JP6094592B2 - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents
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Description
近年はシリコン(Si)に代わる半導体材料として、炭化珪素(SiC)や窒化ガリウム(GaN)が注目されており、高電流で使用する場合には、1つの半導体装置に複数の半導体素子を搭載した半導体装置が必要となる。
また、表面と裏面に電極を持つ複数の半導体素子がダイパッド上に接合され、その上面にプレート端子が接合され、プレート端子は接合材によって外部端子に接続され、樹脂封止されている(例えば、特許文献2参照)。
また、表面と裏面に電極を持つ複数の半導体素子を第1のリード部材と第2のリード部材で挟み込み、はんだによって接合し、樹脂封止されている(例えば、特許文献5参照)。
また、低消費電力化に向けた製品に対して、高効率化が必要となっているが、ボンディングワイヤ105の材料の抵抗成分により、高効率化が妨げられている。
本発明では、ボンディングワイヤの本数を減らすことができる半導体装置及びその製造方法の提供を目的とする。
以下の各実施の形態では、半導体素子4として主にダイオードを用いたものについて説明する。ただし、半導体素子4はダイオードに限定されるのもではなく、例えば、MOS型電界効果トランジスタMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor )や絶縁ゲート型バイポーラトランジスタIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor )としてもよい。
また、図20の従来技術のように、半導体素子104の第1主面上の電極141と第2のリード端子103a、103bとをボンディングワイヤ105により接続すると、図21に示すように、搭載する半導体素子104の個数と同じ本数以上のボンディングワイヤ105で第1主面上の電極141と第2のリード端子103bとを接続しなければならない。
なお、図中の半導体素子4の個数は各図中に記載の個数に限定されるものではなく、ボンディングワイヤ5の本数も各図中に記載の本数に限定されるものではない。
図1、図2、及び図3は、本発明の実施の形態1の構成図である。図1は、本発明の実施の形態1の平面図と側面図であり、図2は、図1のA−A' 断面図であり、図3は、図1のB−B' 断面図である。
半導体装置30はTO220型のような樹脂封止をするTOパッケージとし、第1のリード端子3及び第2のリード端子3a、3bは、図中の座標のY方向に平行に配置されている。
なお、図中の座標のY方向は、樹脂封止時のモールド樹脂13の注入方向と同一とする。また、図示のように、第1のリード端子3及び第2のリード端子3a、3bは、その一部分がモールド樹脂13で覆われておらず露出していて外部端子となっている。
導電板1の半導体素子接合部2に、第2の接合材層11を介して、2つ以上の半導体素子4の第2主面上の電極42が接合されている。また、電極板6の一方の面が、第1の接合材層10を介して、2つ以上の半導体素子4の第1主面上の電極41にまたがるように接合されている。
第1の接合材層10及び第2の接合材層11は、熱伝導率が良いソルダーペースト、又は銀系導電性ペーストであることが望ましい。
よって、直径の太いボンディングワイヤ5やリボン状のボンディングワイヤ5を使用することが容易となり、従来技術よりもボンディングワイヤ5の本数を削減することができる。
このとき、ボンディングワイヤ5は、電極板6と第2のリード端子3aとを接続しても良い。
なお、ボンディングワイヤ5は、許容電流が大きいAl、Cu、又はAuであることが望ましい。
電極板6は、熱伝導率が良いCu、Al、又はこれらを含む合金であることが望ましく、表面にNiによるめっき処理又はSn系はんだによるめっき処理を施してもよい。
