WO2012011210A1 - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

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WO2012011210A1
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semiconductor device
die pad
pad portion
lead frame
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小賀彰
冨田佳宏
南尾匡紀
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パナソニック株式会社
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    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/3025Electromagnetic shielding

Definitions

  • the present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof.
  • inverter control devices are required to be further reduced in size and weight, and in response to the demand, semiconductor devices such as power modules mounted therein are also required to be reduced in size and weight.
  • the first lead frame on which the power element is mounted and the second lead frame on which a control element for controlling the power element is arranged three-dimensionally.
  • a control element for controlling the power element is arranged three-dimensionally.
  • the conventional semiconductor device has a problem that reliability of operation may be lowered. Since the power element performs high-frequency switching operation with a large current, large electromagnetic noise is likely to be generated. The electromagnetic wave noise affects the control element and causes a malfunction, thereby reducing the reliability of the operation.
  • the distance between the power element and the control element will become smaller, and the malfunction of the control element due to electromagnetic noise will become a more serious problem.
  • the exemplary semiconductor device includes a first lead having a first semiconductor element, a second semiconductor element, and a first die pad portion, and the first semiconductor element is mounted on the first die pad portion.
  • a second lead frame having a frame, a second die pad portion, and a second semiconductor element mounted on the second die pad portion; and a surface of the first die pad portion opposite to the first semiconductor element.
  • the fixed heat sink, the exterior body formed so as to cover the first semiconductor element and the second semiconductor element, the first end portion exposed to the first surface of the exterior body, and the second end And a noise shield that is in contact with the surface of the first lead frame on which the first semiconductor element is mounted.
  • the first end portion is exposed on the first surface of the exterior body, and the second end portion is in contact with the surface on which the first semiconductor element of the first lead frame is mounted. It has. For this reason, it is difficult for electromagnetic noise generated in one semiconductor element to reach the other semiconductor device. Therefore, malfunction of the semiconductor element due to electromagnetic noise is less likely to occur, and reliability can be improved.
  • the noise shield is plural, and may be formed in a fence shape that blocks between the first semiconductor element and the second semiconductor element.
  • the noise shield may be in contact with the first die pad portion.
  • the first die pad portion may have a recess
  • the noise shield may have the second end inserted in the recess.
  • the first lead frame may have a grounding island, and the noise shield may be electrically connected to the grounding island.
  • the grounding island may have a recess
  • the noise shield may have the second end inserted into the recess
  • the exemplary semiconductor device may further include a circuit board fixed on the first die pad portion, and the first semiconductor element may be mounted on the circuit board.
  • the heat radiating plate may have a surface opposite to the surface fixed to the first die pad portion exposed from the second surface opposite to the first surface of the exterior body.
  • the noise shield may include a magnetic material.
  • the noise shield may have a cross-sectional area in the direction parallel to the first surface larger on the first end side than on the second end side.
  • the noise shield may be provided so as to surround the second die pad portion.
  • the exemplary semiconductor device may further include an electromagnetic wave absorbing plate provided on the first surface of the exterior body.
  • the first semiconductor element may be a power semiconductor element
  • the second semiconductor element may be a control element
  • a first lead frame in which a first semiconductor element is mounted on a first die pad portion and a second semiconductor element is mounted on a second die pad portion.
  • noise shields which may be formed in a fence shape that blocks between the first semiconductor element and the second semiconductor element.
  • the exemplary method for manufacturing a semiconductor device may further include a step (e) of fixing the electromagnetic wave absorbing plate to the surface of the exterior body on which the noise shield is formed, after the step (d).
  • the circuit board may be fixed to the first die pad portion after the first semiconductor element is mounted on the circuit board.
  • the first semiconductor element may be a power semiconductor element
  • the second semiconductor element may be a control element
  • FIG. 1 is a plan view showing a semiconductor device according to a first embodiment.
  • 1 is a bottom view showing a semiconductor device according to a first embodiment.
  • 1 is a plan view showing an internal structure of a semiconductor device according to a first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3. It is a top view which shows the modification of the internal structure of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. 5. It is sectional drawing which shows 1 process of the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment. It is sectional drawing which shows 1 process of the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment.
  • FIG. 1 shows a planar configuration viewed from the first surface side of the exterior body of the semiconductor device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 shows a planar configuration viewed from the second surface side of the exterior body of the semiconductor device according to the present embodiment.
  • FIG. 3 shows a planar configuration inside the semiconductor device according to the present embodiment.
  • FIG. 4 shows a cross-sectional configuration taken along line IV-IV in FIG.
  • the semiconductor device of this embodiment includes a first lead frame 3, a power element 1, a heat sink 2, a control element 4, a second lead frame 5, and an exterior body. 6 and a noise shield 7.
  • the first lead frame 3 is made of a highly conductive material such as copper (Cu), and includes a first die pad portion 9 and a plurality of leads.
  • the power element 1 is fixed to one surface 9 a (hereinafter referred to as “upper surface”) of the first die pad portion 9 of the first lead frame 3 by, for example, a brazing material 8.
  • a bonding pad (not shown) of the power element 1 and a plurality of leads of the first lead frame 3 are electrically connected to each other by a metal member 21.
  • the power element 1 is an IGBT (insulated gate bipolar transistor) or a power MOSFET (metal oxide field effect transistor).
  • the power element 1 is a lateral power MOSFET with a built-in diode
  • the metal member 21 will be described as an aluminum (Al) wire, but gold (Au Or a metal wire such as copper (Cu), an aluminum (Al) ribbon, a copper (Cu) clip, or the like.
  • the aluminum ribbon and the copper clip have an advantage that power loss can be reduced because the cross-sectional area is large and the wiring resistance value is small as compared with the aluminum wire.
  • the heat radiating plate 2 is fixed to the other surface 9 b (hereinafter referred to as “lower surface”) of the first die pad portion 9 in the first lead frame 3 via an insulating sheet 10.
  • the heat radiating plate 2 may be a metal having good thermal conductivity such as copper (Cu) or aluminum (Al).
  • the insulating sheet 10 is made of a thermally conductive insulating material, and effectively transmits heat generated from the power element 1 to the heat radiating plate 2.
  • the insulating sheet 10 may have a three-layer structure in which an insulating layer is sandwiched between adhesive layers.
  • the control element 4 is an element that controls the power element 1 and incorporates a drive circuit and an overcurrent prevention circuit.
  • the control element 4 is fixed to one surface 11a (hereinafter referred to as “upper surface”) of the second die pad portion 11 in the second lead frame 5 by, for example, silver (Ag) paste.
  • a part of a bonding pad (not shown) of the control element 4 is electrically connected to a plurality of leads of the second lead frame 5 by gold (Au) wires 22.
  • Au gold
  • a part of the bonding pad is electrically connected to the bonding pad (not shown) of the power element 1 by the gold wire 22, and the power element 1 can be controlled by the control element 4.
