JP7090494B2 - Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7090494B2 JP7090494B2 JP2018132091A JP2018132091A JP7090494B2 JP 7090494 B2 JP7090494 B2 JP 7090494B2 JP 2018132091 A JP2018132091 A JP 2018132091A JP 2018132091 A JP2018132091 A JP 2018132091A JP 7090494 B2 JP7090494 B2 JP 7090494B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead
- semiconductor device
- die pad
- distance
- inverter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 139
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 18
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 34
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 34
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 29
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 2
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 13
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 12
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 11
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 8
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 244000273256 Phragmites communis Species 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 241000266598 Cylister Species 0.000 description 1
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001721 transfer moulding Methods 0.000 description 1
- 229920006305 unsaturated polyester Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/4912—Layout
- H01L2224/49171—Fan-out arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
Landscapes
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Description
本発明は、半導体装置の構造に係り、特に、高電圧回路と低電圧回路が混載されたインバータICチップの実装構造に適用して有効な技術に関する。 The present invention relates to the structure of a semiconductor device, and particularly relates to a technique effective for being applied to a mounting structure of an inverter IC chip in which a high voltage circuit and a low voltage circuit are mixedly mounted.
世界的な省エネ規制を受けて、エアコンや空気清浄機、給湯器などの家電製品へのインバータICの採用が急速に拡大しており、インバータICの小型化、高放熱化(低熱抵抗化)、高効率化(低損失化)、高信頼化(高絶縁化・長寿命化)、低コスト化といった多様な要求に対応するインバータICの実装技術(パッケージ技術)開発が進められている。 In response to global energy saving regulations, the adoption of inverter ICs in home appliances such as air conditioners, air purifiers, and water heaters is rapidly expanding, and inverter ICs are becoming smaller and have higher heat dissipation (lower heat resistance). Development of inverter IC mounting technology (package technology) that meets various demands such as high efficiency (low loss), high reliability (high insulation and long life), and low cost is underway.
インバータICを小型化する技術として、インバータ制御に必要な様々な構成素子及び回路を1個の半導体チップ(ワンチップ)に集積したワンチップインバータICが知られている。 As a technique for miniaturizing an inverter IC, a one-chip inverter IC in which various components and circuits required for inverter control are integrated on one semiconductor chip (one chip) is known.
本技術分野の背景技術として、例えば、特許文献1のような技術がある。特許文献1には「半導体チップと出力端子との距離は、入力端子と半導体チップとの距離以上であり、かつ実装基板(ダイパッド)上の半導体チップと出力端子の間の領域は、回路部品が搭載されない領域である半導体装置」が開示されている。
As a background technique in this technical field, for example, there is a technique such as
また、特許文献2には「高電圧の信号を減圧(降圧)する第1のチップと、信号処理のための第2のチップに分け、高電圧が直接印加するリード端子は、互いに及び他のリード端子やダイパッドの吊りリードから離して配置し、リード端子間に樹脂層を充填し放電を防止する半導体装置」が開示されている。
Further,
また、特許文献3には「ダイオードチップとインバータICチップと基板とが積層されてなる積層体を封止して一体化し、インバータICチップの一方の面の制御回路部分にダイオードチップを積層し、インバータICチップの他方の面が外部側に位置する半導体装置」が開示されている。
Further, in
ところで、半導体パッケージの小型化、低コスト化、高放熱化には、ダイパッド露出タイプのQFN(Quad Flat Non-lead)構造が有効であるが、ワンチップインバータICのような高電圧用途への適用には、絶縁確保のために高電圧端子とダイパッド(GND)間および低電圧端子間で一定の距離を確保する必要がある。 By the way, the die pad exposed type QFN (Quad Flat Non-lead) structure is effective for miniaturization, cost reduction, and high heat dissipation of the semiconductor package, but it is applied to high voltage applications such as one-chip inverter ICs. In order to secure insulation, it is necessary to secure a certain distance between the high voltage terminal and the die pad (GND) and between the low voltage terminal.
また、従来のQFN構造では、端子が小さいため電気抵抗が大きくなり高効率化が困難である、ノンリードのため実装基板との接続信頼性の低下が懸念される等の課題もある。 Further, in the conventional QFN structure, since the terminal is small, the electric resistance becomes large and it is difficult to improve the efficiency, and since it is non-lead, there is a concern that the connection reliability with the mounting board may be lowered.
上記特許文献1では、入力端子とダイパッド間、もしくは出力端子とダイパッド間の電位差が大きい場合、半導体装置の表面ないし裏面に露出した際の沿面距離が短いと放電する可能性があり、高電圧の電源用途には不向きである。特に、半導体装置を小型のモータ内に実装する場合には、装置外形を小さくする必要があり、沿面距離の確保がより困難となり、小型化の点で不利となる。
In
また、出力回路(HEMT)が形成された半導体チップと補助回路である整合回路部品とが独立した別体構造のため、例えば出力回路と制御回路が一体的に形成されるワンチップインバータIC等の半導体装置の構造としては適切な構造とはいえない。 Further, since the semiconductor chip on which the output circuit (HEMT) is formed and the matching circuit component which is the auxiliary circuit are independent structures, for example, a one-chip inverter IC in which the output circuit and the control circuit are integrally formed, etc. It cannot be said that the structure is appropriate for a semiconductor device.
上記特許文献2では、ダイパッドが樹脂層から露出しない構造となっているため、大電流を流す電源用途には放熱性の面で不利であり、同時に電気抵抗の上昇によって効率が低下する恐れがある。
In
また、半導体装置をプラスチック製の実装基板に搭載する際に、リード端子のみの接続では、接合材であるはんだ等に繰返しの熱負荷が加わり熱疲労によって早期に破断することが懸念される。 Further, when mounting a semiconductor device on a plastic mounting substrate, if only the lead terminals are connected, there is a concern that repeated heat loads will be applied to the solder or the like as the joining material and the semiconductor device will be broken at an early stage due to thermal fatigue.
