WO2019049214A1 - 半導体装置 - Google Patents

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WO2019049214A1
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lead terminal
semiconductor device
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sealing portion
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悦宏 神山
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新電元工業株式会社
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    • H01L2924/181Encapsulation

Definitions

  • the present invention relates to a semiconductor device.
  • an inverter device which converts direct current power input from a direct current power source into alternating current power and outputs it.
  • the inverter device is used, for example, to convert a DC voltage into a three-phase AC voltage and drive a three-phase motor.
  • control electrodes gate electrodes
  • lead terminals lead frames of high-side and low-side electronic elements (MOSFETs)
  • MOSFETs high-side and low-side electronic elements
  • control electrode (gate electrode) of the electronic element is smaller than other input / output electrodes (source electrode, drain electrode), it is difficult to connect the control electrode and the connector, It is necessary to stably connect with one end of the lead terminal so that the connector does not fall sideways.
  • Patent document 1 JP-A-2002-100716 JP 2009-238859
  • an object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of improving the reliability by suppressing the failure of the connection of the connector.
  • a semiconductor device is: A sealing portion, An electronic element provided in the sealing portion; A first lead terminal in which the electronic element is placed on the upper surface of one end in the sealing portion and the other end is exposed from the sealing portion; A second lead terminal in which one end is disposed in the sealing portion in proximity to one end of the first lead terminal and the other end is exposed from the sealing portion; A first connector provided in the sealing portion, one end of which is electrically connected to the control electrode of the electronic element, and the other end of which is electrically connected to the one end of the second lead terminal; A first conductive bonding material having a conductivity and bonding between the control electrode of the electronic element and the one end of the first connector; A second conductive bonding material having a conductivity and joining between the other end of the first connector and the one end of the second lead terminal; Equipped with The one end of the first connector has a protrusion that protrudes downward and is electrically connected to the control electrode of the electronic device with the first conductive bonding material.
  • the width of the one end of the first connector is narrower than the width of the other end of the first connector, and the width of the other end of the first connector is The width of the second lead terminal is narrower than the width of the one end, A first side surface connected from the one end to the other end of the first connector is parallel to a straight line extending in the horizontal direction.
  • the second side surface connected to the other end from the one end on the side opposite to the first side surface of the first connector has a width of the other end of the first connector larger than a width of the one end It is characterized in that it is inclined between the one end of the first connector and the other end such that
  • a third lead terminal in which one end is disposed in the sealing portion in proximity to one end of the first lead terminal and the other end is exposed from the sealing portion; And a second connector whose one end is electrically connected to the input / output electrode of the electronic device and whose other end is electrically connected to the one end of the third lead terminal,
  • the first connector is characterized in that it is adjacent to the second connector on the first side.
  • the height of the upper surface of one end of the second lead terminal may be higher than the height of the upper surface of the control electrode of the electronic device.
  • the other end of the first connector may be inclined downward.
  • the first conductive bonding material and the second conductive bonding material are solder materials.
  • the protruding portion at the one end of the first connector may be configured to protrude downward by pressing from above.
  • the other side of the protrusion of the one end of the first connector is recessed.
  • the width of the second connector may be wider than the width of the first connector.
  • the tip of the one end of the first connector is separated from the top surface of the one end of the first lead terminal.
  • the upper surface of the one end of the second lead terminal is provided with a wall portion for blocking the second conductive bonding material.
  • the wall portion is in contact with the other end of the first connector.
  • the second conductive bonding material is formed to contact the wall portion by surface tension at the time of bonding between the other end of the first connector and the one end of the second lead terminal. It is characterized by
  • the height of the wall on the upper surface of the one end of the second lead terminal is higher than the height of the second conductive bonding material on the upper surface of the one end of the second lead terminal.
  • the wall is It is provided on the upper surface of the one end of the second lead terminal so as to extend perpendicularly to the direction in which the one end of the second lead terminal extends.
  • the electronic device is mounted in the sealing portion on the sealing portion, the electronic element provided in the sealing portion, and the upper surface of one end, and the other end is exposed from the sealing portion And a second lead terminal, one end of which is disposed close to one end of the first lead terminal in the sealing portion and the other end is exposed from the sealing portion, and And a first connector (gate clip) electrically connected to the control electrode (gate electrode) of the electronic element at one end and electrically connected to one end of the second lead terminal at the other end.
  • a first conductive bonding material having conductivity between the control electrode of the electronic element and one end of the first connector, and the other end of the first connector and one end of the second lead terminal
  • a second conductive bonding material having electrical conductivity.
  • one end of the first connector has a protruding portion that protrudes downward and is electrically connected to the control electrode of the electronic element by the first conductive bonding material.
  • the width of one end of the first connector is narrower than the width X of the other end of the first connector, and the width of the other end of the first connector is the second. It is narrower than the width of one end of the lead terminal.
  • the first side surface connected from one end to the other end of the first connector is parallel to a straight line extending in the horizontal direction.
  • one end of the first connector is connected to the small control electrode of the electronic element by the projecting portion, and the other end wider than the one end of the first connector is one end of the second lead terminal wider And the connection is stable (the first connector does not fall sideways).
  • the semiconductor device of the present invention it is possible to improve the reliability by suppressing the failure of the connection of the connector.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the appearance of the configuration of the semiconductor device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a top view showing an example of the configuration of the semiconductor device 100 shown in FIG.
  • FIG. 3 is a top view showing an example of the configuration focusing on the vicinity of the electronic element loaded on the lead frame before sealing.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of the semiconductor device 100 shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of the configuration in the vicinity of the gate clip connected between the electronic device and the lead terminal shown in FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the configuration of the gate clip (connector) shown in FIG.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the appearance of the configuration of the semiconductor device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a top view showing an example of the configuration of the semiconductor device 100 shown in FIG.
  • FIG. 3 is a top view showing an example of the configuration focusing on the vicinity of the electronic element loaded on the lead frame before sealing.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of the semiconductor device 100 shown in FIG.
  • the sealing part R is described so that it may see through.
  • the semiconductor device 100 is an inverter device that converts DC power input from a DC power supply into AC power and outputs the AC power.
  • the semiconductor device 100 includes a sealing portion R, first high-side electronic devices MU1, MV1, MW1, low-side second electronic devices MU2, MV2, MW2, and a power supply.
  • the power supply lead terminals MSU, MSV, MSW, and the ground lead terminals in which a large current of the power supply flows on one end side along the longitudinal direction fx of the sealing portion R MEU, MEV, MEW are deployed.
  • the power supply lead terminals MSU, MSV, MSW have one end (inner lead portion) sealed by the sealing portion R and the other end (outer lead portion) connected to power supply wiring (not shown) for supplying power. It is done.
  • the ground lead terminals MEU, MEV, MEW have one end (inner lead portion) sealed by the sealing portion R and the other end (outer lead portion) connected to a grounded wiring (not shown) grounded. ing.
  • the high side gate lead terminals GU1, GV1, and GW1 and the low side gate lead terminals GU2, GV2, and GW2 are disposed.
  • the high-side first electronic elements MU ⁇ b> 1, MV ⁇ b> 1 and MW ⁇ b> 1 are provided in the sealing portion R.
  • the first electronic elements MU1, MV1, MW1 are, for example, MOSFETs as shown in FIG.
  • the first electrode (control electrode (gate electrode)) GT1 and the second electrode (source electrode) ST1 are disposed on the top surface of the first electronic element MV1 (FIG. 2).
  • the surface area of the first electrode (gate electrode) GT1 is smaller than that of the second electrode (source electrode) ST1.
  • the width of the first connector GC1 is narrower than the width of the second connector SC1.
  • the low-side second electronic elements MU2, MV2, and MW2 are provided in the sealing portion R.
  • the second electronic elements MU2, MV2, MW2 are, for example, MOSFETs as shown in FIG.