半導体素子4、導電板1の半導体素子接合部2、及び電極板6の一方の面に囲まれた隙間Pには、電極板6の他方の面と第2のリード端子3bとをボンディングワイヤ5で接続する前に、樹脂12が埋め込まれる。埋め込まれた樹脂12は、ワイヤボンディング時の機械的衝撃を緩和する。
なお、ボンディングワイヤ5の直径が細くワイヤボンディング時の機械的衝撃が小さく、隙間Pがモールド樹脂13に充填されているフィラーのフィラー径よりも大きくモールド樹脂13の流動を妨げない場合は、隙間Pに樹脂12を埋め込まなくても良い。
本発明の実施の形態1は、半導体素子接合部102と第1のリード端子103を有する導電板101と第2のリード端子103a、103bが連結された従来のリードフレーム150(図20を参照)と同様のリードフレームを使用することができるため、新たな導電板1の設計が不要となる上、製造コストを削減することができる。
図4及び図5は、本発明の実施の形態2の構成図であり、実施の形態1の変形例である。図4は、本発明の実施の形態2の平面図と側面図である。図5は、図4のC−C' 断面図である。
半導体素子4は、図中の座標のY方向に2列に配置されており、図中の座標のX方向に並列に配置されている。
半導体素子4、導電板1の半導体素子接合部2、及び電極板6の一方の面に囲まれた隙間Pには、電極板6の他方の面と第2のリード端子3bとをボンディングワイヤ5で接続する前に樹脂12を埋め込む。
埋め込まれた樹脂12は、ワイヤボンディング時の機械的衝撃を緩和することができる。
図6及び図7は、本発明の実施の形態3の構成図であり、実施の形態1の変形例である。図6は、本発明の実施の形態3の平面図と側面図である。図7は、図6のD−D' 断面図である。
半導体素子4a、4bは同一で縦長形状をしており、図中の座標のX方向に並列に配置されている。また、半導体素子4aは、長手方向が図中の座標のY方向に平行に配置され、半導体素子4bは、長手方向が図中の座標のX方向に平行に配置されている。
このとき、半導体素子4bは、図中の座標のY方向から注入される樹脂12が導電板1の半導体素子接合部2から流出することを防ぐことができる。
埋め込まれた樹脂12は、ワイヤボンディング時の機械的衝撃を緩和する。
図8及び図9は、本発明の実施の形態4の構成図である。図8は、本発明の実施の形態4の平面図と側面図であり、図9は、図8のE−E' 断面図である。
半導体素子4の第1主面上には、2つの電極41a、41bが形成されている。例えば、MOSFETはゲートGとソースS、IGBTはゲートGとエミッタEとする。
半導体装置30は、TO220型のような樹脂封止をするTOパッケージとし、第1のリード端子3、及び第2のリード端子3a、3bは、図中の座標のY方向に平行に配置されている。
搭載する2つ以上の半導体素子4は縦長形状をしており、図中の座標のX方向に並列に配置されている。半導体素子4の長手方向は、図中の座標のY方向と平行となるように配置される。
埋め込まれた樹脂12は、ワイヤボンディング時の機械的衝撃を緩和することができる。また、樹脂封止時にモールド樹脂13が入り込めない隙間を樹脂12で埋めることで、モールド樹脂13の未充填の箇所にヒートサイクルやヒートショックなどの信頼性試験によってクラックが発生することを低減することができる。
電極板6は絶縁基板24からなり、絶縁基板24の一方の面の、第1の接合材層10a、10bを介して半導体素子4の第1主面上の電極41a、41bと接合する面には、配線23a、23bが形成されており、絶縁基板24の他方の面には、ボンディングワイヤ5を接続する配線23c、23dが形成されている。
配線23a、23b、23c、23dは、Au、Ag、Al、Cu、Cr、Ni、Sn、はんだのいずれかの金属、又はこれらを組み合わせた金属からなる金属膜を、蒸着法、スパッタ法、又はめっき法で絶縁基板24に形成することによって設けられる。
電極板6の一方の面は、複数の半導体素子4の第1主面上の電極41a、41bをまたぐように接合されており、配線23c、23dにより、個々の半導体素子4の第1主面上の電極41よりも大きくワイヤボンディングの領域を確保することができる。
