WO2022080134A1 - 半導体装置 - Google Patents

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弘招 松原
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    • H01L2924/181Encapsulation

Definitions

  • This disclosure relates to semiconductor devices.
  • the present disclosure relates to a semiconductor device in which a signal is transmitted between a plurality of semiconductor elements via an insulating element.
  • Inverter devices are used in electric vehicles, hybrid vehicles, home appliances, etc.
  • Such an inverter device includes, for example, a semiconductor device for control / drive and a power semiconductor such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) or a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor).
  • the control signal output from the ECU is input to the control element in the semiconductor device.
  • the control element converts the control signal into a PWM (Pulse Width Modulation) control signal, and transmits the converted control signal to the drive element in the semiconductor device.
  • the drive element switches, for example, six power semiconductors at a desired timing based on the PWM control signal. When the six power semiconductors perform a switching operation at a desired timing, three-phase AC power for driving the motor is generated from the DC power of the vehicle-mounted battery.
  • Patent Document 1 discloses an example of a semiconductor device (drive circuit) used in a motor drive device.
  • the power supply voltage required for the control element and the power supply voltage required for the drive element may differ. More specifically, there may be a difference between the voltage value applied to the conductive path to the control element and the voltage value applied to the conductive path to the drive element. In such a case, in a configuration in which a plurality of semiconductor elements are mounted in one package, it is required to improve the dielectric strength between these conductive paths.
  • one object of the present disclosure is to provide a semiconductor device capable of improving the withstand voltage.
  • the semiconductor device provided by the present disclosure includes a first die pad, a second die pad that is separated from the first die pad in the first direction, and has a potential different from that of the first die pad, and the first die pad.
  • the device is mounted on the specific die pad and signals are transmitted and received between the first circuit and the second circuit.
  • the insulating element that insulates the first circuit and the second circuit from each other, and the first semiconductor element and the second semiconductor element, whichever is mounted on the non-specific die pad is referred to as a specific semiconductor element.
  • the first wire bonded to the insulating element and the specific semiconductor element, the first die pad, the second die pad, and the first It includes a semiconductor element, the second semiconductor element, and a sealing resin that covers the insulating element and insulates the first die pad and the second die pad from each other.
  • the first wire straddles a pad gap provided between the first die pad and the second die pad in the first direction.
  • the first wire includes a first standing portion, a first inclined portion, a first extending portion, a first bent portion, and a second bent portion.
  • the first standing portion rises from the insulating element in the thickness direction of the first die pad.
  • the first inclined portion extends from the specific semiconductor element toward the insulating element so as to be inclined with respect to the thickness direction.
  • the first extending portion is located between the first standing portion and the first inclined portion when viewed along the thickness direction.
  • the first bent portion is connected to the first standing portion and the first extending portion, and the second bent portion is connected to the first inclined portion and the first extending portion.
  • the inclination angle of the first extending portion with respect to the plane orthogonal to the thickness direction is smaller than the inclination angle of the first inclined portion with respect to the plane.
  • the first extending portion straddles the pad gap.
  • the boundary between the first extending portion and the first bent portion is farther from the insulating element than the boundary between the first extending portion and the second bent portion. ..
  • the boundary between the first inclined portion and the second bent portion is separated from the specific semiconductor element when viewed along the thickness direction.
  • the semiconductor device further comprises a second wire.
  • the insulating element is located between the first semiconductor element and the second semiconductor element.
  • the second wire is joined to the insulating element and the non-specific semiconductor element, and is covered with the sealing resin.
  • the second wire has a second standing portion, a second inclined portion, a second extending portion, a third bent portion, and a fourth bent portion.
  • the second standing portion rises from the insulating element in the thickness direction.
  • the second inclined portion extends from the non-specific semiconductor element toward the insulating element so as to be inclined in the thickness direction.
  • the second extending portion is located between the second standing portion and the second inclined portion when viewed along the thickness direction.
  • the third bent portion is connected to the second standing portion and the second extended portion, and the fourth bent portion is connected to the second inclined portion and the second extended portion.
  • the length of the second extension portion is smaller than the length of the first extension portion.
  • the inclination angle of the second extending portion with respect to the plane is smaller than the inclination angle of the second inclined portion with respect to the plane.
  • the boundary between the second inclined portion and the fourth bent portion is separated from the semiconductor element mounted on the specific die pad when viewed along the thickness direction.
  • the dimension of the first tip of the first inclined portion bonded to the specific semiconductor element in the thickness direction becomes smaller as the distance from the first extending portion increases.
  • the dimension in the thickness direction of the second tip of the second inclined portion bonded to the semiconductor element mounted on the specific die pad becomes smaller as the distance from the second extending portion increases. ..
  • the power supply voltage supplied to the second circuit is the power supply supplied to the first circuit. Greater than voltage.
  • the semiconductor device has a plurality of first terminals, each of which includes a portion located on one side of the first die pad with respect to the first die pad, and each of the first terminals with respect to the second die pad. It further comprises a plurality of second terminals, including a portion located on the other side in one direction.
  • the plurality of first terminals are spaced apart from each other in the thickness direction and the second direction orthogonal to the first direction, and at least one of them is conducting to the first circuit.
  • the plurality of second terminals are arranged apart from each other in the second direction, and at least one of them is conducting to the second circuit.
  • the sealing resin has a pair of first side surfaces separated from each other in the first direction and a pair of second side surfaces separated from each other in the second direction.
  • Each of the plurality of first terminals is exposed from one first side surface of the pair of first side surfaces, and each of the plurality of second terminals is exposed from the other first side surface of the pair of first side surfaces. Is exposed.
  • the second die pad overlaps the first die pad when viewed along the first direction.
  • the first die pad, the second die pad, the plurality of first terminals, and the plurality of second terminals are arranged apart from the pair of second side surfaces.
  • each of the plurality of first terminals when viewed along the thickness direction, includes a portion protruding from the first side surface of the one along the first direction.
  • each of the plurality of second terminals when viewed along the thickness direction, includes a portion protruding from the other first side surface along the first direction.
  • the plurality of first terminals include a pair of first support terminals separated from each other in the second direction.
  • the first die pad has a pair of first edge edges separated from each other in the second direction, and the pair of first support terminals are connected to the pair of first edge edges, respectively.
  • the plurality of second terminals include a pair of second support terminals separated from each other in the second direction.
  • the second die pad has a pair of second edge edges separated from each other in the second direction, and the pair of second support terminals are connected to the pair of second edge edges, respectively.
  • the specific die pad is provided with a hole penetrating in the thickness direction. Seen along the thickness direction, the hole is located between the insulating element and the non-specific semiconductor element.
  • the insulating element is an inductive type.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG. It is a partially enlarged view of FIG. It is a partially enlarged view of FIG. It is a partially enlarged view of FIG. It is a partially enlarged view of FIG. It is a partially enlarged view of FIG. It is a partially enlarged view of FIG. It is a partially enlarged view of FIG. It is a partially enlarged view of FIG. It is a partially enlarged view of FIG. It is a partially enlarged view of FIG. It is a partially enlarged view of FIG. It is a partially enlarged view of FIG.
  • FIG. 21 is a partially enlarged view.
  • FIG. 21 is a partially enlarged view.
  • the semiconductor device A1 includes a first semiconductor element 11, a second semiconductor element 12, an insulating element 13, a first die pad 21, a second die pad 22, a plurality of first terminals 3, a plurality of second terminals 4, and a plurality of first wires. It includes 51, a plurality of second wires 52, a plurality of third wires 53, a plurality of fourth wires 54, and a sealing resin 6.
  • the semiconductor device A1 is surface-mounted on a wiring board of an inverter device of, for example, an electric vehicle (or a hybrid vehicle, etc.).
  • the package format of the semiconductor device A1 is SOP (Small Outline Package). However, the package format of the semiconductor device A1 is not limited to SOP.
  • the sealing resin 6 is transmitted. In FIG. 2, the transmitted sealing resin 6 is shown by an imaginary line (dashed-dotted line).
  • direction x is a direction extending parallel to the normal of the first die pad 21 (or the second die pad 22).
  • the direction z is a direction extending through the thickness of the first die pad 21 (or the second die pad 22). Therefore, in the following, the direction z is referred to as "thickness direction z".
  • the direction x will be referred to as a “first direction x” and the direction y will be referred to as a “second direction y”, but the present disclosure is not limited thereto.
  • the first semiconductor element 11, the second semiconductor element 12, and the insulating element 13 are elements that are the functional centers of the semiconductor device A1. As shown in FIG. 2, in the semiconductor device A1, each of the first semiconductor element 11, the second semiconductor element 12, and the insulating element 13 is composed of individual elements. When viewed along the thickness direction z, each of the first semiconductor element 11, the second semiconductor element 12, and the insulating element 13 has a rectangular shape having a long side extending along the second direction y.
  • the first semiconductor element 11 is a circuit for converting a control signal input from an ECU or the like into a PWM control signal, a transmission circuit for transmitting the PWM control signal to the second semiconductor element 12, and a second semiconductor element 12. It has a receiving circuit that receives an electric signal.
  • the second semiconductor element 12 has a receiving circuit that receives a PWM control signal, a circuit (gate driver) that performs a switching operation of a switching element (for example, an IGBT, a MOSFET, etc.) based on the PWM control signal, and a first semiconductor element that transmits an electric signal. It has a transmission circuit for transmitting to 11. Examples of the electric signal include an output signal from a temperature sensor arranged near the motor.
  • the insulating element 13 is an element for transmitting a PWM control signal and other electric signals in an insulated state.
  • the insulating element 13 is an inductive type.
  • An insulated transformer is an example of the inductive type insulating element 13.
  • the isolated transformer transmits an electric signal in an insulated state by inductively coupling two inductors (coils).
  • the insulating element 13 has a substrate made of Si.
  • An inductor made of Cu is formed on the substrate.
  • the inductor includes a transmit side inductor and a receive side inductor, and these inductors are laminated in the thickness direction z.
  • a dielectric layer made of SiO 2 or the like is interposed between the transmitting side inductor and the receiving side inductor.
  • the insulating element 13 may be a capacity type.
  • An example of the capacity type insulating element 13 is a capacitor.
  • the insulating element 13 may be a photocoupler.
  • the second semiconductor element 12 requires a power supply voltage higher than the power supply voltage required for the first semiconductor element 11. Therefore, a significant potential difference occurs between the first semiconductor element 11 and the second semiconductor element 12. Therefore, in the semiconductor device A1, the first circuit including the first semiconductor element 11 as a component and the second circuit including the second semiconductor element 12 as a component are insulated from each other by the insulating element 13. In the semiconductor device A1, the first circuit has a relatively low voltage and the second circuit has a relatively high voltage. On top of that, the insulating element 13 relays the transmission and reception of signals between the first circuit and the second circuit.
  • the voltage applied to the ground of the first semiconductor element 11 is about 5 V, whereas the voltage applied to the ground of the second semiconductor element 12 is applied. May transiently exceed 600V.
  • the insulating element 13 is located between the first semiconductor element 11 and the second semiconductor element 12 in the first direction x.
  • the first semiconductor element 11 and the insulating element 13 are mounted on the first die pad 21.
  • the second semiconductor element 12 is mounted on the second die pad 22.
  • the die pad on which the insulating element 13 is mounted is referred to as a "specific die pad 20".
  • a semiconductor element mounted on a die pad different from the specific die pad 20 is referred to as a “specific semiconductor element 10”.
  • the first die pad 21 corresponds to the specific die pad 20
  • the second semiconductor element 12 corresponds to the specific semiconductor element 10.
  • a plurality of electrodes 111 are provided on the upper surface of the first semiconductor element 11 (the surface facing the same direction as the first main surface 211 of the first die pad 21 described later).
  • the plurality of electrodes 111 conduct with the circuit configured in the first semiconductor element 11.
  • a plurality of electrodes 121 are provided on the upper surface of the second semiconductor element 12 (a surface facing the same direction as the first main surface 211).
  • the plurality of electrodes 121 conduct to the circuit configured in the second semiconductor element 12.
  • a plurality of first electrodes 131 and a plurality of second electrodes 132 are provided on the upper surface of the insulating element 13 (a surface facing the same direction as the first main surface 211). Each of the plurality of first electrodes 131 and the plurality of second electrodes 132 conducts to either the transmitting side inductor or the receiving side inductor.
  • the plurality of first electrodes 131 are arranged along the second direction y.
  • the plurality of second electrodes 132 are also arranged along the second direction y.
  • the insulating element 13 has a passivation film 133 and a surface protective film 134. Both the passivation film 133 and the surface protective film 134 have electrical insulating properties.
  • the passivation film 133 is located at one end in the thickness direction z of the insulating element 13.
  • the passivation film 133 is composed of, for example, a silicon dioxide (SiO 2 ) film and a silicon nitride (Si3N 4 ) film formed on the silicon dioxide film.
  • the passivation film 133 is in contact with the plurality of first electrodes 131 and the plurality of second electrodes 132.
  • the surface protective film 134 is formed on the passivation film 133.
  • the surface protective film 134 is made of a material containing, for example, polyimide.
  • Each of the plurality of first electrodes 131 and the plurality of second electrodes 132 is exposed from the surface protective film 134.
  • the surface protective film 134 includes the first film 134A and the second film 134B.
  • the first film 134A is located between the plurality of first electrodes 131 and the plurality of second electrodes 132 in the first direction x.
  • the second film 134B is a portion obtained by removing the first film 134A from the surface protective film 134.
  • the first film 134A is provided with a plurality of slits penetrating in the thickness direction z and extending along the second direction y.
  • the creepage distance (the shortest distance along the surface of each of the passivation film 133 and the first film 134A) from any of the plurality of first electrodes 131 to any of the plurality of second electrodes 132 by the plurality of slits. It can be made longer. This contributes to the improvement of the withstand voltage of the insulating element 13.
  • the first die pad 21, the second die pad 22, the plurality of first terminals 3, and the plurality of second terminals 4 are formed by the first semiconductor element 11, the second semiconductor element 12, and the insulating element 13, and the wiring board of the inverter device. It is a conductive member that constitutes a conduction path. These conductive members are made of, for example, an alloy containing Cu in the composition.
  • the first die pad 21 is arranged on one side of the first direction x.
  • the second die pad 22 is arranged on the other side of the first die pad 21 with respect to the first die pad 21, and is located away from the first die pad 21 in the first direction x. Therefore, a pad gap 23 is provided between the first die pad 21 and the second die pad 22 in the first direction x.
