JP4258391B2 - Semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は、半導体素子の両側を一対の金属体で挟んでなり、装置のほぼ全体が樹脂でモールドされてなる半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device in which both sides of a semiconductor element are sandwiched between a pair of metal bodies and almost the entire device is molded with resin.
従来より、この種の半導体装置としては、半導体素子と、半導体素子の一面側に設けられ電極と放熱体とを兼ねる第1の金属体と、半導体素子の他面側に設けられ電極と放熱体とを兼ねる第2の金属体と、半導体素子、第1の金属体および第2の金属体を包み込むように封止するモールド樹脂とを備えた半導体装置が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。
図9は、従来のこの種の半導体装置の概略構成を示す斜視図である。 FIG. 9 is a perspective view showing a schematic configuration of this type of conventional semiconductor device.
この図9では、モールド樹脂80と、このモールド樹脂80から突出する第1の金属体の端子部21、第2の金属体30の端子部31、半導体素子とつながる信号端子60といった各信号端子21、31、60と、モールド樹脂80から露出する第2の金属体30の放熱面とが表されている。
In FIG. 9, each
さらに、図9に示されるように、従来のこの種の半導体装置では、モールド樹脂80の側面から、上記した信号端子21、31、60および第1および第2の金属体の放熱面以外に金属部20aが露出している。
Furthermore, as shown in FIG. 9, in this type of conventional semiconductor device, the metal resin other than the
この金属部20aは、通常、第1の金属体または第2の金属体の吊りピンを切断した部位である。
The
つまり、半導体素子を第1および第2の金属体で挟んで樹脂の成形型内に設置した段階では、当該金属体は外枠などに吊りピンを介して連結されており、樹脂モールドの後、この吊りピンは切断され、金属部20aとして露出するのである。
That is, at the stage where the semiconductor element is sandwiched between the first and second metal bodies and installed in the resin mold, the metal body is connected to the outer frame or the like via the hanging pins, and after the resin mold, This suspension pin is cut and exposed as the
そして、このような金属部20aがモールド樹脂80から露出していると、漏電やショート等が発生しやすくなるという問題が生じる。特に、この種の半導体装置では、第1および第2の金属体の端子部21、31間に、最大2000V超もの電圧が印加されるため、絶縁対策は重要である。
And when such a
本発明は、上記問題に鑑み、半導体素子の両側を一対の金属体で挟んでなり、装置のほぼ全体が樹脂でモールドされてなる半導体装置において、信号端子および金属体の放熱面以外にモールド樹脂から露出する金属部にて漏電やショートが発生するのを極力防止することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides a semiconductor device in which both sides of a semiconductor element are sandwiched between a pair of metal bodies, and almost the entire device is molded with a resin. The purpose is to prevent the occurrence of electric leakage and short circuit in the metal part exposed from the surface as much as possible.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、半導体素子(10)と、半導体素子(10)の一面側に設けられ、電極と放熱体とを兼ねる第1の金属体(20)と、半導体素子(10)の他面側に設けられ、電極と放熱体とを兼ねる第2の金属体(30)と、半導体素子(10)、第1の金属体(20)および第2の金属体(30)を包み込むように封止するモールド樹脂(80)とを備え、モールド樹脂(80)からは、信号端子(21、31、60)および第1および第2の金属体(20、30)の放熱面以外に金属部(20a)が露出している半導体装置において、モールド樹脂(80)の表面のうち金属部(20a)の周囲には、金属部(20a)よりもモールド樹脂(80)の表面からの突出高さが大きい突起部(84)が設けられており、突起部(84)は、金属部(20a)の全周に設けられていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a semiconductor element (10) and a first metal body (20) provided on one surface side of the semiconductor element (10) and serving as both an electrode and a radiator. A second metal body (30) provided on the other surface side of the semiconductor element (10) and serving as an electrode and a heat dissipator, and the semiconductor element (10), the first metal body (20) and the second metal body A mold resin (80) that encloses the metal body (30) and encloses the signal body (21, 31, 60) and the first and second metal bodies (20, 20) from the mold resin (80). In the semiconductor device in which the metal part (20a) is exposed in addition to the heat radiating surface of 30), the mold resin (80a) has a mold resin (80a) around the metal part (20a) around the metal part (20a). 80) a protrusion with a large protrusion height from the surface (84) Provided, the protrusion (84) is characterized in that provided on the entire periphery of the metal part (20a).
