WO2023140046A1 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2023140046A1
WO2023140046A1 PCT/JP2022/047567 JP2022047567W WO2023140046A1 WO 2023140046 A1 WO2023140046 A1 WO 2023140046A1 JP 2022047567 W JP2022047567 W JP 2022047567W WO 2023140046 A1 WO2023140046 A1 WO 2023140046A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
semiconductor device
resin
terminal portions
sealing resin
electrodes
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/047567
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
瑛典 二井
宏明 青山
賢治 藤井
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
Publication of WO2023140046A1 publication Critical patent/WO2023140046A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/50Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor for integrated circuit devices, e.g. power bus, number of leads

Definitions

  • the present disclosure relates to semiconductor devices.
  • Patent Document 1 discloses an example of a conventional semiconductor device.
  • the semiconductor device disclosed in the document includes leads, a semiconductor element and a sealing resin.
  • a lead has a plurality of terminal portions. The plurality of terminal portions are arranged along a direction perpendicular to the thickness direction of the lead.
  • the sealing resin covers part of the leads and the semiconductor element.
  • the sealing resin has a rectangular shape when viewed in the thickness direction.
  • the semiconductor element is mounted on the lead by flip-chip mounting.
  • the lead has a major surface facing one side in the thickness direction.
  • the semiconductor element has a plurality of electrodes provided on the side facing the main surface, and the plurality of electrodes are joined to the main surface of the lead via a joining layer made of solder or the like.
  • the plurality of terminal portions arranged along the direction orthogonal to the thickness direction of the lead are electrically connected to the internal circuit of the semiconductor element through the plurality of electrodes.
  • the semiconductor element is flip-chip mounted as described above, it is not possible to directly observe the joints to the leads of each of the plurality of electrodes, and there is no appropriate means for checking the joint state of the joints.
  • the outermost electrode in the arrangement direction of the plurality of terminal portions among the plurality of electrodes is closest to the corner of the package formed by the sealing resin.
  • the internal stress is maximized at the electrode joints closest to the corners of the package.
  • An object of the present disclosure is to provide a semiconductor device that is improved over conventional semiconductor devices.
  • an object of the present disclosure is to provide a semiconductor device suitable for improving the bonding reliability of a semiconductor element mounted on leads by flip-chip mounting.
  • a semiconductor device provided by one aspect of the present disclosure includes a lead having a main surface facing one side in the thickness direction, a semiconductor element, a sealing resin, and a first conductive portion.
  • the semiconductor element has a circuit portion, an element first surface facing the main surface in the thickness direction, and a plurality of first electrodes provided on the element first surface.
  • the plurality of first electrodes are connected to the main surface.
  • the sealing resin covers part of the leads and the semiconductor element.
  • the lead includes a plurality of first terminal portions arranged along a first direction orthogonal to the thickness direction, and a second terminal portion disposed closer to an end of the sealing resin in the first direction than the plurality of first terminal portions. Each of the plurality of first electrodes is electrically connected to the circuit section.
  • Each of the plurality of first terminal portions is electrically connected to the circuit portion via at least one of the plurality of first electrodes.
  • the first conductive portion is interposed between the second terminal portion and the element first surface, and is connected to both the second terminal portion and the element first surface.
  • the first conductive portion is insulated from the circuit portion.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a semiconductor device according to a first embodiment of the present disclosure
  • FIG. FIG. 2 is a plan view of the semiconductor device shown in FIG. 1 (see through the sealing resin).
  • FIG. 3 is a plan view of the semiconductor device shown in FIG. 1 (semiconductor element and encapsulation resin are seen through).
  • 4 is a bottom view of the semiconductor device shown in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a front view of the semiconductor device shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 is a rear view of the semiconductor device shown in FIG. 1.
  • FIG. 7 is a right side view of the semiconductor device shown in FIG. 1.
  • FIG. 8 is a left side view of the semiconductor device shown in FIG. 1.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX in FIG. 3.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. 3.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view along line XI-XI in FIG. 12 is a cross-sectional view along line XII-XII in FIG. 3.
  • FIG. 13 is a partially enlarged view of FIG. 11.
  • FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view similar to FIG. 11, showing a state in which the semiconductor element is tilted with respect to the leads.
  • 15 is a plan view, similar to FIG. 3, showing a semiconductor device according to a modification of the first embodiment;
  • FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line XVI--XVI of FIG. 15.
  • FIG. 17 is a plan view, similar to FIG. 3, showing a semiconductor device according to a second embodiment of the present disclosure;
  • a certain entity A is formed on a certain entity B
  • a certain entity A is formed on a certain entity B
  • include a certain entity A is formed directly on a certain entity B” and "a certain entity A is formed on a certain entity B while another entity is interposed between the entity A and the entity B", unless otherwise specified.
  • phrases “an entity A is placed on an entity B” and “an entity A is located on an entity B” include “an entity A is directly located on an entity B” and “an entity A is located on an entity B while another entity is interposed between the entity A and the entity B.”
  • an entity A is located on an entity B includes “an entity A is adjacent to an entity B and an entity A is located on an entity B” and “an entity A is located on an entity B while another entity is interposed between an entity A and an entity B.”
  • “an entity A overlaps an entity B in a certain direction” includes “an entity A that overlaps all of an entity B” and "an entity A that overlaps a part of an entity B”.
  • FIG. A semiconductor device A10 of this embodiment includes leads 1, a semiconductor element 3, a sealing resin 4, and a first conductive portion 6.
  • the lead 1 includes a main portion 10 , a plurality of first terminal portions 21 , two second terminal portions 22 , a terminal portion 25 , two terminal portions 26 , a plurality of terminal portions 27 and a plurality of terminal portions 28 .
  • the sealing resin 4 has a rectangular shape in plan view.
  • the package format of the semiconductor device A10 is QFN (Quad For Non-Lead Package).
  • a specific configuration of the semiconductor element 3 is not particularly limited, and the semiconductor element 3 is, for example, a flip-chip type LSI (Large Scale Integration).
  • the semiconductor element 3 is, for example, a flip-chip type LSI in which a switching circuit 321 and a control circuit 322 (details of which will be described later) are configured.
  • the switching circuit 321 converts DC power (voltage) into AC power (voltage).
  • the semiconductor device A10 is used, for example, as one element forming a circuit of a DC/DC converter.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the semiconductor device A10.
  • FIG. 2 is a plan view showing the semiconductor device A10.
  • FIG. 3 is a plan view showing the semiconductor device A10.
  • FIG. 4 is a bottom view showing the semiconductor device A10.
  • FIG. 5 is a front view showing the semiconductor device A10.
  • FIG. 6 is a back view showing the semiconductor device A10.
  • FIG. 7 is a right side view showing the semiconductor device A10.
  • FIG. 8 is a left side view of the semiconductor device A10.
  • 9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX in FIG. 3.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. 3.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view along line XI-XI in FIG.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view along line XII-XII in FIG. 3.
  • FIG. 13 is a partially enlarged view of FIG. 11.
  • FIG. 2 is transparent through the sealing resin 4 for convenience of understanding.
  • FIG. 3 shows the semiconductor element 3 and the sealing resin 4 through.
  • the semiconductor element 3 and the encapsulating resin 4 that are transmitted through are indicated by an imaginary line (chain double-dashed line).
  • the thickness direction of the main portion 10 is called "thickness direction z".
  • a direction perpendicular to the thickness direction z (vertical direction in FIG. 2) is called a “first direction x”.
  • a direction perpendicular to both the thickness direction z and the first direction x (horizontal direction in FIG. 2) is called a “second direction y”.
  • the semiconductor device A10 has a rectangular shape when viewed in the thickness direction z (planar view).
  • the leads 1 are all configured, for example, from the same lead frame.
  • a constituent material of the lead frame is not particularly limited, and is made of, for example, copper (Cu) or a copper alloy.
  • the main part 10 supports the semiconductor element 3, as shown in FIGS. At least part of the main portion 10 is covered with the sealing resin 4 .
  • main portion 10 has main surface 11 and back surface 12 .
  • the main surface 11 faces one side in the thickness direction z and faces the semiconductor element 3 .
  • the back surface 12 faces the side opposite to the main surface 11 (the other side in the thickness direction z).
  • Main surface 11 is covered with sealing resin 4 .
  • the rear surface 12 is exposed from the sealing resin 4 .
  • the main part 10 includes a first main part 101 , two second main parts 102 , a third main part 103 , a plurality of fourth main parts 104 and a plurality of fifth main parts 105 .
  • the principal surface 11 described above has a first principal surface 111 , a second principal surface 112 , a third principal surface 113 , a fourth principal surface 114 and a fifth principal surface 115 .
  • These first to fifth main surfaces 111 to 115 belong to any one of the first to fifth main portions 101 to 105 .
  • the back surface 12 has a first back surface 121 and a second back surface 122 . These first rear surface 121 and second rear surface 122 belong to either the first main portion 101 or the second main portion 102 .
  • the first main portion 101 is located in the center (or approximately the center) of the semiconductor device A10 in the second direction y and extends in the first direction x.
  • the first main section 101 is an input terminal to which DC power (voltage) to be converted in the semiconductor device A10 is input.
  • the first main portion 101 is a positive electrode (P terminal).
  • the first main portion 101 has a first main surface 111 and a first back surface 121. As shown in FIGS. The semiconductor element 3 is supported by the first principal surface 111 .
  • the first main portion 101 has a portion exposed from the sealing resin 4 on the other side in the thickness direction z, and the exposed portion includes the first rear surface 121 .
  • the two second main parts 102 are located on one side (right side in the drawing) in the second direction y of the semiconductor device A10 and are spaced apart in the second direction y.
  • the two second main portions 102 are adjacent to each other in the second direction y and each extend in the first direction x.
  • Each of the two second main sections 102 outputs AC power (voltage) that is power-converted by the switching circuit 321 configured in the semiconductor device 3 .
  • the second main portion 102 has a second main surface 112 and a second back surface 122.
  • the semiconductor element 3 is supported by the second principal surface 112 .
  • the second main portion 102 has a portion exposed from the sealing resin 4 on the other side in the thickness direction z, and the exposed portion includes the second rear surface 122 .
  • the third main portion 103 is located near the end portion of the semiconductor device A10 on one side in the second direction y (on the right side in the figure), and is arranged adjacent to one of the second main portions 102 on one side in the second direction y.
  • the third main portion 103 extends in the first direction x.
  • the third main section 103 is an input terminal to which DC power (voltage) to be converted in the semiconductor device A10 is input.
  • the third main portion 103 is a negative electrode (N terminal).
  • the third main portion 103 has a third main surface 113. As shown in FIGS. 3, 9 and 11, the third main portion 103 has a third main surface 113. As shown in FIGS. Semiconductor element 3 is supported by third main surface 113 .
  • the plurality of fourth main portions 104 are located on the other side (left side in the figure) in the second direction y relative to the first main portion 101 .
  • the plurality of fourth main portions 104 are arranged at intervals in the first direction x. Power (voltage) for driving control circuit 322 or an electric signal for transmission to control circuit 322 is input to each of fourth main sections 104 .
  • the fourth main portion 104 has a fourth main surface 114. As shown in FIGS. 3 and 9, the fourth main portion 104 has a fourth main surface 114. As shown in FIGS. The semiconductor element 3 is supported by the fourth principal surface 114 .
  • the plurality of fifth main parts 105 are located on the other side (left side in the figure) in the second direction y relative to the first main part 101 .
  • Some of the plurality of fifth main portions 105 are positioned on one side (upper side in the figure) in the first direction x in the semiconductor device A10.
  • the rest of the plurality of fifth main portions 105 are located on the other side (lower side in the figure) in the first direction x in the semiconductor device A10.
  • An electrical signal for transmission to control circuit 322 is input to each of fifth main sections 105, for example.
  • the fifth main portion 105 has a fifth main surface 115. As shown in FIGS. 3 and 12, the fifth main portion 105 has a fifth main surface 115. As shown in FIGS. The semiconductor element 3 is supported by the fifth main surface 115 .