よって、電極板6が配線23a、23b、23c、23dを有するため、第1主面上に2つの電極41a、41bを持つ複数の半導体素子4を1つの半導体装置30に搭載することができる。
図10、図11は本発明の実施の形態5の平面図であり、実施の形態1の変形例である。
図10の場合は、搭載する2つ以上の半導体素子4は縦長形状をしており、図中の座標のX方向に並列に配置されている。半導体素子4の長手方向は、図中の座標のY方向と平行となるように配置されている。
半導体素子4の第1主面上の電極41は、電極板6aと電極板6bにそれぞれに分けて接合される。電極板6a、6bと第2のリード端子3a、3bとをボンディングワイヤ5で接続する。
なお、電極板6a、6bの一方の面には、図3の(b)、(c)のように凸部14a、14bを備えても良い。
半導体素子4の第1主面上の電極41は、電極板6aと電極板6bにそれぞれに分けて接合される。電極板6a、6bと第2のリード端子3a、3bとをボンディングワイヤ5で接続する。
なお、電極板6a、6bの一方の面には、図3の(b)、(c)のように凸部14a、14bを備えても良い。
電極板6を電極板6aと電極板6bに分割することにより、図20に示す従来技術と同様に、第2のリード端子3a、3bをアノード端子、第1のリード端子3をカソード端子とすることができる。
図12は、本発明の実施の形態6を説明する図であり、実施の形態1の半導体装置の製造方法を示す図である。
図12(a)に示すように、電極板6の一方の面に第1の接合材層10を形成する。接合材層10の形成は、例えば、メタルマスクを用いたスクリーン印刷、又は、ディスペンサを用いた塗布により行う。
第1の接合材層10は、熱伝導率の良いソルダーペースト、又は銀系導電性ペーストとし、100μm程度の厚さとする。
次に、図12(c)に示すように、導電板1の半導体素子接合部2に第2の接合材層11を形成する。第2の接合材層11の形成は、例えば、メタルマスクを用いたスクリーン印刷、又は、ディスペンサを用いた塗布により行う。
第2の接合材層11は、熱伝導率の良いソルダーペースト、又は銀系導電性ペーストとし、100μm程度の厚さとする。
電極板6の一方の面と接合された半導体素子4の第2主面上の電極42を第2の接合材層11の上に配置する際に、図12(b)のように電極板6の一方の面に半導体素子4の第1主面上の電極41をあらかじめ接続しておくことで、電極板6の一方の面上に、第1の接合材層10及び半導体素子4が各々の自重によって沈み込むため、搭載精度を向上することができる。
なお、樹脂12は、クラックの発生を抑制するためにモールド樹脂13と線膨張係数が同じ熱硬化型樹脂であることが望ましいため、本発明の実施の形態ではモールド樹脂13と同じエポキシ系樹脂とする。
ボンディングワイヤ5は、許容電流が大きいAl、Cu、又はAuであることが望ましい。
次に、図12(g)に示すように、導電板1の半導体素子接合部2、第2の接合材層11、半導体素子4、電極板6、及びボンディングワイヤ5をモールド樹脂13で樹脂封止する。導電板1の半導体素子接合部2の背面は露出するように樹脂封止する。
半導体素子接合部2と第1のリード端子3を有する導電板1と第2のリード端子3a、3bとを備えるリードフレーム50と、電極板6は、熱伝導率の良いCu、Al、又はこれらを含む合金であることが望ましく、表面にNiによるめっき処理又はSn系はんだによるめっき処理を施しても良い。
電極板6の他方の面と第2のリード端子3a、3bとの接続をボンディングワイヤ5で行うため、電極板6に傾きが発生しても第2のリード端子3a、3bの位置がずれることはない。
図13、図14は、本発明の実施の形態7の構成図である。図13は、本発明の実施の形態7の平面図と側面図であり、図14は、図13のF−F' 断面図である。
半導体装置30は、TO220型のような樹脂封止をするTOパッケージとし、第1のリード端子3及び第2のリード端子3aは、図中の座標のY方向に平行に配置されている。
