JP2021180230A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接合材の局所的な劣化を抑制できる半導体装置を提供する。【解決手段】半導体装置Ａ１は、ｚ方向において互いに反対側を向く素子主面６ａおよび素子裏面６ｂを有する半導体素子６と、半導体素子６が搭載される搭載部５と、素子裏面６ｂと搭載部５とを接合する接合材７５とを備える。搭載部５は、高熱伝導部（ダイパッド部１１０）、および、高熱伝導部より熱伝導率が低い低熱伝導部４を備える。低熱伝導部４は、ｚ方向視において、半導体素子６に重なっている。ｚ方向視において、高熱伝導部と低熱伝導部４との境界の少なくとも一部は、接合材７５に重なっている。【選択図】図５

Description

本開示は、半導体素子を搭載した半導体装置に関する。

トランジスタに代表される半導体素子を備えた半導体装置は、様々な構成が提案されている。半導体装置の一例として、リードに半導体素子が搭載され封止樹脂で覆われた半導体装置がある。当該半導体装置は、たとえば回路基板に実装される。半導体素子が搭載されたリードは、半導体素子が発する熱を、回路基板に放出する放熱部材として機能する。たとえば特許文献１には、リード（ダイパッド）に半導体素子が搭載され、封止樹脂で覆われた半導体装置が開示されている。当該半導体装置では、ダイパッドの半導体素子が搭載された側とは反対側の面が封止樹脂から露出しており、半導体素子が発する熱は、露出した面から回路基板に放出される。

上記のような半導体装置において、大電流のオンオフを高い周波数でスイッチングする半導体素子が搭載されている場合、半導体素子からダイパッドには、瞬間的に熱が放出される。このとき、熱は、半導体素子の中心を起点に放出され、熱伝導率が高いダイパッドを厚さ方向に流れて、回路基板に放出される。したがって、半導体素子をダイパッドに接合する接合材において、厚さ方向視における中心部分に集中的に熱が印加され、当該部分のダイパッドとの接合面での劣化が著しくなる。たとえば車載される半導体装置では、信頼性の評価のために、意図的に大電流を流すパワーサイクル試験が行われる。この場合、接合材の局所的な劣化が、通常の使用時より大きくなるので、パワーサイクル試験で不良となる可能性がある。

特開２０１３−６９７２０号公報

本開示は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、接合材の局所的な劣化を抑制できる半導体装置を提供することをその課題とする。

本開示によって提供される半導体装置は、厚さ方向において互いに反対側を向く素子主面および素子裏面を有する半導体素子と、前記半導体素子が搭載される搭載部と、前記素子裏面と前記搭載部とを接合する接合材とを備え、前記搭載部は、高熱伝導部、および、前記高熱伝導部より熱伝導率が低い低熱伝導部を備え、前記低熱伝導部は、前記厚さ方向視において、前記半導体素子に重なっており、前記厚さ方向視において、前記高熱伝導部と前記低熱伝導部との境界の少なくとも一部は、前記接合材に重なっている。

本開示によると、搭載部は、高熱伝導部および低熱伝導部を備えている。低熱伝導部は、高熱伝導部より熱伝導率が低く、厚さ方向視において半導体素子に重なっている。半導体素子の発する熱の流れは、接合材を介して搭載部に伝わり、低熱伝導部を迂回して回路基板に放出される流れが支配的となる。これにより、接合材において、厚さ方向視における中心部分に集中的に熱が印加されることが抑制され、局所的な劣化が抑制される。

本開示のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

本開示の第１実施形態にかかる半導体装置を示す斜視図である。 図１に示す半導体装置の斜視図であって、底面側を上側にした状態の図である。 図１に示す半導体装置の平面図である。 図１に示す半導体装置の底面図である。 図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 図３のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。 本開示の第１実施形態にかかる第１リードを示す平面図である。 （ａ）は図１に示す半導体装置における熱の伝わり方を示す概略断面図であり、（ｂ）は従来の半導体装置における熱の伝わり方を示す概略断面図である。 低熱伝導部の変形例を示す第１リードの平面図である。 低熱伝導部の変形例を示す第１リードの平面図である。 低熱伝導部の変形例を示す第１リードの平面図である。 低熱伝導部の変形例を示す第１リードの平面図である。 本開示の第２実施形態にかかる半導体装置を示す断面図である。 本開示の第３は実施形態にかかる半導体装置を示す断面図である。 本開示の第４実施形態にかかる半導体装置を示す断面図である。 本開示の第４実施形態にかかる半導体装置の変形例を示す断面図である。 本開示の第５実施形態にかかる半導体装置を示す断面図である。 本開示の第６実施形態にかかる半導体装置を示す断面図である。 本開示の第７実施形態にかかる半導体装置を示す断面図である。 本開示の第８実施形態にかかる半導体装置を示す断面図である。 本開示の第９実施形態にかかる半導体装置を示す断面図である。

以下、本開示の好ましい実施の形態を、添付図面を参照して具体的に説明する。

〔第１実施形態〕
図１〜図７に基づき、本開示の第１実施形態にかかる半導体装置Ａ１について説明する。半導体装置Ａ１は、複数のリード１〜３、低熱伝導部４、半導体素子６、ボンディングワイヤ７１，７２、接合材７５、および封止樹脂８を備える。

図１は、半導体装置Ａ１を示す斜視図である。図２は、半導体装置Ａ１を示す斜視図であって、底面側を上側にした状態の図である。図３は、半導体装置Ａ１を示す平面図である。図３においては、理解の便宜上、封止樹脂８を透過して、封止樹脂８の外形を想像線（二点鎖線）で示している。図４は、半導体装置Ａ１を示す底面図である。図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。図６は、図３のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。図７は、半導体装置Ａ１の第１リードを示す平面図である。図７においては、理解の便宜上、半導体素子６および接合材７５の外形を想像線（二点鎖線）で示しており、低熱伝導部４にハッチングを付している。

これらの図に示す半導体装置Ａ１は、様々な機器の回路基板に表面実装される装置である。半導体装置Ａ１の厚さ方向視の形状は矩形状である。説明の便宜上、半導体装置Ａ１の厚さ方向をｚ方向とし、ｚ方向に直交する半導体装置Ａ１の一方の辺に沿う方向（図３における左右方向）をｘ方向、ｚ方向およびｘ方向に直交する方向（図３における上下方向）をｙ方向とする。ｚ方向が本開示の「厚さ方向」に相当する。半導体装置Ａ１の大きさは特に限定されず、本実施形態においては、たとえばｘ方向寸法が１〜３ｍｍ程度、ｙ方向寸法が１〜３ｍｍ程度、ｚ方向寸法が０．３〜１ｍｍ程度である。

複数のリード１〜３は、半導体素子６を支持するとともに、半導体素子６と導通している。リード１〜３は、たとえば、金属板にエッチング処理や打ち抜き加工等を施すことにより形成されている。リード１〜３は、金属からなり、好ましくはＣｕおよびＮｉのいずれか、またはこれらの合金や４２アロイなどからなる。本実施形態においては、リード１〜３が、Ｃｕからなる場合を例に説明する。リード１〜３の厚さは、たとえば０．０８〜０．３ｍｍであり、本実施形態においては０．２ｍｍ程度である。以降の説明においては、第１リード１、第２リード２、および第３リード３と記載する。なお、まとめて示す場合は、リード１〜３と記載する。

図３に示すように、第１リード１は、半導体装置Ａ１のｙ方向の一方端（図３においては上側）に配置され、ｘ方向の全体に広がっている。第２リード２と第３リード３とは、半導体装置Ａ１のｙ方向の他方端（図３においては下側）に、それぞれ第１リード１から離間して、また、ｘ方向に並んで互いに離間して配置されている。ｚ方向視寸法は、第１リード１が最大であり、第３リード３が最小である。

第１リード１は、ダイパッド部１１０、端子部１２０、および連結部１３０を備える。

ダイパッド部１１０は、ｚ方向視において、第１リード１の中央に位置し、ｚ方向視略矩形状である。ダイパッド部１１０は、ダイパッド部主面１１１、ダイパッド部裏面１１２、ダイパッド部裏面側凹部１１３、および中央凹部１１４を有する。ダイパッド部主面１１１およびダイパッド部裏面１１２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。ダイパッド部主面１１１は、図５〜図６の上方を向く面である。ダイパッド部主面１１１は、半導体素子６が搭載される面である。ダイパッド部裏面１１２は、図５〜図６の下方を向く面である。ダイパッド部裏面１１２は、封止樹脂８から露出して、裏面端子になる。