  • the main surface 11 (first main surface 111 to fifth main surface 115) on which the semiconductor element 3 is supported may be plated with silver (Ag), for example.
  • back surface 12 (first back surface 121 and second back surface 122) exposed from sealing resin 4 may be plated with tin (Sn), for example.
  • tin plating for example, a plurality of metal plating layers of nickel (Ni), palladium (Pd), and gold (Au) may be used.
  • portions of the lead 1 (the main portion 10, the plurality of first terminal portions 21, the two second terminal portions 22, the terminal portion 25, the two terminal portions 26, the plurality of terminal portions 27 and the plurality of terminal portions 28) exposed from the sealing resin 4 are indicated by a plurality of dot regions.
  • the plurality of first terminal portions 21 are arranged along the first direction x.
  • the plurality of first terminal portions 21 are arranged at one side end (right end in the drawing) of the semiconductor device A10 (sealing resin 4) in the second direction y.
  • Each of the multiple first terminal portions 21 is connected to the third main portion 103 .
  • Each configuration of the plurality of first terminal portions 21 is the same. Regarding the configuration of the plurality of first terminal portions 21 in the semiconductor device A10, one of them will be described as a representative.
  • the first terminal portion 21 has a first mounting surface 211 and a first side surface 212.
  • the first mounting surface 211 faces the other side in the thickness direction z.
  • the first side surface 212 faces one side in the second direction y.
  • the first side surface 212 is connected to the first mounting surface 211 and is flush.
  • the first mounting surface 211 and the first side surface 212 are exposed from the sealing resin 4 .
  • the first mounting surface 211 and the first side surface 212 exposed from the sealing resin 4 may be plated with tin, for example.
  • tin plating for example, multiple metal platings in which nickel, palladium, and gold are laminated in this order may be employed.
  • the second terminal portion 22 is arranged at a position closer to the end of the sealing resin 4 in the first direction x than the plurality of first terminal portions 21 are.
  • the two second terminal portions 22 are arranged on one side and the other side in the first direction x with respect to the plurality of first terminal portions 21 .
  • the two second terminal portions 22 are arranged on one side in the second direction y and on both corners in the first direction x among the four corners of the rectangular sealing resin 4 when viewed in the thickness direction z.
  • the second terminal portion 22 has an extension portion 221, a second mounting surface 222, a second side surface 223 and a third side surface 224.
  • the extending portion 221 is a portion extending inward of the sealing resin 4 from the end of the sealing resin 4 in the first direction x and the end in the second direction y.
  • the first conductive portion 6 is connected to the extension portion 221 (second terminal portion 22).
  • the second mounting surface 222 faces the other side in the thickness direction z.
  • the second side surface 223 faces the same side as the first side surface 212 of the first terminal portion 21 and faces one side in the second direction y.
  • the third side surface 224 faces either one side in the first direction x or the other side in the first direction x.
  • the second side surface 223 is connected to the second mounting surface 222 and is flush.
  • the third side surface 224 is connected to both the second mounting surface 222 and the second side surface 223 and is flush.
  • the second mounting surface 222 , the second side surface 223 and the third side surface 224 are exposed from the sealing resin 4 .
  • the upper surface (the surface facing one side in the thickness direction z) of the extension portion 221 to which the first conductive portion 6 is connected may be plated with silver, for example.
  • the second mounting surface 222, the second side surface 223 and the third side surface 224 exposed from the sealing resin 4 may be plated with tin, for example.
  • tin plating for example, multiple metal platings in which nickel, palladium, and gold are laminated in this order may be employed.
  • the terminal portion 25 is arranged at one side end (upper end in the drawing) of the semiconductor device A10 in the first direction x.
  • the terminal portion 25 is connected to the first main portion 101 .
  • the terminal portion 25 has a mounting surface 251 and side surfaces 252.
  • the mounting surface 251 faces the other side in the thickness direction z.
  • the side surface 252 faces one side in the first direction x.
  • the side surface 252 is connected to the mounting surface 251 and is flush.
  • the mounting surface 251 and side surfaces 252 are exposed from the sealing resin 4 .
  • the two terminal portions 26 are arranged at one end (upper end in the figure) in the first direction x and the other end (lower end in the figure) in the first direction x of the semiconductor device A10.
  • the two terminal portions 26 are connected to the two second main portions 102 respectively.
  • the terminal portion 26 has a mounting surface 261 and side surfaces 262.
  • the mounting surface 261 faces the other side in the thickness direction z.
  • the side surface 262 faces either one side in the first direction x or the other side in the first direction x.
  • the side surface 262 is connected to the mounting surface 261 and is flush.
  • the mounting surface 261 and side surfaces 262 are exposed from the sealing resin 4 .
  • the plurality of terminal portions 27 are arranged at the other side end (the left end in the drawing) of the semiconductor device A10 in the second direction y.
  • Each of the multiple terminal portions 27 is connected to one of the multiple fourth main portions 104 .
  • the terminal portion 27 has a mounting surface 271 and side surfaces 272.
  • the mounting surface 271 faces the other side in the thickness direction z.
  • the side surface 272 faces the other side in the second direction y.
  • the side surface 272 is connected to the mounting surface 271 and is flush.
  • the mounting surface 271 and side surfaces 272 are exposed from the sealing resin 4 .
  • the plurality of terminal portions 28 are arranged at one side end (upper end in the figure) of the semiconductor device A10 in the first direction x and the other side end (lower end in the figure) of the first direction x.
  • Each of the multiple terminal portions 27 is connected to one of the multiple fifth main portions 105 .
  • the terminal portion 28 has a mounting surface 281 and side surfaces 282.
  • the mounting surface 281 faces the other side in the thickness direction z.
  • the side surface 282 faces either one side in the first direction x or the other side in the first direction x.
  • the side surface 282 is connected to the mounting surface 281 and is flush.
  • the mounting surface 281 and side surfaces 282 are exposed from the sealing resin 4 .
  • the portions exposed from the sealing resin 4 (mounting surfaces 251, 261, 271, 281 and side surfaces 252, 262, 272, 282) of the terminal portion 25, the two terminal portions 26, the plurality of terminal portions 27, and the plurality of terminal portions 28 may be plated with tin, for example.
  • tin plating for example, multiple metal platings in which nickel, palladium, and gold are laminated in this order may be employed.
  • the semiconductor element 3 has a semiconductor substrate 31 , a semiconductor layer 32 , a plurality of first electrodes 33 , a plurality of electrodes 34 and a plurality of electrodes 35 .
  • the semiconductor substrate 31 supports a semiconductor layer 32, a plurality of first electrodes 33, a plurality of electrodes 34 and a plurality of electrodes 35 thereunder.
  • the constituent material of the semiconductor substrate 31 is, for example, Si (silicon) or silicon carbide (SiC).
  • the semiconductor layer 32 is stacked on the semiconductor substrate 31 on the side facing the main surface 11 in the thickness direction z.
  • the semiconductor layer 32 has a device first surface 320 .
  • the element first surface 320 faces the other side in the thickness direction z and faces the main surface 11 in the thickness direction z.
  • the semiconductor layer 32 includes a plurality of types of p-type semiconductors and n-type semiconductors based on different amounts of doped elements.
  • a switching circuit 321 and a control circuit 322 electrically connected to the switching circuit 321 are formed in the semiconductor layer 32 .
  • the switching circuit 321 is a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor), an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), or the like.
  • the switching circuit 321 is divided into two regions, a high voltage region (upper arm circuit) and a low voltage region (lower arm circuit). Each region is composed of one n-channel MOSFET.
  • the control circuit 322 includes a gate driver for driving the switching circuit 321, a bootstrap circuit corresponding to the high voltage region of the switching circuit 321, and the like, and performs control for driving the switching circuit 321 normally.
  • a wiring layer (not shown) is further formed in the semiconductor layer 32 . The wiring layer electrically connects the switching circuit 321 and the control circuit 322 to each other.
  • the switching circuit 321 and the control circuit 322 are examples of the "circuit section".
  • the semiconductor element 3 has a first wiring 325 provided on the semiconductor layer 32 (see FIGS. 2 and 3). 2 and 3, the route of the first wiring 325 is simplified and represented by dotted lines. The first wiring 325 is not conducting to any of the switching circuit 321, the control circuit 322 and the above wiring layers.
  • the plurality of first electrodes 33, the plurality of electrodes 34, and the plurality of electrodes 35 are provided on the element first surface 320, which is the side facing the main surface 11 (the first main surface 111 to the fifth main surface 115) in the thickness direction z.
  • the plurality of first electrodes 33 , the plurality of electrodes 34 and the plurality of electrodes 35 are in contact with the semiconductor layer 32 .
  • the plurality of first electrodes 33 are electrically connected to the switching circuit 321 of the semiconductor layer 32 .
  • Each of the multiple first electrodes 33 is connected to the third main portion 103 .
  • the plurality of first electrodes 33 are arranged along the first direction x.
  • the first electrode 33 is connected to the third main surface 113 of the third main portion 103 via a conductive bonding layer such as solder (see bonding layer 331 in FIG. 14).
  • Each of the plurality of first terminal portions 21 is connected to the third main portion 103 . Thereby, each of the plurality of first terminal portions 21 is electrically connected to the switching circuit 321 (circuit portion) via at least one of the plurality of first electrodes 33 .
  • the plurality of electrodes 34 are electrically connected to the switching circuit 321 of the semiconductor layer 32 .
  • Each of the plurality of electrodes 34 is connected to either the first main surface 111 of the first main portion 101 or the second main surface 112 of the two second main portions 102 .
  • the electrode 34 is connected to the first principal surface 111 (second principal surface 112) via a conductive bonding layer (not shown) such as solder, like the first electrode 33 .
  • a conductive bonding layer not shown
  • the plurality of electrodes 35 are electrically connected to the control circuit 322 of the semiconductor layer 32 .
  • Each of the plurality of electrodes 35 is connected to either the fourth main surface 114 of the plurality of fourth main portions 104 or the fifth main surface 115 of the plurality of fifth main portions 105 .
  • the electrode 35 is connected to the fourth main surface 114 (fifth main surface 115) through a conductive bonding layer (not shown) such as solder, similarly to the first electrode 33 .
  • the plurality of 104 and the plurality of fifth main sections 105 are electrically connected to the control circuit 322 .
  • the constituent material of the plurality of first electrodes 33, the plurality of electrodes 34, and the plurality of electrodes 35 includes, for example, copper.
  • the first conductive portion 6 is interposed between the extending portion 221 of the second terminal portion 22 and the element first surface 320 of the semiconductor element 3 .
  • the first conductive portion 6 is connected to both the extension portion 221 (second terminal portion 22 ) and the element first surface 320 .
  • the first conductive portion 6 is connected to the upper surface of the extending portion 221 (the surface facing one side in the thickness direction z) via a conductive bonding layer 61 such as solder.
  • two first conductive portions 6 are provided between each of the two second terminal portions 22 and the element first surface 320 of the semiconductor layer 32 .
  • Each of the two first conductive parts 6 overlaps the plurality of first electrodes 33 when viewed in the first direction x.
  • Each of the two first conductive parts 6 is not conducting to any of the switching circuit 321, the control circuit 322 and the wiring layer in the semiconductor layer 32. Therefore, the two first conductive parts 6 are insulated from the switching circuit 321 and the control circuit 322 (circuit part). On the other hand, each of the two first conductive parts 6 is electrically connected to the first wiring 325 in the semiconductor layer 32 .
  • the sealing resin 4 has a resin main surface 41, a resin back surface 42, two first resin side surfaces 431, 432, and two second resin side surfaces 433, 434, as shown in FIGS.
  • a constituent material of the sealing resin 4 is, for example, a black epoxy resin.
  • the resin main surface 41 faces the same side as the main surface 11 (the first main surface 111 to the fifth main surface 115) in the thickness direction z.