  • the pad gap 23 extends along the second direction y when viewed along the thickness direction z.
  • the first die pad 21 is equipped with a first semiconductor element 11 and an insulating element 13.
  • the first die pad 21 is conductive with the first semiconductor element 11.
  • the first die pad 21 is included in the components of the first circuit described above.
  • the first die pad 21 has a substantially rectangular shape when viewed along the thickness direction z.
  • the thickness of the first die pad 21 (dimension in the thickness direction z) is, for example, 100 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • the first die pad 21 has a first main surface 211 and a first back surface 212.
  • the first main surface 211 and the first back surface 212 are located apart from each other in the thickness direction z.
  • the first main surface 211 and the first back surface 212 face each other in the thickness direction z.
  • Each of the first main surface 211 and the first back surface 212 is flat (or substantially flat).
  • the first semiconductor element 11 and the insulating element 13 are bonded to the first main surface 211 by a conductive bonding material (solder, metal paste, sintered metal, etc.) (not shown).
  • the second die pad 22 is equipped with the second semiconductor element 12.
  • the second die pad 22 is conductive with the second semiconductor element 12.
  • the second die pad 22 is included in the components of the second circuit described above. Therefore, the potential of the second die pad 22 is relatively different from that of the first die pad 21.
  • the second die pad 22 has a substantially rectangular shape when viewed along the thickness direction z.
  • the first die pad 21 and the second die pad 22 are arranged apart from each other in the first direction x.
  • the second die pad 22 overlaps the first die pad 21 when viewed along the first direction x.
  • the first die pad 21 and the second die pad 22 are galvanically insulated.
  • the thickness of the second die pad 22 is, for example, 100 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • the second die pad 22 has a second main surface 221 and a second back surface 222.
  • the second main surface 221 and the second back surface 222 are located apart from each other in the thickness direction z.
  • the second main surface 221 and the second back surface 222 face opposite to each other in the thickness direction z.
  • Each of the second main surface 221 and the second back surface 222 is flat (or substantially flat).
  • the thickness of each of the first die pad 21 and the second die pad 22 is 0.2 times or more and 1.2 times or less the length of the pad gap 23.
  • the second semiconductor element 12 is joined to the second main surface 221 by a conductive joining material (solder, metal paste, sintered metal, etc.) (not shown).
  • the plurality of first terminals 3 include a portion located on one side of the first direction x with respect to the first die pad 21.
  • the plurality of first terminals 3 are arranged along the second direction y. At least one of the plurality of first terminals 3 is conducting to the above-mentioned first circuit.
  • each of the plurality of first terminals 3 is located on one side of the first direction x of the pair of first side surfaces 63 of the sealing resin 6 described later. It is exposed from 63.
  • the plurality of first terminals 3 include a plurality of first intermediate terminals 31, a pair of first side terminals 32, and a pair of first support terminals 33.
  • a plurality of first intermediate terminals 31 are arranged so as to be sandwiched between a pair of first side terminals 32 in the second direction y.
  • Each of the plurality of first intermediate terminals 31 has a lead portion 311 and a pad portion 312.
  • the lead portion 311 is a band extending along the first direction x when viewed along the thickness direction z.
  • the lead portion 311 includes a portion protruding from the sealing resin 6 along the first direction x when viewed along the thickness direction z, and a portion covered with the sealing resin 6.
  • the portion of the lead portion 311 protruding from the sealing resin 6 is bent in a gull-wing shape.
  • the portion of the lead portion 311 exposed from the sealing resin 6 may be plated.
  • the plating layer formed by the plating treatment is made of an alloy containing Sn, such as solder, and covers the portion exposed from the sealing resin 6.
  • the plating layer improves the adhesion of solder to the exposed portion, and at the same time, the exposed portion caused by the solder bonding. Prevent erosion.
  • the pad portion 312 is connected to the lead portion 311 and is covered with the sealing resin 6.
  • the dimension of the pad portion 312 in the second direction y is larger than the dimension of the lead portion 311.
  • the upper surface of the pad portion 312 (the surface facing the same direction as the first main surface 211 of the first die pad 21) may be plated.
  • the plating layer formed by the plating treatment is, for example, a metal layer containing Ag. The plating layer protects the impact on the pad portion 312 due to the joining of the third wire 53 while increasing the bonding strength to the pad portion 312 of any of the plurality of third wires 53 described later.
  • the pad portion 312 is flat (or substantially flat).
  • the pair of first side terminals 32 are arranged on both sides of the plurality of first intermediate terminals 31 in the second direction y.
  • Each of the pair of first side terminals 32 has a lead portion 321 and a pad portion 322.
  • the lead portion 321 is a band extending along the first direction x when viewed along the thickness direction z.
  • the lead portion 321 includes a portion protruding from the sealing resin 6 along the first direction x and a portion covered with the sealing resin 6 when viewed along the thickness direction z.
  • the portion of the lead portion 321 that protrudes from the sealing resin 6 is bent in a gull-wing shape.
  • the portion of the lead portion 321 exposed from the sealing resin 6 may be covered with a plating layer (for example, an alloy containing Sn such as solder) as in the lead portion 311.
  • a plating layer for example, an alloy containing Sn such as solder
  • the pad portion 322 is connected to the lead portion 321 and is covered with the sealing resin 6.
  • the dimension of the pad portion 322 in the second direction y is larger than the dimension of the lead portion 321. Even if the upper surface of the pad portion 322 (the surface facing the same direction as the first main surface 211 of the first die pad 21) is covered with a plating layer (for example, metal containing Ag) like the upper surface of the pad portion 312. good.
  • the pad portion 322 is flat (or substantially flat).
  • the pair of first support terminals 33 are located apart from each other in the second direction y.
  • the pair of first support terminals 33 are connected to both ends of the first die pad 21 in the second direction y.
  • the first die pad 21 is supported by the pair of first support terminals 33.
  • the pair of first support terminals 33 are arranged on both sides of the pair of first side terminals 32 in the second direction y.
  • Each of the pair of first support terminals 33 has a lead portion 331 and a pad portion 332.
  • the lead portion 331 is a band extending along the first direction x when viewed along the thickness direction z.
  • the lead portion 331 includes a portion protruding from the sealing resin 6 along the first direction x and a portion covered with the sealing resin 6 when viewed along the thickness direction z.
  • the portion of the lead portion 331 protruding from the sealing resin 6 is bent in a gull-wing shape.
  • the portion of the lead portion 331 exposed from the sealing resin 6 may be covered with a plating layer (for example, an alloy containing Sn such as solder) as in the lead portion 311.
  • the length of the portion of the lead portion 331 covered with the sealing resin 6 is larger than the length of the portion of the lead portion 311 and the lead portion 321 covered with the sealing resin 6.
  • the pad portion 332 is connected to the lead portion 331 and is covered with the sealing resin 6.
  • the end of the pad portion 332 is connected to the first die pad 21. Even if the upper surface of the pad portion 332 (the surface facing the same direction as the first main surface 211 of the first die pad 21) is covered with a plating layer (for example, metal containing Ag) like the upper surface of the pad portion 312. good.
  • the pad portion 332 is flat (or substantially flat).
  • the plurality of second terminals 4 include a portion located on the other side of the first direction x with respect to the second die pad 22.
  • the plurality of second terminals 4 are arranged along the second direction y. At least one of the plurality of second terminals 4 is conducting to the above-mentioned second circuit.
  • each of the plurality of second terminals 4 is located on the other side of the first direction x of the pair of first side surfaces 63 of the sealing resin 6 described later. It is exposed from 63.
  • the plurality of second terminals 4 include a plurality of second intermediate terminals 41, a pair of second side terminals 42, and a pair of second support terminals 43.
  • a plurality of second intermediate terminals 41 are arranged so as to be sandwiched between a pair of second support terminals 43 in the second direction y.
  • Each of the plurality of second intermediate terminals 41 has a lead portion 411 and a pad portion 412.
  • the lead portion 411 has a band shape extending along the first direction x when viewed along the thickness direction z.
  • the lead portion 411 includes a portion protruding from the sealing resin 6 along the first direction x and a portion covered with the sealing resin 6 when viewed along the thickness direction z.
  • the portion of the lead portion 411 protruding from the sealing resin 6 is bent in a gull-wing shape.
  • the portion of the lead portion 411 exposed from the sealing resin 6 may be covered with a plating layer (for example, an alloy containing Sn such as solder) as in the lead portion 311.
  • a plating layer for example, an alloy containing Sn such as solder
  • the pad portion 412 is connected to the lead portion 411 and is covered with the sealing resin 6.
  • the dimension of the pad portion 412 in the second direction y is larger than the dimension of the lead portion 411.
  • the upper surface of the pad portion 412 (the surface facing the same direction as the first main surface 211 of the first die pad 21) may be plated.
  • the plating layer formed by the plating treatment is, for example, a metal layer containing Ag. The plating layer protects the impact on the pad portion 412 due to the joining of the fourth wire 54 while increasing the bonding strength to the pad portion 412 of any of the plurality of fourth wires 54 described later.
  • the pad portion 412 is flat (or substantially flat).
  • the pair of second side terminals 42 are arranged on both sides of the plurality of second intermediate terminals 41 in the second direction y.
  • Each of the pair of second side terminals 42 has a lead portion 421 and a pad portion 422.
  • the lead portion 421 is a band extending along the first direction x when viewed along the thickness direction z.
  • the lead portion 421 includes a portion protruding from the sealing resin 6 along the first direction x and a portion covered with the sealing resin 6 when viewed along the thickness direction z.
  • the portion of the lead portion 421 that protrudes from the sealing resin 6 is bent in a gull-wing shape.
  • the portion of the lead portion 421 exposed from the sealing resin 6 may be covered with a plating layer (for example, an alloy containing Sn such as solder) as in the lead portion 311.
  • the length of the portion of the lead portion 421 covered with the sealing resin 6 is larger than the length of the portion of the lead portion 411 covered with the sealing resin 6.
  • the pad portion 422 is connected to the lead portion 421 and is covered with the sealing resin 6.
  • the dimension of the pad portion 422 in the second direction y is larger than the dimension of the lead portion 421. Even if the upper surface of the pad portion 422 (the surface facing the same direction as the first main surface 211 of the first die pad 21) is covered with a plating layer (for example, metal containing Ag) like the upper surface of the pad portion 312. good.
  • the pad portion 422 is flat (or substantially flat).
  • the pair of second support terminals 43 are located apart from each other in the second direction y.
  • the pair of second support terminals 43 are connected to both ends of the second die pad 22 in the second direction y.
  • the second die pad 22 is supported by the pair of second support terminals 43.
  • the pair of second support terminals 43 are arranged on both sides of the plurality of second intermediate terminals 41 in the second direction y, and are sandwiched between the pair of second side terminals 42 in the second direction y. Have been placed.
  • Each of the pair of second support terminals 43 has a lead portion 431, a pad portion 432 and a connecting portion 433.
  • the lead portion 431 is a band extending along the first direction x when viewed along the thickness direction z.
  • the lead portion 431 includes a portion protruding from the sealing resin 6 along the first direction x and a portion covered with the sealing resin 6 when viewed along the thickness direction z.
  • the portion of the lead portion 431 protruding from the sealing resin 6 is bent in a gull-wing shape.
  • the portion of the lead portion 431 exposed from the sealing resin 6 may be covered with a plating layer (for example, an alloy containing Sn such as solder) as in the lead portion 311.
  • a plating layer for example, an alloy containing Sn such as solder
  • the pad portion 432 is connected to the lead portion 431 and is covered with the sealing resin 6.
  • the dimension of the pad portion 432 in the second direction y is larger than the dimension of the lead portion 431.
  • the pad portion 432 extends in the first direction x. Similar to the upper surface of the pad portion 312, the upper surface of the pad portion 432 (the surface facing the same direction as the first main surface 211 of the first die pad 21) may be covered with a plating layer (for example, metal containing Ag). good.
  • the pad portion 432 is flat (or substantially flat).
  • the connecting portion 433 is connected to the pad portion 432 and is covered with the sealing resin 6.
  • the connecting portion 433 extends in the second direction y.
  • the end of the connecting portion 433 is connected to the second die pad 22. Even if the upper surface of the connecting portion 433 (the surface facing the same direction as the first main surface 211 of the first die pad 21) is covered with a plating layer (for example, metal containing Ag) like the upper surface of the pad portion 312. good.
  • the plurality of first wires 51, the plurality of second wires 52, the plurality of third wires 53, and the plurality of fourth wires 54 include a first die pad 21, a second die pad 22, a plurality of first terminals 3, and a plurality of. Together with the second terminal 4, the first semiconductor element 11, the second semiconductor element 12, and the insulating element 13 form a conduction path for performing a predetermined function.
  • the material of each of the plurality of first wires 51, the plurality of second wires 52, the plurality of third wires 53, and the plurality of fourth wires 54 is a metal containing, for example, any of Au, Cu, and Al.
  • the plurality of first wires 51 are joined to the insulating element 13 and the specific semiconductor element 10 (the second semiconductor element 12 in the semiconductor device A1).
  • the insulating element 13 and the specific semiconductor element 10 are electrically connected to each other by the plurality of first wires 51.
  • each of the plurality of first wires 51 is bonded to one of the plurality of second electrodes 132 of the insulating element 13 and one of the plurality of electrodes 121 of the second semiconductor element 12.
  • the plurality of first wires 51 are arranged along the second direction y. Each of the plurality of first wires 51 straddles the pad gap 23.
  • each of the plurality of first wires 51 has a first standing portion 511, a first inclined portion 512, a first extending portion 513, a first bent portion 514, and a second bent portion 515.
  • the first standing portion 511 rises from any of the plurality of second electrodes 132 of the insulating element 13 in the thickness direction z.
  • the first inclined portion 512 extends inclined from any of the plurality of electrodes 121 of the second semiconductor element 12 toward the insulating element 13 in the thickness direction z.
  • the first extending portion 513 is located between the first standing portion 511 and the first inclined portion 512 when viewed along the thickness direction z.
  • the first bent portion 514 is connected to the first standing portion 511 and the first extending portion 513.
  • the second bent portion 515 is connected to the first inclined portion 512 and the first extending portion 513.
  • each of the plurality of first wires 51 straddles the pad gap 23.
  • the inclination angle ⁇ 1 of the first extending portion 513 with respect to the plane along the first direction x and the second direction y is larger than the inclination angle ⁇ 1 of the first inclined portion 512 with respect to the plane. It's small.
