JP7294068B2 - ターミナル、および、その製造方法 - Google Patents

Description

本明細書に記載の開示は、被覆樹脂によって被覆されるターミナル、および、その製造方法に関するものである。

特許文献１に示されるように、半導体チップとヒートシンクブロックが樹脂モールド部によって被覆された半導体装置が知られている。

特開２０１３－２２９４７２号公報

上記したように特許文献１に示される半導体装置では、ヒートシンクブロックが樹脂モールド部に被覆されている。振動に起因する応力の付与などによって、樹脂モールド部（被覆樹脂）とヒートシンクブロック（ターミナル）との接合が弱まる虞がある。

そこで本明細書に記載の開示は、ターミナルと被覆樹脂との接合の弱まることが抑制されたターミナル、および、その製造方法を提供することを目的とする。

開示の１つは、積層方向で半導体チップ（１０）と接合されるとともに、半導体チップとともに被覆樹脂（９０）によって被覆されるターミナルであって、
第１金属層（５１ａ，５３ａ）、および、第１金属層を覆う第１金属被膜（５１ｂ、５３ｂ）を備える第１ブロック（５１，５３）と、
第１金属層よりも線膨張係数の低い第２金属層（５２ａ）、および、第２金属層を覆う第２金属被膜（５２ｂ）を備える第２ブロック（５２）と、を有し、
第１ブロックの第１金属層と第２ブロックの第２金属層とが積層方向に並ぶ態様で接合され、
第１ブロックは第２ブロックよりも積層方向に直交する放射方向の長さが長く、
第２金属層は、第１金属層に含まれる金属種に合金金属種の結合した合金を含み、
第１金属被膜と第２金属被膜とが同一のメッキ材料から成り、
合金金属種は金属種と比べてメッキ材料と接合しがたい性質を有し、
第２金属層における第１金属層との非接合部位の表層に含まれる金属種の量が第１ブロックとの接合部位に含まれる金属種の量よりも少なく、第２金属層に表面凹凸が形成されている。
開示の１つは、積層方向で半導体チップ（１０）と接合されるとともに、半導体チップとともに被覆樹脂（９０）によって被覆されるターミナルであって、
第１金属層（５１ａ，５３ａ）、および、第１金属層を覆う第１金属被膜（５１ｂ、５３ｂ）を備える第１ブロック（５１，５３）と、
第１金属層よりも線膨張係数の低い第２金属層（５２ａ）、および、第２金属層を覆う第２金属被膜（５２ｂ）を備える第２ブロック（５２）と、を有し、
第１ブロックの第１金属層と第２ブロックの第２金属層とが積層方向に並ぶ態様で接合され、
第１ブロックは第２ブロックよりも積層方向に直交する放射方向の長さが長く、
第１金属層は、第２金属層に含まれる金属種に合金金属種の混ざった合金を含み、
第１金属被膜と第２金属被膜とが同一のメッキ材料から成り、
合金金属種は金属種と比べてメッキ材料と接合しやすい性質を有する。

開示の１つは、積層方向で半導体チップ（１０）と接合されるとともに、半導体チップとともに被覆樹脂（９０）によって被覆されるターミナルの製造方法であって、
積層方向で並ぶ態様で接合された第１金属層（５１ａ，５３ａ）と第１金属層よりも線膨張係数の低い第２金属層（５２ａ）をメッキ材料で覆って、第１金属層およびメッキ材料における第１金属層を覆う第１金属被膜（５１ｂ，５３ｂ）を備える第１ブロック（５１，５３）と、第２金属層およびメッキ材料における第２金属層を覆う第２金属被膜（５２ｂ）を備える第２ブロック（５２）と、を形成し、積層方向に直交する放射方向の長さを第２ブロックよりも第１ブロックを長くし、
第２金属層は、第１金属層に含まれる金属種に合金金属種の混ざった合金であり、
合金金属種は金属種と比べてメッキ材料と接合しがたい性質を有し、
第１金属層と第２金属層をメッキ材料で覆う前に、積層方向で並ぶ態様で接合された第１金属層と第２金属層それぞれの表層に含まれる金属種を除去することで表面凹凸を形成する。

これによれば第１ブロック（５１，５３）と第２ブロック（５２）の放射方向の長さの相違が、熱膨張によって増大しやすくなる。これによりターミナルと被覆樹脂（９０）とのアンカー効果が高まる。ターミナルと被覆樹脂（９０）との接合が弱まることが抑制される。

