JP6744610B2 - Semiconductor packages, modules and electrical equipment - Google Patents

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Description

この発明は、半導体パッケージ、モジュールおよび電気機器に関し、特に、窒化ガリウム(GaN)系半導体を用いた3端子半導体素子、例えばGaN系電界効果トランジスタ(FET)をパッケージングした半導体パッケージ、この半導体パッケージを含むモジュールおよびこのモジュールを含む電気機器に関する。 The present invention relates to a semiconductor package, a module, and an electric device, and more particularly, to a three-terminal semiconductor device using a gallium nitride (GaN) semiconductor, for example, a semiconductor package in which a GaN field effect transistor (FET) is packaged, and this semiconductor package. The present invention relates to a module including the module and an electric device including the module.

従来の高電圧パワー系の電子素子は、シリコン(Si)−MOSトランジスタ、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT)およびシリコンカーバイド(SiC)−MOSトランジスタが主流である。これらの電子素子は、ドレイン電極を下面に、ソース電極およびゲート電極を上面に設けた縦型構造を有する。 Silicon (Si)-MOS transistors, insulated gate bipolar transistors (IGBTs) and silicon carbide (SiC)-MOS transistors are the mainstream of conventional high voltage power electronic devices. These electronic devices have a vertical structure in which a drain electrode is provided on the lower surface and a source electrode and a gate electrode are provided on the upper surface.

このような縦型素子においては、電極が上面と下面とに形成されているため、電極取り出し、または回路配線は立体配線となる。具体的には、例えば、パワーSi−MOSトランジスタでは、図61AおよびBに示すように、ドレイン電極パッド1001上にハンダや銀(Ag)ペーストなどによりパワーSi−MOSトランジスタのチップ1002を接合し、ドレイン電極パッド1001と同一面上にソース電極パッド1003およびゲート電極パッド1004を配置し、チップ1002の上面のソース電極(図示せず)とソース電極パッド1003とをワイヤ1005、1006によりボンディングするとともに、チップ1002の上面のゲート電極(図示せず)とゲート電極パッド1004とをワイヤ1007によりボンディングし、これらの全体をドレイン電極パッド1001、ソース電極パッド1003およびゲート電極パッド1004の下面が露出するように樹脂1008により封止してパッケージングを行っている。こうして製造される、SON(Small Outline Non-leaded package)またはQFN(Quad Flat Non-leaded package)と称される半導体パッケージは、一般的にはプリント配線基板上にハンダ付けなどにより実装される。 In such a vertical element, since the electrodes are formed on the upper surface and the lower surface, the electrodes are taken out or the circuit wiring is a three-dimensional wiring. Specifically, for example, in a power Si-MOS transistor, as shown in FIGS. 61A and 61B, a power Si-MOS transistor chip 1002 is bonded onto a drain electrode pad 1001 with solder, silver (Ag) paste, or the like, The source electrode pad 1003 and the gate electrode pad 1004 are arranged on the same surface as the drain electrode pad 1001, and the source electrode (not shown) on the upper surface of the chip 1002 and the source electrode pad 1003 are bonded by wires 1005 and 1006. A gate electrode (not shown) on the upper surface of the chip 1002 and the gate electrode pad 1004 are bonded by a wire 1007, and the whole of these is exposed so that the lower surfaces of the drain electrode pad 1001, the source electrode pad 1003 and the gate electrode pad 1004 are exposed. Packaging is performed by sealing with resin 1008. The semiconductor package called SON (Small Outline Non-leaded package) or QFN (Quad Flat Non-leaded package) manufactured in this manner is generally mounted on a printed wiring board by soldering or the like.

また、上記の縦型素子のチップを複数、ワンパッケージ化する方法の一例を挙げると、例えば、図62に示すように、ドレイン電極パッド1011上にチップ1012を接合したものとドレイン電極パッド1013上にチップ1014を接合したものとを配置し、それらに隣接してソース電極パッド1015、1016を配置し、ソース電極パッド1015とチップ1012の上面のソース電極(図示せず)とをワイヤ1017によりボンディングし、チップ1012の上面のゲート電極とチップ1014の上面のゲート電極(図示せず)とをワイヤ1018によりボンディングし、ソース電極パッド1016とチップ1014の上面のソース電極(図示せず)とをワイヤ1019によりボンディングする。 In addition, as an example of a method of packaging a plurality of chips of the above vertical device in one package, for example, as shown in FIG. 62, a chip 1012 is bonded to a drain electrode pad 1011 and a chip 1012 is formed on the drain electrode pad 1013. And a chip 1014 bonded to the chip are arranged, source electrode pads 1015 and 1016 are arranged adjacent to them, and the source electrode pad 1015 and a source electrode (not shown) on the upper surface of the chip 1012 are bonded by a wire 1017. Then, the gate electrode on the upper surface of the chip 1012 and the gate electrode (not shown) on the upper surface of the chip 1014 are bonded by the wire 1018, and the source electrode pad 1016 and the source electrode (not shown) on the upper surface of the chip 1014 are connected by the wire. Bonding is performed by 1019.

さらに、上記の縦型素子のベアチップによる実装では、一般に、銅(Cu)ベース基板上に窒化シリコン(SiN)層およびCu層が順次積層されたDBC(direct bonding Copper)基板が用いられる。この場合、縦型素子の構造上、ワイヤボンディング、バー、端子などによる立体配線が必要となる。例えば、図63に示すように、Cuベース基板1100a上にSiN層1100bおよびCu層が順次積層されたDBC基板1100のCu層をパターニングすることによりドレイン電極パッド1101、1102およびソース電極パッド1103、1104を形成し、ドレイン電極パッド1101、1102上にそれぞれチップ1105、1106を接合するとともに、ソース電極パッド1103、1104上にそれぞれロッド状の端子1107、1108を立て、ソース電極パッド1103上の端子1107とチップ1105の上面のソース電極(図示せず)とをワイヤ1109によりボンディングし、チップ1105の上面のゲート電極(図示せず)とチップ1106の上面のゲート電極(図示せず)とをワイヤ1110によりボンディングし、ソース電極パッド1104上の端子1108とチップ1106の上面のソース電極(図示せず)とをワイヤ1111によりボンディングする。 Further, in the mounting of the vertical element by the bare chip, generally, a DBC (direct bonding copper) substrate in which a silicon nitride (SiN) layer and a Cu layer are sequentially stacked on a copper (Cu) base substrate is used. In this case, because of the structure of the vertical element, wire bonding, three-dimensional wiring by bars, terminals, etc. are required. For example, as shown in FIG. 63, by patterning the Cu layer of the DBC substrate 1100 in which the SiN layer 1100b and the Cu layer are sequentially laminated on the Cu base substrate 1100a, the drain electrode pads 1101, 1102 and the source electrode pads 1103, 1104 are formed. And connecting chips 1105 and 1106 on the drain electrode pads 1101 and 1102, respectively, and forming rod-shaped terminals 1107 and 1108 on the source electrode pads 1103 and 1104, respectively, and connecting them to the terminals 1107 on the source electrode pad 1103. A source electrode (not shown) on the upper surface of the chip 1105 is bonded by a wire 1109, and a gate electrode (not shown) on the upper surface of the chip 1105 and a gate electrode (not shown) on the upper surface of the chip 1106 are connected by a wire 1110. Bonding is performed, and the terminal 1108 on the source electrode pad 1104 and the source electrode (not shown) on the upper surface of the chip 1106 are bonded by the wire 1111.

一方、分極超接合(Polarization Super Junction;PSJ)を利用した、横型構造を有するパワーGaN系電界効果トランジスタ(FET)が、本発明者らにより提案されている(特許文献1、2参照。)。このパワー分極超接合GaN系FETにおいては、上記の縦型素子と異なり、FETを構成する半導体層の同一面上にソース電極、ドレイン電極およびp電極からなるゲート電極が設けられる。 On the other hand, the present inventors have proposed a power GaN-based field effect transistor (FET) having a lateral structure using polarization super junction (PSJ) (see Patent Documents 1 and 2). In this power polarization super-junction GaN-based FET, unlike the vertical element described above, a gate electrode composed of a source electrode, a drain electrode and a p-electrode is provided on the same surface of a semiconductor layer forming the FET.

特許第5669119号公報Patent No. 5669119 特許第5828435号公報Patent No. 5828435

しかしながら、上記の従来の縦型素子のパッケージングおよび集積化の技術は、低コスト化、高周波化、省体積化、低熱抵抗化などにおいて、技術的な飽和点に来ているのが実情である。 However, the above-mentioned conventional packaging and integration technology for vertical devices has reached a technical saturation point in terms of cost reduction, high frequency, volume saving, and low thermal resistance. ..

そこで、この発明が解決しようとする課題は、縦型構造を有する電子素子ではなく、横型構造を有する電子素子であるパワー分極超接合GaN系FET、より一般的には、絶縁基板上に形成された半導体層の同一面上に全ての電極が形成される3端子半導体素子を用い、この半導体素子をフェースアップで基板上に容易に実装することができ、従来に比べて大幅な低コスト化、高周波化、省体積化、低熱抵抗化などを図ることができる半導体パッケージ、この半導体パッケージを用いた高性能のモジュールおよびこのモジュールを用いた高性能の電気機器を提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to form a power polarization superjunction GaN-based FET, which is an electronic device having a horizontal structure, rather than an electronic device having a vertical structure, and more generally, is formed on an insulating substrate. Using a three-terminal semiconductor element in which all electrodes are formed on the same surface of the semiconductor layer, this semiconductor element can be easily mounted face-up on the substrate, resulting in a significant cost reduction compared to the conventional method. It is an object of the present invention to provide a semiconductor package capable of achieving high frequency, volume saving, low thermal resistance, etc., a high performance module using this semiconductor package, and a high performance electric device using this module.

本発明者らは、前記の従来の縦型素子が直面しているパッケージングおよび集積化の困難を克服すべく鋭意検討を行った結果、パワー分極超接合GaN系FETに代表される横型構造を有する半導体素子、すなわち、絶縁基板上に形成された半導体層の同一面上に全ての電極が形成される3端子半導体素子を用いること、この3端子半導体素子を放熱性に優れ、実装も簡単なフェースアップで基板上に実装することが最善であるという結論に至り、この発明を案出するに至ったものである。 The present inventors have conducted extensive studies to overcome the packaging and integration difficulties faced by the conventional vertical device, and as a result, have developed a lateral structure represented by a power polarization superjunction GaN-based FET. Using a semiconductor element that has, that is, a three-terminal semiconductor element in which all electrodes are formed on the same surface of a semiconductor layer formed on an insulating substrate. The three-terminal semiconductor element has excellent heat dissipation and is easy to mount. The inventors have come to the conclusion that it is best to mount on the substrate face up, and have devised the present invention.

すなわち、前記課題を解決するために、この発明は、
絶縁基板の第1主面上に3端子半導体素子を構成する半導体層が設けられ、前記半導体層上に第1電極、第2電極および第3電極が三角形に配置された半導体チップと、
前記第1電極、前記第2電極および前記第3電極とそれぞれ電気的に接続され、前記半導体層の外部または上方に引き出された第1電極パッド、第2電極パッドおよび第3電極パッドと、
前記半導体層、前記第1電極、前記第2電極、前記第3電極および前記絶縁基板の側面を封止する電気的に絶縁性の樹脂と、
を有する半導体パッケージである。
That is, in order to solve the above problems, the present invention is
A semiconductor chip in which a semiconductor layer forming a three-terminal semiconductor element is provided on a first main surface of an insulating substrate, and a first electrode, a second electrode, and a third electrode are arranged in a triangle on the semiconductor layer,
A first electrode pad, a second electrode pad, and a third electrode pad that are electrically connected to the first electrode, the second electrode, and the third electrode, respectively, and are drawn outside or above the semiconductor layer;
An electrically insulating resin that seals the side surfaces of the semiconductor layer, the first electrode, the second electrode, the third electrode, and the insulating substrate;
It is a semiconductor package having.

典型的な一つの例では、第1電極パッド、第2電極パッドおよび第3電極パッドは、それぞれ第1電極、第2電極および第3電極から樹脂上を半導体層および絶縁基板に平行に延在してから垂直に折れ曲がってこの樹脂の側面に沿って半導体層および絶縁基板の側面に平行に延在し、絶縁基板の第2主面と同一の高さで終端する。あるいは、他の例では、第1電極パッド、第2電極パッドおよび第3電極パッドは、それぞれ第1電極、第2電極および第3電極から樹脂上を経由して半導体層および絶縁基板に平行な方向に突出している。また、半導体層は、典型的には、長方形状の平面形状を有し、第1電極パッド、第2電極パッドおよび第3電極パッドは、典型的には、この半導体層の互いに異なる四つの角部のうちの互いに異なる一つまたは二つを含む所定の領域と重なるように延在している。典型的には、前記の所定の領域は、一つまたは二つの角部を一つの頂点に含む長方形の平面形状を有する。さらに、別の例では、第1電極パッド、第2電極パッドおよび第3電極パッドは、それぞれ第1電極、第2電極および第3電極から半導体層に対して垂直上方に引き出された後、半導体層の上方を半導体層に平行に延在している。この場合、典型的には、半導体層は長方形状の平面形状を有し、第1電極パッド、第2電極パッドおよび第3電極パッドは、半導体層の四つの辺のうちの互いに異なる一つの辺に跨がるように延在している。 In a typical example, the first electrode pad, the second electrode pad, and the third electrode pad respectively extend from the first electrode, the second electrode, and the third electrode on the resin in parallel with the semiconductor layer and the insulating substrate. Then, it is bent vertically and extends along the side surface of the resin in parallel with the side surface of the semiconductor layer and the insulating substrate, and terminates at the same height as the second main surface of the insulating substrate. Alternatively, in another example, the first electrode pad, the second electrode pad, and the third electrode pad are parallel to the semiconductor layer and the insulating substrate through the resin from the first electrode, the second electrode, and the third electrode, respectively. Protruding in the direction. The semiconductor layer typically has a rectangular planar shape, and the first electrode pad, the second electrode pad, and the third electrode pad are typically four different corners of the semiconductor layer. It extends so as to overlap with a predetermined region including one or two different parts. Typically, the predetermined region has a rectangular planar shape including one or two corners at one vertex. Furthermore, in another example, the first electrode pad, the second electrode pad, and the third electrode pad are respectively drawn from the first electrode, the second electrode, and the third electrode vertically above the semiconductor layer, and then, It extends above the layer parallel to the semiconductor layer. In this case, typically, the semiconductor layer has a rectangular planar shape, and the first electrode pad, the second electrode pad, and the third electrode pad are different from each other in one of the four sides of the semiconductor layer. It extends so as to straddle.

封止用の樹脂は、必要に応じて、第1電極パッド、第2電極パッドおよび第3電極パッドの間の領域から、これらの第1電極パッド、第2電極パッドおよび第3電極パッド上に延在するようにする。こうすることで、樹脂の厚さを十分に確保することができ、半導体パッケージの強度の向上を図ることができる。あるいは、この樹脂は、絶縁基板の側面からこの絶縁基板の第2主面上にこの第2主面の中央部の領域を残してこの中央部の領域に延在するようにしてもよい。こうすることで、樹脂の厚さを同様に十分に確保することができ、半導体パッケージの強度の向上を図ることができる。この場合、必要に応じて、この絶縁基板の第2主面の中央部の領域(絶縁基板の第2主面上に延在する樹脂に形成された開口、と言い換えることもできる)に熱伝導層が設けられる。この熱伝導層は、好適には、絶縁基板の第2主面上に延在する樹脂の厚さと同様な厚さに形成される。こうすることで、この半導体パッケージを基板上に実装する際に、この熱伝導層が基板と接触することにより、基板への熱伝導が良好となるため、放熱性の向上を図ることができる。この熱伝導層としては、典型的には、Cuなどの金属の微粒子を含む導電性ペーストを用いて形成されたものが用いられるが、これに限定されるものではない。 The sealing resin may be applied on the first electrode pad, the second electrode pad, and the third electrode pad from the region between the first electrode pad, the second electrode pad, and the third electrode pad, if necessary. Make it extend. By doing so, the thickness of the resin can be sufficiently secured, and the strength of the semiconductor package can be improved. Alternatively, the resin may extend from the side surface of the insulating substrate onto the second main surface of the insulating substrate while leaving the central region of the second main surface. By doing so, the thickness of the resin can be sufficiently ensured similarly, and the strength of the semiconductor package can be improved. In this case, if necessary, heat conduction to the central region of the second main surface of the insulating substrate (also referred to as an opening formed in the resin extending on the second main surface of the insulating substrate) Layers are provided. This heat conducting layer is preferably formed to have a thickness similar to that of the resin extending on the second main surface of the insulating substrate. With this configuration, when the semiconductor package is mounted on the substrate, the heat conducting layer comes into contact with the substrate, so that the heat conduction to the substrate becomes good, so that the heat dissipation can be improved. As the heat conducting layer, one formed by using a conductive paste containing fine particles of a metal such as Cu is typically used, but the heat conducting layer is not limited to this.

典型的には、半導体層はGaN系半導体層、3端子半導体素子はGaN系電界効果トランジスタ、取り分け分極超接合GaN系電界効果トランジスタであるが、これに限定されるものではない。この場合、第1電極、第2電極および第3電極はソース電極、ドレイン電極およびゲート電極である。 Typically, the semiconductor layer is a GaN-based semiconductor layer, the three-terminal semiconductor element is a GaN-based field effect transistor, and in particular, a polarization superjunction GaN-based field effect transistor, but is not limited thereto. In this case, the first electrode, the second electrode and the third electrode are the source electrode, the drain electrode and the gate electrode.

絶縁基板は、好適にはサファイア基板、典型的にはC面サファイア基板であるが、これに限定されるものではない。この絶縁基板は、この絶縁基板を通しての放熱が十分に行われるように、好適には薄いものが用いられる。例えば、この絶縁基板がサファイア基板である場合、その厚さは好適には150μm以下に選ばれ、一般的には例えば50μm以上に選ばれ、より好適には50μm以上120μm以下に選ばれる。 The insulating substrate is preferably, but is not limited to, a sapphire substrate, typically a C-plane sapphire substrate. The insulating substrate is preferably thin so that heat can be sufficiently radiated through the insulating substrate. For example, when the insulating substrate is a sapphire substrate, the thickness thereof is preferably 150 μm or less, generally 50 μm or more, and more preferably 50 μm or more and 120 μm or less.

分極超接合GaN系電界効果トランジスタは、例えば、特許文献1に記載のように、
第1のアンドープGaN層、前記第1のアンドープGaN層上のAlx Ga1-x N層および前記Alx Ga1-x N層上の第2のアンドープGaN層からなる分極超接合領域を有し、
前記第2のアンドープGaN層の厚みをa[nm](但し、aは10nm以上1000nm以下)としたとき、前記Alx Ga1-x N層のAl組成xおよび厚みt[nm]が下記式

Figure 0006744610
但し、αは
Log(α)=p0 +p1 log (a)+p2 {log (a)}2
(但し、p0 =7.3295、p1 =−3.5599、p2 =0.6912)
で表され、
かつ、βは
β=p'0+p'1 log(a)+p'2{log (a)}2
(但し、p'0=−3.6509、p'1=1.9445、p'2=−0.3793)
で表される。
を満足するものである。 The polarized superjunction GaN-based field effect transistor is, for example, as described in Patent Document 1,
First undoped GaN layer, have a first Al x Ga 1-x N layer and said Al x Ga 1-x N second polarization super junction region consisting of undoped GaN layer on the layer on the undoped GaN layer Then
When the thickness of the second undoped GaN layer is a [nm] (where a is 10 nm or more and 1000 nm or less), the Al composition x and the thickness t [nm] of the Al x Ga 1-x N layer are as follows.
Figure 0006744610
However, α is
Log(α)=p 0 +p 1 log (a)+p 2 {log (a)} 2
(However, p 0 =7.3295, p 1 =−3.5599, p 2 =0.6912)
Is represented by
Also, β is β=p′ 0 +p′ 1 log(a)+p′ 2 {log(a)} 2
(However, p '0 = -3.6509, p ' 1 = 1.9445, p '2 = -0.3793)
It is represented by.
Is satisfied.

この分極超接合GaN系電界効果トランジスタにおいては、非動作時において、Alx Ga1-x N層と第2のアンドープGaN層との間のヘテロ界面の近傍の部分における第2のアンドープGaN層に2次元正孔ガスが形成され、かつ、第1のアンドープGaN層とAlx Ga1-x N層との間のヘテロ界面の近傍の部分における第1のアンドープGaN層に2次元電子ガスが形成される。この半導体素子は、好適には、分極超接合領域と分離して設けられたp電極コンタクト領域を有する。これらの分極超接合領域およびp電極コンタクト領域は、典型的には、共通層として第1のアンドープGaN層、Alx Ga1-x N層および第2のアンドープGaN層を有する。また、p電極コンタクト領域は、第2のアンドープGaN層上の、Mgがドープされたp型GaN層、このp型GaN層と接触して設けられた、このp型GaN層よりも高濃度にMgがドープされたp型GaNコンタクト層およびこのp型GaNコンタクト層とオーミック接触したp電極(ゲート電極)をさらに有する。p型GaNコンタクト層は、p型GaN層と接触していれば、その設け方は特に限定されない。例えば、p型GaNコンタクト層は、p型GaN層上に積層されてもよいし、p型GaN層などに埋め込まれていてもよい。後者に関しては、例えば、Alx Ga1-x N層、第2のアンドープGaN層およびp型GaN層に少なくともAlx Ga1-x N層に達する深さに溝が設けられ、この溝の内部にp型GaNコンタクト層が埋め込まれ、このp型GaNコンタクト層と2次元正孔ガスとが接合している。 In this polarized superjunction GaN-based field effect transistor, the second undoped GaN layer is formed in the vicinity of the hetero interface between the Al x Ga 1 -x N layer and the second undoped GaN layer when not operating. A two-dimensional hole gas is formed and a two-dimensional electron gas is formed in the first undoped GaN layer in the vicinity of the hetero interface between the first undoped GaN layer and the Al x Ga 1 -x N layer. To be done. This semiconductor device preferably has a p-electrode contact region provided separately from the polarization superjunction region. These polarized ultra junction region and a p-electrode contact region typically has a first undoped GaN layer, Al x Ga 1-x N layer and the second undoped GaN layer as a common layer. Further, the p-electrode contact region has a higher concentration than the p-type GaN layer, which is provided on the second undoped GaN layer in contact with the Mg-doped p-type GaN layer and the p-type GaN layer. It further has a p-type GaN contact layer doped with Mg and a p-electrode (gate electrode) in ohmic contact with the p-type GaN contact layer. The p-type GaN contact layer is not particularly limited as to how it is provided as long as it is in contact with the p-type GaN layer. For example, the p-type GaN contact layer may be stacked on the p-type GaN layer, or may be embedded in the p-type GaN layer or the like. Regarding the latter, for example, the Al x Ga 1-x N layer, the second undoped GaN layer and the p-type GaN layer are provided with a groove at a depth reaching at least the Al x Ga 1-x N layer, and inside the groove. A p-type GaN contact layer is buried in the p-type GaN contact layer and the two-dimensional hole gas is joined to the p-type GaN contact layer.

あるいは、分極超接合GaN系電界効果トランジスタは、例えば、特許文献2に記載のように、
分極超接合領域とp電極コンタクト領域とを有し、
前記分極超接合領域は、
第1のアンドープGaN層と、
前記第1のアンドープGaN層上の、厚さが25nm以上47nm以下のアンドープAlx Ga1-x N層(0.17≦x≦0.35)と、
前記アンドープAlx Ga1-x N層上の第2のアンドープGaN層と、
前記第2のアンドープGaN層上の、Mgがドープされたp型GaN層とを有し、
前記第2のアンドープGaN層の厚さをu[nm]、前記p型GaN層の厚さをv[nm]、前記p型GaN層のMg濃度をw[cm-3]で表し、換算厚さtRを
tR=u+v(1+w×10-18
と定義したとき、
tR≧0.864/(x−0.134)+46.0[nm]
が成立し、
前記p電極コンタクト領域は、
前記p型GaN層と接触して設けられた、前記p型GaN層よりも高濃度にMgがドープされたp型GaNコンタクト層と、
前記p型GaNコンタクト層とオーミック接触したp電極とを有するものである。
Alternatively, a polarized superjunction GaN-based field effect transistor is disclosed, for example, in Patent Document 2
A polarized superjunction region and a p-electrode contact region,
The polarized superjunction region is
A first undoped GaN layer,
An undoped Al x Ga 1-x N layer (0.17≦x≦0.35) having a thickness of 25 nm or more and 47 nm or less on the first undoped GaN layer,
A second undoped GaN layer on the undoped Al x Ga 1-x N layer;
A p-type GaN layer doped with Mg on the second undoped GaN layer,
The thickness of the second undoped GaN layer is represented by u [nm], the thickness of the p-type GaN layer is represented by v [nm], and the Mg concentration of the p-type GaN layer is represented by w [cm −3 ]. Let tR be tR=u+v(1+w×10 -18 ).
When defined as
tR≧0.864/(x−0.134)+46.0 [nm]
Holds,
The p-electrode contact region is
A p-type GaN contact layer that is provided in contact with the p-type GaN layer and is doped with Mg at a higher concentration than the p-type GaN layer;
It has a p-electrode in ohmic contact with the p-type GaN contact layer.

この分極超接合GaN系電界効果トランジスタにおいても、非動作時において、アンドープAlx Ga1-x N層と第2のアンドープGaN層との間のヘテロ界面の近傍の部分における第2のアンドープGaN層に2次元正孔ガスが形成され、かつ、第1のアンドープGaN層とアンドープAlx Ga1-x N層との間のヘテロ界面の近傍の部分における第1のアンドープGaN層に2次元電子ガスが形成される。典型的には、分極超接合領域とp電極コンタクト領域とは互いに分離して設けられる。 Also in this polarization superjunction GaN-based field effect transistor, the second undoped GaN layer in the vicinity of the hetero interface between the undoped Al x Ga 1-x N layer and the second undoped GaN layer when not operating A two-dimensional electron gas is formed in the first undoped GaN layer in the vicinity of the hetero interface between the first undoped GaN layer and the undoped Al x Ga 1 -x N layer. Is formed. Typically, the polarization superjunction region and the p-electrode contact region are provided separately from each other.

p型GaNコンタクト層は、p型GaN層と接触していれば、その設け方は特に限定されない。例えば、p型GaNコンタクト層は、p型GaN層上にメサ型で形成されていてもよいし、p型GaN層などに埋め込まれていてもよい。後者に関しては、例えば、アンドープAlx Ga1-x N層、第2のアンドープGaN層およびp型GaN層に少なくともアンドープAlx Ga1-x N層に達する深さに溝が設けられ、この溝の内部にp型GaNコンタクト層が埋め込まれ、このp型GaNコンタクト層と2次元正孔ガスとが接合している。 The p-type GaN contact layer is not particularly limited as to how it is provided as long as it is in contact with the p-type GaN layer. For example, the p-type GaN contact layer may be formed in a mesa type on the p-type GaN layer, or may be embedded in the p-type GaN layer or the like. Regarding the latter, for example, the undoped Al x Ga 1-x N layer, the second undoped GaN layer and the p-type GaN layer are provided with a groove at a depth reaching at least the undoped Al x Ga 1-x N layer. A p-type GaN contact layer is embedded in the inside of the, and the p-type GaN contact layer and the two-dimensional hole gas are joined.

また、この発明は、
一方の主面に互いに交差しないように設けられた所定の配線を有する実装基板と、
前記実装基板の前記主面上に前記所定の配線により所定の回路を構成するように実装された一つまたは複数の半導体パッケージとを有し、
前記半導体パッケージは、
絶縁基板の第1主面上に3端子半導体素子を構成する半導体層が設けられ、前記半導体層上に第1電極、第2電極および第3電極が三角形に配置された半導体チップと、
前記第1電極、前記第2電極および前記第3電極とそれぞれ電気的に接続され、前記半導体層の外部に引き出された第1電極パッド、第2電極パッドおよび第3電極パッドと、
前記半導体層、前記第1電極、前記第2電極、前記第3電極および前記絶縁基板の側面を封止する電気的に絶縁性の樹脂と、
を有し、
前記半導体パッケージは、前記絶縁基板側を前記実装基板に向けて、かつ前記第1電極パッド、前記第2電極パッドおよび前記第3電極パッドが前記所定の配線の所定の部位に接続されて前記所定の回路が構成されるように前記実装基板の前記主面上に実装されているモジュールである。
Further, the present invention is
A mounting board having predetermined wirings provided on one main surface so as not to intersect with each other,
And a semiconductor package mounted on the main surface of the mounting board so as to form a predetermined circuit by the predetermined wiring,
The semiconductor package is
A semiconductor chip in which a semiconductor layer forming a three-terminal semiconductor element is provided on a first main surface of an insulating substrate, and a first electrode, a second electrode, and a third electrode are arranged in a triangle on the semiconductor layer,
A first electrode pad, a second electrode pad, and a third electrode pad that are electrically connected to the first electrode, the second electrode, and the third electrode, respectively, and are drawn out of the semiconductor layer;
An electrically insulating resin that seals the side surfaces of the semiconductor layer, the first electrode, the second electrode, the third electrode, and the insulating substrate,
Have
In the semiconductor package, the insulating substrate side is directed to the mounting substrate, and the first electrode pad, the second electrode pad, and the third electrode pad are connected to a predetermined portion of the predetermined wiring and the predetermined wiring is formed. The module is mounted on the main surface of the mounting board so that the circuit of FIG.

ここで、実装基板としては、放熱性に優れた基板が用いられ、典型的には、例えば、Cuベース基板上にSiN層およびCu層が順次積層されたDBC基板が用いられるが、これに限定されるものではない。この場合、所定の配線は、Cu層のパターニングにより形成することができる。実装基板上には、必要に応じて、前記の半導体パッケージに加えて前記の所定の回路を構成する一つまたは複数の受動素子あるいは能動素子(部品を含む)も実装される。 Here, as the mounting substrate, a substrate excellent in heat dissipation is used, and typically, for example, a DBC substrate in which a SiN layer and a Cu layer are sequentially laminated on a Cu base substrate is used, but the present invention is not limited to this. It is not something that will be done. In this case, the predetermined wiring can be formed by patterning the Cu layer. If necessary, one or more passive elements or active elements (including parts) that form the above-described predetermined circuit are mounted on the mounting board in addition to the semiconductor package.

また、この発明は、
一つまたは複数のモジュールを有し、
少なくとも一つの前記モジュールは
一方の主面に互いに交差しないように設けられた所定の配線を有する実装基板と、
前記実装基板の前記主面上に前記所定の配線により所定の回路を構成するように実装された一つまたは複数の半導体パッケージとを有し、
前記半導体パッケージは、
絶縁基板の第1主面上に3端子半導体素子を構成する半導体層が設けられ、前記半導体層上に第1電極、第2電極および第3電極が三角形に配置された半導体チップと、
前記第1電極、前記第2電極および前記第3電極とそれぞれ電気的に接続され、前記半導体層の外部に引き出された第1電極パッド、第2電極パッドおよび第3電極パッドと、
前記半導体層、前記第1電極、前記第2電極、前記第3電極および前記絶縁基板の側面を封止する電気的に絶縁性の樹脂と、
を有し、
前記半導体パッケージは、前記絶縁基板側を前記実装基板に向けて、かつ前記第1電極パッド、前記第2電極パッドおよび前記第3電極パッドが前記所定の配線の所定の部位に接続されて前記所定の回路が構成されるように前記実装基板の前記主面上に実装されているモジュール
である電気機器である。
Further, the present invention is
Has one or more modules,
At least one of the modules is a mounting board having predetermined wirings provided on one main surface so as not to intersect with each other,
And a semiconductor package mounted on the main surface of the mounting board so as to form a predetermined circuit by the predetermined wiring,
The semiconductor package is
A semiconductor chip in which a semiconductor layer forming a three-terminal semiconductor element is provided on a first main surface of an insulating substrate, and a first electrode, a second electrode, and a third electrode are arranged in a triangle on the semiconductor layer,
A first electrode pad, a second electrode pad, and a third electrode pad that are electrically connected to the first electrode, the second electrode, and the third electrode, respectively, and are drawn out of the semiconductor layer;
An electrically insulating resin that seals the side surfaces of the semiconductor layer, the first electrode, the second electrode, the third electrode, and the insulating substrate,
Have
In the semiconductor package, the insulating substrate side is directed to the mounting substrate, and the first electrode pad, the second electrode pad, and the third electrode pad are connected to a predetermined portion of the predetermined wiring and the predetermined wiring is formed. The electrical device is a module mounted on the main surface of the mounting board so that the circuit of FIG.