ダイパッド部裏面側凹部１１３および中央凹部１１４は、ダイパッド部１１０の一部がダイパッド部裏面１１２からダイパッド部主面１１１側に凹んだ部分である。ダイパッド部１１０のうちダイパッド部裏面側凹部１１３および中央凹部１１４が位置する部分の厚さ（ｚ方向の寸法）は、ダイパッド部裏面１１２が位置する部分の厚さの半分程度である。ダイパッド部裏面側凹部１１３および中央凹部１１４は、たとえばハーフエッチング処理により形成される。図４に示すように、ダイパッド部裏面側凹部１１３は、ダイパッド部裏面１１２の周囲に配置されている。図４および図６に示すように、ダイパッド部裏面側凹部１１３は、封止樹脂８から露出せず、封止樹脂８によって覆われている。これにより、第１リード１が封止樹脂８から剥離することが抑制される。中央凹部１１４は、図４に示すように、ダイパッド部裏面１１２に囲まれて配置されており、図５および図６に示すように、ｚ方向視において半導体素子６に重なっている。中央凹部１１４には、低熱伝導部４が嵌め込まれている。なお、ダイパッド部１１０の形状は限定されない。たとえば、ダイパッド部１１０は、ダイパッド部裏面側凹部１１３を備えなくてもよい。

低熱伝導部４は、ｚ方向視矩形状の板状である。低熱伝導部４は、たとえばセラミックからなる。なお、低熱伝導部４の材料は限定されず、第１リード１の材料より熱伝導率が低い材料であればよい。たとえば、低熱伝導部４の材料は、Ｃｕより熱伝導率が低い金属であってもよいし、樹脂材料であってもよい。低熱伝導部４は、図７に示すように、ｚ方向視において、半導体素子６の中央に位置し、半導体素子６に内包されており、全体が半導体素子６に重なっている。低熱伝導部４のｚ方向視における大きさは限定されない。

低熱伝導部４は、図５および図６に示すように、低熱伝導部主面４１および低熱伝導部裏面４２を備えている。低熱伝導部主面４１および低熱伝導部裏面４２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。低熱伝導部主面４１は、図５〜図６の上方を向く面である。低熱伝導部主面４１は、中央凹部１１４の底面に接している。低熱伝導部裏面４２は、図５〜図６の下方を向く面である。低熱伝導部裏面４２は、ダイパッド部裏面１１２から露出し、ダイパッド部裏面１１２と面一である。

図５〜図７に示すように、ダイパッド部１１０と低熱伝導部４とを合わせたものが、搭載部５である。搭載部５は、搭載部主面５１および搭載部裏面５２を備えている。搭載部主面５１および搭載部裏面５２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。搭載部主面５１は、図５〜図６の上方を向く面である。本実施形態では、搭載部主面５１は、ダイパッド部主面１１１であり、半導体素子６が搭載される。搭載部裏面５２は、図５〜図６の下方を向く面である。本実施形態では、搭載部裏面５２は、ダイパッド部裏面１１２および低熱伝導部裏面４２からなり、封止樹脂８から露出して、裏面端子になる。ｚ方向視において、ダイパッド部１１０と低熱伝導部４との境界の全体は、接合材７５に重なっている。本実施形態では、ダイパッド部１１０が、本開示の「高熱伝導部」に相当する。

端子部１２０は、ダイパッド部１１０に繋がっており、ｚ方向視略矩形状である。端子部１２０は、ダイパッド部１１０のｘ方向の両端面にそれぞれ２個ずつ合計４個配置されている。各端子部１２０は、端子部主面１２１、端子部裏面１２２、および端子部端面１２３を有する。端子部主面１２１および端子部裏面１２２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。端子部主面１２１は、図５〜図６の上方を向く面である。端子部主面１２１とダイパッド部主面１１１とは、面一になっている。端子部裏面１２２は、図５〜図６の下方を向く面である。端子部裏面１２２とダイパッド部裏面１１２とは、面一になっている。端子部端面１２３は、端子部主面１２１および端子部裏面１２２に直交し、端子部主面１２１および端子部裏面１２２に繋がる面であり、ｘ方向外側を向く面である。端子部端面１２３は、製造工程における切断工程でのダイシングにより形成される。端子部端面１２３および端子部裏面１２２は、封止樹脂８から露出して繋がっており、端子になる（図４および図５参照）。なお、端子部１２０の形状、配置位置および個数は限定されない。

連結部１３０は、ダイパッド部１１０に繋がっており、ｚ方向視略矩形状である。連結部１３０は、ダイパッド部１１０のｙ方向の一方端面（図３においては上方を向く端面）にｘ方向に３個並んで配置されている。連結部１３０の厚さ（ｚ方向の寸法）は、ダイパッド部裏面側凹部１１３が位置するダイパッド部１１０の厚さと同程度である。連結部１３０は、たとえばハーフエッチング処理により形成される。各連結部１３０は、連結部主面１３１、連結部裏面１３２、および連結部端面１３３を有する。連結部主面１３１および連結部裏面１３２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。連結部主面１３１は、図５〜図６の上方を向く面である。連結部主面１３１とダイパッド部主面１１１とは、面一になっている。したがって、ダイパッド部主面１１１、端子部主面１２１および連結部主面１３１は、面一の一体となった面になっている（図３参照）。連結部裏面１３２は、図５〜図６の下方を向く面である。連結部裏面１３２とダイパッド部裏面側凹部１１３とは、面一になっている。連結部端面１３３は、連結部主面１３１および連結部裏面１３２を繋ぐ面であり、ｙ方向外側を向く面である。連結部端面１３３は、製造工程における切断工程でのダイシングにより形成される。連結部端面１３３は、封止樹脂８から露出している。なお、連結部１３０の形状、配置位置および個数は限定されない。

第２リード２は、ｚ方向視において、半導体装置Ａ１の角部（図３においては右下の角部）に配置され、ワイヤボンディング部２１０、端子部２２０、および連結部２３０を備えている。

ワイヤボンディング部２１０は、ｚ方向視においてｘ方向に長い略矩形状であり、第２リード２において第１リード１側に位置する。ワイヤボンディング部２１０は、ワイヤボンディング部主面２１１、ワイヤボンディング部裏面２１２、およびワイヤボンディング部裏面側凹部２１３を有する。ワイヤボンディング部主面２１１およびワイヤボンディング部裏面２１２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。ワイヤボンディング部主面２１１は、図５〜図６の上方を向く面である。ワイヤボンディング部主面２１１は、ボンディングワイヤ７１がボンディングされる面である。ワイヤボンディング部裏面２１２は、図５〜図６の下方を向く面である。ワイヤボンディング部裏面２１２は、封止樹脂８から露出して、裏面端子になる。

ワイヤボンディング部裏面側凹部２１３は、ワイヤボンディング部２１０の一部がワイヤボンディング部裏面２１２からワイヤボンディング部主面２１１側に凹んだ部分である。ワイヤボンディング部２１０のうちワイヤボンディング部裏面側凹部２１３が位置する部分の厚さ（ｚ方向の寸法）は、ワイヤボンディング部裏面２１２が位置する部分の厚さの半分程度である。ワイヤボンディング部裏面側凹部２１３は、たとえばハーフエッチング処理により形成される。図４および図６に示すように、ワイヤボンディング部裏面側凹部２１３は、封止樹脂８から露出せず、封止樹脂８によって覆われている。これにより、第２リード２が封止樹脂８から剥離することが抑制される。なお、ワイヤボンディング部２１０の形状は限定されない。たとえば、ワイヤボンディング部裏面側凹部２１３はなくてもよい。

端子部２２０は、ワイヤボンディング部２１０に繋がっており、ｚ方向視略矩形状である。端子部２２０は、ワイヤボンディング部２１０の第３リード３とは反対側に位置し、ｘ方向の一方端面（図３においては右側の端面）に１個配置されている。端子部２２０は、端子部主面２２１、端子部裏面２２２、および端子部端面２２３を有する。端子部主面２２１および端子部裏面２２２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。端子部主面２２１は、図５〜図６の上方を向く面である。端子部主面２２１とワイヤボンディング部主面２１１とは、面一になっている。端子部裏面２２２は、図５〜図６の下方を向く面である。端子部裏面２２２とワイヤボンディング部裏面２１２とは、面一になっている。端子部端面２２３は、端子部主面２２１および端子部裏面２２２に直交し、端子部主面２２１および端子部裏面２２２に繋がる面であり、ｘ方向外側を向く面である。端子部端面２２３は、製造工程における切断工程でのダイシングにより形成される。端子部端面２２３および端子部裏面２２２は、封止樹脂８から露出して繋がっており、端子になる（図４参照）。なお、端子部２２０の形状、配置位置および個数は限定されない。

