WO2024018790A1 - 半導体装置 - Google Patents

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WO2024018790A1
WO2024018790A1 PCT/JP2023/022270 JP2023022270W WO2024018790A1 WO 2024018790 A1 WO2024018790 A1 WO 2024018790A1 JP 2023022270 W JP2023022270 W JP 2023022270W WO 2024018790 A1 WO2024018790 A1 WO 2024018790A1
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semiconductor device
die pad
lead
conductive member
metal layer
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諒介 福田
匡司 林口
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ローム株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a semiconductor device.
  • Patent Document 1 describes a first conductive plate and a second conductive plate in which two switching elements are individually conductively joined, a first input terminal connected to the first conductive plate, an output terminal connected to the second conductive plate,
  • An example of a semiconductor device is disclosed that includes a second input terminal, a first conductive member, a second conductive member, and a sealing resin.
  • the first conductive member is conductively connected to a switching element that is conductively connected to the first conductive plate, and to the second conductive plate.
  • the second conductive member is conductively connected to the switching element that is conductively connected to the second conductive plate and to the second input terminal.
  • a half-bridge circuit including two switching elements is configured. Therefore, by using the semiconductor device, power can be converted.
  • Each of the first conductive member and the second conductive member included in the semiconductor device disclosed in Patent Document 1 is a metal clip. Therefore, in the semiconductor device, it is possible to flow a larger current.
  • most of the heat generated from the first conductive member due to conduction is released to the outside via the second conductive plate.
  • most of the heat generated from the second conductive member due to conduction is released to the outside via the second input terminal. Since the volume of the second input terminal is smaller than the volume of the second conductive plate, the heat radiation efficiency of the second conductive member is lower than that of the first conductive member. Therefore, a measure for improving the heat dissipation efficiency of the second conductive member is desired.
  • 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 circumstances, one object of the present disclosure is to provide a semiconductor device that can improve heat dissipation efficiency while flowing a larger current.
  • a semiconductor device provided by one aspect of the present disclosure includes a first die pad, a first semiconductor element bonded to the first die pad, a first lead separated from the first die pad, and a first semiconductor element bonded to the first die pad. and the first lead, a sealing resin that covers the first semiconductor element and the first conductive member, and a position between the first die pad and the first conductive member. and a pillow member.
  • the pillow member is in contact with the first die pad and the first conductive member.
  • the pillow member has an insulating layer. The thermal conductivity of the insulating layer is higher than that of the sealing resin.
  • FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor device according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a plan view of the semiconductor device shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a plan view corresponding to FIG. 2, in which the sealing resin is seen through.
  • FIG. 4 is a bottom view of the semiconductor device shown in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a front view of the semiconductor device shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 is a right side view of the semiconductor device shown in FIG. 1.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG. 3.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 3.
  • 9 is a sectional view taken along line IX-IX in FIG. 3.
  • FIG. 10 is a partially enlarged view of FIG.
  • FIG. 11 is a partially enlarged view of FIG. 7, showing the second semiconductor element and its vicinity.
  • FIG. 12 is a partially enlarged view of FIG. 8.
  • FIG. 13 is a partially enlarged view of FIG. 9.
  • FIG. 14 is a partially enlarged view of FIG. 3, showing the pillow member and its vicinity.
  • FIG. 15 is a sectional view taken along line XV-XV in FIG. 14.
  • FIG. 16 is a partially enlarged view of FIG. 3, showing the first conductive member and the second conductive member.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to a second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 18 is a partially enlarged plan view of the semiconductor device shown in FIG. 17, and illustration of the sealing resin is omitted.
  • FIG. 19 is a sectional view taken along line XIX-XIX in FIG. 18.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to a third embodiment of the present disclosure.
  • 21 is a partially enlarged plan view of the semiconductor device shown in FIG. 20, and illustration of the sealing resin is omitted.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view taken along line XXII-XXII in FIG. 21.
  • FIG. 23 is a partially enlarged cross-sectional view of a semiconductor device according to a modification of the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 25 is a partially enlarged sectional view of FIG. 24.
  • a semiconductor device A10 according to a first embodiment of the present disclosure will be described based on FIGS. 1 to 16.
  • the semiconductor device A10 includes two die pads 10, a first lead 11, a second lead 12, a third lead 13, two fourth leads 14, two fifth leads 15, a plurality of semiconductor elements 21, a conductive bonding layer 29, A first conductive member 31, a second conductive member 32, a pillow member 33, and a sealing resin 50 are provided. Further, the semiconductor device A10 includes two first wires 41, two second wires 42, two first relay wires 43, and two second relay wires 44.
  • the sealing resin 50 is shown.
  • the transparent sealing resin 50 is shown by an imaginary line (two-dot chain line). Furthermore, in FIG. 3, the IX-IX line is indicated by a dashed dotted line.
  • 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 the first direction z and the second direction x is referred to as a "third direction y.”
  • the semiconductor device A10 converts the DC power supply voltage applied to the first lead 11 and the third lead 13 into AC power using the plurality of semiconductor elements 21.
  • the converted AC power is input from the second lead 12 to a power supply target such as a motor.
  • the semiconductor device A10 is used, for example, in a power conversion circuit such as an inverter.
  • the two die pads 10 include a first die pad 10A and a second die pad 10B, as shown in FIGS. 3, 7, and 8.
  • the first die pad 10A and the second die pad 10B are separated from each other in the second direction x.
  • the two die pads 10, along with a first lead 11, a second lead 12, a third lead 13, two fourth leads 14, and two fifth leads 15, are obtained from the same lead frame.
  • the lead frame contains copper (Cu) or a copper alloy. Therefore, each of the two die pads 10, the first lead 11, the second lead 12, the third lead 13, the two fourth leads 14, and the two fifth leads 15 contain copper element.
  • Each of the two die pads 10 has a main surface 101 and a back surface 102.
  • the main surface 101 and the back surface 102 face oppositely to each other in the first direction z.
  • the back surface 102 of each of the two die pads 10 is exposed from the sealing resin 50.
  • the first die pad 10A is provided with a first seat portion 103.
  • the first seat portion 103 is recessed from the main surface 101 of the first die pad 10A. Thereby, in the first die pad 10A, there is a step difference between the main surface 101 and the first seat portion 103.
  • the sealing resin 50 covers the plurality of semiconductor elements 21, the first conductive member 31, and the second conductive member 32, as shown in FIGS. 7 to 9. Furthermore, the sealing resin 50 partially covers each of the two die pads 10 , the first lead 11 , the second lead 12 , the third lead 13 , the two fourth leads 14 , and the two fifth leads 15 . .
  • the sealing resin 50 has electrical insulation properties.
  • the sealing resin 50 is made of a material containing, for example, a black epoxy resin.
  • the sealing resin 50 has a top surface 51 , a bottom surface 52 , two first side surfaces 53 , a second side surface 54 , a third side surface 55 , a plurality of recesses 56 , and a groove 57 .
  • the top surface 51 faces the same side as the main surfaces 101 of the two die pads 10 in the first direction z.
  • the bottom surface 52 faces opposite to the top surface 51 in the first direction z.
  • the back surface 102 of each of the two die pads 10 is exposed from the bottom surface 52.
  • the two first side surfaces 53 are separated from each other in the second direction x.
  • the two first side surfaces 53 face the second direction x and extend in the third direction y.
  • the two first side surfaces 53 are connected to the top surface 51 and the bottom surface 52.
  • the second side surface 54 and the third side surface 55 are separated from each other in the third direction y.
  • the second side surface 54 and the third side surface 55 face oppositely to each other in the third direction y and extend in the second direction x.
  • the second side surface 54 and the third side surface 55 are connected to the top surface 51 and the bottom surface 52.
  • a first lead 11, a second lead 12, a third lead 13, two fourth leads 14, and two fifth leads 15 protrude from the third side surface 55.
  • the plurality of recesses 56 are recessed from the third side surface 55 in the third direction y, and penetrate the sealing resin 50 in the first direction z. In the second direction and between the second lead 12 and a first detection terminal 15A, which will be described later.
  • the groove 57 is recessed from the bottom surface 52 in the first direction z and extends in the third direction y. Both sides of the groove portion 57 in the third direction y are connected to the second side surface 54 and the third side surface 55. When viewed in the first direction z, the groove portion 57 partitions the back surface 102 of each of the two die pads 10 .
  • the plurality of semiconductor elements 21 are bonded to each of the two die pads 10, as shown in FIG. 3 and FIGS. 7 to 9.
  • the plurality of semiconductor elements 21 include two first semiconductor elements 21A and two second semiconductor elements 21B.
  • the two first semiconductor elements 21A are bonded to the main surface 101 of the first die pad 10A.
  • the two second semiconductor elements 21B are bonded to the main surface 101 of the second die pad 10B.
  • the plurality of semiconductor elements 21 are, for example, MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors).
  • the plurality of semiconductor elements 21 may be switching elements such as IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors), or diodes.
  • the plurality of semiconductor elements 21 are n-channel type MOSFETs with a vertical structure.
  • the plurality of semiconductor elements 21 include a compound semiconductor substrate.
  • the composition of the compound semiconductor substrate includes silicon carbide (SiC).
  • SiC silicon carbide
  • each of the plurality of semiconductor elements 21 has a first electrode 211, a second electrode 212, a third electrode 213, and two fourth electrodes 214.
  • the first electrode 211 is located on the side opposite to the side facing one of the main surfaces 101 of the two die pads 10 in the first direction z. A current corresponding to the power converted by the semiconductor element 21 flows through the first electrode 211 . That is, the first electrode 211 corresponds to the source electrode of the semiconductor element 21.
  • the second electrode 212 faces the main surface 101 of either of the two die pads 10. A current corresponding to the power before being converted by the semiconductor element 21 flows through the second electrode 212 . That is, the second electrode 212 corresponds to the drain electrode of the semiconductor element 21.
  • the third electrode 213 is located on the same side as the first electrode 211 in the first direction z.
  • a gate voltage for driving the semiconductor element 21 is applied to the third electrode 213 .
  • the area of the third electrode 213 is smaller than the area of the first electrode 211 when viewed in the first direction z.
  • the two fourth electrodes 214 are located on the same side as the first electrode 211 in the first direction z.
  • the two fourth electrodes 214 are located on opposite sides of the third electrode 213 in the third direction y.
  • a voltage having the same potential as the voltage applied to the first electrode 211 is applied to each of the two fourth electrodes 214 .
  • the conductive bonding layer 29 is formed between the main surface 101 of the first die pad 10A and the two first semiconductor elements 21A, and between the main surface 101 of the second die pad 10B and the two second semiconductor elements 21A. and the semiconductor element 21B.
  • the conductive bonding layer 29 is, for example, solder.
  • the conductive bonding layer 29 may be made of sintered metal.
  • the conductive bonding layer 29 conductively bonds the main surface 101 of the first die pad 10A and the second electrode 212 of each of the two first semiconductor elements 21A. Thereby, the second electrode 212 of each of the two first semiconductor elements 21A is electrically connected to the first die pad 10A.
  • the conductive bonding layer 29 conductively bonds the main surface 101 of the second die pad 10B and the second electrode 212 of each of the two second semiconductor elements 21B. Thereby, the second electrode 212 of each of the two second semiconductor elements 21B is electrically connected to the second die pad 10B.
  • the first lead 11 is located on the opposite side of the second side surface 54 of the sealing resin 50 with respect to the two die pads 10 in the third direction y.
  • the first lead 11 is separated from the two die pads 10.
  • the first lead 11 is electrically connected to the first electrodes 211 of the two first semiconductor elements 21A.
  • the first lead 11 is an N terminal (negative electrode) to which a DC power supply voltage to be subjected to power conversion is applied.
  • the first lead 11 has a mounting portion 111 and a covering portion 112.
  • the mounting portion 111 protrudes from the third side surface 55 of the sealing resin 50 to the outside.
  • the mounting portion 111 extends in the third direction y.
  • the covering section 112 is connected to the mounting section 111.
  • the covering portion 112 is covered with a sealing resin 50.
  • the covering portion 112 of the first lead 11 is provided with a second seat portion 113.
  • the second seat portion 113 is recessed in the first direction z from the side where a first intermediate portion 313 of the first conductive member 31 described later is located in the first direction z.
  • the second lead 12 is connected to the first die pad 10A. Therefore, the second lead 12 is electrically connected to the second electrode 212 of each of the two first semiconductor elements 21A via the first die pad 10A. AC power converted by the plurality of semiconductor elements 21 is output from the second lead 12 .
