WO2023100681A1 - 半導体装置 - Google Patents

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WO2023100681A1
WO2023100681A1 PCT/JP2022/042795 JP2022042795W WO2023100681A1 WO 2023100681 A1 WO2023100681 A1 WO 2023100681A1 JP 2022042795 W JP2022042795 W JP 2022042795W WO 2023100681 A1 WO2023100681 A1 WO 2023100681A1
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WO
WIPO (PCT)
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lead
semiconductor device
resin
thickness direction
resin surface
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/042795
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
僚太郎 柿▲崎▼
泰正 糟谷
光俊 齊藤
Original Assignee
ローム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ローム株式会社 filed Critical ローム株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor

Definitions

  • the present disclosure relates to semiconductor devices.
  • Patent Document 1 discloses a first lead, a second lead, and a third lead including a first pad having a pad main surface and a pad back surface, a semiconductor element mounted on the pad main surface, and a semiconductor element in contact with the pad main surface. and a sealing resin that covers the semiconductor element.
  • the first, second and third leads have first, second and third terminals extending in the same direction.
  • the semiconductor device is mounted on the circuit board by inserting the first terminal, the second terminal, and the third terminal through the through holes of the circuit board or the like.
  • a heat sink for example, an insulating sheet is provided between the rear surface of the pad and the heat sink.
  • the semiconductor device is required to be surface-mounted on the circuit board, for example, in addition to the mounting form in which the terminal portion is inserted through the circuit board.
  • An object of the present disclosure is to provide a semiconductor device that is improved over conventional semiconductor devices.
  • one object of the present disclosure is to provide a surface-mountable semiconductor device.
  • a semiconductor device provided by one aspect of the present disclosure includes a semiconductor element, first leads, and sealing resin.
  • the first lead includes a die pad portion having a first lead main surface on which the semiconductor element is mounted facing one thickness direction side and a first lead back surface facing the thickness direction other side, and a first terminal portion.
  • the sealing resin has a first resin surface facing one side in the thickness direction, a second resin surface facing the other side in the thickness direction, and a third resin surface facing one side in the first direction perpendicular to the thickness direction. covering the semiconductor element and part of the die pad portion.
  • the back surface of the first lead has a portion exposed from the second resin surface and located on one side in the first direction from the third resin surface when viewed in the thickness direction.
  • a surface-mountable semiconductor device can be provided.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a semiconductor device according to a first embodiment of the present disclosure
  • FIG. FIG. 2 is a perspective view showing the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure
  • FIG. FIG. 3 is a perspective view showing the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure
  • FIG. FIG. 4 is a main part perspective view showing the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure
  • FIG. 5 is a main part perspective view showing the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a plan view showing the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure
  • FIG. 7 is a bottom view showing the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure;
  • FIG. FIG. 8 is a front view showing the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure;
  • FIG. 9 is a fragmentary plan view showing the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure
  • FIG. FIG. 10 is a bottom view of essential parts showing the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • 11 is a cross-sectional view taken along line XI--XI in FIG. 10.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line XII-XII in FIG. 10.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII in FIG. 10.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG. 10.
  • FIG. FIG. 15 is a cross-sectional view showing how the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure is used.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing a first modification of the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure
  • FIG. FIG. 17 is a cross-sectional view showing a usage state of the first modification of the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • 18 is a perspective view showing a second modification of the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing a second modification of the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure
  • FIG. FIG. 20 is a perspective view showing a third modification of the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure
  • FIG. 21 is a cross-sectional view showing a third modification of the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure
  • FIG. 22 is a cross-sectional view showing a fourth modification of the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure
  • FIG. 23 is a fragmentary plan view showing a semiconductor device according to a second embodiment of the present disclosure.
  • a certain entity A is formed on a certain entity B” and “a certain entity A is formed on a certain entity B” mean “a certain entity A is formed on a certain entity B”. It includes "being directly formed in entity B” and “being formed in entity B while another entity is interposed between entity A and entity B”.
  • ⁇ an entity A is placed on an entity B'' and ⁇ an entity A is located on an entity B'' mean ⁇ an entity A is located on an entity B.'' It includes "directly placed on B” and "some entity A is placed on an entity B while another entity is interposed between an entity A and an entity B.”
  • ⁇ an object A is located on an object B'' means ⁇ an object A is adjacent to an object B and an object A is positioned on an object B. and "the thing A is positioned on the thing B while another thing is interposed between the thing A and the thing B".
  • ⁇ an object A overlaps an object B when viewed in a certain direction'' means ⁇ an object A overlaps all of an object B'' and ⁇ an object A overlaps an object B.'' It includes "overlapping a part of a certain thing B".
  • a certain surface A faces (one side or the other side of) direction B is not limited to the case where the angle of surface A with respect to direction B is 90 °, and the surface A Including when it is tilted against.
  • First embodiment: 1 to 15 show a semiconductor device according to a first embodiment of the present disclosure.
  • a semiconductor device A10 of this embodiment includes a conduction member 10, a semiconductor element 20, connection members 31, 32, and 33, and a sealing resin 40.
  • the z-direction is an example of the "thickness direction”
  • the x-direction is an example of the "first direction”
  • the y-direction is an example of the "second direction.”
  • the conductive member 10 is a member that constitutes a conductive path to the semiconductor element 20 .
  • the conducting member 10 of this embodiment includes a first lead 11, a second lead 12, a third lead 13 and a fourth lead .
  • the material of first lead 11, second lead 12, third lead 13 and fourth lead 14 is not limited at all, and includes copper (Cu) or a copper alloy, for example. Further, appropriate portions of the first lead 11, the second lead 12, the third lead 13 and the fourth lead 14 may be plated with silver (Ag), nickel (Ni), bell (Sn) or the like. .
  • first lead 11 has die pad portion 111 and a plurality of first terminal portions 112 .
  • the die pad portion 111 has a first lead main surface 1111 , a first lead rear surface 1112 and a first lead side surface 1113 .
  • the first lead main surface 1111 is a surface facing one side in the z direction.
  • the first lead back surface 1112 is a surface facing the other side in the z direction.
  • a semiconductor element 20 is mounted on the first lead main surface 1111 .
  • the first lead side surface 1113 is located between the first lead main surface 1111 and the first lead back surface 1112 in the z direction, and faces one side in the x direction.
  • the shape of the first lead side surface 1113 is not limited at all, and in the illustrated example, it is rectangular when viewed in the x direction.
  • the die pad portion 111 of this embodiment further has a first intermediate surface 1114 .
  • the first intermediate surface 1114 is located between the first lead main surface 1111 and the first lead back surface 1112 in the z direction, and faces one side in the z direction (the same side as the first lead main surface 1111). is.
  • the shape of the die pad portion 111 is not limited at all. In the illustrated example, the die pad portion 111 has a rectangular shape when viewed in the z direction. Also, the shapes of the first lead main surface 1111 and the first lead back surface 1112 are not limited at all, and in the illustrated example, they are rectangular when viewed in the z direction.
  • the plurality of first terminal portions 112 are arranged side by side in the y direction.
  • the first terminal portion 112 has a first portion 1121 , a second portion 1122 and a third portion 1123 .
  • the first part 1121 is connected to the pad part 121.
  • the first portion 1121 extends from the first lead side surface 1113 of the die pad portion 111 to one side in the x direction, and is parallel to the xy plane in the illustrated example.
  • the shape of the first part 1121 is not limited at all, and in the illustrated example, it is rectangular when viewed in the z direction.
  • the die pad portion 111 is larger in size in the z direction than the first portion 1121 .
  • the first portion 1121 is separated from the first lead back surface 1112 in the z-direction, and is in contact with the first lead main surface 1111 in the illustrated example. One surface of the first portion 1121 is flush with the first lead main surface 1111 .
  • the second part 1122 is located on one side of the first part 1121 in the z direction.
  • the second part 1122 is used when the semiconductor device A10 is surface-mounted on a circuit board or the like.
  • the second portion 1122 has a shape extending along the x direction.
  • the third part 1123 is interposed between the first part 1121 and the second part 1122.
  • the third portion 1123 extends from the first portion 1121 to one side in the z direction.
  • the third portion 1123 is tilted with respect to the z direction (yz plane).
  • the shape of the third part 1123 is not limited at all, and in the illustrated example it is rectangular when viewed in the x direction.
