A seventh invention is a semiconductor device,
An electrically conductive heat spreader having a bottom surface;
An insulating sheet comprising a front surface and a back surface, electrically insulating the front surface and the back surface, wherein the front surface is in contact with the bottom surface of the heat spreader;
A metal sheet provided with a peripheral portion that is in contact with the back surface of the insulating sheet and protrudes from an edge of the insulating sheet, and wherein the peripheral portion has an upper surface facing the heat spreader side;
A semiconductor element fixed to the heat spreader and electrically connected to the heat spreader;
A sealing resin body for sealing the upper surface of the metal sheet, the heat spreader, and the semiconductor element, and exposing at least a part of the back surface of the metal sheet;
It is characterized by providing.

本発明によれば、ヒートスプレッダを内蔵する半導体装置において、絶縁破壊を抑制することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a dielectric breakdown can be suppressed in the semiconductor device which incorporates a heat spreader.

本発明の参考例にかかる半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor device concerning the reference example of this invention. 本発明の参考例にかかる半導体装置の平面図である。It is a top view of the semiconductor device concerning the reference example of this invention. 本発明の参考例にかかるヒートスプレッダの隅部の構成を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the structure of the corner part of the heat spreader concerning the reference example of this invention. 本発明の参考例にかかる半導体装置の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the semiconductor device concerning the reference example of this invention. 本発明の実施の形態１にかかる半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor device concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１にかかる半導体装置の平面図である。1 is a plan view of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態１にかかる半導体装置の製造工程の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of manufacturing process of the semiconductor device concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１にかかる半導体装置の変形例の１つを示す図である。It is a figure which shows one of the modifications of the semiconductor device concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１にかかる半導体装置の変形例の他の１つを示す図である。It is a figure which shows another one of the modifications of the semiconductor device concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１にかかる半導体装置の変形例の更に他の１つを示す図である。It is a figure which shows another one of the modifications of the semiconductor device concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態２にかかる半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor device concerning Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２にかかる半導体装置の平面図である。It is a top view of the semiconductor device concerning Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施の形態２にかかる屈曲部付近を簡略化して示した部分断面図である。It is the fragmentary sectional view which simplified and showed the bending part vicinity concerning Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２にかかる半導体装置の変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the modification of the semiconductor device concerning Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２にかかる半導体装置の変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the modification of the semiconductor device concerning Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２にかかる半導体装置の変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the modification of the semiconductor device concerning Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２にかかる半導体装置の変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the modification of the semiconductor device concerning Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２にかかる半導体装置の変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the modification of the semiconductor device concerning Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２にかかる半導体装置の変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the modification of the semiconductor device concerning Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態３にかかる半導体装置の製造方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device concerning Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３にかかる半導体装置の製造方法の変形例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the modification of the manufacturing method of the semiconductor device concerning Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３にかかる半導体装置の製造方法の変形例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the modification of the manufacturing method of the semiconductor device concerning Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３にかかる半導体装置の製造方法の変形例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the modification of the manufacturing method of the semiconductor device concerning Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態４にかかる半導体装置の周縁部近傍を部分的に示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows partially the peripheral part vicinity of the semiconductor device concerning Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態５にかかる半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor device concerning Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態５にかかる半導体装置の平面図である。It is a top view of the semiconductor device concerning Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態５にかかる半導体装置の変形例を示す模式的な断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態５にかかる半導体装置の変形例を示す模式的な断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態５にかかる半導体装置の変形例を示す模式的な断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態５にかかる半導体装置の変形例を示す模式的な断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態５にかかる半導体装置の変形例を示す模式的な断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態６にかかる半導体装置の構成を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the structure of the semiconductor device concerning Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施の形態７にかかる半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor device concerning Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態７にかかる半導体装置の平面図である。It is a top view of the semiconductor device concerning Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態７にかかる半導体装置の周縁部付近の拡大断面図である。It is an expanded sectional view near the peripheral part of the semiconductor device concerning Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態７にかかる半導体装置の変形例を示す、周縁部付近の模式的な拡大断面図である。It is a typical expanded sectional view of the peripheral part vicinity which shows the modification of the semiconductor device concerning Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態７にかかる半導体装置の変形例を示す、周縁部付近の模式的な拡大断面図である。It is a typical expanded sectional view of the peripheral part vicinity which shows the modification of the semiconductor device concerning Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態７にかかる半導体装置の変形例を示す、周縁部付近の模式的な拡大断面図である。It is a typical expanded sectional view of the peripheral part vicinity which shows the modification of the semiconductor device concerning Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態７にかかる半導体装置の変形例を示す、周縁部付近の模式的な拡大断面図である。It is a typical expanded sectional view of the peripheral part vicinity which shows the modification of the semiconductor device concerning Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態７にかかる半導体装置の変形例を示す、周縁部付近の模式的な拡大断面図である。It is a typical expanded sectional view of the peripheral part vicinity which shows the modification of the semiconductor device concerning Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態７にかかる半導体装置の変形例を示す、周縁部付近の模式的な拡大断面図である。It is a typical expanded sectional view of the peripheral part vicinity which shows the modification of the semiconductor device concerning Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態７にかかる半導体装置の変形例を示す、周縁部付近の模式的な拡大断面図である。It is a typical expanded sectional view of the peripheral part vicinity which shows the modification of the semiconductor device concerning Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態７にかかる半導体装置の変形例を示す、周縁部付近の模式的な拡大断面図である。It is a typical expanded sectional view of the peripheral part vicinity which shows the modification of the semiconductor device concerning Embodiment 7 of this invention.

以下、図面に基づいてこの発明の参考例および実施の形態について説明する。尚、各図において共通又は対応する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、以下の参考例および実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, reference examples and embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common or respond | corresponds, and the overlapping description is abbreviate | omitted. The present invention is not limited to the following reference examples and embodiments.

参考例．
［参考例の構成］
図１は、本発明の参考例にかかる半導体装置１０の断面図である。図２は、本発明の参考例にかかる半導体装置１０の平面図である。図１は、図２におけるＡ−Ａ線に沿って半導体装置１０を切断した断面を示している。図２は、図１の半導体装置１０を紙面上から下方に見下ろした平面図であり、便宜上、モールド樹脂を透視して半導体装置１０の内部構造を図示している。 Reference example.
[Configuration of Reference Example]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor device 10 according to a reference example of the present invention. FIG. 2 is a plan view of a semiconductor device 10 according to a reference example of the present invention. FIG. 1 shows a cross section of the semiconductor device 10 taken along the line AA in FIG. FIG. 2 is a plan view of the semiconductor device 10 of FIG. 1 looking down from the top of the drawing. For convenience, the internal structure of the semiconductor device 10 is illustrated through the mold resin.

半導体装置１０は、ヒートスプレッダ２０を備えている。ヒートスプレッダ２０は、底面を有する電気伝導性の金属ブロックである。図１および図２に示すように、ヒートスプレッダ２０は、その全体形状が略直方体であり、対向する上面（図１の紙面上方を向く面）および底面（図１の紙面下方を向く面）を備えており、この上面と底面とを結ぶ側面も備えている。ヒートスプレッダ２０の材料は、銅（Ｃｕ）であり、熱伝導性および電気伝導性が高い。   The semiconductor device 10 includes a heat spreader 20. The heat spreader 20 is an electrically conductive metal block having a bottom surface. As shown in FIGS. 1 and 2, the heat spreader 20 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and has an upper surface (a surface facing upward in FIG. 1) and a bottom surface (a surface facing downward in FIG. 1). And a side surface connecting the upper surface and the bottom surface. The material of the heat spreader 20 is copper (Cu), and has high thermal conductivity and electrical conductivity.

半導体装置１０は、シート部材２６を備えている。シート部材２６は、絶縁層を構成する絶縁シート２２および金属層を構成する金属シート２４が積層されたものである。絶縁シート２２は、エポキシ樹脂製であり、金属シート２４は、銅箔である。絶縁シート２２は、導電性フィラー入りのものであってもよい。   The semiconductor device 10 includes a sheet member 26. The sheet member 26 is formed by laminating an insulating sheet 22 constituting an insulating layer and a metal sheet 24 constituting a metal layer. The insulating sheet 22 is made of an epoxy resin, and the metal sheet 24 is a copper foil. The insulating sheet 22 may include a conductive filler.

シート部材２６は表面と裏面とを備えており、この表面はヒートスプレッダ２０の底面に接し、この裏面は半導体装置１０の外部（モールド樹脂４２の外部）に露出している。絶縁シート２２により、シート部材２６の表面と裏面とが電気的に絶縁されている。   The sheet member 26 has a front surface and a back surface. The front surface is in contact with the bottom surface of the heat spreader 20, and the back surface is exposed to the outside of the semiconductor device 10 (outside of the mold resin 42). The insulating sheet 22 electrically insulates the front surface and back surface of the sheet member 26.

シート部材２６は、ヒートスプレッダ２０の底面の縁から突き出した周縁部２７を備える。以下、シート部材において、ヒートスプレッダ底面の縁から突き出した部分を、単に「周縁部」とも称す。図２に示すように、周縁部２７は、ヒートスプレッダ２０の四辺の縁から四方に突き出ており、そのサイズはヒートスプレッダ２０に比べて一回り大きい。   The sheet member 26 includes a peripheral edge portion 27 protruding from the edge of the bottom surface of the heat spreader 20. Hereinafter, the portion of the sheet member that protrudes from the edge of the bottom surface of the heat spreader is also simply referred to as “peripheral portion”. As shown in FIG. 2, the peripheral edge 27 protrudes in four directions from the edges of the four sides of the heat spreader 20, and its size is slightly larger than that of the heat spreader 20.

半導体装置１０は、半導体素子として、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）３０と、フリーホイールダイオードであるダイオード３２とを備えている。ＩＧＢＴ３０とダイオード３２は、ヒートスプレッダ２０の上面に半田で固定されている。ＩＧＢＴ３０とダイオード３２は、それぞれ、表面電極と裏面電極とを備えている。それらの裏面電極が半田を介してヒートスプレッダ２０と接続されることで、両者が電気的に接続される。   The semiconductor device 10 includes, as semiconductor elements, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) 30 and a diode 32 that is a free wheel diode. The IGBT 30 and the diode 32 are fixed to the upper surface of the heat spreader 20 with solder. The IGBT 30 and the diode 32 each include a front electrode and a back electrode. The back electrodes are connected to the heat spreader 20 via solder, whereby both are electrically connected.

半導体装置１０は、主端子３６、主端子３７、および信号端子３８を備えている。これらの端子はいずれも銅（Ｃｕ）で形成された電極板である。主端子３６は、ヒートスプレッダ２０に直接に半田で固定されている。主端子３７、ダイオード３２およびＩＧＢＴ３０が、アルミニウム（Ａｌ）で形成された複数本（図では５本）のワイヤ４６を介して互いに接続されている。信号端子３８は、アルミニウム（Ａｌ）で形成された複数本（図では３本）のワイヤ４４を介して、ＩＧＢＴ３０のゲート電極に接続している。   The semiconductor device 10 includes a main terminal 36, a main terminal 37, and a signal terminal 38. These terminals are all electrode plates made of copper (Cu). The main terminal 36 is directly fixed to the heat spreader 20 with solder. The main terminal 37, the diode 32, and the IGBT 30 are connected to each other via a plurality (five in the figure) of wires 46 formed of aluminum (Al). The signal terminal 38 is connected to the gate electrode of the IGBT 30 via a plurality of (three in the figure) wires 44 formed of aluminum (Al).

半導体装置１０は、モールド樹脂４２を備えている。モールド樹脂４２は、シート部材２６の表面、ヒートスプレッダ２０、並びにＩＧＢＴ３０およびダイオード３２を封止する封止樹脂体である。モールド樹脂の外側に、主端子３６、主端子３７、および信号端子３８の一部が露出する。モールド樹脂４２は、シート部材２６の裏面全体を露出させている。   The semiconductor device 10 includes a mold resin 42. The mold resin 42 is a sealing resin body that seals the surface of the sheet member 26, the heat spreader 20, the IGBT 30, and the diode 32. A part of the main terminal 36, the main terminal 37, and the signal terminal 38 is exposed outside the mold resin. The mold resin 42 exposes the entire back surface of the sheet member 26.

図２に示すように、ヒートスプレッダ２０は、ヒートスプレッダ２０の底面の４つの隅にそれぞれ隅部２１を有している。隅部２１は、すなわち、ヒートスプレッダ２０の平面視における４つの隅の部分である。図２に示すように、隅部２１は、ヒートスプレッダ２０の平面視（あるいは半導体装置１０の平面視）で曲面の形状となる部分である。その一方で、図１に示すように、隅部２１は、ヒートスプレッダ２０の断面視（あるいは半導体装置１０の断面視）で矩形状である。参考例にかかる隅部２１は、ヒートスプレッダ２０の底面から上面にかけて、一様な曲面となっている。   As shown in FIG. 2, the heat spreader 20 has corners 21 at the four corners of the bottom surface of the heat spreader 20. The corners 21 are the four corner portions in the plan view of the heat spreader 20. As shown in FIG. 2, the corner portion 21 is a portion having a curved shape in a plan view of the heat spreader 20 (or a plan view of the semiconductor device 10). On the other hand, as shown in FIG. 1, the corner 21 has a rectangular shape in a sectional view of the heat spreader 20 (or a sectional view of the semiconductor device 10). The corner portion 21 according to the reference example has a uniform curved surface from the bottom surface to the top surface of the heat spreader 20.

図３は、本発明の参考例にかかるヒートスプレッダ２０の隅部２１の構成を示す部分断面図である。図３（Ａ）がヒートスプレッダ２０の断面視における隅部２１を示す図であり、図３（Ｂ）がヒートスプレッダ２０の平面視における隅部２１を示す図である。図３（Ａ）は、図３（Ｂ）のＡ１−Ａ１線に沿う断面図である。   FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the corner 21 of the heat spreader 20 according to the reference example of the present invention. FIG. 3A is a diagram showing the corner 21 in the cross-sectional view of the heat spreader 20, and FIG. 3B is a diagram showing the corner 21 in the plan view of the heat spreader 20. FIG. 3A is a cross-sectional view taken along line A1-A1 of FIG.

［参考例の作用］
半導体装置１０のような構成を備えた電力用半導体装置において、モールド樹脂と絶縁シートの間のわずかな界面から、水分が浸入することが問題となっている。この水分は、ヒートスプレッダと銅箔の間に導電パスを形成し、絶縁破壊をもたらす。水分により、ヒートスプレッダと接触する絶縁シートの絶縁材料が加水分解することで、絶縁材料の絶縁性能が低下してしまうからである。 [Operation of Reference Example]
In a power semiconductor device having a configuration such as the semiconductor device 10, there is a problem that moisture enters from a slight interface between the mold resin and the insulating sheet. This moisture forms a conductive path between the heat spreader and the copper foil and causes dielectric breakdown. This is because the insulating performance of the insulating material deteriorates due to hydrolysis of the insulating material of the insulating sheet that contacts the heat spreader due to moisture.

ここで、本願発明者は、分析を行った結果、このような絶縁破壊の発生箇所が、ヒートスプレッダの平面視における四隅の部分であって絶縁シートとの接触部分（隅部直下）に多いということを見出した。   Here, as a result of the analysis, the inventor of the present application has found that there are many places where such dielectric breakdown occurs in the four corners in a plan view of the heat spreader and in contact with the insulating sheet (just below the corners). I found.

