JP2018014445A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】容易に設計変更され得るように構成されたフレームを備える半導体装置を提供する。【解決手段】半導体装置1は、基板10と、基板10上に固定されるフレーム30と、基板10上に接合される半導体素子20,25と、半導体素子20,25に電気的に接続される複数のリード65,70,75と、半導体素子20,25を封止する封止部材90とを備える。フレーム30は、互いに組み立てられた複数のフレーム部品31,41,50,57を含む。複数のリード65,70,75は、複数のフレーム部品31,41,50,57の1つ以上に固定されている。【選択図】図1

Description

本発明は、半導体装置及びその製造方法に関する。
基板と、基板上に固定されるフレームと、基板上に接合される半導体素子と、半導体素子に電気的に接続される複数のリードと、半導体素子を封止する封止部材とを備える半導体装置が知られている(特許文献1を参照)。特許文献1に開示された半導体装置では、複数のリードはフレームに固定されている。
特開平8−162571号公報
新しいタイプの半導体装置を製造するために、フレームのサイズ、フレームの形状及び複数のリードの位置の少なくとも1つを変更することにより、フレームの設計が変更される必要がある。特許文献1に開示された半導体装置では、設計変更されたフレームを作成するために、設計変更されたフレームに対応する新しい金型が作成される必要がある。新しい金型を作成することは、時間及び費用がかかる。そのため、特許文献1に開示された半導体装置では、フレームの設計を変更することが難しい。
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、容易に設計変更され得るように構成されたフレームを備える半導体装置及びその製造方法を提供することである。
本発明の半導体装置は、上面と下面とを有する基板と、上面上に固定されるフレームと、上面上に接合される半導体素子と、半導体素子に電気的に接続される複数のリードと、半導体素子を封止する封止部材とを備える。半導体素子はフレームの内側に配置されている。フレームは、互いに組み立てられた複数のフレーム部品を含む。複数のリードは、複数のフレーム部品の1つ以上に固定されている。
本発明の半導体装置の製造方法は、基板の上面に半導体素子を接合することと、複数のフレーム部品の1つ以上に複数のリードを固定することとを備える。本発明の半導体装置の製造方法は、基板の上面に複数のフレーム部品を固定することにより、基板の上面にフレームを固定することを備える。半導体素子はフレームの内側に配置されている。フレームは複数のフレーム部品を互いに組み立てることによって構成されている。本発明の半導体装置の製造方法は、複数のリードを半導体素子に電気的に接続することと、半導体素子を封止する封止部材を設けることとを備える。
本発明の半導体装置では、フレームは、互いに組み立てられた複数のフレーム部品を含む。複数のリードは、複数のフレーム部品の1つ以上に固定されている。複数のフレーム部品の組み合わせを変更することによって、フレームのサイズ、フレームの形状及び複数のリードの位置の少なくとも1つが容易に変更され得る。本発明の半導体装置によれば、フレームは容易に設計変更され得るように構成されている。
本発明の半導体装置の製造方法では、複数のフレーム部品の1つ以上に複数のリードが固定されている。フレームは、複数のフレーム部品を互いに組み立てることによって構成されている。複数のフレーム部品の組み合わせを変更することによって、フレームのサイズ、フレームの形状及び複数のリードの位置の少なくとも1つが容易に変更され得る。本発明の半導体装置の製造方法によれば、フレームの設計が容易に変更され得る。
本発明の実施の形態1に係る半導体装置の概略平面図である。 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の、図1に示す断面線II−IIにおける概略断面図である。 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の概略部分拡大平面図である。 本発明の実施の形態1に係る半導体装置に含まれる複数のフレーム部品の1つの概略拡大斜視図である。 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の製造方法を表すフローチャートを示す図である。 本発明の実施の形態2に係る半導体装置の概略断面図である。 本発明の実施の形態3に係る半導体装置の概略断面図である。 本発明の実施の形態4に係る半導体装置の概略平面図である。 本発明の実施の形態4に係る半導体装置の概略部分拡大平面図である。 本発明の実施の形態4に係る半導体装置に含まれる複数のフレーム部品の1つの概略拡大斜視図である。 本発明の実施の形態5に係る半導体装置の概略平面図である。 本発明の実施の形態5に係る半導体装置の概略部分拡大平面図である。 本発明の実施の形態5に係る半導体装置に含まれる複数のフレーム部品の1つの概略拡大斜視図である。 本発明の実施の形態6に係る半導体装置の概略断面図である。 本発明の実施の形態7に係る半導体装置の概略断面図である。 本発明の実施の形態8に係る半導体装置の概略断面図である。 本発明の実施の形態9に係る半導体装置の概略断面図である。 本発明の実施の形態9に係る半導体装置に含まれるリードの概略拡大斜視図である。
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、同一の構成には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
実施の形態1.
図1から図4を参照して、実施の形態1に係る半導体装置1を説明する。本実施の形態の半導体装置1は、例えば、パワーモジュールであってもよい。本実施の形態の半導体装置1は、基板10と、互いに組み立てられた複数のフレーム部品31,41,50,57を含むフレーム30と、半導体素子20,25と、複数のリード65,70,75と、封止部材90とを主に備える。本実施の形態の半導体装置1は、半導体素子20,25と複数のリード65,70,75とを接続する導電ワイヤ85,86,87をさらに備えてもよい。
基板10は、絶縁層11と、絶縁層11の上面上の導電層12と、絶縁層11の下面上のヒートスプレッダ15とを含んでもよい。
絶縁層11は、例えば、無機フィラーを含むエポキシ樹脂、または、アルミナ(Al23)、窒化アルミ(AlN)もしくは窒化ケイ素(Si34)のようなセラミック材料で構成されてもよい。導電層12は、例えば、銅(Cu)またはアルミニウム(Al)で構成されてもよい。導電層12は、例えば、ろう付けまたは拡散接合によって、絶縁層11に接合されてもよい。
ヒートスプレッダ15は、半導体素子20,25において発生する熱を、半導体装置1の外部に放散する。ヒートスプレッダ15は、例えば、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銅モリブデン(CuMo)合金、またはAlSiCのような複合材料で構成されてもよい。ヒートスプレッダ15は、水冷ヒートシンクであってもよい。ヒートスプレッダ15は、例えば、はんだを用いて、絶縁層11に接合されてもよい。
基板10は、上面10tと下面10bとを有する。本実施の形態では、基板10の上面10tは、導電層12の上面と、導電層12から露出する絶縁層11の上面とを含んでいる。基板10は、上面10tと下面10bとを接続する側面10sを有している。基板10の側面10sは、絶縁層11の側面と導電層12の側面とヒートスプレッダ15の側面とを含んでいる。側面10sの少なくとも一部は、複数のフレーム部品31,41,50,57及び封止部材90から露出してもよい。本実施の形態では、絶縁層11の側面とヒートスプレッダ15の側面とが、複数のフレーム部品31,41,50,57及び封止部材90から露出している。
フレーム30は、基板10の上面10t上に固定されている。特定的には、フレーム30は、導電層12から露出する絶縁層11の上面上に固定されている。フレーム30は、半導体素子20,25を囲んでいる。フレーム30は、接着剤80を用いて、基板10の上面10t上に固定されてもよい。接着剤80は、半導体素子20,25を囲んでいる。
フレーム30は、互いに組み立てられた複数のフレーム部品31,41,50,57を含む。複数のフレーム部品31,41,50,57は、例えば、ガラスエポキシ樹脂で構成されてもよい。複数のフレーム部品31,41,50,57は、接着剤80を用いて、基板10の上面10t上に固定されてもよい。特定的には、複数のフレーム部品31,41,50,57は、接着剤80を用いて、導電層12から露出する絶縁層11上に固定されてもよい。接着剤80は、例えば、シリコーン接着剤またはエポキシ接着剤であってもよい。
複数のフレーム部品31,41,50,57は、互いに面接触してもよい。複数のフレーム部品31,41,50,57は、互いに接合されてもよい。特定的には、複数のフレーム部品31,41,50,57は、接着剤83を用いて、互いに接合されてもよい。接着剤83は、接着剤80と同じであってもよいし、異なってもよい。複数のフレーム部品31,41,50,57は、複数のフレーム部品31,41,50,57の間に隙間が存在しないように、互いに接合されてもよい。隙間が存在しないように互いに接合された複数のフレーム部品31,41,50,57は、後述する液状の封止材料を確実に堰き止めることができる。
本実施の形態の半導体装置1では、フレーム部品31は、フレーム部品50とフレーム部品57とに結合されている。特定的には、フレーム部品31の一方の端部はフレーム部品50の他方の端部に結合されており、フレーム部品31の他方の端部はフレーム部品57の一方の端部に結合されている。フレーム部品41は、フレーム部品50とフレーム部品57とに結合されている。特定的には、フレーム部品41の一方の端部はフレーム部品57の他方の端部に結合されており、フレーム部品41の他方の端部はフレーム部品50の一方の端部に結合されている。
