JP6350364B2 - 接続構造体 - Google Patents

Description

本発明は、接続部材により支持部材上に搭載部材が固定され、支持部材における搭載部材との対向面に、接続部材の濡れ拡がりを抑制するための溝部が形成された接続構造体に関する。

接続部材により支持部材上に搭載部材が固定され、支持部材における搭載部材との対向面に、接続部材の濡れ拡がりを抑制するための溝部が形成された接続構造体の一例として、特許文献１に記載の半導体装置が知られている。

この半導体装置では、接続部材としてのはんだによって、支持部材としてのリードフレーム上に、搭載部材としての半導体素子が固定されている。リードフレームには、多サイズの半導体素子を搭載可能とするために、溝部（鍵溝部）が多重に形成されている。

特開２０１３−１２５６７号公報

ところで、多重の溝部によって、はんだの濡れ拡がりを抑制しようとすると、はみ出した余剰のはんだを吸収するために、溝部の幅を太く且つ深くしなければならない。たとえばサイズの大きい半導体素子を実装する場合、半導体素子の直下には、サイズの小さい半導体素子用の溝部が位置することとなる。上記したように溝部を深くすると、溝部の分、はんだが厚くなり、半導体素子からリードフレームへの放熱性が低下してしまう。

また、溝部が浅い（幅が狭い）場合、毛細管現象によってはんだが溝内を濡れ拡がるのに対し、溝部が深い場合、はんだの流れが悪くなり、溝部内にボイドが生じやすくなる。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、多サイズの搭載部材に適用することができ、放熱性の低下とボイドの発生を抑制することのできる接続構造体を提供することを目的とする。

ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として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ものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。

開示された発明のひとつは、支持部材（１９）と、支持部材上に配置される接続部材（１８）と、接続部材により支持部材に固定され、接続部材を介して支持部材に放熱する搭載部材（１１）と、を備える接続構造体であって、支持部材は、接続部材の濡れ拡がりを抑制するために、搭載部材との対向面に形成された多重の第１溝部（４０）及び第１溝部に連結された第２溝部（４１）を有し、第２溝部として、隣り合う第１溝部において内側の第１溝部に連結されるとともに、外側の第１溝部に連結されることなく外側の第１溝部よりも外側まで延設されたものを含むことを特徴とする。

これによれば、支持部材が多重の第１溝部を有するため、多サイズの搭載部材に適用することができる。具体的には、多重に応じた数（サイズの種類）の搭載部材に適用することができる。

また、第２溝部として、隣り合う第１溝部において内側の第１溝部に連結されるとともに、外側の第１溝部に連結されることなく外側の第１溝部よりも外側まで延設されたものを含んでいる。したがって、このような第２溝部が連結された内側の第１溝部と外側の第１溝部について、溝を浅く（幅を狭く）することができる。外側の第１溝部に対応するサイズの搭載部材を実装する場合、搭載部材の直下に位置する内側の第１溝部も浅いため、搭載部材の放熱性低下を抑制することができる。なお、内側の第１溝部から、第２溝部を介して、外側の第１溝部に接続部材が流れ込むのを抑制することもできる。すなわち、接続部材が所望の厚さよりも薄くなり、接続信頼性が低下するのを抑制することもできる。

また、第２溝部を有さない構成よりも第１溝部を浅くできるため、毛細管現象によって接続部材が第１溝部内を濡れ拡がりやすい。これにより、第１溝部内の接続部材にボイドが生じるのを抑制することができる。以上のように、本発明によれば、多サイズの搭載部材に適用することができ、放熱性の低下とボイドの発生を抑制することができる。

開示された他の発明のひとつは、第２溝部は、少なくとも最内である１重目の第１溝部に連結されており、第１溝部の多重のうちの１つに選択的に連結されるとともに、連結された第１溝部以外の第１溝部に連結されることなく、最外の第１溝部よりも外側まで延設されていることを特徴とする。

これによれば、少なくとも１重目の第１溝部に第２溝部が連結されており、この第２溝部は、最外の第１溝部よりも外側まで延設されている。したがって、搭載部材としていずれのサイズを用いても、第２溝部によって余剰の接続部材を吸収することができる。このため、第２溝部の分、第１溝部の多重すべてを浅く（幅を狭く）することができる。サイズの大きい搭載部材を実装する場合、搭載部材の直下に位置するサイズの小さい搭載部材用の第１溝部も浅くなるため、搭載部材の放熱性低下を抑制することができる。

また、接続時に搭載部材と支持部材との対向領域に巻き込まれた空気を、第２溝部によって最外の第１溝部の外側、すなわち接続部材の外側に逃がすことができる。これによっても、接続部材内にボイドが生じるのを抑制することができる。

さらに、第２溝部が、第１溝部の多重のうちの１つに選択的に連結されており、連結された第１溝部以外の第１溝部に連結されていない。このため、サイズの小さい搭載部材を実装する場合に、サイズの小さい搭載部材用の第１溝部から、第２溝部を介して、サイズの大きい搭載部材用の第１溝部に接続部材が流れ込むのを抑制することもできる。すなわち、接続部材が所望の厚さよりも薄くなり、接続信頼性が低下するのを抑制することもできる。

開示された他の発明のひとつは、支持部材が第２溝部を複数有し、各第１溝部には少なくとも１つの第２溝部が連結され、各第２溝部は、連結された第１溝部以外の第１溝部に連結されることなく、最外の第１溝部よりも外側まで延設されていることを特徴とする。

これによれば、搭載部材のサイズが大きくなるほど、余剰の接続部材を吸収する第２溝部が増える。したがって、特にサイズが大きい搭載部材を用いたときに、余剰の接続部材を吸収する能力が高まる。これにより、第１溝部をさらに浅くし、放熱性の低下を効果的に抑制することができる。

また、各第１溝部に少なくとも１つの第２溝部が連結されている。したがって、各第１溝部に残る空気を、第２溝部によって最外の第１溝部の外側に逃がすことができる。さらには、接続時に搭載部材と支持部材との対向領域に巻き込まれた空気を、第２溝部によって逃がすこともできる。よって、接続部材内にボイドが生じるのを、効果的に抑制することができる。

第１実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す平面図である。 図１のII-II線に沿う断面図である。 半導体装置の製造方法を示す断面図である。 半導体装置の製造方法を示す断面図である。 半導体装置の製造方法を示す断面図である。 溝部を示す平面図である。 ターミナル、溝部、及びはんだの関係を示す図である。 別のサイズのターミナル、溝部、及びはんだの関係を示す図である。 別のサイズのターミナル、溝部、及びはんだの関係を示す図である。 第２実施形態に係る半導体装置において、第１ヒートシンクを示す断面図である。 第１変形例を示す平面図である。 第２変形例を示す平面図である。 第３変形例を示す平面図である。 第４変形例を示す平面図である。 第５変形例を示す断面図である。 第６変形例を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。以下においては、接続構造体として、半導体チップを備える半導体装置の例を示す。また、各実施形態において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。後述する半導体チップの厚み方向をＺ方向、Ｚ方向に直交する一方向をＸ方向と示す。また、Ｚ方向及びＸ方向の両方向に直交する方向をＹ方向と示す。特に断わりのない限り、上記したＸ方向及びＹ方向により規定されるＸＹ平面に沿う形状を、平面形状とする。