さらには、リード端子は装置表面から突き出すように備えられており、装置外形を小さくするには限界がある。 Further, the lead terminal is provided so as to protrude from the surface of the device, and there is a limit to reducing the outer shape of the device.
上記特許文献3では、インバータICチップにダイオードチップが積層されているため、インバータICチップの放熱には放熱フィンを有する放熱部材が必要であり、大電流を流す電源用途には放熱性を確保するための部材コストが上昇するうえ、小型のモータ内に実装するために重要な装置の小型化を阻害する大きな要因となる。
In
そこで、本発明の目的は、高電圧回路と低電圧回路が混載されたインバータICチップを搭載する半導体装置において、当該半導体装置内の絶縁性を確保しつつ、小型化が可能な半導体装置とその製造方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is a semiconductor device having an inverter IC chip in which a high-voltage circuit and a low-voltage circuit are mounted, which can be miniaturized while ensuring the insulation inside the semiconductor device. The purpose is to provide a manufacturing method.
また、本発明の別の目的は、高電圧回路と低電圧回路が混載されたインバータICチップを搭載する半導体装置において、高電圧回路での低損失化、各構成部材の実装基板への実装信頼性の向上が可能な半導体装置とその製造方法を提供することにある。 Further, another object of the present invention is to reduce the loss in the high voltage circuit and to mount the components on the mounting board in the semiconductor device equipped with the inverter IC chip in which the high voltage circuit and the low voltage circuit are mounted. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device capable of improving the performance and a method for manufacturing the same.
上記課題を解決するために、本発明は、半導体基板の表面に出力回路および制御回路が形成されたインバータICチップと、前記半導体基板の裏面に接合材を介して接合されたダイパッドと、前記ダイパッドの少なくとも一辺に沿って配置され、第1のボンディングワイヤにより前記制御回路と電気的に接続された第1のリードと、前記ダイパッドの他辺に沿って配置され、第2のボンディングワイヤにより前記出力回路と電気的に接続された第2のリードと、前記インバータICチップおよび前記第1のリードと前記第2のリードの表面を被覆する封止樹脂と、を備え、前記ダイパッドの前記半導体基板との接合面とは反対側の面、前記第1のリードの前記第1のボンディングワイヤとの接続面とは反対側の面、前記第2のリードの前記第2のボンディングワイヤとの接続面とは反対側の面のそれぞれは前記封止樹脂から露出しており、なおかつ、前記第1のリードの端辺および前記第2のリードの端辺は前記封止樹脂の端辺と同一面になるように前記封止樹脂から露出しており、前記第1のリードと前記第2のリードは所定の距離を有して互いに離間して形成されており、前記第1のリードは、前記ダイパッドを挟んで前記他辺の反対側の辺に沿って配置されたリードと、前記他辺と交差する辺に沿って配置されたリードと、を有し、前記他辺と交差する辺に沿って配置されたリードと前記第2のリード間の距離は、前記ダイパッドと前記第1のリード間の距離より長いことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention comprises an inverter IC chip in which an output circuit and a control circuit are formed on the front surface of a semiconductor substrate, a die pad bonded to the back surface of the semiconductor substrate via a bonding material, and the die pad. A first lead arranged along at least one side of the die and electrically connected to the control circuit by a first bonding wire, and an output along the other side of the die pad. A second lead electrically connected to the circuit, the inverter IC chip, a sealing resin covering the surface of the first lead and the second lead, and the semiconductor substrate of the die pad. A surface opposite to the bonding surface of the first lead, a surface opposite to the surface of the first lead connected to the first bonding wire, and a surface of the second lead connecting the second lead to the second bonding wire. Each of the opposite surfaces is exposed from the sealing resin, and the end edge of the first lead and the end edge of the second lead are flush with the end edge of the sealing resin. As described above, the first lead and the second lead are formed so as to be separated from each other with a predetermined distance, and the first lead has the die pad. It has a lead arranged along the side opposite to the other side and a lead arranged along the side intersecting with the other side, and is arranged along the side intersecting with the other side. The distance between the lead and the second lead is longer than the distance between the die pad and the first lead .
また、本発明は、(a)半導体基板の表面に出力回路および制御回路を形成する工程、(b)前記(a)工程の後、前記半導体基板の裏面に接合材によりダイパッドを接合する工程、(c)前記(b)工程の後、複数の第1のリードと前記第1のリードから所定の距離を有して離間して形成された複数の第2のリードを有するリードフレームに、前記ダイパッドを複数配置する工程、(d)前記(c)工程の後、ワイヤボンディングにより、前記制御回路と前記第1のリード、前記出力回路と前記第2のリードをそれぞれ電気的に接続する工程、(e)前記(d)工程の後、金型のキャビティ内に前記複数のダイパッドが配置された前記リードフレームを配置し、前記キャビティ内に溶融した封止樹脂を充填し硬化させる工程、(f)前記(e)工程の後、前記封止樹脂および前記リードフレームを切断成型して前記封止樹脂により封止された前記半導体基板および前記ダイパッドを個片化する工程、を含む半導体装置の製造方法であって、前記第1のリードは、前記ダイパッドを挟んで前記第2のリードとは反対側に配置されたリードと、前記第2のリードの配列方向と交差する方向に配置されたリードと、を有し、前記第2のリードの配列方向と交差する方向に配置されたリードと前記第2のリード間の距離は、前記ダイパッドと前記第1のリード間の距離より長いことを特徴とする。 Further, the present invention comprises (a) a step of forming an output circuit and a control circuit on the front surface of a semiconductor substrate, (b) a step of joining a die pad to the back surface of the semiconductor substrate with a bonding material after the step (a). (C) The lead frame having a plurality of first leads and a plurality of second leads formed apart from the first leads at a predetermined distance after the step (b). A step of arranging a plurality of die pads, (d) a step of electrically connecting the control circuit and the first lead, and the output circuit and the second lead by wire bonding after the step (d). (E) After the step (d), a step of arranging the lead frame in which the plurality of die pads are arranged in the cavity of the mold, filling the cavity with the molten sealing resin, and curing the process (f). ) Manufacture of a semiconductor device including a step of cutting and molding the sealing resin and the lead frame to separate the semiconductor substrate and the die pad sealed with the sealing resin after the step (e). In the method, the first lead is a lead arranged on a side opposite to the second lead with the die pad interposed therebetween, and a lead arranged in a direction intersecting the arrangement direction of the second lead. The distance between the lead arranged in the direction intersecting the arrangement direction of the second lead and the second lead is longer than the distance between the die pad and the first lead. And.