  • the third electrode (control electrode (gate electrode)) GT2 and the fourth electrode (source electrode) ST2 are disposed on the top surface (FIG. 2). Further, the surface area of the third electrode (gate electrode) GT2 is smaller than that of the fourth electrode (source electrode) ST2.
  • the width of the third connector GC2 is narrower than the width of the fourth connector SC2.
  • the input / output lead terminal TU has one end (inner lead portion) sealed by the sealing portion R and is connected to the fourth connector (source clip) SC2, and the other end (outer lead portion) is the same. It is connected to the U-phase coil of the motor (Fig. 2).
  • the input / output lead terminal TV has one end (inner lead portion) sealed by the sealing portion R and is connected to the fourth connector (source clip) SC2, and the other end (outer lead portion) is the same. It is connected to the V-phase coil of the motor (Fig. 2).
  • the input / output lead terminal TW is sealed at one end (inner lead portion) by the sealing portion R and connected to the fourth connector (source clip) SC2, and the other end (outer lead portion) It is connected to the W-phase coil of the motor (Fig. 2).
  • high-side gate lead terminals (second lead terminals) GU1, GV1, GW1 to which a control signal (gate voltage) is applied, and low-side gate lead terminals (fourth lead terminals)
  • the width in the longitudinal direction fx of GU2, GV2, GW2 is the output lead terminals TU, TV, TW, power supply lead terminals MSU, MSV, MSW, and the ground lead terminals MEU, MEV through which the drive current of the motor flows.
  • the width is smaller than the width in the longitudinal direction fx of MEW.
  • the semiconductor device 100 has a configuration of a three-phase bridge circuit that drives a motor.
  • the U-phase high-side first electronic element (MOSFET) MU1 has one end (drain electrode) connected to the power supply lead terminal MSU and the other end (source electrode) is a second
  • the control terminal (gate electrode) is connected to the input / output lead terminal TU via the connector (source clip) SC1, and the control terminal (gate electrode) is connected to the gate lead terminal GU1 via the first connector (gate clip) GC1.
  • the U-phase low-side second electronic element (MOSFET) MU2 has one end (drain electrode) connected to the input / output lead terminal TU and the other end (source electrode) is a fourth connector (source clip) SC2
  • the control terminal (gate electrode) is connected to the lead terminal GU2 via the third connector (gate clip) GC2.
  • one end (drain electrode) of the V-phase high-side first electronic element (MOSFET) MV1 is connected to the power supply lead terminal MSV, and the other end (source electrode) is the first. It is connected to the input / output lead terminal TV via the connector (source clip) SC1, and the control terminal (gate electrode) is connected to the gate lead terminal GV1 via the first connector (gate clip) GC1. There is.
  • the V-phase low-side second electronic element (MOSFET) MV2 has one end (drain electrode) connected to the input / output lead terminal TV and the other end (source electrode) is a fourth connector (source clip) SC2 Are connected to the input / output lead terminal TU, and the control terminal (gate electrode) is connected to the gate lead terminal GV2 via the third connector (gate clip) GC2.
  • one end (drain electrode) of the W-phase high-side first electronic element (MOSFET) MW1 is connected to the power supply lead terminal MSW, and the other end (source electrode) is the first.
  • the control terminal (gate electrode) is connected to the input / output lead terminal TW through the connector (source clip) SC1, and the control terminal (gate electrode) is connected to the gate lead terminal GW1 through the first connector (gate clip) GC1.
  • the W-phase low-side second electronic device (MOSFET) MW2 has one end (drain electrode) connected to the input / output lead terminal TW, and the other end (source electrode) is a fourth connector (source clip) SC2 Are connected to the input / output lead terminal TW, and the control terminal (gate electrode) is connected to the gate lead terminal GW2 via the third connector (gate clip) GC2.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of the configuration in the vicinity of the gate clip connected between the electronic device and the lead terminal shown in FIG. 6 is a view showing an example of the configuration of the gate clip (connector) shown in FIG.
  • the sealing unit R connects the first and second electronic elements MV1 and MV2 to any one of the connectors GC1, SC1, GC2 and SC2 to form lead terminals FSV, TV and FEV. , GV1 and GV2 and then seal part of the lead terminals FSV, TV, FEV, GV1 and GV2 and the first and second electronic elements MV1 and MV2 There is.
  • the sealing portion R is made of, for example, an epoxy resin or the like.
  • the power supply lead terminal (first lead terminal) FSV has the first electronic element MV1 mounted on the upper surface of one end (inner lead portion) in the sealing portion R, and the other end The (outer lead portion) is exposed from one end side along the longitudinal direction fx of the sealing portion R.
  • one end (inner lead portion) of the input / output lead terminal (third lead terminal) TV is one end (inner lead portion) of the power supply lead terminal (first lead terminal) MSV in the sealing portion R. It is arranged close.
  • the second electronic element MV2 is mounted on the upper surface of one end (inner lead portion) of the lead terminal (third lead terminal) for input / output in the sealing portion R, and the other end (outer lead portion) is It is exposed from the other end side along the longitudinal direction fx of the sealing portion R.
  • one end (inner lead portion) of the ground lead terminal (fifth lead terminal) FEV is disposed in the sealing portion R, and the other end (outer lead portion) is along the longitudinal direction fx of the sealing portion R It is exposed from one end side.
  • one end (inner lead portion) of the high side gate lead terminal (second lead terminal) GV1 is close to one end of the first lead terminal FSV in the sealing portion R.
  • the other end (outer lead portion) is exposed from the other end side along the longitudinal direction fx from the sealing portion R.
  • the low-side gate lead terminal (fourth lead terminal) GV2 is disposed with one end (inner lead portion) close to one end (inner lead portion) of the third lead terminal TV in the sealing portion R.
  • the other end (outer lead portion) is exposed from the other end side along the longitudinal direction fx of the sealing portion R.
  • the width fx is narrower than the width in the longitudinal direction fx of the output lead terminal TV, the power supply lead terminal MSV, and the grounding lead terminal MEV through which the drive current of the motor flows.
  • the first electronic element (MOSFET) MV1 is provided in the sealing portion R (FIG. 2, FIG. 5).
  • a first electrode (gate electrode) GT1 as a control electrode and a second electrode (source electrode) ST1 are disposed (FIG. 2, FIG. 5).
  • the surface area of the first electrode (gate electrode) GT1 is smaller than that of the second electrode (source electrode) ST1.
  • an electrode (a drain electrode) (not shown) disposed on the lower surface of the first electronic element MV1 is electrically connected to the upper surface of one end of the first lead terminal FSV.
  • the end of the one end d of the first connector GC1 is separated from the upper surface of one end (inner lead portion) of the power supply lead terminal (first lead terminal) MSV (FIG. 5). Thereby, the end of the one end d of the first connector GC1 is prevented from coming into contact with the upper surface (wiring or the like) of one end (inner lead portion) of the power supply lead terminal (first lead terminal) MSV it can.
  • the thickness of the first lead terminal FSV is the same as the thickness of the second lead terminal GV1 (FIG. 5).
  • the height of the upper surface of one end of the second lead terminal GV1 is higher than the height of the upper surface of the first electrode (gate electrode) GT1 of the first electronic element MV1. ing.
  • the first connector (gate clip) GC1 is provided in the sealing portion R.
  • the first connector GC1 is electrically connected to the first electrode (gate electrode) GT1 whose one end d is the control electrode of the first electronic element MV1 by the conductive bonding material Z1. Connected.
  • one end d of the first connector GC1 has a protrusion e which protrudes downward and is electrically connected to the first electrode GT1 which is a control electrode of the first electronic element MV1 by the conductive bonding material Z1. .
  • the protrusion e provided on the lower surface side of the one end d of the first connector GC1 and the electrode (gate electrode) GT1 of the first electronic element MV1 are electrically connected by the conductive bonding material Z1. It is connected.