  • the exterior body 6 is made of, for example, a thermosetting resin such as epoxy, and includes the power element 1, a part of the first lead frame 3 including the first die pad portion 9, the control element 4, and the second die pad portion 11. A part of the second lead frame 5 including the cover and the side surface 2c of the heat sink 2 are covered. As a result, the first lead frame 3 and the second lead frame 5 can be integrated, and the power element 1 and the control element 4 can be protected.
  • a thermosetting resin such as epoxy
  • the heat radiating plate 2 is made of a material having good thermal conductivity such as copper (Cu) or aluminum (Al), and one surface 2 b (hereinafter referred to as “lower surface”) of the heat radiating plate 2 is the second of the exterior body 6. It is exposed from the surface 6b (hereinafter referred to as “lower surface”). Thereby, the heat generated from the power element 1 can be efficiently transmitted to the outside. Since the side surface 2c of the heat radiating plate 2 is covered with the exterior body 6, the bonding between the heat radiating plate 2 and the first lead frame 3 can be further strengthened.
  • the end of the first lead frame 3 and the end of the second lead frame 5 protrude from the side surface of the exterior body 6 and are connected to a circuit such as an inverter control device as a mounting terminal of the semiconductor device.
  • the noise shield 7 has a lower end in contact with the first die pad portion 9 of the first lead frame 3 and an upper end exposed from a first surface 6 a (hereinafter referred to as “upper surface”) of the exterior body 6. Embedded in the exterior body 6.
  • the noise shield 7 is formed in a shape in which the upper end portion has a larger horizontal cross-sectional area than the lower end portion. For example, a truncated cone shape whose diameter gradually increases from the lower end toward the upper end.
  • the noise shield 7 may be a resin molded body obtained by mixing magnetic powder such as metal oxide particles or ferrite powder having magnetism such as chromium oxide or nickel oxide in a resin.
  • the noise shield 7 is made of a conductive material such as a resin molded body in which a conductive metal such as nickel (Ni) or carbon powder is mixed in an epoxy resin or the like
  • the first die pad 9 is electrically connected. Is electrically connected to the GND of the inverter control device via the ground (GND) terminal of the power element 1 connected to the power supply.
  • the noise shield 7 is formed in a fence shape that blocks between the power element 1 and the control element 4.
  • the power element 1 when viewed from one surface 1 a (hereinafter referred to as “upper surface”) side of the power element 1, the power element 1 is formed in a row so as to cross between the power element 1 and the control element 4. .
  • the three sides excluding the side where the lead of the second die pad portion 11 on which the control element 4 is mounted are fixed are surrounded. It may be provided as follows.
  • noise shielding body 7 is provided so as to have a fence shape for shielding. Further, a plurality of rows of noise shields 7 may be formed between the power element 1 and the control element 4.
  • the noise shield 7 from the upper surface 6a of the exterior body 6 to the upper surface 9a of the first die pad portion 9 is viewed from the upper surface 1a side of the power element 1, the power element 1 and the control element A plurality of rails are arranged at intervals from each other in the shape of a fence that blocks the gap between them. For this reason, part of the electromagnetic wave noise generated from the power element 1 is absorbed by the noise shield 7. Further, when the noise shield 7 is conductive, electromagnetic noise flows to the first die pad portion 9 side through the noise shield 7. As a result, the amount of electromagnetic noise reaching the control element 4 can be reduced to prevent the control element 4 from malfunctioning and to improve reliability.
  • the noise shield 7 serving as a vertical lattice of the fence has a large vertical sectional area. Since the area (lower end) where the first die pad portion 9 and the noise shield 7 are connected is restricted by the size of the power element 1 mounted on the first die pad portion 9, the noise shield 7 In the case of a cylindrical shape, it is difficult to increase the vertical cross-sectional area of the noise shield 7.
  • the noise shielding body 7 has a truncated cone shape whose diameter increases from the first die pad portion 9 toward the upper surface 6 a of the exterior body 6. For this reason, the vertical cross-sectional area of the noise shield 7 can be made larger than when the cylindrical noise shield 7 is provided. As a result, the amount of electromagnetic noise generated from the power element 1 and reaching the control element 4 can be reduced, so that the malfunction of the control element 4 can be more effectively prevented.
  • the noise shield 7 has a higher thermal conductivity than the exterior body 6, the heat generated from the power element 1 can be efficiently radiated from the upper surface 6 a side of the exterior body 6 of the noise shield 7. As a result, the influence of the heat generated from the power element 1 on the control element 4 can be reduced.
  • the heat radiating plate 2 to which the insulating sheet 10 is temporarily bonded is placed in the cavity of the lower mold 12 with the surface opposite to the insulating sheet 10 facing down.
  • the first lead frame 3 and the second lead frame 5 are connected to a predetermined die of the lower mold 12 so that the lower surface 9b of the first die pad portion 9 of the first lead frame 3 is in contact with the insulating sheet 10. Place in position.
  • the upper die 13 is lowered, and the first lead frame 3 and the second lead frame 5 are clamped by the upper die 13 and the lower die 12.
  • the upper mold 13 has a plurality of mold insertion pins 14 formed so as to be positioned on the first die pad portion 9 of the first lead frame 3.
  • the mold insertion pin 14 is connected to the first die pad portion 9 of the first lead frame 3. Is pressed downward. Thereby, the heat sink 2 attached to the lower surface 9 b of the first die pad portion 9 of the first lead frame 3 is pressed against the lower mold 12.
  • At least one mold insertion pin 14 is provided so as to be positioned between the power element 1 and the control element 4 when viewed from the upper surface 1 a side of the power element 1. ing.
  • at least the mold insertion pin 14 provided between the power element 1 and the control element 4 is from the contact surface with the first die pad portion 9 of the first lead frame 3. It has a truncated cone shape whose diameter gradually increases upward.
  • the shape of the mold insertion pin 14 may be a truncated pyramid shape.
  • a sealing resin such as an epoxy resin is injected between the upper mold 13 and the lower mold 12 by a transfer molding method, and the power element 1, the control element 4, and the heat dissipation.
  • An exterior body 6 that covers the side surface of the plate 2 is formed. Since the heat sink 2 is pressed against the lower mold 12 by the mold insertion pins 14, the sealing resin does not leak to the lower surface 2 b side of the heat sink 2. Therefore, the lower surface 2b side of the heat radiating plate 2 after sealing is not covered with the sealing resin, and heat radiation to the lower surface 2b side of the heat radiating plate 2 is effectively performed.
  • the tip end portion of the mold insertion pin 14 slightly enters the upper surface 9 a of the first die pad portion 9. ing. Therefore, the sealing resin does not flow into the contact surface between the mold insertion pin 14 and the first die pad portion 9.
