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公開番号2025057823
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2023167586
出願日2023-09-28
発明の名称半導体装置および半導体装置の製造方法
出願人三菱電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 23/48 20060101AFI20250402BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本開示は、大型化することなく半導体装置の放熱性を高めることを目的とする。
【解決手段】半導体装置101は、基材と、基材の上面に搭載された半導体チップ3と、半導体チップ3上の異なる領域に夫々形成された主電極および信号電極31と、主電極と接合された主端子5と、信号電極31と金属ワイヤ7を介して接続された信号端子6とを備え、信号端子6の金属ワイヤ7が接合された領域が、基材と離隔した状態で基材上にオーバーハングしている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基材と、
前記基材の上面に搭載された半導体チップと、
前記半導体チップ上の異なる領域に夫々形成された主電極および信号電極と、
前記主電極と接合された主端子と、
前記信号電極と金属ワイヤを介して接続された信号端子とを備え、
前記信号端子の前記金属ワイヤが接合された領域が、前記基材と離隔した状態で前記基材上にオーバーハングしている、
半導体装置。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
前記基材は、ヒートスプレッダ、リードフレームまたは絶縁基板である、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記基材の上面のうち、前記信号端子にオーバーハングされている領域および前記半導体チップが接合されている領域以外の、少なくとも一部にディンプルが形成されている、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記基材上の前記信号端子と対応した位置に、前記信号端子が押し付けられた痕が形成されている、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記信号端子と前記基材との離隔距離は０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、
前記信号端子の前記基材に対するオーバーハング量は２０ｍｍ以下である、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記信号端子と前記主端子とは、９０°または１８０°異なる方向から前記基材上にオーバーハングする、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記半導体チップはワイドバンドギャップ半導体を材料とする、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記基材の面積は前記半導体チップの面積の２倍以上であり、
前記半導体チップの端部から前記基材の端部までの距離が前記基材の厚み以上である、
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項９】
（ａ）基材に半導体チップを接合する工程と、
（ｂ）前記半導体チップの主電極に主端子を接合する工程と、
（ｃ）前記半導体チップの信号電極に金属ワイヤを介して信号端子を接合する工程と、を備え、
前記工程（ｃ）において、前記信号端子の端部を前記基材上に押し付けた状態で、前記信号端子の前記端部に前記金属ワイヤを接合する、
半導体装置の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体装置の内部配線の形成には金属ワイヤを用いたワイヤボンディングが用いられる。しかし、車載向けなどの高い信頼性が求められる半導体装置では、主端子を半導体チップにはんだで直接接合することが多い（例えば特許文献１参照）。特許文献１の半導体モジュールは、半導体装置と放熱フィンとの間の密着性を高めることにより、放熱性および信頼性を高めた半導体モジュールが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２０／２４５９９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、半導体チップの通電によって生じる熱が、主にヒートスプレッダにより横方向に拡散された後、放熱フィンへ放熱される。ヒートスプレッダの面積が大きくなるほど、より横方向に熱を拡散し、より広い面積で放熱フィンに放熱することが可能となるが、半導体装置が大型化してしまうという問題がある。
【０００５】
本開示は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、大型化することなく半導体装置の放熱性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の半導体装置は、基材と、基材の上面に搭載された半導体チップと、半導体チップ上の異なる領域に夫々形成された主電極および信号電極と、主電極と接合された主端子と、信号電極と金属ワイヤを介して接続された信号端子とを備え、信号端子の金属ワイヤが接合された領域が、基材と離隔した状態で基材上にオーバーハングしている。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の半導体装置によれば、基材を横方向に拡大しても信号端子に干渉しないため、大型化することなく放熱性能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施の形態１に係る半導体装置の断面図である。
実施の形態１に係る半導体装置の平面図である。
比較例に係る半導体装置の断面図である。
比較例に係る半導体装置の平面図である。
比較例に係る半導体装置において信号端子の先端に金属ワイヤを接合する工程を示す断面図である。
実施の形態１に係る半導体装置において信号端子の先端に金属ワイヤを接合する工程を示す断面図である。
実施の形態１に係る半導体装置において信号端子の先端に金属ワイヤを接合する工程を示す断面図である。
実施の形態１に係る半導体装置において信号端子の先端に金属ワイヤを接合する工程を示す平面図である。
実施の形態１の第１変形例に係る半導体装置の断面図である。
実施の形態１の第２変形例に係る半導体装置の断面図である。
実施の形態２に係る半導体装置の断面図である。
実施の形態２に係る半導体装置の平面図である。
実施の形態２に係る半導体装置におけるヒートスプレッダ上の信号端子痕を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜Ａ．実施の形態１＞
＜Ａ－１．構成＞
図１は、実施の形態１に係る半導体装置１０１の構成を示す断面図である。図２は、半導体装置１０１の構成を示す平面図である。以下、図１および図２を用いて半導体装置１０１の構成を説明する。
【００１０】
半導体装置１０１は、ヒートスプレッダ１、チップ接合材２、半導体チップ３、主端子接合材４、主端子５、信号端子６、金属ワイヤ７、封止材８、絶縁シート９、および金属箔１０を備えて構成される。
（【００１１】以降は省略されています）

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