  • the resin rear surface 42 faces the side opposite to the resin main surface 41.
  • from the resin back surface 42 (sealing resin 4) the first back surface 121 of the first main portion 101, the second back surface 122 of each second main portion 102, the first mounting surface 211 of each first terminal portion 21, the second mounting surface 222 of each second terminal portion 22, the mounting surface 251 of each terminal portion 25, the mounting surface 261 of each terminal portion 26, and the mounting surface 271 of each terminal portion 27. and the mounting surface 281 of each terminal portion 28 is exposed.
  • the first resin side surface 431 is positioned at one end of the sealing resin 4 in the second direction y and faces one side in the second direction y.
  • the first resin side surface 431 is connected to both the resin main surface 41 and the resin back surface 42 .
  • the first side surface 212 is flush with the first resin side surface 431.
  • the second side surface 223 is flush with the first resin side surface 431.
  • the first resin side surface 432 is positioned on the other side end of the sealing resin 4 in the second direction y and faces the other side in the second direction y.
  • the first resin side surface 432 is connected to both the resin main surface 41 and the resin back surface 42 .
  • the side surface 272 is flush with the first resin side surface 432 in each of the plurality of terminal portions 27 arranged on the other side end in the second direction y in the semiconductor device A10.
  • the second resin side surface 433 is located at one end of the sealing resin 4 in the first direction x and faces one side in the first direction x.
  • the second resin side surface 433 is connected to both the resin main surface 41 and the resin back surface 42 .
  • the side surface 252, the side surface 262, and the side surface 282 are flush with the second resin side surface 433.
  • the third side surface 224 is flush with the second resin side surface 433.
  • the second resin side surface 434 is located on the other side end of the sealing resin 4 in the first direction x and faces the other side in the first direction x.
  • the second resin side surface 434 is connected to both the resin main surface 41 and the resin back surface 42 .
  • the side surface 262 and the side surface 282 are flush with the second resin side surface 434.
  • the third side surface 224 is flush with the second resin side surface 434.
  • the lead 1 includes a plurality of first terminal portions 21 and second terminal portions 22.
  • the plurality of first terminal portions 21 are arranged along the first direction x, and the second terminal portion 22 is arranged closer to the end of the sealing resin 4 in the first direction x than the plurality of first terminal portions 21.
  • the semiconductor element 3 has an element first surface 320 facing the main surface 11 of the lead 1 and a plurality of first electrodes 33 provided on the element first surface 320 .
  • the plurality of first electrodes 33 are connected to the third main surface 113 (main surface 11), and each of the plurality of first terminal portions 21 is electrically connected to the switching circuit 321 (circuit portion) of the semiconductor element 3 via at least one of the plurality of first electrodes 33.
  • the semiconductor device A10 further includes a first conductive portion 6 interposed between the second terminal portion 22 and the element first surface 320, and the first conductive portion 6 is connected to both the second terminal portion 22 and the element first surface 320.
  • the first conductive section 6 is insulated from the switching circuit 321 and the control circuit 322 (circuit section).
  • the first conductive portion 6 that does not conduct with the circuit portion that functions as the semiconductor element 3 is positioned closer to the corner of the package formed by the sealing resin 4 than the plurality of first electrodes 33 . Therefore, the joint portion of the first conductive portion 6 with the second terminal portion 22 has a larger internal stress than the joint portion of the plurality of first electrodes 33 with the third main portion 103 (the third main surface 113 ).
  • the first conductive portion 6 is insulated without being connected to the switching circuit 321 (circuit portion) that functions as the semiconductor element 3 , and does not provide an electrical conduction path for the semiconductor element 3 .
  • the internal stress of the joint portion is reduced by providing the first conductive portion 6 close to the corner portion of the sealing resin 4 .
  • the bonding reliability of the semiconductor element 3 mounted by flip-chip mounting can be improved.
  • two second terminal portions 22 are arranged on one side and the other side in the first direction x with respect to the plurality of first terminal portions 21 .
  • two first conductive portions 6 interposed between each of the two second terminal portions 22 and the element first surface 320 of the semiconductor layer 32 are provided. According to such a configuration, it is possible to reduce the internal stress of the joint portions of the first electrodes 33 located at both ends in the arrangement direction (first direction x) among the plurality of first electrodes 33 . This is more preferable for improving the bonding reliability of the semiconductor element 3 .
  • the plurality of first electrodes 33 are arranged along the first direction x. Each first conductive portion 6 overlaps the plurality of first electrodes 33 when viewed in the first direction x. According to such a configuration, it is possible to efficiently reduce the internal stress of the joint portions of the first electrodes 33 .
  • the semiconductor layer 32 semiconductor element 3
  • the semiconductor layer 32 has a first wiring 325 electrically connected to both of the two first conductive parts 6 .
  • FIG. 15 and 16 show a semiconductor device A11 according to a modification of the first embodiment.
  • FIG. 15 is a plan view showing the semiconductor device A11. 16 is a cross-sectional view taken along line XVI--XVI of FIG. 15.
  • FIG. 15 shows the semiconductor element 3 and the sealing resin 4 through. In the figure, the transmitted semiconductor element 3 and the sealing resin 4 are indicated by an imaginary line (chain double-dashed line).
  • a second terminal portion 23 is provided in place of the second terminal portion 22 of the above-described embodiment, and various modifications are made accordingly.
  • two second terminal portions 23 are arranged close to each other on one side in the first direction x with respect to the plurality of first terminal portions 21 .
  • two second terminal portions 23 are arranged close to each other separately from the above.
  • the second terminal portion 23 has an extension portion 231, a third mounting surface 232 and a fourth side surface 233.
  • the extending portion 231 is a portion extending inward of the sealing resin 4 from the end of the sealing resin 4 in the first direction x and the end in the second direction y.
  • the first conductive portion 6 is connected to the extension portion 231 (second terminal portion 23).
  • the third mounting surface 232 faces the other side in the thickness direction z.
  • the fourth side surface 233 faces either the first direction x or the second direction y.
  • the fourth side surface 233 of one of the second terminal portions 23 faces one side in the first direction x, and the fourth side surface 233 of the other second terminal portion 23 faces one side in the second direction y.
  • the fourth side surface 233 of one of the second terminal portions 23 faces the other side in the first direction x, and the fourth side surface 233 of the other second terminal portion 23 faces one side in the second direction y.
  • the fourth side surface 233 is connected to the third mounting surface 232 and is flush. The third mounting surface 232 and the fourth side surface 233 are exposed from the sealing resin 4 .
  • two first conductive portions 6 are interposed between each of the two second terminal portions 22 arranged on one side in the first direction x with respect to the plurality of first terminal portions 21 and the element first surface 320 of the semiconductor layer 32.
  • two first conductive portions 6 different from the above are provided between each of the two second terminal portions 22 arranged on the other side in the first direction x with respect to the plurality of first terminal portions 21 and the element first surface 320 of the semiconductor layer 32.
  • the semiconductor element 3 has a second wiring 326 provided in the semiconductor layer 32 instead of the first wiring 325 of the above embodiment.
  • the route of the second wiring 326 is simplified and represented by a dotted line.
  • the second wiring 326 is electrically connected to none of the switching circuit 321, the control circuit 322, and the above wiring layers.
  • second wirings 326 are provided at two locations, one side and the other side in the first direction x, corresponding to two second terminal portions 23 arranged on one side in the first direction x with respect to the plurality of first terminal portions 21 and two second terminal portions 23 arranged on the other side in the first direction x with respect to the plurality of first terminal portions 21, respectively.
  • Each first conductive portion 6 is not conducting to any of the switching circuit 321, the control circuit 322, and the wiring layer in the semiconductor layer 32. Therefore, each first conductive section 6 is insulated from the switching circuit 321 and the control circuit 322 (circuit section).
  • each of the two first conductive portions 6 arranged on one side in the first direction x with respect to the plurality of first electrodes 33 is electrically connected to one of the second wirings 326 in the semiconductor layer 32 .
  • Each of the two first conductive portions 6 arranged on the other side in the first direction x with respect to the plurality of first electrodes 33 is electrically connected to the other second wiring 326 in the semiconductor layer 32 .
  • the first conductive portion 6 that does not conduct with the circuit portion functioning as the semiconductor element 3 is positioned closer to the corner of the package formed by the sealing resin 4 than the plurality of first electrodes 33. Therefore, the internal stress is greater at the joint portion of the first conductive portion 6 with the second terminal portion 23 than at the joint portion with the third main portion 103 (the third main surface 113) of the plurality of first electrodes 33 .
  • the first conductive portion 6 is insulated without being connected to the switching circuit 321 (circuit portion) that functions as the semiconductor element 3 , and does not provide an electrical conduction path for the semiconductor element 3 .
  • the internal stress of the joint portion is reduced by providing the first conductive portion 6 close to the corner portion of the sealing resin 4 .
  • the bonding reliability of the semiconductor element 3 mounted by flip-chip mounting can be improved.
  • two second terminal portions 23 are arranged close to each other on one side of the plurality of first terminal portions 21 in the first direction x.
  • Two first conductive portions 6 are provided between each of the two second terminal portions 23 and the element first surface 320 of the semiconductor layer 32 .
  • the semiconductor layer 32 semiconductor element 3 ) has a second wiring 326 electrically connected to both of the two first conductive portions 6 . According to such a configuration, by electrically measuring the path of the two first conductive portions 6 and the second wiring 326 using the two second terminal portions 23 to which the two first conductive portions 6 are connected, the change in the joint state of the joint portion of the first conductive portion 6 can be detected as a change in the resistance value.
  • two second terminal portions 23 are arranged close to each other on the other side of the plurality of first terminal portions 21 in the first direction x. Further, two first conductive portions 6 different from the above are provided between the two second terminal portions 23 and the element first surface 320 of the semiconductor layer 32 .
  • the semiconductor layer 32 semiconductor element 3 ) has a second wiring 326 electrically connected to both of the two first conductive portions 6 . According to such a configuration, by electrically measuring the path of the two first conductive portions 6 and the second wiring 326 using the two second terminal portions 23 to which the two first conductive portions 6 are connected, the change in the joint state of the joint portion of the first conductive portion 6 can be detected as a change in the resistance value.
  • FIG. 17 shows a semiconductor device A20 according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 17 is a plan view showing the semiconductor device A20.
  • FIG. 17 shows the semiconductor element 3 and the sealing resin 4 through.
  • the transmitted semiconductor element 3 and the sealing resin 4 are indicated by an imaginary line (chain double-dashed line).
  • a third wiring 327 is provided in place of the first wiring 325 provided in the semiconductor layer 32 (semiconductor element 3) of the above embodiment.
  • a route of the third wiring 327 is simplified and represented by a dotted line.
  • the third wiring 327 is electrically connected to both the first conductive portion 6 and one of the plurality of first electrodes 33 .
  • the third wirings 327 are provided at two locations, one side and the other side in the first direction x, corresponding to the two second terminal portions 22 provided on one side and the other side in the first direction x with respect to the plurality of first terminal portions 21, respectively.
  • the third wiring 327 provided on one side in the first direction x is electrically connected to the first conductive portion 6 arranged on one side in the first direction x and the first electrode 33 positioned on one end of the plurality of first electrodes 33 in the first direction x.
  • the third wiring 327 provided on the other side in the first direction x is electrically connected to the first conductive portion 6 arranged on the other side in the first direction x and the first electrode 33 positioned on the other side end in the first direction x among the plurality of first electrodes 33.
  • the first conductive portion 6 is positioned closer to the corner of the package formed by the sealing resin 4 than the plurality of first electrodes 33 are. Therefore, the joint portion of the first conductive portion 6 with the second terminal portion 22 has a larger internal stress than the joint portion of the plurality of first electrodes 33 with the third main portion 103 (the third main surface 113 ). Therefore, in the plurality of first electrodes 33 electrically connected to the switching circuit 321 (circuit portion), the internal stress of the joint portion is reduced by providing the first conductive portion 6 close to the corner portion of the sealing resin 4 . As a result, the bonding reliability of the semiconductor element 3 mounted by flip-chip mounting can be improved.
