JP2022146340A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】導電性接着剤の状態による品質の低下を抑制可能な半導体装置を提供する。【解決手段】実施形態の半導体装置は、第1リードフレームと、第1リードフレームから離間し、第1の面及び第1の面に交差する第2の面を有する第2リードフレームと、第1リードフレームに接続された半導体チップと、導電性接着剤によって第1の面に接続された第1接続面を有する第1接続部、及び、導電性接着剤によって前記第2の面に接続された第2接続面を有する第2接続部、を備え、半導体チップと第2リードフレームとを電気的に接続する導電部材と、を備える。【選択図】図7
Description
本発明の実施形態は、半導体装置に関する。
リードフレームと半導体チップの電極とを、例えば板状のコネクタにより電気的に接続した半導体装置が知られる。電極とコネクタとの間、及びリードフレームとコネクタとの間は、半田のような導電性接着剤によって機械的及び電気的に接続される。
例えば、シリコン(Si)チップをリードフレームおよび銅(Cu)コネクタに鉛半田を用いて接合してモールド封止して製造される半導体パッケージでは、接合工程でリフロー炉が用いられる。
リフロー工程中の銅コネクタは、溶融半田の表面張力により移動あるいは回転することがあるが、基準値以上の位置ズレを起こした場合、半田接合部の信頼性の観点から不良品となってしまうという課題があった。
実施形態の半導体装置は、第1リードフレームと、第1リードフレームから離間し、第1の面及び第1の面に交差する第2の面を有する第2リードフレームと、第1リードフレームに接続された半導体チップと、導電性接着剤によって第1の面に接続された第1接続面を有する第1接続部、及び、導電性接着剤によって前記第2の面に接続された第2接続面を有する第2接続部、を備え、半導体チップと第2リードフレームとを電気的に接続する導電部材と、を備える。
次に実施形態について図面を参照して説明する。
[1]第1実施形態
まず、第1実施形態について説明する。なお、本明細書において、実施形態に係る構成要素及び当該要素の説明が、複数の表現で記載されることがある。構成要素及びその説明は、一例であり、本明細書の表現によって限定されない。構成要素は、本明細書におけるものとは異なる名称で特定され得る。また、構成要素は、本明細書の表現とは異なる表現によって説明され得る。
[1]第1実施形態
まず、第1実施形態について説明する。なお、本明細書において、実施形態に係る構成要素及び当該要素の説明が、複数の表現で記載されることがある。構成要素及びその説明は、一例であり、本明細書の表現によって限定されない。構成要素は、本明細書におけるものとは異なる名称で特定され得る。また、構成要素は、本明細書の表現とは異なる表現によって説明され得る。
図1は、第1実施形態の半導体装置の外観正面図である。
図2は、第1実施形態の半導体装置の外観側面図である。
半導体装置10は、例えば、パワーデバイス(パワートランジスタ)として構成される。なお、半導体装置10は、この例に限られず、他の装置であっても良い。
図2は、第1実施形態の半導体装置の外観側面図である。
半導体装置10は、例えば、パワーデバイス(パワートランジスタ)として構成される。なお、半導体装置10は、この例に限られず、他の装置であっても良い。
各図面に示されるように、本明細書において、便宜上、X軸、Y軸及びZ軸が定義される。X軸とY軸とZ軸とは、互いに直交する。X軸は、半導体装置1の幅に沿って設けられる。Y軸は、半導体装置1の長さ(奥行き)に沿って設けられる。Z軸は、半導体装置1の厚さに沿って設けられる。
さらに、本明細書において、X方向、Y方向及びZ方向が定義される。X方向は、X軸に沿う方向であって、X軸の矢印が示す+X方向と、X軸の矢印の反対方向である-X方向とを含む。Y方向は、Y軸に沿う方向であって、Y軸の矢印が示す+Y方向と、Y軸の矢印の反対方向である-Y方向とを含む。Z方向は、Z軸に沿う方向であって、Z軸の矢印が示す+Z方向と、Z軸の矢印の反対方向である-Z方向とを含む。