  • each of the plurality of first wires 51 has a trapezoidal shape when viewed along a direction orthogonal to the thickness direction z.
  • the inclination angle ⁇ 1 of the first extending portion 513 is preferably 0 ° (or substantially 0 °).
  • the boundary 513A between the first extension portion 513 and the first bending portion 514 is more insulated than the boundary 513B between the first extension portion 513 and the second bending portion 515. It is located away from the element 13. Further, when viewed along the thickness direction z, the boundary 512B between the first inclined portion 512 and the second bent portion 515 is located away from the specific semiconductor element 10.
  • the first inclined portion 512 of each of the plurality of first wires 51 is bonded to the specific semiconductor element 10 (in the semiconductor device A1, any one of the plurality of electrodes 121 of the second semiconductor element 12). It has a first tip 512A.
  • the dimension t1 of the first tip 512A in the thickness direction z gradually becomes smaller as the distance from the first extending portion 513 of the first wire 51 increases.
  • the plurality of second wires 52 are attached to the insulating element 13 and the specific die pad 20 (the first die pad 21 in the semiconductor device A1) of the first semiconductor element 11 and the second semiconductor element 12. It is bonded to the mounted semiconductor element (first semiconductor element 11 in the semiconductor device A1).
  • the insulating element 13 and the semiconductor element mounted on the specific die pad 20 are electrically connected to each other by the plurality of second wires 52.
  • each of the plurality of second wires 52 is joined to any one of the plurality of first electrodes 131 of the insulating element 13 and one of the plurality of electrodes 111 of the first semiconductor element 11.
  • the plurality of second wires 52 are arranged along the second direction y. The plurality of second wires 52 overlap with the specific die pad 20 when viewed along the thickness direction z.
  • each of the plurality of second wires 52 has a second standing portion 521, a second inclined portion 522, a second extending portion 523, a third bent portion 524, and a fourth bent portion 525.
  • the second standing portion 521 rises from any of the plurality of first electrodes 131 of the insulating element 13 in the thickness direction z.
  • the second inclined portion 522 extends inclined from any of the plurality of electrodes 111 of the first semiconductor element 11 toward the insulating element 13 in the thickness direction z.
  • the second extending portion 523 is located between the second standing portion 521 and the second inclined portion 522 when viewed along the thickness direction z.
  • the third bent portion 524 is connected to the second standing portion 521 and the second extending portion 523.
  • the fourth bent portion 525 is connected to the second inclined portion 522 and the second extending portion 523.
  • the length L2 of each of the second extending portions 523 of the plurality of second wires 52 is the length of each of the first extending portions 513 of the plurality of first wires 51 shown in FIG. It is smaller than L1 (see FIG. 8).
  • the length L2 of the second extension portion 523 extends from the boundary 523A between the second extension portion 523 and the third bending portion 524 to the boundary 523B between the second extension portion 523 and the fourth bending portion 525.
  • the length L1 of the first extension portion 513 is the distance from the boundary 513A between the first extension portion 513 and the first bending portion 514 to the boundary 513B between the first extension portion 513 and the second bending portion 515.
  • each of the plurality of second wires 52 has a trapezoidal shape when viewed along a direction orthogonal to the thickness direction z.
  • the inclination angle ⁇ 2 of the second extending portion 523 is preferably 0 ° (or substantially 0 °). Further, when viewed along the thickness direction z, the boundary 522B between the second inclined portion 522 and the fourth bent portion 525 is located away from the semiconductor element mounted on the specific die pad 20.
  • the second inclined portion 522 of each of the plurality of second wires 52 is one of a plurality of electrodes 111 of the first semiconductor element 11 in the semiconductor device A1 (in the semiconductor device A1), the second inclined portion 522 is mounted on the specific die pad 20.
  • the dimension t2 of the second tip 522A in the thickness direction z gradually becomes smaller as the distance from the second extending portion 523 of the second wire 52 increases.
  • the shape of the first tip 512A of each of the first inclined portions 512 of the plurality of first wires 51 shown in FIG. 9 is obtained by the method of forming the plurality of first wires 51 shown in FIGS. 14 and 15. As shown in FIG. 14, after moving the capillary 80 directly above any one of the plurality of electrodes 121 of the second semiconductor element 12 (specific semiconductor element 10), the capillary 80 is lowered to bring the tip of the capillary 80 to the tip. Press against the electrode 121. Then, as shown in FIG. 15, the wire 81 is cut by raising the capillary 80. By this forming method, the shape of the first tip 512A can be obtained.
  • the shape of the second tip 522A of each of the second inclined portions 522 of the plurality of second wires 52 shown in FIG. 11 is obtained by the method of forming the plurality of second wires 52 shown in FIGS. 16 and 17.
  • the capillary 80 is lowered to obtain the capillary.
  • the tip of 80 is pressed against the electrode 111.
  • the wire 81 is cut by raising the capillary 80.
  • first tip 512A of the first inclined portion 512 of any one of the plurality of first wires 51 After forming the first tip 512A of the first inclined portion 512 of any one of the plurality of first wires 51 by the forming method shown in FIGS. 14 and 15, a plurality of first ends are formed by the forming method shown in FIGS. 16 and 17.
  • the second tip 522A of the second inclined portion 522 of any of the two wires 52 is formed.
  • each of the plurality of third wires 53 has one of the plurality of electrodes 111 of the first semiconductor element 11 and one of the plurality of first terminals 3 (plurality of first intermediate terminals). It is joined to any one of the pad portion 312 of 31 and the pad portion 322 of the pair of first side terminals 32 and the pad portion 332 of the pair of first support terminals 33).
  • the plurality of third wires 53 conduct the first semiconductor device 11 to at least one of the plurality of first terminals 3.
  • each of the plurality of fourth wires 54 has one of the plurality of electrodes 121 of the second semiconductor element 12 and one of the plurality of second terminals 4 (plurality of second intermediate terminals). It is joined to any one of the pad portion 412 of 41, the pad portion 422 of the pair of second side terminals 42, and the pad portion 432 of the pair of second support terminals 43).
  • the plurality of fourth wires 54 conduct the second semiconductor device 12 to at least one of the plurality of second terminals 4.
  • the sealing resin 6 includes a first semiconductor element 11, a second semiconductor element 12, an insulating element 13, a first die pad 21, a second die pad 22, a plurality of first terminals 3, and a plurality of. It covers each part of the second terminal 4. As shown in FIG. 6, the sealing resin 6 further covers a plurality of first wires 51, a plurality of second wires 52, a plurality of third wires 53, and a plurality of fourth wires 54.
  • the sealing resin 6 has electrical insulation.
  • the sealing resin 6 insulates the first die pad 21 and the second die pad 22 from each other.
  • the sealing resin 6 is made of a material containing, for example, a black epoxy resin.
  • the sealing resin 6 has a rectangular shape when viewed along the thickness direction z.
  • the sealing resin 6 has a top surface 61, a bottom surface 62, a pair of first side surfaces 63, and a pair of second side surfaces 64.
  • the top surface 61 and the bottom surface 62 are located apart from each other in the thickness direction z.
  • the top surface 61 and the bottom surface 62 face opposite to each other in the thickness direction z.
  • Each of the top surface 61 and the bottom surface 62 is flat (or substantially flat).
  • the pair of first side surfaces 63 are connected to the top surface 61 and the bottom surface 62, and are located apart from each other in the first direction x.
  • Each of the plurality of first terminals 3 is exposed from the first side surface 63 located on one side of the first direction x of the pair of first side surfaces 63.
  • Each of the plurality of second terminals 4 is exposed from the first side surface 63 located on the other side of the first direction x of the pair of first side surfaces 63.
  • each of the pair of first side surfaces 63 includes a first upper portion 631, a first lower portion 632, and a first intermediate portion 633.
  • first upper portion 631 one end in the thickness direction z is connected to the top surface 61, and the other end in the thickness direction z is connected to the first intermediate portion 633.
  • the first upper portion 631 is inclined with respect to the top surface 61.
  • first lower portion 632 one end in the thickness direction z is connected to the bottom surface 62, and the other end in the thickness direction z is connected to the first intermediate portion 633.
  • the first lower portion 632 is inclined with respect to the bottom surface 62.
  • first intermediate portion 633 one end in the thickness direction z is connected to the first upper portion 631, and the other end in the thickness direction z is connected to the first lower portion 632.
  • the first intermediate portion 633 is along both the thickness direction z and the second direction y.
  • the first intermediate portion 633 is located outward from the top surface 61 and the bottom surface 62 when viewed along the thickness direction z. A part of each of the plurality of first terminals 3 or a part of each of the plurality of second terminals 4 is exposed from the first intermediate portion 633.
  • the pair of second side surfaces 64 are connected to the top surface 61 and the bottom surface 62, and are located apart from each other in the second direction y. As shown in FIGS. 1 and 2, the first die pad 21, the second die pad 22, the plurality of first terminals 3, and the plurality of second terminals 4 are located apart from the pair of second side surfaces 64.
  • each of the pair of second side surfaces 64 includes a second upper portion 641, a second lower portion 642, and a second intermediate portion 643.
  • the second upper portion 641 one end in the thickness direction z is connected to the top surface 61, and the other end in the thickness direction z is connected to the second intermediate portion 643.
  • the second upper portion 641 is inclined with respect to the top surface 61.
  • the second lower portion 642 one end in the thickness direction z is connected to the bottom surface 62, and the other end in the thickness direction z is connected to the second intermediate portion 643.
  • the second lower portion 642 is inclined with respect to the bottom surface 62.
  • the second intermediate portion 643 one end in the thickness direction z is connected to the second upper portion 641, and the other end in the thickness direction z is connected to the second lower portion 642.
  • the second intermediate portion 643 is along both the thickness direction z and the second direction y.
  • the second intermediate portion 643 is located outward from the top surface 61 and the bottom surface 62 when viewed along the thickness direction z.
  • a half-bridge circuit including a low-side (low-potential side) switching element and a high-side (high-potential side) switching element is generally configured.
  • these switching elements are MOSFETs.
  • the reference potentials of the source of the switching element and the gate driver for driving the switching element are both ground.
  • the reference potentials of the source of the switching element and the gate driver for driving the switching element both correspond to the potentials at the output node of the half-bridge circuit.
  • the reference potential of the gate driver that drives the high-side switching element changes.
  • the reference potential is equivalent to the voltage applied to the drain of the switching element (for example, 600 V or more).
  • the semiconductor device A1 the ground of the first semiconductor element 11 and the ground of the second semiconductor element 12 are separated from each other. Therefore, when the semiconductor device A1 is used as a gate driver for driving the high-side switching element, a voltage equivalent to the voltage applied to the drain of the high-side switching element is transiently connected to the ground of the second semiconductor element 12. Is applied.
  • the semiconductor device A1 has an insulating element 13 that insulates the first circuit including the first semiconductor element 11 mounted on the first die pad 21 and the second circuit including the second semiconductor element 12 mounted on the second die pad 22. Be prepared.
  • the insulating element 13 is mounted on the specific die pad 20 (the first die pad 21 in the semiconductor device A1).
  • the semiconductor device A1 further includes a first wire 51 bonded to an insulating element 13 and a specific semiconductor element 10 (second semiconductor element 12 in the semiconductor device A1).
  • the first wire 51 is covered with the sealing resin 6.
  • the first wire 51 has a first upright portion 511, a first inclined portion 512, a first extending portion 513, a first bent portion 514, and a second bent portion 515.
  • the inclination angle ⁇ 1 of the first extension portion 513 with respect to the plane along the first direction x and the second direction y is smaller than the inclination angle ⁇ 1 of the first inclination portion 512 with respect to the plane.
  • the first wire 51 forms a skeleton structure with the first bent portion 514 and the second bent portion 515 as contact points. Therefore, when the sealing resin 6 is formed in the manufacturing process of the semiconductor device A1, the deformation of the first wire 51 due to the flow of the molten resin is suppressed. As a result, the distance between the insulating element 13 and the first extending portion 513 becomes larger. Therefore, according to the semiconductor device A1, it is possible to improve the withstand voltage.
  • the boundary 513A between the first extension portion 513 and the first bending portion 514 is more insulated than the boundary 513B between the first extension portion 513 and the second bending portion 515. It is located away from the element 13.
  • the interval between the section of the first extending portion 513 that overlaps the insulating element 13 and the insulating element 13 in the thickness direction z is set between the other section and the insulating element 13. Can be greater than that interval. This contributes to the improvement of the dielectric strength of the semiconductor device A1.
  • the boundary 512B between the first inclined portion 512 and the second bent portion 515 is located away from the specific semiconductor element 10 when viewed along the thickness direction z. As a result, it is possible to prevent the length of the first wire 51 from becoming excessively large while improving the withstand voltage of the semiconductor device A1.
  • the semiconductor device A1 further includes an insulating element 13 and a second wire 52 bonded to the semiconductor element mounted on the specific die pad 20 (the first semiconductor element 11 in the semiconductor device A1).
  • the second wire 52 is covered with the sealing resin 6.
  • the second wire 52 has a second upright portion 521, a second inclined portion 522, a second extending portion 523, a third bent portion 524, and a fourth bent portion 525.
  • the inclination angle ⁇ 2 of the second extending portion 523 with respect to the plane along the first direction x and the second direction y is smaller than the inclination angle ⁇ 2 of the second inclined portion 522 with respect to the plane.
  • the second wire 52 forms a skeleton structure with the third bent portion 524 and the fourth bent portion 525 as contacts. Therefore, when the sealing resin 6 is formed in the manufacturing process of the semiconductor device A1, the deformation of the second wire 52 due to the flow of the molten resin is suppressed. As a result, the distance between the insulating element 13 and the second extending portion 523 becomes larger, so that the withstand voltage of the semiconductor device A1 can be further improved.
  • the boundary 522B between the second inclined portion 522 and the fourth bent portion 525 is located away from the semiconductor element mounted on the specific die pad 20 when viewed along the thickness direction z. As a result, it is possible to prevent the length of the second wire 52 from becoming excessively large while improving the withstand voltage of the semiconductor device A1.
  • the insulating element 13 is located between the first semiconductor element 11 and the second semiconductor element 12.
  • the length L2 (see FIG. 10) of the second extending portion 523 of the second wire 52 is shorter than the length L1 (see FIG. 8) of the first extending portion 513 of the first wire 51.
  • the distance between the insulating element 13 and the semiconductor element mounted on the specific die pad 20 can be made smaller while improving the withstand voltage of the semiconductor device A1.
