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公開番号2025001124
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-08
出願番号2023100542
出願日2023-06-20
発明の名称半導体装置、および、半導体装置の製造方法
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 20060101AFI20241225BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】第1半導体素子が設けられた側と第2半導体素子が設けられた側の高さのばらつきが低減された半導体装置、および、半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】上部電極42と下部電極43を有し、横方向Xに配置された第1半導体素子40Hおよび第2半導体素子40Lを含む半導体素子40と、半導体素子の上部電極に上部はんだを介して電気的に接続される上部導体50H、50Lと、半導体素子の下部電極に下部はんだを介して電気的に接続される下部導体60H、60Lと、上部導体を分割し、上部導体の一部を外部に露出させる孔31を有する封止体30と、を備え、上部導体は、第1上部導体50Hと、第2上部導体50Lと、第1延長部81と、第2延長部82と、を有し、第1延長部と第2延長部の間に孔が設けられ、孔の側面31b、31dから第1延長部と第2延長部が露出している。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
上部電極（４２）と下部電極（４３）を有し、前記上部電極と前記下部電極が並ぶ並び方向（Ｚ）に直交する一方向である横方向（Ｘ）に配置された第１半導体素子（４０Ｈ）および第２半導体素子（４０Ｌ）を含む半導体素子（４０）と、
前記半導体素子の前記上部電極に上部はんだ（１０１Ｈ，１０１Ｌ，１０２Ｈ，１０２Ｌ）を介して電気的に接続される上部導体（５０Ｈ、５０Ｌ）と、
前記半導体素子の前記下部電極に下部はんだ（１０３Ｈ，１０３Ｌ）を介して電気的に接続される下部導体（６０Ｈ、６０Ｌ）と、
前記半導体素子、前記上部導体、および、前記下部導体を封止するとともに、前記上部導体を分割し、前記上部導体の一部を外部に露出させる孔（３１）を有する封止体（３０）と、を備え、
前記上部導体は、
前記第１半導体素子の前記上部電極に重なる第１上部導体（５０Ｈ）と、前記第２半導体素子の前記上部電極に重なる第２上部導体（５０Ｌ）と、前記第１上部導体から前記第２上部導体に向かって延びる第１延長部（８１）と、前記第２上部導体から前記第１上部導体に向かって延びる第２延長部（８２）と、を有し、
前記第１延長部と前記第２延長部の間に前記孔が設けられ、
前記孔の側面（３１ｂ、３１ｄ）から前記第１延長部と前記第２延長部が露出している半導体装置。
続きを表示（約 2,800 文字）【請求項２】
上部電極（４２）と下部電極（４３）を有し、前記上部電極と前記下部電極が並ぶ並び方向（Ｚ）に直交する一方向である横方向（Ｘ）に配置された第１半導体素子（４０Ｈ）および第２半導体素子（４０Ｌ）を含む半導体素子（４０）と、
前記半導体素子の前記上部電極に上部はんだ（１０１Ｈ，１０１Ｌ，１０２Ｈ，１０２Ｌ）を介して電気的に接続される上部導体（５０Ｌ、５０Ｈ）と、
前記半導体素子の前記下部電極に下部はんだ（１０３Ｈ，１０３Ｌ）を介して電気的に接続される下部導体（６０Ｌ、６０Ｈ）と、
前記半導体素子、前記上部導体、および、前記下部導体を封止する封止体（３０）と、を備え、
前記上部導体は、
前記第１半導体素子の前記上部電極に重なる第１上部導体（５０Ｈ）と、前記第２半導体素子の前記上部電極に重なる第２上部導体（５０Ｌ）と、前記第１上部導体から前記第２上部導体に向かって延びる第１延長部（８１）と、前記第２上部導体から前記第１上部導体に向かって延びる第２延長部（８２）と、を有し、
前記第１延長部における前記第２延長部に対向する縁に第１切断跡（８１ａ）が設けられ、
前記第２延長部における前記第１延長部に対向する縁に第２切断跡（８２ａ）が設けられている半導体装置。
【請求項３】