図３（Ａ）に矢印で示す経路は、モールド樹脂４２とシート部材２６の界面であり、以下、吸湿経路とも証する。吸湿経路の長さは、沿面距離と実質的に同じである。沿面距離とは、２つの導電部分の間の、絶縁物界面に沿った最短距離をいうものとされている。   A path indicated by an arrow in FIG. 3A is an interface between the mold resin 42 and the sheet member 26, and is hereinafter also evidenced as a moisture absorption path. The length of the moisture absorption path is substantially the same as the creepage distance. The creepage distance is defined as the shortest distance along the insulator interface between two conductive portions.

仮に、図３（Ｂ）の平面視において、ヒートスプレッダ２０の隅部が曲面ではなく、従来どおり直角であったと仮定する。そうすると、図３（Ｂ）に示す２つの吸湿経路を辿ってきた水分が、その直角の隅部の先端に集中してしまう。これに対し、本参考例のように平面視で曲面形状の隅部２１を設けることで、平面視で直角の隅部の場合と比べて吸湿経路を長くすることができる（つまり、沿面距離を拡大することができる）。   Suppose that the corner of the heat spreader 20 is not a curved surface but a right angle as in the past in the plan view of FIG. If it does so, the water | moisture content which followed the two moisture absorption paths shown to FIG. 3 (B) will concentrate on the front-end | tip of the perpendicular | vertical corner. On the other hand, by providing the curved corner portion 21 in plan view as in this reference example, the moisture absorption path can be made longer than in the case of a right angle corner portion in plan view (that is, the creepage distance is reduced). Can be expanded).

隅部２１の曲面は、アール加工（Ｒ面の面取り）を施すことで形成することができる。隅部２１のアール加工は、金属ブロックの角の部分に施される単なるアール加工よりも大きいアール加工を施すことによって形成される。単なるアール加工は、隅部２１以外にもヒートスプレッダ２０の角部に対しても施されうる。しかし、隅部２１のアール加工は、これよりもアール加工の半径が大きいものである。隅部２１の曲面のアール加工の半径は、隅部２１以外のヒートスプレッダ２０の角部のアール加工の半径よりも大きい。   The curved surface of the corner 21 can be formed by performing rounding (R-face chamfering). The rounding of the corner portion 21 is formed by performing a rounding process that is larger than a simple rounding process performed on the corner portion of the metal block. Simple rounding may be applied to the corners of the heat spreader 20 in addition to the corners 21. However, the radius of the corner 21 is larger than the radius of the corner 21. The radius of the rounding of the curved surface of the corner 21 is larger than the radius of the rounding of the corner of the heat spreader 20 other than the corner 21.

本参考例によれば、シート部材２６とモールド樹脂４２の界面から吸湿が起きても、この吸湿による水が半導体装置１０内のヒートスプレッダ２０四隅部分に集中することを、抑制できる。これにより、ヒートスプレッダ２０の四隅での絶縁破壊を抑制することができる。   According to this reference example, even if moisture absorption occurs from the interface between the sheet member 26 and the mold resin 42, it is possible to suppress water due to this moisture absorption from concentrating on the four corners of the heat spreader 20 in the semiconductor device 10. Thereby, the dielectric breakdown at the four corners of the heat spreader 20 can be suppressed.

また、前述したように絶縁破壊の発生箇所がヒートスプレッダの四隅に集中する理由の一つとして、ヒートスプレッダの四隅の端部が尖っていると、この部分（鋭角の部分）に電界集中が発生することが挙げられる。本参考例によれば、隅部２１が曲面であるためそのような尖った部分をなくすことができ、電界集中の程度を緩和することもできる。   In addition, as described above, one of the reasons for the occurrence of dielectric breakdown at the four corners of the heat spreader is that when the four corner ends of the heat spreader are sharp, electric field concentration occurs at this portion (acute angle portion). Is mentioned. According to this reference example, since the corner portion 21 is a curved surface, such a sharp portion can be eliminated, and the degree of electric field concentration can be reduced.

また、本参考例にかかる隅部２１は、ヒートスプレッダ２０の断面視（あるいは半導体装置１０の断面視）では、矩形状となっており平面視の場合のような曲面形状は有していない。この点は、特許文献１（特開２０１１−９４１０号公報）の図７における面取部等とは構成が異なる。   Further, the corner portion 21 according to the present reference example is rectangular in a cross-sectional view of the heat spreader 20 (or a cross-sectional view of the semiconductor device 10), and does not have a curved shape as in a plan view. This point is different in configuration from the chamfered portion and the like in FIG. 7 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-9410.

本参考例の隅部２１の有利な効果として、例えば、次のような効果がある。前述したように、ヒートスプレッダの四隅であって、ヒートスプレッダと絶縁シートの間に生ずる微小な隙間において、絶縁破壊が発生しやすいことを本願発明者は分析、検討を行うことで見出した。特許文献１のように断面視でもアール等の面取りを行う構成とすると、ヒートスプレッダと絶縁シートの間に生ずる微小な隙間に、モールド樹脂の充填が円滑に行われないおそれがある。この点、本参考例では、平面視では曲面形状であるものの、断面視では矩形であるため、断面視でアール等の面取りをした場合のモールド樹脂の充填の困難性は生じない。つまり、本参考例では、矩形のヒートスプレッダを用いる場合と同様の条件でモールド樹脂封止工程を行っても良い。このように、本参考例にかかる半導体装置１０によれば、平面視の構造において吸湿距離拡大を達成しつつ、その一方で、断面視の構造においてモールド樹脂封止の品質確保をすることができ、絶縁性確保の観点から優れた効果を得ることができる。   As advantageous effects of the corner portion 21 of this reference example, for example, the following effects are obtained. As described above, the inventors of the present application have found by analyzing and examining that dielectric breakdown is likely to occur in the four corners of the heat spreader and in the minute gaps generated between the heat spreader and the insulating sheet. If it is set as the structure which carries out chamfering of a round etc. also in cross-sectional view like patent document 1, there exists a possibility that the filling of mold resin may not be smoothly performed to the micro clearance gap which arises between a heat spreader and an insulating sheet. In this respect, in this reference example, although it has a curved surface shape in a plan view, it is rectangular in a cross sectional view. Therefore, there is no difficulty in filling with mold resin when chamfering is performed in a cross sectional view. That is, in this reference example, the mold resin sealing step may be performed under the same conditions as when a rectangular heat spreader is used. As described above, according to the semiconductor device 10 according to the present reference example, the moisture absorption distance can be increased in the planar view structure, while the mold resin sealing quality can be ensured in the sectional view structure. In addition, an excellent effect can be obtained from the viewpoint of ensuring insulation.

以上説明したように、本参考例によれば、ヒートスプレッダ２０とシート部材２６の絶縁層（絶縁シート２２）との間の絶縁破壊を抑制し、絶縁性を確保した半導体装置１０が提供される。   As described above, according to the present reference example, the semiconductor device 10 is provided in which insulation breakdown between the heat spreader 20 and the insulating layer (insulating sheet 22) of the sheet member 26 is suppressed and insulation is ensured.

［参考例の変形例］
図４は、本発明の参考例にかかる半導体装置１０の変形例を示す図である。この変形例は、ヒートスプレッダ２０に代えて、ヒートスプレッダ５０を有しており、それ以外は図１、２に示した半導体装置１０と同じ構成を備えている。図４（Ａ）がヒートスプレッダ５０の断面視における隅部５１を示す図であり、図４（Ｂ）がヒートスプレッダ５０の平面視における隅部５１を示す図である。図４（Ａ）は、図４（Ｂ）のＡ２−Ａ２線に沿う断面図である。 [Modification of Reference Example]
FIG. 4 is a diagram showing a modification of the semiconductor device 10 according to the reference example of the present invention. This modification has a heat spreader 50 instead of the heat spreader 20, and other than that, it has the same configuration as the semiconductor device 10 shown in FIGS. FIG. 4A is a diagram showing the corner 51 in a cross-sectional view of the heat spreader 50, and FIG. 4B is a diagram showing the corner 51 in a plan view of the heat spreader 50. FIG. 4A is a cross-sectional view taken along line A2-A2 of FIG.

隅部５１は、平面視で面取り形状であり、断面視で矩形状である。隅部５１は、ヒートスプレッダ２０の平面視における４つの隅の部分を、Ｃ面取り加工したものである。隅部５１は、隅部２１と同様の絶縁性確保とともに、加工容易性も有している。   The corner 51 has a chamfered shape in plan view and a rectangular shape in sectional view. The corner 51 is obtained by chamfering four corner portions in a plan view of the heat spreader 20. The corner 51 has the same insulating property as that of the corner 21 and also has ease of processing.

実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
図５は、本発明の実施の形態１にかかる半導体装置１００の断面図である。図６は、本発明の実施の形態１にかかる半導体装置１００の平面図である。図５は、図６におけるＢ−Ｂ線に沿って半導体装置１００を切断した断面を示している。図６は、図５の半導体装置１００を図５の紙面上から下方に見下ろした平面図であり、便宜上、モールド樹脂を透視して半導体装置１００の内部構造を図示している。 Embodiment 1 FIG.
[Configuration of Embodiment 1]
FIG. 5 is a cross-sectional view of the semiconductor device 100 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a plan view of the semiconductor device 100 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 shows a cross section of the semiconductor device 100 taken along the line BB in FIG. FIG. 6 is a plan view of the semiconductor device 100 of FIG. 5 as viewed downward from the top of FIG. 5. For convenience, the internal structure of the semiconductor device 100 is illustrated through the mold resin.

半導体装置１００は、次の二つの相違点を除き、参考例の半導体装置１０と同様の構成を備えている。第１の相違点は、コーティング層１２２備えている点である。第２の相違点は、ヒートスプレッダ２０に代えてヒートスプレッダ１２０を備えている点である。   The semiconductor device 100 has the same configuration as the semiconductor device 10 of the reference example except for the following two differences. The first difference is that the coating layer 122 is provided. The second difference is that a heat spreader 120 is provided instead of the heat spreader 20.

ヒートスプレッダ１２０は、参考例のヒートスプレッダ２０とは異なり、「平面視で曲面形状となる隅部２１」を備えていない。この点を除いてはヒートスプレッダ１２０はヒートスプレッダ２０と同じ構成であり、矩形上の金属ブロックである点や、銅（Ｃｕ）を材料とする点も同じである。   Unlike the heat spreader 20 of the reference example, the heat spreader 120 does not include the “corner portion 21 having a curved surface shape in plan view”. Except for this point, the heat spreader 120 has the same configuration as the heat spreader 20, and is the same in that it is a rectangular metal block and uses copper (Cu) as a material.

コーティング層１２２は、電気絶縁性コーティング材料からなる層である。コーティング層１２２は、周縁部２７の表面に設けられている。図６の平面図に示すように、実施の形態１では、コーティング層１２２は、ヒートスプレッダ１２０の周囲を取り囲むように、周縁部２７の全体を覆っている。   The coating layer 122 is a layer made of an electrically insulating coating material. The coating layer 122 is provided on the surface of the peripheral edge portion 27. As shown in the plan view of FIG. 6, in the first embodiment, the coating layer 122 covers the entire peripheral edge portion 27 so as to surround the periphery of the heat spreader 120.

コーティング層１２２の材料は、モールド樹脂４２の材料よりも、絶縁性およびシート部材２６の表面に対する密着性が高い材料を用いる。コーティング層１２２の材料は、ポリイミドと、ポリアミドと、多官能基を有するエポキシ系ポリマーとからなる群から選択された１つの材料であることが好ましい。また、コーティング層１２２の材料には、導電性フィラーが混入されていない。これらの絶縁性コーティング材料のほうが、絶縁シート２２に対する密着性が高い。モールド樹脂４２には、高い放熱性を確保するために、フィラーが充填されているためである。   As the material of the coating layer 122, a material having higher insulation and adhesion to the surface of the sheet member 26 than the material of the mold resin 42 is used. The material of the coating layer 122 is preferably one material selected from the group consisting of polyimide, polyamide, and an epoxy polymer having a polyfunctional group. Further, the conductive filler is not mixed in the material of the coating layer 122. These insulating coating materials have higher adhesion to the insulating sheet 22. This is because the mold resin 42 is filled with a filler in order to ensure high heat dissipation.

図７は、実施の形態１にかかる半導体装置１００の、製造工程の一部を示す図である。図７（Ａ）に示すように、シート部材２６の表面（周縁部２７の表面）に、コーティング層１２２の材料を予め塗布しておく。この後、ヒートスプレッダ１２０をシート部材２６に載せて、モールド樹脂封止工程を実施する。その結果、図７（Ｂ）の構成が得られる。   FIG. 7 is a diagram illustrating a part of the manufacturing process of the semiconductor device 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 7A, the material of the coating layer 122 is applied in advance to the surface of the sheet member 26 (the surface of the peripheral edge 27). Thereafter, the heat spreader 120 is placed on the sheet member 26, and a molding resin sealing process is performed. As a result, the configuration of FIG. 7B is obtained.

［実施の形態１の作用］
本実施の形態によれば、シート部材２６とモールド樹脂４２の界面に、コーティング層１２２を設けている。このコーティング層１２２は、絶縁性コーティング材料からなる層である。このコーティング層１２２により、界面を辿って吸湿が起きても、絶縁破壊を抑制することができる。また、コーティング層１２２によれば、絶縁シート２２よりも高い絶縁性を確保して、絶縁特性を積極的に向上させることもできる。これにより、ヒートスプレッダの四隅での絶縁破壊を抑制することができる。 [Operation of Embodiment 1]
According to the present embodiment, the coating layer 122 is provided at the interface between the sheet member 26 and the mold resin 42. The coating layer 122 is a layer made of an insulating coating material. The coating layer 122 can suppress dielectric breakdown even if moisture absorption occurs along the interface. Moreover, according to the coating layer 122, insulation property higher than the insulating sheet 22 can be ensured, and an insulation characteristic can also be improved actively. Thereby, the dielectric breakdown at the four corners of the heat spreader can be suppressed.

［実施の形態１の変形例］
（変形例１）
図８は、本発明の実施の形態１にかかる半導体装置１００の変形例の１つを示す図である。コーティング層１２４を、シート部材２６の表面のみならず端部側面まで覆うように設けたものである。コーティング層１２４の材料は、コーティング層１２２と同じである。 [Modification of Embodiment 1]
(Modification 1)
FIG. 8 is a diagram showing one modification of the semiconductor device 100 according to the first embodiment of the present invention. The coating layer 124 is provided so as to cover not only the surface of the sheet member 26 but also the end side surface. The material of the coating layer 124 is the same as that of the coating layer 122.

（変形例２）
図９は、本発明の実施の形態１にかかる半導体装置１００の変形例の他の１つを示す図である。図９に示す変形例にかかる半導体装置は、シート部材１４０を備えている。このシート部材１４０は、シート部材２６とは異なり、絶縁シート１４２よりも一回り大きな金属シート１４４を備えている。つまり、絶縁シート１４２は、表面がヒートスプレッダ１２０の底面に接する。金属シート１４４は、絶縁シート１４２の裏面に接し、絶縁シート１４２の縁から突き出た周縁部を備え、周縁部がヒートスプレッダ側を向く上面を備えている。 (Modification 2)
FIG. 9 is a diagram showing another example of the modification of the semiconductor device 100 according to the first embodiment of the present invention. The semiconductor device according to the modification shown in FIG. 9 includes a sheet member 140. Unlike the sheet member 26, the sheet member 140 includes a metal sheet 144 that is slightly larger than the insulating sheet 142. That is, the surface of the insulating sheet 142 is in contact with the bottom surface of the heat spreader 120. The metal sheet 144 is provided with a peripheral portion protruding from the edge of the insulating sheet 142 in contact with the back surface of the insulating sheet 142, and an upper surface with the peripheral portion facing the heat spreader side.