それによれば、金属部(20a)の周囲に、金属部(20a)よりも高い突起部(84)が設けられているため、金属部(20a)の外部の金属体などへの接触を抑制することができ、漏電やショートが発生するのを極力防止することができる。 According to that, since the protrusion part (84) higher than a metal part (20a) is provided in the circumference | surroundings of a metal part (20a), the contact to the metal body etc. of the exterior of a metal part (20a) is suppressed. It is possible to prevent leakage and short circuit as much as possible.
また、請求項2に記載の発明では、半導体素子(10)と、半導体素子(10)の一面側に設けられ、電極と放熱体とを兼ねる第1の金属体(20)と、半導体素子(10)の他面側に設けられ、電極と放熱体とを兼ねる第2の金属体(30)と、半導体素子(10)、第1の金属体(20)および第2の金属体(30)を包み込むように封止するモールド樹脂(80)とを備え、モールド樹脂(80)からは、信号端子(21、31、60)および第1および第2の金属体(20、30)の放熱面以外に金属部(20a)が露出している半導体装置において、モールド樹脂(80)の表面のうち金属部(20a)の周囲には、金属部(20a)よりもモールド樹脂(80)の表面からの突出高さが大きい突起部(84)が設けられており、突起部(84)は、金属部(20a)の周囲の1方向に設けられていることを特徴としている。
In the invention according to
モールド樹脂(80)の表面のうち金属部(20a)の周囲に設ける突起部(84)の配置形態としては、これら請求項1および請求項2の各形態を採用することができる。特に、突起部(84)を金属部(20a)の周囲の1方向に設ける場合、金属部(20a)が外部金属体などと近接している部位に設けることが好ましい。
As the arrangement form of the protrusions (84) provided around the metal part (20a) in the surface of the mold resin (80), each form of these
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。また、以下の各実施形態のうち第1実施形態および第3実施形態は、第2実施形態を説明する上での参考例である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are given the same reference numerals in the drawings in order to simplify the description. Of the following embodiments, the first embodiment and the third embodiment are reference examples for explaining the second embodiment.
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態に係る半導体装置S1の一般的な概略構成を示す図であり、(a)はモールド樹脂80内の各部の平面的な配置を示す図、(b)は概略断面構成を示す図である。
(First embodiment)
1A and 1B are diagrams showing a general schematic configuration of a semiconductor device S1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a diagram showing a planar arrangement of each part in a
図1に示されるように、本実施形態における半導体装置S1は、半導体素子としての第1の半導体チップ10と、第1の金属体としての下側ヒートシンク20と、第2の金属体としての上側ヒートシンク30と、ヒートシンクブロック40と、これらの間に介在する各導電性接合部材51、52、53と、さらに、モールド樹脂80とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, the semiconductor device S1 according to the present embodiment includes a
ここで、本実施形態では、図1に示されるように、第1の半導体チップ10と並列に第2の半導体チップ18が設けられている。
Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the second semiconductor chip 18 is provided in parallel with the
この構成の場合、両半導体チップ10、18の下面と下側ヒートシンク20の上面との間は、第1の導電性接合部材51によって接合されている。
In the case of this configuration, the lower surfaces of the two
また、両半導体チップ10、18の上面とヒートシンクブロック40の下面との間は、第2の導電性接合部材52によって接合されている。
Further, the upper surfaces of both the
さらに、ヒートシンクブロック40の上面と上側ヒートシンク30の下面との間は、第3の導電性接合部材53によって接合されている。
Further, the upper surface of the
ここで、これら第1、第2、第3の導電性接合部材51、52、53としては、はんだや導電性接着剤等を採用することができる。具体的に本例の半導体装置においては、これら第1、第2、第3の導電性接合部材51、52、53として、Sn(すず)系はんだを用いている。
Here, as the first, second, and third
これにより、上記した構成においては、第1および第2の半導体チップ10、18の上面では、第2の導電性接合部材52、ヒートシンクブロック40、第3の導電性接合部材53および上側ヒートシンク30を介して放熱が行われ、第1および第2の半導体チップ10、18の下面では、第1の導電性接合部材51から下側ヒートシンク20を介して放熱が行われる構成となっている。
Thus, in the above-described configuration, the second
ここで、半導体素子10すなわち第1の半導体チップ10としては、特に限定されるものではないが、本実施形態において半導体素子として用いられている上記第1の半導体チップ10は、たとえばIGBT(絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)やサイリスタ等のパワー半導体素子から構成することができる。
Here, the
また、第2の半導体チップ18は、たとえば、FWD(フリーホイールダイオード)等からなるものにできる。 The second semiconductor chip 18 can be made of, for example, an FWD (free wheel diode).