  • an adhesive layer of the insulating sheet 10 disposed between the first die pad portion 9 of the first lead frame 3 and the heat sink 2 by heat propagated from the lower mold 12 and the upper mold 13 melts and hardens. For this reason, the insulating sheet 10, the lower surface 9b of the first die pad portion 9 of the first lead frame 3, and the heat sink 2 can be firmly bonded.
  • an opening 15 is formed at the position of the mold insertion pin 14 in the exterior body 6.
  • the opening 15 has a truncated cone shape whose diameter increases upward from the first die pad portion 9 of the first lead frame 3.
  • the first die pad portion 9 of the first lead frame 3 is exposed on the bottom surface of the opening 15 without the sealing resin adhering thereto.
  • the sealing body 16 is taken out from the lower mold 12. Thereafter, a magnetic paste containing magnetic particles such as nickel (Ni), an epoxy resin, and a solvent is applied from above the opening 15 to the inside of the opening 15 by a printing method such as screen printing or a dispensing method. Inject. Then, the noise shielding body 7 is formed in the opening 15 by curing the magnetic paste. Since the bottom surface of the opening 15 is pressed by the mold insertion pin 14 during the sealing process, a recess is formed on the upper surface 9 a of the first die pad portion 9.
  • a magnetic paste containing magnetic particles such as nickel (Ni), an epoxy resin, and a solvent is applied from above the opening 15 to the inside of the opening 15 by a printing method such as screen printing or a dispensing method. Inject.
  • the noise shielding body 7 is formed in the opening 15 by curing the magnetic paste. Since the bottom surface of the opening 15 is pressed by the mold insertion pin 14 during the sealing process, a recess is formed on the upper surface 9
  • the tip of the noise shield 7 is slightly intruded into the upper surface 9a of the first die pad portion 9, and the mechanical contact between the lower surface of the noise shield 7 and the upper surface 9a of the first die pad portion 9 is achieved.
  • the combined state is strengthened.
  • the noise shield 7 when the noise shield 7 is conductive, the electrical coupling state is also strengthened, and electromagnetic noise generated from the power element 1 is caused to flow to the first die pad portion 9 via the noise shield 7. The effect of reducing noise is improved.
  • the viscosity of the magnetic paste when the viscosity of the magnetic paste is high, in order to prevent the formation of voids in the opening 15, it may be subjected to vacuum defoaming and heat curing after application, or heat curing in a vacuum oven. May be. Thereby, the homogeneous noise shielding body 7 can be formed.
  • the present invention is not limited to this.
  • a frame may be used. Thereby, it is possible to realize a semiconductor device with improved productivity and increased alignment accuracy.
  • the noise shield 7 is conductive, electromagnetic noise flows to the first die pad portion 9 side via the noise shield 7. As a result, the amount of electromagnetic noise that reaches the control element 4 can be reduced, the malfunction of the control element 4 can be prevented, and the reliability can be improved.
  • FIG. 12 shows a cross-sectional configuration of the semiconductor device according to the second embodiment.
  • the semiconductor device of the second embodiment absorbs electromagnetic waves on the surface (upper surface 6a) opposite to the heat radiating plate 2 of the exterior body 6.
  • a plate 17 is provided.
  • the electromagnetic wave absorbing plate 17 includes, for example, a copper (Cu) plate plated with a magnetic material such as Ni, a conductive metal plate made of a Ni—Fe alloy such as 42 alloy, and a magnetic plate made of a magnetic material such as ferrite. do it.
  • an adhesive 18 such as an epoxy resin is applied to the upper surface 6a of the exterior body 6 and the electromagnetic wave absorbing plate 17 is placed.
  • the adhesive 18 is thermally cured to form a semiconductor device having the electromagnetic wave absorbing plate 17.
  • an insulating sheet may be attached to the upper surface 6a of the exterior body 6 and the electromagnetic wave absorbing plate 17 may be placed, and then thermosetting may be performed.
  • the noise shield 7 is formed by thermally curing a magnetic paste containing metal particles having magnetism such as nickel, an epoxy resin and a solvent. For this reason, the upper surface of the noise shield 7 is recessed from the upper surface 6 a of the exterior body 6 due to the curing shrinkage of the magnetic paste. Therefore, as shown in FIG. 11, the electromagnetic wave absorbing plate 17 is not lifted by the upper surface of the noise shield 7 on the upper surface 6 a of the exterior body 6. As a result, the upper surface 6a of the exterior body 6 and the electromagnetic wave absorbing plate 17 can be maintained in a flat state, and can be reliably formed without reducing the adhesive strength.
  • the electromagnetic wave noise radiated from the power element 1 but also the external electromagnetic wave noise incident from the upper part of the semiconductor device can be blocked by the newly provided electromagnetic wave absorbing plate 17.
  • FIGS. 13 and 14 show a planar configuration and a cross-sectional configuration inside the semiconductor device according to the third embodiment, respectively.
  • the semiconductor device of the third embodiment has the same configuration as that of the semiconductor device of the first embodiment, but the noise shield 7 is above the GND island 19. It is different in that it is formed.
  • the GND island 19 is formed in, for example, a rectangular shape that is electrically separated from the first die pad portion 9 of the first lead frame 3, and is provided on the upper surface of the heat sink 2 via the insulating sheet 10. ing.
  • the power element 1 can be a vertical power MOSFET.
  • a noise shield extending in the vertical direction from the upper surface of the exterior body 6 to the GND island 19 at least at a position between the power element 1 and the control element 4. 7 is provided.
  • the lower end of the noise shield 7 can be mechanically and electrically connected to the GND island 19.
  • a power element whose back surface is a drain electrode can be used.
  • a highly versatile semiconductor device can be realized.
  • a part of the electromagnetic wave noise radiated from the power element 1 flows to the GND island 19 side through the noise shield 7.
  • the amount of electromagnetic noise that reaches the control element 4 can be reduced, the malfunction of the control element 4 can be prevented, and the reliability can be improved.
  • the electromagnetic wave absorbing plate 17 may be provided on the upper surface 6a of the exterior body 6.
  • FIG. 15 shows a cross-sectional configuration of the semiconductor device according to the fourth embodiment.
  • the semiconductor device of the fourth embodiment has substantially the same configuration as the semiconductor device of the first embodiment, but differs in that it has a circuit board 31.
  • the circuit board 31 is mounted on the upper surface 9 a of the first die pad portion 9 included in the first lead frame 3.
  • One or more power elements 1 are mounted on a circuit pattern 32 formed on one surface 31 a (hereinafter referred to as “upper surface”) of the circuit board 31.
  • a noise shield 7 extending in the vertical direction with respect to the upper surface 1 a of the power element 1 is provided from the upper surface 6 a of the exterior body 6 toward the circuit pattern 32.
  • electrical connection between the power element 1 and the control element 4 can be performed via the circuit pattern 32.
