JP7451521B2 - 半導体装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

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Description

本開示は、半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。
例えば、半導体素子の駆動電極と、半導体素子の外部に配置された導電体としての導電部材とを線状のワイヤによって接続されている半導体装置が知られている。半導体装置に大電流を供給するため、ワイヤに代えて帯状のクリップによって駆動電極と導電部材とを接続する構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2019-87741号公報
ところで、クリップによって駆動電極と導電部材とを接続する構成であっても、駆動電極とクリップとの接触面積が小さい場合、又はクリップ自体が薄く、幅寸法が小さい場合には、半導体装置に大電流を供給することが困難となる。
本開示の目的は、許容電流量を増加できる半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供することにある。
上記課題を解決する半導体装置は、半導体素子と、駆動用導電体と、複数の駆動用接続部材と、を含む。前記半導体素子は、駆動電極が形成された素子主面を有する。前記駆動用導電体は、前記素子主面と同じ方向を向く駆動用接続表面を有する。前記複数の駆動用接続部材は、前記駆動電極と前記駆動用導電体とを接続し、前記半導体素子の前記素子主面に対して垂直な方向である第1方向からみて帯状となる薄板によって形成されている。前記複数の駆動用接続部材は、前記半導体素子に接続された第1接続部材、及び前記第1接続部材に接続された第2接続部材を少なくとも有する。前記第1接続部材は、前記駆動電極に接続された第1素子側接続部を有する。前記第2接続部材は、前記第1素子側接続部に接続された第2素子側接続部を有する。前記第1素子側接続部及び前記第2素子側接続部は、前記第1方向において積層されている。
この構成によれば、第1素子側接続部と第2素子側接続部との積層構造によって、第1方向と第1方向に直交する方向とに沿う平面で駆動用接続部材を切った場合の断面積が大きくなる。したがって、半導体素子から駆動用接続部材に流すことが可能な電流の上限値である許容電流量を増加できる。
上記課題を解決する半導体装置の製造方法は、駆動電極が形成された素子主面を有する半導体素子と、前記素子主面と同じ方向を向く駆動用接続表面を有する駆動用導電体と、前記駆動電極と前記駆動用導電体とを接続し、前記半導体素子の前記素子主面に対して垂直な方向である第1方向からみて帯状となる薄板によって形成された複数の駆動用接続部材と、を備える半導体装置の製造方法であって、前記複数の駆動用接続部材として、前記半導体素子に接続する第1接続部材、及び前記第1接続部材に接続する第2接続部材を少なくとも準備する接続部材準備工程と、前記第1接続部材の第1素子側接続部をレーザ加工によって前記駆動電極に接続する駆動電極接続工程と、前記第2接続部材の第2素子側接続部を、前記第1方向において前記第1素子側接続部に積層した状態でレーザ加工によって前記第1素子側接続部に接続する第1積層接続工程と、を備える。
この構成によれば、第1素子側接続部と第2素子側接続部との積層構造によって、第1方向と第1方向に直交する方向とに沿う平面で駆動用接続部材を切った場合の断面積が大きくなる。したがって、半導体素子から駆動用接続部材に流すことが可能な電流の上限値である許容電流量を増加できる。
加えて、レーザ加工によって第1素子側接続部を駆動電極に接合するため、例えば超音波溶接によって第1素子側接続部を駆動電極に接合する場合と比較して、第1素子側接続部を駆動電極に接合する場合に駆動電極に加えられる負荷が小さくなる。また、例えば超音波溶接によって第1素子側接続部を駆動電極に接合する場合と比較して、第1素子側接続部と駆動電極との接触面積が大きくなる。したがって、半導体素子から駆動用接続部材への許容電流量を増加できる。
上記半導体装置及び半導体装置の製造方法によれば、許容電流量を増加できる。
第1実施形態の半導体装置の斜視図。 図1の半導体装置から封止樹脂を除いた状態の半導体装置の斜視図。 図1の半導体装置の平面図。 図3の半導体装置について、封止樹脂を二点鎖線で示した半導体装置の平面図。 図4の半導体素子及びその周辺の拡大図。 図1の半導体装置の側面図。 図1の半導体装置の底面図。 図1の半導体装置について、図6とは異なる方向からみた側面図。 図1の半導体装置について、図6及び図8とは異なる方向からみた側面図。 (a)は図4の10-10線に沿った断面図、(b)は半導体素子の拡大図。 (a)は図4の11-11線に沿った断面図、(b)は半導体素子の拡大図。 図1の半導体装置について、第1駆動用リードの斜視図。 図12の第1駆動用リードの分解斜視図。 第1駆動用リードと半導体素子との接合構造を示す平面図。 図14の15-15線に沿った断面図。 第1駆動用リードと入力リードとの接合構造を示す平面図。 図16の17-17線に沿った断面図。 図1の半導体装置について、第2駆動用リードの斜視図。 図18の第2駆動用リードの分解斜視図。 第2駆動用リードと半導体素子との接合構造を示す平面図。 図20の21-21線に沿った断面図。 第2駆動用リードと導電部材との接合構造を示す平面図。 図22の23-23線に沿った断面図。 第1実施形態の半導体装置の製造方法のフローチャート。 半導体装置の製造方法における第3接合工程の一例を示す説明図。 半導体装置の製造方法における第3接合工程の一例を示す説明図。 半導体装置の製造方法における第3接合工程の一例を示す説明図。 第1比較例の半導体装置について、半導体素子と駆動用リードとの接合構造を示す斜視図。 第2比較例の半導体装置について、半導体素子と駆動用リードとの接合構造を示す斜視図。 第2実施形態の半導体装置について、半導体装置から封止樹脂を除いた状態の半導体装置の斜視図。 第2実施形態の半導体装置について、封止樹脂を二点鎖線で示した半導体装置の平面図。 (a)は図31の32-32線に沿った断面図、(b)は半導体素子及びその周辺の拡大図。 第3実施形態の半導体装置の斜視図。 第4実施形態の半導体装置について、半導体装置から封止樹脂、入力リード、出力リード、制御リード、及び検出リードを除いた状態の半導体装置の斜視図。 図34の35-35線に沿った断面図。 第5実施形態の半導体装置について、封止樹脂を二点鎖線で示した半導体装置の斜視図。 図36の37-37線に沿った断面図。 変更例の半導体装置について、第2駆動用リードと半導体素子との接合構造を示す平面図。 変更例の半導体装置について、第1駆動用リードの第2接続部を示す平面図。 図39Aの39B-39B線に沿った断面図。 変更例の半導体装置について、第1駆動用リードの第2接続部を示す平面図。 図40Aの40B-40B線に沿った断面図。 変更例の半導体装置について、第1駆動用リードの第2接続部を示す平面図。 図41Aの41B-41B線に沿った断面図。 図41Aの41C-41C線に沿った断面図。 変更例の半導体装置について、第2駆動用リードと半導体素子及び導電部材との接合構造を示す断面図。 変更例の半導体装置について、第2駆動用リードと半導体素子及び導電部材との接合構造を示す断面図。 変更例の半導体装置について、第2駆動用リードと半導体素子との接合構造を示す断面図。 変更例の半導体装置について、第2駆動用リードと半導体素子との接合構造を示す断面図。 変更例の半導体装置について、第2駆動用リードと半導体素子及び導電部材との接合構造を示す断面図。
以下、半導体装置及び半導体装置の製造方法の実施形態について図面を参照して説明する。以下に示す実施形態は、技術的思想を具体化するための構成や方法を例示するものであり、各構成部品の材質、形状、構造、配置、寸法等を下記のものに限定するものではない。以下の実施形態は、種々の変更を加えることができる。
[第1実施形態]
(半導体装置の構成)
図1~図23を参照して、第1実施形態の半導体装置1Aの構成について説明する。なお、説明の便宜上、図2では半導体装置1Aから封止樹脂10を省略し、図4及び図5では封止樹脂10を二点鎖線で示している。
図1及び図2に示すように、半導体装置1Aは、筐体となる封止樹脂10と、封止樹脂10から突出する部分を有する複数のリード20と、複数のリード20と電気的に接続される複数の半導体素子30と、複数のリード20及び複数の半導体素子30を支持する支持基板40とを備える。半導体装置1Aは、例えばハーフブリッジ型のスイッチング回路を有する。以降の説明において、説明の便宜上、互いに直交する方向を、横方向X、縦方向Y、及び厚さ方向Zと定義する。横方向Xは、例えば半導体装置1Aにおいて、後述する入力リード21,22と出力リード23とが配列する方向を示す。縦方向Yは、半導体装置1Aを厚さ方向Zからみて(以下、「平面視」という)、横方向Xと直交する方向を示す。
図1に示すとおり、封止樹脂10は、略平板状に形成されている。図3に示すように、平面視における封止樹脂10の形状は、矩形状である。本実施形態では、平面視における封止樹脂10の形状は、横方向Xが長辺方向となり、縦方向Yが短辺方向となる矩形状である。なお、平面視における封止樹脂10の形状は、任意に変更可能である。例えば平面視における封止樹脂10の形状は、正方形であってもよい。また、封止樹脂10の材料としては、熱硬化性樹脂が用いられている。本実施形態では、封止樹脂10の材料として、黒色のエポキシ樹脂が用いられている。
図1に示すように、封止樹脂10は、厚さ方向Zにおいて互いに反対側を向く樹脂天面15及び樹脂裏面16と、樹脂天面15及び樹脂裏面16の厚さ方向Zの間に形成される第1樹脂側面11、第2樹脂側面12、第3樹脂側面13、及び第4樹脂側面14とを有する。本実施形態では、第1樹脂側面11及び第2樹脂側面12は、横方向Xにおいて互いに反対側を向いている。第1樹脂側面11及び第2樹脂側面12はそれぞれ、縦方向Yに沿って延びている。第3樹脂側面13及び第4樹脂側面14は、縦方向Yにおいて互いに反対側を向いている。第3樹脂側面13及び第4樹脂側面14はそれぞれ、横方向Xに沿って延びている。平面視において、第1樹脂側面11及び第2樹脂側面12は封止樹脂10の短辺となり、第3樹脂側面13及び第4樹脂側面14は封止樹脂10の長辺となる。
図6及び図7に示すように、封止樹脂10のうちの樹脂裏面16側の部分には、樹脂裏面16から厚さ方向Zに凹む溝17,18が形成されている。溝17は、横方向Xにおいて封止樹脂10のうちの第1樹脂側面11側の端部に設けられている。溝17は、横方向Xに互いに離間して3個設けられている。溝18は、横方向Xにおいて封止樹脂10のうちの第2樹脂側面12側の端部に設けられている。溝18は、横方向Xに互いに離間して3個設けられている。溝17,18はそれぞれ、縦方向Yに沿って延びている。一例では、溝17,18は、封止樹脂10の第3樹脂側面13から第4樹脂側面14までにわたり形成されている。なお、溝17の個数及び溝18の個数はそれぞれ任意に変更可能である。また、封止樹脂10から溝17,18の少なくとも一方を省略してもよい。
図1及び図2に示すように、本実施形態の複数のリード20は、2個の入力リード21,22、出力リード23、一対の制御リード24A,24B、一対の検出リード25A,25B、複数のダミーリード26、及び一対の側方リード27A,27Bを有する。図9に示すように、入力リード21,22はそれぞれ、封止樹脂10の第1樹脂側面11から突出している。側方リード27Aは、第1樹脂側面11から露出している。図6及び図8に示すように、出力リード23は、封止樹脂10の第2樹脂側面12から突出している。側方リード27Bは、第2樹脂側面12から露出している。図3及び図4に示すように、一対の制御リード24A,24B、一対の検出リード25A,25B、及び複数のダミーリード26はそれぞれ、封止樹脂10の第3樹脂側面13から突出している。
なお、一対の制御リード24A,24B、一対の検出リード25A,25B、及び複数のダミーリード26のそれぞれが封止樹脂10の樹脂側面から突出する位置は任意に変更可能である。例えば、一対の制御リード24A,24B、一対の検出リード25A,25B、及び複数のダミーリード26の一部が第3樹脂側面13から突出し、残りが第4樹脂側面14から突出してもよい。
図2及び図4に示すように、半導体装置1Aは、スイッチング回路を構成するスイッチング素子として、複数の半導体素子30を備える。複数の半導体素子30は、封止樹脂10によって封止されている。各半導体素子30は、SiC(炭化ケイ素)を主とする半導体材料を用いて構成されている。なお、半導体材料は、SiCに限定されず、Si(シリコン)、GaAs(ヒ化ガリウム)、又はGaN(窒化ガリウム)などであってもよい。また、本実施形態の各半導体素子30は、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)である。なお、複数の半導体素子30は、MOSFETに限定されず、MISFET(Metal-Insulator-Semiconductor FET)を含む電界効果トランジスタ、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)のようなバイポーラトランジスタ、LSIなどのICチップであってもよい。本実施形態では、各半導体素子30は、同一素子であり、かつ、nチャネル型のMOSFETである。各半導体素子30は、1kHz以上かつ数百kHz以下の周波数の駆動信号に応答した高速スイッチングが可能な素子である。好ましくは、半導体素子30は、1kHz以上かつ100kHz以下の周波数の駆動信号に応答した高速スイッチングが可能な素子である。本実施形態では、半導体素子30は、100kHzの周波数の駆動信号に応じて高速スイッチングを行う。
本実施形態では、複数の半導体素子30は、スイッチング回路の上側アームを構成する4個の第1半導体素子30Uと、スイッチング回路の下側アームを構成する4個の第2半導体素子30Lとに区分できる。本実施形態の半導体装置1Aは、互いに直列に接続された第1半導体素子30Uと第2半導体素子30Lとからなるスイッチングアームが4個並列に接続された構成である。なお、半導体素子30の個数は、半導体装置1Aに要求される性能に応じて任意に変更可能である。
以下、複数の半導体素子30の詳細な構成について説明する。なお、複数の半導体素子30は互いに同一構成であるため、所定の半導体素子30の構成について説明し、残りの半導体素子30の構成については、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
図2に示すように、半導体素子30は、平板状に形成されている。図5に示すように、平面視における半導体素子30の形状は、正方形である。なお、平面視における半導体素子30の形状は任意に変更可能である。例えば、平面視における半導体素子30の形状は横方向X及び縦方向Yの一方が長辺方向となり、横方向X及び縦方向Yの他方が短辺方向となる矩形状であってもよい。
図10(b)に示すように、半導体素子30は、厚さ方向Zにおいて互いに反対側を向く素子主面31及び素子裏面32を有する。図5及び図10(b)に示すように、素子主面31には主面側駆動電極(駆動電極)となるソース電極33と制御電極となるゲート電極34とが設けられ、素子裏面32には裏面側駆動電極となるドレイン電極35が設けられている。ゲート電極34には、半導体素子30を駆動させるためのゲート電圧が印加される。半導体素子30は、ゲート電極34に印加されるゲート電圧がしきい値以上となると、ドレイン電極35にドレイン電流が流れ、ソース電極33にソース電流が流れる。
図5に示すように、平面視において、ソース電極33が形成される領域は、ゲート電極34が形成される領域よりも大きい。ソース電極33は、素子主面31の大部分にわたり形成されている。ゲート電極34は、ソース電極33に形成された凹部33a内に配置されている。図10に示すように、ドレイン電極35は、素子裏面32の全体にわたり形成されている。
図5に示すように、ソース電極33及びゲート電極34上には、絶縁膜36が設けられている。絶縁膜36は、電気的絶縁性を有する。平面視において、絶縁膜36は、ソース電極33及びゲート電極34を取り囲んでいる。絶縁膜36は、例えばSiO(二酸化ケイ素)層、SiN(窒化ケイ素)層、及びポリベンゾオキサゾール層が、素子主面31からこの順番で積層されたものである。なお、絶縁膜36は、ポリベンゾオキサゾール層に代えて、ポリイミド層であってもよい。
図4に示すように、各半導体素子30は、一対の入力リード21,22、出力リード23、一対の制御リード24A,24B、及び一対の検出リード25A,25Bと電気的に接続されている。本実施形態では、各半導体素子30は、複数のダミーリード26と電気的に接続されていない。入力リード21は、各第1半導体素子30Uのドレイン電極35(図11(b)参照)に電気的に接続され、入力リード22は、各第2半導体素子30Lのソース電極33(図5参照)に電気的に接続されている。出力リード23は、各第1半導体素子30Uのソース電極33(図5参照)と各第2半導体素子30Lのドレイン電極35(図10参照)とに電気的に接続されている。図5に示すように、制御リード24Aは、各第1半導体素子30Uのゲート電極34に電気的に接続され、制御リード24Bは、各第2半導体素子30Lのゲート電極34に電気的に接続されている。検出リード25Aは、各第1半導体素子30Uのソース電極33に電気的に接続され、検出リード25Bは、各第2半導体素子30Lのソース電極33に電気的に接続されている。以下、各半導体素子30及び各リードの配置構成、及び各リードの詳細な構成について説明する。
図4に示すように、半導体装置1Aは、支持基板40を備える。各半導体素子30、一対の入力リード21,22、出力リード23、及び一対の側方リード27A,27Bはそれぞれ、支持基板40に搭載されている。一対の制御リード24A、一対の検出リード25A,25B、及び複数のダミーリード26は、支持基板40に搭載されていない。一対の制御リード24A、一対の検出リード25A,25B、及び複数のダミーリード26は、縦方向Yにおいて支持基板40の隣に位置している。
支持基板40は、絶縁基板41、一対の導電部材42A,42B、一対の絶縁層43A,43B、制御用導電体の一例である一対のゲート層44A,44B、及び一対の検出層45A,45Bを備える。支持基板40は、絶縁基板41、一対の導電部材42A,42B、及び一対の絶縁層43A,43Bの順に積層された構成である。絶縁層43Aにはゲート層44A及び検出層45Aが積層され、絶縁層43Bにはゲート層44B及び検出層45Bが積層されている。
絶縁基板41は、電気的絶縁性を有する。絶縁基板41は、例えば熱伝導性に優れたセラミックスである。このようなセラミックスとしては、例えばAlN(窒化アルミニウム)、SiN(窒化ケイ素)、Al(酸化アルミニウム)などが挙げられる。本実施形態では、平面視における絶縁基板41の形状は、縦方向Yが長辺方向となり、横方向Xが短辺方向となる矩形状である。図10に示すように、絶縁基板41は、厚さ方向Zにおいて互いに反対側を向く基板主面41a及び基板裏面41bを有する。基板主面41aには、一対の導電部材42A,42Bが配置されている。基板主面41aは、一対の導電部材42A,42B、一対の絶縁層43A,43B、一対のゲート層44A,44B、及び一対の検出層45A,45Bとともに封止樹脂10によって封止されている。図7に示すように、基板裏面41bは、封止樹脂10から露出している。基板裏面41bには、例えば図示しないヒートシンクなどが接続される。基板裏面41bは、横方向Xにおいて封止樹脂10の溝17と溝18との間に配置されている。この構成によれば、溝17によって入力リード21,22と基板裏面41bとの間の沿面距離が長くなり、溝18によって出力リード23と基板裏面41bとの間の沿面距離が長くなる。したがって、半導体装置1Aの絶縁耐圧が向上する。なお、絶縁基板41の構成は上述した構成に限られず、任意に変更可能である。一例では、絶縁基板41は、導電部材42A,42Bに応じて2個に分割して構成される。
一対の導電部材42A,42Bはそれぞれ、金属板である。金属板の構成材料は、Cu(銅)又はCu合金である。一対の導電部材42A,42Bは、複数のリード20とともに複数の半導体素子30との導電経路を構成している。一対の導電部材42A,42Bは、絶縁基板41の基板主面41aにおいて縦方向Yに離間して配置されている。一対の導電部材42A,42Bは、例えば銀ペースト、半田などの接合材によって基板主面41aに接合されている。なお、接合材は、銀ペーストや半田などの導電性材料であってもよいし、絶縁性材料であってもよい。本実施形態では、一対の導電部材42A,42Bの厚さ(厚さ方向Zの寸法)は、絶縁基板41の厚さ(厚さ方向Zの寸法)よりも厚い。また、一対の導電部材42A,42Bの厚さ(厚さ方向Zの寸法)は、半導体素子30、入力リード21,22、及び出力リード23のそれぞれの厚さ(厚さ方向Zの寸法)よりも厚い。一対の導電部材42A,42Bの厚さは、例えば0.4mm~3.0mmである。なお、一対の導電部材42A,42Bの表面はそれぞれ、銀めっきで覆われていてもよい。一対の導電部材42A,42Bは、互いに同一形状である。平面視における一対の導電部材42A,42Bのそれぞれの形状は、縦方向Yが長辺方向となり、横方向Xが短辺方向となる矩形状である。
図4及び図10に示すように、導電部材42Aは、横方向Xにおいて導電部材42Bよりも封止樹脂10の第1樹脂側面11の近くに配置されている。導電部材42Aは、4個の第1半導体素子30U、入力リード21、及び側方リード27Aと電気的に接続されている。導電部材42Aは、厚さ方向Zにおいて互いに反対側を向く主面42sa及び裏面42raを有する。主面42saは、厚さ方向Zにおいて絶縁基板41の基板主面41aと同じ方向を向いている。また、主面42saは、厚さ方向Zにおいて第1半導体素子30Uの素子主面31と同じ方向を向いている。主面42saには、4個の第1半導体素子30U及び入力リード21が配置されている。裏面42raは、厚さ方向Zにおいて絶縁基板41の基板裏面41bと同じ方向を向いている。裏面42raは、厚さ方向Zにおいて第1半導体素子30Uの素子裏面32と同じ方向を向いている。裏面42raは、接合材を介して絶縁基板41の基板主面41aに接続されている。4個の第1半導体素子30Uは、横方向Xに揃った状態で縦方向Yに離間して配列されている。4個の第1半導体素子30Uは、横方向Xにおいて導電部材42Aのうちの導電部材42B寄りの部分に配置されている。入力リード21は、横方向Xにおいて導電部材42Aのうちの封止樹脂10の第1樹脂側面11側の端部、かつ、縦方向Yにおいて導電部材42Aの中央部に配置されている。側方リード27Aは、横方向Xにおいて導電部材42Aのうちの第1樹脂側面11側の端部、かつ、縦方向Yにおいて封止樹脂10の第3樹脂側面13側の端部に配置されている。
導電部材42Bは、横方向Xにおいて導電部材42Aよりも封止樹脂10の第2樹脂側面12の近くに配置されている。導電部材42Bは、4個の第2半導体素子30L、出力リード23、及び側方リード27Bと電気的に接続されている。導電部材42Bは、厚さ方向Zにおいて互いに反対側を向く主面42sb及び裏面42rbを有する。主面42sbは、厚さ方向Zにおいて絶縁基板41の基板主面41aと同じ方向を向いている。また、主面42sbは、厚さ方向Zにおいて第2半導体素子30Lの素子主面31と同じ方向を向いている。裏面42rbは、厚さ方向Zにおいて絶縁基板41の基板裏面41bと同じ方向を向いている。裏面42rbは、厚さ方向Zにおいて第2半導体素子30Lの素子裏面32と同じ方向を向いている。主面42sbには、4個の第2半導体素子30L及び出力リード23が配置されている。裏面42rbは、接合材を介して絶縁基板41の基板主面41aに接続されている。4個の第2半導体素子30Lは、横方向Xに揃った状態で縦方向Yに離間して配列されている。4個の第2半導体素子30Lは、横方向Xにおいて導電部材42Bのうちの導電部材42A寄りの部分に配置されている。横方向Xからみて、4個の第2半導体素子30Lはそれぞれ、4個の第1半導体素子30Uと重ならないようにずれて配置されている。図4に示すとおり、4個の第2半導体素子30L及び4個の第1半導体素子30Uは、縦方向Yにおいて交互に配置されている。出力リード23は、横方向Xにおいて導電部材42Bのうちの封止樹脂10の第2樹脂側面12側の端部、かつ、縦方向Yにおいて導電部材42Bの中央部に配置されている。側方リード27Bは、横方向Xにおいて導電部材42Bのうちの第2樹脂側面12側の端部、かつ、縦方向Yにおいて封止樹脂10の第3樹脂側面13側の端部に配置されている。
一対の絶縁層43A,43Bは、電気絶縁性を有する。一対の絶縁層43A,43Bの構成材料は、例えばガラスエポキシ樹脂である。一対の絶縁層43A,43Bは、横方向Xにおいて離間して配置されている。平面視における一対の絶縁層43A,43Bの形状はそれぞれ、縦方向Yに延びる帯状である。
絶縁層43Aは、導電部材42Aの主面42saに接合されている。絶縁層43Aは、横方向Xからみて、4個の第1半導体素子30U、入力リード21、及び側方リード27Aと重なるように配置されている。絶縁層43Aは、横方向Xにおいて4個の第1半導体素子30Uよりも封止樹脂10の第1樹脂側面11の近くに配置されている。詳細には、絶縁層43Aは、横方向Xにおいて4個の第1半導体素子30Uよりも第1樹脂側面11の近くに各第1半導体素子30Uと隣り合うように配置されている。また絶縁層43Aは、横方向Xにおいて入力リード21よりも4個の第1半導体素子30Uの近くに配置されている。
絶縁層43Bは、導電部材42Bの主面42sbに接合されている。絶縁層43Bは、横方向Xからみて、4個の第2半導体素子30L、出力リード23、及び側方リード27Bと重なるように配置されている。絶縁層43Bは、横方向Xにおいて4個の第2半導体素子30Lよりも封止樹脂10の第2樹脂側面12の近くに配置されている。詳細には、絶縁層43Bは、横方向Xにおいて4個の第2半導体素子30Lよりも第2樹脂側面12側に各第2半導体素子30Lと隣り合うように配置されている。また絶縁層43Bは、横方向Xにおいて出力リード23よりも4個の第2半導体素子30Lの近くに配置されている。
