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公開番号2023073616
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-05-26
出願番号2021186172
出願日2021-11-16
発明の名称半導体装置
出願人三菱電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 25/07 20060101AFI20230519BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】はんだが銅ブロックから剥離することを抑制可能な技術を提供することを目的とする。
【解決手段】銅ブロックが銅パターン上に第1はんだを介して接合され、電極端子が銅ブロック上に第2はんだを介して接合される。封止樹脂は、銅パターン、第1はんだ、銅ブロック、第2はんだ、電極端子、及び、半導体素子を覆う。銅ブロックのうち第1はんだで接合される部分の面積が、銅ブロックのうち第2はんだで接合される部分の面積よりも大きい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
銅パターンと、
前記銅パターン上に第１はんだを介して接合された銅ブロックと、
前記銅ブロック上に第２はんだを介して接合された電極端子と、
前記銅パターンと電気的に接続された半導体素子と、
前記銅パターン、前記第１はんだ、前記銅ブロック、前記第２はんだ、前記電極端子、及び、前記半導体素子を覆う封止樹脂と
を備え、
前記銅ブロックのうち前記第１はんだで接合される部分の面積が、前記銅ブロックのうち前記第２はんだで接合される部分の面積よりも大きい、半導体装置。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記銅ブロックの厚みは、前記銅パターンの厚みよりも大きい、半導体装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の半導体装置であって、
前記銅ブロックの前記第２はんだで接合される面に凹凸が設けられている、半導体装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記電極端子の前記第２はんだで接合される部分の上の前記封止樹脂の厚みが、２．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下である、半導体装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記銅ブロックと前記封止樹脂との間に設けられたコーティング膜をさらに備える、半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
電力半導体装置などの半導体装置として、半導体素子と、比較的厚みが大きい導電ブロックである銅ブロックとが、封止樹脂で封止された半導体装置が提案されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－１３１５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体装置には高温環境下でも動作することが求められている。しかしながら、製造時に高温動作用の封止樹脂を硬化させると、硬化開始時の温度から室温までの温度差が大きいため、封止樹脂の熱膨張及び収縮の応力が比較的大きくなる。この結果、封止樹脂の応力が、銅ブロックの接合に用いられるはんだに集中して、はんだが銅ブロックから剥離する可能性があった。
【０００５】
そこで、本開示は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、はんだが銅ブロックから剥離することを抑制可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る半導体装置は、銅パターンと、前記銅パターン上に第１はんだを介して接合された銅ブロックと、前記銅ブロック上に第２はんだを介して接合された電極端子と、前記銅パターンと電気的に接続された半導体素子と、前記銅パターン、前記第１はんだ、前記銅ブロック、前記第２はんだ、前記電極端子、及び、前記半導体素子を覆う封止樹脂とを備え、前記銅ブロックのうち前記第１はんだで接合される部分の面積が、前記銅ブロックのうち前記第２はんだで接合される部分の面積よりも大きい。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、銅ブロックが銅パターン上に第１はんだを介して接合され、電極端子が銅ブロック上に第２はんだを介して接合され、銅ブロックのうち第１はんだで接合される部分の面積が、銅ブロックのうち第２はんだで接合される部分の面積よりも大きい。このような構成によれば、はんだが銅ブロックから剥離することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施の形態１に係る半導体装置の構成を示す断面図である。
実施の形態２に係る半導体装置の構成を示す断面図である。
実施の形態３に係る半導体装置の構成を示す断面図である。
実施の形態４に係る半導体装置の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。以下の各実施の形態で説明される特徴は例示であり、すべての特徴は必ずしも必須ではない。また、以下に示される説明では、複数の実施の形態において同様の構成要素には同じまたは類似する符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。また、以下に記載される説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「表」または「裏」などの特定の位置及び方向は、実際の実施時の位置及び方向とは必ず一致しなくてもよい。
【００１０】
＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態１に係る半導体装置の構成を示す断面図である。図１の半導体装置は、絶縁性ベース基板１と、銅パターン２と、第１はんだ３と、銅ブロック４と、第２はんだ５と、電極端子６と、第３はんだ７と、半導体素子８と、ワイヤ９と、電極端子１０と、接着部材１１と、ケース１２と、封止樹脂１３とを備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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