  • the power element 1 is composed of a plurality of elements such as an IGBT and a diode, for example, electrical connection between the plurality of elements can be performed via the circuit pattern 32.
  • a semiconductor device having a high degree of design freedom and excellent versatility can be realized.
  • a noise shield 7 is provided.
  • the lower end of the noise shield 7 can be electrically connected to the first lead frame 3 via a GND portion of the circuit pattern 32 or a through via hole (not shown) formed in the circuit board 31.
  • the circuit board 31 since the circuit board 31 is included, the connection between the power element 1 and the control element 4 is easy. Furthermore, even a power element composed of a plurality of elements or the like can be mounted. Therefore, it is possible to easily realize a semiconductor device having a high degree of design freedom and excellent versatility.
  • the semiconductor device of the present embodiment even when the noise shield 7 is conductive, a part of the electromagnetic wave noise generated from the power element 1 is connected to the GND portion side of the circuit board 31 or the second through the noise shield 7.
  • the first lead frame 3 flows toward the first die pad portion 9 side. As a result, the amount of electromagnetic noise that reaches the control element 4 can be reduced, the malfunction of the control element 4 can be prevented, and the reliability can be improved.
  • a power element is mounted on the first lead frame and a control element is mounted on the second lead frame.
  • the present invention is not limited to the combination of the power element and the control element, and the same effect can be obtained as long as the semiconductor device encloses a plurality of semiconductor elements in one exterior body.
  • a plurality of noise shields 7 are formed is shown, one may be used.
  • the present invention can improve the reliability of operation, and is particularly useful as a semiconductor device such as an insulated gate bipolar semiconductor module and an intelligent power module.

Abstract

 半導体装置は、第1の半導体素子1と、第2の半導体素子4と、第1のダイパッド部9を有し、第1のダイパッド部9に第1の半導体素子1を搭載した第1のリードフレーム3と、第2のダイパッド部11を有し、第2のダイパッド部11に第2の半導体素子4を搭載した第2のリードフレーム5とを備えている。第1のダイパッド部9の第1の半導体素子1と反対側の面に、放熱板2が固定されている。第1の半導体素子1及び第2の半導体素子4を覆うように外装体6が形成されている。ノイズ遮蔽体7は、第1の端部が外装体6の第1の面に露出し、第2の端部が第1のリードフレーム9の第1の半導体素子1を搭載した面と接している。

Description

半導体装置及びその製造方法
 本発明は、半導体装置及びその製造方法に関する。
 例えばインバーター制御機器においては、さらなる小型化、軽量化が求められており、その要望に応え、その内部に実装されるパワーモジュール等の半導体装置にも小型化及び軽量化が求められている。
 パワーモジュールの小型化及び軽量化を進めるために、パワー素子を搭載した第1のリードフレームと、パワー素子を制御する制御素子を搭載した第2のリードフレームとを3次元的に配置することが検討されている(例えば、特許文献1を参照。)。3次元的に配置されたパワー素子と制御素子とを樹脂製の外装体内に封入することにより、半導体装置の小型化及び軽量化が期待される。
特開2005-150595号公報
 しかしながら、前記従来の半導体装置は、動作に対する信頼性が低下するおそれがあるという問題がある。パワー素子は大電流の高周波スイッチング動作を行うため、大きな電磁波ノイズが発生しやすい。電磁波ノイズは制御素子に影響を与え、誤動作を発生させるため、動作に対する信頼性を低下させてしまう。
 今後、半導体装置の小型化がさらに進められると、パワー素子と制御素子との距離がますます小さくなり、電磁波ノイズによる制御素子の誤動作はより深刻な問題となる。
 本発明は、動作に対する信頼性を向上した半導体装置を実現できるようにすることを目的とする。
 具体的に例示の半導体装置は、第1の半導体素子と、第2の半導体素子と、第1のダイパッド部を有し、第1のダイパッド部に第1の半導体素子を搭載した第1のリードフレームと、第2のダイパッド部を有し、第2のダイパッド部に第2の半導体素子を搭載した第2のリードフレームと、第1のダイパッド部の第1の半導体素子と反対側の面に固定された放熱板と、第1の半導体素子及び第2の半導体素子を覆うように形成された外装体と、第1の端部が外装体の第1の面に露出し、第2の端部が第1のリードフレームの第1の半導体素子を搭載した面と接したノイズ遮蔽体とを備えている。