フレーム部品50は、フレーム部品31とフレーム部品41とに結合されている。特定的には、フレーム部品50の一方の端部はフレーム部品41の他方の端部に結合されており、フレーム部品50の他方の端部はフレーム部品31の一方の端部に結合されている。フレーム部品57は、フレーム部品31とフレーム部品41とに結合されている。特定的には、フレーム部品57の一方の端部はフレーム部品31の他方の端部に結合されており、フレーム部品57の他方の端部はフレーム部品41の一方の端部に結合されている。
本実施の形態では、フレーム30は、4つのフレーム部品31,41,50,57が組み立てられており、かつ、基板10の上面10tの平面視において、フレーム30の内周は長方形を形状を有している。フレーム30は、2つ以上のフレーム部品が組み立てられており、かつ、基板10の上面10tの平面視において、フレーム30の内周は、特に限定されないが、三角形、四角形、五角形及び六角形を含む多角形または円形の形状を有してもよい。
複数のフレーム部品31,41,50,57は、各々、半導体素子20,25に面する第1側面34,44,51,58と、第1側面34,44,51,58とは反対側の第2側面35,45,52,59と、第1側面34,44,51,58と第2側面35,45,52,59とを接続する第3側面36,46,53,60とを有している。第3側面36,46,53,60は、第1側面34,44,51,58及び第2側面35,45,52,59に対して傾いてもよい。複数のフレーム部品31,41,50,57の1つにおける第3側面36,46,53,60が、複数のフレーム部品31,41,50,57の別の1つにおける第3側面36,46,53,60に面するように、複数のフレーム部品31,41,50,57は互いに組み立てられてもよい。
本実施の形態では、基板10の上面10tの平面視において、複数のフレーム部品31,41,50,57は、各々、細長い台形の形状を有している。複数のフレーム部品31,41,50,57は、各々、特に限定されないが、細長い長方形または円弧の形状のような他の形状を有してもよい。
複数のフレーム部品31,41,50,57の1つにおける第3側面36,46,53,60は、複数のフレーム部品31,41,50,57の別の1つにおける第3側面36,46,53,60に、面接触してもよい。複数のフレーム部品31,41,50,57の1つにおける第3側面36,46,53,60は、複数のフレーム部品31,41,50,57の別の1つにおける第3側面36,46,53,60に、接着剤83を用いて接合されてもよい。例えば、第1側面34,44,51,58と第3側面36,46,53,60との間の角度を変更することによって、フレーム30の形状は容易に変更され得る。
複数のフレーム部品31,41,50,57は、各々、半導体素子20,25に面する第1側面34,44,51,58と、第1側面34,44,51,58とは反対側の第2側面35,45,52,59と、第1側面34,44,51,58及び第2側面35,45,52,59に沿う方向における両端部(36,46,53,60)とを有する。両端部(36,46,53,60)は、一方の端部と、他方の端部とを含む。複数のフレーム部品31,41,50,57の1つ以上(31,41)における一方の端部と他方の端部との間に1つ以上のリード65,70,75が固定されてもよい。複数のフレーム部品31,41,50,57の1つにおける一方の端部が複数のフレーム部品31,41,50,57の別の1つにおける他方の端部に組み立てられることにより、複数のフレーム部品31,41,50,57は互いに組み立てられている。
複数のフレーム部品31,41,50,57の1つにおける一方の端部は、複数のフレーム部品31,41,50,57の別の1つにおける他方の端部に、面接触してもよい。複数のフレーム部品31,41,50,57の1つにおける一方の端部は、複数のフレーム部品31,41,50,57の別の1つにおける他方の端部に、接着剤83を用いて接合されてもよい。複数のフレーム部品31,41,50,57の一方の端部は互いに同じ形状を有し、かつ、複数のフレーム部品31,41,50,57の他方の端部は互いに同じ形状を有してもよい。
本実施の形態では、複数のフレーム部品31,41,50,57の一方の端部は、基板10の上面10tの平面視において一方の端部における第1側面34,44,51,58の辺の長さが第2側面35,45,52,59の辺の長さがよりも短くなるように、第1側面34,44,51,58及び第2側面35,45,52,59に対して傾いている斜面(第3側面36,46,53,60)である。複数のフレーム部品31,41,50,57の他方の端部は、基板10の上面10tの平面視において他方の端部における第1側面34,44,51,58の辺の長さが第2側面35,45,52,59の辺の長さがよりも短くなるように、第1側面34,44,51,58及び第2側面35,45,52,59に対して傾いている斜面(第3側面36,46,53,60)である。基板10の上面10tの平面視において、第1側面34,44,51,58及び第2側面35,45,52,59に対する複数のフレーム部品31,41,50,57の他方の端部における斜面(第3側面36,46,53,60)の傾きは、第1側面34,44,51,58及び第2側面35,45,52,59に対する複数のフレーム部品31,41,50,57の一方の端部における斜面(第3側面36,46,53,60)の傾きと反対である。
複数のフレーム部品31,41,50,57は、各々、突出部32,42,54,61をさらに含んでもよい。突出部32,42,54,61は、複数のフレーム部品31,41,50,57の各々の基板10側の端部から半導体素子20,25に向けて突出している。複数のフレーム部品31,41,50,57は、各々、基板10の上面10tに垂直な断面において、L字の形状を有していもよい。
複数のフレーム部品31,41,50,57の1つ以上(31,41)は、それぞれ、貫通孔33,43を有してもよい。貫通孔33,43は、突出部32,42に設けられてもよい。貫通孔33,43は、ドリルを用いて、複数のフレーム部品31,41,50,57の1つ以上(31,41)に形成されてもよい。
複数のフレーム部品31,41,50,57の少なくとも2つは互いに同じ形状を有していもよい。特定的には、フレーム部品31とフレーム部品41とは互いに同じ形状を有してもよい。フレーム部品50とフレーム部品57とは互いに同じ形状を有してもよい。
半導体素子20,25は、基板10の上面10t上に接合されている。特定的には、半導体素子20,25は、はんだまたは銀ペーストのような導電性接合部材24,29を用いて、導電層12上に接合されてもよい。
本実施の形態では、半導体装置1は、2つの半導体素子20,25を備えている。半導体装置1は、1つの半導体素子を備えてもよいし、3つ以上の半導体素子を備えてもよい。半導体素子20,25はフレーム30の内側に配置されている。基板10の上面10tの平面視において、半導体素子20,25はフレーム30に囲まれている。
半導体素子20は、例えば、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT)または金属酸化物半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)のような半導体スイッチング素子であってもよい。半導体素子20は、例えば、第1電極21と、第2電極22と、第3電極23とを有してもよい。第1電極21はゲート電極であってもよい。第2電極22はソース電極であってもよい。第3電極23はドレイン電極であってもよい。半導体素子25は、ダイオードであってもよい。半導体素子20は、例えば、第4電極26と、第5電極27とを有してもよい。第4電極26はアノード電極であってもよし。第5電極27はカソード電極であってもよい。本実施の形態では、半導体素子25は半導体素子20と異なっているが、半導体素子25は半導体素子20と同じであってもよい。半導体素子20,25は、例えば、シリコン(Si)、炭化シリコン(SiC)、窒化ガリウム(GaN)、ダイヤモンド、酸化亜鉛(ZnO)またはセレン化亜鉛(ZnSe)のような半導体材料で構成されてもよい。
複数のリード65,70,75は、半導体素子20,25に電気的に接続されている。複数のリード65,70,75は、導電ワイヤ85,86,87を介して、半導体素子20,25に電気的に接続されてもよい。具体的には、2つのリード65は、導電ワイヤ85を介して、半導体素子20の第1電極21に電気的に接続されている。リード70は、導電ワイヤ86を介して、半導体素子20の第2電極22と半導体素子25の第4電極26とに電気的に接続されている。リード75は、導電ワイヤ87を介して、導電層12に電気的に接続されている。複数のリード65,70,75は、例えば、銅(Cu)またはアルミニウム(Al)で構成されてもよい。導電ワイヤ85,86,87は、例えば、金(Au)、銅(Cu)またはアルミニウム(Al)で構成されてもよい。
複数のリード65,70,75は、複数のフレーム部品31,41,50,57の1つ以上(31,41)に固定されている。本実施の形態では、2本のリード65は、フレーム部品31に設けられた2つの貫通孔33にそれぞれ固定されている。リード70とリード75とは、フレーム部品41に設けられた2つの貫通孔43にそれぞれ固定されている。
特定的には、複数のリード65,70,75の少なくとも1つは、貫通孔33,43に差し込まれている。複数のリード65,70,75の少なくとも1つは、例えば、貫通孔33,43に圧入されてもよい。貫通孔33,43の表面と複数のリード65,70,75の少なくとも1つとの間に封止部材90が充填されてもよい。複数のリード65,70,75の少なくとも1つは、封止部材90によって、複数のフレーム部品31,41,50,57の1つ以上に固定されてもよい。貫通孔33,43の表面と複数のリード65,70,75の少なくとも1つとの間の最大距離は、例えば、100μm以上800μm以下であってもよい。
基板10の上面10tに垂直な断面において、複数のリード65,70,75の少なくとも1つは、L字形状のような屈曲した形状を有してもよい。複数のリード65,70,75の少なくとも1つは、第1リード部分66,71,76と第2リード部分67,72,77とを含んでもよい。第1リード部分66,71,76は、複数のフレーム部品31,41から半導体素子20,25に向けて、上面10tに沿って延在している。第2リード部分67,72,77は、貫通孔33,43を通って、第1リード部分66,71,76から基板10側とは反対の方向に延在している。複数のリード65,70,75の第2リード部分67,72,77が、複数のフレーム部品31,41,50,57の1つ以上(31,41)に固定されてもよい。第1リード部分66,71,76は、第2リード部分67,72,77から半導体素子20,25に向かって延在している。導電ワイヤ85,86,87は、半導体素子20,25と第1リード部分66,71,76とに接続されてもよい。