なお、上記の括弧内の参照番号は、後述の実施形態に記載の構成との対応関係を示すものに過ぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。

半導体装置の概略構成を示す断面図である。 ターミナルを説明するための拡大断面図である。 第１実施形態に係るターミナルの製造方法を説明するための図表である。 第２実施形態に係るターミナルの製造方法を説明するための図表である。 第３実施形態に係るターミナルの製造方法を説明するための図表である。 第４実施形態に係るターミナルの製造方法を説明するための図表である。 ターミナルの製造方法の変形例を説明するための図表である。 ターミナルの製造方法の変形例を説明するための図表である。 ターミナルの製造方法の変形例を説明するための図表である。

以下、実施形態と変形例を図に基づいて説明する。これら実施形態と変形例それぞれには共通要素が含まれている。この共通要素をある実施形態で説明した場合、その共通要素の説明を他の実施形態と変形例では省略する。そしてこの共通要素には実施形態と変形例それぞれで同一の符号を付与する。

（第１実施形態）
図１～図３に基づいて、本開示のターミナル５０とともに、それを含む半導体装置１００を説明する。それにあたって、以下においては互いに直交の関係にある３方向を、ｘ方向、ｙ方向、および、ｚ方向と示す。ｚ方向が積層方向に相当する。

半導体装置１００はインバータやコンバータなどの電力変換装置に適用されるパワーカードである。半導体装置１００はｚ方向の厚さの薄い扁平形状を成している。半導体装置１００は能動素子と受動素子を有する。これら能動素子と受動素子は通電によって発熱する。係る発熱による昇温を抑制するために、半導体装置１００は図１に示す冷却器２００に設けられる。

＜冷却器＞
冷却器２００は内部に冷媒の流動する第１冷却部２１０と第２冷却部２２０を有する。これら第１冷却部２１０と第２冷却部２２０はｚ方向で離間して対向する態様で並んでいる。

第１冷却部２１０と第２冷却部２２０それぞれの対向面には熱伝導性に優れた電気絶縁部材２３０が設けられている。第１冷却部２１０の対向面に設けられた電気絶縁部材２３０と第２冷却部２２０の対向面に設けられた電気絶縁部材２３０との間に半導体装置１００が設けられる。半導体装置１００はこれら２つの電気絶縁部材２３０それぞれとｚ方向で対向する態様で接触している。

冷却器２００には、第１冷却部２１０と第２冷却部２２０とがｚ方向で互いに近づく態様の付勢力が図示しないバネ体から付与されている。この付勢力によって、第１冷却部２１０と第２冷却部２２０との間に設けられた半導体装置１００と電気絶縁部材２３０との接触面積が増大している。半導体装置１００と電気絶縁部材２３０との間の熱抵抗が低減している。

係る機械的な構成のため、半導体装置１００で発生した熱は、電気絶縁部材２３０と第１冷却部２１０を介して、第１冷却部２１０の内部を流動する冷媒に伝熱される。それとともに、半導体装置１００で発生した熱は、電気絶縁部材２３０と第２冷却部２２０を介して、第２冷却部２２０の内部を流動する冷媒に伝熱される。このように半導体装置１００は両面で冷却される。これにより半導体装置１００の昇温が抑制されている。

以上に示したように、図１に示す冷却器２００はいわゆる両面冷却の構成になっている。ただし、冷却器２００の構成としては上記例に限定されない。冷却器２００の構成としては、例えば片面冷却の構成を採用することもできる。

＜半導体装置＞
図１に示すように半導体装置１００は、半導体チップ１０、ターミナル５０、主導電部６０、通電端子７０、信号端子８０、および、被覆樹脂９０を有する。

主導電部６０、通電端子７０、および、信号端子８０は図示しないリードフレームの一部によって構成されている。このリードフレームに半導体チップ１０とターミナル５０とを接続させる。そしてこれらを被覆樹脂９０によって部分的に被覆する。被覆樹脂９０の外に露出されたリードフレームの一部を選択的に除去する。これにより主導電部６０、通電端子７０、および、信号端子８０が形成される。それとともに半導体装置１００が製造される。なお、主導電部６０、通電端子７０、および、信号端子８０の一部が上記のリードフレームとは別体の金属プレートで構成されてもよい。

図１に示すように主導電部６０は上側導電部６１と下側導電部６２を有する。通電端子７０は上側通電端子７１と下側通電端子７２を有する。上側通電端子７１と上側導電部６１とは一体的に連結されている。下側通電端子７２と下側導電部６２とは一体的に連結されている。

