JP2024035598A5

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Publication number: JP2024035598A5
Application number: JP2022140168A
Authority: JP
Filing date: 2022-09-02
Publication date: 2024-07-18

Description

開示のひとつである半導体装置は、
上面に信号用のパッドと主電極である上部電極を有し、上面とは板厚方向において反対の面である下面に主電極であり、板厚方向から平面視した面積が上部電極よりも大きい下部電極を有する複数の半導体素子（４０）と、
はんだを介して主電極に電気的に接続された複数の導体（５０、６０、７０、８０、８１、８２、９２）と、を備え、
複数の半導体素子は、上下アーム回路（９）の上アーム（９Ｈ）を構成する第１半導体素子（４０Ｈ）と、上下アーム回路の下アーム（９Ｌ）を構成し、板厚方向において上面が同じ側となるように板厚方向に直交する一方向において第１半導体素子と並んで配置された第２半導体素子（４０Ｌ）と、を含み、
複数の導体は、第１半導体素子の上部電極に第１上部はんだ（１０１Ｈ、１０２Ｈ）を介して接続された第１上部導体（５０Ｈ、７０Ｈ）と、第１半導体素子の下部電極に第１下部はんだ（１０３Ｈ）を介して接続された第１下部導体（６０Ｈ）と、第２半導体素子の上部電極に第２上部はんだ（１０１Ｌ、１０２Ｌ）を介して接続された第２上部導体（５０Ｌ、７０Ｌ）と、第２半導体素子の下部電極に第２下部はんだ（１０３Ｌ）を介して接続された第２下部導体（６０Ｌ）と、第１上部導体と第２下部導体とを中継はんだ（１０４）を介して接続する継手導体（８０、８１）と、を含み、
各はんだは、ＣｕおよびＳｎを含み、
各はんだの接続対象のそれぞれは、Ｎｉ層（８０１、８１１）を有し、
第１上部はんだ、第２上部はんだ、および中継はんだの少なくともひとつの粒径が、第１下部はんだおよび第２下部はんだの粒径よりも小さく、
第１下部はんだおよび第２下部はんだの粒径よりも小さいはんだである小粒はんだの内部、もしくは、小粒はんだの接続対象の表面に、粒径を小さくするための凝固の起点部を有する。

Claims

上面に信号用のパッドと主電極である上部電極を有し、前記上面とは板厚方向において反対の面である下面に主電極であり、前記板厚方向から平面視した面積が前記上部電極よりも大きい下部電極を有する複数の半導体素子（４０）と、
はんだを介して前記主電極に電気的に接続された複数の導体（５０、６０、７０、８０、８１、８２、９２）と、を備え、
前記複数の半導体素子は、上下アーム回路（９）の上アーム（９Ｈ）を構成する第１半導体素子（４０Ｈ）と、前記上下アーム回路の下アーム（９Ｌ）を構成し、前記板厚方向において前記上面が同じ側となるように前記板厚方向に直交する一方向において前記第１半導体素子と並んで配置された第２半導体素子（４０Ｌ）と、を含み、
前記複数の導体は、前記第１半導体素子の上部電極に第１上部はんだ（１０１Ｈ、１０２Ｈ）を介して接続された第１上部導体（５０Ｈ、７０Ｈ）と、前記第１半導体素子の下部電極に第１下部はんだ（１０３Ｈ）を介して接続された第１下部導体（６０Ｈ）と、前記第２半導体素子の上部電極に第２上部はんだ（１０１Ｌ、１０２Ｌ）を介して接続された第２上部導体（５０Ｌ、７０Ｌ）と、前記第２半導体素子の下部電極に第２下部はんだ（１０３Ｌ）を介して接続された第２下部導体（６０Ｌ）と、前記第１上部導体と前記第２下部導体とを中継はんだ（１０４）を介して接続する継手導体（８０、８１）と、を含み、
各はんだは、ＣｕおよびＳｎを含み、
各はんだの接続対象のそれぞれは、Ｎｉ層（８０１、８１１）を有し、
前記第１上部はんだ、前記第２上部はんだ、および前記中継はんだの少なくともひとつの粒径が、前記第１下部はんだおよび前記第２下部はんだの粒径よりも小さく、
前記第１下部はんだおよび前記第２下部はんだの粒径よりも小さい前記はんだである小粒はんだの内部、もしくは、前記小粒はんだの接続対象の表面に、粒径を小さくするための凝固の起点部を有する、半導体装置。
前記第１上部導体は、第１本体部（５０Ｈ）と、前記第１半導体素子の上部電極と前記第１本体部との間に介在する第１スペーサ部（７０Ｈ）と、を有し、
前記第２上部導体は、第２本体部（５０Ｌ）と、前記第２半導体素子の上部電極と前記第２本体部との間に介在する第２スペーサ部（７０Ｌ）と、を有し、
前記第１上部はんだは、前記第１半導体素子の上部電極と前記第１スペーサ部との間、および、前記第１スペーサ部と前記第１本体部との間にそれぞれ介在し、
前記第２上部はんだは、前記第２半導体素子の上部電極と前記第２スペーサ部との間、および、前記第２スペーサ部と前記第２本体部との間にそれぞれ介在している、請求項１に記載の半導体装置。
前記継手導体は、前記中継はんだである第１中継はんだを介して前記第１上部導体と前記第２下部導体とを接続する第１継手導体であり、
前記複数の導体は、主端子（９２）と、前記第２上部導体と前記主端子とを第２中継はんだ（１０５）を介して接続する第２継手導体（８２）と、を含み、
前記第２中継はんだの粒径が、前記第１下部はんだおよび前記第２下部はんだの粒径よりも小さい、請求項１に記載の半導体装置。
前記起点部は、前記小粒はんだ内に配置され、前記小粒はんだの接続対象の表面に固定された複数のワイヤ片（１２０）である、請求項１～３いずれか１項に記載の半導体装置。
前記小粒はんだの接続対象である前記導体は、前記Ｎｉ層上に、Ｎｉを主成分とし、表面が連続して凹凸をなす凹凸酸化膜（８０３）を有し、
前記起点部は、前記凹凸酸化膜を覆うボイド（１２１）である、請求項１～３いずれか１項に記載の半導体装置。
前記小粒はんだの接続対象である前記導体は、溢れたはんだを収容する溝（８３）を有し、
前記溝の内周端は、連続する凹凸状をなしており、
前記起点部は、前記溝の内周端の凹部および／または凸部である、請求項１～３いずれか１項に記載の半導体装置。
前記小粒はんだには、導電性のボール（１２２）が添加されており、
前記起点部は、前記ボールである、請求項１～３いずれか１項に記載の半導体装置。
前記ボールは、ＮｉまたはＣｕを含む、請求項７に記載の半導体装置。