（第１実施形態）
先ず、図１及び図２に基づき、半導体装置の概略構成について説明する。

図１及び図２に示すように、半導体装置１０は、発熱部１１と、第１ヒートシンク１９と、第２ヒートシンク２３と、封止樹脂体２５と、を備えている。さらに、半導体装置１０は、外部接続用の端子として、信号端子１７と、主端子２１，２４と、を備えている。このような半導体装置１０は、たとえばハイブリッド車や電気自動車の主機インバータに用いられる。

発熱部１１は、半導体チップ１２と、ターミナル１６と、を有している。この発熱部１１が、特許請求の範囲に記載の搭載部材に相当する。半導体チップ１２は、シリコンなどの半導体基板に、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などのパワートランジスタが形成されてなる。本実施形態では、半導体基板に、ｎチャネル型のＩＧＢＴと、ＩＧＢＴに逆並列に接続される転流ダイオード（ＦＷＤ）が形成されてなる。すなわち、半導体チップ１２に、ＲＣ−ＩＧＢＴが形成されている。

ＩＧＢＴ及びＦＷＤは、Ｚ方向に電流が流れるように所謂縦型構造をなしており、半導体チップ１２は、Ｚ方向における一面１２ａ及び一面１２ａと反対の裏面１２ｂに、主電極をそれぞれ有している。一面１２ａには、エミッタ電極１３が形成されている。エミッタ電極１３は、ＦＷＤのアノード電極も兼ねている。また、一面１２ａには、信号用のパッド（図示略）も形成されている。このパッドは、ゲート電極用のパッドなどを含む。一方、裏面１２ｂには、ほぼ全面にコレクタ電極１４が形成されている。コレクタ電極１４は、ＦＷＤのカソード電極も兼ねている。

半導体装置１０は、上記半導体チップ１２を１つ備えている。すなわち、半導体装置１０は、三相インバータを構成する６つのアームのうちの１つを構成する。このような半導体装置１０を、１ｉｎ１パッケージとも称する。

エミッタ電極１３には、はんだ１５を介してターミナル１６が接続されている。ターミナル１６は、特許請求の範囲に記載の金属部材に相当する。ターミナル１６は、半導体チップ１２と第１ヒートシンク１９との熱伝導、電気伝導経路の途中に位置するため、熱伝導性及び電気伝導性を確保すべく、金属材料を用いて形成されている。本実施形態では、Ｃｕを用いて形成されている。ターミナル１６は、エミッタ電極１３に対応して設けられており、略直方体状をなしている。

エミッタ電極１３と同じ一面１２ａに形成されたパッドには、ボンディングワイヤ（図示略）を介して、信号端子１７が電気的に接続されている。信号端子１７は、図１に示すように、Ｙ方向に延設されており、後述する封止樹脂体２５の側面２５ｃのひとつから外部に突出している。これにより、信号端子１７は、外部機器との電気的な接続が可能となっている。

ターミナル１６における半導体チップ１２との対向面１６ａと反対の裏面１６ｂには、はんだ１８を介して第１ヒートシンク１９が接続されている。この第１ヒートシンク１９が、特許請求の範囲に記載の支持部材に相当し、はんだ１８が接続部材に相当する。第１ヒートシンク１９は、発熱部１１、より詳しくは半導体チップ１２の生じた熱を、半導体装置１０の外部に放熱する放熱機能と、半導体チップ１２と後述する主端子２１とを電気的に中継する機能とを果たす。このような第１ヒートシンク１９は、はんだ１８よりも熱伝導性に優れる材料を用いて形成されている。たとえば、銅、銅合金、アルミ合金などの熱伝導性及び電気伝導性に優れる金属材料を採用することができる。本実施形態では、銅を用いて形成されている。

第１ヒートシンク１９のうち、ターミナル１６と対向する対向面１９ａと反対の面は、封止樹脂体２５から露出された放熱面１９ｂとなっている。一方、対向面１９ａと、対向面１９ａ及び放熱面１９ｂを繋ぐ側面１９ｃは、封止樹脂体２５によって被覆されている。第１ヒートシンク１９の対向面１９ａには、溝部２０が形成されている。溝部２０の詳細については後述する。

第１ヒートシンク１９には、主端子２１が連結されている。この主端子２１は、ターミナル１６及び第１ヒートシンク１９を介して、半導体チップ１２のエミッタ電極１３と電気的に接続されている。主端子２１は、第１ヒートシンク１９から、Ｙ方向であって信号端子１７とは反対方向に延設されている。そして、主端子２１は、封止樹脂体２５の側面２５ｃのうち、信号端子１７が突出する面と反対の面から外部に突出している。これにより、主端子２１は、外部機器との電気的な接続が可能となっている。主端子２１は、リードフレームの一部として、第１ヒートシンク１９と一体的に形成されてもよいし、別部材の主端子２１が第１ヒートシンク１９に接続されてもよい。

一方、半導体チップ１２のコレクタ電極１４には、はんだ２２を介して、第２ヒートシンク２３が接続されている。第２ヒートシンク２３も、第１ヒートシンク１９同様、半導体チップ１２の生じた熱を半導体装置１０の外部に放熱する放熱機能と、半導体チップ１２と後述する主端子２４とを電気的に中継する機能とを果たす。本実施形態では、第２ヒートシンク２３が銅を用いて形成されている。

第２ヒートシンク２３のうち、半導体チップ１２と対向する対向面２３ａと反対の面は、封止樹脂体２５から露出された放熱面２３ｂとなっている。一方、対向面２３ａと、対向面２３ａ及び放熱面２３ｂを繋ぐ側面２３ｃは、封止樹脂体２５によって被覆されている。

第２ヒートシンク２３には、主端子２４が連結されている。この主端子２４は、第２ヒートシンク２３を介して、半導体チップ１２のコレクタ電極１４と電気的に接続されている。主端子２４は、第２ヒートシンク２３からＹ方向であって、主端子２１と同一方向に延設されている。そして、主端子２４は、封止樹脂体２５の側面２５ｃのうち、主端子２１が突出する面と同じ面から、外部に突出している。これにより、主端子２４は、外部機器との電気的な接続が可能となっている。主端子２４は、リードフレームの一部として、第２ヒートシンク２３と一体的に形成されてもよいし、別部材の主端子２４が第２ヒートシンク２３に接続されてもよい。

そして、半導体チップ１２、ターミナル１６、信号端子１７の一部、第１ヒートシンク１９の一部、主端子２１，２４の一部、第２ヒートシンク２３の一部、はんだ１５，１８，２２、及び図示しないボンディングワイヤが、封止樹脂体２５にて封止されている。封止樹脂体２５は、金型内に樹脂を注入し、成形してなるものであり、平面略矩形状をなしている。樹脂としては、例えばエポキシ系樹脂を採用することができる。