  • Second lead 12 The second lead 12 is located away from the first lead 11 (die pad portion 111) on the other side in the x direction.
  • the second lead 12 has a pad portion 121 and a plurality of second terminal portions 122 .
  • the pad portion 121 has a second lead main surface 1211 and a second lead rear surface 1212 .
  • the second lead main surface 1211 is a surface facing one side in the z direction.
  • the second lead back surface 1212 is a surface facing the other side in the z direction.
  • a connection member 31 is connected to the second lead main surface 1211 .
  • the shape of the pad portion 121 is not limited at all, and in the illustrated example, it is a rectangular shape with the y direction as the longitudinal direction.
  • the pad section 121 is smaller than the die pad section 111 when viewed in the z direction.
  • the pad portion 121 is smaller in size in the z direction than the die pad portion 111 and is the same as the first terminal portion 112 .
  • the second lead main surface 1211 has the same position in the z-direction as the first lead main surface 1111 of the die pad portion 111 .
  • the plurality of second terminal portions 122 are arranged side by side in the y direction.
  • the second terminal portion 122 has a fourth portion 1221 , a fifth portion 1222 and a sixth portion 1223 .
  • the fourth portion 1221 is connected to the pad portion 121, extends from the pad portion 121 to the other side in the x direction, and is parallel to the xy plane in the illustrated example.
  • the shape of the fourth part 1221 is not limited at all, and in the illustrated example it is rectangular when viewed in the z direction.
  • the fifth part 1222 is located on one side of the fourth part 1221 in the z direction.
  • the fifth part 1222 is used when the semiconductor device A10 is surface-mounted on a circuit board or the like.
  • the fifth portion 1222 has a shape extending along the x direction.
  • the sixth part 1223 is interposed between the fourth part 1221 and the fifth part 1222 .
  • the sixth portion 1223 extends from the fourth portion 1221 to one side in the z direction.
  • the sixth portion 1223 is tilted with respect to the z direction (yz plane).
  • the shape of the sixth portion 1223 is not limited at all, and in the illustrated example it is rectangular when viewed in the x direction.
  • the third lead 13 is located away from the first lead 11 (die pad portion 111) on the other side in the x direction. Also, the third lead 13 is aligned with the second lead 12 in the y direction. The third lead 13 has a pad portion 131 and a third terminal portion 132 .
  • the pad portion 131 has a third lead main surface 1311 and a third lead back surface 1312 .
  • the third lead main surface 1311 is a surface facing one side in the z direction.
  • the third lead back surface 1312 is a surface facing the other side in the z direction.
  • a connection member 32 is connected to the third lead main surface 1311 .
  • the shape of the pad portion 131 is not limited at all, and in the illustrated example, it is rectangular when viewed in the z direction.
  • the pad portion 131 is smaller than the pad portion 121 when viewed in the z direction.
  • the pad portion 131 is smaller in size in the z direction than the die pad portion 111 and is the same as the pad portion 121 .
  • the third lead main surface 1311 has the same position in the z-direction as the first lead main surface 1111 of the die pad section 111 .
  • the third terminal portion 132 has a seventh portion 1321 , an eighth portion 1322 and a ninth portion 1323 .
  • the seventh portion 1321 is connected to the pad portion 131, extends from the pad portion 131 to the other side in the x direction, and is parallel to the xy plane in the illustrated example.
  • the shape of the seventh part 1321 is not limited at all, and in the illustrated example it is rectangular when viewed in the z direction.
  • the eighth part 1322 is located on one side of the seventh part 1321 in the z direction.
  • the eighth part 1322 is used when the semiconductor device A10 is surface-mounted on a circuit board or the like.
  • the eighth portion 1322 has a shape extending along the x direction.
  • the ninth part 1323 is interposed between the seventh part 1321 and the eighth part 1322 .
  • the ninth portion 1323 extends from the seventh portion 1321 to one side in the z direction.
  • the ninth portion 1323 is tilted with respect to the z direction (yz plane).
  • the shape of the ninth portion 1323 is not limited at all, and in the illustrated example it is rectangular when viewed in the x direction.
  • the fourth lead 14 is located away from the first lead 11 (die pad portion 111) on the other side in the x direction. Also, the fourth lead 14 is positioned between the second lead 12 and the third lead 13 in the y direction. The fourth lead 14 has a pad portion 141 and a fourth terminal portion 142 .
  • the pad portion 141 has a fourth lead main surface 1411 and a fourth lead rear surface 1412 .
  • the fourth lead main surface 1411 is a surface facing one side in the z direction.
  • the fourth lead back surface 1412 is a surface facing the other side in the z direction.
  • a connection member 33 is connected to the fourth lead main surface 1411 .
  • the shape of the pad portion 141 is not limited at all, and in the illustrated example, it has a rectangular shape when viewed in the z direction. Also, when viewed in the z-direction, the pad portion 141 is smaller than the pad portion 121 and approximately the same size as the pad portion 131 .
  • the pad portion 141 is smaller in size in the z direction than the die pad portion 111 and is the same as the pad portion 121 and the pad portion 131 .
  • the fourth lead main surface 1411 has the same position in the z-direction as the first lead main surface 1111 of the die pad portion 111 .
  • the fourth terminal portion 142 has a tenth portion 1421 , an eleventh portion 1422 and a twelfth portion 1423 .
  • the tenth portion 1421 is connected to the pad portion 141, extends from the pad portion 141 to the other side in the x direction, and is parallel to the xy plane in the illustrated example.
  • the shape of the tenth part 1421 is not limited at all, and in the illustrated example, it is rectangular when viewed in the z direction.
  • the eleventh part 1422 is located on one side of the tenth part 1421 in the z direction.
  • the eleventh part 1422 is used when the semiconductor device A10 is surface-mounted on a circuit board or the like.
  • the eleventh part 1422 has a shape extending along the x direction.
  • the twelfth part 1423 is interposed between the tenth part 1421 and the eleventh part 1422 .
  • the twelfth portion 1423 extends from the tenth portion 1421 to one side in the z direction.
  • the twelfth portion 1423 is tilted with respect to the z direction (yz plane).
  • the shape of the twelfth portion 1423 is not limited at all, and in the illustrated example it is rectangular when viewed in the x direction.
  • Semiconductor device 20 The semiconductor element 20 is mounted on the first lead main surface 1111 of the die pad portion 111, as shown in FIGS.
  • the semiconductor element 20 is an n-channel type vertical MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor).
  • Semiconductor device 20 is not limited to a MOSFET.
  • the semiconductor element 20 may be another transistor such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor).
  • the semiconductor element 20 may be a diode.
  • the semiconductor element 20 has a semiconductor layer 205 , a first electrode 201 , a second electrode 202 and a third electrode 203 .
  • the semiconductor layer 205 includes a compound semiconductor substrate.
  • the main material of compound semiconductor substrates is silicon carbide (SiC).
  • silicon (Si) may be used as the main material of the compound semiconductor substrate.
  • the first electrode 201 is provided on the side (one side) of the semiconductor layer 205 facing the first lead main surface 1111 of the die pad portion 111 of the first lead 11 in the z direction.
  • the first electrode 201 corresponds to the source electrode of the semiconductor element 20 .
  • the second electrode 202 is provided on a portion of the semiconductor layer 205 opposite to the first electrode 201 in the z direction.
  • the second electrode 202 faces the first lead main surface 1111 of the die pad portion 111 of the first lead 11 .
  • the second electrode 202 corresponds to the drain electrode of the semiconductor element 20 .
  • the second electrode 202 is bonded to the first lead main surface 1111 via the bonding layer 29 .
  • the bonding layer 29 is, for example, solder, silver (Ag) paste, baked silver, or the like.
  • the third electrode 203 is provided on the same side of the semiconductor layer 205 as the first electrode 201 in the z-direction, and is located away from the first electrode 201 .
  • the third electrode 203 corresponds to the gate electrode of the semiconductor element 20 . Viewed in the z-direction, the area of the third electrode 203 is smaller than the area of the first electrode 201 .
  • connection members 31, 32, 33 The connection member 31 is joined to the first electrode 201 of the semiconductor element 20 and the second lead main surface 1211 of the pad portion 121 of the second lead 12 .
  • the material of the connection member 31 is not limited at all, and includes metals such as aluminum (Al), copper (Cu), and gold (Au).
  • the number of connection members 31 is not limited at all, and a plurality of connection members 31 may be provided.