一対のゲート層44A,44Bは、導電性を有する。一対のゲート層44A,44Bの構成材料は、例えばCuである。平面視における一対のゲート層44A,44Bの形状はそれぞれ、例えば縦方向Yに延びる帯状である。
ゲート層44Aは、絶縁層43A上に配置されている。ゲート層44Aは、横方向Xにおいて絶縁層43Aのうちの第1樹脂側面11寄りの部分に配置されている。ゲート層44Aは、後述する制御用接続部材の一例である第1制御用ワイヤ51を介して、各第1半導体素子30Uのゲート電極34(図5参照)と導通している。またゲート層44Aは、後述する第1接続用ワイヤ53を介して、制御リード24Aと導通している。
ゲート層44Bは、絶縁層43B上に配置されている。ゲート層44Bは、横方向Xにおいて絶縁層43Bのうちの第2樹脂側面12寄りの部分に配置されている。ゲート層44Bは、後述する制御用接続部材の一例である第2制御用ワイヤ52を介して、各第2半導体素子30Lのゲート電極34(図5参照)と導通している。またゲート層44Bは、後述する第2接続用ワイヤ57を介して、制御リード24Bと導通している。
一対の検出層45A,45Bは、導電性を有する。一対の検出層45A,45Bの構成材料は、例えばCuである。平面視における一対の検出層45A,45Bの形状はそれぞれ、例えば縦方向Yに延びる帯状である。本実施形態では、一対の検出層45A,45Bの横方向Xの大きさは一対のゲート層44A,44Bの横方向Xの大きさと等しく、一対の検出層45A,45Bの縦方向Yの大きさは一対のゲート層44A,44Bの縦方向Yの大きさと等しい。
検出層45Aは、ゲート層44Aとともに絶縁層43A上に配置されている。検出層45Aは、横方向Xにおいてゲート層44Aと離間し、かつゲート層44Aと隣り合うように配置されている。本実施形態では、検出層45Aは、横方向Xにおいてゲート層44Aよりも4個の第1半導体素子30Uの近くとなるように配置されている。なお、横方向Xにおける検出層45Aの配置位置は任意に変更可能である。例えば検出層45Aは、横方向Xにおいてゲート層44Aよりも第1樹脂側面11の近くであってもよい。検出層45Aは、後述する第1検出用ワイヤ55を介して、各第1半導体素子30Uのソース電極33と導通している。また検出層45Aは、後述する第1接続用ワイヤ54を介して、検出リード25Aと導通している。
検出層45Bは、ゲート層44Bとともに絶縁層43B上に配置されている。検出層45Bは、横方向Xにおいてゲート層44Bと離間し、かつゲート層44Bと隣り合うように配置されている。本実施形態では、検出層45Bは、横方向Xにおいてゲート層44Bよりも4個の第2半導体素子30Lの近くとなるように配置されている。なお、横方向Xにおける検出層45Bの配置位置は任意に変更可能である。例えば検出層45Bは、横方向Xにおいてゲート層44Bよりも出力リード23の近くであってもよい。検出層45Bは、後述する第2検出用ワイヤ56を介して、各第1半導体素子30Uのソース電極33と導通している。また検出層45Bは、後述する第2接続用ワイヤ58を介して、検出リード25Bと導通している。
図10に示すように、入力リード21,22はそれぞれ、金属板である。金属板の構成材料は、例えばCu又はCu合金である。本実施形態では、入力リード21,22の厚さ(厚さ方向Zの寸法)は、0.8mmであるが、これに限られない。入力リード21,22はそれぞれ、封止樹脂10の第1樹脂側面11寄りとなるように配置されている。入力リード21,22にはそれぞれ、例えば電源電圧が印加される。本実施形態では、入力リード21に第1電源電圧が印加され、入力リード22に第1電源電圧よりも低い第2電源電圧が印加される。このように、入力リード21は正極(P端子)であり、入力リード22は負極(N端子)である。厚さ方向Zにおいて、入力リード21と入力リード22とは、互いに重なるように配置されている。入力リード21と入力リード22とは、厚さ方向Zにおいて離間して配置されている。
図4に示すように、入力リード21は、横方向Xに延びる平板状に形成されている。入力リード21は、パッド部21a及び端子部21bを有する。本実施形態では、パッド部21a及び端子部21bは、一体に形成された単一部材である。
パッド部21aは、入力リード21のうちの封止樹脂10によって覆われた部分である。パッド部21aのうちの封止樹脂10の第2樹脂側面12側の端部には、複数の櫛歯部21cが設けられている。各櫛歯部21cは、導電部材42Aの主面42saに導通接合されている。この接合方法としては、レーザ光を用いたレーザ溶接であってもよいし、超音波接合であってもよいし、導電性接合材を用いた接合であってもよい。本実施形態では、各櫛歯部21cは、導電部材42Aの主面42saのうちの封止樹脂10の第1樹脂側面11側の端部、かつ縦方向Yの中央部に配置されている。パッド部21aのうちの封止樹脂10の第1樹脂側面11寄りの部分には、複数の貫通孔(図示略)が設けられている。各貫通孔は、パッド部21aを厚さ方向Zに貫通している。各貫通孔には、封止樹脂10の一部が入り込んでいる。これにより、封止樹脂10と入力リード21とが分離し難くなる。
端子部21bは、入力リード21のうちの封止樹脂10の第1樹脂側面11から突出した部分である。平面視における端子部21bの形状は、横方向Xが長辺方向となり、縦方向Yが短辺方向となる矩形状である。
入力リード22は、パッド部22a及び端子部22bを有する。本実施形態では、パッド部22a及び端子部22bは、一体に形成された単一部材である。
パッド部22aは、入力リード22のうちの封止樹脂10によって覆われた部分である。パッド部22aは、駆動用導電体の一例である複数(本実施形態では4個)の延長部22cと、複数の延長部22cを連結する連結部22dと、連結部22dと端子部22bとの間の部分となる中間部22eとに区分できる。複数の延長部22c及び連結部22dは、縦方向Yにおいて封止樹脂10の第4樹脂側面14寄りとなるように配置されている。
図4及び図10(a)に示すように、複数の延長部22cは、第2半導体素子30Lの数に応じて設けられている。複数の延長部22cは、縦方向Yにおいて離間して配置されている。平面視における延長部22cの形状は、横方向Xに延びる帯状である。各延長部22cは、厚さ方向Zにおいて半導体素子30の素子主面31と同じ方向を向く駆動用接続表面の一例である主面22csと、厚さ方向Zにおいて半導体素子30の素子裏面32と同じ方向を向く裏面22crとを有する。各延長部22cの先端部は、支持台29によって支持されている。本実施形態では、支持台29は、延長部22cの数に応じて設けられている。複数の支持台29は、横方向Xにおいて導電部材42Aのうちの導電部材42B側の端部に配置されている。複数の支持台29は、縦方向Yにおいて離間して配列されている。各支持台29は、例えば電気的絶縁性を有する。各支持台29の構成材料は、例えばセラミックスである。各支持台29は、導電部材42Aの主面42saに接合されている。また、各支持台29は、延長部22cの裏面22crに接合されている。複数の支持台29は、横方向Xにおいて互いに揃った状態で縦方向Yにおいて互いに離間した状態で配列されている。各支持台29の厚さ(厚さ方向Zの大きさ)は、入力リード21の厚さ(厚さ方向Zの大きさ)と絶縁部材28の厚さ(厚さ方向Zの大きさ)との合計と略等しい。各支持台29には、延長部22cの先端部が接合されている。これにより、各支持台29は、入力リード22の姿勢を安定させている。
平面視において、複数の延長部22cは、複数の第2半導体素子30Lと縦方向Yにおいて揃うように配置されている。換言すると、横方向Xからみて、複数の延長部22cは、複数の第2半導体素子30Lと重なるように配置されている。また複数の延長部22cの先端縁は、第2半導体素子30Lと横方向Xに離間している。
連結部22dは、横方向Xにおいて複数の延長部22cのうちの第1樹脂側面11側の端部に連結されている。平面視における連結部22dの形状は、縦方向Yが長辺方向となり、横方向Xが短辺方向となる矩形状である。中間部22eは、横方向Xにおいて連結部22dのうちの第1樹脂側面11側の端部、かつ、縦方向Yにおいて連結部22dの中央部に連続している。平面視における中間部22eの形状は、横方向Xが長辺方向となり、縦方向Yが短辺方向となる矩形状である。中間部22eには、複数の貫通孔22fが設けられている。複数の貫通孔22fはそれぞれ、厚さ方向Zにおいて中間部22eを貫通している。各貫通孔22fには、封止樹脂10の一部が入り込んでいる。これにより、封止樹脂10と入力リード22とが分離し難くなる。
端子部22bは、入力リード22のうちの封止樹脂10の第1樹脂側面11から突出した部分である。平面視における端子部22bの形状は、横方向Xが長辺方向となり、縦方向Yが短辺方向となる矩形状である。平面視における端子部22bのサイズは、平面視における端子部21bのサイズと同じである。
厚さ方向Zにおいて入力リード21と入力リード22との間には、入力リード21と入力リード22とを電気的に絶縁する絶縁部材28が介在している。入力リード21及び入力リード22は、例えば接合材によって絶縁部材28に接合されている。接合材は、導電性材料であってもよいし、絶縁性材料であってもよい。絶縁部材28の構成材料は、例えば絶縁紙などである。平面視における絶縁部材28の形状は、横方向Xが長辺方向となり、縦方向Yが短辺方向となる矩形状である。厚さ方向Zにおいて、絶縁部材28は、入力リード21のパッド部21a及び端子部21bと重なっている。厚さ方向Zにおいて、絶縁部材28は、入力リード22の連結部22d、中間部22e、及び端子部22bと重なっている。このように、絶縁部材28の一部は、封止樹脂10によって覆われている。縦方向Yにおける絶縁部材28の大きさは、縦方向Yにおける入力リード21,22の端子部21b,22bの大きさよりも大きい。図4に示すとおり、平面視において、絶縁部材28は、端子部21b,22bの縦方向Yの両側から突出している。また、絶縁部材28は、横方向Xにおいて端子部21b,22bの先端よりも突出している。
出力リード23は、金属板である。金属板の構成材料は、例えばCu又はCu合金である。出力リード23は、封止樹脂10の第2樹脂側面12寄りに配置されている。複数の半導体素子30により電力変換された交流電力(電圧)は、出力リード23から出力される。
出力リード23は、横方向Xに延びる平板状に形成されている。出力リード23は、入力リード21と同一形状である。出力リード23は、パッド部23a及び端子部23bを有する。本実施形態では、パッド部23a及び端子部23bは、一体に形成された単一部材である。
パッド部23aは、出力リード23のうちの封止樹脂10によって覆われた部分である。パッド部23aのうちの封止樹脂10の第1樹脂側面11側の端部には、複数の櫛歯部23cが設けられている。各櫛歯部23cは、後述する導電部材42Bの主面42sbに導通接合されている。この接合方法としては、レーザ光を用いたレーザ溶接であってもよいし、超音波接合であってもよいし、導電性接合材を用いた接合であってもよい。パッド部23aのうちの封止樹脂10の第2樹脂側面12寄りの部分には、複数の貫通孔23dが設けられている。各貫通孔23dは、パッド部23aを厚さ方向Zに貫通している。各貫通孔23dには、封止樹脂10の一部が入り込んでいる。これにより、封止樹脂10と出力リード23とが分離し難くなる。
端子部23bは、出力リード23のうちの封止樹脂10の第2樹脂側面12から突出した部分である。平面視における端子部23bの形状は、横方向Xが長辺方向となり、縦方向Yが短辺方向となる矩形状である。端子部23bは、入力リード21の端子部23bとは反対側に向けて延びている。
図5に示すように、平面視において、一対の制御リード24A,24B、一対の検出リード25A,25B、及び複数のダミーリード26は、横方向Xに沿って配列されている。より詳細には、平面視において、制御リード24A、検出リード25A、及び3個のダミーリード26は、支持基板40の導電部材42Aの縦方向Yの隣に位置している。平面視において、制御リード24B、検出リード25B、及び別の3個のダミーリード26は、支持基板40の導電部材42Bの縦方向Yの隣に位置している。制御リード24A、検出リード25A、及び3個のダミーリード26からなる一群のリードと、制御リード24B、検出リード25B、及び別の3個のダミーリード26からなる一群のリードとの横方向Xの間隔は、一群のリードにおける制御リード24A、検出リード25A、及び3個のダミーリード26のうちの横方向Xに隣り合うリードの間隔、及び一群のリードにおける制御リード24B、検出リード25B、及び別の3個のダミーリード26のうちの横方向Xに隣り合うリードの間隔よりも大きい。また、本実施形態では、一対の制御リード24A,24B、一対の検出リード25A,25B、及び複数のダミーリード26は、同一のリードフレームから形成されている。
平面視において、制御リード24Aは、ゲート層44A及び検出層45Aよりも横方向Xの第1半導体素子30U側となるように配置されている。制御リード24Aは、縦方向Yからみて、複数の第1半導体素子30Uと重なるように配置されている。制御リード24Aには、複数の第1半導体素子30Uを駆動させるためのゲート電圧が印加される。制御リード24Bは、ゲート層44B及び検出層45Bよりも横方向Xの第2半導体素子30L側となるように配置されている。制御リード24Bは、縦方向Yからみて、複数の第2半導体素子30Lと重なるように配置されている。制御リード24Bには、複数の第2半導体素子30Lを駆動させるためのゲート電圧が印加される。
一対の制御リード24A,24Bはそれぞれ、パッド部24a及び端子部24bを有する。一対の制御リード24A,24Bの形状は互いに同じである。本実施形態では、一対の制御リード24A,24Bはそれぞれ、パッド部24a及び端子部24bが一体形成された単一部材である。
パッド部24aは、一対の制御リード24A,24Bのうちの封止樹脂10によって覆われた部分である。これにより、一対の制御リード24A,24Bは、封止樹脂10によって支持されている。なお、パッド部24aの表面には、例えば銀めっきが施されてもよい。パッド部24aには、貫通孔24cが設けられている。貫通孔24cは、厚さ方向Zにおいてパッド部24aを貫通している。貫通孔24cには、封止樹脂10の一部が入り込んでいる。これにより、封止樹脂10と一対の制御リード24A,24Bとが分離し難くなる。端子部24bは、一対の制御リード24A,24Bのうちの封止樹脂10から突出した部分である。端子部24bは、横方向Xからみて、L字状をなしている(図1及び図2参照)。
制御リード24Aとゲート層44Aとは、第1接続用ワイヤ53によって接続されている。詳細には、第1接続用ワイヤ53のうちのゲート層44Aに接続される端部は、縦方向Yにおいてゲート層44Aのうちの制御リード24A側の端部に接続されている。第1接続用ワイヤ53のうちの制御リード24Aに接続される端部は、制御リード24Aのパッド部24aに接続されている。
制御リード24Bとゲート層44Bとは、第2接続用ワイヤ57によって接続されている。詳細には、第2接続用ワイヤ57のうちのゲート層44Bに接続される側の端部は、縦方向Yにおいてゲート層44Bのうちの制御リード24B側の端部に接続されている。第2接続用ワイヤ57のうちの制御リード24Bに接続される端部は、制御リード24Bのパッド部24aに接続されている。
検出リード25Aは、横方向Xにおいて制御リード24Aの隣に位置している。平面視において、検出リード25Aは、検出層45Aよりも横方向Xの第1半導体素子30U側、かつ縦方向Yからみて、第1半導体素子30Uのうちの横方向Xの絶縁層43A側の部分と重なるように配置されている。検出リード25Aを介して、複数の第1半導体素子30Uのソース電極33に印加される電圧(ソース電流に対応した電圧)が検出される。検出リード25Bは、横方向Xにおいて制御リード24Bの隣に位置している。検出リード25Bは、検出層45Bよりも横方向Xの第2半導体素子30L側、かつ縦方向Yからみて、第2半導体素子30Lのうちの横方向Xの絶縁層43B側の部分と重なるように配置されている。検出リード25Bを介して、複数の第2半導体素子30Lのソース電極33に印加される電圧(ソース電流に対応した電圧)が検出される。
一対の検出リード25A,25Bはそれぞれ、パッド部25a及び端子部25bを有する。一対の検出リード25A,25Bの形状は、互いに同じであり、かつ一対の制御リード24A,24Bの形状と同じである。本実施形態では、パッド部25a及び端子部25bが一体形成された単一部材である。
パッド部25aは、一対の検出リード25A,25Bのうちの封止樹脂10によって覆われた部分である。これにより、一対の検出リード25A,25Bは、封止樹脂10によって支持されている。なお、パッド部25aの表面には、例えば銀めっきが施されてもよい。パッド部25aには、貫通孔25cが設けられている。貫通孔25cは、厚さ方向Zにおいてパッド部25aを貫通している。貫通孔25cには封止樹脂10の一部が入り込んでいる。これにより、封止樹脂10と一対の検出リード25A,25Bとが分離し難くなる。端子部25bは、一対の検出リード25A,25Bのうちの封止樹脂10から突出した部分である。端子部25bは、端子部24bと同様に、横方向Xからみて、L字状をなしている(図1及び図2参照)。
検出リード25Aと検出層45Aとは、第1接続用ワイヤ54によって接続されている。詳細には、第1接続用ワイヤ54のうちの検出層45Aに接続される端部は、縦方向Yにおいて検出層45Aのうちの検出リード25A側の端部に接続されている。第1接続用ワイヤ54のうちの検出リード25Aに接続される端部は、検出リード25Aのパッド部25aに接続されている。
検出リード25Bと検出層45Bとは、第2接続用ワイヤ58によって接続されている。詳細には、第2接続用ワイヤ58のうちの検出層45Bに接続される端部は、縦方向Yにおいて検出層45Bのうちの検出リード25B側の端部に接続されている。第2接続用ワイヤ58のうちの検出リード25Bに接続される端部は、検出リード25Bのパッド部25aに接続されている。
図5に示すとおり、3個のダミーリード26は、横方向Xにおいて制御リード24Aの検出リード25Aとは反対側となる隣に位置している。3個のダミーリード26は、横方向Xにおいて互いに離間して配置されている。この3個のダミーリード26のうちの制御リード24A側の2個のダミーリード26は、縦方向Yからみて、絶縁層43Aと重なるように配置されている。残りの1個のダミーリード26は、横方向Xにおいて絶縁層43Aよりも封止樹脂10の第1樹脂側面11(図4参照)の近くとなるように配置されている。
別の3個のダミーリード26は、横方向Xにおいて制御リード24Bの検出リード25Bとは反対側となる隣に位置している。別の3個のダミーリード26は、横方向Xにおいて互いに離間して配置されている。この別の3個のダミーリード26のうちの制御リード24B側の2個のダミーリード26は、縦方向Yからみて、絶縁層43Bと重なるように配置されている。残りの1個のダミーリード26は、横方向Xにおいて絶縁層43Bよりも封止樹脂10の第2樹脂側面12(図4参照)の近くとなるように配置されている。
複数のダミーリード26はそれぞれ、パッド部26a及び端子部26bを有する。複数のダミーリード26の形状は、互いに同じであり、かつ一対の制御リード24A,24Bの形状と同じである。本実施形態では、パッド部26a及び端子部26bが一体形成された単一部材である。
パッド部26aは、複数のダミーリード26のうちの封止樹脂10によって覆われた部分である。これにより、複数のダミーリード26は、封止樹脂10によって支持されている。なお、パッド部26aの表面には、例えば銀めっきが施されてもよい。パッド部26aには貫通孔26cが設けられている。各貫通孔26cは、厚さ方向Zにおいてパッド部26aを貫通している。各貫通孔26cには封止樹脂10の一部が入り込んでいる。これにより、封止樹脂10と複数のダミーリード26とが分離し難くなる。端子部26bは、複数のダミーリード26のうちの封止樹脂10から突出した部分である。端子部26bは、端子部24bと同様に、横方向Xからみて、L字状をなしている(図1及び図2参照)。本実施形態では、6個のダミーリード26はそれぞれ、導電部材42A,42B、ゲート層44A,44B、及び検出層45A,45Bとワイヤ等の接続部材によって接続されていない。なお、6個のダミーリード26のうちの少なくとも1個を省略してもよい。
次に、第1半導体素子30Uと入力リード22との接続構造、及び第2半導体素子30Lと導電部材42Bとの接続構造について説明する。
図4に示すように、半導体装置1Aは、複数の第2半導体素子30Lと入力リード22とを接続する複数の第1駆動用リード60と、複数の第1半導体素子30Uと導電部材42Bとを接続する複数の第2駆動用リード70を備える。複数の第1駆動用リード60及び複数の第2駆動用リード70は、複数の駆動用接続部材の一例である。また第1駆動用リード60は第2半導体素子の駆動電極と接続する第2駆動用接続部材の一例であり、第2駆動用リード70は第1半導体素子の駆動電極と接続する第1駆動用接続部材の一例である。複数の第1駆動用リード60及び複数の第2駆動用リード70はそれぞれ、封止樹脂10によって封止されている。複数の第1駆動用リード60は、複数の第2半導体素子30Lの数に応じて設けられている。本実施形態では、第2半導体素子30Lが4個であるため、半導体装置1Aは、4個の第1駆動用リード60を備える。複数の第2駆動用リード70は、複数の第1半導体素子30Uの数に応じて設けられている。本実施形態では、第1半導体素子30Uが4個であるため、半導体装置1Aは、4個の第2駆動用リード70を備える。
図5に示すように、第1駆動用リード60は、第2半導体素子30Lのソース電極33と入力リード22の延長部22cに接合されている。すなわち第1駆動用リード60は、第2半導体素子30Lのソース電極33と入力リード22とを接続している。平面視における第1駆動用リード60の形状は、横方向Xに延びる帯状である。第1駆動用リード60は、複数の金属製の薄板を厚さ方向Zに積層した構成である。本実施形態では、図5、図12、及び図13に示すように、第1駆動用リード60は、3枚の金属製の薄板である金属板60A,60B,60Cを、この順番で厚さ方向Zに積層した構成である。金属板60A,60B,60Cは、同一の金属材料からなる。金属板60A,60B,60Cを構成する材料の一例は、Cu(銅)である。なお、第1駆動用リード60を構成する金属板の枚数は、任意に変更可能である。一例では、第1駆動用リード60を構成する金属板の枚数は、第2半導体素子30Lの許容電流の大きさに応じて設定される。金属板60A,60B,60Cの厚さ(厚さ方向Zの寸法)はそれぞれ、0.05mm~0.2mmである。本実施形態では、0.05mmの厚さの金属板60A,60B,60Cが用いられている。
図5に示すように、第1駆動用リード60は、第2半導体素子30Lのソース電極33に接合される第1接続部61と、入力リード22の延長部22cの主面22csに接合される第2接続部62と、第1接続部61と第2接続部62とを連結する連結部63とを有する。なお、金属板60A~60Cの積層により第1駆動用リード60が構成されるため、金属板60A~60Cのそれぞれが第1接続部61、第2接続部62、及び連結部63を有する。このため、金属板60A~60Cのそれぞれの第1接続部61、第2接続部62、及び連結部63については、符号の後にアルファベットのA~Cを付して区分する。本実施形態では、図12及び図13に示すように、金属板60Aは、第1接続部61A、第2接続部62A、及び連結部63Aが一体形成された単一部材である。金属板60Bは、第1接続部61B、第2接続部62B、及び連結部63Bが一体形成された単一部材である。金属板60Cは、第1接続部61C、第2接続部62C、及び連結部63Cが一体形成された単一部材である。連結部63Aは第1連結部の一例であり、連結部63Bは第2連結部の一例であり、連結部63Cは第3連結部の一例である。第1接続部61は、第1接続部61A、第1接続部61B、及び第1接続部61Cがこの順番で厚さ方向Zにおいて積層されることによって構成されている。第2接続部62は、第2接続部62A、第2接続部62B、及び第2接続部62Cがこの順番で厚さ方向Zにおいて積層されることによって構成されている。
図14及び図15に示すように、金属板60Aの第1接続部61Aは、第2半導体素子30Lのソース電極33に接合されている。このため、金属板60Aは半導体素子に接続された第1金属板の一例であり、第1接続部61Aは、第1金属板の第1素子側接続部の一例である。第1接続部61Aは、その全面にわたりソース電極33に接触している。平面視における第1接続部61Aの形状は、横方向Xが長辺方向となり、縦方向Yが短辺方向となる矩形状である。第1接続部61Aは、ソース電極33の大部分にわたり接合されている。一例では、第1接続部61Aは、平面視においてソース電極33の面積のうちの50%以上かつ100%未満の範囲の面積と接合している。好ましくは、第1接続部61Aは、平面視においてソース電極33の面積のうちの60%以上かつ100%未満の範囲の面積と接合している。本実施形態では、第1接続部61Aは、平面視においてソース電極33の面積のうちの60%以上かつ70%未満の範囲の面積と接合している。
なお、第1接続部61Aがソース電極33に接合する面積の大きさは任意に変更可能である。一例では、第1接続部61Aは、平面視においてソース電極33の面積のうちの70%以上かつ100%未満の範囲の面積と接合している。また一例では、第1接続部61Aは、平面視においてソース電極33の面積のうちの80%以上かつ100%未満の範囲の面積と接合している。