なお、図中の座標のY方向は、樹脂封止時のモールド樹脂13の注入方向と同一とする。また、図示のように、第1のリード端子3及び第2のリード端子3a並びに後述するリード端子8は、その一部分がモールド樹脂13で覆われておらず露出していて外部端子となっている。
上記のように縦長形状の半導体素子4の長手方向を第1のリード端子3及び第2のリード端子3aに平行に配置することで、モールド樹脂13の流動性を向上させることができる。
2つ以上の半導体素子4の第1主面上の電極41は、第1の接合材層10を介して電極板7に接合され、モールド樹脂13によって樹脂封止されている。電極板7は、リード端子8を有するとともに、2つ以上の半導体素子4の第1主面上の電極41と第1の接合材層10を介して接合する接合部9を一方の面に有する。そして、接合部9は、複数の半導体素子4の第1主面上の電極41をまたぐように、これら電極41と接合している。
また、図14(c)に示すように、凸部14bを半導体素子の第1主面上の電極41よりも小さくすることによって、第1の接合材層10が半導体素子4の側面に付着することを防ぐことができる。
リード端子8と接合部9を有する電極板7は、熱伝導率の良いCu、Al、又はこれらを含む合金であることが望ましく、表面にNiによるめっき処理又はSn系はんだによるめっき処理を施しても良い。
また、半導体素子接合部2と第1のリード端子3を有する導電板1と、第2のリード端子3aは、熱伝導率の良いCu、Al、又はこれらを含む合金であることが望ましく、表面にNiによるめっき処理又はSn系はんだによるめっき処理を施しても良い。
モールド樹脂13が入り込めない隙間Qを樹脂12で埋めることで、モールド樹脂13の未充填の箇所にヒートサイクルやヒートショックなどの信頼性試験によってクラックが発生することを低減することができる。
電極板7にリード端子8を設けることで、電極板7とリード端子8とをボンディングワイヤ5で接続する必要がなくなるため、製造の工数を削減することができる。
図15及び図16は、本発明の実施の形態8の構成図であり、実施の形態7の変形例である。図15は、本発明の実施の形態8の平面図と側面図であり、図16は、図15のG−G' 断面図である。
半導体素子4a、4bは縦長の形状をしており、図中の座標のX方向に並列に配置されている。また、半導体素子4aは、長手方向が図中の座標のY方向に平行に配置され、半導体素子4bは、長手方向が図中の座標のX方向に平行に配置されている。
このとき、半導体素子4bは、図中の座標のY方向から注入される樹脂12が導電板1の半導体素子接合部2から流出するのを防ぐことができる。
樹脂封止時にモールド樹脂13が入り込めない隙間Qを樹脂12で埋めることで、モールド樹脂13の未充填の箇所にヒートサイクルやヒートショックなどの信頼性試験によってクラックが発生することを低減することができる。
また、電極板7の接合部9には、図14(b)、(c)のように、半導体素子4の第1主面との接合部に、半導体素子4の配置に合わせて、凸部14a、14bを形成しても良い。
図17は、本発明の実施の形態9の平面図であり、実施の形態7の変形例である。
搭載する2つ以上の半導体素子4は縦長形状をしており、図中の座標のX方向に並列に配置され、半導体素子4の長手方向は、図中の座標のY方向と平行に配置される。
なお、図中の座標のY方向は、樹脂封止時のモールド樹脂13の注入方向と同一とする。
半導体素子4の第1主面上の電極41は、電極板7aの接合部9aと電極板7bの接合部9bにそれぞれに分けて接合される。
なお、電極板7a、7bの接合部9a、9bは、図14(b)、(c)のように、半導体素子4の第1主面上の電極41との接合部に凸部14a、14bを備えても良い。
また、縦長形状の半導体素子4の長手方向をモールド樹脂13の注入方向である図中の座標のY方向に平行に配置することで、樹脂封止時のモールド樹脂13の流動性を向上させることができる。