  • the connection member 31 is a flat strip-shaped member containing aluminum (Al).
  • connection member 32 is connected to the third electrode 203 of the semiconductor element 20 and the third lead main surface 1311 of the pad portion 131 of the third lead 13 .
  • the connection member 32 is a linear member containing gold (Au) and thinner than the connection member 31 .
  • connection member 33 is connected to the first electrode 201 of the semiconductor element 20 and the fourth lead main surface 1411 of the pad portion 141 of the fourth lead 14 .
  • the connection member 33 is a linear member containing gold (Au) and thinner than the connection member 31 .
  • the first terminal portion 112 of the first lead 11 is the drain terminal
  • the second terminal portion 122 of the second lead 12 is the source terminal
  • the third terminal portion 132 of the third lead 13 is the drain terminal.
  • the fourth terminal portion 142 of the fourth lead 14 is a source sense terminal.
  • Sealing resin 40 As shown in FIGS. 1 to 15, the sealing resin 40 includes the semiconductor element 20, the connection members 31, 32, and 33, and one of the first lead 11, second lead 12, third lead 13, and fourth lead . Each part is covered.
  • the sealing resin 40 has electrical insulation.
  • Sealing resin 40 is made of a material containing, for example, black epoxy resin.
  • the sealing resin 40 has a first resin surface 41 , a second resin surface 42 , a third resin surface 43 , a fourth resin surface 44 , a fifth resin surface 45 and a sixth resin surface 46 .
  • the first resin surface 41 faces the same side (one side) as the first lead main surface 1111 of the die pad portion 111 of the first lead 11 in the z direction.
  • the second resin surface 42 faces the opposite side (the other side) of the first resin surface 41 in the z direction.
  • the first lead rear surface 1112 of the die pad portion 111 of the first lead 11 is exposed from the second resin surface 42 .
  • the second resin surface 42 and the first lead back surface 1112 are flush with each other.
  • the third resin surface 43 faces one side in the x direction.
  • the first lead back surface 1112 has a portion located on one side in the x direction from the third resin surface 43 when viewed in the z direction. That is, part of the first lead back surface 1112 protrudes from the third resin surface 43 to one side in the x direction.
  • the first lead side surface 1113 of the die pad portion 111 is located on one side in the x direction with respect to the third resin surface 43 .
  • the fourth resin surface 44 faces the opposite side (the other side) of the third resin surface 43 in the x direction.
  • the second terminal portion 122 of the plurality of second terminal portions 122 of the second lead 12, the seventh portion 1321 of the third terminal portion 132 of the third lead 13, and the fourth terminal portion of the fourth lead 14 A tenth portion 1421 of 142 passes through the fourth resin surface 44 .
  • the fifth resin surface 45 and the sixth resin surface 46 are surfaces facing opposite to each other in the y direction.
  • the sealing resin 40 has grooves 49 .
  • the groove 49 is recessed in the x direction from the second resin surface 42 and extends along the y direction.
  • the groove 49 reaches the fifth resin surface 45 and the sixth resin surface 46 .
  • the groove 49 is positioned between the first lead back surface 1112 and the fourth resin surface 44 .
  • the sealing resin 40 has two recesses 47 .
  • One recessed portion 47 is recessed from the first resin surface 41 and the fifth resin surface 45 .
  • the other recess 47 is recessed from 41 and sixth resin surface 46 .
  • a portion of the first lead main surface 1111 is exposed from the recess 47 .
  • FIG. 15 shows the state of use of the semiconductor device A10.
  • the semiconductor device A10 is surface-mounted on the circuit board 92 . That is, the second portion 1122 of the first terminal portion 112, the fifth portion 1222 of the second terminal portion 122, the eighth portion 1322 of the third terminal portion 132, and the eleventh portion 1422 of the fourth terminal portion 142 are solder 921, for example. are conductively connected to the wiring pattern (not shown) of the circuit board 92 by means of the .
  • a heat sink 91 is arranged opposite to the back surface 1112 of the first lead of the die pad section 111 .
  • a sheet material 919 is arranged between the first lead back surface 1112 and the heat sink 91 .
  • Sheet material 919 is, for example, an insulating sheet.
  • the first lead back surface 1112 is exposed from the second resin surface 42 .
  • a heat sink 91 can be arranged opposite to the back surface 1112 of the first lead.
  • the first lead back surface 1112 has a portion that protrudes from the third resin surface 43 to one side in the x direction. This makes it possible to increase the area of the first lead back surface 1112 facing the heat sink 91 . Therefore, the heat dissipation efficiency from the semiconductor device A10 to the heat sink 91 can be improved.
  • the second portion 1122 is located on one side in the z direction relative to the first portion 1121 . As a result, the semiconductor device A10 can be surface-mounted on the circuit board 92 or the like using the second portion 1122 .
  • the die pad section 111 has a plurality of first terminal sections 112 . Thereby, the mounting strength of the semiconductor device A10 can be increased.
  • the size of the first portion 1121 in the y direction is smaller than the size of the die pad portion 111 in the y direction. Thereby, the holding force of the first lead 11 by the sealing resin 40 can be further enhanced.
  • the die pad portion 111 is larger in size in the z direction than the first portion 1121 .
  • the heat can be transferred over a wider range in the x and y directions. Therefore, the wider area of the first portion 1121 allows the heat from the semiconductor element 20 to be dissipated to the heat sink 91 or the like, and heat dissipation efficiency can be improved.
  • One side of the first portion 1121 is flush with the first lead main surface 1111 . This makes it possible to increase the distance from the first portion 1121 to the third resin surface 43 in the z-direction, and suppress interference between the heat sink 91 and the like and the first terminal portion 112 .
  • a groove 49 is formed in the sealing resin 40 .
  • the surface of the sealing resin 40 from the first lead back surface 1112 to the second lead 12 (fourth portion 1221), the third lead 13 (seventh portion 1321) and the fourth lead 14 (tenth portion 1421) is formed. can extend the distance along the
  • First embodiment First modification 16 and 17 show a first modification of the semiconductor device A10.
  • the relationship between the second portion 1122, the fifth portion 1222, the eighth portion 1322, the eleventh portion 1422, and the first resin surface 41 is different from the example described above.
  • the second portion 1122, the fifth portion 1222, the eighth portion 1322, and the eleventh portion 1422 are arranged on the other side of the first resin surface 41 in the z direction (the side to which the first lead back surface 1112 faces). positioned. The ends of the second portion 1122, the fifth portion 1222, the eighth portion 1322, and the eleventh portion 1422 on one side in the z direction are separated from the first resin surface 41 by a distance Gz.
  • the semiconductor device A11 can be surface-mounted, and the same effect as the semiconductor device A10 can be obtained. Further, the first resin surface 41 protrudes from the second portion 1122, the fifth portion 1222, the eighth portion 1322, and the eleventh portion 1422 to one side in the z direction by a distance Gz. Therefore, in the state of use of the semiconductor device A11 shown in FIG. 17, when the heat sink 91 is pressed against the semiconductor device A11, the first resin surface 41 is likely to come into contact with the circuit board 92 . Thereby, the force applied from the heat sink 91 can be suppressed from acting on the first lead 11 , the second lead 12 , the third lead 13 and the fourth lead 14 and the semiconductor element 20 .
  • First Embodiment Second Modification 18 and 19 show a second modification of the semiconductor device A10.
  • the semiconductor device A12 of this modified example two grooves 49 are provided in the sealing resin 40 .
  • Each groove 49 extends in the y direction and reaches the fifth resin surface 45 and the sixth resin surface 46 . Also, the two grooves 49 are spaced apart in the x direction.
  • the semiconductor device A12 can be surface-mounted, and the same effect as the above-described example can be obtained. Moreover, by having two grooves 49, the creeping distance between the first lead back surface 1112 and the second terminal portion 122, the third terminal portion 132 and the fourth terminal portion 142 can be further extended. As understood from this modified example, the number of grooves 49 is not limited at all.
  • First Embodiment Third Modification 20 and 21 show a third modification of the semiconductor device A10.
  • a convex portion 48 is provided on the sealing resin 40 .
  • the convex portion 48 protrudes from the second resin surface 42 to the other side in the z direction.
  • the protrusion 48 extends along the y direction and reaches the fifth resin surface 45 and the sixth resin surface 46 .
  • the convex portion 48 is arranged at the other end of the sealing resin 40 in the x direction and is in contact with the fourth resin surface 44 .