  • the two second terminal portions 22 are arranged on one side and the other side of the plurality of first terminal portions 21 in the first direction x. Also, two first conductive portions 6 interposed between each of the two second terminal portions 22 and the element first surface 320 of the semiconductor layer 32 are provided. According to such a configuration, it is possible to reduce the internal stress of the joint portions of the first electrodes 33 located at both ends in the arrangement direction (first direction x) among the plurality of first electrodes 33 . This is more preferable for improving the bonding reliability of the semiconductor element 3 .
  • the plurality of first electrodes 33 are arranged along the first direction x. Each first conductive portion 6 overlaps the plurality of first electrodes 33 when viewed in the first direction x. According to such a configuration, internal stress in the joints of the plurality of first electrodes 33 can be efficiently reduced.
  • the semiconductor layer 32 (semiconductor element 3) has a third wiring 327 electrically connected to both the first conductive portion 6 and one of the plurality of first electrodes 33.
  • the semiconductor layer 32 semiconductor element 3 has a third wiring 327 electrically connected to both the first conductive portion 6 and one of the plurality of first electrodes 33.
  • 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 first terminal portion 21 (first side surface 212 ) may have a shape that protrudes outward from the sealing resin 4 . Further, a portion of the tip of the first terminal portion 21 in the second direction y and a portion of the surrounding sealing resin 4 may be removed so that the first side surface 212 is located inside the sealing resin 4 relative to the first resin side surface 431 when viewed in the thickness direction z.
  • the same modification as that for the first side surface 212 of the first terminal portion 21 described above can also be applied to the second side surface 223 and the third side surface 224 of the second terminal portion 22 of the first terminal portion 21 .
  • the second terminal portion 22 (the second side surface 223 and the third side surface 224 ) may have a shape that protrudes outward from the sealing resin 4 .
  • the second side surface 223 may be positioned inside the sealing resin 4 relative to the first resin side surface 431 when viewed in the thickness direction z
  • the third side surface 224 may be positioned inside the sealing resin 4 relative to the second resin side surface 433 (434) when viewed in the thickness direction z.
  • the second terminal portion 22 and the first conductive portion 6 connected thereto are arranged on one side of the sealing resin 4 in the second direction y and on both corners in the first direction x.
  • Appendix 1 a lead having a main surface facing one side in the thickness direction; a semiconductor element having a circuit portion, an element first surface facing the main surface in the thickness direction, and a plurality of first electrodes provided on the element first surface, wherein the plurality of first electrodes are connected to the main surface; a sealing resin covering a portion of the lead and the semiconductor element; and a first conductive part
  • the lead includes a plurality of first terminal portions arranged along a first direction perpendicular to the thickness direction, and a second terminal portion disposed closer to the end of the sealing resin in the first direction than the plurality of first terminal portions, each of the plurality of first electrodes is electrically connected to the circuit section; each of the plurality of first terminal portions is electrically connected to the circuit portion via at least one of the plurality of first electrodes; the first conductive portion is interposed between the second terminal portion and the element first surface and connected to both the second terminal portion and the element first surface;
  • the semiconductor device
  • the lead includes two second terminal portions arranged on one side and the other side in the first direction with respect to the plurality of first terminal portions;
  • the semiconductor device according to appendix 1 comprising two of the first conductive portions interposed between each of the two of the second terminal portions and the first surface of the element.
  • Appendix 3. The semiconductor device according to appendix 2, wherein the semiconductor element has a first wiring electrically connected to both of the two first conductive parts.
  • each of the plurality of first terminal portions has a first mounting surface facing the other side in the thickness direction and a first side surface facing the second direction orthogonal to both the thickness direction and the first direction; 4.
  • the semiconductor device according to any one of appendices 1 to 3, wherein the first mounting surface and the first side surface are exposed from the sealing resin.
  • Appendix 5. the sealing resin has a first resin side surface facing the second direction and positioned at an end in the second direction; 5.
  • the second terminal portion has a second mounting surface facing the other side in the thickness direction, a second side surface facing the second direction, and a third side surface facing the first direction, 6.
  • the semiconductor device according to appendix 5 wherein the second mounting surface, the second side surface, and the third side surface are exposed from the sealing resin.
  • the sealing resin has a second resin side surface located at the end in the first direction and facing the first direction, The second side surface is flush with the first resin side surface, or is located inside the sealing resin from the first resin side surface when viewed in the thickness direction, 7.
  • Appendix 8. The semiconductor device according to any one of Appendixes 1 to 7, wherein the plurality of first electrodes are arranged along the first direction.
  • Appendix 9. The semiconductor device according to appendix 8, wherein the first conductive portion overlaps with the plurality of first electrodes when viewed in the first direction.
  • the lead includes two second terminal portions arranged close to one side in the first direction with respect to the plurality of first terminal portions; comprising two first conductive portions interposed between each of the two second terminal portions and the first surface of the element,
  • the semiconductor device according to appendix 1 wherein the semiconductor element has a second wiring electrically connected to both of the two first conductive parts.
  • each of the plurality of first terminal portions has a first mounting surface facing the other side in the thickness direction and a first side surface facing the second direction orthogonal to both the thickness direction and the first direction; 11.
  • the semiconductor device according to appendix 10 wherein the first mounting surface and the first side surface are exposed from the sealing resin.