具体的には、上記第1の半導体チップ10の形状は、たとえば矩形状の薄板状とすることができる。そして、図1(b)において、第1の半導体チップ10の上面側が素子形成面である主表面、下面側が主裏面である。
Specifically, the shape of the
また、本実施形態の第1の半導体チップ10の主表面には、複数個のセルブロックTrが配列された形となっている。図示例では7個のセルブロックTrが配列している。個々のセルブロックTrは、たとえば複数個のトランジスタ等の素子の集合体として構成されている。
In addition, a plurality of cell blocks Tr are arranged on the main surface of the
そして、図示しないが、各セルブロックTrの上には、主表面側における主電極が形成されている。また、図示しないが、第1の半導体チップ10の主裏面側にも主電極が形成されている。
Although not shown, a main electrode on the main surface side is formed on each cell block Tr. Although not shown, a main electrode is also formed on the main back surface side of the
ここで、第1の半導体チップ10の主電極としては、たとえば主表面側の主電極がエミッタ電極、主裏面側の主電極がコレクタ電極とすることができる。
Here, as the main electrode of the
このように、本実施形態においては、第1の半導体チップ10の主裏面側の主電極は、第1の金属体である下側ヒートシンク20に対して、第1の導電性接合部材51を介して電気的に接続され、第1の半導体チップ10の主表面側の主電極は、第2の導電性接合部材52を介してヒートシンクブロック40に対して、電気的に接続されている。
Thus, in the present embodiment, the main electrode on the main back surface side of the
さらに、ヒートシンクブロック40における半導体チップ10、18側の面とは反対側の面にて、第3の導電性接合部材53を介して第2の金属体である上側ヒートシンク30とヒートシンクブロック40とが電気的に接続されている。
Further, the upper heat sink 30 and the
ここで、下側ヒートシンク20、上側ヒートシンク30およびヒートシンクブロック40は、たとえば、銅合金もしくはアルミ合金等の熱伝導性および電気伝導性の良い金属で構成されている。また、ヒートシンクブロック40としては、一般的な鉄合金を用いてもよい。
Here, the
また、下側ヒートシンク20は、たとえば、全体としてほぼ長方形状の板材とすることができる。また、この下側ヒートシンク20には、端子部21が突設されているが、この端子部21は、半導体チップ10の主裏面側の主電極であるたとえばコレクタ電極の取り出し電極となっている。
Further, the
また、ヒートシンクブロック40は、たとえば、半導体チップ10よりも1回り小さい程度の大きさの矩形状の板材とすることができる。
The
このヒートシンクブロック40は、半導体チップ10、18と上側ヒートシンク30との間に介在し、それぞれの半導体チップ10、18と上側ヒートシンク30とを熱的および電気的に接続するとともに、第1の半導体チップ10から後述するボンディングワイヤ70を引き出す際の当該ワイヤの高さを確保する等のために、第1の半導体チップ10と上側ヒートシンク30との間の高さを確保する役割を有している。
The
さらに、上側ヒートシンク30も、たとえば、全体としてほぼ長方形状の板材で構成することができる。また、この上側ヒートシンク30にも、端子部31が突設されているが、この端子部31は、半導体チップ10の主表面側の主電極であるたとえばエミッタ電極の取り出し電極となっている。
Furthermore, the
ここで、下側ヒートシンク20の端子部21および上側ヒートシンク30の端子部31は、それぞれ上述したように、半導体チップ10の主電極の取り出し電極であり、これら端子部21、31は、半導体装置S1において外部配線部材等との接続を行うために設けられているものである。
Here, the
このように、下側ヒートシンク20および上側ヒートシンク30は、それぞれ、電極と放熱体とを兼ねる第1の金属体および第2の金属体として構成されており、半導体装置S1において半導体チップ10、18からの放熱を行う機能を有するとともに半導体チップ10の電極としての機能も有する。
As described above, the
また、第1の半導体チップ10の周囲には、リードフレーム等からなる信号端子60が設けられている。この信号端子60は、第1の半導体チップ10の主表面に設けられている信号電極(たとえばゲート電極)などと導通する端子、あるいは、基準端子となるものである。
A
たとえば、図1に示されるように、個々の信号端子60は、第1の半導体チップ10の外周部に設けられた各パッド12とワイヤ70によって結線され、電気的に接続されている。
For example, as shown in FIG. 1, each