  • the semiconductor device A13 can be surface-mounted. Moreover, by having the convex portion 48, the creepage distance between the first lead back surface 1112 and the second terminal portion 122, the third terminal portion 132, and the fourth terminal portion 142 can be extended.
  • FIG. 22 shows a fourth modification of the semiconductor device A10.
  • the sealing resin 40 does not have the convex portion 48 and the groove 49 described above. This modification also allows the semiconductor device A14 to be surface-mounted. Further, as understood from this modified example, the sealing resin 40 may be configured without the projections 48 and the grooves 49 .
  • FIG. 23 shows a semiconductor device according to a second embodiment of the present disclosure.
  • the semiconductor device A20 of this embodiment does not include the connection members 31, 32, and 33 described above.
  • the second lead rear surface 1212 of the pad portion 121 of the second lead 12 is conductively joined to the first electrode 201 of the semiconductor element 20 .
  • the third lead rear surface 1312 of the pad portion 131 of the third lead 13 is conductively joined to the third electrode 203 of the semiconductor element 20 .
  • the fourth lead rear surface 1412 of the pad portion 141 of the fourth lead 14 is conductively joined to the first electrode 201 of the semiconductor element 20 .
  • the semiconductor device A20 can be surface-mounted.
  • the specific form of conduction between the second lead 12, the third lead 13 and the fourth lead 14 and the semiconductor element 20 is not limited at all.
  • the semiconductor device according to the present disclosure is not limited to the above-described embodiments.
  • the specific configuration of each part of the semiconductor device according to the present disclosure can be changed in various ways.
  • the present disclosure includes embodiments described in the appendices below.
  • Appendix 1 a semiconductor element; A first lead including: a first terminal portion; and, The semiconductor has a first resin surface facing one side in the thickness direction, a second resin surface facing the other side in the thickness direction, and a third resin surface facing one side in a first direction orthogonal to the thickness direction. a sealing resin that covers the element and a part of the die pad, A semiconductor device, wherein the back surface of the first lead has a portion exposed from the second resin surface and located on one side in the first direction from the third resin surface when viewed in the thickness direction.
  • Appendix 2. The semiconductor device according to appendix 1, wherein the back surface of the first lead is flush with the second resin surface.
  • the die pad section has a first lead side surface facing one side in the first direction, 3.
  • Appendix 11. The semiconductor device according to appendix 10, wherein one surface of the first part is flush with the main surface of the first lead. Appendix 12.
  • connection member connected to the semiconductor element; a second lead that is positioned on the other side in the first direction with respect to the first lead and includes a pad portion that has a second lead main surface facing the one side in the thickness direction;
  • the connecting member is connected to the main surface of the second lead, 12.
  • the semiconductor device according to any one of appendices 5 to 11, wherein the first lead main surface and the second lead main surface have the same position in the thickness direction.
  • Appendix 13 The sealing resin has a fourth resin surface facing the other side of the first direction, 13.
  • the second terminal portion includes a fifth portion located on one side in the thickness direction with respect to the fourth portion and used for mounting, and a sixth terminal portion interposed between the fourth portion and the fifth portion.
  • the semiconductor device according to Appendix 13 having a portion.
  • Appendix 15. The semiconductor device according to appendix 14, wherein the second portion of the first terminal portion and the fifth portion of the second terminal portion are positioned on the other side in the thickness direction with respect to the first resin surface.
  • Appendix 16. 16 The semiconductor device according to any one of appendices 1 to 15, wherein the sealing resin has a groove recessed in the thickness direction from the second resin surface.
  • Appendix 17. 17 The semiconductor device according to any one of appendices 1 to 16, wherein the sealing resin has a protrusion projecting in the thickness direction from the second resin surface.