上記したように、封止樹脂体２５の一面２５ａから第１ヒートシンク１９の放熱面１９ｂが露出されており、放熱面１９ｂは一面２５ａと略面一となっている。また、一面２５ａと反対の裏面２５ｂから第２ヒートシンク２３の放熱面２３ｂが露出されており、放熱面２３ｂは裏面２５ｂと略面一となっている。さらには、側面２５ｃのひとつから信号端子１７が突出しており、信号端子１７が突出する面と反対の面から主端子２１，２４がそれぞれ突出している。主端子２１，２４は、Ｘ方向に並んで配置されている。

なお、ターミナル１６や各ヒートシンク１９，２３など、はんだ１５，１８，２２に接する部材には、対応するはんだ１５，１８，２２との濡れ性を向上するために、めっきなどの加工が施されてもよい。

次に、図３〜図５に基づき、上記した半導体装置１０の製造方法の一例について説明する。

先ず、半導体チップ１２、ターミナル１６、及び第２ヒートシンク２３を準備する。そして、図３に示すように第１リフロー工程を実施する。

具体的には、第２ヒートシンク２３の対向面２３ａ上に、はんだ２２（たとえば、はんだ箔）を介して、半導体チップ１２を配置する。このとき、コレクタ電極１４が第２ヒートシンク２３側となるように配置する。次いで、半導体チップ１２上に、たとえば予め両面１６ａ，１６ｂにはんだ１５，１８が迎えはんだとして配置されたターミナル１６を、はんだ１５が半導体チップ１２側となるように配置する。はんだ１８は、半導体装置１０における高さの公差ばらつきを吸収するために、余裕をもって多めに配置される。

そして、この積層状態で、はんだ１５，１８，２２をリフロー（１ｓｔリフロー）させることにより、半導体チップ１２と第２ヒートシンク２３とをはんだ２２を介して接続し、半導体チップ１２とターミナル１６とをはんだ１５を介して接続する。はんだ１８については、接続対象である第１ヒートシンク１９がまだないので、表面張力により、ターミナル１６の裏面１６ｂの中心を頂点として盛り上がった形状となる。以上により、半導体チップ１２、ターミナル１６、及び第２ヒートシンク２３を備えるユニット３０が形成される。

次いで、信号端子１７と半導体チップ１２のパッドとを、ボンディングワイヤにより接続する。そして、図４に示すように、対向面１９ａが上になるようにして、第１ヒートシンク１９を台座３１上に配置し、１ｓｔリフローにより一体化したユニット３０を、はんだ１８を下向きにして第１ヒートシンク１９の対向面１９ａ上に配置する。

次いで、図５に示すように、第１ヒートシンク１９を下にしてリフロー（２ｎｄリフロー）を行う。このとき、第１ヒートシンク１９上にユニット３０を積層してなる構造体に荷重を加えて、半導体装置１０の高さが所定の高さとなるようにしつつリフローを行う。本実施形態では、スペーサ３２を、台座３１と第２ヒートシンク２３の対向面２３ａの間に介在させ、台座３１及び第２ヒートシンク２３に接触させることで、半導体装置１０の高さが所定の高さとなるようにする。すなわち、台座３１とスペーサ３２が、高さ調整部材として機能する。

上記したように、多めのはんだ１８をターミナル１６と第１ヒートシンク１９の間に供給しているため、２ｎｄリフローにおいて、ターミナル１６と第１ヒートシンク１９との間のはんだ１８は不足せず、確実な接続を行うことができる。また、上記荷重の印加などにより、ターミナル１６と第１ヒートシンク１９との間から、余剰のはんだ１８が押し出される。この余剰のはんだ１８は、溝部２０に収容される。これにより、余剰のはんだ１８がターミナル１６の側面１６ｃを濡れ拡がり、半導体チップ１２側のはんだ１５に流れ込むのを抑制することができる。

次いで、トランスファモールド法により封止樹脂体２５の成形を行う。本実施形態では、各ヒートシンク１９，２３が完全に被覆されるように、封止樹脂体２５を形成する。そして、成形後において、封止樹脂体２５を一面２５ａ側から第１ヒートシンク１９の一部ごと切削することにより、第１ヒートシンク１９の放熱面１９ｂを露出させる。同様に、封止樹脂体２５を裏面２５ｂ側から第２ヒートシンク２３の一部ごと切削することにより、第２ヒートシンク２３の放熱面２３ｂを露出させる。これにより、放熱面１９ｂが封止樹脂体２５の一面２５ａと略面一となり、放熱面２３ｂが裏面２５ｂと略面一となる。この両面切削により、放熱面１９ｂ，２３ｂの平面度、及び、放熱面１９ｂ，２３ｂ同士の平行度を確保することができる。

なお、各ヒートシンク１９，２３の放熱面１９ｂ，２３ｂを成形金型のキャビティ壁面に押し当て、密着させた状態で、封止樹脂体２５を成形してもよい。この場合、封止樹脂体２５を成形した時点で、放熱面１９ｂ，２３ｂが封止樹脂体２５から露出される。このため、成形後の切削が不要となる。

そして、リードフレームの不要部分を除去することで、半導体装置１０を得ることができる。なお、不要部分の除去は、切削の前に実施することもできる。

次に、図６に基づき、第１ヒートシンク１９に形成された溝部２０について説明する。図６に参考線として示すII-II線は、図１に示したII-II線に相当する。つまり、図２は、図６のII-II線に沿う断面図でもある。なお、以下において、幅とは溝部２０の長手方向（延設方向）に直交する方向の長さを示す。

上記したように、溝部２０は、第１ヒートシンク１９の対向面１９ａに形成されている。溝部２０は、リフロー時において、はんだ１８の濡れ拡がりを抑制すべく、ターミナル１６と第１ヒートシンク１９との対向領域から溢れ出る余剰のはんだ１８を吸収する（貯留する）。本実施形態では、このような溝部２０として、図６に示すように、多重に設けられた第１溝部４０と、第１溝部４０に連結された第２溝部４１と、を有している。

第１溝部４０は、３種類のサイズのターミナル１６に対応するために、３重構造をなしており、最内である１重目の第１溝部４０ａと、２重目の第１溝部４０ｂと、最外である３重目の第１溝部４０ｃと、を有している。一方、第２溝部４１は、１重目の第１溝部４０ａに連結された第２溝部４１ａと、２重目の第１溝部４０ｂに連結された第２溝部４１ｂと、３重目の第１溝部４０ｃに連結された第２溝部４１ｃと、を有している。