本発明によれば、高電圧回路と低電圧回路が混載されたインバータICチップを搭載する半導体装置において、当該半導体装置内の絶縁性を確保しつつ、小型化が可能な半導体装置とその製造方法を実現することができる。 According to the present invention, in a semiconductor device equipped with an inverter IC chip in which a high-voltage circuit and a low-voltage circuit are mounted together, the semiconductor device and its manufacturing method can be miniaturized while ensuring the insulation inside the semiconductor device. Can be realized.
また、高電圧回路と低電圧回路が混載されたインバータICチップを搭載する半導体装置において、高電圧回路での低損失化、各構成部材の実装基板への実装信頼性の向上が可能な半導体装置とその製造方法を実現することができる。 Further, in a semiconductor device equipped with an inverter IC chip in which a high-voltage circuit and a low-voltage circuit are mounted together, the semiconductor device can reduce the loss in the high-voltage circuit and improve the mounting reliability of each component on the mounting board. And its manufacturing method can be realized.
これにより、例えば家電製品の小型モータ内に実装されるインバータICチップの高耐圧化、高信頼化、小型化、低コスト化、高放熱化および高効率化を図ることができる。 As a result, for example, it is possible to increase the withstand voltage, increase the reliability, reduce the size, reduce the cost, increase the heat dissipation, and increase the efficiency of the inverter IC chip mounted in the small motor of the home electric appliance.
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。 Issues, configurations and effects other than those described above will be clarified by the description of the following embodiments.
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一または均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中に同一符号で記してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the following embodiments, the parts that are the same or equal to each other are indicated by the same reference numerals in the drawings for the sake of simplification of the description.
図1から図3を参照して、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置とその製造方法について説明する。図1は本実施例に係る半導体装置100の平面構造を模式的に示した概略平面図である。図2は図1におけるA-A’断面図である。図3は図1に示す半導体装置100の平面外観を模式的に示した概略平面外観図である。
The semiconductor device and the manufacturing method thereof according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a schematic plan view schematically showing the plan structure of the
本実施例の半導体装置100は、例えば家庭用エアコンの室内外機に搭載される小型ファンモータ(三相直流モータ)を駆動する半導体装置として用いられる。
The
本実施例の半導体装置100は、図1から図3に示すように、高電圧回路である出力回路1aと低電圧回路である制御回路1bが共通の半導体基板の表面側に一体的に集積形成されたインバータICチップ1と、接合材7を介してインバータICチップ1の一方の面(下面)に接続されたダイパッド2と、ダイパッド2の周辺の少なくとも1部に配列される複数の第1のリード3と、第1のリード3より高電圧が印加される複数の第2のリード4を備えている。
In the
また、図3に示すように、ダイパッド2と第1のリード3と第2のリード4の裏面側は半導体装置100の外部に露出しており、なおかつ、図2に示すように、インバータICチップ1と第1のリード3と第2のリード4の表面側は封止樹脂6で被覆されている。本実施例の半導体装置100は、第1のリード3と第2のリード4の端辺が封止樹脂6と同一面になるパッケージを備えており、ダイパッド2と第2のリード4間の距離D1がダイパッド2と第1のリード3間の距離D5よりも大きく(長く)なるような位置関係(D1>D5)で、ダイパッド2と第1のリード3と第2のリード4が配置されている。
Further, as shown in FIG. 3, the back surface side of the
つまり、本実施例の半導体装置100は、半導体基板の表面に出力回路(高電圧回路)1aおよび制御回路(低電圧回路)1bが形成されたインバータICチップ1と、半導体基板の裏面に接合材7を介して接合されたダイパッド2と、ダイパッド2の少なくとも一辺に沿って配置され、ボンディングワイヤ5により制御回路(低電圧回路)1bと電気的に接続された第1のリード3と、ダイパッド2の他辺に沿って配置され、ボンディングワイヤ5により出力回路(高電圧回路)1aと電気的に接続された第2のリード4と、インバータICチップ1および第1のリード3と第2のリード4の表面を被覆する封止樹脂6を備えている。
That is, in the
また、ダイパッド2の半導体基板との接合面とは反対側の面、第1のリード3のボンディングワイヤ5との接続面とは反対側の面、第2のリード4のボンディングワイヤ5との接続面とは反対側の面のそれぞれは封止樹脂6から露出しており、なおかつ、第1のリード3の端辺および第2のリード4の端辺は封止樹脂6の端辺と同一面になるように露出しており、さらに、第1のリード3と第2のリード4は所定の(一定の)距離を有して互いに離間して形成されている。これにより、第1のリード3と第2のリード4の間の絶縁性を確保することができる。
Further, the surface of the
また、この第1のリード3と第2のリード4間の距離は、ダイパッド2と第2のリード4間の距離D1がダイパッド2と第1のリード3間の距離D5よりも大きく(長く)なるような位置関係(D1>D5)で、ダイパッド2と第1のリード3と第2のリード4が配置されている。これにより、出力回路1a(高電圧回路)-ダイパッド2間および制御回路1b(低電圧回路)-ダイパッド2間の放電リスクを同等にかつ最小限に抑えることができる。
Further, the distance between the