連結部２３０は、ワイヤボンディング部２１０に繋がっており、ｚ方向視略矩形状である。連結部２３０は、ワイヤボンディング部２１０のｙ方向の一方端面（図３においては下方を向く端面）にｘ方向に２個並んで配置されている。連結部２３０の厚さ（ｚ方向の寸法）は、ワイヤボンディング部裏面側凹部２１３が位置するワイヤボンディング部２１０の厚さと同程度である。連結部２３０は、たとえばハーフエッチング処理により形成される。各連結部２３０は、連結部主面２３１、連結部裏面２３２、および連結部端面２３３を有する。連結部主面２３１および連結部裏面２３２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。連結部主面２３１は、図５〜図６の上方を向く面である。連結部主面２３１とワイヤボンディング部主面２１１とは、面一になっている。したがって、ワイヤボンディング部主面２１１、端子部主面２２１および連結部主面２３１は、面一の一体となった面になっている（図３参照）。連結部裏面２３２は、図５〜図６の下方を向く面である。連結部裏面２３２とワイヤボンディング部裏面側凹部２１３とは、面一になっている。連結部端面２３３は、連結部主面２３１および連結部裏面２３２を繋ぐ面であり、ｙ方向外側を向く面である。連結部端面２３３は、製造工程における切断工程でのダイシングにより形成される。連結部端面２３３は、封止樹脂８から露出している。なお、連結部２３０の形状、配置位置および個数は限定されない。

第３リード３は、ｚ方向視において、半導体装置Ａ１の角部（図３においては左下の角部）に配置され、ワイヤボンディング部３１０、端子部３２０、および連結部３３０を備えている。

ワイヤボンディング部３１０は、ｚ方向視において略矩形状であり、第３リード３において第１リード１側に位置する。ワイヤボンディング部３１０は、ワイヤボンディング部主面３１１、ワイヤボンディング部裏面３１２、およびワイヤボンディング部裏面側凹部３１３を有する。ワイヤボンディング部主面３１１およびワイヤボンディング部裏面３１２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。ワイヤボンディング部主面３１１は、図５〜図６の上方を向く面である。ワイヤボンディング部主面３１１は、ボンディングワイヤ７２がボンディングされる面である。ワイヤボンディング部裏面３１２は、図５〜図６の下方を向く面である。ワイヤボンディング部裏面３１２は、封止樹脂８から露出して、裏面端子になる。

ワイヤボンディング部裏面側凹部３１３は、ワイヤボンディング部３１０の一部がワイヤボンディング部裏面３１２からワイヤボンディング部主面３１１側に凹んだ部分である。ワイヤボンディング部３１０のうちワイヤボンディング部裏面側凹部３１３が位置する部分の厚さ（ｚ方向の寸法）は、ワイヤボンディング部裏面３１２が位置する部分の厚さの半分程度である。ワイヤボンディング部裏面側凹部３１３は、たとえばハーフエッチング処理により形成される。ワイヤボンディング部裏面側凹部３１３は、封止樹脂８から露出せず、封止樹脂８によって覆われている。これにより、第３リード３が封止樹脂８から剥離することが抑制される。なお、ワイヤボンディング部３１０の形状は限定されない。たとえば、ワイヤボンディング部裏面側凹部３１３はなくてもよい。

端子部３２０は、ワイヤボンディング部３１０に繋がっており、ｚ方向視略矩形状である。端子部３２０は、ワイヤボンディング部３１０の第２リード２とは反対側に位置し、ｘ方向の一方端面（図３においては左側の端面）に１個配置されている。端子部３２０は、端子部主面３２１、端子部裏面３２２、および端子部端面３２３を有する。端子部主面３２１および端子部裏面３２２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。端子部主面３２１は、図５〜図６の上方を向く面である。端子部主面３２１とワイヤボンディング部主面３１１とは、面一になっている。端子部裏面３２２は、図５〜図６の下方を向く面である。端子部裏面３２２とワイヤボンディング部裏面３１２とは、面一になっている。端子部端面３２３は、端子部主面３２１および端子部裏面３２２に直交し、端子部主面３２１および端子部裏面３２２に繋がる面であり、ｘ方向外側を向く面である。端子部端面３２３は、製造工程における切断工程でのダイシングにより形成される。端子部端面３２３および端子部裏面３２２は、封止樹脂８から露出して繋がっており、端子になる（図４参照）。なお、端子部３２０の形状、配置位置および個数は限定されない。

連結部３３０は、ワイヤボンディング部３１０に繋がっており、ｚ方向視略矩形状である。連結部３３０は、ワイヤボンディング部３１０のｙ方向の一方端面（図３においては下方を向く端面）に１個配置されている。連結部３３０の厚さ（ｚ方向の寸法）は、ワイヤボンディング部裏面側凹部３１３が位置するワイヤボンディング部３１０の厚さと同程度である。連結部３３０は、たとえばハーフエッチング処理により形成される。連結部３３０は、連結部主面３３１、連結部裏面３３２、および連結部端面３３３を有する。連結部主面３３１および連結部裏面３３２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。連結部主面３３１は、図５〜図６の上方を向く面である。連結部主面３３１とワイヤボンディング部主面３１１とは、面一になっている。したがって、ワイヤボンディング部主面３１１、端子部主面３２１および連結部主面３３１は、面一の一体となった面になっている（図３参照）。連結部裏面３３２は、図５〜図６の下方を向く面である。連結部裏面３３２とワイヤボンディング部裏面側凹部３１３とは、面一になっている。連結部端面３３３は、連結部主面３３１および連結部裏面３３２を繋ぐ面であり、ｙ方向外側を向く面である。連結部端面３３３は、製造工程における切断工程でのダイシングにより形成される。連結部端面３３３は、封止樹脂８から露出している。なお、連結部３３０の形状、配置位置および個数は限定されない。

リード１〜３の表面には、めっき層が形成されてもよい。めっき層は、ボンディングワイヤ７１，７２を接合しやすくするための、Ｎｉめっき層、Ｐｄめっき層およびＡｕめっき層が積層されたものでもよいし、はんだ濡れ性をよくするための、Ｓｎを主成分とする合金などからなるものでもよい。

半導体素子６は、半導体装置Ａ１の電気的機能を発揮する要素である。半導体素子６の種類は特に限定さない。本実施形態では、半導体素子６は、ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）などのトランジスタである。なお、半導体素子６は、ＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor：高電子移動度トランジスタ）などであってもよい。また、半導体素子６は、トランジスタ以外の半導体素子であってもよく、たとえばダイオードや、サイリスタ、コントロールＩＣなどのＩＣチップであってもよい。半導体素子６は、素子本体６０、第１電極６１、第２電極６２および第３電極６３を有する。

素子本体６０は、ｚ方向視矩形状の板状である。素子本体６０は、半導体材料からなり、本実施形態では、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）からなる。なお、素子本体６０の材料は限定されず、たとえばＳｉ（シリコン）やＧａＮ(ガリウムナイトライド)などの他の材料であってもよい。素子本体６０は、素子主面６ａおよび素子裏面６ｂを有する。素子主面６ａおよび素子裏面６ｂは、ｚ方向において互いに反対側を向いている。素子主面６ａは、図５〜図６の上方を向く面であり、第１リード１とは反対側を向く面である。素子裏面６ｂは、図５〜図６の下方を向く面であり、第１リード１に対向する面である。第１電極６１および第２電極６２は、素子主面６ａに配置されている。第３電極６３は、素子裏面６ｂに配置されている。本実施形態においては、第１電極６１はゲート電極であり、第２電極６２はソース電極であり、第３電極６３はドレイン電極である。