複数のリード65,70,75、特に第1リード部分66,71,76が、基板10の上面10t(絶縁層11の上面)に固定されてもよい。特定的には、複数のリード65,70,75、特に第1リード部分66,71,76が、接着剤81を用いて、基板10の上面10t(絶縁層11の上面)に固定されてもよい。接着剤81は、例えば、シリコーン接着剤またはエポキシ接着剤であってもよい。本実施の形態では、複数のリード65,70,75は、薄板の形状を有するリードフレームであってもよい。複数のリード65,70,75がリードフレームであるため、複数のリード65,70,75と基板10(絶縁層11)との接合面積は増加し得る。半導体素子20,25で発生する熱は、複数のリード65,70,75から基板10(絶縁層11)に、低い熱抵抗で伝達され得る。
複数のリード65,70,75の各々の一部は、封止部材90から突出している。特定的には、複数のリード65,70,75の各々の第2リード部分67,72,77の一部は、封止部材90から露出している。複数のリード65,70,75は、半導体装置1の外部端子として機能する。
封止部材90は、半導体素子20,25を封止する。封止部材90は、フレーム30内に配置されている。封止部材90は、フレーム30によって堰き止められてもよい。封止部材90は、複数のリード65,70,75の少なくとも1つと貫通孔33,43との間に充填されてもよい。特定的には、封止部材90は、複数のリード65,70,75と貫通孔33,43との間に充填されてもよい。封止部材90は、半導体素子20,25だけでなく、導電ワイヤ85,86,87をさらに覆ってもよい。封止部材90は、電気的絶縁性を有する。封止部材90は、例えば、硬化された液状の封止材料で構成されてもよい。液状の封止材料は、液状樹脂、または、シリコーンゲルのようなゲルであってもよい。
図5を参照して、本実施の形態の半導体装置1の製造方法を説明する。
本実施の形態の半導体装置1の製造方法は、基板10の上面10tに半導体素子20,25を接合すること(S1)を備える。特定的には、半導体素子20,25が、はんだまたは銀ペーストのような導電性接合部材24,29を用いて、導電層12上に接合されてもよい。
本実施の形態の半導体装置1の製造方法は、複数のフレーム部品31,41,50,57の1つ以上(31,41)に複数のリード65,70,75を固定すること(S2)とを備える。複数のフレーム部品31,41,50,57の1つ以上(31,41)の貫通孔33,43に複数のリード65,70,75が圧入されてもよい。複数のフレーム部品31,41,50,57の1つ以上(31,41)の貫通孔33,43に複数のリード65,70,75が差し込まれ、それから、封止部材90を用いて、複数のリード65,70,75が複数のフレーム部品31,41,50,57の1つ以上(31,41)に固定されてもよい。
本実施の形態の半導体装置1の製造方法は、基板10の上面10tに複数のフレーム部品31,41,50,57を固定することにより、基板10の上面10tにフレーム30を固定すること(S3)を備える。半導体素子20,25はフレーム30の内側に配置されている。フレーム30は複数のフレーム部品31,41,50,57を互いに組み立てることによって構成されている。特定的には、フレーム30は、絶縁層11上に、接着剤80を用いて固定される。
基板10の上面10tに複数のフレーム部品31,41,50,57を固定すること(S3)は、複数のフレーム部品31,41,50,57を互いに組み立てることを含んでもよい。一例として、基板10の上面10tに複数のフレーム部品31,41,50,57を1つずつ順に固定することによって、フレーム30が基板10の上面10tに固定されてもよい。この例では、接着剤80を用いて複数のフレーム部品31,41,50,57が基板10の上面10tに固定されながら、接着剤83を用いて複数のフレーム部品31,41,50,57が互いに組み立てられてもよい。別の例として、複数のフレーム部品31,41,50,57が互いに組み立てられた後に、複数のフレーム部品31,41,50,57が一括して基板10の上面10tに固定されてもよい。この別の例では、接着剤83を用いて複数のフレーム部品31,41,50,57が互いに組み立てられた後に、接着剤80を用いて複数のフレーム部品31,41,50,57が一括して基板10の上面10tに固定されてもよい。
基板10の上面10tに複数のフレーム部品31,41,50,57を固定すること(S3)は、複数のリード65,70,75を基板10の上面10tに固定することを含んでもよい。特定的には、複数のリード65,70,75は、接着剤81を用いて基板10の上面10tに固定されてもよい。
基板10の上面10tに複数のフレーム部品31,41,50,57を固定すること(S3)は、様々なサイズ、形状及び貫通孔の位置を有する複数のフレーム部品から、フレーム30の設計に適合した複数のフレーム部品31,41,50,57を選択することと、選択された複数のフレーム部品31,41,50,57の配置を決定することをさらに含んでもよい。
本実施の形態の半導体装置1の製造方法は、複数のリード65,70,75を半導体素子20,25に電気的に接続すること(S4)を備える。複数のリード65,70,75を半導体素子20,25に電気的に接続すること(S4)は、導電ワイヤ85,86,87を介して、複数のリード65,70,75を半導体素子20,25に電気的に接続することを含んでもよい。
本実施の形態の半導体装置1の製造方法は、半導体素子20,25を封止する封止部材90を設けること(S5)とを備える。具体的には、液状の封止材料が半導体素子20,25を覆うように、フレーム30の内側に液状の封止材料を流し込む。半導体素子20,25はフレーム30の内側に配置されているため、フレーム30は封止部材90を堰き止めることができる。それから、液状の封止材料を硬化させる。こうして、半導体素子20,25を封止する封止部材90が設けられる。
基板10の上面10tに半導体素子20,25を接合すること(S1)と、複数のフレーム部品31,41,50,57の1つ以上(31,41)に複数のリード65,70,75を固定すること(S2)とは、いずれが先に行われてもよいし、同時に行われてもよい。基板10の上面10tにフレーム30を固定すること(S3)と複数のリード65,70,75を半導体素子20,25に電気的に接続すること(S4)とは、いずれが先に行われてもよいし、同時に行われてもよい。複数のフレーム部品31,41,50,57の1つ以上(31,41)に複数のリード65,70,75を固定すること(S2)と、半導体素子20,25を封止する封止部材90を設けること(S5)とは、同時に行われてもよい。例えば、半導体素子20,25が封止部材90によって封止される際に、封止部材90を用いて、複数のフレーム部品31,41,50,57の1つ以上(31,41)に複数のリード65,70,75が固定されてもよい。
本実施の形態の半導体装置1の効果を説明する。
本実施の形態の半導体装置1は、上面10tと下面10bとを有する基板10と、上面10t上に固定されるフレーム30と、上面10t上に接合される半導体素子20,25と、半導体素子20,25に電気的に接続される複数のリード65,70,75と、半導体素子20,25を封止する封止部材90とを備える。半導体素子20,25はフレーム30の内側に配置されている。フレーム30は、互いに組み立てられた複数のフレーム部品31,41,50,57を含む。複数のリード65,70,75は、複数のフレーム部品31,41,50,57の1つ以上(31,41)に固定されている。
本実施の形態の半導体装置1では、フレーム30は、互いに組み立てられた複数のフレーム部品31,41,50,57を含む。複数のリード65,70,75は、複数のフレーム部品31,41,50,57の1つ以上(31,41)に固定されている。複数のフレーム部品31,41,50,57の組み合わせを変更することによって、フレーム30のサイズ、フレーム30の形状及び複数のリード65,70,75の位置の少なくとも1つが容易に変更され得る。本実施の形態の半導体装置1によれば、フレーム30は、容易に設計変更され得るように構成されている。フレーム30のサイズ、フレーム30の形状及び複数のリード65,70,75の位置の少なくとも1つが互いに異なる複数のタイプの半導体装置1が低コストかつ短期間で製造され得るように、本実施の形態の半導体装置1は構成されている。
本実施の形態の半導体装置1では、複数のフレーム部品31,41,50,57は、各々、半導体素子20,25に面する第1側面34,44,51,58と、第1側面34,44,51,58とは反対側の第2側面35,45,52,59と、第1側面34,44,51,58と第2側面35,45,52,59とを接続する第3側面36,46,53,60とを有している。第3側面36,46,53,60は、第1側面34,44,51,58及び第2側面35,45,52,59に対して傾いてもよい。複数のフレーム部品31,41,50,57の1つにおける第3側面36,46,53,60が、複数のフレーム部品31,41,50,57の別の1つにおける第3側面36,46,53,60に面するように、複数のフレーム部品31,41,50,57は互いに組み立てられてもよい。
本実施の形態の半導体装置1では、複数のフレーム部品31,41,50,57は、各々、第1側面34,44,51,58及び第2側面35,45,52,59に対して傾いている第3側面36,46,53,60を有している。複数のフレーム部品31,41,50,57の1つにおける第3側面36,46,53,60が、複数のフレーム部品31,41,50,57の別の1つにおける第3側面36,46,53,60に面するように、複数のフレーム部品31,41,50,57は互いに組み立てられている。第1側面34,44,51,58及び第2側面35,45,52,59に対して傾いている第3側面36,46,53,60によって、複数のフレーム部品31,41,50,57は相互に位置決めされ得る。本実施の形態の半導体装置1によれば、フレーム30の形状が安定的に定められ得る。フレーム30のサイズ、フレーム30の形状及び複数のリード65,70,75の位置の少なくとも1つが互いに異なる複数のタイプの半導体装置1が低コストかつ短期間で製造され得るように、本実施の形態の半導体装置1は構成されている。