  • the projecting portion e of the one end d of the first connector GC1 is configured to project downward by pressing from the upper surface side (upper side) of the one end d of the first connector GC1.
  • a recess c is formed by the pressing on the opposite side of the protrusion e. That is, the opposite side (upper side) of the protrusion e at one end d of the first connector GC1 is recessed.
  • the conductive bonding material Z1 bonds between the other end of the first connector CG1 and one end of the second lead terminal GV1 and has conductivity.
  • the conductive bonding material Z1 is, for example, a solder material.
  • the other end a of the first connector (gate clip) GC1 is electrically connected to one end of the second lead terminal GV1 by the conductive bonding material Z2.
  • the conductive bonding material Z2 bonds between the other end of the first connector CG1 and one end of the second lead terminal GV1 and has conductivity.
  • the conductive bonding material Z2 is, for example, a solder material.
  • the second side g connected from the one end d to the other end a on the opposite side of the first side b of the first connector GC1 is It is inclined between one end d and the other end a of the first connector GC1 so that the width Xa of the other end a of the first connector is narrower than the width Xc of the one end d.
  • the side (first side b) close to the second connector (source clip) SC1 is linear, and the other side (second The side surface g) is inclined so that the other end a is wider.
  • the first connector GC has a shape that is less likely to fall in the lateral direction (longitudinal direction fx) (FIG. 2). Furthermore, as shown in FIGS. 5 and 6, the width Xc of the one end d of the first connector GC1 is narrower than the width Xa of the other end a of the first connector GC1. The width Xa of the other end a of the first connector GC1 is smaller than the width of one end of the second lead terminal GV1.
  • the width of one end d of the first connector GC1 is narrowed according to the first electrode (gate electrode) GT1 having a small surface area, the first end is matched with the width of one end of the second lead terminal GV1.
  • the width Xa of the other end a of the connector GC1 can be increased to improve the bonding between the first connector SC1 and the second lead terminal GV1.
  • the first side face b connected from one end d to the other end a of the first connector GC1 is the extension direction in which the second lead terminal GV1 extends (horizontal direction, for example, the short direction f of the sealing portion R) Or, it is parallel to the longitudinal direction fx, and in the example of FIG. 6, the short direction f)) ((B) in FIG. 6).
  • the second connector (source clip) SC ⁇ b> 1 is provided in the sealing portion.
  • the second connector SC1 has one end electrically connected to the second electrode (source electrode) SC1 which is an input / output electrode disposed on the upper surface of the first electronic element MV1, and the other end is a third lead It is electrically connected to one end of the terminal TV and extends in the extending direction (short direction f).
  • the side surface of the second connector SC1 extending in the direction in which the second connector SC1 extends is the first connector GC1. It is disposed adjacent to the first connector so as to face the first side surface b of the connector. In other words, the first connector GC1 is adjacent to the second connector SC1 on the first side f side.
  • the distance between the first connector GC1 and the second connector SC1 can be narrowed while suppressing the fall of the first connector GC. Then, it becomes possible to arrange the first electrode (gate electrode) GT1 and the second electrode (source electrode) ST1 closer to each other on the upper surface of the first electronic element MV1.
  • the semiconductor device 100 can be further miniaturized.
  • the surface area of the first electrode (gate electrode) GT1 is smaller than that of the second electrode (source electrode) ST1.
  • the width of the first connector GC1 is narrower than the width of the second connector SC1 (FIG. 2). In other words.
  • the width of the second connector SC1 is wider than the width of the first connector GC1.
  • the drive current of the motor flows through the second connector SC1 which is the source clip, and the control signal (gate voltage) is applied to the first connector GC1 which is the gate clip.
  • the width (size) of the wiring path of the first connector GC1 is narrower (smaller) than the width (size) of the wiring path of the second connector SC1 and the second electrode (Source electrode)
  • the surface area of the first electrode (gate electrode) GT1 is smaller than the surface area of the ST1.
  • a wall portion GV1X protruding from the upper surface of one end of the second lead terminal GV1 is provided on the upper surface of one end of the second lead terminal GV1 (FIG. 5).
  • the wall portion GV1X blocks the melted conductive bonding material Z2 at the time of bonding between the other end of the first connector GC1 and one end of the second lead terminal GV1.
  • the wall portion GV1X of the second lead terminal GV1 is in contact with the other end a of the first connector GC1.
  • the other end a of the first connector GC1 is inclined downward and is in contact with the wall GV1X.
  • the conductive bonding material Z2 is attracted to the wall portion GV1X by surface tension, and the other end a of the first connector GC1 inclined is fixed at a predetermined position.
  • the wall GV1X is perpendicular (longitudinal direction) to the extending direction (short direction f) in which one end of the second lead terminal GV1 extends. It is provided on the upper surface of one end of the second lead terminal GV1 so as to extend to fx).
  • a plurality of wall portions GV1X may be provided on the upper surface of one end of the second lead terminal GV1.
  • the length of extension of the wall portion GV1X is the same as the width of one end of the second lead terminal GV1.
  • the conductive bonding material Z2 is prevented from flowing around the wall GV1X to the opposite side of the second lead terminal GV1.
  • the conductive bonding material Z2 is formed to contact the wall portion GV1X by surface tension when bonding one end (inner lead portion) of the second lead terminal GV1 and the other end of the first connector GC1. ing.
  • the wall portion GV1X of the second lead terminal GV1 becomes the connection positioning, so the first connector GC1 is at the predetermined position.
  • the wall portion GV1X mold-locks the second lead terminal GV1. Therefore, the solder connection between the first connector (gate clip) GC1 and the first electrode (gate electrode) GT1 is ensured at a predetermined position, and one end d of the first connector (gate clip) GC1 is the other It can be suppressed that it is electrically connected to the wiring portion of
  • the height (the position of the upper surface) of the wall portion GV1X at the upper surface of one end of the second lead terminal GV1 is the height of the conductive bonding material Z2 at the upper surface of one end of the second lead terminal GV1. It is higher than the height (upper surface position).
  • the conductive bonding material Z2 is a wall portion on the upper surface of one end of the second lead terminal GV1. It is designed not to overcome GV1X.
  • the second electronic element (MOSFET) MV2 is provided in the sealing portion R.
  • the third electrode (gate electrode) GT2 as a control electrode and the fourth electrode (source electrode) ST2 are disposed on the upper surface (see FIG. 2).
  • the surface area of the third electrode (gate electrode) GT2 is smaller than that of the fourth electrode (source electrode) ST2.
  • An electrode (drain electrode) (not shown) disposed on the lower surface of the second electronic element MV2 is electrically connected to the upper surface of one end of the third lead terminal TV.
  • the width of the third connector GC2 is narrower than the width of the fourth connector SC2 (FIG. 2). In other words.
  • the width of the fourth connector SC2 is wider than the width of the third connector GC2.
  • the drive current of the motor flows through the fourth connector SC2 which is a source clip, and the control signal (gate voltage) is applied to the third connector GC2 which is a gate clip.
  • the width (size) of the wiring path is narrower (smaller) in the third connector GC2 than in the fourth connector SC2, and the surface area of the fourth electrode (source electrode) ST2 is smaller than that of the fourth connector SC2.
  • the surface area of the third electrode (gate electrode) GT2 is reduced.
  • the third connector GC2 is, as shown in FIG. 2, provided in the sealing portion R, one end thereof is electrically connected to the third electrode GT2 of the second electronic element MV2, and the other end is the third It is electrically connected to one end of the four lead terminals GV2.
  • the fourth connector SC2 is provided in the sealing portion R.
  • One end of the fourth connector SC2 is electrically connected to the fourth electrode (source electrode) CT2 disposed on the upper surface of the second electronic element MV2, and the other end is connected to one end of the fifth lead terminal FEV. It is electrically connected and extends in the extending direction (short direction f).