 例示の半導体装置は、第1の端部が外装体の第1の面に露出し、第2の端部が第1のリードフレームの第1の半導体素子を搭載した面と接したノイズ遮蔽体を備えている。このため、一方の半導体素子において発生した電磁波ノイズが他方の半導体装置に到達しにくくなる。従って、電磁波ノイズによる半導体素子の誤動作が生じにくくなり、信頼性を向上させることができる。
 例示の半導体装置において、ノイズ遮蔽体は複数であり、第1の半導体素子と第2の半導体素子との間を遮る柵状に形成されていてもよい。
 例示の半導体装置において、ノイズ遮蔽体は第1のダイパッド部と接していてもよい。
 例示の半導体装置において、第1のダイパッド部は凹部を有し、ノイズ遮蔽体は第2の端部が凹部に挿入されていてもよい。
 例示の半導体装置において、第1のリードフレームは接地用アイランドを有し、ノイズ遮蔽体は接地用アイランドと電気的に接続されていてもよい。
 例示の半導体装置において、接地用アイランドは凹部を有し、ノイズ遮蔽体は第2の端部が凹部に挿入されていてもよい。
 例示の半導体装置は、第1のダイパッド部の上に固定された回路基板をさらに有し、第1の半導体素子は、回路基板に実装されていてもよい。
 例示の半導体装置において、放熱板は第1のダイパッド部と固定された面と反対側の面が、外装体の第1の面と反対側の第2の面から露出していてもよい。
 例示の半導体装置において、ノイズ遮蔽体は磁性材料を含んでいてもよい。
 例示の半導体装置において、ノイズ遮蔽体は第1の面と並行な方向の断面の面積を、第1の端部側において第2の端部側よりも大きくすればよい。
 例示の半導体装置において、ノイズ遮蔽体は第2のダイパッド部を囲むように設けられていてもよい。
 例示の半導体装置は、外装体の第1の面に設けられた電磁波吸収プレートをさらに備えていてもよい。
 例示の半導体装置において、第1の半導体素子はパワー半導体素子であり、第2の半導体素子は制御素子であってもよい。
 例示の半導体装置の製造方法は、第1のダイパッド部の上に第1の半導体素子が搭載された第1のリードフレームと、第2のダイパッド部の上に第2の半導体素子が搭載された第2のリードフレームとを、下金型の所定の位置に載置する工程(a)と、工程(a)よりも後に、複数の金型挿入ピンを有する上金型を、金型挿入ピンが第1のリードフレームの第1の半導体素子を搭載した面と当接するように配置する工程(b)と、上金型と下金型との間に樹脂を注入し、第1の半導体素子及び第2の半導体素子を覆い、金型挿入ピンに対応した複数の開口部を有する外装体を形成する工程(c)と、開口部内にノイズ遮蔽体を形成する工程(d)とを備え、第1のダイパッド部における第1の半導体素子と反対側の面には、放熱板が絶縁シートを介して固定されており、ノイズ遮蔽体は、第1の半導体素子と第2の半導体素子との間に形成されている。
 例示の半導体装置の製造方法において、ノイズ遮蔽体は複数であり、第1の半導体素子と第2の半導体素子との間を遮る柵状に形成されていてもよい。
 例示の半導体装置の製造方法は、工程(d)よりも後に、外装体におけるノイズ遮蔽体が形成されている面に電磁波吸収プレートを固定する工程(e)をさらに備えていてもよい。
 例示の半導体装置の製造方法において、第1の半導体素子を回路基板に実装した後、回路基板を第1のダイパッド部に固定してもよい。
 例示の半導体装置の製造方法において、第1の半導体素子はパワー半導体素子であり、第2の半導体素子は制御素子であってもよい。
 本発明の半導体装置及び半導体装置の製造方法によれば、動作に対する信頼性を向上した半導体装置を実現できる。
第1の実施形態に係る半導体装置を示す平面図である。 第1の実施形態に係る半導体装置を示す底面図である。 第1の実施形態に係る半導体装置の内部構造を示す平面図である。 図3のIV-IV線における断面図である。 第1の実施形態に係る半導体装置の内部構造の変形例を示す平面図である。 図5のVI-VI線における断面図である。 第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一工程を示す断面図である。 第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一工程を示す断面図である。 第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一工程を示す断面図である。 第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一工程を示す断面図である。 第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一工程を示す断面図である。 第2の実施形態に係る半導体装置を示す平面図である。 第3の実施形態に係る半導体装置の内部構造を示す平面図である。 図13のXIV-XIV線における断面図である。 第4の実施形態に係る半導体装置を示す断面である。 第4の実施形態に係る半導体装置の変形例を示す断面図である。
 以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は、本開示に記載された基本的な特徴に基づく限り、以下に記載の内容に限定されるものではない。
 (第1の実施形態)
 図1は、第1の実施形態に係る半導体装置の外装体の第1の面側から見た平面構成を示している。図2は、本実施形態に係る半導体装置の外装体の第2の面側から見た平面構成を示している。図3は、本実施形態に係る半導体装置内部の平面構成を示している。図4は、図3のIV-IV線における断面構成を示している。
 本実施形態の半導体装置は、図1~図4に示すように第1のリードフレーム3と、パワー素子1と、放熱板2と、制御素子4と、第2のリードフレーム5と、外装体6と、ノイズ遮蔽体7とを有している。
 図3及び図4に示すように、第1のリードフレーム3は、銅(Cu)等の導電性のよい材料からなり、第1のダイパッド部9と、複数のリードとを備えている。パワー素子1は、例えばろう材8により第1のリードフレーム3の第1のダイパッド部9の一方の面9a(以下、「上面」と記す)に固定されている。パワー素子1のボンディングパッド(図示せず)と第1のリードフレーム3の複数のリードとは、金属部材21により相互に電気的に接続されている。なお、パワー素子1は、IGBT(絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)又はパワーMOSFET(金属酸化膜型電界効果トランジスタ)等である。以下においては、パワー素子1がダイオードが内蔵された横型パワーMOSFETである場合について説明する、また、金属部材21は、アルミニウム(Al)ワイヤーであるとして説明するが、アルミニウムワイヤーに代えて金(Au)若しくは銅(Cu)等の金属ワイヤー、アルミニウム(Al)リボン又は銅(Cu)クリップ等を用いてもよい。アルミニウムリボン及び銅クリップは、アルミニウムワイヤーと比べて断面積が大きく配線抵抗値が小さくなるため、パワー損失を低減することができるという利点がある。
 第1のリードフレーム3における第1のダイパッド部9の他方の面9b(以下、「下面」と記す)には絶縁シート10を介して放熱板2が固着されている。放熱板2は、銅(Cu)又はアルミニウム(Al)等の熱伝導性のよい金属とすればよい。