本実施の形態の半導体装置1では、複数のフレーム部品31,41,50,57は、互いに接合されてもよい。互いに組み立てられた複数のフレーム部品31,41,50,57を含むフレーム30の機械的強度が向上され得る。
本実施の形態の半導体装置1では、複数のフレーム部品31,41,50,57の1つ以上(31,41)は、それぞれ、貫通孔33,43を有する。複数のリード65,70,75の少なくとも1つは、貫通孔33,43に差し込まれている。複数のフレーム部品31,41,50,57の1つ以上(31,41)における貫通孔33,43の位置が変更されるだけで、複数のリード65,70,75の位置が容易に変更され得る。本実施の形態の半導体装置1によれば、フレーム30は、複数のリード65,70,75の位置が容易に変更され得るように構成されている。複数のリード65,70,75の位置が互いに異なる複数のタイプの半導体装置1が低コストかつ短期間で製造され得るように、本実施の形態の半導体装置1は構成されている。
本実施の形態の半導体装置1では、封止部材90は、複数のリード65,70,75の少なくとも1つと貫通孔33,43との間に充填されている。複数のリード65,70,75の少なくとも1つの周りにボイドが存在しない。本実施の形態の半導体装置1は、このボイドで発生する部分放電に起因する、リーク電流の発生と封止部材90の劣化とを防ぐことができる。本実施の形態の半導体装置1は、向上された絶縁耐圧を有する。
本実施の形態の半導体装置1は、半導体素子20,25と複数のリード65,70,75とを接続する導電ワイヤ85,86,87をさらに備える。複数のリード65,70,75の少なくとも1つは、第1リード部分66,71,76と第2リード部分67,72,77とを含む。第1リード部分66,71,76は上面10tに沿って延在している。第2リード部分67,72,77は、貫通孔33,43を通って、第1リード部分66,71,76から基板10側とは反対の方向に延在している。第1リード部分66,71,76は、上面10tに固定されている。導電ワイヤ85,86,87は、半導体素子20,25と第1リード部分66,71,76とに接続されている。
基板10上面10tに沿って延在する第1リード部分66,71,76が基板10の上面10tに固定されているため、複数のリード65,70,75と基板10(絶縁層11)との接合面積が増加し得る。半導体素子20,25で発生する熱は、複数のリード65,70,75から基板10(絶縁層11)に、低い熱抵抗で伝達され得る。第1リード部分66,71,76が基板10の上面10tに固定されているため、基板10の上面10tに対する第1リード部分66,71,76の位置が安定的に保たれ得る。導電ワイヤ85,86,87が第1リード部分66,71,76にボンディングされる際に、導電ワイヤ85,86,87が第1リード部分66,71,76に強固にボンディングされ得る。導電ワイヤ85,86,87は、第1リード部分66,71,76に容易にボンディングされ得る。
本実施の形態の半導体装置1では、基板10は、上面10tと下面10bとを接続する側面10sを有している。側面10sの少なくとも一部は複数のフレーム部品31,41,50,57及び封止部材90から露出している。半導体素子20,25で発生する熱は、基板10の側面10sから半導体装置1の外部に効率的に放散され得る。
本実施の形態の半導体装置1の製造方法は、基板10の上面10tに半導体素子20,25を接合すること(S1)と、複数のフレーム部品31,41,50,57の1つ以上(31,41)に複数のリード65,70,75を固定すること(S2)とを備える。本実施の形態の半導体装置1の製造方法は、基板10の上面10tに複数のフレーム部品31,41,50,57を固定することにより、基板10の上面10tにフレーム30を固定すること(S3)を備える。半導体素子20,25はフレーム30の内側に配置されている。フレーム30は複数のフレーム部品31,41,50,57を互いに組み立てることによって構成されている。本実施の形態の半導体装置1の製造方法は、複数のリード65,70,75を半導体素子20,25に電気的に接続すること(S4)と、半導体素子20,25を封止する封止部材90を設けること(S5)とを備える。
本実施の形態の半導体装置1の製造方法では、複数のフレーム部品31,41,50,57の1つ以上(31,41)に複数のリード65,70,75が固定されている。フレーム30は、複数のフレーム部品31,41,50,57を互いに組み立てることによって構成されている。複数のフレーム部品31,41,50,57の組み合わせを変更することによって、フレーム30のサイズ、フレーム30の形状及び複数のリード65,70,75の位置の少なくとも1つが容易に変更され得る。本実施の形態の半導体装置1の製造方法によれば、フレーム30の設計が容易に変更され得る。本実施の形態の半導体装置1の製造方法によれば、フレーム30のサイズ、フレーム30の形状及び複数のリード65,70,75の位置の少なくとも1つが互いに異なる複数のタイプの半導体装置1が、低コストかつ短期間で製造され得る。
実施の形態2.
図6を参照して、実施の形態2に係る半導体装置1aを説明する。本実施の形態の半導体装置1aは、実施の形態1の半導体装置1と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
本実施の形態の半導体装置1aは、実施の形態1の半導体装置1における複数のフレーム部品31,41に代えて、複数のフレーム部品31a,41aを含んでいる。本実施の形態の半導体装置1aは、実施の形態1の半導体装置1における複数のリード65,70に代えて、複数のリード65a,70aを含んでいる。
本実施の形態の半導体装置1aでは、複数のリード65a,70aの第2リード部分67a,72aが上面10tに近づくにつれて、上面10tの平面視において第2リード部分67a,72aが半導体素子20,25に近づくように、第2リード部分67a,72aは上面10tに対して傾いている。言い換えると、複数のリード65a,70aの第2リード部分67a,72aが上面10tに近づくにつれて、上面10tの平面視における第2リード部分67a,72aと半導体素子20,25との間の第1の距離d1が小さくなるように、第2リード部分67a,72aは上面10tに対して傾いている。
複数のフレーム部品31a,41aは、上面10tに対して傾いた方向に延在する貫通孔33a,43aを有している。第2リード部分67a,72aは、貫通孔33a,43aを貫通している。
本実施の形態の半導体装置1aは、実施の形態1におけるリード75に対応するリード(図示せず)を備えている。このリードも、リード65a,70aと同様に、上面10tに対して傾いてもよい。このリードが貫通する貫通孔(図示せず)も、上面10tに対して傾いた方向に延在している。
本実施の形態の半導体装置1aの効果は、実施の形態1の半導体装置1の効果に加えて、以下の効果を奏する。
本実施の形態の半導体装置1aでは、第2リード部分67a,72aが上面10tに近づくにつれて、上面10tの平面視において第2リード部分67a,72aが半導体素子20,25に近づくように、第2リード部分67a,72aは上面10tに対して傾いている。封止部材90から露出する第2リード部分67a,72aの間の間隔が増加するため、半導体装置1aの絶縁耐圧が向上され得る。第1リード部分66,71と半導体素子20,25との間の距離がさらに減少するため、半導体装置1aにおける配線長がさらに短くなる。本実施の形態の半導体装置1aは、さらに低減されたインダクタンスを有するため、サージ電圧の発生を抑制することができる。
実施の形態3.
図7を参照して、実施の形態3に係る半導体装置1bを説明する。本実施の形態の半導体装置1bは、実施の形態1の半導体装置1と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
本実施の形態の半導体装置1bは、放熱部材16をさらに備える。本実施の形態の半導体装置1bでは、基板10は、上面10tと下面10bとを接続する側面10sを有している。側面10sの少なくとも一部は複数のフレーム部品31,41,50,57及び封止部材90から露出している。放熱部材16は、基板10の側面10sの少なくとも一部(例えば、絶縁層11の側面及びヒートスプレッダ15の側面)に接触している。
放熱部材16は、半導体素子20,25において発生する熱を、半導体装置1bの外部に放散する。放熱部材16は、例えば、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銅モリブデン(CuMo)合金、またはAlSiCのような複合材料で構成されてもよい。
放熱部材16は、基板10の少なくとも一部を受け入れる窪み部17と、放熱フィン18とを含んでもよい。窪み部17に収容された基板10の側面10sの少なくとも一部は、放熱部材16に接触している。特定的には、基板10の側面10sの少なくとも一部は、放熱部材16に面接触している。窪み部17に収容された基板10の下面10bは、放熱部材16に面接触している。放熱フィン18を含む放熱部材16は、半導体素子20,25において発生する熱を、半導体装置1bの外部に、さらに効率的に放散させることができる。
本実施の形態の半導体装置1bの効果は、実施の形態1の半導体装置1の効果に加えて、以下の効果を奏する。
本実施の形態の半導体装置1bは、放熱部材16をさらに備える。本実施の形態の半導体装置1bでは、基板10は、上面10tと下面10bとを接続する側面10sを有している。側面10sの少なくとも一部は複数のフレーム部品31,41,50,57及び封止部材90から露出している。放熱部材16は、基板10の側面10sの少なくとも一部に接触している。本実施の形態の半導体装置1bによれば、半導体素子20,25において発生する熱は、半導体装置1bの外部に、さらに効率的に放散され得る。
実施の形態4.