半導体素子６は、接合材７５を介して、第１リード１のダイパッド部主面１１１の中央に搭載されている。図３においては、理解の便宜上、接合材７５に点描を付している。図３に示すように、ｚ方向視において、半導体素子６は、接合材７５に内包されている。また、図７に示すように、ｚ方向視において、低熱伝導部４（図７においてハッチングを付している）は、接合材７５に内包されており、低熱伝導部４と第１リード１との境界の全体は、接合材７５に重なっている。本実施形態では、接合材７５は、導電性の接合材であり、たとえばはんだである。なお、接合材７５は、銀ペーストまたは焼結銀接合材などの導電性接合材であってもよい。半導体素子６は、素子裏面６ｂを接合材７５によって第１リード１のダイパッド部主面１１１に接合されている。半導体素子６の第３電極６３は、接合材７５によって、第１リード１に電気的に接続されている。これにより、第１リード１は、半導体素子６の第３電極６３（ドレイン電極）に電気的に接続されて、ドレイン端子として機能する。

ボンディングワイヤ７１，７２は、半導体素子６とリード２，３とを接続し、これらを導通させるものである。ボンディングワイヤ７１，７２は、たとえばＣｕ，Ａｕ，Ａｇ，Ａｌなどの金属からなる。なお、ボンディングワイヤ７１，７２の材料は限定されない。図３に示すように、ボンディングワイヤ７１は、半導体素子６の第１電極６１と、第３リード３のワイヤボンディング部主面３１１とに接続されている。これにより、第３リード３は、半導体素子６の第１電極６１（ゲート電極）に電気的に接続されて、ゲート端子として機能する。複数のボンディングワイヤ７２は、半導体素子６の第２電極６２と、第２リード２のワイヤボンディング部主面２１１とに接続されている。これにより、第２リード２は、半導体素子６の第２電極６２（ソース電極）に電気的に接続されて、ソース端子として機能する。なお、各ボンディングワイヤ７１，７２の本数は限定されない。また、ボンディングワイヤ７１，７２に代えて、たとえばＣｕなどの金属板が用いられてもよい。

なお、上述した半導体素子６の構成および各リード１〜３との接続方法は一例である。半導体素子６の種類、搭載数および配置は限定されず、接続方法も限定されない。

封止樹脂８は、各リード１〜３の一部ずつと、半導体素子６と、接合材７５と、ボンディングワイヤ７１，７２とを覆っている。封止樹脂８は、たとえば黒色のエポキシ樹脂からなる。なお、封止樹脂８の材料は限定されない。

封止樹脂８は、樹脂主面８１、樹脂裏面８２、および樹脂側面８３を有する。樹脂主面８１および樹脂裏面８２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。樹脂主面８１は、図５〜図６の上方を向く面であり、樹脂裏面８２は、図５〜図６の下方を向く面である。樹脂側面８３は、樹脂主面８１および樹脂裏面８２に直交し、樹脂主面８１および樹脂裏面８２を繋ぐ面であり、ｘ方向またはｙ方向の外側を向く面である。樹脂側面８３は、製造工程における切断工程でのダイシングにより形成される。

第１リード１の各連結部端面１３３は、ｙ方向の一方側（図４においては下側）の樹脂側面８３と互いに面一であり、第２リード２の各連結部端面２３３および第３リード３の連結部端面３３３は、ｙ方向の他方側（図４においては上側）の樹脂側面８３と互いに面一である。第１リード１のｘ方向の一方側（図４においては右側）の各端子部端面１２３および第２リード２の端子部端面２２３は、ｘ方向の一方側（図４においては右側）の樹脂側面８３と互いに面一である。また、第１リード１のｘ方向の他方側（図４においては左側）の各端子部端面１２３および第３リード３の端子部端面３２３は、ｘ方向の他方側（図４においては左側）の樹脂側面８３と互いに面一である。また、第１リード１のダイパッド部裏面１１２および端子部裏面１２２と、第２リード２のワイヤボンディング部裏面２１２および端子部裏面２２２と、第３リード３のワイヤボンディング部裏面３１２および端子部裏面３２２とが、封止樹脂８の樹脂裏面８２と互いに面一である。

次に、半導体装置Ａ１の作用効果について説明する。

本実施形態によると、搭載部５は、熱伝導率が相対的に高いダイパッド部１１０と、熱伝導率が相対的に低い低熱伝導部４とを備えている。低熱伝導部４は、ｚ方向視において、半導体素子６の中央に位置し、半導体素子６に内包されている。半導体素子６の発する熱の流れは、接合材７５を介してダイパッド部１１０に伝わり、熱伝導率の低い低熱伝導部４を迂回して回路基板に放出される流れが支配的となる。これにより、接合材７５において、ｚ方向視における中心部分に集中的に熱が印加されることが抑制され、局所的な劣化が抑制される。

図８は、半導体装置における熱の伝わり方を説明するための概略断面図である。同図（ａ）は半導体装置Ａ１における熱の伝わり方を示しており、同図（ｂ）は従来の半導体装置（低熱伝導部４を備えていない半導体装置）Ａ１００における熱の伝わり方を示している。半導体素子６は、中心を起点に、熱を放出する。

図８（ｂ）に示すように、半導体装置Ａ１００においては、半導体素子６の発する熱の流れは、接合材７５を介して、熱伝導率が高いダイパッド部１１０をｚ方向にまっすぐ流れて、回路基板に放出される流れが支配的である。したがって、接合材７５において、ｚ方向視における中心部分に集中的に熱が印加される。図８（ｂ）の半導体装置Ａ１００の下方に示すグラフは、接合材７５とダイパッド部１１０との接合面での各位置での温度を概略的に示している。当該グラフに示すように、接合材７５の中央部分は温度が高く、周辺部分は温度が低くなり、中央部分と周辺部分との温度差ΔＴｂは大きくなっている。このように、温度差ΔＴｂが大きくなることで、接合材７５の中心部分のダイパッド部１１０との接合部分（図８（ｂ）において破線Ｂで囲んだ部分参照）での劣化が著しくなる。

一方、図８（ａ）に示すように、半導体装置Ａ１においては、半導体素子６の発する熱の流れは、接合材７５を介してダイパッド部１１０に伝わり、熱伝導率の低い低熱伝導部４を迂回して回路基板に放出される流れが支配的となる。これにより、接合材７５において、ｚ方向視における中心部分に集中的に熱が印加されることが抑制される。図８（ａ）の半導体装置Ａ１の下方に示すグラフは、接合材７５とダイパッド部１１０との接合面での各位置での温度を概略的に示している。当該グラフに示すように、熱が分散されることで、接合材７５の中央部分と周辺部分との温度差ΔＴａは、温度差ΔＴｂに比べて小さくなっている。このように、温度差ΔＴａが小さくなることで、接合材７５のダイパッド部１１０との接合部分での局所的な劣化が抑制される。

また、本実施形態によると、搭載部５は、ダイパッド部１１０の中央凹部１１４にダイパッド部裏面１１２側から低熱伝導部４を嵌め込むことで形成されている。したがって、搭載部５の形成が容易である。また、低熱伝導部４と半導体素子６との間に、熱伝導率が高いダイパッド部１１０が介在するので、半導体素子６が発する熱の放熱は妨げられない。

なお、本実施形態においては、半導体素子６が素子裏面６ｂに第３電極６３を備えており、第３電極６３と第１リード１とを導通させるために、接合材７５として導電性接合材を用いたが、これに限られない。半導体素子６の素子裏面６ｂと第１リード１とを絶縁する場合は、接合材７５として絶縁性接合材が用いられる。

また、本実施形態においては、低熱伝導部４のｚ方向視の形状が矩形状である場合について説明したが、これに限られない。たとえば、低熱伝導部４のｚ方向視の形状は、図９に示すように、楕円形状であってもよい。また、円形状やその他の形状であってもよい。また、低熱伝導部４は、図１０に示すように、ｚ方向視において互いに離間した複数の個別要素４ａによって構成されてもよい。各個別要素４ａは、ｚ方向視の形状および大きさが同じであってもよいし、図１１に示すように大きさが異なってもよいし、形状が異なってもよい。低熱伝導部４のｚ方向視の形状および大きさ、また、低熱伝導部４を複数の個別要素４ａで構成する場合は、個別要素４ａの数、大きさ、および配置は、半導体素子６の素子裏面６ｂの形状や大きさ、素子裏面６ｂにおける各位置での放熱の偏りなどに応じて、適宜設計される。

