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公開番号2024057500
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-24
出願番号2022164293
出願日2022-10-12
発明の名称半導体装置
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 23/29 20060101AFI20240417BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】放熱性を向上させつつ、低コスト化が可能な半導体装置を提供すること。
【解決手段】半導体装置101は、一面に設けられたドレイン電極11a,12aと、反対面に設けられたソース電極11b,12bと有した二つ以上の電位が異なる半導体チップ11,12を備えている。また、半導体装置101は、各半導体チップが個別に実装された第1基板20と第2基板30と、各半導体チップを電気的に接続する第3基板50と、半導体チップと各基板を一体的に封止する封止樹脂部90とを備えている。第1基板と第2基板は、半導体チップが実装される実装銅21,31と、半導体チップからの熱を放熱する放熱銅22,32と、実装銅と放熱銅を絶縁する絶縁層23,33とを有している。そして、放熱銅は、絶縁層との対向面の反対面が封止樹脂部から露出している。実装銅は、放熱銅よりも板厚が厚い。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
一面に設けられた第１電極（１１ａ，１２ａ）と、前記一面の反対面に設けられた第２電極（１１ｂ，１２ｂ）と有し、二つ以上の電位が異なる半導体素子（１１，１２）と、
各半導体素子が個別に実装された二つ以上の配線基板（２０，３０）と、
各半導体素子を電気的に接続する配線部材（５０）と、
前記半導体素子と前記配線基板と前記配線部材を一体的に封止する封止樹脂部（９０）と、を備え、
各配線基板は、各半導体素子の実装部位であり前記第１電極と接続された実装金属板（２１，３１）と、前記半導体素子から発せられた熱を放熱する放熱金属板（２２，３２）と、前記実装金属板と前記放熱金属板との間に配置され前記実装金属板と前記放熱金属板とを電気的に絶縁する絶縁層（２３，３３）とを有し、
前記放熱金属板は、前記絶縁層との対向面の反対面が前記封止樹脂部から露出し、
前記実装金属板は、前記放熱金属板よりも板厚が厚い半導体装置。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記放熱金属板は、前記絶縁層の縁部を除く部位に設けられている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記配線部材は、各半導体素子の前記第２電極と対向して配置されており、一つの前記半導体素子の前記第２電極と接続された第１配線板（５１ａ）と、他の前記半導体素子の前記第２電極と接続された第２配線板（５１ｂ）とが一つの基板として設けられており、
さらに、前記第１配線板と接続されている前記半導体素子が実装された前記実装金属板に接続された第１主端子（４１）と、前記第２配線板に接続された第２主端子（４２）と、を備え、
前記第１主端子と前記第２主端子は、前記封止樹脂部に対して同一方向に突出している、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１配線板および前記第２配線板は、前記第２電極に対向して配置された導電性のターミナル（６１，６２）とはんだ（７３，７６）を介して接続されており、かつ、前記ターミナルの対向領域の周辺に、前記対向領域から溢れた前記はんだを収容可能な凹部（５５）が設けられている、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記実装金属板は、側面が凸形状を有しており、前記凸形状の頂点が前記絶縁層との接触面側よりも前記半導体素子の実装面側に位置している、請求項１～３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記実装金属板と前記第１主端子は、超音波接合によって接続されている、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記放熱金属板は、前記実装金属板と前記第１主端子との接続部の対向領域の周辺に設けられている、請求項６に記載の半導体装置。

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 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、絶縁層を介して銅坂が積層された放熱回路基板と、放熱回路基板に実装された複数の半導体素子を備えた半導体装置が開示されている。放熱回路基板は、半導体素子が実装される実装面である銅板と、冷却器と熱接触する放熱面である銅板とが絶縁層を介して積層されている。また、放熱回路基板は、半導体素子が実装される実装面である銅板の厚さが、冷却器と熱接触する放熱面である銅板の厚さと同一又はより厚くなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－２０４８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、半導体装置は、同電位ではない二つの半導体素子を備えた構成もある。この場合、特許文献１の半導体装置では、放熱回路基板を切削やエッチングなどで加工する必要があるため高コストになってしまうという問題がある。
【０００５】
開示される一つの目的は、放熱性を向上させつつ、低コスト化が可能な半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここに開示された半導体装置は、
一面に設けられた第１電極（１１ａ，１２ａ）と、一面の反対面に設けられた第２電極（１１ｂ，１２ｂ）と有し、二つ以上の電位が異なる半導体素子（１１，１２）と、
各半導体素子が個別に実装された二つ以上の配線基板（２０，３０）と、
各半導体素子を電気的に接続する配線部材（５０）と、
半導体素子と配線基板と配線部材を一体的に封止する封止樹脂部（９０）と、を備え、
各配線基板は、各半導体素子の実装部位であり第１電極と接続された実装金属板（２１，３１）と、半導体素子から発せられた熱を放熱する放熱金属板（２２，３２）と、実装金属板と放熱金属板との間に配置され実装金属板と放熱金属板とを電気的に絶縁する絶縁層（２３，３３）とを有し、
放熱金属板は、絶縁層との対向面の反対面が封止樹脂部から露出し、
実装金属板は、放熱金属板よりも板厚が厚いことを特徴とする。
【０００７】
このように、半導体装置は、各半導体素子が個別に実装された配線基板を備えているため、電位が異なる半導体素子を実装するために切削などによって配線基板を加工する必要がない。よって、半導体装置は、低コスト化することができる。
【０００８】
また、配線基板は、絶縁層よりも半導体素子側に配置されている実装金属板の板厚が、放熱金属板の板厚よりも厚くなっている。このため、半導体装置は、放熱金属板が実装金属板よりも板厚が厚い構成よりも、半導体素子から発せられた熱の放熱性を向上できる。
【０００９】
この明細書において開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態における半導体装置の概略構成を示す断面図である。
実施形態におけるリードフレームの概略構成を示す平面図である。
図２のIII‐III線に沿う断面図である。
図２のIV‐IV線に沿う断面図である。
実施形態における半導体装置の概略構成を示す透視図である。
変形例１における半導体装置の概略構成を示す断面図である。
変形例２における半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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