図14及び図15に示すように、金属板60Bの第1接続部61Bは、厚さ方向Zにおいて第1接続部61Aに積層されている。このため、金属板60Bは第1金属板に接続された第2金属板の一例であり、第1接続部61Bは第2金属板の第2素子側接続部の一例である。第1接続部61Bは、その略全面にわたり第1接続部61Aと接触している。平面視における第1接続部61Bの形状は、横方向Xが長辺方向となり、縦方向Yが短辺方向となる矩形状である。第1接続部61Bの先端縁は、横方向Xにおいて第1接続部61Aの先端縁に対してずれている。具体的には、第1接続部61Bの先端縁は、横方向Xにおいて第1接続部61Aの先端縁よりも入力リード22の延長部22c側に位置している。このため、平面視において、第1接続部61Bの横方向Xの大きさは、第1接続部61Aの横方向Xの大きさよりも小さい。また、平面視において、第1接続部61Bの縦方向Yの大きさ(幅寸法)は、第1接続部61Aの縦方向Yの大きさ(幅寸法)と等しい。第1接続部61Bの厚さ(厚さ方向Zの大きさ)は、第1接続部61Aの厚さ(厚さ方向Zの大きさ)と等しい。ここで、第1接続部61Bの縦方向Yの大きさが第1接続部61Aの縦方向Yの大きさとの差が例えば第1接続部61Aの縦方向Yの大きさの5%以内であれば、第1接続部61Bの縦方向Yの大きさが第1接続部61Aの縦方向Yの大きさと等しいと言える。また第1接続部61Bの厚さと第1接続部61Aの厚さとの差が例えば第1接続部61Aの厚さの5%以内であれば、第1接続部61Bの厚さが第1接続部61Aの厚さと等しいと言える。なお、横方向Xにおいて第1接続部61Bの先端縁は、第1接続部61Aの先端縁と揃っていてもよい。
金属板60Cの第1接続部61Cは、厚さ方向Zにおいて第1接続部61Bに積層されている。このため、金属板60Cは第2金属板に積層された第3金属板の一例であり、第1接続部61Cは第3金属板の第3素子側接続部の一例である。第1接続部61Cは、その略全面にわたり第1接続部61Bと接触している。平面視における第1接続部61Cの形状は、横方向Xが長辺方向となり、縦方向Yが短辺方向となる矩形状である。第1接続部61Cの先端縁は、横方向Xにおいて第1接続部61Bの先端縁に対してずれている。具体的には、第1接続部61Cの先端縁は、横方向Xにおいて第1接続部61Bの先端縁よりも入力リード22の延長部22c側に位置している。このため、平面視において、第1接続部61Cの横方向Xの大きさは、第1接続部61Bの横方向Xの大きさよりも小さい。本実施形態では、第1接続部61Bの先端縁に対する第1接続部61Cの先端縁のずれ量は、第1接続部61Aの先端縁に対する第1接続部61Bの先端縁のすれ量よりも大きい。また、平面視において、第1接続部61Bの縦方向Yの大きさ(幅寸法)は、第1接続部61Bの縦方向Yの大きさ(幅寸法)と等しい。第1接続部61Cの厚さ(厚さ方向Zの大きさ)は、第1接続部61Bの厚さ(厚さ方向Zの大きさ)と等しい。ここで、第1接続部61Cの縦方向Yの大きさと第1接続部61Bの縦方向Yの大きさとの差が例えば第1接続部61Bの縦方向Yの大きさの5%以内であれば、第1接続部61Cの縦方向Yの大きさが第1接続部61Bの縦方向Yの大きさと等しいと言える。また第1接続部61Cの厚さと第1接続部61Bの厚さとの差が例えば第1接続部61Bの厚さの5%以内であれば、第1接続部61Cの厚さが第1接続部61Bの厚さと等しいと言える。なお、横方向Xにおいて第1接続部61Cの先端縁は、第1接続部61Bの先端縁と揃っていてもよい。
第1接続部61Aは、レーザ光を用いたレーザ加工の一例であるレーザ溶接によってソース電極33に接合されている。第1接続部61Bは、レーザ溶接によって第1接続部61Aに接合されている。第1接続部61Cは、レーザ溶接によって第1接続部61Bに接合されている。
より詳細には、第1接続部61Aには、3個のレーザ接合部64A,64B,64Cが形成されている。レーザ接合部64A,64B,64Cは、第2半導体素子30Lのソース電極33と接合している。このため、レーザ接合部64A,64B,64Cは第1素子側接続部の第1素子側接合部の一例である。レーザ接合部64A,64B,64Cは、第1接続部61Aのうちの横方向Xに離間した部分に形成されている。平面視において、レーザ接合部64A,64B,64Cはそれぞれ、縦方向Yに沿って延びている。本実施形態では、レーザ接合部64A,64B,64Cの縦方向Yの大きさは、互いに等しい。ここで、レーザ接合部64Aの縦方向Yの大きさ、レーザ接合部64Bの縦方向Yの大きさ、及びレーザ接合部64Cの縦方向Yの大きさの最大のずれ量が例えばレーザ接合部64Aの縦方向Yの大きさの5%以内であれば、レーザ接合部64A,64B,64Cの縦方向Yの大きさが互いに等しいと言える。
レーザ接合部64Aは、第1接続部61Aのうちのレーザ接合部64B,64Cよりも先端寄りの部分に形成されている。一例では、レーザ接合部64Aは、厚さ方向Zからみて、第1接続部61Aのうちの第1接続部61Bの先端部と重なる部分に形成されている。より詳細には、レーザ接合部64Aは、第1接続部61Aのうちの第1接続部61Bの先端縁と横方向Xに隣り合う部分に形成されている。レーザ接合部64Bは、第1接続部61Aにおいてレーザ接合部64Aよりも基端寄りかつレーザ接合部64Cよりも先端寄りの部分に形成されている。レーザ接合部64Cは、第1接続部61Aの横方向Xの中央部に形成されている。図15に示すように、本実施形態では、レーザ接合部64Aとレーザ接合部64BとのピッチPA1と、レーザ接合部64Bとレーザ接合部64CとのピッチPA2とが互いに等しい。ここで、ピッチPA1とピッチPA2との差が例えばピッチPA1の5%以内であれば、ピッチPA1とピッチPA2とが互いに等しいと言える。なお、ピッチPA1,PA2はそれぞれ任意に変更可能である。一例では、ピッチPA2がピッチPA1よりも大きくてもよい。
図14及び図15に示すように、第1接続部61Bには、2個のレーザ接合部64D,64Eが形成されている。レーザ接合部64D,64Eは、第1接続部61Aと接合している。このため、レーザ接合部64D,64Eは、第2素子側接続部の第2素子側接合部の一例である。レーザ接合部64D,64Eは、第1接続部61Bのうちの横方向Xに離間した部分に形成されている。平面視において、レーザ接合部64D,64Eはそれぞれ、縦方向Yに沿って延びている。本実施形態では、レーザ接合部64D,64Eの縦方向Yの大きさは、互いに等しい。また、レーザ接合部64D,64Eの縦方向Yの大きさは、レーザ接合部64A,64B,64Cの縦方向Yの大きさと等しい。
ここで、レーザ接合部64Dの縦方向Yの大きさとレーザ接合部64Eの縦方向Yの大きさの差が例えばレーザ接合部64Dの縦方向Yの大きさの5%以内であれば、レーザ接合部64D,64Eの縦方向Yの大きさが互いに等しいと言える。また、レーザ接合部64Dの縦方向Yの大きさと、レーザ接合部64Aの縦方向Yの大きさ、レーザ接合部64Bの縦方向Yの大きさ、及びレーザ接合部64Cの縦方向Yの大きさとの最大のずれ量が例えばレーザ接合部64Aの縦方向Yの大きさの5%以内であれば、レーザ接合部64Dの縦方向Yの大きさがレーザ接合部64A,64B,64Cの縦方向Yの大きさと等しいと言える。レーザ接合部64Eの縦方向Yの大きさと、レーザ接合部64Aの縦方向Yの大きさ、レーザ接合部64Bの縦方向Yの大きさ、及びレーザ接合部64Cの縦方向Yの大きさとの最大のずれ量が例えばレーザ接合部64Aの縦方向Yの大きさの5%以内であれば、レーザ接合部64Eの縦方向Yの大きさがレーザ接合部64A,64B,64Cの縦方向Yの大きさと等しいと言える。
レーザ接合部64Dは、第1接続部61Bのうちのレーザ接合部64Eよりも先端寄りの部分に形成されている。一例では、レーザ接合部64Dは、厚さ方向Zからみて、第1接続部61Bのうちの第1接続部61Cの先端部と重なる部分に形成されている。より詳細には、レーザ接合部64Dは、第1接続部61Bのうちの第1接続部61Cの先端縁と横方向Xに隣り合う部分に形成されている。また厚さ方向Zからみて、レーザ接合部64Dは、レーザ接合部64Aとレーザ接合部64Bとの横方向Xの間に位置している。レーザ接合部64Eは、第1接続部61Bのうちの第1接続部61Bの横方向Xの中央部よりも先端寄りの部分に形成されている。レーザ接合部64Eは、厚さ方向Zからみて、レーザ接合部64Bとレーザ接合部64Cとの横方向Xの間に位置している。このように、レーザ接合部64D,64Eは、厚さ方向Zからみて、レーザ接合部64A,64B,64Cと重ならないようにずれて配置されている。また図15に示すように、本実施形態では、レーザ接合部64Dとレーザ接合部64EとのピッチPBは、ピッチPA1,PA2と等しい。ここで、ピッチPBとピッチPA1又はピッチPA2との差が例えばピッチPA1の5%以内であれば、ピッチPBがピッチPA1,PA2と等しいと言える。なお、ピッチPBは任意に変更可能である。一例では、ピッチPBは、ピッチPA1,PA2よりも大きくてもよい。
図14及び図15に示すように、第1接続部61Cには、1個のレーザ接合部64Fが形成されている。レーザ接合部64Fは、第1接続部61Bを接合している。このため、レーザ接合部64Fは、第3素子側接合部の一例である。レーザ接合部64Fは、縦方向Yに沿って延びている。本実施形態では、レーザ接合部64Fの縦方向Yの大きさは、レーザ接合部64A,64B,64Cの縦方向Yの大きさと等しい。ここで、レーザ接合部64Fの縦方向Yの大きさと、レーザ接合部64Aの縦方向Yの大きさ、レーザ接合部64Bの縦方向Yの大きさ、及びレーザ接合部64Cの縦方向Yの大きさとの最大のずれ量が例えばレーザ接合部64Aの縦方向Yの大きさの5%以内であれば、レーザ接合部64Fの縦方向Yの大きさがレーザ接合部64A,64B,64Cの縦方向Yの大きさと等しいと言える。
レーザ接合部64Fは、第1接続部61Cのうちの第1接続部61Cの横方向Xの中央部よりも先端寄りの部分に形成されている。レーザ接合部64Fは、横方向Xにおいてレーザ接合部64Dとレーザ接合部64Eとの間に位置している。このように、レーザ接合部64Fは、厚さ方向Zからみて、レーザ接合部64D,64Eと重ならないようにずれて配置されている。また、レーザ接合部64Fは、厚さ方向Zからみて、レーザ接合部64Bと重なる位置に設けられている。
このように、第1駆動用リード60の第1接続部61では、金属板の積層方向に隣り合う金属板に形成されたレーザ接合部が厚さ方向に重ならないようにずれて配置されている。一方、第1駆動用リード60の第1接続部61では、金属板の積層方向において離間した金属板に形成されたレーザ接合部は厚さ方向に重なるように配置されている。
本実施形態では、図15に示すとおり、平面視において、3個のレーザ接合部64A,64B,64C、2個のレーザ接合部64D,64E、及び1個のレーザ接合部64Fは、横方向Xにおいて等ピッチとなるように形成されている。
また図15の拡大図で示すように、厚さ方向Zにおけるレーザ接合部64Bの金属板60B側の端部には、凹部64xが形成されている。横方向X及び厚さ方向Zに沿う平面で凹部64xを切った断面視における凹部64xの形状は、湾曲状である。この凹部64xによって、レーザ接合部64Bは、金属板60Bと接触していない。なお、金属板60Aの他のレーザ接合部64A,64C、及び金属板60Bのレーザ接合部64E,64Fについても、レーザ接合部64Bと同様に凹部64xを有する。このため、金属板60Aの他のレーザ接合部64A,64Cは、金属板60Bと接触していない。また、レーザ接合部64E,64Fは、金属板60Cと接触していない。
図16に示すように、金属板60Aの第2接続部62Aは、入力リード22の延長部22cの主面22csに接合されている。このため、第2接続部62Aは、第1金属板の第1導電体側接続部の一例である。第2接続部62Aは、その全面にわたり延長部22cの主面22csに接触している。平面視における第2接続部62Aの形状は、横方向Xが長辺方向となり、縦方向Yが短辺方向となる矩形状である。本実施形態では、第2接続部62Aの縦方向Yの大きさ(幅寸法)は、延長部22cの縦方向Yの大きさ(幅寸法)よりも僅かに小さい。なお、第2接続部62Aの縦方向Yの大きさは、延長部22cの縦方向Yの大きさと等しくてもよい。本実施形態では、第2接続部62Aの横方向Xの大きさは、第1接続部61Aの横方向Xの大きさと等しく、第2接続部62Aの縦方向Yの大きさは、第1接続部61Aの縦方向Yの大きさと等しい。ここで、第2接続部62Aの横方向Xの大きさと第1接続部61Aの横方向Xの大きさとの差が例えば第1接続部61Aの横方向Xの大きさの5%以内であれば、第2接続部62Aの横方向Xの大きさが第1接続部61Aの横方向Xの大きさと等しいと言える。また、第2接続部62Aの縦方向Yの大きさと、第1接続部61Aの縦方向Yの大きさとの差が例えば第1接続部61Aの縦方向Yの大きさの5%以内であれば、第2接続部62Aの縦方向Yの大きさは、第1接続部61Aの縦方向Yの大きさと等しいと言える。
図16及び図17に示すように、金属板60Bの第2接続部62Bは、厚さ方向Zにおいて第2接続部62Aに積層されている。第2接続部62Bは、その略全面にわたり第2接続部62Aと接触している。このため、第2接続部62Bは、第2金属板の第2導電体側接続部の一例である。平面視における第2接続部62Bの形状は、横方向Xが長辺方向となり、縦方向Yが短辺方向となる矩形状である。第2接続部62Bの先端縁は、横方向Xにおいて第2接続部62Aの先端縁に対してずれている。具体的には、第2接続部62Bの先端縁は、横方向Xにおいて第2接続部62Aの先端縁よりも第2半導体素子30Lの近くに位置している。このため、平面視において、第2接続部62Bの横方向Xの大きさは、第2接続部62Aの横方向Xの大きさよりも小さい。また、平面視において、第2接続部62Bの縦方向Yの大きさ(幅寸法)は、第2接続部62Aの縦方向Yの大きさ(幅寸法)と等しい。第2接続部62Bの厚さ(厚さ方向Zの大きさ)は、第2接続部62Aの厚さ(厚さ方向Zの大きさ)と等しい。ここで、第2接続部62Bの縦方向Yの大きさが第2接続部62Aの縦方向Yの大きさとの差が例えば第2接続部62Aの縦方向Yの大きさの5%以内であれば、第2接続部62Bの縦方向Yの大きさが第2接続部62Aの縦方向Yの大きさと等しいと言える。また第2接続部62Bの厚さと第2接続部62Aの厚さとの差が例えば第2接続部62Aの厚さの5%以内であれば、第2接続部62Bの厚さが第2接続部62Aの厚さと等しいと言える。本実施形態では、第2接続部62Bの横方向Xの大きさは、第1接続部61Bの横方向Xの大きさと等しく、第2接続部62Bの縦方向Yの大きさは、第1接続部61Bの縦方向Yの大きさと等しい。ここで、第2接続部62Bの横方向Xの大きさと第1接続部61Bの横方向Xの大きさとの差が例えば第1接続部61Bの横方向Xの大きさの5%以内であれば、第2接続部62Bの横方向Xの大きさが第1接続部61Bの横方向Xの大きさと等しいと言える。また、第2接続部62Bの縦方向Yの大きさと、第1接続部61Bの縦方向Yの大きさとの差が例えば第1接続部61Bの縦方向Yの大きさの5%以内であれば、第2接続部62Bの縦方向Yの大きさは、第1接続部61Bの縦方向Yの大きさと等しいと言える。なお、横方向Xにおいて第2接続部62Bの先端縁は、第2接続部62Aの先端縁と揃っていてもよい。
金属板60Cの第2接続部62Cは、厚さ方向Zにおいて第2接続部62Bに積層されている。第2接続部62Cは、その略全面にわたり第2接続部62Bと接触している。このため、第2接続部62Cは、第3金属板の第3導電体側接続部の一例である。平面視における第2接続部62Cの形状は、横方向Xが長辺方向となり、縦方向Yが短辺方向となる矩形状である。第2接続部62Cの先端縁は、横方向Xにおいて第2接続部62Bの先端縁に対してずれている。具体的には、第2接続部62Cの先端縁は、横方向Xにおいて第2接続部62Bの先端縁よりも第2半導体素子30Lの近くに位置している。このため、平面視において、第2接続部62Cの横方向Xの大きさは、第2接続部62Bの横方向Xの大きさよりも小さい。本実施形態では、第1接続部61Bの先端縁に対する第1接続部61Cの先端縁のずれ量は、第1接続部61Aの先端縁に対する第1接続部61Bの先端縁のすれ量よりも大きい。また、平面視において、第2接続部62Bの縦方向Yの大きさ(幅寸法)は、第2接続部62Bの縦方向Yの大きさ(幅寸法)と等しい。第2接続部62Cの厚さ(厚さ方向Zの大きさ)は、第2接続部62Bの厚さ(厚さ方向Zの大きさ)と等しい。ここで、第2接続部62Cの縦方向Yの大きさと第2接続部62Bの縦方向Yの大きさとの差が例えば第2接続部62Bの縦方向Yの大きさの5%以内であれば、第2接続部62Cの縦方向Yの大きさが第2接続部62Bの縦方向Yの大きさと等しいと言える。また第2接続部62Cの厚さと第2接続部62Bの厚さとの差が例えば第2接続部62Bの厚さの5%以内であれば、第2接続部62Cの厚さが第2接続部62Bの厚さと等しいと言える。本実施形態では、第2接続部62Cの横方向Xの大きさは、第1接続部61Cの横方向Xの大きさと等しく、第2接続部62Cの縦方向Yの大きさは、第1接続部61Cの縦方向Yの大きさと等しい。ここで、第2接続部62Cの横方向Xの大きさと第1接続部61Cの横方向Xの大きさとの差が例えば第1接続部61Cの横方向Xの大きさの5%以内であれば、第2接続部62Cの横方向Xの大きさが第1接続部61Cの横方向Xの大きさと等しいと言える。また、第2接続部62Cの縦方向Yの大きさと、第1接続部61Cの縦方向Yの大きさとの差が例えば第1接続部61Cの縦方向Yの大きさの5%以内であれば、第2接続部62Cの縦方向Yの大きさは、第1接続部61Cの縦方向Yの大きさと等しいと言える。なお、横方向Xにおいて第2接続部62Cの先端縁は、第2接続部62Bの先端縁と揃っていてもよい。
第2接続部62Aは、レーザ溶接によって入力リード22の延長部22cの先端部に接合されている。第2接続部62Bは、レーザ溶接によって第2接続部62Aに接合されている。第2接続部62Cは、レーザ溶接によって第2接続部62Bに接合されている。
より詳細には、図16及び図17に示すように、第2接続部62Aには、3個のレーザ接合部65A,65B,65Cが形成されている。レーザ接合部65A,65B,65Cは延長部22cの主面22csに接合されている。このため、レーザ接合部65A,65B,65Cは、第1導電体側接合部の一例である。レーザ接合部65A,65B,65Cは、第2接続部62Aのうちの横方向Xに離間した部分に形成されている。平面視において、レーザ接合部65A,65B,65Cはそれぞれ、縦方向Yに沿って延びている。本実施形態では、レーザ接合部65A,65B,65Cの縦方向Yの大きさは、互いに等しい。ここで、レーザ接合部65Aの縦方向Yの大きさ、レーザ接合部65Bの縦方向Yの大きさ、及びレーザ接合部65Cの縦方向Yの大きさの最大のずれ量が例えばレーザ接合部65Aの縦方向Yの大きさの5%以内であれば、レーザ接合部65A,65B,65Cの縦方向Yの大きさが互いに等しいと言える。また、本実施形態では、レーザ接合部65A,65B,65Cの縦方向Yの大きさはそれぞれ、レーザ接合部64A,64B,64Cの縦方向Yの大きさと等しい。ここで、レーザ接合部65Aの縦方向Yの大きさとレーザ接合部64Aの縦方向Yの大きさとの差がレーザ接合部64Aの縦方向Yの大きさの5%以内であれば、レーザ接合部65Aの縦方向Yの大きさがレーザ接合部64Aの縦方向Yの大きさと等しいと言える。レーザ接合部65Bの縦方向Yの大きさとレーザ接合部64Bの縦方向Yの大きさとの関係、及び、レーザ接合部65Cの縦方向Yの大きさとレーザ接合部64Cの縦方向Yの大きさとの関係についても、上述のレーザ接合部65Aの縦方向Yの大きさとレーザ接合部64Aの縦方向Yの大きさとの関係と同様である。
レーザ接合部65Aは、第2接続部62Aのうちのレーザ接合部65B,65Cよりも先端寄りの部分に形成されている。一例では、レーザ接合部65Aは、厚さ方向Zからみて、第2接続部62Aのうちの第2接続部62Bの先端部と重なる部分に形成されている。より詳細には、レーザ接合部65Aは、第2接続部62Aのうちの第2接続部62Bの先端縁と横方向Xに隣り合う部分に形成されている。レーザ接合部65Bは、第2接続部62Aにおいてレーザ接合部65Aよりも基端寄りかつレーザ接合部65Cよりも先端寄りの部分に形成されている。レーザ接合部65Cは、第2接続部62Aの横方向Xの中央部に形成されている。本実施形態では、図17に示すように、レーザ接合部65Aとレーザ接合部65BとのピッチPC1と、レーザ接合部65Bとレーザ接合部65CとのピッチPC2とが互いに等しい。ここで、ピッチPC1とピッチPC2との差が例えばピッチPC1の5%以内であれば、ピッチPC1とピッチPC2とが互いに等しいと言える。本実施形態では、ピッチPC1は、レーザ接合部64Aとレーザ接合部64Bとの間のピッチPA1(図15参照)と等しく、ピッチPC2は、レーザ接合部64Bとレーザ接合部64Cとの間のピッチPA2(図15参照)と等しい。ここで、ピッチPC1とピッチPA1との差が例えばピッチPA1の5%以内であれば、ピッチPC1がピッチPA1と等しいと言える。ピッチPC2とピッチPA2との差が例えばピッチPA2の5%以内であれば、ピッチPC2がピッチPA2と等しいと言える。
図16及び図17に示すように、第2接続部62Bには、2個のレーザ接合部65D,65Eが形成されている。レーザ接合部65D,65Eは、第2接続部62Aに接合されている。このため、レーザ接合部65D,65Eは、第2導電体側接合部の一例である。レーザ接合部65D,65Eは、第2接続部62Bのうちの横方向Xに離間した部分に形成されている。平面視において、レーザ接合部65D,65Eはそれぞれ、縦方向Yに沿って延びている。本実施形態では、レーザ接合部65D,65Eの縦方向Yの大きさは、互いに等しい。また、レーザ接合部65D,65Eの縦方向Yの大きさは、レーザ接合部65A,65B,65Cの縦方向Yの大きさと等しい。
ここで、レーザ接合部65Dの縦方向Yの大きさとレーザ接合部65Eの縦方向Yの大きさの差が例えばレーザ接合部65Dの縦方向Yの大きさの5%以内であれば、レーザ接合部65D,65Eの縦方向Yの大きさが互いに等しいと言える。また、レーザ接合部65Dの縦方向Yの大きさと、レーザ接合部65Aの縦方向Yの大きさ、レーザ接合部65Bの縦方向Yの大きさ、及びレーザ接合部65Cの縦方向Yの大きさとの最大のずれ量が例えばレーザ接合部65Aの縦方向Yの大きさの5%以内であれば、レーザ接合部65Dの縦方向Yの大きさがレーザ接合部65A,65B,65Cの縦方向Yの大きさと等しいと言える。また、レーザ接合部65Eの縦方向Yの大きさと、レーザ接合部65Aの縦方向Yの大きさ、レーザ接合部65Bの縦方向Yの大きさ、及びレーザ接合部65Cの縦方向Yの大きさとの最大のずれ量が例えばレーザ接合部65Aの縦方向Yの大きさの5%以内であれば、レーザ接合部65Eの縦方向Yの大きさがレーザ接合部65A,65B,65Cの縦方向Yの大きさと等しいと言える。
また、本実施形態では、レーザ接合部65Dの縦方向Yの大きさは、第1接続部61Bのレーザ接合部64D(ともに図14参照)の縦方向Yの大きさと等しい。レーザ接合部65Eの縦方向Yの大きさは、第1接続部61Bのレーザ接合部64E(ともに図14参照)の縦方向Yの大きさと等しい。ここで、レーザ接合部65Dの縦方向Yの大きさとレーザ接合部64Dの縦方向Yの大きさとの差が例えばレーザ接合部64Dの縦方向Yの大きさの5%以内であれば、レーザ接合部65Dの縦方向Yの大きさがレーザ接合部64Dの縦方向Yの大きさと等しいと言える。レーザ接合部65Eの縦方向Yの大きさとレーザ接合部64Eの縦方向Yの大きさとの差が例えばレーザ接合部64Eの縦方向Yの大きさの5%以内であれば、レーザ接合部65Eの縦方向Yの大きさがレーザ接合部64Eの縦方向Yの大きさと等しいと言える。
レーザ接合部65Dは、第2接続部62Bのうちのレーザ接合部65Eよりも先端寄りの部分に形成されている。一例では、レーザ接合部65Dは、厚さ方向Zからみて、第2接続部62Bのうちの第2接続部62Cの先端部と重なる部分に形成されている。より詳細には、レーザ接合部65Dは、第2接続部62Bのうちの第2接続部62Cの先端縁と横方向Xに隣り合う部分に形成されている。また厚さ方向Zからみて、レーザ接合部65Dは、レーザ接合部65Aとレーザ接合部65Bとの横方向Xの間に位置している。レーザ接合部65Eは、第2接続部62Bのうちの第2接続部62Bの横方向Xの中央部よりも先端寄りの部分に形成されている。レーザ接合部65Eは、厚さ方向Zからみて、レーザ接合部65Bとレーザ接合部65Cとの横方向Xの間に位置している。このように、レーザ接合部65D,65Eは、厚さ方向Zからみて、レーザ接合部65A,65B,65Cと重ならないようにずれて配置されている。また図17に示すように、本実施形態では、レーザ接合部65Dとレーザ接合部65EとのピッチPDは、ピッチPC1,PC2と等しい。ここで、ピッチPDとピッチPC1又はピッチPC2との差が例えばピッチPC1の5%以内であれば、ピッチPDがピッチPC1,PC2と等しいと言える。また、本実施形態では、ピッチPDは、第1接続部61Bのレーザ接合部64Dとレーザ接合部64EとのピッチPBと等しい。ここで、ピッチPDとピッチPBとの差が例えばピッチPBの5%以内であれば、ピッチPDがピッチPBと等しいと言える。
図16及び図17に示すように、第2接続部62Cには、1個のレーザ接合部65Fが形成されている。レーザ接合部65Fは、第2接続部62Bを接合している。このため、レーザ接合部65Fは、第3導電体側接合部の一例である。レーザ接合部65Fは、縦方向Yに沿って延びている。本実施形態では、レーザ接合部65Fの縦方向Yの大きさは、レーザ接合部65A,65B,65Cの縦方向Yの大きさと等しい。ここで、レーザ接合部65Fの縦方向Yの大きさと、レーザ接合部65Aの縦方向Yの大きさ、レーザ接合部65Bの縦方向Yの大きさ、及びレーザ接合部65Cの縦方向Yの大きさとの最大のずれ量が例えばレーザ接合部65Aの縦方向Yの大きさの5%以内であれば、レーザ接合部65Fの縦方向Yの大きさがレーザ接合部65A,65B,65Cの縦方向Yの大きさと等しいと言える。また、本実施形態では、レーザ接合部65Fの縦方向Yの大きさは、第2接続部62Cのレーザ接合部64F(ともに図14参照)の縦方向Yの大きさと等しい。ここで、レーザ接合部65Fの縦方向Yの大きさとレーザ接合部64Fの縦方向Yの大きさとの差がたとえばレーザ接合部64Fの縦方向Yの大きさの5%以内であれば、レーザ接合部65Fの縦方向Yの大きさがレーザ接合部64Fの縦方向Yの大きさと等しいと言える。
レーザ接合部65Fは、第2接続部62Cのうちの第2接続部62Cの横方向Xの中央部よりも先端寄りの部分に形成されている。レーザ接合部65Fは、横方向Xにおいてレーザ接合部65Dとレーザ接合部65Eとの間に位置している。このように、レーザ接合部65Fは、厚さ方向Zからみて、レーザ接合部65D,65Eと重ならないようにずれて配置されている。また、レーザ接合部65Fは、厚さ方向Zからみて、レーザ接合部65Bと重なる位置に設けられている。