図8から図10を参照して、実施の形態4に係る半導体装置1cを説明する。本実施の形態の半導体装置1cは、実施の形態1の半導体装置1と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
本実施の形態の半導体装置1cでは、フレーム30cは、互いに組み立てられた複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cを含む。複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cは、各々、半導体素子20,25に面する第1側面34,44,51,58と、第1側面34,44,51,58とは反対側の第2側面35,45,52,59と、第1側面34,44,51,58と第2側面35,45,52,59とを接続する階段状側面36c,46c,53c,60cとを有する。複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの1つにおける階段状側面36c,46c,53c,60cは、複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの別の1つにおける階段状側面36c,46c,53c,60cに形状が適合している。複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの1つにおける階段状側面36c,46c,53c,60cが、複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの別の1つにおける階段状側面36c,46c,53c,60cに面するように、複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cは互いに組み立てられている。
複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの1つにおける階段状側面36c,46c,53c,60cは、複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの別の1つにおける階段状側面36c,46c,53c,60cに、面接触してもよい。複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの1つにおける階段状側面36c,46c,53c,60cは、複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの別の1つにおける階段状側面36c,46c,53c,60cに、接着剤83を用いて接合されてもよい。
複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cは、各々、半導体素子20,25に面する第1側面34,44,51,58と、第1側面34,44,51,58とは反対側の第2側面35,45,52,59と、第1側面34,44,51,58及び第2側面35,45,52,59に沿う方向における両端部(36c,46c,53c,60c)とを有する。複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの各々の両端部(36c,46c,53c,60c)は、階段状側面36c,46c,53c,60cを含む。両端部(36c,46c,53c,60c)は、一方の端部と、他方の端部とを含む。一方の端部と他方の端部との間に1つ以上のリードが固定されてもよい。複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの1つにおける一方の端部の階段状側面36c,46c,53c,60cが複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの別の1つにおける他方の端部の階段状側面36c,46c,53c,60cに組み立てられることにより、複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cは互いに組み立てられている。
複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの1つにおける一方の端部の階段状側面36c,46c,53c,60cは、複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの別の1つにおける他方の端部の階段状側面36c,46c,53c,60cに、面接触してもよい。複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの1つにおける一方の端部の階段状側面36c,46c,53c,60cは、複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの別の1つにおける他方の端部の階段状側面36c,46c,53c,60cに、接着剤83を用いて接合されてもよい。
複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの一方の端部の階段状側面36c,46c,53c,60cは互いに同じ形状を有し、かつ、複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの他方の端部の階段状側面36c,46c,53c,60cは互いに同じ形状を有してもよい。複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの階段状側面36c,46c,53c,60cは、基板10の上面10tの平面視において第1側面34,44,51,58の辺の長さが第2側面35,45,52,59の辺の長さがよりも短くなるように、構成されてもよい。
本実施の形態の半導体装置1cの効果は、実施の形態1の半導体装置1の効果に加えて、以下の効果を奏する。
本実施の形態の半導体装置1cでは、複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cは、各々、半導体素子20,25に面する第1側面34,44,51,58と、第1側面34,44,51,58とは反対側の第2側面35,45,52,59と、第1側面34,44,51,58と第2側面35,45,52,59とを接続する階段状側面36c,46c,53c,60cとを有する。複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの1つにおける階段状側面36c,46c,53c,60cは、複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの別の1つにおける階段状側面36c,46c,53c,60cに形状が適合している。複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの1つにおける階段状側面36c,46c,53c,60cが、複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの別の1つにおける階段状側面36c,46c,53c,60cに面するように、複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cは互いに組み立てられている。
本実施の形態の半導体装置1cでは、複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの1つにおける階段状側面36c,46c,53c,60cが、複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの別の1つにおける階段状側面36c,46c,53c,60cに面するように、複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cは互いに組み立てられている。階段状側面36c,46c,53c,60cによって、複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cは相互に位置決めされ得る。本実施の形態の半導体装置1cによれば、フレーム30cの形状が安定的に定められ得る。フレーム30cのサイズ、フレーム30cの形状及び複数のリード65,70,75の位置の少なくとも1つが互いに異なる複数のタイプの半導体装置1cが低コストかつ短期間で製造され得るように、本実施の形態の半導体装置1cは構成されている。
本実施の形態の半導体装置1cでは、複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの1つにおける階段状側面36c,46c,53c,60cが、複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの別の1つにおける階段状側面36c,46c,53c,60cに面するように、複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cは互いに組み立てられている。複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cは、互いに接合されている。複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cの階段状側面36c,46c,53c,60cは互いに接合されるため、複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cは互いに増加された接合面積で接合され得る。互いに組み立てられた複数のフレーム部品31c,41c,50c,57cを含むフレーム30cの機械的強度がさらに向上され得る。
実施の形態5.
図11から図13を参照して、実施の形態5に係る半導体装置1dを説明する。本実施の形態の半導体装置1dは、実施の形態1の半導体装置1と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
本実施の形態の半導体装置1dでは、フレーム30dは、互いに組み立てられた複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dを含む。複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dは、各々、半導体素子20,25に面する第1側面34,44,51,58と、第1側面34,44,51,58とは反対側の第2側面35,45,52,59と、第1側面34,44,51,58及び第2側面35,45,52,59に沿う方向における両端部(36d1,36d2,46d1,46d2,53d1,53d2,60d1,60d2)とを有する。両端部(36d1,36d2,46d1,46d2,53d1,53d2,60d1,60d2)は、一方の端部36d1,46d1,53d1,60d1と、他方の端部36d2,46d2,53d2,60d2とを含む。一方の端部36d1,46d1と他方の端部36d2,46d2との間に1つ以上のリード65,70,75が固定されてもよい。
両端部(36d1,36d2,46d1,46d2,53d1,53d2,60d1,60d2)は、凹部38d,48d,55d,62dと凸部39d,49d,56d,63dとを含む。特定的には、凹部38d,48d,55d,62dは、複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dの一方の端部36d1,46d1,53d1,60d1に配置されてもよい。凸部39d,49d,56d,63dは、複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dの他方の端部36d2,46d2,53d2,60d2に配置されてもよい。複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dの1つにおける凸部39d,49d,56d,63dが複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dの別の1つにおける凹部38d,48d,55d,62dに挿入されることにより、複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dは互いに組み立てられている。
複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dの1つにおける一方の端部36d1,46d1,53d1,60d1は、複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dの別の1つにおける他方の端部36d2,46d2,53d2,60d2に、面接触してもよい。複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dの1つにおける一方の端部36d1,46d1,53d1,60d1は、複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dの別の1つにおける他方の端部36d2,46d2,53d2,60d2に、接着剤83を用いて接合されてもよい。
複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dの一方の端部36d1,46d1,53d1,60d1は互いに同じ形状を有し、かつ、複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dの他方の端部36d2,46d2,53d2,60d2は互いに同じ形状を有してもよい。
複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dの両端部(36d1,36d2,46d1,46d2,53d1,53d2,60d1,60d2)は、第1側面34,44,51,58と第2側面35,45,52,59とを接続する階段状側面を含んでもよい。複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dの階段状側面は、基板10の上面10tの平面視において第1側面34,44,51,58の辺の長さが第2側面35,45,52,59の辺の長さがよりも短くなるように、構成されてもよい。凸部39d,49d,56d,63dは、複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dの階段状側面上に配置されてもよい。凹部38d,48d,55d,62dの一部は、複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dの階段状側面上に配置されてもよい。
本実施の形態の半導体装置1dの効果は、実施の形態1の半導体装置1の効果に加えて、以下の効果を奏する。
本実施の形態の半導体装置1dでは、複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dは、各々、半導体素子20,25に面する第1側面34,44,51,58と、第1側面34,44,51,58とは反対側の第2側面35,45,52,59と、第1側面34,44,51,58及び第2側面35,45,52,59に沿う方向における両端部(36d1,36d2,46d1,46d2,53d1,53d2,60d1,60d2)とを有する。両端部(36d1,36d2,46d1,46d2,53d1,53d2,60d1,60d2)は、凸部39d,49d,56d,63dと凹部38d,48d,55d,62dとを含む。複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dの1つにおける凸部39d,49d,56d,63dが複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dの別の1つにおける凹部38d,48d,55d,62dに挿入されることにより、複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dは互いに組み立てられている。
本実施の形態の半導体装置1dでは、複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dの1つにおける凸部39d,49d,56d,63dが複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dの別の1つにおける凹部38d,48d,55d,62dに挿入されることにより、複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dは互いに組み立てられている。複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dの1つにおける凸部39d,49d,56d,63dと複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dの別の1つにおける凹部38d,48d,55d,62dとによって、複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dは相互に位置決めされ得る。本実施の形態の半導体装置1dによれば、フレーム30dの形状が安定的に定められ得る。フレーム30dのサイズ、フレーム30dの形状及び複数のリード65,70,75の位置の少なくとも1つが互いに異なる複数のタイプの半導体装置1dが低コストかつ短期間で製造され得るように、本実施の形態の半導体装置1dは構成されている。
本実施の形態の半導体装置1dでは、複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dの1つにおける凸部39d,49d,56d,63dが複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dの別の1つにおける凹部38d,48d,55d,62dに挿入されることにより、複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dは互いに組み立てられている。複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dは、互いに接合されている。複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dは互いに増加された接合面積で接合され得る。互いに組み立てられた複数のフレーム部品31d,41d,50d,57dを含むフレーム30dの機械的強度がさらに向上され得る。
実施の形態6.