 絶縁シート10は、熱伝導性の絶縁材料からなり、パワー素子1から発生する熱を効果的に放熱板2へ伝達する。絶縁シート10は、例えば絶縁層を接着層により挟んだ3層構造とすればよい。
 制御素子4は、パワー素子1を制御する素子で、駆動回路及び過電流防止回路等を内蔵している。制御素子4は、第2のリードフレーム5における第2のダイパッド部11の一方の面11a(以下、「上面」と記す)に、例えば銀(Ag)ペーストにより固定されている。制御素子4のボンディングパッド(図示せず)の一部は、第2のリードフレーム5の複数のリードと金(Au)ワイヤー22により電気的に接続されている。また、ボンディングパッドの一部は、パワー素子1のボンディングパッド(図示せず)と金ワイヤー22により電気的に接続されており、制御素子4によりパワー素子1を制御することができる。
 外装体6は、例えばエポキシ等の熱硬化型の樹脂からなり、パワー素子1、第1のダイパッド部9を含む第1のリードフレーム3の一部、制御素子4、第2のダイパッド部11を含む第2のリードフレーム5の一部及び放熱板2の側面2cを覆っている。これにより第1のリードフレーム3と第2のリードフレーム5とを一体化すると共に、パワー素子1と制御素子4とを保護することができる。
 放熱板2は、銅(Cu)又はアルミニウム(Al)等の熱伝導性のよい材料からなり、放熱板2の一方の面2b(以下、「下面」と記す)を外装体6の第2の面6b(以下、「下面」と記す)から露出している。これにより、パワー素子1から生じる熱を外部に効率的に伝達することができる。放熱板2の側面2cは外装体6により覆われているため放熱板2と第1のリードフレーム3との接合をより強固にすることができる。
 第1のリードフレーム3の端部と第2のリードフレーム5の端部とは、外装体6の側面から突出しており、半導体装置の実装端子としてインバーター制御機器等の回路に接続される。
 ノイズ遮蔽体7は、下端が第1のリードフレーム3の第1のダイパッド部9に当接し、上端が外装体6の第1の面6a(以下、「上面」と記す)から露出するように、外装体6に埋め込まれている。ノイズ遮蔽体7は、下端部よりも上端部の方が水平方向の断面積が大きい形状に形成されている。例えば、下端から上端に向かって径が次第に大きくなる円錐台形状である。ノイズ遮蔽体7は、酸化クロム又は酸化ニッケル等の磁性を備えた金属酸化物粒子又はフェライト粉末等の磁性体粉末を樹脂中に混合した樹脂成形体とすればよい。
 ノイズ遮蔽体7が、エポキシ樹脂等にニッケル(Ni)等の導電性金属又はカーボン粉末等を混合した樹脂成形体等の導電性を有する材料からなる場合には、第1のダイパッド部9に電気的に接続したパワー素子1の接地(GND)端子を介してインバーター制御機器のGNDと電気的に接続される。
 図3においてはノイズ遮蔽体7は、パワー素子1と制御素子4との間を遮る柵状に形成されている。図3においては、パワー素子1の一の面1a(以下、「上面」と記す)側から見た場合に、パワー素子1と制御素子4との間を横切るように1列に形成されている。しかし、第1のダイパッド部9の大きさによっては図5及び図6に示すように、制御素子4が搭載された第2のダイパッド部11のリードが固定されている側を除く3方を囲むように設けてもよい。第2のダイパッド部11の3方を囲むように複数のノイズ遮蔽体7を設けた場合にも、パワー素子1の上面1a側から見た場合に、少なくともパワー素子1と制御素子4との間を遮る柵状となるようにノイズ遮蔽体7を設ける。また、パワー素子1と制御素子4との間にノイズ遮蔽体7が複数列形成されていてもよい。
 第1の実施形態においては、外装体6の上面6aから第1のダイパッド部9の上面9aに至るノイズ遮蔽体7が、パワー素子1の上面1a側から見た場合にパワー素子1と制御素子4との間を遮る柵状に、互いに間隔をおいて複数配置されている。このため、パワー素子1から発生する電磁波ノイズの一部はノイズ遮蔽体7に吸収される。また、ノイズ遮蔽体7が導電性の場合には、電磁波ノイズは、ノイズ遮蔽体7を介して第1のダイパッド部9側へ流れる。その結果、制御素子4に到達する電磁波ノイズ量を減少させて制御素子4の誤動作の発生を防止し、信頼性を高めることができる。
 制御素子4に到達する電磁波ノイズ量を減少させるためには、柵の縦格子となるノイズ遮蔽体7の垂直方向の断面積が大きい方が好ましい。第1のダイパッド部9とノイズ遮蔽体7とが接続されている部分(下端)の面積は第1のダイパッド部9に搭載するパワー素子1の大きさによって制約を受けるため、ノイズ遮蔽体7が円柱状である場合には、ノイズ遮蔽体7の垂直方向の断面積を大きくすることが困難である。しかし、本実施形態においては、ノイズ遮蔽体7を、第1のダイパッド部9から外装体6の上面6aに向かって径が広くなる円錐台形状としている。このため、円柱形状のノイズ遮蔽体7を設けた場合よりも、ノイズ遮蔽体7の鉛直方向の断面積を大きくすることができる。これによりパワー素子1から発生し、制御素子4に到達する電磁波ノイズの量を減少させることができるので制御素子4の誤動作の発生をより効果的に防止することができる。
 さらに、ノイズ遮蔽体7は外装体6より熱伝導率が高いため、パワー素子1から発生する熱をノイズ遮蔽体7の外装体6の上面6a側からも効率よく放熱することができる。これによりパワー素子1から発生する熱が制御素子4に与える影響も小さくすることができる。
 以下に、図7~図11を用いて本実施形態の半導体装置の製造方法について説明する。まず、図7に示すように、絶縁シート10を仮接着した放熱板2を、絶縁シート10と反対側の面を下側にして下金型12のキャビティー内に載置する。次に、第1のリードフレーム3及び第2のリードフレーム5を、第1のリードフレーム3の第1のダイパッド部9の下面9bが絶縁シート10と接するようにして下金型12の所定の位置に載置する。
 次に、図8に示すように、上金型13を下降させ、第1のリードフレーム3及び第2のリードフレーム5を、上金型13と下金型12とによりクランプする。上金型13は、第1のリードフレーム3の第1のダイパッド部9上に位置するように形成された複数の金型挿入ピン14を有している。第1のリードフレーム3及び第2のリードフレーム5を上金型13と下金型12とによりクランプした際に、金型挿入ピン14が、第1のリードフレーム3の第1のダイパッド部9を下方に押圧する。これにより、第1のリードフレーム3の第1のダイパッド部9の下面9bに貼り付けた放熱板2が下金型12に押圧される。
 複数の金型挿入ピン14のうち、少なくとも一つの金型挿入ピン14は、パワー素子1の上面1a側から見た場合に、パワー素子1と制御素子4との間に位置するように設けられている。複数の金型挿入ピン14のうち、少なくともパワー素子1と制御素子4との間に設けられた金型挿入ピン14は、第1のリードフレーム3の第1のダイパッド部9との接触面から上方に向かって次第に径が大きくなる円錐台形状を有している。なお、金型挿入ピン14の形状は、角錐台形状としてもよい。
 次に、図9に示すように、トランスファーモールド法により、エポキシ樹脂等の封止樹脂を、上金型13と下金型12との間に注入して、パワー素子1、制御素子4及び放熱板2の側面を覆う外装体6を形成する。放熱板2は、金型挿入ピン14により下金型12に押圧されているので、封止樹脂が放熱板2の下面2b側に漏れ出すことはない。従って、封止後の放熱板2の下面2b側は、封止樹脂に覆われず、放熱板2の下面2b側への放熱が効果的に行われる。