このように、第1駆動用リード60の第2接続部62では、金属板の積層方向に隣り合う金属板に形成されたレーザ接合部が厚さ方向に重ならないようにずれて配置されている。一方、第1駆動用リード60の第2接続部62では、金属板の積層方向において離間した金属板に形成されたレーザ接合部は厚さ方向に重なるように配置されている。
本実施形態では、図17に示すとおり、平面視において、3個のレーザ接合部65A,65B,65C、2個のレーザ接合部65D,65E、及び1個のレーザ接合部65Fは、横方向Xにおいて等ピッチとなるように形成されている。
また図17の拡大図で示すように、厚さ方向Zにおけるレーザ接合部65Bの金属板60B側の端部には、凹部65xが形成されている。横方向X及び厚さ方向Zに沿う平面で凹部65xを切った断面視における凹部65xの形状は、湾曲状である。この凹部65xによって、レーザ接合部65Bは、金属板60Bと接触していない。なお、金属板60Aの他のレーザ接合部65A,65C、及び金属板60Bのレーザ接合部65D,65Eについても、レーザ接合部65Bと同様に凹部65xを有する。このため、金属板60Aの他のレーザ接合部65A,65Cは、金属板60Bと接触していない。また、レーザ接合部65D,65Eは、金属板60Cと接触していない。
図12及び図13に示すように、金属板60Aを縦方向Yからみた側面視における金属板60Aの連結部63Aの形状は、支持基板40(図10(a)参照)に向けて開口する矩形凹状である。連結部63Aは、第1垂直部66A、第2垂直部67A、及び水平部68Aに区分できる。第1垂直部66A及び第2垂直部67Aは、横方向Xにおいて離間して配置されている。水平部68Aは、横方向Xにおいて第1垂直部66Aと第2垂直部67Aとを繋いでいる。第1垂直部66Aは、第1接続部61Aの基端部から厚さ方向Zに延びている。第2垂直部67Aは、第2接続部62Aの基端部から厚さ方向Zに延びている。第1垂直部66Aの厚さ方向Zの大きさは、第2垂直部67Aの厚さ方向Zの大きさよりも大きい。水平部68Aは、第1垂直部66Aのうちの厚さ方向Zの第1接続部61Aとは反対側の端部と、第2垂直部67Aのうちの厚さ方向Zの第2接続部62Aとは反対側の端部とを繋いでいる。このため、厚さ方向Zにおいて、水平部68Aは、入力リード22よりも封止樹脂10の樹脂天面15(図10(a)参照)の近くに配置されている。
金属板60Bの連結部63Bは、金属板60Aの連結部63A上に積層されている。より詳細には、金属板60Bを縦方向Yからみた側面視における連結部63Bの形状は、連結部63Aと同様に矩形凹状である。連結部63Bは、第1垂直部66B、第2垂直部67B、及び水平部68Bに区分できる。第1垂直部66Bは、横方向Xにおいて第1垂直部66Aに積層されている。第1垂直部66Bはその全面にわたり第1垂直部66Aと接触している。第2垂直部67Bは、横方向Xにおいて第2垂直部67Aに積層されている。第2垂直部67Bはその全面にわたり第2垂直部67Aと接触している。水平部68Bは、厚さ方向Zにおいて水平部68Aに積層されている。水平部68Bはその全面にわたり水平部68Aと接触している。
金属板60Cの連結部63Cは、金属板60Bの連結部63B上に積層されている。より詳細には、金属板60Cを縦方向Yからみた側面視における連結部63Cの形状は、連結部63Aと同様に矩形凹状である。連結部63Cは、第1垂直部66C、第2垂直部67C、及び水平部68Cに区分できる。第1垂直部66Cは、横方向Xにおいて第1垂直部66Bに積層されている。第1垂直部66Cはその全面にわたり第1垂直部66Bと接触している。第2垂直部67Cは、横方向Xにおいて第2垂直部67Bに積層されている。第2垂直部67Cはその全面にわたり第2垂直部67Bと接触している。水平部68Cは、厚さ方向Zにおいて水平部68Bに積層されている。水平部68Cはその全面にわたり水平部68Bと接触している。
図5に示すように、第2駆動用リード70は、第1半導体素子30Uのソース電極33と横方向Xにおける導電部材42Bの主面42sbのうちの導電部材42A側の端部とに接合されている。このように、導電部材42Bは駆動用導電体の一例であり、導電部材42Bの主面42sbは駆動用導電体の駆動用接続表面の一例である。
平面視における第2駆動用リード70の形状は、横方向Xに延びる帯状である。第2駆動用リード70は、複数の金属製の薄板を厚さ方向Zに積層した構成である。本実施形態では、図18及び図19に示すように、第2駆動用リード70は、3枚の金属製の薄板である金属板70A,70B,70Cを、この順番で厚さ方向Zに積層した構成である。金属板70A,70B,70Cは、同一の金属材料から構成されている。金属板70A,70B,70Cを構成する材料の一例は、Cu(銅)である。なお、第2駆動用リード70を構成する金属板の枚数は、任意に変更可能である。一例では、第2駆動用リード70を構成する金属板の枚数は、第1半導体素子30Uの許容電流の大きさに応じて設定される。金属板70A,70B,70Cの厚さ(厚さ方向Zの寸法)はそれぞれ、金属板60A,60B,60C(図12及び図13参照)と同様に、0.05mm~0.2mmである。本実施形態では、0.05mmの厚さの金属板70A,70B,70Cが用いられている。
第2駆動用リード70は、第1半導体素子30Uのソース電極33に接合される第1接続部71と、導電部材42Bに接合される第2接続部72と、第1接続部71と第2接続部72とを連結する連結部73とを有する。なお、金属板70A~70Cの積層により第2駆動用リード70が構成されるため、金属板70A~70Cのそれぞれが第1接続部71、第2接続部72、及び連結部73を有する。このため、金属板70A~70Cのそれぞれの第1接続部71、第2接続部72、及び連結部73については、符号の後にアルファベットのA~Cを付して区分する。本実施形態では、金属板70Aは、第1接続部71A、第2接続部72A、及び連結部73Aが一体形成された単一部材である。金属板70Bは、第1接続部71B、第2接続部72B、及び連結部73Bが一体形成された単一部材である。金属板70Cは、第1接続部71C、第2接続部72C、及び連結部73Cが一体形成された単一部材である。第1接続部71は、第1接続部71A、第1接続部71B、及び第1接続部71Cが厚さ方向Zにおいて積層されることによって構成されている。第2接続部72は、第2接続部72A、第2接続部72B、及び第2接続部72Cが厚さ方向Zにおいて積層されることによって構成されている。
図20及び図21に示すように、第2駆動用リード70の第1接続部71の構成は、第1駆動用リード60の第2接続部62(図16及び図17参照)の構成と同じである。より詳細には、金属板70Aの第1接続部71Aの構成は金属板60Aの第2接続部62Aの構成と同じであり、金属板70Bの第1接続部71Bの構成は金属板60Bの第2接続部62Bの構成と同じであり、金属板70Cの第1接続部71Cの構成は金属板60Cの第2接続部62Cの構成と同じである。また、第1接続部71A,71B,71Cの積層態様は、第2接続部62A,62B,62Cの積層態様と同じである。
第1接続部71Aは、レーザ溶接によって第1半導体素子30Uのソース電極33に接合されている。第1接続部71Bは、レーザ溶接によって第1接続部71Aに接合されている。第1接続部71Cは、レーザ溶接によって第1接続部71Bに接合されている。第1接続部71Aには、第2接続部62Aと同様に、レーザ接合部74A,74B,74Cが形成されている。レーザ接合部74A,74B,74Cのそれぞれの形状及び大きさ、並びに配置態様は、第2接続部62Aに形成されたレーザ接合部65A,65B,65Cのそれぞれの形状及び大きさ、並びに配置態様と同じである。第1接続部71Bには、第2接続部62Bと同様に、レーザ接合部74D,74Eが形成されている。レーザ接合部74D,74Eのそれぞれの形状及び大きさ、並びに配置態様は、第2接続部62Bに形成されたレーザ接合部65D,65Eのそれぞれの形状及び大きさ、並びに配置態様と同じである。第1接続部71Cには、第2接続部62Cと同様に、レーザ接合部74Fが形成されている。レーザ接合部74Fの形状及び大きさ、並びに配置態様は、第2接続部62Cのレーザ接合部65Fの形状及び大きさ、並びに配置態様と同じである。レーザ接合部74A~74Fのそれぞれには、レーザ接合部65A~65Fの凹部65x(図17参照)と同様に凹部74xが形成されている。
図22及び図23に示すように、第2駆動用リード70の第2接続部72の構成は、第1駆動用リード60の第1接続部61(図14及び図15参照)の構成と同じである。より詳細には、金属板70Aの第2接続部72Aの構成は金属板60Aの第1接続部61Aの構成と同じであり、金属板70Bの第2接続部72Bの構成は金属板60Bの第1接続部61Bの構成と同じであり、金属板70Cの第2接続部72Cの構成は金属板60Cの第1接続部61Cの構成と同じである。また、第2接続部72A,72B,72Cの積層態様は、第1接続部61A,61B,61Cの積層態様と同じである。
第2接続部72Aは、レーザ溶接によって導電部材42Bの主面42sbに接合されている。第2接続部72Bは、レーザ溶接によって第2接続部72Aに接合されている。第2接続部72Cは、レーザ溶接によって第2接続部72Bに接合されている。第2接続部72Aには、第1接続部61Aと同様に、レーザ接合部75A,75B,75Cが形成されている。レーザ接合部75A,75B,75Cのそれぞれの形状及び大きさ、並びに配置態様は、第1接続部61Aに形成されたレーザ接合部64A,64B,64Cのそれぞれの形状及び大きさ、並びに配置態様と同じである。第2接続部72Bには、第1接続部61Bと同様に、レーザ接合部75D,75Eが形成されている。レーザ接合部75D,75Eのそれぞれの形状及び大きさ、並びに配置態様は、第1接続部61Bに形成されたレーザ接合部64D,64Eのそれぞれの形状及び大きさ、並びに配置態様と同じである。第2接続部72Cには、第1接続部61Cと同様に、レーザ接合部75Fが形成されている。レーザ接合部75Fの形状及び大きさ、並びに配置態様は、第1接続部61Cに形成されたレーザ接合部64Fの形状及び大きさ、並びに配置態様と同じである。レーザ接合部75A~75Fのそれぞれには、レーザ接合部64A~64Fの凹部64x(図15参照)と同様に凹部75xが形成されている。
図18及び図19に示すように、第2駆動用リード70を縦方向Yからみた側面視における第2駆動用リード70の連結部73の形状は、第1駆動用リード60を縦方向Yからみた側面視における第2駆動用リード70の連結部63の形状と異なる。具体的には、上記側面視における連結部73の形状は、連結部63と同様に、支持基板40に向けて開口する矩形凹状に形成されている。一方、第1半導体素子30Uと導電部材42Bの主面42sbとの間の厚さ方向Zの距離が入力リード22の延長部22cと第2半導体素子30Lとの間の厚さ方向Zの距離よりも小さいため、連結部73の凹状の深さが連結部63の凹状の深さよりも浅い。
金属板70Aを縦方向Yからみた側面視における金属板70Aの連結部73Aの形状は、支持基板40(図11(a)参照)に向けて開口する矩形凹状である。金属板70Aの連結部63Aは、第1垂直部76A、第2垂直部77A、及び水平部78Aに区分できる。第1垂直部76A及び第2垂直部77Aは、横方向Xにおいて離間して配置されている。水平部78Aは、横方向Xにおいて第1垂直部76Aと第2垂直部77Aとを繋いでいる。第1垂直部76Aは、第2接続部72Aの基端部から厚さ方向Zに延びている。第2垂直部77Aは、第1接続部71Aの基端部から厚さ方向Zに延びている。第1垂直部76Aの厚さ方向Zの大きさは、第2垂直部77Aの厚さ方向Zの大きさよりも大きい。本実施形態では、第1垂直部76Aの厚さ方向Zの大きさは、第1駆動用リード60の金属板60Aの第1垂直部66Aの厚さ方向Zの大きさよりも小さい。第2垂直部77Aの厚さ方向Zの大きさは、金属板60Aの第2垂直部67Aの厚さ方向Zの大きさと等しい。水平部78Aは、第1垂直部76Aのうちの厚さ方向Zの第2接続部72Aとは反対側の端部と、第2垂直部77Aのうちの厚さ方向Zの第1接続部71Aとは反対側の端部とを繋いでいる。水平部78Aの横方向Xの長さは、金属板60Aの水平部68Aの横方向Xの長さと等しい。ここで、第2垂直部77Aの厚さ方向Zの大きさと第2垂直部67Aの厚さ方向Zの大きさとの差が例えば第2垂直部67Aの厚さ方向Zの大きさの5%以内であれば、第2垂直部77Aの厚さ方向Zの大きさが第2垂直部67Aの厚さ方向Zの大きさと等しいと言える。また、水平部78Aの横方向Xの長さと水平部68Aの横方向Xの長さとの差が例えば水平部68Aの横方向Xの長さの5%以内であれば、水平部78Aの横方向Xの長さが水平部68Aの横方向Xの長さと等しいと言える。
金属板70Bの連結部73Bは、金属板70Aの連結部73A上に積層されている。より詳細には、金属板70Bを縦方向Yからみた側面視における連結部73Bの形状は、連結部73Aと同様に矩形凹状である。連結部73Bは、第1垂直部76B、第2垂直部77B、及び水平部78Bに区分できる。第1垂直部76Bは、横方向Xにおいて第1垂直部76Aに積層されている。第1垂直部76Bはその全面にわたり第1垂直部76Aと接触している。第2垂直部77Bは、横方向Xにおいて第2垂直部77Aに積層されている。第2垂直部77Bはその全面にわたり第2垂直部77Aと接触している。水平部78Bは、厚さ方向Zにおいて水平部78Aに積層されている。水平部78Bはその全面にわたり水平部78Aと接触している。
金属板70Cの連結部73Cは、金属板70Bの連結部73B上に積層されている。より詳細には、金属板70Cを縦方向Yからみた側面視における連結部73Cの形状は、連結部73Aと同様に矩形凹状である。連結部73Cは、第1垂直部76C、第2垂直部77C、及び水平部78Cに区分できる。第1垂直部76Cは、横方向Xにおいて第1垂直部76Bに積層されている。第1垂直部76Cはその全面にわたり第1垂直部76Bと接触している。第2垂直部77Cは、横方向Xにおいて第2垂直部77Bに積層されている。第2垂直部77Cはその全面にわたり第2垂直部77Bと接触している。水平部78Cは、厚さ方向Zにおいて水平部78Bに積層されている。水平部78Cはその全面にわたり水平部78Bと接触している。
このように、金属板70Aは半導体素子に接続された第1金属板の一例であり、第1接続部71Aは第1金属板の第1素子側接続部の一例であり、第2接続部72Aは第1金属板の第1導電体側接続部の一例であり、連結部73Aは第1連結部の一例である。第1接続部71Aに形成されたレーザ接合部74A,74B,74Cは第1素子側接続部の第1素子側接合部の一例であり、第2接続部72Aに形成されたレーザ接合部75A,75B,75Cは第1導電体側接続部の第1導電体側接合部の一例である。
金属板70Bは第1金属板に積層された第2金属板の一例であり、第1接続部71Bは第1素子側接続部に接続された第2素子側接続部の一例であり、第2接続部72Bは第2金属板の第2導電体側接続部の一例であり、連結部73Bは第2連結部の一例である。第1接続部71Bに形成されたレーザ接合部74D,74Eは第2素子側接続部の第2素子側接合部の一例であり、第2接続部72Bに形成されたレーザ接合部75D,75Eは第2導電体側接続部の第2導電体側接合部の一例である。
金属板70Cは第2金属板に積層された第3金属板の一例であり、第1接続部71Cは第3金属板の第3素子側接続部の一例であり、第2接続部72Cは第3金属板の第3導電体側接続部の一例であり、連結部73Cは第3連結部の一例である。第1接続部71Cに形成されたレーザ接合部74Fは第3素子側接続部の第3素子側接合部の一例であり、第2接続部72Cに形成されたレーザ接合部75Fは第3導電体側接続部の第3導電体側接合部の一例である。
(製造方法)
次に、図24~図27を参照して、本実施形態の半導体装置1Aの製造方法について説明する。以下の説明において、半導体装置1Aの符号が付された各構成要素は、図1~図23の半導体装置1Aの各構成要素を示す。
図24に示すように、半導体装置1Aの製造方法は、支持基板準備工程(ステップS1)、素子実装工程(ステップS2)、接合工程(ステップS3)、ワイヤ形成工程(ステップS4)、及び封止工程(ステップS5)を有する。本実施形態では、支持基板準備工程、素子実装工程、接合工程、ワイヤ形成工程、及び封止工程の順に実施することによって、半導体装置1Aが製造される。
支持基板準備工程では、支持基板40(図2参照)が準備される。具体的には、まず絶縁基板41上に導電部材42A及び導電部材42Bを互いに離間して接合する。そして、導電部材42A,42B上に、一対の絶縁層43A,43B及び複数の支持台29を接合する。そして、一対の絶縁層43A,43B上に一対のゲート層44A,44B及び一対の検出層45A,45Bを接合する。
素子実装工程では、導電部材42Aに第1半導体素子30Uを実装し、導電部材42Bに第2半導体素子30Lを実装する。具体的には、導電部材42Aにおける第1半導体素子30Uの実装領域に銀ペーストを塗布し、導電部材42Bにおける第2半導体素子30Lの実装領域に銀ペーストを塗布する。この塗布方法としては、例えばマスクを用いたスクリーン印刷が挙げられる。そして導電部材42Aにおける第1半導体素子30Uの実装領域に第1半導体素子30Uの素子裏面32を接合し、導電部材42Bにおける第2半導体素子30Lの実装領域に第2半導体素子30Lの素子裏面32を接合する。なお、第1半導体素子30U及び第2半導体素子30Lの実装について、銀ペーストにかえて半田等の導電性接合材を用いてもよい。
接合工程は、第1接合工程(ステップS31)、第2接合工程(ステップS32)、及び第3接合工程(ステップS33)を含む。
第1接合工程は、入力リード21,22及び出力リード23を支持基板40に接合する工程である。本実施形態では、まず、入力リード21を導電部材42Aの主面42saに接合する。この接合方法としては、例えば超音波溶接による接合又はレーザ溶接による接合が挙げられる。次に、入力リード21に絶縁部材28を取り付ける。次に、絶縁部材28に入力リード22を取り付ける。これにより、絶縁部材28は、入力リード21と入力リード22とによって厚さ方向Zに挟み込まれる。また、入力リード22の複数の延長部22cはそれぞれ、支持台29に載置される。次に、出力リード23を導電部材42Bに接合する。この接合方法としては、例えば超音波溶接による接合又はレーザ溶接による接合が挙げられる。なお、入力リード21,22を導電部材42Aに接合する工程と、出力リード23を導電部材42Bに接合する工程との順番は任意に変更可能である。
第2接合工程は、一対の制御リード24A,24B、一対の検出リード25A,25B、複数のダミーリード26、及び一対の側方リード27A,27Bを形成するためのリードフレームを準備する第1工程と、側方リード27A,27Bを支持基板40に接合する第2工程とを含む。
第1工程では、一対の制御リード24A,24B、一対の検出リード25A,25B、複数のダミーリード26、及び一対の側方リード27A,27Bが繋がったリードフレームを準備する。リードフレームでは、各リード24A,24B,25A,25B,26の端子部24b,25b,26bがL字状に折り曲げられる前の状態で形成されている。
第2工程では、リードフレームに繋げられた側方リード27Aを導電部材42Aの主面42saに接合し、リードフレームに繋げられた側方リード27Bを導電部材42Bの主面42sbに接合する。これらの接合方法としては、例えば超音波溶接による接合又はレーザ溶接による接合が挙げられる。
第3接合工程は、複数の第1駆動用リード60を複数の第1半導体素子30Uと入力リード22の複数の延長部22cとに接合する工程、及び複数の第2駆動用リード70を複数の第2半導体素子30Lと導電部材42Bとに接合する工程である。第1駆動用リード60と第1半導体素子30Uとの接合方法、第1駆動用リード60と延長部22cとの接合方法、第2駆動用リード70と第2半導体素子30Lとの接合方法、及び第2駆動用リード70と導電部材42Bとの接合方法は互いに同じである。このため、第1駆動用リード60と第1半導体素子30Uとの接合方法について詳細に説明し、他の接合の説明を省略する。
図25~図27に示すように、接合装置200を用いて、第1駆動用リード60と第1半導体素子30Uのソース電極33とに第1駆動用リード60が接合される。接合装置200は、金属板を供給するリード供給部210と、レーザ溶接を行うためのレーザ照射部220とを備える。本実施形態では、リード供給部210の内部にレーザ照射部220が設けられている。リード供給部210及びレーザ照射部220はそれぞれ独立して横方向X、縦方向Y、及び厚さ方向Zに移動可能なように構成されている。
第1駆動用リード60における第3接合工程は、駆動電極接続工程、第1連結部形成工程、及び導電体接続工程を順に経て金属板60Aが形成される。
図25は、駆動電極接続工程を示している。駆動電極接続工程は、第1駆動用リード60の金属板60Aの第1接続部61Aを第1半導体素子30Uのソース電極33に接続する工程である。
図25に示すように、リード供給部210は、第1半導体素子30Uのソース電極33に金属製のリボン材230を供給しつつ、横方向Xに移動する。リボン材230は、例えばCu(銅)である。レーザ照射部220は、ソース電極33上に載置されたリボン材230に対して厚さ方向Zにおいてソース電極33側とは反対側からレーザ光を照射する。レーザ光は、リボン材230に対して縦方向Yに沿って走査され、一直線状に照射される。これにより、ソース電極33とリボン材230とを接合するレーザ接合部64A,64B,64Cが形成される。詳細には、リード供給部210は、ソース電極33上にレーザ接合部64Aが形成可能な横方向Xの長さのリボン材230を載置するように横方向Xに移動する。そしてリード供給部210の横方向Xへの移動を停止した後、レーザ照射部220は、ソース電極33上のリボン材230に対してレーザ光を照射する。これにより、レーザ接合部64Aが形成される。次に、リード供給部210は、ソース電極33上のリボン材230の横方向Xの長さをレーザ接合部64Bが形成可能な横方向Xの長さとなるようにリボン材230を供給しつつ横方向Xに移動する。そしてリード供給部210の横方向Xへの移動を停止した後、レーザ照射部220は、ソース電極33上のリボン材230に対してレーザ光を照射する。これにより、レーザ接合部64Bが形成される。次に、リード供給部210は、ソース電極33上のリボン材230の横方向Xの長さをレーザ接合部64Cが形成可能な横方向Xの長さとなるようにリボン材230を供給しつつ横方向Xに移動する。そしてリード供給部210の横方向Xへの移動を停止した後、レーザ照射部220は、ソース電極33上のリボン材230に対してレーザ光を照射する。これにより、レーザ接合部64Cが形成される。以上の工程を経て、ソース電極33上に金属板60Aの第1接続部61Aが形成され、第1接続部61Aがソース電極33に接合される。
第1連結部形成工程では、金属板60Aの連結部63Aを形成する工程である。具体的には、リード供給部210は、リボン材230を供給しつつ、厚さ方向Zにおいて第1半導体素子30Uから離れるように移動する。これにより、金属板60Aの第1垂直部66Aが形成される。そしてリード供給部210は、リボン材230を供給しつつ、横方向Xに沿って第1半導体素子30Uから離れるように移動する。これにより、金属板60Aの水平部68Aが形成される。そしてリード供給部210は、リボン材230を供給しつつ、厚さ方向Zにおいて延長部22cに向けて移動する。これにより、金属板60Aの第2垂直部67Aが形成される。
導電体接続工程は、金属板60Aの第2接続部62Aを駆動用導電体である入力リード22の延長部22cの主面22csに接続する工程である。具体的には、リード供給部210は、リボン材230を供給しつつ、横方向Xに移動する。これにより、延長部22cの主面22csにリボン材230が載置される。そしてレーザ照射部220は、延長部22c上に載置されたリボン材230にレーザ光を照射する。接合装置200は、第1接続部61Aと同様に、延長部22cへのリボン材230の供給とレーザ光による接合を繰り返すことによって、リボン材230にレーザ接合部65A,65B,65Cを形成する。そしてリード供給部210は、リボン材230を切断する。これにより、金属板60Aの第2接続部62Aが形成される。すなわち、金属板60Aが第2半導体素子30Lのソース電極33と入力リード22の延長部22cの主面22csとに接合される。
次に、第1駆動用リード60における第3接合工程では、第1素子側積層工程、第2連結部形成工程、及び第1導電体側積層工程を順に経て金属板60Aが形成される。すなわち、導電体接続工程は、駆動電極接続工程の後、かつ第1素子側積層工程よりも前に行われる。
図26は、第1素子側積層工程を示している。第1素子側積層工程は、第1駆動用リード60の金属板60Bの第1接続部61Bを金属板60Aの第1接続部61Aに積層した状態で第1接続部61Aに接続する工程である。
図26に示すように、リード供給部210は、金属板60Aの第1接続部61Aにリボン材230を供給しつつ、横方向Xに移動する。レーザ照射部220は、第1接続部61A上に載置されたリボン材230に対して厚さ方向Zにおいて第1接続部61A側とは反対側からレーザ光を照射する。レーザ光は、リボン材230に対して縦方向Yに沿って走査されて一直線状に照射される。これにより、第1接続部61Aとリボン材230とを接合するレーザ接合部64D,64Eが形成される。詳細には、リード供給部210は、まず、第1接続部61Aの先端縁に対して横方向Xにずれた位置にリボン材230を供給しつつ、横方向Xに移動する。そしてリボン材230にレーザ接合部64Dを形成可能な横方向Xの長さになるまでリード供給部210が移動したときにリード供給部210の横方向Xへの移動を停止する。そしてレーザ照射部220は、第1接続部61A上のリボン材230に対してレーザ光を照射する。これにより、レーザ接合部64Dが形成される。次に、リード供給部210は、第1接続部61A上のリボン材230の横方向Xの長さをレーザ接合部64Eが形成可能な横方向Xの長さとなるようにリボン材230を供給しつつ横方向Xに移動する。そしてリード供給部210の横方向Xへの移動を停止した後、レーザ照射部220は、第1接続部61A上のリボン材230に対してレーザ光を照射する。これにより、レーザ接合部64Eが形成される。以上の工程を経て、第1接続部61A上に金属板60Bの第1接続部61Bが形成され、第1接続部61Bが第1接続部61Aに接合される。