１重目の第１溝部４０ａは、３つのうちの最小サイズのターミナル１６を実装するときに、はんだ１８の濡れ拡がりを抑制すべく形成されている。第１溝部４０ａは、最小サイズのターミナル１６の形状、詳しくは裏面１６ｂの形状に合わせて形成されている。この第１溝部４０ａは、Ｚ方向からの投影視において、最小サイズのターミナル１６の裏面１６ｂを、第１溝部４０ａの少なくとも一部により取り囲むように形成されている。換言すれば、第１溝部４０ａは、対向面１９ａにおいて、最小サイズのターミナル１６と対向する該ターミナル１６の実装領域を取り囲むように形成されている。本実施形態では、第１溝部４０ａが矩形環状をなしている。より詳しくは、内周及び外周がともに正方形をなす幅一定の矩形環状をなしている。しかしながら、後述する第１溝部４０ｂ，４０ｃのような不連続形状を採用することもできる。

矩形環状をなす第１溝部４０ａには、２つの第２溝部４１ａが連結されている。第２溝部４１ａは、第１溝部４０ａのうち、Ｘ方向に略平行な一対の辺の中央付近に連結されるとともに、Ｙ方向に沿って延設されている。第２溝部４１ａの一方は、Ｘ方向に略平行な辺の一方から多重の外側に向けて延設されている。同じく、第２溝部４１ａの他方は、Ｘ方向に略平行な辺の他方から多重の外側に向けて延設されている。このように、第１溝部４０ａ及び第２溝部４１ａは、Ｚ軸周りに回転対称配置（２回対称）となっている。

２重目の第１溝部４０ｂは、中間サイズのターミナル１６を実装するときに、はんだ１８の濡れ拡がりを抑制すべく形成されている。第１溝部４０ｂは、中間サイズのターミナル１６の形状、詳しくは裏面１６ｂの形状に合わせて形成されている。この第１溝部４０ｂは、Ｚ方向からの投影視において、中間サイズのターミナル１６の裏面１６ｂを、第１溝部４０ｂの少なくとも一部により取り囲むように形成されている。換言すれば、第１溝部４０ｂは、対向面１９ａにおいて、中間サイズのターミナル１６と対向する該ターミナル１６の実装領域を取り囲むように形成されている。また、第１溝部４０ｂは、１重目の第１溝部４０ａを取り囲むように形成されている。

第１溝部４０ｂは、第２溝部４１ａを通過させるための２つの隙間４２を有している。すなわち、第１溝部４０ｂは、環状ではなく、不連続形状をなしている。詳しくは、第１溝部４０ｂが、同一の形状及び同一の大きさをなす２つの片部を有している。２つの片部は平面略コの字状をなしており、コの字の両端が向き合うように配置されている。そして、向き合う端部の間に隙間４２を有している。また、第１溝部４０ｂをなす２つの片部は、Ｘ方向に並んで配置されている。これにより、第２溝部４１ａは、２重目の第１溝部４０ｂに連結されることなく、隙間４２を通じて、多重の外側に延設されている。なお、第１溝部４０ｂの平面形状は、内周及び外周がともに正方形をなす幅一定の矩形環状から、隙間４２部分を除去した形状とも言える。

この第１溝部４０ｂには、２つの第２溝部４１ｂが連結されている。第２溝部４１ｂは、第１溝部４０ｂのうち、コの字状をなす片部の中央付近にそれぞれ連結されるとともに、Ｘ方向に沿って延設されている。第２溝部４１ｂの一方は、コの字状をなす片部の一方から多重の外側に向けて延設されている。同じく、第２溝部４１ａの他方は、コの字状をなす片部の他方から多重の外側に向けてＸ方向に延設されている。このように、第１溝部４０ｂ及び第２溝部４１ｂは、Ｚ軸周りに回転対称配置（２回対称）となっている。

３重目の第１溝部４０ｃは、３つのうちの最大サイズのターミナル１６を実装するときに、はんだ１８の濡れ拡がりを抑制すべく形成されている。第１溝部４０ｃは、最大サイズのターミナル１６の形状、詳しくは裏面１６ｂの形状に合わせて形成されている。この第１溝部４０ｃは、Ｚ方向からの投影視において、最大サイズのターミナル１６の裏面１６ｂを、第１溝部４０ｃの少なくとも一部により取り囲むように形成されている。換言すれば、第１溝部４０ｃは、対向面１９ａにおいて、最大サイズのターミナル１６と対向する該ターミナル１６の実装領域を取り囲むように形成されている。また、第１溝部４０ｃは、２重目の第１溝部４０ｂを取り囲むように形成されている。すなわち、第１溝部４０ａ，４０ｂを取り囲むように形成されている。

第１溝部４０ｃは、第２溝部４１ａを通過させるための２つの隙間４３と、第２溝部４１ｂを通過させるための２つの隙間４４を有している。すなわち、第１溝部４０ｃも、環状ではなく、不連続形状をなしている。詳しくは、第１溝部４０ｃが、同一の形状及び同一の大きさをなす４つの片部を有している。４つの片部は平面略Ｌ字状をなしており、Ｌ字の角が、矩形の四隅をなすように配置されている。そして、Ｘ方向において隣り合う片部の間に隙間４３を有しており、Ｙ方向において隣り合う片部の間に隙間４４を有している。これにより、第２溝部４１ａは、３重目の第１溝部４０ｃに連結されることなく、隙間４３を通じて、多重の外側に延設されている。同じく、第２溝部４１ｂは、３重目の第１溝部４０ｃに連結されることなく、隙間４４を通じて、多重の外側に延設されている。なお、第１溝部４０ｃの平面形状は、内周及び外周がともに正方形をなす幅一定の矩形環状から、隙間４３，４４部分を除去した形状とも言える。

この第１溝部４０ｃには、４つの第２溝部４１ｃが連結されている。第２溝部４１ｃは、第１溝部４０ｃのうち、Ｌ字状をなす片部の角にそれぞれ連結されるとともに、Ｘ方向及びＹ方向に対してそれぞれ略４５度の角度をなすように、多重の外側に延設されている。このように、第１溝部４０ｃ及び第２溝部４１ｃは、Ｚ軸周りに回転対称配置（４回対称）となっている。

このように、すべての第１溝部４０ａ，４０ｂ，４０ｃに複数の第２溝部４１が連結されており、第１溝部４０及びこの第１溝部４０に連結された複数の第２溝部４１が、回転対称配置となっている。上記したように、第２溝部４１ａはＹ方向に延設され、第２溝部４１ｂはＸ方向に延設され、第２溝部４１ｃはＸ方向及びＹ方向に対してそれぞれ略４５度の角度をなすように延設されている。すなわち、第２溝部４１は、１重目の第１溝部４０ａに対し、放射状配置となっている。

なお、第１溝部４０及び第２溝部４１の幅は１ｍｍ以下とされている。本実施形態では、対応する第１溝部４０と第２溝部４１が、互いに等しい幅とされている。すなわち、第１溝部４０ａと第２溝部４１ａの幅が等しく、第１溝部４０ｂと第２溝部４１ｂの幅が等しく、第１溝部４０ｃと第２溝部４１ｃの幅が等しくされている。さらには、すべての第１溝部４０及び第２溝部４１の幅が等しくされている。

