JP7483128B2 - 半導体装置およびその製造方法ならびに電力変換装置 - Google Patents
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Description
実施の形態1に係る半導体装置について説明する。図1、図2および図3に示すように、半導体装置1は、リードフレーム3として、リード5、フレーム7、吊りリード9、ダイパッド11、サポートリード13およびサポート本体部15を備えている。リード5は、リード端子5aおよびリード端子5bを含む。フレーム7は、フレーム7a、フレーム7b、フレーム7cおよびフレーム7dを含む。
上述したように、半導体装置1において、ダイパッド11とサポート本体部15とは、リードフレーム材のプレス加工と曲げ加工とによって形成される。ダイパッド11には、サポート本体部15を切り離すことによって、サポート本体部15の形状を反映した抜きパターン12が形成されることになる。曲げ加工によって、抜きパターン12とサポート本体部15とは、Z軸方向からの平面視において、曲げ加工を施す前の当初の位置から互いにずれることになる。ここで、そのずれ量(平面視的な長さ)について、簡単に見積もる。
実施の形態2に係る半導体装置の一例について説明する。図15に示すように、半導体装置1では、ダイパッド11として、ダイパッド11a、ダイパッド11b、ダイパッド11cおよびダイパッド11dを含む複数のダイパッド11を備えている。半導体素子17として、ダイパッド11aには、半導体素子17cが搭載されている。ダイパッド11bには、半導体素子17dが搭載されている。ダイパッド11cには、半導体素子17eが搭載されている。ダイパッド11dには、半導体素子17fが搭載されている。
実施の形態3に係る半導体装置の一例について説明する。前述した半導体装置1では、ダイパッド11に接続される吊りリード9と、サポート本体部15に接続されるサポートリード13とは、X軸方向に沿って配置された構造を例に挙げた。ここでは、サポート本体部およびサポートリード(構造)のバリエーションの一例として、サポート本体部15に接続されるサポートリード13が、Y軸方向に沿って配置された構造の一例について説明する。
実施の形態4に係る半導体装置の一例について説明する。ここでは、半導体装置におけるサポート本体部およびサポートリード(構造)のバリエーションの他の例について説明する。
実施の形態5に係る半導体装置の一例について説明する。実施の形態1では、サポート本体部15は、ダイパッド11の変形を抑制することができれば、ダイパッド11において、半導体素子17が搭載されている側に、必ずしも接合させなくてもよいことを述べた。ここでは、そのような構造の一例について説明する。
ここでは、上述した実施の形態1~5において説明した半導体装置1を適用した電力変換装置について説明する。本開示は特定の電力変換装置に限定されるものではないが、以下、実施の形態6として、三相のインバータに本開示を適用した場合について説明する。
Claims (13)
- リードを突出させる態様で、ダイパッドに搭載された半導体素子を封止材によって封止した半導体装置であって、
前記リードに繋がるフレームと、
前記フレームに繋がるとともに前記ダイパッドに接続される吊りリードと、
前記ダイパッドに接合され、前記ダイパッドを支持するサポート本体部と、
前記フレームに繋がるとともに前記サポート本体部に接続されるサポートリードと、
前記ダイパッドに搭載された前記半導体素子を、前記吊りリード、前記サポート本体部および前記サポートリードとともに封止する前記封止材と
を備え、
前記封止材は、
第1方向に距離を隔てて位置する第1主面および第2主面と、
前記第1主面と前記第2主面とに繋がるように形成され、前記第1方向と交差する第2方向に距離を隔てて位置する第1側面および第2側面と
を含み、
前記フレームは、前記第1側面の側に位置する第1フレームを含み、
前記ダイパッドは、前記フレームが配置されている前記第1方向における第1位置よりも前記第1主面に近い第2位置に配置され、
前記サポート本体部は、前記ダイパッドに接合され、
前記吊りリードは、前記第1フレームに繋がる部分から前記ダイパッドに接続されている部分に向かって傾斜し、
前記ダイパッドには、前記ダイパッドの外周から内側へ切り込んだ、前記サポート本体部の形状に対応する切り欠き状の抜きパターンが形成され、
前記第1方向からの平面視において、前記サポート本体部は、前記ダイパッドにおける、前記抜きパターンから離れた位置に接合された、半導体装置。 - 前記サポートリードは、前記フレームから前記サポート本体部へ向かって傾斜し、
前記第1方向からの平面視において、前記サポート本体部は、前記ダイパッドにおける、前記抜きパターンから前記第2方向に離れた位置に接合された、請求項1記載の半導体装置。 - 前記フレームは、前記第2側面の側に位置する第2フレームを含み、
前記吊りリードは、前記第1フレームから前記第2方向に沿って延在し、
前記サポートリードは、前記第2フレームから前記第2方向に沿って延在する、請求項2記載の半導体装置。 - 前記フレームは、前記第2側面の側に位置する第2フレームを含み、
前記サポートリードは、前記第2フレームから前記サポート本体部へ向かって傾斜し、
前記ダイパッドは、第1ダイパッドと第2ダイパッドとを含み、
前記サポート本体部は、前記第1ダイパッドに接合される第1サポート本体部と、前記第2ダイパッドに接合される第2サポート本体部とを含み、
前記第1ダイパッドおよび前記第1サポート本体部と、前記第2ダイパッドおよび前記第2サポート本体部とは、前記第1方向および前記第2方向と交差する第3方向に沿って配置された、請求項1記載の半導体装置。 - 前記サポートリードは、前記フレームから前記サポート本体部へ向かって傾斜し、
