WO2019176783A1 - 半導体装置、および半導体装置の実装構造 - Google Patents
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Abstract
半導体装置は、リードと、第1半導体素子と、前記リードおよび前記第1半導体素子の各々の少なくとも一部を覆う封止樹脂と、を備える。前記リードは、前記第1半導体素子が搭載された主面、および前記主面とは反対側の裏面を有する。また、前記リードは、前記主面と前記裏面とが離間するz方向において前記主面と前記裏面との間に位置する第1面を有する第1部を含む。前記リードの前記第1面は、前記封止樹脂によって覆われており、且つ、z方向視において複数の凸領域と複数の凹領域とが交互に配置されて構成されている。
Description
本開示は、半導体装置、および半導体装置の実装構造に関する。
特許文献1には、従来の半導体装置が開示されている。開示された半導体装置は、リードと、リードに搭載された半導体素子と、リードおよび半導体素子を覆う封止樹脂とを備える。
一般に、半導体素子は、通電により発熱する。また、樹脂パッケージ型の半導体装置を、たとえば回路基板に実装する際には、実装作業に伴い、半導体装置の内部に応力が生じうる。このような発熱あるいは応力により、封止樹脂に亀裂が生じる等の不具合が発生する場合がある。
本開示は、上記した事情のもとで考え出されたものである。そこで本開示は、上述したような不具合が封止樹脂に発生することを防止あるいは抑制することにより、封止樹脂の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その課題とする。
本開示によって提供される半導体装置は、第1リードと、第1半導体素子と、前記第1リードおよび前記第1半導体素子の各々の少なくとも一部を覆う封止樹脂と、を備える。前記第1リードは、前記第1半導体素子が搭載された第1リード主面、前記第1リード主面とは反対側を向く第1リード裏面、および前記第1リード主面と前記第1リード裏面とが離間する厚さ方向において前記第1リード主面と前記第1リード裏面との間に位置する第1リード第1面を有する第1リード第1部を含む。前記第1リード第1面は、前記封止樹脂によって覆われており、且つ前記厚さ方向視において複数の凸領域と複数の凹領域とが交互に配置されて構成されている。
本開示によれば、封止樹脂の信頼性を向上することができる。
本開示のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
以下、本開示の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
本開示における「第1」、「第2」、「第3」等の用語は、単に対象物を区別するために用いられており、対象物を順位づけするものではない。
〔第1実施形態 半導体装置A1〕
図1~図19は、第1実施形態に係る半導体装置を示している。図示された半導体装置A1は、複数のリード1,2、複数の第1半導体素子3、複数の第2半導体素子4、複数の第3半導体素子5、複数の電子部品49、複数のワイヤ91,92,93、支持部材6および封止樹脂7を備えている。半導体装置A1の用途は、特に限定されず、半導体装置A1は、たとえばインバータモータの駆動制御に用いられるIPM(Intelligent Power Module)として構成される。
図1~図19は、第1実施形態に係る半導体装置を示している。図示された半導体装置A1は、複数のリード1,2、複数の第1半導体素子3、複数の第2半導体素子4、複数の第3半導体素子5、複数の電子部品49、複数のワイヤ91,92,93、支持部材6および封止樹脂7を備えている。半導体装置A1の用途は、特に限定されず、半導体装置A1は、たとえばインバータモータの駆動制御に用いられるIPM(Intelligent Power Module)として構成される。
図1は、半導体装置A1を説明する斜視図である。図2は、半導体装置A1を示す平面図である。図3は、半導体装置A1を説明する平面図である。図4は、半導体装置A1を示す正面図である。図5は、半導体装置A1を示す側面図である。図6は、図3のVI-VI線に沿う断面図である。図7は、図3のVII-VII線に沿う断面図である。図8は、半導体装置A1を説明する平面図である。図9は、半導体装置A1を説明する平面図である。図10は、半導体装置A1を説明する底面図である。図11は、半導体装置A1を説明する側面図である。図12は、図11のXII-XII線に沿う断面図である。図13は、図11のXIII-XIII線に沿う断面図である。図14は、半導体装置A1を説明する平面図である。図15は、図14のXV-XV線に沿う断面図である。図16は、半導体装置A1を説明する断面図である。図17は、半導体装置A1を説明する断面図である。図18は、半導体装置A1を説明する平面図である。図19は、半導体装置A1を説明する平面図である。
複数のリード1,2は、複数の第1半導体素子3、複数の第2半導体素子4および複数の第3半導体素子5を支持し、且つこれらへの導通経路を構成する。複数のリード1,2は、導電部材であり、たとえば、リードフレームを用いて形成される。複数のリード1に印加される電圧は、複数のリード2に印加される電圧よりも高いが、本開示がこれに限定されるわけではない。たとえば、半導体装置A1が、IPMとして構成された場合、複数のリード1には、モータの駆動電流が流され、複数のリード2には、制御電流が流される。このため、複数のリード1には、複数のリード2よりも高電圧が印加され、より大きな電流が流される。このようなことから、複数のリード1は「高電圧リード」または「パワーリード」と、複数のリード2は「低電圧リード」または「制御リード」と称される場合がある。複数のリード1,2は、たとえば打ち抜き加工により、金属(Cu等)の板材料に対して切断および曲げを施すことによって形成することができる。
複数のリード1は、リード1A~1Gおよび1Zを含む。複数のリード2は、リード2A~2Fおよび2Zを含む。
図3に示すように、リード1A~1Gおよび1Zのグループと、リード2A~2Fおよび2Zのグループとは、y方向において分かれて配置されている。
リード1A~1Gおよび1Zは、形状、位置、および半導体素子との導通関係において、適宜異なる態様が採用されている。以下、個々のリード1について説明するが、互いに共通する事項については適宜説明を省略する。
リード1A(「第1リード」)は、図1、3、4および6~8に示すように、第1部101A、第2部102A、第3部103A、第4部104Aを有する。
第1部101Aは、主面111A、裏面112A、第1面121A、第2面122A、第3面123A、一対の第4面124A、一対の第5面125A、一対の第6面126A、一対の第7面127Aと、複数の凹部1111A、複数の溝部1112Aおよび複数の溝部1113Aを有する。
主面111Aは、z方向において一方側を向く面であり、複数の凹部1111Aを除き、平坦な面である(以下、複数の凹部が形成されている面であっても、全体として平坦である場合には、「平坦な面」という)。裏面112Aは、z方向において主面111Aとは反対側を向く面であり、平坦な面である。主面111Aには、第1半導体素子3および第3半導体素子5が搭載されている。図示された例においては、第1部101Aの主面111Aに3つの第1半導体素子3と3つの第3半導体素子5とが搭載されているが、半導体素子の個数がこの例に限定されるわけではない。第1部101Aに、第3半導体素子5が搭載されない構成であってもよい。
第1面121Aは、z方向において主面111Aと裏面112Aとの間に位置しており、全体としてx方向一方側(図3における右側)を向いている。第1面121Aは、主面111Aと裏面112Aとに繋がっている。たとえば、図8~図10に示すように、第1面121Aは、複数の凸領域131Aと複数の凹領域132Aとを有する。凸領域131Aは、z方向視において凸状であり、x方向に(図9では右側に)凸である。凹領域132Aは、z方向視において凹状であり、図9では、凸領域131Aに対し左側に凹状である。複数の凸領域131Aと複数の凹領域132Aとは、交互に配置されている。
凸領域131Aおよび凹領域132Aの形状は特に限定されない。凸領域131Aと凹領域132Aとは、各々がz方向視において凸状および凹状であればよく、互いの境界が明確に認識されなくてもよい。図9および図10に示す例においては、第1面121Aの凹凸を平均化した面を基準面(平均面)1210Aとし、基準面1210Aから突出している部分を凸領域131Aとし、基準面1210Aから退避した部分を凹領域132Aとしている。
図示された例においては、各凸領域131Aおよび各凹領域132Aは、第1面121Aの幅方向(z方向)全体にわたって設けられている。これに代えて、各凸領域131Aおよび/または各凹領域132Aを、第1面121Aのz方向における一部にのみ設けてもよい。また、図示された例においては、複数の凸領域131Aおよび複数の凹領域132Aは、第1面121Aのy方向全域に設けられているが、これに代えて、複数の凸領域131Aおよび/または複数の凹領域132Aを、第1面121Aのy方向における一部の範囲にのみ設けてもよい。
図示された例においては、凸領域131Aおよび凹領域132Aは、z方向視において円弧形状の輪郭を有している。凸領域131Aの曲率半径R1および凹領域132Aの曲率半径R2の大きさは、適宜設定される。たとえば、曲率半径R1と曲率半径R2とが、同じであってもよいし、異なっていてもよい。図示された例においては、曲率半径R1は、曲率半径R2よりも小さい。
図11に示すように、第1面121Aは、第1領域1211Aと第2領域1212Aとを有する。第1領域1211Aは、第2領域1212Aよりも粗い面である(すなわち、表面粗さが相対的に大きい)。第1領域1211Aは、第2領域1212Aよりも主面111A側に位置しているが、本開示がこれに限定されるわけではない。
図示された例においては、第1領域1211Aのz方向寸法は、y方向の位置によって異なっている。より具体的には、第1領域1211Aのうち、ある凸領域131Aに含まれる部分のz方向における最大寸法Zm1は、ある凹領域132Aに含まれる部分のz方向における最小寸法Zm2よりも大きい。
図10~図13に示すように、裏面112Aは、第1部1121Aおよび複数の第2部1122Aを有する。第1部1121Aは、平面視において第1半導体素子3と重なる部位を含んでおり、図示された例においては、z方向に対して直角である平坦面からなる。第2部1122Aは、z方向視において隣り合う凹領域132Aの底部どうしを結ぶ線分Ls1と第1面121Aとに囲まれた部分である。図12および図13に示すように、第2部1122Aは、x方向において第1部1121Aから離間するほど、z方向において主面111Aに近づくように傾斜しており、たとえば緩やかな凸曲面である。