  • a wall portion GV2X protruding from the upper surface of one end of the fourth lead terminal GV2 is provided on the upper surface of one end of the fourth lead terminal GV2 (FIG. 2).
  • the wall portion GV2X blocks the melted conductive bonding material (not shown) at the time of bonding between the other end of the third connector GC2 and one end of the fourth lead terminal GV2. .
  • the wall GV2X is perpendicular to the extending direction (longitudinal direction fx) in which one end of the fourth lead terminal GV2 extends, as shown in FIG. It is provided on the upper surface of one end of the fourth lead terminal GV2 so as to extend.
  • a plurality of wall portions GV2X may be provided on the upper surface of one end of the fourth lead terminal GV2.
  • the length of extension of the wall portion GV2X is the same as the width of one end of the fourth lead terminal GV2.
  • the other configurations regarding the third and fourth connectors GC2 and SC2 are, for example, the same as the first and second connectors GC1 and SC1.
  • the configuration of the V phase of the semiconductor device 100 has been described as an example with reference to FIGS. 2 and 5 to 6.
  • the U phase and the W phase of the semiconductor device 100 are described. The same applies to the structure of
  • the sealing portion, the electronic element provided in the sealing portion, the electronic element is mounted on the upper surface of one end in the sealing portion, and the other end is A first lead terminal exposed from the sealing portion, and a second lead whose one end is disposed in the sealing portion close to one end of the first lead terminal and whose other end is exposed from the sealing portion
  • a first connector provided in the terminal and the sealing portion having one end electrically connected to the control electrode (gate electrode) of the electronic element and the other end electrically connected to one end of the second lead terminal (Gate clip), a first conductive bonding material for bonding between the control electrode of the electronic device and one end of the first connector and having conductivity, the other end of the first connector and the second And a second conductive bonding material having conductivity and joining between one end of the lead terminal and the other.
  • one end of the first connector has a protruding portion that protrudes downward and is electrically connected to the control electrode of the electronic element by the first conductive bonding material.
  • the width of one end of the first connector is narrower than the width X of the other end of the first connector, and the width of the other end of the first connector is the second. It is narrower than the width of one end of the lead terminal.
  • the first side surface connected from one end to the other end of the first connector is parallel to a straight line extending in the horizontal direction (for example, the lateral direction or the longitudinal direction of the sealing portion).
  • one end of the first connector is connected to the small control electrode of the electronic element by the projecting portion, and the other end wider than the one end of the first connector is one end of the second lead terminal wider And the connection is stable (the first connector does not fall sideways).
  • the semiconductor device of the present invention it is possible to improve the reliability by suppressing the failure of the connection of the connector.

Abstract

半導体装置は、封止部と、封止部内に設けられた電子素子と、一端の上面に封止部内で電子素子が載置され、他端が封止部から露出している第1のリード端子と、一端が封止部内で第1のリード端子の一端に近接して配置され、他端が封止部から露出している第2のリード端子と、封止部内に設けられ、一端が電子素子の制御電極に電気的に接続され、他端が第2のリード端子の一端に電気的に接続された第1の接続子と、電子素子の制御電極と第1の接続子の一端との間を接合し且つ導電性を有する第1の導電性接合材と、第1の接続子の他端と第2のリード端子の一端との間を接合し且つ導電性を有する第2の導電性接合材と、を備える。

Description

半導体装置
 本発明は、半導体装置に関する発明である。
 従来、電子モジュール等の半導体装置の一つとして、直流電源から入力した直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ装置が知られている。
 インバータ装置は、例えば、直流電圧を3相の交流電圧に変換し、3相モータを駆動するために用いられる。