また、本実施形態においては、低熱伝導部４は、ｚ方向視において、半導体素子６に内包されている場合について説明したが、これに限られない。たとえば、図１２に示すように、低熱伝導部４は、ｚ方向視において、半導体素子６に内包されてなくてもよい。低熱伝導部４は、ｚ方向視において、少なくとも一部が半導体素子６に重なっていればよい。ただし、ｚ方向視において、低熱伝導部４が接合材７５を内包している場合、ダイパッド部１１０による半導体素子６の放熱経路が制限されすぎて、十分な放熱を行うことが困難になる。したがって、ｚ方向視において、接合材７５は、少なくとも一部が低熱伝導部４に重ならないように、すなわち、低熱伝導部４とダイパッド部１１０との境界の少なくとも一部が接合材７５に重なるようになっている。

図１３〜図２１は、本開示の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。

〔第２実施形態〕
図１３は、本開示の第２実施形態にかかる半導体装置Ａ２を示す断面図であり、図６に対応する図である。本実施形態にかかる半導体装置Ａ２は、ダイパッド部１１０に対する低熱伝導部４の配置位置が、第１実施形態にかかる半導体装置Ａ１と異なる。

第２実施形態にかかるダイパッド部１１０の中央凹部１１４は、ダイパッド部１１０の一部がダイパッド部主面１１１からダイパッド部裏面１１２側に凹んだ部分である。ダイパッド部１１０のうち中央凹部１１４が位置する部分の厚さ（ｚ方向の寸法）は、ダイパッド部主面１１１が位置する部分の厚さの半分程度である。中央凹部１１４は、たとえばハーフエッチング処理により形成される。中央凹部１１４は、ダイパッド部主面１１１に囲まれて配置されており、ｚ方向視において半導体素子６に重なっている。中央凹部１１４には、低熱伝導部４が嵌め込まれている。

第２実施形態にかかる低熱伝導部４の形状、材料、大きさ、およびｚ方向視における配置位置は、第１実施形態にかかる低熱伝導部４と同様である。低熱伝導部主面４１は、図１３において上方を向いており、ダイパッド部主面１１１から露出し、ダイパッド部主面１１１と面一である。低熱伝導部裏面４２は、図１３において下方を向いており、中央凹部１１４の底面に接している。

本実施形態でも、ダイパッド部１１０と低熱伝導部４とを合わせたものが、搭載部５である。本実施形態では、搭載部主面５１は、ダイパッド部主面１１１および低熱伝導部主面４１からなり、半導体素子６が搭載される。搭載部裏面５２は、ダイパッド部裏面１１２からなり、封止樹脂８から露出して、裏面端子になる。ｚ方向視において、ダイパッド部１１０と低熱伝導部４との境界の全体は、接合材７５に重なっている。本実施形態でも、ダイパッド部１１０が、本開示の「高熱伝導部」に相当する。

本実施形態においても、低熱伝導部４は、ｚ方向視において、半導体素子６の中央に位置し、半導体素子６に内包されている。半導体素子６の発する熱の流れは、接合材７５を介してダイパッド部１１０に伝わり、熱伝導率の低い低熱伝導部４を迂回して回路基板に放出される流れが支配的となる。これにより、接合材７５において、ｚ方向視における中心部分に集中的に熱が印加されることが抑制され、局所的な劣化が抑制される。

また、本実施形態によると、搭載部５は、ダイパッド部１１０の中央凹部１１４にダイパッド部主面１１１側から低熱伝導部４を嵌め込むことで形成されている。したがって、搭載部５の形成が容易である。なお、本実施形態では、低熱伝導部４と半導体素子６との間に、熱伝導率が高いダイパッド部１１０が介在しないので、半導体素子６が発する熱の放熱を妨げないように、低熱伝導部４のｚ方向視の形状を、第１実施形態の場合より小さくするのが望ましい。

〔第３実施形態〕
図１４は、本開示の第３実施形態にかかる半導体装置Ａ３を示す断面図であり、図６に対応する図である。本実施形態にかかる半導体装置Ａ３は、低熱伝導部４がダイパッド部１１０をｚ方向に貫通している点で、第１実施形態にかかる半導体装置Ａ１と異なる。

第３実施形態にかかるダイパッド部１１０は、中央凹部１１４に代えて、中央貫通部１１５を備えている。中央貫通部１１５は、第１実施形態にかかる中央凹部１１４をダイパッド部主面１１１まで貫通させたものであり、ダイパッド部１１０をダイパッド部主面１１１からダイパッド部裏面１１２まで、ｚ方向に貫通させたものである。中央貫通部１１５は、たとえばエッチング処理により形成される。中央貫通部１１５は、ｚ方向視において半導体素子６に重なっている。中央貫通部１１５には、低熱伝導部４が嵌め込まれている。

第３実施形態にかかる低熱伝導部４のｚ方向視における形状、大きさ、配置位置、および材料は、第１実施形態にかかる低熱伝導部４と同様である。第３実施形態にかかる低熱伝導部４のｚ方向の寸法は、ダイパッド部１１０のｚ方向の寸法と同じである。低熱伝導部主面４１は、図１４において上方を向いており、ダイパッド部主面１１１から露出し、ダイパッド部主面１１１と面一である。低熱伝導部裏面４２は、図１４において下方を向いており、ダイパッド部裏面１１２から露出し、ダイパッド部裏面１１２と面一である。

本実施形態でも、ダイパッド部１１０と低熱伝導部４とを合わせたものが、搭載部５である。本実施形態では、搭載部主面５１は、ダイパッド部主面１１１および低熱伝導部主面４１からなり、半導体素子６が搭載される。搭載部裏面５２は、ダイパッド部裏面１１２および低熱伝導部裏面４２からなり、封止樹脂８から露出して、裏面端子になる。ｚ方向視において、ダイパッド部１１０と低熱伝導部４との境界の全体は、接合材７５に重なっている。本実施形態でも、ダイパッド部１１０が、本開示の「高熱伝導部」に相当する。

本実施形態においても、低熱伝導部４は、ｚ方向視において、半導体素子６の中央に位置し、半導体素子６に内包されている。半導体素子６の発する熱の流れは、接合材７５を介してダイパッド部１１０に伝わり、熱伝導率の低い低熱伝導部４を迂回して回路基板に放出される流れが支配的となる。これにより、接合材７５において、ｚ方向視における中心部分に集中的に熱が印加されることが抑制され、局所的な劣化が抑制される。

また、本実施形態によると、搭載部５は、ダイパッド部１１０の中央貫通部１１５に低熱伝導部４を嵌め込むことで形成されている。したがって、搭載部５の形成が容易である。なお、本実施形態では、低熱伝導部４と半導体素子６との間に、熱伝導率が高いダイパッド部１１０が介在しないので、半導体素子６が発する熱の放熱を妨げないように、低熱伝導部４のｚ方向視の形状を、第１実施形態の場合より小さくするのが望ましい。

〔第４実施形態〕
図１５は、本開示の第４実施形態にかかる半導体装置Ａ４を示す断面図であり、図６に対応する図である。本実施形態にかかる半導体装置Ａ４は、低熱伝導部４の全体が、低熱伝導部４より熱伝導率が高い高熱伝導部に覆われている点で、第１実施形態にかかる半導体装置Ａ１と異なる。

第４実施形態にかかるダイパッド部１１０および低熱伝導部４は、第１実施形態にかかるダイパッド部１１０および低熱伝導部４と同様のものである。第４実施形態では、ダイパッド部主面１１１および低熱伝導部主面４１に、めっき層１１９が形成されている。本実施形態では、めっき層１１９は、ダイパッド部１１０（第１リード１）と同じ材料であるＣｕからなる。なお、めっき層１１９の材料は、限定されず、低熱伝導部４より熱伝導率が高いものであればよい。本実施形態では、ダイパッド部１１０およびめっき層１１９を合わせたものが、本開示の「高熱伝導部」に相当する。めっき層１１９は、ダイパッド部主面１１１および低熱伝導部主面４１と同じ方向を向くめっき層主面１１９ａを備えている。

本実施形態では、ダイパッド部１１０、低熱伝導部４、およびめっき層１１９を合わせたものが、搭載部５である。本実施形態では、搭載部主面５１は、めっき層主面１１９ａからなり、半導体素子６が搭載される。搭載部裏面５２は、ダイパッド部裏面１１２からなり、封止樹脂８から露出して、裏面端子になる。ｚ方向視において、ダイパッド部１１０およびめっき層１１９（高熱伝導部）と低熱伝導部４との境界の全体は、接合材７５に重なっている。