半導体装置10は、図1に示すように、樹脂モールド11と、第1コネクタ12と、第2コネクタ13と、第3コネクタ14と、第4コネクタ15と、を備えている。
上記構成において樹脂モールド11は、第1コネクタ12~第4コネクタ15の一部並びに後述する半導体チップ、第1リードフレームの一部、第2リードフレーム及び第3リードフレームを封止している。
また、第1コネクタ12及び第2コネクタ13は、第2リードフレームとして機能し、第3コネクタ14及び第4コネクタ15は、第1リードフレームの一部を構成している。
ここで、第1コネクタ12は、樹脂モールド11に対して一旦+X方向に沿って延在し、さらに+X方向及び-Z方向に徐々に延在し、最終的には+X方向に沿って延在するように設けられている。
また、第2コネクタ13も第1コネクタ12と同様に、樹脂モールド11に対して一旦+X方向に沿って延在し、さらに+X方向及び-Z方向に徐々に延在し、最終的には+X方向に沿って延在するように設けられている。
また、第3コネクタ14は、樹脂モールド11に対して+X方向に沿って延在するように設けられている。
また、第4コネクタ15は、樹脂モールド11に対して-X方向に沿って延在するように設けられている。
ここで、第1コネクタ12は、樹脂モールド11に対して一旦+X方向に沿って延在し、さらに+X方向及び-Z方向に徐々に延在し、最終的には+X方向に沿って延在するように設けられている。
また、第2コネクタ13も第1コネクタ12と同様に、樹脂モールド11に対して一旦+X方向に沿って延在し、さらに+X方向及び-Z方向に徐々に延在し、最終的には+X方向に沿って延在するように設けられている。
また、第3コネクタ14は、樹脂モールド11に対して+X方向に沿って延在するように設けられている。
また、第4コネクタ15は、樹脂モールド11に対して-X方向に沿って延在するように設けられている。
図3は、第1実施形態の半導体装置の外観背面図である。
第4コネクタ15は、上述したようにリードフレームとして機能しており、後述する半導体チップの放熱のために、図3に示すように、樹脂モールド11から露出するようにされている。
第4コネクタ15は、上述したようにリードフレームとして機能しており、後述する半導体チップの放熱のために、図3に示すように、樹脂モールド11から露出するようにされている。
図4は、上面側から見た半導体装置の外観斜視図である。
図5は、下面側から見た半導体装置の外観斜視図である。
図4及び図5に示すように、樹脂モールド11の上面側(+Z方向側)からは第4コネクタ15が突設されている。
また、樹脂モールド11の下面側(-Z方向側)からは、第1コネクタ12、第2コネクタ13及び第4コネクタ14が突設されている。この場合において、半導体装置10は、表面実装タイプであるので、第1コネクタ12、第2コネクタ13及び第4コネクタ14の突端は、実装時の接合面(-Z方向の端面)が実効的に同一のX-Y平面上に位置するようにされている。
図5は、下面側から見た半導体装置の外観斜視図である。
図4及び図5に示すように、樹脂モールド11の上面側(+Z方向側)からは第4コネクタ15が突設されている。
また、樹脂モールド11の下面側(-Z方向側)からは、第1コネクタ12、第2コネクタ13及び第4コネクタ14が突設されている。この場合において、半導体装置10は、表面実装タイプであるので、第1コネクタ12、第2コネクタ13及び第4コネクタ14の突端は、実装時の接合面(-Z方向の端面)が実効的に同一のX-Y平面上に位置するようにされている。
図6は、モールド前の第1実施形態の半導体装置の正面図である。
半導体装置10は、半導体チップ21が搭載された第1リードフレーム22を備えている。
半導体装置10は、半導体チップ21が搭載された第1リードフレーム22を備えている。
この場合において、半導体チップ21の正面側(+Z方向側)の面には、ゲート端子TG及びソース端子TSが設けられている。また半導体チップ21の背面側には、図示しないドレイン端子が設けられている。そして半導体チップ21のドレイン端子は、第1リードフレーム22に導電性接着剤としての鉛半田により電気的に接続されている。