  • the sealing resin has a first resin side surface facing the second direction and positioned at an end in the second direction; 12.
  • Appendix 13 the second terminal portion has a third mounting surface facing the other side in the thickness direction and a fourth side surface facing the first direction or the second direction; 13.
  • the sealing resin has a second resin side surface located at the end in the first direction and facing the first direction, 13.
  • Appendix 13 wherein the fourth side surface is flush with the first resin side surface or the second resin side surface, or positioned inside the sealing resin from the first resin side surface or the second resin side surface when viewed in the thickness direction.
  • Appendix 15 a lead having a main surface facing one side in the thickness direction; a semiconductor element having a circuit portion, an element first surface facing the main surface in the thickness direction, and a plurality of first electrodes provided on the element first surface, wherein the plurality of first electrodes are connected to the main surface; a part of the lead and a sealing resin covering the semiconductor element,
  • the lead includes a plurality of first terminal portions arranged along a first direction perpendicular to the thickness direction, and a second terminal portion disposed closer to the end of the sealing resin in the first direction than the plurality of first terminal portions, each of the plurality of first electrodes is electrically connected to the circuit section; each of the plurality of first terminal portions is electrically connected to the circuit portion via at least one of the plurality of first electrodes; a second

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

半導体装置は、リードと、半導体素子と、封止樹脂と、第1導電部とを備える。前記リードは、厚さ方向を向く主面を有する。前記半導体素子は、回路部と、素子第1面と、前記素子第1面に設けられた複数の第1電極とを有する。前記複数の第1電極は、前記主面に接続されている。前記封止樹脂は、前記リードの一部および前記半導体素子を覆う。前記リードは、前記厚さ方向に直交する第1方向に沿って配列された、複数の第1端子部および第2端子部を含む。前記複数の第1電極の各々は、前記回路部に導通している。前記複数の第1端子部の各々は、いずれかの第1電極を介して前記回路部に導通している。前記第1導電部は、前記第2端子部と前記素子第1面との間に介在し、且つ前記第2端子部および前記素子第1面の双方に接続されている。前記第1導電部は、前記回路部と絶縁されている。

Description

半導体装置
 本開示は、半導体装置に関する。
 半導体素子を備えた半導体装置は、様々な構成が提案されている。特許文献1には、従来の半導体装置の一例が開示されている。同文献に開示された半導体装置は、リード、半導体素子および封止樹脂を備えている。リードは、複数の端子部を有する。複数の端子部は、リードの厚さ方向に対して直交する方向に沿って配列されている。封止樹脂は、リードの一部、および半導体素子を覆っている。封止樹脂は、厚さ方向に見て矩形状をなしている。
 特許文献1に記載の半導体装置において、半導体素子は、リード上にフリップチップ実装により搭載されている。リードは、厚さ方向の一方側を向く主面を有する。半導体素子は、当該主面に対向する側に設けられた複数の電極を有し、複数の電極が、たとえばはんだなどからなる接合層を介してリードの主面に接合されている。上記のリード厚さ方向に直交する方向に沿って配列された複数の端子部は、複数の電極を介して半導体素子の内部回路に導通している。
 しかしながら、上記のように半導体素子がフリップチップ実装された構成においては、複数の電極それぞれのリードに対する接合部を直接観察することができず、当該接合部の接合状態を確認する適切な手段がない。また、複数の端子部が所定方向に配列された構成では、複数の電極のうち複数の端子部の配列方向の最も外側に位置する電極については、封止樹脂によるパッケージの隅部に最も近い位置にある。一般的に、パッケージの隅部に最も近い位置にある電極の接合部において内部応力が最大となるが、その接合部の接合状態によっては応力破壊を引き起こすことが懸念される。
特開2020-77694号公報
 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、フリップチップ実装によりリードに搭載された半導体素子の接合信頼性を向上するのに適した半導体装置を提供することを一の課題とする。
 本開示の一の側面によって提供される半導体装置は、厚さ方向の一方側を向く主面を有するリードと、半導体素子と、封止樹脂と、第1導電部とを備える。前記半導体素子は、回路部と、前記厚さ方向において前記主面に対向する素子第1面と、前記素子第1面に設けられた複数の第1電極と、を有する。前記複数の第1電極が前記主面に接続されている。前記封止樹脂は、前記リードの一部、および前記半導体素子を覆う。前記リードは、前記厚さ方向に対して直交する第1方向に沿って配列された複数の第1端子部と、前記複数の第1端子部よりも前記封止樹脂の前記第1方向の端に近い位置に配置された第2端子部と、を含む。前記複数の第1電極の各々は、前記回路部に導通している。前記複数の第1端子部の各々は、前記複数の第1電極の少なくともいずれかを介して前記回路部に導通している。前記第1導電部は、前記第2端子部と前記素子第1面との間に介在し、且つ前記第2端子部および前記素子第1面の双方に接続されている。前記第1導電部は、前記回路部と絶縁されている。
 上記構成によれば、半導体装置に関し、フリップチップ実装により搭載された半導体素子の接合信頼性を向上することができる。
 本開示のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
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、図1に示す半導体装置の平面図(封止樹脂を透過)である。 図3は、図1に示す半導体装置の平面図(半導体素子および封止樹脂を透過)である。 図4は、図1に示す半導体装置の底面図である。 図5は、図1に示す半導体装置の正面図である。 図6は、図1に示す半導体装置の背面図である。 図7は、図1に示す半導体装置の右側面図である。 図8は、図1に示す半導体装置の左側面図である。 図9は、図3のIX-IX線に沿う断面図である。 図10は、図3のX-X線に沿う断面図である。 図11は、図3のXI-XI線に沿う断面図である。 図12は、図3のXII-XII線に沿う断面図である。 図13は、図11の部分拡大図である。 図14は、半導体素子がリードに対して傾いて搭載された状態を示す、図11と同様の拡大断面図である。 図15は、第1実施形態の変形例に係る半導体装置を示す、図3と同様の平面図である。 図16は、図15のXVI-XVI線に沿う断面図である。 図17は、本開示の第2実施形態に係る半導体装置を示す、図3と同様の平面図である。
 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、単にラベルとして用いたものであり、必ずしも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。
 第1実施形態:
 図1~図13に基づき、本開示の第1実施形態に係る半導体装置について説明する。本実施形態の半導体装置A10は、リード1、半導体素子3、封止樹脂4および第1導電部6を備えている。リード1は、主部10、複数の第1端子部21、2つの第2端子部22、端子部25、2つの端子部26、複数の端子部27および複数の端子部28を含む。封止樹脂4は、平面視において矩形状をなしている。図1に示すように、半導体装置A10のパッケージ形式は、QFN(Quad For Non-Lead Package)である。半導体素子3の具体的な構成は特に限定されず、半導体素子3は、たとえばフリップチップ型のLSI(Large Scale Integration)である。本実施形態において、半導体素子3は、たとえばその内部にスイッチング回路321および制御回路322(それぞれ詳細は後述)が構成されたフリップチップ型のLSIである。半導体装置A10においては、スイッチング回路321により直流電力(電圧)が交流電力(電圧)に変換される。半導体装置A10は、たとえばDC/DCコンバータの回路を構成する一要素に用いられる。
 図1は、半導体装置A10を示す斜視図である。図2は、半導体装置A10を示す平面図である。図3は、半導体装置A10を示す平面図である。図4は、半導体装置A10を示す底面図である。図5は、半導体装置A10を示す正面図である。図6は、半導体装置A10を示す背面図である。図7は、半導体装置A10を示す右側面図である。図8は、半導体装置A10を示す左側面図である。図9は、図3のIX-IX線に沿う断面図である。図10は、図3のX-X線に沿う断面図である。図11は、図3のXI-XI線に沿う断面図である。図12は、図3のXII-XII線に沿う断面図である。図13は、図11の部分拡大図である。なお、図2は、理解の便宜上、封止樹脂4を透過している。図3は、理解の便宜上、半導体素子3および封止樹脂4を透過している。これらの図において、透過した半導体素子3および封止樹脂4を想像線(二点鎖線)で示している。
 半導体装置A10の説明においては、主部10の厚さ方向を「厚さ方向z」と呼ぶ。厚さ方向zに対して直交する方向(図2における上下方向)を「第1方向x」と呼ぶ。厚さ方向zおよび第1方向xの双方に対して直交する方向(図2における左右方向)を「第2方向y」と呼ぶ。図1および図2に示すように、半導体装置A10は、厚さ方向zに見て(平面視)矩形状である。
 リード1(主部10、複数の第1端子部21、2つの第2端子部22、端子部25、2つの端子部26、複数の端子部27および複数の端子部28)は、たとえばいずれも同一のリードフレームから構成される。当該リードフレームの構成材料は特に限定されず、たとえば銅(Cu)または銅合金などからなる。
 主部10は、図3、図9~図12に示すように、半導体素子3を支持している。主部10の少なくとも一部は、封止樹脂4に覆われている。本実施形態において、主部10は、主面11および裏面12を有する。主面11は、厚さ方向zの一方側を向き、半導体素子3に対向している。裏面12は、主面11とは反対側(厚さ方向zの他方側)を向く。主面11は、封止樹脂4に覆われている。裏面12は、封止樹脂4から露出している。
 本実施形態において、主部10は、第1主部101、2つの第2主部102、第3主部103、複数の第4主部104および複数の第5主部105を含む。
 上記した主面11は、第1主面111、第2主面112、第3主面113、第4主面114および第5主面115を有する。これら第1主面111~第5主面115は、第1主部101~第5主部105のいずれかに属する。
 裏面12は、第1裏面121および第2裏面122を有する。これら第1裏面121および第2裏面122は、第1主部101および第2主部102のいずれかに属する。
 図3に示すように、第1主部101は、半導体装置A10における第2方向yの中央(あるいは略中央)に位置し、第1方向xに延びている。第1主部101は、半導体装置A10において電力変換対象となる直流電力(電圧)が入力される入力端子である。第1主部101は、正極(P端子)である。
 図3、図4、図9に示すように、第1主部101は、第1主面111および第1裏面121を有する。半導体素子3は、第1主面111に支持されている。第1主部101は、封止樹脂4から厚さ方向zの他方側に露出する部分を有し、当該露出部分は第1裏面121を含む。
 図3に示すように、2つの第2主部102は、半導体装置A10における第2方向yの一方側(図中右側)に位置し、第2方向yにおいて間隔を隔てて配置されている。2つの第2主部102は、第2方向yにおいて互いに隣り合い、各々が第1方向xに延びている。2つの第2主部102の各々は、半導体素子3に構成されたスイッチング回路321により電力変換された交流電力(電圧)が出力される。
 図3、図、4、図9、図10に示すように、第2主部102は、第2主面112および第2裏面122を有する。半導体素子3は、第2主面112に支持されている。第2主部102は、封止樹脂4から厚さ方向zの他方側に露出する部分を有し、当該露出部分は第2裏面122を含む。
 図3に示すように、第3主部103は、半導体装置A10における第2方向yの一方側(図中右側)の端部寄りに位置し、且つ一方の第2主部102に対して第2方向yの一方側に隣り合って配置される。第3主部103は、第1方向xに延びている。第3主部103は、半導体装置A10において電力変換対象となる直流電力(電圧)が入力される入力端子である。第3主部103は、負極(N端子)である。
 図3、図9、図11に示すように、第3主部103は、第3主面113を有する。半導体素子3は、第3主面113に支持されている。
 図3に示すように、複数の第4主部104は、第1主部101よりも第2方向yの他方側(図中左側)に位置する。複数の第4主部104は、第1方向xに間隔を隔てて配置されている。複数の第4主部104の各々には、たとえば制御回路322を駆動させるための電力(電圧)、または制御回路322に伝達するための電気信号が入力される。
 図3、図9に示すように、第4主部104は、第4主面114を有する。半導体素子3は、第4主面114に支持されている。
 図3に示すように、複数の第5主部105は、第1主部101よりも第2方向yの他方側(図中左側)に位置する。複数の第5主部105のうち幾つかは、半導体装置A10における第1方向xの一方側(図中上側)に位置する。複数の第5主部105のうち残りは、半導体装置A10における第1方向xの他方側(図中下側)に位置する。複数の第5主部105の各々には、たとえば制御回路322に伝達するための電気信号が入力される。
 図3、図12に示すように、第5主部105は、第5主面115を有する。半導体素子3は、第5主面115に支持されている。