次に、図７〜図９に基づき、ターミナル１６、対向面１９ａに形成された溝部２０、及びはんだ１８の位置関係について説明する。図７〜図９では、ターミナル１６（裏面１６ｂ）の外形輪郭を破線で示している。また、明確化するために、はんだ１８にハッチングを施している。

先ず、上記した半導体装置１０について説明する。上記した半導体装置１０では、中間サイズのターミナル１６が実装されており、図２に示すように、２重目の第１溝部４０ｂまではんだ１８が充填されている。図７に示すように、Ｚ方向からの投影視において、２重目の第１溝部４０ｂの一部（幅方向の一部）が、ターミナル１６と重なっている。詳しくは、第１溝部４０ｂの内周と外周の間に、ターミナル１６の外形輪郭が位置している。すなわち、第１溝部４０ｂは、対向面１９ａにおいて、中間サイズのターミナル１６の実装領域を取り囲んでいる。なお、Ｚ方向からの投影視において、中間サイズのターミナル１６と重ならないように、第１溝部４０ｂを設けることもできる。

このように、中間サイズのターミナル１６を用いた場合、２重目の第１溝部４０ｂにより、ターミナル１６と第１ヒートシンク１９との対向領域から溢れ出る余剰のはんだ１８を吸収することができる。また、余剰のはんだ１８は、第１溝部４０ｂから、連結先の第２溝部４１ｂに流れ込む。このため、第２溝部４１ｂによっても吸収することができる。さらには、上記対向領域内から多重の外側に延設されている第２溝部４１ａによっても、余剰のはんだ１８を吸収することができる。

したがって、はんだ１８は、第１溝部４０ｂにより囲まれる領域、第１溝部４０ｂ、及び第２溝部４１ａ，４１ｂに配置されている。すなわち、対向面１９ａのうち、第１溝部４０ｂよりも外側の領域においては、第２溝部４１ａ，４１ｂのみにはんだ１８が配置され、それ以外の部分にはんだ１８が配置されていない。すなわち、３重目の第１溝部４０ｃと第２溝部４１ｃには、はんだ１８が配置されていない。なお、ターミナル１６の直下には、第１溝部４０ａと、第１溝部４０ｂの一部と、第２溝部４１ａの一部が位置している。

次に、最小サイズのターミナル１６を用いる場合について説明する。図８に示す例では、Ｚ方向からの投影視において、１重目の第１溝部４０ａの一部（幅方向の一部）が、ターミナル１６と重なっている。詳しくは、第１溝部４０ａの内周と外周の間に、ターミナル１６の外形輪郭が位置している。すなわち、第１溝部４０ａは、対向面１９ａにおいて、最小サイズのターミナル１６の実装領域を取り囲んでいる。なお、Ｚ方向からの投影視において、最小サイズのターミナル１６と重ならないように、第１溝部４０ａを設けることもできる。

このように、最小サイズのターミナル１６を用いた場合、１重目の第１溝部４０ａにより、ターミナル１６と第１ヒートシンク１９との対向領域から溢れ出る余剰のはんだ１８を吸収することができる。また、余剰のはんだ１８は、第１溝部４０ａから、連結先の第２溝部４１ａに流れ込む。このため、余剰のはんだ１８を、第２溝部４１ａによっても吸収することができる。

したがって、はんだ１８は、第１溝部４０ａにより囲まれる領域、第１溝部４０ａ、及び第２溝部４１ａに配置される。すなわち、対向面１９ａのうち、第１溝部４０ａよりも外側の領域においては、第２溝部４１ａのみにはんだ１８が配置され、それ以外の部分にはんだ１８が配置されない。すなわち、第１溝部４０ｂ，４０ｃと第２溝部４１ｂ，４１ｃには、はんだ１８が配置されない。なお、ターミナル１６の直下には、第１溝部４０ａの一部のみが位置する。

次に、最大サイズのターミナル１６を用いる場合について説明する。図９に示す例では、Ｚ方向からの投影視において、３重目の第１溝部４０ｃの一部（幅方向の一部）が、ターミナル１６と重なっている。詳しくは、第１溝部４０ｃの内周と外周の間に、ターミナル１６の外形輪郭が位置している。すなわち、第１溝部４０ｃは、対向面１９ａにおいて、最大サイズのターミナル１６の実装領域を取り囲んでいる。なお、Ｚ方向からの投影視において、最大サイズのターミナル１６と重ならないように、第１溝部４０ｃを設けることもできる。

このように、最大サイズのターミナル１６を用いた場合、３重目の第１溝部４０ｃにより、ターミナル１６と第１ヒートシンク１９との対向領域から溢れ出る余剰のはんだ１８を吸収することができる。また、余剰のはんだ１８は、第１溝部４０ｃから、連結先の第２溝部４１ｃに流れ込む。このため、余剰のはんだ１８を、第２溝部４１ｃによっても吸収することができる。さらには、上記対向領域内から、多重の外側に延設されている第２溝部４１ａ，４１ｂによっても、余剰のはんだ１８を吸収することができる。

したがって、はんだ１８は、第１溝部４０ｃにより囲まれる領域、第１溝部４０ｃ、及び第２溝部４１ａ，４１ｂ、４１ｃに配置される。すなわち、対向面１９ａのうち、第１溝部４０ｃよりも外側の領域においては、第２溝部４１ａ，４１ｂ，４１ｃのみにはんだ１８が配置され、それ以外の部分にはんだ１８が配置されない。なお、ターミナル１６の直下には、第１溝部４０ａ，４０ｂと、第１溝部４０ｃの一部と、第２溝部４１ａ，４１ｂの一部が位置する。

次に、上記した半導体装置１０の効果について説明する。

本実施形態によれば、第１ヒートシンク１９が、対向面１９ａに、多重に形成された第１溝部４０を有している。詳しくは、第１溝部４０が、３種類のサイズのターミナル１６に対応して３重に形成されており、最小サイズに対応する１重目の第１溝部４０ａと、中間サイズに対応する２重目の第１溝部４０ｂと、最大サイズに対応する第１溝部４０ｃと、を有している。したがって、多サイズのターミナル１６に対して、第１ヒートシンク１９を共通化し、ひいてはコストダウンすることができる。

また、第２溝部４１として、１重目の第１溝部４０ａに連結された第２溝部４１ａを有し、この第２溝部４１ａが、３重目の第１溝部４０ｃよりも外側、すなわち多重の外側まで延設されている。したがって、ターミナル１６のいずれを用いても、第２溝部４１ａによって余剰のはんだ１８を吸収することができる。たとえば最小サイズのターミナル１６の場合、第１溝部４０ａから第２溝部４１ａに、はんだ１８が流れ込む。中間サイズ又は最大サイズのターミナル１６の場合、第２溝部４１ａがターミナル１６の直下から多重の外側まで延設されているため、第２溝部４１ａにはんだ１８が流れ込む。このように、第２溝部４１ａによってはんだ１８を吸収できる分、第２溝部４１を有さない構成に較べて、第１溝部４０の多重すべての幅を狭く且つ深さを浅くすることができる。具体的には、すべての第１溝部４０の幅が、１ｍｍ以下とされている。

