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公開番号2025041798
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-26
出願番号2024226648,2021059527
出願日2024-12-23,2021-03-31
発明の名称半導体装置およびインバータ
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人
主分類H01L 23/12 20060101AFI20250318BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】放熱性の低下を抑制できる半導体装置を提供すること。
【解決手段】半導体素子は、ソース電極41sの一部が露出するように開口部411aを有し、開口部411aの端部がソース電極上に設けられた保護膜411を有している。再配線層は、ソース電極に接続されるとともにはんだ80が接続されるソース配線44s,47,48a,48bと、ソース配線の一部を覆う絶縁体43とを有している。絶縁体は、ソース配線の一部が露出するように開口部431aを有し、開口部431aの端部が開口部411aの対向領域内に設けられた絶縁膜431と、ソース配線の一部が露出しはんだが配置される開口部432aを有し、開口部432aの端部が開口部411aの対向領域外に設けられた絶縁膜432とを含んでいる。開口部431aの開口面積は、開口部411aよりも開口面積が狭く、開口部432aの開口面積は、開口部411aの面積以上である。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
半導体基板（４１０）と、前記半導体基板の一面（４１０ａ）上に形成された電極（４１ｓ）と、前記電極の一部が露出するように第１開口（４１１ａ）を有し、前記第１開口の端部が前記電極上に設けられた保護膜（４１１）と、を有した半導体素子（４１）と、
前記電極が露出するように前記半導体素子を封止する封止樹脂体（４５）と、前記電極に接続されるとともに導電性の接続部材が接続される配線（４４ｓ，４４ａ１，４８ａ，４８ｂ）と、前記配線の一部を覆う絶縁体（４３）とを有し、前記半導体素子に対して前記一面側に配置された再配線層（４２）と、を備え、
前記絶縁体は、
前記配線の一部が露出するように第２開口（４３１ａ）を有し、前記第２開口の端部が前記第１開口の対向領域内に設けられた第１絶縁体（４３１）と、
前記配線の一部が露出し前記接続部材が配置される第３開口（４３２ａ，４３３ａ）を有し、前記第３開口の端部が前記第１開口の対向領域外に設けられた第２絶縁体（４３２，４３３）と、を含み、
前記第２開口の開口面積は、前記第１開口の開口面積よりも狭く、前記第３開口の開口面積は、前記第１開口の面積以上であり、
前記接続部材は、フィレットが形成されており、前記フィレットの角度が１３５°以上である半導体装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
半導体基板（４１０）と、前記半導体基板の一面（４１０ａ）上に形成された電極（４１ｓ）と、前記電極の一部が露出するように第１開口（４１１ａ）を有し、前記第１開口の端部が前記電極上に設けられた保護膜（４１１）と、を有した半導体素子（４１）と、
前記電極が露出するように前記半導体素子を封止する封止樹脂体（４５）と、前記電極に接続されるとともに導電性の接続部材が接続される配線（４４ｓ，４４ａ１，４８ａ，４８ｂ）と、前記配線の一部を覆う絶縁体（４３）とを有し、前記半導体素子に対して前記一面側に配置された再配線層（４２）と、を備え、
前記絶縁体は、
前記配線の一部が露出するように第２開口（４３１ａ）を有し、前記第２開口の端部が前記第１開口の対向領域内に設けられた第１絶縁体（４３１）と、
前記配線の一部が露出し前記接続部材が配置される第３開口（４３２ａ，４３３ａ）を有し、前記第３開口の端部が前記第１開口の対向領域外に設けられた第２絶縁体（４３２，４３３）と、を含み、
前記第２開口の開口面積は、前記第１開口の開口面積よりも狭く、前記第３開口の開口面積は、前記第１開口の面積以上であり、
前記配線は、前記絶縁体を介して積層された複数層有しており、
複数層の前記配線は、一部に前記電極と電気的に分離された分離部（４４ａ２）を含んだダミー配線を有し、
前記分離部は、前記半導体基板と前記封止樹脂体との境界と、複数層の前記配線における前記電極と電気的に接続された部位との間に設けられている半導体装置。
【請求項３】
前記接続部材は、フィレットが形成されており、前記フィレットの角度が１３５°以上である請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記配線は、メイン配線部（４４ｓ）と、前記メイン配線部と前記電極との間に配置された金属層（４８ａ）とを有し、
前記第１絶縁体は、前記配線の一部として前記金属層が露出するように前記第２開口を有し、
前記第２絶縁体は、前記配線の一部として前記メイン配線部が露出するように前記第３開口を有している請求項１～３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記配線は、前記電極に直接接続されている請求項１～４のいずれか１項に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、半導体基板、電極、保護膜、フロントメタル膜、酸化防止膜、はんだ濡れ防止膜を備えた半導体装置が開示されている（実施の形態３）。