なお、半導体素子4、電極板7aの接合部9a、電極板7bの接合部9b、及び導電板1の半導体素子接合部2に囲まれた隙間には、モールド樹脂13に充填されたフィラーのフィラー径よりも大きな隙間が取れない場合や、半導体素子4の配置によりモールド樹脂13の流動性が悪い箇所がある場合は、樹脂12を埋め込んでもよい。
なお、樹脂12は、クラックの発生を抑制するためにモールド樹脂13と線膨張係数が同じ熱硬化型樹脂であることが望ましいため、本発明の実施の形態ではモールド樹脂13と同じエポキシ系樹脂とする。また、樹脂12に充填されたフィラーのフィラー径は、モールド樹脂13に充填されたフィラーのフィラー径よりも小さく、隙間Qに埋め込むことができるものを選択する。
電極板7a、7bにリード端子8a、8bをそれぞれ有することで電極板7a、7bとリード端子8a、8bとをボンディングワイヤ5で接続する必要がなくなるため、製造の工数を削減することができる。
図18は、本発明の実施の形態10の平面図と側面図であり、実施の形態7の変形例である。
半導体装置30は、TO220型のような樹脂封止をするTOパッケージとし、第1のリード端子3及び第2のリード端子3a、3bは、図中の座標のY方向に平行に配置されている。
なお、図中の座標のY方向は、樹脂封止時のモールド樹脂13の注入方向と同一とする。また、図示のように、第1のリード端子3及び第2のリード端子3a、3bは、その一部分がモールド樹脂13で覆われておらず露出していて外部端子となっている。
上記のように縦長形状の半導体素子4の長手方向を第1のリード端子3及び第2のリード端子3a、3bに平行に配置することで、モールド樹脂13の流動性を向上させることができる。
2つ以上の半導体素子4の第1主面上の電極41は、第1の接合材層10を介して電極板43に接合され、モールド樹脂13によって樹脂封止されている。電極板43は、第2のリード端子3bと接続する接続部46を有するとともに、2つ以上の半導体素子4の第1主面上の電極41と第1の接合材層10を介して接合する接合部45を一方の面に有する。そして、接合部45は、複数の半導体素子4の第1主面上の電極41をまたぐように、これら電極41と接合している。なお、接続部46と接合部45との間には、折れ曲がった形状の屈曲部47が設けられており、接続部46は、接合部45から屈曲部47を介して延在する。
電極板43の接合部45は、図14(a)のように平面としてもよいし、図14(b)、(c)のように凸部14a、14bを形成しても良い。
第1の接合材層10、第2の接合材層11、及び第3の接合材層44は、熱伝導率の良いソルダーペースト、又は銀系導電性ペーストであることが望ましい。
また、半導体素子接合部2と第1のリード端子3を有する導電板1と、第2のリード端子3a、3bは、熱伝導率の良いCu、Al、又はこれらを含む合金であることが望ましく、表面にNiによるめっき処理又はSn系はんだによるめっき処理を施しても良い。
なお、半導体素子4、電極板43の接合部45、及び導電板1の半導体素子接合部2に囲まれた隙間には、モールド樹脂13に充填されたフィラーのフィラー径よりも大きな隙間が取れない場合や、半導体素子4の配置によりモールド樹脂13の流動性が悪い箇所がある場合は、樹脂12を埋め込んでもよい。
なお、樹脂12は、クラックの発生を抑制するためにモールド樹脂13と線膨張係数が同じ熱硬化型樹脂であることが望ましいため、本発明の実施の形態ではモールド樹脂13と同じエポキシ系樹脂とする。
また、前述の従来技術と同様に、半導体素子接合部2と第1のリード端子とを有する導電板1と第2のリード端子3a、3bが連結されたリードフレーム50を使用することができるため、新たな導電板1の設計が不要となる上、製造のコストを削減することができる。
図19は、本発明の実施の形態11を説明する図であり、実施の形態7の半導体装置の製造方法を示す図である。
図19(a)に示すように、電極板7の接合部9への第1の接合材層10の形成は、例えば、メタルマスクを用いたスクリーン印刷、又は、ディスペンサを用いた塗布により行う。