上側導電部６１と下側導電部６２とはｚ方向に対向する態様で離間している。半導体チップ１０とターミナル５０とがこれら上側導電部６１と下側導電部６２との間に設けられている。

半導体チップ１０はｚ方向に並ぶ第１主面１１ａと第２主面１１ｂを有する。半導体チップ１０の第１主面１１ａ側がターミナル５０を介して上側導電部６１と接続されている。半導体チップ１０の第２主面１１ｂ側が下側導電部６２と接続されている。係る構成によって、半導体チップ１０は上側導電部６１と下側導電部６２それぞれと電気的に接続されている。

上側通電端子７１と下側通電端子７２それぞれの先端側が被覆樹脂９０の外に露出されている。これら上側通電端子７１と下側通電端子７２それぞれの先端側が電力変換装置の通電経路を構成する導電性のバスバに接続される。このために電力変換装置の電流が、上側通電端子７１と下側通電端子７２との間で主導電部６０、ターミナル５０、および、半導体チップ１０に流れる。

半導体チップ１０はワイヤ８１を介して信号端子８０と接続されている。信号端子８０の先端側が被覆樹脂９０の外に露出されている。この信号端子８０の先端側が電力変換装置の駆動を制御するドライバ基板に接続されている。

なお、半導体装置１００は半導体チップ１０を１つではなく複数有してもよい。そして半導体装置１００は複数の半導体チップ１０それぞれに対応するターミナル５０、主導電部６０、通電端子７０、および、信号端子８０を有してもよい。ただし半導体装置１００は、複数の半導体チップ１０それぞれに対応するターミナル５０、主導電部６０、通電端子７０、および、信号端子８０のうちの一部を共通して有してもよい。以下、半導体装置１００の構成要素を個別に説明する。

＜半導体チップ＞
半導体チップ１０は、半導体基板１１と、この半導体基板１１に形成された半導体素子と、を有する。半導体チップ１０の外形は、概略的には半導体基板１１の外形と同等になっている。

半導体基板１１はＳｉ、ＳｉＣ、ＧａＮなどの半導体材料から構成される。半導体基板１１はｚ方向の厚さの薄い平板形状を成している。半導体基板１１はｚ方向に並ぶ２つの主面を有する。これら２つの主面のうちの一方が上記した第１主面１１ａに相当する。２つの主面のうちの他方が第２主面１１ｂに相当する。この半導体基板１１の第１主面１１ａと第２主面１１ｂとの間の内部に半導体素子が形成されている。

半導体素子は電力変換装置の回路の一部を構成するＲＣ（Reverse Conducting）－ＩＧＢＴである。ＲＣ－ＩＧＢＴに含まれるＩＧＢＴとダイオードは、半導体基板１１の第１主面１１ａと第２主面１１ｂとの間で電流の流れる縦型構造になっている。

図１に示すように、半導体基板１１の第１主面１１ａにエミッタ電極２０が部分的に形成されている。第２主面１１ｂにコレクタ電極２１が全面的に形成されている。ＩＧＢＴとダイオードとはこれらエミッタ電極２０とコレクタ電極２１との間で並列接続されている。

また、図１に示すように、第１主面１１ａにはエミッタ電極２０の他に電極パッド２２が形成されている。電極パッド２２はＩＧＢＴのゲート電極や半導体基板１１に形成されたセンサ素子などをドライバ基板に接続する機能を果たす。エミッタ電極２０と電極パッド２２とは第１主面１１ａにおいて離間している。

＜ターミナル＞
ターミナル５０は上側導電部６１と半導体チップ１０とを電気的および熱的に接続する。ターミナル５０はｚ方向において上側導電部６１と半導体チップ１０との間に設けられる。ターミナル５０の上面５０ａが上側導電部６１の第１接続面６１ａとｚ方向で対向配置される。ターミナル５０の下面５０ｂが半導体チップ１０のエミッタ電極２０とｚ方向で対向配置される。ターミナル５０については後で詳説する。

＜主導電部＞
主導電部６０は半導体チップ１０と通電端子７０とを電気的に中継する機能を果たす。それとともに主導電部６０は半導体チップ１０で生じた熱を放熱する機能も果たす。

上記したように主導電部６０は上側導電部６１と下側導電部６２を有する。図１に示すように上側導電部６１の第１接続面６１ａと下側導電部６２の第２接続面６２ａはｚ方向で離間して対向する態様で並んでいる。これら上側導電部６１と下側導電部６２との間に半導体チップ１０とターミナル５０が設けられる。上側導電部６１側にターミナル５０が設けられる。下側導電部６２側に半導体チップ１０が設けられる。