このワイヤ70はワイヤボンディングなどにより形成され、金やアルミニウムなどからなるものである。ここで、各パッド12は第1の半導体チップ10の信号電極と導通するものである。
The
さらに、本実施形態の半導体装置S1においては、装置S1のほぼ全体がモールド樹脂80によりモールドされ封止されている。具体的には、図1に示されるように、一対のヒートシンク20、30の隙間、並びに、半導体チップ10、18およびヒートシンクブロック40の周囲部分には、モールド樹脂80が充填封止されている。
Furthermore, in the semiconductor device S1 of the present embodiment, almost the entire device S1 is molded and sealed with the
このモールド樹脂80は、たとえばエポキシ樹脂等の通常のモールド材料を採用することができる。また、ヒートシンク20、30等をモールド樹脂80でモールドするにあたっては、上下型からなる成形型(図示しない)を使用し、トランスファーモールド法によって容易に行うことができる。
As the
このように、本実施形態の半導体装置S1は、基本的には、縦型パワー素子である第1の半導体チップ10の表裏の主面に各金属体20、30、40を導電性接着剤51〜53を介して電気的・熱的に接続してなる樹脂モールドタイプの半導体装置として構成されている。
As described above, in the semiconductor device S1 of the present embodiment, the
ここで、図2(a)は、本実施形態の半導体装置S1の斜視図、図2(b)は(a)中のコーティング部材81近傍部の部分断面図である。
Here, FIG. 2A is a perspective view of the semiconductor device S1 of the present embodiment, and FIG. 2B is a partial cross-sectional view of the vicinity of the
なお、図2(a)では、モールド樹脂80と、このモールド樹脂80から突出する第1の金属体20の端子部21、第2の金属体30の端子部31、半導体チップ10とつながる信号端子60といった各信号端子21、31、60と、モールド樹脂80から露出する第2の金属体30の放熱面とが表されている。
2A, the
ここにおいて、上記図9に示した従来のものと同様に、本半導体装置S1では、モールド樹脂80の側面から、上記した信号端子21、31、60および第1および第2の金属体の放熱面以外に金属部20aがわずかに突出している。
Here, as in the conventional device shown in FIG. 9, in the present semiconductor device S <b> 1, the heat radiation surfaces of the
このような金属部20aは、通常、第1の金属体20または第2の金属体30の吊りピンを切断した部位である。本例では、この金属部20aは、第1の金属体20の吊りピン20bを切断した部位である(図1参照)。
Such a
そして、本実施形態では、このモールド樹脂80の側面から突出する金属部20aは、樹脂からなる樹脂部材としてのコーティング部材81により被覆されている。このコーティング部材81は、エポキシ系樹脂またはシリコーン系樹脂などを金属部20aに塗布し硬化してなるものである。
In this embodiment, the
次に、上記した構成の半導体装置S1の製造方法について、図1を参照して、簡単に説明する。まず、下側ヒートシンク20の上面に、両半導体チップ10、18とヒートシンクブロック40をはんだ付けする工程を実行する。
Next, a method for manufacturing the semiconductor device S1 having the above-described configuration will be briefly described with reference to FIG. First, a process of soldering both the semiconductor chips 10 and 18 and the
この場合、下側ヒートシンク20の上面に、たとえばSn系はんだからなるはんだ箔を介して両半導体チップ10、18を積層するとともに、これら両半導体チップ10、18の上に、同じはんだ箔を介して、それぞれヒートシンクブロック40を積層する。
In this case, both the semiconductor chips 10 and 18 are laminated on the upper surface of the
この後、加熱装置(リフロー装置)によって、はんだの融点以上に昇温することにより、上記はんだ箔を溶融させてから、硬化させる。 Thereafter, the solder foil is melted and then cured by heating to a temperature equal to or higher than the melting point of the solder by a heating device (reflow device).