Abstract

半導体装置は、半導体素子と、第１リードと、封止樹脂とを備える。前記第１リードは、ダイパッド部および第１端子部を含み、前記ダイパッド部は、厚さ方向一方側を向き且つ前記半導体素子が搭載された第１リード主面と、前記厚さ方向他方側を向く第１リード裏面を有する。前記封止樹脂は、前記厚さ方向一方側を向く第１樹脂面、前記厚さ方向他方側を向く第２樹脂面、および前記厚さ方向と直交する第１方向一方側を向く第３樹脂面を有する。前記封止樹脂は、前記半導体素子と前記ダイパッド部の一部とを覆う。前記第１リード裏面は、前記第２樹脂面から露出し且つ前記厚さ方向に見て前記第３樹脂面から前記第１方向一方側に位置する部分を有する。

Description

半導体装置
　本開示は、半導体装置に関する。
　特許文献１には、パッド主面およびパッド裏面を有する第１パッドを含む第１リード、第２リード、第３リードと、パッド主面の上に搭載された半導体素子と、パッド主面に接し、かつ半導体素子を覆う封止樹脂とを備える半導体装置の一例が開示されている。第１リード、第２リードおよび第３リードは、同一方向に延びる第１端子、第２端子および第３端子を有する。第１端子、第２端子および第３端子が、回路基板等の貫通孔に挿通されることにより、この半導体装置が回路基板に実装される。また、この半導体装置が、ヒートシンクに取り付けられる場合、パッド裏面とヒートシンクとの間に、たとえば絶縁シートが設けられる。
特開２０１７－１７４９５１号公報
　半導体装置は、回路基板に端子部を挿通させる実装形態の他に、たとえば回路基板に面実装される形態が求められる場合がある。
　本開示は、従来よりも改良が施された半導体装置を提供することを一の課題とする。特に本開示は、上記した事情に鑑み、面実装可能な半導体装置を提供することをその一の課題とする。
　本開示の一の側面によって提供される半導体装置は、半導体素子と、第１リードと、封止樹脂とを備える。前記第１リードは、厚さ方向一方側を向き且つ前記半導体素子が搭載された第１リード主面および前記厚さ方向他方側を向く第１リード裏面を有するダイパッド部と、第１端子部と、を含む。前記封止樹脂は、前記厚さ方向一方側を向く第１樹脂面、前記厚さ方向他方側を向く第２樹脂面および前記厚さ方向と直交する第１方向一方側を向く第３樹脂面を有し、前記半導体素子と前記ダイパッド部の一部とを覆う。前記第１リード裏面は、前記第２樹脂面から露出し且つ前記厚さ方向に見て前記第３樹脂面から前記第１方向一方側に位置する部分を有する。
　上記構成によれば、たとえば、面実装可能な半導体装置を提供することができる。
　本開示のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
図１は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す斜視図である。 図２は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す斜視図である。 図３は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す斜視図である。 図４は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す要部斜視図である。 図５は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す要部斜視図である。 図６は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す平面図である。 図７は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す底面図である。 図８は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す正面図である。 図９は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す要部平面図である。 図１０は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す要部底面図である。 図１１は、図１０のＸＩ－ＸＩ線に沿う断面図である。 図１２は、図１０のＸＩＩ－ＸＩＩ線に沿う断面図である。 図１３は、図１０のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。 図１４は、図１０のＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿う断面図である。 図１５は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置の使用状態を示す断面図である。 図１６は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置の第１変形例を示す断面図である。 図１７は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置の第１変形例の使用状態を示す断面図である。 図１８は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置の第２変形例を示す斜視図である。 図１９は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置の第２変形例を示す断面図である。 図２０は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置の第３変形例を示す斜視図である。 図２１は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置の第３変形例を示す断面図である。 図２２は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置の第４変形例を示す断面図である。 図２３は、本開示の第２実施形態に係る半導体装置を示す要部平面図である。
　以下、本開示の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
　本開示における「第１」、「第２」、「第３」等の用語は、単に識別のために用いたものであり、それらの対象物に順列を付することを意図していない。
　本開示において、「ある物Ａがある物Ｂに形成されている」および「ある物Ａがある物Ｂ上に形成されている」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂに直接形成されていること」、および、「ある物Ａとある物Ｂとの間に他の物を介在させつつ、ある物Ａがある物Ｂに形成されていること」を含む。同様に、「ある物Ａがある物Ｂに配置されている」および「ある物Ａがある物Ｂ上に配置されている」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂに直接配置されていること」、および、「ある物Ａとある物Ｂとの間に他の物を介在させつつ、ある物Ａがある物Ｂに配置されていること」を含む。同様に、「ある物Ａがある物Ｂ上に位置している」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂに接して、ある物Ａがある物Ｂ上に位置していること」、および、「ある物Ａとある物Ｂとの間に他の物が介在しつつ、ある物Ａがある物Ｂ上に位置していること」を含む。また、「ある物Ａがある物Ｂにある方向に見て重なる」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂのすべてに重なること」、および、「ある物Ａがある物Ｂの一部に重なること」を含む。また、本開示において「ある面Ａが方向Ｂ（の一方側または他方側）を向く」とは、面Ａの方向Ｂに対する角度が９０°である場合に限定されず、面Ａが方向Ｂに対して傾いている場合を含む。
　第１実施形態：
　図１～図１５は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示している。本実施形態の半導体装置Ａ１０は、導通部材１０、半導体素子２０、接続部材３１，３２，３３および封止樹脂４０を備える。これらの図において、ｚ方向は、「厚さ方向」の一例であり、ｘ方向は、「第１方向」の一例であり、ｙ方向は、「第２方向」の一例である。
　導通部材１０：
　導通部材１０は、半導体素子２０への導通経路を構成する部材である。本実施形態の導通部材１０は、第１リード１１、第２リード１２、第３リード１３および第４リード１４を含む。第１リード１１、第２リード１２、第３リード１３および第４リード１４の材質は何ら限定されず、たとえば銅（Ｃｕ）または銅合金を含む。また、第１リード１１、第２リード１２、第３リード１３および第４リード１４の適所には、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、鈴（Ｓｎ）等のめっきが施されていてもよい。
　第１リード１１：
　図１～図１５に示すように、第１リード１１は、ダイパッド部１１１および複数の第１端子部１１２を有する。ダイパッド部１１１は、第１リード主面１１１１、第１リード裏面１１１２および第１リード側面１１１３を有する。第１リード主面１１１１は、ｚ方向の一方側を向く面である。第１リード裏面１１１２は、ｚ方向の他方側を向く面である。第１リード主面１１１１には、半導体素子２０が搭載されている。
　第１リード側面１１１３は、ｚ方向において第１リード主面１１１１と第１リード裏面１１１２との間に位置しており、ｘ方向の一方側を向く面である。第１リード側面１１１３の形状は何ら限定されず、図示された例においては、ｘ方向に見て矩形状である。
　本実施形態のダイパッド部１１１は、第１中間面１１１４をさらに有する。第１中間面１１１４は、ｚ方向において第１リード主面１１１１と第１リード裏面１１１２との間に位置しており、ｚ方向の一方側（第１リード主面１１１１と同じ側）を向く面である。
　ダイパッド部１１１の形状は、何ら限定されない。図示された例においては、ダイパッド部１１１は、ｚ方向に見て矩形状である。また、第１リード主面１１１１および第１リード裏面１１１２の形状は、何ら限定されず、図示された例においては、ｚ方向に見て矩形状である。