ここで、インバータICチップ1に備えられた出力回路1aは、例えばシリコン(Si)、炭化シリコン(SiC)、窒化シリコン(SiN)およびガリウム砒素(GaAs)等からなる半導体基板上に形成されたIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)やパワーMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、サイリスタ等の大電流をオン・オフ制御する半導体素子である。
Here, the
また、制御回路1bは、大電流をオン・オフ制御する半導体素子を含まない半導体素子である。すなわち、制御回路1bとは、例えば通常の論理回路、ドライバ回路およびアナログ回路等が多数形成され、必要に応じてマイクロプロセッサ等が形成された半導体素子であり、出力回路1aに流れる大電流を制御する機能を併せ持つことができる。つまり、例えば出力回路1aがパワーMOSFETであれば、ゲート電圧を制御するものである。従って、インバータICチップ1には、出力回路1a部分と制御回路1b部分の両方が備わって構成される。
Further, the
ただし、必ずしも出力回路1a部分と制御回路1b部分が一体となったインバータICチップ1に限定されるものではない。また、出力回路1aの安定的な電力出力や、制御回路1bの安定的な動作のためには、インバータICチップ1の出力回路1aと制御回路1bが形成された他方の面はGND(接地)電位とすることが望ましい。
However, it is not necessarily limited to the
このインバータICチップ1は、出力回路1aと制御回路1bが形成された面とは別の(反対側の)面がダイパッド2に接合材7で接続される。この接合材7は、例えばはんだや銀(Ag)もしくが銅(Cu)を含む金属または導電性接着材等により構成され、電気的にかつ機械的に接続される。
In the
なお、接合材7を構成するはんだとしては、一般的な共晶はんだや鉛フリーはんだ等が用いられ、また、導電性接着材としては、銀(Ag)、銅(Cu)およびニッケル(Ni)等の金属フィラーが樹脂に含有もしくは金属のみで構成されたものが用いられる。
As the solder constituting the
また、ダイパッド2は、インバータICチップ1の発熱を効率良く半導体装置100から外部へ放熱するために、熱伝導性の良い材料、例えば銅(Cu)やアルミニウム(Al)、42Alloy(鉄-ニッケル合金)等で構成される。
Further, in order to efficiently dissipate the heat generated by the
インバータICチップ1の出力回路1aは半導体装置100の外部端子となる複数の第2のリード4とボンディングワイヤ5で電気的に接続される。一方、制御回路1bも同様に、複数の第1のリード3とボンディングワイヤ5で電気的に接続される。このボンディングワイヤ5は、例えば電気抵抗の小さい金(Au)、銅(Cu)、銀(Ag)およびアルミニウム(Al)等で構成される。
The
半導体装置100を被覆する封止樹脂6としては、例えばエポキシ樹脂、ビフェニール樹脂および不飽和ポリエステル等の一般的なモールド材からなり、例えば金型を用いたトランスファーモールド工法等によって形成される。このトランスファーモールド工法を用いた場合、大量生産が可能なため、大幅なコスト低減が可能となる。
The sealing
また、例えば一つの金型キャビティ内で複数の半導体装置100をモールドして、切断成型して個片化するMAP(Molded Array Process)方式を採用することで、さらに大量生産やコストの面で有利となる。特に、第1のリード3と第2のリード4の端辺が封止樹脂6と同一面になるような例えばQFN(Quad Flat Package)のノンリード構造を採用することで、小型モータ内に実装するために必要な半導体装置100の外形をできるかぎり小型化することが可能となる。
Further, for example, by adopting a MAP (Molded Array Process) method in which a plurality of
また、インバータICチップ1の発熱を半導体装置100から外部に放熱するには、ダイパッド2の一部を装置の外表面に露出させることで効率良く放熱が可能である。さらにはダイパッド2を、例えば実装基板にはんだ等で接続することで強固に固定され、熱疲労からの早期破断を防止することができる。なお、トランスファーモールド工法を用いてMAP方式で生産するためには、ダイパッド2に吊りリード2aを設け、生産性を向上させることが可能である。
Further, in order to dissipate the heat generated by the
図1から図3に示す本実施例の半導体装置100は、例えば次のようなプロセスフローを含む製造方法を用いて形成することができる。
The
先ず、半導体基板の表面に出力回路(高電圧回路)1aおよび制御回路(低電圧回路)1bを形成する。 First, an output circuit (high voltage circuit) 1a and a control circuit (low voltage circuit) 1b are formed on the surface of the semiconductor substrate.
次に、半導体基板の裏面に接合材7によりダイパッド2を接合する。
Next, the
続いて、複数の第1のリード3と第1のリード3から所定の距離を有して離間して形成された複数の第2のリード4を有するリードフレームに、ダイパッド2を複数配置する。
Subsequently, a plurality of
次に、ワイヤボンディングにより、制御回路(低電圧回路)1bと第1のリード3、出力回路(高電圧回路)1aと第2のリード4をそれぞれ電気的に接続する。
Next, the control circuit (low voltage circuit) 1b and the
続いて、金型のキャビティ内に複数のダイパッド2が配置されたリードフレームを配置し、キャビティ内に溶融した封止樹脂6を充填し硬化させる。
Subsequently, a lead frame in which a plurality of
最後に、封止樹脂6およびリードフレームを切断成型して、封止樹脂6により封止された半導体基板およびダイパッド2を個片化する。
Finally, the sealing
ここで、インバータICチップ1の出力回路1aに印加される電圧は、例えば一般的な家庭用エアコンの室内外機に搭載されるファンモータ駆動用であれば、数十Vから数百Vの高電圧である。また、制御回路1bに印加される電圧は、数Vから十数Vの低電圧である。
Here, the voltage applied to the
さらに、出力回路1aの安定的な電力出力や、制御回路1bの安定的な動作のためには、インバータICチップ1の出力回路1aと制御回路1bが形成された他方の面(例えば裏面)はGND電位とすることが望ましい。
Further, for stable power output of the
従って、インバータICチップ1の制御回路1bとボンディングワイヤ5で接続された第1のリード3と、出力回路1aとボンディングワイヤ5で接続された第2のリード4およびインバータICチップ1の裏面が接続されたダイパッド2間には大きな電位差が生じ、ダイパッド2と第1のリード3と第2のリード4が半導体装置100の外表面に露出される場合には、放電リスクを減らすために一定の沿面距離が必要となる。
Therefore, the
つまり、高電圧の第2のリード4とダイパッド2間の距離D1と、低電圧の第1のリード3とダイパッド2間の距離D5では、半導体装置100の外形をできるだけ小さくした場合に、GNDとの電位差に合わせてそれぞれの沿面距離を適切に確保する必要がある。すなわち、絶縁距離をD、その間の電位差をVeとした場合、一般的には絶縁破壊量Kとは以下の関係がある。
That is, in the distance D1 between the high voltage
従って、半導体装置100におけるダイパッド2と第2のリード4間の距離D1の電位差をVe1、また、ダイパッド2と第1のリード3間の距離D5の電位差をVe5とした場合、D1とD5で意図しない放電リスクを同等にかつ最小限に防止するためには、(1)式から、Ve1/D1=Ve5/D5である。つまり、D1=(Ve5/Ve1)D5となる。ここで、Ve5<Ve1であるから、ゆえに、D5<D1となる。