ここで、電気機器は、およそ電気を用いるもの全てを含み、用途、機能、大きさなどを問わないが、例えば、電子機器、移動体、動力装置、建設機械、工作機械などである。電子機器は、ロボット、コンピュータ、ゲーム機器、車載機器、家庭電気製品(エアコンディショナーなど)、工業製品、携帯電話、モバイル機器、IT機器(サーバーなど)、太陽光発電システムで使用するパワーコンディショナー、送電システムなどである。移動体は、鉄道車両、自動車(電動車両など)、二輪車、航空機、ロケット、宇宙船などである。 Here, the electric device includes all devices that use electricity, and is not limited in use, function, size, etc., but is, for example, an electronic device, a moving body, a power unit, a construction machine, a machine tool, or the like. Electronic equipment includes robots, computers, game machines, in-vehicle equipment, home appliances (air conditioners, etc.), industrial products, mobile phones, mobile devices, IT equipment (servers, etc.), power conditioners used in solar power generation systems, power transmission. System etc. The moving body is a railway vehicle, an automobile (electric vehicle, etc.), a two-wheeled vehicle, an aircraft, a rocket, a spacecraft, or the like.

また、この発明は、
金属基板と、
前記金属基板の一方の主面上に実装された一つまたは複数の半導体パッケージと、
前記一つまたは複数の半導体パッケージ上に所定の回路を構成するように設けられた配線とを有し、
前記半導体パッケージは、
絶縁基板の第1主面上に3端子半導体素子を構成する半導体層が設けられ、前記半導体層上に第1電極、第2電極および第3電極が三角形に配置された半導体チップと、
前記第1電極、前記第2電極および前記第3電極とそれぞれ電気的に接続され、前記半導体層の外部または上方に引き出された第1電極パッド、第2電極パッドおよび第3電極パッドと、
前記半導体層、前記第1電極、前記第2電極、前記第3電極および前記絶縁基板の側面を封止する電気的に絶縁性の樹脂と、
を有し、
前記半導体パッケージは、前記絶縁基板を前記金属基板に接触させて前記金属基板の前記主面上に実装され、前記第1電極パッド、前記第2電極パッドおよび前記第3電極パッドが前記所定の配線の所定の部位に接続されて前記所定の回路が構成されているモジュールである。
Further, the present invention is
A metal substrate,
One or more semiconductor packages mounted on one main surface of the metal substrate;
A wiring provided so as to form a predetermined circuit on the one or more semiconductor packages,
The semiconductor package is
A semiconductor chip in which a semiconductor layer forming a three-terminal semiconductor element is provided on a first main surface of an insulating substrate, and a first electrode, a second electrode, and a third electrode are arranged in a triangle on the semiconductor layer,
A first electrode pad, a second electrode pad, and a third electrode pad that are electrically connected to the first electrode, the second electrode, and the third electrode, respectively, and are drawn outside or above the semiconductor layer;
An electrically insulating resin that seals the side surfaces of the semiconductor layer, the first electrode, the second electrode, the third electrode, and the insulating substrate,
Have
The semiconductor package is mounted on the main surface of the metal substrate with the insulating substrate in contact with the metal substrate, and the first electrode pad, the second electrode pad, and the third electrode pad have the predetermined wiring. Is a module in which the predetermined circuit is configured by being connected to a predetermined portion of.

ここで、金属基板としては、好適には、放熱性に優れたもの、例えばCu基板、アルミニウム(Al)基板などが用いられる。また、半導体パッケージ上に所定の回路を構成するように設けられる配線の形成方法は特に限定されないが、例えば、一層または二層以上のリードフレームが用いられる。この場合、典型的には、金属基板上に実装された半導体パッケージの第1電極パッド、第2電極パッドおよび第3電極と電気的に接続されるようにリードフレームが設けられる。あるいは、リードフレームの代わりに、2層フレキシブル・ポリイミド基板や、エポキシ樹脂基板を用いた両面プリント配線基板(PCB)などを用いてもよい。この場合、この2層フレキシブル・ポリイミド基板あるいはエポキシ樹脂基板の両面に形成されたCu層のパターニングにより配線を形成することができる。 Here, as the metal substrate, a substrate having excellent heat dissipation, such as a Cu substrate or an aluminum (Al) substrate, is preferably used. Further, the method of forming the wiring provided so as to form a predetermined circuit on the semiconductor package is not particularly limited, but for example, a lead frame of one layer or two layers or more is used. In this case, typically, the lead frame is provided so as to be electrically connected to the first electrode pad, the second electrode pad and the third electrode of the semiconductor package mounted on the metal substrate. Alternatively, instead of the lead frame, a two-layer flexible polyimide substrate or a double-sided printed wiring board (PCB) using an epoxy resin substrate may be used. In this case, the wiring can be formed by patterning the Cu layers formed on both surfaces of the two-layer flexible polyimide substrate or the epoxy resin substrate.

また、この発明は、
一つまたは複数のモジュールを有し、
少なくとも一つの前記モジュールは、
金属基板と、
前記金属基板の一方の主面上に実装された一つまたは複数の半導体パッケージと、
前記一つまたは複数の半導体パッケージ上に所定の回路を構成するように設けられた配線とを有し、
前記半導体パッケージは、
絶縁基板の第1主面上に3端子半導体素子を構成する半導体層が設けられ、前記半導体層上に第1電極、第2電極および第3電極が三角形に配置された半導体チップと、
前記第1電極、前記第2電極および前記第3電極とそれぞれ電気的に接続され、前記半導体層の外部または上方に引き出された第1電極パッド、第2電極パッドおよび第3電極パッドと、
前記半導体層、前記第1電極、前記第2電極、前記第3電極および前記絶縁基板の側面を封止する電気的に絶縁性の樹脂と、
を有し、
前記半導体パッケージは、前記絶縁基板を前記金属基板に接触させて前記金属基板の前記主面上に実装され、前記第1電極パッド、前記第2電極パッドおよび前記第3電極パッドが前記所定の配線の所定の部位に接続されて前記所定の回路が構成されているモジュール
である電気機器である。
Further, the present invention is
Has one or more modules,
At least one of the modules is
A metal substrate,
One or more semiconductor packages mounted on one main surface of the metal substrate;
A wiring provided so as to form a predetermined circuit on the one or more semiconductor packages,
The semiconductor package is
A semiconductor chip in which a semiconductor layer forming a three-terminal semiconductor element is provided on a first main surface of an insulating substrate, and a first electrode, a second electrode, and a third electrode are arranged in a triangle on the semiconductor layer,
A first electrode pad, a second electrode pad, and a third electrode pad that are electrically connected to the first electrode, the second electrode, and the third electrode, respectively, and are drawn outside or above the semiconductor layer;
An electrically insulating resin that seals the side surfaces of the semiconductor layer, the first electrode, the second electrode, the third electrode, and the insulating substrate,
Have
The semiconductor package is mounted on the main surface of the metal substrate with the insulating substrate in contact with the metal substrate, and the first electrode pad, the second electrode pad, and the third electrode pad have the predetermined wiring. Is an electric device that is a module that is connected to a predetermined part of the above-mentioned circuit to configure the predetermined circuit.

前記のモジュールおよび電気機器の各発明においては、その性質に反しない限り、前記の半導体パッケージの発明に関連して説明したことが成立する。 In each of the inventions of the module and the electric device described above, what has been described in connection with the invention of the semiconductor package is established unless it goes against the property.

この発明によれば、絶縁基板の第1主面上に3端子半導体素子を構成する半導体層が設けられ、この半導体層上に第1電極、第2電極および第3電極が三角形に配置された半導体チップと、第1電極、第2電極および第3電極とそれぞれ電気的に接続され、半導体層の外部または上方に引き出された第1電極パッド、第2電極パッドおよび第3電極パッドとを有する半導体パッケージを用い、この半導体パッケージの半導体チップの絶縁基板側を実装基板または金属基板に向け、半導体層の外部または上方に引き出された第1電極パッド、第2電極パッドおよび第3電極パッドを実装基板上に形成された配線あるいは半導体パッケージ上に形成された配線と接続することにより、3端子半導体素子をフェースアップで容易に実装基板あるいは金属基板上に実装することができ、従来に比べて大幅な低コスト化、高周波化、省体積化、低熱抵抗化などを図ることができる。しかも、第1電極、第2電極および第3電極は三角形に配置され、従って第1電極パッド、第2電極パッドおよび第3電極パッドも三角形に配置することができるため、実装基板あるいは半導体パッケージ上の配線を互いに交差しないように形成することができることから、半導体パッケージを実装した高性能のモジュールを容易に実現することができる。そして、このモジュールを用いることにより高性能の電気機器を安価に実現することができる。 According to the present invention, the semiconductor layer forming the three-terminal semiconductor element is provided on the first main surface of the insulating substrate, and the first electrode, the second electrode, and the third electrode are arranged in a triangle on the semiconductor layer. The semiconductor chip has a first electrode pad, a second electrode pad, and a third electrode pad that are electrically connected to the first electrode, the second electrode, and the third electrode, respectively, and are drawn outside or above the semiconductor layer. A semiconductor package is used, and the first electrode pad, the second electrode pad, and the third electrode pad that are drawn out of or above the semiconductor layer are mounted with the insulating substrate side of the semiconductor chip of this semiconductor package facing the mounting substrate or the metal substrate. By connecting to the wiring formed on the board or the wiring formed on the semiconductor package, the 3-terminal semiconductor element can be easily mounted face-up on the mounting board or the metal board. It is possible to achieve low cost, high frequency, volume saving, low thermal resistance, and the like. Moreover, the first electrode, the second electrode, and the third electrode are arranged in a triangle, and therefore the first electrode pad, the second electrode pad, and the third electrode pad can also be arranged in a triangle. Since the wirings can be formed so as not to cross each other, it is possible to easily realize a high-performance module in which a semiconductor package is mounted. By using this module, high-performance electric equipment can be realized at low cost.

この発明の第1の実施の形態による半導体パッケージを示す平面図である。1 is a plan view showing a semiconductor package according to a first embodiment of the present invention. この発明の第1の実施の形態による半導体パッケージを示す底面図である。FIG. 3 is a bottom view showing the semiconductor package according to the first embodiment of the present invention. 図1のX−X線に沿っての断面図である。It is sectional drawing along the XX line of FIG. 図1のY−Y線に沿っての断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line YY of FIG. 1. この発明の第1の実施の形態による半導体パッケージの製造方法を説明するための断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor package according to the first embodiment of the present invention. この発明の第1の実施の形態による半導体パッケージの製造方法を説明するための平面図である。FIG. 7 is a plan view for explaining the method for manufacturing the semiconductor package according to the first embodiment of the present invention. この発明の第1の実施の形態による半導体パッケージの製造方法を説明するための平面図である。FIG. 7 is a plan view for explaining the method for manufacturing the semiconductor package according to the first embodiment of the present invention. この発明の第1の実施の形態による半導体パッケージの製造方法を説明するための平面図である。FIG. 7 is a plan view for explaining the method for manufacturing the semiconductor package according to the first embodiment of the present invention. この発明の第1の実施の形態による半導体パッケージに封止される、分極超接合GaN系FETを構成する半導体チップの一例を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a semiconductor chip that constitutes a polarized superjunction GaN-based FET sealed in the semiconductor package according to the first embodiment of the present invention. この発明の第1の実施の形態による半導体パッケージに封止される、分極超接合GaN系FETを構成する半導体チップの他の例を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of a semiconductor chip that constitutes a polarized superjunction GaN-based FET sealed in the semiconductor package according to the first embodiment of the present invention. この発明の第1の実施の形態による半導体パッケージの実装方法を説明するための平面図および断面図である。5A and 5B are a plan view and a cross-sectional view for explaining the semiconductor package mounting method according to the first embodiment of the present invention. この発明の第1の実施の形態による半導体パッケージを用いたモジュール1を示す回路図および平面図である。1 is a circuit diagram and a plan view showing a module 1 using a semiconductor package according to a first embodiment of the present invention. この発明の第1の実施の形態による半導体パッケージを用いたモジュール2を示す回路図および平面図である。1 is a circuit diagram and a plan view showing a module 2 using a semiconductor package according to a first embodiment of the present invention. この発明の第1の実施の形態による半導体パッケージを用いたモジュール3を示す回路図および平面図である。1 is a circuit diagram and a plan view showing a module 3 using a semiconductor package according to a first embodiment of the present invention. この発明の第1の実施の形態による半導体パッケージを用いたモジュール4を示す回路図および平面図である。1 is a circuit diagram and a plan view showing a module 4 using a semiconductor package according to a first embodiment of the present invention. この発明の第2の実施の形態による半導体パッケージを示す平面図である。It is a top view which shows the semiconductor package by the 2nd Embodiment of this invention. この発明の第2の実施の形態による半導体パッケージを示す底面図である。It is a bottom view which shows the semiconductor package by the 2nd Embodiment of this invention. 図16のZ−Z線に沿っての断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line ZZ of FIG. 16. この発明の第2の実施の形態による半導体パッケージの製造方法を説明するための平面図である。It is a top view for explaining the manufacturing method of the semiconductor package by a 2nd embodiment of this invention. この発明の第2の実施の形態による半導体パッケージの実装方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the mounting method of the semiconductor package by the 2nd Embodiment of this invention. この発明の第2の実施の形態による半導体パッケージを用いたモジュール5を示す回路図および平面図である。It is a circuit diagram and a plan view showing module 5 using a semiconductor package by a 2nd embodiment of the present invention. この発明の第2の実施の形態による半導体パッケージを用いたモジュール6を示す回路図および平面図である。It is a circuit diagram and a top view showing module 6 using a semiconductor package by a 2nd embodiment of the present invention. この発明の第2の実施の形態による半導体パッケージを用いたモジュール7を示す回路図および平面図である。It is a circuit diagram and a plan view showing module 7 using a semiconductor package by a 2nd embodiment of the present invention. この発明の第2の実施の形態による半導体パッケージを用いたモジュール8を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the module 8 which used the semiconductor package by the 2nd Embodiment of this invention. この発明の第2の実施の形態による半導体パッケージを用いたモジュール8を示す平面図である。It is a top view which shows the module 8 which used the semiconductor package by the 2nd Embodiment of this invention. この発明の第2の実施の形態による半導体パッケージを用いたモジュール9を示す平面図である。It is a top view which shows the module 9 using the semiconductor package by the 2nd Embodiment of this invention. この発明の第3の実施の形態による半導体パッケージを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the semiconductor package by the 3rd Embodiment of this invention. この発明の第3の実施の形態による半導体パッケージの実装方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the mounting method of the semiconductor package by the 3rd Embodiment of this invention. この発明の第3の実施の形態による半導体パッケージを用いたモジュール10を示す平面図である。It is a top view which shows the module 10 which used the semiconductor package by the 3rd Embodiment of this invention. この発明の第3の実施の形態による半導体パッケージを用いたモジュール11を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the module 11 which used the semiconductor package by the 3rd Embodiment of this invention. この発明の第3の実施の形態による半導体パッケージを用いたモジュール11を示す平面図である。It is a top view which shows the module 11 using the semiconductor package by the 3rd Embodiment of this invention. この発明の第4の実施の形態による半導体パッケージを示す平面図である。It is a top view which shows the semiconductor package by the 4th Embodiment of this invention. この発明の第4の実施の形態による半導体パッケージを示す底面図である。It is a bottom view which shows the semiconductor package by the 4th Embodiment of this invention. 図32のX−X線に沿っての断面図である。It is sectional drawing which follows the XX line of FIG. この発明の第4の実施の形態による半導体パッケージの実装方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the mounting method of the semiconductor package by the 4th Embodiment of this invention. この発明の第5の実施の形態による半導体パッケージを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the semiconductor package by the 5th Embodiment of this invention. この発明の第5の実施の形態による半導体パッケージの実装方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the mounting method of the semiconductor package by the 5th Embodiment of this invention. この発明の第6の実施の形態において第3の実施の形態による半導体パッケージを実装する方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the method of mounting the semiconductor package by 3rd Embodiment in 6th Embodiment of this invention. この発明の第6の実施の形態において第3の実施の形態による半導体パッケージを実装したモジュール12を示す回路図および平面図である。FIG. 16 is a circuit diagram and a plan view showing a module 12 having a semiconductor package mounted according to a third embodiment of the sixth embodiment of the present invention. この発明の第6の実施の形態において第3の実施の形態による半導体パッケージを実装したモジュール12において用いられる逆接続保護用ダイオードを示す平面図である。It is a top view which shows the diode for reverse connection protection used in the module 12 which mounted the semiconductor package by 3rd Embodiment in 6th Embodiment of this invention. この発明の第7の実施の形態において第3の実施の形態による半導体パッケージを実装する方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the method of mounting the semiconductor package by 3rd Embodiment in 7th Embodiment of this invention. この発明の第8の実施の形態において第3の実施の形態による半導体パッケージを実装する方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the method of mounting the semiconductor package by 3rd Embodiment in 8th Embodiment of this invention. この発明の第9の実施の形態において第3の実施の形態による半導体パッケージおよびGaN系半導体チップを実装する方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the method of mounting the semiconductor package and GaN-based semiconductor chip by 3rd Embodiment in 9th Embodiment of this invention. この発明の第10の実施の形態において第3の実施の形態による半導体パッケージおよびGaN系半導体チップを実装する方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the method of mounting the semiconductor package and GaN-type semiconductor chip by 3rd Embodiment in 10th Embodiment of this invention. この発明の第11の実施の形態による半導体パッケージを示す平面図である。It is a top view which shows the semiconductor package by the 11th Embodiment of this invention. この発明の第11の実施の形態による半導体パッケージを示す底面図である。It is a bottom view which shows the semiconductor package by the 11th Embodiment of this invention. 図45のX−X線に沿っての断面図である。It is sectional drawing which follows the XX line of FIG. 図45のY−Y線に沿っての断面図である。It is sectional drawing which follows the YY line of FIG. この発明の第11の実施の形態による半導体パッケージにおける半導体チップCの具体例を示す平面図である。It is a top view which shows the specific example of the semiconductor chip C in the semiconductor package by the 11th Embodiment of this invention. この発明の第11の実施の形態による半導体パッケージの製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor package by the 11th Embodiment of this invention. この発明の第11の実施の形態による半導体パッケージの製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor package by the 11th Embodiment of this invention. この発明の第11の実施の形態による半導体パッケージの製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor package by the 11th Embodiment of this invention. この発明の第11の実施の形態による半導体パッケージの製造方法を説明するための平面図である。It is a top view for explaining the manufacturing method of the semiconductor package by the 11th embodiment of this invention. この発明の第11の実施の形態による半導体パッケージを実装する方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the method of mounting the semiconductor package by the 11th Embodiment of this invention. この発明の第12の実施の形態による半導体パッケージの回路構成を示す略線図である。It is an approximate line figure showing the circuit composition of the semiconductor package by a 12th embodiment of this invention. この発明の第12の実施の形態による半導体パッケージを示す平面図、底面図および断面図である。It is the top view, bottom view, and sectional view showing a semiconductor package by a 12th embodiment of this invention. この発明の第13の実施の形態による半導体パッケージの回路構成を示す略線図である。It is an approximate line figure showing the circuit composition of the semiconductor package by a 13th embodiment of this invention. この発明の第13の実施の形態による半導体パッケージを示す平面図および底面図である。It is the top view and bottom view which show the semiconductor package by the 13th Embodiment of this invention. この発明の第14の実施の形態による半導体パッケージの回路構成を示す略線図である。It is an approximate line figure showing the circuit composition of the semiconductor package by a 14th embodiment of this invention. この発明の第14の実施の形態による半導体パッケージを示す平面図である。It is a top view which shows the semiconductor package by the 14th Embodiment of this invention. 従来の縦型構造のパワーSi−MOSトランジスタのチップをパッケージングする技術を説明するための断面図である。It is a sectional view for explaining the technology of packaging the chip of the conventional power Si-MOS transistor of the vertical structure. 従来の縦型構造のパワーSi−MOSトランジスタのチップを複数、ワンパッケージングする技術を説明するための断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining a technique of packaging a plurality of chips of a conventional power Si-MOS transistor having a vertical structure in one package. 従来の縦型構造のパワーSi−MOSトランジスタのベアチップの実装方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the mounting method of the bare chip of the conventional power Si-MOS transistor of a vertical structure.

以下、発明を実施するための形態(以下、実施の形態と言う。)について説明する。
〈1.第1の実施の形態〉
[半導体パッケージ]
第1の実施の形態による半導体パッケージについて説明する。この半導体パッケージはQFNパッケージと同様な構造を有する。この半導体パッケージは、ソース電極、ドレイン電極およびゲート電極が同一面に設けられた横型構造を有するGaN系FETを構成する半導体チップを樹脂封止したものである。この半導体パッケージを図1〜図4に示す。図1は平面図、図2は底面図(裏面図)、図3は図1のX−X線に沿っての断面図、図4は図1のY−Y線に沿っての断面図である。
Hereinafter, modes for carrying out the invention (hereinafter, referred to as embodiments) will be described.
<1. First Embodiment>
[Semiconductor package]
The semiconductor package according to the first embodiment will be described. This semiconductor package has the same structure as the QFN package. This semiconductor package is obtained by resin-sealing a semiconductor chip that constitutes a GaN-based FET having a lateral structure in which a source electrode, a drain electrode, and a gate electrode are provided on the same surface. This semiconductor package is shown in FIGS. 1 is a plan view, FIG. 2 is a bottom view (rear view), FIG. 3 is a sectional view taken along line XX of FIG. 1, and FIG. 4 is a sectional view taken along line YY of FIG. is there.

図1〜図4に示すように、この半導体パッケージは、全体として偏平な直方体の形状を有する。この半導体パッケージにおいては、電気的に絶縁性の絶縁基板10の第1主面上にGaN系FETを構成する半導体層20が設けられ、この半導体層20上にソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50が設けられた半導体チップCが樹脂封止されている。絶縁基板10は特に限定されないが、典型的には、サファイア基板、取り分けC面サファイア基板であり、厚さは好適には150μm以下、より好適には120μm以下、好適には50μm以上である。半導体層20は、GaN系FETを構成する複数層のGaN系半導体層を一括して模式的に示したものである。半導体層20は、GaN系FETの種類などに応じて適宜設計される。この半導体チップCは長方形(正方形を含む)の平面形状を有する。これらのソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50は三角形に配置されている。言い換えると、これらのソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50のそれぞれの中心は三角形の各頂点に配置されている。これらのソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50を構成する材料は、従来公知の材料の中から必要に応じて選ばれる。これらのソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50の平面形状は特に限定されず、必要に応じて選ばれる。この例では、ソース電極30は、半導体チップCの辺S1 に平行な長辺と辺S1 に垂直な辺S2 に平行な短辺とを有する長方形の形状を有し、辺S1 、S2 に近接して設けられており、ソース電極30の長辺の長さは辺S1 の長さより短い。また、ドレイン電極40は、半導体チップCの辺S1 に対向する辺S3 に平行な長辺と辺S2 に平行な短辺とを有する長方形の形状を有し、辺S2 、S3 に近接して設けられており、ドレイン電極40の長辺および短辺の長さはソース電極30と等しい。また、ゲート電極50は、半導体チップCの辺S4 に平行な長辺と辺S1 に平行な短辺とを有する長方形の形状を有し、ソース電極30と辺S4 との間の領域において辺S1 、S4 に近接して設けられている。ソース電極30およびドレイン電極40は、典型的には櫛型構造(interdigital structure) に形成される。 As shown in FIGS. 1 to 4, the semiconductor package has a flat rectangular parallelepiped shape as a whole. In this semiconductor package, a semiconductor layer 20 constituting a GaN-based FET is provided on a first main surface of an electrically insulating insulating substrate 10, and a source electrode 30, a drain electrode 40 and a gate are provided on the semiconductor layer 20. The semiconductor chip C provided with the electrodes 50 is resin-sealed. The insulating substrate 10 is not particularly limited, but is typically a sapphire substrate, especially a C-plane sapphire substrate, and the thickness thereof is preferably 150 μm or less, more preferably 120 μm or less, and preferably 50 μm or more. The semiconductor layer 20 is a schematic diagram collectively showing a plurality of GaN-based semiconductor layers forming a GaN-based FET. The semiconductor layer 20 is appropriately designed according to the type of GaN-based FET and the like. The semiconductor chip C has a rectangular (including square) planar shape. These source electrode 30, drain electrode 40, and gate electrode 50 are arranged in a triangle. In other words, the center of each of the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 is arranged at each vertex of the triangle. The material forming the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 is selected from conventionally known materials as needed. The planar shapes of the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 are not particularly limited and may be selected as needed. In this example, the source electrode 30 has a rectangular shape having parallel short sides perpendicular sides S 2 parallel long sides and sides S 1 to the side S 1 of the semiconductor chip C, the sides S 1, It is provided close to S 2 , and the length of the long side of the source electrode 30 is shorter than the length of the side S 1 . The drain electrode 40 has a rectangular shape having parallel short sides to the side S side S long sides and the side S 2 parallel to 3 facing the first semiconductor chip C, the sides S 2, S 3 And the lengths of the long side and the short side of the drain electrode 40 are equal to those of the source electrode 30. The gate electrode 50 has a rectangular shape having a long side parallel to the side S 4 of the semiconductor chip C and a short side parallel to the side S 1 , and a region between the source electrode 30 and the side S 4. Are provided close to the sides S 1 and S 4 . The source electrode 30 and the drain electrode 40 are typically formed in an interdigital structure.

ソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50には、それぞれ電極パッド60、70、80が電気的に接続されている。ソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50が三角形に配置されているため、これらの電極パッド60、70、80も三角形に配置することができる。これらの電極パッド60、70、80を構成する材料は、従来公知の材料の中から必要に応じて選ばれる。これらの電極パッド60、70、80で覆われていない部分の半導体層20、ソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50の表面と絶縁基板10および半導体層20の側面とは電気的に絶縁性の樹脂90により覆われており、封止されている。樹脂90の材料は必要に応じて選ばれるが、例えば、エポキシ樹脂である。ソース電極30と接続された電極パッド60は、ソース電極30から樹脂90上を半導体層20および絶縁基板10に平行に延在してから垂直に折れ曲がって、樹脂90の、半導体チップCの辺S1 、S2 に平行な側面に沿って半導体層20および絶縁基板10の側面に平行に延在し、絶縁基板10の第2主面と同一の高さで終端している。すなわち、電極パッド60の下端面と絶縁基板10の第2主面とは同一面にある。ドレイン電極40と接続された電極パッド70は、ドレイン電極40から樹脂90上を半導体層20および絶縁基板10に平行に延在してから垂直に折れ曲がって、樹脂90の、半導体チップCの辺S2 、S3 、S4 に平行な側面に沿って半導体層20および絶縁基板10の側面に平行に延在し、絶縁基板10の第2主面と同一の高さで終端している。すなわち、電極パッド70の下端面と絶縁基板10の第2主面とは同一面にある。ゲート電極50と接続された電極パッド80は、ゲート電極50から樹脂90上を半導体層20および絶縁基板10に平行に延在してから垂直に折れ曲がって、樹脂90の、半導体チップCの辺S1 、S4 に平行な側面に沿って半導体層20および絶縁基板10の側面に平行に延在し、絶縁基板10の第2主面と同一の高さで終端している。すなわち、電極パッド80の下端面と絶縁基板10の第2主面とは同一面にある。また、電極パッド60は、半導体層20の、辺S1 と辺S2 とが交差する一つの角部を含む長方形の領域と重なるように延在している。電極パッド70は、半導体層20の、辺S2 と辺S3 とが交差する角部および辺S3 と辺S4 とが交差する角部を含み、長辺の長さが辺S3 と等しい長方形の領域と重なるように延在している。電極パッド80は、半導体層20の、辺S1 と辺S4 とが交差する一つの角部を含む長方形の領域と重なるように延在している。 Electrode pads 60, 70 and 80 are electrically connected to the source electrode 30, the drain electrode 40 and the gate electrode 50, respectively. Since the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 are arranged in a triangle, these electrode pads 60, 70, 80 can also be arranged in a triangle. The material forming these electrode pads 60, 70, 80 is selected from conventionally known materials as needed. The surfaces of the semiconductor layer 20, the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 which are not covered with the electrode pads 60, 70, 80 are electrically insulated from the side surfaces of the insulating substrate 10 and the semiconductor layer 20. Is covered with resin 90 and is sealed. The material of the resin 90 is selected as necessary, but is, for example, an epoxy resin. The electrode pad 60 connected to the source electrode 30 extends from the source electrode 30 on the resin 90 in parallel with the semiconductor layer 20 and the insulating substrate 10 and then bends vertically to form a side S of the resin 90 on the semiconductor chip C. 1 , extends parallel to the side surfaces of the semiconductor layer 20 and the insulating substrate 10 along the side surfaces parallel to S 1 and S 2 , and terminates at the same height as the second main surface of the insulating substrate 10. That is, the lower end surface of the electrode pad 60 and the second main surface of the insulating substrate 10 are flush with each other. The electrode pad 70 connected to the drain electrode 40 extends from the drain electrode 40 on the resin 90 in parallel with the semiconductor layer 20 and the insulating substrate 10, and then bends vertically to form a side S of the resin 90 on the semiconductor chip C. 2, S 3, along the sides parallel to the S 4 extends parallel to the side surface of the semiconductor layer 20 and the insulating substrate 10 and terminates in a second main surface the same height as the insulating substrate 10. That is, the lower end surface of the electrode pad 70 and the second main surface of the insulating substrate 10 are flush with each other. The electrode pad 80 connected to the gate electrode 50 extends from the gate electrode 50 on the resin 90 in parallel with the semiconductor layer 20 and the insulating substrate 10 and then bends vertically to form a side S of the resin 90 on the semiconductor chip C. 1 , extends parallel to the side surfaces of the semiconductor layer 20 and the insulating substrate 10 along the side surfaces parallel to S 1 and S 4 , and terminates at the same height as the second main surface of the insulating substrate 10. That is, the lower end surface of the electrode pad 80 and the second main surface of the insulating substrate 10 are flush with each other. Further, the electrode pad 60 extends so as to overlap a rectangular region of the semiconductor layer 20 including one corner where the side S 1 and the side S 2 intersect. The electrode pad 70 includes a corner of the semiconductor layer 20 where the side S 2 and the side S 3 intersect and a corner of the side S 3 and the side S 4 where the long side has a length of the side S 3 . It extends so as to overlap the same rectangular area. The electrode pad 80 extends so as to overlap a rectangular region of the semiconductor layer 20 including one corner where the side S 1 and the side S 4 intersect.