図14を参照して、実施の形態6に係る半導体装置1eを説明する。本実施の形態の半導体装置1eは、実施の形態1の半導体装置1と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
本実施の形態の半導体装置1eは、実施の形態1の半導体装置1における複数のフレーム部品31,41に代えて、複数のフレーム部品31e,41eを含んでいる。本実施の形態の半導体装置1eは、実施の形態1の半導体装置1における複数のリード65,70に代えて、複数のリード65e,70eを含んでいる。
複数のリード65e,70eの少なくとも1つは、第1リード部分66,71と第2リード部分67,72と第3リード部分68,73とを含む。本実施の形態では、複数のリード65e,70eは、第1リード部分66,71と第2リード部分67,72と第3リード部分68,73とを含む。
第1リード部分66,71は上面10tに沿って延在している。第1リード部分66,71は、基板10側とは反対側の突出部32,42の表面32e,42eに面接触してもよい。第2リード部分67,72は、第1リード部分66,71から基板10側とは反対側に向かって延在している。第3リード部分68,73は、貫通孔33,43を通って、第1リード部分66,71から基板10側に向かって延在している。第3リード部分68,73は、複数のフレーム部品31e,41e,50,57の1つ以上(31e,41e)から基板10の上面10tに向けて突出している。第3リード部分68,73が、フレーム部品31e,41eに固定されてもよい。
第2リード部分67,72は第1リード部分66,71の一方の端部に接続され、第3リード部分68,73は第1リード部分66,71の反対側の端部に接続されてもよい。導電ワイヤ85は、半導体素子20と第1リード部分66とに接続されている。導電ワイヤ86は、半導体素子20,25と第1リード部分71とに接続されている。
本実施の形態の半導体装置1eは、実施の形態1におけるリード75に対応するリード(図示せず)を備えている。このリードも、リード65e,70eと同様に構成されてもよい。
複数のリード65e,70eの少なくとも1つは、基板10の上面10tに接触してもよい。本実施の形態では、複数のリード65e,70eは、基板10の上面10tに接触している。特定的には、複数のリード65e,70eの少なくとも1つの第3リード部分68,73は、基板10の上面10tに接触してもよい。本実施の形態では、複数のリード65e,70eの第3リード部分68,73は、基板10の上面10tに接触している。
本実施の形態の半導体装置1eは、実施の形態1の半導体装置1と同様の効果を奏するが、以下の点で異なる。
本実施の形態の半導体装置1eは、半導体素子20,25と複数のリード65e,70eの少なくとも1つとを接続する導電ワイヤ85,86をさらに備える。複数のリード65e,70eの少なくとも1つは、第1リード部分66,71と第2リード部分67,72と第3リード部分68,73とを含む。第1リード部分66,71は上面10tに沿って延在している。第2リード部分67,72は、第1リード部分66,71から基板10側とは反対側に向かって延在している。第3リード部分68,73は、貫通孔33,43を通って、第1リード部分66,71から基板10側に向かって延在している。導電ワイヤ85,86は、半導体素子20,25と第1リード部分66,71とに接続されている。第3リード部分68,73は、上面10tに接触している。
本実施の形態の半導体装置1eでは、第3リード部分68,73は、導電ワイヤ85,86が接続される第1リード部分66,71から基板10側に向かって延在している。そのため、本実施の形態の半導体装置1eにおける第1リード部分66,71は、実施の形態1の半導体装置1eにおける第1リード部分66,71よりも上方に位置する。本実施の形態の半導体装置1eは、導電ワイヤ85,86が第1リード部分66,71に容易にボンディングされ得るように構成されている。本実施の形態の半導体装置1eは、導電ワイヤ85,86と第1リード部分66,71との間のボンディングが容易に検査され得るように構成されている。
本実施の形態の半導体装置1eでは、第3リード部分68,73は、導電ワイヤ85,86が接続される第1リード部分66,71から基板10側に向かって延在している。第3リード部分68,73は、基板10の上面10tに接触している。そのため、基板10の上面10tに対する第1リード部分66,71の位置が安定的に保たれ得る。導電ワイヤ85,86が第1リード部分66,71にボンディングされる際に、導電ワイヤ85,86が第1リード部分66,71に強固にボンディングされ得るように、本実施の形態の半導体装置1eは構成されている。本実施の形態の半導体装置1eは、導電ワイヤ85,86が第1リード部分66,71に容易にボンディングされ得るように構成されている。
本実施の形態の半導体装置1eは、半導体素子20,25と複数のリード65e,70eの少なくとも1つとを接続する導電ワイヤ85,86をさらに備える。複数のフレーム部品31e,41e,50,57の1つ以上(31e,41e)は、半導体素子20,25に向けて突出する突出部32,42を含む。複数のリード65e,70eの少なくとも1つは、第1リード部分66,71と第2リード部分67,72とを含む。第1リード部分66,71は上面10tに沿って延在している。第2リード部分67,72は、第1リード部分66,71から基板10側とは反対側に向かって延在している。導電ワイヤ85,86は、半導体素子20,25と第1リード部分66,71とに接続されている。第1リード部分66,71は、基板10側とは反対側の突出部32,42の表面32e,42eに面接触している。
本実施の形態の半導体装置1eでは、導電ワイヤ85,86が接続される第1リード部分66,71は、基板10側とは反対側の突出部32,42の表面32e,42eに面接触している。そのため、本実施の形態の半導体装置1eにおける第1リード部分66,71は、実施の形態1の半導体装置1における第1リード部分66,71よりも上方に位置する。本実施の形態の半導体装置1eは、導電ワイヤ85,86が第1リード部分66,71に容易にボンディングされ得るように構成されている。本実施の形態の半導体装置1eは、導電ワイヤ85,86と第1リード部分66,71との間のボンディングが容易に検査され得るように構成されている。
本実施の形態の半導体装置1eでは、導電ワイヤ85,86が接続される第1リード部分66,71は、基板10側とは反対側の突出部32,42の表面32e,42eに面接触している。そのため、基板10の上面10tに対する第1リード部分66,71の位置が安定的に保たれ得る。導電ワイヤ85,86が第1リード部分66,71にボンディングされる際に、導電ワイヤ85,86が第1リード部分66,71に強固にボンディングされ得るように、本実施の形態の半導体装置1eは構成されている。本実施の形態の半導体装置1eは、導電ワイヤ85,86が第1リード部分66,71に容易にボンディングされ得るように構成されている。
実施の形態7.
図15を参照して、実施の形態7に係る半導体装置1fを説明する。本実施の形態の半導体装置1fは、実施の形態1の半導体装置1と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
本実施の形態の半導体装置1fは、実施の形態1の半導体装置1における複数のフレーム部品31,41に代えて、複数のフレーム部品31f,41fを含んでいる。本実施の形態の半導体装置1fは、実施の形態1の半導体装置1における複数のリード65,70に代えて、複数のリード65f,70fを含んでいる。
本実施の形態の半導体装置1fは、複数のフレーム部品31f,41f,50,57の1つ以上(31f,41f)は、半導体素子20,25に向けて突出する突出部32,42と、基板10側とは反対側の突出部32,42の表面32f,42f上に設けられるパッド部37f,47fとを含む。導電ワイヤ85は、半導体素子20とパッド部37fとに接続されている。導電ワイヤ86は、半導体素子20,25とパッド部47fとに接続されている。複数のリード65f,70fの少なくとも1つと導電ワイヤ85,86とはパッド部37f,47fに接続されている。本実施の形態では、複数のリード65f,70fと導電ワイヤ85,86とはパッド部37f,47fに接続されている。
上面10tの平面視において、パッド部37f,47fは、複数のリード65f,70fよりも広い幅を有してもよい。パッド部37f,47fは、貫通孔33,43の表面上と、突出部32,42の基板10側の表面上とにさらに設けられてもよい。パッド部37f,47fは、第2貫通孔38f,48fを有してもよい。パッド部37f,47fは、例えば、銅(Cu)で構成されてもよい。パッド部37f,47fの表面は、錫(Sn)、ニッケル(Ni)または金(Au)でメッキされてもよい。
基板10の上面10tに垂直な断面において、複数のリード65f,70fの少なくとも1つは、真っ直ぐに延在している。複数のリード65f,70fの少なくとも1つは、複数のフレーム部品31f,41f,50,57の1つ以上(31f,41f)から基板10の上面10tに向けて突出している。複数のリード65f,70fの少なくとも1つは、基板10の上面10tに接触してもよい。特定的には、複数のリード65f,70fの少なくとも1つは、パッド部37f,47fの第2貫通孔38f,48fを通って、基板10の上面10tに接触してもよい。複数のリード65f,70fの少なくとも1つは、第2貫通孔38f,48fにおいて、パッド部37f,47fに接触してもよい。
本実施の形態の半導体装置1fは、実施の形態1におけるリード75に対応するリード(図示せず)を備えている。このリードも、リード65f,70fと同様に構成されてもよい。フレーム部品41fは、このリードに対応するパッド部(図示せず)を含んでもよい。
本実施の形態の半導体装置1fは、実施の形態1の半導体装置1と同様の効果を奏するが、以下の点で異なる。
本実施の形態の半導体装置1fは、導電ワイヤ85,86をさらに備える。複数のフレーム部品31f,41f,50,57の1つ以上(31f,41f)は、半導体素子20,25に向けて突出する突出部32,42と、基板10側とは反対側の突出部32,42の表面32f,42f上に設けられるパッド部37f,47fとを含む。導電ワイヤ85,86は、半導体素子20,25とパッド部37f,47fとに接続される。複数のリード65f,70fの少なくとも1つと導電ワイヤ85,86とはパッド部37f,47fに接続される。
本実施の形態の半導体装置1fでは、導電ワイヤ85,86が接続されるパッド部37f,47fは、基板10側とは反対側の突出部32,42の表面32f,42f上に設けられている。本実施の形態の半導体装置1fにおけるパッド部37f,47fは、実施の形態1の半導体装置1における第1リード部分66,71,76よりも上方に位置する。本実施の形態の半導体装置1fは、導電ワイヤ85,86がパッド部37f,47fに容易にボンディングされ得るように構成されている。本実施の形態の半導体装置1fは、導電ワイヤ85,86とパッド部37f,47fとの間のボンディングが容易に検査され得るように構成されている。
本実施の形態の半導体装置1fでは、導電ワイヤ85,86が接続されるパッド部37f,47fは、基板10側とは反対側の突出部32,42の表面32f,42f上に設けられている。そのため、基板10の上面10tに対するパッド部37f,47fの位置が安定的に保たれ得る。導電ワイヤ85,86がパッド部37f,47fにボンディングされる際に、導電ワイヤ85,86がパッド部37f,47fに強固にボンディングされ得るように、本実施の形態の半導体装置1fは構成されている。本実施の形態の半導体装置1fは、導電ワイヤ85,86がパッド部37f,47fに容易にボンディングされ得るように構成されている。
実施の形態8.