Therefore, when the potential difference of the distance D1 between the
以上説明したように、本実施例に係る半導体装置100は、インバータICチップ1の制御回路1bより高電圧の出力回路1aが接続された第2のリード4とGND電位であるダイパッド2間の距離D1を、制御回路1bが接続された第1のリード3とGND電位であるダイパッド2間の距離D5より大きく(長く)することで、出力回路1a(高電圧回路)-ダイパッド2間および制御回路1b(低電圧回路)-ダイパッド2間の放電リスクを同等にかつ最小限に抑えることができ高耐圧化が実現できる。
As described above, in the
また、ダイパッド2が半導体装置100の表面に露出した構造のため、インバータICチップ1の発熱を効率よく放熱し高放熱化を実現し、かつ実装基板と強固に接続されるために高信頼化が実現できる。
In addition, since the
さらに、第1のリード3と第2のリード4の端辺が封止樹脂6と同一面になるようなノンリード構造を採用することで小型化が実現でき、かつ低コスト化が実現できる。つまり、本実施例に係る半導体装置100は、半導体装置100の高耐圧化、高放熱化、高信頼化、小型化および低コスト化を同時に実現することが可能である。
Further, by adopting a non-lead structure in which the ends of the
図4および図5を参照して、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置について説明する。図4は本実施例に係る半導体装置100の平面構造を模式的に示した概略平面図である。図5は図4に示す半導体装置100の平面外観を模式的に示した概略平面外観図である。以下、実施例1と相違する事項を中心に説明する。
A semiconductor device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a schematic plan view schematically showing the plan structure of the
本実施例の半導体装置100は、図4および図5に示すように、高電圧回路である出力回路1aと低電圧回路である制御回路1bが共通の半導体基板の表面側に一体的に集積形成されたインバータICチップ1と、図示しない接合材7を介してインバータICチップ1の一方の面(下面)に接続されたダイパッド2と、ダイパッド2の周辺の少なくとも1部に配列される複数の第1のリード3と、第1のリード3より高電圧が印加される複数の第2のリード4を備えている。
In the
また、図5に示すように、ダイパッド2と第1のリード3と第2のリード4の裏面側は半導体装置100の外部に露出しており、なおかつ、実施例1の図2と同様に、インバータICチップ1と第1のリード3と第2のリード4の表面側は封止樹脂6で被覆されている。本実施例の半導体装置100は、第1のリード3と第2のリード4の端辺が封止樹脂6と同一面になるパッケージを備えており、第2のリード4同士間の距離D2がダイパッド2と第1のリード3間の距離D5より大きく(長く)なるような位置関係(D2>D5)で、ダイパッド2と第1のリード3と第2のリード4が配置されている。
Further, as shown in FIG. 5, the back surface sides of the
つまり、本実施例の半導体装置100は、第2のリード4を複数備えており、第2のリード4同士間の距離は、ダイパッド2と第1のリード3間の距離より長くなるように配置されている。
That is, the
半導体装置100は、例えば一般的な家庭用エアコンの室内外機に搭載される小型ファンモータ(三相直流モータ)を駆動する半導体装置として用いられる場合、インバータICチップ1の出力回路1aでは位相を120°ずらして制御されるため、ボンディングワイヤ5で接続された第2のリード4間では位相ずれによる電位差が生じる。
When the
この出力回路1aに印加される電圧は、例えば一般的な家庭用エアコンの室内外機に搭載されるファンモータ駆動用であれば、数十Vから数百Vの高電圧である。また、インバータICチップ1の制御回路1bに印加される電圧は、数Vから十数Vの低電圧である。
The voltage applied to the
さらに、出力回路1aの安定的な電力出力や、制御回路1bの安定的な動作のためには、インバータICチップ1の出力回路1aと制御回路1bが形成された他方の面(例えば裏面)はGND電位とすることが望ましい。
Further, for stable power output of the
従って、インバータICチップ1の出力回路1aとボンディングワイヤ5で接続された複数の第2のリード4同士の間には大きな電位差が生じ、半導体装置100の外表面に露出された場合には、放電リスクを減らすために一定の沿面距離が必要となる。
Therefore, when a large potential difference is generated between the
一方で、インバータICチップ1の制御回路1bが接続された第1のリード3は、第2のリード4に比べて低電圧であるが、GND電位となるダイパッド2との沿面距離を確保している。つまり、高電圧の第2のリード4同士間の距離D2と、低電圧の第1のリード3とダイパッド2間の距離D5では、半導体装置の外形をできるだけ小さくした場合に、GNDとの電位差に合わせてそれぞれの沿面距離を適切に確保する必要がある。
On the other hand, the
すなわち、半導体装置100における第2のリード4同士間の距離D2の電位差をVe2、また、ダイパッド2と第1のリード3間の距離D5の電位差をVe5とした場合、D2とD5で意図しない放電リスクを同等にかつ最小限に防止するためには、(1)式から、Ve2/D2=Ve5/D5である。つまり、D2=(Ve2/Ve5)D5となる。ここで、Ve5<Ve2であるから、ゆえに、D5<D2となる。
That is, when the potential difference of the distance D2 between the second leads 4 in the
以上説明したように、本実施例に係る半導体装置100は、インバータICチップ1の制御回路1bより高電圧の出力回路1aが接続された第2のリード4同士間の距離D2を、制御回路1bが接続された第1のリード3とGND電位であるダイパッド2間の距離D5より大きく(長く)することで、第2のリード4同士間の放電リスクをダイパッド2と第1のリード3間の放電リスクと同等にかつ最小限に抑えることができ高耐圧化が実現できる。
As described above, in the
図6および図7を参照して、本発明の第3の実施形態に係る半導体装置について説明する。図6は本実施例に係る半導体装置100の平面構造を模式的に示した概略平面図である。図7は図6に示す半導体装置100の平面外観を模式的に示した概略平面外観図である。以下、実施例1および実施例2と相違する事項を中心に説明する。
A semiconductor device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a schematic plan view schematically showing the plan structure of the
本実施例の半導体装置100は、図6および図7に示すように、高電圧回路である出力回路1aと低電圧回路である制御回路1bが共通の半導体基板の表面側に一体的に集積形成されたインバータICチップ1と、図示しない接合材7を介してインバータICチップ1の一方の面(下面)に接続されたダイパッド2と、ダイパッド2の周辺の少なくとも1部に配列される複数の第1のリード3と、第1のリード3より高電圧が印加される複数の第2のリード4を備えている。
In the