第2領域1212Aは、複数の凸部1212Aa、複数の凹部1212Ab、複数の凸部1212Acおよび複数の凹部1212Adを有する。凸部1212Aaは、第2領域1212Aと第1領域1211Aとの境界のうち、z方向一方側(上側)に凸である部位である。凹部1212Abは、第2領域1212Aと第1領域1211Aとの境界のうち、z方向他方側(下側)に凹である部位である。複数の凸部1212Aaと複数の凹部1212Abとは、y方向に交互に配置されている。凸部1212Acは、第2領域1212Aと裏面112Aとの境界のうち、z方向他方側(下側)に凸である部位である。凹部1212Adは、第2領域1212Aと裏面112Aとの境界のうち、z方向一方側(上側)に凹である部位である。複数の凸部1212Acと複数の凹部1212Adとは、y方向に交互に配置されている。また、凸部1212Aaと凸部1212Acとは、z方向に隣り合っており、凹部1212Abと凹部1212Adとは、z方向に隣り合っている。z方向に隣り合う凸部1212Aaと凸部1212Acとの最大の寸法z3は、z方向に隣り合う凹部1212Abと凹部1212Adとの最小の寸法z4よりも大きい。
第1部101Aは、第1凸部141Aを有する。第1凸部141Aは、主面111Aと第1面121Aの第1領域1211Aとの間に位置しており、主面111Aからz方向に突出している。第1凸部141Aは、主面111Aと第1領域1211A(第1面121A)との境界の全長にわたって形成されていてもよいし、当該境界の一部にのみ形成されていてもよい。
第1面121Aが、複数の凸領域131Aおよび凹領域132Aを有する構成は、第1領域1211A、第2領域1212A、複数の第2部1122Aおよび第1凸部141Aのすべてまたはいずれかのみを有する構成であってもよいし、これらを有さない構成であってもよい。たとえば、金属の板材料を打ち抜き加工することによってリード1Aが形成される場合、打ち抜きに用いられる金型に、複数の凸領域131Aおよび複数の凹領域132Aに対応する凹凸部分が形成される。この金型の凹凸部分が、第1部101Aとなる部分に対して、z方向において裏面112A側から主面111Aに移動することによって打ち抜きが行われると、複数の凸領域131Aおよび複数の凹領域132Aに、第1領域1211Aと第2領域1212Aとが形成される。相対的に平滑な(すなわち、表面粗さが相対的に小さい)第2領域1212Aは、金型の剪断によって形成された部位に相当する。相対的に粗い第1領域1211Aは、板材料が破断した面に相当する。裏面112Aの第2部1122Aは、打ち抜きの際に、裏面112Aの一部が金型によってz方向において主面111A側に変形させられた部分である。第1凸部141Aは、板材料の破断によってz方向に引き伸ばされた部分である。
図8に示すように、第2面122Aは、x方向において第1面121Aとは反対側に位置する面であり、x方向他方側(左側)を向いている。第2面122Aは、z方向において主面111Aと裏面112Aとの間に位置しており、図示された例においては、主面111Aと裏面112Aとに繋がっている。第2面122Aは、第1面121Aよりも平滑な面である。
第3面123Aは、第1面121Aと第2面122Aとの間に位置しており、y方向一方側(図8における上側)を向いている。第3面123Aは、z方向において主面111Aと裏面112Aとの間に位置しており、図示された例においては、主面111Aと裏面112Aとに繋がっている。第3面123Aは、第1面121Aよりも平滑な面である。
一対の第4面124Aは、y方向において第3面123Aとは反対側に位置する面であり、y方向他方側(図8における下側)を向いている。一対の第4面124Aは、x方向において互いに離間している。各第4面124Aは、z方向において主面111Aと裏面112Aとの間に位置しており、図示された例においては、主面111Aと裏面112Aとに繋がっている。
一対の第5面125Aは、x方向において第1面121Aと第2面122Aとの間に位置しており、第1面121Aおよび第2面122Aに対してy方向他方側に位置している。一対の第5面125Aは、各々、第1面121Aと第2面122Aとに繋がっている。第5面125Aは、x方向に対して傾いている。第5面125Aは、z方向において主面111Aと裏面112Aとの間に位置しており、図示された例においては、主面111Aと裏面112Aとに繋がっている。
一対の第6面126Aは、x方向において一対の第5面125Aの間に位置しており、y方向において一対の第5面125Aと第4面124Aとの間に位置している。図示された例においては、各第6面126Aは、一対の第4面124Aの一方と、一対の第5面125Aの一方とに繋がっている。各第6面126Aは、x方向を向いている。各第6面126Aは、z方向において主面111Aと裏面112Aとの間に位置しており、図示された例においては、主面111Aと裏面112Aとに繋がっている。
一対の第7面127Aは、それぞれ、x方向において第1面121Aと第3面123Aとの間、および、第2面122Aと第3面123Aとの間に位置している。また、各第7面127Aは、y方向において第3面123Aと、第1面121Aまたは第2面122Aとの間に位置している。x方向一方側(図8における右側)の第7面127Aは、第1面121Aと第3面123Aとに繋がっており、x方向他方側(左側)の第7面127Aは、第2面122Aと第3面123Aとに繋がっている。図示された例においては、各第7面127Aは、z方向視において凸曲面である。各第7面127Aは、z方向において主面111Aと裏面112Aとの間に位置しており、図示された例においては、主面111Aと裏面112Aとに繋がっている。
図示された例においては、x方向一方側(第1面121Aが位置する側)の第4面124A、第5面125Aおよび第6面126Aに、複数の凸領域および複数の凹領域が形成されている。これらは、たとえば第1面121Aの凸領域131Aおよび凹領域132Aと同様のものである。また、これらの第4面124A、第5面125Aおよび第6面126Aは、第1面121Aにおける第1領域1211Aおよび第2領域1212Aと同様の領域を有する構成であってもよい。また、これらの第4面124A、第5面125Aおよび第6面126Aは、上述した第1凸部141Aを有する構成であってもよい。また、裏面112Aは、これらの第4面124A、第5面125Aおよび第6面126Aの複数の凸領域131Aおよび凹領域132Aに対応した複数の第2部1122Aを有する構成であってもよい。
図8に示すように、第1部101Aは、複数の凹部1111A、複数の溝部1112Aおよび複数の溝部1113Aを有する。
複数の凹部1111Aは、主面111Aからz方向に凹んでいる。凹部1111Aのz方向視形状は特に限定されず、図9に示す例では、矩形状である。また、図示された例においては、複数の凹部1111Aは、マトリクス状に配置されている。複数の凹部1111Aは、x方向においてピッチPx1で配列されている。複数の凹部1111Aは、y方向においてピッチPy1で配列されている。ピッチPx1およびピッチPy1の大きさは、適宜設定され、たとえば、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。図示された例においては、ピッチPx1とピッチPy1とは、同じである。
凹部1111Aの断面形状の一例を、図16に示す。同図に示す例では、凹部1111Aは、第1面1111Aa、複数の第2面1111Abを有する。第1面1111Aaは、z方向においてもっとも深い位置にあり、たとえば平坦な矩形状面である。複数の第2面1111Abは、第1面1111Aaと主面111Aとの間に介在しており、z方向に対して傾いた平面である。図示された例においては、凹部1111Aの周囲に第3面1111Acが形成されている。第3面1111Acは、主面111Aに対してz方向に盛り上がった形状の面である。第3面1111Acは、凹部1111Aの形成の際に、周囲が盛り上がった部分である。
図8に示す例では、溝部1112Aおよび溝部1113Aは、z方向視において環状をなすように形成されている。溝部1112Aおよび溝部1113Aの内側には、凹部1111Aは形成されていない。z方向視において溝部1113Aが溝部1112Aの外側に配置されている。
図14および図15に示すように、溝部1112Aおよび溝部1113Aは、主面111Aからz方向に凹んでいる。図17に示す例においては、溝部1112Aの深さD2は、溝部1113Aの深さD3よりも深い。
図17に示すように、溝部1112Aは、第1面1112Aaおよび一対の第2面1112Abを有する。第1面1112Aaは、z方向においてもっとも深い位置にあり、たとえば平坦な帯状面である。一対の第2面1112Abは、第1面1112Aaと主面111Aとの間に介在しており、z方向に対して傾いた帯状平面である。図示された例においては、溝部1112Aの周囲に第3面1112Acが形成されている。第3面1112Acは、主面111Aに対してz方向に盛り上がった形状の面である。第3面1112Acは、溝部1112Aの形成の際に、周囲が盛り上がった部分である。
溝部1113Aは、一対の第2面1113Abを有する。一対の第2面1112Abは、z方向に対して傾いた帯状平面である。また、図示された例においては、溝部1113Aの周囲に第3面1113Acが形成されている。第3面1113Acは、主面111Aに対してz方向に盛り上がった形状の面である。第3面1113Acは、溝部1113Aの形成の際に、周囲が盛り上がった部分である。
図2に示すように、第2部102Aは、リード1Aのうち封止樹脂7から突出する部分である。第2部102Aは、y方向において第1部101Aに対してリード2とは反対側に突出している。第2部102Aは、たとえば半導体装置A1を外部の回路に電気的に接続するために用いられる。図示された例においては、第2部102Aは、z方向上側に折り曲げられている(たとえば図1参照)。
図3に示すように、第3部103Aおよび第4部104Aは、第1部101Aと第2部102Aとの間に介在している。第3部103Aおよび第4部104Aは、封止樹脂7によって覆われている。図7に示すように、第4部104Aは、第1部101Aに対して寸法z1だけz方向上側に位置しており、第2部102Aに繋がっている。第3部103Aは、第1部101Aと第4部104Aとに繋がっており、y方向に対して傾いている。図示された例においては、第3部103Aは、第1部101Aのうち一対の第4面124Aの間の部分に繋がっている。
図3に示すように、リード1B、1Cおよび1Dは、リード1Aに対してx方向他方側(左側)に配置されている。リード1B~1Dの形状およびサイズは、適宜設定されるが、図示された例においては、リード1B、1Cおよび1Dは、同形状および同サイズである。よって、以下においては、リード1Dについて説明する。
図3、図6および図18に示すように、リード1Dは、第1部101D、第2部102D、第3部103Dおよび第4部104Dを有する。
第1部101Dは、主面111D、裏面112D、第1面121D、第2面122D、第3面123D、第4面124D、一対の第7面127Dおよび第8面128Dと、複数の凹部1111D、複数の溝部1112Dおよび複数の溝部1113Dを有する。
主面111Dは、z方向において一方側を向く面であり、全体として平坦な面である。裏面112Dは、主面111Dとは反対側を向く面であり、平坦な面である。主面111Dには、第1半導体素子3および第3半導体素子5が搭載されている。図示された例においては、第1部101Dの主面111Dに1つの第1半導体素子3と1つの第3半導体素子5とが搭載されているが、本開示がこれに限定されるわけではない。第1部101Dに、第3半導体素子5が搭載されない構成であってもよい。
第1面121Dは、z方向において主面111Dと裏面112Dとの間に位置しており、x方向一方側(図3における右側)を向いている。図示された例においては、第1面121Dは、主面111Dと裏面112Dとに繋がっている。