  • the second lead 12 is located on the opposite side of the third lead 13 with respect to the first lead 11, and is located next to the first lead 11.
  • the second lead 12 has a mounting portion 121 and a covering portion 122.
  • the mounting portion 121 protrudes from the third side surface 55 of the sealing resin 50 to the outside.
  • the mounting portion 121 extends in the third direction y.
  • the covering portion 122 connects the mounting portion 121 and the first die pad 10A.
  • the covering portion 122 is covered with a sealing resin 50.
  • the covering portion 122 is bent toward the side approaching the main surface 101 of the first die pad 10A in the first direction z.
  • the third lead 13 is connected to the second die pad 10B. Therefore, the third lead 13 is electrically connected to the second electrode 212 of each of the two second semiconductor elements 21B via the second die pad 10B.
  • the third lead 13 is a P terminal (positive electrode) to which a DC power supply voltage to be converted is applied.
  • the third lead 13 is located on the opposite side of the second lead 12 with respect to the first lead 11, and is located next to the first lead 11.
  • the third lead 13 has a mounting portion 131 and a covering portion 132.
  • the mounting portion 131 protrudes from the third side surface 55 of the sealing resin 50 to the outside.
  • the mounting portion 131 extends in the third direction y.
  • the covering portion 132 connects the mounting portion 131 and the second die pad 10B.
  • the covering portion 132 is covered with a sealing resin 50.
  • the covering portion 132 is bent toward the side approaching the main surface 101 of the second die pad 10B in the first direction z.
  • the two fourth leads 14 are located on the opposite side of the second side surface 54 of the sealing resin 50 with respect to the two die pads 10 in the third direction y. As shown in FIG. 3, the two fourth leads 14 extend in the third direction y. The two fourth leads 14 sandwich the first lead 11, second lead 12, third lead 13, and two fifth leads 15 between them in the second direction x.
  • the two fourth leads 14 include a first gate terminal 14A and a second gate terminal 14B.
  • each of the two fourth leads 14 has a mounting portion 141 and a covering portion 142.
  • the mounting portion 141 protrudes from the third side surface 55 of the sealing resin 50 to the outside.
  • the mounting portion 141 extends in the third direction y.
  • the covering section 142 is connected to the mounting section 141.
  • the covering portion 142 is covered with a sealing resin 50.
  • the first gate terminal 14A is located closer to the first die pad 10A than the second die pad 10B.
  • the first gate terminal 14A is electrically connected to the third electrode 213 of each of the two first semiconductor elements 21A.
  • a gate voltage for driving the two first semiconductor elements 21A is applied to the first gate terminal 14A.
  • the second gate terminal 14B is located closer to the second die pad 10B than the first die pad 10A.
  • the second gate terminal 14B is electrically connected to the third electrode 213 of each of the two second semiconductor elements 21B.
  • a gate voltage for driving the two second semiconductor elements 21B is applied to the second gate terminal 14B.
  • the two fifth leads 15 are located on the opposite side of the second side surface 54 of the sealing resin 50 with respect to the two die pads 10 in the third direction y. As shown in FIG. 3, the two fifth leads 15 extend in the third direction y. The two fifth leads 15 sandwich the first lead 11, second lead 12, and third lead 13 between them in the second direction x.
  • the two fifth leads 15 include a first detection terminal 15A and a second detection terminal 15B.
  • each of the two fifth leads 15 has a mounting portion 151 and a covering portion 152.
  • the mounting portion 151 protrudes from the third side surface 55 of the sealing resin 50 to the outside.
  • the mounting portion 151 extends in the third direction y.
  • the covering section 152 is connected to the mounting section 151.
  • the covering portion 152 is covered with a sealing resin 50.
  • the first detection terminal 15A is located between the second lead 12 and the first gate terminal 14A, as shown in FIGS. 2 and 3.
  • the first detection terminal 15A is electrically connected to the two fourth electrodes 214 of each of the two first semiconductor elements 21A.
  • a voltage having the same potential as the voltage applied to each of the first electrodes 211 of the two first semiconductor elements 21A is applied to the first detection terminal 15A.
  • the second detection terminal 15B is located between the third lead 13 and the second gate terminal 14B, as shown in FIGS. 2 and 3.
  • the second detection terminal 15B is electrically connected to the two fourth electrodes 214 of each of the two second semiconductor elements 21B.
  • a voltage having the same potential as the voltage applied to each of the first electrodes 211 of the two second semiconductor elements 21B is applied to the second detection terminal 15B.
  • the mounting portion 111 of the first lead 11, the mounting portion 121 of the second lead 12, and the mounting portion 131 of the third lead 13 have the same height h. As shown in FIG. 6, when viewed in the second direction The mounting portions 131 of the three leads 13 are overlapped with each other.
  • the first conductive member 31 is electrically connected to the first electrodes 211 of the two first semiconductor elements 21A and the second seat portion 113 of the first lead 11, as shown in FIGS. 3 and 9. Thereby, the first lead 11 is electrically connected to the first electrode 211 of each of the two first semiconductor elements 21A.
  • the first conductive member 31 contains copper or a copper alloy.
  • the first conductive member 31 is a metal clip.
  • the first conductive member 31 has two first joint parts 311 , a second joint part 312 , and a first intermediate part 313 .
  • the two first bonding parts 311 are individually conductively bonded to the first electrodes 211 of the two first semiconductor elements 21A.
  • Each of the two first joining parts 311 is a bifurcated part separated from each other in the third direction y.
  • the two first joints 311 are separated from each other in the third direction y.
  • the second joint portion 312 is electrically conductively joined to the second seat portion 113 of the first lead 11.
  • the second joint 312 extends in the second direction x. At least a portion of the second joint portion 312 is accommodated in the second seat portion 113.
  • the first intermediate portion 313 is bent into a hook shape when viewed in the first direction z. When viewed in the first direction z, the first intermediate portion 313 overlaps the main surface 101 of the first die pad 10A.
  • the first intermediate portion 313 connects the two first joint portions 311 and the second joint portion 312. As shown in FIG. 15, the first intermediate portion 313 has a first surface 313A, a second surface 313B, and a bent portion 313C.
  • the first surface 313A is in contact with the pillow member 33.
  • the second surface 313B is separated from the first surface 313A and faces the main surface 101 of the first die pad 10A.
  • the first surface 313A and the second surface 313B face the same side in the first direction z.
  • the first surface 313A is located between the main surface 101 of the first die pad 10A and the second surface 313B in the first direction z.
  • the bent portion 313C is bent from the second surface 313B toward the main surface 101 of the first die pad 10A.
  • the bent portion 313C includes a first surface 313A.
  • the dimensions in the first direction z and the portion of the first intermediate portion 313 in the in-plane direction are equal to each other.
  • each of the plurality of first chamfers 314 has a first edge 314A, a second edge 314B, and a first connecting edge 314C when viewed in the first direction z.
  • the first edge 314A extends in a direction perpendicular to the first direction z.
  • the second edge 314B extends in a direction perpendicular to the first direction z, which is different from the direction in which the first edge 314A extends.
  • the first connecting edge 314C smoothly connects the first edge 314A and the second edge 314B.
  • each of the first edge 314A and the second edge 314B is a tangent to the first connecting edge 314C.
  • the first connecting edge 314C is separated from the intersection P1 between the extension line L1 of the first edge 314A and the extension line L2 of the second edge 314B.
  • the pillow member 33 is located between the first die pad 10A and the first intermediate portion 313 of the first conductive member 31, as shown in FIG. As shown in FIG. 15, the pillow member 33 is in contact with the main surface 101 of the first die pad 10A and the first surface 313A of the first intermediate portion 313 of the first conductive member 31. As shown in FIG. 14, the pillow member 33 includes a portion that protrudes outward from the first intermediate portion 313 when viewed in the first direction z. As shown in FIG. 15, the pillow member 33 includes an insulating layer 331, a first metal layer 332, a second metal layer 333, a first bonding layer 334, and a second bonding layer 335.
  • the insulating layer 331 electrically insulates the first die pad 10A and the first conductive member 31 from each other.
  • the thermal conductivity of the insulating layer 331 is higher than that of the sealing resin 50.
  • the insulating layer 331 includes ceramics.
  • the ceramic contains, for example, either aluminum nitride (AlN) or aluminum oxide (Al 2 O 3 ).
  • the insulating layer 331 may include a resin that has higher thermal conductivity than the sealing resin 50 and has electrical insulation properties.
  • the first metal layer 332 is located between the first die pad 10A and the insulating layer 331.
  • the first metal layer 332 is in contact with the insulating layer 331.
  • the first metal layer 332 contains copper.
  • the second metal layer 333 is located between the insulating layer 331 and the first intermediate portion 313 of the first conductive member 31 . Therefore, the first metal layer 332 and the second metal layer 333 are located on opposite sides of the insulating layer 331.
  • the second metal layer 333 is in contact with the insulating layer 331.
  • the second metal layer 333 contains copper.
  • the thermal conductivity of the first metal layer 332 and the second metal layer 333 is higher than that of the insulating layer 331.
  • each of the first metal layer 332 and the second metal layer 333 is greater than the thickness of the insulating layer 331.
  • the insulating layer 331, the first metal layer 332, and the second metal layer 333 are obtained from, for example, a DBC (Direct Bonded Copper) substrate.
  • each of the first metal layer 332 and the second metal layer 333 may contain silver.
  • the thermal conductivity of each of the first metal layer 332 and the second metal layer 333 is higher than that of the first conductive member 31.
  • One example of obtaining this configuration is to print a resinate paste containing silver on both sides of a ceramic plate that will become the insulating layer 331, and then fire the resinate paste. The fired resinate paste becomes the first metal layer 332 and the second metal layer 333.
  • the first bonding layer 334 bonds the main surface 101 of the first die pad 10A and the first metal layer 332.
  • the second bonding layer 335 bonds the second metal layer 333 and the first surface 313A of the first intermediate portion 313 of the first conductive member 31.
  • Each of the first bonding layer 334 and the second bonding layer 335 contains a metal element.
  • the metal element is tin (Sn).
  • the melting points of each of the first bonding layer 334 and the second bonding layer 335 are set lower than the melting points of each of the first metal layer 332 and the second metal layer 333.
  • the first bonding layer 334 and the second bonding layer 335 are, for example, solder.
  • the semiconductor device A10 further includes a first conductive bonding layer 34, as shown in FIGS. 7 to 10.
  • the first conductive bonding layer 34 conductively bonds the first electrodes 211 of the two first semiconductor elements 21A to the two first bonding portions 311.
  • the first conductive bonding layer 34 is, for example, solder.
  • the first conductive bonding layer 34 may be a sintered metal.
  • the semiconductor device A10 further includes a second conductive bonding layer 35, as shown in FIGS. 9 and 13.
  • the second conductive bonding layer 35 conductively bonds the second seat portion 113 of the first lead 11 and the second bonding portion 312 .
  • the second conductive bonding layer 35 is, for example, solder.
  • the second conductive bonding layer 35 may be made of sintered metal.
  • the second conductive member 32 is electrically connected to the first electrodes 211 of the two second semiconductor elements 21B and the first seat portion 103 of the first die pad 10A. Thereby, the first electrode 211 of each of the two second semiconductor elements 21B is electrically connected to the first die pad 10A and the second electrode 212 of each of the two first semiconductor elements 21A.
  • the second conductive member 32 contains copper or a copper alloy.
  • the second conductive member 32 is a metal clip.
  • the second conductive member 32 has two third joint parts 321, a fourth joint part 322, and a second intermediate part 323.
  • the two third bonding parts 321 are individually conductively bonded to the first electrodes 211 of the two second semiconductor elements 21B.
  • Each of the two third joint parts 321 is a bifurcated part separated from each other in the third direction y.
  • the two third joints 321 are separated from each other in the third direction y.
  • the fourth bonding portion 322 is electrically conductively bonded to the first seat portion 103 of the first die pad 10A.
  • the fourth joint 322 extends in the third direction y. At least a portion of the fourth joint portion 322 is accommodated in the first seat portion 103.
  • the second intermediate part 323 connects the two third joint parts 321 and the fourth joint part 322.
  • the second intermediate portion 323 straddles between the first die pad 10A and the second die pad 10B.
  • the semiconductor device A10 further includes a third conductive bonding layer 36, as shown in FIGS. 7, 8, and 11.
