WO2023176370A1 - 半導体素子および半導体装置 - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to a semiconductor element and a semiconductor device including the semiconductor element.
- the semiconductor device disclosed in Patent Document 1 is equipped with a control element (controller) and a drive element (gate driver).
- the semiconductor device drives a switching element such as an IGBT. Therefore, the semiconductor device is used for inverter circuits and the like.
- the power supply voltage supplied to the drive element is higher than the voltage applied to the switching element, so the power supply voltage supplied to the control element and the power supply voltage supplied to the drive element are different. is different. Therefore, a difference occurs between the voltage applied to the control element and its conductive path and the voltage applied to the drive element and its conductive path.
- an insulating element is interposed in the electrical signal transmission path between the control element and the drive element, so that the control element and its conductive path and the drive element and its conductive path are insulated from each other. ing. This prevents each of the control element and the drive element from dielectric breakdown.
- the insulating element is bonded to the die pad.
- the bonding is performed through a bonding layer made of a paste containing metal particles.
- the bonding layer may creep up the insulating element. If the bonding layer creeps up excessively, there is a risk that the bonding layer will adhere to the wire conductively bonded to the insulating element. This causes a short circuit between the die pad and the wire.
- An object of the present disclosure is to provide a semiconductor device that is improved over the conventional semiconductor device. Particularly, in view of the above-mentioned circumstances, one object of the present disclosure is to provide a semiconductor element capable of suppressing the creeping up of a bonding layer, and a semiconductor device including the semiconductor element.
- a semiconductor device provided by a first aspect of the present disclosure includes a main body portion having a main surface and a back surface facing opposite to each other in a first direction, and a plurality of semiconductor devices arranged on the main surface and electrically connected to the main body portion.
- the main body portion has a first side surface facing in a second direction perpendicular to the first direction.
- the first side includes a first edge furthest from the back surface.
- the main body portion has a second side surface connected to the first edge and located between the first side surface and the main surface in the first direction.
- the second side surface overlaps the back surface when viewed in the first direction.
- the surface roughness of the first side surface is different from the surface roughness of the second side surface.
- a semiconductor device provided by a second aspect of the present disclosure includes a semiconductor element provided by the first aspect of the present disclosure, a first die pad facing the back surface, and the first die pad and the semiconductor element.
- the device includes a bonding layer to be bonded, and a plurality of wires individually conductively bonded to the plurality of electrodes. The plurality of wires straddle the first side surface and the second side surface, and the bonding layer is in contact with the first side surface.
- FIG. 1 is a plan view of a semiconductor device according to a first embodiment of the present disclosure.
- FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.
- FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2.
- FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the semiconductor element shown in FIG.
- FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the semiconductor element shown in FIG.
- FIG. 6 is a cross-sectional view of a semiconductor element according to a modification of the first embodiment of the present disclosure.
- FIG. 7 is a partially enlarged view of FIG. 6.
- FIG. 8 is a plan view of the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure.
- FIG. 9 is a plan view corresponding to FIG.
- FIG. 10 is a front view of the semiconductor device shown in FIG. 8.
- 11 is a left side view of the semiconductor device shown in FIG. 8.
- 12 is a right side view of the semiconductor device shown in FIG. 8.
- FIG. 13 is a sectional view taken along line XIII-XIII in FIG. 9.
- FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG. 9.
- FIG. 15 is a partially enlarged view of FIG. 9.
- FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line XVI-XVI in FIG. 15.
- FIG. 17 is a partially enlarged sectional view of the semiconductor device shown in FIG. 8, and the structure of the bonding layer is different from that shown in FIG. 16.
- FIG. 16 is a front view of the semiconductor device shown in FIG. 8.
- 11 is a left side view of the semiconductor device shown in FIG. 8.
- 12 is a right side view of the semiconductor device shown in FIG. 8.
- FIG. 13 is a sectional view taken along line
- FIG. 18 is a plan view of a semiconductor device according to a second embodiment of the present disclosure, in which only the outline of the sealing resin is illustrated.
- FIG. 19 is a sectional view taken along line XIX-XIX in FIG. 18.
- FIG. 20 is a plan view of a semiconductor element according to a second embodiment of the present disclosure.
- FIG. 21 is a cross-sectional view taken along line XXI-XXI in FIG. 20.
- FIG. 22 is a partially enlarged view of FIG. 21, showing the second edge of the second side surface and its vicinity.
- FIG. 23 is a partially enlarged view of FIG. 21, showing the first edge of the first side surface and the vicinity thereof.
- FIG. 24 is a cross-sectional view of a semiconductor element according to a modification of the second embodiment of the present disclosure.
- FIG. 25 is a partially enlarged view of FIG. 24.
- FIG. 26 is a plan view of a semiconductor element according to a modification of the third embodiment of the present disclosure.
- FIG. 27 is a cross-sectional view taken along line XXVII-XXVII in FIG. 26.
- semiconductor element A10 A semiconductor device A10 according to a first embodiment of the present disclosure will be described based on FIGS. 1 to 3.
- the semiconductor element A10 includes a main body 11, a plurality of electrodes 12, and a passivation film 13.
- first direction z An example of a direction perpendicular to the first direction z is referred to as a "second direction x.”
- second direction x An example of a direction perpendicular to both the first direction z and the second direction x is referred to as a "third direction y.”
- the semiconductor element A10 transmits electrical signals such as PWM (Pulse Width Modulation) control signals in an insulated state.
- the semiconductor element A10 is of an inductive type.
- An example of the inductive semiconductor element A10 is an insulation type transformer.
- An isolation transformer performs electrical signal transmission in an insulated state by inductively coupling two inductors (coils).
- the two inductors include a transmitting inductor and a receiving inductor. Each of the two inductors is stacked in the first direction z.
- a dielectric layer made of silicon dioxide (SiO 2 ) or the like is located between the transmitting inductor and the receiving inductor.
- the transmitting inductor and the receiving inductor are electrically insulated by the dielectric layer.
- the semiconductor element A10 may be of a capacitive type.
- a capacitor is an example of the capacitive semiconductor element A10.
- the main body portion 11 has a rectangular shape when viewed in the first direction z.
- the dimension of the main body part 11 in the third direction y is larger than the dimension of the main body part 11 in the second direction x. Therefore, when viewed in the first direction z, the main body portion 11 has a rectangular shape with the long side extending in the third direction y.
- Main body portion 11 includes a semiconductor substrate 11A and a semiconductor layer 11B.
- the semiconductor substrate 11A supports the semiconductor layer 11B.
- the composition of the semiconductor substrate 11A includes silicon (Si), for example.
- the semiconductor layer 11B is stacked on the semiconductor substrate 11A.
- the semiconductor layer 11B includes the two inductors described above and the dielectric layer described above. Further, the semiconductor layer 11B includes a rewiring layer that is electrically connected to the two inductors.
- the main body 11 has a main surface 111, a back surface 112, two first side surfaces 113, and two second side surfaces 114.
- the main surface 111 and the back surface 112 face oppositely to each other in the first direction z.
- the two first side surfaces 113 face opposite to each other in the second direction x.
- the two second side surfaces 114 face oppositely to each other in the second direction x.
- the two second side surfaces 114 are individually connected to the two first side surfaces 113.
- Each of the two first side surfaces 113 and the two second side surfaces 114 extends in the third direction y.
- the description of the two first side surfaces 113 and the two second side surfaces 114 will be limited to one of the two first side surfaces 113 and one of the two second side surfaces 114 connected thereto.
- the first side surface 113 has a first edge 113A farthest from the back surface 112.
- the second side surface 114 is connected to the first edge 113A.
- the second side surface 114 is located between the first side surface 113 and the main surface 111 in the first direction z.
- the second side surface 114 overlaps the back surface 112 when viewed in the first direction z.
- the second side surface 114 includes a first region 114A and a second region 114B.
- the first region 114A faces the second direction x.
- the second region 114B is connected to the first edge 113A and the first region 114A.
- the second region 114B is curved toward the back surface 112.
- the dimension h1 of the first side surface 113 in the first direction z is larger than the dimension h2 of the second side surface 114 in the first direction z.
- the dimension h1 is 50% or more of the dimension of the main body portion 11 in the first direction z. Therefore, the dimension h1 is different from the dimension h2.
- the surface roughness of the second side surface 114 is smaller than the surface roughness of the first side surface 113. Therefore, the surface roughness of the first side surface 113 is different from the surface roughness of the second side surface 114. Furthermore, the surface roughness of each of the first side surface 113 and the second side surface 114 is greater than the surface roughness of the back surface 112.
- the second region 114B forms a curved surface with a radius of curvature r1.
- the plurality of electrodes 12 are arranged on the main surface 111 of the main body 11, as shown in FIGS. 1 and 2.
- the plurality of electrodes 12 are electrically connected to a rewiring layer that is a part of the semiconductor layer 11B of the main body portion 11.
- the multiple electrodes 12 include multiple first electrodes 121 and multiple second electrodes 122.
- the plurality of first electrodes 121 are arranged along the third direction y.
- the plurality of second electrodes 122 are located on one side of the plurality of first electrodes 121 in the second direction x.
- the plurality of second electrodes 122 are arranged along the third direction y.
- the composition of the plurality of electrodes 12 includes, for example, aluminum (Al).
- the passivation film 13 is laminated on the main surface 111 of the main body portion 11, as shown in FIG. As shown in FIG. 1, the passivation film 13 surrounds the plurality of electrodes 12 when viewed in the first direction z. Passivation film 13 is an insulator.
- the composition of the passivation film 13 includes, for example, silicon nitride (Si 3 N 4 ).
- a method for forming the first side surface 113 and the second side surface 114 of the main body portion 11 of the semiconductor element A10 will be described based on FIGS. 4 and 5.
- a main body portion 11 including a semiconductor substrate 11A and a semiconductor layer 11B, a plurality of electrodes 12, and a passivation film 13 are formed prior to these formations.
- a tape 80 is attached to the back surface 112 of the main body part 11.
- Tape 80 is a dicing tape.
- a plurality of grooves 83 are formed by removing a portion of each of the main body portion 11 and the passivation film 13 using the first blade 81 having a width b1.
- the width b1 is 25 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less.
- the plurality of grooves 83 are formed from the side facing the main surface 111 of the main body portion 11 toward the back surface 112 in the first direction z.
- the plurality of grooves 83 are formed in a lattice shape along each of the second direction x and the third direction y.
- the main body portion 11 is cut by the second blade 82 having a width b2.
- the width b2 is smaller than the width b1 of the first blade 81.
- the width b2 is 15 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less.
- the surface roughness of the second blade 82 is greater than that of the first blade 81.
- FIGS. 6 and 7 a semiconductor element A11 that is a modification of the semiconductor element A10 will be described.
- the cross-sectional position in FIG. 6 is the same (or substantially the same) as the cross-sectional position in FIG. 2.
- the configurations of the first side surface 113 and the second side surface 114 are different from the configuration of the semiconductor element A10.
- a dimension h2 of the second side surface 114 in the first direction z is larger than a dimension h1 of the first side surface 113 in the first direction z.
- the surface roughness of the second side surface 114 is greater than the surface roughness of the first side surface 113. Also in the semiconductor element A11, when it is assumed that the surface roughness of the second region 114B is 0 (double-dashed line shown in FIG. 7) in a cross section with the first direction z and the second direction x as in-plane directions, The second region 114B forms a curved surface with a radius of curvature r1.
- the semiconductor device B10 includes a control element 61, a driving element 62, a semiconductor element A10, a first die pad 21, a second die pad 22, a bonding layer 29, a plurality of first terminals 31, a plurality of second terminals 32, and a sealing resin 50. Equipped with Further, the semiconductor device B10 includes a plurality of first wires 41, a plurality of second wires 42, a plurality of third wires 43, and a plurality of fourth wires 44.
- the semiconductor device B10 is surface mounted on a wiring board of an inverter device such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.
- the package format of the semiconductor device B10 is SOP (Small Outline Package). However, the package format of the semiconductor device B10 is not limited to SOP.
- FIG. 9 shows only the outer shape of the sealing resin 50. In FIG. 9, the outer shape of the sealing resin 50 is shown by an imaginary line (two-dot chain line).
- the control element 61, the drive element 62, and the semiconductor element A10 are elements that serve as the functional center of the semiconductor device B10.
- the control element 61, the drive element 62, and the semiconductor element A10 are composed of individual elements.
- the drive element 62 is located on the opposite side of the control element 61 with respect to the semiconductor element A10 in the second direction x. When viewed in the first direction z, the control element 61 and the drive element 62 have a rectangular shape with the long side extending in the third direction y.
- the control element 61 controls the drive element 62.
- the control element 61 includes a circuit that converts an electrical signal input from another semiconductor device into a PWM control signal, a transmission circuit that transmits the PWM control signal to the drive element 62, and a circuit that converts the electrical signal from the drive element 62. and a receiving circuit for receiving the signal.
- the drive element 62 drives a switching element located outside the semiconductor device B10.
- the switching element is, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) or a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor).
- the driving element 62 includes a receiving circuit that receives a PWM control signal, a circuit that drives a switching element based on the PWM control signal, and a transmitting circuit that transmits an electric signal to the control element 61. Examples of the electrical signal include an output signal from a temperature sensor placed near the motor.
- the voltage applied to the control element 61 and the voltage applied to the drive element 62 are relatively different. Therefore, a potential difference is generated between the control element 61 and the drive element 62.
- the voltage applied to the drive element 62 is higher than the voltage applied to the control element 61.
- the power supply voltage supplied to the drive element 62 is higher than the power supply voltage supplied to the control element 61.
- the first circuit including the control element 61 as a component and the second circuit including the drive element 62 as a component are insulated from each other by the semiconductor element A10.
- the semiconductor element A10 is electrically connected to the first circuit and the second circuit.
- the components of the first circuit include a first die pad 21, a plurality of first terminals 31, a plurality of first wires 41, and a plurality of third wires 43, which will be described later.
- the components of the second circuit include a second die pad 22, a plurality of second terminals 32, a plurality of second wires 42, and a plurality of fourth wires 44, which will be described later.
- the first circuit and the second circuit have relatively different potentials.
- the potential of the second circuit is higher than the potential of the first circuit.
- the semiconductor element A10 relays mutual signals in the first circuit and the second circuit.
- the voltage applied to the ground of the control element 61 is approximately 0V, whereas the voltage applied to the ground of the drive element 62 is transiently 600V or more. There is.
- the control element 61 has a plurality of electrodes 611.
- the plurality of electrodes 611 are provided on the upper surface of the control element 61 (a surface facing in the same direction as the first mounting surface 211A of the first pad portion 211 of the first die pad 21 described later).
- the composition of the plurality of electrodes 611 includes, for example, aluminum.
- the plurality of electrodes 611 are electrically connected to a circuit configured in the control element 61.
- the drive element 62 has a plurality of electrodes 621.
- the plurality of electrodes 621 are provided on the upper surface of the drive element 62 (a surface facing in the same direction as a second mounting surface 221A of a second pad portion 221 of a second die pad 22, which will be described later).
- the composition of the plurality of electrodes 621 includes, for example, aluminum.
- the plurality of electrodes 621 are electrically connected to a circuit configured in the drive element 62.
- the semiconductor element A10 is located between the control element 61 and the drive element 62 in the second direction x. Therefore, the control element 61 is located on the opposite side of the drive element 62 with respect to the semiconductor element A10 in the second direction x.
- the plurality of first electrodes 121 of the semiconductor element A10 are located closer to the control element 61 than the drive element 62 in the second direction x.
- the plurality of second electrodes 122 of the semiconductor element A10 are located on the opposite side of the control element 61 with respect to the plurality of first electrodes 121 in the second direction x.
- the first die pad 21, the second die pad 22, the plurality of first terminals 31, and the plurality of second terminals 32 are connected to the control element 61, the drive element 62, the semiconductor element A10, and the wiring board on which the semiconductor device B10 is mounted. Configure a conduction path.
- the first die pad 21, the second die pad 22, the plurality of first terminals 31, and the plurality of second terminals 32 are obtained from the same lead frame.
- the lead frame contains copper in its composition.
- the first die pad 21 and the second die pad 22 are separated from each other in the second direction x, as shown in FIGS. 8 and 9.
- the control element 61 is mounted on the first die pad 21, and the drive element 62 is mounted on the second die pad 22.
- the voltage applied to the second die pad 22 is relatively different from the voltage applied to the first die pad 21.
- the voltage applied to the second die pad 22 is higher than the voltage applied to the first die pad 21.
- the first die pad 21 has a first pad part 211 and two first hanging lead parts 212.
- the control element 61 is mounted on the first pad section 211.
- the first pad portion 211 has a first mounting surface 211A facing in the first direction z.
- the control element 61 is bonded to the first mounting surface 211A via the bonding layer 29.
- the bonding layer 29 is made of a paste containing metal particles.
- the composition of the metal particles is, for example, silver (Ag). Therefore, bonding layer 29 is a conductor. In addition, the bonding layer 29 may be solder.
- the first pad portion 211 is covered with a sealing resin 50.
- the thickness of the first pad portion 211 is, for example, 150 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
- the back surface 112 of the main body 11 of the semiconductor element A10 faces the first mounting surface 211A of the first die pad 21.
- the main body portion 11 is bonded to the first mounting surface 211A via the bonding layer 29.
- the bonding layer 29 is in contact with the first side surface 113 of the main body portion 11 .
- the bonding layer 29 reaches the first edge 113A of the first side surface 113. That is, the bonding layer 29 is also in contact with the first edge 113A.
- the bonding layer 29 may be in contact with the first side surface 113 and the second side surface 114 of the main body portion 11. In this case, the bonding layer 29 straddles the first edge 113A of the first side surface 113.
- a plurality of through holes 213 are formed in the first pad portion 211.
- Each of the plurality of through holes 213 penetrates the first pad portion 211 in the first direction z and extends in the third direction y.
- at least one of the plurality of through holes 213 is located between the control element 61 and the semiconductor element A10.
- the plurality of through holes 213 are arranged along the third direction y.
- the two first hanging lead parts 212 are connected to both sides of the first pad part 211 in the third direction y.
- the two first hanging lead parts 212 have a covering part 212A and an exposed part 212B.
- the covering portion 212A is connected to the first pad portion 211 and is covered with the sealing resin 50.
- the covering portion 212A includes a section extending in the second direction x.
- the exposed portion 212B is connected to the covering portion 212A and exposed from the sealing resin 50. When viewed in the first direction z, the exposed portion 212B extends in the second direction x.
- the exposed portion 212B is bent in a gullwing shape when viewed in the third direction y.
- tin (Sn) plating may be applied to the surface of the exposed portion 212B.
- the second die pad 22 has a second pad part 221 and two second hanging lead parts 222.
- the drive element 62 is mounted on the second pad section 221.
- the second pad portion 221 has a second mounting surface 221A facing in the first direction z.
- the drive element 62 is bonded to the second mounting surface 221A via the bonding layer 29.
- the second pad portion 221 is covered with a sealing resin 50.
- the thickness of the second pad portion 221 is, for example, 150 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
- the area of the second pad portion 221 is smaller than the area of the first pad portion 211 of the first die pad 21 .
- the second pad section 221 overlaps the first pad section 211 when viewed in the second direction x.
- the two second hanging lead parts 222 extend from both sides of the second pad part 221 in the third direction y.
- the two second hanging lead parts 222 have a covering part 222A and an exposed part 222B.
- the covering portion 222A is connected to the second pad portion 221 and covered with the sealing resin 50.
- the covering portion 222A includes a section extending in the second direction x.
- the exposed portion 222B is connected to the covering portion 222A and exposed from the sealing resin 50.
- the exposed portion 222B extends in the second direction x.
- the exposed portion 222B is bent in a gull wing shape when viewed in the third direction y.
- tin plating may be applied to the surface of the exposed portion 222B.
- the plurality of first terminals 31 are located on the opposite side of the drive element 62 with respect to the semiconductor element A10 in the second direction x.
- the plurality of first terminals 31 are arranged along the third direction y. At least one of the plurality of first terminals 31 is electrically connected to the control element 61 via the third wire 43.
- the plurality of first terminals 31 are located between the two first hanging lead parts 212 of the first die pad 21 in the third direction y.
- the plurality of first terminals 31 include a plurality of first intermediate terminals 31A and two first side terminals 31B.
- the two first side terminals 31B are located on both sides of the plurality of first intermediate terminals 31A in the third direction y.
- the plurality of first terminals 31 have a covering portion 311 and an exposed portion 312.
- the covering portion 311 is covered with a sealing resin 50.
- the dimension of the covering portion 311 of each of the two first side terminals 31B in the second direction x is larger than the dimension of the covering portion 311 of each of the plurality of first intermediate terminals 31A in the second direction x.
- the exposed portion 312 is connected to the covering portion 311 and exposed from the sealing resin 50.
- the exposed portion 312 extends in the second direction x.
- the exposed portion 312 is bent in a gullwing shape.
- the shape of the exposed portion 312 is equal to the shape of the exposed portion 212B of each of the two first hanging lead portions 212 of the first die pad 21.
- the surface of the exposed portion 312 may be plated with tin, for example.
- the plurality of second terminals 32 are located on the opposite side of the control element 61 with respect to the semiconductor element A10 in the second direction x.
- the plurality of second terminals 32 are arranged along the third direction y. At least one of the plurality of second terminals 32 is electrically connected to the drive element 62 via the fourth wire 44.
- the plurality of second terminals 32 include a plurality of second intermediate terminals 32A and two second side terminals 32B.
- Two second hanging lead parts 222 of the second die pad 22 are located on both sides of the plurality of second intermediate terminals 32A in the third direction y.
- the two second side terminals 32B are located so as to sandwich the plurality of second intermediate terminals 32A and the two second hanging lead parts 222 in between in the third direction y.
- the plurality of second terminals 32 have a covering portion 321 and an exposed portion 322.
- the covering portion 321 is covered with a sealing resin 50.
- the dimension of the covering portion 321 of each of the two second side terminals 32B in the second direction x is larger than the dimension of the covering portion 321 of each of the plurality of second intermediate terminals 32A in the second direction x.
- the exposed portion 322 is connected to the covering portion 321 and exposed from the sealing resin 50. When viewed in the first direction z, the exposed portion 322 extends in the second direction x. As shown in FIG. 10, the exposed portion 322 is bent in a gullwing shape when viewed in the third direction y. The shape of the exposed portion 322 is equal to the shape of the exposed portion 222B of each of the two second hanging lead portions 222 of the second die pad 22.
- the surface of the exposed portion 322 may be plated with tin, for example.
- the plurality of first wires 41, the plurality of second wires 42, the plurality of third wires 43, and the plurality of fourth wires 44 are connected to the first die pad 21, the second die pad 22, the plurality of first terminals 31, and the plurality of Together with the second terminal 32, the control element 61, the drive element 62, and the semiconductor element A10 constitute a conduction path for performing a predetermined function.
- the plurality of first wires 41 are electrically connected to the plurality of first electrodes 121 of the semiconductor element A10 and the plurality of electrodes 611 of the control element 61, as shown in FIGS. 9 and 13. Thereby, the control element 61 and the semiconductor element A10 are electrically connected to each other.
- the plurality of first wires 41 are arranged along the third direction y.
- the composition of the plurality of first wires 41 includes gold (Au).
- the plurality of second wires 42 are electrically connected to the plurality of second electrodes 122 of the semiconductor element A10 and the plurality of electrodes 621 of the drive element 62, as shown in FIGS. 9 and 13. Thereby, the drive element 62 and the semiconductor element A10 are electrically connected to each other.
- the plurality of second wires 42 are arranged along the third direction y. In the semiconductor device B ⁇ b>10 , the plurality of second wires 42 straddle between the first pad portion 211 of the first die pad 21 and the second pad portion 221 of the second die pad 22 .
- the composition of the plurality of second wires 42 includes gold.
- the plurality of third wires 43 are electrically connected to the plurality of electrodes 611 of the control element 61 and the covering portions 311 of the plurality of first terminals 31, as shown in FIGS. 9 and 13. Thereby, at least one of the plurality of first terminals 31 is electrically connected to the control element 61. Furthermore, at least one of the plurality of third wires 43 is conductively bonded to one of the plurality of electrodes 611 and one of the covering parts 212A of the two first hanging lead parts 212 of the first die pad 21. As a result, at least one of the two first suspension lead portions 212 is electrically connected to the control element 61. As a result, at least one of the two first suspension lead portions 212 serves as a ground terminal of the control element 61.
- the composition of the plurality of third wires 43 includes gold.
- the composition of the plurality of first wires 41 may include copper.
- the plurality of fourth wires 44 are electrically connected to the plurality of electrodes 621 of the drive element 62 and the covering portions 321 of the plurality of second terminals 32, as shown in FIGS. 9 and 13. Thereby, at least one of the plurality of second terminals 32 is electrically connected to the drive element 62. Further, at least one of the plurality of fourth wires 44 is electrically conductively bonded to one of the plurality of electrodes 621 and one of the covering parts 222A of the two second hanging lead parts 222 of the second die pad 22. As a result, at least one of the two second suspension lead portions 222 is electrically connected to the drive element 62. As a result, at least one of the two second suspension lead portions 222 serves as a ground terminal of the drive element 62.
- the composition of the plurality of fourth wires 44 includes gold. In addition, the composition of the plurality of fourth wires 44 may include copper.
- the plurality of first wires 41 straddle one of the two first side surfaces 113 of the main body section 11 and one of the two second side surfaces 114 of the main body section 11 connected thereto.
- the plurality of second wires 42 straddle the other of the two first side surfaces 113 and the other of the two second side surfaces 114 connected thereto.
- the sealing resin 50 includes a control element 61, a driving element 62, a semiconductor element A10, a first die pad 21, a second die pad 22, a plurality of first terminals 31, and a plurality of second terminals 32. covering at least a portion of each of the above. Furthermore, the sealing resin 50 covers the plurality of first wires 41 , the plurality of second wires 42 , the plurality of third wires 43 , and the plurality of fourth wires 44 .
- the sealing resin 50 is an insulator.
- the sealing resin 50 is made of a material containing, for example, epoxy resin.
- the sealing resin 50 has a rectangular shape when viewed in the first direction z.
- the sealing resin 50 has a top surface 51, a bottom surface 52, two first side surfaces 53, and two second side surfaces 54.
- the top surface 51 and the bottom surface 52 are located apart from each other in the first direction z.
- the top surface 51 and the bottom surface 52 face oppositely to each other in the first direction z.
- Each of the top surface 51 and the bottom surface 52 is substantially flat.
- the two first side surfaces 53 are connected to the top surface 51 and the bottom surface 52, and are located apart from each other in the second direction x. From the first side surface 53 located on one side in the second direction x among the two first side surfaces 53, the exposed portions 212B of the two first hanging lead portions 212 of the first die pad 21 and the plurality of first terminals 31 are exposed. The exposed portion 312 is exposed. From the first side surface 53 located on the other side in the second direction x of the two first side surfaces 53, the exposed portions 212B of the two second hanging lead portions 222 of the second die pad 22 and the plurality of second terminals 32 are exposed. The exposed portion 322 is exposed.
- each of the two first side surfaces 53 includes a first upper portion 531, a first lower portion 532, and a first intermediate portion 533.
- the first upper portion 531 is connected to the top surface 51 on one side in the first direction z, and connected to the first intermediate portion 533 on the other side in the first direction z.
- the first upper portion 531 is inclined with respect to the top surface 51.
- the first lower portion 532 is connected to the bottom surface 52 on one side in the first direction z, and connected to the first intermediate portion 533 on the other side in the first direction z.
- the first lower portion 532 is inclined with respect to the bottom surface 52.
- the first intermediate portion 533 is connected to the first upper portion 531 on one side in the first direction z, and connected to the first lower portion 532 on the other side in the first direction z.
- the in-plane directions of the first intermediate portion 533 are the first direction z and the third direction y.
- the first intermediate portion 533 is located outward from the top surface 51 and the bottom surface 52. From the first intermediate portions 533 of the two first side surfaces 53, the exposed portions 212B of the two first hanging lead portions 212 of the first die pad 21 and the exposed portions 212B of the two second hanging lead portions 222 of the second die pad 22.
- the exposed portions 312 of the plurality of first terminals 31 and the exposed portions 322 of the plurality of second terminals 32 are exposed.
- the two second side surfaces 54 are connected to the top surface 51 and the bottom surface 52, and are located apart from each other in the third direction y.
- the first die pad 21, the second die pad 22, the plurality of first terminals 31, and the plurality of second terminals 32 are located apart from the two second side surfaces 54.
- each of the two second side surfaces 54 includes a second upper portion 541, a second lower portion 542, and a second intermediate portion 543.
- the second upper portion 541 is connected to the top surface 51 on one side in the first direction z, and connected to the second intermediate portion 543 on the other side in the first direction z.
- the second upper portion 541 is inclined with respect to the top surface 51.
- the second lower portion 542 is connected to the bottom surface 52 on one side in the first direction z, and connected to the second intermediate portion 543 on the other side in the first direction z.
- the second lower portion 542 is inclined with respect to the bottom surface 52.
- the second intermediate portion 543 is connected to the second upper portion 541 on one side in the first direction z, and connected to the second lower portion 542 on the other side in the first direction z.
- the in-plane directions of the second intermediate portion 543 are the first direction z and the third direction y.
- the second intermediate portion 543 is located outward from the top surface 51 and the bottom surface 52 when viewed in the first direction z.
- a half-bridge circuit including a low side (low potential side) switching element and a high side (high potential side) switching element is generally configured.
- the following description deals with the case where these switching elements are MOSFETs.
- the reference potentials of the source of the switching element and the gate driver that drives the switching element are both ground.
- the reference potentials of the source of the switching element and the gate driver that drives the switching element both correspond to the potential at the output node of the half-bridge circuit.
- the reference potential of the gate driver that drives the high-side switching element changes.
- the reference potential is equivalent to the voltage applied to the drain of the high-side switching element (for example, 600 V or more).
- the ground of the control element 61 and the ground of the drive element 62 are configured to be separated. Therefore, when the semiconductor device B10 is used as a gate driver for driving a high-side switching element, a voltage equivalent to the voltage applied to the drain of the high-side switching element is transiently applied to the ground of the driving element 62. applied.
- FIG. 18 shows only the outer shape of the sealing resin 50.
- the outer shape of the sealing resin 50 is shown with imaginary lines.
- the configuration of the semiconductor element A10 is different from the configuration of the semiconductor device B10.
- the semiconductor element A10 is bonded to the second mounting surface 221A of the second pad portion 221 of the second die pad 22. Similar to the semiconductor device B10, the main body portion 11 of the semiconductor element A10 is bonded to the second mounting surface 221A via the bonding layer 29. In the semiconductor device B20 as well, the bonding layer 29 is in contact with the first side surface 113 of the main body portion 11. Therefore, in the semiconductor device B20, the plurality of first wires 41 span between the first pad section 211 of the first die pad 21 and the second pad section 221. In this way, even if the potential of the second pad section 221 is higher than the potential of the first pad section 211, the semiconductor element A10 can be mounted on the second pad section 221.
- the main body portion 11 of the semiconductor element A10 has a first side surface 113 facing in the second direction x, and a second side surface 114 connected to the first edge 113A of the first side surface 113.
- the second side surface 114 is located between the first side surface 113 and the main surface 111 of the main body portion 11 in the first direction z.
- the second side surface 114 overlaps the back surface 112 of the main body portion 11 when viewed in the first direction z.
- the surface tension of the bonding layer 29 at the first edge 113A makes it difficult for the bonding layer 29 to creep up to the side where the main surface 111 is located rather than the first edge 113A.
- the surface roughness of the first side surface 113 is different from the surface roughness of the second side surface 114.
- creeping of the bonding layer 29 against the semiconductor element A10 can be efficiently controlled.
- the bonding layer 29 is formed on the first side surface 113 before the bonding layer 29 reaches the first edge 113A. You can stop the creeping up.
- the surface roughness of the second side surface 114 is larger than the surface roughness of the first side surface 113 as in the semiconductor element A11, as shown in FIG. You can stop the creeping. Therefore, according to the above-mentioned configuration and the present configuration, it is possible to suppress the rising of the bonding layer 29 in the semiconductor element A10.
- the surface roughness of the second side surface 114 is smaller than the surface roughness of the first side surface 113, in order to reliably stop the creeping up of the bonding layer 29 on the first side surface 113, the surface roughness of the first side surface 113 in the first direction z is It is preferable that the dimension h1 is larger than the dimension h2 of the second side surface 114 in the first direction z.
- the surface roughness of the first blade 81 shown in FIG. 4 is set to be smaller than the surface roughness of the second blade 82 shown in FIG. It is possible to prevent defects from occurring on the main surface 111 of the main body portion 11.
- the second side surface 114 is It is preferable that the dimension h2 is larger than the dimension h1 of the first side surface 113 in the first direction z.
- the plurality of first wires 41 and the plurality of second wires 42 straddle the first side surface 113 and the second side surface 114.
- each of the first die pad 21, the second die pad 22, the plurality of first terminals 31, and the plurality of second terminals 32 is located on either of the two first side surfaces 53 of the sealing resin 50. It is exposed from the top.
- the two first hanging lead parts 212 of the first die pad 21 are exposed from one side of the sealing resin 50 in the second direction x, and the two second hanging lead parts 222 of the second die pad 22 are sealed. This is obtained by exposing the stopper resin 50 from the other side in the second direction x.
- the first die pad 21, the second die pad 22, the plurality of first terminals 31, and the plurality of second terminals 32 are located apart from the two second side surfaces 54 of the sealing resin 50.
- the first die pad 21, the second die pad 22, the plurality of first terminals 31, and the plurality of second terminals 32 are all not exposed from the two second side surfaces 54. This configuration contributes to improving the dielectric strength of the semiconductor device B10.
- a plurality of through holes 213 are formed in the first pad portion 211 of the first die pad 21, which has a larger area than the second pad portion 221 of the second die pad 22.
- semiconductor element A20 A semiconductor element A20 according to a second embodiment of the present disclosure will be described based on FIGS. 20 to 23.
- the same or similar elements as those of the semiconductor element A10 described above are given the same reference numerals, and redundant explanation will be omitted.
- the configuration of the main body portion 11 is different from the configuration of the semiconductor device A10.
- the main body portion 11 has two third side surfaces 115.
- the two third side surfaces 115 face oppositely to each other in the second direction x.
- the two third side surfaces 115 are individually connected to the two second side surfaces 114.
- Each of the two third side surfaces 115 extends in the third direction y.
- the description of the two third side surfaces 115 will be limited to either one of the two third side surfaces 115 connected to either of the two second side surfaces 114.
- the second side surface 114 has a second edge 114C that is farthest from the back surface 112.
- the third side surface 115 is connected to the second edge 114C.
- the third side surface 115 is located between the second side surface 114 and the main surface 111 of the main body portion 11 in the first direction z.
- the third side surface 115 overlaps the back surface 112 of the main body portion 11 when viewed in the first direction z.
- the third side surface 115 includes a third region 115A.
- the third region 115A is connected to the second edge 114C.
- the third region 115A is curved toward the back surface 112 of the main body portion 11.
- the dimension h1 of the first side surface 113 in the first direction z is smaller than the dimension h2 of the second side surface 114 in the first direction z.
- the dimension h3 of the third side surface 115 in the first direction z is smaller than the dimension h2.
- the surface roughness of the third side surface 115 is smaller than the surface roughness of the second side surface 114.
- the surface roughness of the third side surface 115 is greater than that of the back surface 112.
- the surface roughness of the second side surface 114 is greater than the surface roughness of the first side surface 113.
- the third region 115A forms a curved surface with a radius of curvature r2.
- the radius of curvature r2 is larger than the radius of curvature r1 shown in FIG.
- semiconductor element A21 Next, as shown in FIGS. 24 and 25, a semiconductor element A21, which is a modification of the semiconductor element A20, will be described.
- the cross-sectional position in FIG. 24 is the same (or substantially the same) as the cross-sectional position in FIG. 21.
- the configurations of the second side surface 114 and the third side surface 115 are different from the configuration of the semiconductor element A20.
- a dimension h3 of the third side surface 115 in the first direction z is larger than a dimension h2 of the second side surface 114 in the first direction z.
- the surface roughness of the third side surface 115 is greater than the surface roughness of the second side surface 114. Also in the semiconductor element A21, when it is assumed that the surface roughness of the third region 115A is 0 (double-dashed line shown in FIG. 25) in a cross section with the first direction z and the second direction x as in-plane directions, The third region 115A forms a curved surface with a radius of curvature r2.
- the main body portion 11 of the semiconductor element A20 has a first side surface 113 facing in the second direction x, and a second side surface 114 connected to the first edge 113A of the first side surface 113.
- the second side surface 114 is located between the first side surface 113 and the main surface 111 of the main body portion 11 in the first direction z.
- the second side surface 114 overlaps the back surface 112 of the main body portion 11 when viewed in the first direction z.
- the surface roughness of the first side surface 113 is different from the surface roughness of the second side surface 114. Therefore, according to this configuration, it is possible to suppress the rising of the bonding layer 29 also in the semiconductor element A20.
- the semiconductor element A20 has the same configuration as the semiconductor element A10, so that the same effect as that of the semiconductor element A10 can be achieved.
- the main body portion 11 has a third side surface 115 connected to the second edge 114C of the second side surface 114.
- the third side surface 115 is located between the second side surface 114 and the main surface 111 of the main body portion 11 in the first direction z.
- the third side surface 115 overlaps the back surface 112 of the main body portion 11 when viewed in the first direction z.
- semiconductor element A30 A semiconductor element A30 according to a third embodiment of the present disclosure will be described based on FIGS. 26 and 27.
- the same or similar elements as those of the semiconductor element A10 described above are given the same reference numerals, and redundant explanation will be omitted.
- the configuration of the main body portion 11 is different from the configuration of the semiconductor device A10.
- the main body portion 11 has two fourth side surfaces 116 and two fifth side surfaces 117.
- the two fourth side surfaces 116 face oppositely to each other in the third direction y.
- the two fifth side surfaces 117 face oppositely to each other in the third direction y.
- the two fifth side surfaces 117 are individually connected to the two fourth side surfaces 116.
- Each of the two fourth side surfaces 116 and the two fifth side surfaces 117 extends in the third direction y.
- each of the two fourth side surfaces 116 has a third edge 116A furthest from the back surface 112.
- the two fifth side surfaces 117 are individually connected to the third edges 116A of the two fourth side surfaces 116.
- the two fifth side surfaces 117 are located between the two fourth side surfaces 116 and the main surface 111 of the main body portion 11 in the first direction z.
- the two fifth side surfaces 117 overlap the back surface 112 of the main body 11 when viewed in the first direction z.
- the dimension h4 in the first direction z of each of the two fourth side surfaces 116 is equal to the dimension h1 in the first direction z of the first side surface 113 shown in FIG. h5 in the first direction z of each of the two fifth side surfaces 117 is equal to h2 in the first direction z of the second side surface 114 shown in FIG. Therefore, dimension h4 is larger than dimension h5.
- the main body section 11 has two first side surfaces 113, two second side surfaces 114, two fourth side surfaces 116, and two fifth side surfaces 117, the periphery of the main surface 111 of the main body section 11 It is surrounded by the back surface 112 of.
- the main body portion 11 of the semiconductor element A30 has a first side surface 113 facing in the second direction x, and a second side surface 114 connected to the first edge 113A of the first side surface 113.
- the second side surface 114 is located between the first side surface 113 and the main surface 111 of the main body portion 11 in the first direction z.
- the second side surface 114 overlaps the back surface 112 of the main body portion 11 when viewed in the first direction z.
- the surface roughness of the first side surface 113 is different from the surface roughness of the second side surface 114. Therefore, according to this configuration, it is possible to suppress the rising of the bonding layer 29 also in the semiconductor element A30.
- the semiconductor element A30 has the same configuration as the semiconductor element A10, so that it can achieve the same effects as the semiconductor element A10.
- a main body portion having a main surface and a back surface facing oppositely to each other in the first direction; a plurality of electrodes arranged on the main surface and electrically connected to the main body,
- the main body portion has a first side surface facing in a second direction perpendicular to the first direction,
- the first side surface includes a first edge furthest from the back surface,
- the main body portion has a second side surface connected to the first edge and located between the first side surface and the main surface in the first direction, When viewed in the first direction, the second side surface overlaps the back surface,
- a semiconductor device wherein the first side surface has a surface roughness different from that of the second side surface.
- the dimension of the first side surface in the first direction is larger than the dimension of the second side surface in the first direction,
- Appendix 3. The semiconductor device according to appendix 2, wherein a dimension of the first side surface in the first direction is 50% or more of a dimension of the main body portion in the first direction.
- Appendix 4. The dimension of the second side surface in the first direction is larger than the dimension of the first side surface in the first direction, The semiconductor device according to appendix 1, wherein the second side surface has a surface roughness greater than the first side surface.
- the second side surface includes a first region facing the second direction, and a second region connected to the first edge and the first region, 5.
- the semiconductor device according to any one of appendices 1 to 4, wherein the second region is curved toward the back surface.
- the second side surface includes a second edge furthest from the back surface,
- the main body portion has a third side surface connected to the second edge and located between the second side surface and the main surface in the first direction,
- the semiconductor device according to any one of appendices 1 to 5, wherein the third side surface overlaps the back surface when viewed in the first direction.
- Appendix 7 The dimension of the second side surface in the first direction is larger than the dimension of the third side surface in the first direction,
- the semiconductor device according to appendix 6, wherein the third side surface has a smaller surface roughness than the second side surface.
- the dimension of the third side surface in the first direction is larger than the dimension of the second side surface in the first direction
- Appendix 9. The semiconductor device according to any one of appendices 1 to 8, wherein the main surface is surrounded by a periphery of the back surface when viewed in the first direction.
- Appendix 10. The semiconductor according to any one of Supplementary Notes 1 to 9, wherein a dimension of the main body in a third direction perpendicular to the first direction and the second direction is larger than a dimension of the main body in the second direction. element. Appendix 11.
- a semiconductor device according to any one of Supplementary Notes 1 to 10, a first die pad facing the back surface; a bonding layer bonding the first die pad and the semiconductor element; a plurality of wires individually conductively bonded to the plurality of electrodes, The plurality of wires straddle the first side surface and the second side surface, The semiconductor device, wherein the bonding layer is in contact with the first side surface. Appendix 12. The semiconductor device according to appendix 11, wherein the bonding layer is in contact with the first edge. Appendix 13.
- the plurality of electrodes include a plurality of first electrodes and a plurality of second electrodes
- the plurality of wires include a plurality of first wires individually conductively joined to the plurality of first electrodes, and a plurality of second wires individually conductively joined to the plurality of second electrodes,
- the plurality of first wires are electrically conductively bonded to the drive element, 13.
- the control element is mounted on the first die pad, The semiconductor device according to appendix 13, wherein the drive element is mounted on the second die pad. Appendix 15. The semiconductor device according to appendix 14, wherein the control element is located on the opposite side of the drive element with respect to the semiconductor element in the second direction. Appendix 16. 16. The semiconductor device according to any one of appendices 13 to 15, further comprising a sealing resin that covers the semiconductor element, the control element, the drive element, and the plurality of wires. Appendix 17.
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Abstract
半導体素子は、第1方向zにおいて互いに反対側を向く主面および裏面を有する本体部と、前記主面に配置され、かつ前記本体部に導通する複数の電極とを備える。前記本体部は、第2方向xを向く第1側面を有する。前記第1側面は、前記裏面から最も離れた第1縁を含む。前記本体部は、前記第1縁につながり、かつ第1方向zにおいて前記第1側面と前記主面との間に位置する第2側面を有する。第1方向zに視て、前記第2側面は、前記裏面に重なる。前記第1側面の表面粗さは、前記第2側面の表面粗さと異なる。
Description
本開示は、半導体素子と、当該半導体素子を具備する半導体装置とに関する。
特許文献1に開示されている半導体装置には、制御素子(コントローラ)および駆動素子(ゲートドライバ)が搭載されている。当該半導体装置は、IGBTなどのスイッチング素子を駆動する。したがって、当該半導体装置は、インバータ回路などに用いられる。
ここで、当該半導体装置においては、駆動素子に供給される電源電圧は、スイッチング素子に印加される電圧以上であるため、制御素子に供給される電源電圧と、駆動素子に供給される電源電圧とは異なる。このため、制御素子およびその導電経路に印加される電圧と、駆動素子およびその導電経路に印加される電圧とに差異が生じる。
そこで、当該半導体装置においては、制御素子と駆動素子との間の電気信号の伝送経路に絶縁素子を介在させることによって、制御素子およびその導電経路と、駆動素子およびその導電経路とが互いに絶縁されている。これにより、制御素子および駆動素子の各々が絶縁破壊することを防いでいる。
当該半導体装置においては、絶縁素子は、ダイパッドに接合されている。接合にあたっては、金属粒子が含有されたペーストを材料とする接合層を介して行われる。接合の際、接合層には流動性があるため、当該接合層が絶縁素子を這い上がることがある。接合層の這い上がりが過度になると、絶縁素子に導電接合されたワイヤに当該接合層が付着するおそれがある。このことは、ダイパッドとワイヤとの短絡の原因となる。
本開示は、従来より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、接合層の這い上がりを抑制することが可能な半導体素子と、当該半導体素子を具備する半導体装置とを提供することをその一の課題とする。
本開示の第1の側面によって提供される半導体素子は、第1方向において互いに反対側を向く主面および裏面を有する本体部と、前記主面に配置され、かつ前記本体部に導通する複数の電極と、を備える。前記本体部は、前記第1方向に対して直交する第2方向を向く第1側面を有する。前記第1側面は、前記裏面から最も離れた第1縁を含む。前記本体部は、前記第1縁につながり、かつ前記第1方向において前記第1側面と前記主面との間に位置する第2側面を有する。前記第1方向に視て、前記第2側面は、前記裏面に重なっている。前記第1側面の表面粗さは、前記第2側面の表面粗さと異なる。
本開示の第2の側面によって提供される半導体装置は、本開示の第1の側面によって提供される半導体素子と、前記裏面に対向する第1ダイパッドと、前記第1ダイパッドと前記半導体素子とを接合する接合層と、前記複数の電極に個別に導電接合された複数のワイヤと、を備える。前記複数のワイヤは、前記第1側面および前記第2側面を跨ぎ、前記接合層は、前記第1側面に接している。
上記構成によれば、当該半導体素子と、当該半導体素子を具備する半導体装置とにおいて、接合層の這い上がりを抑制することが可能となる。
本開示のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
本開示を実施するための形態について、添付図面に基づいて説明する。
第1実施形態(半導体素子A10):
図1~図3に基づき、本開示の第1実施形態にかかる半導体素子A10について説明する。半導体素子A10は、本体部11、複数の電極12、およびパッシベーション膜13を備える。
図1~図3に基づき、本開示の第1実施形態にかかる半導体素子A10について説明する。半導体素子A10は、本体部11、複数の電極12、およびパッシベーション膜13を備える。
半導体素子A10および後述する半導体装置B10の説明においては、便宜上、後述する本体部11の主面111の法線方向の一例を「第1方向z」と呼ぶ。第1方向zに対して直交する方向の一例を「第2方向x」と呼ぶ。第1方向zおよび第2方向xの双方に対して直交する方向の一例を「第3方向y」と呼ぶ。
半導体素子A10は、PWM(Pulse Width Modulation)制御信号などの電気信号を絶縁状態で伝送する。半導体素子A10は、インダクティブ型である。インダクティブ型の半導体素子A10の一例として、絶縁型トランスが挙げられる。絶縁型トランスは、2つのインダクタ(コイル)を誘導結合させることで、絶縁状態による電気信号の伝送を行う。当該2つのインダクタは、送信側インダクタおよび受信側インダクタを含む。当該2つのインダクタの各々は、第1方向zに積層されている。送信側インダクタと受信側インダクタとの間には、二酸化ケイ素(SiO2)などからなる誘電体層が位置する。当該誘電体層により、送信側インダクタと受信側インダクタとは、電気絶縁されている。この他、半導体素子A10は、キャパシティブ型でもよい。キャパシティブ型の半導体素子A10の一例として、コンデンサが挙げられる。
本体部11は、図1に示すように、第1方向zに視て矩形状である。本体部11の第3方向yにおける寸法は、本体部11の第2方向xにおける寸法よりも大きい。したがって、第1方向zに視て、本体部11は、第3方向yを長辺とする矩形状である。本体部11は、半導体基板11Aおよび半導体層11Bを含む。半導体基板11Aは、半導体層11Bを支持している。半導体基板11Aの組成は、たとえばケイ素(Si)を含む。半導体層11Bは、半導体基板11Aに積層されている。半導体層11Bは、先述の2つのインダクタと、先述の誘電体層とを含む。さらに半導体層11Bは、当該2つのインダクタに導通する再配線層を含む。
図2に示すように、本体部11は、主面111、裏面112、2つの第1側面113、および2つの第2側面114を有する。主面111および裏面112は、第1方向zにおいて互いに反対側を向く。
図1および図2に示すように、2つの第1側面113は、第2方向xにおいて互いに反対側を向く。2つの第2側面114は、第2方向xにおいて互いに反対側を向く。2つの第2側面114は、2つの第1側面113に個別につながっている。2つの第1側面113、および2つの第2側面114の各々は、第3方向yに延びている。以下、2つの第1側面113、および2つの第2側面114の説明は、2つの第1側面113のいずれかと、それにつながる2つの第2側面114のいずれかとに限定する。
図2に示すように、第1側面113は、裏面112から最も離れた第1縁113Aを有する。第2側面114は、第1縁113Aにつながっている。第2側面114は、第1方向zにおいて第1側面113と主面111との間に位置する。第1方向zに視て、第2側面114は、裏面112に重なる。
図2に示すように、第2側面114は、第1領域114Aおよび第2領域114Bを含む。第1領域114Aは、第2方向xを向く。第2領域114Bは、第1縁113Aおよび第1領域114Aにつながっている。第2領域114Bは、裏面112に向けて湾曲している。
図2に示すように、半導体素子A10においては、第1側面113の第1方向zの寸法 h1は、第2側面114の第1方向zの寸法h2よりも大きい。寸法h1は、本体部11の第1方向zの寸法の50%以上である。したがって、寸法h1は、寸法h2と異なる。
図3に示すように、第2側面114の表面粗さは、第1側面113の表面粗さよりも小さい。したがって、第1側面113の表面粗さは、第2側面114の表面粗さと異なる。さらに、第1側面113および第2側面114の各々の表面粗さは、裏面112の表面粗さよりも大きい。
図3に示すように、第1方向zおよび第2方向xを面内方向とする断面において、第2領域114Bの表面粗さが0である(図3に示す二点鎖線)と仮定した場合、第2領域114Bは、曲率半径r1の曲面をなす。
複数の電極12は、図1および図2に示すように、本体部11の主面111に配置されている。複数の電極12は、本体部11の半導体層11Bの一部である再配線層に導通している。複数の電極12は、複数の第1電極121、および複数の第2電極122を含む。複数の第1電極121は、第3方向yに沿って配列されている。複数の第2電極122は、複数の第1電極121に対して第2方向xの一方側に位置する。複数の第2電極122は、第3方向yに沿って配列されている。複数の電極12の組成は、たとえばアルミニウム(Al)を含む。
パッシベーション膜13は、図2に示すように、本体部11の主面111に積層されている。図1に示すように、第1方向zに視て、パッシベーション膜13は、複数の電極12を囲んでいる。パッシベーション膜13は、絶縁体である。パッシベーション膜13の組成は、たとえば窒化ケイ素(Si3N4)を含む。
次に、図4および図5に基づき、半導体素子A10の本体部11の第1側面113および第2側面114の形成方法について説明する。これらの形成に先だって、半導体基板11Aおよび半導体層11Bを含む本体部11と、複数の電極12と、パッシベーション膜13とを形成する。
まず、図4に示すように、本体部11の裏面112にテープ80を貼り付ける。テープ80は、ダイシングテープである。次いで、幅b1を有する第1ブレード81により、本体部11およびパッシベーション膜13の各々の一部を除去することにより、複数の溝83を形成する。幅b1は、25μm以上40μm以下である。複数の溝83は、第1方向zのうち本体部11の主面111が向く側から裏面112に向けて形成される。複数の溝83は、第2方向xおよび第3方向yの各々に沿った格子状となるように形成される。
次いで、図5に示すように、幅b2を有する第2ブレード82により、本体部11を切断する。幅b2は、第1ブレード81の幅b1よりも小である。幅b2は、15μm以上25μm以下である。さらに第2ブレード82の表面粗さは、第1ブレード81の表面粗さよりも大きい。第1ブレード81の切断にあたっては、複数の溝83の各々に第2ブレード82を通過させた上で、第2ブレード82をテープ80に接触するまで第1方向zに移動させる。最後に、裏面112からテープ80を剥がす。以上より、本体部11の第1側面113および第2側面114の形成が完了する。
変形例(半導体素子A11):
次に、図6および図7に示すように、半導体素子A10の変形例である半導体素子A11について説明する。ここで、図6の断面位置は、図2の断面位置と同一(あるいは略同一)である。
次に、図6および図7に示すように、半導体素子A10の変形例である半導体素子A11について説明する。ここで、図6の断面位置は、図2の断面位置と同一(あるいは略同一)である。
図6に示すように、半導体素子A11においては、第1側面113および第2側面114の構成が、半導体素子A10の当該構成と異なる。第2側面114の第1方向zの寸法h2は、第1側面113の第1方向zの寸法h1よりも大きい。
図7に示すように、第2側面114の表面粗さは、第1側面113の表面粗さよりも大きい。半導体素子A11においても、第1方向zおよび第2方向xを面内方向とする断面において、第2領域114Bの表面粗さが0である(図7に示す二点鎖線)と仮定した場合、第2領域114Bは、曲率半径r1の曲面をなす。
第1実施形態(半導体装置B10):
図8~図17に基づき、本開示の第1実施形態にかかる半導体装置B10について説明する。半導体装置B10は、制御素子61、駆動素子62、半導体素子A10、第1ダイパッド21、第2ダイパッド22、接合層29、複数の第1端子31、複数の第2端子32、および封止樹脂50を備える。さらに半導体装置B10は、複数の第1ワイヤ41、複数の第2ワイヤ42、複数の第3ワイヤ43、および複数の第4ワイヤ44を備える。半導体装置B10は、たとえば電気自動車またはハイブリッド自動車などのインバータ装置の配線基板に表面実装されるものである。半導体装置B10のパッケージ形式は、SOP(Small Outline Package)である。ただし、半導体装置B10のパッケージ形式は、SOPに限定されない。ここで、図9は、理解の便宜上、封止樹脂50はその外形のみを図示している。図9においては、封止樹脂50の外形を想像線(二点鎖線)で示している。
図8~図17に基づき、本開示の第1実施形態にかかる半導体装置B10について説明する。半導体装置B10は、制御素子61、駆動素子62、半導体素子A10、第1ダイパッド21、第2ダイパッド22、接合層29、複数の第1端子31、複数の第2端子32、および封止樹脂50を備える。さらに半導体装置B10は、複数の第1ワイヤ41、複数の第2ワイヤ42、複数の第3ワイヤ43、および複数の第4ワイヤ44を備える。半導体装置B10は、たとえば電気自動車またはハイブリッド自動車などのインバータ装置の配線基板に表面実装されるものである。半導体装置B10のパッケージ形式は、SOP(Small Outline Package)である。ただし、半導体装置B10のパッケージ形式は、SOPに限定されない。ここで、図9は、理解の便宜上、封止樹脂50はその外形のみを図示している。図9においては、封止樹脂50の外形を想像線(二点鎖線)で示している。
制御素子61、駆動素子62および半導体素子A10は、半導体装置B10の機能中枢となる素子である。半導体装置B10においては、制御素子61、駆動素子62および半導体素子A10は、個々の素子で構成されている。駆動素子62は、第2方向xにおいて半導体素子A10を基準として制御素子61とは反対側に位置する。第1方向zに視て、制御素子61および駆動素子62は、第3方向yを長辺とする矩形状である。
制御素子61は、駆動素子62を制御する。制御素子61は、他の半導体装置から入力された電気信号をPWM制御信号に変換する回路と、当該PWM制御信号を駆動素子62へ伝送するための送信回路と、駆動素子62からの電気信号を受ける受信回路とを具備する。
駆動素子62は、半導体装置B10の外部に位置するスイッチング素子を駆動する。スイッチング素子は、たとえばIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)やMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)である。駆動素子62は、PWM制御信号を受信する受信回路と、当該PWM制御信号に基づきスイッチング素子を駆動するための回路と、電気信号を制御素子61へ伝送するための送信回路とを具備する。当該電気信号は、たとえばモータ近傍に配置された温度センサからの出力信号が挙げられる。
制御素子61に印加される電圧と、駆動素子62に印加される電圧とは、相対的に異なる。このため、制御素子61と駆動素子62との間に電位差が生じる。半導体装置B10においては、駆動素子62に印加される電圧は、制御素子61に印加される電圧よりも高い。あわせて半導体装置B10においては、駆動素子62に供給される電源電圧は、制御素子61に供給される電源電圧よりも高い。
そこで、半導体装置B10においては、制御素子61を構成要素に含む第1回路と、駆動素子62を構成要素に含む第2回路とが、半導体素子A10により互いに絶縁されている。半導体素子A10は、第1回路と第2回路とに電気的に接続されている。第1回路の構成要素は、制御素子61の他に、後述する第1ダイパッド21、複数の第1端子31、 複数の第1ワイヤ41、および複数の第3ワイヤ43を含む。第2回路の構成要素は、駆動素子62の他に、後述する第2ダイパッド22、複数の第2端子32、複数の第2ワイヤ42、および複数の第4ワイヤ44を含む。第1回路と第2回路とは、相対的に電位が異なる。半導体装置B10においては、第2回路の電位は、第1回路の電位よりも高い。その上で半導体素子A10は、第1回路および第2回路における相互信号を中継する。たとえば、電気自動車やハイブリッド自動車のインバータ装置においては、制御素子61のグランドに印加させる電圧が0V程度であることに対し、駆動素子62のグランドに印加される電圧が過渡的に600V以上となることがある。
図9および図13に示すように、制御素子61は、複数の電極611を有する。複数の電極611は、制御素子61の上面(後述する第1ダイパッド21の第1パッド部211の第1搭載面211Aと同じ方向を向く面)に設けられている。複数の電極611の組成は、たとえばアルミニウムを含む。複数の電極611は、制御素子61に構成された回路に導通している。
図9および図13に示すように、駆動素子62は、複数の電極621を有する。複数の電極621は、駆動素子62の上面(後述する第2ダイパッド22の第2パッド部221の第2搭載面221Aと同じ方向を向く面)に設けられている。複数の電極621の組成は、たとえばアルミニウムを含む。複数の電極621は、駆動素子62に構成された回路に導通している。
図9および図13示すように、半導体素子A10は、第2方向xにおいて、制御素子61と駆動素子62との間に位置する。したがって、制御素子61は、第2方向xにおいて半導体素子A10を基準として駆動素子62とは反対側に位置する。半導体素子A10の複数の第1電極121は、第2方向xにおいて駆動素子62よりも制御素子61の近くに位置する。半導体素子A10の複数の第2電極122は、第2方向xにおいて複数の第1電極121を基準として制御素子61とは反対側に位置する。
第1ダイパッド21、第2ダイパッド22、複数の第1端子31、および複数の第2端子32は、制御素子61、駆動素子62および半導体素子A10と、半導体装置B10が実装される配線基板との導通経路を構成する。第1ダイパッド21、第2ダイパッド22、複数の第1端子31、および複数の第2端子32は、同一のリードフレームから得られる。当該リードフレームは、銅を組成に含む。
第1ダイパッド21および第2ダイパッド22は、図8および図9に示すように、第2方向xにおいて互いに離れている。半導体装置B10においては、制御素子61が第1ダイパッド21の上に搭載され、かつ駆動素子62が第2ダイパッド22の上に搭載されている。第2ダイパッド22に印加される電圧は、第1ダイパッド21に印加される電圧と相対的に異なる。半導体装置B10においては、第2ダイパッド22に印加される電圧は、第1ダイパッド21に印加される電圧よりも高い。
図9に示すように、第1ダイパッド21は、第1パッド部211、および2つの第1吊リード部212を有する。制御素子61は、第1パッド部211の上に搭載されている。図13および図14に示すように、第1パッド部211は、第1方向zを向く第1搭載面211Aを有する。制御素子61は、接合層29を介して第1搭載面211Aに接合されている。接合層29は、金属粒子を含むペーストからなる。当該金属粒子の組成は、たとえば銀(Ag)である。したがって、接合層29は、導電体である。この他、接合層29は、ハンダでもよい。第1パッド部211は、封止樹脂50に覆われている。第1パッド部211の厚さは、たとえば150μm以上200μm以下である。
図16に示すように、半導体素子A10の本体部11の裏面112は、第1ダイパッド21の第1搭載面211Aに対向している。本体部11は、接合層29を介して第1搭載面211Aに接合されている。接合層29は、本体部11の第1側面113に接している。接合層29は、第1側面113の第1縁113Aに到達している。すなわち、接合層29は、第1縁113Aにも接している。
図17に示すように、半導体装置B10においては、接合層29が、本体部11の第1側面113および第2側面114に接する構成でもよい。この場合においては、接合層29が、第1側面113の第1縁113Aを跨いでいる。
図9および図13に示すように、第1パッド部211には、複数の貫通孔213が形成されている。複数の貫通孔213の各々は、第1パッド部211を第1方向zに貫通し、かつ第3方向yに延びている。第1方向zに視て、複数の貫通孔213の少なくともいずれかは、制御素子61と半導体素子A10との間に位置する。複数の貫通孔213は、第3方向yに沿って配列されている。
図9に示すように、2つの第1吊リード部212は、第1パッド部211の第3方向yの両側につながっている。2つの第1吊リード部212は、被覆部212Aおよび露出部212Bを有する。被覆部212Aは、第1パッド部211につながり、かつ封止樹脂50に覆われている。被覆部212Aは、第2方向xに延びる区間を含む。露出部212Bは、被覆部212Aにつながり、かつ封止樹脂50から露出している。第1方向zに視て、露出部212Bは、第2方向xに延びている。図10に示すように、第3方向yに視て、露出部212Bはガルウィング状に屈曲している。露出部212Bの表面には、たとえば錫(Sn)めっきを施してもよい。
図9に示すように、第2ダイパッド22は、第2パッド部221、および2つの第2吊リード部222を有する。駆動素子62は、第2パッド部221の上に搭載されている。図13に示すように、第2パッド部221は、第1方向zを向く第2搭載面221Aを有する。駆動素子62は、接合層29を介して第2搭載面221Aに接合されている。第2パッド部221は、封止樹脂50に覆われている。第2パッド部221の厚さは、たとえば150μm以上200μm以下である。第2パッド部221の面積は、第1ダイパッド21の第1パッド部211の面積よりも小さい。第2方向xに視て、第2パッド部221は、第1パッド部211に重なっている。
図9に示すように、2つの第2吊リード部222は、第2パッド部221の第3方向yの両側から延出している。2つの第2吊リード部222は、被覆部222Aおよび露出部222Bを有する。被覆部222Aは、第2パッド部221につながり、かつ封止樹脂50に覆われている。被覆部222Aは、第2方向xに延びる区間を含む。露出部222Bは、被覆部222Aにつながり、かつ封止樹脂50から露出している。第1方向zに視て、露出部222Bは、第2方向xに延びている。図10に示すように、第3方向yに視て、露出部222Bはガルウィング状に屈曲している。露出部222Bの表面には、たとえば錫めっきを施してもよい。
複数の第1端子31は、図8および図9に示すように、第2方向xにおいて半導体素子A10を基準として駆動素子62とは反対側に位置する。複数の第1端子31は、第3方向yに沿って配列されている。複数の第1端子31の少なくともいずれかは、第3ワイヤ43を介して制御素子61に導通している。複数の第1端子31は、第3方向yにおいて第1ダイパッド21の2つの第1吊リード部212の間に位置する。複数の第1端子31は、複数の第1中間端子31A、および2つの第1側端子31Bを含む。2つの第1側端子31Bは、複数の第1中間端子31Aの第3方向yの両側に位置する。
図9および図13に示すように、複数の第1端子31は、被覆部311および露出部312を有する。被覆部311は、封止樹脂50に覆われている。2つの第1側端子31Bの各々の被覆部311の第2方向xの寸法は、複数の第1中間端子31Aの各々の被覆部311の第2方向xの寸法よりも大きい。
図9および図13に示すように、露出部312は、被覆部311につながり、かつ封止樹脂50から露出している。第1方向zに視て、露出部312は、第2方向xに延びている。第3方向yに視て、露出部312はガルウィング状に屈曲している。露出部312の形状は、第1ダイパッド21の2つの第1吊リード部212の各々の露出部212Bの形状に等しい。露出部312の表面には、たとえば錫めっきを施してもよい。
複数の第2端子32は、図8および図9に示すように、第2方向xにおいて半導体素子A10を基準として制御素子61とは反対側に位置する。複数の第2端子32は、第3方向yに沿って配列されている。複数の第2端子32の少なくともいずれかは、第4ワイヤ44を介して駆動素子62に導通している。複数の第2端子32は、複数の第2中間端子32A、および2つの第2側端子32Bを含む。複数の第2中間端子32Aの第3方向yの両側には、第2ダイパッド22の2つの第2吊リード部222が位置する。2つの第2側端子32Bは、第3方向yにおいて複数の第2中間端子32A、および2つの第2吊リード部222を間に挟むように位置する。
図9および図13に示すように、複数の第2端子32は、被覆部321および露出部322を有する。被覆部321は、封止樹脂50に覆われている。2つの第2側端子32Bの各々の被覆部321の第2方向xの寸法は、複数の第2中間端子32Aの各々の被覆部321の第2方向xの寸法よりも大きい。
図9および図13に示すように、露出部322は、被覆部321につながり、かつ封止樹脂50から露出している。第1方向zに視て、露出部322は、第2方向xに延びている。図10に示すように、第3方向yに視て、露出部322はガルウィング状に屈曲している。露出部322の形状は、第2ダイパッド22の2つの第2吊リード部222の各々の露出部222Bの形状に等しい。露出部322の表面には、たとえば錫めっきを施してもよい。
複数の第1ワイヤ41、複数の第2ワイヤ42、複数の第3ワイヤ43、および複数の第4ワイヤ44は、第1ダイパッド21、第2ダイパッド22、複数の第1端子31、および複数の第2端子32とともに、制御素子61、駆動素子62および半導体素子A10が所定の機能を果たすための導通経路を構成している。
複数の第1ワイヤ41は、図9および図13に示すように、半導体素子A10の複数の第1電極121と、制御素子61の複数の電極611とに導電接合されている。これにより、制御素子61と半導体素子A10とが相互に導通している。複数の第1ワイヤ41は、第3方向yに沿って配列されている。複数の第1ワイヤ41の組成は、金(Au)を含む。
複数の第2ワイヤ42は、図9および図13に示すように、半導体素子A10の複数の第2電極122と、駆動素子62の複数の電極621とに導電接合されている。これにより、駆動素子62と半導体素子A10とが相互に導通している。複数の第2ワイヤ42は、第3方向yに沿って配列されている。半導体装置B10においては、複数の第2ワイヤ42は、第1ダイパッド21の第1パッド部211と、第2ダイパッド22の第2パッド部221との間を跨いでいる。複数の第2ワイヤ42の組成は、金を含む。
複数の第3ワイヤ43は、図9および図13に示すように、制御素子61の複数の電極611と、複数の第1端子31の被覆部311とに導電接合されている。これにより、複数の第1端子31の少なくともいずれかは、制御素子61に導通している。さらに複数の第3ワイヤ43の少なくともいずれかは、複数の電極611のいずれかと、第1ダイパッド21の2つの第1吊リード部212の被覆部212Aのいずれかとに導電接合されている。これにより、2つの第1吊リード部212の少なくともいずれかは、制御素子61に導通している。これにより、2つの第1吊リード部212の少なくともいずれかが制御素子61のグランド端子をなす。複数の第3ワイヤ43の組成は、金を含む。この他、複数の第1ワイヤ41の組成は、銅を含むものでもよい。
複数の第4ワイヤ44は、図9および図13に示すように、駆動素子62の複数の電極621と、複数の第2端子32の被覆部321とに導電接合されている。これにより、複数の第2端子32の少なくともいずれかは、駆動素子62に導通している。さらに、複数の第4ワイヤ44の少なくともいずれかは、複数の電極621のいずれかと、第2ダイパッド22の2つの第2吊リード部222の被覆部222Aのいずれかとに導電接合されている。これにより、2つの第2吊リード部222の少なくともいずれかは、駆動素子62に導通している。これにより、2つの第2吊リード部222の少なくともいずれかが駆動素子62のグランド端子をなす。複数の第4ワイヤ44の組成は、金を含む。この他、複数の第4ワイヤ44の組成は、銅を含むものでもよい。
図15に示すように、複数の第1ワイヤ41は、本体部11の2つの第1側面113の一方と、これにつながる本体部11の2つの第2側面114の一方とを跨いでいる。複数の第2ワイヤ42は、2つの第1側面113の他方と、これにつながる2つの第2側面114の他方とを跨いでいる。
封止樹脂50は、図8に示すように、制御素子61、駆動素子62および半導体素子A10と、第1ダイパッド21、第2ダイパッド22、複数の第1端子31、および複数の第2端子32の各々の少なくとも一部とを覆っている。さらに封止樹脂50は、複数の第1ワイヤ41、複数の第2ワイヤ42、複数の第3ワイヤ43、および複数の第4ワイヤ44を覆っている。封止樹脂50は、絶縁体である。封止樹脂50は、たとえばエポキシ樹脂を含む材料からなる。第1方向zに視て、封止樹脂50は、矩形状である。
図10~図12に示すように、封止樹脂50は、頂面51、底面52、2つの第1側面53、および2つの第2側面54を有する。
図10~図12に示すように、頂面51および底面52は、第1方向zにおいて互いに離れて位置する。頂面51および底面52は、第1方向zにおいて互いに反対側を向く。頂面51および底面52の各々は、略平坦である。
図10~図12に示すように、2つの第1側面53は、頂面51および底面52につながるとともに、第2方向xにおいて互いに離れて位置する。2つの第1側面53のうち、第2方向xの一方側に位置する第1側面53から、第1ダイパッド21の2つの第1吊リード部212の露出部212Bと、複数の第1端子31の露出部312とが露出している。2つの第1側面53のうち、第2方向xの他方側に位置する第1側面53から、第2ダイパッド22の2つの第2吊リード部222の露出部212Bと、複数の第2端子32の露出部322とが露出している。
図10~図12に示すように、2つの第1側面53の各々は、第1上部531、第1下部532および第1中間部533を含む。第1上部531は、第1方向zの一方側が頂面51につながり、かつ第1方向zの他方側が第1中間部533につながっている。第1上部531は、頂面51に対して傾斜している。第1下部532は、第1方向zの一方側が底面52につながり、かつ第1方向zの他方側が第1中間部533につながっている。第1下部532は、底面52に対して傾斜している。第1中間部533は、第1方向zの一方側が第1上部531につながり、かつ第1方向zの他方側が第1下部532につながっている。第1中間部533の面内方向は、第1方向zおよび第3方向yである。第1方向zに視て、第1中間部533は、頂面51および底面52よりも外方に位置する。2つの第1側面53の第1中間部533から、第1ダイパッド21の2つの第1吊リード部212の露出部212Bと、第2ダイパッド22の2つの第2吊リード部222の露出部212Bと、複数の第1端子31の露出部312と、複数の第2端子32の露出部322とが露出している。
図10~図12に示すように、2つの第2側面54は、頂面51および底面52につながるとともに、第3方向yにおいて互いに離れて位置する。図8に示すように、第1ダイパッド21、第2ダイパッド22、複数の第1端子31、および複数の第2端子32は、2つの第2側面54から離れて位置する。
図10~図12に示すように、2つの第2側面54の各々は、第2上部541、第2下部542および第2中間部543を含む。第2上部541は、第1方向zの一方側が頂面51につながり、かつ第1方向zの他方側が第2中間部543につながっている。第2上部541は、頂面51に対して傾斜している。第2下部542は、第1方向zの一方側が底面52につながり、かつ第1方向zの他方側が第2中間部543につながっている。第2下部542は、底面52に対して傾斜している。第2中間部543は、第1方向zの一方側が第2上部541につながり、かつ第1方向zの他方側が第2下部542につながっている。第2中間部543の面内方向は、第1方向zおよび第3方向yである。第1方向zに視て、第2中間部543は、頂面51および底面52よりも外方に位置する。
インバータ装置におけるモータドライバ回路においては、ローサイド(低電位側)スイッチング素子と、ハイサイド(高電位側)スイッチング素子とを含むハーフブリッジ回路が構成されることが一般的である。以下の説明においては、これらのスイッチング素子がMOSFETである場合を対象とする。ここで、ローサイドスイッチング素子においては、当該スイッチング素子のソースと、当該スイッチング素子を駆動するゲートドライバとの基準電位は、ともにグランドとなっている。一方、ハイサイドスイッチング素子においては、当該スイッチング素子のソースと、当該スイッチング素子を駆動するゲートドライバとの基準電位は、ともにハーフブリッジ回路の出力ノードにおける電位に相当する。ハイサイドスイッチング素子およびローサイドスイッチング素子の駆動に応じて出力ノードにおける電位は変化するため、ハイサイドスイッチング素子を駆動するゲートドライバの基準電位は変化する。ハイサイドスイッチング素子がオンの場合は、当該基準電位は、ハイサイドスイッチング素子のドレインに印加される電圧と等価(たとえば600V以上)となる。半導体装置B10においては、制御素子61のグランドと、駆動素子62のグランドとは、分離された構成となっている。したがって、ハイサイドスイッチング素子を駆動するためのゲートドライバとして半導体装置B10が使用される場合、駆動素子62のグランドには、ハイサイドスイッチング素子のドレインに印加される電圧と等価な電圧が過渡的に印加される。
第2実施形態(半導体装置B20):
図18および図19に基づき、本開示の第2実施形態にかかる半導体装置B20について説明する。これらの図において、先述した半導体装置B10と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図18は、理解の便宜上、封止樹脂50はその外形のみを図示している。図18においては、封止樹脂50の外形を想像線で示している。
図18および図19に基づき、本開示の第2実施形態にかかる半導体装置B20について説明する。これらの図において、先述した半導体装置B10と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図18は、理解の便宜上、封止樹脂50はその外形のみを図示している。図18においては、封止樹脂50の外形を想像線で示している。
半導体装置B20においては、半導体素子A10の構成が、半導体装置B10の当該構成と異なる。
図18および図19に示すように、半導体素子A10は、第2ダイパッド22の第2パッド部221の第2搭載面221Aに接合されている。半導体装置B10と同様に、半導体素子A10の本体部11は、接合層29を介して第2搭載面221Aに接合されている。半導体装置B20においても、接合層29は、本体部11の第1側面113に接している。したがって、半導体装置B20においては、第1ダイパッド21の第1パッド部211と、第2パッド部221との間を複数の第1ワイヤ41が跨いでいる。このように、第2パッド部221の電位が第1パッド部211の電位よりも高い場合であっても、半導体素子A10を第2パッド部221の上に搭載できる。
次に、半導体素子A10および半導体装置B10の作用効果について説明する。
半導体素子A10の本体部11は、第2方向xを向く第1側面113と、第1側面113の第1縁113Aにつながる第2側面114とを有する。第2側面114は、第1方向zにおいて第1側面113と、本体部11の主面111との間に位置する。第1方向zに視て、第2側面114は、本体部11の裏面112に重なる。ここで、半導体装置B10の製造において半導体素子A10を第1ダイパッド21に搭載する際、図16に示すように、裏面112の周縁から第1側面113を這い上がる接合層29が第1縁113Aに到達することがある。しかし、本構成をとることにより、第1縁113Aにおける接合層29の表面張力の作用によって、第1縁113Aよりも主面111が位置する側には接合層29が這い上がりにくくなる。
さらに半導体素子A10の本体部11においては、第1側面113の表面粗さは、第2側面114の表面粗さと異なる。本構成をとることにより、半導体素子A10に対する接合層29の這い上がりを効率よく規制することができる。たとえば、半導体素子A10のように第1側面113の表面荒さが第2側面114の表面粗さよりも大きい場合は、接合層29が第1縁113Aに到達する前に第1側面113において接合層29の這い上がりを停止できる。これとは逆に、半導体素子A11のように第2側面114の表面粗さが第1側面113の表面粗さよりも大きい場合は、図17に示すように、第2側面114において接合層29の這い上がりを停止できる。したがって、先述の構成、および本構成によれば、半導体素子A10においては、接合層29の這い上がりを抑制することが可能となる。
第2側面114の表面粗さが第1側面113の表面粗さよりも小さい場合は、第1側面113において接合層29の這い上がりを確実に停止させるため、第1側面113の第1方向zの寸法h1が第2側面114の第1方向zの寸法h2よりも大きいことが好ましい。本構成をとることにより、図4に示す第1ブレード81の表面粗さを図5に示す第2ブレード82の表面粗さよりも小さく設定されるため、図4に示す複数の溝83の形成において本体部11の主面111に欠損が発生することを防止できる。
第2側面114の表面粗さが第1側面113の表面粗さよりも大きい場合は、第2側面114において接合層29の這い上がりを確実に停止させるため、第2側面114の第1方向zの寸法h2が第1側面113の第1方向zの寸法h1よりも大きいことが好ましい。
半導体装置B10においては、複数の第1ワイヤ41、および複数の第2ワイヤ42は、第1側面113および第2側面114を跨いでいる。本構成をとることにより、半導体素子A10を這い上がる接合層29が複数の第1ワイヤ41、および複数の第2ワイヤ42に付着することを防止できる。
半導体装置B10においては、第1ダイパッド21、第2ダイパッド22、複数の第1端子31、および複数の第2端子32の各々の一部が、封止樹脂50の2つの第1側面53のいずれかから露出している。本構成は、第1ダイパッド21の2つの第1吊リード部212が封止樹脂50の第2方向xの一方側から露出し、かつ第2ダイパッド22の2つの第2吊リード部222が封止樹脂50の第2方向xの他方側から露出することにより得られる。この場合において、第1ダイパッド21、第2ダイパッド22、複数の第1端子31、および複数の第2端子32は、封止樹脂50の2つの第2側面54から離れて位置する。これにより、第1ダイパッド21、第2ダイパッド22、複数の第1端子31、および複数の第2端子32の全てが2つの第2側面54から露出しない構成となる。本構成は、半導体装置B10の絶縁耐圧の向上に寄与する。
半導体装置B10においては、第2ダイパッド22の第2パッド部221よりも面積が大きい第1ダイパッド21の第1パッド部211には、複数の貫通孔213が形成されている。これにより、半導体装置B10の製造において、流動化した封止樹脂50が複数の貫通孔213を通過するため、封止樹脂50の充填不良を防止できる。したがって、封止樹脂50に空隙が発生することを効果的に抑制できる。このことは、半導体装置B10の絶縁耐圧の低下抑制に寄与する。
第2実施形態(半導体素子A20):
図20~図23に基づき、本開示の第2実施形態にかかる半導体素子A20について説明する。これらの図において、先述した半導体素子A10と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
図20~図23に基づき、本開示の第2実施形態にかかる半導体素子A20について説明する。これらの図において、先述した半導体素子A10と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
半導体素子A20においては、本体部11の構成が、半導体素子A10の当該構成と異なる。
図20および図21に示すように、本体部11は、2つの第3側面115を有する。2つの第3側面115は、第2方向xにおいて互いに反対側を向く。2つの第3側面115は、2つの第2側面114に個別につながっている。2つの第3側面115の各々は、第3方向yに延びている。以下、2つの第3側面115の説明は、2つの第2側面114のいずれかにつながる2つの第3側面115のいずれかに限定する。
図21に示すように、第2側面114は、裏面112から最も離れた第2縁114Cを有する。第3側面115は、第2縁114Cにつながっている。第3側面115は、第1方向zにおいて第2側面114と本体部11の主面111との間に位置する。第1方向zに視て、第3側面115は、本体部11の裏面112に重なる。
図21に示すように、第3側面115は、第3領域115Aを含む。第3領域115Aは、第2縁114Cにつながっている。第3領域115Aは、本体部11の裏面112に向けて湾曲している。
図21に示すように、半導体素子A20においては、第1側面113の第1方向zの寸法h1は、第2側面114の第1方向zの寸法h2よりも小さい。第3側面115の第1方向zの寸法h3は、寸法h2よりも小さい。
図22に示すように、第3側面115の表面粗さは、第2側面114の表面粗さよりも 小さい。第3側面115の表面粗さは、裏面112の表面荒さよりも大きい。図23に示すように、第2側面114の表面粗さは、第1側面113の表面粗さよりも大きい。
図22に示すように、第1方向zおよび第2方向xを面内方向とする断面において、第3領域115Aの表面粗さが0である(図22に示す二点鎖線)と仮定した場合、第3領域115Aは、曲率半径r2の曲面をなす。曲率半径r2は、図23に示す曲率半径r1よりも大きい。
変形例(半導体素子A21):
次に、図24および図25に示すように、半導体素子A20の変形例である半導体素子A21について説明する。ここで、図24の断面位置は、図21の断面位置と同一(あるいは略同一)である。
次に、図24および図25に示すように、半導体素子A20の変形例である半導体素子A21について説明する。ここで、図24の断面位置は、図21の断面位置と同一(あるいは略同一)である。
図24に示すように、半導体素子A21においては、第2側面114および第3側面115の構成が、半導体素子A20の当該構成と異なる。第3側面115の第1方向zの寸法h3は、第2側面114の第1方向zの寸法h2よりも大きい。
図25に示すように、第3側面115の表面粗さは、第2側面114の表面粗さよりも大きい。半導体素子A21においても、第1方向zおよび第2方向xを面内方向とする断面において、第3領域115Aの表面粗さが0である(図25に示す二点鎖線)と仮定した場合、第3領域115Aは、曲率半径r2の曲面をなす。
次に、半導体素子A20の作用効果について説明する。
半導体素子A20の本体部11は、第2方向xを向く第1側面113と、第1側面113の第1縁113Aにつながる第2側面114とを有する。第2側面114は、第1方向zにおいて第1側面113と、本体部11の主面111との間に位置する。第1方向zに視て、第2側面114は、本体部11の裏面112に重なる。第1側面113の表面粗さは、第2側面114の表面粗さと異なる。したがって、本構成によれば、半導体素子A20においても、接合層29の這い上がりを抑制することが可能となる。さらに半導体素子A20においては、半導体素子A10と共通する構成を具備することにより、半導体素子A10と同等の作用効果を奏する。
半導体素子A20においては、本体部11は、第2側面114の第2縁114Cにつながる第3側面115を有する。第3側面115は、第1方向zにおいて第2側面114と、本体部11の主面111との間に位置する。第1方向zに視て、第3側面115は、本体部11の裏面112に重なる。本構成をとることにより、半導体素子A10に対する接合層29の這い上がりが、第1側面113の第1縁113Aと、第2側面114の第2縁114Cとの2箇所で抑制することができる。
第3実施形態(半導体素子A30):
図26および図27に基づき、本開示の第3実施形態にかかる半導体素子A30について説明する。これらの図において、先述した半導体素子A10と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
図26および図27に基づき、本開示の第3実施形態にかかる半導体素子A30について説明する。これらの図において、先述した半導体素子A10と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
半導体素子A30においては、本体部11の構成が、半導体素子A10の当該構成と異なる。
図26および図27に示すように、本体部11は、2つの第4側面116、および2つの第5側面117を有する。2つの第4側面116は、第3方向yにおいて互いに反対側を向く。2つの第5側面117は、第3方向yにおいて互いに反対側を向く。2つの第5側面117は、2つの第4側面116に個別につながっている。2つの第4側面116、および2つの第5側面117の各々は、第3方向yに延びている。
図27に示すように、2つの第4側面116の各々は、裏面112から最も離れた第3縁116Aを有する。2つの第5側面117は、2つの第4側面116の第3縁116Aに個別につながっている。2つの第5側面117は、第1方向zにおいて2つの第4側面116と本体部11の主面111との間に位置する。第1方向zに視て、2つの第5側面117は、本体部11の裏面112に重なる。
図27に示すように、2つの第4側面116の各々の第1方向zの寸法h4は、図2に示す第1側面113の第1方向zの寸法h1に等しい。2つの第5側面117の各々の第1方向zのh5は、図2に示す第2側面114の第1方向zのh2に等しい。したがって、寸法h4は、寸法h5よりも大きい。
本体部11が2つの第1側面113、2つの第2側面114、2つの第4側面116、および2つの第5側面117を有するため、本体部11の主面111の周縁は、本体部11の裏面112に囲まれている。
次に、半導体素子A30の作用効果について説明する。
半導体素子A30の本体部11は、第2方向xを向く第1側面113と、第1側面113の第1縁113Aにつながる第2側面114とを有する。第2側面114は、第1方向zにおいて第1側面113と、本体部11の主面111との間に位置する。第1方向zに視て、第2側面114は、本体部11の裏面112に重なる。第1側面113の表面粗さは、第2側面114の表面粗さと異なる。したがって、本構成によれば、半導体素子A30においても、接合層29の這い上がりを抑制することが可能となる。さらに半導体素子A30においては、半導体素子A10と共通する構成を具備することにより、半導体素子A10と同等の作用効果を奏する。
本開示は、先述した実施形態に限定されるものではない。本開示の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
本開示は、以下の付記に記載した実施形態を含む。
付記1.
第1方向において互いに反対側を向く主面および裏面を有する本体部と、
前記主面に配置され、かつ前記本体部に導通する複数の電極と、を備え、
前記本体部は、前記第1方向に対して直交する第2方向を向く第1側面を有し、
前記第1側面は、前記裏面から最も離れた第1縁を含み、
前記本体部は、前記第1縁につながり、かつ前記第1方向において前記第1側面と前記主面との間に位置する第2側面を有し、
前記第1方向に視て、前記第2側面は、前記裏面に重なっており、
前記第1側面の表面粗さは、前記第2側面の表面粗さと異なる、半導体素子。
付記2.
前記第1側面の前記第1方向の寸法は、前記第2側面の前記第1方向の寸法よりも大きく、
前記第2側面の表面粗さは、前記第1側面の表面粗さよりも小さい、付記1に記載の半導体素子。
付記3.
前記第1側面の前記第1方向の寸法は、前記本体部の前記第1方向の寸法の50%以上 である、付記2に記載の半導体素子。
付記4.
前記第2側面の前記第1方向の寸法は、前記第1側面の前記第1方向の寸法よりも大きく、
前記第2側面の表面粗さは、前記第1側面の表面粗さよりも大きい、付記1に記載の半導体素子。
付記5.
前記第2側面は、前記第2方向を向く第1領域と、前記第1縁および前記第1領域につながる第2領域と、を含み、
前記第2領域は、前記裏面に向けて湾曲している、付記1ないし4のいずれかに記載の半導体素子。
付記6.
前記第2側面は、前記裏面から最も離れた第2縁を含み、
前記本体部は、前記第2縁につながり、かつ前記第1方向において前記第2側面と前記主面との間に位置する第3側面を有し、
前記第1方向に視て、前記第3側面は、前記裏面に重なる、付記1ないし5のいずれかに記載の半導体素子。
付記7.
前記第2側面の前記第1方向の寸法は、前記第3側面の前記第1方向の寸法よりも大きく、
前記第3側面の表面粗さは、前記第2側面の表面粗さよりも小さい、付記6に記載の半導体素子。
付記8.
前記第3側面の前記第1方向の寸法は、前記第2側面の前記第1方向の寸法よりも大きく、
前記第3側面の表面粗さは、前記第2側面の表面粗さよりも大きい、付記6に記載の半導体素子。
付記9.
前記第1方向に視て、前記主面は、前記裏面の周縁に囲まれている、付記1ないし8のいずれかに記載の半導体素子。
付記10.
前記第1方向および前記第2方向に対して直交する第3方向における前記本体部の寸法は、前記第2方向における前記本体部の寸法よりも大きい、付記1ないし9のいずれかに記載の半導体素子。
付記11.
付記1ないし10のいずれかに記載の半導体素子と、
前記裏面に対向する第1ダイパッドと、
前記第1ダイパッドと前記半導体素子とを接合する接合層と、
前記複数の電極に個別に導電接合された複数のワイヤと、を備え、
前記複数のワイヤは、前記第1側面および前記第2側面を跨ぎ、
前記接合層は、前記第1側面に接している、半導体装置。
付記12.
前記接合層は、前記第1縁に接している、付記11に記載の半導体装置。
付記13.
制御素子と、
前記第1ダイパッドから離れた第2ダイパッドと、
前記第1ダイパッドおよび前記第2ダイパッドのいずれかに搭載された駆動素子と、をさらに備え、
前記複数の電極は、複数の第1電極、および複数の第2電極を含み、
前記複数のワイヤは、前記複数の第1電極に個別に導電接合された複数の第1ワイヤと 、前記複数の第2電極に個別に導電接合された複数の第2ワイヤと、を含み、
前記複数の第1ワイヤは、前記駆動素子に導電接合されており、
前記複数の第2ワイヤは、前記制御素子に導電接合されている、付記11または12に記載の半導体装置。
付記14.
前記制御素子は、前記第1ダイパッドに搭載されており、
前記駆動素子は、前記第2ダイパッドに搭載されている、付記13に記載の半導体装置。
付記15.
前記制御素子は、前記第2方向において前記半導体素子を基準として前記駆動素子とは反対側に位置する、付記14に記載の半導体装置。
付記16.
前記半導体素子、前記制御素子、前記駆動素子、および前記複数のワイヤを覆う封止樹脂をさらに備える、付記13ないし15のいずれかに記載の半導体装置。
付記17.
前記制御素子に導通する複数の第1端子と、
前記駆動素子に導通する複数の第2端子と、をさらに備え、
前記複数の第1端子の各々の一部と、前記複数の第2端子の各々の一部と、が前記封止樹脂に覆われている、付記16に記載の半導体装置。
付記1.
第1方向において互いに反対側を向く主面および裏面を有する本体部と、
前記主面に配置され、かつ前記本体部に導通する複数の電極と、を備え、
前記本体部は、前記第1方向に対して直交する第2方向を向く第1側面を有し、
前記第1側面は、前記裏面から最も離れた第1縁を含み、
前記本体部は、前記第1縁につながり、かつ前記第1方向において前記第1側面と前記主面との間に位置する第2側面を有し、
前記第1方向に視て、前記第2側面は、前記裏面に重なっており、
前記第1側面の表面粗さは、前記第2側面の表面粗さと異なる、半導体素子。
付記2.
前記第1側面の前記第1方向の寸法は、前記第2側面の前記第1方向の寸法よりも大きく、
前記第2側面の表面粗さは、前記第1側面の表面粗さよりも小さい、付記1に記載の半導体素子。
付記3.
前記第1側面の前記第1方向の寸法は、前記本体部の前記第1方向の寸法の50%以上 である、付記2に記載の半導体素子。
付記4.
前記第2側面の前記第1方向の寸法は、前記第1側面の前記第1方向の寸法よりも大きく、
前記第2側面の表面粗さは、前記第1側面の表面粗さよりも大きい、付記1に記載の半導体素子。
付記5.
前記第2側面は、前記第2方向を向く第1領域と、前記第1縁および前記第1領域につながる第2領域と、を含み、
前記第2領域は、前記裏面に向けて湾曲している、付記1ないし4のいずれかに記載の半導体素子。
付記6.
前記第2側面は、前記裏面から最も離れた第2縁を含み、
前記本体部は、前記第2縁につながり、かつ前記第1方向において前記第2側面と前記主面との間に位置する第3側面を有し、
前記第1方向に視て、前記第3側面は、前記裏面に重なる、付記1ないし5のいずれかに記載の半導体素子。
付記7.
前記第2側面の前記第1方向の寸法は、前記第3側面の前記第1方向の寸法よりも大きく、
前記第3側面の表面粗さは、前記第2側面の表面粗さよりも小さい、付記6に記載の半導体素子。
付記8.
前記第3側面の前記第1方向の寸法は、前記第2側面の前記第1方向の寸法よりも大きく、
前記第3側面の表面粗さは、前記第2側面の表面粗さよりも大きい、付記6に記載の半導体素子。
付記9.
前記第1方向に視て、前記主面は、前記裏面の周縁に囲まれている、付記1ないし8のいずれかに記載の半導体素子。
付記10.
前記第1方向および前記第2方向に対して直交する第3方向における前記本体部の寸法は、前記第2方向における前記本体部の寸法よりも大きい、付記1ないし9のいずれかに記載の半導体素子。
付記11.
付記1ないし10のいずれかに記載の半導体素子と、
前記裏面に対向する第1ダイパッドと、
前記第1ダイパッドと前記半導体素子とを接合する接合層と、
前記複数の電極に個別に導電接合された複数のワイヤと、を備え、
前記複数のワイヤは、前記第1側面および前記第2側面を跨ぎ、
前記接合層は、前記第1側面に接している、半導体装置。
付記12.
前記接合層は、前記第1縁に接している、付記11に記載の半導体装置。
付記13.
制御素子と、
前記第1ダイパッドから離れた第2ダイパッドと、
前記第1ダイパッドおよび前記第2ダイパッドのいずれかに搭載された駆動素子と、をさらに備え、
前記複数の電極は、複数の第1電極、および複数の第2電極を含み、
前記複数のワイヤは、前記複数の第1電極に個別に導電接合された複数の第1ワイヤと 、前記複数の第2電極に個別に導電接合された複数の第2ワイヤと、を含み、
前記複数の第1ワイヤは、前記駆動素子に導電接合されており、
前記複数の第2ワイヤは、前記制御素子に導電接合されている、付記11または12に記載の半導体装置。
付記14.
前記制御素子は、前記第1ダイパッドに搭載されており、
前記駆動素子は、前記第2ダイパッドに搭載されている、付記13に記載の半導体装置。
付記15.
前記制御素子は、前記第2方向において前記半導体素子を基準として前記駆動素子とは反対側に位置する、付記14に記載の半導体装置。
付記16.
前記半導体素子、前記制御素子、前記駆動素子、および前記複数のワイヤを覆う封止樹脂をさらに備える、付記13ないし15のいずれかに記載の半導体装置。
付記17.
前記制御素子に導通する複数の第1端子と、
前記駆動素子に導通する複数の第2端子と、をさらに備え、
前記複数の第1端子の各々の一部と、前記複数の第2端子の各々の一部と、が前記封止樹脂に覆われている、付記16に記載の半導体装置。
A10,A20,A30:半導体素子 B10,B20:半導体装置
11:本体部 11A:半導体基板
11B:半導体層 111:主面
112:裏面 113:第1側面
113A:第1縁 114:第2側面
114A:第1領域 114B:第2領域
114C:第2縁 115:第3側面
115A:第3領域 116:第4側面
116A:第3縁 117:第5側面
12:電極 121:第1電極
122:第2電極 13:パッシベーション膜
21:第1ダイパッド 211:第1パッド部
211A:第1搭載面 212:第1吊リード部
212A:被覆部 212B:露出部
213:貫通孔 22:第2ダイパッド
221:第2パッド部 221A:第2搭載面
222:第2吊リード部 222A:被覆部
222B:露出部 29:接合層
31:第1端子 31A:第1中間端子
31B:第1側端子 311:被覆部
312:露出部 32:第2端子
32A:第2中間端子 32B:第2側端子
321:被覆部 322:露出部
41:第1ワイヤ 42:第2ワイヤ
43:第3ワイヤ 44:第4ワイヤ
50:封止樹脂 51:頂面
52:底面 53:第1側面
531:第1上部 532:第1下部
533:第1中間部 54:第2側面
541:第2上部 542:第2下部
543:第2中間部 61:制御素子
611:電極 62:駆動素子
621:電極 80:テープ
81:第1ブレード 82:第2ブレード
83:溝 z:第1方向
x:第2方向 y:第3方向
11:本体部 11A:半導体基板
11B:半導体層 111:主面
112:裏面 113:第1側面
113A:第1縁 114:第2側面
114A:第1領域 114B:第2領域
114C:第2縁 115:第3側面
115A:第3領域 116:第4側面
116A:第3縁 117:第5側面
12:電極 121:第1電極
122:第2電極 13:パッシベーション膜
21:第1ダイパッド 211:第1パッド部
211A:第1搭載面 212:第1吊リード部
212A:被覆部 212B:露出部
213:貫通孔 22:第2ダイパッド
221:第2パッド部 221A:第2搭載面
222:第2吊リード部 222A:被覆部
222B:露出部 29:接合層
31:第1端子 31A:第1中間端子
31B:第1側端子 311:被覆部
312:露出部 32:第2端子
32A:第2中間端子 32B:第2側端子
321:被覆部 322:露出部
41:第1ワイヤ 42:第2ワイヤ
43:第3ワイヤ 44:第4ワイヤ
50:封止樹脂 51:頂面
52:底面 53:第1側面
531:第1上部 532:第1下部
533:第1中間部 54:第2側面
541:第2上部 542:第2下部
543:第2中間部 61:制御素子
611:電極 62:駆動素子
621:電極 80:テープ
81:第1ブレード 82:第2ブレード
83:溝 z:第1方向
x:第2方向 y:第3方向
Claims (17)
- 第1方向において互いに反対側を向く主面および裏面を有する本体部と、
前記主面に配置され、かつ前記本体部に導通する複数の電極と、を備え、
前記本体部は、前記第1方向に対して直交する第2方向を向く第1側面を有し、
前記第1側面は、前記裏面から最も離れた第1縁を含み、
前記本体部は、前記第1縁につながり、かつ前記第1方向において前記第1側面と前記主面との間に位置する第2側面を有し、
前記第1方向に視て、前記第2側面は、前記裏面に重なっており、
前記第1側面の表面粗さは、前記第2側面の表面粗さと異なる、半導体素子。 - 前記第1側面の前記第1方向の寸法は、前記第2側面の前記第1方向の寸法よりも大きく、
前記第2側面の表面粗さは、前記第1側面の表面粗さよりも小さい、請求項1に記載の半導体素子。 - 前記第1側面の前記第1方向の寸法は、前記本体部の前記第1方向の寸法の50%以上である、請求項2に記載の半導体素子。
- 前記第2側面の前記第1方向の寸法は、前記第1側面の前記第1方向の寸法よりも大きく、
前記第2側面の表面粗さは、前記第1側面の表面粗さよりも大きい、請求項1に記載の半導体素子。 - 前記第2側面は、前記第2方向を向く第1領域と、前記第1縁および前記第1領域につながる第2領域と、を含み、
前記第2領域は、前記裏面に向けて湾曲している、請求項1ないし4のいずれかに記載の半導体素子。 - 前記第2側面は、前記裏面から最も離れた第2縁を含み、
前記本体部は、前記第2縁につながり、かつ前記第1方向において前記第2側面と前記主面との間に位置する第3側面を有し、
前記第1方向に視て、前記第3側面は、前記裏面に重なる、請求項1ないし5のいずれかに記載の半導体素子。 - 前記第2側面の前記第1方向の寸法は、前記第3側面の前記第1方向の寸法よりも大きく、
前記第3側面の表面粗さは、前記第2側面の表面粗さよりも小さい、請求項6に記載の半導体素子。 - 前記第3側面の前記第1方向の寸法は、前記第2側面の前記第1方向の寸法よりも大きく、
前記第3側面の表面粗さは、前記第2側面の表面粗さよりも大きい、請求項6に記載の半導体素子。 - 前記第1方向に視て、前記主面は、前記裏面の周縁に囲まれている、請求項1ないし8のいずれかに記載の半導体素子。
- 前記第1方向および前記第2方向に対して直交する第3方向における前記本体部の寸法は、前記第2方向における前記本体部の寸法よりも大きい、請求項1ないし9のいずれか に記載の半導体素子。
- 請求項1ないし10のいずれかに記載の半導体素子と、
前記裏面に対向する第1ダイパッドと、
前記第1ダイパッドと前記半導体素子とを接合する接合層と、
前記複数の電極に個別に導電接合された複数のワイヤと、を備え、
前記複数のワイヤは、前記第1側面および前記第2側面を跨ぎ、
前記接合層は、前記第1側面に接している、半導体装置。 - 前記接合層は、前記第1縁に接している、請求項11に記載の半導体装置。
- 制御素子と、
前記第1ダイパッドから離れた第2ダイパッドと、
前記第1ダイパッドおよび前記第2ダイパッドのいずれかに搭載された駆動素子と、をさらに備え、
前記複数の電極は、複数の第1電極、および複数の第2電極を含み、
前記複数のワイヤは、前記複数の第1電極に個別に導電接合された複数の第1ワイヤと、前記複数の第2電極に個別に導電接合された複数の第2ワイヤと、を含み、
前記複数の第1ワイヤは、前記駆動素子に導電接合されており、
前記複数の第2ワイヤは、前記制御素子に導電接合されている、請求項11または12に記載の半導体装置。 - 前記制御素子は、前記第1ダイパッドに搭載されており、
前記駆動素子は、前記第2ダイパッドに搭載されている、請求項13に記載の半導体装置。 - 前記制御素子は、前記第2方向において前記半導体素子を基準として前記駆動素子とは反対側に位置する、請求項14に記載の半導体装置。
- 前記半導体素子、前記制御素子、前記駆動素子、および前記複数のワイヤを覆う封止樹脂をさらに備える、請求項13ないし15のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記制御素子に導通する複数の第1端子と、
前記駆動素子に導通する複数の第2端子と、をさらに備え、
前記複数の第1端子の各々の一部と、前記複数の第2端子の各々の一部と、が前記封止樹脂に覆われている、請求項16に記載の半導体装置。
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2023
- 2023-02-24 WO PCT/JP2023/006742 patent/WO2023176370A1/ja unknown
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