続いて、第1の半導体チップ10と信号端子60とをワイヤボンディングする工程を実行する。これにより、ワイヤ70によって第1の半導体チップ10と信号端子60とが結線され電気的に接続される。
Subsequently, a step of wire bonding the
次いで、各ヒートシンクブロック40の上に上側ヒートシンク30をはんだ付けする工程を実行する。この場合、ヒートシンクブロック40の上にはんだ箔を介して上側ヒートシンク30を載せる。そして、加熱装置によって上記はんだ箔を溶融させてから、硬化させる。
Next, a process of soldering the
こうして、溶融した各々のはんだ箔が硬化すれば、硬化したはんだが、第1、第2、第3の導電性接合部材51、52、53として構成されることになる。
Thus, if each molten solder foil hardens | cures, the hardened solder will be comprised as the 1st, 2nd, 3rd
そして、これら導電性接合部材51〜53を介して、下側ヒートシンク20、両半導体チップ10、18、ヒートシンクブロック40、上側ヒートシンク30間の接合および電気的・熱的接続を実現することができる。
And, through these
なお、第1、第2および第3の導電性接合部材51、52、53として導電性接着剤を用いた場合にも、上記工程において、はんだを導電性接着剤に置き換え、導電性接着剤の塗布や硬化を行うことにより、下側ヒートシンク20、両半導体チップ10、18、ヒートシンクブロック40、上側ヒートシンク30間の接合および電気的・熱的接続を実現することができる。
Even when a conductive adhesive is used as the first, second, and third
ここまでの工程では、第1の金属体20は外枠などに吊りピン20bを介して連結された状態となっている。
In the steps so far, the
しかる後、図示しない成形型を使用して、ヒートシンク20、30の隙間および外周部等にモールド樹脂80を充填する工程を実行する。これによって、図1に示されるように、ヒートシンク20、30の隙間および外周部等に、モールド樹脂80が充填され、封止される。
Thereafter, using a molding die (not shown), a step of filling the gap between the heat sinks 20 and 30 and the outer peripheral portion with the
そして、モールド樹脂80が硬化した後、成形型内から半導体装置S1を取り出し、第1の金属体20の吊りピン20bのうちモールド樹脂80から突出している部分を切断する。
Then, after the
続いて、上記吊りピン20bの切断後わずかに突出する金属部20aに、コーティング部材81を構成するエポキシ系樹脂またはシリコーン系樹脂などを塗布し、これを硬化することによって、コーティング部材81を形成する。こうして、上記半導体装置S1が完成する。
Subsequently, the coating
なお、半導体装置S1においては、上記した構成の場合、下側ヒートシンク20の下面および上側ヒートシンク30の上面が、それぞれモールド樹脂80から露出するようにモールドされた形となっている。これにより、ヒートシンク20、30の放熱性が高められている。
In the semiconductor device S1, in the case of the above-described configuration, the lower surface of the
ところで、本実施形態によれば、半導体素子としての第1の半導体チップ10と、半導体チップ10の一面側に設けられ電極と放熱体とを兼ねる第1の金属体としての下側ヒートシンク20と、半導体チップ10の他面側に設けられ電極と放熱体とを兼ねる第2の金属体としての上側ヒートシンク30と、半導体チップ10、各ヒートシンク20、30を包み込むように封止するモールド樹脂80とを備え、モールド樹脂80から、信号端子21、31、60および第1および第2の金属体20、30の放熱面以外に金属部20aが露出している半導体装置において、金属部20aは、樹脂からなる樹脂部材81により被覆されていることを特徴とする半導体装置S1が提供される。
By the way, according to the present embodiment, the
それによれば、従来では、モールド樹脂80から露出する金属部20aが、樹脂からなる樹脂部材81により被覆され露出しない構成となっているため、金属部20aの外部の金属体などへの接触を防止でき、漏電やショートが発生するのを極力防止することができる。
According to this, conventionally, the
また、上記例では、樹脂部材を、金属部20aに塗布されてなるコーティング部材81としたが、それ以外にも、本実施形態の樹脂部材としては、次のようなものを採用することができる。
In the above example, the resin member is the coating
図3に示される第1の変形例では、本実施形態の樹脂部材として、金属部20aに被せられたキャップ部材82を採用したものである。
In the first modification shown in FIG. 3, a
このキャップ部材82は、エポキシ系樹脂またはシリコーン系樹脂などから成形されたキャップ形状をなすものであり、モールド樹脂80に接着されて、金属部20aを被覆している。
The
また、図4に示される第2の変形例では、本実施形態の樹脂部材として、金属部20aに貼り付けられたシール部材83を採用したものである。
Further, in the second modification shown in FIG. 4, a
このシール部材83は、エポキシ系樹脂またはシリコーン系樹脂などから成形されたシート状をなすものであり、接着剤83aを介して金属部20aに接着されて、金属部20aを被覆している。