第2面122Dは、x方向において第1面121Dとは反対側に位置する面である。第2面122Dは、z方向において主面111Dと裏面112Dとの間に位置しており、主面111Dと裏面112Dとに繋がっている。
第3面123Dは、x方向において第1面121Dと第2面122Dとの間に位置しており、y方向一方側(図18における上側)を向いている。第3面123Dは、z方向において主面111Dと裏面112Dとの間に位置しており、主面111Dと裏面112Dとに繋がっている。
第4面124Dは、y方向において第3面123Dとは反対側に位置する面であり、y方向他方側(図18における下側)を向いている。第4面124Dは、z方向において主面111Dと裏面112Dとの間に位置しており、主面111Dと裏面112Dとに繋がっている。
一対の第7面127Dは、x方向において第1面121Dと第3面123Dとの間および第2面122Dと第3面123Dとの間に位置しており、y方向において第1面121Dおよび第2面122Dと第3面123Dとの間に位置している。x方向一方側の第7面127Dは、第1面121Dと第3面123Dとに繋がっており、x方向他方側の第7面127Dは、第2面122Dと第3面123Dとに繋がっている。第7面127Dは、z方向視において凸曲面である。第7面127Dは、z方向において主面111Dと裏面112Dとの間に位置しており、主面111Dと裏面112Dとに繋がっている。
第8面128Dは、第2面122Dと第4面124Dとの間に介在しており、第2面122Dと第4面124Dとに繋がっている。第8面128Dは、z方向視において凸曲面である。第8面128Dは、z方向において主面111Dと裏面112Dとの間に位置しており、主面111Dと裏面112Dとに繋がっている。
第1部101Dには、第1部101Aにおける凸領域131Aおよび凹領域132Aに相当するものは形成されていない。
第1部101Dは、複数の凹部1111D、複数の溝部1112Dおよび複数の溝部1113Dを有する。
複数の凹部1111Dは、主面111Dからz方向に凹んでいる。凹部1111Dのz方向視形状は特に限定されず、たとえば、凹部1111Aと同様の矩形状である。また、複数の凹部1111Dは、たとえば、マトリクス状に配置される。複数の凹部1111Dは、複数の凹部1111Aと同様に、x方向においてピッチPx1で配列される。また、複数の凹部1111Dは、y方向においてピッチPy1で配列される。
凹部1111Dの断面形状は特に限定されない。たとえば、凹部1111Dは、凹部1111Aと同様の断面形状である。
溝部1112Dおよび溝部1113Dは、z方向視において環状をなすように形成されている。溝部1112Dおよび溝部1113Dの内側には、凹部1111Dは形成されていない。z方向視において、溝部1113Dは、溝部1112Dの外側に配置される。
溝部1112Dおよび溝部1113Dは、主面111Dからz方向に凹む。溝部1112Aおよび溝部1113Aと同様に、溝部1112Dの深さD2は、溝部1113Dの深さD3よりも深い。
溝部1112Dおよび溝部1113Dの断面形状は、溝部1112Aおよび溝部1113Aの断面形状と同様である。
第2部102Dは、リード1Dのうち封止樹脂7から突出する部分である。第2部102Dは、y方向において第1部101Dに対してリード2とは反対側に突出している。第2部102Dは、たとえば半導体装置A1を外部の回路に電気的に接続するために用いられる。第2部102Dは、z方向上側に折り曲げられている。
第3部103Dおよび第4部104Dは、第1部101Dと第2部102Dとの間に介在している。第3部103Dおよび第4部104Dは、封止樹脂7によって覆われている。第4部104Aと同様に、第4部104Dは、第1部101Dに対して寸法z1だけz方向上側に位置しており、第2部102Dに繋がっている。第3部103Dは、第1部101Dと第4部104Dとに繋がっており、y方向に対して傾いている。第3部103Dは、第1部101Dのうち一対の第4面124Dの間の部分に繋がっている。
図3および図18に示すように、リード1Eは、リード1Dに対してx方向他方側(左側)に配置されている。リード1Eは、第2部102Eおよび第4部104Eを有する。リード1Eは、半導体素子が搭載される部位を有さない。
第2部102Eは、リード1Eのうち封止樹脂7から突出する部分である。第2部102Eは、y方向において第4部104Eに対してリード2とは反対側に突出している。第2部102Eは、たとえば半導体装置A1を外部の回路に電気的に接続するために用いられる。第2部102Eは、z方向上側に折り曲げられている。
第4部104Eは、封止樹脂7に覆われており、たとえば、z方向視矩形状である。第4部104Dと同様に、第4部104Eは、第1部101Dに対して寸法z1だけz方向上側に位置しており、第2部102Eに繋がっている。
図3および図18に示すように、リード1Fは、リード1Eに対してx方向他方側(左側)に配置されている。リード1Fは、第2部102Fおよび第4部104Fを有する。リード1Fは、半導体素子が搭載される部位を有さない。
第2部102Fは、リード1Fのうち封止樹脂7から突出する部分である。第2部102Fは、y方向において第4部104Fに対してリード2とは反対側に突出している。第2部102Fは、たとえば半導体装置A1を外部の回路に電気的に接続するために用いられる。第2部102Fは、z方向上側に折り曲げられている。
第4部104Fは、封止樹脂7に覆われており、たとえば、z方向視矩形状である。第4部104Eと同様に、第4部104Fは、第1部101Dに対して寸法z1だけz方向上側に位置しており、第2部102Fに繋がっている。
図3および図18に示すように、リード1Gは、リード1Fに対してx方向他方側(左側)に配置されている。リード1Gは、第2部102Gおよび第4部104Gを有する。リード1Gは、半導体素子が搭載される部位を有さない。
第2部102Gは、リード1Gのうち封止樹脂7から突出する部分である。第2部102Gは、y方向において第4部104Gに対してリード2とは反対側に突出している。第2部102Gは、たとえば半導体装置A1を外部の回路に電気的に接続するために用いられる。第2部102Gは、z方向上側に折り曲げられている。
第4部104Gは、封止樹脂7に覆われており、たとえば、z方向視矩形状である。第4部104Fと同様に、第4部104Gは、第1部101Dに対して寸法z1だけz方向上側に位置しており、第2部102Gに繋がっている。
図3に示すように、リード1Zは、リード1Aに対してx方向一方側(右側)に配置されている。リード1Zは、第1半導体素子3、第2半導体素子4および第3半導体素子5とは導通しない。リード1Zは、第2部102Zおよび第4部104Zを有する。
第2部102Zは、リード1Zのうち封止樹脂7から突出する部分である。第2部102Zは、y方向において第4部104Zに対してリード2とは反対側に突出している。第2部102Zは、z方向上側に折り曲げられている。
第4部104Zは、封止樹脂7に覆われており、たとえば、z方向視矩形状である。第4部104Aと同様に、第4部104Zは、第1部101Aに対して寸法z1だけz方向上側に位置しており、第2部102Zに繋がっている。
図3に示すように、リード2A、2B、2C、2D、2E、2Fおよび2Zは、形状、位置、および半導体素子または電子部品との導通関係において、適宜異なる態様が採用されている。以下、個々のリード2について説明するが、互いに共通する事項については適宜説明を省略する。
リード2A(「第2リード」)は、たとえば図3に示すように、複数の第1部201A、複数の第2部202A、複数の第4部204A、第5部205A、第6部206A、第7部207Aおよび第8部208Aを有する。
第1部201Aは、図7に示すように主面211Aおよび裏面212Aを有する。主面211Aは、z方向において一方側を向く面であり、平坦な面である。裏面212Aは、z方向において主面211Aとは反対側を向く面であり、平坦な面である。主面211Aには、第2半導体素子4が搭載されている。図示された例においては、2つの第1部201Aがあり、各第1部201Aの主面211Aに1つの第2半導体素子4が搭載されているが、本開示がこれに限定されるわけではない。
2つの第1部201Aは、x方向に並んで配置されている。x方向一方側(図3の右側)の第1部201Aは、リード1Aの第1部101Aの第3面123Aと対向している。他方側(左側)の第1部201Aは、リード1Cの第1部101Cの第3面123Cと対向している。第1部201Aの形状は特に限定されず、図示された例においては、z方向視矩形状であり、より具体的には、x方向を長手方向とする長矩形状である。
図7に示すように、第1部201Aは、z方向において寸法z2だけリード1Aの第1部101Aから上側に位置している。寸法z2は、寸法z1と同じであっても、異なっていてもよい。図示された例においては、寸法z1と寸法z2とは、同じである。
図3に示す例では、2つの第2部202Aがあり、各第2部202Aは、リード2Aのうち封止樹脂7から突出する部分である。第2部202Aは、y方向において第1部201Aに対してリード1とは反対側に突出している。第2部202Aは、たとえば半導体装置A1を外部の回路に電気的に接続するために用いられる。図示された例においては、第2部202Aは、z方向上側に折り曲げられている。2つの第2部202Aは、x方向に離間して配置されている。
図3に示す例では、2つの第4部204Aがあり、各第4部204Aは、第1部201A(図示の例では左側の第1部201A)と、対応する1つの第2部202Aとの間に介在している。2つの第4部204Aは、封止樹脂7によって覆われている。第4部204Aのz方向における位置は、第1部201Aと同じである。右側の第4部204Aは、y方向に延びる帯状である。左側の第4部204Aは、x方向に対して傾いて延びている。
第5部205Aは、2つの第1部201Aの間に介在しており、これらに繋がっている。図示された例においては、第5部205Aは、x方向に長く延びる帯状である。
第6部206Aは、右側の第1部201Aからx方向一方側に延びる部分である。図示された例においては、第6部206Aは、x方向を長手方向とする長矩形状である。
第7部207Aは、第6部206Aの右端からy方向に延びる帯状である。
第8部208Aは、第7部207Aからy方向に延びており、封止樹脂7から突出している。
図3および図19に示すように、第1部201Aは、複数の凹部2111Aを有する。複数の凹部2111Aは、主面211Aからz方向に凹んでいる。凹部2111Aのz方向視形状は特に限定されず、図示された例においては、図19に示すように矩形状である。また、複数の凹部2111Aは、マトリクス状に配置されている。複数の凹部2111Aは、x方向においてピッチPx2で配列されている。複数の凹部2111Aは、y方向においてピッチPy2で配列されている。ピッチPx2およびピッチPy2の大きさは特に限定されず、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。図示された例においては、ピッチPx2とピッチPy2とは、同じである。また、ピッチPx2およびピッチPy2は、図9に示す凹部1111AのピッチPx1およびピッチPy1よりも大きい。すなわち、複数の凹部1111Aの配置密度(所定面積当たりの個数)は、複数の凹部2111Aの配置密度よりも大きい。凹部2111Aの断面形状は特に限定されず、たとえば図16に示された凹部1111Aの断面形状と同様である。