前記第１延長部と前記第２延長部が、前記並び方向と前記横方向に直交する縦方向（Ｙ）に関して非重複である請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
絶縁性を有する絶縁部材（１３０）をさらに有し、
前記絶縁部材によって前記孔が封止されている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
バッテリ（２）の正極に接続される正極端子（９１）と、前記バッテリの負極に接続される負極端子（９２）と、外部機器に接続される外部接続端子（９０）をさらに有し、
前記下部導体は、
前記第１半導体素子の前記下部電極に接続され前記正極端子に連なる第１下部導体（６０Ｈ）と、前記第２半導体素子の前記下部電極に接続され前記負極端子に連なる第２下部導体（６０Ｌ）と、前記第２下部導体から前記第１上部導体に向かって延びて前記第１延長部に接続される第３延長部（８０）と、を有し、
前記第１延長部が前記第３延長部に接続され、
前記第２延長部が前記外部接続端子に接続されている請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項６】
上部電極（４２）と下部電極（４３）を有する、第１半導体素子（４０Ｈ）および第２半導体素子（４０Ｌ）を含む半導体素子（４０）と、
前記半導体素子の前記上部電極に接続され、板状に連なる上部導体（５０Ｈ、５０Ｌ）と、
前記半導体素子の前記下部電極に接続される下部導体（６０Ｈ、６０Ｌ）と、
前記半導体素子、前記上部導体の一部、および、前記下部導体の一部を封止する封止体（３０）と、
前記半導体素子と前記上部導体の間で、前記上部電極と前記下部電極が並ぶ並び方向（Ｚ）の高さを調整する導電スペーサ（７０）と、
前記半導体素子と前記導電スペーサとを電気的に接続する下部はんだ（１０３Ｈ，１０３Ｌ）と、
前記導電スペーサと前記上部導体とを電気的に接続する第１上部はんだ（１０１Ｈ，１０１Ｌ）と、
前記半導体素子の前記下部電極を前記下部導体に電気的に接続する第２上部はんだ（１０２Ｈ，１０２Ｌ）と、を有する半導体装置の製造方法であって、
前記下部導体、前記下部はんだ、前記半導体素子、前記第１上部はんだ、前記導電スペーサ、および、前記第２上部はんだをこの順に下部から上部に順に重ねて熱をかけ一体化した第１接続体（１１０）を形成し、
前記上部導体に前記第２上部はんだが接着するように、前記上部導体に前記第１接続体を重ねて熱をかけ一体化した第２接続体（１２０）を形成し、
前記第２接続体を前記封止体によって封止し、
前記第２接続体が前記封止体によって封止された後、前記上部導体における前記第１半導体素子の前記上部電極に接続される第１上部導体（５０Ｈ）から前記上部導体における前記第２半導体素子の前記上部電極に重なる第２上部導体（５０Ｌ）に向かって延びる第１延長部（８１）と、前記第２上部導体から前記第１上部導体に向かって延びる第２延長部（８２）と、をつなぐ架橋部（８３）を前記第２接続体が完成した後に遮断するように前記封止体の外面（３０ｂ）から孔（３１）を形成して前記第１延長部と前記第２延長部を切断する半導体装置の製造方法。
【請求項７】
上部電極（４２）と下部電極（４３）を有する、第１半導体素子（４０Ｈ）および第２半導体素子（４０Ｌ）を含む半導体素子（４０）と、
前記半導体素子の前記上部電極に接続され、板状に連なる上部導体（５０Ｈ、５０Ｌ）と、
前記半導体素子の前記下部電極に接続される下部導体（６０Ｈ、６０Ｌ）と、
前記半導体素子、前記上部導体の一部、および、前記下部導体の一部を封止する封止体（３０）と、
前記半導体素子と前記上部導体の間で、前記上部電極と前記下部電極が並ぶ並び方向（Ｚ）の高さを調整する導電スペーサ（７０）と、
前記半導体素子と前記導電スペーサとを電気的に接続する下部はんだ（１０３Ｈ，１０３Ｌ）と、
前記導電スペーサと前記上部導体とを電気的に接続する第１上部はんだ（１０１Ｈ，１０１Ｌ）と、
前記半導体素子の前記下部電極を前記下部導体に電気的に接続する第２上部はんだ（１０２Ｈ，１０２Ｌ）と、を有する半導体装置の製造方法であって、
前記下部導体、前記下部はんだ、前記半導体素子、前記第１上部はんだ、前記導電スペーサ、および、前記第２上部はんだをこの順に下部から上部に順に重ねて熱をかけ一体化した第１接続体（１１０）を形成し、