本実施形態においても、低熱伝導部４は、ｚ方向視において、半導体素子６の中央に位置し、半導体素子６に内包されている。半導体素子６の発する熱の流れは、接合材７５を介してダイパッド部１１０に伝わり、熱伝導率の低い低熱伝導部４を迂回して回路基板に放出される流れが支配的となる。これにより、接合材７５において、ｚ方向視における中心部分に集中的に熱が印加されることが抑制され、局所的な劣化が抑制される。また、本実施形態によると、低熱伝導部４と半導体素子６との間に、熱伝導率が高いめっき層１１９が介在するので、半導体素子６が発する熱の放熱は妨げられない。

なお、本実施形態においては、ダイパッド部１１０とめっき層１１９とが低熱伝導部４を覆う高熱伝導部を構成する場合について説明したが、これに限られない。めっき層１１９の形成に代えて、Ｃｕの板材をダイパッド部主面１１１および低熱伝導部主面４１に貼り合わせて、ダイパッド部１１０と当該板材とが低熱伝導部４を覆う高熱伝導部を構成してもよい。また、低熱伝導部４が内部に配置されるように、ダイパッド部１１０を形成してもよい。

また、本実施形態においては、低熱伝導部４の全体が高熱伝導部（ダイパッド部１１０およびめっき層１１９）によって覆われてしまう場合について説明したが、これに限られない。たとえば、図１６に示すように、低熱伝導部４の一部がめっき層主面１１９ａから露出してもよい。

〔第５実施形態〕
図１７は、本開示の第５実施形態にかかる半導体装置Ａ５を示す断面図であり、図６に対応する図である。本実施形態にかかる半導体装置Ａ５は、中央凹部１１４が空間のままであり、当該空間がダイパッド部１１０より熱伝導率が低い低熱伝導部として機能する点で、第１実施形態にかかる半導体装置Ａ１と異なる。

第５実施形態にかかるダイパッド部１１０の中央凹部１１４の大きさおよび配置は、第１実施形態にかかる中央凹部１１４（図６参照）と同様である。中央凹部１１４には、低熱伝導部４が嵌め込まれておらず、空間４５が位置している。空間４５には、空気があり、空気は、ダイパッド部１１０を構成するＣｕより、熱伝導率が低い。本実施形態では、空間４５が本開示の「低熱伝導部」に相当する。

本実施形態では、ダイパッド部１１０と空間４５とを合わせたものが、搭載部５である。本実施形態では、搭載部主面５１は、ダイパッド部主面１１１からなり、半導体素子６が搭載される。搭載部裏面５２は、ダイパッド部裏面１１２からなり、封止樹脂８から露出して、裏面端子になる。ｚ方向視において、ダイパッド部１１０と空間４５との境界の全体は、接合材７５に重なっている。本実施形態でも、ダイパッド部１１０が、本開示の「高熱伝導部」に相当する。

本実施形態においては、空間４５（低熱伝導部）は、ｚ方向視において、半導体素子６の中央に位置し、半導体素子６に内包されている。半導体素子６の発する熱の流れは、接合材７５を介してダイパッド部１１０に伝わり、熱伝導率の低い空間４５（低熱伝導部）を迂回して回路基板に放出される流れが支配的となる。これにより、接合材７５において、ｚ方向視における中心部分に集中的に熱が印加されることが抑制され、局所的な劣化が抑制される。

また、本実施形態によると、ダイパッド部１１０の中央凹部１１４に低熱伝導部４を嵌め込む必要がない。したがって、搭載部５の形成が、第１実施形態にかかる半導体装置Ａ１と比較してさらに容易である。また、空間４５（低熱伝導部）と半導体素子６との間に、熱伝導率が高いダイパッド部１１０が介在するので、半導体素子６が発する熱の放熱は妨げられない。なお、本実施形態では、空間４５の熱伝導率が著しく低いので、半導体素子６が発する熱の放熱を妨げないように、空間４５のｚ方向視の形状を、第１実施形態の場合より小さくするのが望ましい。

〔第６実施形態〕
図１８は、本開示の第６実施形態にかかる半導体装置Ａ６を示す断面図であり、図６に対応する図である。本実施形態にかかる半導体装置Ａ６は、中央凹部１１４がダイパッド部主面１１１側に配置されており、中央凹部１１４に充填された接合材７５が低熱伝導部として機能する点で、第５実施形態にかかる半導体装置Ａ５と異なる。

第６実施形態にかかる中央凹部１１４の大きさおよび配置は、第２実施形態にかかる中央凹部１１４（図１３参照）と同様である。中央凹部１１４には、低熱伝導部４が嵌め込まれておらず、空間４５が位置している。製造工程でダイパッド部主面１１１に接合材７５を配置する際に、空間４５に接合材７５が充填される。接合材７５は、たとえばはんだであり、ダイパッド部１１０を構成するＣｕより、熱伝導率が低い。本実施形態では、空間４５に充填された接合材７５が本開示の「低熱伝導部」に相当する。

本実施形態では、ダイパッド部１１０と空間４５に充填された接合材７５とを合わせたものが、搭載部５である。本実施形態では、ダイパッド部主面１１１から接合材７５が露出した搭載部主面５１が形成され、半導体素子６が搭載される。搭載部裏面５２は、ダイパッド部裏面１１２からなり、封止樹脂８から露出して、裏面端子になる。ｚ方向視において、ダイパッド部１１０と空間４５（充填された接合材７５）との境界の全体は、接合材７５に重なっている。本実施形態でも、ダイパッド部１１０が、本開示の「高熱伝導部」に相当する。

本実施形態においては、空間４５に充填された接合材７５（低熱伝導部）は、ｚ方向視において、半導体素子６の中央に位置し、半導体素子６に内包されている。半導体素子６の発する熱の流れは、接合材７５を介してダイパッド部１１０に伝わり、熱伝導率の低い空間４５に充填された接合材７５（低熱伝導部）を迂回して回路基板に放出される流れが支配的となる。これにより、接合材７５において、ｚ方向視における中心部分に集中的に熱が印加されることが抑制され、局所的な劣化が抑制される。

また、本実施形態によると、ダイパッド部１１０の中央凹部１１４に低熱伝導部４を嵌め込む必要がない。したがって、搭載部５の形成が、第２実施形態にかかる半導体装置Ａ２と比較してさらに容易である。なお、本実施形態では、空間４５に充填された接合材７５（低熱伝導部）と半導体素子６との間に、熱伝導率が高いダイパッド部１１０が介在しないので、半導体素子６が発する熱の放熱を妨げないように、空間４５のｚ方向視の形状を、第２実施形態の場合より小さくするのが望ましい。

〔第７実施形態〕
図１９は、本開示の第７実施形態にかかる半導体装置Ａ７を示す断面図であり、図６に対応する図である。本実施形態にかかる半導体装置Ａ７は、低熱伝導部４のz方向の寸法が小さい点で、第１実施形態にかかる半導体装置Ａ１と異なる。

第７実施形態にかかるダイパッド部１１０の中央凹部１１４の大きさおよび配置は、第１実施形態にかかる中央凹部１１４（図６参照）と同様である。中央凹部１１４に配置されている低熱伝導部４は、z方向の寸法以外は第１実施形態にかかる低熱伝導部４と同様である。当該低熱伝導部４のz方向の寸法は、第１実施形態にかかる低熱伝導部４のz方向の寸法より小さく、半分程度である。したがって、中央凹部１１４のうち低熱伝導部４が配置されない部分には、空間４５が位置している。本実施形態では、低熱伝導部４および空間４５を合わせたものが本開示の「低熱伝導部」に相当する。

本実施形態では、ダイパッド部１１０と低熱伝導部４と空間４５とを合わせたものが、搭載部５である。本実施形態では、搭載部主面５１は、ダイパッド部主面１１１からなり、半導体素子６が搭載される。搭載部裏面５２は、ダイパッド部裏面１１２からなり、封止樹脂８から露出して、裏面端子になる。ｚ方向視において、ダイパッド部１１０と低熱伝導部４および空間４５（低熱伝導部）との境界の全体は、接合材７５に重なっている。本実施形態でも、ダイパッド部１１０が、本開示の「高熱伝導部」に相当する。

本実施形態においては、低熱伝導部４および空間４５（低熱伝導部）は、ｚ方向視において、半導体素子６の中央に位置し、半導体素子６に内包されている。半導体素子６の発する熱の流れは、接合材７５を介してダイパッド部１１０に伝わり、低熱伝導部４および空間４５（低熱伝導部）を迂回して回路基板に放出される流れが支配的となる。これにより、接合材７５において、ｚ方向視における中心部分に集中的に熱が印加されることが抑制され、局所的な劣化が抑制される。