第1の接合材層10は、熱伝導率の良いソルダーペースト、又は銀系導電性ペーストとし、100μm程度の厚さとする。
次に、図19(c)に示すように、例えばメタルマスクを用いたスクリーン印刷又はディスペンサを用いた塗布により、導電板1の半導体素子接合部2に第2の接合材層11を形成する。
第2の接合材層11は、熱伝導率の良いソルダーペースト、又は銀系導電性ペーストとし、100μm程度の厚さとする。
電極板7の接合部9と接合された半導体素子4の第2主面上の電極42を第2の接合材層11の上に配置する際に、図19(b)のように電極板7の接合部9に半導体素子4の第1主面上の電極41をあらかじめ接続しておくことで、電極板7の接合部9上に、第1の接合材層10及び半導体素子4が各々の自重によって沈み込むため、搭載精度を向上することができる。
樹脂12は、クラックの発生を抑制するためにモールド樹脂13と線膨張係数が同じ熱硬化型樹脂であることが望ましいため、本発明の実施の形態ではモールド樹脂13と同じエポキシ系樹脂とする。また、樹脂12に充填されたフィラーのフィラー径は、モールド樹脂13に充填されたフィラーのフィラー径よりも小さく、半導体素子4、導電板1の半導体素子接合部2、及び電極板7の一方の面に形成された接合部9に囲まれた隙間Qに埋め込むことができるものを選択する。
モールド樹脂13が入り込めない隙間Qを樹脂12で埋めることで、モールド樹脂13の未充填の箇所にヒートサイクルやヒートショックなどの信頼性試験によってクラックが発生することを低減することができる。
なお、樹脂封止は、導電板1の半導体素子接合部2の背面を露出させないフルパック型としても良い。
半導体素子接合部2と第1のリード端子3とを有する導電板1と、リード端子8と接合部9を有する電極板7は、熱伝導率が良いCu、Al、又はこれらを含む合金であることが望ましく、表面にNiによるめっき処理又はSn系はんだによるめっき処理を施しても良い。
リード端子8と接合部9とを有する電極板7を用いることで、ワイヤボンディング工程が不要となり、製造工程の工数を削減することができる。
2 半導体素子接合部
3 第1のリード端子
3a、3b 第2のリード端子
4、4a、4b 半導体素子
5 ボンディングワイヤ
6、6a、6b 電極板
7、7a、7b 電極板
8、8a、8b リード端子
9、9a、9b 接合部
10、10a、10b 第1の接合材層
11 第2の接合材層
12 樹脂
13 モールド樹脂
14a、14b 凸部
22 スルーホール
23a、23b、23c、23d 配線
24 絶縁基板
25 導電部材
30 半導体装置
41 第1主面上の電極
42 第2主面上の電極
43 電極板
44 第3の接合材層
45 接合部
46 接続部
47 屈曲部
50 リードフレーム
A アノード
K カソード
P 隙間
Q 隙間
Claims (15)
- 第1主面及び第2主面に電極を有する半導体素子を2つ以上備えた半導体装置であって、
一方の面が2つ以上の前記半導体素子の前記第1主面と第1の接合材層を介して接合された電極板と、
2つ以上の前記半導体素子の前記第2主面と第2の接合材層を介して接合された半導体素子接合部と、第1のリード端子と、を有する導電板と、
前記電極板の他方の面とボンディングワイヤを介して接続された第2のリード端子と、を備え、
前記電極板は、絶縁基板と、前記絶縁基板の両主面にそれぞれ設けられた配線と、前記絶縁基板に設けられたスルーホールに配され前記絶縁基板の両主面の前記配線を電気的に接続する導電部材と、を備え、
前記導電板の前記半導体素子接合部、前記第2の接合材層、前記半導体素子、前記第1の接合材層、前記電極板、及び前記ボンディングワイヤは、モールド樹脂により封止されており、
前記半導体素子同士の間であって、前記電極板と前記導電板との間の隙間に、前記モールド樹脂とは別体の樹脂が埋め込まれており、