この半導体パッケージの各部のサイズの一例を挙げると、絶縁基板10の一辺の長さは2〜5mm、絶縁基板10の裏面からソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50の上面までの高さは約0.15mm、全体の厚さは約3mm、絶縁基板10上の電極パッド60、70、80の厚さは約0.15mm、絶縁基板10の側面の樹脂90および電極パッド60、70、80の合計厚さは約1mmである。 To give an example of the size of each part of this semiconductor package, the length of one side of the insulating substrate 10 is 2 to 5 mm, and the height from the back surface of the insulating substrate 10 to the upper surfaces of the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 is: About 0.15 mm, the total thickness is about 3 mm, the thickness of the electrode pads 60, 70, 80 on the insulating substrate 10 is about 0.15 mm, the resin 90 on the side surface of the insulating substrate 10 and the electrode pads 60, 70, 80. Has a total thickness of about 1 mm.

[半導体パッケージの製造方法]
図5A〜Eはこの半導体パッケージの製造方法の一例を示す。
[Semiconductor package manufacturing method]
5A to 5E show an example of a method for manufacturing this semiconductor package.

図5Aに示すように、まず、リードフレーム形成用の金属板100を用意する。金属板100としては従来公知の材料の中から必要に応じて選ばれるが、例えば、Cu合金や鉄(Fe)−ニッケル(Ni)系合金などである。 As shown in FIG. 5A, first, a metal plate 100 for forming a lead frame is prepared. The metal plate 100 is selected from conventionally known materials as necessary, and is, for example, a Cu alloy or an iron (Fe)-nickel (Ni) alloy.

次に、図5Bに示すように、プレス加工により、金属板100を、製造するQFNパッケージに応じた所定の繰り返しパターンで部分的に打ち抜くとともに部分的に段差を形成し、所定形状のリードフレーム110を形成する。このリードフレーム110の平面形状を図6に示す。ただし、図6は図5Bに示すリードフレーム110を下方から見た時の平面図である。図5Bは図6のB−B線に沿っての断面図である。このリードフレーム110のうち最終的に電極パッド60、70、80となる電極パッド形成部111、112、113の先端に段差部111a、112a、113aが形成されている。 Next, as shown in FIG. 5B, the metal plate 100 is partially punched by a predetermined repeating pattern according to the QFN package to be manufactured and a step is partially formed by press working, and the lead frame 110 having a predetermined shape is formed. To form. The plan shape of the lead frame 110 is shown in FIG. However, FIG. 6 is a plan view of the lead frame 110 shown in FIG. 5B when viewed from below. 5B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. Step portions 111a, 112a, 113a are formed at the tips of electrode pad forming portions 111, 112, 113 that will eventually become the electrode pads 60, 70, 80 of the lead frame 110.

次に、図5Cに示すように、半導体チップCのソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50上にそれぞれハンダ(図示せず)を形成した状態でこれらのソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50を下に向け、それぞれリードフレーム110の段差部111a、112a、113aの表面に接触させた後、熱処理を行うことによりハンダを溶融させる。こうして、ソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50を、それぞれリードフレーム110の段差部111a、112a、113aにハンダ付けする。この状態の平面図を図7に示す。ただし、図7は図5Cに示すリードフレーム110および半導体チップCを下方から見た時の平面図である。図5Cは図7のC−C線に沿っての断面図である。 Next, as shown in FIG. 5C, the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate are formed on the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 of the semiconductor chip C with solder (not shown) formed thereon. The electrode 50 is directed downward and brought into contact with the surfaces of the step portions 111a, 112a, 113a of the lead frame 110, respectively, and then heat treatment is performed to melt the solder. Thus, the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 are soldered to the step portions 111a, 112a, 113a of the lead frame 110, respectively. A plan view of this state is shown in FIG. However, FIG. 7 is a plan view of the lead frame 110 and the semiconductor chip C shown in FIG. 5C when viewed from below. FIG. 5C is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 7.

次に、図5Dに示すように、リードフレーム110の段差部111a、112a、113aや半導体チップCの半導体層20の下方の空間を埋めるように樹脂モールドを行い、半導体チップCを絶縁基板10の裏面を除いて樹脂90により封止する。この状態の平面図を図8に示す。ただし、図8は図5Dに示すリードフレーム110、半導体チップCおよび樹脂90を下方から見た時の平面図である。図5Dは図8のD−D線に沿っての断面図である。 Next, as shown in FIG. 5D, resin molding is performed so as to fill the space below the stepped portions 111 a, 112 a, 113 a of the lead frame 110 and the semiconductor layer 20 of the semiconductor chip C, and the semiconductor chip C is formed on the insulating substrate 10. It is sealed with resin 90 except the back surface. A plan view of this state is shown in FIG. However, FIG. 8 is a plan view of the lead frame 110, the semiconductor chip C, and the resin 90 shown in FIG. 5D when viewed from below. FIG. 5D is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.

この後、図5Dおよび図8に二点鎖線で示す所定の切断線に沿ってリードフレーム111を切断し、図5Eに示すように分離する。こうして、目的とする図1〜図4に示す半導体パッケージが製造される。 Thereafter, the lead frame 111 is cut along a predetermined cutting line indicated by a chain double-dashed line in FIGS. 5D and 8 and separated as shown in FIG. 5E. Thus, the intended semiconductor package shown in FIGS. 1 to 4 is manufactured.

[GaN系FETの具体例1]
図9は分極超接合GaN系FETを示す(特許文献2参照。)。図9に示すように、この分極超接合GaN系FETにおいては、GaN系半導体がC面成長する、例えばC面サファイア基板などの絶縁基板10上に、低温成長GaNバッファ層21、アンドープGaN層22、厚さが25nm以上47nm以下のアンドープAlx Ga1-x N層23(0.17≦x≦0.35)、アンドープGaN層24およびMgがドープされたp型GaN層25が順次積層されている。この分極超接合GaN系FETは、互いに分離して設けられた分極超接合領域(PSJ領域)とp電極コンタクト領域とを有する。p電極コンタクト領域におけるp型GaN層25上にはさらに、このp電極コンタクト領域においてのみp型GaN層25と接触してこのp型GaN層25よりもMgが高濃度にドープされたp+ 型GaNコンタクト層26が設けられている。このp+ 型GaNコンタクト層26上にp電極からなるゲート電極50が設けられている。アンドープAlx Ga1-x N層23上にソース電極30およびドレイン電極40が設けられている。これらのソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50は三角形に配置されている。
[Specific Example 1 of GaN-based FET]
FIG. 9 shows a polarization superjunction GaN-based FET (see Patent Document 2). As shown in FIG. 9, in this polarization superjunction GaN-based FET, a low-temperature grown GaN buffer layer 21 and an undoped GaN layer 22 are formed on an insulating substrate 10 such as a C-plane sapphire substrate on which a GaN-based semiconductor grows in the C-plane. An undoped Al x Ga 1-x N layer 23 (0.17≦x≦0.35) having a thickness of 25 nm or more and 47 nm or less, an undoped GaN layer 24, and a p-type GaN layer 25 doped with Mg are sequentially stacked. ing. This polarization superjunction GaN-based FET has a polarization superjunction region (PSJ region) and a p-electrode contact region which are provided separately from each other. Further, on the p-type GaN layer 25 in the p-electrode contact region, the p + -type that is in contact with the p-type GaN layer 25 only in the p-electrode contact region and is more heavily doped with Mg than the p-type GaN layer 25 is. A GaN contact layer 26 is provided. A gate electrode 50 made of a p-electrode is provided on the p + -type GaN contact layer 26. A source electrode 30 and a drain electrode 40 are provided on the undoped Al x Ga 1-x N layer 23. These source electrode 30, drain electrode 40, and gate electrode 50 are arranged in a triangle.

この分極超接合GaN系FETにおいては、アンドープGaN層24の厚さをu[nm]、p型GaN層25の厚さをv[nm]、p型GaN層25のMg濃度をw[cm-3]で表し、換算厚さtRを
tR=u+v(1+w×10-18
と定義したとき、アンドープAlx Ga1-x N層23に対し、
tR≧0.864/(x−0.134)+46.0[nm]
が成立するとき、アンドープGaN層24とアンドープAlx Ga1-x N層23とのヘテロ界面の近傍におけるアンドープGaN層24に1×1012cm-2以上の濃度の2次元正孔ガス(2DHG)を生成することができる。
In this polarization superjunction GaN-based FET, the thickness of the undoped GaN layer 24 is u [nm], the thickness of the p-type GaN layer 25 is v [nm], and the Mg concentration of the p-type GaN layer 25 is w [cm − 3 ], and the converted thickness tR is tR=u+v(1+w×10 −18 ).
, The undoped Al x Ga 1-x N layer 23,
tR≧0.864/(x−0.134)+46.0 [nm]
Is satisfied, the undoped GaN layer 24 in the vicinity of the hetero interface between the undoped GaN layer 24 and the undoped Al x Ga 1-x N layer 23 has a two-dimensional hole gas (2DHG) concentration of 1×10 12 cm -2 or more. ) Can be generated.

[GaN系FETの具体例2]
図10は分極超接合GaN系FETを示す(特許文献1参照。)。図10に示すように、この分極超接合GaN系FETにおいては、GaN系半導体がC面成長する、例えばC面サファイア基板などの絶縁基板10上に、低温成長GaNバッファ層21、アンドープGaN層22、Alx Ga1-x N層23、アンドープGaN層24およびMgがドープされたp型GaN層25が順次積層されている。この分極超接合GaN系FETは、互いに分離して設けられた分極超接合領域(PSJ領域)とp電極コンタクト領域とを有する。p型GaN層25は分極超接合領域においては設けられておらず、p電極コンタクト領域においてのみ設けられている。p電極コンタクト領域におけるp型GaN層25上にはさらに、このp電極コンタクト領域においてのみp型GaN層25と接触してこのp型GaN層25よりもMgが高濃度にドープされたp+ 型GaNコンタクト層26が設けられている。このp+ 型GaNコンタクト層26上にp電極からなるゲート電極50が設けられている。Alx Ga1-x N層23上にソース電極30およびドレイン電極40が設けられている。これらのソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50は三角形に配置されている。
[Specific Example 2 of GaN-based FET]
FIG. 10 shows a polarized superjunction GaN-based FET (see Patent Document 1). As shown in FIG. 10, in this polarization super-junction GaN-based FET, a low-temperature grown GaN buffer layer 21 and an undoped GaN layer 22 are formed on an insulating substrate 10 such as a C-plane sapphire substrate on which a GaN-based semiconductor is C-plane grown. , Al x Ga 1-x N layer 23, undoped GaN layer 24 and Mg-doped p-type GaN layer 25 are sequentially stacked. This polarization superjunction GaN-based FET has a polarization superjunction region (PSJ region) and a p-electrode contact region which are provided separately from each other. The p-type GaN layer 25 is not provided in the polarization superjunction region, but is provided only in the p-electrode contact region. Further, on the p-type GaN layer 25 in the p-electrode contact region, the p + -type that is in contact with the p-type GaN layer 25 only in the p-electrode contact region and is more heavily doped with Mg than the p-type GaN layer 25 is. A GaN contact layer 26 is provided. A gate electrode 50 made of a p-electrode is provided on the p + -type GaN contact layer 26. A source electrode 30 and a drain electrode 40 are provided on the Al x Ga 1-x N layer 23. These source electrode 30, drain electrode 40, and gate electrode 50 are arranged in a triangle.

この分極超接合GaN系FETにおいては、分極超接合領域を構成するAlx Ga1-x N層23のAl組成xおよび厚みt[nm]は、アンドープGaN層24の厚みをa[nm](但し、aは10nm以上1000nm以下)としたとき、下記の式を満足するように選択されている。

Figure 0006744610
但し、αは
Log(α)=p0 +p1 log (a)+p2 {log (a)}2
(但し、p0 =7.3295、p1 =−3.5599、p2 =0.6912)
で表され、
かつ、βは
β=p'0+p'1 log(a)+p'2{log (a)}2
(但し、p'0=−3.6509、p'1=1.9445、p'2=−0.3793)
で表される。 In this polarization super-junction GaN-based FET, the Al composition x and the thickness t [nm] of the Al x Ga 1 -x N layer 23 forming the polarization super-junction region are the thickness of the undoped GaN layer 24 a [nm] ( However, when a is 10 nm or more and 1000 nm or less), it is selected so as to satisfy the following formula.
Figure 0006744610
However, α is
Log(α)=p 0 +p 1 log (a)+p 2 {log (a)} 2
(However, p 0 =7.3295, p 1 =−3.5599, p 2 =0.6912)
Is represented by
Also, β is β=p′ 0 +p′ 1 log(a)+p′ 2 {log(a)} 2
(However, p '0 = -3.6509, p ' 1 = 1.9445, p '2 = -0.3793)
It is represented by.

上記のように構成することにより、アンドープGaN層24とAlx Ga1-x N層23とのヘテロ界面の近傍におけるアンドープGaN層24に1×1012cm-2以上の濃度の2DHGを生成することができる。 With the above structure, 2DHG having a concentration of 1×10 12 cm −2 or more is generated in the undoped GaN layer 24 in the vicinity of the hetero interface between the undoped GaN layer 24 and the Al x Ga 1 -x N layer 23. be able to.

[半導体パッケージの実装方法]
半導体パッケージの実装方法について説明する。ここでは、実装基板としてDBC基板を用いる場合について説明する。
[Semiconductor package mounting method]
A method of mounting the semiconductor package will be described. Here, a case where a DBC substrate is used as the mounting substrate will be described.

図11AおよびBに示すように、DBC基板200上に半導体パッケージ300を実装する。ここで、図11Aは平面図、図11Bは図11AのB−B線に沿っての断面図である。具体的には、DBC基板200のCuベース基板200a上のSiN層200b上のCu層をパターニングすることによりソース配線210、ドレイン配線220およびゲート配線230を形成する。ソース配線210は、半導体パッケージ300の一つの辺E1 に平行な部分とこれに垂直な辺E2 に平行な部分とからなる90°折れ曲がった平面形状を有する。ドレイン配線220は、半導体パッケージ300の辺E1 に平行な細長い長方形の形状を有する。ゲート配線230は、半導体パッケージ300の辺E1 、E2 にそれぞれ平行な辺を有する長方形の形状を有する。このDBC基板200上に半導体パッケージ300を実装する。すなわち、図11AおよびBに示すように、DBC基板200のソース配線210、ドレイン配線220およびゲート配線230の所定部分に半導体パッケージ300の、それぞれソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50と接続された電極パッド60、70、80をそれぞれハンダ付けなどにより接続する。 As shown in FIGS. 11A and 11B, the semiconductor package 300 is mounted on the DBC substrate 200. Here, FIG. 11A is a plan view, and FIG. 11B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 11A. Specifically, the source wiring 210, the drain wiring 220, and the gate wiring 230 are formed by patterning the Cu layer on the SiN layer 200b on the Cu base substrate 200a of the DBC substrate 200. The source wiring 210 has a planar shape that is bent by 90° and includes a portion parallel to one side E 1 of the semiconductor package 300 and a portion parallel to a side E 2 perpendicular to the side E 1 . The drain wiring 220 has an elongated rectangular shape parallel to the side E 1 of the semiconductor package 300. The gate wiring 230 has a rectangular shape having sides parallel to the sides E 1 and E 2 of the semiconductor package 300. The semiconductor package 300 is mounted on this DBC substrate 200. That is, as shown in FIGS. 11A and 11B, predetermined portions of the source wiring 210, the drain wiring 220, and the gate wiring 230 of the DBC substrate 200 are connected to the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 of the semiconductor package 300, respectively. The electrode pads 60, 70, 80 are connected by soldering or the like.

[モジュールの構成例]
半導体パッケージ300を用いたモジュールの構成例を説明する。
[Module configuration example]
A configuration example of a module using the semiconductor package 300 will be described.

[モジュール1]
図12Aは半導体パッケージ300を三つ用いて構成された並列接続トランジスタを有するモジュール1を示す回路図、図12Bはこのモジュール1の構成例を示す。図12Bに示すように、DBC基板200上に三つの半導体パッケージ300が実装されて並列接続トランジスタが構成されている。各半導体パッケージ300は図11AおよびBに示す実装例と同様に実装されているが、ソース配線210、ドレイン配線220およびゲート配線230は、三つの半導体パッケージ300に共通な配線として形成されている。ここで、これらのソース配線210、ドレイン配線220およびゲート配線230は、いずれも互いに交差していない。
[Module 1]
FIG. 12A is a circuit diagram showing a module 1 having parallel-connected transistors configured by using three semiconductor packages 300, and FIG. 12B shows a configuration example of this module 1. As shown in FIG. 12B, three semiconductor packages 300 are mounted on the DBC substrate 200 to form parallel-connected transistors. Each semiconductor package 300 is mounted similarly to the mounting example shown in FIGS. 11A and 11B, but the source wiring 210, the drain wiring 220, and the gate wiring 230 are formed as wiring common to the three semiconductor packages 300. Here, none of the source wiring 210, the drain wiring 220, and the gate wiring 230 intersect with each other.

[モジュール2]
図13Aは半導体パッケージ300を二つ用いて構成された直列接続トランジスタを有するモジュール2を示す回路図、図13Bはこのモジュール2の構成例を示す。図13Bに示すように、DBC基板200上に二つの半導体パッケージ300が実装されて直列接続トランジスタが構成されている。各半導体パッケージ300は図11AおよびBに示す実装例と同様に実装されているが、ソース配線210、ドレイン配線220およびゲート配線230は、二つの半導体パッケージ300に共通な配線として形成されている。ここで、これらのソース配線210、ドレイン配線220およびゲート配線230は、いずれも互いに交差していない。
[Module 2]
FIG. 13A is a circuit diagram showing a module 2 having a series connection transistor configured by using two semiconductor packages 300, and FIG. 13B shows a configuration example of this module 2. As shown in FIG. 13B, two semiconductor packages 300 are mounted on the DBC substrate 200 to form series-connected transistors. Each semiconductor package 300 is mounted similarly to the mounting example shown in FIGS. 11A and 11B, but the source wiring 210, the drain wiring 220, and the gate wiring 230 are formed as wiring common to the two semiconductor packages 300. Here, none of the source wiring 210, the drain wiring 220, and the gate wiring 230 intersect with each other.

[モジュール3]
図14Aは半導体パッケージ300を一つ、市販のSiMOSトランジスタを一つ用いて構成されたカスコード回路を有するモジュール3を示す回路図、図14Bはこのモジュール3の構成例を示す。図14Bに示すように、DBC基板200上に一つの半導体パッケージ300が実装され、この半導体パッケージ300に隣接してSiMOSトランジスタを構成するSiチップ400が実装されてカスコード回路が構成されている。半導体パッケージ300は図11AおよびBに示す実装例と同様に実装されている。ソース配線210の一部はSiチップ400の下方に延在しており、Siチップ400のSi基板の裏面に形成された全面電極と電気的に接続している。そして、Siチップ400上に設けられたソース電極410とこのSiチップ400に隣接して設けられたパッド電極240との間がワイヤ510によりボンディングされ、Siチップ400上に設けられたゲート電極420とこのSiチップ400に隣接して設けられたパッド電極250との間がワイヤ520によりボンディングされている。ここで、パッド電極240、250は、ソース配線210、ドレイン配線220、ゲート配線230と同様に、DBC基板200のCu層のパターニングにより形成される。この場合も、ソース配線210、ドレイン配線220、ゲート配線230およびパッド電極240、250はいずれも互いに交差していない。
[Module 3]
FIG. 14A is a circuit diagram showing a module 3 having a cascode circuit configured by using one semiconductor package 300 and one commercially available SiMOS transistor, and FIG. 14B shows a configuration example of this module 3. As shown in FIG. 14B, one semiconductor package 300 is mounted on the DBC substrate 200, and a Si chip 400 forming a SiMOS transistor is mounted adjacent to this semiconductor package 300 to form a cascode circuit. The semiconductor package 300 is mounted similarly to the mounting example shown in FIGS. 11A and 11B. A part of the source wiring 210 extends below the Si chip 400 and is electrically connected to the entire surface electrode formed on the back surface of the Si substrate of the Si chip 400. Then, the source electrode 410 provided on the Si chip 400 and the pad electrode 240 provided adjacent to the Si chip 400 are bonded by the wire 510 to form the gate electrode 420 provided on the Si chip 400. A wire 520 is bonded between the Si chip 400 and a pad electrode 250 provided adjacent to the Si chip 400. Here, the pad electrodes 240 and 250 are formed by patterning the Cu layer of the DBC substrate 200, similarly to the source wiring 210, the drain wiring 220, and the gate wiring 230. Also in this case, the source wiring 210, the drain wiring 220, the gate wiring 230, and the pad electrodes 240 and 250 do not intersect each other.

[モジュール4]
図15Aは半導体パッケージ300を二つ、市販のSiMOSトランジスタを二つ用いて構成されたインバータアームを有するモジュール4を示す回路図、図15Bはこのモジュール4の構成例を示す。図15Bに示すように、DBC基板200上に一つの半導体パッケージ300が実装され、この半導体パッケージ300に隣接してSiMOSトランジスタを構成する一つのSiチップ400が実装され、このSiチップ400に隣接してもう一つの半導体パッケージ300が実装され、この半導体パッケージ300に隣接してSiMOSトランジスタを構成するもう一つのSiチップ400が実装されてインバータアームが構成されている。各半導体パッケージ300は図11AおよびBに示す実装例と同様に実装されているが、ソース配線210、ドレイン配線220およびゲート配線230は、二つの半導体パッケージ300に共通な配線として形成されている。モジュール3と同様に、ソース配線210の一部はSiチップ400の下方に延在しており、Siチップ400のSi基板の裏面に形成された全面電極と電気的に接続している。また、Siチップ400上に設けられたソース電極410とこのSiチップ400に隣接して設けられたパッド電極240との間がワイヤ510によりボンディングされ、Siチップ400上に設けられたゲート電極420とこのSiチップ400に隣接して設けられたパッド電極250との間がワイヤ520によりボンディングされている。この場合も、ソース配線210、ドレイン配線220、ゲート配線230およびパッド電極240、250はいずれも互いに交差していない。
[Module 4]
FIG. 15A is a circuit diagram showing a module 4 having an inverter arm configured by using two semiconductor packages 300 and two commercially available SiMOS transistors, and FIG. 15B shows a configuration example of this module 4. As shown in FIG. 15B, one semiconductor package 300 is mounted on the DBC substrate 200, one Si chip 400 constituting a SiMOS transistor is mounted adjacent to this semiconductor package 300, and adjacent to this Si chip 400. Another semiconductor package 300 is mounted, and another Si chip 400 forming a SiMOS transistor is mounted adjacent to the semiconductor package 300 to form an inverter arm. Each semiconductor package 300 is mounted similarly to the mounting example shown in FIGS. 11A and 11B, but the source wiring 210, the drain wiring 220, and the gate wiring 230 are formed as wiring common to the two semiconductor packages 300. Similar to the module 3, a part of the source wiring 210 extends below the Si chip 400 and is electrically connected to the entire surface electrode formed on the back surface of the Si substrate of the Si chip 400. A source electrode 410 provided on the Si chip 400 and a pad electrode 240 provided adjacent to the Si chip 400 are bonded by a wire 510 to form a gate electrode 420 provided on the Si chip 400. A wire 520 is bonded between the Si chip 400 and a pad electrode 250 provided adjacent to the Si chip 400. Also in this case, the source wiring 210, the drain wiring 220, the gate wiring 230, and the pad electrodes 240 and 250 do not intersect each other.

この第1の実施の形態によれば、次のような種々の利点を得ることができる。すなわち、絶縁基板10の第1主面上にGaN系FETを構成する半導体層20が設けられ、半導体層20上にソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50が三角形に配置され、これらのソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50からそれぞれ電極パッド60、70、80が半導体層20の外部に引き出された半導体チップCを樹脂90により封止することにより、QFNパッケージ状の半導体パッケージ300を構成することができる。そして、この半導体パッケージ300の半導体チップCの絶縁基板10側をDBC基板200に向け、電極パッド60、70、80をDBC基板200上に形成された配線と接続することにより、GaN系FETをフェースアップで容易にDBC基板200上に実装することができ、従来に比べて大幅な低コスト化、高周波化、省体積化、低熱抵抗化などを図ることができる。しかも、ソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50は三角形に配置され、従って電極パッド60、70、80も三角形に配置することができるため、DBC基板200上の配線を互いに交差しないように形成することができることから、半導体パッケージ300を実装した高性能のモジュールを容易に実現することができる。そして、このモジュールを用いることにより高性能の電気機器を安価に実現することができる。 According to the first embodiment, the following various advantages can be obtained. That is, the semiconductor layer 20 constituting the GaN-based FET is provided on the first main surface of the insulating substrate 10, the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 are arranged in a triangle on the semiconductor layer 20, and the source of these sources is used. The semiconductor chip C in which the electrode pads 60, 70, and 80 are respectively pulled out from the electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 to the outside of the semiconductor layer 20 is sealed with the resin 90, so that the semiconductor package 300 in a QFN package shape is obtained. Can be configured. Then, by facing the insulating substrate 10 side of the semiconductor chip C of the semiconductor package 300 toward the DBC substrate 200 and connecting the electrode pads 60, 70, 80 to the wiring formed on the DBC substrate 200, the GaN-based FET is faced. Since it can be easily mounted on the DBC substrate 200, the cost can be significantly reduced, the frequency can be increased, the volume can be saved, and the thermal resistance can be reduced, as compared with the related art. Moreover, the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 are arranged in a triangle, and therefore the electrode pads 60, 70, 80 can also be arranged in a triangle, so that the wirings on the DBC substrate 200 are formed so as not to intersect with each other. Therefore, a high-performance module in which the semiconductor package 300 is mounted can be easily realized. By using this module, high-performance electric equipment can be realized at low cost.

〈2.第2の実施の形態〉
[半導体パッケージ]
第2の実施の形態による半導体パッケージについて説明する。この半導体パッケージも第1の実施の形態による半導体パッケージと同様に、GaN系FETを樹脂封止したものであり、QFNパッケージと同様な構造を有する。この半導体パッケージを図16〜図18に示す。図16は平面図、図17は底面図(裏面図)、図18は図16のZ−Z線に沿っての断面図である。
<2. Second Embodiment>
[Semiconductor package]
A semiconductor package according to the second embodiment will be described. Similar to the semiconductor package according to the first embodiment, this semiconductor package is also a GaN-based FET that is resin-sealed and has the same structure as the QFN package. This semiconductor package is shown in FIGS. 16 is a plan view, FIG. 17 is a bottom view (rear view), and FIG. 18 is a cross-sectional view taken along the line ZZ of FIG.

図16〜図18に示すように、この半導体パッケージにおいては、半導体層20、ソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50の表面を覆っている樹脂90が電極パッド60、70、80の厚さより十分に大きい厚さに形成されており、電極パッド60、70、80の半導体層20に平行な部分の途中まで延在している。また、電極パッド60、70、80は、樹脂90の輪郭より外部に突出しており、樹脂90の側面に沿って半導体層20および絶縁基板10の側面に平行に延在し、絶縁基板10の第2主面および樹脂90の下面と同一の高さで終端している。その他の構成は第1の実施の形態と同様である。 As shown in FIGS. 16 to 18, in this semiconductor package, the resin 90 covering the surfaces of the semiconductor layer 20, the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 is thinner than the thickness of the electrode pads 60, 70, 80. The electrode pad 60, 70, 80 is formed to have a sufficiently large thickness and extends partway along the portion of the electrode pads 60, 70, 80 parallel to the semiconductor layer 20. Further, the electrode pads 60, 70, 80 project outward from the contour of the resin 90, extend along the side surface of the resin 90 in parallel with the side surfaces of the semiconductor layer 20 and the insulating substrate 10, and reach the first side of the insulating substrate 10. The two main surfaces and the lower surface of the resin 90 terminate at the same height. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

この半導体パッケージの各部のサイズの一例を挙げると、絶縁基板10の一辺の長さは2〜5mm、絶縁基板10の裏面からソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50の上面までの高さは約0.15mm、電極パッド60、70、80の厚さは0.3mm、絶縁基板10の側面の樹脂90の厚さは0.6mm、絶縁基板10の側面の電極パッド60、70、80の厚さは約0.7mm、電極パッド60、70、80の上面からその上に設けられた樹脂90の上面までの高さは0.3mmである。 To give an example of the size of each part of this semiconductor package, the length of one side of the insulating substrate 10 is 2 to 5 mm, and the height from the back surface of the insulating substrate 10 to the upper surfaces of the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 is: About 0.15 mm, the thickness of the electrode pads 60, 70, 80 is 0.3 mm, the thickness of the resin 90 on the side surface of the insulating substrate 10 is 0.6 mm, and the thickness of the electrode pads 60, 70, 80 on the side surface of the insulating substrate 10 is The thickness is about 0.7 mm, and the height from the upper surface of the electrode pads 60, 70, 80 to the upper surface of the resin 90 provided thereon is 0.3 mm.

[半導体パッケージの製造方法]
この半導体パッケージの製造方法は基本的には第1の実施の形態による半導体パッケージの製造方法と同様である。図7に対応する平面図を図19に示す。
[Semiconductor package manufacturing method]
The method of manufacturing this semiconductor package is basically the same as the method of manufacturing the semiconductor package according to the first embodiment. A plan view corresponding to FIG. 7 is shown in FIG.

[GaN系FETの具体例]
GaN系FETの具体例は、例えば、第1の実施の形態による半導体パッケージの具体例1、2と同様である。
[Specific Example of GaN-based FET]
Specific examples of the GaN-based FET are similar to the specific examples 1 and 2 of the semiconductor package according to the first embodiment, for example.

[半導体パッケージの実装方法]
この半導体パッケージの実装方法について説明する。ここでは、実装基板としてDBC基板を用いる場合について説明する。
[Semiconductor package mounting method]
A method of mounting this semiconductor package will be described. Here, a case where a DBC substrate is used as the mounting substrate will be described.

図20に示すように、DBC基板200上に半導体パッケージ300を実装する。ここで、図20は図11Bに対応する断面図である。具体的には、DBC基板200のCu層をパターニングすることにより、ソース配線210、ドレイン配線220およびゲート配線230を形成するとともに、電極260を形成する。ソース配線210、ドレイン配線220、ゲート配線230および電極260上には、ナノAg粒子を含む導電性ペーストなどからなる導電層500を形成する。この導電層500の厚さは例えば0.15mmである。このDBC基板200上に半導体パッケージ300を実装する。すなわち、図20に示すように、DBC基板200のソース配線210、ドレイン配線220およびゲート配線230の所定部分に半導体パッケージ300の、それぞれソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50と接続された電極パッド60、70、80を導電層500を介して接続する。同時に、DBC基板200の電極260に半導体パッケージ300の絶縁基板10の裏面を導電層500を介して接続する。この絶縁基板10の裏面に接触する導電層500は、半導体パッケージ300の動作時に発生して絶縁基板10に伝わった熱を電極260に伝導させ、DBC基板200により放熱を行うための熱伝導層として働く。 As shown in FIG. 20, the semiconductor package 300 is mounted on the DBC substrate 200. Here, FIG. 20 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 11B. Specifically, by patterning the Cu layer of the DBC substrate 200, the source wiring 210, the drain wiring 220, and the gate wiring 230 are formed, and at the same time, the electrode 260 is formed. On the source wiring 210, the drain wiring 220, the gate wiring 230, and the electrode 260, a conductive layer 500 made of a conductive paste containing nano Ag particles is formed. The conductive layer 500 has a thickness of 0.15 mm, for example. The semiconductor package 300 is mounted on this DBC substrate 200. That is, as shown in FIG. 20, electrodes connected to the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 of the semiconductor package 300 on predetermined portions of the source wiring 210, the drain wiring 220, and the gate wiring 230 of the DBC substrate 200, respectively. The pads 60, 70, 80 are connected via the conductive layer 500. At the same time, the back surface of the insulating substrate 10 of the semiconductor package 300 is connected to the electrode 260 of the DBC substrate 200 via the conductive layer 500. The conductive layer 500 that contacts the back surface of the insulating substrate 10 is a heat conductive layer for conducting the heat generated in the operation of the semiconductor package 300 and transferred to the insulating substrate 10 to the electrode 260, and dissipating the heat by the DBC substrate 200. work.