この結果、半導体チップ21は第1リードフレーム22に対し、機械的に固定され、所定の熱伝導状態となって、第1リードフレーム22を介して放熱を行えるようになっている。
この第1リードフレーム22の一端(図6の例では、右端)は、ドレイン端子TDとして機能する第3コネクタ14を構成している。同様に第1リードフレーム22の他端(図6の例では左端)は、ドレイン端子TDとして機能する第4コネクタ15を構成している。
半導体チップ21のゲート端子TGには、導電部材として機能する金属(Cu)コネクタ24Aが導電性接着剤としての鉛半田により電気的に接続されている。
同様に半導体チップ21のソース端子TSには、導電部材として機能する金属(Cu)コネクタ24Bが導電性接着剤としての鉛半田により電気的に接続されている。
同様に半導体チップ21のソース端子TSには、導電部材として機能する金属(Cu)コネクタ24Bが導電性接着剤としての鉛半田により電気的に接続されている。
この場合において、金属コネクタ24A及び金属コネクタ24Bは、正面視、線対称な形状を有し、同一構成要素を有している。
図7は、モールド前の第1実施形態の半導体装置の側面図である。
図8は、モールド前の第1実施形態の半導体装置の上面図である。
図9は、モールド前の第1実施形態の半導体装置の背面図である。
図10は、モールド前の第1実施形態の半導体装置の下面側から見た斜視図である。
図11は、モールド前の第1実施形態の半導体装置の上面側から見た斜視図である。
図8は、モールド前の第1実施形態の半導体装置の上面図である。
図9は、モールド前の第1実施形態の半導体装置の背面図である。
図10は、モールド前の第1実施形態の半導体装置の下面側から見た斜視図である。
図11は、モールド前の第1実施形態の半導体装置の上面側から見た斜視図である。
金属コネクタ24Aは、図7及び図8に示すように、平面視、-X方向に沿って半導体チップ21のゲート端子TGの設けられている位置に向かって、接続部31、延在部32、アーム部33及び接続部34が配置されている。
また、金属コネクタ24Aは、平面視略S字形状を有している。
ここで、接続部31は、平面視長方形状を有し、背面側(-Z方向)に第1接続面26が設けられている。
また、延在部32は、平面視略台形形状を有し、接続部31から-X方向、かつ、+Y方向に、X-Y平面に沿って延びて徐々にすぼまりアーム部33につながっている。
また、金属コネクタ24Aは、平面視略S字形状を有している。
ここで、接続部31は、平面視長方形状を有し、背面側(-Z方向)に第1接続面26が設けられている。
また、延在部32は、平面視略台形形状を有し、接続部31から-X方向、かつ、+Y方向に、X-Y平面に沿って延びて徐々にすぼまりアーム部33につながっている。
延在部32は、接続部31と略平行な(X-Y平面に沿った)板状となっているが、接続部31から-Z方向にずらされた位置に設けられている。接続部31と延在部32との間には、例えば、曲げ加工によって形成される屈曲部25が設けられている。屈曲部25は、延在部32の縁と接続部31の縁との間で-Z方向に延びている。
アーム部33は、ゲート端子TG側に向けて延在すべく、-X方向、かつ、-Z方向に徐々に延びて接続部34につながっている。
接続部34は、背面側(-Z方向)にゲート端子TGに機械的及び電気的に接続される接続面28が設けられている。
接続部34は、背面側(-Z方向)にゲート端子TGに機械的及び電気的に接続される接続面28が設けられている。
上記構成において、金属コネクタ24Aの接続部34の接続面28は、導電性接着剤としての鉛半田によりゲート端子TGに電気的に接続されている。
また、接続部31の背面側(-Z方向側)には、第1リードフレーム22から離間し、第1の面F1及び第1の面F1に交差する第2の面F2を有する第2リードフレーム23Aが位置している。第1の面F1は、例えば、+Z方向に向く略平坦な面である。第2の面F2は、例えば、-X方向に向く略平坦な面である。
この場合において、第1の面F1は、X-Y平面に沿って設けられている。