図3に示すように、リード2B、リード2Cおよびリード2Dは、リード2Aの一部に対してy方向(上側)に配置されている。
リード2Bは、第1部201Bおよび第2部202Bを有する。
第1部201Bは、電子部品49(図1参照)が搭載されている。第1部201Bの形状は特に限定されない。第1部201Bは、封止樹脂7に覆われている。第1部201Bのz方向における位置は、第1部201Aと同じである。
第1部201Bは、複数の凹部2111Bおよび複数の溝部2112Bを有する。
複数の凹部2111Bは、z方向に凹んでいる。凹部2111Bのz方向視形状は特に限定されず、図示された例においては、凹部2111Aと同様の矩形状である。また、複数の凹部2111Bは、y方向に並んで配置されている。複数の凹部2111Bは、たとえば、複数の凹部2111Aと同様にy方向においてピッチPy2で配列されている。また、凹部2111Bの断面形状は特に限定されない。図示された例においては、凹部2111Bは、凹部2111Aと同様の断面形状である。
図示された例においては、溝部2112Bは、z方向視において電子部品49と複数の凹部2111Bとを区画するように形成されている。溝部2112Bは、z方向に凹む。図示された例においては、溝部2112Bの断面形状は、溝部1112Aと同様の形状である。
第2部202Bは、リード2Bのうち封止樹脂7から突出する部分である。第2部202Bは、y方向において第1部201Bに対してリード1とは反対側に突出している。第2部202Bは、たとえば半導体装置A1を外部の回路に電気的に接続するために用いられる。第2部202Bは、z方向上側に折り曲げられている。第1部201Bと第2部202Bとは、互いに繋がっている。
リード2Cは、第1部201Cおよび第2部202Cを有する。
第1部201Cは、電子部品49が搭載されている。第1部201Cの形状は特に限定されない。第1部201Cは、封止樹脂7に覆われている。第1部201Cのz方向における位置は、第1部201Aと同じである。
第1部201Cは、複数の凹部2111Cおよび複数の溝部2112Cを有する。
複数の凹部2111Cは、z方向に凹んでいる。凹部2111Cのz方向視形状は特に限定されず、図示された例においては、凹部2111Aと同様の矩形状である。また、図示された例においては、複数の凹部2111Cは、x方向に並んで配置されている。複数の凹部2111Cは、たとえば、複数の凹部2111Aと同様にx方向においてピッチPx2で配列されている。また、凹部2111Cの断面形状は特に限定されない。図示された例においては、凹部2111Cは、凹部2111Aと同様の断面形状である。
溝部2112Cは、z方向視において電子部品49と複数の凹部2111Cとを区画するように形成されている。溝部2112Cは、z方向に凹む。図示された例においては、溝部2112Cの断面形状は、溝部1112Aと同様の形状である。
第2部202Cは、リード2Cのうち封止樹脂7から突出する部分である。第2部202Cは、y方向において第1部201Cに対してリード1とは反対側に突出している。第2部202Cは、たとえば半導体装置A1を外部の回路に電気的に接続するために用いられる。第2部202Cは、z方向上側に折り曲げられている。第1部201Cと第2部202Cとは、互いに繋がっている。
リード2Dは、第1部201Dおよび第2部202Dを有する。
第1部201Dは、電子部品49が搭載されている。第1部201Dの形状は特に限定されない。第1部201Dは、封止樹脂7に覆われている。第1部201Dのz方向における位置は、第1部201Aと同じである。
第1部201Dは、複数の凹部2111Dおよび複数の溝部2112Dを有する。
複数の凹部2111Dは、z方向に凹んでいる。凹部2111Dのz方向視形状は特に限定されず、図示された例においては、凹部2111Aと同様の矩形状である。また、複数の凹部2111Dは、x方向に並んで配置されている。複数の凹部2111Dは、たとえば、複数の凹部2111Aと同様にx方向においてピッチPx2で配列されている。また、凹部2111Dの断面形状は特に限定されない。凹部2111Dは、凹部2111Aと同様の断面形状である。
溝部2112Dは、z方向視において電子部品49と複数の凹部2111Dとを区画するように形成されている。溝部2112Dは、z方向に凹む。溝部2112Dの断面形状は、溝部1112Aと同様の形状である。
第2部202Dは、リード2Dのうち封止樹脂7から突出する部分である。第2部202Dは、y方向において第1部201Dに対してリード1とは反対側に突出している。第2部202Dは、たとえば半導体装置A1を外部の回路に電気的に接続するために用いられる。第2部202Dは、z方向上側に折り曲げられている。第1部201Dと第2部202Dとは、互いに繋がっている。
図3に示すように、複数のリード2Eは、リード2Dに対してx方向左側に配置されている。
各リード2Eは、第1部201E、第2部202Eおよび第4部204Eを有する。
第1部201Eは、ワイヤ93がボンディングされる部位である。第1部201Eの形状は特に限定されない。図示された例においては、第1部201Eは、矩形状である。第1部201Eは、封止樹脂7に覆われている。第1部201Eのz方向における位置は、第1部201Aと同じである。
第2部202Eは、リード2Eのうち封止樹脂7から突出する部分である。第2部202Eは、y方向において第1部201Eに対してリード1とは反対側に突出している。第2部202Eは、たとえば半導体装置A1を外部の回路に電気的に接続するために用いられる。第2部202Eは、z方向上側に折り曲げられている。
第4部204Eは、第1部201Eと第2部202Eとの間に介在している。第4部204Eは、封止樹脂7によって覆われている。第4部204Eのz方向における位置は、第1部201Eと同じである。第4部204Eは、第1部201Eと第2部202Eとに繋がっている。また、第4部204Eは、L字状である。
複数のリード2Eの第2部202Eは、x方向においてリード2Dの第2部202Dとリード2Aの第2部202Aとの間に配置されている。
図3に示すように、複数のリード2Fは、複数のリード2Eに対してx方向左側に配置されている。
各リード2Fは、第1部201F、第2部202Fおよび第4部204Fを有する。
第1部201Fは、ワイヤ93がボンディングされる部位である。第1部201Fの形状は特に限定されない。図示された例においては、第1部201Fは、四角形状である。複数のリード2Fの第1部201Fは、x方向に並んで配置されている。第1部201Fは、封止樹脂7に覆われている。第1部201Fのz方向における位置は、第1部201Aと同じである。
第2部202Fは、リード2Fのうち封止樹脂7から突出する部分である。第2部202Fは、y方向において第1部201Fに対してリード1とは反対側に突出している。第2部202Fは、たとえば半導体装置A1を外部の回路に電気的に接続するために用いられる。第2部202Fは、z方向上側に折り曲げられている。
第4部204Fは、第1部201Fと第2部202Fとの間に介在している。第4部204Fは、封止樹脂7によって覆われている。第4部204Fのz方向における位置は、第1部201Fと同じである。第4部204Fは、第1部201Fと第2部202Fとに繋がっている。また、第4部204Fは、y方向に対して傾いた方向に延びた形状である。
図示された例においては、複数のリード2Fの第2部202Fは、x方向においてリード2Aの2つの第2部202Aの間に配置されている。
図3に示すように、リード2Zは、リード2Aに対してx方向他方側に配置されている。リード2Zは、第1半導体素子3、第2半導体素子4および第3半導体素子5とは導通しない。リード2Zは、第1部201Z、第2部202Zおよび第4部204Zを有する。
第1部201Zは、リード2Aの第1部201Aのx方向左側に配置されている。第1部201Zのz方向における位置は、第1部201Aと同じである。第1部201Zは、封止樹脂7によって覆われている。
第2部202Zは、リード2Zのうち封止樹脂7から突出する部分である。第2部202Zは、y方向において第1部201Zに対してリード1とは反対側に突出している。第2部202Zは、z方向上側に折り曲げられている。
第4部204Zは、封止樹脂7に覆われており、第1部201Zと第2部202Zとの間に介在している。第4部204Zは、z方向視においてL字状である。第4部204Zは、複数の凹部2111Zを有する。
複数の凹部2111Zは、z方向に凹んでいる。凹部2111Zのz方向視形状は特に限定されず、図示された例においては、凹部2111Aと同様の矩形状である。また、複数の凹部2111Zは、マトリクス状に配置されている。複数の凹部2111Zは、たとえば、複数の凹部2111Aと同様にx方向においてピッチPx2で配列されている。複数の凹部2111Zは、複数の凹部2111Aと同様にy方向においてピッチPy2で配置されている。また、凹部2111Zの断面形状は特に限定されない。図示された例においては、凹部2111Zは、凹部2111Aと同様の断面形状である。
図3に示すように、第2部202B、第2部202Cおよび第2部202Dは、ピッチx1でx方向に並んで配置されている。複数の第2部202E、複数の第2部202F、2つの第2部202Aおよび第2部202Zは、ピッチx2でx方向に並んで配置されている。ピッチx1は、ピッチx2よりも大きい。また、第2部202Dと隣り合う第2部202Eとの距離は、x1である。
第1半導体素子3は、半導体装置A1をIPMとして機能させるための機能素子である。第1半導体素子3は、パワー系半導体素子であり、たとえばIPMにおける制御対象である三相交流電流が入出力するものである。第1半導体素子3は、典型的には、IGBT(Insulated-Gate Bipolar Transistor)、バイポーラトランジスタおよびMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-effect Transistor)等である。第1半導体素子3は、リード1Aの第1部101Aの主面111A、リード1Bの第1部101Bの主面111B、リード1Cの第1部101Cの主面111Cおよびリード1Dの第1部101Dの主面111Dにそれぞれ搭載されている。
第1半導体素子3は、第1電極31、第2電極32および第3電極33を有する。第1電極31は、主面111A,111B,111C,111Dに対面する位置に設けられている(図6参照)。第2電極32および第3電極33は、z方向において第1電極31とは反対側に設けられている(図3参照)。
第1半導体素子3がIGBTである場合、第1電極31がコレクタ電極であり、第2電極32がエミッタ電極であり、第3電極33がゲート電極である。第1半導体素子3がバイポーラトランジスタである場合、第1電極31がコレクタ電極であり、第2電極32がエミッタ電極であり、第3電極33がベース電極である。第1半導体素子3がMOSFETである場合、第1電極31がドレイン電極であり、第2電極32がソース電極であり、第3電極33がゲート電極である。