 主部10(第1主部101~第5主部105)において、半導体素子3が支持される主面11(第1主面111~第5主面115)には、たとえば銀(Ag)めっきを施してもよい。また、封止樹脂4から露出する裏面12(第1裏面121および第2裏面122)には、たとえば錫(Sn)めっきを施してもよい。なお、錫めっきに替えて、たとえばニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)、金(Au)の順に積層された複数の金属めっきを採用してもよい。なお、図1、図4~図8においては、リード1(主部10、複数の第1端子部21、2つの第2端子部22、端子部25、2つの端子部26、複数の端子部27および複数の端子部28)のうち封止樹脂4から露出する部分を複数のドットの領域で示している。
 図3に示すように、複数の第1端子部21は、第1方向xに沿って配列されている。本実施形態では、複数の第1端子部21は、半導体装置A10(封止樹脂4)における第2方向yの一方側端(図中右端)に配置されている。複数の第1端子部21の各々は、第3主部103につながっている。複数の第1端子部21の各々の構成は、いずれも同様である。半導体装置A10における複数の第1端子部21の構成については、これらのうちの1つを代表して説明する。
 図3、図4、図7、図9に示すように、第1端子部21は、第1実装面211および第1側面212を有する。第1実装面211は、厚さ方向zの他方側を向く。第1側面212は、第2方向yの一方側を向く。本実施形態において、第1側面212は、第1実装面211につながり、且つ面一状である。第1実装面211および第1側面212は、封止樹脂4から露出している。
 複数の第1端子部21の各々において、封止樹脂4から露出する第1実装面211および第1側面212には、たとえば錫めっきを施してもよい。なお、錫めっきに替えて、たとえばニッケル、パラジウム、金の順に積層された複数の金属めっきを採用してもよい。
 図3に示すように、第2端子部22は、複数の第1端子部21よりも封止樹脂4の第1方向xの端に近い位置に配置されている。本実施形態では、2つの第2端子部22が複数の第1端子部21に対して第1方向xの一方側および他方側に配置されている。2つの第2端子部22は、厚さ方向zに見て矩形状の封止樹脂4の4隅のうち、第2方向yの一方側で第1方向xの両側の隅部に配置されている。
 図3~図7、図11に示すように、第2端子部22は、延出部221、第2実装面222、第2側面223および第3側面224を有する。延出部221は、封止樹脂4の第1方向xの端および第2方向yの端よりも封止樹脂4の内方に延出する部分である。この延出部221(第2端子部22)には、第1導電部6が接続されている。第2実装面222は、厚さ方向zの他方側を向く。第2側面223は、第1端子部21の第1側面212と同じ側を向いており、第2方向yの一方側を向く。第3側面224は、第1方向xの一方側または第1方向xの他方側のいずれかを向く。本実施形態において、第2側面223は、第2実装面222につながり、且つ面一状である。第3側面224は、第2実装面222および第2側面223の双方につながり、且つ面一状である。第2実装面222、第2側面223および第3側面224は、封止樹脂4から露出している。
 2つの第2端子部22の各々において、第1導電部6が接続される延出部221の上面(厚さ方向zの一方側を向く面)には、たとえば銀めっきを施してもよい。また、封止樹脂4から露出する第2実装面222、第2側面223および第3側面224には、たとえば錫めっきを施してもよい。なお、錫めっきに替えて、たとえばニッケル、パラジウム、金の順に積層された複数の金属めっきを採用してもよい。
 図3に示すように、端子部25は、半導体装置A10における第1方向xの一方側端(図中上端)に配置されている。端子部25は、第1主部101につながっている。図3、図4、図6に示すように、端子部25は、実装面251および側面252を有する。実装面251は、厚さ方向zの他方側を向く。側面252は、第1方向xの一方側を向く。本実施形態において、側面252は、実装面251につながり、且つ面一状である。実装面251および側面252は、封止樹脂4から露出している。
 図3に示すように、2つの端子部26は、半導体装置A10における第1方向xの一方側端(図中上端)および第1方向xの他方側端(図中下端)に配置されている。2つの端子部26は、2つの第2主部102それぞれにつながっている。図3~図6、図10に示すように、端子部26は、実装面261および側面262を有する。実装面261は、厚さ方向zの他方側を向く。側面262は、第1方向xの一方側または第1方向xの他方側のいずれかを向く。本実施形態において、側面262は、実装面261につながり、且つ面一状である。実装面261および側面262は、封止樹脂4から露出している。
 図3に示すように、複数の端子部27は、半導体装置A10における第2方向yの他方側端(図中左端)に配置されている。複数の端子部27の各々は、複数の第4主部104のいずれかにつながっている。図3、図4、図8、図9に示すように、端子部27は、実装面271および側面272を有する。実装面271は、厚さ方向zの他方側を向く。側面272は、第2方向yの他方側を向く。本実施形態において、側面272は、実装面271につながり、且つ面一状である。実装面271および側面272は、封止樹脂4から露出している。
 図3に示すように、複数の端子部28は、半導体装置A10における第1方向xの一方側端(図中上端)および第1方向xの他方側端(図中下端)に配置されている。複数の端子部27の各々は、複数の第5主部105のいずれかにつながっている。図3~図6、図12に示すように、端子部28は、実装面281および側面282を有する。実装面281は、厚さ方向zの他方側を向く。側面282は、第1方向xの一方側または第1方向xの他方側のいずれかを向く。本実施形態において、側面282は、実装面281につながり、且つ面一状である。実装面281および側面282は、封止樹脂4から露出している。
 端子部25、2つの端子部26、複数の端子部27および複数の端子部28において、封止樹脂4から露出する部位(実装面251,261,271,281および側面252,262,272,282)には、たとえば錫めっきを施してもよい。なお、錫めっきに替えて、たとえばニッケル、パラジウム、金の順に積層された複数の金属めっきを採用してもよい。
 半導体素子3は、半導体基板31、半導体層32、複数の第1電極33、複数の電極34および複数の電極35を有する。図9~図12に示すように、半導体基板31は、その下方において半導体層32、複数の第1電極33、複数の電極34および複数の電極35を支持している。半導体基板31の構成材料は、たとえば、Si(シリコン)または炭化ケイ素(SiC)である。
 半導体層32は、厚さ方向zにおいて主面11に対向する側に、半導体基板31に積層されている。半導体層32は、素子第1面320を有する。素子第1面320は、厚さ方向zの他方側を向いており、厚さ方向zにおいて主面11に対向している。半導体層32は、ドープされる元素量の相違に基づく複数種類のp型半導体およびn型半導体を含む。半導体層32には、スイッチング回路321と、スイッチング回路321に導通する制御回路322とが構成されている。スイッチング回路321は、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)やIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などである。半導体装置A10が示す例においては、スイッチング回路321は、高電圧領域(上アーム回路)と低電圧領域(下アーム回路)との2つの領域に区分されている。各々の領域は、1つのnチャンネル型のMOSFETにより構成されている。制御回路322は、スイッチング回路321を駆動させるためのゲートドライバや、スイッチング回路321の高電圧領域に対応するブートストラップ回路などが構成されるとともに、スイッチング回路321を正常に駆動させるための制御を行う。なお、半導体層32には、配線層(図示略)がさらに構成されている。当該配線層により、スイッチング回路321と制御回路322とは、相互に導通している。スイッチング回路321および制御回路322は、「回路部」の一例である。
 本実施形態において、半導体素子3は、半導体層32に設けられた第1配線325を有する(図2、図3参照)。図2、図3において、第1配線325の経路を簡略化して点線で表している。第1配線325は、スイッチング回路321、制御回路322および上記の配線層のいずれにも導通していない。
 図9~図12に示すように、複数の第1電極33、複数の電極34および複数の電極35は、厚さ方向zにおいて主面11(第1主面111~第5主面115)に対向する側である素子第1面320に設けられている。複数の第1電極33、複数の電極34および複数の電極35は、半導体層32に接している。
 複数の第1電極33は、半導体層32のスイッチング回路321に導通している。複数の第1電極33の各々は、第3主部103に接続されている。図3、図11に示すように、複数の第1電極33は、第1方向xに沿って配列されている。第1電極33は、たとえばはんだなどの導電性を有する接合層(図14の接合層331を参照)を介して第3主部103の第3主面113に接続されている。第3主部103には複数の第1端子部21の各々がつながっている。これにより、複数の第1端子部21の各々は、複数の第1電極33の少なくともいずれかを介してスイッチング回路321(回路部)に導通している。
 複数の電極34は、半導体層32のスイッチング回路321に導通している。複数の電極34の各々は、第1主部101の第1主面111、および2つの第2主部102の第2主面112のいずれかに接続されている。電極34は、第1電極33と同様に、たとえばはんだなどの導電性を有する接合層(図示略)を介して第1主面111(第2主面112)に接続されている。これにより、第1主部101および2つの第2主部102は、スイッチング回路321に導通している。
 複数の電極35は、半導体層32の制御回路322に導通している。複数の電極35の各々は、複数の第4主部104の第4主面114、および複数の第5主部105の第5主面115のいずれかに接続されている。電極35は、第1電極33と同様に、たとえばはんだなどの導電性を有する接合層(図示略)を介して第4主面114(第5主面115)に接続されている。これにより、複数の104および複数の第5主部105は、制御回路322に導通している。なお、複数の第1電極33、複数の電極34および複数の電極35の構成材料は、たとえば銅を含む。
 図11に示すように、第1導電部6は、第2端子部22の延出部221と半導体素子3の素子第1面320との間に介在している。第1導電部6は、延出部221(第2端子部22)および素子第1面320の双方に接続されている。図13に示すように、第1導電部6は、はんだなどの導電性を有する接合層61を介して延出部221の上面(厚さ方向zの一方側を向く面)に接続されている。本実施形態では、図3、図11に示すように、2つの第2端子部22それぞれと半導体層32の素子第1面320との間に介在する2つの第1導電部6が設けられている。2つの第1導電部6の各々は、第1方向xに見て複数の第1電極33と重なっている。
 2つの第1導電部6の各々は、半導体層32におけるスイッチング回路321、制御回路322および上記配線層のいずれにも導通していない。したがって、2つの第1導電部6は、スイッチング回路321および制御回路322(回路部)と絶縁されている。その一方、2つの第1導電部6の各々は、半導体層32における第1配線325に導通している。
 封止樹脂4は、図5~図8に示すように、樹脂主面41、樹脂裏面42、2つの第1樹脂側面431,432および2つの第2樹脂側面433,434を有する。封止樹脂4の構成材料は、たとえば黒色のエポキシ樹脂である。
 図9~図12に示すように、樹脂主面41は、厚さ方向zにおいて主面11(第1主面111~第5主面115)と同じ側を向く。図5~図8に示すように、樹脂裏面42は、樹脂主面41とは反対側を向く。図4、図9~図12に示すように、樹脂裏面42(封止樹脂4)から、第1主部101の第1裏面121、各第2主部102の第2裏面122、各第1端子部21の第1実装面211、各第2端子部22の第2実装面222、端子部25の実装面251、各端子部26の実装面261、各端子部27の実装面271および各端子部28の実装面281が露出している。
 図5および図6に示すように、第1樹脂側面431は、封止樹脂4における第2方向yの一方側端に位置し、第2方向yの一方側を向く。第1樹脂側面431は、樹脂主面41および樹脂裏面42の双方につながっている。図4、図9に示すように、半導体装置A10における第2方向yの一方側端に配置された複数の第1端子部21の各々において、第1側面212は、第1樹脂側面431と面一状である。図3、図4に示すように、半導体装置A10における第1方向xの両端且つ第2方向yの一方側端に配置された2つの第2端子部22の各々において、第2側面223は、第1樹脂側面431と面一状である。
 図5および図6に示すように、第1樹脂側面432は、封止樹脂4における第2方向yの他方側端に位置し、第2方向yの他方側を向く。第1樹脂側面432は、樹脂主面41および樹脂裏面42の双方につながっている。図4、図9に示すように、半導体装置A10における第2方向yの他方側端に配置された複数の端子部27の各々において、側面272は、第1樹脂側面432と面一状である。
 図7および図8に示すように、第2樹脂側面433は、封止樹脂4における第1方向xの一方側端に位置し、第1方向xの一方側を向く。第2樹脂側面433は、樹脂主面41および樹脂裏面42の双方につながっている。図4、図10、図12に示すように、半導体装置A10における第1方向xの一方側端に配置された端子部25、端子部26および複数の端子部28の各々において、側面252、側面262および側面282は、第2樹脂側面433と面一状である。図3、図4に示すように、半導体装置A10における第1方向xの一方側端且つ第2方向yの一方側端に配置された第2端子部22において、第3側面224は、第2樹脂側面433と面一状である。
 図7および図8に示すように、第2樹脂側面434は、封止樹脂4における第1方向xの他方側端に位置し、第1方向xの他方側を向く。第2樹脂側面434は、樹脂主面41および樹脂裏面42の双方につながっている。図4、図12に示すように、半導体装置A10における第1方向xの他方側端に配置された端子部26および複数の端子部28の各々において、側面262および側面282は、第2樹脂側面434と面一状である。図3、図4に示すように、半導体装置A10における第1方向xの他方側端且つ第2方向yの一方側端に配置された第2端子部22において、第3側面224は、第2樹脂側面434と面一状である。
 次に、本実施形態の作用効果について説明する。
 半導体装置A10において、リード1は、複数の第1端子部21と、第2端子部22とを含む。複数の第1端子部21は、第1方向xに沿って配列されており、第2端子部22は、複数の第1端子部21よりも封止樹脂4の第1方向xの端に近い位置に配置されている。半導体素子3は、リード1の主面11に対向する素子第1面320と、当該素子第1面320に設けられた複数の第1電極33と、を有する。複数の第1電極33は、第3主面113(主面11)に接続されており、複数の第1端子部21の各々は、複数の第1電極33の少なくともいずれかを介して半導体素子3のスイッチング回路321(回路部)に導通している。半導体装置A10は、第2端子部22と素子第1面320との間に介在する第1導電部6をさらに備え、第1導電部6は、第2端子部22および素子第1面320の双方に接続されている。第1導電部6は、スイッチング回路321および制御回路322(回路部)と絶縁されている。
 このような構成によれば、半導体素子3の機能を果たす回路部と導通しない第1導電部6は、複数の第1電極33よりも封止樹脂4によるパッケージの隅部に近い位置にある。したがって、第1導電部6の第2端子部22との接合部においては、複数の第1電極33の第3主部103(第3主面113)との接合部よりも内部応力が大きくなる。第1導電部6は、半導体素子3の機能を果たすスイッチング回路321(回路部)と接続されずに絶縁されており、半導体素子3について電気的な導通経路とならない。このため、スイッチング回路321(回路部)と導通する複数の第1電極33においては、封止樹脂4の隅部に近接する第1導電部6を設けることで接合部の内部応力が低減される。その結果、フリップチップ実装により搭載された半導体素子3の接合信頼性を向上することができる。