　複数の第１端子部１１２は、ｙ方向に並んで配置されている。第１端子部１１２は、第１部１１２１、第２部１１２２および第３部１１２３を有する。
　第１部１１２１は、パッド部１２１に繋がっている。第１部１１２１は、ダイパッド部１１１の第１リード側面１１１３からｘ方向の一方側に延びており、図示された例においてはｘｙ平面に平行である。第１部１１２１の形状は、何ら限定されず、図示された例においては、ｚ方向に見て矩形状である。本実施形態においては、ダイパッド部１１１は、第１部１１２１よりもｚ方向の大きさが大きい。第１部１１２１は、ｚ方向において第１リード裏面１１１２から離れており、図示された例においては、第１リード主面１１１１と接している。第１部１１２１の片面は、第１リード主面１１１１と面一である。
　第２部１１２２は、第１部１１２１に対してｚ方向の一方側に位置している。第２部１１２２は、半導体装置Ａ１０を回路基板等に面実装する際に用いられる。第２部１１２２は、ｘ方向に沿って延びる形状である。
　第３部１１２３は、第１部１１２１と第２部１１２２との間に介在している。第３部１１２３は、第１部１１２１からｚ方向の一方側に延びている。図示された例においては、第３部１１２３は、ｚ方向（ｙｚ平面）に対して傾いている。第３部１１２３の形状は何ら限定されず、図示された例においては、ｘ方向に見て矩形状である。
　第２リード１２：
　第２リード１２は、第１リード１１（ダイパッド部１１１）に対してｘ方向の他方側に離れて位置している。第２リード１２は、パッド部１２１および複数の第２端子部１２２を有する。
　パッド部１２１は、第２リード主面１２１１および第２リード裏面１２１２を有する。第２リード主面１２１１は、ｚ方向の一方側を向く面である。第２リード裏面１２１２は、ｚ方向の他方側を向く面である。第２リード主面１２１１には、接続部材３１が接続されている。パッド部１２１の形状は何ら限定されず、図示された例においては、ｙ方向を長手方向とする長矩形状である。また、ｚ方向に見て、パッド部１２１は、ダイパッド部１１１よりも小さい。また、パッド部１２１は、ダイパッド部１１１よりもｚ方向の大きさが小さく、第１端子部１１２と同じである。図示された例においては、第２リード主面１２１１は、ｚ方向における位置がダイパッド部１１１の第１リード主面１１１１と同じである。
　複数の第２端子部１２２は、ｙ方向に並んで配置されている。第２端子部１２２は、第４部１２２１、第５部１２２２および第６部１２２３を有する。
　第４部１２２１は、パッド部１２１に繋がっており、パッド部１２１からｘ方向の他方側に延びており、図示された例においてはｘｙ平面に平行である。第４部１２２１の形状は、何ら限定されず、図示された例においては、ｚ方向に見て矩形状である。
　第５部１２２２は、第４部１２２１に対してｚ方向の一方側に位置している。第５部１２２２は、半導体装置Ａ１０を回路基板等に面実装する際に用いられる。第５部１２２２は、ｘ方向に沿って延びる形状である。
　第６部１２２３は、第４部１２２１と第５部１２２２との間に介在している。第６部１２２３は、第４部１２２１からｚ方向の一方側に延びている。図示された例においては、第６部１２２３は、ｚ方向（ｙｚ平面）に対して傾いている。第６部１２２３の形状は何ら限定されず、図示された例においては、ｘ方向に見て矩形状である。
　第３リード１３：
　第３リード１３は、第１リード１１（ダイパッド部１１１）に対してｘ方向の他方側に離れて位置している。また、第３リード１３は、ｙ方向において第２リード１２と並んでいる。第３リード１３は、パッド部１３１および第３端子部１３２を有する。
　パッド部１３１は、第３リード主面１３１１および第３リード裏面１３１２を有する。第３リード主面１３１１は、ｚ方向の一方側を向く面である。第３リード裏面１３１２は、ｚ方向の他方側を向く面である。第３リード主面１３１１には、接続部材３２が接続されている。パッド部１３１の形状は何ら限定されず、図示された例においては、ｚ方向に見て矩形状である。また、ｚ方向に見て、パッド部１３１は、パッド部１２１よりも小さい。また、パッド部１３１は、ダイパッド部１１１よりもｚ方向の大きさが小さく、パッド部１２１と同じである。図示された例においては、第３リード主面１３１１は、ｚ方向における位置がダイパッド部１１１の第１リード主面１１１１と同じである。
　第３端子部１３２は、第７部１３２１、第８部１３２２および第９部１３２３を有する。
　第７部１３２１は、パッド部１３１に繋がっており、パッド部１３１からｘ方向の他方側に延びており、図示された例においてはｘｙ平面に平行である。第７部１３２１の形状は、何ら限定されず、図示された例においては、ｚ方向に見て矩形状である。
　第８部１３２２は、第７部１３２１に対してｚ方向の一方側に位置している。第８部１３２２は、半導体装置Ａ１０を回路基板等に面実装する際に用いられる。第８部１３２２は、ｘ方向に沿って延びる形状である。
　第９部１３２３は、第７部１３２１と第８部１３２２との間に介在している。第９部１３２３は、第７部１３２１からｚ方向の一方側に延びている。図示された例においては、第９部１３２３は、ｚ方向（ｙｚ平面）に対して傾いている。第９部１３２３の形状は何ら限定されず、図示された例においては、ｘ方向に見て矩形状である。
　第４リード１４：
　第４リード１４は、第１リード１１（ダイパッド部１１１）に対してｘ方向の他方側に離れて位置している。また、第４リード１４は、ｙ方向において第２リード１２と第３リード１３との間に位置している。第４リード１４は、パッド部１４１および第４端子部１４２を有する。
　パッド部１４１は、第４リード主面１４１１および第４リード裏面１４１２を有する。第４リード主面１４１１は、ｚ方向の一方側を向く面である。第４リード裏面１４１２は、ｚ方向の他方側を向く面である。第４リード主面１４１１には、接続部材３３が接続されている。パッド部１４１の形状は何ら限定されず、図示された例においては、ｚ方向に見て矩形状である。また、ｚ方向に見て、パッド部１４１は、パッド部１２１よりも小さく、パッド部１３１と同程度の大きさである。また、パッド部１４１は、ダイパッド部１１１よりもｚ方向の大きさが小さく、パッド部１２１およびパッド部１３１と同じである。図示された例においては、第４リード主面１４１１は、ｚ方向における位置がダイパッド部１１１の第１リード主面１１１１と同じである。
　第４端子部１４２は、第１０部１４２１、第１１部１４２２および第１２部１４２３を有する。
　第１０部１４２１は、パッド部１４１に繋がっており、パッド部１４１からｘ方向の他方側に延びており、図示された例においてはｘｙ平面に平行である。第１０部１４２１の形状は、何ら限定されず、図示された例においては、ｚ方向に見て矩形状である。
　第１１部１４２２は、第１０部１４２１に対してｚ方向の一方側に位置している。第１１部１４２２は、半導体装置Ａ１０を回路基板等に面実装する際に用いられる。第１１部１４２２は、ｘ方向に沿って延びる形状である。
　第１２部１４２３は、第１０部１４２１と第１１部１４２２との間に介在している。第１２部１４２３は、第１０部１４２１からｚ方向の一方側に延びている。図示された例においては、第１２部１４２３は、ｚ方向（ｙｚ平面）に対して傾いている。第１２部１４２３の形状は何ら限定されず、図示された例においては、ｘ方向に見て矩形状である。
　半導体素子２０：
　半導体素子２０は、図５および図１０～図１５に示すように、ダイパッド部１１１の第１リード主面１１１１に搭載されている。半導体装置Ａ１０においては、半導体素子２０は、ｎチャネル型であり、かつ縦型構造のＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）である。半導体素子２０は、ＭＯＳＦＥＴに限定されない。半導体素子２０は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などの他のトランジスタでもよい。さらに半導体素子２０は、ダイオードでもよい。半導体素子２０は、半導体層２０５、第１電極２０１、第２電極２０２および第３電極２０３を有する。
　半導体層２０５は、化合物半導体基板を含む。化合物半導体基板の主材料は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）である。この他、化合物半導体基板の主材料として、ケイ素（Ｓｉ）を用いてもよい。
　第１電極２０１は、半導体層２０５のうちｚ方向において第１リード１１のダイパッド部１１１の第１リード主面１１１１が向く側（一方側）の部分に設けられている。第１電極２０１は、半導体素子２０のソース電極に相当する。
　第２電極２０２は、半導体層２０５のうちｚ方向において第１電極２０１とは反対側の部分に設けられている。第２電極２０２は、第１リード１１のダイパッド部１１１の第１リード主面１１１１に対向している。第２電極２０２は、半導体素子２０のドレイン電極に相当する。本実施形態においては、第２電極２０２は、接合層２９を介して第１リード主面１１１１に接合されている。接合層２９は、たとえば、はんだ、銀（Ａｇ）ペースト、焼成銀等である。
　第３電極２０３は、半導体層２０５のうちｚ方向において第１電極２０１と同じ側の部分に設けられ、かつ第１電極２０１から離れて位置する。第３電極２０３は、半導体素子２０のゲート電極に相当する。ｚ方向に見て、第３電極２０３の面積は、第１電極２０１の面積よりも小である。
　接続部材３１，３２，３３：
　接続部材３１は、半導体素子２０の第１電極２０１と第２リード１２のパッド部１２１の第２リード主面１２１１とに接合されている。接続部材３１の材質は何ら限定されず、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）等の金属を含む。また、接続部材３１の本数は何ら限定されず、複数の接続部材３１を備えていてもよい。図示された例においては、接続部材３１は、アルミニウム（Ａｌ）を含み、扁平な帯状の部材である。
　接続部材３２は、半導体素子２０の第３電極２０３と第３リード１３のパッド部１３１の第３リード主面１３１１とに接続されている。図示された例においては、接続部材３２は、金（Ａｕ）を含み、接続部材３１よりも細い線状部材である。
　接続部材３３は、半導体素子２０の第１電極２０１と第４リード１４のパッド部１４１の第４リード主面１４１１とに接続されている。図示された例においては、接続部材３３は、金（Ａｕ）を含み、接続部材３１よりも細い線状部材である。