図3および図6に示すように3つの第1半導体素子3がリード1Aの第1部101Aの主面111Aに搭載されている。3つの第1半導体素子3の配置は特に限定されず、図示された例においては、3つの第1半導体素子3は、x方向に並んで等間隔で配置されている。第1半導体素子3は、第1電極31と主面111Aとが接合層39によって接合されることにより、第1部101Aに搭載されている。接合層39は、たとえばAgを含む導電性接合材である。
また、各主面111B,111C,111Dに1つの第1半導体素子3が搭載されている。これらの第1半導体素子3の第1電極31は、たとえば接合層39によって主面111B,111C,111Dに接合されている。第1部101A,101B,101C,101Dに搭載された6つの第1半導体素子3が、x方向に並んで配置されており、y方向における位置が互いに同じである。
第3半導体素子5は、たとえば、第1半導体素子3の機能を補助する素子であり、IPMにおける制御対象である三相交流電流を整流するためのFRD(Fast Recovery Diode)である。図示された例においては、第1部101Aの主面111Aに3つの第3半導体素子5が搭載されている。また、各主面111B,111C,111Dに1つの第3半導体素子5が搭載されている。各第3半導体素子5は、各第1半導体素子3に対してy方向他方側に配置されており、y方向に並んでいる。
第3半導体素子5は、第1電極51および第2電極52を有する。第1電極51は、主面111A,111B,111C,111Dと対面する側に設けられている。図7に示すように、第1電極51は、接合層59によって主面111A,111B,111C,111Dに接合されている。接合層59は、たとえばAgを含む導電性接合材である。
第2半導体素子4は、第1半導体素子3の動作を制御する制御系半導体素子であり、たとえばドライバICである。図3および図7に示すように、2つの第2半導体素子4は、リード2Aの2つの第1部201Aに各別に搭載されている。第2半導体素子4は、接合層45によって第1部201Aの主面211Aに接合されている。接合層45は、たとえば導電性接合材または絶縁性接合材である。
第2半導体素子4は、複数の第1電極41および複数の第2電極42を有する。複数の第1電極41は、y方向においてリード1側(第1半導体素子3側)に配置されている。複数の第2電極42は、複数の第1電極41に対してz方向における一方側またはx方向他方側に設けられている。
電子部品49は、第2半導体素子4の機能を補助する素子であり、たとえばダイオードである。図3および図7に示すように、リード2Bの第1部201B、リード2Cの第1部201Cおよびリード2Dの第1部201Dに、1つずつの電子部品49が搭載されている。電子部品49は、接合層491によって第1部201B,201C,201Dに接合されている。接合層491は、たとえばAgを含む導電性接合材である。
ワイヤ91、ワイヤ92およびワイヤ93は、複数のリード1、複数のリード2、第1半導体素子3、第2半導体素子4および第3半導体素子5を所定の関係で適宜導通させるためのものである。ワイヤ91、ワイヤ92およびワイヤ93の材質やサイズは特に限定されない。本実施形態においては、ワイヤ91は、たとえばAlからなり、ワイヤ92およびワイヤ93は、たとえばAuからなる。また、ワイヤ91は、ワイヤ92およびワイヤ93よりも線径が大きい。なお、ワイヤ91の材質としては、AuやCu等の他の金属が適用可能である。同様に、ワイヤ92およびワイヤ93の材質として、Au以外の金属を適用してもよい。
図3に示すように、半導体装置A1は、6つのワイヤ91を備えている。各ワイヤ91は、第1半導体素子3の第2電極32と第3半導体素子5の第2電極52とに接続されている。また、x方向一方側(右側)のワイヤ91から順に、第3半導体素子5の第2電極52と、第4部104B、第4部104C、第4部104D、第4部104E、第4部104Fおよび第4部104Gとに、それぞれ接続されている。
複数のワイヤ92は、第1半導体素子3の第2電極32および第3電極33と第2半導体素子4の第1電極41とに接続されている。第1部101Aに搭載された3つの第1半導体素子3の第2電極32および第3電極33と、x方向一方側(右側)の第2半導体素子4の複数の第1電極41とが、複数のワイヤ92によって接続されている。第1部101B,101C,101Dに各別に搭載された3つの第1半導体素子3の第3電極33と、x方向他方側(左側)の第2半導体素子4の複数の第1電極41とが、複数のワイヤ92によって接続されている。
x方向一方側(右側)の第2半導体素子4の第2電極42と複数の電子部品49、第1部201B,201C,201D,201Eおよび第5部205Aとが、複数のワイヤ93によって接続されている。第1部201B,201C,201D,201Eおよび第5部205Aのうちワイヤ93がボンディングされる部位には、たとえばAgからなるめっき層が設けられていてもよい。
x方向他方側(左側)の第2半導体素子4の第2電極42と第1部201Fおよび第4部204Aとが、複数のワイヤ93によって接続されている。第1部201Fおよび第4部204Aのうちワイヤ93がボンディングされる部位には、たとえばAgからなるめっき層が設けられていてもよい。
図8に示すように、第1部101Aのy方向一方側において、複数の溝部1112Aは、3つの領域1115Aを囲む構成とされている。各領域1115Aは、図示された例においては、矩形状であり、1つの第1半導体素子3が配置されている。3つの領域1115Aを囲む複数の溝部1112Aは、複数の溝部1113Aによって囲まれている。また、第1部101Aのy方向他方側において、複数の溝部1112Aは、3つの領域1116Aを囲む構成とされている。各領域1116Aは、矩形状であり、1つの第3半導体素子5が配置されている。領域1116Aを囲む複数の溝部1112Aは、複数の溝部1113Aによって囲まれている。
図8に示すように、複数の凹部1111Aのy方向における配列数は、場所に応じて適宜設定される。たとえば、第4面124Aと領域1116A(第3半導体素子5)との間の配列数M1は、7である。領域1116A(第3半導体素子5)と領域1115A(第1半導体素子3)との間の配列数M2は、2である。領域1116A(第3半導体素子5)と領域1115A(第1半導体素子3)との間の配列数M3は、2である。領域1115A(第1半導体素子3)と第3面123Aとの間の配列数M4は、1である。すなわち、同図に示す例では、M1>M2=M3>M4である。また、複数の凹部1111Aのx方向における配列数も、場所に応じて適宜設定される。たとえば、第1面121Aと1116A(第3半導体素子5)との間の配列数N1、隣り合う領域1116A(第3半導体素子5)の間の配列数N2、および第2面122Aと領域1116A(第3半導体素子5)との間の配列数N3、はいずれも同じであり、N1=N2=N3=3である。一方、第1面121Aと領域1115A(第1半導体素子3)との間の配列数N4、および第2面122Aと領域1115A(第1半導体素子3)との間の配列数N5は、1である。すなわち、同図に示す例では、N1=N2=N3>N4=N5である。
支持部材6は、リード1A,1B,1C,1Dを支持しており、たとえばこれらを介して第1半導体素子3および第3半導体素子5からの熱を半導体装置A1外に伝達する。支持部材6は、セラミックスからなり、矩形の板状とされている。支持部材6としては、セラミックスからなる構成が強度、熱伝達率および絶縁性の観点から好ましいが、これに限定されず、種々の材料が採用されうる。支持部材6が板状であることは、半導体装置A1の薄型化に好ましいが、支持部材6は、板状に限定されず、様々な形状が採用されうる。
図3、図6および図7に示すように支持部材6は、支持部材主面61、支持部材裏面62、支持部材第1面63、支持部材第2面64、支持部材第3面65および支持部材第4面66を有する。
支持部材主面61は、z方向一方側を向く面であり、リード1A,1B,1C,1Dと対面している。支持部材裏面62は、支持部材主面61とは反対側を向く面である。支持部材裏面62は、封止樹脂7から露出している。
支持部材第1面63は、z方向において支持部材主面61と支持部材裏面62との間に位置しており、x方向一方側を向く面である。支持部材第1面63は、支持部材主面61および支持部材裏面62に繋がっている。
支持部材第2面64は、z方向において支持部材主面61と支持部材裏面62との間に位置しており、x方向他方側を向く面である。支持部材第2面64は、支持部材主面61および支持部材裏面62に繋がっている。
支持部材第3面65は、z方向において支持部材主面61と支持部材裏面62との間に位置しており、y方向一方側を向く面である。支持部材第3面65は、支持部材主面61および支持部材裏面62に繋がっている。
支持部材第4面66は、z方向において支持部材主面61と支持部材裏面62との間に位置しており、x方向において支持部材第3面65とは反対側を向く面である。支持部材第4面66は、支持部材主面61および支持部材裏面62に繋がっている。
リード1A,1B,1C,1Dの裏面112A,112B,112C,112Dは、接合層69を介して支持部材6の支持部材主面61に接合されている。接合層69は、たとえばセラミックスからなる支持部材6とたとえばCuからなるリード1A,1B,1C,1Dとを適切に接合するとともに、比較的良好な熱伝導性を有するものが好ましく、たとえば熱伝導性に優れた樹脂製の接着剤が用いられる。
封止樹脂7は、複数のリード1、複数のリード2、複数の第1半導体素子3、複数の第2半導体素子4、複数の第3半導体素子5、複数の電子部品49、複数のワイヤ91,92,93および支持部材6を部分的に、もしくはその全体を覆っている。封止樹脂7は、たとえば黒色のエポキシ樹脂である。
図3~図7に示すように、封止樹脂7は、樹脂主面71、樹脂裏面72、樹脂第1面73、樹脂第2面74、樹脂第3面75および樹脂第4面76を有する。
樹脂主面71は、z方向一方側を向く面であり、リード1A,1B,1C,1Dと対面している。樹脂裏面72は、z方向において樹脂主面71とは反対側を向く面である。
樹脂第1面73は、z方向において樹脂主面71と樹脂裏面72との間に位置しており、x方向一方側を向く面である。樹脂第1面73は、樹脂主面71および樹脂裏面72に繋がっている。
樹脂第2面74は、z方向において樹脂主面71と樹脂裏面72との間に位置しており、x方向他方側を向く面である。樹脂第2面74は、樹脂主面71および樹脂裏面72に繋がっている。
樹脂第3面75は、z方向において樹脂主面71と樹脂裏面72との間に位置しており、y方向一方側を向く面である。樹脂第3面75は、樹脂主面71および樹脂裏面72に繋がっている。
樹脂第4面76は、z方向において樹脂主面71と樹脂裏面72との間に位置しており、x方向において樹脂第3面75とは反対側を向く面である。樹脂第4面76は、樹脂主面71および樹脂裏面72に繋がっている。
封止樹脂7は、凹部710、凹部720および複数の凹部730を有する。
図3および図8に示すように、凹部710は、樹脂第1面73からx方向に凹んだ部位であり、たとえば半導体装置A1を実装する際の固定に用いられる。凹部710の形状は特に限定されず、図示された例においては、第1面711および一対の第2面712を有する。第1面711は、凹部710の底面をなしており、たとえば凹曲面である。一対の第2面712は、第1面711の両端と樹脂第1面73とに繋がっており、たとえばx方向に沿った面である。凹部710のy方向位置は、第1部101Aの一部と一致する。すわなち、凹部710は、y方向視において第1部101Aと重なる。