上側導電部６１の第１接続面６１ａとターミナル５０の上面５０ａとの間に第１はんだ９１が介在されている。上側導電部６１とターミナル５０とが第１はんだ９１を介して電気的および機械的に接続されている。

ターミナル５０の下面５０ｂと半導体チップ１０のエミッタ電極２０との間に第２はんだ９２が介在されている。ターミナル５０とエミッタ電極２０とが第２はんだ９２を介して電気的および機械的に接続されている。

半導体チップ１０のコレクタ電極２１と下側導電部６２の第２接続面６２ａとの間に第３はんだ９３が介在されている。コレクタ電極２１と下側導電部６２とが第３はんだ９３を介して電気的および機械的に接続されている。

以上に示した接続構成により、上側導電部６１と下側導電部６２とに半導体チップ１０の半導体素子が電気的に接続されている。

図１に示すように、上側導電部６１におけるターミナル５０の接続される第１接続面６１ａ側、および、下側導電部６２における半導体チップ１０の接続される第２接続面６２ａ側それぞれは被覆樹脂９０によって被覆される。しかしながら、上側導電部６１における第１接続面６１ａの裏側の第１放熱面６１ｂ、および、下側導電部６２における第２接続面６２ａの裏側の第２放熱面６２ｂそれぞれは被覆樹脂９０から露出されている。

この被覆樹脂９０から露出された第１放熱面６１ｂと第２放熱面６２ｂそれぞれに電気絶縁部材２３０が接触する。係る構成のため、通電に起因して半導体装置１００で発生したジュール熱が、電気絶縁部材２３０を介して冷却器２００に積極的に熱伝導される。

＜通電端子＞
通電端子７０は電力変換回路の通電経路を構成するバスバとの接続端子としての機能を果たす。通電端子７０にはＩＧＢＴのエミッタ－コレクタ間の電流と、ダイオードのアノード－カソード間の電流が流れる。

上記したように通電端子７０は上側通電端子７１と下側通電端子７２を有する。図１に示すように上側通電端子７１は上側導電部６１に一体的に連結されている。下側通電端子７２は下側導電部６２に一体的に連結されている。これら複数の通電端子それぞれの導電部との連結側が被覆樹脂９０によって被覆されている。そして複数の通電端子それぞれの先端側が被覆樹脂９０から露出されている。この通電端子の先端側に、上記した電力変換装置の通電経路を構成するバスバがレーザ溶接などによって接続される。

＜信号端子＞
信号端子８０はドライバ基板との接続端子としての機能を果たす。上記したように半導体チップ１０には電極パッド２２が形成されている。この電極パッド２２と信号端子８０とがワイヤ８１を介して電気的に接続されている。

信号端子８０におけるワイヤ８１の接続側が被覆樹脂９０によって被覆されている。信号端子８０の先端側が被覆樹脂９０から露出されている。この信号端子８０の先端側がドライバ基板にはんだなどによって接続される。

＜封止樹脂＞
被覆樹脂９０は、たとえばエポキシ系樹脂からなる。被覆樹脂９０は、たとえばトランスファモールド法により成形されている。図１に示すように被覆樹脂９０はｚ方向に並ぶ一面９０ａと裏面９０ｂ、および、これらを連結する連結面９０ｃを有する。

被覆樹脂９０から露出した上側導電部６１の第１放熱面６１ｂが、被覆樹脂９０の一面９０ａと面一になっている。この第１放熱面６１ｂと一面９０ａそれぞれに第１冷却部２１０側の電気絶縁部材２３０が接触している。

同様にして、被覆樹脂９０から露出した下側導電部６２の第２放熱面６２ｂが、被覆樹脂９０の裏面９０ｂと面一になっている。この第２放熱面６２ｂと裏面９０ｂそれぞれに第２冷却部２２０側の電気絶縁部材２３０が接触している。

また、通電端子７０と信号端子８０それぞれの先端側は被覆樹脂９０の連結面９０ｃから露出している。連結面９０ｃにおける通電端子７０の露出面と信号端子８０の露出面とはｙ方向で離間している。通電端子７０と信号端子８０それぞれの先端側は、互いに被覆樹脂９０から離間する態様でｙ方向に延びている。

＜ターミナルの詳細構成＞
次に、図２および図３に基づいてターミナル５０を詳説する。図２では、半導体装置１００における主としてターミナル５０に関連する要素を拡大して示している。そしてエミッタ電極２０、電極パッド２２、および、ワイヤ８１などの図示を省略している。