　本実施形態においては、第１リード１１の第１端子部１１２は、ドレイン端子であり、第２リード１２の第２端子部１２２は、ソース端子であり、第３リード１３の第３端子部１３２は、ゲート端子であり、第４リード１４の第４端子部１４２は、ソースセンス端子である。
　封止樹脂４０：
　封止樹脂４０は、図１～図１５に示すように、半導体素子２０、接続部材３１，３２，３３と、第１リード１１、第２リード１２、第３リード１３および第４リード１４の一部ずつとを覆っている。封止樹脂４０は、電気絶縁性を有する。封止樹脂４０は、たとえば黒色のエポキシ樹脂を含む材料からなる。封止樹脂４０は、第１樹脂面４１、第２樹脂面４２、第３樹脂面４３、第４樹脂面４４、第５樹脂面４５および第６樹脂面４６を有する。
　第１樹脂面４１は、ｚ方向において第１リード１１のダイパッド部１１１の第１リード主面１１１１と同じ側（一方側）を向く。第２樹脂面４２は、ｚ方向において第１樹脂面４１とは反対側（他方側）を向く。第２樹脂面４２から、第１リード１１のダイパッド部１１１の第１リード裏面１１１２が露出している。第２樹脂面４２と第１リード裏面１１１２とは、互いに面一である。
　第３樹脂面４３は、ｘ方向の一方側を向いている。第１リード裏面１１１２はｚ方向に見て第３樹脂面４３からｘ方向の一方側に位置する部分を有する。すなわち、第１リード裏面１１１２の一部は、第３樹脂面４３よりもｘ方向の一方側にはみ出している。ダイパッド部１１１の第１リード側面１１１３は、第３樹脂面４３よりもｘ方向の一方側に位置している。
　第４樹脂面４４は、ｘ方向において第３樹脂面４３とは反対側（他方側）を向いている。本実施形態においては、第２リード１２の複数の第２端子部１２２の第２端子部１２２、第３リード１３の第３端子部１３２の第７部１３２１および第４リード１４の第４端子部１４２の第１０部１４２１が、第４樹脂面４４を貫通している。
　第５樹脂面４５および第６樹脂面４６は、ｙ方向において互いに反対側を向く面である。
　図示された例においては、封止樹脂４０は、溝４９を有する。溝４９は、第２樹脂面４２からｘ方向に凹んでおり、ｙ方向に沿って延びている。溝４９は、第５樹脂面４５および第６樹脂面４６に到達している。溝４９は、第１リード裏面１１１２と第４樹脂面４４との間に位置する。
　また、図示された例においては、封止樹脂４０は、２つの凹部４７を有している。一方の凹部４７は、第１樹脂面４１および第５樹脂面４５から凹んでいる。他方の凹部４７は、４１および第６樹脂面４６から凹んでいる。凹部４７からは、第１リード主面１１１１の一部が露出している。
　図１５は、半導体装置Ａ１０の使用状態を示している。本使用例においては、半導体装置Ａ１０は、回路基板９２に面実装されている。すなわち、第１端子部１１２の第２部１１２２、第２端子部１２２の第５部１２２２、第３端子部１３２の第８部１３２２および第４端子部１４２の第１１部１４２２が、たとえばはんだ９２１によって、回路基板９２の配線パターン（図示略）に導通接合されている。また、ダイパッド部１１１の第１リード裏面１１１２には、ヒートシンク９１が対向配置されている。図示された例においては、第１リード裏面１１１２とヒートシンク９１との間に、シート材９１９が配置されている。シート材９１９は、たとえば絶縁シートである。
　次に、半導体装置Ａ１０の作用について説明する。
　図１５に示すように、第１リード裏面１１１２は、第２樹脂面４２から露出している。これにより、第１リード裏面１１１２には、たとえばヒートシンク９１を対向配置させることが可能である。第１リード裏面１１１２は、第３樹脂面４３よりもｘ方向の一方側にはみ出す部分を有する。これにより、ヒートシンク９１と対向する第１リード裏面１１１２の面積を拡大することが可能である。したがって、半導体装置Ａ１０からヒートシンク９１への放熱効率を高めることができる。また、第２部１１２２は、第１部１１２１よりもｚ方向の一方側に位置している。これにより、第２部１１２２を用いて半導体装置Ａ１０を回路基板９２等に面実装することが可能である。
　ダイパッド部１１１は、複数の第１端子部１１２を有する。これにより、半導体装置Ａ１０の実装強度を高めることができる。
　第１部１１２１のｙ方向の大きさは、ダイパッド部１１１のｙ方向の大きさよりも小さい。これにより、封止樹脂４０による第１リード１１の保持力をさらに高めることができる。
　ダイパッド部１１１は、第１部１１２１よりもｚ方向の大きさが大きい。これにより、半導体素子２０から第１リード裏面１１１２へと熱が伝わる過程で、ｘ方向およびｙ方向において、熱をより広い範囲に伝えることが可能である。したがって、第１部１１２１のより広い領域によって、半導体素子２０からの熱をヒートシンク９１等に放熱することが可能であり、放熱効率を高めることができる。
　第１部１１２１の片面は、第１リード主面１１１１と面一である。これにより、ｚ方向における第１部１１２１から第３樹脂面４３までの距離を大きくすることが可能であり、ヒートシンク９１等と第１端子部１１２との干渉を抑制することができる。
　封止樹脂４０には、溝４９が形成されている。これにより、第１リード裏面１１１２から第２リード１２（第４部１２２１）、第３リード１３（第７部１３２１）および第４リード１４（第１０部１４２１）までの、封止樹脂４０の表面に沿った距離（以下、沿面距離）を延長することができる。
　図１６～図２３は、本開示の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。また、各変形例および各実施形態における各部の構成は、技術的な矛盾を生じない範囲において相互に適宜組み合わせ可能である。
　第１実施形態　第１変形例：
　図１６および図１７は、半導体装置Ａ１０の第１変形例を示している。本変形例の半導体装置Ａ１１は、第２部１１２２、第５部１２２２、第８部１３２２および第１１部１４２２と、第１樹脂面４１との関係が、上述した例と異なっている。
　本変形例においては、第２部１１２２、第５部１２２２、第８部１３２２および第１１部１４２２は、第１樹脂面４１よりもｚ方向の他方側（第１リード裏面１１１２が向く側）に位置している。第２部１１２２、第５部１２２２、第８部１３２２および第１１部１４２２のｚ方向の一方側の端部と第１樹脂面４１とは、距離Ｇｚだけ離れている。
　本変形例によっても、半導体装置Ａ１１を面実装可能であり、半導体装置Ａ１０と同様の効果を奏する。また、第１樹脂面４１は、第２部１１２２、第５部１２２２、第８部１３２２および第１１部１４２２よりもｚ方向の一方側に距離Ｇｚだけ突出している。このため、図１７に示す半導体装置Ａ１１の使用状態においては、半導体装置Ａ１１にヒートシンク９１が押し付けられると、第１樹脂面４１が、回路基板９２と当接しやすい。これにより、ヒートシンク９１から加えられた力が、第１リード１１、第２リード１２、第３リード１３および第４リード１４や半導体素子２０に作用することを抑制することができる。
　第１実施形態　第２変形例：
　図１８および図１９は、半導体装置Ａ１０の第２変形例を示している。本変形例の半導体装置Ａ１２においては、封止樹脂４０に２つの溝４９が設けられている。
　各溝４９は、ｙ方向に延びており、第５樹脂面４５および第６樹脂面４６に到達している。また、２つの溝４９は、ｘ方向に離れて配置されている。
　本変形例によっても、半導体装置Ａ１２を面実装可能であり、上述の例と同様の効果を奏する。また、２つの溝４９を有することにより、第１リード裏面１１１２と第２端子部１２２、第３端子部１３２および第４端子部１４２との沿面距離をさらに延長することができる。本変形例から理解されるように、溝４９の個数は何ら限定されない。
　第１実施形態　第３変形例：
　図２０および図２１は、半導体装置Ａ１０の第３変形例を示している。本変形例の半導体装置Ａ１３においては、封止樹脂４０に凸部４８が設けられている。
　凸部４８は、第２樹脂面４２からｚ方向の他方側に突出している。凸部４８は、ｙ方向に沿って延びており、第５樹脂面４５および第６樹脂面４６に到達している。図示された例においては、凸部４８は、封止樹脂４０のｘ方向の他方側端に配置されており、第４樹脂面４４に接している。
　本変形例によっても、半導体装置Ａ１３を面実装可能である。また、凸部４８を有することにより、第１リード裏面１１１２と第２端子部１２２、第３端子部１３２および第４端子部１４２との沿面距離を延長することができる。
　第１実施形態　第４変形例：
　図２２は、半導体装置Ａ１０の第４変形例を示している。本変形例の半導体装置Ａ１４においては、封止樹脂４０が上述の凸部４８および溝４９を有していない。本変形例によっても、半導体装置Ａ１４を面実装可能である。また、本変形例から理解されるように、封止樹脂４０は、凸部４８および溝４９を有さない構成であってもよい。
　第２実施形態：
　図２３は、本開示の第２実施形態に係る半導体装置を示している。本実施形態の半導体装置Ａ２０は、上述の接続部材３１，３２，３３を備えていない。
　本実施形態においては、第２リード１２のパッド部１２１の第２リード裏面１２１２が、半導体素子２０の第１電極２０１に導通接合されている。また、第３リード１３のパッド部１３１の第３リード裏面１３１２が、半導体素子２０の第３電極２０３に導通接合されている。また、第４リード１４のパッド部１４１の第４リード裏面１４１２が、半導体素子２０の第１電極２０１に導通接合されている。
　本実施形態によっても、半導体装置Ａ２０を面実装可能である。また、本実施形態から理解されるように、第２リード１２、第３リード１３および第４リード１４と半導体素子２０との具体的な導通形態は何ら限定されない。
　本開示に係る半導体装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本開示に係る半導体装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。本開示は、以下の付記に記載した実施形態を含む。
　付記１．
　半導体素子と、
　厚さ方向一方側を向き且つ前記半導体素子が搭載された第１リード主面および前記厚さ方向他方側を向く第１リード裏面を有するダイパッド部と、第１端子部と、を含む第１リードと、
　前記厚さ方向一方側を向く第１樹脂面、前記厚さ方向他方側を向く第２樹脂面および前記厚さ方向と直交する第１方向一方側を向く第３樹脂面を有し、前記半導体素子と前記ダイパッド部の一部とを覆う封止樹脂と、を備え、
　前記第１リード裏面は、前記第２樹脂面から露出し且つ前記厚さ方向に見て前記第３樹脂面から前記第１方向一方側に位置する部分を有する、半導体装置。