図8には、一対の第1仮想線L1が示されている。一対の第1仮想線L1は、第1面121Aのy方向両端からx方向に沿って樹脂第1面73に延びる。z方向視において、第1面121A、樹脂第1面73、凹部710および一対の第1仮想線L1によって囲まれた領域を第1領域S1とする。
図8には、一対の第2仮想線L2が示されている。一対の第2仮想線L2は、凹部710のy方向両端(図示された例においては、一対の第2面712)からx方向に沿って第1面121Aに延びる。z方向視において第1面121A、凹部710および一対の第2仮想線L2によって囲まれた領域を第2領域S2とする。第2領域S2は、第1領域S1の一部として第1領域S1に含まれる。
複数のリード1は、z方向視において第1領域S1を避けた領域に配置されている。言い換えると、z方向視において、第1領域S1には、複数のリード1のいずれもが配置されていない。リード1Aの第1面121Aは、第1領域S1に隣接している。すなわち、複数の凸領域131Aおよび複数の凹領域132Aが、第1領域S1に隣接している。
複数のリード1は、z方向視において第2領域S2を避けた領域に配置されている。言い換えると、z方向視において、第2領域S2には、複数のリード1のいずれもが配置されていない。リード1Aの第1面121Aは、第2領域S2に隣接している。すなわち、複数の凸領域131Aおよび複数の凹領域132Aが、第1領域S1に隣接している。
支持部材6の支持部材第1面63は、z方向視において(x方向において)第1面121Aと樹脂第1面73との間に位置している。支持部材第1面63は、z方向視において第1領域S1と交差している。支持部材第1面63は、z方向視において(x方向において)第1面121Aと凹部710(第1面711)との間に位置している。支持部材第1面63は、z方向視において第2領域S2と交差している。
図3および図18に示すように、凹部720は、樹脂第2面74からx方向に凹んだ部位であり、たとえば半導体装置A1を実装する際の固定に用いられる。凹部720の形状は特に限定されず、図示された例においては、第1面721および一対の第2面722を有する。第1面721は、凹部720の底面をなしており、たとえば凹曲面である。一対の第2面722は、第1面721の両端と樹脂第2面74とに繋がっており、たとえばx方向に沿った面である。凹部720のy方向位置は、第1部101Dの一部と一致する。すわなち、凹部720は、y方向視において第1部101Dと重なる。
図18には、一対の第3仮想線L3が示されている。一対の第3仮想線L3は、第2面122Dのy方向両端からx方向に沿って樹脂第2面74に延びる。z方向視において、第2面122D、樹脂第2面74、凹部720および一対の第3仮想線L3によって囲まれた領域を第3領域S3とする。
図18には、一対の第4仮想線L4が示されている。一対の第4仮想線L4は、凹部720のy方向両端(図示された例においては、一対の第2面722)からx方向に沿って第2面122Dに延びる。z方向視において第2面122D、凹部720および一対の第4仮想線L4によって囲まれた領域を第4領域S4とする。第4領域S4は、第3領域S3の一部として第3領域S3に含まれる。
複数のリード1のうちリード1Gの第4部104Gの一部が、z方向視において第3領域S3内に配置されている。言い換えると、z方向視において、複数のリード1のうちリード1Gを除くものは、第3領域S3を避けた領域に配置されている。リード1Dの第2面122Dは、第3領域S3に隣接している。
複数のリード1は、z方向視において第4領域S4を避けた領域に配置されている。言い換えると、z方向視において、第4領域S4には、複数のリード1のいずれもが配置されていない。リード1Dの第2面122Dは、第4領域S4に隣接している。
支持部材6の支持部材第2面64は、z方向視において(x方向において)第2面122Dと樹脂第2面74との間に位置している。支持部材第2面64は、z方向視において第3領域S3と交差している。また、支持部材第2面64は、z方向視において(x方向において)第2面122Dと凹部720(第1面721)との間に位置している。支持部材第2面64は、z方向視において第4領域S4と交差している。
〔第1実施形態 実装構造B1〕
図20および図21は、本開示の第1実施形態に係る実装構造B1を示している。実装構造B1は、半導体装置A1の実装構造の一形態であり、実装対象部材81に実装されている。実装構造B1は、半導体装置A1、実装対象部材81、介在部材82および固定部材83を備える。
図20および図21は、本開示の第1実施形態に係る実装構造B1を示している。実装構造B1は、半導体装置A1の実装構造の一形態であり、実装対象部材81に実装されている。実装構造B1は、半導体装置A1、実装対象部材81、介在部材82および固定部材83を備える。
実装対象部材81は、半導体装置A1が実装される対象部材である。実装対象部材81の材質や形状は特に限定されない。図示された例においては、実装対象部材81は、z方向一方側を向く平坦な主面811を有する形状である。実装対象部材81の材質は、たとえばAl等の熱伝導に優れた金属である。
介在部材82は、半導体装置A1と実装対象部材81との間に設けられる。図示された例においては、介在部材82は、実装対象部材81の主面実装対象部材811と半導体装置A1の支持部材裏面62および樹脂裏面72とに挟まれている。介在部材82は、主面811と支持部材裏面62との隙間を埋める。介在部材82は、絶縁性材料からなることが好ましく、たとえば熱伝導性に優れた絶縁樹脂からなるシート材料が選択される。介在部材82は、z方向視において半導体装置A1(封止樹脂7)と略一致する大きさおよび形状である。
固定部材83は、介在部材82を挟んで半導体装置A1を実装対象部材81に固定する。固定部材83の具体的構造は特に限定されず、図示された例においては、ボルトが採用されている。より具体的には、固定部材83は、実装対象部材81に設けられた雌ねじに螺合することにより介在部材82を挟んで半導体装置A1を実装対象部材81に締結する。z方向視において固定部材83の一部は、凹部710および凹部720に収容される。固定部材83の締結力は、封止樹脂7の樹脂主面71に付与される。
次に、半導体装置A1および実装構造B1の作用について説明する。
本実施形態によれば、第1面121Aに複数の凸領域131Aと複数の凹領域132Aとが設けられている。第1面121Aは、たとえば第3面123Aと比べて粗いので、第1面121Aと封止樹脂7との接合強度を高めることが可能である。このため、半導体装置A1によれば、封止樹脂7の亀裂を抑制することが可能であり、封止樹脂7の信頼性を向上することができる。
図8に示すように、第1面121Aは、封止樹脂7の樹脂第1面73に最も近い面である。樹脂第1面73と第1面121Aとの間の第1領域S1には、複数のリード1のいずれもが配置されていない。このため、第1面121Aに亀裂が生じると、この亀裂は、樹脂第1面73に到達し外部に露出するおそれがある。本実施形態によれば、複数の凸領域131Aおよび複数の凹領域132Aが設けられていることにより、樹脂第1面73に到達するような亀裂を抑制することができる。
図8に示すように、封止樹脂7には、凹部710が設けられている。凹部710に隣接する第2領域S2は、第1面121Aから外部へのx方向寸法が縮小された部位である。このような第2領域S2に、複数の凸領域131Aと複数の凹領域132Aとが隣接している。これにより、第2領域S2に亀裂が生じることを抑制することができる。
図20および図21に示すように、実装構造B1においては、封止樹脂7の凹部710を利用して固定部材83が実装対象部材81に締結される。この締結力は、封止樹脂7の第2領域S2に付与される。これにより生じる応力は、第1面121Aのうち第1領域S1および第2領域S2に隣接する部分を起点として、封止樹脂7に亀裂を生じさせ得る。本実施形態によれば、複数の凸領域131Aおよび複数の凹領域132Aにより、固定部材83の締結力に伴う封止樹脂7の亀裂の発生を抑制することができる。
実装構造B1においては、支持部材6と実装対象部材81との間に介在部材82が介在している。介在部材82がより硬質なシート状部材であるほど、固定部材83の締結によって第1領域S1および第2領域S2の封止樹脂7に亀裂が生じやすくなる。本実施形態によれば、このような亀裂の発生を抑制することができる。
図9に示す、凸領域131Aの曲率半径R1と凹領域132Aの曲率半径R2とが、互いに異なる大きさであれば、複数の凸領域131Aと複数の凹領域132Aとに連続して亀裂が進展することを抑制することができる。曲率半径R1が曲率半径R2よりも小さいことは、亀裂の進展抑制に有利である。
図11~図13に示すように第1面121Aは、第1領域1211Aと第2領域1212Aとを有する。第1領域1211Aは、第2領域1212Aよりも粗いので、亀裂発生の抑制に資する。また、複数の凸領域131Aおよび複数の凹領域132Aに起因する表面粗さ(第1領域1211Aの表面粗さより大きい)も加わって、より確実に亀裂発生を抑制することができる。
最大寸法Zm1が最小寸法Zm2よりも大きい構成により、第1領域1211Aと第2領域1212Aとの境界は、複数の凸領域131Aおよび複数の凹領域132Aの配置に呼応した略波線状となる。これは、第1面121Aに沿って亀裂が進展することを抑制するのに好ましい。
裏面112Aの第2部1122Aは、z方向一方側(主面111A側)に湾曲した曲面である。このような複数の第2部1122Aが、y方向に並んで配置されていることにより、亀裂の発生を抑制することができる。
第1凸部141Aは、主面111Aに対してz方向に突出している。これにより、第1部101Aと封止樹脂7との接合強度をより高めることが可能であり、封止樹脂7の亀裂発生の抑制に好ましい。
第3面123Aには、複数の凸領域131Aおよび複数の凹領域132Aが設けられておらず、第1面121Aに対して表面が滑らかである。第3面123Aは、リード2Aと対向する面である。リード1Aとリード1Bとは、互いに印加される電圧の差が大きく、電位差が大きくなりやすい。このような部位である第3面123Aが滑らかであることは、リード1Aとリード2Aとをより確実に絶縁するのに好ましい。
図3、図8および図9に示すように、第1部101Aの主面111Aには、複数の凹部1111Aが形成されている。これにより、主面111Aと封止樹脂7との接合強度を高めることができる。
図9および図19に示すように、複数の凹部1111Aの配置密度は、複数の凹部2111Aの配置密度よりも大きい。リード1Aに搭載された第1半導体素子3は、リード2Aに搭載された第2半導体素子4よりも発熱が顕著である。発熱による封止樹脂7の剥離が生じやすいと推定されるリード1Aの複数の凹部1111Aの配置密度を高めることにより、封止樹脂7の剥離を抑制することができる。
図3および図8に示すように、第1半導体素子3および第3半導体素子5は、溝部1112Aおよび溝部1113Aによって囲まれている。これにより、第1半導体素子3および第3半導体素子5を接合する接合層39および接合層59が、製造工程において周辺部分に広がってしまうことを抑制することができる。