図２に示すようにターミナル５０は、第１導電層５１、第２導電層５２、および、第３導電層５３を有する。これら３つの導電層がｚ方向に順次一体的に連結されることで、ターミナル５０が構成されている。

第１導電層５１は第１金属層５１ａと第１被膜５１ｂを備える。第２導電層５２は第２金属層５２ａと第２被膜５２ｂを備える。第３導電層５３は第３金属層５３ａと第３被膜５３ｂを備える。

図２に示すように、第１金属層５１ａと第３金属層５３ａとが第２金属層５２ａを介して一体的に接合されている。そして、第１金属層５１ａにおける第２金属層５２ａとの非接合部位が第１被膜５１ｂによって被覆されている。第３金属層５３ａにおける第２金属層５２ａとの非接合部位が第３被膜５３ｂによって被覆されている。第２金属層５２ａにおける第１金属層５１ａおよび第３金属層５３ａそれぞれとの非接合部位が第２被膜５２ｂによって被覆されている。

ターミナル５０の上面５０ａは第１被膜５１ｂによって形成されている。下面５０ｂは第３被膜５３ｂによって形成されている。そして、ターミナル５０における上面５０ａと下面５０ｂとを連結する側面５０ｃは第１被膜５１ｂ、第２被膜５２ｂ、および、第３被膜５３ｂそれぞれによって形成されている。

この上面５０ａに第１はんだ９１が接着される。下面５０ｂに第２はんだ９２が接着される。側面５０ｃに被覆樹脂９０が接着される。

第１導電層５１と第３導電層５３それぞれのｚ方向に直交する放射方向での長さが、第２導電層５２の放射方向での長さよりも長くなっている。第１被膜５１ｂと第３被膜５３ｂそれぞれは第２被膜５２ｂよりも放射方向においてターミナル５０の中心から離間する態様で出っ張っている。それに反して、第２被膜５２ｂは第１被膜５１ｂと第３被膜５３ｂそれぞれよりも放射方向においてターミナル５０の中心側に位置している。

係る構成のため、第１被膜５１ｂ、第２被膜５２ｂ、および、第３被膜５３ｂによって形成されるターミナル５０の側面５０ｃに凹凸が形成されている。この側面５０ｃにおける局所的に凹んだ部位に被覆樹脂９０の一部が設けられる。また、後述するように第２被膜５２ｂには微細な空隙が形成される。この微細な空隙に被覆樹脂９０の一部が入り込む。

＜ターミナルの製造方法＞
次に、図３に基づいてターミナル５０の製造方法を説明する。図３の（ａ）欄は接合工程、（ｂ）欄はエッチング工程、（ｃ）欄はメッキ工程である。

上記した第１金属層５１ａと第３金属層５３ａは同等の第１金属材料から構成される。この第１金属材料には、金属種としてＣｕが主に含まれている。

第２金属層５２ａは第１金属材料よりも線膨張係数の低い第２金属材料から構成される。この第２金属材料には、金属種Ｃｕに合金金属種Ｘの結合した合金ＣｕＸが主に含まれている。この合金金属種Ｘは例えばＭｏやＣｒである。合金金属種Ｘは金属種Ｃｕよりも線膨張係数が低くなっている。

先ず、第１金属層５１ａ、第２金属層５２ａ、および、第３金属層５３ａを準備する。これら３つの金属層それぞれはｚ方向に面する平面形状が同等になっている。３つの金属層の放射方向の長さが同等になっている。

図３の（ａ）欄に示すように、第１金属層５１ａ、第２金属層５２ａ、および、第３金属層５３ａを順にｚ方向で並ぶ態様で接合する。これにより３つの金属層が一体的に接合される。

次いで、図３の（ｂ）欄に示すように、第１金属層５１ａ、第２金属層５２ａ、および、第３金属層５３ａそれぞれの表面に含まれる金属種Ｃｕをエッチングによって除去する。これによって、３つの金属層の表面を洗浄する。

このエッチングによって、第１金属層５１ａと第３金属層５３ａそれぞれにおける第２金属層５２ａとの非接合部位の表層に含まれる金属種Ｃｕが除去される。そのために第１金属層５１ａと第３金属層５３ａそれぞれの放射方向とｚ方向それぞれの長さが短くなる。