 例えば、従来の半導体装置では、ハイサイドとローサイドの電子素子(MOSFET)の制御電極(ゲート電極)とリード端子(リードフレーム)とを、接続子(ゲートクリップ)ではんだ接続している(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
 このような、半導体装置において、電子素子の制御電極(ゲート電極)は、他の入出力電極(ソース電極、ドレイン電極)と比較して小さいため、制御電極と接続子の接続が困難であり、接続子が横に倒れないようにリード端子の一端と安定して接続する必要がある。
 そして、この接続子の接続に不良が発生してしまうと、当該電子素子の制御性が低下して半導体装置(インバータ装置)の信頼性が低下することとなる。 
特開2002-100716 特開2009-238859
 そこで、本発明は、接続子の接続の不良を抑制して、信頼性を向上することが可能な半導体装置を提供することを目的とする 
 本発明の一態様に係る実施形態に従った半導体装置は、
 封止部と、
 前記封止部内に設けられた電子素子と、
 一端の上面に前記封止部内で前記電子素子が載置され、他端が前記封止部から露出している第1のリード端子と、
 一端が前記封止部内で前記第1のリード端子の一端に近接して配置され、他端が前記封止部から露出している第2のリード端子と、
 前記封止部内に設けられ、一端が前記電子素子の制御電極に電気的に接続され、他端が前記第2のリード端子の前記一端に電気的に接続された第1の接続子と、
 前記電子素子の前記制御電極と前記第1の接続子の前記一端との間を接合し且つ導電性を有する第1の導電性接合材と、
 前記第1の接続子の前記他端と前記第2のリード端子の前記一端との間を接合し且つ導電性を有する第2の導電性接合材と、
を備え、
 前記第1の接続子の前記一端は、下方に突出して前記第1の導電性接合材で前記電子素子の前記制御電極に電気的に接続される突出部を有し、
 前記第1の接続子の前記一端の幅は、前記第1の接続子の前記他端の幅よりも幅が狭くなっており、且つ、前記第1の接続子の前記他端の幅は、前記第2のリード端子の前記一端の幅よりも、狭くなっており、
 前記第1の接続子の前記一端から前記他端に繋がる第1の側面は、水平方向に延びる直線に平行になっている
 ことを特徴とする。
 前記半導体装置において、
 前記第1の接続子の前記第1の側面の反対側で前記一端から前記他端に繋がる第2の側面は、前記第1の接続子の前記他端の幅が前記一端の幅よりも幅が狭くなるように、前記第1の接続子の前記一端と前記他端との間で傾斜している
 ことを特徴とする。
 前記半導体装置において、
 一端が前記封止部内で前記第1のリード端子の一端に近接して配置され、他端が前記封止部から露出している第3のリード端子と、
 一端が前記電子素子の入出力電極に電気的に接続され、他端が前記第3のリード端子の前記一端に電気的に接続された第2の接続子と、をさらに備え、
 前記第1の接続子は、前記第1の側面側において、前記第2の接続子に隣接する
 ことを特徴とする。
 前記半導体装置において、
 前記第2のリード端子の一端の上面の高さは、前記電子素子の制御電極の上面の高さよりも、高いことを特徴とする。
 前記半導体装置において、
 前記第1の接続子の前記他端が下方に傾斜していることを特徴とする。
 前記半導体装置において、
 前記第1の導電性接合材および前記第2の導電性接合材は、はんだ材であることを特徴とする。
 前記半導体装置において、
 前記第1の接続子の前記一端の前記突出部は、上方から押圧することにより下方に突出させられて構成されていることを特徴とする。
 前記半導体装置において、
 前記第1の接続子の前記一端の前記突出部の反対側は、凹んでいることを特徴とする。
 前記半導体装置において、
 前記第2の接続子の幅は、前記第1の接続子の幅よりも、広いことを特徴とする。
 前記半導体装置において、
 前記第1の接続子の前記一端の先端は、前記第1のリード端子の前記一端の上面と離間していることを特徴とする。
 前記半導体装置において、
 前記第2のリード端子の前記一端の上面には、前記第2の導電性接合材を堰き止める壁部が設けられている
 ことを特徴とする。
 前記半導体装置において、
 前記壁部は、前記第1の接続子の前記他端と接触していることを特徴とする。
 前記半導体装置において、
 前記第2の導電性接合材は、前記第1の接続子の前記他端と前記第2のリード端子の前記一端との間の接合時に表面張力で前記壁部に接触するように形成されている
 ことを特徴とする。
 前記半導体装置において、
 前記第2のリード端子の前記一端の上面における前記壁部の高さは、前記第2のリード端子の前記一端の上面における前記第2の導電性接合材の高さよりも、高い
 ことを特徴とする。
 前記半導体装置において、
 前記壁部は、
 前記第2のリード端子の前記一端が延びる方向に対して、垂直に延在するように前記第2のリード端子の前記一端の前記上面に設けられている
 ことを特徴とする。
 本発明の一態様に係る半導体装置は、封止部と、封止部内に設けられた電子素子と、一端の上面に封止部内で電子素子が載置され、他端が封止部から露出している第1のリード端子と、一端が封止部内で第1のリード端子の一端に近接して配置され、他端が封止部から露出している第2のリード端子と、封止部内に設けられ、一端が電子素子の制御電極(ゲート電極)に電気的に接続され、他端が第2のリード端子の一端に電気的に接続された第1の接続子(ゲートクリップ)と、電子素子の制御電極と第1の接続子の一端との間を接合し且つ導電性を有する第1の導電性接合材と、第1の接続子の他端と第2のリード端子の一端との間を接合し且つ導電性を有する第2の導電性接合材と、を備える。
 そして、第1の接続子の一端は、下方に突出して第1の導電性接合材で電子素子の制御電極に電気的に接続される突出部を有する。
 そして、第1の接続子の一端の幅は、第1の接続子の他端の幅Xよりも幅が狭くなっており、且つ、第1の接続子の他端の幅は、第2のリード端子の一端の幅よりも、狭くなっている。
 そして、第1の接続子の一端から他端に繋がる第1の側面は、水平方向に延びる直線に平行になっている。
 これにより、第1の接続子の一端は電子素子の小さい制御電極に突出部で接続されるとともに、第1の接続子の一端よりも幅が広い他端が幅広の第2のリード端子の一端と安定して(第1の接続子が横に倒れないように)接続されることとなる。
 すなわち、本発明に係る半導体装置によれば、接続子の接続の不良を抑制して、信頼性を向上することができる。
図1は、第1の実施形態に係る半導体装置100の構成の外観の一例を示す斜視図である。 図2は、図1に示す半導体装置100の構成の一例を示す上面図である。 図3は、封止前のリードフレームに積載された電子素子近傍に注目した構成の一例を示す上面図である。 図4は、図1に示す半導体装置100の回路構成の一例を示す回路図である。 図5は、図2に示す電子素子とリード端子との間に接続されたゲートクリップ近傍の構成の一例を示す断面図である。 図6は、図5に示すゲートクリップ(接続子)の構成の一例を示す図である。
 以下、本発明に係る実施形態について図面に基づいて説明する。
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100の構成の外観の一例を示す斜視図である。また、図2は、図1に示す半導体装置100の構成の一例を示す上面図である。また、図3は、封止前のリードフレームに積載された電子素子近傍に注目した構成の一例を示す上面図である。また、図4は、図1に示す半導体装置100の回路構成の一例を示す回路図である。なお、図2において、封止部Rは透視されるように表記されている。
 第1の実施形態に係る半導体装置100は、直流電源から入力した直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ装置である。
 図1ないし図4に示すように、この半導体装置100は、封止部Rと、ハイサイドの第1電子素子MU1、MV1、MW1と、ローサイドの第2電子素子MU2、MV2、MW2と、電源用リード端子(第1のリード端子)MSU、MSV、MSWと、接地用リード端子(第5のリード端子)MEU、MEV、MEWと、入出力用リード端子(第3のリード端子)TU、TV、TWと、ハイサイドのゲート用のリード端子(第2のリード端子)GU1、GV1、GW1と、ローサイドのゲート用のリード端子(第4のリード端子)GU2、GV2、GW2と、ハイサイドの第1の接続子(ゲートクリップ)GC1と、ローササイドの第3の接続子(ゲートクリップ)GC2と、ハイサイドの第2の接続子(ソースクリップ)SC1と、ローササイドの第4の接続子(ソースクリップ)SC2と、を備える。
 なお、図1ないし図2に示す例では、封止部Rの長手方向fxに沿った一端側に、電源の大電流が流れる、電源用リード端子MSU、MSV、MSW、及び、接地用リード端子MEU、MEV、MEWが配置されている。
 そして、電源用リード端子MSU、MSV、MSWは、一端(インナーリード部)が封止部Rにより封止され、他端(アウターリード部)が電源を供給する電源配線(図示せず)に接続されている。
 一方、接地用リード端子MEU、MEV、MEWは、一端(インナーリード部)が封止部Rにより封止され、他端(アウターリード部)が接地された接地配線(図示せず)に接続されている。