[モジュールの構成例]
半導体パッケージ300を用いたモジュールの構成例を説明する。
[Module configuration example]
A configuration example of a module using the semiconductor package 300 will be described.

[モジュール5]
図21Aは半導体パッケージ300を三つ用いて構成された並列接続トランジスタを有するモジュール5を示す回路図、図21Bはこのモジュール5の構成例を示す。図21Bに示すように、DBC基板200上に三つの半導体パッケージ300が実装されて並列接続トランジスタが構成されている。各半導体パッケージ300は図20に示す実装例と同様に実装されているが、ソース配線210、ドレイン配線220およびゲート配線230は、三つの半導体パッケージ300に共通な配線として形成されている。ここで、これらのソース配線210、ドレイン配線220およびゲート配線230は、いずれも互いに交差していない。
[Module 5]
21A is a circuit diagram showing a module 5 having parallel-connected transistors configured by using three semiconductor packages 300, and FIG. 21B shows a configuration example of this module 5. As shown in FIG. 21B, three semiconductor packages 300 are mounted on the DBC substrate 200 to form parallel-connected transistors. Each semiconductor package 300 is mounted similarly to the mounting example shown in FIG. 20, but the source wiring 210, the drain wiring 220, and the gate wiring 230 are formed as wiring common to the three semiconductor packages 300. Here, none of the source wiring 210, the drain wiring 220, and the gate wiring 230 intersect with each other.

[モジュール6]
図22Aは半導体パッケージ300を二つ用いて構成された直列接続トランジスタを有するモジュール6を示す回路図、図22Bはこのモジュール2の構成例を示す。図22Bに示すように、DBC基板200上に二つの半導体パッケージ300が実装されて直列接続トランジスタが構成されている。各半導体パッケージ300は図20に示す実装例と同様に実装されているが、ソース配線210、ドレイン配線220およびゲート配線230は、二つの半導体パッケージ300に共通な配線として形成されている。ここで、これらのソース配線210、ドレイン配線220およびゲート配線230は、いずれも互いに交差していない。
[Module 6]
FIG. 22A is a circuit diagram showing a module 6 having a series-connected transistor configured by using two semiconductor packages 300, and FIG. 22B shows a configuration example of this module 2. As shown in FIG. 22B, two semiconductor packages 300 are mounted on the DBC substrate 200 to form series-connected transistors. Each semiconductor package 300 is mounted similarly to the mounting example shown in FIG. 20, but the source wiring 210, the drain wiring 220, and the gate wiring 230 are formed as wiring common to the two semiconductor packages 300. Here, none of the source wiring 210, the drain wiring 220, and the gate wiring 230 intersect with each other.

[モジュール7]
図23Aは半導体パッケージ300を一つ、市販のSiMOSトランジスタを一つ用いて構成されたカスコード回路を有するモジュール7を示す回路図、図23Bはこのモジュール7の構成例を示す。図23Bに示すように、DBC基板200上に一つの半導体パッケージ300が実装され、この半導体パッケージ300に隣接してSiMOSトランジスタを構成するSiチップ400が実装されてカスコード回路が構成されている。半導体パッケージ300は図20に示す実装例と同様に実装されている。ソース配線210の一部はSiチップ400の下方に延在しており、Siチップ400のSi基板の裏面に形成された全面電極と電気的に接続している。そして、Siチップ400上に設けられたソース電極410とこのSiチップ400に隣接して設けられたパッド電極240との間がワイヤ510によりボンディングされ、Siチップ400上に設けられたゲート電極420とこのSiチップ400に隣接して設けられたパッド電極250との間がワイヤ520によりボンディングされている。ここで、パッド電極240、250は、ソース配線210、ドレイン配線220、ゲート配線230と同様に、DBC基板200のCu層のパターニングにより形成される。この場合も、ソース配線210、ドレイン配線220、ゲート配線230およびパッド電極240、250はいずれも互いに交差していない。
[Module 7]
FIG. 23A is a circuit diagram showing a module 7 having a cascode circuit configured by using one semiconductor package 300 and one commercially available SiMOS transistor, and FIG. 23B shows a configuration example of this module 7. As shown in FIG. 23B, one semiconductor package 300 is mounted on the DBC substrate 200, and a Si chip 400 forming a SiMOS transistor is mounted adjacent to this semiconductor package 300 to form a cascode circuit. The semiconductor package 300 is mounted similarly to the mounting example shown in FIG. A part of the source wiring 210 extends below the Si chip 400 and is electrically connected to the entire surface electrode formed on the back surface of the Si substrate of the Si chip 400. Then, the source electrode 410 provided on the Si chip 400 and the pad electrode 240 provided adjacent to the Si chip 400 are bonded by the wire 510 to form the gate electrode 420 provided on the Si chip 400. A wire 520 is bonded between the Si chip 400 and a pad electrode 250 provided adjacent to the Si chip 400. Here, the pad electrodes 240 and 250 are formed by patterning the Cu layer of the DBC substrate 200, similarly to the source wiring 210, the drain wiring 220, and the gate wiring 230. Also in this case, the source wiring 210, the drain wiring 220, the gate wiring 230, and the pad electrodes 240 and 250 do not intersect each other.

[モジュール8]
図24は半導体パッケージ300を複数用いて構成されたインバータアームを有するモジュール8を示す回路図、図25はこのモジュール8の構成例を示す。図25に示すように、DBC基板200上に2列に複数の半導体パッケージ300が実装されてインバータアームが構成されている。各半導体パッケージ300は図20に示す実装例と同様に実装されている。この場合、下部アームのソース配線281、ドレイン配線である出力配線282およびゲート配線283(図24中、それぞれVl、OutおよびGlで示す配線)は、下部アームの一列の半導体パッケージ300に共通な配線として形成されている。上部アームのソース配線281は出力配線282により構成される。上部アームのドレイン配線284およびゲート配線285(図24中、それぞれVuおよびGuで示す配線)は、上部アームの一列の半導体パッケージ300に共通な配線として形成されている。ここで、ソース配線281、出力配線282、ゲート配線283、ドレイン配線284およびゲート配線285は、DBC基板200のCu層のパターニングにより形成される。この場合も、これらのソース配線281、出力配線282、ゲート配線283、ドレイン配線284およびゲート配線285はいずれも互いに交差していない。
[Module 8]
FIG. 24 is a circuit diagram showing a module 8 having an inverter arm configured by using a plurality of semiconductor packages 300, and FIG. 25 shows a configuration example of this module 8. As shown in FIG. 25, a plurality of semiconductor packages 300 are mounted on the DBC substrate 200 in two rows to form an inverter arm. Each semiconductor package 300 is mounted similarly to the mounting example shown in FIG. In this case, the source wiring 281, the output wiring 282 which is the drain wiring, and the gate wiring 283 (wirings denoted by Vl, Out, and Gl in FIG. 24, respectively) of the lower arm are wirings common to the semiconductor packages 300 in one row of the lower arm. Is formed as. The source wiring 281 of the upper arm is composed of the output wiring 282. The drain wiring 284 and the gate wiring 285 of the upper arm (wirings indicated by Vu and Gu in FIG. 24, respectively) are formed as wiring common to the semiconductor packages 300 in one row of the upper arm. Here, the source wiring 281, the output wiring 282, the gate wiring 283, the drain wiring 284, and the gate wiring 285 are formed by patterning the Cu layer of the DBC substrate 200. Also in this case, none of the source wiring 281, the output wiring 282, the gate wiring 283, the drain wiring 284, and the gate wiring 285 intersect with each other.

[モジュール9]
図26は半導体パッケージ300を一つ、市販のSiMOSトランジスタSOSパッケージ600を一つ用いて構成されたカスコード回路を有するモジュール9の構成例を示す。このモジュール9の回路図は図14Aに示す通りである。図26に示すように、DBC基板200上に一列に複数の半導体パッケージ300が実装され、一つの半導体パッケージ300に隣接してSiMOSトランジスタSOSパッケージ600が実装されてカスコード回路が構成されている。各半導体パッケージ300は図20に示す実装例と同様に実装されている。SiMOSトランジスタSOSパッケージ600は、二つのソース端子601、602、三つのドレイン端子603、604、605および一つのゲート端子606を有する。ソース端子601、602は、ソース配線291と接続されている。ドレイン端子603、604、605は、半導体パッケージ300のソース配線210と接続されている。ゲート端子606は、ゲート配線292と接続されている。ここで、ソース配線291およびゲート配線292は、ソース配線210、ドレイン配線220およびゲート配線230と同様に、DBC基板200のCu層のパターニングにより形成される。この場合も、ソース配線210、ドレイン配線220、ゲート配線230、ソース配線291およびゲート配線292はいずれも互いに交差していない。
[Module 9]
FIG. 26 shows a configuration example of a module 9 having a cascode circuit configured by using one semiconductor package 300 and one commercially available SiMOS transistor SOS package 600. The circuit diagram of this module 9 is as shown in FIG. 14A. As shown in FIG. 26, a plurality of semiconductor packages 300 are mounted in a row on the DBC substrate 200, and a SiMOS transistor SOS package 600 is mounted adjacent to one semiconductor package 300 to form a cascode circuit. Each semiconductor package 300 is mounted similarly to the mounting example shown in FIG. The SiMOS transistor SOS package 600 has two source terminals 601, 602, three drain terminals 603, 604, 605 and one gate terminal 606. The source terminals 601 and 602 are connected to the source wiring 291. The drain terminals 603, 604, 605 are connected to the source wiring 210 of the semiconductor package 300. The gate terminal 606 is connected to the gate wiring 292. Here, the source wiring 291 and the gate wiring 292 are formed by patterning the Cu layer of the DBC substrate 200, similarly to the source wiring 210, the drain wiring 220, and the gate wiring 230. Also in this case, the source wiring 210, the drain wiring 220, the gate wiring 230, the source wiring 291, and the gate wiring 292 do not intersect each other.

この第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様な利点を得ることができる。 According to the second embodiment, the same advantages as those of the first embodiment can be obtained.

〈3.第3の実施の形態〉
[半導体パッケージ]
第3の実施の形態による半導体パッケージについて説明する。この半導体パッケージも第1の実施の形態による半導体パッケージと同様に、GaN系FETを樹脂封止したものであり、QFNパッケージと同様な構造を有する。この半導体パッケージの断面図を図27に示す。この半導体パッケージの平面図および底面図(裏面図)は図16および図17に示すものと同様である。図27は図16のZ−Z線に沿っての断面図に相当する。
<3. Third Embodiment>
[Semiconductor package]
A semiconductor package according to the third embodiment will be described. Similar to the semiconductor package according to the first embodiment, this semiconductor package is also a GaN-based FET that is resin-sealed and has the same structure as the QFN package. FIG. 27 is a sectional view of this semiconductor package. The plan view and bottom view (backside view) of this semiconductor package are similar to those shown in FIGS. FIG. 27 corresponds to a cross-sectional view taken along the line ZZ of FIG.

図27に示すように、この半導体パッケージにおいては、電極パッド60、70、80は半導体層20に平行な方向に延在し、樹脂90の輪郭より外部に突出している。その他の構成は第2の実施の形態と同様である。 As shown in FIG. 27, in this semiconductor package, the electrode pads 60, 70, 80 extend in a direction parallel to the semiconductor layer 20 and project outside from the contour of the resin 90. Other configurations are similar to those of the second embodiment.

この半導体パッケージの各部のサイズの一例を挙げると、絶縁基板10の一辺の長さは2〜5mm、絶縁基板10の裏面からソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50の上面までの高さは約0.15mm、電極パッド60、70、80の厚さは0.3mm、絶縁基板10の側面の樹脂90の厚さは0.6mm、電極パッド60、70、80の上面からその上に設けられた樹脂90の上面までの高さは0.3mm、電極パッド60、70、80の樹脂90からの突出長さは0.7mmである。 To give an example of the size of each part of this semiconductor package, the length of one side of the insulating substrate 10 is 2 to 5 mm, and the height from the back surface of the insulating substrate 10 to the upper surfaces of the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 is: About 0.15 mm, the thickness of the electrode pads 60, 70, 80 is 0.3 mm, the thickness of the resin 90 on the side surface of the insulating substrate 10 is 0.6 mm, and the electrode pads 60, 70, 80 are provided on the upper surface thereof. The height of the resin 90 to the upper surface is 0.3 mm, and the protruding length of the electrode pads 60, 70, 80 from the resin 90 is 0.7 mm.

[半導体パッケージの製造方法]
この半導体パッケージの製造方法は基本的には第1の実施の形態による半導体パッケージの製造方法と同様である。
[Semiconductor package manufacturing method]
The method of manufacturing this semiconductor package is basically the same as the method of manufacturing the semiconductor package according to the first embodiment.

[GaN系FETの具体例]
GaN系FETの具体例は、例えば、第1の実施の形態による半導体パッケージの具体例1、2と同様である。
[Specific Example of GaN-based FET]
Specific examples of the GaN-based FET are similar to the specific examples 1 and 2 of the semiconductor package according to the first embodiment, for example.

[半導体パッケージの実装方法]
この半導体パッケージの実装方法について説明する。ここでは、実装基板としてDBC基板を用いる場合について説明する。
[Semiconductor package mounting method]
A method of mounting this semiconductor package will be described. Here, a case where a DBC substrate is used as the mounting substrate will be described.

図28に示すように、DBC基板200上に半導体パッケージ300を実装する。具体的には、DBC基板200のCu層およびSiN層200bをパターニングすることにより、半導体パッケージ300の実装部のCuベース基板200aを露出させるとともに、ソース配線210、ドレイン配線220およびゲート配線230を形成する。ソース配線210、ドレイン配線220、ゲート配線230および半導体パッケージ300の実装部のCuベース基板200a上には、ナノAg粒子を含む導電性ペーストなどからなる導電層500を形成する。この導電層500の厚さは例えば0.15mmである。このDBC基板200上に半導体パッケージ300を実装する。すなわち、図28に示すように、DBC基板200のソース配線210、ドレイン配線220およびゲート配線230の所定部分に半導体パッケージ300の、それぞれソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50と接続された電極パッド60、70、80を導電層500を介して接続する。半導体パッケージ300の絶縁基板10は導電層500を介してCuベース基板200aに接触している。この絶縁基板10の裏面に接触する導電層500は、半導体パッケージ300の動作時に発生して絶縁基板10に伝わった熱をCuベース基板200aに伝導させ、放熱を行うための熱伝導層として働く。 As shown in FIG. 28, the semiconductor package 300 is mounted on the DBC substrate 200. Specifically, the Cu layer and the SiN layer 200b of the DBC substrate 200 are patterned to expose the Cu base substrate 200a of the mounting portion of the semiconductor package 300 and form the source wiring 210, the drain wiring 220, and the gate wiring 230. To do. A conductive layer 500 made of a conductive paste containing nano Ag particles is formed on the source wiring 210, the drain wiring 220, the gate wiring 230, and the Cu base substrate 200a in the mounting portion of the semiconductor package 300. The conductive layer 500 has a thickness of 0.15 mm, for example. The semiconductor package 300 is mounted on this DBC substrate 200. That is, as shown in FIG. 28, electrodes connected to the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 of the semiconductor package 300 at predetermined portions of the source wiring 210, the drain wiring 220, and the gate wiring 230 of the DBC substrate 200, respectively. The pads 60, 70, 80 are connected via the conductive layer 500. The insulating substrate 10 of the semiconductor package 300 is in contact with the Cu base substrate 200a via the conductive layer 500. The conductive layer 500 in contact with the back surface of the insulating substrate 10 functions as a heat conductive layer for conducting the heat generated during the operation of the semiconductor package 300 and transferred to the insulating substrate 10 to the Cu base substrate 200a to radiate the heat.

[モジュールの構成例]
半導体パッケージ300を用いてモジュール5〜8と同様なモジュールを構成することができるほか、次のモジュール10、11を構成することができる。
[Module configuration example]
The semiconductor package 300 can be used to configure the same modules as the modules 5 to 8 and the following modules 10 and 11.

[モジュール10]
図29は半導体パッケージ300を一つ、市販のSiMOSトランジスタSOSパッケージ600を一つ用いて構成されたカスコード回路を有するモジュール10の構成例を示す。このモジュール10の回路図は図14Aに示す通りである。図29に示すように、このモジュール10は、図26に示すモジュール9とほぼ同様に構成されているが、図26に示すモジュール9ではゲート配線230はDBC基板200のCu層のパターニングにより形成されているのに対し、このモジュール10では、ゲート電極バーとして、各半導体パッケージ300のゲート電極50に接続された電極パッド80に対して上からコンタクトしている点が異なる。
[Module 10]
FIG. 29 shows a configuration example of the module 10 having a cascode circuit configured by using one semiconductor package 300 and one commercially available SiMOS transistor SOS package 600. The circuit diagram of this module 10 is as shown in FIG. 14A. As shown in FIG. 29, this module 10 has substantially the same structure as the module 9 shown in FIG. 26, but in the module 9 shown in FIG. 26, the gate wiring 230 is formed by patterning the Cu layer of the DBC substrate 200. However, this module 10 is different in that the gate electrode bar is in contact with the electrode pad 80 connected to the gate electrode 50 of each semiconductor package 300 from above.

[モジュール11]
図30は半導体パッケージ300を10個用いて構成された並列接続トランジスタを有するモジュール11を示す回路図、図31はこのモジュール11の構成例を示す。図31に示すように、DBC基板200上に10個の半導体パッケージ300が実装されて並列接続トランジスタが構成されている。各半導体パッケージ300は図28に示す実装例と同様に実装されているが、ソース配線210、ドレイン配線220およびゲート配線700は、これらの半導体パッケージ300に共通な配線として形成されている。ここで、ソース配線210およびドレイン配線220は、DBC基板200のCu層のパターニングにより形成されているのに対し、ゲート配線700は、ゲート電極バーとして、各半導体パッケージ300のゲート電極50に接続された電極パッド80に対して上からコンタクトしている点が異なる。ただし、ゲート電極バーで接続する代わりにワイヤボンディングで接続してもよい。ここで、これらのソース配線210、ドレイン配線220およびゲート配線700は、いずれも互いに交差していない。このモジュール11は、熱抵抗を極限まで減らしたい場合および単機能で半導体パッケージ300を並列接続して大電流が得られるようにしたい場合に好適なものである。各半導体パッケージ300の下部は電極と接続しておらず、互いに独立となっている。
[Module 11]
FIG. 30 is a circuit diagram showing a module 11 having parallel-connected transistors configured by using 10 semiconductor packages 300, and FIG. 31 shows a configuration example of this module 11. As shown in FIG. 31, ten semiconductor packages 300 are mounted on the DBC substrate 200 to form parallel-connected transistors. Each semiconductor package 300 is mounted similarly to the mounting example shown in FIG. 28, but the source wiring 210, the drain wiring 220, and the gate wiring 700 are formed as wiring common to these semiconductor packages 300. Here, the source wiring 210 and the drain wiring 220 are formed by patterning the Cu layer of the DBC substrate 200, while the gate wiring 700 is connected to the gate electrode 50 of each semiconductor package 300 as a gate electrode bar. The difference is that the electrode pad 80 is contacted from above. However, wire bonding may be used instead of the gate electrode bar. Here, none of the source wiring 210, the drain wiring 220, and the gate wiring 700 intersect with each other. This module 11 is suitable when it is desired to reduce the thermal resistance to the limit and when it is desired to connect the semiconductor packages 300 in parallel with a single function to obtain a large current. The lower part of each semiconductor package 300 is not connected to the electrodes and is independent of each other.

この第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様な利点を得ることができる。 According to this third embodiment, the same advantages as those of the first embodiment can be obtained.

〈4.第4の実施の形態〉
[半導体パッケージ]
第4の実施の形態による半導体パッケージについて説明する。この半導体パッケージも第1の実施の形態による半導体パッケージと同様に、GaN系FETを樹脂封止したものであり、QFNパッケージと同様な構造を有する。この半導体パッケージを図32〜図34に示す。図32は平面図、図33は底面図(裏面図)、図34は図32のX−X線に沿っての断面図である。
<4. Fourth Embodiment>
[Semiconductor package]
A semiconductor package according to the fourth embodiment will be described. Similar to the semiconductor package according to the first embodiment, this semiconductor package is also a GaN-based FET that is resin-sealed and has the same structure as the QFN package. This semiconductor package is shown in FIGS. 32 is a plan view, FIG. 33 is a bottom view (rear view), and FIG. 34 is a sectional view taken along line XX of FIG.

図32〜図34に示すように、この半導体パッケージは、樹脂90が絶縁基板10の側面から裏面の周辺部に掛けて延在しており、絶縁基板10の裏面の中央部に樹脂90により形成された絶縁基板10と相似形状の開口が形成されていることを除いて、第2の実施の形態による半導体パッケージと同様に構成されている。 As shown in FIGS. 32 to 34, in this semiconductor package, the resin 90 extends from the side surface of the insulating substrate 10 to the peripheral portion of the back surface, and the resin 90 is formed on the central portion of the back surface of the insulating substrate 10. The semiconductor package has the same configuration as the semiconductor package according to the second embodiment, except that an opening having a shape similar to that of the insulated substrate 10 is formed.

この半導体パッケージの各部のサイズの一例を挙げると、絶縁基板10の一辺の長さは2〜5mm、絶縁基板10の裏面からソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50の上面までの高さは約0.15mm、電極パッド60、70、80の厚さは0.3mm、絶縁基板10の側面の樹脂90の厚さは0.6mm、絶縁基板10の裏面の樹脂90の厚さは0.1mm、絶縁基板10の裏面の中央部の樹脂90の開口の辺の長さは1〜4mm、絶縁基板10の側面の電極パッド60、70、80の厚さは約0.7mm、電極パッド60、70、80の上面からその上に設けられた樹脂90の上面までの高さは0.3mmである。 To give an example of the size of each part of this semiconductor package, the length of one side of the insulating substrate 10 is 2 to 5 mm, and the height from the back surface of the insulating substrate 10 to the upper surfaces of the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 is: About 0.15 mm, the thickness of the electrode pads 60, 70, 80 is 0.3 mm, the thickness of the resin 90 on the side surface of the insulating substrate 10 is 0.6 mm, and the thickness of the resin 90 on the back surface of the insulating substrate 10 is 0. 1 mm, the length of the side of the opening of the resin 90 at the center of the back surface of the insulating substrate 10 is 1 to 4 mm, the thickness of the electrode pads 60, 70, 80 on the side surface of the insulating substrate 10 is about 0.7 mm, the electrode pad 60 The height from the upper surface of the resin 70, 80 to the upper surface of the resin 90 provided thereon is 0.3 mm.

[半導体パッケージの製造方法]
この半導体パッケージの製造方法は基本的には第1の実施の形態による半導体パッケージの製造方法と同様である。
[Semiconductor package manufacturing method]
The method of manufacturing this semiconductor package is basically the same as the method of manufacturing the semiconductor package according to the first embodiment.

[GaN系FETの具体例]
GaN系FETの具体例は、例えば、第1の実施の形態による半導体パッケージの具体例1、2と同様である。
[Specific Example of GaN-based FET]
Specific examples of the GaN-based FET are similar to the specific examples 1 and 2 of the semiconductor package according to the first embodiment, for example.

[半導体パッケージの実装方法]
この半導体パッケージの実装方法について説明する。ここでは、実装基板としてDBC基板を用いる場合について説明する。
[Semiconductor package mounting method]
A method of mounting this semiconductor package will be described. Here, a case where a DBC substrate is used as the mounting substrate will be described.

図35に示すように、DBC基板200上に半導体パッケージ300を実装する。具体的には、DBC基板200のCu層をパターニングすることにより、ソース配線210、ドレイン配線220およびゲート配線230を形成するとともに、電極260を形成する。電極260は、半導体パッケージ300の絶縁基板10の裏面の中央部の樹脂90の開口に対応する部分にこの開口より小さく形成する。ソース配線210、ドレイン配線220、ゲート配線230および電極260上に、ナノAg粒子を含む導電性ペーストなどからなる導電層500を形成する。この導電層500の厚さは例えば0.15mmである。このDBC基板200上に半導体パッケージ300を実装する。すなわち、図35に示すように、DBC基板200のソース配線210、ドレイン配線220およびゲート配線230の所定部分に半導体パッケージ300の、それぞれソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50と接続された電極パッド60、70、80を導電層500を介して接続する。同時に、DBC基板200の電極260に半導体パッケージ300の絶縁基板10の裏面を導電層500を介して接続する。この絶縁基板10の裏面に接触する導電層500は、半導体パッケージ300の動作時に発生して絶縁基板10に伝わった熱を電極260に伝導させ、DBC基板200により放熱を行うための熱伝導層として働く。 As shown in FIG. 35, the semiconductor package 300 is mounted on the DBC substrate 200. Specifically, by patterning the Cu layer of the DBC substrate 200, the source wiring 210, the drain wiring 220, and the gate wiring 230 are formed, and at the same time, the electrode 260 is formed. The electrode 260 is formed smaller than this opening in a portion corresponding to the opening of the resin 90 in the central portion of the back surface of the insulating substrate 10 of the semiconductor package 300. On the source wiring 210, the drain wiring 220, the gate wiring 230, and the electrode 260, the conductive layer 500 made of a conductive paste containing nano Ag particles is formed. The conductive layer 500 has a thickness of 0.15 mm, for example. The semiconductor package 300 is mounted on this DBC substrate 200. That is, as shown in FIG. 35, electrodes that are respectively connected to the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 of the semiconductor package 300 at predetermined portions of the source wiring 210, the drain wiring 220, and the gate wiring 230 of the DBC substrate 200. The pads 60, 70, 80 are connected via the conductive layer 500. At the same time, the back surface of the insulating substrate 10 of the semiconductor package 300 is connected to the electrode 260 of the DBC substrate 200 via the conductive layer 500. The conductive layer 500 that contacts the back surface of the insulating substrate 10 is a heat conductive layer for conducting the heat generated in the operation of the semiconductor package 300 and transferred to the insulating substrate 10 to the electrode 260, and dissipating the heat by the DBC substrate 200. work.

[モジュールの構成例]
半導体パッケージ300を用いてモジュール5〜8、10、11と同様なモジュールを構成することができる。
[Module configuration example]
The semiconductor package 300 can be used to form modules similar to the modules 5 to 8, 10 and 11.

この第4の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様な利点を得ることができる。 According to the fourth embodiment, the same advantages as those of the first embodiment can be obtained.

〈5.第5の実施の形態〉
[半導体パッケージ]
第5の実施の形態による半導体パッケージについて説明する。この半導体パッケージも第1の実施の形態による半導体パッケージと同様に、GaN系FETを樹脂封止したものであり、QFNパッケージと同様な構造を有する。この半導体パッケージの断面図を図36に示す。この半導体パッケージの平面図および底面図(裏面図)は図16および図17に示すものと同様である。図36は図16のZ−Z線に沿っての断面図に相当する。
<5. Fifth Embodiment>
[Semiconductor package]
A semiconductor package according to the fifth embodiment will be described. Similar to the semiconductor package according to the first embodiment, this semiconductor package is also a GaN-based FET that is resin-sealed and has the same structure as the QFN package. A sectional view of this semiconductor package is shown in FIG. The plan view and bottom view (backside view) of this semiconductor package are similar to those shown in FIGS. FIG. 36 corresponds to a cross-sectional view taken along the line ZZ of FIG.

図36に示すように、この半導体パッケージは、半導体層20および電極パッド60、70、80上の樹脂90の厚さが大きいこと、樹脂90が絶縁基板10の側面から裏面の周辺部に掛けて延在しており、絶縁基板10の裏面の中央部に樹脂90により形成された絶縁基板10と相似形状の開口が形成され、この開口の内部に絶縁基板10の裏面と接触して熱伝導層750が埋め込まれていることを除いて、第3の実施の形態による半導体パッケージと同様に構成されている。熱伝導層750は、例えばナノCu粒子を含む導電性ペーストなどからなる。この熱伝導層750の厚さは例えば0.15mmである。その他の構成は第3の実施の形態と同様である。 As shown in FIG. 36, in this semiconductor package, the thickness of the resin 90 on the semiconductor layer 20 and the electrode pads 60, 70, 80 is large, and the resin 90 extends from the side surface of the insulating substrate 10 to the peripheral portion of the back surface. An opening having a shape similar to that of the insulating substrate 10 formed by the resin 90 is formed in the central portion of the rear surface of the insulating substrate 10 extending in contact with the rear surface of the insulating substrate 10 inside the opening and the heat conduction layer. The semiconductor package has the same configuration as that of the semiconductor package according to the third embodiment except that the 750 is embedded. The heat conduction layer 750 is made of, for example, a conductive paste containing nano Cu particles. The thickness of this heat conduction layer 750 is, for example, 0.15 mm. Other configurations are similar to those of the third embodiment.

この半導体パッケージの各部のサイズの一例を挙げると、絶縁基板10の一辺の長さは2〜5mm、絶縁基板10の裏面からソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50の上面までの高さは約0.15mm、電極パッド60、70、80の下方の樹脂90の厚さは0.3mm、電極パッド60、70、80の厚さは0.2mm、絶縁基板10の側面の樹脂90の厚さは0.6mm、熱伝導層750の側面の樹脂90の厚さは1.2mm、電極パッド60、70、80の上面からその上に設けられた樹脂90の上面までの高さは0.8mm、電極パッド60、70、80の樹脂90からの突出長さは0.6mmである。 To give an example of the size of each part of this semiconductor package, the length of one side of the insulating substrate 10 is 2 to 5 mm, and the height from the back surface of the insulating substrate 10 to the upper surfaces of the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 is: About 0.15 mm, the thickness of the resin 90 below the electrode pads 60, 70, 80 is 0.3 mm, the thickness of the electrode pads 60, 70, 80 is 0.2 mm, the thickness of the resin 90 on the side surface of the insulating substrate 10. The thickness of the resin 90 on the side surface of the heat conduction layer 750 is 1.2 mm, and the height from the upper surface of the electrode pads 60, 70, 80 to the upper surface of the resin 90 provided thereon is 0. 8 mm, and the protruding length of the electrode pads 60, 70, 80 from the resin 90 is 0.6 mm.

[半導体パッケージの製造方法]
この半導体パッケージの製造方法は基本的には第1の実施の形態による半導体パッケージの製造方法と同様である。熱伝導層750は、例えば次のようにして形成することができる。すなわち、リードフレーム上で絶縁基板10の裏面の中央部に開口が形成されるように樹脂モールドにより樹脂90を形成した後、リードフレームのこの樹脂90の開口が露出した面上にナノCu粒子を含む導電性ペーストを塗布し、スキージーにより不要な導電性ペーストを除去し、樹脂90の開口の内部にのみ導電性ペーストを残す。その後、乾燥させることにより熱伝導層750が形成される。
[Semiconductor package manufacturing method]
The method of manufacturing this semiconductor package is basically the same as the method of manufacturing the semiconductor package according to the first embodiment. The heat conduction layer 750 can be formed as follows, for example. That is, after resin 90 is formed by resin molding so that an opening is formed in the central portion of the back surface of insulating substrate 10 on the lead frame, nano Cu particles are formed on the surface of the lead frame where the opening of resin 90 is exposed. The conductive paste containing the conductive paste is applied, and the unnecessary conductive paste is removed by a squeegee to leave the conductive paste only inside the opening of the resin 90. Then, the heat conductive layer 750 is formed by drying.

[GaN系FETの具体例]
GaN系FETの具体例は、例えば、第1の実施の形態による半導体パッケージの具体例1、2と同様である。
[Specific Example of GaN-based FET]
Specific examples of the GaN-based FET are similar to the specific examples 1 and 2 of the semiconductor package according to the first embodiment, for example.