前記モールド樹脂及び前記モールド樹脂とは別体の樹脂にはフィラーが充填されており、前記モールド樹脂とは別体の樹脂に充填されたフィラーのフィラー径は、前記モールド樹脂に充填されたフィラーのフィラー径よりも小さく、且つ、前記半導体素子、前記導電板の前記半導体素子接合部、及び前記電極板の前記一方の面に囲まれた隙間に埋め込むことができる大きさであることを特徴とする半導体装置。 - 第1主面及び第2主面に電極を有する半導体素子を2つ以上備えた半導体装置であって、
一方の面が2つ以上の前記半導体素子の前記第1主面と第1の接合材層を介して接合された電極板と、
2つ以上の前記半導体素子の前記第2主面と第2の接合材層を介して接合された半導体素子接合部と、第1のリード端子と、を有する導電板と、
前記電極板の他方の面とボンディングワイヤを介して接続された第2のリード端子と、を備え、
前記導電板の前記半導体素子接合部、前記第2の接合材層、前記半導体素子、前記第1の接合材層、前記電極板、及び前記ボンディングワイヤは、モールド樹脂により封止されており、
前記半導体素子同士の間であって、前記電極板と前記導電板との間の隙間に、前記モールド樹脂とは別体の樹脂が埋め込まれており、
前記モールド樹脂及び前記モールド樹脂とは別体の樹脂にはフィラーが充填されており、前記モールド樹脂とは別体の樹脂に充填されたフィラーのフィラー径は、前記モールド樹脂に充填されたフィラーのフィラー径よりも小さく、且つ、前記半導体素子、前記導電板の前記半導体素子接合部、及び前記電極板の前記一方の面に囲まれた隙間に埋め込むことができる大きさであることを特徴とする半導体装置。 - 前記電極板は、絶縁基板と、前記絶縁基板の両主面にそれぞれ設けられた配線と、前記絶縁基板に設けられたスルーホールに配され前記絶縁基板の両主面の前記配線を電気的に接続する導電部材とを備えることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。
- 前記電極板は、Cu、Al、又はこれらを含む合金であることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。
- 前記電極板は前記一方の面に凸部を備え、該凸部は前記半導体素子の前記第1主面との接合部に設けられたことを特徴とする請求項4に記載の半導体装置。
- 請求項1又は請求項2に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記電極板の一方の面に前記第1の接合材層を形成する第1接合材層形成工程と、
前記第1の接合材層上に2つ以上の前記半導体素子の前記第1主面を配置して接合する第1接合工程と、
前記導電板の前記半導体素子接合部に前記第2の接合材層を形成する第2接合材層形成工程と、
前記電極板と接合された前記半導体素子の前記第2主面を前記第2の接合材層上に配置して接合する第2接合工程と、
前記第2接合工程の後、前記電極板の他方の面と前記第2のリード端子とを前記ボンディングワイヤで接続するワイヤボンディング工程と、
前記導電板の前記半導体素子接合部、前記第2の接合材層、前記半導体素子、前記第1の接合材層、前記電極板、及びボンディングワイヤをモールド樹脂で封止するモールド工程と、
を有し、
さらに、前記第2接合工程と前記ワイヤボンディング工程との間に、前記半導体素子同士の間であって前記電極板と前記導電板との間の隙間に樹脂を注入して硬化させる樹脂埋め込み工程を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 第1主面及び第2主面に電極を有する半導体素子を2つ以上備えた半導体装置であって、
2つ以上の前記半導体素子の前記第1主面と第1の接合材層を介して接合された接合部を一方の面に備えるとともに、第1のリード端子を備えた電極板と、
2つ以上の前記半導体素子の前記第2主面と第2の接合材層を介して接合された半導体素子接合部と、第2のリード端子と、を有する導電板とを備え、
前記半導体素子は、その長手方向を前記第2のリード端子と平行にして配置され、
前記半導体素子同士の間であって、前記電極板の一方の面と前記導電板との間の隙間に、モールド樹脂とは別体の樹脂が埋め込まれており、