【０００３】
保護膜は、電極の端部を覆うように形成されている。酸化防止膜は、保護膜の開口においてフロントメタル膜上に形成されている。そして、はんだ濡れ防止膜は、酸化防止膜の表面上において、保護膜と酸化防止膜との界面に位置する部分から、保護膜の開口の所定領域を覆っている。半導体装置は、はんだを介して電極とリードフレームとが接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－８６０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
半導体装置は、保護膜の開口面積よりもはんだ濡れ防止膜の開口面積の方が小さい。このため、半導体装置は、はんだ濡れ防止膜が設けられることなくはんだが接続された構成よりも、放熱性が低下する虞がある。
【０００６】
開示されるひとつの目的は、放熱性の低下を抑制できる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】
【０００７】
ここに開示された半導体装置は、
半導体基板（４１０）と、半導体基板の一面（４１０ａ）上に形成された電極（４１ｓ）と、電極の一部が露出するように第１開口（４１１ａ）を有し、第１開口の端部が電極上に設けられた保護膜（４１１）と、を有した半導体素子（４１）と、
電極が露出するように半導体素子を封止する封止樹脂体（４５）と、電極に接続されるとともに導電性の接続部材が接続される配線（４４ｓ，４４ａ１，４８ａ，４８ｂ）と、配線の一部を覆う絶縁体（４３）とを有し、半導体素子に対して一面側に配置された再配線層（４２）と、を備え、
絶縁体は、
配線の一部が露出するように第２開口（４３１ａ）を有し、第２開口の端部が第１開口の対向領域内に設けられた第１絶縁体（４３１）と、
配線の一部が露出し接続部材が配置される第３開口（４３２ａ，４３３ａ）を有し、第３開口の端部が第１開口の対向領域外に設けられた第２絶縁体（４３２，４３３）と、を含み、
第２開口の開口面積は、第１開口の開口面積よりも狭く、第３開口の開口面積は、第１開口の面積以上であり、
接続部材は、フィレットが形成されており、フィレットの角度が１３５°以上であることを特徴とする。
【０００８】
このように、半導体装置は、第２開口が第１開口よりも開口面積が狭いので、第１開口の端部と電極とが重なる位置に第１絶縁体が被さる構成となっている。このため、半導体装置は、電極における第１開口の端部と重なる位置にストレスが印加されることを抑制できる。また、半導体装置は、接続部材が配置される第３開口が第１開口の開口面積以上である。このため、半導体装置は、第２開口が第１開口よりも開口面積が狭い構成であっても、配線と接続部材との接続面積が小さくなることを抑えることができる。よって、半導体装置は、放熱性の低下を抑制できる。
また、ここに開示された半導体装置は、
半導体基板（４１０）と、半導体基板の一面（４１０ａ）上に形成された電極（４１ｓ）と、電極の一部が露出するように第１開口（４１１ａ）を有し、第１開口の端部が電極上に設けられた保護膜（４１１）と、を有した半導体素子（４１）と、
電極が露出するように半導体素子を封止する封止樹脂体（４５）と、電極に接続されるとともに導電性の接続部材が接続される配線（４４ｓ，４４ａ１，４８ａ，４８ｂ）と、配線の一部を覆う絶縁体（４３）とを有し、半導体素子に対して一面側に配置された再配線層（４２）と、を備え、
絶縁体は、
配線の一部が露出するように第２開口（４３１ａ）を有し、第２開口の端部が第１開口の対向領域内に設けられた第１絶縁体（４３１）と、
配線の一部が露出し接続部材が配置される第３開口（４３２ａ，４３３ａ）を有し、第３開口の端部が第１開口の対向領域外に設けられた第２絶縁体（４３２，４３３）と、を含み、
第２開口の開口面積は、第１開口の開口面積よりも狭く、第３開口の開口面積は、第１開口の面積以上であり、
配線は、絶縁体を介して積層された複数層有しており、
複数層の配線は、一部に電極と電気的に分離された分離部（４４ａ２）を含んだダミー配線を有し、
分離部は、半導体基板と封止樹脂体との境界と、複数層の配線における電極と電気的に接続された部位との間に設けられている。
【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】
実施形態に係る半導体装置が適用される電力変換装置の回路構成を示す図である。
第１実施形態に係る半導体装置を示す平面図である。
図２のIII-III線に沿う断面図である。
半導体装置を示す部分断面図である。
半導体素子を示す平面図である。
素子パッケージを示す平面図である。
図６のVII-VII線に沿う断面図である。
図６のVIII-VIII線に沿う断面図である。
素子パッケージを示す部分平面図である。
変形例１に係る素子パッケージを示す部分断面図である。
変形例２に係る素子パッケージを示す部分断面図である。
変形例３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】
（【００１１】以降は省略されています）

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