本変形例では、コーティング層１２６が、絶縁シート１４２表面および金属シート１４４の上面にかけて塗布されている。コーティング層１２６の材料は、コーティング層１２２と同じである。図９の変形例によれば、コーティング材料と銅箔との間で高い接着性が得られるため、水分の浸入を効果的に抑制できる。   In this modification, the coating layer 126 is applied over the surface of the insulating sheet 142 and the upper surface of the metal sheet 144. The material of the coating layer 126 is the same as that of the coating layer 122. According to the modification of FIG. 9, since high adhesiveness is obtained between the coating material and the copper foil, the intrusion of moisture can be effectively suppressed.

（変形例３）
図１０は、本発明の実施の形態１にかかる半導体装置１００の変形例の更に他の１つを示す図である。図１０は、図６と同様に半導体装置１００の平面図に相当しており、内部構成は簡略化して示している。図１０（Ａ）のように、ヒートスプレッダ１２０の四隅にのみ、部分的にコーティング層１２８を設けても良い。絶縁破壊の発生頻度の高いヒートスプレッダ１２０の四隅にコーティング層１２８を設けているので、絶縁破壊の抑制効果を確保できる。また、少ないコーティング材料で済み、コスト削減につながる。また、図１０（Ｂ）のように、ヒートスプレッダ１２０の短辺側にのみ、部分的にコーティング層１３０を設けても良い。また、図１０（Ｃ）のように、ヒートスプレッダ１２０の長辺側にのみ、部分的にコーティング層１３２を設けても良い。各コーティング層の材料は、コーティング層１２２と同じとする。 (Modification 3)
FIG. 10 is a diagram showing still another example of the modification of the semiconductor device 100 according to the first embodiment of the present invention. 10 corresponds to a plan view of the semiconductor device 100 as in FIG. 6, and the internal configuration is shown in a simplified manner. As shown in FIG. 10A, coating layers 128 may be partially provided only at the four corners of the heat spreader 120. Since the coating layers 128 are provided at the four corners of the heat spreader 120 having a high occurrence frequency of the dielectric breakdown, the effect of suppressing the dielectric breakdown can be secured. In addition, less coating material is required, leading to cost reduction. Further, as shown in FIG. 10B, the coating layer 130 may be partially provided only on the short side of the heat spreader 120. Further, as shown in FIG. 10C, the coating layer 132 may be partially provided only on the long side of the heat spreader 120. The material of each coating layer is the same as that of the coating layer 122.

実施の形態２．
以下、本発明の実施の形態２にかかる半導体装置について説明する。以下に述べる実施の形態２にかかる半導体装置およびその変形例は、モールド樹脂が、シート部材の周縁部表面から裏面にかけて、シート部材の周縁部を覆うという構成を共通に備えている。 Embodiment 2. FIG.
The semiconductor device according to the second embodiment of the present invention will be described below. The semiconductor device according to the second embodiment described below and the modification thereof have a common configuration in which the mold resin covers the peripheral edge of the sheet member from the peripheral surface to the back surface of the sheet member.

［実施の形態２の構成］
図１１は、本発明の実施の形態２にかかる半導体装置２００の断面図である。図１２は、本発明の実施の形態２にかかる半導体装置２００の平面図である。図１１は、図１２におけるＣ−Ｃ線に沿って半導体装置２００を切断した断面を示している。図１２は、図１１の半導体装置２００を図１１の紙面上から下方に見下ろした平面図であり、便宜上、モールド樹脂を透視して半導体装置２００の内部構造を図示している。 [Configuration of Embodiment 2]
FIG. 11 is a cross-sectional view of the semiconductor device 200 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 12 is a plan view of the semiconductor device 200 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 11 shows a cross section of the semiconductor device 200 taken along the line CC in FIG. FIG. 12 is a plan view of the semiconductor device 200 of FIG. 11 looking down from the top of the drawing of FIG. 11 and shows the internal structure of the semiconductor device 200 through the mold resin for convenience.

半導体装置２００は、次の二つの相違点を除き、参考例の半導体装置１０と同様の構成を備えている。第１の相違点は、シート部材２６に代えてシート部材２２６を備えている点である。第２の相違点は、ヒートスプレッダ２０に代えて、実施の形態１で説明したヒートスプレッダ１２０を備えている点である。   The semiconductor device 200 has the same configuration as the semiconductor device 10 of the reference example except for the following two differences. The first difference is that a sheet member 226 is provided instead of the sheet member 26. The second difference is that the heat spreader 120 described in the first embodiment is provided instead of the heat spreader 20.

シート部材２２６は、屈曲部２２８を備えている点で、シート部材２６と異なっている。それ以外の点、つまり、絶縁シート２２と金属シート２４の積層構造である点や、周縁部２７と同様に周縁部２２７を備えている点は、共通している。   The sheet member 226 is different from the sheet member 26 in that it includes a bent portion 228. Other points, that is, the point that the insulating sheet 22 and the metal sheet 24 are laminated, and the point that the peripheral part 227 is provided similarly to the peripheral part 27 are common.

シート部材２２６の周縁部２２７は、平面部２２９と、屈曲部２２８とを備えている。平面部２２９は、ヒートスプレッダ１２０の底面と並行に延びる部分である。屈曲部２２８は、平面部２２９の外側であってヒートスプレッダ１２０の短辺に沿って設けられ、ヒートスプレッダ１２０側に凸となるように屈曲した部分である。本実施の形態では、図１１に示すようにシート部材２２６が折り曲げられることで、この屈曲部２２８が形成されている。   The peripheral edge portion 227 of the sheet member 226 includes a flat surface portion 229 and a bent portion 228. The flat surface portion 229 is a portion that extends in parallel with the bottom surface of the heat spreader 120. The bent portion 228 is a portion that is provided on the outer side of the flat portion 229 and along the short side of the heat spreader 120 and is bent so as to protrude toward the heat spreader 120 side. In this embodiment, the bent portion 228 is formed by bending the sheet member 226 as shown in FIG.

図１３（Ａ）は、本発明の実施の形態２にかかる屈曲部２２８付近を簡略化して示した部分断面図である。本実施の形態では、シート部材２２６を角度θ１で折り曲げることで、屈曲部２２８を形成している。 FIG. 13A is a partial cross-sectional view schematically showing the vicinity of the bent portion 228 according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, by bending the sheet member 226 at an angle theta 1, to form a bent portion 228.

なお、この角度θ１は鋭角であるが、本発明はこれに限られるものではない。例えば図１３（Ｂ）のθ２のごとく鈍角として、屈曲部２３２および平面部２３３を設けてもよい。角度θの範囲は、半導体装置２００のパッケージ下面（或いは、ヒートスプレッダ１２０の底面と平行な面）に対して、１５度から１６５度の範囲とすることが好ましい。なお、角度θを鈍角（つまり９０度を超える角度）とする場合には、図１３（Ｂ）に示すように、平面部２３３の幅寸法は、屈曲部２３２の幅寸法よりも大きいことが好ましい。 The angle θ 1 is an acute angle, but the present invention is not limited to this. For example, the bent portion 232 and the flat portion 233 may be provided as an obtuse angle as θ 2 in FIG. The range of the angle θ is preferably in the range of 15 degrees to 165 degrees with respect to the lower surface of the package of the semiconductor device 200 (or a surface parallel to the bottom surface of the heat spreader 120). When the angle θ is an obtuse angle (that is, an angle exceeding 90 degrees), it is preferable that the width dimension of the plane part 233 is larger than the width dimension of the bent part 232 as shown in FIG. .

モールド樹脂４２は、実施の形態２においても、上記の参考例および実施の形態１と同様に、半導体装置内部の各構成を封止している。つまり、モールド樹脂４２は、シート部材２２６の表面、ヒートスプレッダ１２０、およびＩＧＢＴ３０等の半導体素子を封止し、かつシート部材２２６の裏面を露出させる封止樹脂体である。ここで、実施の形態２では、図１３に示すように、モールド樹脂４２が、シート部材２２６の裏面側（金属シート２４裏面側）へと回りこむ。これにより、屈曲部２２８におけるシート部材２２６の裏面の一部をモールド樹脂４２が覆っている。   Also in the second embodiment, the mold resin 42 seals the respective components inside the semiconductor device, as in the reference example and the first embodiment. That is, the mold resin 42 is a sealing resin body that seals the surface of the sheet member 226, the heat spreader 120, and semiconductor elements such as the IGBT 30, and exposes the back surface of the sheet member 226. Here, in the second embodiment, as shown in FIG. 13, the mold resin 42 wraps around the back side of the sheet member 226 (the back side of the metal sheet 24). Thereby, a part of the back surface of the sheet member 226 in the bent portion 228 is covered with the mold resin 42.

［実施の形態２の作用］
本実施の形態によれば、屈曲部２２８におけるシート部材２２６の裏面の一部をモールド樹脂４２が覆っているので、シート部材２２６の周縁部２２７とモールド樹脂４２の界面に沿う吸湿距離を伸ばすことができる。つまり、シート部材２２６とヒートスプレッダ１２０の間の沿面距離を拡大できる。これにより、絶縁破壊の原因となる吸湿を抑制することができ、ヒートスプレッダの絶縁破壊を抑制することができる。 [Operation of Embodiment 2]
According to the present embodiment, since the mold resin 42 covers a part of the back surface of the sheet member 226 in the bent portion 228, the moisture absorption distance along the interface between the peripheral edge portion 227 of the sheet member 226 and the mold resin 42 is increased. Can do. That is, the creepage distance between the sheet member 226 and the heat spreader 120 can be increased. Thereby, the moisture absorption which causes a dielectric breakdown can be suppressed and the dielectric breakdown of a heat spreader can be suppressed.

また、金属シート（銅箔）とモールド樹脂の密着力は高いため、両者の接着面積を増大することで、さらに吸湿を抑制することができる。   Moreover, since the adhesive force between the metal sheet (copper foil) and the mold resin is high, moisture absorption can be further suppressed by increasing the adhesion area between the two.

さらに、実施の形態２においては、次に述べるように、製造プロセス上のメリットも得られる。すなわち、実施の形態２においては、周縁部２２７が、平面部２２９を備えている。平面部２２９は、シート部材２２６の面内において、屈曲部２２８とヒートスプレッダ１２０との間に一定の間隔を生じさせることができる。これにより、設計マージンを確保して、製造工程中にヒートスプレッダ１２０の位置ずれが生じても屈曲部２２８の曲がりを確保することができる。   Further, in the second embodiment, as described below, advantages in the manufacturing process can be obtained. That is, in the second embodiment, the peripheral edge portion 227 includes the flat surface portion 229. The flat surface portion 229 can cause a certain distance between the bent portion 228 and the heat spreader 120 in the plane of the sheet member 226. As a result, a design margin can be ensured, and bending of the bent portion 228 can be ensured even if the heat spreader 120 is displaced during the manufacturing process.

すなわち、仮に、特許文献１（特開２０１１−９４１０号公報）のように、ヒートスプレッダ１２０の縁の直近においてシート部材の周縁部を曲げるとする。そうすると、自動制御装置での配置の際にヒートスプレッダ１２０の位置ずれがあったときに、シート部材の周縁部の曲げた部分にヒートスプレッダ１２０が載ってしまうおそれがある。シート部材の周縁部の曲げた部分にヒートスプレッダ１２０が載ってしまうと、ヒートスプレッダ１２０が押しけられて折り曲げをなくすように力が加わる。その結果、シート部材が平坦となるように周縁部が押し付けられてしまう。   That is, suppose that the periphery of the sheet member is bent in the vicinity of the edge of the heat spreader 120 as in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-9410). Then, when the heat spreader 120 is misaligned during the placement by the automatic control device, the heat spreader 120 may be placed on the bent portion of the peripheral edge of the sheet member. When the heat spreader 120 is placed on the bent portion of the peripheral edge of the sheet member, the heat spreader 120 is pushed and a force is applied so as to eliminate the bending. As a result, the peripheral edge is pressed so that the sheet member becomes flat.

この点、実施の形態２によれば、平面部２２９で設計マージンが確保されるので、のような問題を抑制することができる。   In this regard, according to the second embodiment, the design margin is ensured by the plane portion 229, so that the problem as described above can be suppressed.

［実施の形態２の変形例］
以下、図面を用いて、実施の形態２の変形例を説明する。以下の図では、便宜上、モールド樹脂４２を透視して半導体装置２００内部構造を図示しており、構成を簡略化して示す図である。具体的には、モールド樹脂４２、ヒートスプレッダ１２０およびシート部材２２６以外の構成については省略あるいは簡略化されている。 [Modification of Embodiment 2]
Hereinafter, a modification of the second embodiment will be described with reference to the drawings. In the following drawings, for convenience, the internal structure of the semiconductor device 200 is illustrated through the mold resin 42, and the configuration is simplified. Specifically, components other than the mold resin 42, the heat spreader 120, and the sheet member 226 are omitted or simplified.

（変形例１）
図１４は、本発明の実施の形態２にかかる半導体装置２００の変形例を示す模式図である。この図は、図１３（Ａ）に示す断面図に対応しており、図１３（Ａ）の断面構造を変形させたものである。図１４（Ａ）に示すように、周縁部２２７において、平面部２３５、屈曲部２３４を設けても良い。屈曲部２３４が、第１屈曲部２３４ａと、第２屈曲部２３４ｂとを備えていても良い。第１屈曲部２３４ａは平面部２３５と接続してヒートスプレッダ１２０側（半導体装置２００のパッケージ上面側）に折れ曲がる部分であり、第２屈曲部２３４ｂは、第１屈曲部２３４ａと接続して半導体装置２００のパッケージ下面側に折れ曲がる部分である。 (Modification 1)
FIG. 14 is a schematic diagram showing a modification of the semiconductor device 200 according to the second embodiment of the present invention. This figure corresponds to the cross-sectional view shown in FIG. 13A, and is obtained by modifying the cross-sectional structure of FIG. As shown in FIG. 14A, a flat portion 235 and a bent portion 234 may be provided in the peripheral edge portion 227. The bent portion 234 may include a first bent portion 234a and a second bent portion 234b. The first bent portion 234a is a portion that is connected to the flat portion 235 and bends to the heat spreader 120 side (the upper surface side of the package of the semiconductor device 200), and the second bent portion 234b is connected to the first bent portion 234a. This is a part that bends to the lower surface side of the package.

なお、二段階より多数の多段階の折り曲げを行っても良い。例えば、図１４（Ｂ）に示すように、平面部２３７とともに、Ω型の形状の屈曲部２３６を設けても良い。これにより狭いスペースにおいて折り曲げ回数を増大させて、吸湿距離（沿面距離）をより一層拡大することができる。   It should be noted that more than two stages of bending may be performed. For example, as shown in FIG. 14B, an Ω-shaped bent portion 236 may be provided together with the flat portion 237. Thereby, the frequency | count of bending can be increased in a narrow space and a moisture absorption distance (creeping distance) can be expanded further.