  • the third conductive bonding layer 36 conductively bonds the first electrodes 211 of the two second semiconductor elements 21B and the two third bonding portions 321.
  • the third conductive bonding layer 36 is, for example, solder.
  • the third conductive bonding layer 36 may be made of sintered metal.
  • the semiconductor device A10 further includes a fourth conductive bonding layer 37, as shown in FIGS. 8 and 12.
  • the fourth conductive bonding layer 37 conductively bonds the first seat portion 103 of the first die pad 10A and the fourth bonding portion 322.
  • the fourth conductive bonding layer 37 is, for example, solder.
  • the fourth conductive bonding layer 37 may be a sintered metal.
  • each of the plurality of second chamfers 324 has a third edge 324A, a fourth edge 324B, and a second connecting edge 324C when viewed in the first direction z.
  • the third edge 324A extends in a direction perpendicular to the first direction z.
  • the fourth edge 324B extends in a direction perpendicular to the first direction z, which is different from the direction in which the third edge 324A extends.
  • the second connecting edge 324C smoothly connects the third edge 324A and the fourth edge 324B.
  • each of the third edge 324A and the fourth edge 324B is a tangent to the second connecting edge 324C.
  • the second connecting edge 324C is away from the intersection P2 of the extension line L3 of the third edge 324A and the extension line L4 of the fourth edge 324B.
  • one of the two first wires 41 connects the first semiconductor element 21A that is located closest to the first gate terminal 14A among the two first semiconductor elements 21A.
  • the third electrode 213 and the covering portion 142 of the first gate terminal 14A are electrically connected to each other.
  • the other first wire 41 of the two first wires 41 is connected to the second semiconductor element 21B located closest to the second gate terminal 14B among the two second semiconductor elements 21B.
  • the third electrode 213 and the covering portion 142 of the second gate terminal 14B are electrically connected to each other.
  • one of the two first relay wires 43 connects the third electrode 213 of one first semiconductor element 21A and the third electrode of the other first semiconductor element 21A. 213 and is electrically conductively connected.
  • the other first relay wire 43 among the two first relay wires 43 connects the third electrode 213 of one second semiconductor element 21B and the third electrode of the other second semiconductor element 21B. 213 and is electrically conductively connected.
  • the first gate terminal 14A is electrically connected to the third electrode 213 of each of the two first semiconductor elements 21A through the two first wires 41 and the two first relay wires 43.
  • the second gate terminal 14B is electrically connected to the third electrode 213 of each of the two second semiconductor elements 21B.
  • one of the two second wires 42 connects the first semiconductor element 21A that is located closest to the first detection terminal 15A among the two first semiconductor elements 21A.
  • the fourth electrode 214 is electrically conductively bonded to the covering portion 152 of the first detection terminal 15A.
  • the other second wire 42 among the two second wires 42 connects the second semiconductor element 21B located closest to the second detection terminal 15B among the two second semiconductor elements 21B.
  • the fourth electrode 214 is electrically conductively bonded to the covering portion 152 of the second detection terminal 15B.
  • one of the two second relay wires 44 is connected to one of the two fourth electrodes 214 of one first semiconductor element 21A and the other first semiconductor element 21A. It is electrically conductively bonded to one of the two fourth electrodes 214 .
  • one of the two second relay wires 44 is connected to one of the two fourth electrodes 214 of one second semiconductor element 21B and the other second semiconductor element 21B. It is electrically conductively bonded to one of the two fourth electrodes 214 .
  • the first detection terminal 15A is electrically connected to the two fourth electrodes 214 of each of the two first semiconductor elements 21A through the two second wires 42 and the two second relay wires 44.
  • the second detection terminal 15B is electrically connected to the two fourth electrodes 214 of each of the two second semiconductor elements 21B.
  • the semiconductor device A10 includes a first die pad 10A to which the first semiconductor element 21A is bonded, a first conductive member 31 which is conductively bonded to the first semiconductor element 21A and the first lead 11, and a first die pad 10A to the first lead 11.
  • a pillow member 33 located between the conductive member 31 and the conductive member 31 is provided.
  • the pillow member 33 is in contact with the first die pad 10A and the first conductive member 31.
  • the pillow member 33 has an insulating layer 331.
  • the thermal conductivity of the insulating layer 331 is higher than that of the first conductive member 31 .
  • the heat generated from the first conductive member 31 due to the conduction between the first semiconductor element 21A and the first lead 11 is more easily conducted to the first die pad 10A than to the sealing resin 50.
  • the heat dissipation efficiency of the first conductive member 31 can be improved. Therefore, according to this configuration, in the semiconductor device A10, it is possible to improve the heat dissipation efficiency while flowing a larger current.
  • the pillow member 33 has a first metal layer 332, a second metal layer 333, a first bonding layer 334, and a second bonding layer 335.
  • Each of the first bonding layer 334 and the second bonding layer 335 contains a metal element.
  • the melting points of each of the first bonding layer 334 and the second bonding layer 335 are lower than the melting points of each of the first metal layer 332 and the second metal layer 333.
  • the pillow member 33 can be electrically bonded to the first die pad 10A and the first conductive member 31 at the same time as the pillow member 33 is electrically bonded to the first semiconductor element 21A and the first lead 11 by reflow. can.
  • each of the first metal layer 332 and the second metal layer 333 is greater than the thickness of the insulating layer 331.
  • heat is easily conducted in each of the first metal layer 332 and the second metal layer 333 in a direction perpendicular to the first direction z. This reduces thermal resistance at the interface between the insulating layer 331 and the first metal layer 332 and at the interface between the insulating layer 331 and the second metal layer 333, thereby further improving the heat dissipation performance of the pillow member 33. Can be done.
  • each of the first metal layer 332 and the second metal layer 333 contains silver
  • the thermal conductivity of each of the first metal layer 332 and the second metal layer 333 is equal to the thermal conductivity of the first conductive member 31. be higher than Thereby, the heat dissipation of the pillow member 33 can be improved compared to the case where each of the first metal layer 332 and the second metal layer 333 contains copper.
  • the first conductive member 31 has a first joint portion 311, a second joint portion 312, and a first intermediate portion 313.
  • the first intermediate portion 313 has a first surface 313A that is in contact with the pillow member 33, and a second surface 313B that is separated from the first surface 313A and faces the main surface 101 of the first die pad 10A.
  • the first surface 313A is located between the main surface 101 and the second surface 313B in the first direction z.
  • the pillow member 33 When viewed in the first direction z, the pillow member 33 includes a portion that protrudes outward from the first intermediate portion 313 of the first conductive member 31.
  • heat is easily conducted in the pillow member 33 in a direction perpendicular to the first direction z. This reduces the thermal resistance at the interface between the pillow member 33 and the first intermediate portion 313, so that the heat dissipation efficiency of the first conductive member 31 can be further improved.
  • the first intermediate portion 313 of the first conductive member 31 is provided with a first chamfered portion 314 having a first edge 314A, a second edge 314B, and a first connecting edge 314C.
  • the first connecting edge 314C smoothly connects the first surface 313A and the second surface 313B.
  • the first connecting edge 314C is away from the intersection P2 of the extension line L1 of the first edge 314A and the extension line L2 of the second edge 314B.
  • the first die pad 10A is provided with a first seat portion 103 that is recessed from the main surface 101. A portion of the second conductive member 32 is accommodated in the first seat portion 103. With this configuration, when the second conductive member 32 is conductively bonded to the second semiconductor element 21B and the first die pad 10A, the rotation of the second conductive member 32 around the first direction z is prevented by the first seat portion 103. Regulated. Thereby, it is possible to suppress misalignment of the second conductive member 32 with respect to the second semiconductor element 21B.
  • the first lead 11 is provided with a second seat portion 113 that is recessed in the first direction z from the side where the first intermediate portion 313 of the first conductive member 31 is located in the first direction z. A portion of the second joint portion 312 of the first conductive member 31 is accommodated in the second seat portion 113.
  • the second lead 12 is connected to the first die pad 10A.
  • the third lead 13 is connected to the second die pad 10B.
  • the back surface 102 of each of the two die pads 10 is exposed from the sealing resin 50.
  • the sealing resin 50 has a plurality of recesses 56 recessed from the third side surface 55 in the third direction y.
  • the sealing resin 50 has a groove 57 that is recessed from the bottom surface 52 and divides the back surface 102 of each of the two die pads 10 when viewed in the first direction z.
  • FIGS. 17 to 19 A semiconductor device A20 according to a second embodiment of the present disclosure will be described based on FIGS. 17 to 19.
  • elements that are the same as or similar to those of the semiconductor device A10 described above are given the same reference numerals, and redundant explanation will be omitted.
  • FIG. 17 corresponds to FIG. 7 showing the semiconductor device A10.
  • FIG. 18 corresponds to FIG. 14 showing the semiconductor device A10.
  • the configuration of the first conductive member 31 is different from the configuration of the semiconductor device A10.
  • the first intermediate portion 313 of the first conductive member 31 has a first portion 313D and a second portion 313E instead of the bent portion 313C.
  • the first portion 313D includes a first surface 313A.
  • the second portion 313E includes a second surface 313B and is connected to the first portion 313D.
  • the dimension t1 of the first portion 313D in the first direction z is larger than the dimension t2 of the second portion 313E in the first direction z.
  • the semiconductor device A20 includes a first die pad 10A to which the first semiconductor element 21A is bonded, a first conductive member 31 which is conductively bonded to the first semiconductor element 21A and the first lead 11, and a first die pad 10A to the first lead 11.
  • a pillow member 33 located between the conductive member 31 and the conductive member 31 is provided.
  • the pillow member 33 is in contact with the first die pad 10A and the first conductive member 31.
  • the pillow member 33 has an insulating layer 331.
  • the thermal conductivity of the insulating layer 331 is higher than that of the first conductive member 31 . Therefore, according to this configuration, even in the semiconductor device A20, it is possible to improve the heat dissipation efficiency while flowing a larger current. Further, the semiconductor device A20 has the same configuration as the semiconductor device A10, so that the same effects as the semiconductor device A10 can be achieved.
  • the first intermediate portion 313 of the first conductive member 31 has a first portion 313D and a second portion 313E instead of the bent portion 313C.
  • the dimension t1 of the first portion 313D in the first direction z is larger than the dimension t2 of the second portion 313E in the first direction z.
  • FIGS. 20 to 22 A semiconductor device A30 according to a third embodiment of the present disclosure will be described based on FIGS. 20 to 22.
  • elements that are the same as or similar to those of the semiconductor device A10 described above are given the same reference numerals, and redundant explanation will be omitted.
  • FIG. 20 corresponds to FIG. 7 showing the semiconductor device A10.
  • FIG. 21 corresponds to FIG. 14 showing the semiconductor device A10.
  • the configuration of the first die pad 10A is different from the configuration of the semiconductor device A10.
  • the first die pad 10A has a bulky portion 104 protruding from the main surface 101.
  • the bulky part 104 has a seat surface 104A facing the same side as the main surface 101 in the first direction z.
  • the first bonding layer 334 of the pillow member 33 bonds the seat surface 104A and the first metal layer 332 of the pillow member 33. Therefore, the pillow member 33 is in contact with the seat surface 104A.
  • the area of the seat surface 104A is larger than the area of the pillow member 33 when viewed in the first direction z. Therefore, when viewed in the first direction z, the bulky portion 104 includes a portion that protrudes outward from the pillow member 33.
  • FIG. 23 corresponds to FIG. 22 showing the semiconductor device A30.
  • the first conductive member 31 included in the semiconductor device A31 is similar to the first conductive member 31 included in the semiconductor device A20.
  • the semiconductor device A30 includes a first die pad 10A to which the first semiconductor element 21A is bonded, a first conductive member 31 which is conductively bonded to the first semiconductor element 21A and the first lead 11, and a first die pad 10A to the first lead 11.
  • a pillow member 33 located between the conductive member 31 and the conductive member 31 is provided.
  • the pillow member 33 is in contact with the first die pad 10A and the first conductive member 31.
  • the pillow member 33 has an insulating layer 331.
  • the thermal conductivity of the insulating layer 331 is higher than that of the first conductive member 31 . Therefore, according to this configuration, even in the semiconductor device A30, it is possible to improve the heat dissipation efficiency while flowing a larger current.
  • the semiconductor device A30 has the same configuration as the semiconductor device A10, so that it can achieve the same effects as the semiconductor device A10.