[半導体パッケージの実装方法]
この半導体パッケージの実装方法について説明する。ここでは、実装基板としてDBC基板を用いる場合について説明する。
[Semiconductor package mounting method]
A method of mounting this semiconductor package will be described. Here, a case where a DBC substrate is used as the mounting substrate will be described.

図37に示すように、DBC基板200上に半導体パッケージ300を実装する。具体的には、DBC基板200のCu層をパターニングすることにより、半導体パッケージ300の実装部のSiN層200bを露出させるとともに、ソース配線210、ドレイン配線220およびゲート配線230を形成する。ソース配線210、ドレイン配線220、ゲート配線230および半導体パッケージ300の実装部のSiN層200b上には、ナノAg粒子を含む導電性ペーストなどからなる導電層(図示せず)を形成する。このDBC基板200上に半導体パッケージ300を実装する。すなわち、図37に示すように、DBC基板200のソース配線210、ドレイン配線220およびゲート配線230の所定部分に半導体パッケージ300の、それぞれソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50と接続された電極パッド60、70、80を導電層を介して接続する。半導体パッケージ300の絶縁基板10の中央部の樹脂90の開口に埋め込まれた熱伝導層750は導電層を介してSiN層200bに接触している。この絶縁基板10の裏面に接触する熱伝導層750は、半導体パッケージ300の動作時に発生して絶縁基板10に伝わった熱を導電層を介してSiN層200bに伝導させ、さらにCuベース基板200aに伝導させて放熱を行うためのものである。 As shown in FIG. 37, the semiconductor package 300 is mounted on the DBC substrate 200. Specifically, by patterning the Cu layer of the DBC substrate 200, the SiN layer 200b of the mounting portion of the semiconductor package 300 is exposed and the source wiring 210, the drain wiring 220, and the gate wiring 230 are formed. On the source wiring 210, the drain wiring 220, the gate wiring 230, and the SiN layer 200b of the mounting portion of the semiconductor package 300, a conductive layer (not shown) made of a conductive paste containing nano Ag particles is formed. The semiconductor package 300 is mounted on this DBC substrate 200. That is, as shown in FIG. 37, electrodes connected to the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 of the semiconductor package 300, respectively, at predetermined portions of the source wiring 210, the drain wiring 220, and the gate wiring 230 of the DBC substrate 200. The pads 60, 70, 80 are connected via a conductive layer. The heat conduction layer 750 embedded in the opening of the resin 90 in the central portion of the insulating substrate 10 of the semiconductor package 300 is in contact with the SiN layer 200b via the conduction layer. The heat conductive layer 750 that contacts the back surface of the insulating substrate 10 transfers the heat generated during the operation of the semiconductor package 300 and transferred to the insulating substrate 10 to the SiN layer 200b via the conductive layer, and further to the Cu base substrate 200a. It is for conducting and radiating heat.

[モジュールの構成例]
半導体パッケージ300を用いてモジュール5〜8、10、11と同様なモジュールを構成することができる。
[Module configuration example]
The semiconductor package 300 can be used to form modules similar to the modules 5 to 8, 10 and 11.

この第5の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様な利点を得ることができる。 According to the fifth embodiment, the same advantages as those of the first embodiment can be obtained.

〈6.第6の実施の形態〉
[モジュール]
第6の実施の形態においては、第3の実施の形態による半導体パッケージを複数、金属基板上に実装したモジュールについて説明する。
<6. Sixth Embodiment>
[module]
In the sixth embodiment, a module in which a plurality of semiconductor packages according to the third embodiment are mounted on a metal substrate will be described.

図38はこのモジュールを示す。図38に示すように、このモジュールにおいては、ベース基板としての金属基板800上に第3の実施の形態による半導体パッケージ300が複数、実装されている。この場合、各半導体パッケージ300の絶縁基板10の裏面がこの金属基板800と直接接触している。この金属基板800は放熱基板であり、一般的な実装基板と異なり配線は形成されていない。この金属基板800としては、例えばCu基板、Al基板などが用いられるが、これに限定されるものではない。放熱基板として金属基板800を用いることにより、半導体パッケージ300から発生する熱を放熱する際の熱抵抗を極小化することができる。図38中の二つの半導体パッケージ300の電極パッド60、70、80上には、二段積層されたAgペーストなどからなる導電層500を介して所定の配線810が接続されている。この配線810は、典型的には、リードフレーム法により形成されたものである。この配線810は、半導体パッケージ300の樹脂90上ではその上面に導電層500を介して設けられている。金属基板800、半導体パッケージ300および配線810の相互の間の隙間ならびに配線810の間の隙間は樹脂820により封止されている。配線810の一端および他端には端子830、840が設けられている。 FIG. 38 shows this module. As shown in FIG. 38, in this module, a plurality of semiconductor packages 300 according to the third embodiment are mounted on a metal substrate 800 as a base substrate. In this case, the back surface of the insulating substrate 10 of each semiconductor package 300 is in direct contact with the metal substrate 800. This metal substrate 800 is a heat dissipation substrate and, unlike a general mounting substrate, no wiring is formed. As the metal substrate 800, for example, a Cu substrate or an Al substrate is used, but the metal substrate 800 is not limited to this. By using the metal substrate 800 as the heat dissipation substrate, it is possible to minimize the thermal resistance when dissipating the heat generated from the semiconductor package 300. On the electrode pads 60, 70, 80 of the two semiconductor packages 300 in FIG. 38, a predetermined wiring 810 is connected via a conductive layer 500 made of Ag paste or the like laminated in two stages. The wiring 810 is typically formed by a lead frame method. The wiring 810 is provided on the upper surface of the resin 90 of the semiconductor package 300 via the conductive layer 500. A gap between the metal substrate 800, the semiconductor package 300, and the wiring 810 and a gap between the wirings 810 are sealed with a resin 820. Terminals 830 and 840 are provided at one end and the other end of the wiring 810.

[モジュールの構成例]
図39Aは第3の実施の形態による半導体パッケージを四つ、市販のSiMOSトランジスタSOSパッケージを一つ、逆接続保護用ダイオードを四つ用いて構成されたカスコード回路を有するモジュール12を示す回路図、図39Bはこのモジュール12の構成例を示す。なお、第3の実施の形態による半導体パッケージにおいて、半導体チップCとして具体例1、2のパワー分極超接合GaN系FETを用いる場合には、これらのパワー分極超接合GaN系FETにはボディダイオードが備わっていることから、逆接続保護用ダイオードは必ずしも必要ではない。図39Bに示すように、このモジュール12においては、カスコード回路の大電流化のために四つの半導体パッケージ300が並列接続されている。並列接続された半導体パッケージ300のパッド電極70とSiMOSトランジスタSOSパッケージ600のソース端子601、602との間に四つの逆接続保護用ダイオード900が並列接続されている。図40に示すように、逆接続保護用ダイオード900は、第3の実施の形態による半導体パッケージ300においてゲート電極50に接続された電極パッド80の形成を省略したものからなり、ドレイン電極40をアノード電極、ソース電極30をカソード電極として用いたものである。図39Bに示すように、四つの半導体パッケージ300のパッド電極60、70、80、SiMOSトランジスタSOSパッケージ600のソース端子601、602、ドレイン端子603、604、605およびゲート端子606ならびに逆接続保護用ダイオード900のアノード電極およびカソード電極として用いられるドレイン電極40およびソース電極30に接続された電極パッド70、60の配線には、好適にはリードフレーム法により形成された配線810が用いられ、上方からコンタクトしている。
[Module configuration example]
FIG. 39A is a circuit diagram showing a module 12 having a cascode circuit configured by using four semiconductor packages according to the third embodiment, one commercially available SiMOS transistor SOS package, and four reverse connection protection diodes, FIG. 39B shows a configuration example of this module 12. In the semiconductor package according to the third embodiment, when the power polarization super-junction GaN-based FETs of the first and second embodiments are used as the semiconductor chip C, body diodes are included in these power polarization super-junction GaN-based FETs. The reverse connection protection diode is not always necessary because it is provided. As shown in FIG. 39B, in this module 12, four semiconductor packages 300 are connected in parallel in order to increase the current of the cascode circuit. Four reverse connection protection diodes 900 are connected in parallel between the pad electrode 70 of the semiconductor package 300 and the source terminals 601 and 602 of the SiMOS transistor SOS package 600 connected in parallel. As shown in FIG. 40, the reverse connection protection diode 900 is formed by omitting the formation of the electrode pad 80 connected to the gate electrode 50 in the semiconductor package 300 according to the third embodiment, and the drain electrode 40 serves as an anode. The electrode and the source electrode 30 are used as the cathode electrode. As shown in FIG. 39B, the pad electrodes 60, 70, 80 of the four semiconductor packages 300, the source terminals 601, 602, the drain terminals 603, 604, 605 and the gate terminals 606 of the SiMOS transistor SOS package 600 and the reverse connection protection diode. The wiring of the electrode pads 70 and 60 connected to the drain electrode 40 and the source electrode 30 used as the anode electrode and the cathode electrode of 900 is preferably a wiring 810 formed by a lead frame method, and contacts from above. doing.

この第6の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様な利点を得ることができるほか、次のような利点を得ることができる。すなわち、この第6の実施の形態においては、ベース基板としての金属基板800上に半導体パッケージ300が実装され、その上部にそれらを配線する配線810が設けられている。言い換えると、ベース基板としての金属基板800とその上のデバイス部分とが完全に分離されている。このため、モジュールの設計が容易である。また、放熱基板として用いられる金属基板800は一般に熱伝導率が高く放熱性が良好であるため、熱抵抗を極小化することができる。 According to the sixth embodiment, the same advantages as those of the first embodiment can be obtained, and the following advantages can be obtained. That is, in the sixth embodiment, the semiconductor package 300 is mounted on the metal substrate 800 as the base substrate, and the wiring 810 for wiring them is provided on the upper portion thereof. In other words, the metal substrate 800 as the base substrate and the device portion thereon are completely separated. Therefore, the module design is easy. Further, since the metal substrate 800 used as the heat dissipation substrate generally has high thermal conductivity and good heat dissipation, the thermal resistance can be minimized.

〈7.第7の実施の形態〉
[モジュール]
第7の実施の形態においては、第3の実施の形態による半導体パッケージを複数、金属基板上に実装したモジュールについて説明する。
<7. Seventh Embodiment>
[module]
In the seventh embodiment, a module in which a plurality of semiconductor packages according to the third embodiment are mounted on a metal substrate will be described.

図41はこのモジュールを示す。図41に示すように、このモジュールにおいては、ベース基板としての金属基板800上に第3の実施の形態による半導体パッケージ300が複数、実装されていること、これらの半導体パッケージ300上に配線810が接続されていることは、第6の実施の形態と同様である。このモジュールにおいてはさらに、配線810上に所定の二層目の配線850が設けられている。この二層目の配線850は、一層目の配線810の所定部分と二段積層されたAgペーストなどからなる導電層500を介して接続されている。配線850上には端子860が設けられている。図41に図示された二層目の配線850あるいは図示されていない配線には必要に応じて、一つまたは複数の受動部品あるいは能動部品(図示せず)が接続される。受動部品は例えばコンデンサ(キャパシタ)、能動部品は例えばドライバーやカスコード用SiMOSトランジスタなどである。このモジュールのその他のことについては第6の実施の形態と同様である。 Figure 41 shows this module. As shown in FIG. 41, in this module, a plurality of semiconductor packages 300 according to the third embodiment are mounted on a metal substrate 800 as a base substrate, and wirings 810 are provided on these semiconductor packages 300. The connection is the same as in the sixth embodiment. In this module, a predetermined second-layer wiring 850 is further provided on the wiring 810. The second-layer wiring 850 is connected to a predetermined portion of the first-layer wiring 810 via a conductive layer 500 made of Ag paste or the like that is two-tiered. A terminal 860 is provided over the wiring 850. If necessary, one or more passive components or active components (not shown) are connected to the second-layer wiring 850 shown in FIG. 41 or a wiring not shown. The passive component is, for example, a capacitor, and the active component is, for example, a driver or a cascode SiMOS transistor. Others of this module are the same as those of the sixth embodiment.

この第7の実施の形態によれば、第1および第6の実施の形態と同様な利点を得ることができる。 According to the seventh embodiment, the same advantages as those of the first and sixth embodiments can be obtained.

〈8.第8の実施の形態〉
[モジュール]
第8の実施の形態においては、第3の実施の形態による半導体パッケージを複数、金属基板上に実装したモジュールについて説明する。
<8. Eighth embodiment>
[module]
In the eighth embodiment, a module in which a plurality of semiconductor packages according to the third embodiment are mounted on a metal substrate will be described.

図42はこのモジュールを示す。図42に示すように、このモジュールにおいては、ベース基板としての金属基板800上に第3の実施の形態による半導体パッケージ300が複数、実装されていること、これらの半導体パッケージ300上に配線810が接続されていること、配線810上に所定の二層目の配線850が設けられていることは、第7の実施の形態と同様である。このモジュールにおいては、配線810および配線850はそれぞれ、2層フレキシブル・ポリイミド基板910の下面および上面に形成されていることが第7の実施の形態と異なる。すなわち、配線810は2層フレキシブル・ポリイミド基板910の下層のCu層のパターニングにより形成されたものであり、配線850は2層フレキシブル・ポリイミド基板910の上層のCu層のパターニングにより形成されたものである。配線850はフレキシブル・ポリイミド基板911に形成されたスルーホール912を介して下層の配線810と接続されている。この場合、金属基板800、半導体パッケージ300および配線810の相互の間の隙間ならびに配線810の間の隙間はシリカ(SiO2 )や有機物などの電気絶縁性材料からなるフィラーにより形成された絶縁層920により埋められている。第7の実施の形態において配線850上に設けられていた端子860は設けられていない。第7の実施の形態と同様に、図42に図示された二層目の配線850あるいは図示されていない配線には必要に応じて、一つまたは複数の受動部品あるいは能動部品(図示せず)が接続される。実際には、例えば、2層フレキシブル・ポリイミド基板910の配線810上に半導体パッケージ300を実装したものが、半導体パッケージ300の絶縁基板10の裏面が金属基板800と接触するように金属基板800上に貼り付けられる。このモジュールのその他のことについては第6の実施の形態と同様である。 FIG. 42 shows this module. As shown in FIG. 42, in this module, a plurality of semiconductor packages 300 according to the third embodiment are mounted on a metal substrate 800 as a base substrate, and wiring 810 is provided on these semiconductor packages 300. The connection and the provision of a predetermined second-layer wiring 850 on the wiring 810 are the same as in the seventh embodiment. This module differs from the seventh embodiment in that the wiring 810 and the wiring 850 are formed on the lower surface and the upper surface of the two-layer flexible polyimide substrate 910, respectively. That is, the wiring 810 is formed by patterning the lower Cu layer of the two-layer flexible polyimide substrate 910, and the wiring 850 is formed by patterning the upper Cu layer of the two-layer flexible polyimide substrate 910. is there. The wiring 850 is connected to the wiring 810 in the lower layer via a through hole 912 formed in the flexible polyimide substrate 911. In this case, the gap between the metal substrate 800, the semiconductor package 300, and the wiring 810 and the gap between the wirings 810 are made of an insulating layer 920 formed of a filler made of an electrically insulating material such as silica (SiO 2 ) or an organic substance. Buried by. The terminal 860 provided on the wiring 850 in the seventh embodiment is not provided. Similar to the seventh embodiment, one or more passive components or active components (not shown) may be provided in the second-layer wiring 850 shown in FIG. 42 or the wiring not shown in the drawing, if necessary. Are connected. In practice, for example, the one in which the semiconductor package 300 is mounted on the wiring 810 of the two-layer flexible polyimide substrate 910 is placed on the metal substrate 800 so that the back surface of the insulating substrate 10 of the semiconductor package 300 contacts the metal substrate 800. It can be pasted. Others of this module are the same as those of the sixth embodiment.

この第8の実施の形態によれば、第1および第7の実施の形態と同様な利点を得ることができる。 According to the eighth embodiment, the same advantages as those of the first and seventh embodiments can be obtained.

〈9.第9の実施の形態〉
[モジュール]
第9の実施の形態においては、第3の実施の形態による半導体パッケージおよびベアチップであるGaN系半導体チップを複数、金属基板上に実装したモジュールについて説明する。
<9. Ninth Embodiment>
[module]
In the ninth embodiment, a module in which a plurality of semiconductor packages according to the third embodiment and bare GaN-based semiconductor chips are mounted on a metal substrate will be described.

図43はこのモジュールを示す。このモジュールにおいては、ベース基板としての金属基板800上に第3の実施の形態による半導体パッケージ300が第8の実施の形態と同様に複数、実装されているが、その図示は省略されている。図43に示すように、第8の実施の形態と同様に、2層フレキシブル・ポリイミド基板910の下層のCu層のパターニングにより配線810が形成され、2層フレキシブル・ポリイミド基板910の上層のCu層のパターニングにより配線850が形成されている。配線810は半導体パッケージ300のパッド電極60、70、80上に接続されている(図示せず)。このモジュールにおいてはさらに、3端子半導体素子、取り分け、例えばGaN系FETの具体例1、2として既に述べた分極超接合GaN系FETが形成された半導体チップCが実装されている。この半導体チップCは、半導体パッケージ300の半導体チップCと同様な構造を有する。この半導体チップCの絶縁基板10の裏面が直接、金属基板800と接触している。この半導体チップCのソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50は、2層フレキシブル・ポリイミド基板910の下面に形成された配線810と接続されている。2層フレキシブル・ポリイミド基板910の上層の配線850には、コンデンサなどの受動部品930が実装され、その端子931、932が配線850と接続されているとともに、ドライバーやカスコード用SiMOSトランジスタなどの能動部品940が実装され、その端子941、942などが配線850と接続されている。金属基板800、半導体パッケージ300、半導体チップCおよび配線810の相互の間の隙間ならびに配線810の間の隙間は、シリカや有機物などの電気絶縁性材料からなるフィラーにより形成された絶縁層920により埋められている。実際には、例えば、2層フレキシブル・ポリイミド基板910の配線810上に半導体パッケージ300および半導体チップCを実装するとともに、配線850上に受動部品930および能動部品940を実装したものが、半導体パッケージ300の絶縁基板10の裏面および半導体チップCの絶縁基板10の裏面が金属基板800と接触するように金属基板800上に貼り付けられる。このモジュールのその他のことについては第8の実施の形態と同様である。 FIG. 43 shows this module. In this module, a plurality of semiconductor packages 300 according to the third embodiment are mounted on a metal substrate 800 as a base substrate as in the eighth embodiment, but the illustration thereof is omitted. As shown in FIG. 43, similar to the eighth embodiment, the wiring 810 is formed by patterning the lower Cu layer of the two-layer flexible polyimide substrate 910, and the Cu layer of the upper layer of the two-layer flexible polyimide substrate 910 is formed. The wiring 850 is formed by patterning. The wiring 810 is connected to the pad electrodes 60, 70, 80 of the semiconductor package 300 (not shown). In this module, further, a three-terminal semiconductor element, in particular, a semiconductor chip C formed with the polarization superjunction GaN-based FET described above as specific examples 1 and 2 of the GaN-based FET is mounted. The semiconductor chip C has the same structure as the semiconductor chip C of the semiconductor package 300. The back surface of the insulating substrate 10 of the semiconductor chip C is in direct contact with the metal substrate 800. The source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 of this semiconductor chip C are connected to the wiring 810 formed on the lower surface of the two-layer flexible polyimide substrate 910. A passive component 930 such as a capacitor is mounted on the wiring 850 in the upper layer of the two-layer flexible polyimide substrate 910, terminals 931 and 932 of the passive component 930 are connected to the wiring 850, and an active component such as a driver or a cascode SiMOS transistor. 940 is mounted, and its terminals 941 and 942 are connected to the wiring 850. A gap between the metal substrate 800, the semiconductor package 300, the semiconductor chip C, and the wiring 810 and a gap between the wirings 810 are filled with an insulating layer 920 formed of a filler made of an electrically insulating material such as silica or an organic substance. Has been. In reality, for example, the semiconductor package 300 and the semiconductor chip C are mounted on the wiring 810 of the two-layer flexible polyimide substrate 910, and the passive component 930 and the active component 940 are mounted on the wiring 850. The back surface of the insulating substrate 10 and the back surface of the insulating substrate 10 of the semiconductor chip C are attached on the metal substrate 800 so as to be in contact with the metal substrate 800. Others of this module are the same as those of the eighth embodiment.

この第9の実施の形態によれば、第1および第7の実施の形態と同様な利点を得ることができるほか、モジュールとして特に放熱特性の良いIPM(integrated power module)を容易に実現することができるという利点を得ることができる。 According to the ninth embodiment, the same advantages as those of the first and seventh embodiments can be obtained, and an IPM (integrated power module) having particularly good heat dissipation characteristics can be easily realized as a module. The advantage that can be obtained can be obtained.

〈10.第10の実施の形態〉
[モジュール]
第10の実施の形態においては、第3の実施の形態による半導体パッケージおよびベアチップであるGaN系半導体チップを複数、金属基板上に実装したモジュールについて説明する。
<10. Tenth Embodiment>
[module]
In the tenth embodiment, a semiconductor package according to the third embodiment and a module in which a plurality of GaN-based semiconductor chips that are bare chips are mounted on a metal substrate will be described.

図44はこのモジュールを示す。このモジュールにおいては、2層フレキシブル・ポリイミド基板910の下面に形成された配線810と金属基板800との間に放熱用サファイア基板950が設けられている。放熱用サファイア基板950の裏面は金属基板800と直接接触している。放熱用サファイア基板950の表面には電極960が設けられ、この電極960が配線810と接続されている。このモジュールの動作時にGaN系半導体チップCなどから発生する熱は、配線810、電極960および放熱用サファイア基板950を介して金属基板800に効率的に伝導し、この金属基板800から放熱される。このモジュールのその他のことについては第9の実施の形態と同様である。 FIG. 44 shows this module. In this module, a heat dissipation sapphire substrate 950 is provided between the wiring 810 formed on the lower surface of the two-layer flexible polyimide substrate 910 and the metal substrate 800. The back surface of the heat dissipation sapphire substrate 950 is in direct contact with the metal substrate 800. An electrode 960 is provided on the surface of the heat dissipation sapphire substrate 950, and the electrode 960 is connected to the wiring 810. The heat generated from the GaN-based semiconductor chip C or the like during the operation of this module is efficiently conducted to the metal substrate 800 via the wiring 810, the electrode 960 and the heat dissipation sapphire substrate 950, and is radiated from the metal substrate 800. Others of this module are the same as those of the ninth embodiment.

この第10の実施の形態によれば、第1、第7および第9の実施の形態と同様な利点を得ることができる。 According to the tenth embodiment, the same advantages as those of the first, seventh and ninth embodiments can be obtained.

〈11.第11の実施の形態〉
[半導体パッケージ]
第11の実施の形態による半導体パッケージについて説明する。この半導体パッケージはCSP(chip size package)である。この半導体パッケージも第1の実施の形態による半導体パッケージと同様に、GaN系FETを樹脂封止したものである。この半導体パッケージを図45〜図48に示す。図45は平面図、図46は底面図(裏面図)、図47は図45のX−X線に沿っての断面図、図48は図45のY−Y線に沿っての断面図である。
<11. Eleventh Embodiment>
[Semiconductor package]
A semiconductor package according to the eleventh embodiment will be described. This semiconductor package is a CSP (chip size package). Similar to the semiconductor package according to the first embodiment, this semiconductor package is also a GaN-based FET resin-sealed. This semiconductor package is shown in FIGS. 45 is a plan view, FIG. 46 is a bottom view (rear view), FIG. 47 is a sectional view taken along line XX of FIG. 45, and FIG. 48 is a sectional view taken along line YY of FIG. is there.

図45〜図48に示すように、この半導体パッケージは、平面形状がほぼ正方形の全体として偏平な直方体の形状を有する。この半導体パッケージにおいては、第1の実施の形態と同様な半導体チップCが樹脂封止されている。ソース電極30およびドレイン電極40は、典型的には櫛型構造に形成され、その場合の一例を図49に示す。 As shown in FIG. 45 to FIG. 48, this semiconductor package has a flat rectangular parallelepiped shape as a whole having a substantially square planar shape. In this semiconductor package, a semiconductor chip C similar to that of the first embodiment is resin-sealed. The source electrode 30 and the drain electrode 40 are typically formed in a comb structure, and an example of that case is shown in FIG. 49.

ソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50には、それぞれ電極パッド60、70、80が、ナノAg粒子を含む導電性ペーストやハンダなどからなる導電層500を介して電気的に接続されている。これらの電極パッド60、70、80で覆われていない部分の半導体層20、ソース電極30、ゲート電極50等の表面と絶縁基板10および半導体層20の側面とは電気的に絶縁性の樹脂90により覆われており、封止されている。樹脂90の輪郭は、半導体チップCの側面の樹脂90の厚さの分だけ半導体チップCのサイズより大きいが、半導体チップCの外形とほぼ相似になっている。ソース電極30と接続された電極パッド60は、ソース電極30と平行に延在し、ソース電極30と同等の幅を有する直線状の下部60aと、半導体層20の辺S1 を跨いでその両側に亘って半導体層20に平行に延在する長方形の平面形状を有する平板状の上部60bとからなる。言い換えると、電極パッド60は、ソース電極30から半導体層20に対して垂直上方に下部60aが引き出された後、上部60bが半導体層20の上方を半導体層20に平行に延在している。電極パッド60の下部60aは、ソース電極30に対してソース電極30の幅方向にずれており、その半導体パッケージの中心側の片側部分がこの下部60aの上面に形成された導電層500を介してソース電極30に電気的に接続されている。また、電極パッド60は、ソース電極30のゲート電極50側の一端部を除いて、ソース電極30を覆うように設けられている。ドレイン電極40と接続された電極パッド70は、ドレイン電極40と平行に延在し、ドレイン電極40と同等の幅を有する直線状の下部70aと、半導体層20の辺S3 を跨いでその両側に亘って半導体層20に平行に延在する長方形の平面形状を有する平板状の上部70bとからなる。言い換えると、電極パッド70は、ドレイン電極40から半導体層20に対して垂直上方に下部70aが引き出された後、上部70bが半導体層20の上方を半導体層20に平行に延在している。電極パッド70の下部70aは、ドレイン電極40に対してドレイン電極40の幅方向にずれており、その半導体パッケージの中心側の片側部分がこの下部70aの上面に形成された導電層500を介してドレイン電極40に電気的に接続されている。また、電極パッド70は、ドレイン電極40の全体を覆うように設けられている。ゲート電極50と接続された電極パッド80は、ゲート電極50と平行に延在し、ゲート電極50と同等の幅を有する直線状の下部80aと、半導体層20の辺S4 を跨いでその両側に亘って半導体層20に平行に延在する長方形の平面形状を有する平板状の上部80bとからなる。言い換えると、電極パッド80は、ゲート電極50から半導体層20に対して垂直上方に下部80aが引き出された後、上部80bが半導体層20の上方を半導体層20に平行に延在している。電極パッド80の下部80aは、ゲート電極50に対してゲート電極50の幅方向にずれており、その半導体パッケージの中心側の片側部分がこの下部80aの上面に形成された導電層500を介してゲート電極50に電気的に接続されている。また、電極パッド80は、ゲート電極50の全体を覆うように設けられている。 Electrode pads 60, 70, and 80 are electrically connected to the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50, respectively, through a conductive layer 500 made of a conductive paste or solder containing nano Ag particles. .. A resin 90 that is electrically insulative between the surface of the semiconductor layer 20, the source electrode 30, the gate electrode 50, and the like and the side surfaces of the insulating substrate 10 and the semiconductor layer 20 that are not covered with the electrode pads 60, 70, 80. It is covered and sealed by. The contour of the resin 90 is larger than the size of the semiconductor chip C by the thickness of the resin 90 on the side surface of the semiconductor chip C, but is substantially similar to the outer shape of the semiconductor chip C. The electrode pad 60 connected to the source electrode 30 extends in parallel with the source electrode 30, and has a linear lower portion 60a having a width equal to that of the source electrode 30 and both sides thereof across the side S 1 of the semiconductor layer 20. And a flat plate-shaped upper portion 60b having a rectangular planar shape extending in parallel with the semiconductor layer 20. In other words, in the electrode pad 60, after the lower portion 60a is pulled out vertically upward from the source electrode 30 with respect to the semiconductor layer 20, the upper portion 60b extends above the semiconductor layer 20 in parallel with the semiconductor layer 20. The lower portion 60a of the electrode pad 60 is displaced in the width direction of the source electrode 30 with respect to the source electrode 30, and one side portion on the center side of the semiconductor package is provided with the conductive layer 500 formed on the upper surface of the lower portion 60a. It is electrically connected to the source electrode 30. The electrode pad 60 is provided so as to cover the source electrode 30 except for one end of the source electrode 30 on the gate electrode 50 side. The electrode pad 70 connected to the drain electrode 40 extends in parallel with the drain electrode 40 and has a linear lower portion 70 a having the same width as the drain electrode 40 and both sides of the linear lower portion 70 a across the side S 3 of the semiconductor layer 20. And a flat plate-shaped upper portion 70b having a rectangular planar shape extending in parallel with the semiconductor layer 20. In other words, in the electrode pad 70, after the lower portion 70a is pulled out vertically from the drain electrode 40 with respect to the semiconductor layer 20, the upper portion 70b extends above the semiconductor layer 20 in parallel with the semiconductor layer 20. The lower portion 70a of the electrode pad 70 is displaced in the width direction of the drain electrode 40 with respect to the drain electrode 40, and one side portion on the center side of the semiconductor package is provided with the conductive layer 500 formed on the upper surface of the lower portion 70a. It is electrically connected to the drain electrode 40. The electrode pad 70 is provided so as to cover the entire drain electrode 40. The electrode pad 80 connected to the gate electrode 50 extends in parallel with the gate electrode 50 and has a linear lower portion 80a having the same width as the gate electrode 50 and both sides of the linear lower portion 80a straddling the side S 4 of the semiconductor layer 20. And a flat plate-shaped upper portion 80b having a rectangular planar shape extending in parallel with the semiconductor layer 20. In other words, in the electrode pad 80, after the lower portion 80a is drawn out vertically upward from the gate electrode 50 with respect to the semiconductor layer 20, the upper portion 80b extends above the semiconductor layer 20 in parallel with the semiconductor layer 20. The lower portion 80a of the electrode pad 80 is displaced in the width direction of the gate electrode 50 with respect to the gate electrode 50, and one side portion on the center side of the semiconductor package is provided with the conductive layer 500 formed on the upper surface of the lower portion 80a. It is electrically connected to the gate electrode 50. The electrode pad 80 is provided so as to cover the entire gate electrode 50.

この半導体パッケージの各部のサイズの一例を挙げると、絶縁基板10の一辺の長さは2〜5mm、絶縁基板10の裏面からソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50の上面までの高さは約0.12mm、電極パッド60、70、80の下部60a、70a、80aの厚さは約0.15mm、上部60b、70b、80bの厚さは約0.2mm、電極パッド60と電極パッド70との間の距離は約1.5mm、ソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50の幅、従って電極パッド60、70、80の下部60a、70a、80aの幅は約0.15mmである。 To give an example of the size of each part of this semiconductor package, the length of one side of the insulating substrate 10 is 2 to 5 mm, and the height from the back surface of the insulating substrate 10 to the upper surfaces of the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 is: About 0.12 mm, the lower portions 60a, 70a, 80a of the electrode pads 60, 70, 80 have a thickness of about 0.15 mm, the upper portions 60b, 70b, 80b have a thickness of about 0.2 mm, the electrode pad 60 and the electrode pad 70. And the width of the source electrode 30, the drain electrode 40 and the gate electrode 50, and thus the width of the lower portions 60a, 70a, 80a of the electrode pads 60, 70, 80 is about 0.15 mm.