（変形例２）
図１５は、本発明の実施の形態２にかかる半導体装置２００の変形例を示す模式図である。この図は、図１３（Ａ）に示す断面図に対応しており、図１３（Ａ）の断面構造を変形させたものである。図１５に示すように、周縁部２２７に平面部２４３および屈曲部２４１が設けられている。金属シート２４（銅箔）の端部に設けられた屈曲部２４１は、ダレ面２４１ａおよびカエリ面２４１ｂを有している。モールド樹脂がダレ面２４１ａの表面を覆うとともにカエリ面２４１ｂが突き出ることによって、ダレ面２４１ａの無い直角の場合と比べて、吸湿距離（沿面距離）を大きくすることができる。 (Modification 2)
FIG. 15 is a schematic diagram showing a modification of the semiconductor device 200 according to the second embodiment of the present invention. This figure corresponds to the cross-sectional view shown in FIG. 13A, and is obtained by modifying the cross-sectional structure of FIG. As shown in FIG. 15, the peripheral portion 227 is provided with a flat portion 243 and a bent portion 241. The bent portion 241 provided at the end of the metal sheet 24 (copper foil) has a sagging surface 241a and a burring surface 241b. When the mold resin covers the surface of the sag surface 241a and the burr surface 241b protrudes, the moisture absorption distance (creeping distance) can be increased compared to the case of a right angle without the sag surface 241a.

シート部材の切断加工の際に、切断をするための上下金型のクリアランスを大きくするようにすれば、大きな銅箔ダレを形成することが可能である。また、製造工程上、金型のクリアランスの大きさを制御することで足りるため、新しい追加工程を必要とせず、コスト増加を抑制できる。   A large copper foil sag can be formed by increasing the clearance between the upper and lower molds for cutting the sheet member. Moreover, since it is sufficient to control the size of the mold clearance in the manufacturing process, a new additional process is not required, and an increase in cost can be suppressed.

図１６は、図１５と同様の考え方で変形された、本発明の実施の形態２にかかる半導体装置２００の変形例を示す模式図である。図１５のカエリ面２４１ｂほどにはカエリが大きくないが、図１６でもダレ面２５４をモールド樹脂が覆うことができる。その結果、同様に、吸湿距離（沿面距離）拡大が図れる。   FIG. 16 is a schematic diagram showing a modification of the semiconductor device 200 according to the second embodiment of the present invention, which is modified based on the same concept as FIG. Although the burrs are not as large as the burrs 241b in FIG. 15, the sag 254 can be covered with mold resin in FIG. As a result, similarly, the moisture absorption distance (creeping distance) can be increased.

（変形例３）
図１７は、本発明の実施の形態２にかかる半導体装置２００の変形例を示す模式図である。図１７に示す変形例では、屈曲部２２８の裏面に、溝２４４を２つ設ける。溝２４４は、図１７の紙面を貫通する方向に連続的に伸びており、いわゆるケガキを行うことで材料（金属シート２４）の表面に傷をつけて線状の溝を設けたものである。この溝により、吸湿距離（沿面距離）を拡大できる。また、この溝２４４で凹凸形状を設けた結果、モールド樹脂４２と金属シート２４表面との間の接着面積を拡大し、密着性を向上させることができる。なお、この溝２４４は、１つであってもよく、或いは３つ以上でも良い。連続的にではなく、所定間隔を置いて不連続的に設けても良い。 (Modification 3)
FIG. 17 is a schematic diagram illustrating a modification of the semiconductor device 200 according to the second embodiment of the present invention. In the modification shown in FIG. 17, two grooves 244 are provided on the back surface of the bent portion 228. The groove 244 continuously extends in a direction penetrating the paper surface of FIG. 17, and a linear groove is formed by scratching the surface of the material (metal sheet 24) by performing so-called marking. With this groove, the moisture absorption distance (creeping distance) can be increased. Moreover, as a result of providing the concave and convex shape with the groove 244, the adhesion area between the mold resin 42 and the surface of the metal sheet 24 can be expanded, and the adhesion can be improved. The number of the grooves 244 may be one, or three or more. You may provide not discontinuously but discontinuously at predetermined intervals.

（変形例４）
図１８は、本発明の実施の形態２にかかる半導体装置２００の変形例を示す模式図である。モールド樹脂４２における周縁部２２７付近に、面取部２５０を設けている。面取りの角度は、周縁部における屈曲部の角度と一致させても良い。これにより、パッケージ小型化、モールド樹脂使用量の低減が可能でありコスト低減効果がある。なお、図１８にあるように、屈曲部の近傍において、ヒートスプレッダ１２０の底面隅部に断面視で曲面形状の面取りを施しても良い。曲面ではなく直線的な面取り（いわゆるＣ面取り）としてもよい。 (Modification 4)
FIG. 18 is a schematic diagram illustrating a modification of the semiconductor device 200 according to the second embodiment of the present invention. A chamfered portion 250 is provided in the vicinity of the peripheral edge portion 227 in the mold resin 42. The chamfering angle may be the same as the angle of the bent portion at the peripheral edge. As a result, it is possible to reduce the size of the package and to reduce the amount of mold resin used, and the cost can be reduced. As shown in FIG. 18, a curved chamfer may be chamfered in a cross-sectional view at the bottom corner of the heat spreader 120 in the vicinity of the bent portion. Instead of a curved surface, it may be a straight chamfer (so-called C chamfer).

（変形例５）
図１９は、本発明の実施の形態２にかかる半導体装置２００の変形例を示す模式図である。便宜上、モールド樹脂４２を透視して半導体装置２００内部構造を図示しており、ヒートスプレッダ１２０およびシート部材２２６のみを示す簡略化した図である。上述の図１４乃至１６に係る変形例は、半導体装置２００における周縁部２２７について、その断面構造を各種変形させたものである。一方、図１９に示す各変形例は、平面視における、半導体装置２００における周縁部２２７を設ける位置を各種変形させたものである。 (Modification 5)
FIG. 19 is a schematic diagram showing a modification of the semiconductor device 200 according to the second embodiment of the present invention. For convenience, the internal structure of the semiconductor device 200 is illustrated through the mold resin 42, and is a simplified diagram showing only the heat spreader 120 and the sheet member 226. 14 to 16 are obtained by variously modifying the cross-sectional structure of the peripheral edge portion 227 in the semiconductor device 200. On the other hand, each modification shown in FIG. 19 is obtained by variously changing the position where the peripheral edge portion 227 is provided in the semiconductor device 200 in plan view.

図１９（Ａ）に示す変形例では、シート部材２２６の四辺全ての周縁部２７４に、平面部２７２および屈曲部２７０を設けた構成としている。
図１９（Ｂ）に示す変形例では、シート部材２２６の四つの隅に部分的に平面部２７８および屈曲部２７６を設けた構成としている。絶縁破壊の発生頻度の高いヒートスプレッダの四隅のみに部分的に屈曲部を設けてもよい。
図１９（Ｃ）に示す変形例では、シート部材２２６の対向する２つの長辺の周縁部２８６を、平面部２８２および屈曲部２８０を設けた構成としている。四辺全てに屈曲部を設ける場合に比して、曲げ加工の容易性や、曲げ加工工程のコストが低い等のメリットがある。
なお、図１９に示す変形例において、各平面部および屈曲部の断面形状は、実施の形態２の図１３の構成と同じものとしてもよく、あるいは上記の図１４乃至１６に記載の各種変形例としてもよい。 In the modification shown in FIG. 19A, a planar portion 272 and a bent portion 270 are provided on the peripheral edge portions 274 of all four sides of the sheet member 226.
In the modification shown in FIG. 19B, a planar portion 278 and a bent portion 276 are partially provided at the four corners of the sheet member 226. You may provide a bending part partially only in the four corners of the heat spreader with a high occurrence frequency of dielectric breakdown.
In the modification shown in FIG. 19C, the two long side peripheral edge portions 286 of the sheet member 226 are provided with a flat surface portion 282 and a bent portion 280. Compared with the case where bent portions are provided on all four sides, there are advantages such as ease of bending and low cost of the bending process.
In the modification shown in FIG. 19, the cross-sectional shape of each plane part and the bent part may be the same as the configuration of FIG. 13 of the second embodiment, or the various modifications shown in FIGS. It is good.

実施の形態３．
以下に、本発明の実施の形態３にかかる半導体装置の製造方法について説明する。実施の形態３にかかる製造方法は、実施の形態２と同様にシート部材２２６の周縁部に屈曲部を設けた半導体装置を製造するためのものである。以下の図２０乃至２３は、各図の紙面左右において対称形状であるため紙面左側の部分のみを図示しており、図示を簡略化している。 Embodiment 3 FIG.
The method for manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention will be described below. The manufacturing method according to the third embodiment is for manufacturing a semiconductor device in which a bent portion is provided at the peripheral edge of the sheet member 226 as in the second embodiment. 20 to 23 below are symmetrical on the left and right sides of each drawing, and therefore only the left side of the drawing is shown, and the illustration is simplified.

また、図２０乃至２３は簡略化した模式図であるが、実際には、半導体装置２００と同様に、ヒートスプレッダ１２０、シート部材２２６、パワー半導体素子としてのＩＧＢＴ３０およびダイオード３２と、モールド樹脂４２とを備えている。ほかにも、半導体装置２００と同様に、ワイヤ４４、４６、信号端子３８、及び主端子３６、３７も備えられている。これらの各部品の搭載箇所や相対的な位置関係は、図１１および図１２に示したのと同じである。   20 to 23 are simplified schematic diagrams. Actually, like the semiconductor device 200, the heat spreader 120, the sheet member 226, the IGBT 30 and the diode 32 as power semiconductor elements, and the mold resin 42 are provided. I have. In addition, like the semiconductor device 200, wires 44 and 46, a signal terminal 38, and main terminals 36 and 37 are also provided. The mounting locations and relative positional relationships of these components are the same as those shown in FIGS.

図２０は、本発明の実施の形態３にかかる半導体装置の製造方法を説明するための模式図である。実施の形態３にかかる製造方法では、まず、第１のステップとして、準備工程が行われる。この準備工程では、ヒートスプレッダ１２０、半導体素子（ＩＧＢＴ３０およびダイオード３２）と、シート部材２２６を準備する。これに加えて半導体装置２００と同様に、ワイヤ４４、４６、信号端子３８、及び主端子３６、３７も準備する。   FIG. 20 is a schematic diagram for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. In the manufacturing method according to the third embodiment, a preparation process is first performed as the first step. In this preparation step, the heat spreader 120, the semiconductor elements (IGBT 30 and the diode 32), and the sheet member 226 are prepared. In addition to this, wires 44 and 46, a signal terminal 38, and main terminals 36 and 37 are also prepared as in the semiconductor device 200.

ここで、実施の形態３では、「屈曲部形成手段」として、シート部材２２６の周縁部２２７に突起２９０を設ける。屈曲部形成手段は、シート部材２２６の周縁部を折り曲げる手段である。この突起２９０は、好ましくは、樹脂材料とする。樹脂材料により加工性および絶縁性を確保するためである。具体的には、シート部材２２６の端部裏面側に、各辺に沿ってその辺の一端から他端にかけて連続的に（或いは不連続的に）、絶縁材料をコーティングする。このコーティング材料が硬化することで突起２９０となる。   Here, in the third embodiment, the protrusion 290 is provided on the peripheral edge portion 227 of the sheet member 226 as “bending portion forming means”. The bent portion forming means is means for bending the peripheral edge portion of the sheet member 226. The protrusion 290 is preferably made of a resin material. This is to ensure processability and insulation by the resin material. Specifically, the insulating material is coated continuously (or discontinuously) from one end of the side to the other end along each side on the back side of the end of the sheet member 226. The coating material is cured to form protrusions 290.

上金型２９１ａおよび下金型２９１ｂは、モールド樹脂成型用の金型である。樹脂注入経路は図示を省略している。モールド樹脂成型のため上金型２９１ａおよび下金型２９１ｂにより形成されるキャビティ内に、ヒートスプレッダ１２０、シート部材２２６等の封止対象部品を設置する。ヒートスプレッダ１２０の底面の縁から突き出した周縁部２２７を生じさせるように、ヒートスプレッダ１２０をシート部材２２６の表面に載せる。   The upper mold 291a and the lower mold 291b are molds for molding resin molding. The resin injection path is not shown. Parts to be sealed such as the heat spreader 120 and the sheet member 226 are installed in a cavity formed by the upper mold 291a and the lower mold 291b for molding resin molding. The heat spreader 120 is placed on the surface of the sheet member 226 so that a peripheral edge portion 227 protruding from the edge of the bottom surface of the heat spreader 120 is generated.

このとき突起２９０が屈曲部形成手段として機能し、図２０（Ｂ）に示すように、ヒートスプレッダ１２０および突起２９０によってシート部材２２６の周縁部２２７が折り曲げられる。図２０の製造方法によれば、シート部材２２６に対する加工（コーティング材料の塗布）によって、既存のモールド金型（上金型２９１ａおよび下金型２９１ｂ）を流用して、シート部材２２６の端部を折り曲げることができる。   At this time, the protrusion 290 functions as a bent portion forming unit, and the peripheral portion 227 of the sheet member 226 is bent by the heat spreader 120 and the protrusion 290 as shown in FIG. According to the manufacturing method of FIG. 20, existing mold molds (upper mold 291 a and lower mold 291 b) are diverted by processing (application of a coating material) on the sheet member 226, and the end portion of the sheet member 226 is moved. Can be folded.

周縁部に折り曲げが施された状態で、図２０（Ｂ）に示すように、樹脂封止工程が実施される。れにより、モールド樹脂４２によって、シート部材２２６の表面および周縁部２２７における裏面、ヒートスプレッダ１２０、ＩＧＢＴ３０等の半導体素子、および図示しない主端子やワイヤ等の構成部品を封止することができる。また、下金型２９１ｂの底面と接するシート部材２２６裏面（つまり金属シート２４の一部の裏面）にはモールド樹脂４２は入り込まないので、シート部材２２６の裏面の少なくとも一部がモールド樹脂４２から露出する。   In a state where the peripheral edge portion is bent, a resin sealing step is performed as shown in FIG. Thus, the mold resin 42 can seal the front surface of the sheet member 226 and the back surface of the peripheral edge portion 227, semiconductor elements such as the heat spreader 120 and IGBT 30, and components such as main terminals and wires (not shown). Further, since the mold resin 42 does not enter the back surface of the sheet member 226 in contact with the bottom surface of the lower mold 291b (that is, the back surface of a part of the metal sheet 24), at least a part of the back surface of the sheet member 226 is exposed from the mold resin 42. To do.