また、このエッチングによって、第２金属層５２ａにおける第１金属層５１ａおよび第３金属層５３ａそれぞれとの非接合部位の表層に含まれる合金ＣｕＸのうちの金属種Ｃｕが選択的に除去される。この選択的な除去によって、第２金属層５２ａの表層に主として合金金属種Ｘから成る粗化層が形成される。第２金属層５２ａの放射方向の長さはエッチングによってほとんど短くならない。

次に、図３の（ｃ）欄に示すように、エッチングによって表面の洗浄された３つの金属層の表面にＮｉメッキを施す。これによって３つの金属層の表面にメッキ材料（メッキ被膜）を形成する。

このメッキ材料は金属種Ｃｕと接合しやすい性質を有する。その一方、メッキ材料は合金金属種Ｘと接合しがたい性質を有する。そのため、第１金属層５１ａと第３金属層５３ａそれぞれの表面にメッキ材料が積極的に接合する。しかしながら第２金属層５２ａの表面（粗化層）にはメッキ材料が積極的に接合しない。

係る接合性の違いのため、第１金属層５１ａと第３金属層５３ａそれぞれの表面にメッキ材料が形成される。これにより第１導電層５１と第３導電層５３とが形成される。なお、これら金属層に形成されるメッキ材料の厚さは、上記したエッチング処理による除去深さよりも長くなる。そのために第１導電層５１と第３導電層５３それぞれの放射方向の長さは、エッチング前の接合工程時の３つの金属層の放射方向の長さよりも長くなる。

第１金属層５１ａの表面を被覆するメッキ材料が第１被膜５１ｂに相当する。第３金属層５３ａの表面を被膜するメッキ材料が第３被膜５３ｂに相当する。そして、第１導電層５１と第３導電層５３が第１ブロックに相当する。第１被膜５１ｂと第３被膜５３ｂが第１金属被膜に相当する。

これに対して、第２金属層５２ａの粗化層は主として合金金属種Ｘから成り、金属種Ｃｕの除去によって空隙が生じている。メッキ材料は合金金属種Ｘとは接合されずに、粗化層の空隙に入り込む。そしてメッキ材料はエッチング処理によって除去されずに粗化層に残った僅かな金属種Ｃｕと接合する。そのため、微量ながら粗化層にメッキ被膜が形成される。これにより第２導電層５２が形成される。

微量なメッキ被膜と合金金属種Ｘから成る粗化層とが第２被膜５２ｂに相当する。第２導電層５２が第２ブロックに相当する。第２被膜５２ｂが第２金属被膜に相当する。

なお、上記した微量なメッキ被膜の形成によって粗化層の表面粗さは微細的には多少滑らかになる。しかしながら粗化層には依然として金属種Ｃｕの除去によって生じた空隙が散在している。そのために第２被膜５２ｂには表面凹凸が形成されている。

以上に示した工程を経ることで、第１導電層５１、第２導電層５２、および、第３導電層５３を有するターミナル５０が製造される。第１導電層５１と第３導電層５３それぞれの放射方向の長さが第２導電層５２の放射方向の長さよりも長くなる。ターミナル５０の側面５０ｃに表面凹凸が形成される。

＜作用効果＞
これまでに説明したように、ターミナル５０は第１導電層５１、第２導電層５２、および、第３導電層５３を備えている。第１導電層５１と第３導電層５３それぞれの放射方向の長さが、第２導電層５２の放射方向の長さよりも長くなっている。これによりターミナル５０の側面５０ｃに表面凹凸が形成されている。

そして、第２導電層５２に含まれる第２金属層５２ａは、第１導電層５１に含まれる第１金属層５１ａと第３導電層５３に含まれる第３金属層５３ａそれぞれよりも線膨張係数の低い金属材料から構成されている。

係る構成のため、第１導電層５１と第３導電層５３それぞれと第２導電層５２との放射方向の長さの相違が、熱膨張によって増大しやすくなる。そのためにターミナル５０と被覆樹脂９０とのアンカー効果が高まる。ターミナル５０と被覆樹脂９０との接合が弱まることが抑制される。

第２導電層５２に粗化層が形成されている。この粗化層に含まれる空隙に被覆樹脂９０が接着する。これによりターミナル５０と被覆樹脂９０とのアンカー効果がより効果的に高まる。

また、上記した金属材料の線膨張係数差と複数の金属材料の接合状態の関係のため、熱伸長時に、第１導電層５１と第３導電層５３それぞれの放射方向の端部がｚ方向において第２導電層５２側に延びる期待がある。この熱伸長によって、被覆樹脂９０における側面５０ｃの凹部に位置する部位が第１導電層５１と第３導電層５３とによって挟持される。これによってターミナル５０と被覆樹脂９０とのアンカー効果が高まる。