また、接続部31の背面側(-Z方向側)には、第1リードフレーム22から離間し、第1の面F1及び第1の面F1に交差する第2の面F2を有する第2リードフレーム23Aが位置している。第1の面F1は、例えば、+Z方向に向く略平坦な面である。第2の面F2は、例えば、-X方向に向く略平坦な面である。
この場合において、第1の面F1は、X-Y平面に沿って設けられている。
そして、金属コネクタ24Aの接続部31の第1接続面26は、導電性接着剤としての鉛半田により第2リードフレーム23Aの第1の面F1に機械的及び電気的に接続されている。ここで、接続部31は、第1接続部として機能している。
同様に、金属コネクタ24Aにおいて、第2接続面27を有する第2接続部としての屈曲部25は、導電性接着剤としての鉛半田によって第2リードフレーム23Aの第2の面F2に機械的及び電気的に接続されている。これにより、金属コネクタ24Aは、半導体チップ21と第2リードフレーム23Aとを電気的に接続している。
同様に、金属コネクタ24Aにおいて、第2接続面27を有する第2接続部としての屈曲部25は、導電性接着剤としての鉛半田によって第2リードフレーム23Aの第2の面F2に機械的及び電気的に接続されている。これにより、金属コネクタ24Aは、半導体チップ21と第2リードフレーム23Aとを電気的に接続している。
この場合において、第2接続面27及び第2リードフレーム23Aの第2の面F2は、第1リードフレーム22の半導体チップ21の搭載面(X-Y平面に沿って配置)と交差する同一方向、すなわち、Y-Z平面に沿って延び、少なくとも一部が対向しているので、金属コネクタ24Aのリフロー工程における回転を抑制できる。
さらに屈曲部25は、導電部材である金属コネクタ24Aの第1接続部として機能する接続部31に連設されているので、金属コネクタ24Aのリフロー工程における回転を最小限に抑制できる。
この場合において、屈曲部25は、導電部材である第1接続部である接続部31と、半導体チップ21との間に設けられているので、金属コネクタ24Aの半導体チップ21に対する位置ずれを抑制するように作用する。
この場合において、屈曲部25は、導電部材である第1接続部である接続部31と、半導体チップ21との間に設けられているので、金属コネクタ24Aの半導体チップ21に対する位置ずれを抑制するように作用する。
同様に金属コネクタ24Bは、図6に示すように、平面視、-X方向に沿って半導体チップ21のゲート端子TGの設けられている位置に向かって、接続部31、延在部32、アーム部33及び接続部34が配置されている。
また、金属コネクタ24Bは、平面視略S字形状を有している。
ここで、接続部31は、平面視長方形状を有し、背面側(-Z方向)にX-Y平面に沿って第1接続面26が設けられている。
また、延在部32は、平面視略台形形状を有し、接続部31から-X方向、かつ、-Y方向に、X-Y平面に沿って延びて徐々にすぼまりアーム部33につながっている。
また、金属コネクタ24Bは、平面視略S字形状を有している。
ここで、接続部31は、平面視長方形状を有し、背面側(-Z方向)にX-Y平面に沿って第1接続面26が設けられている。
また、延在部32は、平面視略台形形状を有し、接続部31から-X方向、かつ、-Y方向に、X-Y平面に沿って延びて徐々にすぼまりアーム部33につながっている。
延在部32は、接続部31と略平行な(X-Y平面に沿った)板状となっているが、接続部31から-Z方向にずらされた位置に設けられている。接続部31と延在部32との間には、例えば、曲げ加工によって形成される屈曲部25が設けられている。屈曲部25は、延在部32の縁と接続部31の縁との間で-Z方向に延びている。
アーム部33は、ゲート端子TG側に向けて延在すべく、-X方向、かつ、-Z方向に徐々に延びて接続部34につながっている。
接続部34は、背面側(-Z方向)にゲート端子TGに機械的及び電気的に接続される接続面28が設けられている。
接続部34は、背面側(-Z方向)にゲート端子TGに機械的及び電気的に接続される接続面28が設けられている。