[半導体パッケージの製造方法]
図50A〜D、図51AおよびBならびに図52A〜Cはこの半導体パッケージの製造方法の一例を示す。
[Semiconductor package manufacturing method]
50A-D, 51A-B, and 52A-C show an example of a method of manufacturing this semiconductor package.

図50Aに示すように、まず、リードフレーム形成用の金属板100を用意する。金属板100としては従来公知の材料の中から必要に応じて選ばれるが、例えば、Cu合金やFe−Ni系合金などである。金属板100上には、ナノAg粒子を含む導電性ペーストやハンダなどからなる導電層500を形成しておく。 As shown in FIG. 50A, first, a metal plate 100 for forming a lead frame is prepared. The metal plate 100 is selected from conventionally known materials as necessary, and is, for example, a Cu alloy or a Fe—Ni-based alloy. On the metal plate 100, a conductive layer 500 made of a conductive paste or solder containing nano Ag particles is formed.

次に、図50Bに示すように、プレス加工により、金属板100および導電層500を、製造する半導体パッケージに応じた所定の繰り返しパターンで、電極パッド60、70、80の輪郭より少し大きい輪郭が形成されるように部分的に打ち抜く。 Next, as shown in FIG. 50B, by pressing, the metal plate 100 and the conductive layer 500 are formed into a predetermined repeating pattern corresponding to the semiconductor package to be manufactured, and a contour slightly larger than the contours of the electrode pads 60, 70, 80. Punch partially to form.

次に、図50Cに示すように、プレス加工により、金属板100に、電極パッド60、70、80の下部60a、70a、80aに相当する部分が形成されるように部分的に段差を形成する。 Next, as shown in FIG. 50C, a step is partially formed on the metal plate 100 by press working so that portions corresponding to the lower portions 60a, 70a, 80a of the electrode pads 60, 70, 80 are formed. ..

次に、図50Dに示すように、プレス加工により、金属板100を、電極パッド60、70、80の輪郭が形成されるように部分的に打ち抜き、所定形状のリードフレーム110を形成する。このリードフレーム110の平面形状を図53に示す。ただし、図53は図50Dに示すリードフレーム110を下方から見た時の平面図である。図50Dは図53のD−D線に沿っての断面図である。図53においては、最終的に製造される半導体パッケージの輪郭を一点鎖線で示す。 Next, as shown in FIG. 50D, the metal plate 100 is partially punched by pressing so that the contours of the electrode pads 60, 70, 80 are formed, and the lead frame 110 having a predetermined shape is formed. The planar shape of this lead frame 110 is shown in FIG. However, FIG. 53 is a plan view of the lead frame 110 shown in FIG. 50D when viewed from below. FIG. 50D is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. In FIG. 53, the outline of the finally manufactured semiconductor package is shown by a one-dot chain line.

次に、図51Aに示すように、半導体チップCのソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50を下に向け、それぞれリードフレーム110の、電極パッド60、70、80の下部60a、70a、80aに相当する部分の表面の導電層500に接触させた後、熱処理を行うことにより接合する。 Next, as shown in FIG. 51A, the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 of the semiconductor chip C are directed downward, and the lower portions 60a, 70a, 80a of the electrode pads 60, 70, 80 of the lead frame 110 are respectively directed. After being brought into contact with the conductive layer 500 on the surface of a portion corresponding to, a heat treatment is performed to join the layers.

次に、図51Bに示すように、図51Aに示す構造体の上下を厚板971、972で挟む。厚板971、972は、特に限定されないが、例えば、ガラス板あるいはステンレス鋼などの金属板を用いることができる。 Next, as shown in FIG. 51B, the upper and lower sides of the structure shown in FIG. 51A are sandwiched by thick plates 971 and 972. The thick plates 971 and 972 are not particularly limited, but for example, a glass plate or a metal plate such as stainless steel can be used.

次に、図52Aに示すように、厚板971、972の間に形成された空間を埋めるように樹脂モールドを行い、半導体チップCを樹脂90により封止する。 Next, as shown in FIG. 52A, resin molding is performed so as to fill the space formed between the thick plates 971 and 972, and the semiconductor chip C is sealed with the resin 90.

次に、図52Bに示すように、厚板971、972を除去する。 Next, as shown in FIG. 52B, the thick plates 971 and 972 are removed.

この後、図52Bに二点鎖線で示す所定の切断線に沿ってリードフレーム110を切断し、図52Cに示すように分離する。こうして、目的とする図45〜図48に示す半導体パッケージが製造される。 After that, the lead frame 110 is cut along a predetermined cutting line shown by a two-dot chain line in FIG. 52B, and separated as shown in FIG. 52C. Thus, the intended semiconductor package shown in FIGS. 45 to 48 is manufactured.

[半導体パッケージの実装方法]
この半導体パッケージの実装方法について説明する。ここでは、この半導体パッケージを金属基板上に実装したモジュールについて説明する。
[Semiconductor package mounting method]
A method of mounting this semiconductor package will be described. Here, a module in which this semiconductor package is mounted on a metal substrate will be described.

図54はこのモジュールを示す。図54に示すように、このモジュールにおいては、ベース基板としての金属基板800上に、図45〜図48に示す半導体パッケージが複数、実装されているとともに、放熱用サファイア基板950上に電極960が設けられた放熱用ダミー素子が放熱用サファイア基板950を下にして実装されている。放熱用サファイア基板950の裏面は金属基板800と直接接触している。放熱用サファイア基板950と電極960との合計の厚さは半導体パッケージの厚さと同等に選ばれている。放熱用サファイア基板950の側面は電気的に絶縁性の樹脂90により覆われており、封止されている。これらの半導体パッケージおよび放熱用ダミー素子上にはエポキシ樹脂製の両面プリント配線基板980が設けられており、両面プリント配線基板980の下面に形成された配線981と半導体パッケージの電極パッド60、70、80ならびに放熱用ダミー素子の電極960とが導電層500を介して電気的に接続されている。配線981の間の部分に露出した両面プリント配線基板980の下面および配線981の表面にはレジストマスク982が設けられている。この場合、金属基板800と両面プリント配線基板980との間の隙間はSiO2 や有機物などの電気絶縁性材料からなるフィラーにより形成された絶縁層920により埋められている。両面プリント配線基板980の上面には配線983が形成されている。配線983の間の部分に露出した両面プリント配線基板980の上面および配線983の表面にはレジストマスク984が設けられている。両面プリント配線基板980の上面の配線983には、コンデンサなどの受動部品930およびドライバーやカスコード用SiMOSトランジスタなどの能動部品940が実装されている。受動部品930の端子931、932は配線983と接続されている。能動部品940の端子941、942は配線983と接続されている。両面プリント配線基板980にはスルーホール配線985が形成されており、このスルーホール配線985により両面プリント配線基板980の下面の配線981と上面の配線983とが互いに接続されている。また、両面プリント配線基板980には埋め込み配線986が形成されている。この埋め込み配線986により受動部品930同士が接続されている。両面プリント配線基板980にはさらに、能動部品940と放熱用ダミー素子との間の部分にスルーホール987が形成されており、このスルーホール987にAlNなどの高熱伝導フィラー988が埋め込まれている。 FIG. 54 shows this module. As shown in FIG. 54, in this module, a plurality of semiconductor packages shown in FIGS. 45 to 48 are mounted on a metal substrate 800 as a base substrate, and an electrode 960 is provided on a heat dissipation sapphire substrate 950. The provided heat dissipation dummy element is mounted with the heat dissipation sapphire substrate 950 facing downward. The back surface of the heat dissipation sapphire substrate 950 is in direct contact with the metal substrate 800. The total thickness of the heat dissipation sapphire substrate 950 and the electrodes 960 is selected to be equal to the thickness of the semiconductor package. The side surface of the heat dissipation sapphire substrate 950 is covered with an electrically insulating resin 90 and sealed. A double-sided printed wiring board 980 made of epoxy resin is provided on the semiconductor package and the heat dissipation dummy element. The wiring 981 formed on the lower surface of the double-sided printed wiring board 980 and the electrode pads 60, 70 of the semiconductor package, 80 and the electrode 960 of the heat dissipation dummy element are electrically connected via the conductive layer 500. A resist mask 982 is provided on the lower surface of the double-sided printed wiring board 980 and the surface of the wiring 981 exposed in the portion between the wirings 981. In this case, the gap between the metal substrate 800 and the double-sided printed wiring board 980 is filled with an insulating layer 920 formed of a filler made of an electrically insulating material such as SiO 2 or an organic material. Wirings 983 are formed on the upper surface of the double-sided printed wiring board 980. A resist mask 984 is provided on the upper surface of the double-sided printed wiring board 980 and the surface of the wiring 983 exposed in the portion between the wirings 983. A passive component 930 such as a capacitor and an active component 940 such as a driver and a cascode SiMOS transistor are mounted on the wiring 983 on the upper surface of the double-sided printed wiring board 980. The terminals 931 and 932 of the passive component 930 are connected to the wiring 983. The terminals 941 and 942 of the active component 940 are connected to the wiring 983. Through-hole wiring 985 is formed on the double-sided printed wiring board 980, and the wiring 981 on the lower surface and the wiring 983 on the upper surface of the double-sided printed wiring board 980 are connected to each other by the through-hole wiring 985. Further, embedded wiring 986 is formed on the double-sided printed wiring board 980. The embedded wiring 986 connects the passive components 930 to each other. The double-sided printed wiring board 980 further has a through hole 987 formed in a portion between the active component 940 and the heat dissipation dummy element, and a high thermal conductive filler 988 such as AlN is embedded in the through hole 987.

この第11の実施の形態によれば、電極パッド60、70、80は半導体チップCの半導体層20上にその大部分が形成されており、半導体チップCから僅かしかはみ出ていないため、CSP状の半導体パッケージを構成することができる。そして、この半導体パッケージの半導体チップCの絶縁基板10側を金属基板800に向けて実装するとともに、電極パッド60、70、80を両面プリント配線基板980の下面に形成された配線981と接続することにより、GaN系FETをフェースアップで容易に金属基板800上に実装することができ、従来に比べて大幅な低コスト化、高周波化、省体積化、低熱抵抗化などを図ることができる。しかも、ソース電極30、ドレイン電極40およびゲート電極50は三角形に配置され、従って電極パッド60、70、80も三角形に配置することができるため、両面プリント配線基板980の下面に形成された配線981を互いに交差しないように形成することができることから、半導体パッケージを実装した高性能のモジュールを容易に実現することができる。そして、このモジュールを用いることにより高性能の電気機器を安価に実現することができる。 According to the eleventh embodiment, most of the electrode pads 60, 70, 80 are formed on the semiconductor layer 20 of the semiconductor chip C and only slightly protrude from the semiconductor chip C. The semiconductor package can be configured. The semiconductor chip C of this semiconductor package is mounted with the insulating substrate 10 side facing the metal substrate 800, and the electrode pads 60, 70, 80 are connected to the wiring 981 formed on the lower surface of the double-sided printed wiring board 980. As a result, the GaN-based FET can be easily mounted face-up on the metal substrate 800, and the cost, the frequency, the volume, and the thermal resistance can be significantly reduced as compared with the related art. Moreover, since the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 50 are arranged in a triangle, and therefore the electrode pads 60, 70, and 80 can also be arranged in a triangle, the wiring 981 formed on the lower surface of the double-sided printed wiring board 980 is formed. Since they can be formed so as not to cross each other, a high-performance module having a semiconductor package mounted thereon can be easily realized. By using this module, high-performance electric equipment can be realized at low cost.

〈12.第12の実施の形態〉
[半導体パッケージ]
第12の実施の形態による半導体パッケージについて説明する。この半導体パッケージは二つのCSPを一体化したものであり、一つのCSPは、GaN系FETを樹脂封止した第11の実施の形態による半導体パッケージ、もう一つのCSPは、GaN系ダイオードを樹脂封止したものである。
<12. Twelfth Embodiment>
[Semiconductor package]
A semiconductor package according to the twelfth embodiment will be described. This semiconductor package integrates two CSPs, one CSP is a semiconductor package according to the eleventh embodiment in which a GaN-based FET is resin-sealed, and the other CSP is a GaN-based diode is resin-sealed. It has stopped.

図55はこの半導体パッケージの回路を示す。図55に示すように、この半導体パッケージにおいては、GaN系FETのドレインにGaN系ダイオードのカソードが接続されてインバータが構成されている。 FIG. 55 shows a circuit of this semiconductor package. As shown in FIG. 55, in this semiconductor package, the drain of the GaN-based FET is connected to the cathode of the GaN-based diode to form an inverter.

図56A〜Cはこの半導体パッケージを示し、図56Aは平面図、図56Bは底面図、図56Cは図56AのC−C線に沿っての断面図である。図56A〜Cに示すように、この半導体パッケージは、GaN系FETを樹脂封止した第11の実施の形態によるCSP状の半導体パッケージP1 と、GaN系ダイオードを樹脂封止したCSP状の半導体パッケージP2 とがそれぞれの一つの側面で互いに接合されたものであり、平面形状が長方形の全体として偏平な直方体の形状を有する。ここで、GaN系ダイオードは、第11の実施の形態による半導体パッケージにおいてゲート電極50に接続された電極パッド80の形成を省略したものからなり、ドレイン電極40をアノード電極、ソース電極30をカソード電極として用いたものであり、電極パッドとしては電極パッド60、70のみ形成されている。半導体パッケージP1 の電極パッド70と半導体パッケージP2 の電極パッド60とはそれらの側面同士が互いに接触していて電気的に接続されている。 56A to C show this semiconductor package, FIG. 56A is a plan view, FIG. 56B is a bottom view, and FIG. 56C is a sectional view taken along the line CC of FIG. 56A. As shown in FIGS. 56A to 56C, this semiconductor package is a CSP-shaped semiconductor package P 1 in which a GaN-based FET is resin-sealed and a CSP-shaped semiconductor in which a GaN-based diode is resin-sealed. The package P 2 and the package P 2 are joined to each other on one side surface, and have a rectangular parallelepiped shape in plan view as a whole. Here, the GaN-based diode is formed by omitting the formation of the electrode pad 80 connected to the gate electrode 50 in the semiconductor package according to the eleventh embodiment, and the drain electrode 40 is the anode electrode and the source electrode 30 is the cathode electrode. As the electrode pads, only the electrode pads 60 and 70 are formed. An electrode pad 70 and the electrode pads 60 of the semiconductor package P 2 of the semiconductor package P 1 is in contact their side faces to each other are electrically connected.

この第12の実施の形態によれば、図55に示すような回路構成を有するCSP状の半導体パッケージを実現することができる。 According to the twelfth embodiment, a CSP type semiconductor package having a circuit configuration as shown in FIG. 55 can be realized.

〈13.第13の実施の形態〉
[半導体パッケージ]
第13の実施の形態による半導体パッケージについて説明する。この半導体パッケージは四つのCSPを一体化したものであり、二つのCSPは、GaN系FETを樹脂封止した第11の実施の形態による半導体パッケージ、残りの二つのCSPは、GaN系ダイオードを樹脂封止したものである。
<13. Thirteenth Embodiment>
[Semiconductor package]
A semiconductor package according to the thirteenth embodiment will be described. This semiconductor package is one in which four CSPs are integrated, two CSPs are semiconductor packages according to the eleventh embodiment in which a GaN-based FET is resin-sealed, and the remaining two CSPs are GaN-based diodes are resin-sealed. It is sealed.

図57はこの半導体パッケージの回路を示す。図57に示すように、この半導体パッケージにおいては、並列接続された二つのGaN系FETのドレインに、並列接続された二つのGaN系ダイオードのカソードが接続されてインバータが構成されている。 FIG. 57 shows a circuit of this semiconductor package. As shown in FIG. 57, in this semiconductor package, the cathodes of two GaN-based diodes connected in parallel are connected to the drains of two GaN-based FETs connected in parallel to form an inverter.

図58AおよびBはこの半導体パッケージを示し、図58Aは平面図、図58Bは底面図である。図58AおよびBに示すように、この半導体パッケージは、GaN系FETを樹脂封止した第11の実施の形態によるCSP状の半導体パッケージP11、P12と、GaN系ダイオードを樹脂封止したCSP状の半導体パッケージP13、P14とが側面で互いに接合されたものであり、平面形状がほぼ正方形の全体として偏平な直方体の形状を有する。ここで、GaN系ダイオードは、第11の実施の形態による半導体パッケージにおいてゲート電極50に接続された電極パッド80の形成を省略したものからなり、ドレイン電極40をアノード電極、ソース電極30をカソード電極として用いたものであり、電極パッドとしては電極パッド60、70のみ形成されている。半導体パッケージP11の電極パッド70と半導体パッケージP13の電極パッド60とはそれらの側面同士が互いに接触していて電気的に接続されている。半導体パッケージP12の電極パッド70と半導体パッケージP14の電極パッド60とはそれらの側面同士が互いに接触していて電気的に接続されている。半導体パッケージP11の電極パッド80と半導体パッケージP12の電極パッド80とはそれらの側面同士が互いに接触していて電気的に接続されている。 58A and B show this semiconductor package, FIG. 58A is a plan view, and FIG. 58B is a bottom view. As shown in FIGS. 58A and 58B, this semiconductor package is a CSP-shaped semiconductor package P 11 or P 12 according to the eleventh embodiment in which a GaN-based FET is resin-sealed and a CSP in which a GaN-based diode is resin-sealed. The semiconductor packages P 13 and P 14 having a rectangular shape are joined to each other at the side surfaces, and have a flat rectangular parallelepiped shape as a whole in a substantially square planar shape. Here, the GaN-based diode is formed by omitting the formation of the electrode pad 80 connected to the gate electrode 50 in the semiconductor package according to the eleventh embodiment, and the drain electrode 40 is the anode electrode and the source electrode 30 is the cathode electrode. As the electrode pads, only the electrode pads 60 and 70 are formed. The side surfaces of the electrode pad 70 of the semiconductor package P 11 and the electrode pad 60 of the semiconductor package P 13 are in contact with each other and are electrically connected. An electrode pad 70 and the electrode pads 60 of the semiconductor package P 14 of the semiconductor package P 12 is in contact their side faces to each other are electrically connected. The side surfaces of the electrode pad 80 of the semiconductor package P 11 and the electrode pad 80 of the semiconductor package P 12 are in contact with each other and are electrically connected.

この第13の実施の形態によれば、図57に示すような回路構成を有するCSP状の半導体パッケージを実現することができる。 According to the thirteenth embodiment, a CSP type semiconductor package having a circuit configuration as shown in FIG. 57 can be realized.

〈14.第14の実施の形態〉
[半導体パッケージ]
第14の実施の形態による半導体パッケージについて説明する。この半導体パッケージは四つのCSPを一体化したものであり、二つのCSPは、GaN系FETを樹脂封止した第11の実施の形態による半導体パッケージ、残りの二つのCSPは、GaN系ダイオードを樹脂封止したものである。
<14. Fourteenth Embodiment>
[Semiconductor package]
A semiconductor package according to the fourteenth embodiment will be described. This semiconductor package is one in which four CSPs are integrated, two CSPs are semiconductor packages according to the eleventh embodiment in which a GaN-based FET is resin-sealed, and the remaining two CSPs are GaN-based diodes are resin-sealed. It is sealed.

図59はこの半導体パッケージの回路を示す。図59に示すように、この半導体パッケージにおいては、並列接続された二つのGaN系FETのドレインに、並列接続された二つのGaN系ダイオードのアノードが接続されてDC/DCアップコンバータが構成されている。 FIG. 59 shows a circuit of this semiconductor package. As shown in FIG. 59, in this semiconductor package, the anodes of two GaN-based diodes connected in parallel are connected to the drains of two GaN-based FETs connected in parallel to form a DC/DC up-converter. There is.

図60はこの半導体パッケージを示す平面図である。図60に示すように、この半導体パッケージは、GaN系FETを樹脂封止した第11の実施の形態によるCSP状の半導体パッケージP21、P22と、GaN系ダイオードを樹脂封止したCSP状の半導体パッケージP23、P24とが側面で互いに接合されたものであり、平面形状がほぼ正方形の全体として偏平な直方体形状を有する。ここで、GaN系ダイオードは、第11の実施の形態による半導体パッケージにおいてゲート電極50に接続された電極パッド80の形成を省略したものからなり、ドレイン電極40をアノード電極、ソース電極30をカソード電極として用いたものであり、電極パッドとしては電極パッド60、70のみ形成されている。半導体パッケージP21の電極パッド70と半導体パッケージP13の電極パッド70とはそれらの側面同士が互いに接触していて電気的に接続されている。半導体パッケージP22の電極パッド70と半導体パッケージP24の電極パッド70とはそれらの側面同士が互いに接触していて電気的に接続されている。半導体パッケージP21の電極パッド80と半導体パッケージP22の電極パッド80とはそれらの側面同士が互いに接触していて電気的に接続されている。 FIG. 60 is a plan view showing this semiconductor package. As shown in FIG. 60, this semiconductor package is a CSP type semiconductor package P 21 , P 22 according to the eleventh embodiment in which a GaN type FET is resin-sealed and a CSP type semiconductor package in which a GaN type diode is resin sealed. The semiconductor packages P 23 and P 24 are joined to each other at their side surfaces, and have a flat rectangular parallelepiped shape as a whole in a plan view having a substantially square shape. Here, the GaN-based diode is formed by omitting the formation of the electrode pad 80 connected to the gate electrode 50 in the semiconductor package according to the eleventh embodiment, and the drain electrode 40 is the anode electrode and the source electrode 30 is the cathode electrode. As the electrode pads, only the electrode pads 60 and 70 are formed. The side surfaces of the electrode pad 70 of the semiconductor package P 21 and the electrode pad 70 of the semiconductor package P 13 are in contact with each other and are electrically connected. The side surfaces of the electrode pad 70 of the semiconductor package P 22 and the electrode pad 70 of the semiconductor package P 24 are in contact with each other and are electrically connected. The side surfaces of the electrode pad 80 of the semiconductor package P 21 and the electrode pad 80 of the semiconductor package P 22 are in contact with each other and are electrically connected.

この第14の実施の形態によれば、図59に示すような回路構成を有するCSP状の半導体パッケージを実現することができる。 According to the fourteenth embodiment, it is possible to realize a CSP type semiconductor package having a circuit configuration as shown in FIG.

以上、この発明の実施の形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。 The embodiments of the present invention have been specifically described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.

例えば、上述の実施の形態において挙げた数値、構造、形状、材料などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれらと異なる数値、構造、形状、材料などを用いてもよい。 For example, the numerical values, structures, shapes, materials, etc. mentioned in the above-mentioned embodiments are merely examples, and numerical values, structures, shapes, materials, etc. different from these may be used if necessary.

なお、上述の第9および第10の実施の形態においては、半導体パッケージ300および半導体チップCを金属基板800上に実装しているが、2層フレキシブル・ポリイミド基板910の配線810上に半導体パッケージ300を実装せず、ベアチップである半導体チップCだけを金属基板800上に実装してもよい。この場合、2層フレキシブル・ポリイミド基板910の配線810上に半導体チップCを実装し、配線850上に受動部品930および能動部品940を実装したものが、半導体チップCの絶縁基板10の裏面が金属基板800と接触するように金属基板800上に貼り付けられる。こうすることで、放熱特性の良いIPMを容易に実現することができる。 Although the semiconductor package 300 and the semiconductor chip C are mounted on the metal substrate 800 in the ninth and tenth embodiments, the semiconductor package 300 is mounted on the wiring 810 of the two-layer flexible polyimide substrate 910. It is also possible to mount only the semiconductor chip C, which is a bare chip, on the metal substrate 800 without mounting. In this case, the semiconductor chip C is mounted on the wiring 810 of the two-layer flexible polyimide substrate 910, and the passive component 930 and the active component 940 are mounted on the wiring 850. However, the back surface of the insulating substrate 10 of the semiconductor chip C is metal. The metal substrate 800 is attached so as to be in contact with the substrate 800. By doing so, it is possible to easily realize an IPM having good heat dissipation characteristics.

また、この発明による半導体パッケージにおいては、横型構造を有する3端子半導体素子を樹脂封止しているが、この半導体パッケージと同様な構成は、横型構造を有する2端子半導体素子(ダイオード)あるいは4端子以上の半導体素子を樹脂封止する場合にも適用することが可能である。 Further, in the semiconductor package according to the present invention, a three-terminal semiconductor element having a horizontal structure is resin-sealed. However, a structure similar to this semiconductor package is a two-terminal semiconductor element (diode) or four terminals having a horizontal structure. It can also be applied to the case where the above semiconductor element is resin-sealed.

10…絶縁基板、20…半導体層、30…ソース電極、40…ドレイン電極、50…ゲート電極、60、70、80…パッド電極、90…樹脂、C…半導体チップ、100…金属板、110…リードフレーム、200…DBC基板、200a…Cuベース基板、200b…SiN層、300…半導体パッケージ、400…Siチップ、500…導電層、600…SiMOSトランジスタSOSパッケージ、800…金属基板、900…逆接続保護用ダイオード、910…2層フレキシブル・ポリイミド基板、930…受動部品、940…能動部品、950…放熱用サファイア基板 10... Insulating substrate, 20... Semiconductor layer, 30... Source electrode, 40... Drain electrode, 50... Gate electrode, 60, 70, 80... Pad electrode, 90... Resin, C... Semiconductor chip, 100... Metal plate, 110... Lead frame, 200... DBC substrate, 200a... Cu base substrate, 200b... SiN layer, 300... Semiconductor package, 400... Si chip, 500... Conductive layer, 600... SiMOS transistor SOS package, 800... Metal substrate, 900... Reverse connection Protecting diode, 910... Two-layer flexible polyimide substrate, 930... Passive component, 940... Active component, 950... Heat dissipation sapphire substrate

Claims (15)