図16を参照して、実施の形態8に係る半導体装置1gを説明する。本実施の形態の半導体装置1gは、実施の形態1の半導体装置1と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
本実施の形態の半導体装置1gは、実施の形態1の半導体装置1における複数のフレーム部品31,41に代えて、複数のフレーム部品31g,41gを含んでいる。本実施の形態の半導体装置1gは、基板10側とは反対側の複数のフレーム部品31g,41gの表面上に設けられる堰部37g,47gをさらに備える。
本実施の形態の半導体装置1gでは、複数のフレーム部品31g,41gは、各々、平板の形状を有している。堰部37g,47gは、例えば、シリコーン樹脂のような樹脂材料で構成されてもよい。堰部37g,47gは、複数のフレーム部品31g,41gの表面上に樹脂材料を塗布して硬化させることによって形成されてもよい。
本実施の形態の半導体装置1gは、実施の形態1における複数のフレーム部品50,57に対応する複数のフレーム部品(図示せず)を備えている。この複数のフレーム部品も、複数のフレーム部品31g,41gと同様に構成されている。この複数のフレーム部品の表面上にも堰部37g,47gが設けられている。
本実施の形態の半導体装置1gの効果は、実施の形態1の半導体装置1の効果に加えて、以下の効果を奏する。
本実施の形態の半導体装置1gは、基板10側とは反対側の複数のフレーム部品31g,41gの表面上に設けられる堰部37g,47gをさらに備える。複数のフレーム部品31g,41gは、各々、平板の形状を有している。複数のフレーム部品31g,41gは、平板の形状を有しているため、複数のフレーム部品31g,41gは、製造コストが低減され得るように構成されている。本実施の形態の半導体装置1gは、基板10側とは反対側の複数のフレーム部品31g,41gの表面上に設けられる堰部37g,47gをさらに備える。封止部材90の量に応じて、堰部37g,47gの高さは容易に変更され得る。
実施の形態9.
図17及び図18を参照して、実施の形態8に係る半導体装置1hを説明する。本実施の形態の半導体装置1hは、実施の形態1の半導体装置1と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
本実施の形態の半導体装置1hは、実施の形態1の半導体装置1における複数のフレーム部品31,41に代えて、複数のフレーム部品31h,41hを含んでいる。本実施の形態の半導体装置1hは、実施の形態1の半導体装置1における複数のリード65,70に代えて、複数のリード65h,70hを含んでいる。
複数のフレーム部品31h,41hは、各々、平板の形状を有している。複数のフレーム部品31h,41hは、製造コストが低減され得るように構成されている。複数のフレーム部品31h,41hは、基板10の上面10tに沿って延在する貫通孔33h,43hを有している。
複数のフレーム部品31h,41hが上面10tから離れるにつれて、上面10tの平面視において複数のフレーム部品31h,41hが半導体素子20,25に近づくように、複数のフレーム部品31h,41hは上面10tに対して傾いている。言い換えると、複数のフレーム部品31h,41hが上面10tから離れるにつれて、上面10tの平面視における複数のフレーム部品31h,41hと半導体素子20,25との間の第2の距離d2が小さくなるように、複数のフレーム部品31h,41hは上面10tに対して傾いている。
本実施の形態の半導体装置1hは、実施の形態1におけるリード75に対応するリード(図示せず)を備えている。このリードも、リード65h,70hと同様に構成されてもよい。本実施の形態の半導体装置1hは、実施の形態1における複数のフレーム部品50,57に対応する複数のフレーム部品(図示せず)を備えている。この複数のフレーム部品も、複数のフレーム部品31h,41hと同様に構成されている。
本実施の形態の複数のリード65h,70hは、実施の形態1の複数のリード65,70と異なり、屈曲された円柱の形状を有している。複数のリード65h,70hの少なくとも1つは、第1リード部分66h,71hと第2リード部分67h,72hとパッド部68h,73hとを含む。第1リード部分66h,71hは上面10tに沿って延在している。第1リード部分66h,71hは、貫通孔33h,43hを通って、封止部材90から半導体装置1hの外部まで延在してもよい。第2リード部分67h,72hは、第1リード部分66h,71hから基板10側とは反対側に向かって延在している。第1リード部分66h,71hが、フレーム部品31h,41hに固定されてもよい。
パッド部68h,73hは第1リード部分66h,71hに一体化されている。上面10tの平面視において、パッド部68h,73hは、第1リード部分66h,71hよりも広い幅を有している。本明細書において、幅は、第1リード部分66h,71hが延在する方向に直交する方向における長さを意味する。導電ワイヤ85,86は、半導体素子20,25とパッド部68h,73hとに接続されている。パッド部68h,73hは、平坦な表面を有している。パッド部68h,73hは、円柱形状を有する複数のリード65h,70hの端部を押し潰すことによって形成されてもよい。
本実施の形態の半導体装置1hは、実施の形態1の半導体装置1と同様の効果を奏するが、以下の点で異なる。
本実施の形態の半導体装置1hは、導電ワイヤ85,86をさらに備える。複数のリード65h,70hの少なくとも1つは、第1リード部分66h,71hと第2リード部分67h,72hとパッド部68h,73hとを含む。第1リード部分66h,71hは上面10tに沿って延在している。第2リード部分67h,72hは、第1リード部分66h,71hから基板10側とは反対側に向かって延在している。パッド部68h,73hは第1リード部分66h,71hに一体化されている。上面10tの平面視において、パッド部68h,73hは、第1リード部分66h,71hよりも広い幅を有している。導電ワイヤ85,86は、半導体素子20,25とパッド部68h,73hとに接続されている。
本実施の形態の半導体装置1hでは、パッド部68h,73hは第1リード部分66h,71hよりも広い幅を有している。導電ワイヤ85,86は、パッド部68h,73hに接続されている。そのため、導電ワイヤ85,86は、パッド部68h,73hに容易にボンディングされ得る。
本実施の形態の半導体装置1hでは、複数のフレーム部品31h,41hが上面10tから離れるにつれて、上面10tの平面視において複数のフレーム部品31h,41hが半導体素子20,25に近づくように、複数のフレーム部品31h,41hは上面10tに対して傾いてもよい。液状の封止材料は、半導体素子20,25から複数のフレーム部品31h,41hに向かって流れる。複数のフレーム部品31h,41hは、上面10tに対して、液状の封止材料が流れる方向とは反対方向に傾いている。複数のフレーム部品31h,41hは、半導体素子20,25から複数のフレーム部品31h,41hに向かって流れる液状の封止材料をより確実に堰き止めることができる。
今回開示された実施の形態1から実施の形態9はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。矛盾のない限り、今回開示された実施の形態1から実施の形態9の少なくとも2つを組み合わせてもよい。例えば、実施の形態2,3,6−9の半導体装置1a,1b,1e−1hにおいて、複数のフレーム部品31,31e−31h,41,41e−41h,50,57は、実施の形態4の階段状側面36c,46c,53c,60cを含んでもよい。実施の形態2,3,6−9の半導体装置1a,1b,1e−1hにおいて、複数のフレーム部品31,31e−31h,41,41e−41h,50,57は、実施の形態5の凹部38d,48d,55d,62d及び凸部39d,49d,56d,63dを含んでもよい。実施の形態2,4−9の半導体装置1a,1c−1hにおいて、実施の形態3の放熱部材16をさらに設けてもよい。本発明の範囲は、上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。
1,1a,1b,1c,1d,1e,1f,1g,1h 半導体装置、10 基板、10b 下面、10s 側面、10t 上面、11 絶縁層、12 導電層、15 ヒートスプレッダ、16 放熱部材、17 窪み部、18 放熱フィン、20,25 半導体素子、21 第1電極、22 第2電極、23 第3電極、24,29 導電性接合部材、26 第4電極、27 第5電極、30,30c,30d フレーム、31,31a,31c,31d,31e,31f,31g,31h,41,41a,41c,41d,41e,41f,41g,41h,50,50c,50d,57,57c,57d フレーム部品、32,42,54,61 突出部、32e,32f,42e,42f 表面、33,33a,33h,43,43a,43h 貫通孔、34,44,51,58 第1側面、35,45,52,59 第2側面、36,46,53,60 第3側面、36c,46c,53c,60c 階段状側面、36d1,46d1,53d1,60d1 一方の端部、36d2,46d2,53d2,60d2 他方の端部、37f,47f パッド部、37g,47g 堰部、38d,48d,55d,62d 凹部、38f,48f 第2貫通孔、39d,49d,56d,63d 凸部、65,65a,65e,65f,65h,70,70a,70e,70f,70h,75 リード、66,66h,71,71h,76 第1リード部分、67,67a,67h,72,72a,72h,77 第2リード部分、68,73 第3リード部分、68h,73h パッド部、80,81,83 接着剤、85,86,87 導電ワイヤ、90 封止部材。

Claims (17)

  1. 上面と下面とを有する基板と、
    前記上面上に固定されるフレームと、
    前記上面上に接合される半導体素子とを備え、前記半導体素子は前記フレームの内側に配置され、さらに、
    前記半導体素子に電気的に接続される複数のリードと、
    前記半導体素子を封止する封止部材とを備え、
    前記フレームは、互いに組み立てられた複数のフレーム部品を含み、
    前記複数のリードは、前記複数のフレーム部品の1つ以上に固定されている、半導体装置。
  2. 前記複数のフレーム部品は、各々、前記半導体素子に面する第1側面と、前記第1側面とは反対側の第2側面と、前記第1側面と前記第2側面とを接続する第3側面とを有し、