第2連結部形成工程は、金属板60Bの連結部63Bを形成する工程である。具体的には、リード供給部210は、金属板60Aの第1垂直部66Aに対して横方向Xから接触するようにリボン材230を供給しつつ、厚さ方向Zにおいて第1半導体素子30Uから離れるように移動する。これにより、金属板60Bの第1垂直部66Bが形成される。そしてリード供給部210は、金属板60Aの水平部68Aに対して厚さ方向Zから接触するようにリボン材230を供給しつつ、横方向Xにおいて第1半導体素子30Uから離れるように移動する。これにより、金属板60Bの水平部68Cが形成される。そしてリード供給部210は、金属板60Aの第2垂直部67Aに対して横方向Xから接触するようにリボン材230を供給しつつ、厚さ方向Zにおいて延長部22cに向けて移動する。これにより、金属板60Bの第2垂直部67Bが形成される。
第1導電体側積層工程は、第1駆動用リード60の金属板60Bの第2接続部62Bを金属板60Aの第2接続部62Aに積層した状態で第2接続部62Aに接続する工程である。具体的には、リード供給部210は、リボン材230を供給しつつ、横方向Xに移動する。これにより、第2接続部62A上にリボン材230が載置される。そしてレーザ照射部220は、第2接続部62A上に載置されたリボン材230にレーザ光を照射する。接合装置200は、第2接続部62Aと同様に、第2接続部62A上へのリボン材230の供給とレーザ光による接合を繰り返すことによって、リボン材230にレーザ接合部65D,65Eを形成する。そしてリード供給部210は、リボン材230を切断する。これにより、金属板60Bの第2接続部62Bが形成される。すなわち、金属板60Bが金属板60Aに積層され、かつ金属板60Aの第1接続部61Aと第2接続部62Aとに接合される。
次に、第1駆動用リード60における第3接合工程では、第2素子側積層工程、第3連結部形成工程、及び第2導電体側積層工程を順に経て金属板60Aが形成される。すなわち、第1導電体側積層工程は、第1素子側積層工程の後、かつ第2素子側積層工程よりも前に行われる。
図27は、第2素子側積層工程を示している。第2素子側積層工程は、第1駆動用リード60の金属板60Cの第1接続部61Cを金属板60Bの第1接続部61Bに積層した状態で第1接続部61Bに接続する工程である。
図27に示すように、リード供給部210は、金属板60Bの第1接続部61B上にリボン材230を供給しつつ、横方向Xに移動する。レーザ照射部220は、第1接続部61B上に載置されたリボン材230に対して厚さ方向Zにおいて第1接続部61B側とは反対側からレーザ光を照射する。レーザ光は、リボン材230に対して縦方向Yに沿って走査されて一直線状に照射される。これにより、第1接続部61Bとリボン材230とを接合するレーザ接合部64Fが形成される。詳細には、リード供給部210は、まず、第1接続部61Bの先端縁に対して横方向Xにずれた位置にリボン材230を供給しつつ、横方向Xに移動する。そしてリボン材230にレーザ接合部64Fを形成可能な横方向Xの長さになるまでリード供給部210が移動したときにリード供給部210の横方向Xへの移動を停止する。そしてレーザ照射部220は、第1接続部61B上のリボン材230に対してレーザ光を照射する。これにより、レーザ接合部64Fが形成される。次に、リード供給部210は、第1接続部61A上のリボン材230の横方向Xの長さを第1接続部61Cの横方向Xの長さと同じ長さになるまでリボン材230を供給しつつ、横方向Xに移動する。これにより、金属板60Cの第1接続部61Cが形成される。
第3連結部形成工程は、金属板60Cの連結部63Cを形成する工程である。具体的には、リード供給部210は、金属板60Bの第1垂直部66Bに対して横方向Xから接触するようにリボン材230を供給しつつ、厚さ方向Zにおいて第1半導体素子30Uから離れるように移動する。これにより、金属板60Cの第1垂直部66Cが形成される。そしてリード供給部210は、金属板60Bの水平部68Bに対して厚さ方向Zから接触するようにリボン材230を供給しつつ、横方向Xにおいて第1半導体素子30Uから離れるように移動する。これにより、金属板60Cの水平部68Cが形成される。そしてリード供給部210は、金属板60Bの第2垂直部67Bに対して横方向Xから接触するようにリボン材230を供給しつつ、厚さ方向Zにおいて延長部22cに向けて移動する。これにより、金属板60Cの第2垂直部67Cが形成される。
第2導電体側積層工程は、第1駆動用リード60の金属板60Cの第2接続部62Cを金属板60Bの第2接続部62Bに積層した状態で第2接続部62Bに接続する工程である。具体的には、リード供給部210は、リボン材230を供給しつつ、横方向Xに移動する。これにより、第2接続部62B上にリボン材230が載置される。そしてレーザ照射部220は、第2接続部62B上に載置されたリボン材230にレーザ光を照射する。これにより、リボン材230にレーザ接合部65Fを形成する。そしてリード供給部210は、第2接続部62B上のリボン材230の横方向Xの長さが第2接続部62Cの横方向Xの長さになるまでリボン材230を供給しつつ、横方向Xに移動する。その後、リボン材230を切断する。これにより、金属板60Cの第2接続部62Cが形成される。すなわち、金属板60Cが金属板60Bに積層され、かつ金属板60Bの第1接続部61Bと第2接続部62Bとに接合される。以上の工程を経て、第1駆動用リード60が形成される。
第3接合工程では、第1駆動用リード60の形成と同様に、第2駆動用リード70が形成される。概略を述べると、接合装置200によって、第1半導体素子30Uのソース電極33と導電部材42Bの主面42sbとを接合する金属板70Aが形成される。次に、金属板70Aに積層され、金属板70Aの第1接続部71Aと第2接続部72Aのそれぞれに接合される金属板70Bが形成される。最後に、金属板70Bに積層され、金属板70Bの第1接続部71Bと第2接続部72Bのそれぞれに接合される金属板70Cが形成される。
ワイヤ形成工程は、ゲート層44A,44B及び検出層45A,45Bと、複数の半導体素子30、制御リード24A,24B、及び検出リード25A,25Bを各ワイヤ51~58によって接続する工程である。換言すれば、接続工程は、各ワイヤ51~58を形成する工程である。各ワイヤ51~58は、ワイヤボンディングによって形成される。
ワイヤ形成工程では、まず、複数の第1半導体素子30Uのゲート電極34とゲート層44Aとを接続する複数の第1制御用ワイヤ51と、複数の第2半導体素子30Lのゲート電極34とゲート層44Bとを接続する複数の第2制御用ワイヤ52とを形成する。次に、複数の第1半導体素子30Uのソース電極33と検出層45Aとを接続する複数の第1検出用ワイヤ55と、複数の第2半導体素子30Lのソース電極33と検出層45Bとを接続する複数の第2検出用ワイヤ56とを形成する。次に、ゲート層44Aと制御リード24Aとを接続する第1接続用ワイヤ53と、ゲート層44Bと制御リード24Bとを接続する第2接続用ワイヤ57とを形成する。最後に、検出層45Aと検出リード25Aとを接続する第1接続用ワイヤ54と、検出層45Bと検出リード25Bとを接続する第2接続用ワイヤ58とを形成する。なお、各ワイヤ51~58の形成順番は、上記の順番に限定されず、任意に変更可能である。
封止工程では、例えば黒色のエポキシ樹脂を用いたトランスファーモールド成形によって封止樹脂10を形成する。本実施形態では、入力リード21,22の一部、出力リード23の一部、一対の制御リード24A,24Bの一部、一対の検出リード25A,25Bの一部、複数のダミーリード26の一部、複数の半導体素子30、支持基板40のうちの絶縁基板41の基板裏面41b以外の部分、各ワイヤ51~58、複数の第1駆動用リード60、及び複数の第2駆動用リード70を覆うように封止樹脂10を形成する。形成された封止樹脂10からは、入力リード21,22の端子部21b,22b、出力リード23の端子部23b、制御リード24A,24Bの端子部24b、検出リード25A,25Bの端子部25b、複数のダミーリード26の端子部26b、及び絶縁基板41の基板裏面41bが露出する。
その後、リードフレームから複数のリード20の不要な部分を切断したり、制御リード24A,24B、検出リード25A,25B、及び複数のダミーリード26を折り曲げたりすることによって、半導体装置1Aが製造される。なお、上述の製造方法は、半導体装置の製造方法の一例であって、これに限定されず、適宜順序を入れ替えてもよい。
(作用)
本実施形態の半導体装置1Aの作用について説明する。
近年、SiC等によって大電流を供給可能な半導体素子の開発が進められている。
一方、半導体装置全体として、すなわち半導体装置における半導体素子以外の部品が半導体素子と同様に大電流化に対応しているとは言い難い。特に、半導体素子から端子までの間の接続ラインにおける大電流化において改善の余地がある。
図28及び図29は、このような大電流化に対して改善の余地がある比較例の半導体装置の構成である。図28は、第1比較例の半導体装置300における3個の駆動用リード310と半導体素子30との接合構造を示している。図29は、第2比較例の半導体装置400における4個の駆動用リード410と半導体素子30との接合構造を示している。
図28に示すように、半導体装置300における駆動用リード310は、半導体素子30のソース電極33に接合されている。駆動用リード310は、一対の第1駆動用リード311,312及び第2駆動用リード313を有する。第1駆動用リード311,312及び第2駆動用リード313はそれぞれ、1枚の金属板からなる。平面視における第1駆動用リード311,312及び第2駆動用リード313の形状はそれぞれ、横方向Xに延びる帯状である。一対の第1駆動用リード311,312は、縦方向Yに互いに隣り合うように配置されている。第2駆動用リード313は、厚さ方向Zからみて、第1駆動用リード312と重なるように配置されている。第2駆動用リード313は、第1駆動用リード312よりも厚さ方向Zの半導体素子30側に位置している。
第1駆動用リード311,312及び第2駆動用リード313はそれぞれ、ソース電極33に超音波溶接によって接合されている。第1駆動用リード311においてソース電極33に接合される素子側接続部311Aの横方向Xの長さ、第1駆動用リード312においてソース電極33に接合される素子側接続部312Aの横方向Xの長さ、及び第2駆動用リード313においてソース電極33に接合される素子側接続部313Aの横方向Xの長さはそれぞれ、本実施形態の第1駆動用リード60の第1接続部61の横方向Xの長さよりも短い。このため、平面視において、ソース電極33の面積に対する第1駆動用リード311,312及び第2駆動用リード313の素子側接続部311A,312A,313Aの面積が占める割合が小さい。
この問題を解決するため、図29に示すように、半導体装置400における1個の駆動用リード410が半導体素子30のソース電極33に対して複数箇所で接合されている。図29に示すとおり、各駆動用リード410は、横方向Xにおいて互いに離間した4個の素子側接続部411,412,413,414が形成されている。しかし、各駆動用リード410において素子側接続部411と素子側接続部412との横方向Xの間の部分、素子側接続部412と素子側接続部413との横方向Xの間の部分、素子側接続部413と素子側接続部414との横方向Xの間の部分はそれぞれ、ソース電極33から厚さ方向Zに離間している。これらのソース電極33から厚さ方向Zに離間する部分は、超音波溶接を行う際に横方向Xに各駆動用リード410を構成する金属板を振動させる関係上、形成せざるを得ない部分である。このため、平面視において、ソース電極33の面積に対する素子側接続部411~414の面積が占める割合は、平面視において、ソース電極33の面積に対する第1駆動用リード311,312及び第2駆動用リード313の素子側接続部311A,312A,313Aの面積が占める割合よりも大きくなるものの、未だ改善の余地がある。
加えて、駆動用リード310,410をソース電極33に超音波溶接によって接合するときにソース電極33に加えられる負荷が大きくなる。超音波溶接によってソース電極33に接合された素子側接続部311A~313A,411~414はそれぞれ、駆動用リード310,410を縦方向Yからみた側面視において、凸凹状である。これは、超音波溶接を行うときに金属板を組成変形させるまでソース電極33に押し付けながら振動を加えるためである。その結果、素子側接続部311A~313A,411~414は、金属板を厚さ方向Zに積層した構造とすることが困難である。仮に、素子側接続部311A~313A,411~414は、金属板を厚さ方向Zに積層することが可能であるとしても、素子側接続部311A~313A,411~414における厚さ方向Zに隣り合う金属板同士の接触面積が小さくなる。
このような実情に鑑み、本実施形態では、レーザ溶接によって第1駆動用リード60が第1半導体素子30Uのソース電極33に接合され、レーザ溶接によって第2駆動用リード70が第2半導体素子30Lのソース電極33に接合されている。このため、第1駆動用リード60の第1接続部61がその略全面にわたりソース電極33と接触した状態でソース電極33と接合できる。したがって、ソース電極33の面積に対する第1接続部61(61A)の面積を大きくすることができる。またレーザ溶接による接合は、超音波溶接による接合と比較して、ソース電極33に対する機械的負荷が小さい。このため、ソース電極33に対する機械的負荷に起因する悪影響をソース電極33が受け難くなる。
(効果)
本実施形態の半導体装置1Aによれば、以下の効果が得られる。
(1-1)第1駆動用リード60は、第2半導体素子30Lに接続された金属板60A、及び金属板60Aに積層された金属板60Bを有する。金属板60Aは、第2半導体素子30Lのソース電極33に接続された第1接続部61Aを有し、金属板60Bは、第1接続部61Aに接続された第1接続部61Bを有する。第1接続部61A及び第1接続部61Bは、厚さ方向Zにおいて積層されている。この構成によれば、第1駆動用リード60の第1接続部61におけるソース電極33の接合面積を大きくすることができ、かつ第1駆動用リード60の第1接続部61を厚さ方向Z及び縦方向Yに沿う平面で切った断面積が大きくなる。したがって、第2半導体素子30Lのソース電極33から第1駆動用リード60に流すことが可能な電流の上限値(許容電流量)を増大させることができる。
第2駆動用リード70は、第1半導体素子30Uに接続された金属板70A、及び金属板70Aに積層された金属板70Bを有する。金属板70Aは、第1半導体素子30Uのソース電極33に接続された第1接続部71Aを有し、金属板70Bは、第1接続部71Aに接続された第1接続部71Bを有する。第1接続部71A及び第1接続部71Bは、厚さ方向Zにおいて積層されている。この構成によれば、第2駆動用リード70の第1接続部71における断面積を大きくすることができ、第2駆動用リード70の第1接続部71を厚さ方向Z及び縦方向Yに沿う平面で切った断面積が大きくなる。したがって、第1半導体素子30Uのソース電極33から第2駆動用リード70に流すことが可能な電流の上限値(許容電流量)を増大させることができる。
(1-2)第1駆動用リード60は、金属板60Bに積層された金属板60Cを有する。金属板60Cは、金属板60Bの第1接続部61Bに接続された第1接続部61Cを有する。第1接続部61B及び第1接続部61Cは、厚さ方向Zにおいて積層されている。この構成によれば、第1駆動用リード60の第1接続部61を厚さ方向Z及び縦方向Yに沿う平面で切った断面積がさらに大きくなる。したがって、第2半導体素子30Lのソース電極33から第1駆動用リード60への許容電流量をより増大させることができる。
第2駆動用リード70は、金属板70Bに積層された金属板70Cを有する。金属板70Cは、金属板70Bの第1接続部71Bに接続された第1接続部71Cを有する。第1接続部71B及び第1接続部71Cは、厚さ方向Zにおいて積層されている。この構成によれば、第2駆動用リード70の第1接続部71を厚さ方向Z及び縦方向Yに沿う平面で切った断面積がさらに大きくなる。したがって、第1半導体素子30Uのソース電極33から第2駆動用リード70への許容電流量をより増大させることができる。
(1-3)第1駆動用リード60の第1接続部61Aに形成されたレーザ接合部64A,64B,64Cは、厚さ方向Zからみて、第1接続部61Bに形成されたレーザ接合部64D,64Eと重ならないようにずれて配置されている。この構成によれば、厚さ方向Zにおいて隣り合う金属板60A,60Bの第1接続部61A,61Bのレーザ接合部64A~64E以外の部分が平坦面として形成されるため、第1接続部61Aと第1接続部61Bとの接触面積が大きくなる。したがって、金属板60Aから金属板60Bに電流をスムーズに流すことができる。
第2駆動用リード70の第1接続部71Aに形成されたレーザ接合部74A,74B,74Cは、厚さ方向Zからみて、第1接続部71Bに形成されたレーザ接合部74D,74Eと重ならないようにずれて配置されている。この構成によれば、厚さ方向Zにおいて隣り合う金属板70A,70Bの第1接続部71A,71Bのレーザ接合部74A~74E以外の部分が平坦面として形成されるため、第1接続部71Aと第1接続部71Bとの接触面積が大きくなる。したがって、金属板70Aから金属板70Bに電流をスムーズに流すことができる。
(1-4)第1駆動用リード60の第1接続部61Cに形成されたレーザ接合部64Fは、厚さ方向Zからみて、第1接続部61Bに形成されたレーザ接合部64D,64Eと重ならないようにずれて配置されている。この構成によれば、金属板60Bの第1接続部61Bのレーザ接合部64D,64E以外の部分が平坦面として形成されるため、金属板60Bの第1接続部61Bの平坦面と金属板60Cの第1接続部61Cが接触した状態でレーザ接合部64Fによって第1接続部61B,61C同士が接合される。したがって、第1接続部61Bと第1接続部61Cとを接合し易くなる。
第2駆動用リード70の第1接続部71Cに形成されたレーザ接合部74Fは、厚さ方向Zからみて、第1接続部71Bに形成されたレーザ接合部74D,74Eと重ならないようにずれて配置されている。この構成によれば、金属板70Bの第1接続部71Bのレーザ接合部74D,74E以外の部分が平坦面として形成されるため、金属板70Bの第1接続部71Bの平坦面と金属板70Cの第1接続部71Cが接触した状態でレーザ接合部74Fによって第1接続部71B,71C同士が接合される。したがって、第1接続部71Bと第1接続部71Cとを接合し易くなる。
(1-5)第1駆動用リード60の第1接続部61Cのレーザ接合部64Fは、厚さ方向Zからみて、第1接続部61Aのレーザ接合部64Bと重なっている。この構成によれば、レーザ接合部64Bは、厚さ方向Zからみて、第1接続部61Bのレーザ接合部64D,64Eと重ならないようにずれて配置されているため、レーザ接合部64Fの位置をレーザ接合部64Bの位置に合わせることによって、レーザ接合部64Fがレーザ接合部64D,64Eと重なり難くなる。
第2駆動用リード70の第1接続部71Cのレーザ接合部74Fは、厚さ方向Zからみて、第1接続部71Aのレーザ接合部74Bと重なっている。この構成によれば、レーザ接合部74Bは、厚さ方向Zからみて、第1接続部71Bのレーザ接合部74D,74Eと重ならないようにずれて配置されているため、レーザ接合部74Fの位置をレーザ接合部74Bの位置に合わせることによって、レーザ接合部74Fがレーザ接合部74D,74Eと重なり難くなる。
(1-6)金属板60Bの第1接続部61Bにおけるレーザ接合部64D,64Eの数は、金属板60Aの第1接続部61Aにおけるレーザ接合部64A,64B,64Cの数よりも少なく、金属板60Cの第1接続部61Cにおけるレーザ接合部64Fの数は、第1接続部61Bにおけるレーザ接合部64D,64Eよりも少ない。この構成によれば、レーザ接合部の数が少なくなることによって、レーザ接合部を形成する工数が少なくなる。したがって、第3接合工程の工数を少なくできる。
金属板70Bの第1接続部71Bにおけるレーザ接合部74D,74Eの数は、金属板70Aの第1接続部71Aにおけるレーザ接合部74A,74B,74Cの数よりも少なく、金属板70Cの第1接続部71Cにおけるレーザ接合部74Fの数は、第1接続部71Bにおけるレーザ接合部74D,74Eよりも少ない。この構成によれば、レーザ接合部の数が少なくなることによって、レーザ接合部を形成する工数が少なくなる。したがって、第3接合工程の工数が少なくなる。
(1-7)第1駆動用リード60の金属板60Aは、入力リード22の延長部22cの主面22csに接続された第2接続部62Aを有し、金属板60Bは、第2接続部62Aに接続された第2接続部62Bを有する。第2接続部62A及び第2接続部62Bは、厚さ方向Zにおいて積層されている。この構成によれば、第1駆動用リード60の第2接続部62における延長部22cの主面22csの接合面積を大きくすることができ、かつ第1駆動用リード60の第2接続部62を厚さ方向Z及び縦方向Yに沿う平面で切った断面積が大きくなる。したがって、第1駆動用リード60から延長部22cに流すことが可能な電流の上限値(許容電流量)を増大させることができる。
第2駆動用リード70の金属板70Aは、導電部材42Bの主面42sbに接続された第2接続部72Aを有し、金属板70Bは、第2接続部72Aに接続された第2接続部72Bを有する。第2接続部72A及び第2接続部72Bは、厚さ方向Zにおいて積層されている。この構成によれば、第2駆動用リード70の第2接続部72における断面積を大きくすることができ、第2接続部72を厚さ方向Z及び縦方向Yに沿う平面で切った断面積が大きくなる。したがって、第2駆動用リード70から導電部材42Bに流すことが可能な電流の上限値(許容電流量)を増大させることができる。
(1-8)第1駆動用リード60の金属板60Cは、金属板60Bの第2接続部62Bに接続された第2接続部62Cを有する。第2接続部62B及び第2接続部62Cは、厚さ方向Zにおいて積層されている。この構成によれば、第1駆動用リード60の第2接続部62を厚さ方向Z及び縦方向Yに沿う平面で切った断面積がさらに大きくなる。したがって、第1駆動用リード60から延長部22cへの許容電流量をより増大させることができる。
第2駆動用リード70の金属板70Cは、金属板70Bの第2接続部72Bに接続された第2接続部72Cを有する。第2接続部72B及び第2接続部72Cは、厚さ方向Zにおいて積層されている。この構成によれば、第2駆動用リード70の第2接続部72を厚さ方向Z及び縦方向Yに沿う平面で切った断面積がさらに大きくなる。したがって、第2駆動用リード70から導電部材42Bへの許容電流量をより増大させることができる。
(1-9)第1駆動用リード60の第2接続部62Aに形成されたレーザ接合部65A,65B,65Cは、厚さ方向Zからみて、第2接続部62Bに形成されたレーザ接合部65D,65Eと重ならないようにずれて配置されている。この構成によれば、厚さ方向Zにおいて隣り合う金属板60A,60Bの第2接続部62A,62Bのレーザ接合部65A~65E以外の部分が平坦面として形成されるため、第2接続部62Aと第2接続部62Bとの接触面積が大きくなる。したがって、金属板60Aから金属板60Bに電流をスムーズに流すことができる。
第2駆動用リード70の第2接続部72Aに形成されたレーザ接合部75A,75B,75Cは、厚さ方向Zからみて、第2接続部72Bに形成されたレーザ接合部75D,75Eと重ならないようにずれて配置されている。この構成によれば、厚さ方向Zにおいて隣り合う金属板70A,70Bの第2接続部72A,72Bのレーザ接合部75A~75E以外の部分が平坦面として形成されるため、第2接続部72Aと第2接続部72Bとの接触面積が大きくなる。したがって、金属板70Aから金属板70Bに電流をスムーズに流すことができる。
(1-10)第1駆動用リード60の第2接続部62Cに形成されたレーザ接合部64Fは、厚さ方向Zからみて、第2接続部62Bに形成されたレーザ接合部65D,65Eと重ならないようにずれて配置されている。この構成によれば、金属板60Bの第2接続部62Bのレーザ接合部65D,65E以外の部分が平坦面として形成されるため、金属板60Bの第2接続部62Bの平坦面と金属板60Cの第2接続部62Cが接触した状態でレーザ接合部65Fによって第2接続部62B,62C同士が接合される。したがって、第2接続部62Bと第2接続部62Cとを接合し易くなる。
第2駆動用リード70の第2接続部72Cに形成されたレーザ接合部75Fは、厚さ方向Zからみて、第2接続部72Bに形成されたレーザ接合部75D,75Eと重ならないようにずれて配置されている。この構成によれば、金属板70Bの第2接続部72Bのレーザ接合部75D,75E以外の部分が平坦面として形成されるため、金属板70Bの第2接続部72Bの平坦面と金属板70Cの第2接続部72Cが接触した状態でレーザ接合部75Fによって第2接続部72B,72C同士が接合される。したがって、第2接続部72Bと第2接続部72Cとを接合し易くなる。
(1-11)第1駆動用リード60の第2接続部62Cのレーザ接合部65Fは、厚さ方向Zからみて、第2接続部62Aのレーザ接合部65Bと重なっている。この構成によれば、レーザ接合部65Bは、厚さ方向Zからみて、第2接続部62Bのレーザ接合部65D,65Eと重ならないようにずれて配置されているため、レーザ接合部65Fの位置をレーザ接合部65Bの位置に合わせることによって、レーザ接合部65Fがレーザ接合部65D,65Eと重なり難くなる。
第2駆動用リード70の第2接続部72Cのレーザ接合部75Fは、厚さ方向Zからみて、第2接続部72Aのレーザ接合部75Bと重なっている。この構成によれば、レーザ接合部75Bは、厚さ方向Zからみて、第2接続部72Bのレーザ接合部75D,75Eと重ならないようにずれて配置されているため、レーザ接合部75Fの位置をレーザ接合部75Bの位置に合わせることによって、レーザ接合部75Fがレーザ接合部75D,75Eと重なり難くなる。
