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公開番号2024168815
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2023085780
出願日2023-05-24
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 25/07 20060101AFI20241128BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】体格の増大を抑制しつつ沿面距離を確保できる半導体装置を提供すること。
【解決手段】半導体装置20は、両面に主電極40D,40Sを有する半導体素子40、Z方向において半導体素子40を挟むように配置された基板50,60、封止樹脂体30、および主端子81,82を備える。基板50の裏面金属体53は、露出面531を有する。基板60の裏面金属体63は、露出面631を有する。露出面631は、Y方向において主端子81,82の突出部分からの距離が露出面531より長くなるように、露出面531よりもY方向の長さが短くされている。主端子81,82は、Y方向の平面視において基板60の側面60cと重なる位置から、封止樹脂体30の外へ突出している。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
板厚方向における両面に主電極（４０Ｄ，４０Ｓ）を有する半導体素子（４０）と、
第１絶縁基材（５１）と、前記第１絶縁基材における前記半導体素子側の面である表面に配置され、前記主電極のひとつに電気的に接続された第１表面金属体（５２）と、前記第１絶縁基材の裏面に配置された第１裏面金属体（５３）と、を有する第１基板（５０）と、
第２絶縁基材（６１）と、前記第２絶縁基材の表面に配置され、前記主電極の他のひとつに電気的に接続された第２表面金属体（６２）と、前記第２絶縁基材の裏面に配置された第２裏面金属体（６３）と、を有し、前記板厚方向において前記第１基板との間に前記半導体素子を挟むように配置された第２基板（６０）と、
前記半導体素子、前記第１基板、および前記第２基板を封止する封止樹脂体（３０）と、
前記第１表面金属体または前記第２表面金属体に電気的に接続され、前記板厚方向に直交する一方向に延びて前記封止樹脂体から突出する主端子（８１，８２）と、
を備え、
前記第１裏面金属体は、前記封止樹脂体から露出する第１露出面（５３１）を有し、
前記第２裏面金属体は、前記封止樹脂体から露出する第２露出面（６３１）を有し、
前記第２露出面は、前記一方向において前記主端子の突出部分からの距離が前記第１露出面より長くなるように、前記第１露出面よりも前記一方向の長さが短くされ、
前記主端子は、前記一方向の平面視において前記第２基板の側面と重なる位置から、前記封止樹脂体の外へ突出している、半導体装置。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
前記板厚方向の平面視において、前記第２基板は前記第１基板よりも小さい、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第２裏面金属体は、前記第２露出面に連なり、前記第２裏面金属体の裏面および側面に開口する所定深さの凹部（６３２）を有する、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記半導体素子は、前記主電極の他のひとつと共通の面にパッド（４０Ｐ）を有し、
前記主電極の他のひとつと前記第２表面金属体との間に介在する導電スペーサ（７０）をさらに備える、請求項１～３いずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記封止樹脂体は、パーティングライン（３１）を有し、
前記第２基板は、側面に、頂点部（６４）と、前記頂点部に連なり、前記板厚方向において前記半導体素子に近づくほど前記一方向において前記頂点部から遠ざかる第１傾斜部（６５）と、前記頂点部に連なり、前記板厚方向において前記半導体素子から離れるほど前記一方向において前記頂点部から遠ざかる第２傾斜部（６６）と、をそれぞれ有し、
前記主端子は、前記パーティングラインから前記封止樹脂体の外に突出しており、
前記パーティングラインは、前記一方向の平面視において前記頂点部と重なっている、請求項１～３いずれか１項に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、両面に主電極を有する半導体素子と、半導体素子を挟むように配置された基板を備える半導体装置を開示している。先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許第１０４５３７７１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基板は、絶縁基材と、絶縁基材における半導体素子との対向面に配置された表面金属体と、表面金属体とは反対の面に配置された裏面金属体を備えている。裏面金属体は、封止樹脂体から露出している。封止樹脂体から露出する金属体と主端子との間には電位差が発生するため、その電位差に耐え得る沿面距離を確保する必要がある。特許文献１では、主端子が、２つの基板の間の位置から封止樹脂体の外に突出している。このため、沿面距離を確保しようとすると体格が大きくなる。上記した観点において、または言及されていない他の観点において、半導体装置にはさらなる改良が求められている。
【０００５】
開示されるひとつの目的は、体格の増大を抑制しつつ沿面距離を確保できる半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示のひとつの態様である半導体装置は、
板厚方向における両面に主電極（４０Ｄ，４０Ｓ）を有する半導体素子（４０）と、
第１絶縁基材（５１）と、第１絶縁基材における半導体素子側の面である表面に配置され、主電極のひとつに電気的に接続された第１表面金属体（５２）と、第１絶縁基材の裏面に配置された第１裏面金属体（５３）と、を有する第１基板（５０）と、
第２絶縁基材（６１）と、第２絶縁基材の表面に配置され、主電極の他のひとつに電気的に接続された第２表面金属体（６２）と、第２絶縁基材の裏面に配置された第２裏面金属体（６３）と、を有し、板厚方向において第１基板との間に半導体素子を挟むように配置された第２基板（６０）と、
半導体素子、第１基板、および第２基板を封止する封止樹脂体（３０）と、
第１表面金属体または第２表面金属体に電気的に接続され、板厚方向に直交する一方向に延びて封止樹脂体から突出する主端子（８１，８２）と、
を備え、
第１裏面金属体は、封止樹脂体から露出する第１露出面（５３１）を有し、
第２裏面金属体は、封止樹脂体から露出する第２露出面（６３１）を有し、
第２露出面は、一方向において主端子の突出部分からの距離が第１露出面より長くなるように、第１露出面よりも一方向の長さが短くされ、
主端子は、一方向の平面視において第２基板の側面と重なる位置から、封止樹脂体の外へ突出している。
【０００７】
開示の半導体装置によれば、第１露出面と第２露出面との一方向における長さを意図的に異ならせている。そして、主端子の封止樹脂体からの突出位置を、板厚方向において、長さの短い第２露出面を有する第２基板側にずらしている。これにより、板厚方向における体格の増大を抑制しつつ、主端子と第１裏面金属体との間、主端子と第２裏面金属体との間のそれぞれにおいて所定の沿面距離を確保することができる。
【０００８】
この明細書における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】
【０００９】
半導体装置が適用される電力変換装置の回路構成および駆動システムを示す図である。
第１実施形態に係る半導体装置を示す平面図である。
半導体装置の一例を示す断面図である。
半導体装置の別例を示す断面図である。
参考例を示す断面図である。
第２実施形態に係る半導体装置を示す断面図である。
封止樹脂体の成形時における樹脂の流れを示す図である。
変形例を示す断面図である。
第３実施形態に係る半導体装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて複数の実施形態を説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。なお、Ａおよび／またはＢとの記載は、ＡおよびＢの少なくともひとつを意味する。つまり、Ａのみ、Ｂのみ、ＡとＢの両方、を含み得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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