（変形例１）
なお、屈曲部形成手段が、モールド金型におけるキャビティ底面に設けられ、キャビティ内部へと突き出しが可能なピンであってもよい。図２１は、本発明の実施の形態３にかかる半導体装置の製造方法の変形例を説明するための模式図である。図２１では、下金型２９１ｃに、貫通穴およびその内部で軸方向に進出と後退が可能な可動ピン２９２を設ける。可動ピン２９２の先端が当たる位置にシート部材２２６の端部を配置したうで、可動ピン２９２を進出させる。これにより、図２１に示すようにシート部材２２６の端部を折り曲げることができる。 (Modification 1)
The bent portion forming means may be a pin provided on the bottom surface of the cavity in the mold and capable of protruding into the cavity. FIG. 21 is a schematic diagram for explaining a modification of the semiconductor device manufacturing method according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 21, the lower mold 291c is provided with a through hole and a movable pin 292 that can advance and retract in the axial direction inside the through hole. The movable pin 292 is advanced so that the end of the sheet member 226 is disposed at a position where the tip of the movable pin 292 hits. Thereby, as shown in FIG. 21, the edge part of the sheet | seat member 226 can be bent.

例えばモールド工程時に、先に可動ピン２９２を押し付けて折り曲げを行い、折り曲げによる屈曲部形成後に、可動ピン２９２を後退させた状態でモールド樹脂の注入を行っても良い。或いは、可動ピン２９２を突き出した状態でモールド樹脂注入し、さらに可動ピン２９２で生じた穴を樹脂で埋めても良い。なお、可動ピン２９２は、シート部材２２６が配置される所定区域の縁に沿って、複数本備えられていても良い。   For example, during the molding process, the movable pin 292 may be pressed and bent first, and after forming the bent portion by bending, the mold resin may be injected with the movable pin 292 retracted. Alternatively, the mold resin may be injected with the movable pin 292 protruding, and the hole generated by the movable pin 292 may be filled with resin. A plurality of movable pins 292 may be provided along an edge of a predetermined area where the sheet member 226 is disposed.

（変形例２）
なお、屈曲部形成手段が、モールド金型におけるキャビティ底面に設けられた凸部であってもよい。図２２は、本発明の実施の形態３にかかる半導体装置の製造方法の変形例を説明するための模式図である。図２２の製造方法では、底面に凸部２９４を設けた下金型２９１ｄを用いてモールド樹脂封止工程を実施する。この凸部２９４は角度θ３の傾斜を有する斜面２９４ａを有している。 (Modification 2)
The bent portion forming means may be a convex portion provided on the bottom surface of the cavity in the mold. FIG. 22 is a schematic diagram for explaining a modification of the semiconductor device manufacturing method according to the third embodiment of the present invention. In the manufacturing method of FIG. 22, a mold resin sealing step is performed using a lower mold 291d having a convex portion 294 on the bottom surface. The convex portion 294 has an inclined surface 294a having a tilt angle theta 3.

斜面２９４ａに端部側の裏面が当たるようにシート部材２２６を配置し、凸部２９４よりも紙面右側にヒートスプレッダ１２０を配置する。これにより、図２２に示すようにシート部材２２６の端部を精度よく所望角度に折り曲げることができる。   The sheet member 226 is disposed so that the rear surface on the end side is in contact with the inclined surface 294a, and the heat spreader 120 is disposed on the right side of the paper surface with respect to the convex portion 294. Thereby, as shown in FIG. 22, the edge part of the sheet | seat member 226 can be bend | folded to a desired angle accurately.

（変形例３）
なお、屈曲部形成手段が、モールド金型におけるキャビティ底面に設けられ、キャビティ内部へと突き出しが可能な第１のピンとともに、このピンと対向するようにモールド金型のキャビティ上面に設けられキャビティ内部へと突き出し可能な第２のピンであってもよい。第１のピンと第２のピンの間の距離は、周縁部２２７の寸法程度に離間されている。 (Modification 3)
The bent portion forming means is provided on the bottom surface of the cavity in the mold, and is provided on the upper surface of the cavity of the mold so as to face the pin together with the first pin that can protrude into the cavity. The second pin can be projected. The distance between the first pin and the second pin is separated by about the size of the peripheral edge 227.

図２３は、本発明の実施の形態３にかかる半導体装置の製造方法の変形例を説明するための模式図である。図２３の製造方法では、前述した可動ピン２９２を有する下金型２９１ｃとともに、可動ピン２９８を備えた上金型２９１ｅを使用する。可動ピン２９２の先端が当たる位置にシート部材２２６の端部を配置したうで、可動ピン２９２を進出させる。このとき可動ピン２９８も押し付けて、可動ピン２９８の先端が、図２３に示すようにヒートスプレッダ１２０の周囲近傍におけるシート部材２２６の表面を押さえつけるようにする。これにより、図２３に示すようにシート部材２２６の端部を折り曲げることができ、さらに可動ピン２９８の押し付けにより曲げ安定性が向上する。   FIG. 23 is a schematic diagram for explaining a modification of the semiconductor device manufacturing method according to the third embodiment of the present invention. In the manufacturing method of FIG. 23, an upper mold 291e having a movable pin 298 is used together with the lower mold 291c having the movable pin 292 described above. The movable pin 292 is advanced so that the end of the sheet member 226 is disposed at a position where the tip of the movable pin 292 hits. At this time, the movable pin 298 is also pressed so that the tip of the movable pin 298 presses the surface of the sheet member 226 in the vicinity of the heat spreader 120 as shown in FIG. Thereby, as shown in FIG. 23, the edge part of the sheet | seat member 226 can be bent, and also bending stability improves by pressing of the movable pin 298. FIG.

例えばモールド工程時に、先に可動ピン２９２、２９８を押し付けて折り曲げを行い、折り曲げによる屈曲部形成後に、可動ピン２９２、２９８を後退させた状態でモールド樹脂の注入を行っても良い。或いは、可動ピン２９２，２９８を突き出した状態でモールド樹脂注入し、さらに可動ピン２９２、２９８で生じた穴を樹脂で埋めても良い。   For example, at the time of the molding process, the movable pins 292 and 298 may be first pressed and bent, and after forming the bent portion by bending, the mold resin may be injected with the movable pins 292 and 298 retracted. Alternatively, the mold resin may be injected with the movable pins 292 and 298 protruding, and the holes generated in the movable pins 292 and 298 may be filled with resin.

なお、可動ピン２９２は、シート部材２２６が配置される所定区域の縁に沿って、複数本備えられていても良い。また、可動ピン２９８は、ヒートスプレッダ１２０が配置される所定区域の外周に沿って、複数本備えられていてもよい。   A plurality of movable pins 292 may be provided along an edge of a predetermined area where the sheet member 226 is disposed. Further, a plurality of movable pins 298 may be provided along the outer periphery of a predetermined area where the heat spreader 120 is disposed.

実施の形態４．
図２４は、本発明の実施の形態４にかかる半導体装置２０２の周縁部近傍を部分的に示す模式的な断面図である。図２４に示す半導体装置２０２は、シート部材２２６の裏面の一部をモールド樹脂４２で覆う点で、実施の形態２にかかる半導体装置２００と共通する。しかし、それ以外に、以下に述べる技術的特長をも有している。 Embodiment 4 FIG.
FIG. 24 is a schematic cross-sectional view partially showing the vicinity of the periphery of the semiconductor device 202 according to the fourth embodiment of the present invention. The semiconductor device 202 shown in FIG. 24 is common to the semiconductor device 200 according to the second embodiment in that a part of the back surface of the sheet member 226 is covered with the mold resin 42. However, it also has the technical features described below.

先ず、図２４に示す実施の形態４にかかる半導体装置２０２の構成を説明する。半導体装置２０２も、半導体装置２００と同様に、ヒートスプレッダ１２０、シート部材２２６、パワー半導体素子としてのＩＧＢＴ３０およびダイオード３２と、モールド樹脂４２とを備えている。ほかにも、半導体装置２００と同様に、ワイヤ、信号端子、及び主端子も備えられている。   First, the configuration of the semiconductor device 202 according to the fourth embodiment shown in FIG. 24 will be described. Similar to the semiconductor device 200, the semiconductor device 202 includes a heat spreader 120, a sheet member 226, IGBTs 30 and diodes 32 as power semiconductor elements, and a mold resin 42. In addition, similarly to the semiconductor device 200, a wire, a signal terminal, and a main terminal are also provided.

図２４（Ａ）は、半導体装置２０２の製造途中における、ヒートスプレッダ１２０の搭載前の様子を示す周縁部付近の拡大断面図である。図２４（Ｂ）は、モールド樹脂封止後における、半導体装置２０２の周縁部付近を拡大した断面図である。モールド樹脂４２、ヒートスプレッダ１２０およびシート部材２２６以外の構成は、実施の形態２にかかる半導体装置２００と同様である。つまり、ほかにも、半導体装置２００と同様に、ワイヤ４４、４６、信号端子３８、及び主端子３６、３７も備えられている。これらの各部品の搭載箇所や相対的な位置関係は、図１１および図１２に示したのと同じであるため、説明の便宜上、図示を省略している。   FIG. 24A is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the peripheral edge portion showing the state before mounting the heat spreader 120 during the manufacturing of the semiconductor device 202. FIG. 24B is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the periphery of the semiconductor device 202 after sealing with the mold resin. The configuration other than the mold resin 42, the heat spreader 120, and the sheet member 226 is the same as that of the semiconductor device 200 according to the second embodiment. That is, similarly to the semiconductor device 200, wires 44 and 46, a signal terminal 38, and main terminals 36 and 37 are also provided. Since the mounting locations and relative positional relationships of these components are the same as those shown in FIGS. 11 and 12, they are not shown for convenience of explanation.

図２４（Ａ）に示すように、シート部材２２６は、周縁部２２７に薄厚部２９６を有している。薄厚部２９６は、シート部材２２６の裏面（つまり、金属シート２４の表面）に段差２９７を形成するように薄くされた部分である。薄厚部２９６の厚さは、シート部材２２６の中央側（肉厚の部分）の厚さの１／２とする。この段差２９７は、シート部材２２６の裏面の端部近傍位置から周縁部２２７の先端にかけて、連続的に設けられた段差である。図２４（Ｂ）に示すように、モールド樹脂封止がなされた半導体装置２０２では、モールド樹脂４２が、段差２９７を覆う段差封止樹脂部２９９を備えることになる。   As shown in FIG. 24A, the sheet member 226 has a thin portion 296 at the peripheral edge portion 227. The thin portion 296 is a portion thinned so as to form a step 297 on the back surface of the sheet member 226 (that is, the front surface of the metal sheet 24). The thickness of the thin portion 296 is ½ of the thickness of the center side (thick portion) of the sheet member 226. The step 297 is a step that is continuously provided from the position near the end of the back surface of the sheet member 226 to the tip of the peripheral edge 227. As shown in FIG. 24B, in the semiconductor device 202 that has been molded resin-sealed, the mold resin 42 is provided with a step sealing resin portion 299 that covers the step 297.

一方、この実施の形態４では、半導体装置２００において周縁部２２７に屈曲部２２８が設けられていたのとは異なり、周縁部２２７が全て平面部となっている。つまり、シート部材２２６の端部に折り曲げ等が施されていない。   On the other hand, in the fourth embodiment, unlike the semiconductor device 200 in which the peripheral portion 227 is provided with the bent portion 228, the peripheral portion 227 is a flat portion. That is, the end of the sheet member 226 is not bent or the like.

実施の形態４では、次のような作用効果が得られる。
先ず、シート部材２２６の裏面の一部を、モールド樹脂４２で覆うことができる。シート部材２２６の裏面の端部近傍位置から周縁部２２７の先端まで薄厚部２９６が存在し、この薄厚部２９６をモールド樹脂４２が封止している。よって、水の侵入経路は、薄厚部２９６とモールド樹脂４２との界面の分だけ、確実に拡大している。吸湿距離（沿面距離）の拡大、モールド樹脂の密着性向上効果が得られる。
また、金属シート（本実施の形態では銅箔）とモールド樹脂との間の密着力は、金属シート（本実施の形態では銅箔）と絶縁層（絶縁シート）との間の密着力よりも高い。また、モールド樹脂と接する金属シート（本実施の形態では銅箔）の表面積を拡大することで、アンカー効果が発揮される。これにより、高い密着性による吸湿水進入防止を行うことができる。 In the fourth embodiment, the following operational effects are obtained.
First, a part of the back surface of the sheet member 226 can be covered with the mold resin 42. A thin portion 296 exists from a position in the vicinity of the end of the back surface of the sheet member 226 to a tip of the peripheral portion 227, and the thin resin 296 is sealed with the thin portion 296. Therefore, the water intrusion path is surely expanded by an amount corresponding to the interface between the thin portion 296 and the mold resin 42. An effect of increasing the moisture absorption distance (creeping distance) and improving the adhesion of the mold resin can be obtained.
Further, the adhesion between the metal sheet (copper foil in the present embodiment) and the mold resin is greater than the adhesion between the metal sheet (copper foil in the present embodiment) and the insulating layer (insulation sheet). high. Moreover, the anchor effect is exhibited by enlarging the surface area of the metal sheet (copper foil in the present embodiment) in contact with the mold resin. Thereby, the hygroscopic water approach prevention by high adhesiveness can be performed.

さらに、実施の形態４では、周縁部２２７が全て平面部となっている。このため、ヒートスプレッダ１２０の位置ずれがあっても、前述したような屈曲部２２８とヒートスプレッダ１２０との間の設計マージンの問題を回避することができる。このため、製造プロセス上の利点がある。   Further, in the fourth embodiment, the peripheral edge portion 227 is a flat portion. For this reason, even if the heat spreader 120 is misaligned, the problem of the design margin between the bent portion 228 and the heat spreader 120 as described above can be avoided. For this reason, there is an advantage in the manufacturing process.

なお、金属シート２４（銅箔）の端部に対して化学的加工（ハーフエッチング）を行うことで、薄厚部２９６を形成してもよい。また、金属シート２４（銅箔）の端部に対して機械的加工（シェービング）を行うことで、薄厚部２９６を形成してもよい。   In addition, you may form the thin part 296 by performing a chemical process (half etching) with respect to the edge part of the metal sheet 24 (copper foil). Moreover, you may form the thin part 296 by performing a mechanical process (shaving) with respect to the edge part of the metal sheet 24 (copper foil).

実施の形態５．
以下、本発明の実施の形態５にかかる半導体装置について説明する。以下に述べる実施の形態５にかかる半導体装置およびその変形例は、シート部材の周縁部の表面に、少なくとも１つの凸部又は凹部が設けられた点で共通している。 Embodiment 5 FIG.
The semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention will be described below. The semiconductor device according to the fifth embodiment described below and its modification are common in that at least one convex portion or concave portion is provided on the surface of the peripheral portion of the sheet member.

［実施の形態５の構成］
図２５は、本発明の実施の形態５にかかる半導体装置３００の断面図である。図２６は、本発明の実施の形態５にかかる半導体装置３００の平面図である。図２５は、図２６におけるＤ−Ｄ線に沿って半導体装置３００を切断した断面を示している。図２６は、図２５の半導体装置３００を図２５の紙面上から下方に見下ろした平面図であり、便宜上、モールド樹脂を透視して半導体装置３００の内部構造を図示している。 [Configuration of Embodiment 5]
FIG. 25 is a sectional view of a semiconductor device 300 according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 26 is a plan view of a semiconductor device 300 according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 25 shows a cross section of the semiconductor device 300 taken along the line DD in FIG. FIG. 26 is a plan view of the semiconductor device 300 of FIG. 25 looking down from the top of the drawing of FIG. 25. For convenience, the internal structure of the semiconductor device 300 is illustrated through the mold resin.