さらに言えば、図面においては第１被膜５１ｂと第２被膜５２ｂとの境界、および、第２被膜５２ｂと第３被膜５３ｂとの境界を直角に示しているが、ここは、エッチング処理と各金属層に対するメッキ材料の形成し易さの相違のためになだらかな形状になる。３つの被膜によって構成されるターミナル５０の側面５０ｃの凹部と凸部の境界に先鋭的なエッジが形成されがたくなる。そのため、側面５０ｃの凹部に被覆樹脂９０が流入しがたくなることが抑制される。側面５０ｃと被覆樹脂９０との接着面積が低減することが抑制される。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図４に基づいて説明する。

第１実施形態では、放射方向の長さが同等の第１金属層５１ａ、第２金属層５２ａ、および、第３金属層５３ａを接合する例を示した。これに対し本実施形態では放射方向の長さの異なる第１金属層５１ａ、第２金属層５２ａ、および、第３金属層５３ａを接合する。

より具体的に言えば、第２金属層５２ａよりも放射方向の長さの長い第１金属層５１ａと第３金属層５３ａを準備する。そして図４に示すように第１金属層５１ａと第３金属層５３ａとを第２金属層５２ａを介して一体的に接合する。

係る製造方法を採用することで、第１導電層５１と第３導電層５３それぞれの放射方向の長さを、第２導電層５２の放射方向の長さよりもより長くすることができる。

なお本実施形態に係るターミナル５０および後述の実施形態に記載のターミナル５０それぞれは第１実施形態に記載のターミナル５０と同等の構成要素が含まれている。そのために同等の作用効果を奏することは言うまでもない。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態を図５に基づいて説明する。

第１実施形態ではターミナル５０が第１導電層５１、第２導電層５２、および、第３導電層５３を有する例を示した。これに対して本実施形態ではターミナル５０が第１導電層５１と第２導電層５２を有する。

係る構成の場合、第１導電層５１に含まれる第１金属層５１ａと第２導電層５２に含まれる第２金属層５２ａそれぞれを構成する金属材料としては、その線膨張係数が、上側導電部６１と半導体チップ１０それぞれの線膨張係数の間の値を示すものが採用される。

そして、第１金属層５１ａと上側導電部６１との線膨張係数差を第２金属層５２ａと上側導電部６１との線膨張係数差よりも小さくする。第２金属層５２ａと半導体チップ１０との線膨張係数差を第１金属層５１ａと半導体チップ１０との線膨張係数差よりも小さくする。

係る構成により、第１導電層５１と上側導電部６１とを接続する第１はんだ９１に、第１導電層５１と上側導電部６１の線膨張係数差に起因する応力の作用することが抑制される。第２導電層５２と半導体チップ１０とを接続する第２はんだ９２に、第２導電層５２と半導体チップ１０の線膨張係数差に起因する応力の作用することが抑制される。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態を図６に基づいて説明する。

第１実施形態では第１導電層５１、第２導電層５２、および、第３導電層５３が順に接続される例を示した。

これに対して本実施形態では、２つの第２導電層５２の間に第１導電層５１が接続された構成になっている。係る構成においても、図６に示すようにターミナル５０の側面５０ｃに凹凸が形成される。

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

（第１の変形例）
各実施形態では、第１金属層５１ａと第３金属層５３ａは主として金属種Ｃｕの含まれる第１金属材料から構成され、第２金属層５２ａは主として合金ＣｕＸの含まれる第２金属材料から構成される例を示した。そして合金金属種Ｘが金属種Ｃｕよりも線膨張係数が低く、メッキ材料と接合しがたい性質を有する例を示した。

これに対して、例えば、第１金属層５１ａと第３金属層５３ａは主として合金ＣｕＹの含まれる第１金属材料から構成され、第２金属層５２ａは主として金属種Ｃｕの含まれる第２金属材料から構成されてもよい。この合金金属種Ｙは金属種Ｃｕよりも線膨張係数が高く、メッキ材料と接合しやすい性質を有している。

係る金属材料を第１実施形態、第３実施形態、および、第４実施形態に適用した場合のターミナル５０の製造過程を図７、図８、および、図９それぞれに示す。これら図面に明示するように、各変形例においてターミナル５０の側面５０ｃに凹凸が形成される。

