JP2018006537A

JP2018006537A - 半導体装置

Info

Publication number: JP2018006537A
Application number: JP2016130693A
Authority: JP
Inventors: 孝大美賀; Takashi Omika; 健治藤本; Kenji Fujimoto; 博之荻野; Hiroyuki Ogino
Original assignee: Sanken Electric Co Ltd
Current assignee: Sanken Electric Co Ltd
Priority date: 2016-06-30
Filing date: 2016-06-30
Publication date: 2018-01-11

Abstract

【課題】放熱性が優れ、かつ高信頼性の半導体装置を提供する。【解決手段】半導体素子１と、ダイパッド部２と、第1の接続端子３１と、第２の接続端子３２と、これらを封止する封止体４と、を備える半導体装置において、ダイパッド部２と第1の接続端子３１とが一体に形成され、板厚が同一であり、第２の接続端子３２よりも厚い。また、ダイパッド部２の上面には半導体素子１を載置し、ダイパッド部２の下面には、放熱板を配置してもよい。【選択図】図１

Description

本発明は、高温領域で動作可能な半導体装置に関する。

モーター駆動用途の半導体装置では、電気回路に大電流が流れ、半導体素子の発熱量が大きくなるため、製品の特性や信頼性を維持するために放熱対策が重要である。

従来技術では、半導体素子を搭載する本体部と、外部接続端子部とを一体に形成し、電極板の放熱面をパッケージ外表面に露出させることで放熱性を実現している。（特許文献１）

ＷＯ２０１２／１０８０１１号公報

発熱量の大きな半導体素子を利用する場合、放熱性を向上させるために本体部を厚くする必要があるが、従来技術によれば、本体部と端子部の厚さを同じ厚さとするため、端子が厚くなり、製品基板への組み込みが困難となる。このため、放熱性が十分に確保できない懸念がある。

そこで、本発明は上記問題点を鑑み、高い放熱性を実現した半導体装置を提供するものである。

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、ダイパッド部と、第1の接続端子と、第２の接続端子と、前記半導体素子と、前記ダイパッド部と、前記第1の接続端子と、前記第２の接続端子と、を封止する封止体と、を備える半導体装置において、前記ダイパッド部と前記第1の接続端子とが一体に形成され、板厚が同一であり、前記第２の接続端子よりも厚いことを特徴とする。また、前記ダイパッド部の上面には前記半導体素子を載置し、前記ダイパッド部の下面には、放熱板を配置していることを特徴とする。

本発明は、発熱量の大きな半導体素子を利用する場合、半導体素子が載置されるダイパッド部の厚さを厚くし、かつ、ダイパッド部と同一の厚さの第１の接続端子が封止体外部に導出されることで大きな熱容量を確保できる。第２の接続端子は第１の接続端子よりも薄くすることができ、製品基板への組み込みが容易である。よって、高い放熱性を実現した半導体装置を提供することができる効果を奏する。

本発明の実施例１に係る半導体装置１００の平面模式図（ａ）および、（ａ）のＡ-Ａ断面による断面模式図（ｂ）である。本発明の実施例２に係る半導体装置１００の断面模式図である。

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１００の平面模式図（ａ）および、（ａ）のＡ-Ａ断面による断面模式図（ｂ）である。なお図１では、接着材や電気的接続のための配線は図示していない。

図１に示す半導体装置１００は、半導体素子１、ダイパッド部２、第１の接続端子３１、第２の接続端子３２、封止体４、から成っている。

半導体素子１は、ダイパッド部２上に接着材（図示せず）を介して載置され固定されている。半導体素子１には、主にＳｉ半導体が用いられるが、Ｓｉ半導体に比べて高温状態での動作が可能であり、またスイッチング速度が速く、低損失である化合物半導体、例えばＳｉＣ半導体やＧａＮ半導体等の化合物半導体で構成する電力用半導体素子とすることもできる。また、電気回路に合わせて、複数の半導体素子１で構成されてもよい。

ダイパッド部２は、ＣｕまたはＣｕ合金に、ＮｉめっきあるいはＡｇめっきを施して成る。ダイパッド部２は、ダイパッド部２の上面に、接着材（図示せず）を介して、半導体素子１と電気的に接続されている。
本実施例に係る半導体装置１００では、ダイパッド部２は、第１の接続端子３１と一体に形成されている。例えば、１．０ｍｍ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で形成される。

第１の接続端子３１は、ＣｕまたはＣｕ合金に、ＮｉめっきあるいはＡｇめっきを施して成る。
第１の接続端子３１は、例えば、１．０ｍｍ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で形成される。
第１の接続端子３１は、例えば、電力用接続端子として、ダイパッド部２と一体に形成され、半導体素子１の外部取り出し電極として機能する。

第２の接続端子３２は、ＣｕまたはＣｕ合金に、ＮｉめっきあるいはＡｇめっきを施して成る。
第２の接続端子３２は、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で形成される。
第２の接続端子３２は、例えば、信号用接続端子として、半導体素子１の外部取り出し電極として機能する。

封止体４は、例えば、熱硬化性エポキシ樹脂が使用され、樹脂成形金型とプレス装置を使用し、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。また半導体素子１を外囲体で囲み、囲まれた領域を流動性の高い樹脂を注入して形成することもできる。
以上により、半導体装置１００が完成する。

次に、上述の実施例に係る半導体素子１００の効果を説明する。

本発明の実施例に係る半導体装置１００によれば、本発明に基づいて、ダイパッド部２を第２の接続端子３２よりも板厚を厚くし、ダイパッド部２と同一の厚さで第１の接続端子３１を封止体４の外部に導出させる。これにより半導体素子１が直接搭載されるダイパッド部２の厚さを厚くし、容量大きくするので、放熱性が向上する。

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。

図２は、本発明の実施例２に係る半導体装置１００の断面模式図である。半導体素子１を上面に載置したダイパッド部２の下面に放熱板５を配置することで、更なる放熱性の向上ができる。

１、半導体基板
２、ダイパッド部
３１、第１の接続端子
３２、第２の接続端子
４、封止体
５、放熱板
１００、半導体素子

次に、上述の実施例に係る半導体装置１００の効果を説明する。

１００、半導体装置

Claims

半導体素子と、ダイパッド部と、第1の接続端子と、第２の接続端子と、前記半導体素子と、前記ダイパッド部と、前記第1の接続端子と、前記第２の接続端子と、を封止する封止体と、を備える半導体装置において、前記ダイパッド部と前記第1の接続端子とが一体に形成され、板厚が同一であり、前記第２の接続端子よりも厚いことを特徴とする半導体装置。
前記ダイパッド部の上面には前記半導体素子を載置し、前記ダイパッド部の下面には、放熱板を配置されることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。