(1-12)金属板60Bの第2接続部62Bにおけるレーザ接合部65D,65Eの数は、金属板60Aの第2接続部62Aにおけるレーザ接合部65A,65B,65Cの数よりも少なく、金属板60Cの第2接続部62Cにおけるレーザ接合部65Fの数は、第2接続部62Bにおけるレーザ接合部65D,65Eよりも少ない。この構成によれば、レーザ接合部の数が少なくなることによって、レーザ接合部を形成する工数が少なくなる。したがって、第3接合工程の工数を少なくできる。
金属板70Bの第2接続部72Bにおけるレーザ接合部75D,75Eの数は、金属板70Aの第2接続部72Aにおけるレーザ接合部75A,75B,75Cの数よりも少なく、金属板70Cの第2接続部72Cにおけるレーザ接合部75Fの数は、第2接続部72Bにおけるレーザ接合部75D,75Eよりも少ない。この構成によれば、レーザ接合部の数が少なくなることによって、レーザ接合部を形成する工数が少なくなる。したがって、第3接合工程の工数が少なくなる。
(1-13)金属板60Aの連結部63A及び金属板60Bの連結部63Bは積層されている。このため、連結部63Aと連結部63Bとが接触した状態となるため、例えば封止工程において、封止樹脂10の一部が連結部63Aと連結部63Bとの間に入り込み難くなる。したがって、封止樹脂10と金属板60A,60Bとの熱膨張係数の差に起因して金属板60Aと金属板60Bとが離間するように変形することが抑制される。したがって、第1駆動用リード60の信頼性の低下を抑制できる。
また、金属板60Bの連結部63B及び金属板60Cの連結部63Cは積層されている。このため、連結部63Bと連結部63Cとが接触した状態となるため、例えば封止工程において、封止樹脂10の一部が連結部63Bと連結部63Cとの間に入り込み難くなる。したがって、封止樹脂10と金属板60B,60Cとの熱膨張係数の差に起因して金属板60Bと金属板60Cとが離間するように変形することが抑制される。したがって、第1駆動用リード60の信頼性の低下を抑制できる。
金属板70Aの連結部73A及び金属板70Bの連結部73Bは積層されている。このため、連結部73Aと連結部73Bとが接触した状態となるため、例えば封止工程において、封止樹脂10の一部が連結部73Aと連結部73Bとの間に入り込み難くなる。したがって、封止樹脂10と金属板70A,70Bとの熱膨張係数の差に起因して金属板70Aと金属板70Bとが離間するように変形することが抑制される。したがって、第2駆動用リード70の信頼性の低下を抑制できる。
また、金属板70Bの連結部73B及び金属板70Cの連結部73Cは積層されている。このため、連結部73Bと連結部73Cとが接触した状態となるため、例えば封止工程において、封止樹脂10の一部が連結部73Bと連結部73Cとの間に入り込み難くなる。したがって、封止樹脂10と金属板70B,70Cとの熱膨張係数の差に起因して金属板70Bと金属板70Cとが離間するように変形することが抑制される。したがって、第2駆動用リード70の信頼性の低下を抑制できる。
(1-14)金属板60Aの第1接続部61Aは、レーザ加工(レーザ溶接)によって第2半導体素子30Lのソース電極33に接合される。この構成によれば、例えば超音波溶接によって第1接続部61Aがソース電極33に接合される場合と比較して、第1接続部61Aがソース電極33に接合される場合にソース電極33に加えられる負荷が小さい。したがって、第2半導体素子30Lの信頼性の低下を抑制できる。
加えて、例えば超音波溶接によって第1接続部61Aがソース電極33に接合される場合と比較して、第2半導体素子30Lのソース電極33と第1接続部61Aとの接触面積が大きくなる。したがって、第2半導体素子30Lのソース電極33から第1駆動用リード60への許容電流量を増大させることができる。
金属板70Aの第1接続部71Aは、レーザ加工(レーザ溶接)によって第1半導体素子30Uのソース電極33に接合される。この構成によれば、例えば超音波溶接によって第1接続部71Aがソース電極33に接合される場合と比較して、第1接続部71Aがソース電極33に接合される場合にソース電極33に加えられる負荷が小さい。したがって、第1半導体素子30Uの信頼性の低下を抑制できる。
加えて、例えば超音波溶接によって第1接続部71Aがソース電極33に接合される場合と比較して、第1半導体素子30Uのソース電極33と第1接続部71Aとの接触面積が大きくなる。したがって、第1半導体素子30Uのソース電極33から第2駆動用リード70への許容電流量を増大させることができる。
(1-15)金属板60Bの第1接続部61Bは、レーザ加工(レーザ溶接)によって第1接続部61Aに接合される。この構成によれば、第1接続部61Bが第1接続部61Aに接合される場合に第1接続部61Aを介して第2半導体素子30Lのソース電極33に加えられる負荷が小さい。したがって、第2半導体素子30Lの信頼性の低下を抑制できる。
加えて、例えば超音波溶接によって第1接続部61Bが第1接続部61Aに接合される場合と比較して、第1接続部61Aと第1接続部61Bとの接触面積が大きくなる。したがって、第1接続部61Aから第1接続部61Bへスムーズに電流を流すことができる。
金属板70Bの第1接続部71Bは、レーザ加工(レーザ溶接)によって第1接続部71Aに接合される。この構成によれば、第1接続部71Bが第1接続部71Aに接合される場合に第1接続部71Aを介して第1半導体素子30Uのソース電極33に加えられる負荷が小さい。したがって、第1半導体素子30Uの信頼性の低下を抑制できる。
加えて、例えば超音波溶接によって第1接続部71Bが第1接続部71Aに接合される場合と比較して、第1接続部71Aと第1接続部71Bとの接触面積が大きくなる。したがって、第1接続部71Aから第1接続部71Bへスムーズに電流を流すことができる。
(1-16)金属板60Cの第1接続部61Cは、レーザ加工(レーザ溶接)によって第1接続部61Bに接合される。この構成によれば、第1接続部61Cが第1接続部61Bに接合される場合に第1接続部61A,61Bを介して第2半導体素子30Lのソース電極33に加えられる負荷が小さい。したがって、第2半導体素子30Lの信頼性の低下を抑制できる。
加えて、例えば超音波溶接によって第1接続部61Cが第1接続部61Bに接合される場合と比較して、第1接続部61Bと第1接続部61Cとの接触面積が大きくなる。したがって、第1接続部61Bから第1接続部61Cへスムーズに電流を流すことができる。
金属板70Bの第1接続部71Cは、レーザ加工(レーザ溶接)によって第1接続部71Bに接合される。この構成によれば、第1接続部71Cが第1接続部71Bに接合される場合に第1接続部71A,71Bを介して第1半導体素子30Uのソース電極33に加えられる負荷が小さい。したがって、第1半導体素子30Uの信頼性の低下を抑制できる。
加えて、例えば超音波溶接によって第1接続部71Cが第1接続部71Bに接合される場合と比較して、第1接続部71Bと第1接続部71Cとの接触面積が大きくなる。したがって、第1接続部71Bから第1接続部71Cへスムーズに電流を流すことができる。
(1-17)金属板60Aの第2接続部62Aは、レーザ加工(レーザ溶接)によって入力リード22の延長部22cの主面22csに接合される。この構成によれば、例えば超音波溶接によって第2接続部62Aが延長部22cの主面22csに接合される場合と比較して、延長部22cの主面22csと第2接続部62Aとの接触面積が大きくなる。したがって、第1駆動用リード60から入力リード22への許容電流量を増大させることができる。
金属板70Aの第2接続部72Aは、レーザ加工(レーザ溶接)によって導電部材42Bの主面42sbに接合される。この構成によれば、例えば超音波溶接によって第2接続部72Aが導電部材42Bの主面42sbに接合される場合と比較して、導電部材42Bの主面42sbと第2接続部72Aとの接触面積が大きくなる。したがって、第2駆動用リード70から導電部材42Bへの許容電流量を増大させることができる。
(1-18)金属板60Bの第2接続部62Bは、レーザ加工(レーザ溶接)によって第2接続部62Aに接合される。この構成によれば、例えば超音波溶接によって第2接続部62Bが第2接続部62Aに接合される場合と比較して、第2接続部62Aと第2接続部62Bとの接触面積が大きくなる。したがって、第2接続部62Bから第2接続部62Aへスムーズに電流を流すことができる。
金属板70Bの第2接続部72Bは、レーザ加工(レーザ溶接)によって第2接続部72Aに接合される。この構成によれば、例えば超音波溶接によって第2接続部72Bが第2接続部72Aに接合される場合と比較して、第2接続部72Aと第2接続部72Bとの接触面積が大きくなる。したがって、第2接続部72Bから第2接続部72Aへスムーズに電流を流すことができる。
(1-19)金属板60Cの第2接続部62Cは、レーザ加工(レーザ溶接)によって第2接続部62Bに接合される。この構成によれば、例えば超音波溶接によって第2接続部62Cが第2接続部62Bに接合される場合と比較して、第2接続部62Bと第2接続部62Cとの接触面積が大きくなる。したがって、第2接続部62Cから第2接続部62Bへスムーズに電流を流すことができる。
金属板70Bの第2接続部72Cは、レーザ加工(レーザ溶接)によって第2接続部72Bに接合される。この構成によれば、例えば超音波溶接によって第2接続部72Cが第2接続部72Bに接合される場合と比較して、第2接続部72Bと第2接続部72Cとの接触面積が大きくなる。したがって、第2接続部72Cから第2接続部72Bへスムーズに電流を流すことができる。
(1-20)検出層45A,45Bは、横方向Xにいてゲート層44A,44Bよりも半導体素子30の近くに配置されている。この構成によれば、半導体素子30のソース電極33と検出層45A,45Bとの間の距離を短くすることができるため、第1検出用ワイヤ55及び第2検出用ワイヤ56のそれぞれを短くすることができる。したがって、第1検出用ワイヤ55及び第2検出用ワイヤ56に起因するインダクタンスを低減できる。
[第2実施形態]
図30~図32を参照して、第2実施形態の半導体装置1Bについて説明する。本実施形態では、第1実施形態の半導体装置1Aと比較して、入力リード22の構成、及び第1駆動用リード60が省略された点が異なる。以下の説明において、第1実施形態の半導体装置1Aと共通する構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図30及び図31に示すように、入力リード22は、第1実施形態と同様に、パッド部22a、端子部22b、複数の延長部22c、連結部22d、及び中間部22eを有する。本実施形態の入力リード22は、第1実施形態の入力リード22と比較して、複数の延長部22cの形状が異なる。
図32(a)に示すように、複数の延長部22cは、横方向Xにおいて支持台29よりも第2半導体素子30Lに向かって延びている。各延長部22cは、厚さ方向Zからみて、第2半導体素子30Lのソース電極33と重なるように形成されている。図32(b)に示すように、各延長部22cにおいて第2半導体素子30Lと厚さ方向Zに対向する先端部は、厚さ方向Zに延びる接続部22gが設けられている。接続部22gは、各延長部22cと一体形成されている。各接続部22gによって、延長部22cと第2半導体素子30Lとの厚さ方向Zにおける高低差を解消している。接続部22gは、第2半導体素子30Lのソース電極33に接合されている。このように、入力リード22が第2半導体素子30Lと直接的に接続されるため、第1駆動用リード60が不要となる。なお、接続部22gは、延長部22cと別体として形成されてもよい。
本実施形態の半導体装置1Bの製造方法では、第1実施形態の半導体装置1Aの製造方法と比較して、第1接合工程における入力リード22の接合方法と、第3接合工程から第1駆動用リード60による第2半導体素子30Lのソース電極33及び延長部22cの接合工程が省略された点が異なる。
第1接合工程では、まず、入力リード21を導電部材42Aの主面42saに接合する。この接合方法としては、例えば超音波溶接による接合又はレーザ溶接による接合が挙げられる。次に、入力リード21に絶縁部材28を取り付ける。次に、絶縁部材28に入力リード22を取り付ける。これにより、絶縁部材28は、入力リード21と入力リード22とによって厚さ方向Zに挟み込まれる。また、入力リード22の複数の延長部22cはそれぞれ、支持台29に載置される。また各延長部22cの先端部に設けられた接続部22gは、第2半導体素子30Lのソース電極33上に載置される。そして、接続部22gをソース電極33に例えば超音波溶接によって接合する。なお、接続部22gが延長部22cと別体として形成される場合、例えば、第2半導体素子30Lのソース電極33に接続部22gを接合した後、接続部22gと延長部22cとを接合する。また、この接合の順番は任意に変更可能である。接続部22gを延長部22cに接合した後、接続部22gをソース電極33に接合してもよい。
本実施形態の半導体装置1Bによれば、第1実施形態の効果に加え、以下の効果が得られる。
(2-1)入力リード22の複数の延長部22cが第2半導体素子30Lのソース電極33に直接的に接合されるため、すなわち第1駆動用リード60が省略されるため、半導体装置1Bの部品点数が少なくなる。また延長部22cと第2半導体素子30Lのソース電極33との接合のための工数は、第1駆動用リード60と第2半導体素子30Lのソース電極33との接合のための工数よりも少ないため、第3接合工程の工数を少なくすることができる。
[第3実施形態]
図33を参照して、第3実施形態の半導体装置1Cについて説明する。本実施形態の半導体装置1Cでは、第1実施形態の半導体装置1Aと比較して、封止樹脂10の形状が異なる。以下の説明において、半導体装置1Aと同一の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。
図33に示すように、本実施形態の封止樹脂10Cは、第1実施形態の封止樹脂10と比較して、縦方向Yの両端部が横方向Xに延びている。封止樹脂10Cの横方向Xの長さLX1は、横方向Xにおける絶縁部材28の先端部と出力リード23の先端部とを結ぶ長さLX2よりも長い。このように、封止樹脂10Cは、入力リード21の端子部21b(図33では図示略)の一部、入力リード22の端子部22bの一部、絶縁部材28の一部を覆うように構成されている。
封止樹脂10Cには、入力リード21,22の一部及び絶縁部材28の一部を露出する第1凹部19Aと、出力リード23の一部を露出する第2凹部19Bとが設けられている。第1凹部19A及び第2凹部19Bは、厚さ方向Zにおいて封止樹脂10Cを貫通するように形成されている。第1凹部19Aは、封止樹脂10Cのうちの第1樹脂側面11側の部分に設けられ、第1樹脂側面11から第2樹脂側面12に向けて横方向Xに凹んでいる。第2凹部19Bは、封止樹脂10Cのうちの第2樹脂側面12側の部分に設けられ、第2樹脂側面12から第1樹脂側面11に向けて横方向Xに凹んでいる。
本実施形態によれば、第1実施形態の効果に加え、以下の効果が得られる。
(3-1)封止樹脂10Cが入力リード21の端子部21bの一部、入力リード22の端子部22bの一部、絶縁部材28の一部を覆うことにより、半導体装置1Aの封止樹脂10から突出した端子部21b,22b及び絶縁部材28を保護できる。
[第4実施形態]
図34及び図35を参照して、第4実施形態の半導体装置1Dについて説明する。本実施形態の半導体装置1Dでは、第1実施形態の半導体装置1Aと比較して、支持基板の構成が異なる。以下の説明において、半導体装置1Aと同一の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。
本実施形態の支持基板40Dは、例えばDBC(Direct Bonded Copper)基板と呼ばれる構造体である。なお、DBCに代えて、DBA(Direct Bonded Aluminum)基板と呼ばれる構造体を用いてもよい。支持基板40Dの少なくとも一部は、図示しない封止樹脂10によって覆われている。支持基板40Dは、絶縁基板46、主面金属層47、及び裏面金属層48を備える。
絶縁基板46は、電気絶縁性を有する。絶縁基板46の構成材料は、絶縁基板41と同様に、セラミックスである。なお、絶縁基板46は、絶縁樹脂シートが用いられてもよい。絶縁基板46は、図示しない封止樹脂10によって覆われている。絶縁基板46は、厚さ方向Zにおいて互いに反対側を向く基板主面46a及び基板裏面46bを有する。
主面金属層47は、基板主面46aの一部を覆うように形成されている。主面金属層47の構成材料は、銅である。なお、支持基板40DがDBAである場合、主面金属層47の構成材料はアルミニウムである。主面金属層47は、図示しない封止樹脂10によって覆われている。主面金属層47は、例えばエッチングによってパターニングされており、互いに離間する複数のパターン電極47A~47Eを含む。
平面視におけるパターン電極47Aの形状は、L字状である。パターン電極47Aには、複数の第1半導体素子30Uが例えば銀ペーストを介して導通接合されている。パターン電極47Aは、各第1半導体素子30Uの裏面側電極であるドレイン電極35に導通する。パターン電極47Aには、図示しないP端子(入力リード21に対応)が接続されている。このP端子の一部は、図示しない封止樹脂10から露出する。
平面視におけるパターン電極47Bの形状は、L字状である。パターン電極47Bは、縦方向Yにおいてパターン電極47Aと隣り合うように配置されている。パターン電極47BのL字の向きがパターン電極47AのL字の向きと逆である。パターン電極47Bには、複数の第2半導体素子30Lが例えば銀ペーストを介して導通接合されている。パターン電極47Bは、各第2半導体素子30Lの裏面側電極であるドレイン電極35に導通する。パターン電極47Bには、図示しない出力端子(出力リード23に対応)が接続されている。この出力端子の一部は、図示しない封止樹脂10から露出する。
平面視におけるパターン電極47Cの形状は、略T字状である。パターン電極47Cは、パターン電極47Bに対してパターン電極47Aとは縦方向Yの反対側かつパターン電極47Bと隣り合うように配置されている。パターン電極47Cには、図示しないN端子(入力リード22に対応)が接続されている。このN端子の一部は、図示しない封止樹脂10から露出する。
一対のパターン電極47Dは、支持基板40Dの縦方向Yの両端部に配置されている。平面視における各パターン電極47Dの形状は、横方向Xに延びる略直線状である。一方のパターン電極47Dは、縦方向Yにおいてパターン電極47Aに対してパターン電極47Bとは反対側にパターン電極47Aと隣り合うように配置されている。他方のパターン電極47Dは、縦方向Yにおいてパターン電極47Cに対してパターン電極47Bとは反対側にパターン電極47Cと隣り合うように配置されている。一方のパターン電極47Dは、図示しない第1制御用ワイヤを介して各第1半導体素子30Uのゲート電極34に導通している。他方のパターン電極47Dは、図示しない第2制御用ワイヤを介して各第2半導体素子30Lのゲート電極34に導通している。一対のパターン電極47Dにはそれぞれ、図示しないゲート端子(制御リード24A,24Bに対応)が接続されている。ゲート端子の一部は、図示しない封止樹脂10から露出する。
一対のパターン電極47Eは、支持基板40Dの縦方向Yの両端部に配置されている。平面視における各パターン電極47Eの形状は、横方向Xに延びる直線状である。一方のパターン電極47Eは、縦方向Yにおいて一方のパターン電極47Dに対してパターン電極47Aとは反対側にパターン電極47Dと隣り合うように配置されている。他方のパターン電極47Eは、縦方向Yにおいて他方のパターン電極47Dに対してパターン電極47Cとは反対側にパターン電極47Dと隣り合うように配置されている。一方のパターン電極47Eは、図示しない第1検出用ワイヤを介して各第1半導体素子30Uのソース電極33に導通している。他方のパターン電極47Eは、図示しない第2検出用ワイヤを介して各第2半導体素子30Lのソース電極33に導通している。一対のパターン電極47Eにはそれぞれ、図示しない検出端子(検出リード25A,25Bに対応)が接続されている。検出端子の一部は、図示しない封止樹脂10から露出する。
裏面金属層48は、絶縁基板46の基板裏面46bの少なくとも一部を覆うように形成されている。裏面金属層48の構成材料は、銅である。なお、支持基板40DがDBAである場合、裏面金属層48の構成材料はアルミニウムである。裏面金属層48は、図示しない封止樹脂10に覆われていてもよいし、厚さ方向Zに向く面が封止樹脂10から露出していてもよい。
半導体装置1Dは、複数の第1駆動用リード80及び複数の第2駆動用リード90を備える。第1駆動用リード80は、第1半導体素子30Uのソース電極33とパターン電極47Bとを接続している。このため、パターン電極47Bは駆動用導電体の一例である。第1駆動用リード80の個数は、第1半導体素子30Uの個数に応じて決められる。第2駆動用リード90は、第2半導体素子30Lのソース電極33とパターン電極47Cとを接続している。このため、パターン電極47Cは駆動用導電体の一例である。第2駆動用リード90の個数は、第2半導体素子30Lの個数に応じて決められる。
図34及び図35に示すように、第1駆動用リード80及び第2駆動用リード90の構成は、第1実施形態の第1駆動用リード60及び第2駆動用リード70の構成と同様である。すなわち、第1駆動用リード80は、金属板80A,80B,80Cが厚さ方向Zに積層することによって構成され、第1接続部81、第2接続部82、及び連結部83を有する。第2駆動用リード90は、金属板90A,90B,90Cが厚さ方向Zに積層することによって構成され、第1接続部91、第2接続部92、及び連結部93を有する。また、本実施形態では、横方向Xからみた側面視において、第1駆動用リード80の形状と第2駆動用リード90の形状とは互いに等しい。なお、側面視における第1駆動用リード80の形状及び第2駆動用リード90の形状はそれぞれ任意に変更可能である。例えば側面視における第1駆動用リード80の形状と第2駆動用リード90の形状とは互いに異なってもよい。
第1駆動用リード80の第1接続部81は、第1半導体素子30Uのソース電極33とレーザ溶接によって接合されている。第1接続部81における第1半導体素子30Uのソース電極33との接合構造は、第2駆動用リード70の第1接続部71における第2半導体素子30Lのソース電極33との接合構造と同じである。また、第1接続部81における金属板80Aと金属板80Bとのレーザ溶接による接合構造、及び金属板80Bと金属板80Cとのレーザ溶接による接合構造は、第1接続部71における金属板70Aと金属板70Bとのレーザ溶接による接合構造、及び金属板70Bと金属板70Cとのレーザ溶接による接合構造と同じである。
第1駆動用リード80の第2接続部82は、パターン電極47Bとレーザ溶接によって接合されている。第2接続部82におけるパターン電極47Bとの接合構造は、第2駆動用リード70の第2接続部72における導電部材42Bとの接合構造と同じである。また、第2接続部82における金属板80Aと金属板80Bとのレーザ溶接による接合構造、及び金属板80Bと金属板80Cとのレーザ溶接による接合構造は、第2接続部72における金属板70Aと金属板70Bとのレーザ溶接による接合構造、及び金属板70Bと金属板70Cとのレーザ溶接による接合構造と同じである。
第1駆動用リード80を横方向Xからみた側面視における第1駆動用リード80の連結部83の形状は、第2駆動用リード70を縦方向Yからみた側面視における第2駆動用リード70の連結部73の形状と同じである。
第2駆動用リード90の第1接続部91は、第2半導体素子30Lのソース電極33とレーザ溶接によって接合されている。第1接続部91における第2半導体素子30Lのソース電極33との接合構造は、第1駆動用リード80の第1接続部81における第1半導体素子30Uのソース電極33との接合構造と同じである。また、第1接続部91における金属板90Aと金属板90Bとのレーザ溶接による接合構造、及び金属板90Bと金属板90Cとのレーザ溶接による接合構造は、第1接続部81における金属板80Aと金属板80Bとのレーザ溶接による接合構造、及び金属板80Bと金属板80Cとのレーザ溶接による接合構造と同じである。
第2駆動用リード90の第2接続部92は、パターン電極47Cとレーザ溶接によって接合されている。第2接続部92におけるパターン電極47Cとの接合構造は、第1駆動用リード80の第2接続部82におけるパターン電極47Bとの接合構造と同じである。また、第2接続部92における金属板90Aと金属板90Bとのレーザ溶接による接合構造、及び金属板90Bと金属板90Cとのレーザ溶接による接続構造は、第2接続部82における金属板80Aと金属板80Bとのレーザ溶接による接合構造、及び金属板80Bと金属板80Cとのレーザ溶接による接合構造と同じである。
第2駆動用リード90を横方向Xからみた側面視における第2駆動用リード90の連結部93の形状は、第1駆動用リード80を横方向Xからみた側面視における連結部83の形状と同じである。なお、本実施形態の半導体装置1Dによれば、第1実施形態の効果と同様の効果が得られる。
また、金属板80A,90Aはそれぞれ半導体素子に接続された第1金属板の一例であり、第1接続部81A,91Aはそれぞれ第1金属板の第1素子側接続部の一例であり、第2接続部82A,92Aはそれぞれ第1金属板の第1導電体側接続部の一例であり、連結部83A,93Aはそれぞれ第1連結部の一例である。第1接続部81A,91Aに形成されたレーザ接合部はそれぞれ第1素子側接続部の第1素子側接合部の一例であり、第2接続部82A,92Aに形成されたレーザ接合部はそれぞれ第1導電体側接続部の第1導電体側接合部の一例である。
金属板80B,90Bはそれぞれ第1金属板に積層された第2金属板の一例であり、第1接続部81B,91Bはそれぞれ第1素子側接続部に接続された第2素子側接続部の一例であり、第2接続部82B,92Bはそれぞれ第2金属板の第2導電体側接続部の一例であり、連結部83B,93Bはそれぞれ第2連結部の一例である。第1接続部81B,91Bに形成されたレーザ接合部はそれぞれ第2素子側接続部の第2素子側接合部の一例であり、第2接続部82B,92Bに形成されたレーザ接合部はそれぞれ第2導電体側接続部の第2導電体側接合部の一例である。