  • the increase in size of the semiconductor device A1 is suppressed.
  • the plurality of first terminals 3 are exposed from the first side surface 63 located on one side of the first direction x of the pair of first side surfaces 63 of the sealing resin 6.
  • the plurality of second terminals 4 are exposed from the first side surface 63 located on the other side of the first direction x of the pair of first side surfaces 63.
  • the first die pad 21, the second die pad 22, the plurality of first terminals 3, and the plurality of second terminals 4 are located apart from the pair of second side surfaces 64 of the sealing resin 6. Therefore, in the semiconductor device A1, metal members such as island supports are not exposed from each of the pair of second side surfaces 64. With this configuration, the metal member exposed from the sealing resin 6 does not exist in the vicinity of the plurality of second terminals 4 to which a higher voltage is applied than the plurality of first terminals 3. Therefore, according to the semiconductor device A1, the withstand voltage can be further improved.
  • FIGS. 18 and 19 The semiconductor device A2 according to the second embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 18 and 19.
  • the same or similar elements as the above-mentioned semiconductor device A1 are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
  • FIG. 18 is transparent to the sealing resin 6 for convenience of understanding.
  • the permeated sealing resin 6 is shown by an imaginary line.
  • the configuration of the first die pad 21 is different from the configuration of the semiconductor device A1 described above.
  • a plurality of holes 213 are formed in the specific die pad 20 (the first die pad 21 in A2).
  • Each of the plurality of holes 213 is formed in the region of the first die pad 21 located between the first semiconductor element 11 and the insulating element 13 in the first direction x.
  • the number of holes 213 is not particularly limited, but in the semiconductor device A2, three holes 213 are formed.
  • Each of the plurality of holes 213 is an elongated hole extending in the second direction y.
  • the shape of each of the plurality of holes 213 can be freely set.
  • the pair of first support terminals 33 and the plurality of holes 213 are arranged on a straight line N (dashed line) along the second direction y.
  • the semiconductor device A2 has an insulating element 13 that insulates the first circuit including the first semiconductor element 11 mounted on the first die pad 21 and the second circuit including the second semiconductor element 12 mounted on the second die pad 22. Be prepared.
  • the insulating element 13 is mounted on the specific die pad 20 (the first die pad 21 in the semiconductor device A2).
  • the semiconductor device A2 further includes a first wire 51 bonded to an insulating element 13 and a specific semiconductor element 10 (second semiconductor element 12 in the semiconductor device A2).
  • the first wire 51 is covered with the sealing resin 6.
  • the first wire 51 has a first upright portion 511, a first inclined portion 512, a first extending portion 513, a first bent portion 514, and a second bent portion 515.
  • the inclination angle ⁇ 1 of the first extension portion 513 with respect to the plane along the first direction x and the second direction y is smaller than the inclination angle ⁇ 1 of the first inclination portion 512 with respect to the plane. Therefore, the semiconductor device A2 can also improve the withstand voltage. Further, the semiconductor device A2 has the same effect as the semiconductor device A1 by adopting the same configuration as the semiconductor device A1.
  • the hole 213 is formed in the specific die pad 20.
  • the area of the first die pad 21 is larger than the area of the second die pad 22 when viewed along the thickness direction z. Therefore, in forming the sealing resin 6, voids are likely to be generated in the portion of the sealing resin 6 located in the vicinity of the specific die pad 20. Therefore, by forming the holes 213 in the specific die pad 20, the molten resin injected into the mold in forming the sealing resin 6 can be sufficiently filled. That is, the semiconductor device A2 can effectively suppress the generation of voids in the sealing resin 6 as compared with the case where the specific die pad 20 is not provided with the holes 213.
  • FIG. 20 is transparent to the sealing resin 6 for convenience of understanding.
  • the permeated sealing resin 6 is shown by an imaginary line.
  • the arrangement configuration of the insulating element 13 is different from the configuration of the semiconductor device A1 described above.
  • the insulating element 13 is mounted on the second main surface 221 of the second die pad 22. Therefore, in the semiconductor device A3, the second die pad 22 corresponds to the specific die pad 20, and the first semiconductor element 11 corresponds to the specific semiconductor element 10.
  • each of the plurality of first wires 51 includes one of the plurality of first electrodes 131 of the insulating element 13 and one of the plurality of electrodes 111 of the first semiconductor element 11. It is joined to. As a result, the first upright portion 511 of each of the plurality of first wires 51 rises from any of the plurality of first electrodes 131 of the insulating element 13 in the thickness direction z. The first inclined portion 512 of each of the plurality of first wires 51 extends inclined from any of the plurality of electrodes 111 of the first semiconductor element 11 toward the insulating element 13 in the thickness direction z. ..
  • each of the plurality of second wires 52 includes one of the plurality of second electrodes 132 of the insulating element 13 and one of the plurality of electrodes 121 of the second semiconductor element 12. It is joined to. As a result, the second upright portion 521 of each of the plurality of second wires 52 rises from any of the plurality of second electrodes 132 of the insulating element 13 in the thickness direction z. The second inclined portion 522 of each of the plurality of second wires 52 extends inclined from any of the plurality of electrodes 121 of the second semiconductor element 12 toward the insulating element 13 in the thickness direction z. ..
  • the semiconductor device A3 has an insulating element 13 that insulates the first circuit including the first semiconductor element 11 mounted on the first die pad 21 and the second circuit including the second semiconductor element 12 mounted on the second die pad 22. Be prepared.
  • the insulating element 13 is mounted on the specific die pad 20 (second die pad 22 in the semiconductor device A3).
  • the semiconductor device A3 further includes a first wire 51 bonded to the insulating element 13 and the specific semiconductor element 10 (the first semiconductor element 11 in the semiconductor device A3).
  • the first wire 51 is covered with the sealing resin 6. As shown in FIG. 22, the first wire 51 has a first upright portion 511, a first inclined portion 512, a first extending portion 513, a first bent portion 514, and a second bent portion 515.
  • the inclination angle ⁇ 1 of the first extension portion 513 with respect to the plane along the first direction x and the second direction y is smaller than the inclination angle ⁇ 1 of the first inclination portion 512 with respect to the plane. Therefore, the semiconductor device A3 can also improve the withstand voltage. Further, the semiconductor device A3 has the same effect as the semiconductor device A1 by adopting the same configuration as the semiconductor device A1.