  • the first die pad 10A has a bulky portion 104 protruding from the main surface 101.
  • the pillow member 33 is in contact with the bulky part 104.
  • the bulky portion 104 of the first die pad 10A serves as a positioning means for the pillow member 33. Furthermore, the surface tension acting on the first bonding layer 334 increases as the molten first bonding layer 334 comes into contact with the periphery of the seating surface 104A of the bulky part 104. As a result, self-alignment acts on the first bonding layer 334, so that displacement of the pillow member 33 with respect to the bulky part 104 can be suppressed.
  • the bulky portion 104 of the first die pad 10A When viewed in the first direction z, the bulky portion 104 of the first die pad 10A includes a portion that protrudes outward from the pillow member 33.
  • heat is easily conducted in the bulky part 104 in a direction perpendicular to the first direction z. This reduces the thermal resistance at the interface between the bulky part 104 and the pillow member 33, so that the heat dissipation of the pillow member 33 can be improved.
  • FIGS. 24 and 25 A semiconductor device A40 according to a fourth embodiment of the present disclosure will be described based on FIGS. 24 and 25.
  • elements that are the same as or similar to those of the semiconductor device A10 described above are given the same reference numerals, and redundant explanation will be omitted.
  • FIG. 24 corresponds to FIG. 7 showing the semiconductor device A10.
  • FIG. 25 corresponds to FIG. 15 showing the semiconductor device A10.
  • the configuration of the first conductive member 31 is different from the configuration of the semiconductor device A30 described above.
  • the first intermediate portion 313 of the first conductive member 31 does not include the second surface 313B, the bent portion 313C, the first portion 313D, and the second portion 313E.
  • the first conductive member 31 is a flat plate including a first surface 313A.
  • the first surface 313A faces the main surface 101 of the first die pad 10A.
  • the semiconductor device A40 includes a first die pad 10A to which the first semiconductor element 21A is bonded, a first conductive member 31 which is conductively bonded to the first semiconductor element 21A and the first lead 11, and a first die pad 10A and the first die pad 10A to which the first die pad 10A is bonded.
  • a pillow member 33 located between the conductive member 31 and the conductive member 31 is provided. The pillow member 33 is in contact with the first die pad 10A and the first conductive member 31.
  • the pillow member 33 has an insulating layer 331. The thermal conductivity of the insulating layer 331 is higher than that of the first conductive member 31 .
  • the semiconductor device A40 has the same configuration as the semiconductor device A10, so that it can achieve the same effects as the semiconductor device A10.
  • the first die pad 10A has a bulky portion 104 protruding from the main surface 101.
  • the pillow member 33 is in contact with the bulky part 104.
  • the first intermediate portion 313 of the first conductive member 31 is a flat plate including a first surface 313A.
  • the present disclosure includes the embodiments described in the appendix below. Additional note 1. a first die pad; a first semiconductor element bonded to the first die pad; a first lead separated from the first die pad; a first conductive member electrically connected to the first semiconductor element and the first lead; a sealing resin that covers the first semiconductor element and the first conductive member; a pillow member located between the first die pad and the first conductive member, The pillow member is in contact with the first die pad and the first conductive member, The pillow member has an insulating layer, The semiconductor device, wherein the insulating layer has a higher thermal conductivity than the sealing resin. Appendix 2.
  • the pillow member has a first metal layer, a second metal layer, a first bonding layer, and a second bonding layer, the first metal layer is located between the first die pad and the insulating layer, The second metal layer is located between the insulating layer and the first conductive member, The first bonding layer bonds the first die pad and the first metal layer, The second bonding layer bonds the second metal layer and the first conductive member,
  • the semiconductor device according to appendix 1 wherein each of the first bonding layer and the second bonding layer contains a metal element.
  • Appendix 3 The semiconductor device according to appendix 2, wherein each of the first bonding layer and the second bonding layer has a lower melting point than each of the first metal layer and the second metal layer. Appendix 4.
  • each of the first metal layer and the second metal layer has a thickness greater than a thickness of the insulating layer.
  • Appendix 5 The semiconductor device according to appendix 3, wherein each of the first metal layer and the second metal layer has a higher thermal conductivity than the first conductive member.
  • Appendix 6. The semiconductor device according to appendix 5, wherein each of the first metal layer and the second metal layer contains silver.
  • Appendix 7. The semiconductor device according to any one of Supplementary Notes 1 to 6, wherein the insulating layer includes ceramics. Appendix 8.
  • the first die pad faces in a first direction and has a main surface to which the first semiconductor element is bonded
  • the first conductive member includes a first joint part conductively joined to the first semiconductor element, a second joint part conductively joined to the first lead, and the first joint part and the second joint part.
  • an intermediate portion connecting the The intermediate portion has a first surface in contact with the pillow member, and a second surface that is away from the first surface and faces the main surface, 8.
  • the semiconductor device according to any one of appendices 1 to 7, wherein the first surface is located between the main surface and the second surface in the first direction.
  • the intermediate portion has a bent portion bent from the second surface toward the main surface,
  • the intermediate part has a first part including the first surface, and a second part including the second surface and connected to the first part,
  • the semiconductor device according to appendix 8 wherein a dimension of the first portion in the first direction is larger than a dimension of the second portion in the first direction.
  • Appendix 11 The semiconductor device according to any one of appendices 8 to 10, wherein the pillow member is in contact with the main surface.
  • Appendix 12. The first die pad has a bulky part protruding from the main surface, The semiconductor device according to any one of appendices 8 to 11, wherein the pillow member is in contact with the bulky part.
  • Appendix 13
  • the intermediate portion When viewed in the first direction, the intermediate portion has a first edge, a second edge, and a connecting edge;
  • the first edge extends in a direction perpendicular to the first direction