前記第１接続体を形成した後に、前記上部導体における前記第１半導体素子の前記上部電極に重なる第１上部導体（５０Ｈ）から前記上部導体における前記第２半導体素子の前記上部電極に重なる第２上部導体（５０Ｌ）に向かって延びる第１延長部（８１）と、前記第２上部導体から前記第１上部導体に向かって延びる第２延長部（８２）と、をつなぐ架橋部（８３）を切断して前記第１延長部と前記第２延長部を切断し、
前記第１延長部と前記第２延長部を切断した後に、前記上部導体に前記第２上部はんだが接着するように、前記上部導体に前記第１接続体を重ねて熱をかけ一体化した第２接続体（１２０）を形成し、
前記第２接続体を形成した後、前記第２接続体を前記封止体で封止する半導体装置の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載の開示は、半導体装置、および、半導体装置の製造方法に関するものである。
続きを表示（約 3,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、上下アーム回路の上アームを構成する半導体素子と、下アームを構成する半導体素子を備えた半導体装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１２６９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体装置は、上アームを構成する半導体素子のエミッタ電極に接続された上アーム側第１ヒートシンクと、下アームを構成する半導体素子のコレクタ電極に接続された下アーム側第２ヒートシンクとを、はんだを介して接続する継手部を備える。第１継手部は下アーム側第１ヒートシンクに一体的に連結されている。第２継手部は上アーム側第２ヒートシンクに一体的に連結されている。第３継手部は下アーム側第２ヒートシンクに一体的に連結されている。第１継手部と第２継手部ははんだを介して接合されている。第２継手部と第３継手部は離れて設けられている。上下アーム回路を構成するこれらの部品が被覆樹脂によって樹脂封止されている。
【０００５】
上アーム側第２ヒートシンクと下アーム側第２ヒートシンクが別体であるために、製造時において上アーム側半導体が設けられた右側と下アーム側半導体が設けられた左側の高さにばらつきが発生し、規定寸法未満のワークが発生する。こ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。
【０００６】
そこで本開示の目的は、第１半導体素子が設けられた側と第２半導体素子が設けられた側の高さのばらつきが低減された半導体装置、および、半導体装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様による半導体装置は、
上部電極（４２）と下部電極（４３）を有し、上部電極と下部電極が並ぶ並び方向（Ｚ）に直交する一方向である横方向（Ｘ）に配置された第１半導体素子（４０Ｈ）および第２半導体素子（４０Ｌ）を含む半導体素子（４０）と、
半導体素子の上部電極に上部はんだ（１０１Ｈ，１０１Ｌ，１０２Ｈ，１０２Ｌ）を介して電気的に接続される上部導体（５０Ｈ、５０Ｌ）と、
半導体素子の下部電極に下部はんだ（１０３Ｈ，１０３Ｌ）を介して電気的に接続される下部導体（６０Ｈ、６０Ｌ）と、
半導体素子、上部導体、および、下部導体を封止するとともに、上部導体を分割し、上部導体の一部を外部に露出させる孔（３１）を有する封止体（３０）と、を備え、
上部導体は、
第１半導体素子の上部電極に重なる第１上部導体（５０Ｈ）と、第２半導体素子の上部電極に重なる第２上部導体（５０Ｌ）と、第１上部導体から第２上部導体に向かって延びる第１延長部（８１）と、第２上部導体から第１上部導体に向かって延びる第２延長部（８２）と、を有し、
第１延長部と第２延長部の間に孔が設けられ、
孔の側面（３１ｂ、３１ｄ）から第１延長部と第２延長部が露出している。
【０００８】
本開示の別の一態様による半導体装置は、
上部電極（４２）と下部電極（４３）を有し、上部電極と下部電極が並ぶ並び方向（Ｚ）に直交する一方向である横方向（Ｘ）に配置された第１半導体素子（４０Ｈ）および第２半導体素子（４０Ｌ）を含む半導体素子（４０）と、
半導体素子の上部電極に上部はんだ（１０１Ｈ，１０１Ｌ，１０２Ｈ，１０２Ｌ）を介して電気的に接続される上部導体（５０Ｌ、５０Ｈ）と、