　付記２．
　前記第１リード裏面は、前記第２樹脂面と面一である、付記１に記載の半導体装置。
　付記３．
　前記ダイパッド部は、前記第１方向一方側を向く第１リード側面を有し、
　前記第１リード側面は、前記第３樹脂面よりも前記第１方向一方側に位置する、付記１または２に記載の半導体装置。
　付記４．
　前記第１端子部は、前記第３樹脂面から前記第１方向一方側に延出する第１部を有する、付記３に記載の半導体装置。
　付記５．
　前記第１端子部は、前記第１部に対して前記厚さ方向一方側に位置し且つ実装に用いられる第２部を有する、付記４に記載の半導体装置。
　付記６．
　前記第１端子部は、前記第１部と前記第２部との間に介在する第３部を有する、付記５に記載の半導体装置。
　付記７．
　前記第３部は、前記第１部から前記厚さ方向の一方側に延びている、付記６に記載の半導体装置。
　付記８．
　前記第１リードは、複数の第１端子部を有する、付記５ないし７のいずれかに記載の半導体装置。
　付記９．
　前記複数の第１端子部は、前記厚さ方向および前記第１方向に直交する第２方向に並んでいる、付記８に記載の半導体装置。
　付記１０．
　前記ダイパッド部は、前記第１端子部の前記第１部よりも、前記厚さ方向の大きさが大きい、付記５ないし９のいずれかに記載の半導体装置。
　付記１１．
　前記第１部の片面は、前記第１リード主面と面一である、付記１０に記載の半導体装置。
　付記１２．
　前記半導体素子に接続された接続部材と、
　前記第１リードに対して前記第１方向他方側に位置し、前記厚さ方向一方側を向く第２リード主面を有するパッド部を含む、第２リードと、をさらに備え、
　前記接続部材は、前記第２リード主面に接続されており、
　前記第１リード主面と前記第２リード主面とは、前記厚さ方向における位置が同じである、付記５ないし１１のいずれかに記載の半導体装置。
　付記１３．
　前記封止樹脂は、前記第１方向他方側を向く第４樹脂面を有し、
　前記第２リードは、前記第４樹脂面を貫通する第４部を含む第２端子部を有する、付記１２に記載の半導体装置。
　付記１４．
　前記第２端子部は、前記第４部に対して前記厚さ方向一方側に位置し且つ実装に用いられる第５部と、前記第４部と前記第５部との間に介在する第６部を有する、付記１３に記載の半導体装置。
　付記１５．
　前記第１端子部の前記第２部および前記第２端子部の前記第５部は、前記第１樹脂面よりも前記厚さ方向他方側に位置している、付記１４に記載の半導体装置。
　付記１６．
　前記封止樹脂は、前記第２樹脂面から前記厚さ方向に凹む溝を有する、付記１ないし１５のいずれかに記載の半導体装置。
　付記１７．
　前記封止樹脂は、前記第２樹脂面から前記厚さ方向に突出する凸部を有する、付記１ないし１６のいずれかに記載の半導体装置。
Ａ１０，Ａ１１，Ａ１２，Ａ１３，Ａ１４，Ａ２０：半導体装置
１０：導通部材　　　１１：第１リード
１２：第２リード　　　１３：第３リード
１４：第４リード　　　２０：半導体素子
２９：接合層　　　３０：半導体素子
３１：接続部材　　　３２：接続部材
３３：接続部材　　　４０：封止樹脂
４１：第１樹脂面　　　４２：第２樹脂面
４３：第３樹脂面　　　４４：第４樹脂面
４５：第５樹脂面　　　４６：第６樹脂面
４７：凹部　　　４８：凸部
４９：溝　　　５２：樹脂裏面
９１：ヒートシンク　　　９２：回路基板
１１１：ダイパッド部　　　１１２：第１端子部
１２１：パッド部　　　１２２：第２端子部
１３１：パッド部　　　１３２：第３端子部
１４１：パッド部　　　１４２：第４端子部
２０１：第１電極　　　２０２：第２電極
２０３：第３電極　　　２０５：半導体層
９１９：シート材　　　９２１：はんだ
１１１１：第１リード主面　　　１１１２：第１リード裏面
１１１３：第１リード側面　　　１１１４：第１中間面
１１２１：第１部　　　１１２２：第２部
１１２３：第３部　　　１２１１：第２リード主面
１２１２：第２リード裏面　　　１２２１：第４部
１２２２：第５部　　　１２２３：第６部
１３１１：第３リード主面　　　１３１２：第３リード裏面
１３２１：第７部　　　１３２２：第８部
１３２３：第９部　　　１４１１：第４リード主面
１４１２：第４リード裏面　　　１４２１：第１０部
１４２２：第１１部　　　１４２３：第１２部
Ｇｚ：距離

Claims (17)

  1. 　半導体素子と、
    　厚さ方向一方側を向き且つ前記半導体素子が搭載された第１リード主面および前記厚さ方向他方側を向く第１リード裏面を有するダイパッド部と、第１端子部と、を含む第１リードと、
    　前記厚さ方向一方側を向く第１樹脂面、前記厚さ方向他方側を向く第２樹脂面および前記厚さ方向と直交する第１方向一方側を向く第３樹脂面を有し、前記半導体素子と前記ダイパッド部の一部とを覆う封止樹脂と、を備え、
    　前記第１リード裏面は、前記第２樹脂面から露出し且つ前記厚さ方向に見て前記第３樹脂面から前記第１方向一方側に位置する部分を有する、半導体装置。
  2. 　前記第１リード裏面は、前記第２樹脂面と面一である、請求項１に記載の半導体装置。
  3. 　前記ダイパッド部は、前記第１方向一方側を向く第１リード側面を有し、
    　前記第１リード側面は、前記第３樹脂面よりも前記第１方向一方側に位置する、請求項１または２に記載の半導体装置。
  4. 　前記第１端子部は、前記第３樹脂面から前記第１方向一方側に延出する第１部を有する、請求項３に記載の半導体装置。
  5. 　前記第１端子部は、前記第１部に対して前記厚さ方向一方側に位置し且つ実装に用いられる第２部を有する、請求項４に記載の半導体装置。
  6. 　前記第１端子部は、前記第１部と前記第２部との間に介在する第３部を有する、請求項５に記載の半導体装置。
  7. 　前記第３部は、前記第１部から前記厚さ方向の一方側に延びている、請求項６に記載の半導体装置。
  8. 　前記第１リードは、複数の第１端子部を有する、請求項５ないし７のいずれかに記載の半導体装置。
  9. 　前記複数の第１端子部は、前記厚さ方向および前記第１方向に直交する第２方向に並んでいる、請求項８に記載の半導体装置。
  10. 　前記ダイパッド部は、前記第１端子部の前記第１部よりも、前記厚さ方向の大きさが大きい、請求項５ないし９のいずれかに記載の半導体装置。
  11. 　前記第１部の片面は、前記第１リード主面と面一である、請求項１０に記載の半導体装置。
  12. 　前記半導体素子に接続された接続部材と、
    　前記第１リードに対して前記第１方向他方側に位置し、前記厚さ方向一方側を向く第２リード主面を有するパッド部を含む、第２リードと、をさらに備え、
    　前記接続部材は、前記第２リード主面に接続されており、
    　前記第１リード主面と前記第２リード主面とは、前記厚さ方向における位置が同じである、請求項５ないし１１のいずれかに記載の半導体装置。
  13. 　前記封止樹脂は、前記第１方向他方側を向く第４樹脂面を有し、
    　前記第２リードは、前記第４樹脂面を貫通する第４部を含む第２端子部を有する、請求項１２に記載の半導体装置。
  14. 　前記第２端子部は、前記第４部に対して前記厚さ方向一方側に位置し且つ実装に用いられる第５部と、前記第４部と前記第５部との間に介在する第６部を有する、請求項１３に記載の半導体装置。
  15. 　前記第１端子部の前記第２部および前記第２端子部の前記第５部は、前記第１樹脂面よりも前記厚さ方向他方側に位置している、請求項１４に記載の半導体装置。
  16. 　前記封止樹脂は、前記第２樹脂面から前記厚さ方向に凹む溝を有する、請求項１ないし１５のいずれかに記載の半導体装置。
  17. 　前記封止樹脂は、前記第２樹脂面から前記厚さ方向に突出する凸部を有する、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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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005150602A (ja) * 2003-11-19 2005-06-09 Denso Corp 半導体装置
JP2007073743A (ja) * 2005-09-07 2007-03-22 Denso Corp 半導体装置
JP2016072376A (ja) * 2014-09-29 2016-05-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
JP2017147433A (ja) * 2015-12-16 2017-08-24 ローム株式会社 半導体装置
US20190355643A1 (en) * 2018-05-18 2019-11-21 Infineon Technologies Ag Wire Bonded Package with Single Piece Exposed Heat Slug and Leads
WO2020255663A1 (ja) * 2019-06-20 2020-12-24 ローム株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005150602A (ja) * 2003-11-19 2005-06-09 Denso Corp 半導体装置
JP2007073743A (ja) * 2005-09-07 2007-03-22 Denso Corp 半導体装置
JP2016072376A (ja) * 2014-09-29 2016-05-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
JP2017147433A (ja) * 2015-12-16 2017-08-24 ローム株式会社 半導体装置
US20190355643A1 (en) * 2018-05-18 2019-11-21 Infineon Technologies Ag Wire Bonded Package with Single Piece Exposed Heat Slug and Leads
WO2020255663A1 (ja) * 2019-06-20 2020-12-24 ローム株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法

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