  • the second edge extends in a direction perpendicular to the first direction and different from the direction in which the first edge extends,
  • the connecting edge smoothly connects the first edge and the second edge, 13.
  • the semiconductor device according to any one of appendices 8 to 12, wherein the connecting edge is separated from the intersection of the extension line of the first edge and the extension line of the second edge when viewed in the first direction.
  • Appendix 14 The first die pad has a back surface facing opposite to the main surface in the first direction, The first semiconductor element is conductively bonded to the main surface, 14.
  • Appendix 15 a second die pad; a second semiconductor element conductively bonded to the second die pad; further comprising a second conductive member conductively joined to the second semiconductor element and the first die pad, The second semiconductor element and the second conductive member are covered with the sealing resin, The semiconductor device according to appendix 14, wherein the second die pad is exposed from the sealing resin.
  • Appendix 16 The first die pad is provided with a first seat recessed from the main surface, 16.

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Abstract

半導体装置は、第1ダイパッドと、前記第1ダイパッドに接合された第1半導体素子と、前記第1ダイパッドから離れた第1リードと、前記第1半導体素子と前記第1リードとに導電接合された第1導通部材と、前記第1半導体素子および前記第1導通部材を覆う封止樹脂と、前記第1ダイパッドと前記第1導通部材との間に位置する枕部材とを備える。前記枕部材は、前記第1ダイパッドおよび前記第1導通部材に接している。前記枕部材は、絶縁層を有する。前記絶縁層の熱伝導率は、前記封止樹脂の熱伝導率よりも高い。

Description

半導体装置
 本開示は、半導体装置に関する。
 特許文献1には、2つのスイッチング素子が個別に導電接合された第1導電板および第2導電板と、第1導電板につながる第1入力端子と、第2導電板につながる出力端子と、第2入力端子と、第1導電部材および第2導電部材と、封止樹脂とを備える半導体装置の一例が開示されている。第1導電部材は、第1導電板に導電接合されたスイッチング素子と、第2導電板とに導電接合されている。第2導電部材は、第2導電板に導電接合されたスイッチング素子と、第2入力端子とに導電接合されている。これにより、当該半導体装置においては、2つのスイッチング素子を含むハーフブリッジ回路が構成されている。したがって、当該半導体装置を用いることによって、電力を変換することができる。
 特許文献1に開示されている半導体装置が具備する第1導電部材および第2導電部材の各々は、金属クリップである。したがって、当該半導体装置においては、より大きな電流を流すことが可能である。ここで、導通に伴って第1導電部材から発生した熱の大半は、第2導電板を介して外部に放出される。一方、導通に伴って第2導電部材から発生した熱の大半は、第2入力端子を介して外部に放出される。第2入力端子の体積は第2導電板の体積よりも小さいため、第2導電部材の放熱効率は、第1導電部材の放熱効率よりも低下する。したがって、第2導電部材の放熱効率の向上を図る方策が望まれる。
国際公開第2022/030244号
 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、上記事情に鑑み、より大きな電流を流しつつ、放熱効率の向上を図ることが可能な半導体装置を提供することをその一の課題とする。
 本開示の一の側面によって提供される半導体装置は、第1ダイパッドと、前記第1ダイパッドに接合された第1半導体素子と、前記第1ダイパッドから離れた第1リードと、前記第1半導体素子と前記第1リードとに導電接合された第1導通部材と、前記第1半導体素子および前記第1導通部材を覆う封止樹脂と、前記第1ダイパッドと前記第1導通部材との間に位置する枕部材と、を備える。前記枕部材は、前記第1ダイパッドおよび前記第1導通部材に接している。前記枕部材は、絶縁層を有する。前記絶縁層の熱伝導率は、前記封止樹脂の熱伝導率よりも高い。
 上記構成によれば、より大きな電流を流しつつ、放熱効率の向上を図ることが可能となる。
 本開示のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
図1は、本開示の第1実施形態にかかる半導体装置の斜視図である。 図2は、図1に示す半導体装置の平面図である。 図3は、図2に対応する平面図であり、封止樹脂を透過している。 図4は、図1に示す半導体装置の底面図である。 図5は、図1に示す半導体装置の正面図である。 図6は、図1に示す半導体装置の右側面図である。 図7は、図3のVII-VII線に沿う断面図である。 図8は、図3のVIII-VIII線に沿う断面図である。 図9は、図3のIX-IX線に沿う断面図である。 図10は、図7の部分拡大図であり、第1半導体素子およびその近傍を示している。 図11は、図7の部分拡大図であり、第2半導体素子およびその近傍を示している。 図12は、図8の部分拡大図である。 図13は、図9の部分拡大図である。 図14は、図3の部分拡大図であり、枕部材およびその近傍を示している。 図15は、図14のXV-XV線に沿う断面図である。 図16は、図3の部分拡大図であり、第1導通部材および第2導通部材を示している。 図17は、本開示の第2実施形態にかかる半導体装置の断面図である。 図18は、図17に示す半導体装置の部分拡大平面図であり、封止樹脂の図示を省略している。 図19は、図18のXIX-XIX線に沿う断面図である。 図20は、本開示の第3実施形態にかかる半導体装置の断面図である。 図21は、図20に示す半導体装置の部分拡大平面図であり、封止樹脂の図示を省略している。 図22は、図21のXXII-XXII線に沿う断面図である。 図23は、本開示の第3実施形態の変形例にかかる半導体装置の部分拡大断面図である。 図24は、本開示の第4実施形態にかかる半導体装置の断面図である。 図25は、図24の部分拡大断面図である。
 本開示を実施するための形態について、添付図面に基づいて説明する。
 第1実施形態:
 図1~図16に基づき、本開示の第1実施形態にかかる半導体装置A10について説明する。半導体装置A10は、2つのダイパッド10、第1リード11、第2リード12、第3リード13、2つの第4リード14、2つの第5リード15、複数の半導体素子21、導電接合層29、第1導通部材31、第2導通部材32、枕部材33および封止樹脂50を備える。さらに半導体装置A10は、2つの第1ワイヤ41、2つの第2ワイヤ42、2つの第1中継ワイヤ43、および2つの第2中継ワイヤ44を備える。ここで、図3は、理解の便宜上、封止樹脂50を透過している。図3では、透過した封止樹脂50を想像線(二点鎖線)で示している。さらに図3では、IX-IX線を一点鎖線で示している。
 半導体装置A10の説明においては、便宜上、後述する2つのダイパッド10の各々の主面101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。
 半導体装置A10は、第1リード11および第3リード13に印加された直流の電源電圧を、複数の半導体素子21により交流電力に変換する。変換された交流電力は、第2リード12からモータなどの電力供給対象に入力される。半導体装置A10は、たとえばインバータといった電力変換回路に使用される。
 2つのダイパッド10は、図3、図7および図8に示すように、第1ダイパッド10Aおよび第2ダイパッド10Bを含む。第1ダイパッド10Aおよび第2ダイパッド10Bは、第2方向xにおいて互いに離れている。2つのダイパッド10は、第1リード11、第2リード12、第3リード13、2つの第4リード14、および2つの第5リード15とともに、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(Cu)または銅合金を含有する。このため、2つのダイパッド10、第1リード11、第2リード12、第3リード13、2つの第4リード14、および2つの第5リード15の各々は、銅元素を含有する。2つのダイパッド10の各々は、主面101および裏面102を有する。主面101および裏面102は、第1方向zにおいて互いに反対側を向く。2つのダイパッド10の各々の裏面102は、封止樹脂50から露出している。
 図3および図12に示すように、第1ダイパッド10Aには、第1座部103が設けられている。第1座部103は、第1ダイパッド10Aの主面101から凹んでいる。これにより、第1ダイパッド10Aにおいては、主面101と第1座部103とにおいて段差をなしている。
 封止樹脂50は、図7~図9に示すように、複数の半導体素子21、第1導通部材31および第2導通部材32を覆っている。さらに封止樹脂50は、2つのダイパッド10、第1リード11、第2リード12、第3リード13、2つの第4リード14、および2つの第5リード15の各々の一部と覆っている。封止樹脂50は、電気絶縁性を有する。封止樹脂50は、たとえば黒色のエポキシ樹脂を含む材料からなる。封止樹脂50は、頂面51、底面52、2つの第1側面53、第2側面54、第3側面55、複数の凹部56、および溝部57を有する。
 図7および図8に示すように、頂面51は、第1方向zにおいて2つのダイパッド10の主面101と同じ側を向く。図7~図9に示すように、底面52は、第1方向zにおいて頂面51とは反対側を向く。図4に示すように、底面52から2つのダイパッド10の各々の裏面102が露出している。
 図2、図4および図5に示すように、2つの第1側面53は、第2方向xにおいて互いに離れている。2つの第1側面53は、第2方向xを向き、かつ第3方向yに延びている。2つの第1側面53は、頂面51および底面52につながっている。
 図2、図4および図6に示すように、第2側面54および第3側面55は、第3方向yにおいて互いに離れている。第2側面54および第3側面55は、第3方向yにおいて互いに反対側を向き、かつ第2方向xに延びている。第2側面54および第3側面55は、頂面51および底面52につながっている。図5に示すように、第3側面55から第1リード11、第2リード12、第3リード13、2つの第4リード14、および2つの第5リード15が外部に突出している。
 図1、図2および図4に示すように、複数の凹部56は、第3側面55から第3方向yに凹むとともに、第1方向zにおいて封止樹脂50を貫通している。第2方向xにおいて、複数の凹部56は、第3リード13と後述する第2検出端子15Bとの間、第1リード11と第3リード13との間、第1リード11と第2リード12との間、および第2リード12と後述する第1検出端子15Aとの間において個別に設けられている。
 図4および図5に示すように、溝部57は、底面52から第1方向zに凹むとともに、第3方向yに延びている。溝部57の第3方向yの両側は、第2側面54および第3側面55につながっている。第1方向zに視て、溝部57は、2つのダイパッド10の各々の裏面102を区画している。
 複数の半導体素子21は、図3、および図7~図9に示すように、2つのダイパッド10の各々に接合されている。半導体装置A10においては、複数の半導体素子21は、2つの第1半導体素子21Aと、2つの第2半導体素子21Bとを含む。2つの第1半導体素子21Aは、第1ダイパッド10Aの主面101に接合されている。2つの第2半導体素子21Bは、第2ダイパッド10Bの主面101に接合されている。複数の半導体素子21は、たとえばMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)である。この他、複数の半導体素子21は、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などのスイッチング素子や、ダイオードでもよい。半導体装置A10の説明においては、複数の半導体素子21は、nチャネル型であり、かつ縦型構造のMOSFETを対象とする。複数の半導体素子21は、化合物半導体基板を含む。当該化合物半導体基板の組成は、炭化ケイ素(SiC)を含む。図3、図10および図11に示すように、複数の半導体素子21の各々は、第1電極211、第2電極212、第3電極213、および2つの第4電極214を有する。
 図10および図11に示すように、第1電極211は、第1方向zにおいて2つのダイパッド10のいずれかの主面101と対向する側とは反対側に位置する。第1電極211には、半導体素子21により変換された後の電力に対応する電流が流れる。すなわち、第1電極211は、半導体素子21のソース電極に相当する。
 図10および図11に示すように、第2電極212は、2つのダイパッド10のいずれかの主面101に対向している。第2電極212には、半導体素子21により変換される前の電力に対応する電流が流れる。すなわち、第2電極212は、半導体素子21のドレイン電極に相当する。
 図10および図11に示すように、第3電極213は、第1方向zにおいて第1電極211と同じ側に位置する。第3電極213には、半導体素子21を駆動するためのゲート電圧が印加される。第1方向zに視て、第3電極213の面積は、第1電極211の面積より小さい。
 図3に示すように、2つの第4電極214は、第1方向zにおいて第1電極211と同じ側に位置する。2つの第4電極214は、第3方向yにおいて第3電極213を基準として互いに反対側に位置する。2つの第4電極214の各々には、第1電極211に印加される電圧と等電位の電圧が印加される。
 導電接合層29は、図10および図11に示すように、第1ダイパッド10Aの主面101と2つの第1半導体素子21Aとの間、および第2ダイパッド10Bの主面101と2つの第2半導体素子21Bとの間とにそれぞれ位置する。導電接合層29は、たとえばハンダである。この他、導電接合層29は、焼結金属でもよい。導電接合層29は、第1ダイパッド10Aの主面101と、2つの第1半導体素子21Aの各々の第2電極212とを導電接合する。これにより、2つの第1半導体素子21Aの各々の第2電極212は、第1ダイパッド10Aに導通している。さらに導電接合層29は、第2ダイパッド10Bの主面101と、2つの第2半導体素子21Bの各々の第2電極212とを導電接合する。これにより、2つの第2半導体素子21Bの各々の第2電極212は、第2ダイパッド10Bに導通している。
 第1リード11は、図2および図3に示すように、第3方向yにおいて2つのダイパッド10を基準として封止樹脂50の第2側面54とは反対側に位置する。第1リード11は、2つのダイパッド10から離れている。第1リード11は、2つの第1半導体素子21Aの第1電極211に導通している。第1リード11は、電力変換対象となる直流の電源電圧が印加されるN端子(負極)である。
 図3および図9に示すように、第1リード11は、実装部111および被覆部112を有する。実装部111は、封止樹脂50の第3側面55から外部に突出している。実装部111は、第3方向yに延びている。被覆部112は、実装部111につながっている。被覆部112は、封止樹脂50に覆われている。