金属板80C,90Cはそれぞれ第2金属板に積層された第3金属板の一例であり、第1接続部81C,91Cはそれぞれ第3金属板の第3素子側接続部の一例であり、第2接続部82C,92Cはそれぞれ第3金属板の第3導電体側接続部の一例であり、連結部83C,93Cはそれぞれ第3連結部の一例である。第1接続部81C,91Cに形成されたレーザ接合部はそれぞれ第3素子側接続部の第3素子側接合部の一例であり、第2接続部82C,92Cに形成されたレーザ接合部はそれぞれ第3導電体側接続部の第3導電体側接合部の一例である。
本実施形態の半導体装置1Dの製造方法では、第3接合工程を第1実施形態の半導体装置1Aの第3接合工程と異なる。半導体装置1Dの製造方法の第3接合工程では、金属板80Aを第1半導体素子30Uのソース電極33とパターン電極47Bとに接合した後、金属板90Aを第2半導体素子30Lのソース電極33とパターン電極47Cに接合する。次に、金属板80Bを金属板80Aに接合した後、金属板90Bを金属板90Aに接合する。最後に、金属板80Cを金属板80Bに接合した後、金属板90Cを金属板90Bに接合する。本実施形態では、上記工程を3回繰り返すことによって、3個の第1駆動用リード80及び第2駆動用リード90が形成される。なお、本実施形態の半導体装置1Dの製造方法の第3接合工程を、第1実施形態の半導体装置1Aの製造方法の第3接合工程と同様の工程としてもよい。
[第5実施形態]
図36及び図37を参照して、第5実施形態の半導体装置1Eについて説明する。本実施形態の半導体装置1Eでは、第1実施形態の半導体装置1Aと比較して、1つの半導体素子30を備えたディスクリート半導体である点が異なる。なお、本実施形態では、半導体素子30はMOSFETなどのスイッチング素子に限られず、ダイオードなどの各種の半導体素子であってもよい。以下の説明において、半導体装置1Aと同一の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。なお、便宜上、図36では、封止樹脂10Eを二点鎖線で示している。
本実施形態の半導体装置1Eは、リードフレーム100を備える、いわゆるリードフレーム構造である。リードフレーム100の構成材料は、特に限定されないが、例えば銅又は銅合金である。リードフレーム100は、ダイパッド部110及び複数の端子部120を有する。
図36及び図37に示すように、ダイパッド部110は、半導体素子30が搭載される部分である。本実施形態では、ダイパッド部110には、1個の半導体素子30が搭載されている。半導体素子30は、例えば銀ペーストによってダイパッド部110に接合されている。半導体素子30の裏面側電極であるドレイン電極35は、ダイパッド部110と導通する。本実施形態の半導体素子30は、素子主面31に形成された検出電極37をさらに有する。一例では、検出電極37は、ゲート電極34とソース電極33とによって囲まれた領域に形成されている。
複数の端子部120は、駆動端子部120A、制御端子部120B、及び検出端子部120Cを含む。駆動端子部120Aは、半導体素子30のソース電流が流れる端子である。制御端子部120Bは、半導体素子30のゲート電極34にゲート電圧を印加するための端子である。検出端子部120Cは、例えば半導体素子30の温度を検出するための端子である。
駆動端子部120Aは、パッド部121及び複数の端子部122を有する。本実施形態では、駆動端子部120Aは、パッド部121及び複数の端子部122が一体形成された単一部材である。平面視におけるパッド部121の形状は、横方向Xが長辺方向となり、縦方向Yが短辺方向となる略矩形状である。厚さ方向Zにおいて、パッド部121は、ダイパッド部110よりも封止樹脂10の樹脂天面15側となるように配置されている。またパッド部121は、半導体素子30のソース電極33よりも封止樹脂10の樹脂天面15側となるように配置されている。複数の端子部122は、横方向Xにおいて等ピッチで配列されている。
制御端子部120Bは、パッド部123及び端子部124を有する。本実施形態では、制御端子部120Bは、パッド部123及び端子部124が一体形成された単一部材である。パッド部123は、厚さ方向Zにおいて駆動端子部120Aのパッド部121と揃った状態で横方向Xに間隔をあけて配置されている。制御端子部120Bとゲート電極34とは、制御用ワイヤ131によって接続されている。制御用ワイヤ131は、例えばワイヤボンディングによって制御端子部120Bのパッド部123とゲート電極34とのそれぞれに接合されている。
検出端子部120Cは、パッド部125及び端子部126を有する。本実施形態では、検出端子部120Cは、パッド部125及び端子部126が一体形成された単一部材である。パッド部125は、厚さ方向Zにおいて制御端子部120Bのパッド部123と揃った状態で横方向Xに間隔をあけて配置されている。本実施形態では、検出端子部120Cの形状は、制御端子部120Bの形状と同じである。検出端子部120Cと検出電極37とは、検出用ワイヤ132によって接続されている。検出用ワイヤ132は、例えばワイヤボンディングによって検出端子部120Cのパッド部125と検出電極37とのそれぞれに接合されている。
封止樹脂10Eは、ダイパッド部110の一部、半導体素子30、各端子部120の一部、制御用ワイヤ131、及び検出用ワイヤ132を封止する。封止樹脂10Eは、第1実施形態の封止樹脂10を構成する材料と同じ材料が用いられている。一例では、封止樹脂10Eを構成する材料は、黒色のエポキシ樹脂が用いられている。
図37に示すように、ダイパッド部110の裏面111は、封止樹脂10Eから露出している。また、駆動端子部120Aの端子部122、制御端子部120Bの端子部124、及び検出端子部120Cの端子部126はそれぞれ、封止樹脂10Eから縦方向Yに突出している。
半導体装置1Eは、駆動用リード140を備える。駆動用リード140は、駆動端子部120Aとソース電極33とを接続している。このため、駆動端子部120Aは駆動用導電体の一例である。駆動用リード140は、封止樹脂10Eによって封止されている。
図37に示すように、駆動用リード140の構成は、第1実施形態の第2駆動用リード70の構成と同様である。すなわち、駆動用リード140は、金属板140A,140B,140Cが厚さ方向Zに積層することによって構成され、第1接続部141、第2接続部142、及び連結部143を有する。
駆動用リード140の第1接続部141は、半導体素子30のソース電極33とレーザ溶接によって接合されている。第1接続部141における半導体素子30のソース電極33との接合構造は、第2駆動用リード70の第1接続部71における第2半導体素子30Lのソース電極33との接合構造と同じである。また、第1接続部141における金属板140Aと金属板140Bとのレーザ溶接による接合構造、及び金属板140Bと金属板140Cとのレーザ溶接による接合構造は、第1接続部71における金属板70Aと金属板70Bとのレーザ溶接による接合構造、及び金属板70Bと金属板70Cとのレーザ溶接による接合構造と同じである。
駆動用リード140の第2接続部142は、駆動端子部120Aのパッド部121とレーザ溶接によって接合されている。第2接続部142におけるパッド部121との接合構造は、第2駆動用リード70の第2接続部72における導電部材42Bとの接合構造と同じである。また、第2接続部142における金属板140Aと金属板140Bとのレーザ溶接による接合構造、及び金属板140Bと金属板140Cとのレーザ溶接による接合構造は、第2接続部72における金属板70Aと金属板70Bとのレーザ溶接による接合構造、及び金属板70Bと金属板70Cとのレーザ溶接による接合構造と同じである。
駆動用リード140を横方向Xからみた側面視における駆動用リード140の連結部143の形状は、第2駆動用リード70を縦方向Yからみた側面視における第2駆動用リード70の連結部73の形状と概ね同じである。なお、本実施形態の半導体装置1Eによれば、第1実施形態の半導体装置1Aと同様の効果が得られる。
また、金属板140Aは半導体素子に接続された第1金属板の一例であり、金属板140Aの第1接続部141は第1金属板の第1素子側接続部の一例であり、金属板140Aの第2接続部142は第1金属板の第1導電体側接続部の一例であり、金属板140Aの連結部143は第1連結部の一例である。金属板140Aの第1接続部141に形成されたレーザ接合部は第1素子側接続部の第1素子側接合部の一例であり、金属板140Aの第2接続部142に形成されたレーザ接合部は第1導電体側接続部の第1導電体側接合部の一例である。
金属板140Bは第1金属板に積層された第2金属板の一例であり、金属板140Bの第1接続部141は第1素子側接続部に接続された第2素子側接続部の一例であり、金属板140Bの第2接続部142は第2金属板の第2導電体側接続部の一例であり、金属板140Bの連結部143は第2連結部の一例である。金属板140Bの第1接続部141に形成されたレーザ接合部は第2素子側接続部の第2素子側接合部の一例であり、金属板140Bの第2接続部142に形成されたレーザ接合部は第2導電体側接続部の第2導電体側接合部の一例である。
金属板140Cは第2金属板に積層された第3金属板の一例であり、金属板140Cの第1接続部141は第3金属板の第3素子側接続部の一例であり、金属板140Cの第2接続部142は第3金属板の第3導電体側接続部の一例であり、金属板140Cの連結部143は第3連結部の一例である。金属板140Cの第1接続部141に形成されたレーザ接合部は第3素子側接続部の第3素子側接合部の一例であり、金属板140Cの第2接続部142に形成されたレーザ接合部は第3導電体側接続部の第3導電体側接合部の一例である。
[各実施形態に共通の変更例]
上記各実施形態は本開示に関する半導体装置及び半導体装置の製造方法が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本開示に関する半導体装置及び半導体装置の製造方法は、上記各実施形態に例示された形態とは異なる形態を取り得る。その一例は、上記各実施形態の構成の一部を置換、変更、もしくは、省略した形態、又は上記各実施形態に新たな構成を付加した形態である。以下の変更例において、上記各実施形態と共通する部分については、上記各実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
・上記各実施形態において、半導体素子30のソース電極33に接合される駆動用リード(第1駆動用リード60,80、第2駆動用リード70,90、及び駆動用リード140)の数は任意に変更可能である。例えば、第1実施形態の半導体素子30のサイズよりも大きいサイズの半導体素子30が用いられる一方、第1実施形態のリボン材230と同じサイズのリボン材230によって駆動用リードが形成される場合、複数の駆動用リード(複数の駆動用接続部材)を半導体素子30のソース電極33に接続できる。この場合、複数の駆動用リード(複数の駆動用接続部材)は、縦方向Yに並んで配置される。一例として、図38では、第2半導体素子30Lのソース電極33に2個の第2駆動用リード70が接合される構成を例示している。
図38に示すように、ソース電極33には、2個の第2駆動用リード70の第1接続部71がレーザ溶接によって接合されている。各第1接続部71のソース電極33への接合構造はそれぞれ、第1実施形態の第2駆動用リード70の第1接続部71のソース電極33への接合構造と同じである。また図38の各第1接続部71の金属板70Aと金属板70Bとのレーザ溶接による接合構造、及び金属板70Bと金属板70Cとのレーザ溶接による接合構造は、第1実施形態の第2駆動用リード70の第1接続部71の金属板70Aと金属板70Bとのレーザ溶接による接合構造、及び金属板70Bと金属板70Cとのレーザ溶接による接合構造と同じである。この構成によれば、2個の第2駆動用リード70を共通のリボン材230によって形成されるため、2個の第2駆動用リード70を個別のリボン材によって形成される場合と比較して、第3接合工程を簡素化できる。
・上記各実施形態において、駆動用リード(第1駆動用リード60,80、第2駆動用リード70,90、及び駆動用リード140)の第1接続部及び第2接続部におけるレーザ接合部の縦方向Yの大きさはそれぞれ任意に変更可能である。
・上記各実施形態において、駆動用リード(第1駆動用リード60,80、第2駆動用リード70,90、及び駆動用リード140)の第1接続部を構成する複数の金属板の先端縁が厚さ方向Zからみて揃っていてもよい。また、駆動用リード(第1駆動用リード60,80、第2駆動用リード70,90、及び駆動用リード140)の第2接続部を構成する複数の金属板の先端縁が厚さ方向Zからみて揃っていてもよい。
・上記各実施形態において、リード供給部210とレーザ照射部220とが別体として設けられてもよい。この場合、リード供給部210とレーザ照射部220とは個別に移動可能である。これにより、レーザ照射部220によって形成されるレーザ接合部の平面視における形状の自由度を高めることができる。
・上記各実施形態において、駆動用リード(第1駆動用リード60,80、第2駆動用リード70,90、及び駆動用リード140)について、平面視におけるレーザ接合部の形状は任意に変更可能である。ここでは、例えば、第1駆動用リード60の第2接続部62を用いてレーザ接合部の形状について説明する。
(A)図39Aに示すように、レーザ溶接によって金属板60Aの第2接続部62Aに形成されるレーザ接合部65X、金属板60Bの第2接続部62Bに形成されるレーザ接合部65Y、及び金属板60Cの第2接続部62Cに形成されるレーザ接合部65Zが同心円となる。レーザ接合部65Xの直径は、レーザ接合部65Yの直径及びレーザ接合部65Zの直径よりも大きい。レーザ接合部65Yの直径は、レーザ接合部65Zの直径よりも大きい。
図39Bに示すように、金属板60Aの第2接続部62Aのレーザ接合部65Xは、厚さ方向Zからみて、金属板60Bの第2接続部62Bのレーザ接合部65Yと重ならないようにずれて配置されている。レーザ接合部65Yは、厚さ方向Zからみて、金属板60Cの第2接続部62Cのレーザ接合部65Zと重ならないようにずれて配置されている。
なお、レーザ接合部65Xの直径、レーザ接合部65Yの直径、及びレーザ接合部65Zの直径はそれぞれ、任意に変更可能である。一例では、レーザ接合部65Zの直径がレーザ接合部65Yの直径よりも大きくてもよい。
また、各第2接続部62Aに形成されるレーザ接合部の数は任意に変更可能である。一例では、第2接続部62Aには、レーザ接合部65Xと同心円となり、レーザ接合部65Zの直径と同じ直径を有するレーザ接合部を追加してもよい。また、第2接続部62Aにおいて、レーザ接合部65Xの直径は、レーザ接合部65Zと同じ直径に変更してもよい。これらの場合、厚さ方向Zからみて、レーザ接合部65Xは、レーザ接合部65Zと重なる。
(B)図40Aに示すように、レーザ溶接によって金属板60Aの第2接続部62Aに形成されるレーザ接合部65X、金属板60Bの第2接続部62Bに形成されるレーザ接合部65Y、及び金属板60Cの第2接続部62Cに形成されるレーザ接合部65Zが互いに相似となる矩形枠状に形成されている。レーザ接合部65Xの横方向Xの大きさ及び縦方向Yの大きさがそれぞれ、レーザ接合部65Yの横方向Xの大きさ及び縦方向Yの大きさ、並びにレーザ接合部65Zの横方向Xの大きさ及び縦方向Yの大きさよりも大きい。レーザ接合部65Yの横方向Xの大きさ及び縦方向Yの大きさは、レーザ接合部65Zの横方向Xの大きさ及び縦方向Yの大きさよりも大きい。このため、平面視において、レーザ接合部65Xは、レーザ接合部65Y及びレーザ接合部65Zの周囲を取り囲むように形成されている。平面視において、レーザ接合部65Yは、レーザ接合部65Zの周囲を取り囲むように形成されている。
図40Bに示すように、金属板60Aの第2接続部62Aのレーザ接合部65Xは、厚さ方向Zからみて、金属板60Bの第2接続部62Bのレーザ接合部65Yと重ならないようにずれて配置されている。レーザ接合部65Yは、厚さ方向Zからみて、金属板60Cの第2接続部62Cのレーザ接合部65Zと重ならないようにずれて配置されている。
なお、レーザ接合部65Xの横方向Xの大きさ及び縦方向Yの大きさはそれぞれ、任意に変更可能である。またレーザ接合部65Yの横方向Xの大きさ及び縦方向Yの大きさはそれぞれ、任意に変更可能である。またレーザ接合部65Zの横方向Xの大きさ及び縦方向Yの大きさはそれぞれ、任意に変更可能である。一例では、レーザ接合部65Zの横方向Xの大きさ及び縦方向Yの大きさがそれぞれレーザ接合部65Yの横方向Xの大きさ及び縦方向Yの大きさよりも大きくてもよい。この場合、平面視において、レーザ接合部65Zがレーザ接合部65Yの周囲を取り囲むように形成される。
また、各第2接続部62Aに形成されるレーザ接合部の数は任意に変更可能である。一例では、第2接続部62Aには、レーザ接合部65Zの横方向Xの大きさ及び縦方向Yの大きさと同じ大きさのレーザ接合部を追加してもよい。このレーザ接合部は、厚さ方向Zからみて、レーザ接合部65Zと重なるように形成される。また、第2接続部62Aには、レーザ接合部65Xとして、レーザ接合部65Zの横方向Xの大きさ及び縦方向Yの大きさと同じ大きさのレーザ接合部を形成してもよい。これらの場合、厚さ方向Zからみて、レーザ接合部65Xは、レーザ接合部65Zと重なる。
(C)図41Aに示すように、レーザ溶接によって金属板60Aの第2接続部62Aに形成されるレーザ接合部65X、金属板60Bの第2接続部62Bに形成されるレーザ接合部65Y、及び金属板60Cの第2接続部62Cに形成されるレーザ接合部65Zがそれぞれ、横方向Xに沿って延びている。
図41Bに示すように、第2接続部62Aには、3個のレーザ接合部65Xが形成されている。第2接続部62Bには、2個のレーザ接合部65Yが形成されている。第2接続部62Cには、1個のレーザ接合部65Zが形成されている。3個のレーザ接合部65Xは、厚さ方向Zからみて、2個のレーザ接合部65Yと重ならないようにずれて配置されている。2個のレーザ接合部65Yは、厚さ方向Zからみて、1個のレーザ接合部65Zと重ならないようにずれて配置されている。1個のレーザ接合部65Zは、厚さ方向Zからみて、3個のレーザ接合部65Xのうちの縦方向Yの中央のレーザ接合部65Xと重なっている。
図41A及び図41Cに示すように、レーザ接合部65Zの横方向Xの大きさは、レーザ接合部65Xの横方向Xの大きさよりも小さい。またレーザ接合部65Zの横方向Xの大きさは、レーザ接合部65Yの横方向Xの大きさよりも小さい。またレーザ接合部65Yの横方向Xの大きさは、レーザ接合部65Xの横方向Xの大きさと等しい。ここで、レーザ接合部65Yの横方向Xの大きさとレーザ接合部65Xの横方向Xの大きさとの差が、例えばレーザ接合部65Xの横方向Xの大きさの5%以内であれば、レーザ接合部65Yの横方向Xの大きさがレーザ接合部65Xの横方向Xの大きさと等しいと言える。
なお、3個のレーザ接合部65Xの横方向Xの大きさはそれぞれ、任意に変更可能である。また2個のレーザ接合部65Yの横方向Xの大きさはそれぞれ、任意に変更可能である。またレーザ接合部65Zの横方向Xの大きさは、任意に変更可能である。一例では、レーザ接合部65Zの横方向Xの大きさがレーザ接合部65Yの横方向Xの大きさよりも大きくてもよい。また、レーザ接合部65Yの横方向Xの大きさがレーザ接合部65Xの横方向Xの大きさよりも大きくてもよい。また、2個のレーザ接合部65Yの横方向Xの大きさが互いに異なってもよい。また、3個のレーザ接合部65Xの横方向Xの大きさが互いに異なってもよい。
また、レーザ接合部65X,65Y,65Zの数はそれぞれ、任意に変更可能である。一例では、3個のレーザ接合部65Xのうちの横方向Xの中央部のレーザ接合部65Xを省略してもよい。また一例では、レーザ接合部65Zの数がレーザ接合部65Xの数と同じであってもよい。この場合、例えば、厚さ方向Zからみて、レーザ接合部65Zがレーザ接合部65Xと重なっている。これにより、各レーザ接合部65Zは、厚さ方向Zからみて、2個のレーザ接合部65Yと重ならないようにずれて配置されている。
・上記各実施形態において、駆動用リード(第1駆動用リード60,80、第2駆動用リード70,90、及び駆動用リード140)の連結部の形状は任意に変更可能である。一例では、駆動用リードの側面視における連結部の形状が湾曲状であってもよい。図42では、変更例の第2駆動用リード70の構成を例示している。第2駆動用リード70の連結部73は、連結部73の横方向Xの中央部が厚さ方向Zにおいて支持基板40から最も離れるように湾曲している。連結部73は、その横方向Xの中央部に向かうにつれて厚さ方向Zにおいて支持基板40から徐々に離れている。
・上記各実施形態において、駆動用リード(第1駆動用リード60,80、第2駆動用リード70,90、及び駆動用リード140)を構成する各金属板について、隣り合う金属板の連結部の間に隙間が形成されてもよい。図43では、図42の変更例の第2駆動用リード70の連結部73について、金属板70Aの連結部73Aと金属板70Bの連結部73Bとの間に隙間G1が形成され、金属板70Bの連結部73Bと金属板70Cの連結部73Cとの間に隙間G2が形成された構成を例示している。図43では、隙間G1は、連結部73A,73Bの横方向Xの中央部に向けて徐々に大きくなる。隙間G2は、連結部73B,73Cの横方向Xの中央部に向けて徐々に大きくなる。
・図43に示す駆動用リードの連結部は、隣り合う金属板の連結部が非接触となるように形成されているが、これに限られない。例えば、駆動用リード(第1駆動用リード60,80、第2駆動用リード70,90、及び駆動用リード140)の連結部について、隣り合う金属板の連結部が部分的に接触した状態であってもよい。
・上記各実施形態において、第1駆動用リード60の第1接続部61における横方向Xに隣り合うレーザ接合部のピッチ、第2接続部62における横方向Xに隣り合うレーザ接合部のピッチ、第2駆動用リード70の第1接続部71における横方向Xに隣り合うレーザ接合部のピッチ、及び、第2接続部72における横方向Xに隣り合うレーザ接合部のピッチはそれぞれ任意に変更可能である。
一例では、図44に示すように、第2駆動用リード70の第1接続部71Aにおけるレーザ接合部74Aとレーザ接合部74BとのピッチPC1と、レーザ接合部74Bとレーザ接合部74CとのピッチPC2とがそれぞれ、第1実施形態の第2駆動用リード70のピッチPC1,PC2(図21参照)よりも大きい。すなわち、横方向Xにおける第1接続部71Aの先端部にレーザ接合部64Aが形成され、第1接続部71Aの横方向Xの中央部にレーザ接合部64Bが形成され、横方向Xにおける第1接続部71Aの基端部にレーザ接合部64Cが形成されている。また、第1接続部71Bにおけるレーザ接合部74Dとレーザ接合部74EとのピッチPDが第1実施形態の第2駆動用リード70のピッチPD(図21参照)よりも大きい。また、レーザ接合部74Fは、横方向Xにおける第1接続部71Cの中央部に形成されている。
・上記各実施形態において、第1駆動用リード60の第1接続部61におけるレーザ接合部の数、第2接続部62におけるレーザ接合部の数、第2駆動用リード70の第1接続部71におけるレーザ接合部の数、及び、第2接続部72におけるレーザ接合部の数はそれぞれ任意に変更可能である。
一例では、図45に示すように、第1接続部71Aには、5個のレーザ接合部74A,74B,74C,74G,74Hが形成されている。レーザ接合部74G,74Hは、横方向Xにおいて第1接続部71Aのうちのレーザ接合部74A,74B,74Cよりも基端寄り(連結部73A寄り)に形成されている。横方向Xにおいてレーザ接合部74Gは、レーザ接合部74Cと隣り合っている。横方向Xにおいてレーザ接合部74Hは、レーザ接合部74Gと隣り合っている。横方向Xにおいて、レーザ接合部74A,74B,74C,74G,74Hは、等ピッチとなるように第1接続部71Aに形成されている。
第1接続部71Bには、4個のレーザ接合部74D,74E,74I,74Jが形成されている。レーザ接合部74I,74Jは、横方向Xにおいて第1接続部71Bのうちのレーザ接合部74D,74Eよりも基端寄り(連結部73B寄り)に形成されている。横方向Xにおいてレーザ接合部74Iは、レーザ接合部74Eと隣り合っている。横方向Xにおいてレーザ接合部74Jは、レーザ接合部74Iと隣り合っている。横方向Xにおいて、レーザ接合部74D,74E,74I,74Jは、等ピッチとなるように第1接続部71Bに形成されている。厚さ方向Zにおいて、レーザ接合部74D,74E,74I,74Jは、レーザ接合部74A,74B,74C,74G,74Hと重ならないようにずれて配置されている。レーザ接合部74Iは、レーザ接合部74Cとレーザ接合部74Gとの横方向Xの間に位置している。レーザ接合部74Jは、レーザ接合部74Gとレーザ接合部74Hとの横方向Xの間に位置している。
第1接続部71Cには、3個のレーザ接合部74F,74K,74Lが形成されている。レーザ接合部74K,74Lは、横方向Xにおいて第1接続部71Cのうちのレーザ接合部74Fよりも基端寄り(連結部73C寄り)に形成されている。横方向Xにおいてレーザ接合部74Kは、レーザ接合部74Fと隣り合っている。横方向Xにおいてレーザ接合部74Lは、レーザ接合部74Kと隣り合っている。横方向Xにおいて、レーザ接合部74F,74K,74Lは、等ピッチとなるように第1接続部71Cに形成されている。厚さ方向Zにおいて、レーザ接合部74F,74K,74Lは、レーザ接合部74D,74E,74I,74Jと重ならないようにずれて配置されている。レーザ接合部74Kは、レーザ接合部74Eとレーザ接合部74Iとの横方向Xの間に位置している。レーザ接合部74Lは、レーザ接合部74Iとレーザ接合部74Jとの横方向Xの間に位置している。また、厚さ方向Zにおいて、レーザ接合部74Kは第1接続部71Aのレーザ接合部74Cと重なっており、レーザ接合部74Lは第1接続部71Aのレーザ接合部74Gと重なっている。
・上記各実施形態において、駆動用リード(第1駆動用リード60,80、第2駆動用リード70,90、及び駆動用リード140)を構成する金属板の数は任意に変更可能である。一例として、図46では、図42の変更例の第2駆動用リード70から金属板70B,70Cを省略した構成を示している。すなわち、図46では、金属板が積層されていない第2駆動用リード70の構成を示している。