また、図7に示すように、ダイパッド2と第1のリード3と第2のリード4の裏面側は半導体装置100の外部に露出しており、なおかつ、実施例1の図2と同様に、インバータICチップ1と第1のリード3と第2のリード4の表面側は封止樹脂6で被覆されている。本実施例の半導体装置100は、第1のリード3と第2のリード4の端辺が封止樹脂6と同一面になるパッケージを備えており、第1のリード3と第2のリード4間の距離D3がダイパッド2と第1のリード3間の距離D5より大きく(長く)なるような位置関係(D3>D5)で、ダイパッド2と第1のリード3と第2のリード4が配置されている。
Further, as shown in FIG. 7, the back surface sides of the
半導体装置100は、例えば一般的な家庭用エアコンの室内外機に搭載される小型ファンモータ(三相直流モータ)を駆動する半導体装置として用いられる場合、出力回路1aに印加される電圧は、数十Vから数百Vの高電圧である。
When the
一方、インバータICチップ1の制御回路1bに印加される電圧は、数Vから十数Vの低電圧である。
On the other hand, the voltage applied to the
さらに、出力回路1aの安定的な電力出力や、制御回路1bの安定的な動作のためには、インバータICチップ1の出力回路1aと制御回路1bが形成された他方の面(例えば裏面)はGND電位とすることが望ましい。
Further, for stable power output of the
従って、インバータICチップ1の出力回路1aとボンディングワイヤ5で接続された第2のリード4と、制御回路1bとボンディングワイヤ5で接続された第1のリード3間には大きな電位差が生じ、半導体装置100の外表面に露出された場合には、放電リスクを減らすために一定の沿面距離が必要となる。
Therefore, a large potential difference is generated between the
一方で、インバータICチップ1の制御回路1bが接続された第1のリード3は、第2のリード4に比べて低電圧であるが、GND電位となるダイパッド2との沿面距離を確保している。つまり、高電圧の第2リード4と低電圧の第1のリード3間の距離D3と、低電圧の第1のリード3とダイパッド2間の距離D5では、半導体装置の外形をできるだけ小さくした場合に、GNDとの電位差に合わせてそれぞれの沿面距離を適切に確保する必要がある。
On the other hand, the
すなわち、半導体装置100における第2のリード4と第1のリード3との距離D3の電位差をVe3、また、ダイパッド2と第1のリード3間の距離D5の電位差をVe5とした場合、D3とD5で意図しない放電リスクを同等にかつ最小限に防止するためには、(1)式から、Ve3/D3=Ve5/D5である。つまり、D3=(Ve3/Ve5)D5となる。ここで、Ve5<Ve3であるから、ゆえに、D5<D3となる。
That is, when the potential difference of the distance D3 between the
以上説明したように、本実施例に係る半導体装置100は、インバータICチップ1の制御回路1bより高電圧の出力回路1aが接続された第2のリード4と低電圧の制御回路1bが接続された第1のリード3間の距離D3を、制御回路1bが接続された第1のリード3とGND電位であるダイパッド2間の距離D5より大きく(長く)することで、第1のリード3-第2のリード4間と第1のリード3-ダイパッド2間の放電リスクを同等にかつ最小限に抑えることができ高耐圧化が実現できる。
As described above, in the
図8および図9を参照して、本発明の第4の実施形態に係る半導体装置について説明する。図8は本実施例に係る半導体装置100の平面構造を模式的に示した概略平面図である。図9は図8に示す半導体装置100の平面外観を模式的に示した概略平面外観図である。以下、実施例1から実施例3と相違する事項を中心に説明する。
A semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is a schematic plan view schematically showing the plan structure of the
本実施例の半導体装置100は、図8および図9に示すように、高電圧回路である出力回路1aと低電圧回路である制御回路1bが共通の半導体基板の表面側に一体的に集積形成されたインバータICチップ1と、図示しない接合材7を介してインバータICチップ1の一方の面(下面)に接続されたダイパッド2と、ダイパッド2の周辺の少なくとも1部に配列される複数の第1のリード3と、第1のリード3より高電圧が印加される複数の第2のリード4を備えている。
In the
また、図9に示すように、ダイパッド2と第1のリード3と第2のリード4の裏面側は半導体装置100の外部に露出しており、なおかつ、実施例1の図2と同様に、インバータICチップ1と第1のリード3と第2のリード4の表面側は封止樹脂6で被覆されている。本実施例の半導体装置100は、第2のリード4の面積A2が第1のリード3の面積A1より大きく(広く)なるように設けられている。(A2>A1)
半導体装置100は、例えば一般的な家庭用エアコンの室内外機に搭載される小型ファンモータ(三相直流モータ)を駆動する半導体装置として用いられる場合、出力回路1aに流れる電流は、例えば一般的な家庭用エアコンの室内外機に搭載されるファンモータや一般的な家庭用冷蔵庫のコンプレッサの駆動用であれば、数Aから十数Aの大電流である。
Further, as shown in FIG. 9, the back surface sides of the
When the
一方、インバータICチップ1の制御回路1bに流れる電流は、数ミリAから十数ミリAの小電流である。
On the other hand, the current flowing through the
従って、第1のリード3に比べて大電流が流れる第2のリード4の面積は、大きい(広い)ほど電気抵抗を減らして効率を上げ、なおかつ、例えば電気抵抗によるジュール熱の発生を抑えることが可能である。
Therefore, as the area of the
さらには、半導体装置100の外表面に露出された場合には、第2のリード4の面積が大きい(広い)ため、実装基板に強固に接続されることで高信頼化が実現できる。つまり、大電流の第2リード4の面積A2と、小電流の第1のリード3の面積A1では、半導体装置の外形をできるだけ小さくして耐圧性を上げるために、それぞれの面積を適切に確保する必要がある。
Further, when exposed to the outer surface of the
すなわち、半導体装置100における第2のリード4の面積A2と第1のリード3の面積A1は、A1<A2となることが望ましい。
That is, it is desirable that the area A2 of the
以上説明したように、本実施例に係る半導体装置100は、インバータICチップ1の制御回路1bより大電流が流れる出力回路1aが接続された第2のリード4の面積A2を小電流の制御回路1bが接続された第1のリード3の面積A1より大きく(広く)することで、電気抵抗の上昇を抑えて高効率化が実現でき、さらには高放熱化と高信頼化を実現できる。
As described above, the
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations. Further, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
1…インバータICチップ
1a…出力回路(高電圧回路)
1b…制御回路(低電圧回路)
2…ダイパッド
2a…吊りリード
3…第1のリード
4…第2のリード
5…ボンディングワイヤ
6…封止樹脂
7…接合材
100…半導体装置
1 ...
1b ... Control circuit (low voltage circuit)
2 ...
Claims (8)
前記半導体基板の裏面に接合材を介して接合されたダイパッドと、
前記ダイパッドの少なくとも一辺に沿って配置され、第1のボンディングワイヤにより前記制御回路と電気的に接続された第1のリードと、