 図3および図13に示すように、第1リード11の被覆部112には、第2座部113が設けられている。第2座部113は、第1方向zにおいて後述する第1導通部材31の第1中間部313が位置する側から第1方向zに凹んでいる。
 第2リード12は、図3に示すように、第1ダイパッド10Aにつながっている。したがって、第2リード12は、第1ダイパッド10Aを介して2つの第1半導体素子21Aの各々の第2電極212に導通している。第2リード12から、複数の半導体素子21により変換された交流電力が出力される。第2リード12は、第1リード11を基準として第3リード13とは反対側に位置するとともに、第1リード11の隣に位置する。第2リード12は、実装部121および被覆部122を有する。実装部121は、封止樹脂50の第3側面55から外部に突出している。実装部121は、第3方向yに延びている。被覆部122は、実装部121と第1ダイパッド10Aとを連結している。被覆部122は、封止樹脂50に覆われている。被覆部122は、第1方向zにおいて第1ダイパッド10Aの主面101に近づく側に向けて屈曲している。
 第3リード13は、図3に示すように、第2ダイパッド10Bにつながっている。したがって、第3リード13は、第2ダイパッド10Bを介して2つの第2半導体素子21Bの各々の第2電極212に導通している。第3リード13は、電力変換対象となる直流の電源電圧が印加されるP端子(正極)である。第3リード13は、第1リード11を基準として第2リード12とは反対側に位置するとともに、第1リード11の隣に位置する。第3リード13は、実装部131および被覆部132を有する。実装部131は、封止樹脂50の第3側面55から外部に突出している。実装部131は、第3方向yに延びている。被覆部132は、実装部131と第2ダイパッド10Bとを連結している。被覆部132は、封止樹脂50に覆われている。被覆部132は、第1方向zにおいて第2ダイパッド10Bの主面101に近づく側に向けて屈曲している。
 2つの第4リード14は、図2および図3に示すように、第3方向yにおいて2つのダイパッド10を基準として封止樹脂50の第2側面54とは反対側に位置する。図3に示すように、2つの第4リード14は、第3方向yに延びている。2つの第4リード14は、第2方向xにおいて第1リード11、第2リード12、第3リード13、および2つの第5リード15を間に挟んでいる。2つの第4リード14は、第1ゲート端子14Aおよび第2ゲート端子14Bを含む。
 図3に示すように、2つの第4リード14の各々は、実装部141および被覆部142を有する。実装部141は、封止樹脂50の第3側面55から外部に突出している。実装部141は、第3方向yに延びている。被覆部142は、実装部141につながっている。被覆部142は、封止樹脂50に覆われている。
 第1ゲート端子14Aは、図3に示すように、第2ダイパッド10Bよりも第1ダイパッド10Aの近くに位置する。第1ゲート端子14Aは、2つの第1半導体素子21Aの各々の第3電極213に導通している。第1ゲート端子14Aには、2つの第1半導体素子21Aが駆動するためのゲート電圧が印加される。
 第2ゲート端子14Bは、図3に示すように、第1ダイパッド10Aよりも第2ダイパッド10Bの近くに位置する。第2ゲート端子14Bは、2つの第2半導体素子21Bの各々の第3電極213に導通している。第2ゲート端子14Bには、2つの第2半導体素子21Bが駆動するためのゲート電圧が印加される。
 2つの第5リード15は、図2および図3に示すように、第3方向yにおいて2つのダイパッド10を基準として封止樹脂50の第2側面54とは反対側に位置する。図3に示すように、2つの第5リード15は、第3方向yに延びている。2つの第5リード15は、第2方向xにおいて第1リード11、第2リード12および第3リード13を間に挟んでいる。2つの第5リード15は、第1検出端子15Aおよび第2検出端子15Bを含む。
 図3に示すように、2つの第5リード15の各々は、実装部151および被覆部152を有する。実装部151は、封止樹脂50の第3側面55から外部に突出している。実装部151は、第3方向yに延びている。被覆部152は、実装部151につながっている。被覆部152は、封止樹脂50に覆われている。
 第1検出端子15Aは、図2および図3に示すように、第2リード12と第1ゲート端子14Aとの間に位置する。第1検出端子15Aは、2つの第1半導体素子21Aの各々の2つの第4電極214に導通している。第1検出端子15Aには、2つの第1半導体素子21Aの各々の第1電極211に印加される電圧と等電位の電圧が印加される。
 第2検出端子15Bは、図2および図3に示すように、第3リード13と第2ゲート端子14Bとの間に位置する。第2検出端子15Bは、2つの第2半導体素子21Bの各々の2つの第4電極214に導通している。第2検出端子15Bには、2つの第2半導体素子21Bの各々の第1電極211に印加される電圧と等電位の電圧が印加される。
 図5に示すように、第1リード11の実装部111、第2リード12の実装部121、および第3リード13の実装部131の各々の高さhは、いずれも等しい。図6に示すように、第2方向xに視て、2つの第4リード14のいずれかの実装部141は、第1リード11の実装部111、第2リード12の実装部121、および第3リード13の実装部131の各々に重なる。
 第1導通部材31は、図3および図9に示すように、2つの第1半導体素子21Aの第1電極211と、第1リード11の第2座部113とに導電接合されている。これにより、第1リード11は、2つの第1半導体素子21Aの各々の第1電極211に導通している。第1導通部材31は、銅または銅合金を含有する。第1導通部材31は、金属クリップである。第1導通部材31は、2つの第1接合部311、第2接合部312および第1中間部313を有する。
 図3および図10に示すように、2つの第1接合部311は、2つの第1半導体素子21Aの第1電極211に個別に導電接合されている。2つの第1接合部311の各々は、第3方向yにおいて互いに離れた二股である。図3に示すように、2つの第1接合部311は、第3方向yにおいて互いに離れている。
 図3および図13に示すように、第2接合部312は、第1リード11の第2座部113に導電接合されている。第2接合部312は、第2方向xに延びている。第2接合部312の少なくとも一部が、第2座部113に収容されている。
 図3に示すように、第1中間部313は、第1方向zに視て鉤状に屈曲している。第1方向zに視て、第1中間部313は、第1ダイパッド10Aの主面101に重なっている。第1中間部313は、2つの第1接合部311と、第2接合部312とを連結している。図15に示すように、第1中間部313は、第1面313A、第2面313Bおよび屈曲部313Cを有する。
 図15に示すように、第1面313Aは、枕部材33に接している。第2面313Bは、第1面313Aから離れており、かつ第1ダイパッド10Aの主面101に対向している。第1面313Aおよび第2面313Bは、第1方向zにおいて互いに同じ側を向く。第1面313Aは、第1方向zにおいて第1ダイパッド10Aの主面101と、第2面313Bとの間に位置する。
 図15に示すように、屈曲部313Cは、第2面313Bから第1ダイパッド10Aの主面101に向けて屈曲している。屈曲部313Cは、第1面313Aを含む。第1面313Aを含み、かつ第1方向zに対して直交する方向を面内方向とする屈曲部313Cの部分と、第2面313Bを含み、かつ第1方向zに対して直交する方向を面内方向とする第1中間部313の部分との各々の第1方向zの寸法は、互いに等しい。
 図3に示すように、第1導通部材31の第1中間部313には、複数の第1面取り部314が設けられている。図16に示すように、第1方向zに視て、複数の第1面取り部314の各々は、第1縁314A、第2縁314Bおよび第1連結縁314Cを有する。第1縁314Aは、第1方向zに対して直交する方向に延びている。第2縁314Bは、第1方向zに対して直交する方向であって、第1縁314Aが延びる方向とは異なる方向に延びている。第1連結縁314Cは、第1縁314Aと第2縁314Bとを滑らかに連結している。第1連結縁314Cが円弧である場合、第1縁314Aおよび第2縁314Bの各々は、第1連結縁314Cの接線である。第1方向zに視て、第1連結縁314Cは、第1縁314Aの延長線L1と、第2縁314Bの延長線L2との交点P1から離れている。
 枕部材33は、図7に示すように、第1ダイパッド10Aと、第1導通部材31の第1中間部313との間に位置する。図15に示すように、枕部材33は、第1ダイパッド10Aの主面101と、第1導通部材31の第1中間部313の第1面313Aとに接している。図14に示すように、第1方向zに視て、枕部材33は、第1中間部313よりも外方にはみ出した部分を含む。図15に示すように、枕部材33は、絶縁層331、第1金属層332、第2金属層333、第1接合層334および第2接合層335を有する。
 絶縁層331は、第1ダイパッド10Aと第1導通部材31とを互いに電気絶縁する。絶縁層331の熱伝導率は、封止樹脂50の熱伝導率よりも高い。半導体装置A10においては、絶縁層331は、セラミックスを含む。当該セラミックスは、たとえば、窒化アルミニウム(AlN)および酸化アルミニウム(Al23)のいずれかを含有する。この他、絶縁層331は、封止樹脂50よりも熱伝導率が高く、かつ電気絶縁性を有する樹脂を含む場合でもよい。
 図15に示すように、第1金属層332は、第1ダイパッド10Aと絶縁層331との間に位置する。第1金属層332は、絶縁層331に接している。第1金属層332は、銅を含有する。第2金属層333は、絶縁層331と、第1導通部材31の第1中間部313との間に位置する。したがって、第1金属層332および第2金属層333は、絶縁層331を基準として互いに反対側に位置する。第2金属層333は、絶縁層331に接している。第2金属層333は、銅を含有する。第1金属層332および第2金属層333の熱伝導率は、絶縁層331の熱伝導率よりも高い。さらに第1金属層332および第2金属層333の各々の厚さは、絶縁層331の厚さよりも大きい。絶縁層331、第1金属層332および第2金属層333は、たとえばDBC(Direct Bonded Copper)基板から得られる。
 上記の他、第1金属層332および第2金属層333の各々は、銀を含有するものでもよい。これにより、第1金属層332および第2金属層333の各々の熱伝導率は、第1導通部材31の熱伝導率よりも高い。本構成を得るための一例として、絶縁層331となるセラミックス板の両面に銀を含むレジネートペーストを印刷した後、当該レジネートペーストを焼成する手法が挙げられる。焼成された当該レジネートペーストが第1金属層332および第2金属層333となる。
 図15に示すように、第1接合層334は、第1ダイパッド10Aの主面101と、第1金属層332とを接合している。第2接合層335は、第2金属層333と、第1導通部材31の第1中間部313の第1面313Aとを接合している。第1接合層334および第2接合層335の各々は、金属元素を含む。当該金属元素は、錫(Sn)である。これにより、第1接合層334および第2接合層335の各々の融点は、第1金属層332および第2金属層333の各々の融点よりも低く設定されている。第1接合層334および第2接合層335は、たとえばハンダである。
 半導体装置A10は、図7~図10に示すように、第1導電接合層34をさらに備える。第1導電接合層34は、2つの第1半導体素子21Aの第1電極211と、2つの第1接合部311とを導電接合する。第1導電接合層34は、たとえばハンダである。この他、第1導電接合層34は、焼結金属でもよい。
 半導体装置A10は、図9および図13に示すように、第2導電接合層35をさらに備える。第2導電接合層35は、第1リード11の第2座部113と、第2接合部312とを導電接合する。第2導電接合層35は、たとえばハンダである。この他、第2導電接合層35は、焼結金属でもよい。
 第2導通部材32は、図3および図8に示すように、2つの第2半導体素子21Bの第1電極211と、第1ダイパッド10Aの第1座部103とに導電接合されている。これにより、2つの第2半導体素子21Bの各々の第1電極211は、第1ダイパッド10Aと、2つの第1半導体素子21Aの各々の第2電極212とに導通している。第2導通部材32は、銅または銅合金を含有する。第2導通部材32は、金属クリップである。第2導通部材32は、2つの第3接合部321、第4接合部322および第2中間部323を有する。
 図3および図11に示すように、2つの第3接合部321は、2つの第2半導体素子21Bの第1電極211に個別に導電接合されている。2つの第3接合部321の各々は、第3方向yにおいて互いに離れた二股である。図3に示すように、2つの第3接合部321は、第3方向yにおいて互いに離れている。
 図3および図12に示すように、第4接合部322は、第1ダイパッド10Aの第1座部103に導電接合されている。第4接合部322は、第3方向yに延びている。第4接合部322の少なくとも一部が、第1座部103に収容されている。
 図3に示すように、第2中間部323は、2つの第3接合部321と、第4接合部322とを連結している。第2中間部323は、第1ダイパッド10Aと第2ダイパッド10Bとの間を跨いでいる。
 半導体装置A10は、図7、図8および図11に示すように、第3導電接合層36をさらに備える。第3導電接合層36は、2つの第2半導体素子21Bの第1電極211と、2つの第3接合部321とを導電接合する。第3導電接合層36は、たとえばハンダである。この他、第3導電接合層36は、焼結金属でもよい。
 半導体装置A10は、図8および図12に示すように、第4導電接合層37をさらに備える。第4導電接合層37は、第1ダイパッド10Aの第1座部103と、第4接合部322とを導電接合する。第4導電接合層37は、たとえばハンダである。この他、第4導電接合層37は、焼結金属でもよい。
 図3に示すように、第2導通部材32の第2中間部323には、複数の第2面取り部324が設けられている。図16に示すように、第1方向zに視て、複数の第2面取り部324の各々は、第3縁324A、第4縁324Bおよび第2連結縁324Cを有する。第3縁324Aは、第1方向zに対して直交する方向に延びている。第4縁324Bは、第1方向zに対して直交する方向であって、第3縁324Aが延びる方向とは異なる方向に延びている。第2連結縁324Cは、第3縁324Aと第4縁324Bとを滑らかに連結している。第2連結縁324Cが円弧である場合、第3縁324Aおよび第4縁324Bの各々は、第2連結縁324Cの接線である。第1方向zに視て、第2連結縁324Cは、第3縁324Aの延長線L3と、第4縁324Bの延長線L4との交点P2から離れている。
 2つの第1ワイヤ41のうち一方の第1ワイヤ41は、図3に示すように、2つの第1半導体素子21Aのうち第1ゲート端子14Aから最も近くに位置する第1半導体素子21Aの第3電極213と、第1ゲート端子14Aの被覆部142とに導電接合されている。2つの第1ワイヤ41のうち他方の第1ワイヤ41は、図3に示すように、2つの第2半導体素子21Bのうち第2ゲート端子14Bから最も近くに位置する第2半導体素子21Bの第3電極213と、第2ゲート端子14Bの被覆部142とに導電接合されている。
 2つの第1中継ワイヤ43のうち一方の第1中継ワイヤ43は、図3に示すように、一方の第1半導体素子21Aの第3電極213と、他方の第1半導体素子21Aの第3電極213とに導電接合されている。2つの第1中継ワイヤ43のうち他方の第1中継ワイヤ43は、図3に示すように、一方の第2半導体素子21Bの第3電極213と、他方の第2半導体素子21Bの第3電極213とに導電接合されている。2つの第1ワイヤ41、および2つの第1中継ワイヤ43により、第1ゲート端子14Aは、2つの第1半導体素子21Aの各々の第3電極213に導通している。あわせて第2ゲート端子14Bは、2つの第2半導体素子21Bの各々の第3電極213に導通している。
 2つの第2ワイヤ42のうち一方の第2ワイヤ42は、図3に示すように、2つの第1半導体素子21Aのうち第1検出端子15Aから最も近くに位置する第1半導体素子21Aの2つの第4電極214のいずれかと、第1検出端子15Aの被覆部152とに導電接合されている。2つの第2ワイヤ42のうち他方の第2ワイヤ42は、図3に示すように、2つの第2半導体素子21Bのうち第2検出端子15Bから最も近くに位置する第2半導体素子21Bの2つの第4電極214のいずれかと、第2検出端子15Bの被覆部152とに導電接合されている。