半導体装置３００は、次の二つの相違点を除き、参考例の半導体装置１０と同様の構成を備えている。第１の相違点は、シート部材２６に代えてシート部材３２６を備えている点である。第２の相違点は、ヒートスプレッダ２０に代えて、実施の形態１で説明したヒートスプレッダ１２０を備えている点である。   The semiconductor device 300 has the same configuration as the semiconductor device 10 of the reference example except for the following two differences. The first difference is that a sheet member 326 is provided instead of the sheet member 26. The second difference is that the heat spreader 120 described in the first embodiment is provided instead of the heat spreader 20.

シート部材３２６は、凹部３２８を備えている点で、シート部材２６と異なっている。それ以外の点、つまり、絶縁シート２２と金属シート２４の積層構造である点や、周縁部２７と同様に周縁部３２７を備えている点は、共通している。   The sheet member 326 is different from the sheet member 26 in that it includes a recess 328. The other points, that is, the laminated structure of the insulating sheet 22 and the metal sheet 24 and the point that the peripheral portion 327 is provided in the same manner as the peripheral portion 27 are common.

図２６に示すように、実施の形態５では、シート部材３２６の２つの短辺に、ヒートスプレッダ１２０を取り囲むように、それぞれ、複数の凹部３２８が設けられている。   As shown in FIG. 26, in the fifth embodiment, a plurality of recesses 328 are provided on the two short sides of the sheet member 326 so as to surround the heat spreader 120, respectively.

図２７（Ａ）は、本発明の実施の形態５にかかる周縁部付近を簡略化して示した部分断面図である。図２７（Ｂ）は、図２７（Ａ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。図に示すように、各凹部３２８は円形であり、各凹部３２８の深さは絶縁シート２２の途中までである。凹部３２８は、シート部材３２６の端から周縁部３２７におけるヒートスプレッダ１２０直近まで設けられている。   FIG. 27A is a partial cross-sectional view schematically showing the vicinity of the peripheral edge according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 27B is a cross-sectional view taken along the line EE in FIG. As shown in the figure, each recess 328 is circular, and the depth of each recess 328 is halfway through the insulating sheet 22. The recess 328 is provided from the end of the sheet member 326 to the vicinity of the heat spreader 120 at the peripheral edge 327.

なお、凹部３２８は、絶縁シート２２に対して可動ピンを突き刺すことで形成しても良い。これにより加工が容易であり、コスト低減効果がある。   The recess 328 may be formed by piercing the insulating sheet 22 with a movable pin. This facilitates processing and has a cost reduction effect.

［実施の形態５の作用］
本実施の形態にかかる半導体装置３００によれば、シート部材３２６の周縁部３２７の表面に、複数の凹部３２８が設けられる。この凹部３２８は、複数の凹部を形成する。複数の凹部により、シート部材３２６が単に平坦面である場合と比べて、吸湿距離（沿面距離）が拡大する。 [Operation of Embodiment 5]
According to the semiconductor device 300 according to the present embodiment, the plurality of recesses 328 are provided on the surface of the peripheral edge 327 of the sheet member 326. The recess 328 forms a plurality of recesses. The plurality of recesses increase the moisture absorption distance (creeping distance) compared to the case where the sheet member 326 is simply a flat surface.

さらに、本実施の形態によれば、複数の凹部３２８内にモールド樹脂が入り込むことによって接着面積が増大し、シート部材３２６の周縁部３２７とモールド樹脂４２の界面の密着性を向上することができる。絶縁破壊の原因となる吸湿を抑制することができる。これにより、ヒートスプレッダ１２０の絶縁破壊を抑制することができる。   Furthermore, according to the present embodiment, the adhesive area is increased by the mold resin entering the plurality of recesses 328, and the adhesion at the interface between the peripheral edge portion 327 of the sheet member 326 and the mold resin 42 can be improved. . Moisture absorption that causes dielectric breakdown can be suppressed. Thereby, the dielectric breakdown of the heat spreader 120 can be suppressed.

［実施の形態５の変形例］
以下、図面を用いて、実施の形態５の変形例を説明する。以下の図では、便宜上、モールド樹脂４２を透視して半導体装置３００内部構造を図示しており、構成を簡略化して示す図である。具体的には、モールド樹脂４２、ヒートスプレッダ１２０およびシート部材３２６以外の構成については省略あるいは簡略化されている。 [Modification of Embodiment 5]
Hereinafter, a modification of the fifth embodiment will be described with reference to the drawings. In the following drawings, for convenience, the internal structure of the semiconductor device 300 is illustrated through the mold resin 42, and the configuration is simplified. Specifically, components other than the mold resin 42, the heat spreader 120, and the sheet member 326 are omitted or simplified.

（変形例１）
図２８は、本発明の実施の形態５にかかる半導体装置３００の変形例を示す模式的な断面図である。図２８（Ａ）は、本発明の実施の形態５にかかる周縁部付近を簡略化して示した部分断面図である。図２８（Ｂ）は、図２７（Ａ）のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。この変形例１では、実施の形態５にかかる凹部３２８と同様の位置、個数で複数の穴部３３２が設けられているが、この穴部３３２は絶縁シート２２を貫通して金属シート２４の表面を露出させる点が凹部３２８と異なっている。これにより、凹部３２８と同様の効果に加え、銅箔の金属シート２４における表面とモールド樹脂４２との間の接着を生じさせることができる。 (Modification 1)
FIG. 28 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the semiconductor device 300 according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 28A is a partial cross-sectional view schematically showing the vicinity of the peripheral edge according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 28B is a cross-sectional view taken along the line FF in FIG. In the first modification, a plurality of holes 332 are provided at the same position and number as the recesses 328 according to the fifth embodiment, but the holes 332 penetrate the insulating sheet 22 and the surface of the metal sheet 24. This is different from the recess 328 in that it is exposed. Thereby, in addition to the effect similar to the recessed part 328, the adhesion | attachment between the surface in the metal sheet 24 of copper foil and the mold resin 42 can be produced.

また、金属シート（本実施の形態では銅箔）とモールド樹脂との間の密着力は、金属シート（本実施の形態では銅箔）と絶縁層（絶縁シート）との間の密着力よりも高い。また、モールド樹脂と接する金属シート（本実施の形態では銅箔）の表面積を拡大することで、アンカー効果が発揮される。これにより、高い密着性による吸湿水進入防止を行うことができる。   Further, the adhesion between the metal sheet (copper foil in the present embodiment) and the mold resin is greater than the adhesion between the metal sheet (copper foil in the present embodiment) and the insulating layer (insulation sheet). high. Moreover, the anchor effect is exhibited by enlarging the surface area of the metal sheet (copper foil in the present embodiment) in contact with the mold resin. Thereby, the hygroscopic water approach prevention by high adhesiveness can be performed.

なお、穴部３３２は、絶縁シート２２に対して可動ピンを突き刺すことで形成しても良い。この場合、加工が容易であり、コスト低減効果が得られる。   The hole 332 may be formed by piercing a movable pin into the insulating sheet 22. In this case, processing is easy, and a cost reduction effect can be obtained.

（変形例２）
図２９は、本発明の実施の形態５にかかる半導体装置３００の変形例を示す模式的な断面図である。図２９では、凹部３２８に代えて、三角形状の凹凸を有する凹凸部３３４を設けている。これにより、平坦の場合と比べて、シート部材３２６が単に平坦面である場合と比べて、吸湿距離（沿面距離）が拡大する。また、凹部３２８の場合と同様に、モールド樹脂４２との界面の接触表面積増大により、密着性も向上する。 (Modification 2)
FIG. 29 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the semiconductor device 300 according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 29, an uneven portion 334 having triangular unevenness is provided instead of the recess 328. Thereby, compared with the case where it is flat, the moisture absorption distance (creeping distance) is increased as compared with the case where the sheet member 326 is merely a flat surface. In addition, as in the case of the recess 328, the adhesion is improved by increasing the contact surface area at the interface with the mold resin 42.

（変形例３）
図３０は、本発明の実施の形態５にかかる半導体装置３００の変形例を示す模式的な断面図である。図３０（Ａ）は、本発明の実施の形態５にかかる周縁部付近を簡略化して示した部分断面図である。図３０（Ｂ）は、図３０（Ａ）のＧ−Ｇ線に沿う断面図である。図３０では、凹部３２８に代えて、矩形状の凹部を有する凹部３３６を設けている。これにより、平坦の場合と比べて、シート部材３２６が単に平坦面である場合と比べて、吸湿距離（沿面距離）が拡大する。また、凹部３２８の場合と同様に、モールド樹脂４２との界面の接触表面積増大により、密着性も向上する。 (Modification 3)
FIG. 30 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the semiconductor device 300 according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 30A is a partial cross-sectional view schematically showing the vicinity of the peripheral edge according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 30B is a cross-sectional view taken along the line GG in FIG. In FIG. 30, a recess 336 having a rectangular recess is provided instead of the recess 328. Thereby, compared with the case where it is flat, the moisture absorption distance (creeping distance) is increased as compared with the case where the sheet member 326 is merely a flat surface. In addition, as in the case of the recess 328, the adhesion is improved by increasing the contact surface area at the interface with the mold resin 42.

なお、図３０（Ｂ）のように平面視で長方形状（線状）となる凹部に限られず、平面視で正方形の凹部が複数（多数）並べられていてもよい。また、凹部の平面視形状は必ずしも単純な矩形でなくともよく、平面視でＬ字状やＵ字状、環状などの種々のパターンを含んでも良い。   In addition, it is not restricted to the recessed part which becomes rectangular shape (line shape) by planar view like FIG.30 (B), The square recessed part may be arranged in multiple numbers (large number) by planar view. Further, the shape of the concave portion in plan view is not necessarily a simple rectangle, and may include various patterns such as an L shape, a U shape, and a ring shape in the plan view.

（変形例４）
図３１（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の実施の形態５にかかる半導体装置３００の変形例を示す模式的な断面図である。図３１に示す変形例は、シート部材３２６に肉厚部３３８を設けたものである。肉厚部３３８がある場合には、一様な厚さの場合と比べて、肉厚となった厚さ分だけ吸湿距離（沿面距離）が拡大する。また、絶縁層を肉厚とすることで、ヒートスプレッダ１２０の端部（特に四隅）の電界集中を、緩和することもできる。 (Modification 4)
31A and 31B are schematic cross-sectional views showing modifications of the semiconductor device 300 according to the fifth embodiment of the present invention. In the modification shown in FIG. 31, a thick portion 338 is provided on the sheet member 326. In the case where the thick portion 338 is present, the moisture absorption distance (creeping distance) is increased by the thickness corresponding to the thickness as compared with the case of the uniform thickness. In addition, by making the insulating layer thick, electric field concentration at the end (particularly, the four corners) of the heat spreader 120 can be reduced.

なお、図３１では、肉厚部３３８の側面３３８ａに、ヒートスプレッダ１２０の側面を接するように配置した。しかしながら、本発明はこれに限られず、側面３３８ａとヒートスプレッダ１２０の側面とを離間してもよい。離間して生じたそのスペースには、モールド樹脂４２が充填される。これにより、吸湿距離（沿面距離）の拡大を更に図ることができる。   In FIG. 31, the heat spreader 120 is disposed in contact with the side surface 338 a of the thick portion 338. However, the present invention is not limited to this, and the side surface 338a and the side surface of the heat spreader 120 may be separated. The space generated by the separation is filled with the mold resin 42. Thereby, it is possible to further increase the moisture absorption distance (creeping distance).

（変形例５）
本実施の形態では、シート部材３２６の２つの短辺にそれぞれ複数の凹部３２８が設けられている。しかしながら、上述した実施の形態５にかかる凹部３２８や変形例１乃至５の各種構成を、半導体装置３００の平面視においてシート部材３２６の何れの位置に設けるかは、様々な変形が可能である。
例えば、実施の形態５においても、実施の形態２において図１９に示したのと同様の変形が可能である。例えば、図１９（Ａ）に示した変形例と同じように、シート部材３２６の四辺全ての周縁部３２７に、凹部３２８や変形例１乃至５の各種構成を設けてもよい。あるいは、図１９（Ｂ）に示した変形例と同じように、シート部材３２６の四つの隅に部分的に凹部３２８や変形例１乃至５の各種構成を設けても良い。あるいは、図１９（Ｃ）に示す変形例と同じように、シート部材３２６の対向する２つの長辺の周縁部３２７に、凹部３２８や変形例１乃至５の各種構成を設けても良い。 (Modification 5)
In the present embodiment, a plurality of recesses 328 are provided on each of the two short sides of the sheet member 326. However, various modifications can be made to which position of the sheet member 326 the various configurations of the concave portion 328 and the first to fifth modifications according to the fifth embodiment described above are provided in a plan view of the semiconductor device 300.
For example, in the fifth embodiment, the same modification as that shown in FIG. 19 in the second embodiment is possible. For example, as in the modification shown in FIG. 19A, the peripheral portions 327 of all four sides of the sheet member 326 may be provided with the recesses 328 and various configurations of the modifications 1 to 5. Alternatively, as in the modification shown in FIG. 19B, the concave portions 328 and various configurations of the modifications 1 to 5 may be partially provided at the four corners of the sheet member 326. Or you may provide the recessed part 328 and the various structures of the modifications 1 thru | or 5 in the peripheral part 327 of the two long sides which the sheet | seat member 326 opposes similarly to the modification shown in FIG.19 (C).

実施の形態６．
図３２は、本発明の実施の形態６にかかる半導体装置３０２の構成を示す模式的な断面図である。図３２（Ａ）は、半導体装置３０２の製造途中における、ヒートスプレッダ１２０の搭載前の様子を示す周縁部付近の拡大断面図である。図３２（Ｂ）は、モールド樹脂封止後における、半導体装置３０２の周縁部付近を拡大した断面図である。 Embodiment 6 FIG.
FIG. 32 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor device 302 according to the sixth embodiment of the present invention. FIG. 32A is an enlarged cross-sectional view in the vicinity of the peripheral edge portion showing the state before mounting the heat spreader 120 during the manufacturing of the semiconductor device 302. FIG. 32B is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the periphery of the semiconductor device 302 after sealing with the mold resin.

半導体装置３０２も、半導体装置２００と同様に、ヒートスプレッダ１２０、シート部材３２６、パワー半導体素子としてのＩＧＢＴ３０およびダイオード３２と、モールド樹脂４２とを備えている。ほかにも、半導体装置２００と同様に、ワイヤ、信号端子、及び主端子も備えられている。しかし、モールド樹脂４２、ヒートスプレッダ１２０およびシート部材３２６以外の構成は、実施の形態２にかかる半導体装置２００と同様であるため、説明の便宜上、図示を省略している。   Similar to the semiconductor device 200, the semiconductor device 302 includes a heat spreader 120, a sheet member 326, IGBTs 30 and diodes 32 as power semiconductor elements, and a mold resin 42. In addition, similarly to the semiconductor device 200, a wire, a signal terminal, and a main terminal are also provided. However, since the configuration other than the mold resin 42, the heat spreader 120, and the sheet member 326 is the same as that of the semiconductor device 200 according to the second embodiment, the illustration is omitted for convenience of explanation.