前記ダイパッドの他辺に沿って配置され、第2のボンディングワイヤにより前記出力回路と電気的に接続された第2のリードと、
前記インバータICチップおよび前記第1のリードと前記第2のリードの表面を被覆する封止樹脂と、を備え、
前記ダイパッドの前記半導体基板との接合面とは反対側の面、前記第1のリードの前記第1のボンディングワイヤとの接続面とは反対側の面、前記第2のリードの前記第2のボンディングワイヤとの接続面とは反対側の面のそれぞれは前記封止樹脂から露出しており、なおかつ、前記第1のリードの端辺および前記第2のリードの端辺は前記封止樹脂の端辺と同一面になるように前記封止樹脂から露出しており、
前記第1のリードと前記第2のリードは所定の距離を有して互いに離間して形成されており、
前記第1のリードは、前記ダイパッドを挟んで前記他辺の反対側の辺に沿って配置されたリードと、前記他辺と交差する辺に沿って配置されたリードと、を有し、
前記他辺と交差する辺に沿って配置されたリードと前記第2のリード間の距離は、前記ダイパッドと前記第1のリード間の距離より長いことを特徴とする半導体装置。 Inverter IC chips with output circuits and control circuits formed on the surface of a semiconductor substrate,
A die pad bonded to the back surface of the semiconductor substrate via a bonding material,
A first lead located along at least one side of the die pad and electrically connected to the control circuit by a first bonding wire.
A second lead located along the other side of the die pad and electrically connected to the output circuit by a second bonding wire.
The inverter IC chip and the sealing resin for covering the surface of the first lead and the second lead are provided.
The surface of the die pad opposite to the bonding surface with the semiconductor substrate, the surface of the first lead opposite to the connection surface with the first bonding wire, and the second lead of the second lead. Each of the surfaces opposite to the connection surface with the bonding wire is exposed from the sealing resin, and the end edge of the first lead and the end edge of the second lead are made of the sealing resin. It is exposed from the sealing resin so as to be flush with the end edge.
The first lead and the second lead are formed so as to be separated from each other with a predetermined distance .
The first lead has a lead arranged along the side opposite to the other side with the die pad interposed therebetween, and a lead arranged along the side intersecting with the other side.
A semiconductor device characterized in that the distance between a lead arranged along a side intersecting the other side and the second lead is longer than the distance between the die pad and the first lead .
前記ダイパッドと前記第2のリード間の距離は、前記ダイパッドと前記第1のリード間の距離より長いことを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1.
A semiconductor device characterized in that the distance between the die pad and the second lead is longer than the distance between the die pad and the first lead.
前記第2のリードを複数備え、
前記第2のリード同士間の距離は、前記ダイパッドと前記第1のリード間の距離より長いことを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1 or 2.
With a plurality of the second leads,
A semiconductor device characterized in that the distance between the second leads is longer than the distance between the die pad and the first lead.
前記第2のリードの面積は、前記第1のリードの面積より広いことを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 3 .
A semiconductor device characterized in that the area of the second lead is larger than the area of the first lead.
(b)前記(a)工程の後、前記半導体基板の裏面に接合材によりダイパッドを接合する工程、
(c)前記(b)工程の後、複数の第1のリードと前記第1のリードから所定の距離を有して離間して形成された複数の第2のリードを有するリードフレームに、前記ダイパッドを複数配置する工程、
(d)前記(c)工程の後、ワイヤボンディングにより、前記制御回路と前記第1のリード、前記出力回路と前記第2のリードをそれぞれ電気的に接続する工程、
(e)前記(d)工程の後、金型のキャビティ内に前記複数のダイパッドが配置された前記リードフレームを配置し、前記キャビティ内に溶融した封止樹脂を充填し硬化させる工程、
(f)前記(e)工程の後、前記封止樹脂および前記リードフレームを切断成型して前記封止樹脂により封止された前記半導体基板および前記ダイパッドを個片化する工程、
を含む半導体装置の製造方法であって、
前記第1のリードは、前記ダイパッドを挟んで前記第2のリードとは反対側に配置されたリードと、前記第2のリードの配列方向と交差する方向に配置されたリードと、を有し、
前記第2のリードの配列方向と交差する方向に配置されたリードと前記第2のリード間の距離は、前記ダイパッドと前記第1のリード間の距離より長いことを特徴とする半導体装置の製造方法。 (A) A process of forming an output circuit and a control circuit on the surface of a semiconductor substrate,
(B) After the step (a), a step of joining a die pad to the back surface of the semiconductor substrate with a joining material.