また、本実施形態によると、搭載部５は、ダイパッド部１１０の中央凹部１１４にダイパッド部裏面１１２側から低熱伝導部４を嵌め込むことで形成されている。したがって、搭載部５の形成が容易である。また、低熱伝導部４および空間４５（低熱伝導部）と半導体素子６との間に、熱伝導率が高いダイパッド部１１０が介在するので、半導体素子６が発する熱の放熱は妨げられない。さらに、本実施形態によると、搭載部５における低熱伝導部が、熱伝導率が低い低熱伝導部４と、低熱伝導部４より熱伝導率がさらに低い空間４５とからなる。この場合、低熱伝導部が低熱伝導部４のみからなる場合（第１実施形態）や空間４５のみからなる場合（第５実施形態）とは、半導体素子６が発する熱の放熱経路が異なる。したがって、低熱伝導部４のz方向の寸法を調整することで、放熱経路の調整が可能である。

〔第８実施形態〕
図２０は、本開示の第８実施形態にかかる半導体装置Ａ８を示す断面図であり、図６に対応する図である。本実施形態にかかる半導体装置Ａ８は、低熱伝導部４のz方向視の中央にz方向に貫通する孔が形成されている点で、第１実施形態にかかる半導体装置Ａ１と異なる。

第８実施形態にかかるダイパッド部１１０の中央凹部１１４の大きさおよび配置は、第１実施形態にかかる中央凹部１１４（図６参照）と同様である。中央凹部１１４に配置されている低熱伝導部４は、z方向視の中央にz方向に貫通する孔４３が形成されている以外は第１実施形態にかかる低熱伝導部４と同様である。なお、孔４３の形状は限定されない。低熱伝導部４には孔４３が形成されているので、中央凹部１１４に配置された低熱伝導部４の中央には空間４５が配置されている。本実施形態では、低熱伝導部４および空間４５を合わせたものが本開示の「低熱伝導部」に相当する。

本実施形態では、ダイパッド部１１０と低熱伝導部４と空間４５とを合わせたものが、搭載部５である。本実施形態では、搭載部主面５１は、ダイパッド部主面１１１からなり、半導体素子６が搭載される。搭載部裏面５２は、ダイパッド部裏面１１２および低熱伝導部裏面４２からなり、封止樹脂８から露出して、裏面端子になる。ｚ方向視において、ダイパッド部１１０と低熱伝導部４との境界の全体は、接合材７５に重なっている。本実施形態でも、ダイパッド部１１０が、本開示の「高熱伝導部」に相当する。

本実施形態においては、低熱伝導部４および空間４５（低熱伝導部）は、ｚ方向視において、半導体素子６の中央に位置し、半導体素子６に内包されている。半導体素子６の発する熱の流れは、接合材７５を介してダイパッド部１１０に伝わり、低熱伝導部４および空間４５（低熱伝導部）を迂回して回路基板に放出される流れが支配的となる。これにより、接合材７５において、ｚ方向視における中心部分に集中的に熱が印加されることが抑制され、局所的な劣化が抑制される。

また、本実施形態によると、搭載部５は、ダイパッド部１１０の中央凹部１１４にダイパッド部裏面１１２側から低熱伝導部４を嵌め込むことで形成されている。したがって、搭載部５の形成が容易である。また、低熱伝導部４および空間４５（低熱伝導部）と半導体素子６との間に、熱伝導率が高いダイパッド部１１０が介在するので、半導体素子６が発する熱の放熱は妨げられない。さらに、本実施形態によると、搭載部５における低熱伝導部が、熱伝導率が低い低熱伝導部４と、低熱伝導部４より熱伝導率がさらに低い空間４５とからなる。この場合、低熱伝導部が低熱伝導部４のみからなる場合（第１実施形態）や空間４５のみからなる場合（第５実施形態）とは、半導体素子６が発する熱の放熱経路が異なる。したがって、低熱伝導部４の孔４３の大きさや形状を調整することで、放熱経路の調整が可能である。

第７実施形態および第８本実施形態では、搭載部５における低熱伝導部が低熱伝導部４および空間４５からなる場合について説明したが、これに限られない。搭載部５における低熱伝導部は、熱伝導率の異なる材料からなる２種類の低熱伝導部４で形成されてもよい。また、３種類以上の低熱伝導部４で形成されてもよい。

〔第９実施形態〕
図２１は、本開示の第９実施形態にかかる半導体装置Ａ９を示す断面図であり、図６に対応する図である。本実施形態にかかる半導体装置Ａ９は、ダイパッド部１１０に中央凹部１１４が形成されておらず、ダイパッド部主面１１１上に低熱伝導部４８が配置されている点で、第１実施形態にかかる半導体装置Ａ１と異なる。

第９実施形態にかかるダイパッド部１１０は、中央凹部１１４を備えていない。低熱伝導部４８は、例えば樹脂材料からなるシートである。なお、低熱伝導部４８の材料は限定されず、第１リード１の材料より熱伝導率が低い材料であればよい。たとえば、低熱伝導部４８は、Ｃｕより熱伝導率が低い金属板であってもよいし、セラミック板であってもよい。低熱伝導部４８のz方向視の形状は、限定されないが、例えば矩形状であり、半導体素子６より小さい。低熱伝導部４８は、ｚ方向視において、半導体素子６の中央に位置し、半導体素子６に内包されており、全体が半導体素子６に重なっている。低熱伝導部４８は、低熱伝導部主面４１および低熱伝導部裏面４２を備えている。低熱伝導部裏面４２は、図２１において下方を向いており、ダイパッド部主面１１１に接している。低熱伝導部主面４１は、図２１において上方を向いており、ダイパッド部主面１１１から露出している。

本実施形態では、ダイパッド部１１０と低熱伝導部４８とを合わせたものが、搭載部５である。本実施形態では、搭載部主面５１は、ダイパッド部主面１１１および低熱伝導部主面４１からなり、半導体素子６が搭載される。搭載部裏面５２は、ダイパッド部裏面１１２からなり、封止樹脂８から露出して、裏面端子になる。ｚ方向視において、ダイパッド部１１０と低熱伝導部４８との境界の全体は、接合材７５に重なっている。本実施形態でも、ダイパッド部１１０が、本開示の「高熱伝導部」に相当する。

本実施形態においても、低熱伝導部４８は、ｚ方向視において、半導体素子６の中央に位置し、半導体素子６に内包されている。半導体素子６の発する熱の流れは、接合材７５を介してダイパッド部１１０に伝わり、低熱伝導部４８を迂回して回路基板に放出される流れが支配的となる。これにより、接合材７５において、ｚ方向視における中心部分に集中的に熱が印加されることが抑制され、局所的な劣化が抑制される。

また、本実施形態によると、搭載部５は、ダイパッド部主面１１１に低熱伝導部４８を配置することで形成されている。したがって、搭載部５の形成が容易である。なお、本実施形態では、低熱伝導部４８と半導体素子６との間に、熱伝導率が高いダイパッド部１１０が介在しないので、半導体素子６が発する熱の放熱を妨げないように、低熱伝導部４８のｚ方向視の形状を、第１実施形態にかかる低熱伝導部４より小さくするのが望ましい。

なお、本実施形態では、低熱伝導部４８がダイパッド部主面１１１に配置された場合について説明したが、これに限られない。低熱伝導部４８は、ダイパッド部裏面１１２に配置されてもよい。

上記第１〜第９実施形態においては、第１リード１に１個の半導体素子６のみが搭載されている場合について説明したが、これに限られない。第１リード１には、複数の半導体素子６が搭載されてもよいし、他の電子部品が搭載されてもよい。また、上記第１〜第９実施形態においては、リード１〜３を備えている場合について説明したが、これに限られない。リードの数、形状、および配置は、半導体素子６やその他の電子部品の種類、数、配置などに応じて適宜設計される。

また、上記第１〜第９実施形態においては、各リード１〜３が、封止樹脂８から突出しない場合について説明したが、これに限られない。本開示は、いずれかのリードが封止樹脂８から突出して外部端子となる半導体装置（たとえば、挿入実装型の半導体装置）においても適用することができる。また、上記第１〜第９実施形態においては、搭載部５の搭載部裏面５２が封止樹脂８から露出して、実装時に配線基板に接合される場合について説明したが、これに限られない。本開示は、搭載部５の搭載部裏面５２がたとえばセラミックからなる基板に接合され、当該基板の裏面が封止樹脂８から露出して、実装時に配線基板に接合される半導体装置においても適用することができる。