上記構成において、第2リードフレーム23Bの接続部34は、導電性接着剤としての鉛半田によりソース端子TSに電気的に接続されている。
また、接続部31の背面側(-Z方向側)には、第1リードフレーム22から離間し、第1の面F1及び第1の面F1に交差する第2の面F2を有する第2リードフレーム23Bが位置している。
この場合において、第1の面F1は、X-Y平面に沿って設けられている。
そして、金属コネクタ24Bの接続部31の第1接続面26は、導電性接着剤としての鉛半田により第2リードフレーム23Aの第1の面F1に機械的及び電気的に接続されている。ここで、接続部31は、第1接続部として機能している。
同様に、金属コネクタ24Bにおいて、第2接続面25を有する第2接続部としての屈曲部25は、導電性接着剤としての鉛半田によって第2リードフレーム23Bの第2の面F2に機械的及び電気的に接続されている。これにより、金属コネクタ24Bは、半導体チップ21と第2リードフレーム23Bとを電気的に接続している。
また、接続部31の背面側(-Z方向側)には、第1リードフレーム22から離間し、第1の面F1及び第1の面F1に交差する第2の面F2を有する第2リードフレーム23Bが位置している。
この場合において、第1の面F1は、X-Y平面に沿って設けられている。
そして、金属コネクタ24Bの接続部31の第1接続面26は、導電性接着剤としての鉛半田により第2リードフレーム23Aの第1の面F1に機械的及び電気的に接続されている。ここで、接続部31は、第1接続部として機能している。
同様に、金属コネクタ24Bにおいて、第2接続面25を有する第2接続部としての屈曲部25は、導電性接着剤としての鉛半田によって第2リードフレーム23Bの第2の面F2に機械的及び電気的に接続されている。これにより、金属コネクタ24Bは、半導体チップ21と第2リードフレーム23Bとを電気的に接続している。
この場合において、第2接続面27及び第2リードフレーム23Bの第2の面F2は、第1リードフレーム22の半導体チップ21の搭載面(X-Y平面に沿って配置)と交差する同一方向、すなわち、Y-Z平面に沿って延び、少なくとも一部が対向しているので、金属コネクタ24Bのリフロー工程における回転を抑制できる。
図9~図11に示すように、第2リードフレーム23Aには、第1コネクタ12が連設されている。
同様に第2リードフレーム23Bには、第2コネクタ13が連設されている。
同様に第2リードフレーム23Bには、第2コネクタ13が連設されている。
また、図9に示すように、第1リードフレーム22の図9中、左右端(+X方向及び-X方向)には、それぞれ第3コネクタ14及び第4コネクタ15が形成されている。
次に実施形態の効果を説明する。
まず従来の問題点について説明する。
図12は、モールド前の従来の半導体装置の問題点の説明図である。
図12において、図6と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
図12(A)は、モールド前の従来の半導体装置の正面図である。
図12(B)は、モールド前の従来の半導体装置の側面図である。
まず従来の問題点について説明する。
図12は、モールド前の従来の半導体装置の問題点の説明図である。
図12において、図6と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
図12(A)は、モールド前の従来の半導体装置の正面図である。
図12(B)は、モールド前の従来の半導体装置の側面図である。
従来の金属コネクタ24APは、図12(A)に示すように、背面側に第1接続面26が設けられた第1接続部として機能する接続部31と、接続部31に連設され、接続部31からゲート端子TG側に延在するアーム部33と、背面側に接続面28が設けられた接続部34と、を備えている。
上記構成において、金属コネクタ24APの接続部34は、導電性接着剤としての鉛半田によりゲート端子TGに電気的に接続される位置に位置している。
また、接続部31の背面側には、第1リードフレーム22から離間し、第1の面F1及び第1の面F1に交差する第2の面F2を有する第2リードフレーム23Aが位置している。