１０…半導体チップ、１１…半導体基板、５０…ターミナル、５１…第１導電層、５１ａ…第１金属層、５１ｂ…第１被膜、５２…第２導電層、５２ａ…第２金属層、５２ｂ…第２被膜、５３…第３導電層、５３ａ…第３金属層、５３ｂ…第３被膜、
９０…被覆樹脂、１００…半導体装置

Claims (5)

1. 積層方向で半導体チップ（１０）と接合されるとともに、前記半導体チップとともに被覆樹脂（９０）によって被覆されるターミナルであって、
   第１金属層（５１ａ，５３ａ）、および、前記第１金属層を覆う第１金属被膜（５１ｂ、５３ｂ）を備える第１ブロック（５１，５３）と、
   前記第１金属層よりも線膨張係数の低い第２金属層（５２ａ）、および、前記第２金属層を覆う第２金属被膜（５２ｂ）を備える第２ブロック（５２）と、を有し、
   前記第１ブロックの前記第１金属層と前記第２ブロックの前記第２金属層とが前記積層方向に並ぶ態様で接合され、
   前記第１ブロックは前記第２ブロックよりも前記積層方向に直交する放射方向の長さが長く、
   前記第２金属層は、前記第１金属層に含まれる金属種に合金金属種の結合した合金を含み、
   前記第１金属被膜と前記第２金属被膜とが同一のメッキ材料から成り、
   前記合金金属種は前記金属種と比べて前記メッキ材料と接合しがたい性質を有し、
   前記第２金属層における前記第１金属層との非接合部位の表層に含まれる前記金属種の量が前記第１ブロックとの接合部位に含まれる前記金属種の量よりも少なく、前記第２金属層に表面凹凸が形成されているターミナル。
2. 積層方向で半導体チップ（１０）と接合されるとともに、前記半導体チップとともに被覆樹脂（９０）によって被覆されるターミナルであって、
   第１金属層（５１ａ，５３ａ）、および、前記第１金属層を覆う第１金属被膜（５１ｂ、５３ｂ）を備える第１ブロック（５１，５３）と、
   前記第１金属層よりも線膨張係数の低い第２金属層（５２ａ）、および、前記第２金属層を覆う第２金属被膜（５２ｂ）を備える第２ブロック（５２）と、を有し、
   前記第１ブロックの前記第１金属層と前記第２ブロックの前記第２金属層とが前記積層方向に並ぶ態様で接合され、
   前記第１ブロックは前記第２ブロックよりも前記積層方向に直交する放射方向の長さが長く、
   前記第１金属層は、前記第２金属層に含まれる金属種に合金金属種の混ざった合金を含み、
   前記第１金属被膜と前記第２金属被膜とが同一のメッキ材料から成り、
   前記合金金属種は前記金属種と比べて前記メッキ材料と接合しやすい性質を有するターミナル。
3. 前記第１金属層は前記第２金属層よりも前記放射方向の長さが長い請求項１または請求項２に記載のターミナル。
4. 前記第１ブロックと前記第２ブロックのうちの少なくとも一方を複数有し、
   前記積層方向において、前記第１ブロックと前記第２ブロックのうちの一方の２つの間に、前記第１ブロックと前記第２ブロックのうちの他方の１つが位置している請求項１～３いずれか１項に記載のターミナル。
5. 積層方向で半導体チップ（１０）と接合されるとともに、前記半導体チップとともに被覆樹脂（９０）によって被覆されるターミナルの製造方法であって、
   前記積層方向で並ぶ態様で接合された第１金属層（５１ａ，５３ａ）と前記第１金属層よりも線膨張係数の低い第２金属層（５２ａ）をメッキ材料で覆って、前記第１金属層および前記メッキ材料における前記第１金属層を覆う第１金属被膜（５１ｂ，５３ｂ）を備える第１ブロック（５１，５３）と、前記第２金属層および前記メッキ材料における前記第２金属層を覆う第２金属被膜（５２ｂ）を備える第２ブロック（５２）と、を形成し、前記積層方向に直交する放射方向の長さを前記第２ブロックよりも前記第１ブロックを長くし、
   前記第２金属層は、前記第１金属層に含まれる金属種に合金金属種の混ざった合金であり、
   前記合金金属種は前記金属種と比べて前記メッキ材料と接合しがたい性質を有し、
   前記第１金属層と前記第２金属層を前記メッキ材料で覆う前に、前記積層方向で並ぶ態様で接合された前記第１金属層と前記第２金属層それぞれの表層に含まれる前記金属種を除去することで表面凹凸を形成するターミナルの製造方法。

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