図３２（Ａ）に示すように、実施の形態６では、シート部材３２６の周縁部には、複数の貫通穴３４２が設けられている。貫通穴３４２の縁部には、裏面側に突出するバリ３４４がそれぞれ設けられている。図３２（Ｂ）に示すように、モールド樹脂封止がなされた半導体装置３０２では、モールド樹脂４２が、周縁部の裏面におけるバリ３４４が設けられた部分を覆うバリ被覆部３４５を備えることになる。
これにより、シート部材３２６の裏面を覆うことで吸湿距離（沿面距離）の拡大を図ることができる。また、バリ被覆部３４５がバリ３４４を覆うことで、バリ３４４がない場合に比して、銅箔である金属シート２４とモールド樹脂４２との接着面積を増大させることができる。 As shown in FIG. 32A, in the sixth embodiment, a plurality of through holes 342 are provided in the peripheral edge portion of the sheet member 326. At the edge of the through-hole 342, a burr 344 that protrudes to the back surface side is provided. As shown in FIG. 32B, in the semiconductor device 302 that is sealed with the mold resin, the mold resin 42 includes a burr covering portion 345 that covers a portion where the burr 344 is provided on the back surface of the peripheral portion. .
Thereby, the moisture absorption distance (creeping distance) can be increased by covering the back surface of the sheet member 326. Further, since the burr covering portion 345 covers the burr 344, the adhesion area between the metal sheet 24, which is a copper foil, and the mold resin 42 can be increased as compared with the case where the burr 344 is not provided.

実施の形態７．
［実施の形態７の構成］
図３３は、本発明の実施の形態７にかかる半導体装置４００の断面図である。図３４は、本発明の実施の形態７にかかる半導体装置４００の平面図である。図３３は、図３４におけるＨ−Ｈ線に沿って半導体装置４００を切断した断面を示している。図３４は、図３３の半導体装置４００を図３３の紙面上から下方に見下ろした平面図であり、便宜上、モールド樹脂を透視して半導体装置４００の内部構造を図示している。 Embodiment 7 FIG.
[Configuration of Embodiment 7]
FIG. 33 is a sectional view of a semiconductor device 400 according to the seventh embodiment of the present invention. FIG. 34 is a plan view of a semiconductor device 400 according to the seventh embodiment of the present invention. FIG. 33 shows a cross section of the semiconductor device 400 taken along the line HH in FIG. FIG. 34 is a plan view of the semiconductor device 400 of FIG. 33 looking down from the top of FIG. 33. For convenience, the internal structure of the semiconductor device 400 is illustrated through the mold resin.

半導体装置４００は、次の二つの相違点を除き、参考例の半導体装置１０と同様の構成を備えている。第１の相違点は、シート部材２６に代えてシート部材４２６を備えている点である。第２の相違点は、ヒートスプレッダ２０に代えて、実施の形態１で説明したヒートスプレッダ１２０を備えている点である。   The semiconductor device 400 has the same configuration as the semiconductor device 10 of the reference example except for the following two differences. The first difference is that a sheet member 426 is provided instead of the sheet member 26. The second difference is that the heat spreader 120 described in the first embodiment is provided instead of the heat spreader 20.

図３５は、本発明の実施の形態７にかかる半導体装置４００の周縁部付近の拡大断面図である。シート部材４２６は、シート部材２６、２２６、３２６と同様に、絶縁シートと金属シートとが積層されたものであり、それらのシート部材と同様に周縁部４２７を有している。ただし、シート部材４２６は、絶縁シート４２２よりも、金属シート２４のほうが平面視において一回り大きいサイズを有している。つまり、絶縁シート４２２の外形は金属シート２４よりも一回り小さく、金属シート２４が絶縁シートの縁から突き出た周縁部４２８をさらに備えている。モールド樹脂４２は、この周縁部４２８の表面を覆っている。   FIG. 35 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the periphery of the semiconductor device 400 according to the seventh embodiment of the present invention. Similar to the sheet members 26, 226, and 326, the sheet member 426 is formed by laminating an insulating sheet and a metal sheet, and has a peripheral edge portion 427 as in the case of these sheet members. However, the sheet member 426 has a size that the metal sheet 24 is slightly larger than the insulating sheet 422 in plan view. That is, the outer shape of the insulating sheet 422 is slightly smaller than that of the metal sheet 24, and the metal sheet 24 further includes a peripheral edge portion 428 protruding from the edge of the insulating sheet. The mold resin 42 covers the surface of the peripheral edge 428.

［実施の形態７の作用］
本実施の形態によれば、シート部材４２６の周縁部４２７とモールド樹脂４２の界面の密着性を向上することができる。すなわち、金属シート（本実施の形態では銅箔）とモールド樹脂との間の密着力は、金属シート（本実施の形態では銅箔）と絶縁層（絶縁シート）との間の密着力よりも高い。また、モールド樹脂と接する金属シート（本実施の形態では銅箔）の表面積を拡大することで、アンカー効果が発揮される。これにより、高い密着性による吸湿水進入防止を行うことができる。これにより、絶縁破壊の原因となる吸湿を抑制することができる。これにより、ヒートスプレッダ１２０の絶縁破壊を抑制することができる。 [Operation of Embodiment 7]
According to the present embodiment, the adhesion at the interface between the peripheral edge portion 427 of the sheet member 426 and the mold resin 42 can be improved. That is, the adhesion between the metal sheet (copper foil in the present embodiment) and the mold resin is greater than the adhesion between the metal sheet (copper foil in the present embodiment) and the insulating layer (insulating sheet). high. Moreover, the anchor effect is exhibited by enlarging the surface area of the metal sheet (copper foil in the present embodiment) in contact with the mold resin. Thereby, the hygroscopic water approach prevention by high adhesiveness can be performed. Thereby, the moisture absorption which causes a dielectric breakdown can be suppressed. Thereby, the dielectric breakdown of the heat spreader 120 can be suppressed.

［実施の形態７の変形例］
図３６乃至図４３は、本発明の実施の形態７にかかる半導体装置４００の変形例を示す、周縁部付近の模式的な拡大断面図である。
図３６のように、周縁部４２８に、三角形状の凹凸部４３０を設けてもよい。
図３７のように、周縁部４２８を折り曲げて、屈曲部４３５を設けても良い。ここで、図３７（Ａ）のように、周縁部４２８を全て折り曲げてもよい。また、図３７（Ｂ）のように、周縁部４２８を絶縁シート４２２反部から寸法Ｌの位置で途中で折り曲げて、屈曲部４４１および平面部４４２を設けても良く、この場合には絶縁耐圧も向上できる。図３８のように、所定の鈍角であるθ４だけ折曲げを施して屈曲部４４４を設けたり、所定の鋭角であるθ５だけ折曲げを施して屈曲部４４６を設けたりしてもよい。この折り曲げ角度は、１５度〜１６５度の範囲とすることが好ましい。図３７、３８に示すように、折り曲げた場合、モールド樹脂４２は、金属シート２４の表面と裏面とを覆う。そうすると、金属シート（本実施の形態では銅箔）の表裏両面にモールド樹脂が接着するので、高い密着性を得ることができる。
図３９に示すように、周縁部４２８に、複数の凹部４５８を設けても良い。図３９（Ｂ）は、図３９（Ａ）の矢印Ｊに沿って見た平面図であり、モールド樹脂４２を便宜上透視した図である。
図４０に示すように、周縁部４２８に複数の貫通穴４６０を設けても良い。 [Modification of Embodiment 7]
FIG. 36 to FIG. 43 are schematic enlarged cross-sectional views in the vicinity of the peripheral portion, showing modifications of the semiconductor device 400 according to the seventh embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 36, the peripheral portion 428 may be provided with a triangular uneven portion 430.
As shown in FIG. 37, the peripheral portion 428 may be bent and the bent portion 435 may be provided. Here, as shown in FIG. 37A, the entire peripheral edge portion 428 may be bent. In addition, as shown in FIG. 37B, the peripheral portion 428 may be bent halfway at the position of the dimension L from the opposite portion of the insulating sheet 422, and the bent portion 441 and the flat portion 442 may be provided. Can also be improved. As shown in FIG. 38, the bent portion 444 may be provided by bending by a predetermined obtuse angle θ 4, or the bent portion 446 may be provided by bending by a predetermined acute angle θ 5 . This bending angle is preferably in the range of 15 degrees to 165 degrees. As shown in FIGS. 37 and 38, when bent, the mold resin 42 covers the front and back surfaces of the metal sheet 24. If it does so, since mold resin adheres to the front and back both surfaces of a metal sheet (this embodiment copper foil), high adhesiveness can be obtained.
As shown in FIG. 39, a plurality of recesses 458 may be provided in the peripheral edge portion 428. FIG. 39B is a plan view seen along the arrow J in FIG. 39A, and is a view seen through the mold resin 42 for convenience.
As shown in FIG. 40, a plurality of through holes 460 may be provided in the peripheral edge portion 428.

図４１に示すように、周縁部４２８に、台形の凹部４６８を設けても良い。図４１（Ｂ）は、図４１（Ａ）における凹部４６８近傍の拡大断面図である。台形の凹凸部４６８によれば、吸湿距離の更なる拡大、金属シートとモールド樹脂との接着面積向上の効果がある。これに加え、モールド樹脂４２が凹部４６８内に入り込むことで、モールド樹脂４２と金属シート２４とを機械的にも結合させることができる。   As shown in FIG. 41, a trapezoidal recess 468 may be provided in the peripheral edge 428. FIG. 41B is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the recess 468 in FIG. The trapezoidal concavo-convex portion 468 has the effect of further increasing the moisture absorption distance and improving the adhesion area between the metal sheet and the mold resin. In addition, when the mold resin 42 enters the recess 468, the mold resin 42 and the metal sheet 24 can be mechanically coupled.

図４２は、図４１に示した凹部４６８の製造方法の一例を示す図である。図４２（Ａ）の断面図および図４２（Ｂ）の平面図に示す形状を有するプレス器具先端４６９を、金属シート２４に対して突き刺す。次に、図４２（Ｂ）の矢印にあるように、１８０度或いは３６０度だけプレス器具先端４６９を回転させる。そうすると、回転により金属シート２４が抉り取られ、図４２（Ｃ）の平面図において点線の円で示す凹部４６８の底部外縁４６８ａおよび入口部４６８ｂが形成される。その後、１８０度あるいは３６０度の回転を経た後に、入口部４６８ｂからプレス器具先端４６９を抜き出す。その結果、図４２（Ｄ）の平面図および図４２（Ｅ）の断面図（図４２（Ｄ）のＫ−Ｋ線に沿う断面）に示すように、凹部４６８が形成される。   FIG. 42 is a diagram showing an example of a method for manufacturing the recess 468 shown in FIG. A press instrument tip 469 having the shape shown in the cross-sectional view of FIG. 42A and the plan view of FIG. 42B is pierced into the metal sheet 24. Next, as shown by the arrow in FIG. 42B, the press tool tip 469 is rotated by 180 degrees or 360 degrees. Then, the metal sheet 24 is scraped off by rotation, and a bottom outer edge 468a and an inlet portion 468b of the concave portion 468 indicated by a dotted circle in the plan view of FIG. 42C are formed. Then, after rotating 180 degrees or 360 degrees, the press instrument tip 469 is extracted from the inlet portion 468b. As a result, a recess 468 is formed as shown in the plan view of FIG. 42D and the cross-sectional view of FIG. 42E (the cross section taken along the line KK of FIG. 42D).

図４３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、金属シート２４に複数の貫通穴４７８を設けて、貫通穴４７８のふちにバリ４７９を残しても良い。これは、実施の形態６と同様の技術的思想に基づくものである。その後、モールド樹脂４２による樹脂封止により、図４３（Ｃ）のように、モールド樹脂４２が周縁部の裏面におけるバリ４７９が設けられた部分を覆うバリ被覆部を備えることになる。   As shown in FIGS. 43A and 43B, the metal sheet 24 may be provided with a plurality of through holes 478 and the burrs 479 may be left at the edges of the through holes 478. This is based on the same technical idea as in the sixth embodiment. Thereafter, by resin sealing with the mold resin 42, as shown in FIG. 43C, the mold resin 42 includes a burr covering portion that covers a portion where the burr 479 is provided on the back surface of the peripheral edge portion.

なお、本実施の形態では、シート部材４２６の四辺において周縁部４２８が設けられている。しかしながら、半導体装置４００の平面視においてシート部材４２６の何れの位置に周縁部４２８を設けるかは、様々な変形が可能である。例えば、実施の形態７においても、シート部材４２６の対向する長辺や短辺や、四隅のみにおいて周縁部４２８を設けても良い。   In the present embodiment, peripheral portions 428 are provided on the four sides of the sheet member 426. However, various modifications can be made to which position of the sheet member 426 the peripheral edge portion 428 is provided in the plan view of the semiconductor device 400. For example, also in the seventh embodiment, the peripheral edge portion 428 may be provided only at the long and short sides or the four corners of the sheet member 426 facing each other.

なお、上記の各実施形態は、適宜に組み合わせて用いることができる。また、平面視においてシート部材の両短辺、両長辺および四隅のいずれかの箇所に対して、上記実施の形態１乃至６のコーティング層、屈曲部および穴部等を適宜に設けることができる。   The above embodiments can be used in appropriate combination. In addition, the coating layer, the bent portion, the hole portion, and the like according to the first to sixth embodiments can be appropriately provided for any one of the short side, the long side, and the four corners of the sheet member in plan view. .

なお、上記の各実施形態では、パワー半導体素子として、ＩＧＢＴを用いた。しかしながら、本発明はこれに限られず、パワー半導体素子としてＭＯＳＦＥＴを用いてもよい。
なお、参考例にかかるヒートスプレッダ２０を、実施の形態１乃至４における半導体装置のヒートスプレッダとして用いてもよい。また、上記の各実施形態では、パワー半導体素子としてのＩＧＢＴとフリーホイールダイオードが１セットだけ樹脂封止された半導体装置を開示したが、本発明はこれに限られない。例えば、インバータ回路として複数セットのパワー半導体素子を内蔵する半導体装置でも本発明は適用可能であり、具体的には、例えば三相インバータとして６セットのＩＧＢＴおよびフリーホイールダイオードを備える半導体装置に対して本発明を適用できる。 In each of the above embodiments, an IGBT is used as the power semiconductor element. However, the present invention is not limited to this, and a MOSFET may be used as the power semiconductor element.
Note that the heat spreader 20 according to the reference example may be used as the heat spreader of the semiconductor device according to the first to fourth embodiments. In each of the above embodiments, a semiconductor device in which only one set of IGBT and free wheel diode as a power semiconductor element is sealed is disclosed, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can also be applied to a semiconductor device incorporating a plurality of sets of power semiconductor elements as an inverter circuit. Specifically, for example, for a semiconductor device including six sets of IGBTs and freewheel diodes as a three-phase inverter. The present invention can be applied.