また、接続部31の背面側には、第1リードフレーム22から離間し、第1の面F1及び第1の面F1に交差する第2の面F2を有する第2リードフレーム23Aが位置している。
そして、接続部31の接続面31Aは、導電性接着剤としての鉛半田により第2リードフレーム23Aの第1の面F1に電気的に接続される位置に位置している。
この場合において、金属コネクタ24APは、プレス加工機による1回の加工により打ち抜き加工及び曲げ加工がなされたような場合に、領域ARにおいて、図12(B)に示すように、下方に延在するバリ(burr)BRが発生したとする。
この場合において、金属コネクタ24APは、プレス加工機による1回の加工により打ち抜き加工及び曲げ加工がなされたような場合に、領域ARにおいて、図12(B)に示すように、下方に延在するバリ(burr)BRが発生したとする。
この状態において、ゲート端子TG及び第2リードフレーム23Aにリフロー用の鉛半田ペーストを塗布した状態で、金属コネクタ24APを図12(A)に示すような状態で載置し、リフロー加工を行った場合を想定する。
リフロー加工により鉛半田ペーストが溶融状態となると、溶融鉛半田の表面張力により金属コネクタ24APには、移動力あるいは回転力が付与される。
例えば、回転力が付与された場合、バリBRの接触部を回転中心として、図12(A)に矢印で示すように、金属コネクタ24APがX-Y平面に沿って回転し、位置ずれを起こす虞があった。
例えば、回転力が付与された場合、バリBRの接触部を回転中心として、図12(A)に矢印で示すように、金属コネクタ24APがX-Y平面に沿って回転し、位置ずれを起こす虞があった。
この場合において、基準値以上の位置ズレを起こした場合、金属コネクタ24AP及び金属コネクタ24BPが接触する等のように、半導体装置10Pが不良品となってしまう虞があった。
図13は、第1実施形態の金属コネクタの背面図である。
図14は、第1実施形態の金属コネクタの側面図である。
上記従来例に対して、第1実施形態の金属コネクタ24Aは、上述したように、接続部31の第1接続面26は、第2リードフレーム23Aの第1の面F1に対向する位置に位置するとともに、屈曲部25の第2接続面27は、導電性接着剤としての鉛半田により第2リードフレーム23Aの第2の面F2に対向する位置に位置している。
図14は、第1実施形態の金属コネクタの側面図である。
上記従来例に対して、第1実施形態の金属コネクタ24Aは、上述したように、接続部31の第1接続面26は、第2リードフレーム23Aの第1の面F1に対向する位置に位置するとともに、屈曲部25の第2接続面27は、導電性接着剤としての鉛半田により第2リードフレーム23Aの第2の面F2に対向する位置に位置している。
この場合において、第2接続面27と第2リードフレーム23Aの第2の面F2とは、導電部材としての金属コネクタ24Aが半導体チップの接続面(載置面)に沿って回動した場合に、互いに当接、あるいは、鉛半田を介して間接的に当接することにより、さらなる回動を制限する。第2接続面27と第2リードフレーム23Aの第2の面F2とは、回動の量が所定の許容値以下(位置ずれが所定の許容値以下)となる離間距離とされている。
これらの結果、仮に図12(B)に示した様なバリ(burr)が形成されており、リフロー加工時に第1実施形態の金属コネクタ24Aがバリを中心として回転したとしても、屈曲部25の第2接続面27が第2リードフレーム23Aの第2の面F2に当接、あるいは、鉛半田を介して間接的に当接することとなり、金属コネクタ24Aの移動、回転が抑制される。
さらに図14に示すように屈曲部25の接続面27と第2リードフレーム23Aの第2の面F2との間に毛細管現象により進入した溶融半田による表面張力により、金属コネクタ24Aの第2接続面27が第2リードフレーム23Aの第2の面F2側に引き寄せられて、金属コネクタ24Aの移動、回転が抑制され、所定位置に導電性接着剤としての鉛半田SOLにより接着され、電気的に接続されることとなる。
これと並行して、金属コネクタ24Aの接続部34は、導電性接着剤としての鉛半田によりゲート端子TGの所定位置に電気的に接続されることとなる。