前記第1方向からの平面視において、前記サポート本体部は、前記ダイパッドにおける、前記抜きパターンから前記第2方向に離れるとともに、前記第1方向および前記第2方向と交差する第3方向に離れた位置に接合された、請求項1記載の半導体装置。 - 前記フレームは、前記第1フレームから前記第2方向に沿って前記第2側面に向かって延在する第3フレームを含み、
前記吊りリードは、前記第1フレームから前記第2方向に沿って延在し、
前記サポートリードは、前記第3フレームから前記第3方向に沿って延在する、請求項5記載の半導体装置。 - 前記サポートリードは、前記第1方向における前記第1位置に配置され、
前記サポート本体部は、前記サポートリードから、前記第1方向における前記第2位置に配置されている前記ダイパッドに向かって屈曲している、請求項1記載の半導体装置。 - 前記吊りリードは、前記第1フレームから前記第2方向に沿って延在し、
前記サポートリードは、前記第1フレームから前記第2方向に沿って延在する、請求項7記載の半導体装置。 - リードを突出させる態様で、ダイパッドに搭載された半導体素子を封止材によって封止した半導体装置であって、
前記リードに繋がるフレームと、
前記フレームに繋がるとともに前記ダイパッドに接続される吊りリードと、
前記ダイパッドに接合され、前記ダイパッドを支持するサポート本体部と、
前記フレームに繋がるとともに前記サポート本体部に接続されるサポートリードと、
前記ダイパッドに搭載された前記半導体素子を、前記吊りリード、前記サポート本体部および前記サポートリードとともに封止する前記封止材と
を備え、
前記封止材は、
第1方向に距離を隔てて位置する第1主面および第2主面と、
前記第1主面と前記第2主面とに繋がるように形成され、前記第1方向と交差する第2方向に距離を隔てて位置する第1側面および第2側面と
を含み、
前記フレームは、前記第1側面の側に位置する第1フレームを含み、
前記ダイパッドは、前記第1フレームが配置されている前記第1方向における第1位置よりも前記第1主面に近い第2位置に配置され、
前記サポート本体部は、前記ダイパッドに対して、前記半導体素子が搭載されている側とは反対側に接合され、
前記吊りリードは、前記第1フレームに繋がる部分から前記ダイパッドに接続されている部分に向かって傾斜し、
前記第1フレームにおいて、前記吊りリードに繋がっている部分には、前記サポート本体部の形状に対応する切り欠き状の抜きパターンが形成され、
前記第1方向からの平面視において、前記サポート本体部は、前記第1フレームにおける前記抜きパターンから離れた位置に接合された、半導体装置。 - 前記フレームは、前記第2主面の側に位置する第2フレームを含み、
前記サポートリードは、前記第2フレームから前記第2方向に沿って延在する、請求項9記載の半導体装置。 - 前記第1側面には、表面の粗さが周囲よりも荒いゲート痕が位置する、請求項1~10のいずれか1項に記載の半導体装置。
- リードを突出させる態様で、ダイパッドに搭載された半導体素子を封止材によって封止した半導体装置の製造方法であって、
前記リード、前記ダイパッド、フレーム、吊りリード、サポート本体部およびサポートリードとなるリードフレームを用意する工程と、
前記フレームが前記リードに繋がり、前記ダイパッドが前記吊りリードを介して前記フレームに繋がり、前記サポート本体部が前記サポートリードを介して前記フレームに繋がる態様で、前記リードフレームを加工する工程と、
前記ダイパッドが、前記フレームが配置されている第1方向における第1位置よりも低い第2位置に配置される態様で、前記吊りリードを傾斜させる曲げ加工を行う工程と、
前記サポート本体部を前記ダイパッドに接合する工程と、
前記ダイパッドに前記半導体素子を搭載する工程と、
前記サポート本体部が接合された前記ダイパッドを含む前記リードフレームを金型内に配置し、注入ゲートから封止材を注入することにより、前記ダイパッドに搭載された前記半導体素子とともに、前記フレーム、前記吊りリード、前記サポート本体部および前記サポートリードを封止する工程と、
前記金型内から、前記フレーム、前記ダイパッドに搭載された前記半導体素子、前記吊りリード、前記サポート本体部および前記サポートリードを封止した封止材を取り出す工程と
を備え、
前記リードフレームを加工する工程では、
前記リードフレームにおける前記ダイパッドとなる第1パターンは、前記サポート本体部となる第2パターンに対して、前記第1方向と交差する第2方向と、前記第2方向とは反対方向との双方に前記第1パターンが位置するとともに、前記第1方向および前記第2方向と交差する第3方向に前記第1パターンが位置する態様で、前記第2パターンを三方向から取り囲むようにパターニングされ、
前記第1パターンと前記第2パターンとを切り離すことにより、前記第1パターンには、前記第2パターンに対応する切り欠き状の抜きパターンが形成され、
前記曲げ加工を行う工程では、前記第2パターンは、前記第1パターンにおける前記抜きパターンから前記第2方向に離れた接合位置に配置され、
前記サポート本体部を前記ダイパッドに接合する工程では、前記第2パターンは、前記第1パターンにおける前記接合位置に接合され、
前記封止材を注入する工程では、前記封止材は、前記吊りリードが繋がっている前記フレームの側から、前記吊りリードに繋がっている前記ダイパッドに向かって注入される、半導体装置の製造方法。 - 請求項1または9に記載の半導体装置を有し、入力される電力を変換して出力する主変換回路と、
前記主変換回路を制御する制御信号を前記主変換回路に出力する制御回路と
を備えた電力変換装置。
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