図46に示すように、第2駆動用リード70は、金属板70Aからなる。このため、第2駆動用リード70の第1接続部71は金属板70Aの第1接続部71Aからなり、第2駆動用リード70の第2接続部72は金属板70Aの第2接続部72Aからなり、第2駆動用リード70の連結部73は金属板70Aの連結部73Aからなる。第1接続部71(71A)は、第2半導体素子30Lのソース電極33にレーザ溶接によって接合されている。第1接続部71(71A)には、レーザ接合部74A,74B,74Cが形成されている。第2接続部72(72A)は、導電部材42Bにレーザ溶接によって接合されている。第2接続部72(72A)には、レーザ接合部75A,75B,75Cが形成されている。
・上記各実施形態において、駆動用リード(第1駆動用リード60,80、第2駆動用リード70,90、及び駆動用リード140)の第2接続部の構成は任意に変更可能である。第2接続部は、例えば金属板の積層構造でなくてもよい。
[付記]
上記各実施形態及び変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
(付記1)
駆動電極が形成された素子主面を有する半導体素子と、
前記素子主面と同じ方向を向く駆動用接続表面を有する駆動用導電体と、
前記駆動電極と前記駆動用導電体とを接続し、前記半導体素子の前記素子主面に対して垂直な方向である第1方向からみて帯状となる金属製の薄板によって形成された複数の駆動用接続部材と、
を備え、
前記複数の駆動用接続部材は、前記半導体素子に接続された第1金属板、及び前記第1金属板に積層された第2金属板を少なくとも有し、
前記第1金属板は、前記駆動電極に接続された第1素子側接続部を有し、
前記第2金属板は、前記第1素子側接続部に接続された第2素子側接続部を有し、
前記第1素子側接続部及び前記第2素子側接続部は、前記第1方向において積層されている
半導体装置。
(付記2)
前記第1素子側接続部には、レーザ加工によって前記駆動電極と接合する第1素子側接合部が形成されており、
前記第2素子側接続部には、レーザ加工によって前記第1素子側接続部と接合する第2素子側接合部が形成されている
付記1に記載の半導体装置。
(付記3)
前記第2素子側接合部は、前記第1方向からみて、前記第1素子側接合部と重ならないようにずれて配置されている
付記2に記載の半導体装置。
(付記4)
前記複数の駆動用接続部材は、前記第2金属板に積層された第3金属板を含み、
前記第3金属板は、前記第1方向において前記第2素子側接続部に積層された第3素子側接続部を有する
付記1~3のいずれか1つに記載の半導体装置。
(付記5)
前記第3素子側接続部には、レーザ加工によって前記第2素子側接続部と接合する第3素子側接合部が形成されている
付記4に記載の半導体装置。
(付記6)
前記第2素子側接続部には、レーザ加工によって前記第1素子側接続部と接合する第2素子側接合部が形成されており、
前記第2素子側接合部と前記第3素子側接合部とは、前記第1方向からみて重ならないように互いにずれて配置されている
付記5に記載の半導体装置。
(付記7)
前記第1素子側接続部には、レーザ加工によって前記駆動電極と接合する第1素子側接合部が形成されており、
前記第1方向からみて、前記第1素子側接合部と前記第3素子側接合部とは重なっている
付記6に記載の半導体装置。
(付記8)
前記第1素子側接続部には、レーザ加工によって前記駆動電極と接合する第1素子側接合部が形成されており、
前記第2素子側接続部には、レーザ加工によって前記第1素子側接続部と接合する第2素子側接合部が形成されており、
前記第1素子側接合部の数は、前記第2素子側接合部の数よりも少なく、
前記第3素子側接合部の数は、前記第2素子側接合部の数よりも少ない
付記5~7のいずれか1つに記載の半導体装置。
(付記9)
前記第1方向からみて、前記駆動用接続部材が延びる方向において、積層された前記第1素子側接続部及び前記第2素子側接続部は、互いにずれている
付記1~8のいずれか1つに記載の半導体装置。
(付記10)
前記複数の駆動用接続部材は、同一の材料であって、前記第1方向からみて、前記駆動用接続部材の幅の大きさが互いに等しい
付記1~9のいずれか1つに記載の半導体装置。
(付記11)
前記第1金属板は、前記駆動用導電体の前記駆動用接続表面に接続される第1導電体側接続部を有し、
前記第2金属板は、前記第1導電体側接続部に接続された第2導電体側接続部を有し、
前記第1導電体側接続部及び前記第2導電体側接続部は、前記第1方向において積層されている
付記1~10のいずれか1つに記載の半導体装置。
(付記12)
前記第1導電体側接続部には、レーザ加工によって前記駆動用導電体の前記駆動用接続表面と接合する第1導電体側接合部が形成されており、
前記第2導電体側接続部には、レーザ加工によって前記第1導電体側接続部と接合する第2導電体側接合部が形成されている
付記11に記載の半導体装置。
(付記13)
前記第1導電体側接合部と前記第2導電体側接合部とは、前記第1方向からみて重ならないように互いにずれて配置されている
付記12に記載の半導体装置。
(付記14)
前記複数の駆動用接続部材は、前記第2金属板に積層された第3金属板を含み、
前記第3金属板は、前記第1方向において前記第2導電体側接続部に積層された第3導電体側接続部を有する
付記11~13のいずれか1つに記載の半導体装置。
(付記15)
前記第3導電体側接続部には、レーザ加工によって前記第2導電体側接続部と接合する第3導電体側接合部が形成されている
付記14に記載の半導体装置。
(付記16)
前記第2導電体側接続部には、レーザ加工によって前記第1導電体側接続部と接合する第2導電体側接合部が形成されており、
前記第2導電体側接合部と前記第3導電体側接合部とは、前記第1方向からみて重ならないように互いにずれて配置されている
付記15に記載の半導体装置。
(付記17)
前記第1導電体側接続部には、レーザ加工によって前記駆動用導電体の前記駆動用接続表面と接合する第1導電体側接合部が形成されており、
前記第1方向からみて、前記第1導電体側接合部と前記第3導電体側接合部とは重なっている
付記16に記載の半導体装置。
(付記18)
前記第1導電体側接続部には、レーザ加工によって前記駆動用導電体の前記駆動用接続表面と接合する第1導電体側接合部が形成されており、
前記第2導電体側接続部には、レーザ加工によって前記第1導電体側接続部と接合する第2導電体側接合部が形成されており、
前記第1導電体側接合部の数は、前記第2導電体側接合部の数よりも少なく、
前記第3導電体側接合部の数は、前記第2導電体側接合部の数よりも少ない
付記15~17のいずれか1つに記載の半導体装置。
(付記19)
前記第1金属板は、前記第1素子側接続部と前記第1導電体側接続部とを連結する第1連結部を有し、
前記第2金属板は、前記第2素子側接続部と前記第2導電体側接続部とを連結する第2連結部を有し、
前記第1連結部及び前記第2連結部は、積層されている
付記11~18のいずれか1つに記載の半導体装置。
(付記20)
前記複数の駆動用接続部材は、前記第2金属板に積層された第3金属板を含み、
前記第3金属板は、前記第2素子側接続部に接続された第3素子側接続部、前記第2導電体側接続部に接続された第3導電体側接続部、及び前記第3素子側接続部と前記第3導電体側接続部とを連結する第3連結部を有し、
前記第2連結部及び前記第3連結部は、積層されている
付記19に記載の半導体装置。
(付記21)
前記半導体素子は、MOSFETである
付記1~20のいずれか1つに記載の半導体装置。
(付記22)
前記半導体素子を封止する封止樹脂をさらに備える
付記1~21のいずれか1つに記載の半導体装置。
(付記23)
前記半導体素子の前記素子主面には、制御電極が形成され、
前記半導体装置は、制御用導電体と、前記制御電極と前記制御用導電体とを接続する制御用接続部材と、をさらに備え、
前記制御用接続部材は、ワイヤにより形成されている
付記1~22のいずれか1つに記載の半導体装置。
(付記24)
前記半導体素子は、前記駆動用接続部材によって直列に接続された第1半導体素子及び第2半導体素子を含み、
前記複数の駆動用接続部材は、前記第1半導体素子の駆動電極に接続されている第1駆動用接続部材、及び前記第2半導体素子の駆動電極に接続されている第2駆動用接続部材を含む
付記1~23のいずれか1つに記載の半導体装置。
(付記25)
前記半導体素子は、複数の前記第1半導体素子及び複数の前記第2半導体素子を含み、
前記複数の駆動用接続部材は、複数の前記第1駆動用接続部材及び複数の前記第2駆動用接続部材を含む
付記24に記載の半導体装置。
(付記26)
1個の前記半導体素子の前記駆動電極に対して複数の前記駆動用接続部材が接続され、
前記複数の駆動用接続部材は、前記第1方向からみて、前記素子主面に沿う方向において並んで配置されている
付記1~25のいずれか1つに記載の半導体装置。
(付記27)
駆動電極が形成された素子主面を有する半導体素子と、
前記素子主面と同じ方向を向く駆動用接続表面を有する駆動用導電体と、
前記駆動電極と前記駆動用導電体とを接続し、前記半導体素子の前記素子主面に対して垂直な方向である第1方向からみて帯状となる薄板によって形成された複数の駆動用接続部材と、
を備える半導体装置の製造方法であって、
前記複数の駆動用接続部材としての第1金属板を前記半導体素子の前記駆動電極に接続して第1素子側接続部を形成する駆動電極接続工程と、
前記複数の駆動用接続部材としての第2金属板を前記第1方向において前記第1素子側接続部に積層した状態でレーザ加工によって前記第1素子側接続部に接続して第2素子側接続部を形成する第1素子側積層工程と、
を備える
半導体装置の製造方法。
(付記28)
前記複数の駆動用接続部材としての第3金属板を前記第1方向において前記第2素子側接続部に積層した状態でレーザ加工によって前記第2素子側接続部に接続する第2素子側積層工程をさらに備える
付記27に記載の半導体装置の製造方法。
(付記29)
前記駆動電極接続工程の後、かつ、前記第1素子側積層工程の前に、前記第1金属板をレーザ加工によって前記駆動用導電体に接続して第1導電体側接続部を形成する導電体接続工程をさらに備える
付記28に記載の半導体装置の製造方法。
(付記30)
前記第1素子側積層工程の後、かつ、前記第2素子側積層工程の前に、前記第2金属板を前記第1方向において前記第1導電体側接続部に積層した状態でレーザ加工によって前記第1導電体側接続部に接続して第2導電体側接続部を形成する第1導電体側積層工程をさらに備える
付記29に記載の半導体装置の製造方法。
(付記31)
前記第2素子側積層工程の後に、前記第3金属板を前記第1方向において前記第2導電体側接続部に積層した状態でレーザ加工によって前記第2導電体側接続部に接続して第3導電体側接続部を形成する第2導電体側積層工程をさらに備える
付記30に記載の半導体装置の製造方法。
(付記32
動電極が形成された素子主面を有する半導体素子と、前記素子主面と同じ方向を向く駆動用接続表面を有する駆動用導電体と、前記駆動電極と前記駆動用導電体とを接続し、前記半導体素子の前記素子主面に対して垂直な方向である第1方向からみて帯状となる金属製の薄板によって形成された駆動用接続部材と、を備え、前記駆動用接続部材は、前記駆動電極に接続された素子側接続部を有し、前記素子側接続部は、レーザ加工によって前記駆動電極に接合された素子側接合部を有する、半導体装置。
(付記33
記駆動用接続部材は、前記駆動用導電体に接続された導電体側接続部を有し、前記導電体側接続部は、レーザ加工によって前記駆動用導電体に接合された導電体側接合部を有する、付記32に記載の半導体装置。
1A,1B,1C,1D,1E…半導体装置
10,10C,10E…封止樹脂
22…入力リード(駆動用導電体)
22c…延長部
22cs…主面(駆動用接続表面)
30…半導体素子
30U…第1半導体素子
30L…第2半導体素子
31…素子主面
32…素子裏面
33…ソース電極(駆動電極)
34…ゲート電極(制御電極)
42B…導電部材(駆動用導電体)
42sb…主面(駆動用接続表面)
44A…ゲート層(接続用導電体)
44B…ゲート層(接続用導電体)
45A…検出層(接続用導電体)
45B…検出層(接続用導電体)
51…第1制御用ワイヤ
52…第2制御用ワイヤ
53…第1接続用ワイヤ
54…第2接続用ワイヤ
55…第1検出用ワイヤ
56…第2検出用ワイヤ
57…第1接続用ワイヤ
58…第2接続用ワイヤ
60…第1駆動用リード(駆動用接続部材、第2駆動用接続部材)
60A…金属板(第1金属板)
60B…金属板(第2金属板)
60C…金属板(第3金属板)
61…第1接続部
61A…第1接続部(第1素子側接続部)
61B…第1接続部(第2素子側接続部)
61C…第1接続部(第3素子側接続部)
62…第2接続部
62A…第2接続部(第1導電体側接続部)
62B…第2接続部(第2導電体側接続部)
62C…第2接続部(第3導電体側接続部)
63…連結部
63A…連結部(第1連結部)
63B…連結部(第2連結部)
63C…連結部(第3連結部)
64A,64B,64C…レーザ接合部(第1素子側接合部)
64D,64E…レーザ接合部(第2素子側接合部)
64F…レーザ接合部(第3素子側接合部)
65A,65B,65C…レーザ接合部(第1導電体側接合部)
65D,65E…レーザ接合部(第2導電体側接合部)
65F…レーザ接合部(第3導電体側接合部)
70…第2駆動用リード(駆動用接続部材、第1駆動用接続部材)
70A…金属板(第1金属板)
70B…金属板(第2金属板)
70C…金属板(第3金属板)
71…第1接続部
71A…第1接続部(第1素子側接続部)
71B…第1接続部(第2素子側接続部)
71C…第1接続部(第3素子側接続部)
72…第2接続部
72A…第2接続部(第1導電体側接続部)
72B…第2接続部(第2導電体側接続部)
72C…第2接続部(第3導電体側接続部)
73…連結部
73A…連結部(第1連結部)
73B…連結部(第2連結部)
73C…連結部(第3連結部)
74A,74B,74C…レーザ接合部(第1素子側接合部)
74D,74E…レーザ接合部(第2素子側接合部)
75F…レーザ接合部(第3素子側接合部)
75A,75B,75C…レーザ接合部(第1導電体側接合部)
75D,75E…レーザ接合部(第2導電体側接合部)
75F…レーザ接合部(第3導電体側接合部)
80…第1駆動用リード(駆動用接続部材)
80A…金属板(第1金属板)
80B…金属板(第2金属板)
80C…金属板(第3金属板)
81…第1接続部
81A…第1接続部(第1素子側接合部)
81B…第1接続部(第2素子側接合部)
81C…第1接続部(第3素子側接合部)
82…第2接続部
82A…第2接続部(第1導電体側接合部)
82B…第2接続部(第2導電体側接合部)
82C…第2接続部(第3導電体側接合部)
83…連結部
83A…連結部(第1連結部)
83B…連結部(第2連結部)
83C…連結部(第3連結部)
90…第2駆動用リード(駆動用接続部材)
90A…金属板(第1金属板)
90B…金属板(第2金属板)
90C…金属板(第3金属板)
91…第1接続部
91A…第1接続部(第1素子側接合部)
91B…第1接続部(第2素子側接合部)
91C…第1接続部(第3素子側接合部)
92…第2接続部
92A…第2接続部(第1導電体側接合部)
92B…第2接続部(第2導電体側接合部)
92C…第2接続部(第3導電体側接合部)
93…連結部
93A…連結部(第1連結部)
93B…連結部(第2連結部)
93C…連結部(第3連結部)
140…駆動用リード(駆動用接続部材)
140A…金属板(第1金属板)
140B…金属板(第2金属板)
140C…金属板(第3金属板)
141…第1接続部
142…第2接続部
143…連結部

Claims (29)

  1. 表面に第1電極が形成された素子主面を有する半導体素子と、
    前記素子主面と同じ方向を向く接続表面を有する第1導電体と、
    前記第1電極と前記第1導電体とを接続し、前記半導体素子の前記素子主面に対して垂直な方向である第1方向からみて帯状となる複数の金属製の薄板によって形成された第1接続部材と、
    を備え、
    前記第1接続部材は、前記半導体素子に接続された第1金属板、及び前記第1金属板に積層された第2金属板を少なくとも有し、
    前記第1金属板は、前記第1電極に接続された第1素子側接続部を有し、
    前記第2金属板は、前記第1素子側接続部に接続された第2素子側接続部を有し、
    前記第1素子側接続部及び前記第2素子側接続部は、前記第1方向において積層されており、
    前記第1素子側接続部には、レーザ加工によって前記第1電極と接合する第1素子側接合部が形成されており、
    前記第2素子側接続部には、レーザ加工によって前記第1素子側接続部と接合する第2素子側接合部が形成されており、
    前記第2素子側接合部は、前記第1方向からみて、前記第1素子側接合部と重ならないようにずれて配置されている
    半導体装置。
  2. 前記第1接続部材は、前記第2金属板に積層された第3金属板を含み、
    前記第3金属板は、前記第1方向において前記第2素子側接続部に積層された第3素子側接続部を有し、
    前記第3素子側接続部には、レーザ加工によって前記第2素子側接続部と接合する第3素子側接合部が形成されている
    請求項1に記載の半導体装置。
  3. 表面に第1電極及び制御電極が形成された素子主面を有するSiCを主とする半導体材料を用いて構成された半導体素子と、
    前記素子主面と同じ方向を向く接続表面を有し、前記第1電極と電気的に接続される第1導電体と、
    前記第1電極と前記第1導電体とを電気的に接続し、前記素子主面に対して垂直な方向である第1方向からみて帯状となる複数の金属製の薄板によって形成された第1接続部材と、
    を備え、
    前記第1接続部材は、前記半導体素子に接続された第1金属板、及び前記第1金属板に積層された第2金属板を少なくとも有し、
    前記第1金属板は、前記第1電極に接続された第1素子側接続部を有し、
    前記第2金属板は、前記第1素子側接続部に接続された第2素子側接続部を有し、
    前記第1素子側接続部及び前記第2素子側接続部は、前記第1方向において積層され、
    前記第1素子側接続部には、前記第1電極と接合する第1素子側接合部が形成されており、
    前記第2素子側接続部には、前記第1素子側接続部と接合する第2素子側接合部が形成されており、
    前記第2素子側接合部は、前記第1方向からみて、前記第1素子側接合部と重ならないようにずれて配置されている
    導体装置。
  4. 記第2素子側接合部と前記第3素子側接合部とは、前記第1方向からみて重ならないように互いにずれて配置されている
    請求項に記載の半導体装置。
  5. 記第1方向からみて、前記第1素子側接合部と前記第3素子側接合部とは重なっている
    請求項に記載の半導体装置。
  6. 記第1素子側接合部の数は、前記第2素子側接合部の数よりも少なく、
    前記第3素子側接合部の数は、前記第2素子側接合部の数よりも少ない
    請求項4または5に記載の半導体装置。
  7. 前記第1方向からみて、前記第1接続部材が延びる方向において、積層された前記第1素子側接続部及び前記第2素子側接続部は、互いにずれている
    請求項1~のいずれか一項に記載の半導体装置。
  8. 前記第1接続部材の前記複数の金属製の薄板は、同一の材料であって、前記第1方向からみて、前記複数の金属製の薄板の幅の大きさが互いに等しい
    請求項1~のいずれか一項に記載の半導体装置。
  9. 前記第1金属板は、前記第1導電体の前記接続表面に接続される第1導電体側接続部を有し、
    前記第2金属板は、前記第1導電体側接続部に接続された第2導電体側接続部を有し、
    前記第1導電体側接続部及び前記第2導電体側接続部は、前記第1方向において積層されている
    請求項1~のいずれか一項に記載の半導体装置。
  10. 前記第1導電体側接続部には、レーザ加工によって前記第1導電体の前記接続表面と接合する第1導電体側接合部が形成されており、
    前記第2導電体側接続部には、レーザ加工によって前記第1導電体側接続部と接合する第2導電体側接合部が形成されている
    請求項に記載の半導体装置。
  11. 前記第1導電体側接合部と前記第2導電体側接合部とは、前記第1方向からみて重ならないように互いにずれて配置されている
    請求項10に記載の半導体装置。
  12. 前記第1接続部材は、前記第2金属板に積層された第3金属板を含み、
    前記第3金属板は、前記第1方向において前記第2導電体側接続部に積層された第3導電体側接続部を有する
    請求項11のいずれか一項に記載の半導体装置。
  13. 前記第3導電体側接続部には、レーザ加工によって前記第2導電体側接続部と接合する第3導電体側接合部が形成されている
    請求項12に記載の半導体装置。
  14. 前記第2導電体側接続部には、レーザ加工によって前記第1導電体側接続部と接合する第2導電体側接合部が形成されており、
    前記第2導電体側接合部と前記第3導電体側接合部とは、前記第1方向からみて重ならないように互いにずれて配置されている
    請求項13に記載の半導体装置。
  15. 前記第1導電体側接続部には、レーザ加工によって前記第1導電体の前記接続表面と接合する第1導電体側接合部が形成されており、
    前記第1方向からみて、前記第1導電体側接合部と前記第3導電体側接合部とは重なっている
    請求項14に記載の半導体装置。
  16. 前記第1導電体側接続部には、レーザ加工によって前記第1導電体の前記接続表面と接合する第1導電体側接合部が形成されており、
    前記第2導電体側接続部には、レーザ加工によって前記第1導電体側接続部と接合する第2導電体側接合部が形成されており、
    前記第1導電体側接合部の数は、前記第2導電体側接合部の数よりも少なく、
    前記第3導電体側接合部の数は、前記第2導電体側接合部の数よりも少ない
    請求項1315のいずれか一項に記載の半導体装置。
  17. 前記第1金属板は、前記第1素子側接続部と前記第1導電体側接続部とを連結する第1連結部を有し、
    前記第2金属板は、前記第2素子側接続部と前記第2導電体側接続部とを連結する第2連結部を有し、
    前記第1連結部及び前記第2連結部は、積層されている
    請求項16のいずれか一項に記載の半導体装置。
  18. 前記第1接続部材は、前記第2金属板に積層された第3金属板を含み、
    前記第3金属板は、前記第2素子側接続部に接続された第3素子側接続部、前記第2導電体側接続部に接続された第3導電体側接続部、及び前記第3素子側接続部と前記第3導電体側接続部とを連結する第3連結部を有し、
    前記第2連結部及び前記第3連結部は、積層されている
    請求項17に記載の半導体装置。
  19. 前記半導体素子は、MOSFETであり、前記第1電極はソース電極であり、前記第1導電体とは素子裏面に形成されたドレイン電極が接続される
    請求項1~18のいずれか一項に記載の半導体装置。
  20. 前記半導体素子は、SiCを主とする半導体材料を用いて構成され、
    前記半導体素子を封止する封止樹脂をさらに備える
    請求項1~19のいずれか一項に記載の半導体装置。
  21. 前記半導体素子の前記素子主面には、制御電極が形成され、
    前記半導体装置は、制御用導電体と、前記制御電極と前記制御用導電体とを接続する制御用接続部材と、をさらに備え、
    前記制御用接続部材は、ワイヤにより形成されている
    請求項1~20のいずれか一項に記載の半導体装置。
  22. 前記半導体素子は、前記第1接続部材によって直列に接続された第1半導体素子及び第2半導体素子を含み、
    前記第1接続部材は、前記第1半導体素子の第1電極に接続されている第2接続部材、及び前記第2半導体素子の第1電極に接続されている第3接続部材を含む
    請求項1~21のいずれか一項に記載の半導体装置。
  23. 前記半導体素子は、複数の前記第1半導体素子及び複数の前記第2半導体素子を含み、
    前記第1接続部材は、複数の前記第2接続部材及び複数の前記第3接続部材を含む
    請求項22に記載の半導体装置。
  24. 1個の前記半導体素子の前記第1電極に対して複数の前記第1接続部材が接続され、
    前記複数の第1接続部材は、前記第1方向からみて、前記素子主面に沿う方向において並んで配置されている
    請求項1~23のいずれか一項に記載の半導体装置。
  25. 第1電極が形成された素子主面を有する半導体素子と、
    前記素子主面と同じ方向を向く接続表面を有する第1導電体と、
    前記第1電極と前記第1導電体とを接続し、前記半導体素子の前記素子主面に対して垂直な方向である第1方向からみて帯状となる薄板によって形成された第1接続部材と、
    を備える半導体装置の製造方法であって、
    前記第1接続部材としての第1金属板を前記半導体素子の前記第1電極に接続して第1素子側接続部を形成する第1電極接続工程と、
    前記第1接続部材としての第2金属板を前記第1方向において前記第1素子側接続部に積層した状態でレーザ加工によって前記第1素子側接続部に接続して第2素子側接続部を形成する第1素子側積層工程と、
    を備える
    半導体装置の製造方法。
  26. 前記第1接続部材としての第3金属板を前記第1方向において前記第2素子側接続部に積層した状態でレーザ加工によって前記第2素子側接続部に接続する第2素子側積層工程をさらに備える
    請求項25に記載の半導体装置の製造方法。
  27. 前記第1電極接続工程の後、かつ、前記第1素子側積層工程の前に、前記第1金属板をレーザ加工によって前記第1導電体に接続して第1導電体側接続部を形成する導電体接続工程をさらに備える
    請求項26に記載の半導体装置の製造方法。
  28. 前記第1素子側積層工程の後、かつ、前記第2素子側積層工程の前に、前記第2金属板を前記第1方向において前記第1導電体側接続部に積層した状態でレーザ加工によって前記第1導電体側接続部に接続して第2導電体側接続部を形成する第1導電体側積層工程をさらに備える
    請求項27に記載の半導体装置の製造方法。
  29. 前記第2素子側積層工程の後に、前記第3金属板を前記第1方向において前記第2導電体側接続部に積層した状態でレーザ加工によって前記第2導電体側接続部に接続して第3導電体側接続部を形成する第2導電体側積層工程をさらに備える
    請求項28に記載の半導体装置の製造方法。
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