上記したように、中間サイズのターミナル１６を用いる場合、ターミナル１６の直下には第１溝部４０ａが位置し、最大サイズのターミナル１６を用いる場合、ターミナル１６の直下には第１溝部４０ａ，４０ｂが位置する。ターミナル１６の直下に位置する第１溝部４０が深いと、はんだ１８の厚みが増すため、第１溝部４０の位置で熱抵抗が増大することとなる。これに対し、本実施形態では、第１溝部４０の多重すべてを浅くすることができる。すなわち、ターミナル１６の直下に位置するサイズの小さいターミナル用の第１溝部４０も浅くすることができる。したがって、ターミナル１６の直下に第１溝部４０が位置しながらも、熱抵抗の増大を抑制することができる。すなわち、第１ヒートシンク１９に対する発熱部１１（半導体チップ１２）の放熱性低下を抑制することができる。

また、上記したように第１溝部４０の幅を狭く（深さを浅く）できるため、毛細管現象によってはんだ１８が第１溝部４０内を濡れ拡がりやすい。このように、はんだ１８の流れがよくなるため、第１溝部４０内のはんだ１８にボイドが生じるのを抑制することができる。また、リフロー時にターミナル１６と第１ヒートシンク１９との対向領域に巻き込まれた空気を、第２溝部４１ａによって多重の外側、すなわちはんだ１８外に逃がすことができる。これによっても、はんだ１８内にボイドが生じるのを抑制することができる。

以上のように、本実施形態によれば、多サイズのターミナル１６に適用することができ、且つ、放熱性の低下とボイドの発生を抑制することができる。

ところで、第２溝部４１ａが、複数の第１溝部４０、たとえば第１溝部４０ａ，４０ｂ，４０ｃに連結されていると、最小サイズのターミナル１６を用いる場合でも、第１溝部４０ａに流れ込んだはんだ１８が、第２溝部４１ａを介して、第１溝部４０ｂ，４０ｃに流れこむこととなる。これにより、ターミナル１６と第１ヒートシンク１９との対向領域のはんだ１８や、１重目の第１溝部４０ａのはんだ１８が所望の厚さよりも薄くなり、はんだ１８による接続信頼性が低下する虞がある。同様に、中間サイズのターミナル１６を用いる場合でも、第１溝部４０ｂに流れ込んだはんだ１８が、第２溝部４１ａを介して、第１溝部４０ｃに流れこむこととなる。これにより、ターミナル１６と第１ヒートシンク１９との対向領域のはんだ１８や、２重目の第１溝部４０ｂのはんだ１８が所望の厚さよりも薄くなり、はんだ１８による接続信頼性が低下する虞がある。

これに対し、本実施形態では、第２溝部４１ａが、第１溝部４０の多重のうちの１つ、具体的には１重目の第１溝部４０ａのみに選択的に連結され、連結された第１溝部４０ａ以外の第１溝部４０ｂ，４０ｃに連結されていない。このため、サイズの小さいターミナル１６を実装する場合に、対応する第１溝部４０から、第２溝部４１ａを介して、サイズの大きいターミナル用の第１溝部４０にはんだ１８が流れ込むのを抑制することができる。すなわち、上記した効果を奏しつつ、はんだ１８が所望の厚さよりも薄くなり、接続信頼性が低下するのを抑制することができる。

なお、半導体装置１０は、少なくとも上記構成を備えていればよい。本実施形態では、さらに以下の構成を備えることで、さらなる効果を奏する。

本実施形態では、第２溝部４１を複数有し、各第１溝部４０に少なくとも１つの第２溝部４１が連結されている。詳しくは、第１溝部４０ａに第２溝部４１ａが連結され、第１溝部４０ｂに第２溝部４１ｂが連結され、第１溝部４０ｃに第２溝部４１ｃが連結されている。そして、各第２溝部４１は、連結された第１溝部４０以外の第１溝部４０に連結されることなく、３重目の第１溝部４０ｃよりも外側まで延設されている。このため、ターミナル１６のサイズが大きくなるほど、余剰のはんだ１８を吸収する第２溝部４１が増える。たとえば最大のターミナル１６を用いる場合、第２溝部４１ａ，４１ｂ，４１ｃにより、はんだ１８を吸収することができる。したがって、特にサイズが大きいターミナル１６を用いたときに、余剰のはんだ１８を吸収する能力が高まる。これにより、第１溝部４０をさらに浅くし、放熱性の低下を効果的に抑制することができる。

また、各第１溝部４０に少なくとも１つの第２溝部４１が連結されているため、各第１溝部４０に空気が残っても、はんだ１８の流れにより、連結先の第２溝部４１を通じて多重の外側、すなわちはんだ１８外に逃がすことができる。また、ターミナル１６のサイズが大きくなるほど、ターミナル１６と第１ヒートシンク１９との対向領域が大きくなり、対向領域に巻き込まれた空気を逃がしにくくなる。しかしながら、本実施形態では、各第１溝部４０に少なくとも１つの第２溝部４１が連結されており、サイズの大きいターミナル１６ほど、余剰のはんだ１８を吸収する第２溝部４１が多い。このため、ターミナル１６と第１ヒートシンク１９との対向領域に巻き込まれた空気を、はんだ１８外に逃がしやすい。これにより、はんだ１８にボイドが生じるのを、効果的に抑制することができる。

特に本実施形態では、１重目の第１溝部４０ａに２つの第２溝部４１ａが連結され、２重目の第１溝部４０ｂに２つの第２溝部４１ｂが連結され、３重目の第１溝部４０ｃに４つの第２溝部４１ｃが連結されている。すなわち、ｎを自然数とすると、（ｎ＋１）重目の第１溝部４０に連結される第２溝部４１の数が、ｎ重目の第１溝部４０に連結される第２溝部４１の数に対して同数以上とされ、最外の第１溝部４０ｃに連結される第２溝部４１ｃの数が、１重目の第１溝部４０ａに連結される第２溝部４１ａの数よりも多くされている。これによれば、最小サイズのターミナル１６の場合、はんだ１８の吸収に２つの第２溝部４１を用いることができ、中間サイズのターミナル１６の場合、４つの第２溝部４１を用いることができる。また、最大サイズのターミナル１６の場合、８つの第２溝部４１を用いることができる。したがって、放熱性の低下を抑制する効果と、はんだ１８にボイドが生じるのを抑制する効果とを、さらに高めることができる。