 そして、封止部Rの長手方向fxに沿った他端側(長手方向fxに沿った一端側と短手方向fで対向する側)に、入出力用リード端子TU、TV、TW、制御のための、ハイサイドのゲート用のリード端子GU1、GV1、GW1及びローサイドのゲート用のリード端子GU2、GV2、GW2が配置されている。
 また、図2に示すように、ハイサイドの第1電子素子MU1、MV1、MW1は、封止部R内に設けられている。この第1電子素子MU1、MV1、MW1は、例えば、図4に示すように、MOSFETである。
 ここで、例えば、第1電子素子MV1は、上面に第1の電極(制御電極(ゲート電極))GT1および第2の電極(ソース電極)ST1が配置されている(図2)。なお、第1の電極(ゲート電極)GT1は、第2の電極(ソース電極)ST1よりも表面積が小さくなっている。
 なお、封止部Rの長手方向fxにおいて、第1の接続子GC1の幅は、第2の接続子SC1の幅よりも狭くなっている。
 また、ローサイドの第2電子素子MU2、MV2、MW2は、封止部R内に設けられている。この第2電子素子MU2、MV2、MW2は、例えば、図4に示すように、MOSFETである。
 ここで、例えば、第2電子素子MV2は、上面に第3の電極(制御電極(ゲート電極))GT2および第4の電極(ソース電極)ST2が配置されている(図2)。また、第3の電極(ゲート電極)GT2は、第4の電極(ソース電極)ST2よりも表面積が小さくなっている。
 なお、封止部Rの長手方向fxにおいて、第3の接続子GC2の幅は、第4の接続子SC2の幅よりも狭くなっている。
 また、入出力用リード端子TUは、一端(インナーリード部)が封止部Rにより封止されるとともに第4の接続子(ソースクリップ)SC2に接続され、他端(アウターリード部)が該モータのU相コイルに接続されている(図2)。
 また、入出力用リード端子TVは、一端(インナーリード部)が封止部Rにより封止されるとともに第4の接続子(ソースクリップ)SC2に接続され、他端(アウターリード部)が該モータのV相コイルに接続されている(図2)。
 また、入出力用リード端子TWは、一端(インナーリード部)が封止部Rにより封止されるとともに第4の接続子(ソースクリップ)SC2に接続され、他端(アウターリード部)が該モータのW相コイルに接続されている(図2)。
 なお、制御信号(ゲート電圧)が印加される、ハイサイドのゲート用のリード端子(第2のリード端子)GU1、GV1、GW1、及び、ローサイドのゲート用のリード端子(第4のリード端子)GU2、GV2、GW2の長手方向fxの幅は、該モータの駆動電流が流れる、出力用リード端子TU、TV、TW、電源用リード端子MSU、MSV、MSW、及び、接地用リード端子MEU、MEV、MEWの長手方向fxの幅よりも、狭くなっている。
 この第1の実施形態においては、特に、半導体装置100はモータを駆動する3相ブリッジ回路の構成を有する。
 例えば、図4に示すように、U相のハイサイドの第1電子素子(MOSFET)MU1は、一端(ドレイン電極)が電源用リード端子MSUに接続され、他端(ソース電極)が第2の接続子(ソースクリップ)SC1を介して入出力用リード端子TUに接続され、制御端子(ゲート電極)が第1の接続子(ゲートクリップ)GC1を介してゲート用のリード端子GU1に接続されている。
 そして、U相のローサイドの第2電子素子(MOSFET)MU2は、一端(ドレイン電極)が入出力用リード端子TUに接続され、他端(ソース電極)が第4の接続子(ソースクリップ)SC2を介して入出力用リード端子TUに接続され、制御端子(ゲート電極)が第3の接続子(ゲートクリップ)GC2を介してリード端子GU2に接続されている。
 また、図4に示すように、V相のハイサイドの第1電子素子(MOSFET)MV1は、一端(ドレイン電極)が電源用リード端子MSVに接続され、他端(ソース電極)が第1の接続子(ソースクリップ)SC1を介して入出力用リード端子TVに接続され、制御端子(ゲート電極)が第1の接続子(ゲートクリップ)GC1を介してゲート用のリード端子GV1に接続されている。
 そして、V相のローサイドの第2電子素子(MOSFET)MV2は、一端(ドレイン電極)が入出力用リード端子TVに接続され、他端(ソース電極)が第4の接続子(ソースクリップ)SC2を介して入出力用リード端子TUに接続され、制御端子(ゲート電極)が第3の接続子(ゲートクリップ)GC2を介してゲート用のリード端子GV2に接続されている。
 また、図4に示すように、W相のハイサイドの第1電子素子(MOSFET)MW1は、一端(ドレイン電極)が電源用リード端子MSWに接続され、他端(ソース電極)が第1の接続子(ソースクリップ)SC1を介して入出力用リード端子TWに接続され、制御端子(ゲート電極)が第1の接続子(ゲートクリップ)GC1を介してゲート用のリード端子GW1に接続されている。
 そして、W相のローサイドの第2電子素子(MOSFET)MW2は、一端(ドレイン電極)が入出力用リード端子TWに接続され、他端(ソース電極)が第4の接続子(ソースクリップ)SC2を介して入出力用リード端子TWに接続され、制御端子(ゲート電極)が第3の接続子(ゲートクリップ)GC2を介してゲート用のリード端子GW2に接続されている。
 ここで、図2、図5ないし図6を参照しつつ、半導体装置100のV相の構成を例として詳細に説明する。なお、半導体装置100のU相、W相の構成に関しても同様に説明される。 
 図5は、図2に示す電子素子とリード端子との間に接続されたゲートクリップ近傍の構成の一例を示す断面図である。また、図6は、図5に示すゲートクリップ(接続子)の構成の一例を示す図である。
 例えば、図2に示すように、封止部Rは、第1、第2電子素子MV1、MV2を各接続子GC1、SC1、GC2、SC2の何れかを介して、リード端子FSV、TV、FEV、GV1、GV2の何れかに電気的に接続した後、各リード端子FSV、TV、FEV、GV1、GV2の一部及び当該第1、第2電子素子MV1、MV2を封止するようになっている。 
 この封止部Rは、例えば、エポキシ樹脂等で構成されている。
 そして、図2に示すように、電源用リード端子(第1のリード端子)FSVは、一端(インナーリード部)の上面に封止部R内で第1電子素子MV1が載置され、他端(アウターリード部)が封止部Rの長手方向fxに沿った一端側から露出している。
 また、入出力用リード端子(第3のリード端子)TVは、一端(インナーリード部)が封止部R内で電源用リード端子(第1のリード端子)MSVの一端(インナーリード部)に近接して配置されている。
 さらに、入出力用リード端子(第3のリード端子)TVは、一端(インナーリード部)の上面に封止部R内で第2電子素子MV2が載置され、他端(アウターリード部)が封止部Rの長手方向fxに沿った他端側から露出している。
 また、接地用リード端子(第5のリード端子)FEVは、一端(インナーリード部)が封止部R内に配置され、他端(アウターリード部)が封止部Rの長手方向fxに沿った一端側から露出している。
 一方、図2に示すように、ハイサイドのゲート用のリード端子(第2のリード端子)GV1は、一端(インナーリード部)が封止部R内で第1のリード端子FSVの一端に近接して配置され、他端(アウターリード部)が封止部Rからの長手方向fxに沿った他端側から露出している。 
 また、ローサイドのゲート用のリード端子(第4のリード端子)GV2は、一端(インナーリード部)が封止部R内で第3のリード端子TVの一端(インナーリード部)に近接して配置され、他端(アウターリード部)が封止部Rの長手方向fxに沿った他端側から露出している。
 そして、制御信号(ゲート電圧)が印加される、ハイサイドのゲート用のリード端子(第2のリード端子)GV1、及び、ローサイドのゲート用のリード端子(第4のリード端子)GV2の長手方向fxの幅は、該モータの駆動電流が流れる、出力用リード端子TV、電源用リード端子MSV、及び、接地用リード端子MEVの長手方向fxの幅よりも、狭くなっている。
 そして、第1電子素子(MOSFET)MV1は、既述のように、封止部R内に設けられている(図2、図5)。
 そして、第1電子素子MV1は、上面に、制御電極である第1の電極(ゲート電極)GT1、および、第2の電極(ソース電極)ST1が配置されている(図2、図5)。
 また、第1の電極(ゲート電極)GT1は、第2の電極(ソース電極)ST1よりも表面積が小さくなっている。
 なお、第1電子素子MV1の下面に配置された図示しない電極(ドレイン電極)と第1のリード端子FSVの一端の上面とが電気的に接続されている。
 また、第1の接続子GC1の一端dの先端は、電源用リード端子(第1のリード端子)MSVの一端(インナーリード部)の上面と離間している(図5)。これにより、第1の接続子GC1の一端dの先端が、電源用リード端子(第1のリード端子)MSVの一端(インナーリード部)の上面(配線等)と接触するのを抑制することができる。
 なお、第1のリード端子FSVの厚さは、第2のリード端子GV1の厚さと同じである(図5)。
 そして、例えば、図5に示すように、第2のリード端子GV1の一端の上面の高さは、第1電子素子MV1の第1の電極(ゲート電極)GT1の上面の高さよりも、高くなっている。
 ここで、図2に示すように、第1の接続子(ゲートクリップ)GC1は、封止部R内に設けられている。