  • the present disclosure is not limited to the above-described embodiment.
  • the specific configuration of each part of the present disclosure can be freely redesigned.
  • A1, A2, A3 Semiconductor device 10: Specific semiconductor element 11: First semiconductor element (control element) 111: Electrode 12: Second semiconductor element (driving element) 121: Electrode 13: Insulation element 131: First electrode 132: 2nd electrode 133: Passion film 134: Surface protective film 134A: 1st film 134B: 2nd film 20: Specific die pad 21: 1st die pad 211: 1st main surface 212: 1st back surface 213: Hole 22: 2nd die pad 221: 2nd main surface 222: 2nd back surface 23: Pad gap 3: 1st terminal 31: 1st intermediate terminal 311: Lead part 312: Pad part 32: 1st side terminal 321: Lead part 322: Pad part 33: 1st support terminal 331: Lead part 332: Pad part 4: 2nd terminal 41: 2nd intermediate terminal 411: Lead part 42: Pad part 42: 2nd side terminal 421: Lead part 422: Pad part 43: 2nd support Terminal 431: Lead part 432: Pad part

Abstract

半導体装置は、第1回路と、第2回路と、前記第1および第2回路間で送信される信号を中継する絶縁素子とを備える。前記第1回路は、第1ダイパッドおよび当該第1ダイパッドに搭載された第1半導体素子を含む。前記第2回路は、第2ダイパッドおよび当該第2ダイパッドに搭載された第2半導体素子を含む。前記絶縁素子は、たとえば前記第1ダイパッドに搭載される。半導体装置はさらに、前記絶縁素子と前記第2半導体素子とに接合されたワイヤを備える。前記ワイヤは、起立部、傾斜部および延出部を含む。前記起立部は、前記絶縁素子から前記第1ダイパッドの厚さ方向に沿って立ち上がっている。前記傾斜部は、前記第2半導体素子から前記絶縁素子に向けて前記厚さ方向に対して傾斜して延びている。前記延出部は、前記起立部と前記傾斜部との間にある。前記厚さ方向に直交する平面を基準とする傾斜角は、前記延出部のほうが前記傾斜部よりも小である。

Description

半導体装置
 本開示は、半導体装置に関する。特に本開示は、複数の半導体素子の間において、絶縁素子を介して信号伝達が行われる半導体装置に関する。
 電気自動車もしくはハイブリッド自動車、または、家電機器などには、インバータ装置が使用されている。このようなインバータ装置は、たとえば、制御・駆動用の半導体装置と、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)やMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)などのパワー半導体とを備える。当該インバータ装置においては、ECU(Engine Control Unit)から出力された制御信号が、上記半導体装置内の制御素子に入力される。制御素子は、制御信号をPWM(Pulse Width Modulation)制御信号に変換し、変換後の制御信号を上記半導体装置内の駆動素子に伝送する。駆動素子は、PWM制御信号に基づき、たとえば6つのパワー半導体を所望のタイミングでスイッチング動作させる。当該6つのパワー半導体が所望のタイミングでスイッチング動作をすることで、車載用バッテリの直流電力からモータ駆動用の三相交流電力が生成される。特許文献1には、モータ駆動装置に利用される半導体装置(駆動回路)の一例が開示されている。
 上述した制御・駆動用の半導体装置において、制御素子に要求される電源電圧と、駆動素子に要求される電源電圧とが異なることがある。より具体的には、制御素子への導電経路に印加される電圧値と、駆動素子への導電経路に印加される電圧値との間に差があることがある。このような場合、複数の半導体素子を1つのパッケージ内に搭載した構成では、これらの導電経路の間における絶縁耐圧の向上が求められる。
特開2014-155412号公報
 上述の事情に鑑み、本開示は、絶縁耐圧の向上を図ることが可能な半導体装置を提供することを一の課題とする。
 本開示によって提供される半導体装置は、第1ダイパッドと、第1方向において前記第1ダイパッドから離間配置され、かつ前記第1ダイパッドとは相対的に電位が異なる第2ダイパッドと、前記第1ダイパッドに搭載され、かつ前記第1ダイパッドとともに第1回路を構成する第1半導体素子と、前記第2ダイパッドに搭載され、かつ前記第2ダイパッドとともに第2回路を構成する第2半導体素子と、前記第1ダイパッドおよび前記第2ダイパッドのいずれか一方を特定ダイパッドと称し、他方を非特定ダイパッドと称する場合に、前記特定ダイパッドに搭載されるとともに、前記第1回路と前記第2回路との信号の送受信を中継し、かつ前記第1回路および前記第2回路を互いに絶縁する絶縁素子と、前記第1半導体素子および前記第2半導体素子のうち、前記非特定ダイパッドに搭載された方を特定半導体素子と称し、前記特定ダイパッドに搭載された方を非特定半導体素子と称する場合に、前記絶縁素子と前記特定半導体素子とに接合された第1ワイヤと、前記第1ダイパッド、前記第2ダイパッド、前記第1半導体素子、前記第2半導体素子、および前記絶縁素子を覆うとともに、前記第1ダイパッドおよび前記第2ダイパッドを互いに絶縁する封止樹脂と、を備える。前記第1ワイヤは、前記第1方向において前記第1ダイパッドと前記第2ダイパッドとの間に設けられたパッド隙間を跨いでいる。前記第1ワイヤは、第1起立部、第1傾斜部、第1延出部、第1屈曲部および第2屈曲部を含む。前記第1起立部は、前記絶縁素子から前記第1ダイパッドの厚さ方向に立ち上がっている。前記第1傾斜部は、前記特定半導体素子から前記絶縁素子に向けて前記厚さ方向に対して傾斜して延びている。前記第1延出部は、前記厚さ方向に沿って視て前記第1起立部と前記第1傾斜部との間に位置している。前記第1屈曲部は、前記第1起立部および前記第1延出部につながっており、前記第2屈曲部は、前記第1傾斜部および前記第1延出部につながっている。前記厚さ方向に直交する平面に対する前記第1延出部の傾斜角は、前記平面に対する前記第1傾斜部の傾斜角よりも小である。
 好ましくは、前記第1延出部が前記パッド隙間を跨いでいる。
 好ましくは、前記厚さ方向において、前記第1延出部と前記第1屈曲部との境界が、前記第1延出部と前記第2屈曲部との境界よりも前記絶縁素子から離れている。
 好ましくは、前記厚さ方向に沿って視て、前記第1傾斜部と前記第2屈曲部との境界が、前記特定半導体素子から離れている。
 好ましくは、上記半導体装置は、第2ワイヤをさらに備えている。前記第1方向において、前記絶縁素子は、前記第1半導体素子と前記第2半導体素子との間に位置する。前記第2ワイヤは、前記絶縁素子と前記非特定半導体素子とに接合されるとともに、前記封止樹脂に覆われている。また、前記第2ワイヤは、第2起立部、第2傾斜部、第2延出部、第3屈曲部、および第4屈曲部を有している。前記第2起立部は、前記絶縁素子から前記厚さ方向に立ち上がっている。前記第2傾斜部は、前記非特定半導体素子から前記絶縁素子に向けて前記厚さ方向に対して傾斜して延びている。前記第2延出部は、前記厚さ方向に沿って視て前記第2起立部と前記第2傾斜部との間に位置している。前記第3屈曲部は、前記第2起立部および前記第2延出部につながり、前記第4屈曲部は、前記第2傾斜部および前記第2延出部につながる。前記第2延出部の長さは、前記第1延出部の長さよりも小である。
 好ましくは、前記平面に対する前記第2延出部の傾斜角は、前記平面に対する前記第2傾斜部の傾斜角よりも小である。
 好ましくは、前記厚さ方向に沿って視て、前記第2傾斜部と前記第4屈曲部との境界が、前記特定ダイパッドに搭載された前記半導体素子から離れている。
 好ましくは、前記第1ワイヤにおいて、前記特定半導体素子に接合される前記第1傾斜部の第1先端の前記厚さ方向における寸法は、前記第1延出部から離れるほど小となる。前記第2ワイヤにおいて、前記特定ダイパッドに搭載された前記半導体素子に接合される前記第2傾斜部の第2先端の前記厚さ方向における寸法は、前記第2延出部から離れるほど小となる。
 好ましくは、前記第1回路に電源電圧が供給され、かつ前記第2回路に電源電圧が供給された状態において、前記第2回路に供給される電源電圧は、前記第1回路に供給される電源電圧よりも大である。
 好ましくは、上記半導体装置は、それぞれが前記第1ダイパッドに対して前記第1方向の一方側に位置する部分を含んでいる複数の第1端子と、それぞれが前記第2ダイパッドに対して前記第1方向の他方側に位置する部分を含んでいる複数の第2端子と、をさらに備えている。前記複数の第1端子は、前記厚さ方向および前記第1方向に直交する第2方向に互いに離間配置されており、かつ少なくともいずれか1つが前記第1回路に導通している。前記複数の第2端子は、前記第2方向に互いに離間配置されており、かつ少なくともいずれか1つが前記第2回路に導通している。前記封止樹脂は、前記第1方向において互いに離間する一対の第1側面と、前記第2方向において互いに離間する一対の第2側面とを有する。前記一対の第1側面のうちの一方の第1側面から前記複数の第1端子の各々が露出し、前記一対の第1側面のうちの他方の第1側面から前記複数の第2端子の各々が露出している。
 好ましくは、前記第1方向に沿って視て、前記第2ダイパッドは、前記第1ダイパッドに重なる。
 好ましくは、前記第1ダイパッド、前記第2ダイパッド、前記複数の第1端子、および前記複数の第2端子は、前記一対の第2側面から離間配置されている。
 好ましくは、前記厚さ方向に沿って視て、前記複数の第1端子の各々は、前記一方の第1側面から前記第1方向に沿って突出した部分を含む。前記厚さ方向に沿って視て、前記複数の第2端子の各々は、前記他方の第1側面から前記第1方向に沿って突出した部分を含む。
 好ましくは、前記複数の第1端子は、前記第2方向において互いに離間した一対の第1支持端子を含む。前記第1ダイパッドは、前記第2方向において互いに離間した一対の第1端縁を有しており、前記一対の第1支持端子は、前記一対の第1端縁にそれぞれつながっている。
 好ましくは、前記複数の第2端子は、前記第2方向において互いに離間した一対の第2支持端子を含む。前記第2ダイパッドは、前記第2方向において互いに離間した一対の第2端縁を有しており、前記一対の第2支持端子は、前記一対の第2端縁にそれぞれつながっている。
 好ましくは、前記特定ダイパッドには、前記厚さ方向に貫通する孔が設けられている。前記厚さ方向に沿って視て、前記孔は、前記絶縁素子と、前記非特定半導体素子との間に位置する。
 好ましくは、前記絶縁素子は、インダクティブ型である。
 上記構成によれば、半導体装置において、絶縁耐圧の向上を図ることが可能となる。
 本開示のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
本開示の第1実施形態にかかる半導体装置の平面図である。 図1に対応する平面図であり、封止樹脂を透過している。 図1に示す半導体装置の正面図である。 図1に示す半導体装置の左側面図である。 図1に示す半導体装置の右側面図である。 図2のVI-VI線に沿う断面図である。 図2のVII-VII線に沿う断面図である。 図6の部分拡大図である。 図8の部分拡大図である。 図6の部分拡大図である。 図10の部分拡大図である。 図2の部分拡大図である。 図12のXIII-XIII線に沿う断面図である。 図1に示す半導体装置の製造工程を説明する断面図である。 図1に示す半導体装置の製造工程を説明する断面図である。 図1に示す半導体装置の製造工程を説明する断面図である。 図1に示す半導体装置の製造工程を説明する平面図である。 本開示の第2実施形態にかかる半導体装置の平面図であり、封止樹脂を透過している。 図18のXIX-XIX線に沿う断面図である。 本開示の第3実施形態にかかる半導体装置の平面図であり、封止樹脂を透過している。 図20のXXI-XXI線に沿う断面図である。 図21の部分拡大図である。 図21の部分拡大図である。
 本開示を実施するための形態について、添付図面に基づいて説明する。
 図1~図17に基づき、本開示の第1実施形態にかかる半導体装置A1について説明する。半導体装置A1は、第1半導体素子11、第2半導体素子12、絶縁素子13、第1ダイパッド21、第2ダイパッド22、複数の第1端子3、複数の第2端子4、複数の第1ワイヤ51、複数の第2ワイヤ52、複数の第3ワイヤ53、複数の第4ワイヤ54、および封止樹脂6を備える。半導体装置A1は、たとえば電気自動車(またはハイブリッド自動車など)のインバータ装置の配線基板に表面実装される。半導体装置A1のパッケージ形式は、SOP(Small Outline Package)である。ただし、半導体装置A1のパッケージ形式は、SOPに限定されない。図2では、理解の便宜上、封止樹脂6を透過している。図2においては、透過した封止樹脂6を想像線(二点鎖線)で示している。
 以下の説明では、互いに直交する3つの方向、すなわち、方向x、方向yおよび方向zを適宜参照する。たとえば図3から理解されるように、方向zは、第1ダイパッド21(あるいは第2ダイパッド22)の法線に対し平行に延びる方向である。換言すれば、方向zは、第1ダイパッド21(あるいは第2ダイパッド22)の厚みを貫通して延びる方向である。このため、以下では方向zを「厚さ方向z」と呼ぶ。また、以下では、方向xを「第1方向x」と呼び、方向yを「第2方向y」と呼ぶが、本開示がこれに限定されるわけではない。
 第1半導体素子11、第2半導体素子12および絶縁素子13は、半導体装置A1の機能中枢となる素子である。図2に示すように、半導体装置A1においては、第1半導体素子11、第2半導体素子12および絶縁素子13の各々は、いずれも個々の素子で構成されている。厚さ方向zに沿って視て、第1半導体素子11、第2半導体素子12および絶縁素子13の各々は、第2方向yに沿って延びる長辺を有する矩形状である。
 第1半導体素子11は、ECUなどから入力された制御信号をPWM制御信号に変換する回路と、PWM制御信号を第2半導体素子12へ伝送するための送信回路と、第2半導体素子12からの電気信号を受ける受信回路とを有する。
 第2半導体素子12は、PWM制御信号を受信する受信回路と、PWM制御信号に基づきスイッチング素子(たとえばIGBTやMOSFETなど)のスイッチング動作を行う回路(ゲートドライバ)と、電気信号を第1半導体素子11へ伝送するための送信回路とを有する。当該電気信号は、たとえばモータ近傍に配置された温度センサからの出力信号が挙げられる。
 絶縁素子13は、PWM制御信号や他の電気信号を、絶縁状態で伝送するための素子である。半導体装置A1においては、絶縁素子13は、インダクティブ型である。インダクティブ型の絶縁素子13の一例として、絶縁型トランスが挙げられる。絶縁型トランスは、2つのインダクタ(コイル)を誘導結合させることで、絶縁状態による電気信号の伝送を行う。絶縁素子13は、Siからなる基板を有する。前記基板上にCuからなるインダクタが形成されている。当該インダクタは、送信側インダクタおよび受信側インダクタを含み、これらのインダクタは厚さ方向zに積層されている。送信側インダクタと受信側インダクタとの間には、SiO2などからなる誘電体層が介装されている。誘電体層により、送信側インダクタと受信側インダクタとは、電気的に絶縁されている。この他、絶縁素子13は、キャパシティブ型でもよい。キャパシティブ型の絶縁素子13の一例として、コンデンサが挙げられる。さらに絶縁素子13は、フォトカプラでもよい。