The
そして、これら変形例に示される樹脂部材82、83により金属部20aを被覆することによっても、上述したのと同様に、金属部20aの外部の金属体などへの接触を防止でき、漏電やショートが発生するのを極力防止することができる。
Further, by covering the
(第2実施形態)
図5は、本発明の第2実施形態に係る半導体装置の要部構成を示す図であり、(a)は斜視図、(b)は概略断面図である。
(Second Embodiment)
5A and 5B are diagrams showing a configuration of a main part of a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, where FIG. 5A is a perspective view and FIG. 5B is a schematic cross-sectional view.
本実施形態の半導体装置は、上記第1実施形態の半導体装置S1において、金属部20aに対する漏電やショート防止構成を変形したところが相違するものである。この相違点を中心に述べることとする。
The semiconductor device according to the present embodiment is different from the semiconductor device S1 according to the first embodiment described above in that the configuration for preventing leakage and short circuiting with respect to the
本実施形態の半導体装置も、上記第1実施形態と同様に、半導体素子としての第1の半導体チップ10と、半導体チップ10の一面側に設けられ電極と放熱体とを兼ねる第1の金属体としての下側ヒートシンク20と、半導体チップ10の他面側に設けられ電極と放熱体とを兼ねる第2の金属体としての上側ヒートシンク30と、半導体チップ10、各ヒートシンク20、30を包み込むように封止するモールド樹脂80とを備え、モールド樹脂80から、信号端子21、31、60および第1および第2の金属体20、30の放熱面以外に金属部20aが露出しているものである(図1参照)。
Similarly to the first embodiment, the semiconductor device of the present embodiment also includes a
このような半導体装置において、本実施形態では、図5に示されるように、モールド樹脂80の表面のうち金属部20aの周囲には、金属部20aよりもモールド樹脂80の表面からの突出高さが大きい突起部84が設けられている。
In such a semiconductor device, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the protrusion height from the surface of the
図5に示される例では、突起部84は、金属部20aの全周に設けられている。具体的には、四角柱状の金属部20aの周囲四方に4つの壁を設けて、金属部20aを取り囲んだ形となっている。
In the example shown in FIG. 5, the
この突起部84は、モールド樹脂80を成形する際に、金型に当該突起部84の形状を設けておけば、容易に作ることができる。また、突起部84は、モールド樹脂80の成形後において、後から接着剤などでモールド樹脂80に固定したものであってもよい。
The
本実施形態によれば、金属部20aの周囲に、金属部20aよりも高い突起部84が設けられているため、外部の金属体などが金属部20aに近接しても、当該外部の金属体は金属部20aよりも先に突起部84に接触する。そのことから、金属部20aの外部の金属体などへの接触を抑制することができ、漏電やショートが発生するのを極力防止することができる。
According to the present embodiment, since the protruding
また、上記図5に示される例では、突起部84は金属部20aの全周に設けられていたが、必ずしも全周に設ける必要はなく、次の図6や図7に示すような配置形態であってもよい。
In the example shown in FIG. 5, the
すなわち、図6に示される第1の変形例では、突起部84は、金属部20aの周囲の2方向に設けられている。本例では、金属部20aの対向する両側面の外側すなわち四角柱形状の金属部20aの対向する2つの側面の外側に、2個の突起部84が対向した状態で配置されている。
That is, in the first modification shown in FIG. 6, the
また、図7に示される第2の変形例では、突起部84は、金属部20aの周囲の1方向に設けられている。本例では、四角柱形状の金属部20aの1つの側面の外側に、当該側面と対向するように突起部84が配置されている。この図7に示される例の場合、特に、金属部20aが外部金属体などと近接している部位に設けることが好ましい。
Moreover, in the 2nd modification shown by FIG. 7, the
そして、これら変形例に示される突起部84の配置形態によっても、上述したのと同様に、金属部20aの外部の金属体などへの接触を抑制することができ、漏電やショートが発生するのを極力防止することができる。
And also with the arrangement | positioning form of the
(第3実施形態)
図8は、本発明の第3実施形態に係る半導体装置の要部構成を示す概略断面図である。
(Third embodiment)
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the main configuration of a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.