１０、１００、２００、２０２、３００、３０２、４００ 半導体装置
２０、１２０ ヒートスプレッダ
２１、５１ 隅部
２２ 絶縁シート
２４ 金属シート
２６、１４０、２２６、３２６、４２６ シート部材
２７ 周縁部
３０ ＩＧＢＴ
３２ ダイオード
３６、３７ 主端子
３８ 信号端子
４２ モールド樹脂
４４、４６ ワイヤ
１２２、１２４、１２６、１２８、１３０、１３２ コーティング層 10, 100, 200, 202, 300, 302, 400 Semiconductor device 20, 120 Heat spreader 21, 51 Corner portion 22 Insulating sheet 24 Metal sheet 26, 140, 226, 326, 426 Sheet member 27 Peripheral portion 30 IGBT
32 Diode 36, 37 Main terminal 38 Signal terminal 42 Mold resin 44, 46 Wire 122, 124, 126, 128, 130, 132 Coating layer

Claims (17)

底面を有する電気伝導性のヒートスプレッダと、
表面および裏面を備え、前記表面と前記裏面を電気的に絶縁し、前記表面が前記ヒートスプレッダの前記底面に接しかつ前記底面の縁から突き出した周縁部を備えるシート部材と、
前記ヒートスプレッダに固定され、前記ヒートスプレッダと電気的に接続された半導体素子と、
前記シート部材の前記表面、前記ヒートスプレッダ、および前記半導体素子を封止し、かつ前記シート部材の前記裏面の少なくとも一部を露出させる封止樹脂体と、
を備え、
前記周縁部の前記表面に、前記封止樹脂体の樹脂よりも、絶縁性および前記シート部材の前記表面に対する密着性のうち少なくとも一方が高い電気絶縁性コーティング材料の層が設けられたことを特徴とする半導体装置。 An electrically conductive heat spreader having a bottom surface;
A sheet member comprising a front surface and a back surface, electrically insulating the front surface and the back surface, wherein the front surface is in contact with the bottom surface of the heat spreader and protrudes from an edge of the bottom surface;
A semiconductor element fixed to the heat spreader and electrically connected to the heat spreader;
A sealing resin body that seals the front surface of the sheet member, the heat spreader, and the semiconductor element, and exposes at least a part of the back surface of the sheet member;
With
The surface of the peripheral edge portion is provided with a layer of an electrically insulating coating material having at least one of insulation and adhesion to the surface of the sheet member higher than that of the resin of the sealing resin body. A semiconductor device. 前記電気絶縁性コーティング材料は、ポリイミドと、ポリアミドと、多官能基を有するエポキシ系ポリマーとからなる群から選択された１つの材料であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the electrically insulating coating material is one material selected from the group consisting of polyimide, polyamide, and an epoxy-based polymer having a polyfunctional group. 底面を有する電気伝導性のヒートスプレッダと、
表面および裏面を備え、前記表面と前記裏面を電気的に絶縁し、前記表面が前記ヒートスプレッダの前記底面に接しかつ前記底面の縁から突き出した周縁部を備えるシート部材と、
前記ヒートスプレッダに固定され、前記ヒートスプレッダと電気的に接続された半導体素子と、
前記シート部材の前記表面、前記ヒートスプレッダ、および前記半導体素子を封止し、かつ前記シート部材の前記裏面の少なくとも一部を露出させる封止樹脂体と、
を備え、
前記シート部材の前記周縁部は、
前記底面と並行に延びる平面部と、
前記平面部の外側であって前記ヒートスプレッダの隅の近傍又は前記ヒートスプレッダの辺に沿って設けられ、前記表面側に凸となる屈曲部と
を備え、
前記屈曲部は、
前記平面部から延び、前記シート部材の前記周縁部を前記表面側に折り曲げた第１折曲部と、
前記第１折曲部の外側に設けられ前記第１折曲部からさらに折り曲げられた第２折曲部と、
を有し、
前記封止樹脂体は、前記屈曲部における前記シート部材の前記裏面を覆うものであることを特徴とする半導体装置。 An electrically conductive heat spreader having a bottom surface;
A sheet member comprising a front surface and a back surface, electrically insulating the front surface and the back surface, wherein the front surface is in contact with the bottom surface of the heat spreader and protrudes from an edge of the bottom surface;
A semiconductor element fixed to the heat spreader and electrically connected to the heat spreader;
A sealing resin body that seals the front surface of the sheet member, the heat spreader, and the semiconductor element, and exposes at least a part of the back surface of the sheet member;
With
The peripheral portion of the sheet member is
A plane portion extending in parallel with the bottom surface;
A bent portion that is provided on the outside of the flat portion and in the vicinity of the corner of the heat spreader or along the side of the heat spreader, and is convex on the surface side;
The bent portion is
A first bent portion extending from the flat surface portion and bending the peripheral edge portion of the sheet member to the surface side;
A second bent portion provided outside the first bent portion and further bent from the first bent portion;
Have
The said sealing resin body covers the said back surface of the said sheet member in the said bending part, The semiconductor device characterized by the above-mentioned. 底面を有する電気伝導性のヒートスプレッダと、前記ヒートスプレッダに固定すべき半導体素子と、表面および裏面を備え前記表面と前記裏面を電気的に絶縁するシート部材と、を準備する工程と、
モールド金型のキャビティ内に前記シート部材、前記ヒートスプレッダおよび前記ヒートスプレッダに固定した前記半導体素子を入れ、前記モールド金型の前記キャビティの底面に前記裏面を向けて当該キャビティの底面に前記シート部材を載せ、前記ヒートスプレッダの前記底面の縁から突き出した周縁部を生じさせるように前記ヒートスプレッダを前記シート部材の前記表面に載せて、屈曲部形成手段により前記ヒートスプレッダの側へと前記周縁部に折り曲げを施す工程と、
前記周縁部に折り曲げが施された状態で、前記シート部材の前記表面および前記周縁部における前記裏面、前記ヒートスプレッダ、および前記半導体素子を封止し、かつ前記シート部材の前記裏面の少なくとも一部を露出させるように、樹脂封止を行う工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。 Preparing an electrically conductive heat spreader having a bottom surface, a semiconductor element to be fixed to the heat spreader, and a sheet member having a front surface and a back surface and electrically insulating the front surface and the back surface;
The sheet member, the heat spreader, and the semiconductor element fixed to the heat spreader are placed in a cavity of the mold, and the sheet member is placed on the bottom surface of the cavity with the back surface facing the bottom surface of the cavity of the mold die. A step of placing the heat spreader on the surface of the sheet member so as to produce a peripheral edge protruding from the edge of the bottom surface of the heat spreader, and bending the peripheral edge toward the heat spreader by a bent portion forming means. When,
In a state where the peripheral edge portion is bent, the front surface of the sheet member and the back surface of the peripheral edge portion, the heat spreader, and the semiconductor element are sealed, and at least a part of the back surface of the sheet member is sealed. A step of performing resin sealing so as to be exposed;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: 前記屈曲部形成手段が、前記シート部材の端部における前記裏面に設けられた突起であることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。   The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein the bent portion forming means is a protrusion provided on the back surface at an end portion of the sheet member. 前記屈曲部形成手段が、前記モールド金型における前記キャビティの底面に設けられ、前記キャビティの内部へと突き出しが可能なピンであることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。   5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein the bent portion forming means is a pin provided on a bottom surface of the cavity in the mold and capable of protruding into the cavity. 前記屈曲部形成手段が、前記モールド金型における前記キャビティの底面に設けられた凸部であることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。   5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein the bent portion forming means is a convex portion provided on a bottom surface of the cavity in the mold. 底面を有する電気伝導性のヒートスプレッダと、
表面および裏面を備え、前記表面と前記裏面を電気的に絶縁し、前記表面が前記ヒートスプレッダの前記底面に接しかつ前記底面の縁から突き出した周縁部を備えるシート部材と、
前記ヒートスプレッダに固定され、前記ヒートスプレッダと電気的に接続された半導体素子と、
前記シート部材の前記表面、前記ヒートスプレッダ、および前記半導体素子とを封止し、かつ前記シート部材の前記裏面の少なくとも一部を露出させる封止樹脂体と、
を備え、
前記周縁部は、前記裏面に、前記周縁部の先端にかけて前記表面側に落ち込んだ段差を形成するように薄くされた薄厚部を有し、
前記封止樹脂体が前記シート部材の前記段差を覆うことを特徴とする半導体装置。 An electrically conductive heat spreader having a bottom surface;
A sheet member comprising a front surface and a back surface, electrically insulating the front surface and the back surface, wherein the front surface is in contact with the bottom surface of the heat spreader and protrudes from an edge of the bottom surface;
A semiconductor element fixed to the heat spreader and electrically connected to the heat spreader;
A sealing resin body for sealing the front surface of the sheet member, the heat spreader, and the semiconductor element, and exposing at least a part of the back surface of the sheet member;
With
The peripheral portion has a thin portion on the back surface that is thinned so as to form a step that falls to the front surface side toward the front end of the peripheral portion.
The semiconductor device, wherein the sealing resin body covers the step of the sheet member. 底面を有する電気伝導性のヒートスプレッダと、
表面および裏面を備え、前記表面と前記裏面を電気的に絶縁し、前記表面が前記ヒートスプレッダの前記底面に接しかつ前記底面の縁から突き出した周縁部を備えるシート部材と、
前記ヒートスプレッダに固定され、前記ヒートスプレッダと電気的に接続された半導体素子と、
前記シート部材の前記表面、前記ヒートスプレッダ、および前記半導体素子を封止し、かつ前記シート部材の前記裏面の少なくとも一部を露出させる封止樹脂体と、
を備え、
前記周縁部の前記表面には、少なくとも１つの凸部又は凹部が設けられたことを特徴とする半導体装置。 An electrically conductive heat spreader having a bottom surface;
A sheet member comprising a front surface and a back surface, electrically insulating the front surface and the back surface, wherein the front surface is in contact with the bottom surface of the heat spreader and protrudes from an edge of the bottom surface;
A semiconductor element fixed to the heat spreader and electrically connected to the heat spreader;
A sealing resin body that seals the front surface of the sheet member, the heat spreader, and the semiconductor element, and exposes at least a part of the back surface of the sheet member;
With
The semiconductor device according to claim 1, wherein at least one convex portion or concave portion is provided on the surface of the peripheral portion. 前記少なくとも１つの凸部は、
前記周縁部における少なくとも前記底面の隅の近傍に設けられ前記シート部材の中央部分よりも前記表面側に凸となる段差を、
含むことを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。 The at least one protrusion is
A step that is provided at least in the vicinity of the corner of the bottom surface at the peripheral edge and is convex toward the front surface side than the central portion of the sheet member,
The semiconductor device according to claim 9, further comprising: 前記周縁部の前記表面は、前記シート部材の中央部の前記表面よりも表面粗さが大きくなるように設けられた凹及び凸からなる凹凸部を有し、
前記少なくとも１つの凸部が、前記凹凸部の凸であり、
前記少なくとも１つの凹部が、前記凹凸部の凹であることを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。 The surface of the peripheral portion has a concave and convex portion formed of a concave and a convex provided so that the surface roughness is larger than the surface of the central portion of the sheet member,
The at least one protrusion is a protrusion of the uneven part;
The semiconductor device according to claim 9, wherein the at least one recess is a recess of the uneven portion. 前記少なくとも１つの凸部は、前記周縁部に設けられ前記封止樹脂体と接する面に凸となる山谷形状を含むことを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 9, wherein the at least one convex portion includes a mountain-and-valley shape that is convex on a surface that is provided at the peripheral edge portion and contacts the sealing resin body. 前記少なくとも１つの凹部は、前記周縁部に設けられた複数の窪みを含むことを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 9, wherein the at least one recess includes a plurality of depressions provided in the peripheral portion. 底面を有する電気伝導性のヒートスプレッダと、
表面および裏面を備え、前記表面と前記裏面を電気的に絶縁し、前記表面が前記ヒートスプレッダの前記底面に接しかつ前記底面の縁から突き出した周縁部を備えるシート部材と、
前記ヒートスプレッダに固定され、前記ヒートスプレッダと電気的に接続された半導体素子と、
前記シート部材の前記表面、前記ヒートスプレッダ、および前記半導体素子とを封止し、かつ前記シート部材の前記裏面の少なくとも一部を露出させる封止樹脂体と、
を備え、
前記シート部材が、前記表面側に位置する絶縁層と前記絶縁層よりも前記裏面側に位置する金属層とを積層したものであり、
前記周縁部には、前記表面と前記裏面を貫通する少なくとも１つの貫通穴が設けられ、
前記金属層の前記裏面側の面における前記貫通穴の縁部には、前記裏面側に突出するバリが設けられており、
前記封止樹脂体は、前記周縁部の前記裏面における前記バリが設けられた部分を覆うことを特徴とする半導体装置。 An electrically conductive heat spreader having a bottom surface;
A sheet member comprising a front surface and a back surface, electrically insulating the front surface and the back surface, wherein the front surface is in contact with the bottom surface of the heat spreader and protrudes from an edge of the bottom surface;
A semiconductor element fixed to the heat spreader and electrically connected to the heat spreader;
A sealing resin body for sealing the front surface of the sheet member, the heat spreader, and the semiconductor element, and exposing at least a part of the back surface of the sheet member;
With
The sheet member is a laminate of an insulating layer located on the front surface side and a metal layer located on the back side from the insulating layer,
The peripheral edge is provided with at least one through-hole penetrating the front surface and the back surface,
At the edge of the through hole in the surface on the back surface side of the metal layer, a burr projecting to the back surface side is provided,
The said sealing resin body covers the part in which the said burr | flash was provided in the said back surface of the said peripheral part. 底面を有する電気伝導性のヒートスプレッダと、
表面および裏面を備え、前記表面と前記裏面を電気的に絶縁し、前記表面が前記ヒートスプレッダの前記底面に接する絶縁シートと、
前記絶縁シートの前記裏面に接し、前記絶縁シートの縁から突き出た周縁部を備え、前記周縁部が前記ヒートスプレッダ側を向く上面を備える金属シートと、
前記ヒートスプレッダに固定され、前記ヒートスプレッダと電気的に接続された半導体素子と、
前記金属シートの前記上面、前記ヒートスプレッダ、および前記半導体素子を封止し、かつ前記金属シートの前記裏面の少なくとも一部を露出させる封止樹脂体と、
を備えることを特徴とする半導体装置。 An electrically conductive heat spreader having a bottom surface;
An insulating sheet comprising a front surface and a back surface, electrically insulating the front surface and the back surface, wherein the front surface is in contact with the bottom surface of the heat spreader;
A metal sheet provided with a peripheral portion that is in contact with the back surface of the insulating sheet and protrudes from an edge of the insulating sheet, and wherein the peripheral portion has an upper surface facing the heat spreader side;
A semiconductor element fixed to the heat spreader and electrically connected to the heat spreader;
A sealing resin body for sealing the upper surface of the metal sheet, the heat spreader, and the semiconductor element, and exposing at least a part of the back surface of the metal sheet;
A semiconductor device comprising: 前記金属シートの前記周縁部は、前記上面に設けられた、少なくとも１つの凸部又は凹部を備えることを特徴とする請求項１５に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 15, wherein the peripheral portion of the metal sheet includes at least one convex portion or concave portion provided on the upper surface. 前記金属シートの前記周縁部は、前記ヒートスプレッダの隅の近傍又は前記ヒートスプレッダの辺に沿って設けられかつ前記上面側に凸となる屈曲部を備え、
前記封止樹脂体は、前記屈曲部における前記金属シートの裏面を覆うものであることを特徴とする請求項１５に記載の半導体装置。 The peripheral portion of the metal sheet includes a bent portion that is provided near the corner of the heat spreader or along the side of the heat spreader and is convex on the upper surface side,
The semiconductor device according to claim 15, wherein the sealing resin body covers a back surface of the metal sheet in the bent portion.
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