半導体素子の下部電極に下部はんだ（１０３Ｈ，１０３Ｌ）を介して電気的に接続される下部導体（６０Ｌ、６０Ｈ）と、
半導体素子、上部導体、および、下部導体を封止する封止体（３０）と、を備え、
上部導体は、
第１半導体素子の上部電極に重なる第１上部導体（５０Ｈ）と、第２半導体素子の上部電極に重なる第２上部導体（５０Ｌ）と、第１上部導体から第２上部導体に向かって延びる第１延長部（８１）と、第２上部導体から第１上部導体に向かって延びる第２延長部（８２）と、を有し、
第１延長部における第２延長部に対向する縁に第１切断跡（８１ａ）が設けられ、
第２延長部における第１延長部に対向する縁に第２切断跡（８２ａ）が設けられている。
【０００９】
本開示の一態様による半導体装置の製造方法は、
上部電極（４２）と下部電極（４３）を有する、第１半導体素子（４０Ｈ）および第２半導体素子（４０Ｌ）を含む半導体素子（４０）と、
半導体素子の上部電極に接続され、板状に連なる上部導体（５０Ｈ、５０Ｌ）と、
半導体素子の下部電極に接続される下部導体（６０Ｈ、６０Ｌ）と、
半導体素子、上部導体の一部、および、下部導体の一部を封止する封止体（３０）と、
半導体素子と上部導体の間で、上部電極と下部電極が並ぶ並び方向（Ｚ）の高さを調整する導電スペーサ（７０）と、
半導体素子と導電スペーサとを電気的に接続する下部はんだ（１０３Ｈ，１０３Ｌ）と、
導電スペーサと上部導体とを電気的に接続する第１上部はんだ（１０１Ｈ，１０１Ｌ）と、
半導体素子の下部電極を下部導体に電気的に接続する第２上部はんだ（１０２Ｈ，１０２Ｌ）と、を有する半導体装置の製造方法であって、
下部導体、下部はんだ、半導体素子、第１上部はんだ、導電スペーサ、および、第２上部はんだをこの順に下部から上部に順に重ねて熱をかけ一体化した第１接続体（１１０）を形成し、
上部導体に第２上部はんだが接着するように、上部導体に第１接続体を重ねて熱をかけ一体化した第２接続体（１２０）を形成し、
第２接続体を封止体によって封止し、
第２接続体が封止体によって封止された後、上部導体における第１半導体素子の上部電極に接続される第１上部導体（５０Ｈ）から上部導体における第２半導体素子の上部電極に重なる第２上部導体（５０Ｌ）に向かって延びる第１延長部（８１）と、第２上部導体から第１上部導体に向かって延びる第２延長部（８２）と、をつなぐ架橋部（８３）を第２接続体が完成した後に遮断するように封止体の外面（３０ｂ）から孔（３１）を形成して第１延長部と第２延長部を切断する。
【００１０】
また本開示の別の一態様による半導体装置の製造方法は、
上部電極（４２）と下部電極（４３）を有する、第１半導体素子（４０Ｈ）および第２半導体素子（４０Ｌ）を含む半導体素子（４０）と、
半導体素子の上部電極に接続され、板状に連なる上部導体（５０Ｈ、５０Ｌ）と、
半導体素子の下部電極に接続される下部導体（６０Ｈ、６０Ｌ）と、
半導体素子、上部導体の一部、および、下部導体の一部を封止する封止体（３０）と、
半導体素子と上部導体の間で、上部電極と下部電極が並ぶ並び方向（Ｚ）の高さを調整する導電スペーサ（７０）と、
半導体素子と導電スペーサとを電気的に接続する下部はんだ（１０３Ｈ，１０３Ｌ）と、
導電スペーサと上部導体とを電気的に接続する第１上部はんだ（１０１Ｈ，１０１Ｌ）と、
半導体素子の下部電極を下部導体に電気的に接続する第２上部はんだ（１０２Ｈ，１０２Ｌ）と、を有する半導体装置の製造方法であって、
下部導体、下部はんだ、半導体素子、第１上部はんだ、導電スペーサ、および、第２上部はんだをこの順に下部から上部に順に重ねて熱をかけ一体化した第１接続体（１１０）を形成し、
第１接続体を形成した後に、上部導体における第１半導体素子の上部電極に重なる第１上部導体（５０Ｈ）から上部導体における第２半導体素子の上部電極に重なる第２上部導体（５０Ｌ）に向かって延びる第１延長部（８１）と、第２上部導体から第１上部導体に向かって延びる第２延長部（８２）と、をつなぐ架橋部（８３）を切断して第１延長部と第２延長部を切断し、
第１延長部と第２延長部を切断した後に、上部導体に第２上部はんだが接着するように、上部導体に第１接続体を重ねて熱をかけ一体化した第２接続体（１２０）を形成し、
第２接続体を形成した後、第２接続体を封止体で封止する。
（【００１１】以降は省略されています）

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