 半導体装置A1においては、第2半導体素子12は、第1半導体素子11に要求される電源電圧よりも高い電源電圧を要する。このため、第1半導体素子11と第2半導体素子12との間に著しい電位差が生じる。そこで、半導体装置A1においては、第1半導体素子11を構成要素に含む第1回路と、第2半導体素子12を構成要素に含む第2回路とが、絶縁素子13により互いに絶縁されている。半導体装置A1においては、第1回路が相対的に低電圧であり、かつ第2回路が相対的に高電圧である。その上で絶縁素子13は、第1回路と第2回路との信号の送受信を中継する。たとえば、電気自動車(ハイブリッド自動車の場合も同様)のインバータ装置においては、第1半導体素子11のグランドに印加させる電圧が5V程度であることに対し、第2半導体素子12のグランドに印加される電圧が過渡的に600V以上となることがある。
 図2および図10に示すように、絶縁素子13は、第1方向xにおいて、第1半導体素子11と第2半導体素子12との間に位置する。第1半導体素子11および絶縁素子13は、第1ダイパッド21に搭載されている。第2半導体素子12は、第2ダイパッド22に搭載されている。説明の便宜上、第1ダイパッド21および第2ダイパッド22のうち、絶縁素子13が搭載されているダイパッドを「特定ダイパッド20」と呼ぶ。さらに、第1半導体素子11および第2半導体素子12のうち、特定ダイパッド20とは異なるダイパッドに搭載されている半導体素子を「特定半導体素子10」と呼ぶ。半導体装置A1においては、第1ダイパッド21が特定ダイパッド20に該当し、かつ第2半導体素子12が特定半導体素子10に該当する。
 図2および図6に示すように、第1半導体素子11の上面(後述する第1ダイパッド21の第1主面211と同じ向きを向く面)には、複数の電極111が設けられている。複数の電極111は、第1半導体素子11に構成された回路に導通する。同様に、第2半導体素子12の上面(当該第1主面211と同じ向きを向く面)には、複数の電極121が設けられている。複数の電極121は、第2半導体素子12に構成された回路に導通する。絶縁素子13の上面(当該第1主面211と同じ向きを向く面)には、複数の第1電極131、および複数の第2電極132が設けられている。複数の第1電極131、および複数の第2電極132の各々は、送信側インダクタおよび受信側インダクタのいずれかに導通する。
 図12に示すように、絶縁素子13においては、複数の第1電極131は、第2方向yに沿って配列されている。同様に、複数の第2電極132も第2方向yに沿って配列されている。図13に示すように、絶縁素子13は、パッシベーション膜133および表面保護膜134を有する。パッシベーション膜133および表面保護膜134は、ともに電気絶縁性を有する。パッシベーション膜133は、絶縁素子13の厚さ方向zに一端に位置する。パッシベーション膜133は、たとえば二酸化ケイ素(SiO2)膜と、当該二酸化ケイ素膜の上に成膜された窒化ケイ素(Si3N4)膜からなる。パッシベーション膜133は、複数の第1電極131、および複数の第2電極132に接している。表面保護膜134は、パッシベーション膜133の上に成膜されている。表面保護膜134は、たとえばポリイミドを含む材料からなる。複数の第1電極131、および複数の第2電極132の各々は、表面保護膜134から露出している。表面保護膜134は、第1膜134Aおよび第2膜134Bを含む。第1膜134Aは、第1方向xにおいて複数の第1電極131と、複数の第2電極132との間に位置する。第2膜134Bは、表面保護膜134から第1膜134Aを除いた部分である。第1膜134Aには、厚さ方向zに貫通し、かつ第2方向yに沿って延びる複数のスリットが設けられている。当該複数のスリットによって、複数の第1電極131のいずれかから、複数の第2電極132のいずれかに至る沿面距離(パッシベーション膜133および第1膜134Aの各々の表面に沿った最短距離)をより長くすることが可能となる。このことは、絶縁素子13の絶縁耐圧の向上に寄与する。
 第1ダイパッド21、第2ダイパッド22、複数の第1端子3、および複数の第2端子4は、第1半導体素子11、第2半導体素子12および絶縁素子13と、インバータ装置の配線基板との導通経路を構成する導電部材である。これらの導電部材は、たとえばCuを組成に含む合金からなる。図2に示すように、第1ダイパッド21は、第1方向xの一方側に配置されている。第2ダイパッド22は、第1ダイパッド21に対して第1方向xの他方側に配置され、かつ第1方向xにおいて第1ダイパッド21から離れて位置する。このため、第1方向xにおいて第1ダイパッド21と第2ダイパッド22との間には、パッド隙間23が設けられている。厚さ方向zに沿って視て、パッド隙間23は、第2方向yに沿って延びている。
 第1ダイパッド21には、図2および図6に示すように、第1半導体素子11および絶縁素子13が搭載されている。第1ダイパッド21は、第1半導体素子11と導通している。第1ダイパッド21は、先述した第1回路の構成要素に含まれる。第1ダイパッド21は、厚さ方向zに沿って視て略矩形状である。第1ダイパッド21の厚さ(厚さ方向zの寸法)は、たとえば100μm以上300μm以下である。図6および図7に示すように、第1ダイパッド21は、第1主面211および第1裏面212を有する。第1主面211および第1裏面212は、厚さ方向zにおいて互いに離れて位置する。第1主面211および第1裏面212は、厚さ方向zにおいて互いに反対側を向く。第1主面211および第1裏面212の各々は、平坦(または略平坦)である。第1半導体素子11および絶縁素子13は、図示しない導電性接合材(はんだ、金属ペースト、焼結金属など)により、第1主面211に接合されている。
 第2ダイパッド22には、図2および図6に示すように、第2半導体素子12が搭載されている。第2ダイパッド22は、第2半導体素子12と導通している。第2ダイパッド22は、先述した第2回路の構成要素に含まれる。このため、第2ダイパッド22は、第1ダイパッド21とは相対的に電位が異なる。第2ダイパッド22は、厚さ方向zに沿って視て略矩形状である。第1ダイパッド21と第2ダイパッド22とは、互いに離れて位置しつつ、第1方向xに並んでいる。第1方向xに沿って視て、第2ダイパッド22は、第1ダイパッド21に重なっている。第1ダイパッド21と第2ダイパッド22とは、ガルバニック絶縁されている。第2ダイパッド22の厚さ(厚さ方向zの寸法)は、たとえば100μm以上300μm以下である。図6に示すように、第2ダイパッド22は、第2主面221および第2裏面222を有する。第2主面221および第2裏面222は、厚さ方向zにおいて互いに離れて位置する。第2主面221および第2裏面222は、厚さ方向zにおいて互いに反対側を向く。第2主面221および第2裏面222の各々は、平坦(または略平坦)である。第1ダイパッド21および第2ダイパッド22の各々の厚さは、パッド隙間23の長さの0.2倍以上1.2倍以下である。第2半導体素子12は、図示しない導電性接合材(はんだ、金属ペースト、焼結金属など)により、第2主面221に接合されている。
 複数の第1端子3は、図1および図2に示すように、第1ダイパッド21に対して第1方向xの一方側に位置する部分を含む。複数の第1端子3は、第2方向yに沿って配列されている。複数の第1端子3の少なくともいずれかが、先述の第1回路に導通している。図1および図4に示すように、複数の第1端子3の各々は、後述する封止樹脂6の一対の第1側面63のうち、第1方向xの一方側に位置する当該第1側面63から露出している。複数の第1端子3は、複数の第1中間端子31、一対の第1側端子32、および一対の第1支持端子33を含む。
 図2および図4に示すように、複数の第1中間端子31は、第2方向yにおいて一対の第1側端子32に挟まれて配置されている。複数の第1中間端子31の各々は、リード部311およびパッド部312を有する。
 図2に示すように、厚さ方向zに沿って視て、リード部311は、第1方向xに沿って延びる帯状である。リード部311は、厚さ方向zに沿って視て封止樹脂6から第1方向xに沿って突出した部分と、封止樹脂6に覆われた部分とを含む。図3に示すように、リード部311のうち封止樹脂6から突出した部分は、ガルウィング状に曲げ加工が施されている。また、リード部311のうち封止樹脂6から露出した部分には、めっき処理が施されていてもよい。当該めっき処理により形成されるめっき層は、たとえばはんだなどのSnを含む合金からなり、封止樹脂6から露出した部分を覆う。当該めっき層は、はんだ接合によって半導体装置A1をインバータ装置の配線基板に表面実装させる際に、当該露出した部分へのはんだの付着を良好なものにしつつ、はんだ接合に起因した当該露出した部分の浸食を防止する。
 図2に示すように、パッド部312は、リード部311につながり、かつ封止樹脂6に覆われている。パッド部312の第2方向yの寸法は、リード部311の当該寸法よりも大である。パッド部312の上面(第1ダイパッド21の第1主面211と同じ向きを向く面)には、めっき処理が施されていてもよい。当該めっき処理により形成されるめっき層は、たとえばAgを含む金属層からなる。当該めっき層は、後述する複数の第3ワイヤ53のいずれかのパッド部312に対する接合強度を高めつつ、当該第3ワイヤ53の接合に伴うパッド部312への衝撃を保護する。パッド部312は、平坦(または略平坦)である。
 図2および図4に示すように、一対の第1側端子32は、複数の第1中間端子31の第2方向yの両側に配置されている。一対の第1側端子32の各々は、リード部321およびパッド部322を有する。
 図2に示すように、厚さ方向zに沿って視て、リード部321は、第1方向xに沿って延びる帯状である。リード部321は、厚さ方向zに沿って視て封止樹脂6から第1方向xに沿って突出した部分と、封止樹脂6に覆われた部分とを含む。図3に示すように、リード部321のうち封止樹脂6から突出した部分は、ガルウィング状に曲げ加工が施されている。また、リード部321のうち封止樹脂6から露出した部分には、リード部311と同様に、めっき層(たとえばはんだなどのSnを含む合金)で覆われていてもよい。
 図2に示すように、パッド部322は、リード部321につながり、かつ封止樹脂6に覆われている。パッド部322の第2方向yの寸法は、リード部321の当該寸法よりも大である。パッド部322の上面(第1ダイパッド21の第1主面211と同じ向きを向く面)には、パッド部312の上面と同様に、めっき層(たとえばAgを含む金属)で覆われていてもよい。パッド部322は、平坦(または略平坦)である。
 図2および図4に示すように、一対の第1支持端子33は、第2方向yにおいて互いに離れて位置する。一対の第1支持端子33は、第1ダイパッド21の第2方向yにおける両端につながっている。これにより、第1ダイパッド21は、一対の第1支持端子33に支持されている。半導体装置A1においては、一対の第1支持端子33は、一対の第1側端子32の第2方向yの両側に配置されている。一対の第1支持端子33の各々は、リード部331およびパッド部332を有する。
 図2に示すように、厚さ方向zに沿って視て、リード部331は、第1方向xに沿って延びる帯状である。リード部331は、厚さ方向zに沿って視て封止樹脂6から第1方向xに沿って突出した部分と、封止樹脂6に覆われた部分とを含む。図3に示すように、リード部331のうち封止樹脂6から突出した部分は、ガルウィング状に曲げ加工が施されている。また、リード部331のうち封止樹脂6から露出した部分には、リード部311と同様に、めっき層(たとえばはんだなどのSnを含む合金)で覆われていてもよい。リード部331のうち封止樹脂6に覆われた部分の長さは、リード部311およびリード部321の各々の封止樹脂6に覆われた部分の長さよりも大である。
 図2に示すように、パッド部332は、リード部331につながり、かつ封止樹脂6に覆われている。パッド部332の端部が第1ダイパッド21につながっている。パッド部332の上面(第1ダイパッド21の第1主面211と同じ向きを向く面)には、パッド部312の上面と同様に、めっき層(たとえばAgを含む金属)で覆われていてもよい。パッド部332は、平坦(または略平坦)である。
 複数の第2端子4は、図1および図2に示すように、第2ダイパッド22に対して第1方向xの他方側に位置する部分を含む。複数の第2端子4は、第2方向yに沿って配列されている。複数の第2端子4の少なくともいずれかが、先述の第2回路に導通している。図1および図5に示すように、複数の第2端子4の各々は、後述する封止樹脂6の一対の第1側面63のうち、第1方向xの他方側に位置する当該第1側面63から露出している。複数の第2端子4は、複数の第2中間端子41、一対の第2側端子42、および一対の第2支持端子43を含む。
 図2および図5に示すように、複数の第2中間端子41は、第2方向yにおいて一対の第2支持端子43に挟まれて配置されている。複数の第2中間端子41の各々は、リード部411およびパッド部412を有する。
 図2に示すように、厚さ方向zに沿って視て、リード部411は、第1方向xに沿って延びる帯状である。リード部411は、厚さ方向zに沿って視て封止樹脂6から第1方向xに沿って突出した部分と、封止樹脂6に覆われた部分とを含む。図3に示すように、リード部411のうち封止樹脂6から突出した部分は、ガルウィング状に曲げ加工が施されている。また、リード部411のうち封止樹脂6から露出した部分には、リード部311と同様に、めっき層(たとえばはんだなどのSnを含む合金)で覆われていてもよい。
 図2に示すように、パッド部412は、リード部411につながり、かつ封止樹脂6に覆われている。パッド部412の第2方向yの寸法は、リード部411の当該寸法よりも大である。パッド部412の上面(第1ダイパッド21の第1主面211と同じ向きを向く面)には、めっき処理が施されていてもよい。当該めっき処理により形成されるめっき層は、たとえばAgを含む金属層からなる。当該めっき層は、後述する複数の第4ワイヤ54のいずれかのパッド部412に対する接合強度を高めつつ、当該第4ワイヤ54の接合に伴うパッド部412への衝撃を保護する。パッド部412は、平坦(または略平坦)である。
 図2および図5に示すように、一対の第2側端子42は、複数の第2中間端子41の第2方向yの両側に配置されている。一対の第2側端子42の各々は、リード部421およびパッド部422を有する。
 図2に示すように、厚さ方向zに沿って視て、リード部421は、第1方向xに沿って延びる帯状である。リード部421は、厚さ方向zに沿って視て封止樹脂6から第1方向xに沿って突出した部分と、封止樹脂6に覆われた部分とを含む。図3に示すように、リード部421のうち封止樹脂6から突出した部分は、ガルウィング状に曲げ加工が施されている。また、リード部421のうち封止樹脂6から露出した部分には、リード部311と同様に、めっき層(たとえばはんだなどのSnを含む合金)で覆われていてもよい。リード部421のうち封止樹脂6に覆われた部分の長さは、リード部411の封止樹脂6に覆われた部分の長さよりも大である。
 図2に示すように、パッド部422は、リード部421につながり、かつ封止樹脂6に覆われている。パッド部422の第2方向yの寸法は、リード部421の当該寸法よりも大である。パッド部422の上面(第1ダイパッド21の第1主面211と同じ向きを向く面)には、パッド部312の上面と同様に、めっき層(たとえばAgを含む金属)で覆われていてもよい。パッド部422は、平坦(または略平坦)である。
 図2および図5に示すように、一対の第2支持端子43は、第2方向yにおいて互いに離れて位置する。一対の第2支持端子43は、第2ダイパッド22の第2方向yにおける両端につながっている。これにより、第2ダイパッド22は、一対の第2支持端子43に支持されている。半導体装置A1においては、一対の第2支持端子43は、複数の第2中間端子41の第2方向yの両側に配置され、かつ第2方向yにおいて一対の第2側端子42に挟まれて配置されている。一対の第2支持端子43の各々は、リード部431、パッド部432および連結部433を有する。
 図2に示すように、厚さ方向zに沿って視て、リード部431は、第1方向xに沿って延びる帯状である。リード部431は、厚さ方向zに沿って視て封止樹脂6から第1方向xに沿って突出した部分と、封止樹脂6に覆われた部分とを含む。図3に示すように、リード部431のうち封止樹脂6から突出した部分は、ガルウィング状に曲げ加工が施されている。また、リード部431のうち封止樹脂6から露出した部分には、リード部311と同様に、めっき層(たとえばはんだなどのSnを含む合金)で覆われていてもよい。
 図2に示すように、パッド部432は、リード部431につながり、かつ封止樹脂6に覆われている。パッド部432の第2方向yの寸法は、リード部431の当該寸法よりも大である。パッド部432は、第1方向xに延びている。パッド部432の上面(第1ダイパッド21の第1主面211と同じ向きを向く面)には、パッド部312の上面と同様に、めっき層(たとえばAgを含む金属)で覆われていてもよい。パッド部432は、平坦(または略平坦)である。