 半導体装置A10において、2つの第2端子部22が複数の第1端子部21に対して第1方向xの一方側および他方側に配置されている。また、2つの第2端子部22それぞれと半導体層32の素子第1面320との間に介在する2つの第1導電部6が設けられている。このような構成によれば、複数の第1電極33のうち配列方向(第1方向x)の両端に位置する第1電極33の接合部の内部応力を低減することができる。このことは、半導体素子3の接合信頼性を向上するうえでより好ましい。
 複数の第1電極33は、第1方向xに沿って配列されている。各第1導電部6は、第1方向xに見て複数の第1電極33と重なっている。このような構成によれば、数の第1電極33の接合部の内部応力を効率よく低減することができる。
 図14に示すように、フリップチップ実装される半導体素子3について、たとえばリード1に対して第1方向xに少し傾いた状態で搭載されると、複数の第1電極33に対して第1方向xの両端に配置された2つの第1導電部6においては、接合層61の接合状態の変化が顕著に現れる。本実施形態において、半導体層32(半導体素子3)は、2つの第1導電部6の双方に導通する第1配線325を有する。このような構成によれば、2つの第1導電部6が接続された2つの第2端子部22を利用して当該2つの第1導電部6および第1配線325の経路を電気的に測定することで、第1導電部6の接合部(接合層61)の接合状態の変化を抵抗値の変動として検出することができる。これにより、2つの第1導電部6の接合部、および第1方向xにおいてこれら第1導電部6の間に配置された複数の第1電極33の接合部について、接合状態を確認することが可能である。このことは、フリップチップ実装された半導体素子3を有する半導体装置A10の接合信頼性の向上につながる。
 第1実施形態の変形例:
 図15、図16は、第1実施形態の変形例に係る半導体装置A11を示している。図15は、半導体装置A11を示す平面図である。図16は、図15のXVI-XVI線に沿う断面図である。なお、図15以降の図面において、上記実施形態の半導体装置A10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おり、適宜説明を省略する。図15は、理解の便宜上、半導体素子3および封止樹脂4を透過している。同図において、透過した半導体素子3および封止樹脂4を想像線(二点鎖線)で示している。
 本変形例の半導体装置A11においては、上記実施形態の第2端子部22に代えて第2端子部23が設けられており、それに伴い種々の変更が施されている。本変形例では、複数の第1端子部21に対して第1方向xの一方側に、2つの第2端子部23が近接して配置されている。また、複数の第1端子部21に対して第1方向xの他方側においても、上記とは別に2つの第2端子部23が近接して配置されている。
 図15、図16に示すように、第2端子部23は、延出部231、第3実装面232および第4側面233を有する。延出部231は、封止樹脂4の第1方向xの端および第2方向yの端よりも封止樹脂4の内方に延出する部分である。この延出部231(第2端子部23)には、第1導電部6が接続されている。第3実装面232は、厚さ方向zの他方側を向く。第4側面233は、第1方向xまたは第2方向yのいずれかを向く。複数の第1端子部21に対して第1方向xの一方側に配置された2つの第2端子部23のうち、一方の第2端子部23の第4側面233は第1方向xの一方側を向き、他方の第2端子部23の第4側面233は第2方向yの一方側を向く。複数の第1端子部21に対して第1方向xの他方側に配置された2つの第2端子部23のうち、一方の第2端子部23の第4側面233は第1方向xの他方側を向き、他方の第2端子部23の第4側面233は第2方向yの一方側を向く。本変形例において、第4側面233は、第3実装面232につながり、且つ面一状である。第3実装面232および第4側面233は、封止樹脂4から露出している。
 図15、図16に示すように、複数の第1端子部21に対し第1方向xの一方側に配置された2つの第2端子部22それぞれと半導体層32の素子第1面320との間に介在する2つの第1導電部6が設けられている。また、複数の第1端子部21に対し第1方向xの他方側に配置された2つの第2端子部22それぞれと半導体層32の素子第1面320との間に介在する、上記とは別の2つの第1導電部6が設けられている。
 図15に示すように、半導体装置A11において、半導体素子3は、上記実施形態の第1配線325に代えて、半導体層32に設けられた第2配線326を有する。図15において、第2配線326の経路を簡略化して点線で表している。第2配線326は、スイッチング回路321、制御回路322および上記の配線層のいずれにも導通していない。本変形例では、複数の第1端子部21に対して第1方向xの一方側に配置された2つの第2端子部23、および複数の第1端子部21に対して第1方向xの他方側に配置された2つの第2端子部23それぞれに対応して、第2配線326が第1方向xの一方側および他方側の2箇所に設けられている。
 各第1導電部6は、半導体層32におけるスイッチング回路321、制御回路322および上記配線層のいずれにも導通していない。したがって、各第1導電部6は、スイッチング回路321および制御回路322(回路部)と絶縁されている。その一方、複数の第1電極33に対して第1方向xの一方側に配置された2つの第1導電部6の各々は、半導体層32における一方の第2配線326に導通している。複数の第1電極33に対して第1方向xの他方側に配置された2つの第1導電部6の各々は、半導体層32における他方の第2配線326に導通している。
 本変形例の半導体装置A11によれば、半導体素子3の機能を果たす回路部と導通しない第1導電部6は、複数の第1電極33よりも封止樹脂4によるパッケージの隅部に近い位置にある。したがって、第1導電部6の第2端子部23との接合部においては、複数の第1電極33の第3主部103(第3主面113)との接合部よりも内部応力が大きくなる。第1導電部6は、半導体素子3の機能を果たすスイッチング回路321(回路部)と接続されずに絶縁されており、半導体素子3について電気的な導通経路とならない。このため、スイッチング回路321(回路部)と導通する複数の第1電極33においては、封止樹脂4の隅部に近接する第1導電部6を設けることで接合部の内部応力が低減される。その結果、フリップチップ実装により搭載された半導体素子3の接合信頼性を向上することができる。
 半導体装置A11において、複数の第1端子部21に対して第1方向xの一方側には、2つの第2端子部23が近接して配置されている。また、当該2つの第2端子部23それぞれと半導体層32の素子第1面320との間に介在する2つの第1導電部6が設けられている。半導体層32(半導体素子3)は、当該2つの第1導電部6の双方に導通する第2配線326を有する。このような構成によれば、2つの第1導電部6が接続された2つの第2端子部23を利用して当該2つの第1導電部6および第2配線326の経路を電気的に測定することで、第1導電部6の接合部の接合状態の変化を抵抗値の変動として検出することができる。これにより、封止樹脂4によるパッケージにおいて第1方向xの一方側且つ第2方向yの一方側の隅部に位置する2つの第1導電部6の接合部について、接合状態を確認することが可能である。このことは、フリップチップ実装された半導体素子3を有する半導体装置A11の接合信頼性の向上につながる。
 本変形例では、複数の第1端子部21に対して第1方向xの他方側には、2つの第2端子部23が近接して配置されている。また、当該2つの第2端子部23それぞれと半導体層32の素子第1面320との間に介在する、上記とは別の2つの第1導電部6が設けられている。半導体層32(半導体素子3)は、当該2つの第1導電部6の双方に導通する第2配線326を有する。このような構成によれば、2つの第1導電部6が接続された2つの第2端子部23を利用して当該2つの第1導電部6および第2配線326の経路を電気的に測定することで、第1導電部6の接合部の接合状態の変化を抵抗値の変動として検出することができる。これにより、封止樹脂4によるパッケージにおいて第1方向xの他方側且つ第2方向yの一方側の隅部に位置する2つの第1導電部6の接合部について、接合状態を確認することが可能である。その他にも、上記実施形態の半導体装置A10と同様の構成の範囲において、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
 第2実施形態:
 図17は、本開示の第2実施形態に係る半導体装置A20を示している。図17は、半導体装置A20を示す平面図である。図17は、理解の便宜上、半導体素子3および封止樹脂4を透過している。同図において、透過した半導体素子3および封止樹脂4を想像線(二点鎖線)で示している。
 本実施形態の半導体装置A20においては、上記実施形態の半導体層32(半導体素子3)に設けられた第1配線325に代えて、第3配線327が設けられている。第3配線327の経路を簡略化して点線で表している。第3配線327は、第1導電部6と、複数の第1電極33のいずれかとの双方に導通している。本実施形態では、複数の第1端子部21に対して第1方向xの一方側および他方側に設けられた2つの第2端子部22それぞれに対応して、第3配線327が第1方向xの一方側および他方側の2箇所に設けられている。第1方向xの一方側に設けられた第3配線327は、第1方向xの一方側に配置された第1導電部6と、複数の第1電極33のうち第1方向xの一方側端に位置する第1電極33とに導通する。第1方向xの他方側に設けられた第3配線327は、第1方向xの他方側に配置された第1導電部6と、複数の第1電極33のうち第1方向xの他方側端に位置する第1電極33とに導通する。
 本実施形態の半導体装置A20によれば、第1導電部6は、複数の第1電極33よりも封止樹脂4によるパッケージの隅部に近い位置にある。したがって、第1導電部6の第2端子部22との接合部においては、複数の第1電極33の第3主部103(第3主面113)との接合部よりも内部応力が大きくなる。このため、スイッチング回路321(回路部)と導通する複数の第1電極33においては、封止樹脂4の隅部に近接する第1導電部6を設けることで接合部の内部応力が低減される。その結果、フリップチップ実装により搭載された半導体素子3の接合信頼性を向上することができる。
 半導体装置A20において、2つの第2端子部22が複数の第1端子部21に対して第1方向xの一方側および他方側に配置されている。また、2つの第2端子部22それぞれと半導体層32の素子第1面320との間に介在する2つの第1導電部6が設けられている。このような構成によれば、複数の第1電極33のうち配列方向(第1方向x)の両端に位置する第1電極33の接合部の内部応力を低減することができる。このことは、半導体素子3の接合信頼性を向上するうえでより好ましい。
 複数の第1電極33は、第1方向xに沿って配列されている。各第1導電部6は、第1方向xに見て複数の第1電極33と重なっている。このような構成によれば、複数の第1電極33の接合部の内部応力を効率よく低減することができる。
 半導体装置A20において、半導体層32(半導体素子3)は、第1導電部6と複数の第1電極33のいずれかとの双方に導通する第3配線327を有する。このような構成によれば、第1導電部6が接続された第2端子部22と、第1電極33に導通する第1端子部21とを利用して、当該第1導電部6、第1電極33および第3配線327の経路を電気的に測定することで、第1導電部6の接合部の接合状態の変化を抵抗値の変動として検出することができる。これにより、2つの第1導電部6それぞれの接合部について、接合状態を確認することが可能である。このことは、フリップチップ実装された半導体素子3を有する半導体装置A20の接合信頼性の向上につながる。
 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。
 上記実施形態において、第1端子部21の第1側面212が第1樹脂側面431と面一状である場合について説明したが、これに限定されない。第1端子部21(第1側面212)が封止樹脂4の外方に突出する形状であってもよい。また、第1端子部21の第2方向yにおける先端の一部とその周囲の封止樹脂4の一部とが切除されることにより、第1側面212が厚さ方向zに見て第1樹脂側面431よりも封止樹脂4の内方に位置するように構成してもよい。上記の第1端子部21の第1側面212と同様の変更は、第1端子部21の第2端子部22の第2側面223および第3側面224についても適用することができる。第2端子部22(第2側面223および第3側面224)が封止樹脂4の外方に突出する形状であってもよい。また、第2側面223が厚さ方向zに見て第1樹脂側面431よりも封止樹脂4の内方に位置し、第3側面224が厚さ方向zに見て第2樹脂側面433(434)よりも封止樹脂4の内方に位置するように構成してもよい。
 上記実施形態では、第2端子部22およびこれに接続された第1導電部6が、封止樹脂4において第2方向yの一方側で第1方向xの両側の隅部に配置された構成について説明したが、第2端子部22および第1導電部6を封止樹脂4の4隅の各々に配置してもよい。
 本開示は、以下の付記に記載された実施形態を含む。
 付記1.
 厚さ方向の一方側を向く主面を有するリードと、
 回路部と、前記厚さ方向において前記主面に対向する素子第1面と、前記素子第1面に設けられた複数の第1電極と、を有し、前記複数の第1電極が前記主面に接続された半導体素子と、
 前記リードの一部、および前記半導体素子を覆う封止樹脂と、
 第1導電部と、を備え、
 前記リードは、前記厚さ方向に対して直交する第1方向に沿って配列された複数の第1端子部と、前記複数の第1端子部よりも前記封止樹脂の前記第1方向の端に近い位置に配置された第2端子部と、を含み、
 前記複数の第1電極の各々は、前記回路部に導通しており、
 前記複数の第1端子部の各々は、前記複数の第1電極の少なくともいずれかを介して前記回路部に導通しており、
 前記第1導電部は、前記第2端子部と前記素子第1面との間に介在し、且つ前記第2端子部および前記素子第1面の双方に接続されており、
 前記第1導電部は、前記回路部と絶縁されている、半導体装置。
 付記2.
 前記リードは、前記複数の第1端子部に対して前記第1方向の一方側および他方側に配置された2つの前記第2端子部を含み、
 2つの前記第2端子部それぞれと前記素子第1面との間に介在する2つの前記第1導電部を備える、付記1に記載の半導体装置。
 付記3.
 前記半導体素子は、2つの前記第1導電部の双方に導通する第1配線を有する、付記2に記載の半導体装置。
 付記4.
 前記複数の第1端子部の各々は、前記厚さ方向の他方側を向く第1実装面と、前記厚さ方向および前記第1方向の双方に直交する第2方向を向く第1側面と、を有し、
 前記第1実装面および前記第1側面は、前記封止樹脂から露出している、付記1ないし3のいずれかに記載の半導体装置。
 付記5.
 前記封止樹脂は、前記第2方向の端に位置し、且つ前記第2方向を向く第1樹脂側面を有し、
 前記第1側面は、前記第1樹脂側面と面一状、または前記厚さ方向に見て前記第1樹脂側面よりも前記封止樹脂の内方に位置する、付記4に記載の半導体装置。
 付記6.
 前記第2端子部は、前記厚さ方向の他方側を向く第2実装面と、前記第2方向を向く第2側面と、前記第1方向を向く第3側面と、を有し、
 前記第2実装面、前記第2側面および前記第3側面は、前記封止樹脂から露出している、付記5に記載の半導体装置。
 付記7.
 前記封止樹脂は、前記第1方向の端に位置し、且つ前記第1方向を向く第2樹脂側面を有し、
 前記第2側面は、前記第1樹脂側面と面一状、または前記厚さ方向に見て前記第1樹脂側面よりも前記封止樹脂の内方に位置し、
 前記第3側面は、前記第2樹脂側面と面一状、または前記厚さ方向に見て前記第2樹脂側面よりも前記封止樹脂の内方に位置する、付記6に記載の半導体装置。
 付記8.