 2つの第2中継ワイヤ44のうち一方の第2中継ワイヤ44は、図3に示すように、一方の第1半導体素子21Aの2つの第4電極214のいずれかと、他方の第1半導体素子21Aの2つの第4電極214のいずれかとに導電接合されている。2つの第2中継ワイヤ44のうち一方の第2中継ワイヤ44は、図3に示すように、一方の第2半導体素子21Bの2つの第4電極214のいずれかと、他方の第2半導体素子21Bの2つの第4電極214のいずれかとに導電接合されている。2つの第2ワイヤ42、および2つの第2中継ワイヤ44により、第1検出端子15Aは、2つの第1半導体素子21Aの各々の2つの第4電極214に導通している。あわせて第2検出端子15Bは、2つの第2半導体素子21Bの各々の2つの第4電極214に導通している。
 次に、半導体装置A10の作用効果について説明する。
 半導体装置A10は、第1半導体素子21Aが接合された第1ダイパッド10Aと、第1半導体素子21Aと第1リード11とに導電接合された第1導通部材31と、第1ダイパッド10Aと第1導通部材31との間に位置する枕部材33とを備える。枕部材33は、第1ダイパッド10Aおよび第1導通部材31に接している。枕部材33は、絶縁層331を有する。絶縁層331の熱伝導率は、第1導通部材31を覆う熱伝導率よりも高い。本構成をとることにより、第1ダイパッド10Aと第1導通部材31とは互いに電気絶縁がなされる。その上で、第1半導体素子21Aと第1リード11との導通に伴って第1導通部材31から発生した熱は、封止樹脂50よりも第1ダイパッド10Aに伝導しやすくなる。これにより、第1導通部材31に流れる電流がより大きな場合であっても、第1導通部材31の放熱効率を向上させることができる。したがって、本構成によれば半導体装置A10においては、より大きな電流を流しつつ、放熱効率の向上を図ることが可能となる。
 枕部材33は、第1金属層332、第2金属層333、第1接合層334および第2接合層335を有する。第1接合層334および第2接合層335の各々は、金属元素を含む。本構成をとることにより、枕部材33の放熱性の向上を図ることができる。
 上記の場合において、第1接合層334および第2接合層335の各々の融点は、第1金属層332および第2金属層333の各々の融点よりも低い。本構成をとることにより、第1半導体素子21Aおよび第1リード11に枕部材33をリフローにより導電接合する際と同時に、第1ダイパッド10Aおよび第1導通部材31に枕部材33を接合することができる。
 第1金属層332および第2金属層333の各々の厚さは、絶縁層331の厚さよりも大きい。本構成をとることにより、第1金属層332および第2金属層333の各々においては、第1方向zに対して直交する方向に熱が伝導されやすくなる。これにより、絶縁層331と第1金属層332との界面と、絶縁層331と第2金属層333との界面とにおける熱抵抗が低減されるため、枕部材33の放熱性をさらに向上させることができる。
 さらに、第1金属層332および第2金属層333の各々が銀を含有する場合、第1金属層332および第2金属層333の各々の熱伝導率は、第1導通部材31の熱伝導率よりも高くなる。これにより、第1金属層332および第2金属層333の各々が銅を含有する場合と比較して、枕部材33の放熱性を向上させることができる。
 第1導通部材31は、第1接合部311、第2接合部312および第1中間部313を有する。第1中間部313は、枕部材33に接する第1面313Aと、第1面313Aから離れており、かつ第1ダイパッド10Aの主面101に対向する第2面313Bを有する。第1面313Aは、第1方向zにおいて主面101と第2面313Bとの間に位置する。本構成をとることにより、枕部材33の第1方向zの寸法を縮小することができる。
 第1方向zに視て、枕部材33は、第1導通部材31の第1中間部313よりも外方にはみ出した部分を含む。本構成をとることにより、枕部材33においては、第1方向zに対して直交する方向に熱が伝導されやすくなる。これにより、枕部材33と第1中間部313との界面における熱抵抗が低減されるため、第1導通部材31の放熱効率をより向上させることができる。
 第1方向zに視て、第1導通部材31の第1中間部313には、第1縁314A、第2縁314Bおよび第1連結縁314Cを有する第1面取り部314が設けられている。第1連結縁314Cは、第1面313Aと第2面313Bとを滑らかに連結している。図16に示すように、第1方向zに視て、第1連結縁314Cは、第1縁314Aの延長線L1と、第2縁314Bの延長線L2との交点P2から離れている。本構成をとることにより、第1中間部313における電流の流れがより円滑になる。これにより、第1半導体素子21Aと第1リード11との導通に伴って第1導通部材31から発生する熱を抑制することができる。あわせて、第1導通部材31の導電経路長がより短縮されるため、半導体装置A10の寄生インダクタンスの低減を図ることができる。
 第1ダイパッド10Aには、主面101から凹む第1座部103が設けられている。第2導通部材32の一部は、第1座部103に収容されている。本構成をとることにより、第2半導体素子21Bおよび第1ダイパッド10Aに第2導通部材32を導電接合する際、第2導通部材32の第1方向zの回りの回転が第1座部103により規制される。これにより、第2半導体素子21Bに対する第2導通部材32の位置ずれを抑制できる。
 第1リード11には、第1方向zにおいて第1導通部材31の第1中間部313が位置する側から第1方向zに凹む第2座部113が設けられている。第1導通部材31の第2接合部312の一部は、第2座部113に収容されている。本構成をとることにより、第1半導体素子21Aおよび第1リード11に第1導通部材31を導電接合する際、第1導通部材31の第1方向zの回りの回転が第2座部113により規制される。これにより、第1半導体素子21Aおよび枕部材33の各々に対する第1導通部材31の位置ずれを抑制できる。
 第2リード12は、第1ダイパッド10Aにつながっている。第3リード13は、第2ダイパッド10Bにつながっている。本構成をとることにより、半導体装置A10の寸法拡大を抑えつつ、2つのダイパッド10を半導体装置A10の導電経路として活用できる。
 2つのダイパッド10の各々の裏面102は、封止樹脂50から露出している。本構成をとることにより、半導体装置A10の放熱性を向上させることができる。
 封止樹脂50は、第3側面55から第3方向yに凹む複数の凹部56を有する。本構成をとることにより、第1リード11、第2リード12および第3リード13のうち隣り合う2つのリードの間における封止樹脂50の沿面距離がより長く確保される。これにより、半導体装置A10の絶縁耐圧の向上を図ることができる。
 封止樹脂50は、底面52から凹むとともに、第1方向zに視て2つのダイパッド10の各々の裏面102を分断する溝部57を有する。本構成をとることにより、2つのダイパッド10の間における封止樹脂50の沿面距離がより長く確保される。これにより、半導体装置A10の絶縁耐圧のさらなる向上を図ることができる。さらに、封止樹脂50の第2方向xの熱ひずみが分散される。これにより、封止樹脂50の2つの第1側面53に熱ひずみが集中することを緩和できる。
 第2実施形態:
 図17~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A20について説明する。本図において、先述した半導体装置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。ここで、図17は、半導体装置A10を示す図7に対応している。図18は、半導体装置A10を示す図14に対応している。
 半導体装置A20においては、第1導通部材31の構成が半導体装置A10の当該構成と異なる。
 図17および図18に示すように、第1導通部材31の第1中間部313は、屈曲部313Cに替えて第1部313Dおよび第2部313Eを有する。図19に示すように、第1部313Dは、第1面313Aを含む。第2部313Eは、第2面313Bを含み、かつ第1部313Dにつながっている。第1部313Dの第1方向zの寸法t1は、第2部313Eの第1方向zの寸法t2よりも大きい。
 次に、半導体装置A20の作用効果について説明する。
 半導体装置A20は、第1半導体素子21Aが接合された第1ダイパッド10Aと、第1半導体素子21Aと第1リード11とに導電接合された第1導通部材31と、第1ダイパッド10Aと第1導通部材31との間に位置する枕部材33とを備える。枕部材33は、第1ダイパッド10Aおよび第1導通部材31に接している。枕部材33は、絶縁層331を有する。絶縁層331の熱伝導率は、第1導通部材31を覆う熱伝導率よりも高い。したがって、本構成によれば半導体装置A20においても、より大きな電流を流しつつ、放熱効率の向上を図ることが可能となる。さらに半導体装置A20においては、半導体装置A10と共通する構成を具備することにより、半導体装置A10と同等の作用効果を奏する。
 半導体装置A20においては、第1導通部材31の第1中間部313は、屈曲部313Cに替えて第1部313Dおよび第2部313Eを有する。図19に示すように、第1部313Dの第1方向zにおける寸法t1は、第2部313Eの第1方向zの寸法t2よりも大きい。本構成をとることにより、第1導通部材31の導電経路長が、半導体装置A10が具備する第1導通部材31の導電経路長よりも短縮される。これにより、半導体装置A20の寄生インダクタンスの低減を図ることができる。あわせて、第1半導体素子21Aと第1リード11との導通に伴って第1導通部材31から発生する熱を抑制することができる。
 第3実施形態:
 図20~図22に基づき、本開示の第3実施形態にかかる半導体装置A30について説明する。本図において、先述した半導体装置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。ここで、図20は、半導体装置A10を示す図7に対応している。図21は、半導体装置A10を示す図14に対応している。
 半導体装置A30においては、第1ダイパッド10Aの構成が半導体装置A10の当該構成と異なる。
 図20および図21に示すように、第1ダイパッド10Aは、主面101から突出する嵩上部104を有する。図22に示すように、嵩上部104は、第1方向zにおいて主面101と同じ側を向く座面104Aを有する。枕部材33の第1接合層334は、座面104Aと枕部材33の第1金属層332とを接合している。したがって、枕部材33は、座面104Aに接している。図21に示すように、第1方向zに視て、座面104Aの面積は、枕部材33の面積よりも大きい。したがって、第1方向zに視て、嵩上部104は、枕部材33よりも外方にはみ出した部分を含む。
 次に、図23に基づき、半導体装置A30の変形例である半導体装置A31について説明する。ここで、図23は、半導体装置A30を示す図22に対応している。図23に示すように、半導体装置A31が具備する第1導通部材31は、半導体装置A20が具備する第1導通部材31と同様である。
 次に、半導体装置A30の作用効果について説明する。
 半導体装置A30は、第1半導体素子21Aが接合された第1ダイパッド10Aと、第1半導体素子21Aと第1リード11とに導電接合された第1導通部材31と、第1ダイパッド10Aと第1導通部材31との間に位置する枕部材33とを備える。枕部材33は、第1ダイパッド10Aおよび第1導通部材31に接している。枕部材33は、絶縁層331を有する。絶縁層331の熱伝導率は、第1導通部材31を覆う熱伝導率よりも高い。したがって、本構成によれば半導体装置A30においても、より大きな電流を流しつつ、放熱効率の向上を図ることが可能となる。さらに半導体装置A30においては、半導体装置A10と共通する構成を具備することにより、半導体装置A10と同等の作用効果を奏する。
 半導体装置A30においては、第1ダイパッド10Aは、主面101から突出する嵩上部104を有する。枕部材33は、嵩上部104に接している。本構成をとることにより、第1導通部材31の第1中間部313の屈曲部313Cの第1方向zの寸法を縮小することができるため、第1導通部材31の導電経路長が、半導体装置A10が具備する第1導通部材31の導電経路長よりも短縮される。これにより、半導体装置A30の寄生インダクタンスの低減を図ることができる。あわせて、第1半導体素子21Aと第1リード11との導通に伴って第1導通部材31から発生する熱を抑制することができる。
 第1半導体素子21Aおよび第1リード11に枕部材33をリフローにより導電接合する際、第1ダイパッド10Aの嵩上部104は、枕部材33の位置決め手段となる。さらに、嵩上部104の座面104Aの周縁に溶融した第1接合層334が接することによって、第1接合層334に作用する表面張力が増加する。これにより、第1接合層334にセルフアライメントが作用するため、嵩上部104に対する枕部材33の位置ずれを抑制できる。
 第1方向zに視て、第1ダイパッド10Aの嵩上部104は、枕部材33よりも外方にはみ出した部分を含む。本構成をとることにより、嵩上部104においては、第1方向zに対して直交する方向に熱が伝導されやすくなる。これにより、嵩上部104と枕部材33との界面における熱抵抗が低減されるため、枕部材33の放熱性を向上させることができる。
 第4実施形態:
 図24および図25に基づき、本開示の第4実施形態にかかる半導体装置A40について説明する。本図において、先述した半導体装置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。ここで、図24は、半導体装置A10を示す図7に対応している。図25は、半導体装置A10を示す図15に対応している。
 半導体装置A40においては、第1導通部材31の構成が、先述した半導体装置A30の当該構成と異なる。
 図24および図25に示すように、第1導通部材31の第1中間部313は、第2面313B、屈曲部313C、第1部313Dおよび第2部313Eを具備しない。第1導通部材31は、第1面313Aを含む平板である。第1面313Aは、第1ダイパッド10Aの主面101に対向している。
 次に、半導体装置A40の作用効果について説明する。
 半導体装置A40は、第1半導体素子21Aが接合された第1ダイパッド10Aと、第1半導体素子21Aと第1リード11とに導電接合された第1導通部材31と、第1ダイパッド10Aと第1導通部材31との間に位置する枕部材33とを備える。枕部材33は、第1ダイパッド10Aおよび第1導通部材31に接している。枕部材33は、絶縁層331を有する。絶縁層331の熱伝導率は、第1導通部材31を覆う熱伝導率よりも高い。したがって、本構成によれば半導体装置A40においても、より大きな電流を流しつつ、放熱効率の向上を図ることが可能となる。さらに半導体装置A40においては、半導体装置A10と共通する構成を具備することにより、半導体装置A10と同等の作用効果を奏する。
 半導体装置A40においては、第1ダイパッド10Aは、主面101から突出する嵩上部104を有する。枕部材33は、嵩上部104に接している。第1導通部材31の第1中間部313は、第1面313Aを含む平板である。本構成をとることにより、第1導通部材31の導電経路長が、半導体装置A30が具備する第1導通部材31の導電経路長よりも短縮される。これにより、半導体装置A40の寄生インダクタンスの低減を図ることができる。あわせて、第1半導体素子21Aと第1リード11との導通に伴って第1導通部材31から発生する熱を抑制することができる。
 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ダイパッドと、
 前記第1ダイパッドに接合された第1半導体素子と、
 前記第1ダイパッドから離れた第1リードと、
 前記第1半導体素子と前記第1リードとに導電接合された第1導通部材と、
 前記第1半導体素子および前記第1導通部材を覆う封止樹脂と、
 前記第1ダイパッドと前記第1導通部材との間に位置する枕部材と、を備え、
 前記枕部材は、前記第1ダイパッドおよび前記第1導通部材に接しており、
 前記枕部材は、絶縁層を有し、
 前記絶縁層の熱伝導率は、前記封止樹脂の熱伝導率よりも高い、半導体装置。
 付記2.