 図2に示すように、連結部433は、パッド部432につながり、かつ封止樹脂6に覆われている。連結部433は、第2方向yに延びている。連結部433の端部が第2ダイパッド22につながっている。連結部433の上面(第1ダイパッド21の第1主面211と同じ向きを向く面)には、パッド部312の上面と同様に、めっき層(たとえばAgを含む金属)で覆われていてもよい。
 複数の第1ワイヤ51、複数の第2ワイヤ52、複数の第3ワイヤ53、および複数の第4ワイヤ54は、第1ダイパッド21、第2ダイパッド22、複数の第1端子3、および複数の第2端子4とともに、第1半導体素子11、第2半導体素子12および絶縁素子13が所定の機能を果たすための導通経路を構成している。複数の第1ワイヤ51、複数の第2ワイヤ52、複数の第3ワイヤ53、および複数の第4ワイヤ54の各々の材料は、たとえばAu、CuおよびAlのいずれかを含む金属である。
 複数の第1ワイヤ51は、図2および図6に示すように、絶縁素子13と特定半導体素子10(半導体装置A1では第2半導体素子12)とに接合されている。複数の第1ワイヤ51によって、絶縁素子13と特定半導体素子10とが互いに導通する。半導体装置A1においては、複数の第1ワイヤ51の各々は、絶縁素子13の複数の第2電極132のいずれかと、第2半導体素子12の複数の電極121のいずれかとに接合されている。複数の第1ワイヤ51は、第2方向yに沿って配列されている。複数の第1ワイヤ51の各々は、パッド隙間23を跨いでいる。
 図8に示すように、複数の第1ワイヤ51の各々は、第1起立部511、第1傾斜部512、第1延出部513、第1屈曲部514および第2屈曲部515を有する。第1起立部511は、絶縁素子13の複数の第2電極132のいずれかから厚さ方向zに立ち上がっている。第1傾斜部512は、第2半導体素子12の複数の電極121のいずれかから、絶縁素子13に向けて厚さ方向zに対して傾斜して延びている。第1延出部513は、厚さ方向zに沿って視て第1起立部511と第1傾斜部512との間に位置する。第1屈曲部514は、第1起立部511および第1延出部513につながっている。第2屈曲部515は、第1傾斜部512および第1延出部513につながっている。
 図8に示すように、複数の第1ワイヤ51の各々のうち第1延出部513がパッド隙間23を跨いでいる。複数の第1ワイヤ51の各々において、第1方向xおよび第2方向yに沿った平面に対する第1延出部513の傾斜角β1は、当該平面に対する第1傾斜部512の傾斜角α1よりも小である。これにより、厚さ方向zに対して直交する方向に沿って視て、複数の第1ワイヤ51の各々は、台形状をなしている。第1延出部513の傾斜角β1は、0°(または実質的に0°)であることが好ましい。
 図8に示すように、厚さ方向zにおいて、第1延出部513と第1屈曲部514との境界513Aが、第1延出部513と第2屈曲部515との境界513Bよりも絶縁素子13から離れて位置する。さらに厚さ方向zに沿って視て、第1傾斜部512と第2屈曲部515との境界512Bが、特定半導体素子10から離れて位置する。
 図9に示すように、複数の第1ワイヤ51の各々の第1傾斜部512は、特定半導体素子10(半導体装置A1では第2半導体素子12の複数の電極121のいずれか)に接合された第1先端512Aを有する。第1先端512Aの厚さ方向zの寸法t1は、当該第1ワイヤ51の第1延出部513から離れるほど徐々に小となる。
 複数の第2ワイヤ52は、図2および図6に示すように、絶縁素子13と、第1半導体素子11および第2半導体素子12のうち特定ダイパッド20(半導体装置A1では第1ダイパッド21)に搭載された半導体素子(半導体装置A1では第1半導体素子11)とに接合されている。複数の第2ワイヤ52によって、絶縁素子13と、特定ダイパッド20に搭載された半導体素子とが互いに導通する。半導体装置A1においては、複数の第2ワイヤ52の各々は、絶縁素子13の複数の第1電極131のいずれかと、第1半導体素子11の複数の電極111のいずれかとに接合されている。複数の第2ワイヤ52は、第2方向yに沿って配列されている。厚さ方向zに沿って視て、複数の第2ワイヤ52は、特定ダイパッド20に重なっている。
 図10に示すように、複数の第2ワイヤ52の各々は、第2起立部521、第2傾斜部522、第2延出部523、第3屈曲部524および第4屈曲部525を有する。第2起立部521は、絶縁素子13の複数の第1電極131のいずれかから厚さ方向zに立ち上がっている。第2傾斜部522は、第1半導体素子11の複数の電極111のいずれかから、絶縁素子13に向けて厚さ方向zに対して傾斜して延びている。第2延出部523は、厚さ方向zに沿って視て第2起立部521と第2傾斜部522との間に位置する。第3屈曲部524は、第2起立部521および第2延出部523につながっている。第4屈曲部525は、第2傾斜部522および第2延出部523につながっている。
 図10に示すように、複数の第2ワイヤ52の各々の第2延出部523の長さL2は、図8に示す複数の第1ワイヤ51の各々の第1延出部513の長さL1(図8参照)よりも小である。ここで、第2延出部523の長さL2は、第2延出部523と第3屈曲部524との境界523Aから、第2延出部523と第4屈曲部525との境界523Bまでの距離に相当する。第1延出部513の長さL1は、第1延出部513と第1屈曲部514との境界513Aから、第1延出部513と第2屈曲部515との境界513Bまでの距離に相当する。複数の第2ワイヤ52の各々において、第1方向xおよび第2方向yに沿った平面に対する第2延出部523の傾斜角β2は、当該平面に対する第2傾斜部522の傾斜角α2よりも小である。これにより、厚さ方向zに対して直交する方向に沿って視て、複数の第2ワイヤ52の各々は、台形状をなしている。第2延出部523の傾斜角β2は、0°(または実質的に0°)であることが好ましい。さらに厚さ方向zに沿って視て、第2傾斜部522と第4屈曲部525との境界522Bが、特定ダイパッド20に搭載された半導体素子から離れて位置する。
 図11に示すように、複数の第2ワイヤ52の各々の第2傾斜部522は、特定ダイパッド20に搭載された半導体素子(半導体装置A1では第1半導体素子11の複数の電極111のいずれか)に接合された第2先端522Aを有する。第2先端522Aの厚さ方向zの寸法t2は、当該第2ワイヤ52の第2延出部523から離れるほど徐々に小となる。
 図9に示す複数の第1ワイヤ51の各々の第1傾斜部512の第1先端512Aの形状は、図14および図15に示す複数の第1ワイヤ51の形成方法により得られる。図14に示すように、第2半導体素子12(特定半導体素子10)の複数の電極121のいずれかの直上にキャピラリ80を移動させた後、キャピラリ80を下降させることによりキャピラリ80の先端を当該電極121に押しつける。次いで、図15に示すように、キャピラリ80を上昇させることによりワイヤ81が切断される。本形成方法によって、当該第1先端512Aの形状が得られる。
 図11に示す複数の第2ワイヤ52の各々の第2傾斜部522の第2先端522Aの形状は、図16および図17に示す複数の第2ワイヤ52の形成方法により得られる。図16に示すように、第1半導体素子11(特定ダイパッド20に搭載された半導体素子)の複数の電極111のいずれかの直上にキャピラリ80を移動させた後、キャピラリ80を下降させることによりキャピラリ80の先端を当該電極111に押しつける。次いで、図17に示すように、キャピラリ80を上昇させることによりワイヤ81が切断される。本形成方法によって、当該第2先端522Aの形状が得られる。
 図14および図15に示す形成方法により、複数の第1ワイヤ51のいずれかの第1傾斜部512の第1先端512Aを形成した後、図16および図17に示す形成方法により、複数の第2ワイヤ52のいずれかの第2傾斜部522の第2先端522Aを形成する。複数の第1ワイヤ51、および複数の第2ワイヤ52の形成にあたって本形成方法を採ることにより、キャピラリ80の先端における内周面に沿ってワイヤ81の残渣が一様に付着する。この結果、複数の第1ワイヤ51、および複数の第2ワイヤ52の各々の直径が一様なものとなる。このことは、複数の第1ワイヤ51、および複数の第2ワイヤ52の各々の断線防止に寄与する。
 複数の第3ワイヤ53の各々は、図2および図6に示すように、第1半導体素子11の複数の電極111のいずれかと、複数の第1端子3のいずれか(複数の第1中間端子31のパッド部312、一対の第1側端子32のパッド部322、および一対の第1支持端子33のパッド部332のいずれか)とに接合されている。複数の第3ワイヤ53によって、第1半導体素子11は、複数の第1端子3の少なくともいずれかに導通する。
 複数の第4ワイヤ54の各々は、図2および図6に示すように、第2半導体素子12の複数の電極121のいずれかと、複数の第2端子4のいずれか(複数の第2中間端子41のパッド部412、一対の第2側端子42のパッド部422、および一対の第2支持端子43のパッド部432のいずれか)とに接合されている。複数の第4ワイヤ54によって、第2半導体素子12は、複数の第2端子4の少なくともいずれかに導通する。
 封止樹脂6は、図1に示すように、第1半導体素子11、第2半導体素子12、絶縁素子13、第1ダイパッド21および第2ダイパッド22と、複数の第1端子3、および複数の第2端子4の各々の一部とを覆っている。図6に示すように、封止樹脂6は、さらに複数の第1ワイヤ51、複数の第2ワイヤ52、複数の第3ワイヤ53、および複数の第4ワイヤ54を覆っている。封止樹脂6は、電気絶縁性を有する。封止樹脂6は、第1ダイパッド21および第2ダイパッド22を互いに絶縁している。封止樹脂6は、たとえば黒色のエポキシ樹脂を含む材料からなる。厚さ方向zに沿って視て、封止樹脂6は、矩形状である。
 図3~図5に示すように、封止樹脂6は、頂面61、底面62、一対の第1側面63、および一対の第2側面64を有する。
 図3~図5に示すように、頂面61および底面62は、厚さ方向zにおいて互いに離れて位置する。頂面61および底面62は、厚さ方向zにおいて互いに反対側を向く。頂面61および底面62の各々は、平坦(または略平坦)である。
 図3~図5に示すように、一対の第1側面63は、頂面61および底面62につながるとともに、第1方向xにおいて互いに離れて位置する。一対の第1側面63のうち第1方向xの一方側に位置する当該第1側面63から、複数の第1端子3の各々が露出している。一対の第1側面63のうち第1方向xの他方側に位置する当該第1側面63から、複数の第2端子4の各々が露出している。
 図3~図5に示すように、一対の第1側面63の各々は、第1上部631、第1下部632および第1中間部633を含む。第1上部631は、厚さ方向zの一端が頂面61につながり、かつ厚さ方向zの他端が第1中間部633につながっている。第1上部631は、頂面61に対して傾斜している。第1下部632は、厚さ方向zの一端が底面62につながり、かつ厚さ方向zの他端が第1中間部633につながっている。第1下部632は、底面62に対して傾斜している。第1中間部633は、厚さ方向zの一端が第1上部631につながり、かつ厚さ方向zの他端が第1下部632につながっている。第1中間部633は、厚さ方向zおよび第2方向yの双方に沿っている。厚さ方向zに沿って視て、第1中間部633は、頂面61および底面62よりも外方に位置する。第1中間部633から、複数の第1端子3の各々の一部、または複数の第2端子4の各々の一部が露出している。
 図3~図5に示すように、一対の第2側面64は、頂面61および底面62につながるとともに、第2方向yにおいて互いに離れて位置する。図1および図2に示すように、第1ダイパッド21、第2ダイパッド22、複数の第1端子3、および複数の第2端子4は、一対の第2側面64から離れて位置する。
 図3~図5に示すように、一対の第2側面64の各々は、第2上部641、第2下部642および第2中間部643を含む。第2上部641は、厚さ方向zの一端が頂面61につながり、かつ厚さ方向zの他端が第2中間部643につながっている。第2上部641は、頂面61に対して傾斜している。第2下部642は、厚さ方向zの一端が底面62につながり、かつ厚さ方向zの他端が第2中間部643につながっている。第2下部642は、底面62に対して傾斜している。第2中間部643は、厚さ方向zの一端が第2上部641につながり、かつ厚さ方向zの他端が第2下部642につながっている。第2中間部643は、厚さ方向zおよび第2方向yの双方に沿っている。厚さ方向zに沿って視て、第2中間部643は、頂面61および底面62よりも外方に位置する。
 インバータ装置におけるモータドライバ回路においては、ローサイド(低電位側)スイッチング素子およびハイサイド(高電位側)スイッチング素子を含むハーフブリッジ回路が構成されることが一般的である。以下の説明においては、これらのスイッチング素子がMOSFETである場合を対象とする。ここで、ローサイドスイッチング素子においては、当該スイッチング素子のソースと、当該スイッチング素子を駆動するゲートドライバとの基準電位は、ともにグランドとなっている。一方、ハイサイドスイッチング素子においては、当該スイッチング素子のソースと、当該スイッチング素子を駆動するゲートドライバとの基準電位は、ともにハーフブリッジ回路の出力ノードにおける電位に相当する。ハイサイドスイッチング素子およびローサイドスイッチング素子の駆動に応じて出力ノードにおける電位は変化するため、ハイサイドスイッチング素子を駆動するゲートドライバの基準電位は変化する。ハイサイドスイッチング素子がオンの場合は、当該基準電位は、当該スイッチング素子のドレインに印加される電圧と等価(たとえば600V以上)となる。半導体装置A1においては、第1半導体素子11のグランドと、第2半導体素子12のグランドとは、分離された構成となっている。したがって、ハイサイドスイッチング素子を駆動するためのゲートドライバとして半導体装置A1が使用される場合、第2半導体素子12のグランドには、ハイサイドスイッチング素子のドレインに印加される電圧と等価な電圧が過渡的に印加される。
 次に、半導体装置A1の作用効果について説明する。
 半導体装置A1は、第1ダイパッド21に搭載された第1半導体素子11含む第1回路と、第2ダイパッド22に搭載された第2半導体素子12を含む第2回路とを絶縁する絶縁素子13を備える。絶縁素子13は、特定ダイパッド20(半導体装置A1では第1ダイパッド21)に搭載されている。これにより、第1半導体素子11に供給される電源電圧と、第2半導体素子12に供給される電源電圧とに差異がある場合において、第1回路と第2回路との絶縁耐圧の向上を図ることができる。
 半導体装置A1は、絶縁素子13および特定半導体素子10(半導体装置A1では第2半導体素子12)に接合された第1ワイヤ51をさらに備える。第1ワイヤ51は、封止樹脂6に覆われている。図8に示すように、第1ワイヤ51は、第1起立部511、第1傾斜部512、第1延出部513、第1屈曲部514および第2屈曲部515を有する。第1方向xおよび第2方向yに沿った平面に対する第1延出部513の傾斜角β1は、当該平面に対する第1傾斜部512の傾斜角α1よりも小である。これにより、第1ワイヤ51は、第1屈曲部514および第2屈曲部515を接点とした骨組み構造をなす。このため、半導体装置A1の製造工程において封止樹脂6を形成する際、溶融樹脂の流動に起因した第1ワイヤ51の変形が抑制される。この結果、絶縁素子13と第1延出部513との間隔が、より大とされたものとなる。したがって、半導体装置A1によれば、絶縁耐圧の向上を図ることが可能となる。
 図8に示すように、厚さ方向zにおいて、第1延出部513と第1屈曲部514との境界513Aが、第1延出部513と第2屈曲部515との境界513Bよりも絶縁素子13から離れて位置する。これにより、厚さ方向zに沿って視て、第1延出部513のうち絶縁素子13に重なる区間と、絶縁素子13との厚さ方向zの間隔が、他の区間と絶縁素子13との当該間隔よりも大とすることができる。このことは、半導体装置A1の絶縁耐圧の向上に寄与する。
 図8に示すように、厚さ方向zに沿って視て、第1傾斜部512と第2屈曲部515との境界512Bが、特定半導体素子10から離れて位置する。これにより、半導体装置A1の絶縁耐圧の向上を図りつつ、第1ワイヤ51の長さが過度に大となることを防止できる。
 半導体装置A1は、絶縁素子13と、特定ダイパッド20に搭載された半導体素子(半導体装置A1では第1半導体素子11)に接合された第2ワイヤ52をさらに備える。第2ワイヤ52は、封止樹脂6に覆われている。図10に示すように、第2ワイヤ52は、第2起立部521、第2傾斜部522、第2延出部523、第3屈曲部524および第4屈曲部525を有する。第1方向xおよび第2方向yに沿った平面に対する第2延出部523の傾斜角β2は、当該平面に対する第2傾斜部522の傾斜角α2よりも小である。これにより、第2ワイヤ52は、第3屈曲部524および第4屈曲部525を接点とした骨組み構造をなす。このため、半導体装置A1の製造工程において封止樹脂6を形成する際、溶融樹脂の流動に起因した第2ワイヤ52の変形が抑制される。この結果、絶縁素子13と第2延出部523との間隔が、より大とされたものとなるため、半導体装置A1の絶縁耐圧のさらなる向上を図ることが可能となる。
