JP2017017113A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ボイドやウェルドラインの発生を防止した、信頼性の高い半導体装置を提供できる。【解決手段】本発明の半導体装置は、本発明の半導体装置は、半導体素子と、半導体素子を主面に載置し、外部リードを有するリードフレームと、外部リードを封止樹脂体から突出させて封止された構成を具備する半導体装置において、外部リードと対向するリードフレームの先端がゲートと近接し、封止樹脂体は、封止樹脂の充填方向に対して垂直な方向の断面端部に、封止樹脂の流動を抑制するための流動抑制部を備えていることを特徴とする。また、流動抑制部は、段差形状あるいはテーパー形状であってもよいことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、半導体素子が樹脂封止体中に封止されたフルモールドタイプの樹脂封止型半導体装置に関する。

高性能な電源装置の開発にあたっては、絶縁性の優れた高信頼性の樹脂封止型半導体装置が求められており、半導体素子や金属部材を封止樹脂で覆うことで高い絶縁性を得るフルモールドタイプの樹脂封止型半導体装置は、回路基板に搭載の際、絶縁シートが不要のため、非常に有効である。

このため、樹脂封止工程において確実に樹脂封止することが重要であり、従来技術として、ゲートフレーム先端の反り上げ部が、ゲートに対向した位置にあることにより、樹脂の流れを抑制し、ボイドやウェルドラインの発生を防止する効果が知られている。（特許文献１参照）

特開２０１０−１０３４１１号公報

しかしながら、従来技術によれば、フレーム先端を反り上げて封止樹脂を分流して流れを抑制するが、ゲートと反り上げ部との間隔を長くすると、ゲートと反り上げ部との間の領域に封止樹脂が滞留し、封止樹脂の熱硬化特性によっては滞留領域で熱硬化が進行、分流した封止樹脂が合流する前に固化が進行することが懸念され、ボイドやウェルドラインの発生防止が十分ではないという課題がある。

従って、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、ボイドやウェルドラインの発生を防止した、信頼性の高い半導体装置を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するために、本発明は以下に掲げる構成とした。

本発明の半導体装置は、半導体素子と、半導体素子を主面に載置し、外部リードを有するリードフレームと、外部リードを封止樹脂体から突出させて封止された構成を具備する半導体装置において、外部リードと対向するリードフレームの先端がゲートと近接し、封止樹脂体は、封止樹脂の充填方向に対して垂直な方向の断面端部に、封止樹脂の流動を抑制するための流動抑制部を備えていることを特徴とする。また、流動抑制部は、段差形状あるいはテーパー形状であってもよいことを特徴とする。

本発明は、以上のように構成されているので、ゲートと反り上げ部との間の領域に封止樹脂を滞留させることなく、リードフレーム上面の樹脂断面積を狭めることにより、リードフレーム上面の樹脂流速を抑制する。これによって、リードフレーム上下面での樹脂流速を調節でき、ウェルドラインやボイドの発生を防止した封止樹脂体が成形され、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。

本発明の実施例１に係る半導体装置の平面模式図と、断面図（Ａ）と、断面図（Ｂ）である。 本発明の実施例１に係る半導体装置の平面模式図と、断面図（Ｃ）と、断面図（Ｄ）である。

以下、本発明を実施するための形態について、図を参照して詳細に説明する。なお以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものであり、寸法関係の比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための例示であって、この発明の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものではない。この発明の実施の形態は、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

以下、図面を参照して本発明の実施例１に係る半導体装置１００を説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る半導体装置の平面模式図と、断面図（Ａ）と、断面図（Ｂ）である。そのうち、断面図（Ａ）は、本発明の実施例１に係るＡ―Ａ断面図である。また、断面図（Ｂ）は、本発明の実施例１に係るＢ―Ｂ断面図である。

図２は、本発明の実施例１に係る半導体装置の平面模式図と、断面図（Ｃ）と、断面図（Ｄ）である。そのうち、断面図（Ｃ）は、本発明の実施例１に係るＣ―Ｃ断面図である。また、断面図（Ｄ）は、本発明の実施例１に係るＤ―Ｄ断面図である。

図１に示すように、半導体装置１００は、半導体素子１、リードフレーム２、外部リード２１、樹脂封止体３、流動抑制部４から成っている。

半導体素子１は、トランジスタであり、例えばＳｉ半導体素子である。封止樹脂体内では、リードフレームの主面に、導電性接着材（図示せず）を介して接続されている。

リードフレーム２は、半導体素子１を導電性接着材を介して主面に載置する。さらに外部リード２１を有する。例えば、０．５ｍｍ厚の平形状板材をプレス打ち抜き加工や化学的なエッチング加工が適用され、材質は銅または銅合金が多く使用され、表面は銀めっき等を施すことができる。

外部リード２１は、リードフレーム２に連接し、樹脂封止体３から突出している。

流動抑制部４は、樹脂充填方向３１に対して、垂直断面の封止樹脂体３のリードフレーム上面の端面に形成され、封止樹脂の流動を抑制する形状を成している。

樹脂封止体３は、封止樹脂の充填方向に垂直な方向の端部に、流動抑制部４を有する。樹脂成形金型とプレス装置を使用して、トランスファーモールドとして、樹脂成形されたものである。例えば、樹脂封止体３には熱硬化性エポキシ樹脂が使用される。また、樹脂封止体３は、平面が長方形をしており、長手方向の対向する端部から外部リード２１が突出している。以上により、半導体装置１００が完成する。なお図１および図２の平面図では、樹脂封止体３の外表面を破線にて表示している。

次に、上述の実施例１に係る半導体装置１００の効果を説明する。

本発明の実施例１に係る半導体装置は、請求項１によれば、リードフレーム先端をゲート近接させ、リードフレーム上面の樹脂断面積を狭めることにより、リードフレーム上面の樹脂流速を抑制し、リードフレーム上面で抑制された樹脂の流れがリードフレーム下面に向かい、リードフレーム上下面での樹脂流速を調節できる。

請求項２によれば、流動抑制部の形状は封止樹脂の形状に合わせて段差形状あるいはテーパー形状しても抑制効果は変わらない。

上述のように、本発明を実施するための形態を記載したが、この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例が可能であることは明らかである。

１、半導体素子
２、リードフレーム
２１、外部リード
３、樹脂封止体
３１、ゲート
４、流動抑制部
１００、半導体装置

Claims (2)

1. 半導体素子と、
   前記半導体素子を主面に載置し、外部リードを有するリードフレームと、
   前記外部リードを封止樹脂体から突出させて封止された構成を具備する半導体装置において、
   前記外部リードと対向する前記リードフレームの先端がゲートと近接し、前記封止樹脂体は、封止樹脂の充填方向に対して垂直な方向の断面端部に、封止樹脂の流動を抑制するための流動抑制部を備えていることを特徴とする半導体装置。
   
2. 前記流動抑制部は、段差形状あるいはテーパー形状であってもよいことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。

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