 この第1の接続子GC1は、例えば、図5に示すように、一端dが第1電子素子MV1の制御電極である第1の電極(ゲート電極)GT1に、導電性接合材Z1により、電気的に接続されている。
 そして、第1の接続子GC1の一端dは、下方に突出して導電性接合材Z1で第1電子素子MV1の制御電極である第1の電極GT1に電気的に接続される突出部eを有する。
 この図5の例では、第1の接続子GC1の一端dの下面側に設けられた突出部eと第1電子素子MV1の電極(ゲート電極)GT1とが導電性接合材Z1により電気的に接続されている。
 なお、この第1の接続子GC1の一端dの突出部eは、第1の接続子GC1の一端dの上面側(上方)から押圧することにより、下方に突出させられて構成されている。
 そして、第1の接続子GC1の一端dにおいて、この突出部eの反対側には凹部cが該押圧により形成されている。すなわち、第1の接続子GC1の一端d記突出部eの反対側(上側)は、凹んでいる。
 ここで、この導電性接合材Z1は、第1の接続子CG1の他端と第2のリード端子GV1の一端との間を接合し且つ導電性を有する。この導電性接合材Z1は、例えば、はんだ材である。
 さらに、第1の接続子(ゲートクリップ)GC1は、図5に示すように、他端aが第2のリード端子GV1の一端に、導電性接合材Z2により、電気的に接続されている。
 そして、この導電性接合材Z2は、第1の接続子CG1の他端と第2のリード端子GV1の一端との間を接合し且つ導電性を有する。この導電性接合材Z2は、例えば、はんだ材である。
 ここで、例えば、図5、図6の(A)に示すように、第1の接続子GC1の第1の側面bの反対側で一端dから他端aに繋がる第2の側面gは、第1の接続子の他端aの幅Xaが一端dの幅Xcよりも幅が狭くなるように、第1の接続子GC1の一端dと他端aとの間で傾斜している。
 このように、第1の接続子(ゲートクリップ)GC1は、第2の接続子(ソースクリップ)SC1に近い側面(第1の側面b)が、直線状になっており、反対側(第2の側面g)は傾斜して、他端aが幅広になっている。
 これにより、第1の接続子GCは、横方向(長手方向fx)に倒れにくい形状になっている(図2)。 
 さらに、図5、図6に示すように、第1の接続子GC1の一端dの幅Xcは、第1の接続子GC1の他端aの幅Xaよりも幅が狭くなっている。なお、第1の接続子GC1の他端aの幅Xaは、第2のリード端子GV1の一端の幅よりも、狭くなっている。
 これにより、表面積が小さい第1の電極(ゲート電極)GT1に合わせて第1の接続子GC1の一端dの幅を狭くしつつ、第2のリード端子GV1の一端の幅に合わせて第1の接続子GC1の他端aの幅Xaを広くして、当該第1の接続子SC1と第2のリード端子GV1との接合性を向上することができる。
 また、第1の接続子GC1の一端dから他端aに繋がる第1の側面bは、第2のリード端子GV1が延びる延在方向(水平方向、例えば、封止部Rの短手方向f、又は、長手方向fxであり、図6の例では短手方向fである)に平行になっている(図6の(B))。
 ここで、図2に示すように、第2の接続子(ソースクリップ)SC1は、封止部内に設けられている。この第2の接続子SC1は、一端が第1電子素子MV1の上面に配置された入出力電極である第2の電極(ソース電極)SC1に電気的に接続され、他端が第3のリード端子TVの一端に電気的に接続され、延在方向(短手方向f)に延在する。
 この第2の接続子SC1は、例えば、図2、図6に示すように、第2の接続子SC1の延在方向(短手方向f)に延在する側面が、第1の接続子GC1の第1の側面bに対向するように、第1の接続子に隣接して配置されている。言い換えれば、第1の接続子GC1は、第1の側面f側において、第2の接続子SC1に隣接する。
 これにより、第1の接続子GCの倒れを抑制しつつ、当該第1の接続子GC1と第2の接続子SC1との間の距離を狭めることができる。そして、第1の電子素子MV1の上面において、第1の電極(ゲート電極)GT1と第2の電極(ソース電極)ST1をより近接して配置することも可能になる。
 すなわち、より高密度に接続子を配置することができるため、半導体装置100のさらなる小型化を図ることができる。
 ここで、既述のように、第1の電極(ゲート電極)GT1は、第2の電極(ソース電極)ST1よりも表面積が小さくなっている。
 さらに、封止部Rの長手方向fxにおいて、第1の接続子GC1の幅は、第2の接続子SC1の幅よりも狭くなっている(図2)。言い換えれば。第2の接続子SC1の幅は、第1の接続子GC1の幅よりも、広い。
 このように、ソースクリップである第2の接続子SC1には該モータの駆動電流が流れ、ゲートクリップである第1の接続子GC1には制御信号(ゲート電圧)が印加される構成である。
 このため、第2の接続子SC1の配線経路の幅(サイズ)よりも、第1の接続子GC1の配線経路の幅(サイズ)の方が、狭く(小さく)なっており、第2の電極(ソース電極)ST1の表面積よりも、第1の電極(ゲート電極)GT1の表面積が小さくなっている。
 ここで、第2のリード端子GV1の一端の上面には、第2のリード端子GV1の一端の上面から突出した壁部GV1Xが設けられている(図5)。
 この壁部GV1Xは、第1の接続子GC1の他端と第2のリード端子GV1の一端との間の接合時に、溶融した導電性接合材Z2を堰き止めるようになっている。
 なお、この第2のリード端子GV1の壁部GV1Xは、第1の接続子GC1の他端aと接触している。図5の例では、第1の接続子GC1の他端aが下方に傾斜して、壁部GV1Xに接触している。
 このように、導電性接合材Z2が壁部GV1Xに表面張力で吸い寄せられて所定の位置に第1の接続子GC1の傾斜した他端aが固定されることとなる。
 また、この壁部GV1Xは、例えば、図2、図5に示すように、第2のリード端子GV1の一端が延在する延在方向(短手方向f)に対して、垂直に(長手方向fxに)延在するように第2のリード端子GV1の一端の上面に設けられている。
 なお、この壁部GV1Xは、第2のリード端子GV1の一端の上面に、複数個設けられていてもよい。
 なお、図2の例では、壁部GV1Xが延在する長さは、第2のリード端子GV1の一端の幅と同じである。
 これにより、導電性接合材Z2が壁部GV1Xの周囲を迂回して第2のリード端子GV1の反対側に流れるのを抑制されている。
 また、導電性接合材Z2は、第2のリード端子GV1の一端(インナーリード部)と第1の接続子GC1の他端との接合時に、表面張力で壁部GV1Xに接触するように形成されている。
 これにより、第1の接続子GC1を第2のリード端子GV1に接続する際に、第2のリード端子GV1の壁部GV1Xが接続の位置決めになるため、第1の接続子GC1が所定の位置で接続される。さらに、当該壁部GV1Xが第2のリード端子GV1をモールドロックすることとなる。  
 したがって、第1の接続子(ゲートクリップ)GC1と第1の電極(ゲート電極)GT1とのはんだ接続を所定の位置で確実にして、第1の接続子(ゲートクリップ)GC1の一端dが他の配線部分に電気的に接続されるのを抑制することができる。
 また、図5に示すように、第2のリード端子GV1の一端の上面における壁部GV1Xの高さ(上面の位置)は、第2のリード端子GV1の一端の上面における導電性接合材Z2の高さ(上面の位置)よりも、高くなっている。
 すなわち、第2のリード端子GV1の一端(インナーリード部)と第1の接続子GC1の他端との接合時に、第2のリード端子GV1の一端の上面において、導電性接合材Z2が壁部GV1Xを乗り越えないようになっている。
 また、図2に示すように、第2電子素子(MOSFET)MV2は、封止部R内に設けられている。
 そして、既述のように、第2電子素子MV2は、上面に、制御電極である第3の電極(ゲート電極)GT2、および、第4の電極(ソース電極)ST2が配置されている(図2)。
 また、第3の電極(ゲート電極)GT2は、第4の電極(ソース電極)ST2よりも表面積が小さくなっている。
 なお、第2電子素子MV2の下面に配置された図示しない電極(ドレイン電極)と第3のリード端子TVの一端の上面とが電気的に接続されている。
 そして、封止部Rの長手方向fxにおいて、第3の接続子GC2の幅は、第4の接続子SC2の幅よりも狭くなっている(図2)。言い換えれば。第4の接続子SC2の幅は、第3の接続子GC2の幅よりも、広い。
 このように、ソースクリップである第4の接続子SC2には該モータの駆動電流が流れ、ゲートクリップである第3の接続子GC2には制御信号(ゲート電圧)が印加される構成である。このため、配線経路の幅(サイズ)が、第4の接続子SC2よりも、第3の接続子GC2の方が狭く(小さく)なっており、第4の電極(ソース電極)ST2の表面積よりも、第3の電極(ゲート電極)GT2の表面積が小さくなっている。
 なお、第3の接続子GC2は、図2に示すように、封止部R内に設けられ、一端が第2電子素子MV2の第3の電極GT2に電気的に接続され、他端が第4のリード端子GV2の一端に電気的に接続されている。
 また、第4の接続子SC2は、図2に示すように、封止部R内に設けられている。この第4の接続子SC2は、一端が第2電子素子MV2の上面に配置された第4の電極(ソース電極)CT2に電気的に接続され、他端が第5のリード端子FEVの一端に電気的に接続され、延在方向(短手方向f)に延在している。