本開示にかかる半導体装置は、先述した実施形態に限定されるものではない。本開示にかかる半導体装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

〔付記１〕
厚さ方向において互いに反対側を向く素子主面および素子裏面を有する半導体素子と、
前記半導体素子が搭載される搭載部と、
前記素子裏面と前記搭載部とを接合する接合材と、
を備え、
前記搭載部は、高熱伝導部、および、前記高熱伝導部より熱伝導率が低い低熱伝導部を備え、
前記低熱伝導部は、前記厚さ方向視において、前記半導体素子に重なっており、
前記厚さ方向視において、前記高熱伝導部と前記低熱伝導部との境界の少なくとも一部は、前記接合材に重なっている、
半導体装置。
〔付記２〕
前記低熱伝導部の全体は、前記厚さ方向視において、前記半導体素子に重なっている、
付記１に記載の半導体装置。
〔付記３〕
前記高熱伝導部は、前記厚さ方向において前記素子主面と同じ側を向く高熱伝導部主面と、前記素子裏面と同じ側を向く高熱伝導部裏面とを備えている、
付記１または２に記載の半導体装置。
〔付記４〕
前記低熱伝導部は、全体が前記高熱伝導部に覆われている、
付記３に記載の半導体装置。
〔付記５〕
前記低熱伝導部は、前記高熱伝導部主面から露出している、
付記３に記載の半導体装置。
〔付記６〕
前記低熱伝導部は、前記高熱伝導部裏面から露出している、
付記３または５に記載の半導体装置。
〔付記７〕
前記低熱伝導部は、セラミックを含んでいる、
付記１ないし６のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記８〕
前記低熱伝導部は、金属を含んでいる、
付記１ないし６のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記９〕
前記低熱伝導部は、樹脂材料を含んでいる、
付記１ないし６のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記１０〕
前記低熱伝導部は、空間を含んでいる、
付記１ないし６のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記１１〕
前記低熱伝導部は、前記厚さ方向視において、矩形状である、
付記１ないし１０のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記１２〕
前記低熱伝導部は、前記厚さ方向視において、円形状または楕円形状である、
付記１ないし１０のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記１３〕
前記低熱伝導部は、前記厚さ方向視において互いに離間した複数の個別要素からなる、
付記１ないし１２のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記１４〕
前記高熱伝導部は、Ｃｕを含んでいる、
付記１ないし１３のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記１５〕
前記接合材は、導電性接合材である、
付記１ないし１４のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記１６〕
前記半導体素子は、前記素子裏面に配置された裏面電極をさらに備えている、
付記１ないし１５のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記１７〕
互いに離間する第１リードおよび第２リードをさらに備え、
前記高熱伝導部は、前記第１リードの一部を含み、
前記半導体素子は、前記素子主面に配置された主面電極をさらに備え、
前記主面電極は、前記第２リードに電気的に接続されている、
付記１ないし１６のいずれかに記載の半導体装置。

Ａ１〜Ａ９：半導体装置
１ ：第１リード
１１０ ：ダイパッド部
１１１ ：ダイパッド部主面
１１２ ：ダイパッド部裏面
１１３ ：ダイパッド部裏面側凹部
１１４ ：中央凹部
１１５ ：中央貫通部
１１９ ：めっき層
１１９ａ ：めっき層主面
１２０ ：端子部
１２１ ：端子部主面
１２２ ：端子部裏面
１２３ ：端子部端面
１３０ ：連結部
１３１ ：連結部主面
１３２ ：連結部裏面
１３３ ：連結部端面
２ ：第２リード
２１０ ：ワイヤボンディング部
２１１ ：ワイヤボンディング部主面
２１２ ：ワイヤボンディング部裏面
２１３ ：ワイヤボンディング部裏面側凹部
２２０ ：端子部
２２１ ：端子部主面
２２２ ：端子部裏面
２２３ ：端子部端面
２３０ ：連結部
２３１ ：連結部主面
２３２ ：連結部裏面
２３３ ：連結部端面
３ ：第３リード
３１０ ：ワイヤボンディング部
３１１ ：ワイヤボンディング部主面
３１２ ：ワイヤボンディング部裏面
３１３ ：ワイヤボンディング部裏面側凹部
３２０ ：端子部
３２１ ：端子部主面
３２２ ：端子部裏面
３２３ ：端子部端面
３３０ ：連結部
３３１ ：連結部主面
３３２ ：連結部裏面
３３３ ：連結部端面
４，４８ ：低熱伝導部
４１ ：低熱伝導部主面
４２ ：低熱伝導部裏面
４３ ：孔
４５ ：空間
４ａ ：個別要素
５ ：搭載部
５１ ：搭載部主面
５２ ：搭載部裏面
６ ：半導体素子
６０ ：素子本体
６ａ ：素子主面
６ｂ ：素子裏面
６１ ：第１電極
６２ ：第２電極
６３ ：第３電極
７１，７２：ボンディングワイヤ
７５ ：接合材
８ ：封止樹脂
８１ ：樹脂主面
８２ ：樹脂裏面
８３ ：樹脂側面

Claims (17)

1. 厚さ方向において互いに反対側を向く素子主面および素子裏面を有する半導体素子と、
   前記半導体素子が搭載される搭載部と、
   前記素子裏面と前記搭載部とを接合する接合材と、
   を備え、
   前記搭載部は、高熱伝導部、および、前記高熱伝導部より熱伝導率が低い低熱伝導部を備え、
   前記低熱伝導部は、前記厚さ方向視において、前記半導体素子に重なっており、
   前記厚さ方向視において、前記高熱伝導部と前記低熱伝導部との境界の少なくとも一部は、前記接合材に重なっている、
   半導体装置。
2. 前記低熱伝導部の全体は、前記厚さ方向視において、前記半導体素子に重なっている、
   請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記高熱伝導部は、前記厚さ方向において前記素子主面と同じ側を向く高熱伝導部主面と、前記素子裏面と同じ側を向く高熱伝導部裏面とを備えている、
   請求項１または２に記載の半導体装置。
4. 前記低熱伝導部は、全体が前記高熱伝導部に覆われている、
   請求項３に記載の半導体装置。
5. 前記低熱伝導部は、前記高熱伝導部主面から露出している、
   請求項３に記載の半導体装置。
6. 前記低熱伝導部は、前記高熱伝導部裏面から露出している、
   請求項３または５に記載の半導体装置。
7. 前記低熱伝導部は、セラミックを含んでいる、
   請求項１ないし６のいずれかに記載の半導体装置。
8. 前記低熱伝導部は、金属を含んでいる、
   請求項１ないし６のいずれかに記載の半導体装置。
9. 前記低熱伝導部は、樹脂材料を含んでいる、
   請求項１ないし６のいずれかに記載の半導体装置。
10. 前記低熱伝導部は、空間を含んでいる、
    請求項１ないし６のいずれかに記載の半導体装置。
11. 前記低熱伝導部は、前記厚さ方向視において、矩形状である、
    請求項１ないし１０のいずれかに記載の半導体装置。
12. 前記低熱伝導部は、前記厚さ方向視において、円形状または楕円形状である、
    請求項１ないし１０のいずれかに記載の半導体装置。
13. 前記低熱伝導部は、前記厚さ方向視において互いに離間した複数の個別要素からなる、
    請求項１ないし１２のいずれかに記載の半導体装置。
14. 前記高熱伝導部は、Ｃｕを含んでいる、
    請求項１ないし１３のいずれかに記載の半導体装置。
15. 前記接合材は、導電性接合材である、
    請求項１ないし１４のいずれかに記載の半導体装置。
16. 前記半導体素子は、前記素子裏面に配置された裏面電極をさらに備えている、
    請求項１ないし１５のいずれかに記載の半導体装置。
17. 互いに離間する第１リードおよび第２リードをさらに備え、
    前記高熱伝導部は、前記第１リードの一部を含み、
    前記半導体素子は、前記素子主面に配置された主面電極をさらに備え、
    前記主面電極は、前記第２リードに電気的に接続されている、
    請求項１ないし１６のいずれかに記載の半導体装置。

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