また、金属コネクタ24Bについても同様である。
また、金属コネクタ24Bについても同様である。
以上の説明のように、本第1実施形態によれば、金属コネクタ24A及び金属コネクタ24Bのリフロー加工時の挙動を制御でき、移動、回転に起因する金属コネクタ24A及び金属コネクタ24Bの簡易な構造変更を行うだけで、製造工程を変更することもなく金属コネクタの接着位置のずれを抑制することができる。
また図14に示したように、金属コネクタ24Aは第2フレーム23Aに対し、また、金属コネクタ24Bは第2リードフレーム23Bに対し、互いに交差する(図14の例では、X-Z平面で直交する)第1の面F1及び第2の面F2に接着されることとなる。さらに屈曲部25において、第2フレーム23Aあるいは第2フレーム23Bの全幅(図6に示す上下方向)に亘って導電性接着剤としての鉛半田が行き渡った状態で接着することが可能となり、クラック耐性を向上することが可能となる。
[2]第2実施形態
次に第2実施形態について説明する。
図15は、第2実施形態の半導体装置の説明図である。
図15(A)は、モールド前の第2実施形態の半導体装置の正面図である。
図15(A)において、図6と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
図15(B)は、第2実施形態の金属コネクタの側面図である。
次に第2実施形態について説明する。
図15は、第2実施形態の半導体装置の説明図である。
図15(A)は、モールド前の第2実施形態の半導体装置の正面図である。
図15(A)において、図6と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
図15(B)は、第2実施形態の金属コネクタの側面図である。
半導体装置10Aは、半導体チップ21が接続(載置)された第1リードフレーム22を備えている。
半導体チップ21のゲート端子TGには、導電部材として機能する金属(Cu)コネクタ40Aが導電性接着剤としての鉛半田により電気的に接続されている。
半導体チップ21のゲート端子TGには、導電部材として機能する金属(Cu)コネクタ40Aが導電性接着剤としての鉛半田により電気的に接続されている。
同様に半導体チップ21のソース端子TSには、導電部材として機能する金属(Cu)コネクタ40Bが導電性接着剤としての鉛半田により電気的に接続されている。
この場合において、金属コネクタ40A及び金属コネクタ40Bは、線対称な形状を有し、同一構成を有している。
この場合において、金属コネクタ40A及び金属コネクタ40Bは、線対称な形状を有し、同一構成を有している。
接続部31の、アーム部33とは反対側の縁に、例えば曲げ加工で形成される屈曲部41が設けられている。第2実施形態では、接続部31にアーム部33が連接されており、接続部31とアーム部33との間の延在部32、そして延在部32と接続部31との間の屈曲部25が省略される。なお、第2実施形態でも、金属コネクタ40A及び金属コネクタ40Bに延在部32及び屈曲部25が設けられても良い。
第2実施形態の第2リードフレーム23A及び第2リードフレーム23Bはそれぞれ、第1の面F1に交差する第2の面F2Aを有する。第2の面F2Aは、第1実施形態の第2の面F2の反対側に設けられている。
第2実施形態の金属コネクタ40Aは、上述したように、第1接続部としての接続部31の第1接続面26は、第2リードフレーム23Aの第1の面F1に対向する位置に位置するとともに、屈曲部41の第2接続面42は、導電性接着剤としての鉛半田により第2リードフレーム23Aの第2の面F2Aに対向する位置に位置している。
さらに屈曲部41は、導電部材である金属コネクタ40Aの第1接続部としての接続部31に連設されているので、金属コネクタ24Aのリフロー工程における回転を最小限に抑制できる。
さらに屈曲部41は、導電部材である金属コネクタ40Aの第1接続部としての接続部31に連設されているので、金属コネクタ24Aのリフロー工程における回転を最小限に抑制できる。