 図10に示すように、厚さ方向zに沿って視て、第2傾斜部522と第4屈曲部525との境界522Bが、特定ダイパッド20に搭載された半導体素子から離れて位置する。これにより、半導体装置A1の絶縁耐圧の向上を図りつつ、第2ワイヤ52の長さが過度に大となることを防止できる。
 第1方向xにおいて、絶縁素子13は、第1半導体素子11と第2半導体素子12との間に位置する。第2ワイヤ52の第2延出部523の長さL2(図10参照)は、第1ワイヤ51の第1延出部513の長さL1(図8参照)よりも短い。これにより、半導体装置A1の絶縁耐圧の向上を図りつつ、絶縁素子13と、特定ダイパッド20に搭載された半導体素子との間隔を、より小とすることができる。これにより、半導体装置A1の大型化が抑制される。
 半導体装置A1においては、複数の第1端子3は、封止樹脂6の一対の第1側面63のうち第1方向xの一方側に位置する当該第1側面63から露出している。複数の第2端子4は、一対の第1側面63のうち第1方向xの他方側に位置する第1側面63から露出している。この場合において、第1ダイパッド21、第2ダイパッド22、複数の第1端子3、および複数の第2端子4は、封止樹脂6の一対の第2側面64から離れて位置する。このため、半導体装置A1においては、一対の第2側面64の各々から、アイランドサポートなどの金属部材が露出していない。本構成をとると、複数の第1端子3よりも高電圧が印加される複数の第2端子4の近傍に、封止樹脂6から露出した当該金属部材が存在しないものとなる。したがって、半導体装置A1によれば、絶縁耐圧のさらなる向上を図ることができる。
 図18および図19に基づき、本開示の第2実施形態にかかる半導体装置A2について説明する。これらの図において、先述した半導体装置A1と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図18は、理解の便宜上、封止樹脂6を透過している。図18においては、透過した封止樹脂6を想像線で示している。
 半導体装置A2においては、第1ダイパッド21の構成が、先述した半導体装置A1の当該構成と異なる。
 図18および図19に示すように、特定ダイパッド20(A2では第1ダイパッド21)には、複数の孔213が形成されている。複数の孔213はそれぞれ、第1方向xにおいて第1半導体素子11と絶縁素子13との間に位置する第1ダイパッド21の領域に形成されている。孔213の数は特に限定されないが、半導体装置A2においては、3つの孔213が形成されている。複数の孔213の各々は、第2方向yに延びる長孔である。複数の孔213の各々の形状は、自由に設定することが可能である。図18に示すように、第1ダイパッド21において、一対の第1支持端子33、および複数の孔213は、第2方向yに沿った直線N(一点鎖線)上に配置されている。
 次に、半導体装置A2の作用効果について説明する。
 半導体装置A2は、第1ダイパッド21に搭載された第1半導体素子11含む第1回路と、第2ダイパッド22に搭載された第2半導体素子12を含む第2回路とを絶縁する絶縁素子13を備える。絶縁素子13は、特定ダイパッド20(半導体装置A2では第1ダイパッド21)に搭載されている。半導体装置A2は、絶縁素子13および特定半導体素子10(半導体装置A2では第2半導体素子12)に接合された第1ワイヤ51をさらに備える。第1ワイヤ51は、封止樹脂6に覆われている。図8に示すように、第1ワイヤ51は、第1起立部511、第1傾斜部512、第1延出部513、第1屈曲部514および第2屈曲部515を有する。第1方向xおよび第2方向yに沿った平面に対する第1延出部513の傾斜角β1は、当該平面に対する第1傾斜部512の傾斜角α1よりも小である。したがって、半導体装置A2によっても、絶縁耐圧の向上を図ることが可能となる。さらに、半導体装置A2は、半導体装置A1と共通する構成をとることにより、半導体装置A1と同等の効果を奏する。
 半導体装置A2においては、特定ダイパッド20には、孔213が形成されている。厚さ方向zに沿って視て、第1ダイパッド21の面積は、第2ダイパッド22の面積よりも広い。このため、封止樹脂6の形成にあたっては、特定ダイパッド20の近傍に位置する封止樹脂6の部分に空隙が発生しやすい。そこで、特定ダイパッド20に孔213が形成されることで、封止樹脂6の形成にあたって金型内に注入された溶融樹脂が十分に充填されうる。つまり、半導体装置A2は、特定ダイパッド20に孔213を設けない場合を比較して、封止樹脂6に空隙が発生することを効果的に抑制できる。
 図20~図23に基づき、本開示の第3実施形態にかかる半導体装置A3について説明する。これらの図において、先述した半導体装置A1と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図20は、理解の便宜上、封止樹脂6を透過している。図20においては、透過した封止樹脂6を想像線で示している。
 半導体装置A3においては、絶縁素子13の配置構成が、先述した半導体装置A1の当該構成と異なる。
 図20および図21に示すように、絶縁素子13は、第2ダイパッド22の第2主面221に搭載されている。このため、半導体装置A3においては、第2ダイパッド22が特定ダイパッド20に該当し、かつ第1半導体素子11が特定半導体素子10に該当する。
 図22に示すように、半導体装置A3においては、複数の第1ワイヤ51の各々は、絶縁素子13の複数の第1電極131のいずれかと、第1半導体素子11の複数の電極111のいずれかとに接合されている。これにより、複数の第1ワイヤ51の各々の第1起立部511は、絶縁素子13の複数の第1電極131のいずれかから厚さ方向zに立ち上がっている。複数の第1ワイヤ51の各々の第1傾斜部512は、第1半導体素子11の複数の電極111のいずれかから、絶縁素子13に向けて厚さ方向zに対して傾斜して延びている。
 図23に示すように、半導体装置A3においては、複数の第2ワイヤ52の各々は、絶縁素子13の複数の第2電極132のいずれかと、第2半導体素子12の複数の電極121のいずれかとに接合されている。これにより、複数の第2ワイヤ52の各々の第2起立部521は、絶縁素子13の複数の第2電極132のいずれかから厚さ方向zに立ち上がっている。複数の第2ワイヤ52の各々の第2傾斜部522は、第2半導体素子12の複数の電極121のいずれかから、絶縁素子13に向けて厚さ方向zに対して傾斜して延びている。
 次に、半導体装置A3の作用効果について説明する。
 半導体装置A3は、第1ダイパッド21に搭載された第1半導体素子11含む第1回路と、第2ダイパッド22に搭載された第2半導体素子12を含む第2回路とを絶縁する絶縁素子13を備える。絶縁素子13は、特定ダイパッド20(半導体装置A3では第2ダイパッド22)に搭載されている。半導体装置A3は、絶縁素子13および特定半導体素子10(半導体装置A3では第1半導体素子11)に接合された第1ワイヤ51をさらに備える。第1ワイヤ51は、封止樹脂6に覆われている。図22に示すように、第1ワイヤ51は、第1起立部511、第1傾斜部512、第1延出部513、第1屈曲部514および第2屈曲部515を有する。第1方向xおよび第2方向yに沿った平面に対する第1延出部513の傾斜角β1は、当該平面に対する第1傾斜部512の傾斜角α1よりも小である。したがって、半導体装置A3によっても、絶縁耐圧の向上を図ることが可能となる。さらに、半導体装置A3は、半導体装置A1と共通する構成をとることにより、半導体装置A1と同等の効果を奏する。
 本開示は、先述した実施形態に限定されるものではない。本開示の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
A1,A2,A3:半導体装置   10:特定半導体素子
11:第1半導体素子(制御素子)   111:電極
12:第2半導体素子(駆動素子)   121:電極
13:絶縁素子   131:第1電極
132:第2電極   133:パッシベーション膜
134:表面保護膜   134A:第1膜
134B:第2膜   20:特定ダイパッド
21:第1ダイパッド   211:第1主面
212:第1裏面   213:孔
22:第2ダイパッド   221:第2主面
222:第2裏面   23:パッド隙間
3:第1端子   31:第1中間端子
311:リード部   312:パッド部
32:第1側端子   321:リード部
322:パッド部   33:第1支持端子
331:リード部   332:パッド部
4:第2端子   41:第2中間端子
411:リード部   42:パッド部
42:第2側端子   421:リード部
422:パッド部   43:第2支持端子
431:リード部   432:パッド部
433:連結部   51:第1ワイヤ
511:第1起立部   512:第1傾斜部
512A:第1先端   512B:境界
513:第1延出部   513A,513B:境界
514:第1屈曲部   515:第2屈曲部
52:第2ワイヤ   521:第2起立部
522:第2傾斜部   522A:第2先端
522B:境界   523:第2延出部
523A,523B:境界   524:第3屈曲部
525:第4屈曲部   53:第3ワイヤ
54;第4ワイヤ   6:封止樹脂
61:頂面   62:底面
63:第1側面   631:第1上部
632:第1下部   633:第1中間部
64:第2側面   641:第2上部
642:第2下部   643:第2中間部
80:キャピラリ   81:ワイヤ
z:厚さ方向   x:第1方向   y:第2方向

Claims (17)

  1.  第1ダイパッドと、
     第1方向において前記第1ダイパッドから離間配置され、かつ前記第1ダイパッドとは相対的に電位が異なる第2ダイパッドと、
     前記第1ダイパッドに搭載され、かつ前記第1ダイパッドとともに第1回路を構成する第1半導体素子と、
     前記第2ダイパッドに搭載され、かつ前記第2ダイパッドとともに第2回路を構成する第2半導体素子と、
     前記第1ダイパッドおよび前記第2ダイパッドのいずれか一方を特定ダイパッドと称し、他方を非特定ダイパッドと称する場合に、前記特定ダイパッドに搭載されるとともに、前記第1回路と前記第2回路との信号の送受信を中継し、かつ前記第1回路および前記第2回路を互いに絶縁する絶縁素子と、
     前記第1半導体素子および前記第2半導体素子のうち、前記非特定ダイパッドに搭載された方を特定半導体素子と称し、前記特定ダイパッドに搭載された方を非特定半導体素子と称する場合に、前記絶縁素子と前記特定半導体素子とに接合された第1ワイヤと、
     前記第1ダイパッド、前記第2ダイパッド、前記第1半導体素子、前記第2半導体素子、および前記絶縁素子を覆うとともに、前記第1ダイパッドおよび前記第2ダイパッドを互いに絶縁する封止樹脂と、を備え、
     前記第1ワイヤは、前記第1方向において前記第1ダイパッドと前記第2ダイパッドとの間に設けられたパッド隙間を跨ぎ、
     前記第1ワイヤは、第1起立部、第1傾斜部、第1延出部、第1屈曲部および第2屈曲部を含み、前記第1起立部は、前記絶縁素子から前記第1ダイパッドの厚さ方向に立ち上がっており、前記第1傾斜部は、前記特定半導体素子から前記絶縁素子に向けて前記厚さ方向に対して傾斜して延びており、前記第1延出部は、前記厚さ方向に沿って視て前記第1起立部と前記第1傾斜部との間に位置しており、前記第1屈曲部は、前記第1起立部および前記第1延出部につながっており、前記第2屈曲部は、前記第1傾斜部および前記第1延出部につながっており、
     前記厚さ方向に直交する平面に対する前記第1延出部の傾斜角は、前記平面に対する前記第1傾斜部の傾斜角よりも小である、半導体装置。
  2.  前記第1延出部が前記パッド隙間を跨いでいる、請求項1に記載の半導体装置。
  3.  前記厚さ方向において、前記第1延出部と前記第1屈曲部との境界が、前記第1延出部と前記第2屈曲部との境界よりも前記絶縁素子から離れている、請求項2に記載の半導体装置。
  4.  前記厚さ方向に沿って視て、前記第1傾斜部と前記第2屈曲部との境界が、前記特定半導体素子から離れている、請求項2または3に記載の半導体装置。
  5.  第2ワイヤをさらに備えており、
     前記第1方向において、前記絶縁素子は、前記第1半導体素子と前記第2半導体素子との間に位置し、
     前記第2ワイヤは、前記絶縁素子と前記非特定半導体素子とに接合されるとともに、前記封止樹脂に覆われており、
     前記第2ワイヤは、第2起立部、第2傾斜部、第2延出部、第3屈曲部、および第4屈曲部を有し、前記第2起立部は、前記絶縁素子から前記厚さ方向に立ち上がっており、前記第2傾斜部は、前記非特定半導体素子から前記絶縁素子に向けて前記厚さ方向に対して傾斜して延びており、前記第2延出部は、前記厚さ方向に沿って視て前記第2起立部と前記第2傾斜部との間に位置しており、前記第3屈曲部は、前記第2起立部および前記第2延出部につながり、前記第4屈曲部は、前記第2傾斜部および前記第2延出部につながり、
     前記第2延出部の長さは、前記第1延出部の長さよりも小である、請求項2ないし4のいずれかに記載の半導体装置。
  6.  前記平面に対する前記第2延出部の傾斜角は、前記平面に対する前記第2傾斜部の傾斜角よりも小である、請求項5に記載の半導体装置。
  7.  前記厚さ方向に沿って視て、前記第2傾斜部と前記第4屈曲部との境界が、前記非特定半導体素子から離れて位置する、請求項6に記載の半導体装置。
  8.  前記第1ワイヤにおいて、前記特定半導体素子に接合される前記第1傾斜部の第1先端の前記厚さ方向における寸法は、前記第1延出部から離れるほど小となり、
     前記第2ワイヤにおいて、前記非特定半導体素子に接合される前記第2傾斜部の第2先端の前記厚さ方向における寸法は、前記第2延出部から離れるほど小となる、請求項6または7に記載の半導体装置。
  9.  前記第1回路に電源電圧が供給され、かつ前記第2回路に電源電圧が供給された状態において、前記第2回路に対する前記電源電圧は、前記第1回路に対する前記電源電圧よりも大である、請求項5ないし8のいずれかに記載の半導体装置。
  10.  それぞれが前記第1ダイパッドに対して前記第1方向の一方側に位置する部分を含んでいる複数の第1端子と、
     それぞれが前記第2ダイパッドに対して前記第1方向の他方側に位置する部分を含んでいる複数の第2端子と、
    をさらに備えており、
     前記複数の第1端子は、前記厚さ方向および前記第1方向に直交する第2方向に互いに離間配置されており、かつ少なくともいずれか1つが前記第1回路に導通しており、
     前記複数の第2端子は、前記第2方向に互いに離間配置されており、かつ少なくともいずれか1つが前記第2回路に導通しており、
     前記封止樹脂は、前記第1方向において互いに離間する一対の第1側面と、前記第2方向において互いに離間する一対の第2側面と、を有し、
     前記一対の第1側面のうちの一方の第1側面から前記複数の第1端子の各々が露出し、前記一対の第1側面のうちの他方の第1側面から前記複数の第2端子の各々が露出している、請求項9に記載の半導体装置。
  11.  前記第1方向に沿って視て、前記第2ダイパッドは、前記第1ダイパッドに重なる、請求項10に記載の半導体装置。
  12.  前記第1ダイパッド、前記第2ダイパッド、前記複数の第1端子、および前記複数の第2端子は、前記一対の第2側面から離間配置されている、請求項10または11に記載の半導体装置。
  13.  前記厚さ方向に沿って視て、前記複数の第1端子の各々は、前記一方の第1側面から前記第1方向に沿って突出した部分を含み、
     前記厚さ方向に沿って視て、前記複数の第2端子の各々は、前記他方の第1側面から前記第1方向に沿って突出した部分を含む、請求項12に記載の半導体装置。
  14.  前記複数の第1端子は、前記第2方向において互いに離間した一対の第1支持端子を含み、
     前記第1ダイパッドは、前記第2方向において互いに離間した一対の第1端縁を有しており、前記一対の第1支持端子は、前記一対の第1端縁にそれぞれつながっている、請求項13に記載の半導体装置。
  15.  前記複数の第2端子は、前記第2方向において互いに離間した一対の第2支持端子を含み、
     前記第2ダイパッドは、前記第2方向において互いに離間した一対の第2端縁を有しており、前記一対の第2支持端子は、前記一対の第2端縁にそれぞれつながっている、請求項14に記載の半導体装置。
  16.  前記特定ダイパッドには、前記厚さ方向に貫通する孔が設けられ、
     前記厚さ方向に沿って視て、前記孔は、前記絶縁素子と、前記非特定半導体素子との間に位置する、請求項10ないし15のいずれかに記載の半導体装置。
  17.  前記絶縁素子は、インダクティブ型である、請求項1ないし16のいずれかに記載の半導体装置。
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