図3には、半導体装置A1に対する固定部材83の配置例を想像線で示している。図示された例は、固定部材83がボルトおよびワッシャを含む場合に、ワッシャが占める範囲を示している。ワッシャを含む固定部材83の大きさは特に限定されず、同図は、封止樹脂7のx方向寸法が37mm、y方向寸法が23mmであるのに対し、ワッシャの直径が8mmである場合を示している。本例においては、固定部材83は、支持部材6の支持部材第1面63および支持部材第2面64とz方向視において交差している。また、図示された例においては、固定部材83は、リード2Aの第1面121Aおよびリード1Dの第2面122Dとz方向視において交差している。このような例においては、固定部材83の締結力が、第1面121Aに作用しやすく、複数の凸領域131Aおよび凹領域132Aによる封止樹脂7の剥離防止効果が有効に作用する。一方、第2面122Dについては、リード1Gの第4部104Gの一部が第3領域S3に存在する。このような構造によって、第2面122Dに締結力が作用することを抑制したり、第2面122Dを起点とした封止樹脂7の亀裂の発生を抑制する効果が期待できる。
図22~図26は、本開示の変形例他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
〔第1実施形態第1変形例 半導体装置A11〕
図22は、半導体装置A1の第1変形例を示している。図示された半導体装置A11は、リード1Dの第1部101Dに複数の凸領域131Dおよび複数の凹領域132Dが設けられている。複数の凸領域131Dおよび複数の凹領域132Dは、上述した複数の凸領域131Aおよび複数の凹領域132Aと同様の構成である。
図22は、半導体装置A1の第1変形例を示している。図示された半導体装置A11は、リード1Dの第1部101Dに複数の凸領域131Dおよび複数の凹領域132Dが設けられている。複数の凸領域131Dおよび複数の凹領域132Dは、上述した複数の凸領域131Aおよび複数の凹領域132Aと同様の構成である。
本例においては、第1部101Dの第2面122D、第4面124Dおよび第8面128Dに複数の凸領域131Dおよび複数の凹領域132Dが形成されている。すなわち、第3領域S3および第4領域S4に、複数の凸領域131Dおよび複数の凹領域132Dが隣接している。
本例によっても、封止樹脂7の信頼性を向上することができる。また、第2面122Dを起点として封止樹脂7に亀裂が生じることを抑制することができる。
〔第1実施形態第2変形例 半導体装置A12〕
図23および図24は、半導体装置A1の第2変形例を示している。図示された半導体装置A12は、第1部101A,101B,101C,101Dのz方向視形状を規定する面のうち、第3面123A,123B,123C,123Dを除く部分に、複数の凸領域131A,131B,131C,131Dおよび複数の凹領域132A,132B,132C,132Dが設けられている。複数の凸領域131B,131Cおよび複数の凸領域132B,132Cは、上述した複数の凸領域131Aおよび複数の凹領域132Aと同様の構成である。
図23および図24は、半導体装置A1の第2変形例を示している。図示された半導体装置A12は、第1部101A,101B,101C,101Dのz方向視形状を規定する面のうち、第3面123A,123B,123C,123Dを除く部分に、複数の凸領域131A,131B,131C,131Dおよび複数の凹領域132A,132B,132C,132Dが設けられている。複数の凸領域131B,131Cおよび複数の凸領域132B,132Cは、上述した複数の凸領域131Aおよび複数の凹領域132Aと同様の構成である。
図24は、隣り合うリード1の一例であるリード1Aおよびリード1Bを示している。第2面122Aに設けられた複数の凸領域131Aおよび複数の凹領域132Aと、第1面121Bに設けられた複数の凸領域131Bおよび凹領域132Bとは、互いに平行な関係に配置されている。すなわち、x方向視において凸領域131Aと凹領域132Bとが重なり、凹領域132Aと凸領域131Bとが重なる。また、凸領域131Aと凹領域132Bとの距離である寸法x3と、凹領域132Aと凸領域131Bとの距離である寸法x4とは、同じである。なお、寸法x3と寸法x4とが同じであるとは、たとえば凸領域131Aと凸領域131Bとのx方向における最短の寸法x5と、凹領域132Aと凹領域132Bとのx方向における最大の寸法x6との比較において、寸法x3および寸法x4のいずれもが、寸法x5よりも大きく、寸法x6よりも小さい程度の関係をいう。
本例によっても、封止樹脂7の信頼性を向上することができる。また、第1部101A,101B,101C,101Dのより広い範囲において、封止樹脂7に亀裂が生じることを抑制することができる。図24に示すように、隣り合う面である第2面122Aと第1面121Bとが、略平行であることにより、亀裂の発生を抑制しつつ、隣り合う第1部101Aと第1部101Bとの一部ずつが不当に近づきすぎてしまうことを回避することができる。
〔第1実施形態第3変形例 半導体装置A13〕
図25は、半導体装置A1の第3変形例を示している。図示された半導体装置A13は、第1部101A,101B,第1部101C,第1部101Dのz方向視形状を規定する面のすべてに、複数の凸領域131A,131B,131C,131Dおよび複数の凹領域132A,132B,132C,132Dが設けられている。
図25は、半導体装置A1の第3変形例を示している。図示された半導体装置A13は、第1部101A,101B,第1部101C,第1部101Dのz方向視形状を規定する面のすべてに、複数の凸領域131A,131B,131C,131Dおよび複数の凹領域132A,132B,132C,132Dが設けられている。
本例によっても、封止樹脂7の信頼性を向上することができる。また、第1部101A,101B,101C,101Dのさらに広い範囲において、封止樹脂7に亀裂が生じることを抑制することができる。
〔第2実施形態 半導体装置A2〕
図26は、本開示の第2実施形態に係る半導体装置を示している。図示された半導体装置A2は、第1半導体素子3の構成が上述した実施形態と異なっている。
図26は、本開示の第2実施形態に係る半導体装置を示している。図示された半導体装置A2は、第1半導体素子3の構成が上述した実施形態と異なっている。
本実施形態の第1半導体素子3は、たとえばSiCからなるMOSFETである。第1半導体素子3は、第1電極31、第2電極32および第3電極33を有するとともに、上述した実施形態における第3半導体素子5と同等の機能を有する部位を内蔵している。このため、半導体装置A2は、第3半導体素子5を備えていない。
半導体装置A2においては、第3半導体素子5を備えないことに対応して、第1部101Aの構成が上述した実施形態と異なっている。第1部101Aには、上述した領域1116Aは設けられていない。第1部101Aのy方向寸法は、上述した実施形態の第1部101Aのy方向寸法よりも小さい。なお、第1半導体素子3の構成に対応して、第1部101B,101C,101Dについても、第1部101Aと同様の構成とすればよい。
本実施形態によっても、上述した実施形態と同様の効果が期待され、封止樹脂7の信頼性を向上することができる。また、半導体装置A2全体のy方向寸法を縮小することが可能であり、小型化に有利である。
本開示に係る半導体装置、および半導体装置の実装構造は、上述した実施形態に限定されるものではない。半導体装置、および半導体装置の実装構造の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
付記1.第1リードと、
第1半導体素子と、
前記第1リードおよび前記第1半導体素子の各々の少なくとも一部を覆う封止樹脂と、を備え、
前記第1リードは、前記第1半導体素子が搭載された第1リード主面、前記第1リード主面とは反対側の第1リード裏面、および前記第1リード主面と前記第1リード裏面とが離間する厚さ方向において前記第1リード主面と前記第1リード裏面との間に位置する第1リード第1面を有する第1リード第1部を含み、
前記第1半導体素子は、前記第1リード主面に搭載されており、
前記第1リード第1面は、前記封止樹脂によって覆われており、且つ前記厚さ方向視において複数の凸領域と複数の凹領域とが交互に配置されて構成されている、半導体装置。
付記2.前記第1リードの前記第1リード裏面が固定された支持部材をさらに備える、付記1に記載の半導体装置。
付記3.前記封止樹脂は、前記第1リード主面と同じ側を向く樹脂主面、前記第1リード裏面と同じ側を向く樹脂裏面および前記厚さ方向において前記樹脂主面と前記樹脂裏面との間に位置し且つ前記厚さ方向と直角である第1方向に前記第1リード第1面から離間する樹脂第1面を有する、付記2に記載の半導体装置。
付記4.前記第1リード第1面は、前記第1リードのうち前記樹脂第1面に最も近い部位である、付記3に記載の半導体装置。
付記5.前記複数のリードは、前記第1リード第1面、前記樹脂第1面、および前記第1リード第1面の両端から第1方向に沿って前記樹脂第1面に延びる一対の第1仮想線に、前記厚さ方向視において囲まれた第1領域を避けた領域に配置されている、付記4に記載の半導体装置。
付記6.前記封止樹脂は、前記厚さ方向視において前記樹脂第1面から前記第1リード第1面側に凹む樹脂第1凹部を有する、付記5に記載の半導体装置。
付記7.前記樹脂第1凹部は、前記厚さ方向視において前記第1リード第1面、前記樹脂第1面および前記一対の第1仮想線とともに前記第1領域を囲む、付記6に記載の半導体装置。
付記8.前記支持部材は、前記第1リード主面と同じ側を向き且つ前記第1リード裏面が固定された支持部材主面、前記支持部材主面とは反対側を向く支持部材裏面、および前記厚さ方向において前記支持部材主面と前記支持部材裏面との間に位置する支持部材第1面を有しており、
前記支持部材第1面は、前記厚さ方向において前記第1リード第1面と前記樹脂第1面との間に位置している、付記3ないし7のいずれかに記載の半導体装置。
付記9.前記第1リード第1面は、厚さ方向において互いに隣接する第1面第1領域と第1面第2領域とを有しており、
前記第1面第1領域は、前記第1面第2領域よりも粗い、付記3ないし8のいずれかに記載の半導体装置。
付記10.前記第1面第1領域は、前記第1面第2領域よりも前記第1リード主面側に位置している、付記9に記載の半導体装置。
付記11.前記第1リードは、前記第1リード主面と前記第1面第1領域との間に位置し且つ前記第1リード主面から前記厚さ方向に突出する第1凸部を有する、付記10に記載の半導体装置。
付記12.前記第1リード裏面は、厚さ方向視において前記第1半導体素子と重なる部位を含む裏面第1部と、厚さ方向視において隣り合う前記凹領域の底部どうしを結ぶ線分と前記第1リード第1面とに囲まれた裏面第2部とを含み、
前記裏面第2部は、前記第1方向において前記裏面第1部から離間するほど、前記厚さ方向において前記第1リード主面に近づくように傾斜している、付記10または11に記載の半導体装置。
付記13.前記厚さ方向視において、前記凸領域の曲率半径は、前記凹領域の曲率半径よりも小さい、付記2ないし12のいずれかに記載の半導体装置。
付記14.前記複数の凸領域および前記複数の凹領域は、前記第1リード第1面の厚さ方向全域に設けられている、付記2ないし13のいずれかに記載の半導体装置。
付記15.前記第1半導体素子を制御するための第2半導体素子と、前記第2半導体素子が搭載された第2リードとをさらに備え、
前記第1リードに印加される電圧は、前記第2リードに印加される電圧よりも高い、付記2ないし14のいずれかに記載の半導体装置。