 前記枕部材は、第1金属層、第2金属層、第1接合層および第2接合層を有し、
 前記第1金属層は、前記第1ダイパッドと前記絶縁層との間に位置しており、
 前記第2金属層は、前記絶縁層と前記第1導通部材との間に位置しており、
 前記第1接合層は、前記第1ダイパッドと前記第1金属層とを接合しており、
 前記第2接合層は、前記第2金属層と前記第1導通部材とを接合しており、
 前記第1接合層および前記第2接合層の各々は、金属元素を含む、付記1に記載の半導体装置。
 付記3.
 前記第1接合層および前記第2接合層の各々の融点は、前記第1金属層および前記第2金属層の各々の融点よりも低い、付記2に記載の半導体装置。
 付記4.
 前記第1金属層および前記第2金属層の各々の厚さは、前記絶縁層の厚さよりも大きい、付記3に記載の半導体装置。
 付記5.
 前記第1金属層および前記第2金属層の各々の熱伝導率は、前記第1導通部材の熱伝導率よりも高い、付記3に記載の半導体装置。
 付記6.
 前記第1金属層および前記第2金属層の各々は、銀を含有する、付記5に記載の半導体装置。
 付記7.
 前記絶縁層は、セラミックスを含む、付記1ないし6のいずれかに記載の半導体装置。
 付記8.
 前記第1ダイパッドは、第1方向を向き、かつ前記第1半導体素子が接合された主面を有し、
 前記第1導通部材は、前記第1半導体素子に導電接合された第1接合部と、前記第1リードに導電接合された第2接合部と、前記第1接合部と前記第2接合部とを連結する中間部と、を有し、
 前記中間部は、前記枕部材に接する第1面と、前記第1面から離れており、かつ前記主面に対向する第2面と、を有し、
 前記第1面は、前記第1方向において前記主面と前記第2面との間に位置する、付記1ないし7のいずれかに記載の半導体装置。
 付記9.
 前記中間部は、前記第2面から前記主面に向けて屈曲した屈曲部を有し、
 前記屈曲部は、前記第1面を含む、付記8に記載の半導体装置。
 付記10.
 前記中間部は、前記第1面を含む第1部と、前記第2面を含み、かつ前記第1部につながる第2部と、を有し、
 前記第1部の前記第1方向の寸法は、前記第2部の前記第1方向の寸法よりも大きい、付記8に記載の半導体装置。
 付記11.
 前記枕部材は、前記主面に接している、付記8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ダイパッドは、前記主面から突出する嵩上部を有し、
 前記枕部材は、前記嵩上部に接している、付記8ないし11のいずれかに記載の半導体装置。
 付記13.
 前記第1方向に視て、前記中間部は、第1縁、第2縁および連結縁を有し、
 前記第1縁は、前記第1方向に対して直交する方向に延びており、
 前記第2縁は、前記第1方向に対して直交する方向であって、前記第1縁が延びる方向とは異なる方向に延びており、
 前記連結縁は、前記第1縁と前記第2縁とを滑らかに連結しており、
 前記第1方向に視て、前記連結縁は、前記第1縁の延長線と前記第2縁の延長線との交点から離れている、付記8ないし12のいずれかに記載の半導体装置。
 付記14.
 前記第1ダイパッドは、前記第1方向において前記主面とは反対側を向く裏面を有し、
 前記第1半導体素子は、前記主面に導電接合されており、
 前記裏面は、前記封止樹脂から露出している、付記8ないし13のいずれかに記載の半導体装置。
 付記15.
 第2ダイパッドと、
 前記第2ダイパッドに導電接合された第2半導体素子と、
 前記第2半導体素子と前記第1ダイパッドとに導電接合された第2導通部材とをさらに備え、
 前記第2半導体素子および前記第2導通部材は、前記封止樹脂に覆われており、
 前記第2ダイパッドは、前記封止樹脂から露出している、付記14に記載の半導体装置。
 付記16.
 前記第1ダイパッドには、前記主面から凹む第1座部が設けられており、
 前記第2導通部材の一部は、前記第1座部に収容されている、付記15に記載の半導体装置。
 付記17.
 前記第1ダイパッドにつながる第2リードと、
 前記第2ダイパッドにつながる第3リードと、をさらに備え、
 前記第3リードは、前記第1リードを基準として前記第2リードとは反対側に位置しており、
 前記第1リード、前記第2リードおよび前記第3リードの各々の一部は、前記封止樹脂から外部に突出している、付記15または16に記載の半導体装置。
A10,A20,A30,A40:半導体装置   10:ダイパッド
10A:第1ダイパッド   10B:第2ダイパッド
101:主面   102:裏面
103:第1座部   104:嵩上部
104A:座面   11:第1リード
111:実装部   112:被覆部
113:第2座部   12:第2リード
121:実装部   122:被覆部
13:第3リード   131:実装部
132:被覆部   14:第4リード
14A:第1ゲート端子   14B:第2ゲート端子
141:実装部   142:被覆部
15:第5リード   15A:第1検出端子
15B:第2検出端子   151:実装部
152:被覆部   21:半導体素子
21A:第1半導体素子   21B:第2半導体素子
211:第1電極   212:第2電極
213:ゲート電極   214:検出電極
29:導電接合層   31:第1導通部材
311:第1接合部   312:第2接合部
313:第1中間部   313A:第1面
313B:第2面   313C:屈曲部
313D:第1部   313E:第2部
314:第1面取り部   314A:第1縁
314B:第2縁   314C:第1連結縁
32:第2導通部材   321:第3接合部
322:第4接合部   323:第2中間部
324:第2面取り部   324A:第3縁
324B:第4縁   324C:第2連結縁
33:枕部材   331:絶縁層
332:第1金属層   333:第2金属層
334:第1接合層   335:第2接合層
34:第1導電接合層   35:第2導電接合層
36:第3導電接合層   37:第4導電接合層
41:第1ワイヤ   42:第2ワイヤ
43:第1中継ワイヤ   44:第2中継ワイヤ
50:封止樹脂   51:頂面
52:底面   53:第1側面
54:第2側面   55:第3側面
56:凹部   57:溝部
z:第1方向   x:第2方向
y:第3方向

Claims (17)

  1.  第1ダイパッドと、
     前記第1ダイパッドに接合された第1半導体素子と、
     前記第1ダイパッドから離れた第1リードと、
     前記第1半導体素子と前記第1リードとに導電接合された第1導通部材と、
     前記第1半導体素子および前記第1導通部材を覆う封止樹脂と、
     前記第1ダイパッドと前記第1導通部材との間に位置する枕部材と、を備え、
     前記枕部材は、前記第1ダイパッドおよび前記第1導通部材に接しており、
     前記枕部材は、絶縁層を有し、
     前記絶縁層の熱伝導率は、前記封止樹脂の熱伝導率よりも高い、半導体装置。
  2.  前記枕部材は、第1金属層、第2金属層、第1接合層および第2接合層を有し、
     前記第1金属層は、前記第1ダイパッドと前記絶縁層との間に位置しており、
     前記第2金属層は、前記絶縁層と前記第1導通部材との間に位置しており、
     前記第1接合層は、前記第1ダイパッドと前記第1金属層とを接合しており、
     前記第2接合層は、前記第2金属層と前記第1導通部材とを接合しており、
     前記第1接合層および前記第2接合層の各々は、金属元素を含む、請求項1に記載の半導体装置。
  3.  前記第1接合層および前記第2接合層の各々の融点は、前記第1金属層および前記第2金属層の各々の融点よりも低い、請求項2に記載の半導体装置。
  4.  前記第1金属層および前記第2金属層の各々の厚さは、前記絶縁層の厚さよりも大きい、請求項3に記載の半導体装置。
  5.  前記第1金属層および前記第2金属層の各々の熱伝導率は、前記第1導通部材の熱伝導率よりも高い、請求項3に記載の半導体装置。
  6.  前記第1金属層および前記第2金属層の各々は、銀を含有する、請求項5に記載の半導体装置。
  7.  前記絶縁層は、セラミックスを含む、請求項1ないし6のいずれかに記載の半導体装置。
  8.  前記第1ダイパッドは、第1方向を向き、かつ前記第1半導体素子が接合された主面を有し、
     前記第1導通部材は、前記第1半導体素子に導電接合された第1接合部と、前記第1リードに導電接合された第2接合部と、前記第1接合部と前記第2接合部とを連結する中間部と、を有し、
     前記中間部は、前記枕部材に接する第1面と、前記第1面から離れており、かつ前記主面に対向する第2面と、を有し、
     前記第1面は、前記第1方向において前記主面と前記第2面との間に位置する、請求項1ないし7のいずれかに記載の半導体装置。
  9.  前記中間部は、前記第2面から前記主面に向けて屈曲した屈曲部を有し、
     前記屈曲部は、前記第1面を含む、請求項8に記載の半導体装置。
  10.  前記中間部は、前記第1面を含む第1部と、前記第2面を含み、かつ前記第1部につながる第2部と、を有し、
     前記第1部の前記第1方向の寸法は、前記第2部の前記第1方向の寸法よりも大きい、請求項8に記載の半導体装置。
  11.  前記枕部材は、前記主面に接している、請求項8ないし10のいずれかに記載の半導体装置。
  12.  前記第1ダイパッドは、前記主面から突出する嵩上部を有し、
     前記枕部材は、前記嵩上部に接している、請求項8ないし11のいずれかに記載の半導体装置。
  13.  前記第1方向に視て、前記中間部は、第1縁、第2縁および連結縁を有し、
     前記第1縁は、前記第1方向に対して直交する方向に延びており、
     前記第2縁は、前記第1方向に対して直交する方向であって、前記第1縁が延びる方向とは異なる方向に延びており、
     前記連結縁は、前記第1縁と前記第2縁とを滑らかに連結しており、
     前記第1方向に視て、前記連結縁は、前記第1縁の延長線と前記第2縁の延長線との交点から離れている、請求項8ないし12のいずれかに記載の半導体装置。
  14.  前記第1ダイパッドは、前記第1方向において前記主面とは反対側を向く裏面を有し、
     前記第1半導体素子は、前記主面に導電接合されており、
     前記裏面は、前記封止樹脂から露出している、請求項8ないし13のいずれかに記載の半導体装置。
  15.  第2ダイパッドと、
     前記第2ダイパッドに導電接合された第2半導体素子と、
     前記第2半導体素子と前記第1ダイパッドとに導電接合された第2導通部材とをさらに備え、
     前記第2半導体素子および前記第2導通部材は、前記封止樹脂に覆われており、
     前記第2ダイパッドは、前記封止樹脂から露出している、請求項14に記載の半導体装置。
  16.  前記第1ダイパッドには、前記主面から凹む第1座部が設けられており、
     前記第2導通部材の一部は、前記第1座部に収容されている、請求項15に記載の半導体装置。
  17.  前記第1ダイパッドにつながる第2リードと、
     前記第2ダイパッドにつながる第3リードと、をさらに備え、
     前記第3リードは、前記第1リードを基準として前記第2リードとは反対側に位置しており、
     前記第1リード、前記第2リードおよび前記第3リードの各々の一部は、前記封止樹脂から外部に突出している、請求項15または16に記載の半導体装置。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018133481A (ja) * 2017-02-16 2018-08-23 三菱電機株式会社 半導体モジュールおよびインバータ装置
US20190287880A1 (en) * 2018-03-19 2019-09-19 Stmicroelectronics S.R.L. Smds integration on qfn by 3d stacked solution
JP2021068783A (ja) * 2019-10-21 2021-04-30 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
WO2022030244A1 (ja) * 2020-08-05 2022-02-10 ローム株式会社 半導体装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018133481A (ja) * 2017-02-16 2018-08-23 三菱電機株式会社 半導体モジュールおよびインバータ装置
US20190287880A1 (en) * 2018-03-19 2019-09-19 Stmicroelectronics S.R.L. Smds integration on qfn by 3d stacked solution
JP2021068783A (ja) * 2019-10-21 2021-04-30 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
WO2022030244A1 (ja) * 2020-08-05 2022-02-10 ローム株式会社 半導体装置

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