 また、第1のダイパッド部9の上面9aが金型挿入ピン14によって押圧されているので、金型挿入ピン14の先端部は第1のダイパッド部9の上面9aにわずかに突入した状態となっている。そのため、金型挿入ピン14と第1のダイパッド部9との接触面には、封止樹脂が流入することはない。
 封止工程において、下金型12及び上金型13から伝播する熱により、第1のリードフレーム3の第1のダイパッド部9と放熱板2との間に配置した絶縁シート10の接着層(図示せず)が溶融、硬化しする。このため、絶縁シート10と第1のリードフレーム3の第1のダイパッド部9の下面9b及び放熱板2とを強固に接着することができる。
 次に、図10に示すように上金型13を上昇させると、外装体6における金型挿入ピン14の位置に開口部15が形成される。開口部15は、第1のリードフレーム3の第1のダイパッド部9から上方に向かって径が大きくなる、円錐台形状となる。開口部15の底面は、封止樹脂が付着することなく、第1のリードフレーム3の第1のダイパッド部9が露出している。
 次に、図11に示すように、下金型12から封止体16を取り出す。この後、開口部15の上方から、ニッケル(Ni)等の磁性を備えた金属粒子、エポキシ樹脂及び溶剤等を含む磁性体ペーストを、例えばスクリーン印刷などの印刷法又はディスペンス法によって開口部15内に注入する。その後、磁性体ペーストを硬化することにより、開口部15内にノイズ遮蔽体7が形成される。開口部15の底面は、封止工程中に金型挿入ピン14で押圧されているため、第1のダイパッド部9の上面9aには凹部が形成される。このため、ノイズ遮蔽体7の先端部は、第1のダイパッド部9の上面9aにわずかに突入した状態となり、ノイズ遮蔽体7の下面と第1のダイパッド部9の上面9aとの機械的な結合状態が強化される。
 また、ノイズ遮蔽体7が導電性の場合には、電気的な結合状態も強化され、パワー素子1から発生する電磁波ノイズを、ノイズ遮蔽体7を介して第1のダイパッド部9へ流し、電磁波ノイズを低減する効果が向上する。
 なお、磁性体ペーストの粘度が高い場合には、開口部15内のボイドの発生を防ぐために、塗布後、真空脱泡し、熱硬化を行ってもよいし、真空オーブン中で熱硬化を行ってもよい。これにより、均質なノイズ遮蔽体7を形成できる。
 また、第1の実施形態として、2枚の個別のリードフレームを用いた例を説明したが、これに限らず、例えば第1のリードフレーム3と第2のリードフレーム5とを一体化したリードフレームを用いてもよい。これにより、生産性の向上と、位置合わせ精度を高めた半導体装置を実現できる。
 以上のように、第1の実施形態においては、少なくともパワー素子1と制御素子4との間に、外装体6の上面6aから第1のリードフレーム3の第1のダイパッド部9の上面9aに延在するノイズ遮蔽体7を設けた。これにより、パワー素子1から発生する電磁波ノイズの一部がノイズ遮蔽体7に吸収される。また、ノイズ遮蔽体7が導電性の場合には、電磁波ノイズがノイズ遮蔽体7を介して第1のダイパッド部9側へ流れる。その結果、制御素子4に到達する電磁波ノイズ量を減少させ、制御素子4の誤動作の発生を防止し、信頼性を高めることができる。
 (第2の実施形態)
 図12は、第2の実施形態に係る半導体装置の断面構成を示している。図12に示すように、第2の実施形態の半導体装置は、第1の実施形態の半導体装置の構成に加えて、外装体6の放熱板2と反対側の面(上面6a)に電磁波吸収プレート17が設けられている。なお、電磁波吸収プレート17は、例えばNi等の磁性材料によりメッキされた銅(Cu)プレート又は42アロイ等のNi-Fe合金からなる導電性金属プレート及びフェライト等の磁性材料からなる磁性体プレートとすればよい。
 以下に、本実施形態の半導体装置の製造方法を説明する。第1の実施形態と同様の方法によりノイズ遮蔽体7を有する半導体装置を形成した後、外装体6の上面6aに、エポキシ樹脂等の接着剤18を塗布し、電磁波吸収プレート17を載置する。その状態で、接着剤18を熱硬化することにより、電磁波吸収プレート17を有する半導体装置が形成される。なお、接着剤18の代わりに絶縁シートを外装体6の上面6aに貼り付け、電磁波吸収プレート17を載置した後、熱硬化を行ってもよい。
 ノイズ遮蔽体7は、ニッケル等の磁性を備えた金属粒子、エポキシ樹脂及び溶剤等を含む磁性体ペーストを熱硬化して形成している。このため、磁性体ペーストの硬化収縮により、ノイズ遮蔽体7の上面は外装体6の上面6aから窪んだ状態となる。従って、図11に示すように、外装体6の上面6aにおいて電磁波吸収プレート17がノイズ遮蔽体7の上面により持ち上げられることがない。その結果、外装体6の上面6aと、電磁波吸収プレート17との平面状態を保って、接着強度を低下させずに確実に形成できる。
 第2の実施形態によれば、新たに設けた電磁波吸収プレート17により、パワー素子1から放射される電磁波ノイズだけではなく、半導体装置の上部から入射する外部からの電磁波ノイズを遮断できる。これにより、さらに動作の信頼性を高めた半導体装置を実現できる。
 (第3の実施形態)
 図13及び図14はそれぞれ、第3の実施形態に係る半導体装置内部の平面構成及び断面構成を示している。図13及び図14に示すように、第3の実施形態の半導体装置は、第1の実施形態の半導体装置と同様の構成を有しているが、ノイズ遮蔽体7がGND用アイランド19の上に形成されているという点で異なる。GND用アイランド19は、第1のリードフレーム3の第1のダイパッド部9とは電気的に分離した、例えば矩形形状に形成されており、絶縁シート10を介して放熱板2の上面に設けられている。
 縦型パワーMOSFETは、チップ裏面をドレイン電極として用いるため、パワー素子1から第1のダイパッド部9を介して半導体装置のドレイン端子へ大電流が流れる。このため、導電性のノイズ遮蔽体7を半導体装置に組み込む場合、直接ノイズ遮蔽体7を第1のダイパッド部9に接合することができない。しかし、本実施形態の構成とすることにより、パワー素子1を縦型パワーMOSFETとすることが可能となる。
 パワー素子1の上面1a側から見た場合に、少なくともパワー素子1と制御素子4との間の位置に、外装体6の上面からGND用アイランド19に対して鉛直方向に延在するノイズ遮蔽体7を設ける。ノイズ遮蔽体7の下端をGND用アイランド19と機械的及び電気的に接続できる。
 本実施形態の半導体装置によれば、チップ裏面がドレイン電極であるパワー素子を用いることができる。これにより、汎用性が高い半導体装置を実現できる。
 また、本実施形態の半導体装置によれば、パワー素子1から放射される電磁波ノイズの一部がノイズ遮蔽体7を介してGND用アイランド19側へ流れる。その結果、制御素子4に到達する電磁波ノイズ量を減少させて、制御素子4の誤動作の発生を防止し、信頼性を高めることができる。
 なお、本実施形態においても外装体6の上面6aの上に電磁波吸収プレート17を設けてもよい。
 (第4の実施形態)
 図15は、第4の実施形態に係る半導体装置の断面構成を示している。図15に示すように第4の実施形態の半導体装置は、第1の実施形態の半導体装置とほぼ同様の構成を有しているが、回路基板31を有している点で異なっている。回路基板31は、第1のリードフレーム3に含まれる第1のダイパッド部9の上面9aに搭載されている。回路基板31の一方の面31a(以下、「上面」と記す)に形成された回路パターン32の上に、1つ以上のパワー素子1が搭載されている。外装体6の上面6aから回路パターン32に向かって、パワー素子1の上面1aに対して鉛直方向に延在するノイズ遮蔽体7が設けられている。