本実施形態の半導体装置も、上記第1実施形態の半導体装置S1において、金属部20aに対する漏電やショート防止構成を変形したところが相違するものである。この相違点を中心に述べることとする。
The semiconductor device according to the present embodiment is also different from the semiconductor device S1 according to the first embodiment in that the configuration for preventing leakage and short circuit with respect to the
本実施形態の半導体装置も、上記第1実施形態と同様に、半導体素子としての第1の半導体チップ10と、半導体チップ10の一面側に設けられ電極と放熱体とを兼ねる第1の金属体としての下側ヒートシンク20と、半導体チップ10の他面側に設けられ電極と放熱体とを兼ねる第2の金属体としての上側ヒートシンク30と、半導体チップ10、各ヒートシンク20、30を包み込むように封止するモールド樹脂80とを備え、モールド樹脂80から、信号端子21、31、60および第1および第2の金属体20、30の放熱面以外に金属部20aが露出しているものである(図1参照)。
Similarly to the first embodiment, the semiconductor device of the present embodiment also includes a
このような半導体装置において、本実施形態では、図8に示されるように、モールド樹脂80の表面には、当該表面から凹んだ凹部85が形成されており、金属部20aは、凹部85から出ないように凹部85の中に位置している。言い換えれば、金属部20aの突出高さよりも、凹部85の方が深いということである。
In such a semiconductor device, in this embodiment, as shown in FIG. 8, a
この凹部85は、モールド樹脂80を成形する際に、金型に当該凹部85の形状を設けておくことにより、容易に作ることができる。
The
本実施形態によれば、金属部20aの周囲に、金属部20aが凹部85の中に入り込んでいるため、金属部20aの外部の金属体などへの接触を抑制することができ、漏電やショートが発生するのを極力防止することができる。
According to this embodiment, since the
なお、この凹部85は、金属部20aの全周に渡って隙間を有するものでなくてもよく、たとえば、上記実施形態に示されるような四角柱状の金属部20aにおいて、対向する2つの側面に隙間を有し、残りの対向する2つの側面には、樹脂が密着しているような凹部形状であってもよい。
In addition, this recessed
(他の実施形態)
なお、金属部20aは、第1の金属体20または第2の金属体30の吊りピン20bを切断した部位でなくてもよく、信号端子21、31、60および第1および第2の金属体20、30の放熱面以外のものであればよい。
(Other embodiments)
In addition, the
また、上述したように、ヒートシンクブロック40は、半導体チップ10、18と上側ヒートシンク30との間に介在し、第1の半導体チップ10と上側ヒートシンク30との間の高さを確保する役割を有するものであるが、可能であるならば、上記各実施形態において、ヒートシンクブロック40は存在しないものであってもよい。
Further, as described above, the
要するに、本発明は、半導体素子10と、半導体素子10の一面側に設けられ電極と放熱体とを兼ねる第1の金属体20と、半導体素子10の他面側に設けられ電極と放熱体とを兼ねる第2の金属体30と、装置のほぼ全体がモールド樹脂80によりモールドされてなり、モールド樹脂80から、信号端子21、31、60および第1および第2の金属体20、30の放熱面以外に金属部20aが露出している半導体装置において、上述したような金属部20aに対する漏電やショート防止構成を設けたことを要部とするものであり、その他の部分については適宜設計変更が可能である。
In short, the present invention includes the
10…半導体素子としての第1の半導体チップ、
20…第1の金属体としての下側ヒートシンク、20a…金属部、
21…信号端子としての下側ヒートシンクの端子部、
30…第2の金属体としての上側ヒートシンク、
31…信号端子としての上側ヒートシンクの端子部、60…信号端子、
80…モールド樹脂、81…樹脂部材としてのコーティング部材、
82…樹脂部材としてのキャップ部材、83…樹脂部材としてのシール部材、
84…突起部、85…凹部。
10: a first semiconductor chip as a semiconductor element;
20 ... Lower heat sink as a first metal body, 20a ... Metal part,
21 ... Terminal part of lower heat sink as signal terminal,
30 ... Upper heat sink as a second metal body,
31 ... Terminal part of upper heat sink as signal terminal, 60 ... Signal terminal,
80 ... Mold resin, 81 ... Coating member as resin member,
82: Cap member as a resin member, 83 ... Seal member as a resin member,
84 ... protrusion, 85 ... concave.