付記16.前記第2リードは、前記第2半導体素子が搭載された第2リード第1部を有し、
前記第2リード第1部は、前記第1リード第1部に対して前記厚さ方向において前記第1リード主面が向く側に位置している、付記15に記載の半導体装置。
付記17.前記第1リードおよび前記第2リードは、前記厚さ方向および前記第1方向のいずれとも直角である第2方向に互いに離間して配置されており、
前記第1リードは、前記封止樹脂から前記第2方向において前記第2リードとは反対側に突出する第1リード第2部を有し、
前記第2リードは、前記封止樹脂から前記第2方向において前記第1リードとは反対側に突出する第2リード第2部を有する、付記15または16に記載の半導体装置。
付記18.付記1ないし17のいずれかに記載の半導体装置と、
前記半導体装置を実装する実装対象部材と、
前記半導体装置の前記支持部材と前記実装対象部材との間に介在する介在部材と、
前記介在部材を挟んで前記半導体装置と前記実装対象部材とを固定する固定部材と、
を備える、半導体装置の実装構造。
第1半導体素子と、
前記第1リードおよび前記第1半導体素子の各々の少なくとも一部を覆う封止樹脂と、を備え、
前記第1リードは、前記第1半導体素子が搭載された第1リード主面、前記第1リード主面とは反対側の第1リード裏面、および前記第1リード主面と前記第1リード裏面とが離間する厚さ方向において前記第1リード主面と前記第1リード裏面との間に位置する第1リード第1面を有する第1リード第1部を含み、
前記第1半導体素子は、前記第1リード主面に搭載されており、
前記第1リード第1面は、前記封止樹脂によって覆われており、且つ前記厚さ方向視において複数の凸領域と複数の凹領域とが交互に配置されて構成されている、半導体装置。
付記2.前記第1リードの前記第1リード裏面が固定された支持部材をさらに備える、付記1に記載の半導体装置。
付記3.前記封止樹脂は、前記第1リード主面と同じ側を向く樹脂主面、前記第1リード裏面と同じ側を向く樹脂裏面および前記厚さ方向において前記樹脂主面と前記樹脂裏面との間に位置し且つ前記厚さ方向と直角である第1方向に前記第1リード第1面から離間する樹脂第1面を有する、付記2に記載の半導体装置。
付記4.前記第1リード第1面は、前記第1リードのうち前記樹脂第1面に最も近い部位である、付記3に記載の半導体装置。
付記5.前記複数のリードは、前記第1リード第1面、前記樹脂第1面、および前記第1リード第1面の両端から第1方向に沿って前記樹脂第1面に延びる一対の第1仮想線に、前記厚さ方向視において囲まれた第1領域を避けた領域に配置されている、付記4に記載の半導体装置。
付記6.前記封止樹脂は、前記厚さ方向視において前記樹脂第1面から前記第1リード第1面側に凹む樹脂第1凹部を有する、付記5に記載の半導体装置。
付記7.前記樹脂第1凹部は、前記厚さ方向視において前記第1リード第1面、前記樹脂第1面および前記一対の第1仮想線とともに前記第1領域を囲む、付記6に記載の半導体装置。
付記8.前記支持部材は、前記第1リード主面と同じ側を向き且つ前記第1リード裏面が固定された支持部材主面、前記支持部材主面とは反対側を向く支持部材裏面、および前記厚さ方向において前記支持部材主面と前記支持部材裏面との間に位置する支持部材第1面を有しており、
前記支持部材第1面は、前記厚さ方向において前記第1リード第1面と前記樹脂第1面との間に位置している、付記3ないし7のいずれかに記載の半導体装置。
付記9.前記第1リード第1面は、厚さ方向において互いに隣接する第1面第1領域と第1面第2領域とを有しており、
前記第1面第1領域は、前記第1面第2領域よりも粗い、付記3ないし8のいずれかに記載の半導体装置。
付記10.前記第1面第1領域は、前記第1面第2領域よりも前記第1リード主面側に位置している、付記9に記載の半導体装置。
付記11.前記第1リードは、前記第1リード主面と前記第1面第1領域との間に位置し且つ前記第1リード主面から前記厚さ方向に突出する第1凸部を有する、付記10に記載の半導体装置。
付記12.前記第1リード裏面は、厚さ方向視において前記第1半導体素子と重なる部位を含む裏面第1部と、厚さ方向視において隣り合う前記凹領域の底部どうしを結ぶ線分と前記第1リード第1面とに囲まれた裏面第2部とを含み、
前記裏面第2部は、前記第1方向において前記裏面第1部から離間するほど、前記厚さ方向において前記第1リード主面に近づくように傾斜している、付記10または11に記載の半導体装置。
付記13.前記厚さ方向視において、前記凸領域の曲率半径は、前記凹領域の曲率半径よりも小さい、付記2ないし12のいずれかに記載の半導体装置。
付記14.前記複数の凸領域および前記複数の凹領域は、前記第1リード第1面の厚さ方向全域に設けられている、付記2ないし13のいずれかに記載の半導体装置。
付記15.前記第1半導体素子を制御するための第2半導体素子と、前記第2半導体素子が搭載された第2リードとをさらに備え、
前記第1リードに印加される電圧は、前記第2リードに印加される電圧よりも高い、付記2ないし14のいずれかに記載の半導体装置。
付記16.前記第2リードは、前記第2半導体素子が搭載された第2リード第1部を有し、
前記第2リード第1部は、前記第1リード第1部に対して前記厚さ方向において前記第1リード主面が向く側に位置している、付記15に記載の半導体装置。
付記17.前記第1リードおよび前記第2リードは、前記厚さ方向および前記第1方向のいずれとも直角である第2方向に互いに離間して配置されており、
前記第1リードは、前記封止樹脂から前記第2方向において前記第2リードとは反対側に突出する第1リード第2部を有し、
前記第2リードは、前記封止樹脂から前記第2方向において前記第1リードとは反対側に突出する第2リード第2部を有する、付記15または16に記載の半導体装置。
付記18.付記1ないし17のいずれかに記載の半導体装置と、
前記半導体装置を実装する実装対象部材と、
前記半導体装置の前記支持部材と前記実装対象部材との間に介在する介在部材と、
前記介在部材を挟んで前記半導体装置と前記実装対象部材とを固定する固定部材と、
を備える、半導体装置の実装構造。
Claims (18)
- 第1リードと、
第1半導体素子と、
前記第1リードおよび前記第1半導体素子の各々の少なくとも一部を覆う封止樹脂と、を備え、
前記第1リードは、前記第1半導体素子が搭載された第1リード主面、前記第1リード主面とは反対側を向く第1リード裏面、および前記第1リード主面と前記第1リード裏面とが離間する厚さ方向において前記第1リード主面と前記第1リード裏面との間に位置する第1リード第1面を有する第1リード第1部を含み、
前記第1リード第1面は、前記封止樹脂によって覆われており、且つ前記厚さ方向視において複数の凸領域と複数の凹領域とが交互に配置されて構成されている、半導体装置。 - 前記第1リードの前記第1リード裏面が固定された支持部材をさらに備える、請求項1に記載の半導体装置。
- 前記封止樹脂は、前記第1リード主面と同じ側を向く樹脂主面、前記第1リード裏面と同じ側を向く樹脂裏面、および前記厚さ方向において前記樹脂主面と前記樹脂裏面との間に位置し且つ前記厚さ方向と直角である第1方向に前記第1リード第1面から離間する樹脂第1面を有する、請求項2に記載の半導体装置。
- 前記第1リード第1面は、前記第1リードのうち前記樹脂第1面に最も近い部位である、請求項3に記載の半導体装置。
- 前記複数のリードは、前記第1リード第1面、前記樹脂第1面、および前記第1リード第1面の両端から第1方向に沿って前記樹脂第1面に延びる一対の第1仮想線に、前記厚さ方向視において囲まれた第1領域を避けた領域に配置されている、請求項4に記載の半導体装置。
- 前記封止樹脂は、前記厚さ方向視において前記樹脂第1面から前記第1リード第1面側に凹む樹脂第1凹部を有する、請求項5に記載の半導体装置。
- 前記樹脂第1凹部は、前記厚さ方向視において前記第1リード第1面、前記樹脂第1面および前記一対の第1仮想線とともに前記第1領域を囲む、請求項6に記載の半導体装置。
- 前記支持部材は、前記第1リード主面と同じ側を向き且つ前記第1リード裏面が固定された支持部材主面、前記支持部材主面とは反対側を向く支持部材裏面、および前記厚さ方向において前記支持部材主面と前記支持部材裏面との間に位置する支持部材第1面を有しており、
前記支持部材第1面は、前記厚さ方向において前記第1リード第1面と前記樹脂第1面との間に位置している、請求項3ないし7のいずれかに記載の半導体装置。 - 前記第1リード第1面は、厚さ方向において互いに隣接する第1面第1領域と第1面第2領域とを有しており、
前記第1面第1領域は、前記第1面第2領域よりも表面粗さが粗い、請求項3ないし8のいずれかに記載の半導体装置。 - 前記第1面第1領域は、前記第1面第2領域よりも前記第1リード主面側に位置している、請求項9に記載の半導体装置。
- 前記第1リードは、前記第1リード主面と前記第1面第1領域との間に位置し且つ前記第1リード主面から前記厚さ方向に突出する第1凸部を有する、請求項10に記載の半導体装置。
- 前記第1リード裏面は、厚さ方向視において前記第1半導体素子と重なる部位を含む裏面第1部と、厚さ方向視において隣り合う前記凹領域の底部どうしを結ぶ線分と前記第1リード第1面とに囲まれた裏面第2部とを含み、
前記裏面第2部は、前記第1方向において前記裏面第1部から離間するほど、前記厚さ方向において前記第1リード主面に近づくように傾斜している、請求項10または11に記載の半導体装置。 - 前記厚さ方向視において、前記凸領域の曲率半径は、前記凹領域の曲率半径よりも小さい、請求項2ないし12のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記複数の凸領域および前記複数の凹領域は、前記第1リード第1面の厚さ方向全域に設けられている、請求項2ないし13のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記第1半導体素子を制御するための第2半導体素子と、前記第2半導体素子が搭載された第2リードとをさらに備え、
前記第1リードに印加される電圧は、前記第2リードに印加される電圧よりも高い、請求項2ないし14のいずれかに記載の半導体装置。 - 前記第2リードは、前記第2半導体素子が搭載された第2リード第1部を有し、
前記第2リード第1部は、前記第1リード第1部に対して前記厚さ方向において前記第1リード主面が向く側に位置している、請求項15に記載の半導体装置。 - 前記第1リードおよび前記第2リードは、前記厚さ方向および前記第1方向のいずれとも直角である第2方向に互いに離間して配置されており、
前記第1リードは、前記封止樹脂から前記第2方向において前記第2リードとは反対側に突出する第1リード第2部を有し、
前記第2リードは、前記封止樹脂から前記第2方向において前記第1リードとは反対側に突出する第2リード第2部を有する、請求項15または16に記載の半導体装置。 - 請求項1ないし17のいずれかに記載の半導体装置と、
前記半導体装置を実装する実装対象部材と、
前記半導体装置の前記支持部材と前記実装対象部材との間に介在する介在部材と、
前記介在部材を挟んで前記半導体装置と前記実装対象部材とを固定する固定部材と、
を備える、半導体装置の実装構造。
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