前記モールド樹脂及び前記モールド樹脂とは別体の樹脂にはフィラーが充填されており、前記モールド樹脂とは別体の樹脂に充填されたフィラーのフィラー径は、前記モールド樹脂に充填されたフィラーのフィラー径よりも小さく、且つ、前記半導体素子、前記導電板の前記半導体素子接合部、及び前記電極板の前記一方の面に囲まれた隙間に埋め込むことができる大きさであることを特徴とする半導体装置。 - 前記導電板の前記半導体素子接合部、前記第2の接合材層、前記半導体素子、前記第1の接合材層、及び前記電極板の前記接合部は、前記モールド樹脂により封止され、前記電極板の前記第1のリード端子と前記導電板の前記第2のリード端子は外部端子であることを特徴とする請求項7に記載の半導体装置。
- 第1主面及び第2主面に電極を有する半導体素子を2つ以上備えた半導体装置であって、
2つ以上の前記半導体素子の前記第1主面と第1の接合材層を介して接合された接合部と、該接合部から屈曲部を介して延在する接続部とを、一方の面に備えた電極板と、
前記半導体素子の前記第2主面と第2の接合材層を介して接合され、2つ以上の前記半導体素子の前記第2主面に接続された半導体素子接合部と、第1のリード端子と、を有する導電板と、
前記電極板の接続部と第3の接合材層を介して接合された第2のリード端子とを備え、 前記半導体素子は、その長手方向を前記第1のリード端子と平行にして配置され、
前記半導体素子同士の間であって、前記電極板の一方の面と前記導電板との間の隙間に、モールド樹脂とは別体の樹脂が埋め込まれており、
前記モールド樹脂及び前記モールド樹脂とは別体の樹脂にはフィラーが充填されており、前記モールド樹脂とは別体の樹脂に充填されたフィラーのフィラー径は、前記モールド樹脂に充填されたフィラーのフィラー径よりも小さく、且つ、前記半導体素子、前記導電板の前記半導体素子接合部、及び前記電極板の前記一方の面に囲まれた隙間に埋め込むことができる大きさであることを特徴とする半導体装置。 - 前記導電板の前記半導体素子接合部、前記第2の接合材層、前記半導体素子、前記第1の接合材層、及び前記電極板の前記接合部は、前記モールド樹脂により封止され、前記導電板の前記第1のリード端子と前記第2のリード端子は外部端子であることを特徴とする請求項9に記載の半導体装置。
- 前記電極板は、Cu、Al、又はこれらを含む合金であることを特徴とする請求項7又は請求項9に記載の半導体装置。
- 請求項7に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記電極板の前記接合部上に前記第1の接合材層を形成する第1接合材層形成工程と、 前記第1の接合材層上に2つ以上の前記半導体素子の前記第1主面を配置して接合する第1接合工程と、
前記導電板の前記半導体素子接合部に前記第2の接合材層を形成する第2接合材層形成工程と、
前記電極板と接合された前記半導体素子の前記第2主面を前記第2の接合材層上に配置して接合する第2接合工程と、
前記半導体素子同士の間であって前記電極板と前記導電板との間に樹脂を注入して硬化させる樹脂埋め込み工程と、
前記導電板の前記半導体素子接合部、前記第2の接合材層、前記半導体素子、前記第1の接合材層、及び前記電極板の前記接合部をモールド樹脂で封止するモールド工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記別体の樹脂は熱硬化型樹脂であることを特徴とする請求項2、請求項7、又は請求項9に記載の半導体装置。
- 前記第1の接合材層又は前記第2の接合材層はソルダーペースト、又は銀系導電性ペーストであることを特徴とする請求項1、請求項2、請求項7、又は請求項9に記載の半導体装置。
- 前記半導体素子は縦長形状であり、前記半導体素子の長手方向の長さは前記半導体素子の短手方向の長さの10倍以上であることを特徴とする請求項1、請求項2、請求項7、又は請求項9に記載の半導体装置。
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