    前記第3側面は、前記第1側面及び前記第2側面に対して傾いており、
    前記複数のフレーム部品の1つにおける前記第3側面が、前記複数のフレーム部品の別の1つにおける前記第3側面に面するように、前記複数のフレーム部品は互いに組み立てられている、請求項1に記載の半導体装置。
  3. 前記複数のフレーム部品は、各々、前記半導体素子に面する第1側面と、前記第1側面とは反対側の第2側面と、前記第1側面と前記第2側面とを接続する階段状側面とを有し、
    前記複数のフレーム部品の1つにおける前記階段状側面は、前記複数のフレーム部品の別の1つにおける前記階段状側面に形状が適合しており、
    前記複数のフレーム部品の前記1つにおける前記階段状側面が、前記複数のフレーム部品の前記別の1つにおける前記階段状側面に面するように、前記複数のフレーム部品は互いに組み立てられている、請求項1に記載の半導体装置。
  4. 前記複数のフレーム部品は、各々、前記半導体素子に面する第1側面と、前記第1側面とは反対側の第2側面と、前記第1側面及び前記第2側面に沿う方向における両端部とを有し、
    前記両端部は、凸部と凹部とを含み、
    前記複数のフレーム部品の1つにおける前記凸部が前記複数のフレーム部品の別の1つにおける前記凹部に挿入されることにより、前記複数のフレーム部品は互いに組み立てられている、請求項1に記載の半導体装置。
  5. 前記複数のフレーム部品は、互いに接合されている、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の半導体装置。
  6. 前記複数のフレーム部品の前記1つ以上は、それぞれ、貫通孔を有し、
    前記複数のリードの少なくとも1つは、前記貫通孔に差し込まれており、
    前記封止部材は、前記複数のリードの前記少なくとも1つと前記貫通孔との間に充填されている、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の半導体装置。
  7. 前記半導体素子と前記複数のリードとを接続する導電ワイヤをさらに備え、
    前記複数のリードの前記少なくとも1つは、第1リード部分と第2リード部分とを含み、
    前記第1リード部分は前記上面に沿って延在し、
    前記第2リード部分は、前記貫通孔を通って、前記第1リード部分から前記基板側とは反対の方向に延在し、
    前記第1リード部分は、前記上面に固定され、
    前記導電ワイヤは、前記半導体素子と前記第1リード部分とに接続される、請求項6に記載の半導体装置。
  8. 前記第2リード部分が前記上面に近づくにつれて、前記上面の平面視において前記第2リード部分が前記半導体素子に近づくように、前記第2リード部分は前記上面に対して傾いている、請求項7に記載の半導体装置。
  9. 前記半導体素子と前記複数のリードの前記少なくとも1つとを接続する導電ワイヤをさらに備え、
    前記複数のリードの前記少なくとも1つは、第1リード部分と第2リード部分と第3リード部分とを含み、
    前記第1リード部分は前記上面に沿って延在し、
    前記第2リード部分は、前記第1リード部分から前記基板側とは反対側に向かって延在し、
    前記第3リード部分は、前記貫通孔を通って、前記第1リード部分から前記基板側に向かって延在し、
    前記導電ワイヤは、前記半導体素子と前記第1リード部分とに接続され、
    前記第3リード部分は、前記上面に接触する、請求項6に記載の半導体装置。
  10. 前記半導体素子と前記複数のリードの少なくとも1つとを接続する導電ワイヤをさらに備え、
    前記複数のフレーム部品の前記1つ以上は、前記半導体素子に向けて突出する突出部を含み、
    前記複数のリードの前記少なくとも1つは、第1リード部分と第2リード部分とを含み、
    前記第1リード部分は前記上面に沿って延在し、
    前記第2リード部分は、前記第1リード部分から前記基板側とは反対側に向かって延在し、
    前記導電ワイヤは、前記半導体素子と前記第1リード部分とに接続され、
    前記第1リード部分は、前記基板側とは反対側の前記突出部の表面に面接触している、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の半導体装置。
  11. 導電ワイヤをさらに備え、
    前記複数のフレーム部品の前記1つ以上は、前記半導体素子に向けて突出する突出部と、前記基板側とは反対側の前記突出部の表面上に設けられるパッド部とを含み、
    前記導電ワイヤは、前記半導体素子と前記パッド部とに接続され、
    前記複数のリードの少なくとも1つと前記導電ワイヤとは前記パッド部に接続される、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の半導体装置。
  12. 導電ワイヤをさらに備え、
    前記複数のリードの少なくとも1つは、第1リード部分と第2リード部分とパッド部とを含み、
    前記第1リード部分は前記上面に沿って延在し、
    前記第2リード部分は、前記第1リード部分から前記基板側とは反対側に向かって延在し、
    前記パッド部は前記第1リード部分に一体化されており、
    前記上面の平面視において、前記パッド部は、前記第1リード部分よりも広い幅を有し、
    前記導電ワイヤは、前記半導体素子と前記パッド部とに接続されている、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の半導体装置。
  13. 前記複数のフレーム部品が前記上面から離れるにつれて、前記上面の平面視において前記複数のフレーム部品が前記半導体素子に近づくように、前記複数のフレーム部品は前記上面に対して傾いている、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の半導体装置。
  14. 前記基板側とは反対側の前記複数のフレーム部品の表面上に設けられる堰部をさらに備え、
    前記複数のフレーム部品は、各々、平板の形状を有する、請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の半導体装置。
  15. 前記基板は、前記上面と前記下面とを接続する側面を有し、
    前記側面の少なくとも一部は前記複数のフレーム部品及び前記封止部材から露出している、請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の半導体装置。
  16. 前記側面の前記少なくとも一部に接触する放熱部材をさらに備える、請求項15に記載の半導体装置。
  17. 基板の上面に半導体素子を接合することと、
    複数のフレーム部品の1つ以上に複数のリードを固定することと、
    前記基板の前記上面に前記複数のフレーム部品を固定することにより、前記基板の前記上面にフレームを固定することとを備え、前記半導体素子は前記フレームの内側に配置されており、前記フレームは前記複数のフレーム部品を互いに組み立てることによって構成され、さらに、
    前記複数のリードを前記半導体素子に電気的に接続することと、
    前記半導体素子を封止する封止部材を設けることとを備える、半導体装置の製造方法。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0590433A (ja) * 1991-07-08 1993-04-09 Shinko Electric Ind Co Ltd 電子部品用パツケージのメタル壁形成方法
JP2000183281A (ja) * 1998-12-18 2000-06-30 Hitachi Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP2008252055A (ja) * 2007-03-08 2008-10-16 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 半導体装置およびその製造方法
JP2009021286A (ja) * 2007-07-10 2009-01-29 Mitsubishi Electric Corp 電力用半導体装置
JP2009021578A (ja) * 2007-06-15 2009-01-29 Ngk Spark Plug Co Ltd 補強材付き配線基板
JP2012094627A (ja) * 2010-10-26 2012-05-17 Kyocera Corp 素子収納用パッケージ、およびこれを備えた電子装置
JP3186666U (ja) * 2013-08-07 2013-10-17 住友電気工業株式会社 半導体モジュール
JP2016051878A (ja) * 2014-09-02 2016-04-11 三菱電機株式会社 電力用半導体装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0590433A (ja) * 1991-07-08 1993-04-09 Shinko Electric Ind Co Ltd 電子部品用パツケージのメタル壁形成方法
JP2000183281A (ja) * 1998-12-18 2000-06-30 Hitachi Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP2008252055A (ja) * 2007-03-08 2008-10-16 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 半導体装置およびその製造方法
JP2009021578A (ja) * 2007-06-15 2009-01-29 Ngk Spark Plug Co Ltd 補強材付き配線基板
JP2009021286A (ja) * 2007-07-10 2009-01-29 Mitsubishi Electric Corp 電力用半導体装置
JP2012094627A (ja) * 2010-10-26 2012-05-17 Kyocera Corp 素子収納用パッケージ、およびこれを備えた電子装置
JP3186666U (ja) * 2013-08-07 2013-10-17 住友電気工業株式会社 半導体モジュール
JP2016051878A (ja) * 2014-09-02 2016-04-11 三菱電機株式会社 電力用半導体装置

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