 ここで、第4のリード端子GV2の一端の上面には、第4のリード端子GV2の一端の上面から突出した壁部GV2Xが設けられている(図2)。
 この壁部GV2Xは、第3の接続子GC2の他端と第4のリード端子GV2の一端との間の接合時に、溶融した導電性接合材(図示せず)を堰き止めるようになっている。
 そして、この壁部GV2Xは、例えば、図2に示すように、第4のリード端子GV2の一端が延在する延在方向(長手方向fx)に対して、垂直に(短手方向fに)延在するように第4のリード端子GV2の一端の上面に設けられている。
 なお、この壁部GV2Xは、第4のリード端子GV2の一端の上面に、複数個設けられていてもよい。
 なお、図2の例では、壁部GV2Xが延在する長さは、第4のリード端子GV2の一端の幅と同じである。
 なお、第3、第4の接続子GC2、SC2に関するその他の構成は、例えば、第1、第2の接続子GC1、SC1と同様である。
 また、既述のように、本実施形態では、図2、図5ないし図6を参照しつつ、半導体装置100のV相の構成を例として説明したが、半導体装置100のU相、W相の構成に関しても同様に説明される。
 以上のように、本発明の一態様に係る半導体装置は、封止部と、封止部内に設けられた電子素子と、一端の上面に封止部内で電子素子が載置され、他端が封止部から露出している第1のリード端子と、一端が封止部内で第1のリード端子の一端に近接して配置され、他端が封止部から露出している第2のリード端子と、封止部内に設けられ、一端が電子素子の制御電極(ゲート電極)に電気的に接続され、他端が第2のリード端子の一端に電気的に接続された第1の接続子(ゲートクリップ)と、電子素子の制御電極と第1の接続子の一端との間を接合し且つ導電性を有する第1の導電性接合材と、第1の接続子の他端と第2のリード端子の一端との間を接合し且つ導電性を有する第2の導電性接合材と、を備える。
 そして、第1の接続子の一端は、下方に突出して第1の導電性接合材で電子素子の制御電極に電気的に接続される突出部を有する。
 そして、第1の接続子の一端の幅は、第1の接続子の他端の幅Xよりも幅が狭くなっており、且つ、第1の接続子の他端の幅は、第2のリード端子の一端の幅よりも、狭くなっている。
 そして、第1の接続子の一端から他端に繋がる第1の側面は、水平方向(例えば、封止部の短手方向又は長手方向)に延びる直線に平行になっている。
 これにより、第1の接続子の一端は電子素子の小さい制御電極に突出部で接続されるとともに、第1の接続子の一端よりも幅が広い他端が幅広の第2のリード端子の一端と安定して(第1の接続子が横に倒れないように)接続されることとなる。
 すなわち、本発明に係る半導体装置によれば、接続子の接続の不良を抑制して、信頼性を向上することができる。
 本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
100 半導体装置
R 封止部
MU1 ハイサイドの第1電子素子
MV1 ハイサイドの第1電子素子
MW1 ハイサイドの第1電子素子
MU2 ローサイドの第2電子素子
MV2 ローサイドの第2電子素子
MW2 ローサイドの第2電子素子
MSU 電源用リード端子
MSV 電源用リード端子
MSW 電源用リード端子
MEU 接地用リード端子
MEV 接地用リード端子
MEW 接地用リード端子 
TU 入出力用リード端子 
TV 入出力用リード端子
TW 入出力用リード端子
GU1 ハイサイドのゲート用のリード端子 
GV1 ハイサイドのゲート用のリード端子 
GW1 ハイサイドのゲート用のリード端子 
GU2 ローサイドのゲート用のリード端子 
GV2 ローサイドのゲート用のリード端子 
GW2 ローサイドのゲート用のリード端子 
GC1 ハイサイドの第1の接続子(ゲートクリップ)
GC2 ローササイドの第3の接続子(ゲートクリップ)
SC1 ハイサイドの第2の接続子(ソースクリップ)
SC2 ローササイドの第4の接続子(ソースクリップ)

Claims (15)

  1.  封止部と、
     前記封止部内に設けられた電子素子と、
     一端の上面に前記封止部内で前記電子素子が載置され、他端が前記封止部から露出している第1のリード端子と、
     一端が前記封止部内で前記第1のリード端子の一端に近接して配置され、他端が前記封止部から露出している第2のリード端子と、
     前記封止部内に設けられ、一端が前記電子素子の制御電極に電気的に接続され、他端が前記第2のリード端子の前記一端に電気的に接続された第1の接続子と、
     前記電子素子の前記制御電極と前記第1の接続子の前記一端との間を接合し且つ導電性を有する第1の導電性接合材と、
     前記第1の接続子の前記他端と前記第2のリード端子の前記一端との間を接合し且つ導電性を有する第2の導電性接合材と、
     を備え、
     前記第1の接続子の前記一端は、下方に突出して前記第1の導電性接合材で前記電子素子の前記制御電極に電気的に接続される突出部を有し、
     前記第1の接続子の前記一端の幅は、前記第1の接続子の前記他端の幅よりも幅が狭くなっており、且つ、前記第1の接続子の前記他端の幅は、前記第2のリード端子の前記一端の幅よりも、狭くなっており、
     前記第1の接続子の前記一端から前記他端に繋がる第1の側面は、水平方向に延びる直線に平行になっている
     ことを特徴とする半導体装置。
  2.  前記第1の接続子の前記第1の側面の反対側で前記一端から前記他端に繋がる第2の側面は、前記第1の接続子の前記他端の幅が前記一端の幅よりも幅が狭くなるように、前記第1の接続子の前記一端と前記他端との間で傾斜している
     ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  3.  一端が前記封止部内で前記第1のリード端子の一端に近接して配置され、他端が前記封止部から露出している第3のリード端子と、
     一端が前記電子素子の入出力電極に電気的に接続され、他端が前記第3のリード端子の前記一端に電気的に接続された第2の接続子と、をさらに備え、
     前記第1の接続子は、前記第1の側面側において、前記第2の接続子に隣接する
     ことを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。
  4.  前記第2のリード端子の一端の上面の高さは、前記電子素子の制御電極の上面の高さよりも、高いことを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。
  5.  前記第1の接続子の前記他端が下方に傾斜していることを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。
  6.  前記第1の導電性接合材および前記第2の導電性接合材は、はんだ材であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  7.  前記第1の接続子の前記一端の前記突出部は、上方から押圧することにより下方に突出させられて構成されていることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。
  8.  前記第1の接続子の前記一端の前記突出部の反対側は、凹んでいることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。
  9.  前記第2の接続子の幅は、前記第1の接続子の幅よりも、広いことを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。
  10.  前記第1の接続子の前記一端の先端は、前記第1のリード端子の前記一端の上面と離間していることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  11.  前記第2のリード端子の前記一端の上面には、前記第2の導電性接合材を堰き止める壁部が設けられている
     ことを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。
  12.  前記壁部は、前記第1の接続子の前記他端と接触していることを特徴とする請求項11に記載の半導体装置。
  13.  前記第2の導電性接合材は、前記第1の接続子の前記他端と前記第2のリード端子の前記一端との間の接合時に表面張力で前記壁部に接触するように形成されている
     ことを特徴とする請求項12に記載の半導体装置。
  14.  前記第2のリード端子の前記一端の上面における前記壁部の高さは、前記第2のリード端子の前記一端の上面における前記第2の導電性接合材の高さよりも、高い
     ことを特徴とする請求項12に記載の半導体装置。
  15.  前記壁部は、
     前記第2のリード端子の前記一端が延びる方向に対して、垂直に延在するように前記第2のリード端子の前記一端の前記上面に設けられている
     ことを特徴とする請求項12に記載の半導体装置。
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