第2接続面42及び第2リードフレーム23Aの第2の面F2Aは、第1リードフレーム22の半導体チップ21の搭載面(X-Y平面に沿って配置)と交差する同一方向、すなわち、Y-Z平面に沿って延び、少なくとも一部が対向しているので、金属コネクタ24Aのリフロー工程における回転を抑制できる。
これらの結果、仮に図12(B)に示した様なバリ(burr)が形成されていたとしても、リフロー加工時に第1実施形態の金属コネクタ24Aがバリを中心として回転したとしても、屈曲部41の接続面42が第2リードフレーム23Aの第2の面F2Aに当接することとなり、金属コネクタ40Aの移動、回転が抑制される。
さらに図15(B)に示すように屈曲部41の第2接続面42と第2リードフレーム23Aの第2の面F2Aとの間に毛細管現象により進入した溶融半田による表面張力により、金属コネクタ40Aの接続面42が第2リードフレーム23Aの第2の面F2A側に引き寄せられて、金属コネクタ40Aの移動、回転が抑制され、所定位置に導電性接着剤としての鉛半田SOLにより接着され、電気的に接続されることとなる。
これと並行して、金属コネクタ40Aの接続部34は、導電性接着剤としての鉛半田によりゲート端子TGの所定位置に電気的に接続されることとなる。
また、金属コネクタ40Bについても同様である。
また、金属コネクタ40Bについても同様である。
以上の説明のように、本第2実施形態によれば、金属コネクタ40A及び金属コネクタ40Bのリフロー加工時の挙動を制御でき、移動、回転に起因する金属コネクタ40A及び金属コネクタ40Bを従来の金属コネクタに対して簡易な構造変更を行うだけで、製造工程を変更することもなく金属コネクタの接着位置のずれを抑制することができる。
また図15(B)に示したように、金属コネクタ40Aは第2フレーム23Aに対し、また、金属コネクタ40Bは第2リードフレーム23Bに対し、互いに交差する(図15(B)の例では、直交する)第1の面F1及び第2の面F2Aに接着されることとなり、さらに屈曲部41の全幅(図15(A)に示す+Y方向及び-Y方向)に亘って導電性接着剤としての鉛半田が行き渡った状態で接着することが可能となり、クラック耐性を向上することが可能となる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
10、10A…半導体装置、11…モールド樹脂、12…第1コネクタ、13…第2コネクタ、14…第3コネクタ、15…第4コネクタ、21…半導体チップ、22…第1リードフレーム、23A、23B…第2リードフレーム、24A、24B…金属コネクタ(導電部材)、25、41…屈曲部(第2接続部)、26…第1接続面、27、42…第2接続面、F1…第1の面、F2、F2A…第2の面。
Claims (5)
- 第1リードフレームと、
前記第1リードフレームから離間し、第1の面及び前記第1の面に交差する第2の面を有する第2リードフレームと、
前記第1リードフレームに接続された半導体チップと、
導電性接着剤によって前記第1の面に接続された第1接続面を有する第1接続部、及び、導電性接着剤によって前記第2の面に接続された第2接続面を有する第2接続部、を備え、前記半導体チップと前記第2リードフレームとを電気的に接続する導電部材と、
を備えた半導体装置。 - 前記第2接続面及び前記第2リードフレームの前記第2の面は、前記第1リードフレームの前記半導体チップの接続面と交差する同一方向に沿って延び、少なくとも一部が対向している、
請求項1記載の半導体装置。 - 前記第2接続面と前記第2リードフレームの前記第2の面とは、前記導電部材が前記半導体チップの接続面に沿って回動した場合に、互いに当接、あるいは、導電性接着剤を介して間接的に当接することによりさらなる前記回動を制限する、
請求項2記載の半導体装置。 - 前記第2接続部は、前記導電部材の前記第1接続部に連設されている、
請求項1又は請求項2記載の半導体装置。 - 前記第2接続部は、前記導電部材の前記第1接続部と、前記半導体チップとの間に設けられている、
請求項4記載の半導体装置。
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