さらに本実施形態では、各第１溝部４０に複数の第２溝部４１が連結され、上記したように、第１溝部４０と、この第１溝部４０に連結された複数の第２溝部４１が、回転対称配置とされている。これにより、第１溝部４０から、この第１溝部４０に連結された第２溝部４１にはんだ１８が流れる際に、偏ってはんだ１８が流れるのを抑制することができる。はんだ１８は、ほぼ均等に分散する。したがって、はんだ１８が第２溝部４１に流れることで、ターミナル１６の位置ずれや傾きが生じるのを抑制することができる。特に本実施形態では、第２溝部４１が、１重目の第１溝部４０ａに対し、放射状配置となっている。したがって、ターミナル１６の位置ずれや傾きを、より効果的に抑制することができる。

（第２実施形態）
本実施形態において、第１実施形態に示した半導体装置１０と共通する部分についての説明は割愛する。

第１実施形態では、すべての第１溝部４０及び第２溝部４１の幅が等しい例を示した。これに対して、本実施形態では、図１０に示すように、内側の第１溝部４０ほど浅く、幅が狭くなっている。詳しくは、１重目の第１溝部４０ａの幅をＷ１、２重目の第１溝部４０ｂの幅をＷ２、３重目の第１溝部４０ｃの幅をＷ３とすると、Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３の関係を満たしている。なお、本実施形態でも、互いに連結されている第１溝部４０と第２溝部４１の幅が等しくなっている。すなわち、第２溝部４１ａの幅がＷ１、第２溝部４１ｂの幅がＷ２、第２溝部４１ｃの幅がＷ３となっている。

上記したように、中間サイズのターミナル１６を用いる場合、ターミナル１６の直下には、１重目の第１溝部４０ａと第２溝部４１ａの一部が位置する。また、最大サイズのターミナル１６を用いる場合、ターミナル１６の直下には、１重目の第１溝部４０ａと、２重目の第１溝部４０ｂと、第２溝部４１ａ，４１ｂそれぞれの一部と、が位置する。本実施形態では、上記したようにＷ１＜Ｗ２＜Ｗ３の関係を満たしている。したがって、最大サイズのターミナル１６の場合、ターミナル１６の直下に位置することとなる第１溝部４０ａ，４０ｂ及び第２溝部４１ａ，４１ｂの深さが浅いため、熱抵抗増大を抑制する効果をさらに高めることができる。すなわち、放熱性低下を抑制する効果をさらに高めることができる。また、中間サイズのターミナル１６の場合にも、ターミナル１６の直下に位置することとなる第１溝部４０ａ及び第２溝部４１ａの深さが浅いため、同様の効果を奏することができる。

また、半導体チップ１２は、素子中心ほど温度が高くなる。すなわち、ＸＹ平面において、半導体チップ１２の中心付近の温度が最も高くなる。これに対し、本実施形態では、内側の第１溝部４０ほど浅い。すなわち、ＸＹ平面において、半導体チップ１２の中心に近い第１溝部４０ほど浅い。したがって、半導体チップ１２の生じた熱を、第１ヒートシンク１９に対して効率よく伝達させることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

第１溝部４０の多重すべてに第２溝部４１が連結される例を示した。第２溝部４１は、少なくとも１重目の第１溝部４０ａに連結されるとよい。たとえば図１１に示す第１変形例では、実施形態に示した例（図６参照）に対し、第２溝部４１ｂ，４１ｃを除去した構成となっている。第１溝部４０ｃも、第１溝部４０ｂ同様、平面略コの字状をなす２つの片部を有しており、２つの片部は、コの字の両端が向き合うようにＸ方向に並んで配置されている。そして、向き合う端部の間に隙間４３を有している。なお、図１１では、第１溝部４０ａに２つの第２溝部４１ａが連結されているが、少なくとも１つの第２溝部４１ａが連結されればよい。これによれば、第１溝部４０ａが、いずれのサイズのターミナル１６を用いる場合にも、はんだ１８を吸収する溝として機能する。

半導体装置１０は、第２溝部４１として、隣り合う第１溝部４０において内側の第１溝部に連結されるとともに、外側の第１溝部に連結されることなく外側の第１溝部よりも外側まで延設されたものを少なくとも含めばよい。たとえば図１２に示す第２変形例では、１重目の第１溝部４０ａに連結された第２溝部４１ａが、２重目の第１溝部４０ｂには連結され、３重目の第１溝部４０ｃには連結されることなく、多重の外側まで延設されている。また、２重目の第１溝部４０ｂに連結された第２溝部４１ｂは、上記した実施形態同様、３重目の第１溝部４０ｃに連結されることなく、第１溝部４０ｃよりも外側まで延設されている。

したがって、第２溝部４１ａ，４１ｂのうち、第２溝部４１ｂが、隣り合う第１溝部４０ｂ，４０ｃにおいて内側の第１溝部４０ｂに連結されるとともに、外側の第１溝部４０ｃに連結されることなく外側の第１溝部４０ｃよりも外側まで延設された端子となっている。この第２溝部４１ｂにより、隣り合う第１溝部４０ｂ，４０ｃを浅く（幅を狭く）することができる。第１溝部４０ｃに対応する最大サイズのターミナル１６を用いる場合、ターミナル１６の直下に位置する第１溝部４０ｂが浅いため、第１ヒートシンク１９に対する発熱部１１（半導体チップ１２）の放熱性低下を抑制することができる。

また、内側の第１溝部４０ｂから、第２溝部４１ｂを介して、外側の第１溝部４０ｃにはんだ１８が流れ込むのを抑制することもできる。すなわち、はんだ１８が所望の厚さよりも薄くなり、接続信頼性が低下するのを抑制することもできる。さらに、隣り合う第１溝部４０ｂ，４０ｃを浅く（幅を狭く）することができるため、毛細管現象によってはんだ１８が第１溝部４０ｂ，４０ｃ内を濡れ拡がりやすい。これにより、第１溝部４０ｂ，４０ｃ内のはんだ１８にボイドが生じるのを抑制することができる。

それ以外にも、図１３の第３変形例、図１４の第４変形例に示す構成を採用することもできる。図１３に示す第３変形例では、１重目の第１溝部４０ａに連結された第２溝部４１ａが、２重目の第１溝部４０ｂに連結されることなく、第１溝部４０ｂよりも外側まで延設されている。また、２重目の第１溝部４０ｂに連結された第２溝部４１ｂは、外側に向けて延設されている。そして、第１溝部４０ａ，４０ｂ及び第２溝部４１ａ，４１ｂを取り囲んで３重目の第１溝部４０ｃが設けられている。第１溝部４０ｃには、第２溝部４１ｃが連結されていない。第２溝部４１ａ，４１ｂは、第１溝部４０ｃよりも内側の領域に設けられている。したがって、第２溝部４１ａ，４１ｂのうち、第２溝部４１ａが、隣り合う第１溝部４０ａ，４０ｂにおいて内側の第１溝部４０ａに連結されるとともに、外側の第１溝部４０ｂに連結されることなく外側の第１溝部４０ｂよりも外側まで延設された端子となっている。