 前記複数の第1電極は、前記第1方向に沿って配列されている、付記1ないし7のいずれかに記載の半導体装置。
 付記9.
 前記第1導電部は、前記第1方向に見て、前記複数の第1電極と重なる、付記8に記載の半導体装置。
 付記10.
 前記リードは、前記複数の第1端子部に対して前記第1方向の一方側に近接して配置された2つの前記第2端子部を含み、
 2つの前記第2端子部それぞれと前記素子第1面との間に介在する2つの前記第1導電部を備え、
 前記半導体素子は、2つの前記第1導電部の双方に導通する第2配線を有する、付記1に記載の半導体装置。
 付記11.
 前記複数の第1端子部の各々は、前記厚さ方向の他方側を向く第1実装面と、前記厚さ方向および前記第1方向の双方に直交する第2方向を向く第1側面と、を有し、
 前記第1実装面および前記第1側面は、前記封止樹脂から露出している、付記10に記載の半導体装置。
 付記12.
 前記封止樹脂は、前記第2方向の端に位置し、且つ前記第2方向を向く第1樹脂側面を有し、
 前記第1側面は、前記第1樹脂側面と面一状、または前記厚さ方向に見て前記第1樹脂側面よりも前記封止樹脂の内方に位置する、付記11に記載の半導体装置。
 付記13.
 前記第2端子部は、前記厚さ方向の他方側を向く第3実装面と、前記第1方向または前記第2方向を向く第4側面と、を有し、
 前記第3実装面および前記第4側面は、前記封止樹脂から露出している、付記12に記載の半導体装置。
 付記14.
 前記封止樹脂は、前記第1方向の端に位置し、且つ前記第1方向を向く第2樹脂側面を有し、
 前記第4側面は、前記第1樹脂側面もしくは前記第2樹脂側面と面一状、または前記厚さ方向に見て前記第1樹脂側面もしくは前記第2樹脂側面よりも前記封止樹脂の内方に位置する、付記13に記載の半導体装置。
 付記15.
 厚さ方向の一方側を向く主面を有するリードと、
 回路部と、前記厚さ方向において前記主面に対向する素子第1面と、前記素子第1面に設けられた複数の第1電極と、を有し、前記複数の第1電極が前記主面に接続された半導体素子と、
 前記リードの一部、および前記半導体素子を覆う封止樹脂と、を備え、
 前記リードは、前記厚さ方向に対して直交する第1方向に沿って配列された複数の第1端子部と、前記複数の第1端子部よりも前記封止樹脂の前記第1方向の端に近い位置に配置された第2端子部と、を含み、
 前記複数の第1電極の各々は、前記回路部に導通しており、
 前記複数の第1端子部の各々は、前記複数の第1電極の少なくともいずれかを介して前記回路部に導通しており、
 前記第3端子部と前記素子第1面との間に介在し、且つ前記第2端子部および前記素子第1面の双方に接続された第2導電部を備え、
 前記半導体素子は、前記複数の第1電極のいずれかと前記第2導電部との双方に導通する第3配線を有する、半導体装置。
A10,A11,A20:半導体装置   1:リード
10:主部   101:第1主部
102:第2主部   103:第3主部
104:第4主部   105:第5主部
11:主面   111:第1主面
112:第2主面   113:第3主面
114:第4主面   115:第5主面
12:裏面   121:第1裏面
122:第2裏面   21:第1端子部
211:第1実装面   212:第1側面
22:第2端子部   221:延出部
222:第2実装面   223:第2側面
224:第3側面   23:第2端子部
231:延出部   232:第3実装面
233:第4側面   25,26,27,28:端子部
251,261,271,281:実装面
252,262,272,282:側面
3:半導体素子   31:半導体基板
32:半導体層   320:素子第1面
321:スイッチング回路   322:制御回路
325:第1配線   326:第2配線
327:第3配線   33:第1電極
331:接合層   34,35:電極
4:封止樹脂   41:樹脂主面
42:樹脂裏面   431,432:第1樹脂側面
433,434:第2樹脂側面
43,444:第2樹脂中間面
451,452:第1樹脂内側側面
453,454:第2樹脂内側側面
6:第1導電部   61:接合層
x:第1方向   y:第2方向   z:厚さ方向

Claims (14)

  1.  厚さ方向の一方側を向く主面を有するリードと、
     回路部と、前記厚さ方向において前記主面に対向する素子第1面と、前記素子第1面に設けられた複数の第1電極と、を有し、前記複数の第1電極が前記主面に接続された半導体素子と、
     前記リードの一部、および前記半導体素子を覆う封止樹脂と、
     第1導電部と、を備え、
     前記リードは、前記厚さ方向に対して直交する第1方向に沿って配列された複数の第1端子部と、前記複数の第1端子部よりも前記封止樹脂の前記第1方向の端に近い位置に配置された第2端子部と、を含み、
     前記複数の第1電極の各々は、前記回路部に導通しており、
     前記複数の第1端子部の各々は、前記複数の第1電極の少なくともいずれかを介して前記回路部に導通しており、
     前記第1導電部は、前記第2端子部と前記素子第1面との間に介在し、且つ前記第2端子部および前記素子第1面の双方に接続されており、
     前記第1導電部は、前記回路部と絶縁されている、半導体装置。
  2.  前記リードは、前記複数の第1端子部に対して前記第1方向の一方側および他方側に配置された2つの前記第2端子部を含み、
     2つの前記第2端子部それぞれと前記素子第1面との間に介在する2つの前記第1導電部を備える、請求項1に記載の半導体装置。
  3.  前記半導体素子は、2つの前記第1導電部の双方に導通する第1配線を有する、請求項2に記載の半導体装置。
  4.  前記複数の第1端子部の各々は、前記厚さ方向の他方側を向く第1実装面と、前記厚さ方向および前記第1方向の双方に直交する第2方向を向く第1側面と、を有し、
     前記第1実装面および前記第1側面は、前記封止樹脂から露出している、請求項1ないし3のいずれかに記載の半導体装置。
  5.  前記封止樹脂は、前記第2方向の端に位置し、且つ前記第2方向を向く第1樹脂側面を有し、
     前記第1側面は、前記第1樹脂側面と面一状、または前記厚さ方向に見て前記第1樹脂側面よりも前記封止樹脂の内方に位置する、請求項4に記載の半導体装置。
  6.  前記第2端子部は、前記厚さ方向の他方側を向く第2実装面と、前記第2方向を向く第2側面と、前記第1方向を向く第3側面と、を有し、
     前記第2実装面、前記第2側面および前記第3側面は、前記封止樹脂から露出している、請求項5に記載の半導体装置。
  7.  前記封止樹脂は、前記第1方向の端に位置し、且つ前記第1方向を向く第2樹脂側面を有し、
     前記第2側面は、前記第1樹脂側面と面一状、または前記厚さ方向に見て前記第1樹脂側面よりも前記封止樹脂の内方に位置し、
     前記第3側面は、前記第2樹脂側面と面一状、または前記厚さ方向に見て前記第2樹脂側面よりも前記封止樹脂の内方に位置する、請求項6に記載の半導体装置。
  8.  前記複数の第1電極は、前記第1方向に沿って配列されている、請求項1ないし7のいずれかに記載の半導体装置。
  9.  前記第1導電部は、前記第1方向に見て、前記複数の第1電極と重なる、請求項8に記載の半導体装置。
  10.  前記リードは、前記複数の第1端子部に対して前記第1方向の一方側に近接して配置された2つの前記第2端子部を含み、
     2つの前記第2端子部それぞれと前記素子第1面との間に介在する2つの前記第1導電部を備え、
     前記半導体素子は、2つの前記第1導電部の双方に導通する第2配線を有する、請求項1に記載の半導体装置。
  11.  前記複数の第1端子部の各々は、前記厚さ方向の他方側を向く第1実装面と、前記厚さ方向および前記第1方向の双方に直交する第2方向を向く第1側面と、を有し、
     前記第1実装面および前記第1側面は、前記封止樹脂から露出している、請求項10に記載の半導体装置。
  12.  前記封止樹脂は、前記第2方向の端に位置し、且つ前記第2方向を向く第1樹脂側面を有し、
     前記第1側面は、前記第1樹脂側面と面一状、または前記厚さ方向に見て前記第1樹脂側面よりも前記封止樹脂の内方に位置する、請求項11に記載の半導体装置。
  13.  前記第2端子部は、前記厚さ方向の他方側を向く第3実装面と、前記第1方向または前記第2方向を向く第4側面と、を有し、
     前記第3実装面および前記第4側面は、前記封止樹脂から露出している、請求項12に記載の半導体装置。
  14.  前記封止樹脂は、前記第1方向の端に位置し、且つ前記第1方向を向く第2樹脂側面を有し、
     前記第4側面は、前記第1樹脂側面もしくは前記第2樹脂側面と面一状、または前記厚さ方向に見て前記第1樹脂側面もしくは前記第2樹脂側面よりも前記封止樹脂の内方に位置する、請求項13に記載の半導体装置。
PCT/JP2022/047567 2022-01-20 2022-12-23 半導体装置 WO2023140046A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022007110 2022-01-20
JP2022-007110 2022-03-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023140046A1 true WO2023140046A1 (ja) 2023-07-27

Family

ID=87348609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/047567 WO2023140046A1 (ja) 2022-01-20 2022-12-23 半導体装置

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023140046A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005347710A (ja) * 2004-06-07 2005-12-15 Sony Corp 表面実装型電子部品、プリント配線板及び実装基板
JP2010087395A (ja) * 2008-10-02 2010-04-15 Panasonic Corp 半導体装置
JP2016197636A (ja) * 2015-04-02 2016-11-24 株式会社デンソー モールドパッケージ
JP2017079215A (ja) * 2014-02-27 2017-04-27 パナソニックIpマネジメント株式会社 樹脂封止型半導体装置、およびその製造方法、ならびにその実装体
JP2021158317A (ja) * 2020-03-30 2021-10-07 ローム株式会社 半導体装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005347710A (ja) * 2004-06-07 2005-12-15 Sony Corp 表面実装型電子部品、プリント配線板及び実装基板
JP2010087395A (ja) * 2008-10-02 2010-04-15 Panasonic Corp 半導体装置
JP2017079215A (ja) * 2014-02-27 2017-04-27 パナソニックIpマネジメント株式会社 樹脂封止型半導体装置、およびその製造方法、ならびにその実装体
JP2016197636A (ja) * 2015-04-02 2016-11-24 株式会社デンソー モールドパッケージ
JP2021158317A (ja) * 2020-03-30 2021-10-07 ローム株式会社 半導体装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11742264B2 (en) Semiconductor device
US11961816B2 (en) Semiconductor chip and semiconductor device including a copper pillar and an intermediate layer and a concave portion formed at one end surface of the copper pillar
US20240014193A1 (en) Semiconductor device
WO2023140046A1 (ja) 半導体装置
JP2020077694A (ja) 半導体装置
WO2021177034A1 (ja) 半導体装置
WO2022080081A1 (ja) 半導体装置
WO2021193338A1 (ja) 半導体装置
WO2023112677A1 (ja) 半導体装置および半導体装置の製造方法
WO2022153806A1 (ja) 半導体装置
US20240047315A1 (en) Semiconductor device
WO2023189480A1 (ja) 半導体素子および半導体装置
WO2023189930A1 (ja) 半導体素子および半導体装置
WO2023162700A1 (ja) 半導体装置
WO2023112743A1 (ja) 電子装置
WO2022168618A1 (ja) 半導体装置
WO2024029249A1 (ja) 半導体装置
WO2023149257A1 (ja) 半導体装置
WO2023120353A1 (ja) 半導体装置
WO2024004614A1 (ja) 半導体装置
WO2024106219A1 (ja) 半導体装置
WO2023199808A1 (ja) 半導体装置
WO2023218943A1 (ja) 半導体装置
WO2022153902A1 (ja) 半導体装置
WO2023053874A1 (ja) 半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22922196

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1