金属基板の一方の主面と両面プリント配線基板の一方の主面との間に設けられて使用される半導体パッケージであって、A semiconductor package used between being provided between one main surface of a metal substrate and one main surface of a double-sided printed wiring board,
前記半導体パッケージは、The semiconductor package is
サファイア基板の第1主面上に3端子半導体素子を構成する半導体層が設けられ、前記半導体層上に第1電極、第2電極および第3電極が三角形に配置された、長方形の平面形状を有する半導体チップと、A semiconductor layer forming a three-terminal semiconductor element is provided on the first main surface of the sapphire substrate, and the first electrode, the second electrode, and the third electrode are arranged in a triangular shape on the semiconductor layer to form a rectangular planar shape. A semiconductor chip having
前記第1電極、前記第2電極および前記第3電極とそれぞれ接触して電気的に接続され、前記半導体層の外部に引き出された第1電極パッド、第2電極パッドおよび第3電極パッドと、A first electrode pad, a second electrode pad, and a third electrode pad that are brought into contact with the first electrode, the second electrode, and the third electrode to be electrically connected to each other and are drawn out of the semiconductor layer;
前記第1電極、前記第2電極、前記第3電極、前記半導体層および前記サファイア基板の側面を封止する電気的に絶縁性の樹脂と、An electrically insulating resin that seals the side surfaces of the first electrode, the second electrode, the third electrode, the semiconductor layer, and the sapphire substrate,
を有し、Have
前記半導体チップの四つの辺を反時計方向に順にSThe four sides of the semiconductor chip are sequentially counter-clockwise S 1 1 、S, S 2 2 、S, S 3 3 、S, S 4 Four としたとき、前記第1電極は、辺SAnd the first electrode is the side S 1 1 に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 2 2 に平行な短辺とを有する細長い長方形の形状を有し、辺SHas an elongated rectangular shape having a short side parallel to 1 1 、S, S 2 2 に近接して設けられており、前記第1電極の長辺の長さは辺SThe length of the long side of the first electrode is close to the side S 1 1 の長さより短く、前記第2電極は、辺SShorter than the length of the second electrode, 3 3 に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 2 2 に平行な短辺とを有する細長い長方形の形状を有し、辺SHas an elongated rectangular shape having a short side parallel to 2 2 、S, S 3 3 に近接して設けられており、前記第2電極の長辺の長さは辺SIs provided close to the second electrode, and the length of the long side of the second electrode is the side S 3 3 の長さより短く、前記第3電極は、辺SShorter than the length of the third electrode, 4 Four に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 1 1 に平行な短辺とを有する長方形の形状を有し、前記第1電極と辺SHas a rectangular shape having a short side parallel to the first electrode and the side S 4 Four との間の領域において辺SEdge S in the area between 1 1 、S, S 4 Four に近接して設けられ、Is installed close to
前記第1電極パッドは前記第1電極から前記樹脂上を経由して辺SThe first electrode pad is a side S from the first electrode via the resin. 1 1 に垂直な方向でかつ前記半導体層および前記サファイア基板に平行な方向に突出し、当該突出した前記第1電極パッドの先端は辺SProjecting in a direction perpendicular to, and in a direction parallel to the semiconductor layer and the sapphire substrate, and the tip of the projecting first electrode pad has a side S. 1 1 に平行であり、前記第2電極パッドは前記第2電極から前記樹脂上を経由して辺SAnd the second electrode pad is parallel to the side S from the second electrode via the resin. 3 3 に垂直な方向でかつ前記半導体層および前記サファイア基板に平行な方向に突出し、当該突出した前記第2電極パッドの先端は辺SProjecting in a direction perpendicular to, and parallel to the semiconductor layer and the sapphire substrate, and the tip of the projecting second electrode pad has a side S. 3 3 に平行であり、前記第3電極パッドは前記第3電極から前記樹脂上を経由して辺SAnd the third electrode pad is parallel to the side S from the third electrode via the resin. 4 Four に垂直な方向でかつ前記半導体層および前記サファイア基板に平行な方向に突出し、当該突出した前記第3電極パッドの先端は辺SProjecting in a direction perpendicular to, and in a direction parallel to the semiconductor layer and the sapphire substrate, the tip of the projecting third electrode pad has a side S. 4 Four に平行であり、Parallel to
前記半導体パッケージは、前記サファイア基板の第2主面を前記金属基板の前記一方の主面に接触させて前記金属基板の前記一方の主面上に実装され、前記第1電極パッド、前記第2電極パッドおよび前記第3電極パッドの前記樹脂から突出した部分の前記サファイア基板と反対側の面が前記両面プリント配線基板の前記一方の主面の所定の配線の所定の部位に電気的に接続されて所定の回路が構成されることを特徴とする半導体パッケージ。The semiconductor package is mounted on the one main surface of the metal substrate with the second main surface of the sapphire substrate in contact with the one main surface of the metal substrate, the first electrode pad, the second Surfaces of the electrode pads and the third electrode pads, which are opposite to the sapphire substrate, of the portions protruding from the resin are electrically connected to predetermined portions of predetermined wiring on the one main surface of the double-sided printed wiring board. A semiconductor package characterized by comprising a predetermined circuit.
金属基板の一方の主面と両面プリント配線基板の一方の主面との間に設けられて使用される半導体パッケージであって、A semiconductor package used between being provided between one main surface of a metal substrate and one main surface of a double-sided printed wiring board,
前記半導体パッケージは、The semiconductor package is
サファイア基板の第1主面上に3端子半導体素子を構成する半導体層が設けられ、前記半導体層上に第1電極、第2電極および第3電極が三角形に配置された、長方形の平面形状を有する半導体チップと、A semiconductor layer forming a three-terminal semiconductor element is provided on the first main surface of the sapphire substrate, and the first electrode, the second electrode, and the third electrode are arranged in a triangular shape on the semiconductor layer to form a rectangular planar shape. A semiconductor chip having
前記第1電極、前記第2電極および前記第3電極とそれぞれ接触して電気的に接続され、前記半導体層の上方に引き出された第1電極パッド、第2電極パッドおよび第3電極パッドと、A first electrode pad, a second electrode pad, and a third electrode pad that are brought into contact with and electrically connected to the first electrode, the second electrode, and the third electrode, respectively, and are drawn out above the semiconductor layer;
前記第1電極、前記第2電極、前記第3電極、前記半導体層および前記サファイア基板の側面を封止する電気的に絶縁性の樹脂と、An electrically insulating resin that seals the side surfaces of the first electrode, the second electrode, the third electrode, the semiconductor layer, and the sapphire substrate,
を有し、Have
前記半導体チップの四つの辺を反時計方向に順にSThe four sides of the semiconductor chip are sequentially counter-clockwise S 1 1 、S, S 2 2 、S, S 3 3 、S, S 4 Four としたとき、前記第1電極は、辺SAnd the first electrode is the side S 1 1 に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 2 2 に平行な短辺とを有する細長い長方形の形状を有し、辺SHas an elongated rectangular shape having a short side parallel to 1 1 、S, S 2 2 に近接して設けられており、前記第1電極の長辺の長さは辺SIs provided close to the first electrode, and the length of the long side of the first electrode is the side S 1 1 の長さより短く、前記第2電極は、辺SShorter than the length of the second electrode, 3 3 に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 2 2 に平行な短辺とを有する細長い長方形の形状を有し、辺SHas an elongated rectangular shape having a short side parallel to 2 2 、S, S 3 3 に近接して設けられており、前記第2電極の長辺の長さは辺SIs provided close to the second electrode, and the length of the long side of the second electrode is the side S 3 3 の長さより短く、前記第3電極は、辺SShorter than the length of the third electrode, 4 Four に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 1 1 に平行な短辺とを有する長方形の形状を有し、前記第1電極と辺SHas a rectangular shape having a short side parallel to the first electrode and the side S 4 Four との間の領域において辺SEdge S in the area between 1 1 、S, S 4 Four に近接して設けられ、Is installed close to
前記第1電極パッドは前記第1電極から前記半導体層に対して垂直上方に引き出された後、辺SAfter the first electrode pad is vertically upwardly drawn from the first electrode with respect to the semiconductor layer, a side S 1 1 に跨がるように前記半導体層の上方を前記半導体層に平行に延在し、前記第1電極パッドの外側の先端は辺SExtending over the semiconductor layer in parallel with the semiconductor layer so as to straddle the semiconductor layer, and the outer tip of the first electrode pad has a side S 1 1 に平行であり、前記第2電極パッドは前記第2電極から前記半導体層に対して垂直上方に引き出された後、辺SThe second electrode pad is parallel to the first electrode pad, and the second electrode pad is vertically upwardly drawn from the second electrode with respect to the semiconductor layer. 3 3 に跨がるように前記半導体層の上方を前記半導体層に平行に延在し、前記第2電極パッドの外側の先端は辺SSo as to extend over the semiconductor layer in parallel to the semiconductor layer, and the outer tip of the second electrode pad has a side S 3 3 に平行であり、前記第3電極パッドは前記第3電極から前記半導体層に対して垂直上方に引き出された後、辺SAnd the third electrode pad is vertically upwardly drawn from the third electrode with respect to the semiconductor layer, and then the side S 4 Four に跨がるように前記半導体層の上方を前記半導体層に平行に延在し、前記第3電極パッドの外側の先端は辺SExtending over the semiconductor layer in parallel to the semiconductor layer so as to straddle the semiconductor layer, and the outer tip of the third electrode pad has a side S 4 Four に平行であり、Parallel to
前記樹脂の輪郭は、前記半導体チップの側面の前記樹脂の厚さの分だけ前記半導体チップより大きいが、前記半導体チップの外形とほぼ相似になっており、The contour of the resin is larger than the semiconductor chip by the thickness of the resin on the side surface of the semiconductor chip, but is substantially similar to the outer shape of the semiconductor chip,
前記第1電極パッドの前記先端、前記第2電極パッドの前記先端および前記第3電極パッドの前記先端は前記樹脂の輪郭と一致し、The tip of the first electrode pad, the tip of the second electrode pad, and the tip of the third electrode pad match the contour of the resin,
前記半導体パッケージは、前記サファイア基板の第2主面を前記金属基板の前記一方の主面に接触させて前記金属基板の前記一方の主面上に実装され、前記第1電極パッド、前記第2電極パッドおよび前記第3電極パッドの前記サファイア基板と反対側の面が前記両面プリント配線基板の前記一方の主面の所定の配線の所定の部位に電気的に接続されて所定の回路が構成されることを特徴とする半導体パッケージ。The semiconductor package is mounted on the one main surface of the metal substrate with the second main surface of the sapphire substrate in contact with the one main surface of the metal substrate, the first electrode pad, the second Surfaces of the electrode pad and the third electrode pad opposite to the sapphire substrate are electrically connected to predetermined portions of predetermined wiring on the one main surface of the double-sided printed wiring board to form a predetermined circuit. A semiconductor package characterized by the following.
前記半導体層はGaN系半導体層、前記3端子半導体素子はGaN系電界効果トランジスタである請求項1または2記載の半導体パッケージ。The semiconductor package according to claim 1, wherein the semiconductor layer is a GaN-based semiconductor layer, and the three-terminal semiconductor element is a GaN-based field effect transistor. 前記GaN系電界効果トランジスタは分極超接合GaN系電界効果トランジスタである請求項3記載の半導体パッケージ。The semiconductor package according to claim 3, wherein the GaN-based field effect transistor is a polarized superjunction GaN-based field effect transistor. 前記第1電極はソース電極、前記第2電極はドレイン電極、前記第3電極はゲート電極である請求項3または4記載の半導体パッケージ。The semiconductor package according to claim 3, wherein the first electrode is a source electrode, the second electrode is a drain electrode, and the third electrode is a gate electrode. 金属基板と、A metal substrate,
前記金属基板の一方の主面上に実装された一つまたは複数の半導体パッケージと、One or more semiconductor packages mounted on one main surface of the metal substrate;
前記一つまたは複数の半導体パッケージ上に所定の回路を構成するように設けられた所定の配線を一方の主面に有する両面プリント配線基板とを有し、A double-sided printed wiring board having a predetermined wiring provided on one main surface so as to form a predetermined circuit on the one or more semiconductor packages;
前記半導体パッケージは、The semiconductor package is
サファイア基板の第1主面上に3端子半導体素子を構成する半導体層が設けられ、前記半導体層上に第1電極、第2電極および第3電極が三角形に配置された、長方形の平面形状を有する半導体チップと、A semiconductor layer forming a three-terminal semiconductor element is provided on the first main surface of the sapphire substrate, and the first electrode, the second electrode, and the third electrode are arranged in a triangular shape on the semiconductor layer to form a rectangular planar shape. A semiconductor chip having
前記第1電極、前記第2電極および前記第3電極とそれぞれ接触して電気的に接続され、前記半導体層の外部に引き出された第1電極パッド、第2電極パッドおよび第3電極パッドと、A first electrode pad, a second electrode pad, and a third electrode pad that are brought into contact with the first electrode, the second electrode, and the third electrode to be electrically connected to each other and are drawn out of the semiconductor layer;
前記第1電極、前記第2電極、前記第3電極、前記半導体層および前記サファイア基板の側面を封止する電気的に絶縁性の樹脂と、An electrically insulating resin that seals the side surfaces of the first electrode, the second electrode, the third electrode, the semiconductor layer, and the sapphire substrate,
を有し、Have
前記半導体チップの四つの辺を反時計方向に順にSThe four sides of the semiconductor chip are sequentially counter-clockwise S 1 1 、S, S 2 2 、S, S 3 3 、S, S 4 Four としたとき、前記第1電極は、辺SAnd the first electrode is the side S 1 1 に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 2 2 に平行な短辺とを有する細長い長方形の形状を有し、辺SHas an elongated rectangular shape having a short side parallel to 1 1 、S, S 2 2 に近接して設けられており、前記第1電極の長辺の長さは辺SIs provided close to the first electrode, and the length of the long side of the first electrode is the side S 1 1 の長さより短く、前記第2電極は、辺SShorter than the length of the second electrode, 3 3 に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 2 2 に平行な短辺とを有する細長い長方形の形状を有し、辺SHas an elongated rectangular shape having a short side parallel to 2 2 、S, S 3 3 に近接して設けられており、前記第2電極の長辺の長さは辺SIs provided close to the second electrode, and the length of the long side of the second electrode is the side S 3 3 の長さより短く、前記第3電極は、辺SShorter than the length of the third electrode, 4 Four に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 1 1 に平行な短辺とを有する長方形の形状を有し、前記第1電極と辺SHas a rectangular shape having a short side parallel to the first electrode and the side S 4 Four との間の領域において辺SEdge S in the area between 1 1 、S, S 4 Four に近接して設けられ、Is installed close to
前記第1電極パッドは前記第1電極から前記樹脂上を経由して辺SThe first electrode pad is a side S from the first electrode via the resin. 1 1 に垂直な方向でかつ前記半導体層および前記サファイア基板に平行な方向に突出し、当該突出した前記第1電極パッドの先端は辺SProjecting in a direction perpendicular to, and in a direction parallel to the semiconductor layer and the sapphire substrate, and the tip of the projecting first electrode pad has a side S. 1 1 に平行であり、前記第2電極パッドは前記第2電極から前記樹脂上を経由して辺SAnd the second electrode pad is parallel to the side S from the second electrode via the resin. 3 3 に垂直な方向でかつ前記半導体層および前記サファイア基板に平行な方向に突出し、当該突出した前記第2電極パッドの先端は辺SProjecting in a direction perpendicular to, and parallel to the semiconductor layer and the sapphire substrate, and the tip of the projecting second electrode pad has a side S. 3 3 に平行であり、前記第3電極パッドは前記第3電極から前記樹脂上を経由して辺SAnd the third electrode pad is parallel to the side S from the third electrode via the resin. 4 Four に垂直な方向でかつ前記半導体層および前記サファイア基板に平行な方向に突出し、当該突出した前記第3電極パッドの先端は辺SProjecting in a direction perpendicular to, and in a direction parallel to the semiconductor layer and the sapphire substrate, the tip of the projecting third electrode pad has a side S. 4 Four に平行であり、Parallel to
前記半導体パッケージは、前記サファイア基板の第2主面を前記金属基板の前記一方の主面に接触させて前記金属基板の前記一方の主面上に実装され、前記第1電極パッド、前記第2電極パッドおよび前記第3電極パッドの前記樹脂から突出した部分の前記サファイア基板と反対側の面が前記両面プリント配線基板の前記一方の主面の前記所定の配線の所定の部位に電気的に接続されて前記所定の回路が構成されているモジュール。The semiconductor package is mounted on the one main surface of the metal substrate with the second main surface of the sapphire substrate in contact with the one main surface of the metal substrate, the first electrode pad, the second Surfaces of the electrode pads and the third electrode pads, which are opposite to the sapphire substrate, of the portions projecting from the resin are electrically connected to predetermined portions of the predetermined wiring on the one main surface of the double-sided printed wiring board. A module in which the predetermined circuit is configured.
金属基板と、A metal substrate,
前記金属基板の一方の主面上に実装された一つまたは複数の半導体パッケージと、One or more semiconductor packages mounted on one main surface of the metal substrate;
前記一つまたは複数の半導体パッケージ上に所定の回路を構成するように設けられた所定の配線を一方の主面に有する両面プリント配線基板とを有し、A double-sided printed wiring board having a predetermined wiring provided on one main surface so as to form a predetermined circuit on the one or more semiconductor packages;
前記半導体パッケージは、The semiconductor package is
サファイア基板の第1主面上に3端子半導体素子を構成する半導体層が設けられ、前記半導体層上に第1電極、第2電極および第3電極が三角形に配置された、長方形の平面形状を有する半導体チップと、A semiconductor layer forming a three-terminal semiconductor element is provided on the first main surface of the sapphire substrate, and the first electrode, the second electrode, and the third electrode are arranged in a triangular shape on the semiconductor layer to form a rectangular planar shape. A semiconductor chip having
前記第1電極、前記第2電極および前記第3電極とそれぞれ接触して電気的に接続され、前記半導体層の上方に引き出された第1電極パッド、第2電極パッドおよび第3電極パッドと、A first electrode pad, a second electrode pad, and a third electrode pad that are brought into contact with and electrically connected to the first electrode, the second electrode, and the third electrode, respectively, and are drawn out above the semiconductor layer;
前記第1電極、前記第2電極、前記第3電極、前記半導体層および前記サファイア基板の側面を封止する電気的に絶縁性の樹脂と、An electrically insulating resin that seals the side surfaces of the first electrode, the second electrode, the third electrode, the semiconductor layer, and the sapphire substrate,
を有し、Have
前記半導体チップの四つの辺を反時計方向に順にSThe four sides of the semiconductor chip are sequentially counter-clockwise S 1 1 、S, S 2 2 、S, S 3 3 、S, S 4 Four としたとき、前記第1電極は、辺SAnd the first electrode is the side S 1 1 に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 2 2 に平行な短辺とを有する細長い長方形の形状を有し、辺SHas an elongated rectangular shape having a short side parallel to 1 1 、S, S 2 2 に近接して設けられており、前記第1電極の長辺の長さは辺SIs provided close to the first electrode, and the length of the long side of the first electrode is the side S 1 1 の長さより短く、前記第2電極は、辺SShorter than the length of the second electrode, 3 3 に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 2 2 に平行な短辺とを有する細長い長方形の形状を有し、辺SHas an elongated rectangular shape having a short side parallel to 2 2 、S, S 3 3 に近接して設けられており、前記第2電極の長辺の長さは辺SIs provided close to the second electrode, and the length of the long side of the second electrode is the side S 3 3 の長さより短く、前記第3電極は、辺SShorter than the length of the third electrode, 4 Four に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 1 1 に平行な短辺とを有する長方形の形状を有し、前記第1電極と辺SHas a rectangular shape having a short side parallel to the first electrode and the side S 4 Four との間の領域において辺SEdge S in the area between 1 1 、S, S 4 Four に近接して設けられ、Is installed close to
前記第1電極パッドは前記第1電極から前記半導体層に対して垂直上方に引き出された後、辺SAfter the first electrode pad is vertically upwardly drawn from the first electrode with respect to the semiconductor layer, a side S 1 1 に跨がるように前記半導体層の上方を前記半導体層に平行に延在し、前記第1電極パッドの外側の先端は辺SExtending over the semiconductor layer in parallel with the semiconductor layer so as to straddle the semiconductor layer, and the outer tip of the first electrode pad has a side S 1 1 に平行であり、前記第2電極パッドは前記第2電極から前記半導体層に対して垂直上方に引き出された後、辺SThe second electrode pad is parallel to the first electrode pad, and the second electrode pad is vertically upwardly drawn from the second electrode with respect to the semiconductor layer. 3 3 に跨がるように前記半導体層の上方を前記半導体層に平行に延在し、前記第2電極パッドの外側の先端は辺SSo as to extend over the semiconductor layer in parallel to the semiconductor layer, and the outer tip of the second electrode pad has a side S 3 3 に平行であり、前記第3電極パッドは前記第3電極から前記半導体層に対して垂直上方に引き出された後、辺SAnd the third electrode pad is vertically upwardly drawn from the third electrode with respect to the semiconductor layer, and then the side S 4 Four に跨がるように前記半導体層の上方を前記半導体層に平行に延在し、前記第3電極パッドの外側の先端は辺SExtending over the semiconductor layer in parallel to the semiconductor layer so as to straddle the semiconductor layer, and the outer tip of the third electrode pad has a side S 4 Four に平行であり、Parallel to
前記樹脂の輪郭は、前記半導体チップの側面の前記樹脂の厚さの分だけ前記半導体チップより大きいが、前記半導体チップの外形とほぼ相似になっており、The contour of the resin is larger than the semiconductor chip by the thickness of the resin on the side surface of the semiconductor chip, but is substantially similar to the outer shape of the semiconductor chip,
前記第1電極パッドの前記先端、前記第2電極パッドの前記先端および前記第3電極パッドの前記先端は前記樹脂の輪郭と一致し、The tip of the first electrode pad, the tip of the second electrode pad, and the tip of the third electrode pad match the contour of the resin,
前記半導体パッケージは、前記サファイア基板の第2主面を前記金属基板の前記一方の主面に接触させて前記金属基板の前記一方の主面上に実装され、前記第1電極パッド、前記第2電極パッドおよび前記第3電極パッドの前記サファイア基板と反対側の面が前記両面プリント配線基板の前記一方の主面の前記所定の配線の所定の部位に電気的に接続されて前記所定の回路が構成されているモジュール。The semiconductor package is mounted on the one main surface of the metal substrate with the second main surface of the sapphire substrate in contact with the one main surface of the metal substrate, the first electrode pad, the second The surface of the electrode pad and the third electrode pad opposite to the sapphire substrate is electrically connected to a predetermined portion of the predetermined wiring on the one main surface of the double-sided printed wiring board, and the predetermined circuit is formed. The module that is configured.
一つまたは複数のモジュールを有し、Has one or more modules,
少なくとも一つの前記モジュールは、At least one of the modules is
金属基板と、A metal substrate,
前記金属基板の一方の主面上に実装された一つまたは複数の半導体パッケージと、One or more semiconductor packages mounted on one main surface of the metal substrate;
前記一つまたは複数の半導体パッケージ上に所定の回路を構成するように設けられた所定の配線を一方の主面に有する両面プリント配線基板とを有し、A double-sided printed wiring board having a predetermined wiring provided on one main surface so as to form a predetermined circuit on the one or more semiconductor packages;
前記半導体パッケージは、The semiconductor package is
サファイア基板の第1主面上に3端子半導体素子を構成する半導体層が設けられ、前記半導体層上に第1電極、第2電極および第3電極が三角形に配置された、長方形の平面形状を有する半導体チップと、A semiconductor layer forming a three-terminal semiconductor element is provided on the first main surface of the sapphire substrate, and the first electrode, the second electrode, and the third electrode are arranged in a triangular shape on the semiconductor layer to form a rectangular planar shape. A semiconductor chip having
前記第1電極、前記第2電極および前記第3電極とそれぞれ接触して電気的に接続され、前記半導体層の外部に引き出された第1電極パッド、第2電極パッドおよび第3電極パッドと、A first electrode pad, a second electrode pad, and a third electrode pad that are brought into contact with the first electrode, the second electrode, and the third electrode to be electrically connected to each other and are drawn out of the semiconductor layer;
前記第1電極、前記第2電極、前記第3電極、前記半導体層および前記サファイア基板の側面を封止する電気的に絶縁性の樹脂と、An electrically insulating resin that seals the side surfaces of the first electrode, the second electrode, the third electrode, the semiconductor layer, and the sapphire substrate,
を有し、Have
前記半導体チップの四つの辺を反時計方向に順にSThe four sides of the semiconductor chip are sequentially counter-clockwise S 1 1 、S, S 2 2 、S, S 3 3 、S, S 4 Four としたとき、前記第1電極は、辺SAnd the first electrode is the side S 1 1 に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 2 2 に平行な短辺とを有する細長い長方形の形状を有し、辺SHas an elongated rectangular shape having a short side parallel to 1 1 、S, S 2 2 に近接して設けられており、前記第1電極の長辺の長さは辺SIs provided close to the first electrode, and the length of the long side of the first electrode is the side S 1 1 の長さより短く、前記第2電極は、辺SShorter than the length of the second electrode, 3 3 に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 2 2 に平行な短辺とを有する細長い長方形の形状を有し、辺SHas an elongated rectangular shape having a short side parallel to 2 2 、S, S 3 3 に近接して設けられており、前記第2電極の長辺の長さは辺SIs provided close to the second electrode, and the length of the long side of the second electrode is the side S 3 3 の長さより短く、前記第3電極は、辺SShorter than the length of the third electrode, 4 Four に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 1 1 に平行な短辺とを有する長方形の形状を有し、前記第1電極と辺SHas a rectangular shape having a short side parallel to the first electrode and the side S 4 Four との間の領域において辺SEdge S in the area between 1 1 、S, S 4 Four に近接して設けられ、Is installed close to
前記第1電極パッドは前記第1電極から前記樹脂上を経由して辺SThe first electrode pad is a side S from the first electrode via the resin. 1 1 に垂直な方向でかつ前記半導体層および前記サファイア基板に平行な方向に突出し、当該突出した前記第1電極パッドの先端は辺SProjecting in a direction perpendicular to, and in a direction parallel to the semiconductor layer and the sapphire substrate, and the tip of the projecting first electrode pad has a side S. 1 1 に平行であり、前記第2電極パッドは前記第2電極から前記樹脂上を経由して辺SAnd the second electrode pad is parallel to the side S from the second electrode via the resin. 3 3 に垂直な方向でかつ前記半導体層および前記サファイア基板に平行な方向に突出し、当該突出した前記第2電極パッドの先端は辺SProjecting in a direction perpendicular to, and parallel to the semiconductor layer and the sapphire substrate, and the tip of the projecting second electrode pad has a side S. 3 3 に平行であり、前記第3電極パッドは前記第3電極から前記樹脂上を経由して辺SAnd the third electrode pad is parallel to the side S from the third electrode via the resin. 4 Four に垂直な方向でかつ前記半導体層および前記サファイア基板に平行な方向に突出し、当該突出した前記第3電極パッドの先端は辺SProjecting in a direction perpendicular to, and in a direction parallel to the semiconductor layer and the sapphire substrate, the tip of the projecting third electrode pad has a side S. 4 Four に平行であり、Parallel to
前記半導体パッケージは、前記サファイア基板の第2主面を前記金属基板の前記一方の主面に接触させて前記金属基板の前記一方の主面上に実装され、前記第1電極パッド、前記第2電極パッドおよび前記第3電極パッドの前記樹脂から突出した部分の前記サファイア基板と反対側の面が前記両面プリント配線基板の前記一方の主面の前記所定の配線の所定の部位に電気的に接続されて前記所定の回路が構成されているモジュールThe semiconductor package is mounted on the one main surface of the metal substrate with the second main surface of the sapphire substrate in contact with the one main surface of the metal substrate, the first electrode pad, the second Surfaces of the electrode pads and the third electrode pads, which are opposite to the sapphire substrate, of the portions projecting from the resin are electrically connected to predetermined portions of the predetermined wiring on the one main surface of the double-sided printed wiring board. A module in which the predetermined circuit is configured
である電気機器。Electrical equipment.
一つまたは複数のモジュールを有し、Has one or more modules,
少なくとも一つの前記モジュールは、At least one of the modules is
金属基板と、A metal substrate,
前記金属基板の一方の主面上に実装された一つまたは複数の半導体パッケージと、One or more semiconductor packages mounted on one main surface of the metal substrate;
前記一つまたは複数の半導体パッケージ上に所定の回路を構成するように設けられた所定の配線を一方の主面に有する両面プリント配線基板とを有し、A double-sided printed wiring board having a predetermined wiring provided on one main surface so as to form a predetermined circuit on the one or more semiconductor packages;
前記半導体パッケージは、The semiconductor package is
サファイア基板の第1主面上に3端子半導体素子を構成する半導体層が設けられ、前記半導体層上に第1電極、第2電極および第3電極が三角形に配置された、長方形の平面形状を有する半導体チップと、A semiconductor layer forming a three-terminal semiconductor element is provided on the first main surface of the sapphire substrate, and the first electrode, the second electrode, and the third electrode are arranged in a triangular shape on the semiconductor layer to form a rectangular planar shape. A semiconductor chip having
前記第1電極、前記第2電極および前記第3電極とそれぞれ接触して電気的に接続され、前記半導体層の上方に引き出された第1電極パッド、第2電極パッドおよび第3電極パッドと、A first electrode pad, a second electrode pad, and a third electrode pad that are brought into contact with and electrically connected to the first electrode, the second electrode, and the third electrode, respectively, and are drawn out above the semiconductor layer;
前記第1電極、前記第2電極、前記第3電極、前記半導体層および前記サファイア基板の側面を封止する電気的に絶縁性の樹脂と、An electrically insulating resin that seals the side surfaces of the first electrode, the second electrode, the third electrode, the semiconductor layer, and the sapphire substrate,
を有し、Have
前記半導体チップの四つの辺を反時計方向に順にSThe four sides of the semiconductor chip are sequentially counter-clockwise S 1 1 、S, S 2 2 、S, S 3 3 、S, S 4 Four としたとき、前記第1電極は、辺SAnd the first electrode is the side S 1 1 に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 2 2 に平行な短辺とを有する細長い長方形の形状を有し、辺SHas an elongated rectangular shape having a short side parallel to 1 1 、S, S 2 2 に近接して設けられており、前記第1電極の長辺の長さは辺SIs provided close to the first electrode, and the length of the long side of the first electrode is the side S 1 1 の長さより短く、前記第2電極は、辺SShorter than the length of the second electrode, 3 3 に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 2 2 に平行な短辺とを有する細長い長方形の形状を有し、辺SHas an elongated rectangular shape having a short side parallel to 2 2 、S, S 3 3 に近接して設けられており、前記第2電極の長辺の長さは辺SIs provided close to the second electrode, and the length of the long side of the second electrode is the side S 3 3 の長さより短く、前記第3電極は、辺SShorter than the length of the third electrode, 4 Four に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 1 1 に平行な短辺とを有する長方形の形状を有し、前記第1電極と辺SHas a rectangular shape having a short side parallel to the first electrode and the side S 4 Four との間の領域において辺SEdge S in the area between 1 1 、S, S 4 Four に近接して設けられ、Is installed close to
前記第1電極パッドは前記第1電極から前記半導体層に対して垂直上方に引き出された後、辺SAfter the first electrode pad is vertically upwardly drawn from the first electrode with respect to the semiconductor layer, a side S 1 1 に跨がるように前記半導体層の上方を前記半導体層に平行に延在し、前記第1電極パッドの外側の先端は辺SExtending over the semiconductor layer in parallel with the semiconductor layer so as to straddle the semiconductor layer, and the outer tip of the first electrode pad has a side S 1 1 に平行であり、前記第2電極パッドは前記第2電極から前記半導体層に対して垂直上方に引き出された後、辺SThe second electrode pad is parallel to the first electrode pad, and the second electrode pad is vertically upwardly drawn from the second electrode with respect to the semiconductor layer. 3 3 に跨がるように前記半導体層の上方を前記半導体層に平行に延在し、前記第2電極パッドの外側の先端は辺SSo as to extend over the semiconductor layer in parallel to the semiconductor layer, and the outer tip of the second electrode pad has a side S 3 3 に平行であり、前記第3電極パッドは前記第3電極から前記半導体層に対して垂直上方に引き出された後、辺SAnd the third electrode pad is vertically upwardly drawn from the third electrode with respect to the semiconductor layer, and then the side S 4 Four に跨がるように前記半導体層の上方を前記半導体層に平行に延在し、前記第3電極パッドの外側の先端は辺SExtending over the semiconductor layer in parallel to the semiconductor layer so as to straddle the semiconductor layer, and the outer tip of the third electrode pad has a side S 4 Four に平行であり、Parallel to
前記樹脂の輪郭は、前記半導体チップの側面の前記樹脂の厚さの分だけ前記半導体チップより大きいが、前記半導体チップの外形とほぼ相似になっており、The contour of the resin is larger than the semiconductor chip by the thickness of the resin on the side surface of the semiconductor chip, but is substantially similar to the outer shape of the semiconductor chip,
前記第1電極パッドの前記先端、前記第2電極パッドの前記先端および前記第3電極パッドの前記先端は前記樹脂の輪郭と一致し、The tip of the first electrode pad, the tip of the second electrode pad, and the tip of the third electrode pad match the contour of the resin,
前記半導体パッケージは、前記サファイア基板の第2主面を前記金属基板の前記一方の主面に接触させて前記金属基板の前記一方の主面上に実装され、前記第1電極パッド、前記第2電極パッドおよび前記第3電極パッドの前記サファイア基板と反対側の面が前記両面プリント配線基板の前記一方の主面の前記所定の配線の所定の部位に電気的に接続されて前記所定の回路が構成されているモジュールThe semiconductor package is mounted on the one main surface of the metal substrate with the second main surface of the sapphire substrate in contact with the one main surface of the metal substrate, the first electrode pad, the second The surface of the electrode pad and the third electrode pad opposite to the sapphire substrate is electrically connected to a predetermined portion of the predetermined wiring on the one main surface of the double-sided printed wiring board, and the predetermined circuit is formed. Modules configured
である電気機器。Electrical equipment.
金属基板の一方の主面と両面プリント配線基板の一方の主面との間に設けられて使用される半導体パッケージであって、A semiconductor package used between being provided between one main surface of a metal substrate and one main surface of a double-sided printed wiring board,
前記半導体パッケージは、The semiconductor package is
サファイア基板の第1主面上にダイオードを構成する半導体層が設けられ、前記半導体層上に第1電極、第2電極および第3電極が三角形に配置された、長方形の平面形状を有する半導体チップと、A semiconductor chip having a rectangular planar shape in which a semiconductor layer forming a diode is provided on a first main surface of a sapphire substrate, and first electrodes, second electrodes, and third electrodes are arranged in a triangle on the semiconductor layer. When,
前記第1電極および前記第2電極とそれぞれ接触して電気的に接続され、前記半導体層の外部に引き出された第1電極パッドおよび第2電極パッドと、A first electrode pad and a second electrode pad that are brought into contact with the first electrode and the second electrode to be electrically connected to each other and are drawn out of the semiconductor layer;
前記第1電極、前記第2電極、前記第3電極、前記半導体層および前記サファイア基板の側面を封止する電気的に絶縁性の樹脂と、An electrically insulating resin that seals the side surfaces of the first electrode, the second electrode, the third electrode, the semiconductor layer, and the sapphire substrate,
を有し、Have
前記半導体チップの四つの辺を反時計方向に順にSThe four sides of the semiconductor chip are sequentially counter-clockwise S 1 1 、S, S 2 2 、S, S 3 3 、S, S 4 Four としたとき、前記第1電極は、辺SAnd the first electrode is the side S 1 1 に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 2 2 に平行な短辺とを有する細長い長方形の形状を有し、辺SHas an elongated rectangular shape having a short side parallel to 1 1 、S, S 2 2 に近接して設けられており、前記第1電極の長辺の長さは辺SIs provided close to the first electrode, and the length of the long side of the first electrode is the side S 1 1 の長さより短く、前記第2電極は、辺SShorter than the length of the second electrode, 3 3 に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 2 2 に平行な短辺とを有する細長い長方形の形状を有し、辺SHas an elongated rectangular shape having a short side parallel to 2 2 、S, S 3 3 に近接して設けられており、前記第2電極の長辺の長さは辺SIs provided close to the second electrode, and the length of the long side of the second electrode is the side S 3 3 の長さより短く、前記第3電極は、辺SShorter than the length of the third electrode, 4 Four に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 1 1 に平行な短辺とを有する長方形の形状を有し、前記第1電極と辺SHas a rectangular shape having a short side parallel to the first electrode and the side S 4 Four との間の領域において辺SEdge S in the area between 1 1 、S, S 4 Four に近接して設けられ、Is installed close to
前記第1電極パッドは前記第1電極から前記樹脂上を経由して辺SThe first electrode pad is a side S from the first electrode via the resin. 1 1 に垂直な方向でかつ前記半導体層および前記サファイア基板に平行な方向に突出し、当該突出した前記第1電極パッドの先端は辺SProjecting in a direction perpendicular to, and in a direction parallel to the semiconductor layer and the sapphire substrate, and the tip of the projecting first electrode pad has a side S. 1 1 に平行であり、前記第2電極パッドは前記第2電極から前記樹脂上を経由して辺SAnd the second electrode pad is parallel to the side S from the second electrode via the resin. 3 3 に垂直な方向でかつ前記半導体層および前記サファイア基板に平行な方向に突出し、当該突出した前記第2電極パッドの先端は辺SProjecting in a direction perpendicular to, and parallel to the semiconductor layer and the sapphire substrate, and the tip of the projecting second electrode pad has a side S. 3 3 に平行であり、Parallel to
前記第1電極および前記第2電極がアノード電極およびカソード電極を構成し、前記第1電極パッドおよび前記第2電極パッドがアノード電極パッドおよびカソード電極パッドを構成し、The first electrode and the second electrode configure an anode electrode and a cathode electrode, the first electrode pad and the second electrode pad configure an anode electrode pad and a cathode electrode pad,
前記半導体パッケージは、前記サファイア基板の第2主面を前記金属基板の前記一方の主面に接触させて前記金属基板の前記一方の主面上に実装され、前記第1電極パッドおよび前記第2電極パッドの前記樹脂から突出した部分の前記サファイア基板と反対側の面が前記両面プリント配線基板の前記一方の主面の所定の配線の所定の部位に電気的に接続されて所定の回路が構成されることを特徴とする半導体パッケージ。The semiconductor package is mounted on the one main surface of the metal substrate such that the second main surface of the sapphire substrate is in contact with the one main surface of the metal substrate, and the semiconductor package is mounted on the one main surface of the metal substrate. The surface of the part of the electrode pad protruding from the resin opposite to the sapphire substrate is electrically connected to a predetermined portion of a predetermined wiring on the one main surface of the double-sided printed wiring board to form a predetermined circuit. A semiconductor package characterized by being processed.
金属基板の一方の主面と両面プリント配線基板の一方の主面との間に設けられて使用される半導体パッケージであって、A semiconductor package used between being provided between one main surface of a metal substrate and one main surface of a double-sided printed wiring board,
前記半導体パッケージは、The semiconductor package is
サファイア基板の第1主面上にダイオードを構成する半導体層が設けられ、前記半導体層上に第1電極、第2電極および第3電極が三角形に配置された、長方形の平面形状を有する半導体チップと、A semiconductor chip having a rectangular planar shape in which a semiconductor layer forming a diode is provided on a first main surface of a sapphire substrate, and first electrodes, second electrodes, and third electrodes are arranged in a triangle on the semiconductor layer. When,
前記第1電極および前記第2電極とそれぞれ接触して電気的に接続され、前記半導体層の上方に引き出された第1電極パッドおよび第2電極パッドと、A first electrode pad and a second electrode pad which are brought into contact with and electrically connected to the first electrode and the second electrode, respectively, and which are drawn out above the semiconductor layer;
前記第1電極、前記第2電極、前記第3電極、前記半導体層および前記サファイア基板の側面を封止する電気的に絶縁性の樹脂と、An electrically insulating resin that seals the side surfaces of the first electrode, the second electrode, the third electrode, the semiconductor layer, and the sapphire substrate,
を有し、Have
前記半導体チップの四つの辺を反時計方向に順にSThe four sides of the semiconductor chip are sequentially counter-clockwise S 1 1 、S, S 2 2 、S, S 3 3 、S, S 4 Four としたとき、前記第1電極は、辺SAnd the first electrode is the side S 1 1 に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 2 2 に平行な短辺とを有する細長い長方形の形状を有し、辺SHas an elongated rectangular shape having a short side parallel to 1 1 、S, S 2 2 に近接して設けられており、前記第1電極の長辺の長さは辺SIs provided close to the first electrode, and the length of the long side of the first electrode is the side S 1 1 の長さより短く、前記第2電極は、辺SShorter than the length of the second electrode, 3 3 に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 2 2 に平行な短辺とを有する細長い長方形の形状を有し、辺SHas an elongated rectangular shape having a short side parallel to 2 2 、S, S 3 3 に近接して設けられており、前記第2電極の長辺の長さは辺SIs provided close to the second electrode, and the length of the long side of the second electrode is the side S 3 3 の長さより短く、前記第3電極は、辺SShorter than the length of the third electrode, 4 Four に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 1 1 に平行な短辺とを有する長方形の形状を有し、前記第1電極と辺SHas a rectangular shape having a short side parallel to the first electrode and the side S 4 Four との間の領域において辺SEdge S in the area between 1 1 、S, S 4 Four に近接して設けられ、Is installed close to
前記第1電極パッドは前記第1電極から前記半導体層に対して垂直上方に引き出された後、辺SAfter the first electrode pad is vertically upwardly drawn from the first electrode with respect to the semiconductor layer, a side S 1 1 に跨がるように前記半導体層の上方を前記半導体層に平行に延在し、前記第1電極パッドの外側の先端は辺SExtending over the semiconductor layer in parallel with the semiconductor layer so as to straddle the semiconductor layer, and the outer tip of the first electrode pad has a side S 1 1 に平行であり、前記第2電極パッドは前記第2電極から前記半導体層に対して垂直上方に引き出された後、辺SThe second electrode pad is parallel to the first electrode pad, and the second electrode pad is vertically upwardly drawn from the second electrode with respect to the semiconductor layer. 3 3 に跨がるように前記半導体層の上方を前記半導体層に平行に延在し、前記第2電極パッドの外側の先端は辺SSo as to extend over the semiconductor layer in parallel to the semiconductor layer, and the outer tip of the second electrode pad has a side S 3 3 に平行であり、Parallel to
前記樹脂の輪郭は、前記半導体チップの側面の前記樹脂の厚さの分だけ前記半導体チップより大きいが、前記半導体チップの外形とほぼ相似になっており、The contour of the resin is larger than the semiconductor chip by the thickness of the resin on the side surface of the semiconductor chip, but is substantially similar to the outer shape of the semiconductor chip,
前記第1電極パッドの前記先端および前記第2電極パッドの前記先端は前記樹脂の輪郭と一致し、The tip of the first electrode pad and the tip of the second electrode pad match the contour of the resin,
前記第1電極および前記第2電極がアノード電極およびカソード電極を構成し、前記第1電極パッドおよび前記第2電極パッドがアノード電極パッドおよびカソード電極パッドを構成し、The first electrode and the second electrode constitute an anode electrode and a cathode electrode, the first electrode pad and the second electrode pad constitute an anode electrode pad and a cathode electrode pad,
前記半導体パッケージは、前記サファイア基板の第2主面を前記金属基板の前記一方の主面に接触させて前記金属基板の前記一方の主面上に実装され、前記第1電極パッドおよび前記第2電極パッドの前記サファイア基板と反対側の面が前記両面プリント配線基板の前記一方の主面の所定の配線の所定の部位に電気的に接続されて所定の回路が構成されることを特徴とする半導体パッケージ。The semiconductor package is mounted on the one main surface of the metal substrate such that the second main surface of the sapphire substrate is in contact with the one main surface of the metal substrate, and the semiconductor package is mounted on the one main surface of the metal substrate. A surface of the electrode pad opposite to the sapphire substrate is electrically connected to a predetermined portion of a predetermined wiring on the one main surface of the double-sided printed wiring board to form a predetermined circuit. Semiconductor package.
金属基板と、A metal substrate,
前記金属基板の一方の主面上に実装された一つまたは複数の半導体パッケージと、One or more semiconductor packages mounted on one main surface of the metal substrate;
前記一つまたは複数の半導体パッケージ上に所定の回路を構成するように設けられた所定の配線を一方の主面に有する両面プリント配線基板とを有し、A double-sided printed wiring board having a predetermined wiring provided on one main surface so as to form a predetermined circuit on the one or more semiconductor packages;
前記半導体パッケージは、The semiconductor package is
サファイア基板の第1主面上にダイオードを構成する半導体層が設けられ、前記半導体層上に第1電極、第2電極および第3電極が三角形に配置された、長方形の平面形状を有する半導体チップと、A semiconductor chip having a rectangular planar shape in which a semiconductor layer forming a diode is provided on a first main surface of a sapphire substrate, and first electrodes, second electrodes, and third electrodes are arranged in a triangle on the semiconductor layer. When,
前記第1電極および前記第2電極とそれぞれ接触して電気的に接続され、前記半導体層の外部に引き出された第1電極パッドおよび第2電極パッドと、A first electrode pad and a second electrode pad that are brought into contact with the first electrode and the second electrode to be electrically connected to each other and are drawn out of the semiconductor layer;
前記第1電極、前記第2電極、前記第3電極、前記半導体層および前記サファイア基板の側面を封止する電気的に絶縁性の樹脂と、An electrically insulating resin that seals the side surfaces of the first electrode, the second electrode, the third electrode, the semiconductor layer, and the sapphire substrate,
を有し、Have
前記半導体チップの四つの辺を反時計方向に順にSThe four sides of the semiconductor chip are sequentially counter-clockwise S 1 1 、S, S 2 2 、S, S 3 3 、S, S 4 Four としたとき、前記第1電極は、辺SAnd the first electrode is the side S 1 1 に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 2 2 に平行な短辺とを有する細長い長方形の形状を有し、辺SHas an elongated rectangular shape having a short side parallel to 1 1 、S, S 2 2 に近接して設けられており、前記第1電極の長辺の長さは辺SIs provided close to the first electrode, and the length of the long side of the first electrode is the side S 1 1 の長さより短く、前記第2電極は、辺SShorter than the length of the second electrode, 3 3 に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 2 2 に平行な短辺とを有する細長い長方形の形状を有し、辺SHas an elongated rectangular shape having a short side parallel to 2 2 、S, S 3 3 に近接して設けられており、前記第2電極の長辺の長さは辺SIs provided close to the second electrode, and the length of the long side of the second electrode is the side S 3 3 の長さより短く、前記第3電極は、辺SShorter than the length of the third electrode, 4 Four に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 1 1 に平行な短辺とを有する長方形の形状を有し、前記第1電極と辺SHas a rectangular shape having a short side parallel to the first electrode and the side S 4 Four との間の領域において辺SEdge S in the area between 1 1 、S, S 4 Four に近接して設けられ、Is installed close to
前記第1電極パッドは前記第1電極から前記樹脂上を経由して辺SThe first electrode pad is a side S from the first electrode via the resin. 1 1 に垂直な方向でかつ前記半導体層および前記サファイア基板に平行な方向に突出し、当該突出した前記第1電極パッドの先端は辺SProjecting in a direction perpendicular to, and in a direction parallel to the semiconductor layer and the sapphire substrate, and the tip of the projecting first electrode pad has a side S. 1 1 に平行であり、前記第2電極パッドは前記第2電極から前記樹脂上を経由して辺SAnd the second electrode pad is parallel to the side S from the second electrode via the resin. 3 3 に垂直な方向でかつ前記半導体層および前記サファイア基板に平行な方向に突出し、当該突出した前記第2電極パッドの先端は辺SProjecting in a direction perpendicular to, and parallel to the semiconductor layer and the sapphire substrate, and the tip of the projecting second electrode pad has a side S. 3 3 に平行であり、Parallel to
前記第1電極および前記第2電極がアノード電極およびカソード電極を構成し、前記第1電極パッドおよび前記第2電極パッドがアノード電極パッドおよびカソード電極パッドを構成し、The first electrode and the second electrode constitute an anode electrode and a cathode electrode, the first electrode pad and the second electrode pad constitute an anode electrode pad and a cathode electrode pad,
前記半導体パッケージは、前記サファイア基板の第2主面を前記金属基板の前記一方の主面に接触させて前記金属基板の前記一方の主面上に実装され、前記第1電極パッドおよび前記第2電極パッドの前記樹脂から突出した部分の前記サファイア基板と反対側の面が前記両面プリント配線基板の前記一方の主面の前記所定の配線の所定の部位に電気的に接続されて前記所定の回路が構成されているモジュール。The semiconductor package is mounted on the one main surface of the metal substrate with the second main surface of the sapphire substrate in contact with the one main surface of the metal substrate, and the first electrode pad and the second The surface of the part of the electrode pad protruding from the resin opposite to the sapphire substrate is electrically connected to a predetermined portion of the predetermined wiring on the one main surface of the double-sided printed wiring board, and the predetermined circuit is formed. The modules that are configured.
金属基板と、A metal substrate,
前記金属基板の一方の主面上に実装された一つまたは複数の半導体パッケージと、One or more semiconductor packages mounted on one main surface of the metal substrate;
前記一つまたは複数の半導体パッケージ上に所定の回路を構成するように設けられた所定の配線を一方の主面に有する両面プリント配線基板とを有し、A double-sided printed wiring board having a predetermined wiring provided on one main surface so as to form a predetermined circuit on the one or more semiconductor packages;
前記半導体パッケージは、The semiconductor package is
サファイア基板の第1主面上にダイオードを構成する半導体層が設けられ、前記半導体層上に第1電極、第2電極および第3電極が三角形に配置された、長方形の平面形状を有する半導体チップと、A semiconductor chip having a rectangular planar shape in which a semiconductor layer forming a diode is provided on a first main surface of a sapphire substrate, and first electrodes, second electrodes, and third electrodes are arranged in a triangle on the semiconductor layer. When,
前記第1電極および前記第2電極とそれぞれ接触して電気的に接続され、前記半導体層の上方に引き出された第1電極パッドおよび第2電極パッドと、A first electrode pad and a second electrode pad which are brought into contact with and electrically connected to the first electrode and the second electrode, respectively, and which are drawn out above the semiconductor layer;
前記第1電極、前記第2電極、前記第3電極、前記半導体層および前記サファイア基板の側面を封止する電気的に絶縁性の樹脂と、An electrically insulating resin that seals the side surfaces of the first electrode, the second electrode, the third electrode, the semiconductor layer, and the sapphire substrate,
を有し、Have
前記半導体チップの四つの辺を反時計方向に順にSThe four sides of the semiconductor chip are sequentially counter-clockwise S 1 1 、S, S 2 2 、S, S 3 3 、S, S 4 Four としたとき、前記第1電極は、辺SAnd the first electrode is the side S 1 1 に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 2 2 に平行な短辺とを有する細長い長方形の形状を有し、辺SHas an elongated rectangular shape having a short side parallel to 1 1 、S, S 2 2 に近接して設けられており、前記第1電極の長辺の長さは辺SIs provided close to the first electrode, and the length of the long side of the first electrode is the side S 1 1 の長さより短く、前記第2電極は、辺SShorter than the length of the second electrode, 3 3 に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 2 2 に平行な短辺とを有する細長い長方形の形状を有し、辺SHas an elongated rectangular shape having a short side parallel to 2 2 、S, S 3 3 に近接して設けられており、前記第2電極の長辺の長さは辺SIs provided close to the second electrode, and the length of the long side of the second electrode is the side S 3 3 の長さより短く、前記第3電極は、辺SShorter than the length of the third electrode, 4 Four に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 1 1 に平行な短辺とを有する長方形の形状を有し、前記第1電極と辺SHas a rectangular shape having a short side parallel to the first electrode and the side S 4 Four との間の領域において辺SEdge S in the area between 1 1 、S, S 4 Four に近接して設けられ、Is installed close to
前記第1電極パッドは前記第1電極から前記半導体層に対して垂直上方に引き出された後、辺SAfter the first electrode pad is vertically upwardly drawn from the first electrode with respect to the semiconductor layer, a side S 1 1 に跨がるように前記半導体層の上方を前記半導体層に平行に延在し、前記第1電極パッドの外側の先端は辺SExtending over the semiconductor layer in parallel with the semiconductor layer so as to straddle the semiconductor layer, and the outer tip of the first electrode pad has a side S 1 1 に平行であり、前記第2電極パッドは前記第2電極から前記半導体層に対して垂直上方に引き出された後、辺SThe second electrode pad is parallel to the first electrode pad, and the second electrode pad is vertically upwardly drawn from the second electrode with respect to the semiconductor layer. 3 3 に跨がるように前記半導体層の上方を前記半導体層に平行に延在し、前記第2電極パッドの外側の先端は辺SSo as to extend over the semiconductor layer in parallel to the semiconductor layer, and the outer tip of the second electrode pad has a side S 3 3 に平行であり、Parallel to
前記樹脂の輪郭は、前記半導体チップの側面の前記樹脂の厚さの分だけ前記半導体チップより大きいが、前記半導体チップの外形とほぼ相似になっており、The contour of the resin is larger than the semiconductor chip by the thickness of the resin on the side surface of the semiconductor chip, but is substantially similar to the outer shape of the semiconductor chip,
前記第1電極パッドの前記先端および前記第2電極パッドの前記先端は前記樹脂の輪郭と一致し、The tip of the first electrode pad and the tip of the second electrode pad match the contour of the resin,
前記第1電極および前記第2電極がアノード電極およびカソード電極を構成し、前記第1電極パッドおよび前記第2電極パッドがアノード電極パッドおよびカソード電極パッドを構成し、The first electrode and the second electrode constitute an anode electrode and a cathode electrode, the first electrode pad and the second electrode pad constitute an anode electrode pad and a cathode electrode pad,
前記半導体パッケージは、前記サファイア基板の第2主面を前記金属基板の前記一方の主面に接触させて前記金属基板の前記一方の主面上に実装され、前記第1電極パッドおよび前記第2電極パッドの前記サファイア基板と反対側の面が前記両面プリント配線基板の前記一方の主面の前記所定の配線の所定の部位に電気的に接続されて前記所定の回路が構成されているモジュール。The semiconductor package is mounted on the one main surface of the metal substrate with the second main surface of the sapphire substrate in contact with the one main surface of the metal substrate, and the first electrode pad and the second A module in which the predetermined circuit is configured by electrically connecting a surface of the electrode pad opposite to the sapphire substrate to a predetermined portion of the predetermined wiring on the one main surface of the double-sided printed wiring board.
一つまたは複数のモジュールを有し、Has one or more modules,
少なくとも一つの前記モジュールは、At least one of the modules is
金属基板と、A metal substrate,
前記金属基板の一方の主面上に実装された一つまたは複数の半導体パッケージと、One or more semiconductor packages mounted on one main surface of the metal substrate;
前記一つまたは複数の半導体パッケージ上に所定の回路を構成するように設けられた所定の配線を一方の主面に有する両面プリント配線基板とを有し、A double-sided printed wiring board having a predetermined wiring provided on one main surface so as to form a predetermined circuit on the one or more semiconductor packages;
前記半導体パッケージは、The semiconductor package is
サファイア基板の第1主面上にダイオードを構成する半導体層が設けられ、前記半導体層上に第1電極、第2電極および第3電極が三角形に配置された、長方形の平面形状を有する半導体チップと、A semiconductor chip having a rectangular planar shape in which a semiconductor layer forming a diode is provided on a first main surface of a sapphire substrate, and first electrodes, second electrodes, and third electrodes are arranged in a triangle on the semiconductor layer. When,
前記第1電極および前記第2電極とそれぞれ接触して電気的に接続され、前記半導体層の外部に引き出された第1電極パッドおよび第2電極パッドと、A first electrode pad and a second electrode pad that are brought into contact with the first electrode and the second electrode to be electrically connected to each other and are drawn out of the semiconductor layer;
前記第1電極、前記第2電極、前記第3電極、前記半導体層および前記サファイア基板の側面を封止する電気的に絶縁性の樹脂と、An electrically insulating resin that seals the side surfaces of the first electrode, the second electrode, the third electrode, the semiconductor layer, and the sapphire substrate,
を有し、Have
前記半導体チップの四つの辺を反時計方向に順にSThe four sides of the semiconductor chip are sequentially counter-clockwise S 1 1 、S, S 2 2 、S, S 3 3 、S, S 4 Four としたとき、前記第1電極は、辺SAnd the first electrode is the side S 1 1 に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 2 2 に平行な短辺とを有する細長い長方形の形状を有し、辺SHas an elongated rectangular shape having a short side parallel to 1 1 、S, S 2 2 に近接して設けられており、前記第1電極の長辺の長さは辺SIs provided close to the first electrode, and the length of the long side of the first electrode is the side S 1 1 の長さより短く、前記第2電極は、辺SShorter than the length of the second electrode, 3 3 に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 2 2 に平行な短辺とを有する細長い長方形の形状を有し、辺SHas an elongated rectangular shape having a short side parallel to 2 2 、S, S 3 3 に近接して設けられており、前記第2電極の長辺の長さは辺SIs provided close to the second electrode, and the length of the long side of the second electrode is the side S 3 3 の長さより短く、前記第3電極は、辺SShorter than the length of the third electrode, 4 Four に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 1 1 に平行な短辺とを有する長方形の形状を有し、前記第1電極と辺SHas a rectangular shape having a short side parallel to the first electrode and the side S 4 Four との間の領域において辺SEdge S in the area between 1 1 、S, S 4 Four に近接して設けられ、Is installed close to
前記第1電極パッドは前記第1電極から前記樹脂上を経由して辺SThe first electrode pad is a side S from the first electrode via the resin. 1 1 に垂直な方向でかつ前記半導体層および前記サファイア基板に平行な方向に突出し、当該突出した前記第1電極パッドの先端は辺SProjecting in a direction perpendicular to, and in a direction parallel to the semiconductor layer and the sapphire substrate, and the tip of the projecting first electrode pad has a side S. 1 1 に平行であり、前記第2電極パッドは前記第2電極から前記樹脂上を経由して辺SAnd the second electrode pad is parallel to the side S from the second electrode via the resin. 3 3 に垂直な方向でかつ前記半導体層および前記サファイア基板に平行な方向に突出し、当該突出した前記第2電極パッドの先端は辺SProjecting in a direction perpendicular to, and parallel to the semiconductor layer and the sapphire substrate, and the tip of the projecting second electrode pad has a side S. 3 3 に平行であり、Parallel to
前記第1電極および前記第2電極がアノード電極およびカソード電極を構成し、前記第1電極パッドおよび前記第2電極パッドがアノード電極パッドおよびカソード電極パッドを構成し、The first electrode and the second electrode constitute an anode electrode and a cathode electrode, the first electrode pad and the second electrode pad constitute an anode electrode pad and a cathode electrode pad,
前記半導体パッケージは、前記サファイア基板の第2主面を前記金属基板の前記一方の主面に接触させて前記金属基板の前記一方の主面上に実装され、前記第1電極パッドおよび前記第2電極パッドの前記樹脂から突出した部分の前記サファイア基板と反対側の面が前記両面プリント配線基板の前記一方の主面の前記所定の配線の所定の部位に電気的に接続されて前記所定の回路が構成されているモジュールThe semiconductor package is mounted on the one main surface of the metal substrate with the second main surface of the sapphire substrate in contact with the one main surface of the metal substrate, and the first electrode pad and the second The surface of the part of the electrode pad protruding from the resin opposite to the sapphire substrate is electrically connected to a predetermined portion of the predetermined wiring on the one main surface of the double-sided printed wiring board, and the predetermined circuit is formed. The modules that are configured
である電気機器。Electrical equipment.
一つまたは複数のモジュールを有し、Has one or more modules,
少なくとも一つの前記モジュールは、At least one of the modules is
金属基板と、A metal substrate,
前記金属基板の一方の主面上に実装された一つまたは複数の半導体パッケージと、One or more semiconductor packages mounted on one main surface of the metal substrate;
前記一つまたは複数の半導体パッケージ上に所定の回路を構成するように設けられた所定の配線を一方の主面に有する両面プリント配線基板とを有し、A double-sided printed wiring board having a predetermined wiring provided on one main surface so as to form a predetermined circuit on the one or more semiconductor packages;
前記半導体パッケージは、The semiconductor package is
サファイア基板の第1主面上にダイオードを構成する半導体層が設けられ、前記半導体層上に第1電極、第2電極および第3電極が三角形に配置された、長方形の平面形状を有する半導体チップと、A semiconductor chip having a rectangular planar shape in which a semiconductor layer forming a diode is provided on a first main surface of a sapphire substrate, and first electrodes, second electrodes, and third electrodes are arranged in a triangle on the semiconductor layer. When,
前記第1電極および前記第2電極とそれぞれ接触して電気的に接続され、前記半導体層の上方に引き出された第1電極パッドおよび第2電極パッドと、A first electrode pad and a second electrode pad which are brought into contact with and electrically connected to the first electrode and the second electrode, respectively, and which are drawn out above the semiconductor layer;
前記第1電極、前記第2電極、前記第3電極、前記半導体層および前記サファイア基板の側面を封止する電気的に絶縁性の樹脂と、An electrically insulating resin that seals the side surfaces of the first electrode, the second electrode, the third electrode, the semiconductor layer, and the sapphire substrate,
を有し、Have
前記半導体チップの四つの辺を反時計方向に順にSThe four sides of the semiconductor chip are sequentially counter-clockwise S 1 1 、S, S 2 2 、S, S 3 3 、S, S 4 Four としたとき、前記第1電極は、辺SAnd the first electrode is the side S 1 1 に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 2 2 に平行な短辺とを有する細長い長方形の形状を有し、辺SHas an elongated rectangular shape having a short side parallel to 1 1 、S, S 2 2 に近接して設けられており、前記第1電極の長辺の長さは辺SIs provided close to the first electrode, and the length of the long side of the first electrode is the side S 1 1 の長さより短く、前記第2電極は、辺SShorter than the length of the second electrode, 3 3 に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 2 2 に平行な短辺とを有する細長い長方形の形状を有し、辺SHas an elongated rectangular shape having a short side parallel to 2 2 、S, S 3 3 に近接して設けられており、前記第2電極の長辺の長さは辺SIs provided close to the second electrode, and the length of the long side of the second electrode is the side S 3 3 の長さより短く、前記第3電極は、辺SShorter than the length of the third electrode, 4 Four に平行な長辺と辺SLong side parallel to and side S 1 1 に平行な短辺とを有する長方形の形状を有し、前記第1電極と辺SHas a rectangular shape having a short side parallel to the first electrode and the side S 4 Four との間の領域において辺SEdge S in the area between 1 1 、S, S 4 Four に近接して設けられ、Is installed close to
前記第1電極パッドは前記第1電極から前記半導体層に対して垂直上方に引き出された後、辺SAfter the first electrode pad is vertically upwardly drawn from the first electrode with respect to the semiconductor layer, a side S 1 1 に跨がるように前記半導体層の上方を前記半導体層に平行に延在し、前記第1電極パッドの外側の先端は辺SExtending over the semiconductor layer in parallel with the semiconductor layer so as to straddle the semiconductor layer, and the outer tip of the first electrode pad has a side S 1 1 に平行であり、前記第2電極パッドは前記第2電極から前記半導体層に対して垂直上方に引き出された後、辺SThe second electrode pad is parallel to the first electrode pad, and the second electrode pad is vertically upwardly drawn from the second electrode with respect to the semiconductor layer. 3 3 に跨がるように前記半導体層の上方を前記半導体層に平行に延在し、前記第2電極パッドの外側の先端は辺SSo as to extend over the semiconductor layer in parallel to the semiconductor layer, and the outer tip of the second electrode pad has a side S 3 3 に平行であり、Parallel to
前記樹脂の輪郭は、前記半導体チップの側面の前記樹脂の厚さの分だけ前記半導体チップより大きいが、前記半導体チップの外形とほぼ相似になっており、The contour of the resin is larger than the semiconductor chip by the thickness of the resin on the side surface of the semiconductor chip, but is substantially similar to the outer shape of the semiconductor chip,
前記第1電極パッドの前記先端および前記第2電極パッドの前記先端は前記樹脂の輪郭と一致し、The tip of the first electrode pad and the tip of the second electrode pad match the contour of the resin,
前記第1電極および前記第2電極がアノード電極およびカソード電極を構成し、前記第1電極パッドおよび前記第2電極パッドがアノード電極パッドおよびカソード電極パッドを構成し、The first electrode and the second electrode constitute an anode electrode and a cathode electrode, the first electrode pad and the second electrode pad constitute an anode electrode pad and a cathode electrode pad,
前記半導体パッケージは、前記サファイア基板の第2主面を前記金属基板の前記一方の主面に接触させて前記金属基板の前記一方の主面上に実装され、前記第1電極パッドおよび前記第2電極パッドの前記サファイア基板と反対側の面が前記両面プリント配線基板の前記一方の主面の前記所定の配線の所定の部位に電気的に接続されて前記所定の回路が構成されているモジュールThe semiconductor package is mounted on the one main surface of the metal substrate with the second main surface of the sapphire substrate in contact with the one main surface of the metal substrate, and the first electrode pad and the second A module in which the predetermined circuit is configured by electrically connecting the surface of the electrode pad opposite to the sapphire substrate to a predetermined portion of the predetermined wiring on the one main surface of the double-sided printed wiring board.
である電気機器。Electrical equipment.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10912195B2 (en) * 2019-01-02 2021-02-02 The Boeing Company Multi-embedded radio frequency board and mobile device including the same
CN110113877B (en) * 2019-06-06 2021-11-05 景旺电子科技(龙川)有限公司 Method for manufacturing metal-based circuit board by laser cutting method
JPWO2021002225A1 (en) * 2019-07-01 2021-01-07
JP7298467B2 (en) * 2019-12-17 2023-06-27 三菱電機株式会社 Semiconductor modules and semiconductor devices
KR102597072B1 (en) * 2020-09-08 2023-11-01 한양대학교 에리카산학협력단 Active cooling device based on binary oxide 2DEG and 2DHG thermoelectric device and manufacturing method thereof
WO2022055248A1 (en) * 2020-09-08 2022-03-17 한양대학교에리카산학협력단 Thermoelectric composite, preparation method therefor, and thermoelectric device and semiconductor device each comprising thermoelectric composite
JP7337034B2 (en) * 2020-09-15 2023-09-01 三菱電機株式会社 Semiconductor packages and semiconductor devices
CN112687740B (en) * 2020-12-30 2022-06-21 江苏大学 AlGaN/GaN high electron mobility transistor and manufacturing method thereof
JP2023114355A (en) * 2022-02-04 2023-08-17 株式会社デンソー Semiconductor device