Claims (2)
前記半導体素子(10)の一面側に設けられ、電極と放熱体とを兼ねる第1の金属体(20)と、
前記半導体素子(10)の他面側に設けられ、電極と放熱体とを兼ねる第2の金属体(30)と、
前記半導体素子(10)、前記第1の金属体(20)および前記第2の金属体(30)を包み込むように封止するモールド樹脂(80)とを備え、
前記モールド樹脂(80)からは、信号端子(21、31、60)および前記第1および第2の金属体(20、30)の放熱面以外に金属部(20a)が露出している半導体装置において、
前記モールド樹脂(80)の表面のうち前記金属部(20a)の周囲には、前記金属部(20a)よりも前記モールド樹脂(80)の表面からの突出高さが大きい突起部(84)が設けられており、
前記突起部(84)は、前記金属部(20a)の全周に設けられていることを特徴とする半導体装置。 A semiconductor element (10);
A first metal body (20) provided on one surface side of the semiconductor element (10) and serving as an electrode and a radiator;
A second metal body (30) provided on the other surface side of the semiconductor element (10) and serving as an electrode and a heat radiator;
A mold resin (80) for sealing the semiconductor element (10), the first metal body (20) and the second metal body (30) so as to wrap;
A semiconductor device in which the metal part (20a) is exposed from the mold resin (80) in addition to the signal terminals (21, 31, 60) and the heat radiation surfaces of the first and second metal bodies (20, 30). In
Around the surface of the mold resin (80) around the metal portion (20a), there is a protrusion (84) having a protruding height from the surface of the mold resin (80) larger than that of the metal portion (20a). Provided ,
The said protrusion part (84) is provided in the perimeter of the said metal part (20a), The semiconductor device characterized by the above-mentioned .
前記半導体素子(10)の一面側に設けられ、電極と放熱体とを兼ねる第1の金属体(20)と、
前記半導体素子(10)の他面側に設けられ、電極と放熱体とを兼ねる第2の金属体(30)と、
前記半導体素子(10)、前記第1の金属体(20)および前記第2の金属体(30)を包み込むように封止するモールド樹脂(80)とを備え、
前記モールド樹脂(80)からは、信号端子(21、31、60)および前記第1および第2の金属体(20、30)の放熱面以外に金属部(20a)が露出している半導体装置において、
前記モールド樹脂(80)の表面のうち前記金属部(20a)の周囲には、前記金属部(20a)よりも前記モールド樹脂(80)の表面からの突出高さが大きい突起部(84)が設けられており、
前記突起部(84)は、前記金属部(20a)の周囲の1方向に設けられていることを特徴とする半導体装置。 A semiconductor element (10);
A first metal body (20) provided on one surface side of the semiconductor element (10) and serving as an electrode and a radiator;
A second metal body (30) provided on the other surface side of the semiconductor element (10) and serving as an electrode and a heat radiator;
A mold resin (80) for sealing the semiconductor element (10), the first metal body (20) and the second metal body (30) so as to wrap;
A semiconductor device in which the metal part (20a) is exposed from the mold resin (80) in addition to the signal terminals (21, 31, 60) and the heat radiation surfaces of the first and second metal bodies (20, 30). In
Around the surface of the mold resin (80) around the metal portion (20a), there is a protrusion (84) having a protruding height from the surface of the mold resin (80) larger than that of the metal portion (20a). Provided,
The protrusion (84) is a semiconductor device you characterized in that provided in one direction around the metal portion (20a).
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