図１４に示す第４変形例では、１重目の第１溝部４０ａに第２溝部４１ａが連結されていない。２重目の第１溝部４０ｂに連結された第２溝部４１ｂが、３重目の第１溝部４０ｃに連結されることなく、第１溝部４０ｃよりも外側まで延設されている。また、第１溝部４０ｃには、第２溝部４１ｃが連結されている。したがって、第２溝部４１ｂ，４１ｃのうち、第２溝部４１ｂが、隣り合う第１溝部４０ｂ，４０ｃにおいて内側の第１溝部４０ｂに連結されるとともに、外側の第１溝部４０ｃに連結されることなく外側の第１溝部４０ｃよりも外側まで延設された端子となっている。

上記実施形態では、半導体装置１０におけるターミナル１６と第１ヒートシンク１９の接続構造に、接続構造体の構造を適用する例を示した。しかしながら、支持部材上に、接続部材を介して搭載部材が固定されてなる接続構造体としては、上記例に限定されるものではない。接続部材は、はんだ１８に限定されない。たとえば接着材でも良い。搭載部材は、ターミナル１６（発熱部１１）に限定されない。接続部材を介して支持部材に放熱するものであればよい。

たとえば図１５に示す第５変形例では、半導体チップ１２とリードフレーム４５との接続構造に適用している。この場合、リードフレーム４５が支持部材に相当する。リードフレーム４５は、半導体チップ１２との対向面４５ａに、溝部２０を有している。この溝部２０は、上記実施形態同様の構成となっている。これによれば、多サイズの半導体チップ１２に対して、リードフレーム４５を共通化し、ひいてはコストダウンすることができる。また、１重目の第１溝部４０ａに連結された第２溝部４１ａにより、余剰のはんだ１８を吸収することができる分、第１溝部４０の多重すべての幅を狭く且つ深さを浅くすることができる。これにより、リードフレーム４５に対する半導体チップ１２の放熱性低下を抑制することができる。また、はんだ１８内にボイドが生じるのを抑制することができる。

一方、図１６に示す第６変形例では、半導体チップ１２と回路基板４６との接続構造に適用している。この場合、回路基板が支持部材に相当する。回路基板４６は、樹脂やセラミックなどの電気絶縁材料を用いて形成された絶縁基材４６ａと、絶縁基材４６ａ上に配置された導体パターン４６ｂと、を有している。半導体チップ１２は、はんだ１８を介して導体パターン４６ｂに接続されている。そして、導体パターン４６ｂに、溝部２０が形成されている。この溝部２０は、上記実施形態同様の構成となっている。これによれば、多サイズの半導体チップ１２に対して、回路基板４６を共通化し、ひいてはコストダウンすることができる。また、１重目の第１溝部４０ａに連結された第２溝部４１ａにより、余剰のはんだ１８を吸収することができる分、第１溝部４０の多重すべての幅を狭く且つ深さを浅くすることができる。これにより、回路基板４６に対する半導体チップ１２の放熱性低下を抑制することができる。また、はんだ１８内にボイドが生じるのを抑制することができる。

本実施形態では、半導体装置１０として、１ｉｎ１パッケージの例を示した。しかしながら、それ以外の構成、例えば一相分の上下アームを備える２ｉｎ１パッケージや、三相分の上下アームを備える６ｉｎ１パッケージにおいても適用することができる。

１０…半導体装置、１１…発熱部、１２…半導体チップ、１２ａ…一面、１２ｂ…裏面、１３…エミッタ電極、１４…コレクタ電極、１５…はんだ、１６…ターミナル、１６ａ…対向面、１６ｂ…裏面、１７…信号端子、１８…はんだ、１９…第１ヒートシンク、１９ａ…対向面、１９ｂ…放熱面、１９ｃ…側面、２０…溝部、２１…主端子、２２…はんだ、２３…第２ヒートシンク、２３ａ…対向面、２３ｂ…放熱面、２３ｃ…側面、２４…主端子、２５…封止樹脂体、２５ａ…一面、２５ｂ…裏面、２５ｃ…側面、３０…ユニット、３１…台座、３２…スペーサ、４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ…第１溝部、４１，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ…第２溝部、４２，４３，４４…隙間、４５…リードフレーム、４５ａ…対向面、４６…回路基板、４６ａ…絶縁基材、４６ｂ…導体パターン

Claims (8)

1. 支持部材（１９）と、
   前記支持部材上に配置される接続部材（１８）と、
   前記接続部材により前記支持部材に固定され、前記接続部材を介して前記支持部材に放熱する搭載部材（１１）と、を備える接続構造体であって、
   前記支持部材は、前記接続部材の濡れ拡がりを抑制するために、前記搭載部材との対向面に形成された多重の第１溝部（４０）及び前記第１溝部に連結された第２溝部（４１）を有し、
   前記第２溝部として、隣り合う前記第１溝部において内側の前記第１溝部に連結されるとともに、外側の前記第１溝部に連結されることなく外側の前記第１溝部よりも外側まで延設されたものを含むことを特徴とする接続構造体。
2. 前記第２溝部は、少なくとも最内である１重目の前記第１溝部に連結されており、前記第１溝部の多重のうちの１つに選択的に連結されるとともに、連結された前記第１溝部以外の前記第１溝部に連結されることなく、最外の前記第１溝部よりも外側まで延設されていることを特徴とする請求項１に記載の接続構造体。
3. 前記支持部材は、前記第２溝部を複数有し、
   各第１溝部には、少なくとも１つの前記第２溝部が連結され、
   各第２溝部は、連結された前記第１溝部以外の前記第１溝部に連結されることなく、最外の前記第１溝部よりも外側まで延設されていることを特徴とする請求項２に記載の接続構造体。
4. 各第１溝部に、複数の前記第２溝部が連結され、
   前記第１溝部及び該第１溝部に連結された複数の前記第２溝部は、回転対称配置とされていることを特徴とする請求項３に記載の接続構造体。
5. （ｎ＋１）重目の前記第１溝部に連結される前記第２溝部の数は、ｎ重目（ｎは自然数）の前記第１溝部に連結される前記第２溝部の数に対して同数以上とされ、
   最外の前記第１溝部に連結される前記第２溝部の数は、１重目の前記第１溝部に連結される前記第２溝部の数よりも多いことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の接続構造体。
6. 内側の前記第１溝部ほど浅いことを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の接続構造体。
7. 少なくとも半導体チップを有する発熱部を前記搭載部材とし、前記発熱部が、前記接続部材としてのはんだによって、前記支持部材としての第１ヒートシンクに固定されてなることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の接続構造体。
8. 前記発熱部は、前記半導体チップと前記第１ヒートシンクとの間に介在され、前記半導体チップと前記第１ヒートシンクとを電気的且つ熱的に中継する金属部材（１６）を有し、
   前記第１ヒートシンクとの間に前記発熱部を挟むように設けられ、前記半導体チップと電気的且つ熱的に接続される第２ヒートシンク（２３）をさらに備え、
   前記金属部材が、前記はんだを介して前記第１ヒートシンクに固定されていることを特徴とする請求項７に記載の接続構造体。

Images