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06821Y2 (en) * 1987-12-25 1994-01-05 シチズン時計株式会社 Semiconductor device mounting structure
JP2001168123A (en) * 1999-12-09 2001-06-22 Seiko Epson Corp Semiconductor device, method for manufacturing the same, apparatus for manufacturing the same, circuit board and electronic equipment
JP2001358259A (en) * 2000-06-15 2001-12-26 Seiko Epson Corp Semiconductor package
JP2003338519A (en) * 2002-05-21 2003-11-28 Renesas Technology Corp Semiconductor device and its manufacturing method
JP3918681B2 (en) * 2002-08-09 2007-05-23 カシオ計算機株式会社 Semiconductor device
JP4386239B2 (en) * 2003-03-12 2009-12-16 株式会社ルネサステクノロジ Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2006049682A (en) * 2004-08-06 2006-02-16 Toshiba Corp Semiconductor device and method for manufacturing the same
JP4549171B2 (en) * 2004-08-31 2010-09-22 三洋電機株式会社 Hybrid integrated circuit device
JP2009081293A (en) * 2007-09-26 2009-04-16 Oki Semiconductor Co Ltd Semiconductor chip, and semiconductor device having a plurality of semiconductor chips mounted thereon
US8304915B2 (en) * 2008-07-23 2012-11-06 Nec Corporation Semiconductor device and method for manufacturing the same
JP2010050286A (en) * 2008-08-21 2010-03-04 Toshiba Corp Semiconductor device
JP2010283265A (en) * 2009-06-08 2010-12-16 Mitsubishi Electric Corp Airtight package for electrical circuit, and method of manufacturing the same
JP5155989B2 (en) * 2009-11-30 2013-03-06 旭化成エレクトロニクス株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2014143326A (en) * 2013-01-24 2014-08-07 Transphorm Japan Inc Semiconductor device, method of manufacturing semiconductor device, lead, and method of manufacturing lead
JP2015142077A (en) * 2014-01-30 2015-08-03 株式会社東芝 semiconductor device
JP5828435B1 (en) * 2015-02-03 2015-12-09 株式会社パウデック Semiconductor element, electric device, bidirectional field effect transistor, and mounting structure
JP2016171197A (en) * 2015-03-12 2016-09-23 株式会社東芝 Semiconductor device

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