(C) The lead frame having a plurality of first leads and a plurality of second leads formed apart from the first leads at a predetermined distance after the step (b). The process of arranging multiple die pads,
(D) After the step (c), a step of electrically connecting the control circuit and the first lead, and the output circuit and the second lead by wire bonding, respectively.
(E) After the step (d), a step of arranging the lead frame in which the plurality of die pads are arranged in a cavity of a mold, filling the cavity with a molten sealing resin, and curing the lead frame.
(F) After the step (e), a step of cutting and molding the sealing resin and the lead frame to separate the semiconductor substrate and the die pad sealed with the sealing resin .
It is a manufacturing method of a semiconductor device including
The first lead has a lead arranged on the side opposite to the second lead with the die pad interposed therebetween, and a lead arranged in a direction intersecting the arrangement direction of the second lead. ,
Manufacture of a semiconductor device, characterized in that the distance between a lead arranged in a direction intersecting the arrangement direction of the second lead and the second lead is longer than the distance between the die pad and the first lead. Method.
前記ダイパッドと前記第2のリード間の距離は、前記ダイパッドと前記第1のリード間の距離より長いことを特徴とする半導体装置の製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5 .
A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that the distance between the die pad and the second lead is longer than the distance between the die pad and the first lead.
前記第2のリードを複数備え、
前記第2のリード同士間の距離は、前記ダイパッドと前記第1のリード間の距離より長いことを特徴とする半導体装置の製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5 or 6 .
With a plurality of the second leads,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the distance between the second leads is longer than the distance between the die pad and the first lead.
前記第2のリードの面積は、前記第1のリードの面積より広いことを特徴とする半導体装置の製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 5 to 7 .
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the area of the second lead is larger than the area of the first lead.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018132091A JP7090494B2 (en) | 2018-07-12 | 2018-07-12 | Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018132091A JP7090494B2 (en) | 2018-07-12 | 2018-07-12 | Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020009979A JP2020009979A (en) | 2020-01-16 |
JP7090494B2 true JP7090494B2 (en) | 2022-06-24 |
Family
ID=69152362
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018132091A Active JP7090494B2 (en) | 2018-07-12 | 2018-07-12 | Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7090494B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021048211A (en) * | 2019-09-18 | 2021-03-25 | 株式会社東海理化電機製作所 | Semiconductor device |
WO2023199808A1 (en) * | 2022-04-12 | 2023-10-19 | ローム株式会社 | Semiconductor device |
JP7317182B1 (en) * | 2022-05-23 | 2023-07-28 | 三菱電機株式会社 | Semiconductor device and its manufacturing method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011187650A (en) | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Renesas Electronics Corp | Semiconductor device |
WO2012035791A1 (en) | 2010-09-15 | 2012-03-22 | 三菱電機株式会社 | Power conversion device, motor containing same, air conditioner containing motor, and ventilation fan containing motor |
US20140145318A1 (en) | 2012-11-27 | 2014-05-29 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor Packages and Methods of Formation Thereof |
JP2016136608A (en) | 2015-01-16 | 2016-07-28 | 新日本無線株式会社 | Semiconductor device |
WO2018061711A1 (en) | 2016-09-27 | 2018-04-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Semiconductor device and manufacturing method |
-
2018
- 2018-07-12 JP JP2018132091A patent/JP7090494B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011187650A (en) | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Renesas Electronics Corp | Semiconductor device |
WO2012035791A1 (en) | 2010-09-15 | 2012-03-22 | 三菱電機株式会社 | Power conversion device, motor containing same, air conditioner containing motor, and ventilation fan containing motor |
US20140145318A1 (en) | 2012-11-27 | 2014-05-29 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor Packages and Methods of Formation Thereof |
JP2016136608A (en) | 2015-01-16 | 2016-07-28 | 新日本無線株式会社 | Semiconductor device |
WO2018061711A1 (en) | 2016-09-27 | 2018-04-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Semiconductor device and manufacturing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020009979A (en) | 2020-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101168973B1 (en) | Semiconductor device | |
EP2854174B1 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing same | |
TWI731129B (en) | Electronic device | |
US10861833B2 (en) | Semiconductor device | |
JP7090494B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device | |
JP5863602B2 (en) | Power semiconductor device | |
CN108155168B (en) | Electronic device | |
JP2010283053A (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
EP3343607A1 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2016197677A (en) | Power semiconductor device and in-vehicle rotating electrical machine drive device | |
JP2012182250A (en) | Semiconductor device | |
US9754862B2 (en) | Compound semiconductor device including a multilevel carrier | |
JP2021068783A (en) | Semiconductor device | |
JP4061551B2 (en) | Semiconductor device | |
JP2001036001A (en) | Power semiconductor module | |
CN216871961U (en) | Semiconductor device with a plurality of semiconductor chips | |
CN113644042A (en) | Semiconductor package | |
CN113206056A (en) | Semiconductor device comprising an extension element for air cooling | |
JP2004048084A (en) | Semiconductor power module | |
TWI855173B (en) | Semiconductor device | |
JP2021048349A (en) | Semiconductor device and drive system | |
CN113363231B (en) | Semiconductor device with a semiconductor device having a plurality of semiconductor chips | |
CN210403714U (en) | Power module | |
JP2023100406A (en) | Semiconductor device | |
CN117116781A (en) | Method for manufacturing semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210115 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20211020 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211116 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211217 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220517 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220614 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7090494 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |