WO2023282013A1 - 半導体装置 - Google Patents

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WO2023282013A1
WO2023282013A1 PCT/JP2022/024140 JP2022024140W WO2023282013A1 WO 2023282013 A1 WO2023282013 A1 WO 2023282013A1 JP 2022024140 W JP2022024140 W JP 2022024140W WO 2023282013 A1 WO2023282013 A1 WO 2023282013A1
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electrode
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metal
wire
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肇 奥田
雄人 西山
徹 宅間
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ローム株式会社
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    • H01L23/49548—Cross section geometry

Definitions

  • the present disclosure relates to semiconductor devices.
  • Patent Document 1 discloses an example of a conventional switching element.
  • a switching element generates energy due to an electromotive force that is generated when a current is interrupted.
  • Active clamping is a function of absorbing this energy with a switching element.
  • the present disclosure has been conceived under the circumstances described above, and one of its objectives is to provide a semiconductor device capable of increasing the energy that can be absorbed by active clamping.
  • a semiconductor device provided by the present disclosure includes a semiconductor element having a first electrode, a sealing resin covering the semiconductor element, and a covering portion.
  • the covering portion is interposed between the first electrode and the sealing resin and includes a material having higher thermal conductivity than the sealing resin.
  • the semiconductor device of the present disclosure it is possible to increase the energy that can be absorbed by active clamping.
  • FIG. 1 is a plan view showing a semiconductor device according to a first embodiment of the present disclosure
  • FIG. FIG. 2 is a fragmentary plan view showing the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure
  • FIG. FIG. 3 is a circuit diagram showing a semiconductor element of the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure
  • FIG. 4 is a front view showing the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure
  • FIG. FIG. 5 is a side view showing the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure
  • FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view along line VV in FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view along line VI-VI in FIG.
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the main part showing the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of the main part showing the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a main part plan view showing a first modification of the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure;
  • FIG. 11 is a fragmentary plan view showing a semiconductor device according to a second embodiment of the present disclosure;
  • FIG. 12 is a fragmentary plan view showing a semiconductor device according to a third embodiment of the present disclosure;
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII in FIG. 12.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view along line XIV-XIV in FIG. 12.
  • FIG. FIG. 15 is a fragmentary plan view showing a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present disclosure;
  • FIG. 10 is a main part plan view showing a first modification of the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a fragmentary plan view showing a semiconductor device according to a second embodiment of the
  • FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line XVI--XVI of FIG. 15.
  • FIG. 17 is a fragmentary plan view showing a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present disclosure; 18 is a cross-sectional view taken along line XVIII-XVIII in FIG. 17.
  • FIG. 19 is a plan view of main parts showing a first modification of the semiconductor device according to the fifth embodiment of the present disclosure;
  • a semiconductor device A1 of this embodiment includes a first lead 1, a plurality of second leads 2, a plurality of third leads 3, a semiconductor element 4, a plurality of first wires 51, a plurality of second wires 52, and a plurality of metal lumps. 6 , a covering portion 7 and a sealing resin 8 .
  • the shape and size of the semiconductor device A1 are not particularly limited.
  • An example of the size of the semiconductor device A1 is about 4 mm to 7 mm in the x direction, about 4 mm to 8 mm in the y direction, and about 0.7 mm to 2.0 mm in the z direction. be.
  • FIG. 1 is a plan view showing the semiconductor device A1.
  • FIG. 2 is a fragmentary plan view showing the semiconductor device A1.
  • FIG. 4 is a front view showing the semiconductor device A1.
  • FIG. 5 is a side view showing the semiconductor device A1.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI of FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view along line VII-VII of FIG.
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing the semiconductor device A1.
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a semiconductor device A1.
  • the first lead 1 is a member that supports the semiconductor element 4 and constitutes a conduction path to the semiconductor element 4 .
  • the material of first lead 1 is not particularly limited, and is made of, for example, metals represented by Cu, Ni, Fe, etc., and alloys thereof.
  • the first lead 1 may be formed with a plated layer made of a metal represented by Ag, Ni, Pd, Au, etc., at an appropriate position.
  • the thickness of first lead 1 is not particularly limited, and is, for example, about 0.12 mm to 0.2 mm.
  • the first lead 1 of this embodiment has a die pad portion 11 and two extension portions 12 .
  • the die pad portion 11 is a portion that supports the semiconductor element 4 .
  • the shape of the die pad portion 11 is not particularly limited, and is rectangular when viewed in the z direction in this embodiment.
  • the die pad portion 11 has a die pad main surface 111 and a die pad back surface 112 .
  • the die pad main surface 111 is a surface facing the z direction.
  • the die pad back surface 112 is a surface facing away from the die pad main surface 111 in the thickness direction. In the illustrated example, die pad main surface 111 and die pad back surface 112 are planar.
  • the two extending portions 12 are portions extending from the die pad portion 11 to both sides in the x direction.
  • the extending portion 12 includes a portion extending from the die pad portion 11 along the x direction, a portion extending obliquely in the z direction toward the die pad main surface 111 with respect to the portion, and a portion extending from the portion extending in the z direction. It has a portion extending along the x-direction, and has a bent shape as a whole.
  • the plurality of second leads 2 are separated from the first leads 1 and constitute a conductive path to the semiconductor element 4 .
  • the plurality of second leads 2 constitute conduction paths for currents switched by the semiconductor element 4 .
  • a plurality of second leads 2 are arranged on one side of the first leads 1 in the y direction. Also, the plurality of second leads 2 are arranged apart from each other in the x direction.
  • the material of the second lead 2 is not particularly limited, and is made of, for example, metals represented by Cu, Ni, Fe, etc., and alloys thereof. Moreover, the second lead 2 may be formed with a plated layer made of a metal represented by Ag, Ni, Pd, Au, etc., at an appropriate position. The thickness of second lead 2 is not particularly limited, and is, for example, about 0.12 mm to 0.2 mm.
  • the second lead 2 of this embodiment has a pad portion 21 and a terminal portion 22 .
  • the pad portion 21 is a portion to which the first wire 51 is connected.
  • the pad portion 21 is located on the side of the die pad main surface 111 facing the die pad portion 11 in the z direction.
  • the terminal portion 22 is a strip-shaped portion extending outward in the y direction from the pad portion 21 .
  • the terminal portion 22 has a bent shape when viewed in the x direction, and the tip portion thereof is located at substantially the same position as the die pad portion 11 in the z direction.
  • the terminal portion 22 is a power terminal.
  • the plurality of third leads 3 are separated from the first leads 1 and constitute a conductive path to the semiconductor element 4 .
  • the plurality of third leads 3 constitute conduction paths for control signal currents for controlling the semiconductor element 4 .
  • a plurality of third leads 3 are arranged on the other side in the y direction with respect to the first leads 1 . Also, the plurality of third leads 3 are arranged apart from each other in the x direction.
  • the material of the third lead 3 is not particularly limited, and is made of, for example, metals represented by Cu, Ni, Fe, etc., and alloys thereof. Also, the third lead 3 may be formed with a plated layer made of a metal represented by Ag, Ni, Pd, Au, etc., at an appropriate position. The thickness of the third lead 3 is not particularly limited, and is, for example, approximately 0.12 mm to 0.2 mm.
  • the third lead 3 of this embodiment has a pad portion 31 and a terminal portion 32 .
  • the pad portion 31 is a portion to which the second wire 52 is connected. In the present embodiment, the pad portion 31 is located on the side of the die pad main surface 111 facing the die pad portion 11 in the z direction.
  • the terminal portion 32 is a belt-like portion extending outward in the y direction from the pad portion 31 .
  • the terminal portion 32 has a bent shape when viewed in the x direction, and the tip portion thereof is located at the same (or substantially the same) position as the die pad portion 11 in the z direction.
  • the terminal portions 32 of the plurality of third leads 3 are distinguished from terminal portions 321, 322, 323, and 324.
  • the terminal portion 321 is an output terminal and electrically connected to a third electrode 4031 which will be described later.
  • the terminal portion 322 is a ground terminal and is electrically connected to a third electrode 4032 which will be described later.
  • the terminal portion 323 is a self-diagnostic output terminal and electrically connected to a third electrode 4033, which will be described later.
  • the terminal portion 324 is an input terminal and is electrically connected to a third electrode 4034 which will be described later.
  • the semiconductor element 4 is an element that exhibits the electrical functions of the semiconductor device A1. In this embodiment, the semiconductor element 4 performs a switching function.
  • the semiconductor element 4 has an element body 40 , a first electrode 401 , a second electrode 402 and a plurality of third electrodes 403 .
  • the semiconductor device 4 also has a switching section 408 which constitutes a transistor that performs a switching function, and a control section 48 which controls, monitors and protects the transistor of the switching section 408 .
  • the transistors included in the control unit 48 are lateral type transistors.
  • the element main body 40 has an element main surface 40a and an element back surface 40b.
  • the element main surface 40a faces the same side as the die pad main surface 111 in the z direction.
  • the element back surface 40b is a surface that faces the side opposite to the element main surface 40a in the z direction.
  • the material of the element main body 40 is not particularly limited. Examples of materials for the element body 40 include semiconductor materials such as Si, SiC, and GaN.
  • the element body 40 has a switching section 408 .
  • the switching unit 408 has a transistor structure typified by, for example, a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), a MISFET (Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor), and the like. As shown in FIGS. 1 and 2, the switching section 408 is arranged side by side with the control section 48 in the y direction when viewed in the z direction. However, the specific arrangement and the like of the switching unit 408 and the control unit 48 are not particularly limited.
  • the first electrode 401 is arranged on the element main surface 40 a of the element body 40 .
  • the first electrode 401 is arranged on a portion of the element main surface 40a on the side of the plurality of second leads 2 in the y direction.
  • the first electrode 401 overlaps the switching section 408 when viewed in the z direction.
  • the first electrode 401 is separated from the control section 48 when viewed in the z direction.
  • the first electrode 401 is the source electrode.
  • the material of the first electrode 401 is not particularly limited, and examples thereof include metals represented by Al (aluminum), Al—Si, Cu (copper), and alloys containing these.
  • the first electrode 401 may have a structure in which layers made of a plurality of materials selected from these metals are laminated.
  • the first electrode 401 of this embodiment has a base thickness portion 4011, a reduced thickness portion 4012 and a raised portion 4013.
  • the base thickness portion 4011 is a portion of the first electrode 401 that occupies most of the area where the bonding portion 511 of the first wire 51 described below and the metal lump 6 are not arranged.
  • the thickness of the base thickness portion 4011 is the thickness when processing such as plating for forming the first electrode 401 is completed, for example.
  • the thinned portion 4012 is a portion of the first electrode 401 to which either the bonding portion 511 or the metal lump 6 is bonded, and is thinner than the base thickness portion 4011 .
  • the thinned portion 4012 is a portion thinned by the bonding process of the bonding portion 511 and the metal block 6, for example.
  • the raised portion 4013 is a portion located between the base thickness portion 4011 and the thinned portion 4012 .
  • the raised portion 4013 annularly surrounds the reduced thickness portion 4012 .
  • the raised portion 4013 is thicker than the base thickness portion 4011 and the reduced thickness portion 4012 .
  • the second electrode 402 is arranged on the element back surface 40 b of the element body 40 .
  • the second electrode 402 overlaps the switching section 408 and the control section 48 when viewed in the z-direction, and covers the entire surface of the element back surface 40b in this embodiment.
  • the second electrode 402 is the drain electrode.
  • the material of the second electrode 402 is not particularly limited, and examples thereof include metals represented by Al (aluminum), Al—Si, Cu (copper), and alloys containing these.
  • the second electrode 402 may have a structure in which layers made of a plurality of materials selected from these metals are laminated.
  • Control unit 48 includes, for example, a current sensor circuit, a temperature sensor circuit, an overcurrent protection circuit, an overheating protection circuit, a low voltage malfunction prevention circuit, and the like.
  • the plurality of third electrodes 403 are arranged on the element main surface 40a.
  • the plurality of third electrodes 403 are arranged on the portion of the element main surface 40a on the side of the plurality of third leads 3 in the y direction.
  • the plurality of third electrodes 403 overlap the control section 48 when viewed in the z direction.
  • the plurality of third electrodes 403 are mainly electrically connected to the controller 48 .
  • the number of the multiple third electrodes 403 is not particularly limited. Also, the number of third electrodes 403 may be one.
  • the semiconductor element 4 has four third electrodes 403 .
  • the four third electrodes 403 include third electrodes 4031, 4032, 4033, and 4034.
  • the third electrode 4031 is an output electrode, and when the load is short-circuited and a current exceeding the overcurrent detection value flows, the output current is limited.
  • the third electrode 4032 is a ground electrode.
  • the third electrode 4033 is a self-diagnostic output electrode and has a different potential depending on whether it is in an overcurrent or overheat state.
  • the third electrode 4034 is an input electrode and internally connected to a pull-down resistor.
  • FIG. 3 shows a circuit configuration example of the switching unit 408 and the control unit 48.
  • the switching unit includes transistors.
  • the control section 48 includes an energy absorption circuit 481 and a protection circuit 482 .
  • the energy absorption circuit 481 is a circuit that absorbs electrical energy caused by transient voltage or the like, and includes, for example, a Zener diode and a resistor.
  • Protection circuit 482 is a circuit that protects control unit 48 and includes, for example, heating protection unit 4821 and overcurrent protection unit 4822 .
  • the plurality of first wires 51 electrically connect the first electrodes 401 of the semiconductor element 4 and the plurality of second leads 2 .
  • the material of first wire 51 is not particularly limited, and is made of metal represented by Au, Cu, Al, or the like, for example.
  • the first wire 51 may contain a metal different from the metal contained in the first electrode 401 .
  • the first wire 51 has a bonding portion 511 , a bonding portion 512 and a loop portion 513 .
  • a specific configuration of the first wire 51 is not particularly limited.
  • first wire 51 is made of a material containing Cu, and is formed by a capillary, for example. In this embodiment, a current switched by the semiconductor element 4 flows through the plurality of first wires 51 .
  • the semiconductor device is not limited to the configuration in which the first wire 51 is joined to the first electrode 401 .
  • a conductive member made of a metal plate material other than the first wire 51 may be joined to the first electrode 401 .
  • another electrode may be provided that is electrically connected to the first electrode 401 via a conductive path formed in the semiconductor element 4, and the conductive member such as the first wire 51 is in contact with this electrode.
  • the bonding portion 511 is electrically connected to the first electrode 401 of the semiconductor element 4, and is arranged at a position overlapping the first electrode 401 when viewed in the z direction. In this embodiment, the bonding portion 511 is joined to the first electrode 401 and is a so-called first bonding portion.
  • the bonding portion 511 has a first surface 5111 and a second surface 5112.
  • the first surface 5111 and the second surface 5112 are defined by the maximum diameter portion of the bonding portion 511 (the portion having the maximum dimension in the direction perpendicular to the z direction such as the x direction and the y direction, which intersects with the dashed line shown in FIG. 8). are aligned in the z-direction with the part where the
  • the first surface 5111 is a surface inclined away from the center of the bonding portion 511 in directions perpendicular to the z-direction, such as the x-direction and the y-direction, as the distance from the first electrode 401 increases in the z-direction.
  • the first surface 5111 is a convex curved surface.
  • the second surface 5112 is located on the opposite side of the first surface 5111 across the maximum diameter portion, and is a convex curved surface in the illustrated example.
  • the bonding portion 512 is a portion that is bonded to the pad portion 21 of the second lead 2 .
  • the bonding portion 512 is a so-called second bonding portion.
  • the loop portion 513 is connected to the bonding portion 511 and the bonding portion 512 and is, for example, a curved portion as a whole.
  • the plurality of bonding portions 511 are arranged along the outer edge of the first electrode 401 . More specifically, they are arranged along three sides included in the outer edge of the element body 40 . Also, the bonding portions 511 are arranged in a row along the outer edge of the first electrode 401 .
  • the plurality of second wires 52 electrically connect the third electrodes 403 of the semiconductor element 4 and the plurality of third leads 3 .
  • the material of the second wire 52 is not particularly limited, and is made of metal represented by Au, Cu, Al, or the like, for example.
  • the second wire 52 has a bonding portion 521 , a bonding portion 522 and a loop portion 523 .
  • a specific configuration of the second wire 52 is not particularly limited.
  • the second wire 52 is formed by a capillary, for example.
  • a control signal current or the like for controlling the semiconductor element 4 flows through the plurality of second wires 52 . In the example shown in FIG.
  • the third electrode 4031 and the pad portion 31 of the third lead 3 having the terminal portion 321 are connected by the second wire 52 .
  • the third electrode 4032 and the pad portion 31 of the third lead 3 having the terminal portion 322 are connected by the second wire 52 .
  • the third electrode 4033 and the pad portion 31 of the third lead 3 having the terminal portion 323 are connected by the second wire 52 .
  • the third electrode 4034 and the pad portion 31 of the third lead 3 having the terminal portion 324 are connected by the second wire 52 .
  • the bonding portion 521 is joined to the second electrode 402 of the semiconductor element 4 .
  • the bonding portion 521 is a so-called first bonding portion.
  • the bonding portion 522 is a portion that is bonded to the pad portion 31 of the third lead 3 .
  • the bonding portion 522 is a so-called second bonding portion.
  • the loop portion 523 is connected to the bonding portion 521 and the bonding portion 522 and is, for example, a curved portion as a whole.
  • the plurality of metal lumps 6 each contain metal and are joined to the first electrode 401 .
  • a specific configuration of the metal lump 6 is not particularly limited.
  • the metal lump 6 has the same configuration as the bonding portion 511 of the first wire 51 . That is, among the methods of forming the first wire 51 using a capillary, the first wire 51 is formed by cutting the wire material after the bonding portion 511 is formed.
  • the metal lump 6 of this embodiment contains Cu.
  • the number of metal lumps 6 is not particularly limited, and may be one. Also, the semiconductor device of the present disclosure may be configured without the metal lump 6 .
  • the arrangement of the plurality of metal lumps 6 is not particularly limited.
  • the plurality of metal lumps 6 are arranged inward on the side opposite to the outer edge of the first electrode 401 with respect to the bonding portion 511 .
  • the plurality of metal lumps 6 are arranged in a matrix. Examples of the matrix-like arrangement of the plurality of metal lumps 6 include an arrangement in which a plurality of rows along the two directions of the x direction and the y direction intersect, and a so-called zigzag arrangement.
  • the metal block 6 has a first surface 61, a second surface 62 and a projection 63.
  • the first surface 61 and the second surface 62 are defined by the maximum diameter portion of the metal lump 6 (the portion having the maximum dimension in the direction perpendicular to the z direction such as the x direction and the y direction, which intersects with the dashed line shown in FIG. 8). are aligned in the z-direction with the part where the
  • the first surface 61 is a surface inclined away from the center of the metal mass 6 in directions perpendicular to the z direction, such as the x direction and the y direction, as the distance from the first electrode 401 increases in the z direction.
  • the first surface 61 is a convex curved surface.
  • the second surface 62 is located on the opposite side of the first surface 61 across the maximum diameter portion, and is a convex curved surface in the illustrated example.
  • the protrusion 63 is a portion that protrudes from the second surface 62 in the z-direction to the side opposite to the first electrode 401 .
  • the projecting portion 63 is a cut portion of the wire material for forming the metal block 6 .
  • the covering portion 7 is interposed between the first electrode 401 and the sealing resin 8 .
  • the covering portion 7 contains a material having higher thermal conductivity than the sealing resin 8 .
  • the material of the covering portion 7 is not particularly limited, and when the sealing resin 8 is made of an insulating resin, the covering portion 7 contains metal.
  • the covering portion 7 may contain a metal different from the metal contained in the first electrode 401 .
  • the metal forming coating portion 7 includes, for example, Ag or Cu.
  • the covering portion 7 contains sintered Ag or sintered Cu.
  • the coating portion 7 contains sintered Ag, it is preferable to use sintered Ag of a type that can be formed without pressure.
  • the covering portion 7 is made of pressureless sintered Ag, it can be formed, for example, by discharging a material paste to be sintered Ag from a nozzle, applying the material paste, and then heating the material paste appropriately.
  • the covering portion 7 is not limited to a structure containing metal, and may contain a resin having a higher thermal conductivity than the insulating resin forming the sealing resin 8, for example.
  • the sealing resin 8 is made of epoxy resin
  • examples of the resin forming the covering portion 7 include PC (polycarbonate), PA6 (nylon 6), PPS (polyphenylene sulfide), PBT (polybutylene terephthalate), and the like.
  • the covering portion 7 may be configured by mixing these resins with a filler for increasing thermal conductivity.
  • the covering part 7 contains sintered Ag and is in contact with both the first electrode 401 and the sealing resin 8 .
  • the covering portion 7 is arranged inside the outer edge of the first electrode 401 when viewed in the z direction.
  • the covering portion 7 is in contact with at least one of the multiple metal lumps 6 . Also, the covering portion 7 is in contact with at least one of the bonding portions 511 of the plurality of first wires 51 . Moreover, in the illustrated example, the covering portion 7 covers most of the plurality of metal lumps 6 . Moreover, in the illustrated example, the covering portion 7 covers most of the bonding portions 511 of the plurality of first wires 51 . As shown in FIG. 2, the covering portion 7 is arranged in a region surrounded by the bonding portions 511 of the plurality of first wires 51.
  • the maximum thickness of the covering portion 7 is thicker than the thickness of the bonding portion 511 of the first wire 51 .
  • the thickness of the covering portion 7 is thicker at the central portion than at the outer peripheral portion when viewed along the z-direction.
  • the maximum thickness of the covering portion is preferably 20 ⁇ m or more, more preferably 80 ⁇ m or more, and even more preferably 160 ⁇ m or more.
  • the thickness of the covering portion 7 may have a distribution including, for example, two portions having a maximum value separated from each other in the y direction and a portion having a minimum value located between the two portions.
  • the covering portion 7 includes a portion located between the first electrode 401 (protruding portion 4013 ) and the first surface 5111 of the bonding portion 511 .
  • the covering portion 7 has a portion that extends below the maximum diameter portion of the bonding portion 511 .
  • the covering portion 7 has a portion located between the first electrode 401 (the raised portion 4013 ) and the first surface 61 of the metal lump 6 .
  • the covering portion 7 has a portion that extends below the maximum diameter portion of the first surface 61 .
  • the encapsulation resin 8 includes the first lead 1, the plurality of second leads 2 and the plurality of third leads 3, and the semiconductor element 4, the plurality of first wires 51, the plurality of second wires 52, and the plurality of wires. It covers the metal block 6 and the covering portion 7 .
  • the encapsulating resin 8 is made of an insulating resin, and includes, for example, an epoxy resin mixed with a filler.
  • the shape of the sealing resin 8 is not particularly limited.
  • the sealing resin 8 has a resin main surface 81 , a resin back surface 82 , two first resin side surfaces 83 and two second resin side surfaces 84 .
  • the resin main surface 81 faces the same side as the die pad main surface 111 in the z direction, and is flat, for example.
  • the resin back surface 82 is a surface facing the opposite side of the resin main surface 81 in the z-direction, and is, for example, a flat surface.
  • the two first resin side surfaces 83 are located between the resin main surface 81 and the resin back surface 82 in the z direction and face both sides in the x direction.
  • the two second resin side surfaces 84 are located between the resin main surface 81 and the resin back surface 82 in the z direction and face both sides in the y direction.
  • the semiconductor device A ⁇ b>1 includes a covering portion 7 interposed between the first electrode 401 and the sealing resin 8 .
  • the covering portion 7 contains a material having higher thermal conductivity than the sealing resin 8 . Therefore, heat transfer from the first electrode 401 to the covering portion 7 is promoted, and an excessive temperature rise of the semiconductor element 4 can be suppressed. Therefore, according to the semiconductor device A1, the energy that can be absorbed by active clamping can be increased.
  • the covering portion 7 contains metal
  • heat transfer from the first electrode 401 can be further enhanced.
  • Ag or Cu is selected as the metal contained in the covering portion 7, the thermal conductivity of the covering portion 7 can be further increased.
  • the coating portion 7 contains sintered Ag or sintered Cu, the coating portion 7 having a desired shape can be formed more reliably by applying a material paste and sintering the material paste.
  • the covering portion 7 contains metal
  • the covering portion 7 constitutes a conductive member in contact with the first electrode 401 .
  • the contact of the covering portion 7 with the bonding portion 511 of the first wire 51 constitutes a heat transfer path that allows mutual heat transfer between the covering portion 7 and the first wire 51 . Therefore, for example, the heat transmitted to the covering portion 7 can be radiated to the second lead 2 via the first wire 51 .
  • the bonding strength between the first electrode 401 and the covering portion 7 may be insufficient.
  • the bonding strength between the first electrode 401 and the first wire 51 and the bonding strength between the first wire 51 and the covering portion 7 are both It is higher than the bonding strength with 7. As a result, it is possible to prevent the covering portion 7 from peeling off from the first electrode 401 and the like.
  • the covering portion 7 includes a portion located between the first electrode 401 (protruding portion 4013 ) and the first surface 5111 of the bonding portion 511 .
  • the covering portion 7 has a portion that extends below the maximum diameter portion of the bonding portion 511 . As a result, peeling of the covering portion 7 can be further suppressed.
  • the semiconductor device A1 includes a plurality of metal lumps 6.
  • the thermal conductivity of metal lump 6 is higher than that of sealing resin 8 . This can further increase the energy that can be absorbed by the active clamp.
  • the bonding strength between the first electrode 401 and the covering portion 7 may be insufficient.
  • the metal lump 6 contains Cu
  • the bonding strength between the first electrode 401 and the metal lump 6 and the bonding strength between the metal lump 6 and the covering portion 7 are both higher than the bond strength. As a result, it is possible to prevent the covering portion 7 from peeling off from the first electrode 401 and the like.
  • the covering portion 7 includes a portion positioned between the first electrode 401 (protruding portion 4013 ) and the first surface 61 of the metal lump 6 .
  • the covering portion 7 has a portion that extends below the maximum diameter portion of the first surface 61 . As a result, peeling of the covering portion 7 can be further suppressed.
  • the bonding portions 511 of the plurality of first wires 51 are arranged along the outer edge of the first electrode 401 .
  • the plurality of metal lumps 6 are arranged inside the plurality of bonding portions 511 . This prevents the nozzle for applying the material paste from interfering with the first wires 51 when the covering portion 7 is formed after the plurality of first wires 51 and the plurality of metal lumps 6 are formed. can do. In addition, it is possible to prevent the material paste of the covering portion 7 from unintentionally adhering to the first wire 51 .
  • FIG. 10 shows a first modification of the semiconductor device A1.
  • the semiconductor device A11 of this modified example differs from the above-described semiconductor device A1 in the area where the covering portion 7 is provided.
  • the covering portion 7 is not in contact with the bonding portions 511 of the plurality of first wires 51 and is separated from the bonding portions 511 of the plurality of first wires 51 when viewed in the z direction. That is, the bonding portion 511 is covered with the sealing resin 8 instead of the covering portion 7 . Moreover, like the semiconductor device A ⁇ b>1 , the covering portion 7 covers most of the plurality of metal lumps 6 .
  • the covering portion 7 is not limited to the configuration in which it is in contact with the first wire 51 , and may be in any configuration as long as it is in contact with the first electrode 401 .
  • FIG. 11 shows a semiconductor device according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the semiconductor device A2 of this embodiment differs from the above-described embodiments in that it does not include a plurality of metal lumps 6.
  • FIG. 11 shows a semiconductor device according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the semiconductor device A2 of this embodiment differs from the above-described embodiments in that it does not include a plurality of metal lumps 6.
  • the first electrode 401 is not joined to the metal lump 6, but is joined to the bonding portions 511 of the plurality of first wires 51.
  • the contact area between the covering portion 7 and the first electrode 401 is wider than the contact area of the semiconductor device A1.
  • the covering portion 7 may be in contact with or separate from the bonding portions 511 of the plurality of first wires 51 .
  • This embodiment can also increase the energy that can be absorbed by the active clamp.
  • the semiconductor device according to the present disclosure may be configured without the plurality of metal lumps 6 .
  • the semiconductor device A3 of this embodiment shows a semiconductor device according to the third embodiment of the present disclosure.
  • the relationship between the first electrode 401, the plurality of first wires 51, the plurality of 6, and the covering portion 7 is different from that of the above-described embodiment.
  • the covering portion 7 is interposed between the bonding portions 511 of the plurality of first wires 51 and the plurality of metal lumps 6 and the first electrode 401 . That is, the bonding portions 511 of the plurality of first wires 51 and the plurality of metal lumps 6 are formed on the covering portion 7 and are not in contact with the first electrodes 401 . The plurality of first wires 51 and the plurality of metal lumps 6 are electrically connected to the first electrode 401 via the covering portion 7 .
  • the bonding process of the plurality of first wires 51 and the formation of the plurality of metal lumps 6 may be performed.
  • This embodiment can also increase the energy that can be absorbed by the active clamp.
  • the structure is not limited to the structure in which the covering portion 7 covers the bonding portion 511 and the metal lumps 6, but the structure is such that the bonding portion 511 and the metal lumps 6 are formed on the covering portion 7.
  • the configurations of the plurality of bonding portions 511, the plurality of metal lumps 6, and the covering portion 7 in the semiconductor devices A1, A11, A2, and A3 can be arbitrarily combined and appropriately employed in the following embodiments.
  • the semiconductor device A4 of this embodiment differs from the above-described embodiments mainly in the configuration of the semiconductor element 4, the semiconductor element 42, and the plurality of third wires 53. As shown in FIG.
  • the semiconductor device 4 of the present embodiment has the switching section 408 of the above-described embodiment and performs a switching function, but does not have the control section 48 of the above-described embodiment.
  • the semiconductor element 42 functions to control, monitor, and protect the semiconductor element 4, for example. Both the semiconductor element 4 and the semiconductor element 42 are mounted on the die pad main surface 111 of the die pad portion 11 via a bonding material 49 . In the illustrated example, the semiconductor element 4 and the semiconductor element 42 are arranged side by side in the y direction.
  • the semiconductor element 42 has multiple electrodes 421 and multiple electrodes 422 .
  • the plurality of electrodes 421 and the plurality of electrodes 422 are both arranged on the same side in the z direction.
  • the plurality of electrodes 421 are arranged on the side where the semiconductor element 4 is located in the y direction.
  • the multiple electrodes 422 are arranged on the side where the multiple third leads 3 are located in the y direction.
  • the plurality of electrodes 422 includes electrodes 4221,4222,4223,4224.
  • the electrode 4221 corresponds to the third electrode 4031 in the semiconductor device A1 described above.
  • the electrode 4222 corresponds to the third electrode 4032 in the semiconductor device A1 described above.
  • the electrode 4223 corresponds to the third electrode 4033 in the semiconductor device A1 described above.
  • the electrode 4224 corresponds to the third electrode 4034 in the semiconductor device A1 described above.
  • the multiple second wires 52 are individually connected to the multiple electrodes 422 of the semiconductor element 42 and the multiple third leads 3 .
  • the bonding portion 521 is joined to the electrode 422 .
  • the bonding portion 522 is joined to the pad portion 31 of the third lead 3 .
  • the semiconductor device A4 includes a plurality of third wires 53.
  • the plurality of third wires 53 are individually connected to the plurality of third electrodes 403 of the semiconductor element 4 and the plurality of electrodes 421 of the semiconductor element 42 .
  • the third wire 53 has, for example, a bonding portion 531, a bonding portion 532, and a loop portion 533, and has the same configuration as the second wire 52, for example.
  • the bonding portion 531 is joined to the third electrode 403 .
  • the bonding portion 532 is joined to the electrode 421 .
  • This embodiment can also increase the energy that can be absorbed by the active clamp.
  • the specific configuration of the semiconductor element 4 is not particularly limited.
  • other semiconductor elements such as the semiconductor element 42 may be mounted on the die pad portion 11 .
  • the functions of the semiconductor elements other than the semiconductor element 4 are not particularly limited.
  • the semiconductor device A5 of this embodiment includes a semiconductor element 4 and a semiconductor element 42, like the semiconductor device A4.
  • the semiconductor element 42 is mounted on the element main surface 40a of the semiconductor element 4. As shown in FIG. That is, the semiconductor element 42 is arranged on the side opposite to the die pad section 11 with respect to the semiconductor element 4 in the z direction. The semiconductor element 4 and the semiconductor element 42 are stacked on each other.
  • the semiconductor element 42 is bonded to the element main surface 40a of the semiconductor element 4 with a bonding material 49, for example.
  • the semiconductor element 42 is mounted at a position separated from the first electrode 401 in the y direction when viewed in the z direction. Note that, unlike the illustrated example, the semiconductor element 42 may be arranged on the first electrode 401 .
  • the first electrode 401 and the semiconductor element 42 are both rectangular with the x direction as the longitudinal direction.
  • the plurality of third electrodes 403 are located between the first electrodes 401 and the semiconductor element 42 in the y direction and are arranged side by side in the x direction.
  • This embodiment can also increase the energy that can be absorbed by the active clamp. Further, as understood from this embodiment, the arrangement and mounting form of the semiconductor element 42 are not particularly limited.
  • FIG. 19 shows a first modification of the semiconductor device A5.
  • the semiconductor device A51 of this modified example differs from the semiconductor device A5 described above mainly in the specific configurations of the semiconductor element 4 and the semiconductor element 42 .
  • FIG. 19 shows a main part of the semiconductor device A51, showing a region including the semiconductor elements 4 and 42 and part of the die pad section 11, and the sealing resin 8 is omitted.
  • the semiconductor device A51 may appropriately include the plurality of second leads 2 and the plurality of third leads 3 described above.
  • the semiconductor element 42 is mounted on the element main surface 40 a of the semiconductor element 4 .
  • the semiconductor element 42 is arranged side by side in the x direction with respect to the first electrode 401 .
  • the plurality of first wires 51 in this example are formed by, for example, wedge bonding.
  • the bonding portion 511 has a shape elongated in the y direction.
  • a plurality of bonding portions 511 are arranged side by side in the x direction.
  • the semiconductor element 42 has a long rectangular shape with the y direction as the longitudinal direction.
  • the plurality of third electrodes 403 of the semiconductor element 4 are positioned on one side in the y direction with respect to the semiconductor element 42 and arranged side by side in the x direction.
  • This embodiment can also increase the energy that can be absorbed by the active clamp. Further, as understood from this embodiment, the arrangement and mounting form of the semiconductor element 42 are not particularly limited.
  • the semiconductor device according to the present disclosure is not limited to the above-described embodiments.
  • the specific configuration of each part of the semiconductor device according to the present disclosure can be changed in various ways.
  • the present disclosure includes embodiments set forth in the following appendices.
  • Appendix 1 a semiconductor element having a first electrode; a sealing resin covering the semiconductor element; a covering portion; The semiconductor device, wherein the covering portion is interposed between the first electrode and the sealing resin and includes a material having higher thermal conductivity than the sealing resin.
  • Appendix 2. The semiconductor device according to Appendix 1, wherein the covering portion contains metal.
  • Appendix 3. The semiconductor device according to appendix 2, wherein the covering portion contains Ag or Cu.
  • the semiconductor device according to any one of appendices 1 to 5, further comprising at least one first wire having a bonding portion joined to the first electrode.
  • Appendix 7. the at least one first wire comprises a plurality of first wires; 7. The semiconductor device according to appendix 6, wherein the bonding portion of each of the plurality of first wires is arranged along an outer edge of the first electrode.
  • Appendix 9. The semiconductor device according to any one of appendices 6 to 8, wherein each first wire contains a metal different from the metal contained in the first electrode.
  • each first wire contains Cu.
  • Appendix 11. The semiconductor device according to any one of appendices 6 to 10, wherein the covering portion is in contact with the bonding portion of each first wire.
  • Appendix 12. The semiconductor device according to any one of appendices 6 to 11, further comprising at least one metal lump joined to the first electrode.
  • Appendix 13. The semiconductor device according to appendix 12, wherein the metal lump contains a metal different from the metal contained in the first electrode.
  • Appendix 14. 14.
  • Appendix 15. 15. The semiconductor device according to appendix 14, wherein the covering portion covers the metal lump.
  • Appendix 18. 18.
  • Appendix 19 18.
  • Appendix 20. 18.
  • Appendix 21 21.
  • Each first wire has a loop portion connected to the bonding portion, 22.
  • Appendix 23 The metal lump has a first surface facing the first electrode and inclined away from the center of the metal lump as the distance from the first electrode increases, 23.
  • the semiconductor device has a switching unit having a switching function and a control unit that controls the switching unit, 24.

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Abstract

半導体装置は、アクティブクランプによって吸収可能なエネルギーを増大させるように構成されている。当該半導体装置は、半導体素子と、封止樹脂と、被覆部とを備える。前記半導体素子は、第１電極を有する。前記封止樹脂は、前記半導体素子を覆う。前記被覆部は、前記第１電極と前記封止樹脂との間に介在するように設けられている。また、前記被覆部は、前記封止樹脂よりも熱伝導率が高い材質を含んでいる。

Description

半導体装置
　本開示は、半導体装置に関する。
　様々な産業機器や自動車における電流制御に、スイッチング素子が用いられている。特許文献１には、従来のスイッチング素子の一例が開示されている。スイッチング素子は、電流を遮断する際に生じる起電力により、エネルギーが生じる。アクティブクランプは、このエネルギーをスイッチング素子で吸収する機能である。
特開２０１９－２１２９３０号公報
　スイッチング動作の高速化や大容量化を図るには、アクティブクランプによって吸収可能なエネルギーを増大させることが好ましい。
　本開示は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、アクティブクランプによって吸収可能なエネルギーを増大させることが可能な半導体装置を提供することをその一の課題とする。
　本開示によって提供される半導体装置は、第１電極を有する半導体素子と、前記半導体素子を覆う封止樹脂と、被覆部とを備える。前記被覆部は、前記第１電極と前記封止樹脂との間に介在し、且つ前記封止樹脂よりも熱伝導率が高い材質を含む。
　本開示の半導体装置によれば、アクティブクランプによって吸収可能なエネルギーを増大させることができる。
　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平面図である。 図２は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す要部平面図である。 図３は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置の半導体素子を示す回路図である。 図４は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す正面図である。 図５は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す側面図である。 図６は、図２のＶ－Ｖ線に沿う断面図である。 図７は、図２のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。 図８は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す要部拡大断面図である。 図９は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す要部拡大断面図である。 図１０は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置の第１変形例を示す要部平面図である。 図１１は、本開示の第２実施形態に係る半導体装置を示す要部平面図である。 図１２は、本開示の第３実施形態に係る半導体装置を示す要部平面図である。 図１３は、図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。 図１４は、図１２のＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿う断面図である。 図１５は、本開示の第４実施形態に係る半導体装置を示す要部平面図である。 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５実施形態に係る半導体装置を示す要部平面図である。 図１８は、図１７のＸＶＩＩＩ－ＸＶＩＩＩ線に沿う断面図である。 図１９は、本開示の第５実施形態に係る半導体装置の第１変形例を示す要部平面図である。
　以下、本開示の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
　本開示における「第１」、「第２」、「第３」等の用語は、単に識別のために用いたものであり、それらの対象物に順列を付することを意図していない。
　図１～図９は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置Ａ１を示している。本実施形態の半導体装置Ａ１は、第１リード１、複数の第２リード２、複数の第３リード３、半導体素子４、複数の第１ワイヤ５１、複数の第２ワイヤ５２、複数の金属塊６、被覆部７および封止樹脂８を備えている。半導体装置Ａ１の形状および大きさは、特に限定されない。半導体装置Ａ１の大きさの一例を挙げると、ｘ方向の大きさが４ｍｍ～７ｍｍ程度、ｙ方向の大きさが４ｍｍ～８ｍｍ程度、ｚ方向の大きさが、０．７ｍｍ～２．０ｍｍ程度である。
　図１は、半導体装置Ａ１を示す平面図である。図２は、半導体装置Ａ１を示す要部平面図である。図４は、半導体装置Ａ１を示す正面図である。図５は、半導体装置Ａ１を示す側面図である。図６は、図２のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。図７は、図２のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。図８は、半導体装置Ａ１を示す要部拡大断面図である。図９は、半導体装置Ａ１を示す要部拡大断面図である。
　第１リード１は、半導体素子４を支持し、且つ半導体素子４への導通経路を構成する部材である。第１リード１の材質は特に限定されず、たとえばＣｕ、Ｎｉ、Ｆｅ等に代表される金属およびこれらの合金からなる。また、第１リード１は、Ａｇ、Ｎｉ，Ｐｄ，Ａｕ等に代表される金属からなるめっき層を、適所に形成されていてもよい。第１リード１の厚さは特に限定されず、たとえば０．１２ｍｍ～０．２ｍｍ程度である。
　本実施形態の第１リード１は、ダイパッド部１１および２つの延出部１２を有する。
　ダイパッド部１１は、半導体素子４を支持する部位である。ダイパッド部１１の形状は特に限定されず、本実施形態においては、ｚ方向に視て矩形状である。ダイパッド部１１は、ダイパッド主面１１１およびダイパッド裏面１１２を有する。ダイパッド主面１１１は、ｚ方向を向く面である。ダイパッド裏面１１２は、厚さ方向においてダイパッド主面１１１とは反対側を向く面である。図示された例においては、ダイパッド主面１１１およびダイパッド裏面１１２は、平面である。
　２つの延出部１２は、ダイパッド部１１からｘ方向の両側に延出した部位である。本実施形態においては、延出部１２は、ダイパッド部１１からｘ方向に沿って延びる部位、当該部位に対してｚ方向においてダイパッド主面１１１が向く側に傾斜して延びる部位、および当該部位からｘ方向に沿って延びる部位、を有しており、全体として屈曲した形状である。
　複数の第２リード２は、第１リード１から離れており、半導体素子４への導通経路を構成する部位である。本実施形態においては、複数の第２リード２は、半導体素子４によってスイッチングされる電流の導通経路を構成する。複数の第２リード２は、第１リード１に対してｙ方向の一方側に配置されている。また、複数の第２リード２は、ｘ方向に互いに離間して配置されている。
　第２リード２の材質は特に限定されず、たとえばＣｕ、Ｎｉ、Ｆｅ等に代表される金属およびこれらの合金からなる。また、第２リード２は、Ａｇ、Ｎｉ，Ｐｄ，Ａｕ等に代表される金属からなるめっき層を、適所に形成されていてもよい。第２リード２の厚さは特に限定されず、たとえば０．１２ｍｍ～０．２ｍｍ程度である。
　本実施形態の第２リード２は、パッド部２１および端子部２２を有する。
　パッド部２１は、第１ワイヤ５１が接続される部位である。本実施形態においては、パッド部２１は、ｚ方向においてダイパッド部１１よりもダイパッド主面１１１が向く側に位置している。
　端子部２２は、パッド部２１からｙ方向の外方に延びた帯状の部位である。端子部２２は、ｘ方向に視て屈曲形状であり、先端部分がｚ方向においてダイパッド部１１と略同じ位置にある。図示された例においては、端子部２２は、電源端子である。
　複数の第３リード３は、第１リード１から離れており、半導体素子４への導通経路を構成する部位である。本実施形態においては、複数の第３リード３は、半導体素子４を制御するための制御信号電流の導通経路を構成する。複数の第３リード３は、第１リード１に対してｙ方向の他方側に配置されている。また、複数の第３リード３は、ｘ方向に互いに離間して配置されている。
　第３リード３の材質は特に限定されず、たとえばＣｕ、Ｎｉ、Ｆｅ等に代表される金属およびこれらの合金からなる。また、第３リード３は、Ａｇ、Ｎｉ，Ｐｄ，Ａｕ等に代表される金属からなるめっき層を、適所に形成されていてもよい。第３リード３の厚さは特に限定されず、たとえば０．１２ｍｍ～０．２ｍｍ程度である。
　本実施形態の第３リード３は、パッド部３１および端子部３２を有する。
　パッド部３１は、第２ワイヤ５２が接続される部位である。本実施形態においては、パッド部３１は、ｚ方向においてダイパッド部１１よりもダイパッド主面１１１が向く側に位置している。
　端子部３２は、パッド部３１からｙ方向の外方に延びた帯状の部位である。端子部３２は、ｘ方向に視て屈曲形状であり、先端部分がｚ方向においてダイパッド部１１と同じ（あるいは略同じ）位置にある。
　図２に示すように、本実施形態においては、複数の第３リード３の端子部３２が、端子部３２１，３２２，３２３，３２４と区別されている。端子部３２１は、出力端子であり後述の第３電極４０３１と導通している。端子部３２２は、グランド端子であり、後述の第３電極４０３２と導通している。端子部３２３は、自己診断出力端子であり、後述の第３電極４０３３と導通している。端子部３２４は、入力端子であり、後述の第３電極４０３４と導通している。
　半導体素子４は、半導体装置Ａ１の電気的機能を発揮する要素である。本実施形態では、半導体素子４は、スイッチング機能を果たす。半導体素子４は、素子本体４０、第１電極４０１、第２電極４０２、複数の第３電極４０３を有する。また、半導体素子４は、スイッチング機能を果たすトランジスタを構成する部位であるスイッチング部４０８と、スイッチング部４０８のトランジスタを制御、監視および保護等する部位である制御部４８とを有する。制御部４８に含まれるトランジスタは、横型構造のトランジスタである。
　素子本体４０は、素子主面４０ａおよび素子裏面４０ｂを有する。素子主面４０ａは、ｚ方向においてダイパッド主面１１１と同じ側を向く面である。素子裏面４０ｂは、ｚ方向において素子主面４０ａとは反対側を向く面である。素子本体４０の材質は特に限定されない。素子本体４０の材質としては、たとえばＳｉ、ＳｉＣ、ＧａＮ等の半導体材料が挙げられる。
　素子本体４０は、スイッチング部４０８を有する。スイッチング部４０８は、たとえばＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）、ＭＩＳＦＥＴ（Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor）等に代表されるトランジスタ構造が作り込まれている。図１および図２に示すように、スイッチング部４０８は、ｚ方向に視て、制御部４８とｙ方向に並んで配置されている。ただし、スイッチング部４０８および制御部４８の具体的な配置等は特に限定されない。
　第１電極４０１は、素子本体４０の素子主面４０ａに配置されている。図示された例においては、第１電極４０１は、素子主面４０ａのうちｙ方向において複数の第２リード２側の部分に配置されている。第１電極４０１は、ｚ方向に視て、スイッチング部４０８と重なる。また、本実施形態においては、第１電極４０１は、ｚ方向に視て、制御部４８から離れている。本実施形態においては、第１電極４０１は、ソース電極である。第１電極４０１の材質は特に限定されず、たとえば、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｌ－Ｓｉ、Ｃｕ（銅）等に代表される金属またはこれらを含む合金が挙げられる。また、第１電極４０１は、これらの金属から選択された複数の材質からなる層が積層された構造であってもよい。
　また、図８および図９に示すように、本実施形態の第１電極４０１は、基厚部４０１１、減肉部４０１２および隆起部４０１３を有する。基厚部４０１１は、第１電極４０１のうち後述の第１ワイヤ５１のボンディング部５１１および金属塊６が配置されていない領域の大部分を占める部位である。基厚部４０１１の厚さは、たとえば第１電極４０１を形成するためのめっき等の処理が完了した時点の厚さである。
　減肉部４０１２は、第１電極４０１のうちボンディング部５１１および金属塊６のいずれかが接合された部位であり、基厚部４０１１よりも薄い部位である。減肉部４０１２は、たとえばボンディング部５１１および金属塊６の接合処理によって減肉した部位である。
　隆起部４０１３は、基厚部４０１１と減肉部４０１２との間に位置する部位である。隆起部４０１３は、減肉部４０１２を環状に囲む。隆起部４０１３は、基厚部４０１１および減肉部４０１２よりも厚い部位である。
　第２電極４０２は、素子本体４０の素子裏面４０ｂに配置されている。第２電極４０２は、ｚ方向に視て、スイッチング部４０８および制御部４８と重なり、本実施形態においては、素子裏面４０ｂの全面を覆っている。本実施形態においては、第２電極４０２は、ドレイン電極である。第２電極４０２の材質は特に限定されず、たとえば、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｌ－Ｓｉ、Ｃｕ（銅）等に代表される金属またはこれらを含む合金が挙げられる。また、第２電極４０２は、これらの金属から選択された複数の材質からなる層が積層された構造であってもよい。
　制御部４８の具体的構成は特に限定されない。制御部４８は、たとえば電流センサ回路、温度センサ回路、過電流保護回路、加熱保護回路、低電圧誤動作防止回路等を含む。
　複数の第３電極４０３は、素子主面４０ａに配置されている。図示された例においては、複数の第３電極４０３は、素子主面４０ａのうちｙ方向において複数の第３リード３側の部分に配置されている。複数の第３電極４０３は、ｚ方向に視て、制御部４８と重なる。本実施形態においては、複数の第３電極４０３は、主に制御部４８に導通する。複数の第３電極４０３の個数は、特に限定されない。また、第３電極４０３の個数は、１であってもよい。図示された例においては、半導体素子４は、４つの第３電極４０３を有する。
　図示された例においては、４つの第３電極４０３は、第３電極４０３１，４０３２，４０３３，４０３４を含む。第３電極４０３１は、出力電極であり、負荷が短絡状態となり、過電流検出値を超える電流が流れると出力電流が制限される。第３電極４０３２は、グランド電極である。第３電極４０３３は、自己診断出力電極であり、過電流、過熱状態であるか否かによって電位が異なる。第３電極４０３４は、入力電極であり、内部にプルダウン抵抗が接続されている。
　図３は、スイッチング部４０８および制御部４８の回路構成例を示している。スイッチング部は、トランジスタを含んでいる。制御部４８は、エネルギー吸収回路４８１と保護回路４８２とを含んでいる。エネルギー吸収回路４８１は、過渡電圧等に起因する電気エネルギーを吸収する回路であり、たとえばツェナーダイオードと抵抗器とを含む。保護回路４８２は、制御部４８を保護する回路であり、たとえば加熱保護部４８２１および過電流保護部４８２２を含む。
　複数の第１ワイヤ５１は、半導体素子４の第１電極４０１と複数の第２リード２とを導通させるものである。第１ワイヤ５１の材質は特に限定されず、たとえばＡｕ、Ｃｕ、Ａｌ等に代表される金属からなる。第１ワイヤ５１は、第１電極４０１に含まれる金属とは異なる金属を含んでいてもよい。第１ワイヤ５１は、ボンディング部５１１、ボンディング部５１２およびループ部５１３を有する。第１ワイヤ５１の具体的な構成は、特に限定されない。図示された例においては、第１ワイヤ５１は、Ｃｕを含む材質からなり、たとえばキャピラリによって形成される。本実施形態においては、複数の第１ワイヤ５１には、半導体素子４によってスイッチングされる電流が流れる。
　本開示に係る半導体装置は、第１電極４０１に第１ワイヤ５１が接合された構成に限定されない。たとえば、第１ワイヤ５１以外の金属板材料からなる導通部材が第１電極４０１に接合された構成であってもよい。あるいは、半導体素子４内に形成された導通経路を介して第１電極４０１に導通する他の電極を備え、この電極に第１ワイヤ５１をはじめとする導通部材が接する構成であってもよい。
　ボンディング部５１１は、半導体素子４の第１電極４０１に導通しており、ｚ方向に視て第１電極４０１と重なる位置に配置されている。本実施形態においては、ボンディング部５１１は、第１電極４０１に接合されており、いわゆるファーストボンディング部である。
　図８に示すように、ボンディング部５１１は、第１面５１１１および第２面５１１２を有する。第１面５１１１と第２面５１１２とは、ボンディング部５１１の最大径部分（ｘ方向およびｙ方向等のｚ方向と直角である方向の寸法が最大である部分、図８に示す一点鎖線と交差する部分）を挟んでｚ方向に並んでいる。
　第１面５１１１は、ｚ方向において第１電極４０１から離れるほどｘ方向およびｙ方向等のｚ方向と直角である方向においてボンディング部５１１の中心から離れるように傾いた面である。図示された例においては、第１面５１１１は、凸曲面である。第２面５１１２は、最大径部分を挟んで第１面５１１１とは反対側に位置する面であり、図示された例においては、凸曲面である。
　ボンディング部５１２は、第２リード２のパッド部２１に接合される部位である。ボンディング部５１２は、いわゆるセカンドボンディング部である。
　ループ部５１３は、ボンディング部５１１とボンディング部５１２とに繋がっており、たとえば全体として湾曲状の部分である。
　図示された例においては、複数のボンディング部５１１は、第１電極４０１の外端縁に沿って配置されている。より具体的には、素子本体４０の外端縁に含まれる３辺に沿って配置されている。また、ボンディング部５１１は、第１電極４０１の外端縁に沿って一列に配置されている。
　複数の第２ワイヤ５２は、半導体素子４の第３電極４０３と複数の第３リード３とを導通させるものである。第２ワイヤ５２の材質は特に限定されず、たとえばＡｕ、Ｃｕ、Ａｌ等に代表される金属からなる。第２ワイヤ５２は、ボンディング部５２１、ボンディング部５２２およびループ部５２３を有する。第２ワイヤ５２の具体的な構成は、特に限定されない。図示された例においては、第２ワイヤ５２は、たとえばキャピラリによって形成される。本実施形態においては、複数の第２ワイヤ５２には、半導体素子４を制御するための制御信号電流等が流れる。図２に示す例においては、第３電極４０３１と端子部３２１を有する第３リード３のパッド部３１とが、第２ワイヤ５２によって接続されている。また、第３電極４０３２と端子部３２２を有する第３リード３のパッド部３１とが、第２ワイヤ５２によって接続されている。また、第３電極４０３３と端子部３２３を有する第３リード３のパッド部３１とが、第２ワイヤ５２によって接続されている。また、第３電極４０３４と端子部３２４を有する第３リード３のパッド部３１とが、第２ワイヤ５２によって接続されている。
　ボンディング部５２１は、半導体素子４の第２電極４０２に接合されている。ボンディング部５２１は、いわゆるファーストボンディング部である。
　ボンディング部５２２は、第３リード３のパッド部３１に接合される部位である。ボンディング部５２２は、いわゆるセカンドボンディング部である。
　ループ部５２３は、ボンディング部５２１とボンディング部５２２とに繋がっており、たとえば全体として湾曲状の部分である。
　複数の金属塊６は、各々が金属を含み、第１電極４０１に接合されている。金属塊６の具体的構成は特に限定されない。本実施形態においては、金属塊６は、第１ワイヤ５１のボンディング部５１１と同様の構成とされている。すなわち、キャピラリを用いて第１ワイヤ５１を形成する手法のうち、ボンディング部５１１の形成処理を行った後にワイヤ材料を切断することによって形成されている。本実施形態の金属塊６は、Ｃｕを含む。金属塊６の個数は、特に限定されず、１つであってもよい。また、本開示の半導体装置は、金属塊６を備えない構成であってもよい。
　複数の金属塊６の配置は、特に限定されない。図示された例においては、複数の金属塊６は、ボンディング部５１１に対して第１電極４０１の外端縁とは反対側の内方に配置されている。また、複数の金属塊６は、マトリクス状に配置されている。複数の金属塊６のマトリクス状の配置としては、ｘ方向およびｙ方向の２方向に沿った複数列が交差した配置や、いわゆる千鳥配置が挙げられる。
　図９に示すように、金属塊６は、第１面６１、第２面６２および突起部６３を有する。第１面６１と第２面６２とは、金属塊６の最大径部分（ｘ方向およびｙ方向等のｚ方向と直角である方向の寸法が最大である部分、図８に示す一点鎖線と交差する部分）を挟んでｚ方向に並んでいる。
　第１面６１は、ｚ方向において第１電極４０１から離れるほどｘ方向およびｙ方向等のｚ方向と直角である方向において金属塊６の中心から離れるように傾いた面である。図示された例においては、第１面６１は、凸曲面である。第２面６２は、最大径部分を挟んで第１面６１とは反対側に位置する面であり、図示された例においては、凸曲面である。
　突起部６３は、第２面６２からｚ方向において第１電極４０１とは反対側に突出する部位である。本例においては、突起部６３は、金属塊６を形成するためのワイヤ材料が切断された部位である。
　被覆部７は、第１電極４０１と封止樹脂８との間に介在している。被覆部７は、封止樹脂８よりも熱伝導率が高い材質を含む。被覆部７の材質は特に限定されず、封止樹脂８が絶縁性樹脂からなる場合、被覆部７は、金属を含む。被覆部７は、第１電極４０１に含まれる金属とは異なる金属を含んでいてもよい。被覆部７を構成する金属としては、たとえば、ＡｇまたはＣｕを含む。また、被覆部７は、焼結Ａｇまたは焼結Ｃｕを含む。たとえば、被覆部７が焼結Ａｇを含む場合、無加圧で形成可能なタイプの焼結Ａｇを用いることが好ましい。被覆部７が無加圧の焼結Ａｇからなる場合、たとえば焼結Ａｇとなる材料ペーストをノズルから吐出し、材料ペーストを塗布した後に材料ペーストを適宜加熱することによって形成することができる。
　被覆部７は、金属を含む構造に限定されず、たとえば封止樹脂８を構成する絶縁性樹脂よりも熱伝導率が高い樹脂を含んでいてもよい。封止樹脂８がエポキシ樹脂からなる場合、被覆部７を構成する樹脂としては、たとえばＰＣ（ポリカーボネイト）、ＰＡ６（ナイロン６）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等が挙げられる。また、被覆部７は、これらの樹脂に、熱伝導率を高めるためのフィラーが混入された構成であってもよい。
　本例においては、被覆部７は、焼結Ａｇを含み、第１電極４０１および封止樹脂８の双方に接している。また、被覆部７は、ｚ方向に視て、第１電極４０１の外端縁の内方に配置されている。
　本例においては、被覆部７は、複数の金属塊６の少なくともいずれかに接している。また、被覆部７は、複数の第１ワイヤ５１のボンディング部５１１の少なくともいずれかに接している。また、図示された例においては、被覆部７は、複数の金属塊６の多くを覆っている。また、図示された例においては、被覆部７は、複数の第１ワイヤ５１のボンディング部５１１の多くを覆っている。図２に示すように、被覆部７は、複数の第１ワイヤ５１のボンディング部５１１に囲まれた領域に配置されている
　図６および図７に示すように、被覆部７の最大厚さは、第１ワイヤ５１のボンディング部５１１の厚さよりも厚い。被覆部７の厚さは、ｚ方向に沿って視て、外周部の厚さよりも中央部の厚さの方が厚い。被覆部の最大厚さは、好ましくは２０μｍ以上であり、より好ましくは８０μｍ以上であり、さらに１６０μｍ以上であることが好ましい。なお、被覆部７の厚さは、たとえばｙ方向に互いに離間した極大値を有する２つの部分と、当該２つの部分の間に位置する極小値を有する部分とを含む分布であってもよい。
　図８に示すように、図示された例においては、被覆部７は、第１電極４０１（隆起部４０１３）とボンディング部５１１の第１面５１１１との間に位置する部分を含む。言い換えると、被覆部７は、ボンディング部５１１の最大径部分の下方に回り込んだ部分を有する。
　また、図９に示すように、図示された例においては、被覆部７は、第１電極４０１（隆起部４０１３）と金属塊６の第１面６１との間に位置する部分を有する。言い換えると、被覆部７は、第１面６１の最大径部分の下方に回り込んだ部分を有する。
　封止樹脂８は、第１リード１、複数の第２リード２および複数の第３リード３の一部ずつと、半導体素子４、複数の第１ワイヤ５１、複数の第２ワイヤ５２、複数の金属塊６および被覆部７を覆っている。封止樹脂８は、絶縁性の樹脂からなり、たとえばフィラーが混入されたエポキシ樹脂を含む。
　封止樹脂８の形状は特に限定されない。図示された例においては、封止樹脂８は、樹脂主面８１、樹脂裏面８２、２つの第１樹脂側面８３および２つの第２樹脂側面８４を有する。
　樹脂主面８１は、ｚ方向においてダイパッド主面１１１と同じ側を向いており、たとえば平面である。樹脂裏面８２は、ｚ方向において樹脂主面８１とは反対側を向く面であり、たとえば平面である。
　２つの第１樹脂側面８３は、ｚ方向において樹脂主面８１と樹脂裏面８２との間に位置しており、ｘ方向の両側を向いている。２つの第２樹脂側面８４は、ｚ方向において樹脂主面８１と樹脂裏面８２との間に位置しており、ｙ方向の両側を向いている。
　次に、半導体装置Ａ１の作用について説明する。
　半導体素子４の動作時に、電流の遮断による起電力によって生じたエネルギーは、少なくとも一部が熱に変換される。この熱が半導体素子４にとどまると、半導体素子４の温度が過度に高くなってしまう。半導体装置Ａ１は、第１電極４０１と封止樹脂８との間に介在する被覆部７を備える。被覆部７は、封止樹脂８よりも熱伝導率が高い材質を含む。したがって、第１電極４０１から被覆部７への伝熱が促進され、半導体素子４の過度な温度上昇を抑制することが可能である。したがって、半導体装置Ａ１によれば、アクティブクランプによって吸収可能なエネルギーを増大させることができる。
　被覆部７が金属を含む場合、第１電極４０１からの伝熱をさらに高めることができる。被覆部７に含まれる金属として、ＡｇまたはＣｕが選択された場合、被覆部７の熱伝導率をより高めることが可能である。被覆部７が、焼結Ａｇまたは焼結Ｃｕを含む場合、材料ペーストを塗布し、この材料ペーストを焼結することにより、所望の形状の被覆部７をより確実に形成することができる。
　被覆部７が金属を含む場合、被覆部７は、第１電極４０１に接した導電部材を構成する。これにより、スイッチング部４０８のある部分から、いずれかの第１ワイヤ５１に至る導通経路を、第１電極４０１に加えて被覆部７によって構成することが可能である。したがって、半導体素子４の低抵抗化を図ることができる。
　被覆部７が第１ワイヤ５１のボンディング部５１１に接することにより、被覆部７と第１ワイヤ５１とを相互に伝熱可能な伝熱経路が構成される。このため、たとえば、被覆部７に伝わった熱を第１ワイヤ５１を介して第２リード２へと放熱することが可能である。
　また、第１電極４０１がＡｌを含み、被覆部７が焼結Ａｇを含む場合、第１電極４０１と被覆部７との接合強度が不十分である場合がある。しかし、第１ワイヤ５１がＣｕを含む場合、第１電極４０１と第１ワイヤ５１との接合強度、並びに第１ワイヤ５１と被覆部７との接合強度は、いずれも第１電極４０１と被覆部７との接合強度よりも高い。これにより、被覆部７が第１電極４０１から剥離してしまうこと等を抑制することができる。
　図８に示すように、本実施形態においては、被覆部７は、第１電極４０１（隆起部４０１３）とボンディング部５１１の第１面５１１１との間に位置する部分を含む。言い換えると、被覆部７は、ボンディング部５１１の最大径部分の下方に回り込んだ部分を有する。これにより、被覆部７の剥離をさらに抑制することができる。
　半導体装置Ａ１は、複数の金属塊６を備える。金属塊６の熱伝導率は、封止樹脂８よりも高い。これにより、アクティブクランプによって吸収可能なエネルギーをさらに増大させることができる。
　また、第１電極４０１がＡｌを含み、被覆部７が焼結Ａｇを含む場合、第１電極４０１と被覆部７との接合強度が不十分である場合がある。しかし、金属塊６がＣｕを含む場合、第１電極４０１と金属塊６との接合強度、並びに金属塊６と被覆部７との接合強度は、いずれも第１電極４０１と被覆部７との接合強度よりも高い。これにより、被覆部７が第１電極４０１から剥離してしまうこと等を抑制することができる。
　図９に示すように、本実施形態においては、被覆部７は、第１電極４０１（隆起部４０１３）と金属塊６の第１面６１との間に位置する部分を含む。言い換えると、被覆部７は、第１面６１の最大径部分の下方に回り込んだ部分を有する。これにより、被覆部７の剥離をさらに抑制することができる。
　本実施形態においては、複数の第１ワイヤ５１のボンディング部５１１は、第１電極４０１の外端縁に沿って配置されている。複数の金属塊６は、複数のボンディング部５１１の内側に配置されている。これにより、複数の第１ワイヤ５１および複数の金属塊６を形成した後に、被覆部７を形成する場合に、材料ペーストの塗布において塗布のためのノズルが第１ワイヤ５１と干渉することを防止することができる。また、被覆部７の材料ペーストが、第１ワイヤ５１に意図せず付着してしまうことを回避することができる。
　図１０～図１９は、本開示の変形例および他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
　図１０は、半導体装置Ａ１の第１変形例を示している。本変形例の半導体装置Ａ１１は、被覆部７が設けられている領域が、上述の半導体装置Ａ１と異なっている。
　本例においては、被覆部７は、複数の第１ワイヤ５１のボンディング部５１１に接しておらず、ｚ方向に視て複数の第１ワイヤ５１のボンディング部５１１から離れている。すなわち、ボンディング部５１１は、被覆部７ではなく封止樹脂８によって覆われている。また、半導体装置Ａ１と同様に、被覆部７は、複数の金属塊６の多くを覆っている。
　本変形例によっても、アクティブクランプによって吸収可能なエネルギーを増大させることができる。また、本実施形態から理解されるように、被覆部７は、第１ワイヤ５１に接する構成に限定されず、第１電極４０１に接する構成であればよい。
　図１１は、本開示の第２実施形態に係る半導体装置を示している。本実施形態の半導体装置Ａ２は、複数の金属塊６を備えていない点が、上述した実施形態と異なっている。
　本実施形態においては、第１電極４０１には、金属塊６が接合されておらず、複数の第１ワイヤ５１のボンディング部５１１が接合されている。被覆部７と第１電極４０１との接触面積は、半導体装置Ａ１の接触面積よりも広い。被覆部７は、複数の第１ワイヤ５１のボンディング部５１１に接していてもよいし、離れていてもよい。
　本実施形態によっても、アクティブクランプによって吸収可能なエネルギーを増大させることができる。また、本実施形態から理解されるように、本開示に係る半導体装置は、複数の金属塊６を備えない構成であってもよい。
　図１２～図１４は、本開示の第３実施形態に係る半導体装置を示している。本実施形態の半導体装置Ａ３は、第１電極４０１、複数の第１ワイヤ５１、複数の６および被覆部７の関係が、上述した実施形態と異なっている。
　本実施形態においては、複数の第１ワイヤ５１のボンディング部５１１および複数の金属塊６と第１電極４０１との間に、被覆部７が介在している。すなわち、複数の第１ワイヤ５１のボンディング部５１１と複数の金属塊６とは、被覆部７上に形成されており、第１電極４０１とは接していない。複数の第１ワイヤ５１と複数の金属塊６とは、被覆部７を介して第１電極４０１と導通している。
　本実施形態においては、たとえば、第１電極４０１上に被覆部７を形成した後に、複数の第１ワイヤ５１のボンディング処理や、複数の金属塊６の形成を行えばよい。
　本実施形態によっても、アクティブクランプによって吸収可能なエネルギーを増大させることができる。また、本実施形態から理解されるように、被覆部７がボンディング部５１１および金属塊６を覆う構成に限定されず、被覆部７上にボンディング部５１１および金属塊６が形成された構成であってもよい。
　半導体装置Ａ１，Ａ１１，Ａ２，Ａ３における複数のボンディング部５１１、複数の金属塊６および被覆部７の構成は、以降の実施形態において、任意に組み合わせて適宜採用することができる。
　図１５および図１６は、本開示の第４実施形態に係る半導体装置を示している。本実施形態の半導体装置Ａ４は、主に、半導体素子４の構成と、半導体素子４２および複数の第３ワイヤ５３を備える点が、上述の実施形態と異なる。
　本実施形態の半導体素子４は、上述の実施形態におけるスイッチング部４０８を有しており、スイッチング機能を果たす一方、上述の実施形態における制御部４８を有していない。
　半導体素子４２は、たとえば半導体素子４を制御、監視および保護等する機能を果たす。半導体素子４と半導体素子４２とは、いずれもダイパッド部１１のダイパッド主面１１１に接合材４９を介して搭載されている。図示された例においては、半導体素子４と半導体素子４２とは、ｙ方向に並んで配置されている。
　半導体素子４２は、複数の電極４２１および複数の電極４２２を有する。複数の電極４２１および複数の電極４２２は、いずれもｚ方向において同じ側に配置されている。図示された例においては、複数の電極４２１は、ｙ方向において半導体素子４が位置する側に配置されている。複数の電極４２２は、ｙ方向において複数の第３リード３が位置する側に配置されている。複数の電極４２２は、電極４２２１，４２２２，４２２３，４２２４を含む。電極４２２１は、上述の半導体装置Ａ１における第３電極４０３１に相当する。電極４２２２は、上述の半導体装置Ａ１における第３電極４０３２に相当する。電極４２２３は、上述の半導体装置Ａ１における第３電極４０３３に相当する。電極４２２４は、上述の半導体装置Ａ１における第３電極４０３４に相当する。
　本実施形態においては、複数の第２ワイヤ５２は、半導体素子４２の複数の電極４２２と複数の第３リード３とに、個別に接続されている。ボンディング部５２１は、電極４２２に接合されている。ボンディング部５２２は、第３リード３のパッド部３１に接合されている。
　半導体装置Ａ４は、複数の第３ワイヤ５３を備える。複数の第３ワイヤ５３は、半導体素子４の複数の第３電極４０３と半導体素子４２の複数の電極４２１とに、個別に接続されている。第３ワイヤ５３は、たとえば、ボンディング部５３１、ボンディング部５３２およびループ部５３３を有しており、たとえば第２ワイヤ５２と同様の構成である。ボンディング部５３１は、第３電極４０３に接合されている。ボンディング部５３２は、電極４２１に接合されている。
　本実施形態によっても、アクティブクランプによって吸収可能なエネルギーを増大させることができる。また、本実施形態から理解されるように、半導体素子４の具体的構成は、特に限定されない。ダイパッド部１１には、半導体素子４だけでなく、半導体素子４に加えて半導体素子４２等の他の半導体素子が搭載されていてもよい。また、半導体素子４以外の半導体素子の機能は、特に限定されない。
　図１７および図１８は、本開示の第５実施形態に係る半導体装置を示している。本実施形態の半導体装置Ａ５は、半導体装置Ａ４と同様に、半導体素子４および半導体素子４２を備える。
　本実施形態においては、半導体素子４２は、半導体素子４の素子主面４０ａに搭載されている。すなわち、半導体素子４２は、ｚ方向において半導体素子４に対してダイパッド部１１とは反対側に配置されている。半導体素子４と半導体素子４２とは、互いに積層されている。
　半導体素子４２は、たとえば接合材４９によって半導体素子４の素子主面４０ａに接合されている。図示された例においては、半導体素子４２は、ｚ方向に視て、第１電極４０１からｙ方向に離れた位置に搭載されている。なお、図示された例とは異なり、半導体素子４２は、第１電極４０１上に配置されていてもよい。
　図示された例においては、第１電極４０１および半導体素子４２は、いずれもｘ方向を長手方向とする長矩形状である。複数の第３電極４０３は、ｙ方向において第１電極４０１と半導体素子４２との間に位置しており、ｘ方向に並んで配置されている。
　本実施形態によっても、アクティブクランプによって吸収可能なエネルギーを増大させることができる。また、本実施形態から理解されるように、半導体素子４２の配置や搭載形態は特に限定されない。
　図１９は、半導体装置Ａ５の第１変形例を示している。本変形例の半導体装置Ａ５１は、主に半導体素子４および半導体素子４２の具体的構成が、上述した半導体装置Ａ５と異なっている。図１９は、半導体装置Ａ５１の要部を示しており、半導体素子４および半導体素子４２とダイパッド部１１の一部とを含む領域を示しており、封止樹脂８が省略されている。なお、半導体装置Ａ５１は、上述の複数の第２リード２および複数の第３リード３等を適宜備えていてもよい。
　本例においても、半導体素子４２は、半導体素子４の素子主面４０ａに搭載されている。半導体素子４２は、第１電極４０１に対してｘ方向に並んで配置されている。
　本例の複数の第１ワイヤ５１は、たとえばウエッジボンディングの手法によって形成されている。ボンディング部５１１は、ｙ方向に長く延びる形状である。複数のボンディング部５１１は、ｘ方向に並んで配置されている。
　半導体素子４２は、ｙ方向を長手方向とする長矩形状である。半導体素子４の複数の第３電極４０３は、半導体素子４２に対してｙ方向の一方側に位置しており、ｘ方向に並んで配置されている。
　本実施形態によっても、アクティブクランプによって吸収可能なエネルギーを増大させることができる。また、本実施形態から理解されるように、半導体素子４２の配置や搭載形態は特に限定されない。
　本開示に係る半導体装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本開示に係る半導体装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。本開示は、以下の付記に記載された実施形態を含む。
　付記１．
　第１電極を有する半導体素子と、
前記半導体素子を覆う封止樹脂と、
　被覆部と、を備え、
　前記被覆部は、前記第１電極と前記封止樹脂との間に介在し、且つ前記封止樹脂よりも熱伝導率が高い材質を含む、半導体装置。
　付記２．
　前記被覆部は、金属を含む、付記１に記載の半導体装置。
　付記３．
　前記被覆部は、ＡｇまたはＣｕを含む、付記２に記載の半導体装置。
　付記４．
　前記被覆部は、焼結Ａｇまたは焼結Ｃｕを含む、付記３に記載の半導体装置。
　付記５．
　前記第１電極は、Ａｌを含む、付記１ないし４のいずれかに記載の半導体装置。
　付記６．
　前記第１電極に接合されたボンディング部を有する少なくとも１つの第１ワイヤをさらに備える、付記１ないし５のいずれかに記載の半導体装置。
　付記７．
　前記少なくとも１つの第１ワイヤは、複数の第１ワイヤを含み、
　前記複数の第１ワイヤそれぞれの前記ボンディング部は、前記第１電極の外端縁に沿って配置されている、付記６に記載の半導体装置。
　付記８．
　前記被覆部は、前記複数の第１ワイヤそれぞれの前記ボンディング部に囲まれた領域に配置されている、付記７に記載の半導体装置。
　付記９．
　各第１ワイヤは、前記第１電極に含まれる金属とは異なる金属を含む、付記６ないし８のいずれかに記載の半導体装置。
　付記１０．
　各第１ワイヤは、Ｃｕを含む、付記６ないし９のいずれかに記載の半導体装置。
　付記１１．
　前記被覆部は、各第１ワイヤの前記ボンディング部に接する、付記６ないし１０のいずれかに記載の半導体装置。
　付記１２．
　前記第１電極に接合された少なくとも１つの金属塊をさらに備える、付記６ないし１１のいずれかに記載の半導体装置。
　付記１３．
　前記金属塊は、前記第１電極に含まれる金属とは異なる金属を含む、付記１２に記載の半導体装置。
　付記１４．
　前記被覆部は、前記金属塊に接する、付記１２または１３に記載の半導体装置。
　付記１５．
　前記被覆部は、前記金属塊を覆っている、付記１４に記載の半導体装置。
　付記１６．
　前記被覆部の最大厚さは、各第１ワイヤの前記ボンディング部の厚さよりも厚い、付記１５に記載の半導体装置。
　付記１７．
　前記被覆部は、外周部と、当該外周部よりも厚さの大きい中央部とを有する、付記１５または１６に記載の半導体装置。
　付記１８．
　前記被覆部の最大厚さは、２０μｍ以上である、付記１５ないし１７のいずれかに記載の半導体装置。
　付記１９．
　前記被覆部の最大厚さは、８０μｍ以上である、付記１５ないし１７のいずれかに記載の半導体装置。
　付記２０．
　前記被覆部の最大厚さは、１６０μｍ以上である、付記１５ないし１７のいずれかに記載の半導体装置。
　付記２１．
　前記金属塊は、各第１ワイヤの前記ボンディング部に対して前記第１電極の前記外端縁とは反対側に配置されている、付記１５ないし２０のいずれかに記載の半導体装置。
　付記２２．
　各第１ワイヤは、前記ボンディング部に繋がるループ部を有し、
　前記ループ部は、平面視において前記第１電極の前記外端縁と交差して前記半導体素子の外部に延びている、付記２１に記載の半導体装置。
　付記２３．
　前記金属塊は、前記第１電極と対向し且つ前記第１電極から離れるほど前記金属塊の中心から離れるように傾いた第１面を有しており、
　前記被覆部は、前記第１電極と前記第１面との間に位置する部分を有する、付記１５ないし２２のいずれかに記載の半導体装置。
　付記２４．
　前記半導体素子は、スイッチング機能を有するスイッチング部と、前記スイッチング部を制御する制御部と、を有し、
　前記第１電極は、前記スイッチング部の電極である、付記１ないし２３のいずれかに記載の半導体装置。
　付記２５．
　前記第１電極は、ソース電極である、付記２４に記載の半導体装置。
Ａ１，Ａ１１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ５１：半導体装置
１：第１リード　　　２：第２リード　　　３：第３リード
４：半導体素子　　　６：金属塊　　　７：被覆部
８：封止樹脂　　　１１：ダイパッド部　　　１２：延出部
２１：パッド部　　　２２：端子部　　　３１：パッド部
３２：端子部　　　４０：素子本体　　　４０ａ：素子主面
４０ｂ：素子裏面　　　４２：半導体素子　　　４８：制御部
４９：接合材　　　５１：第１ワイヤ　　　５２：第２ワイヤ
５３：第３ワイヤ　　　６１：第１面　　　６２：第２面
６３：突起部　　　８１：樹脂主面　　　８２：樹脂裏面
８３：第１樹脂側面　　　８４：第２樹脂側面
１１１：ダイパッド主面　　　１１２：ダイパッド裏面
４０１：第１電極　　　４０２：第２電極
４０３，４０３１，４０３２，４０３３，４０３４：第３電極
４０８：スイッチング部
４２１，４２２，４２２１，４２２２，４２２３，４２２４：電極
５１１，５１２，５２１，５２２，５３１，５３２：ボンディング部
５１３，５２３，５３３：ループ部　　　４０１１：基厚部
４０１２：減肉部　　　４０１３：隆起部
５１１１：第１面　　　５１１２：第２面

Claims (25)

  1. 　第１電極を有する半導体素子と、
    　前記半導体素子を覆う封止樹脂と、
    　被覆部と、を備え、
    　前記被覆部は、前記第１電極と前記封止樹脂との間に介在し、且つ前記封止樹脂よりも熱伝導率が高い材質を含む、半導体装置。
  2. 　前記被覆部は、金属を含む、請求項１に記載の半導体装置。
  3. 　前記被覆部は、ＡｇまたはＣｕを含む、請求項２に記載の半導体装置。
  4. 　前記被覆部は、焼結Ａｇまたは焼結Ｃｕを含む、請求項３に記載の半導体装置。
  5. 　前記第１電極は、Ａｌを含む、請求項１ないし４のいずれかに記載の半導体装置。
  6. 　前記第１電極に接合されたボンディング部を有する少なくとも１つの第１ワイヤをさらに備える、請求項１ないし５のいずれかに記載の半導体装置。
  7. 　前記少なくとも１つの第１ワイヤは、複数の第１ワイヤを含み、
    　前記複数の第１ワイヤそれぞれの前記ボンディング部は、前記第１電極の外端縁に沿って配置されている、請求項６に記載の半導体装置。
  8. 　前記被覆部は、前記複数の第１ワイヤそれぞれの前記ボンディング部に囲まれた領域に配置されている、請求項７に記載の半導体装置。
  9. 　各第１ワイヤは、前記第１電極に含まれる金属とは異なる金属を含む、請求項６ないし８のいずれかに記載の半導体装置。
  10. 　各第１ワイヤは、Ｃｕを含む、請求項６ないし９のいずれかに記載の半導体装置。
  11. 　前記被覆部は、各第１ワイヤの前記ボンディング部に接する、請求項６ないし１０のいずれかに記載の半導体装置。
  12. 　前記第１電極に接合された少なくとも１つの金属塊をさらに備える、請求項６ないし１１のいずれかに記載の半導体装置。
  13. 　前記金属塊は、前記第１電極に含まれる金属とは異なる金属を含む、請求項１２に記載の半導体装置。
  14. 　前記被覆部は、前記金属塊に接する、請求項１２または１３に記載の半導体装置。
  15. 　前記被覆部は、前記金属塊を覆っている、請求項１４に記載の半導体装置。
  16. 　前記被覆部の最大厚さは、各第１ワイヤの前記ボンディング部の厚さよりも厚い、請求項１５に記載の半導体装置。
  17. 　前記被覆部は、外周部と、当該外周部よりも厚さの大きい中央部とを有する、請求項１５または１６に記載の半導体装置。
  18. 　前記被覆部の最大厚さは、２０μｍ以上である、請求項１５ないし１７のいずれかに記載の半導体装置。
  19. 　前記被覆部の最大厚さは、８０μｍ以上である、請求項１５ないし１７のいずれかに記載の半導体装置。
  20. 　前記被覆部の最大厚さは、１６０μｍ以上である、請求項１５ないし１７のいずれかに記載の半導体装置。
  21. 　前記金属塊は、各第１ワイヤの前記ボンディング部に対して前記第１電極の前記外端縁とは反対側に配置されている、請求項１５ないし２０のいずれかに記載の半導体装置。
  22. 　各第１ワイヤは、前記ボンディング部に繋がるループ部を有し、
    　前記ループ部は、平面視において前記第１電極の前記外端縁と交差して前記半導体素子の外部に延びている、請求項２１に記載の半導体装置。
  23. 　前記金属塊は、前記第１電極と対向し且つ前記第１電極から離れるほど前記金属塊の中心から離れるように傾いた第１面を有しており、
    　前記被覆部は、前記第１電極と前記第１面との間に位置する部分を有する、請求項１５ないし２２のいずれかに記載の半導体装置。
  24. 　前記半導体素子は、スイッチング機能を有するスイッチング部と、前記スイッチング部を制御する制御部と、を有し、
    　前記第１電極は、前記スイッチング部の電極である、請求項１ないし２３のいずれかに記載の半導体装置。
  25. 　前記第１電極は、ソース電極である、請求項２４に記載の半導体装置。
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