 このような構成とすることにより、パワー素子1と制御素子4との間の電気的接続を回路パターン32を介して行うことができる。また、パワー素子1が、例えばIGBTとダイオードといった複数の素子から構成されている場合に、複数の素子間の電気的接続を回路パターン32を介して行うことができる。その結果、設計の自由度が高く、汎用性に優れた半導体装置を実現できる。
 パワー素子1の上面1aに対して平行方向における少なくともパワー素子1と制御素子4との間に、外装体6の上面6aから回路基板31の回路パターン32の上面に対して鉛直方向に延在するノイズ遮蔽体7を設ける。これにより、ノイズ遮蔽体7の下端を、回路パターン32のGND部又は回路基板31に形成した貫通ビアホール(図示せず)を介して第1のリードフレーム3と電気的に接続できる。
 第4の実施形態によれば、回路基板31を有しているため、パワー素子1と制御素子4との接続が容易である。さらに、複数の素子等により構成されているパワー素子であっても実装することができる。従って、設計の自由度が高く、汎用性に優れた半導体装置を容易に実現できる。
 本実施形態の半導体装置によれば、ノイズ遮蔽体7が導電性の場合でも、パワー素子1から発生する電磁波ノイズの一部がノイズ遮蔽体7を介して回路基板31のGND部側、又は第1のリードフレーム3の第1のダイパッド部9側へ流れる。その結果、制御素子4に到達する電磁波ノイズ量を減少させて、制御素子4の誤動作の発生を防止し、信頼性を高めることができる。
 なお、図16に示すように、本実施形態においても外装体6の上面6aの上に電磁波吸収プレート17を設けてもよい。
 各実施形態において、第1のリードフレームにパワー素子が搭載され、第2のリードフレームに制御素子が搭載されている例を示した。しかし、パワー素子と制御素子との組み合わせに限らず、複数の半導体素子を1つの外装体の中に封入する半導体装置であれば同様の効果が得られる。ノイズ遮蔽体7が複数形成されている例を示したが、1つであってもよい。
 本発明は、動作に対する信頼性を向上でき、特に絶縁ゲートバイポーラ半導体モジュール及びインテリジェントパワーモジュール等の半導体装置として有用である。
1    パワー素子
1a   上面
2    放熱板
2b   下面
2c   側面
3    第1のリードフレーム
4    制御素子
5    第2のリードフレーム
6    外装体
6a   第1の面
6b   第2の面
7    ノイズ遮蔽体
8    ろう材
9    第1のダイパッド部
9a   上面
9b   下面
10   絶縁シート
11   第2のダイパッド部
11a  上面
12   下金型
13   上金型
14   金型挿入ピン
15   開口部
16   封止体
17   電磁波吸収プレート
18   接着剤
19   GND用アイランド
21   金属部材
22   金ワイヤー
31   回路基板
31a  上面
32   回路パターン

Claims (18)

  1.  第1の半導体素子と、
     第2の半導体素子と、
     第1のダイパッド部を有し、前記第1のダイパッド部に前記第1の半導体素子を搭載した第1のリードフレームと、
     第2のダイパッド部を有し、前記第2のダイパッド部に前記第2の半導体素子を搭載した第2のリードフレームと、
     前記第1のダイパッド部の前記第1の半導体素子と反対側の面に固定された放熱板と、
     前記第1の半導体素子及び前記第2の半導体素子を覆うように形成された外装体と、
     第1の端部が前記外装体の第1の面に露出し、第2の端部が前記第1のリードフレームの前記第1の半導体素子を搭載した面と接したノイズ遮蔽体とを備えている半導体装置。
  2.  前記ノイズ遮蔽体は、複数であり、前記第1の半導体素子と前記第2の半導体素子との間を遮る柵状に形成されている請求項1に記載の半導体装置。
  3.  前記ノイズ遮蔽体は、前記第1のダイパッド部と接している請求項1に記載の半導体装置。
  4.  前記第1のダイパッド部は、凹部を有し、
     前記ノイズ遮蔽体は、前記第2の端部が前記凹部に挿入されている請求項3に記載の半導体装置。
  5.  前記第1のリードフレームは、接地用アイランドを有し、
     前記ノイズ遮蔽体は、前記接地用アイランドと電気的に接続されている請求項1に記載の半導体装置。
  6.  前記接地用アイランドは、凹部を有し、
     前記ノイズ遮蔽体は、前記第2の端部が前記凹部に挿入されている請求項5に記載の半導体装置。
  7.  前記第1のダイパッド部の上に固定された回路基板をさらに有し、
     前記第1の半導体素子は、前記回路基板に実装されている請求項1に記載の半導体装置。
  8.  前記放熱板は、前記第1のダイパッド部と固定された面と反対側の面が、前記外装体の前記第1の面と反対側の第2の面から露出している請求項1に記載の半導体装置。
  9.  前記ノイズ遮蔽体は、磁性材料を含む請求項1に記載の半導体装置。
  10.  前記ノイズ遮蔽体は、前記第1の面と並行な方向の断面の面積が、前記第1の端部側において前記第2の端部側よりも大きい請求項1に記載の半導体装置。
  11.  前記ノイズ遮蔽体は、複数であり、前記第2のダイパッド部を囲むように設けられている請求項1に記載の半導体装置。
  12.  前記外装体の第1の面に設けられた電磁波吸収プレートをさらに備えている請求項1に記載の半導体装置。
  13.  前記第1の半導体素子は、パワー半導体素子であり、
     前記第2の半導体素子は、制御素子である請求項1に記載の半導体装置。
  14.  第1のダイパッド部の上に第1の半導体素子が搭載された第1のリードフレームと、第2のダイパッド部の上に第2の半導体素子が搭載された第2のリードフレームとを、下金型の所定の位置に載置する工程(a)と、
     前記工程(a)よりも後に、金型挿入ピンを有する上金型を、前記金型挿入ピンが前記第1のリードフレームの前記第1の半導体素子を搭載した面と当接するように配置する工程(b)と、
     前記上金型と前記下金型との間に樹脂を注入し、前記第1の半導体素子及び前記第2の半導体素子を覆い、前記金型挿入ピンに対応した開口部を有する外装体を形成する工程(c)と、
     前記開口部内にノイズ遮蔽体を形成する工程(d)とを備え、
     前記第1のダイパッド部における前記第1の半導体素子と反対側の面には、放熱板が絶縁シートを介して固定されており、
     前記ノイズ遮蔽体は、前記第1の半導体素子と前記第2の半導体素子との間に形成されている半導体装置の製造方法。
  15.  前記ノイズ遮蔽体は、複数であり、前記第1の半導体素子と前記第2の半導体素子との間を遮る柵状に形成されている請求項14に記載の半導体装置の製造方法。
  16.  前記工程(d)よりも後に、前記外装体における前記ノイズ遮蔽体が形成されている面に電磁波吸収プレートを固定する工程(e)をさらに備えている請求項14に記載の半導体装置の製造方法。
  17.  前記第1の半導体素子を回路基板に実装した後、前記回路基板を前記第1のダイパッド部に固定する請求項14に記載の半導体装置の製造方法。
  18.  前記第1の半導体素子は、パワー半導体素子であり、
     前記第2の半導体素子は、制御素子である請求項14に記載の半導体装置の製造方法。
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