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公開番号2025061585
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2025008993,2022511579
出願日2025-01-22,2021-01-28
発明の名称半導体装置
出願人ローム株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 23/48 20060101AFI20250403BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】アルミニウムからなるワイヤを用いるとともに接続信頼性の低下を抑制可能とすること。
【解決手段】半導体装置101は、主面110aを有する基板110と、半導体素子140と、基板110に対して離間して配置された接続パッド121,131と、主面電極141,143に第1端が接合され、接続パッド121,131に第2端が接合されたワイヤ150,160と、封止樹脂180と、を備える。ワイヤ150,160はAlよりなり、接続パッド121,131は、Cuよりなり、主面110aと同じ方向を向く上面126a,136aを有する基材124,134と、Niよりなり、基材124,134の上面126a,136a覆うめっき層125,135と、を有する。めっき層125,135は、表面が基材124,134の上面126a,136aよりも粗い粗面めっき層である。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
主面を有する基板と、
前記主面に実装され、前記主面と同じ方向を向く主面電極を有する半導体素子と、
前記基板に対して前記主面と平行な第１方向に前記基板に対して離間して配置された接続パッドと、
前記主面電極に第１端が接合され、前記接続パッドに第２端が接合されたワイヤと、
前記半導体素子、前記接続パッド、及び前記ワイヤを封止する封止樹脂と、
を備え、
前記ワイヤはＡｌよりなり、
前記接続パッドは、
Ｃｕよりなり、前記主面と同じ方向を向く上面を有する基材と、
Ｎｉよりなり、前記基材の前記上面を覆うめっき層と、
を有し、
前記めっき層は、表面が前記基材の前記上面よりも粗い粗面めっき層である、
半導体装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記基材は、前記上面と反対側を向く裏面と、前記上面と前記裏面との間の側面とを有し、
前記めっき層は、前記基材の前記上面と前記裏面と前記側面とを覆う、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記接続パッドから前記第１方向に沿って延び、前記封止樹脂の第１側面から突出する端子を備え、
前記基材は、前記接続パッドを構成するパッド部と、前記端子を構成するリード部とを備え、
前記めっき層は、前記パッド部と前記リード部の表面を覆う、
請求項１又は請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記端子の端面は、前記基材が露出している、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記基板は、Ｃｕよりなる基板基材と、前記基板基材の表面を覆う基板めっき層とを備え、
前記基板めっき層の表面は、前記基板基材の表面よりも粗い粗面めっき層である、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記ワイヤは、超音波接合によって前記接続パッドに接合されている、請求項１から請求項５のうちのいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記半導体素子はトランジスタであり、前記主面電極は、制御電極と駆動電極とを含み、
前記接続パッドは、前記第１方向に前記基板と離間して配置され、前記主面と平行かつ前記第１方向と直交する第２方向に沿って互いに離間して配列された制御パッド及び駆動パッドとを含み、
前記ワイヤは、前記制御電極と前記制御パッドとを接続する制御ワイヤと、前記駆動電極と前記駆動パッドとを接続する駆動ワイヤとを含む、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記制御ワイヤの線径は、前記駆動ワイヤの線径よりも小さい、請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記制御ワイヤの線径は、４０μｍ以上１００μｍ以下であり、
前記駆動ワイヤの線径は、２００μｍ以上６００μｍ以下である、
請求項７又は請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記基板は、Ｃｕよりなるフレームと、前記フレームの表面を覆う粗面めっき層と、を含む、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の半導体装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
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ものである。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置は、基板と、基板に実装されたパワートランジスタ等の半導体素子と、半導体素子のソース電極と複数の駆動ワイヤを介して接続される駆動パッドを有する駆動リードと、半導体素子のゲート電極と制御ワイヤを介して接続される制御パッドを有する制御リードと、半導体素子を少なくとも封止する封止樹脂とを備える（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１７４９５１号公報
【０００４】
［概要］
ところで、上記の駆動ワイヤや制御ワイヤにアルミニウムのワイヤが用いることが提案されている。この場合、上記の基板と駆動リード及び制御リードには、銅が用いられているため、ワイヤとリードとの間に金属間化合物が生じる。そして、半導体装置の動作等による熱によって金属間化合物の成長が進み、信頼性が低下するおそれがある。
【０００５】
本開示の目的は、アルミニウムからなるワイヤを用いるとともに接続信頼性の低下を抑制可能とした半導体装置を提供することにある。
本開示の一態様である半導体装置は、主面を有する基板と、前記主面に実装され、前記主面と同じ方向を向く主面電極を有する半導体素子と、前記基板に対して前記主面と平行な第１方向に前記基板に対して離間して配置された接続パッドと、前記主面電極に第１端が接合され、前記接続パッドに第２端が接合されたワイヤと、前記半導体素子、前記接続パッド、及び前記ワイヤを封止する封止樹脂と、を備え、前記ワイヤはＡｌよりなり、前記接続パッドは、Ｃｕよりなり、前記主面と同じ方向を向く上面を有する基材と、Ｎｉよりなり、前記基材の前記上面を覆うめっき層と、を有し、前記めっき層は、前記表面が前記基材の前記上面よりも粗い粗面めっき層である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、第１実施形態の半導体装置を示す概略斜視図である。
図２は、第１実施形態の半導体装置の概略平面図である。
図３は、第１実施形態の半導体装置の概略裏面図である。
図４は、図２の４－４線断面図である。
図５は、第１実施形態の半導体装置の概略側面図である。
図６は、第１実施形態の半導体装置を示す一部拡大平面図である。
図７は、第１実施形態の変更例の半導体装置を示す一部拡大平面図である。
図８は、第１実施形態の変更例の半導体装置を示す一部拡大平面図である。
図９は、第２実施形態の半導体装置を示す概略斜視図である。
図１０は、第２実施形態の半導体装置の概略平面図である。
図１１は、第２実施形態の半導体装置の概略裏面図である。
図１２は、図１０の１２－１２線断面図である。
図１３は、第２実施形態の半導体装置の概略側面図である。
図１４は、第２実施形態の半導体装置の概略側面図である。
図１５は、駆動パッド及び封止樹脂を示す断面写真である。
【０００７】
［詳細な説明］
以下、半導体装置の実施形態について図面を参照して説明する。以下に示す実施形態は、技術的思想を具体化するための構成や方法を例示するものであり、各構成部品の材質、形状、構造、配置、寸法等を下記のものに限定するものではない。以下の実施形態は、種々の変更を加えることができる。
【０００８】
（第１実施形態）
図１～図６を参照して、第１実施形態の半導体装置を説明する。
図１に示すように、半導体装置１は、基板１０と、駆動リード２０と、制御リード３０と、半導体素子４０と、駆動ワイヤ５０と、制御ワイヤ６０と、封止樹脂８０とを備える。封止樹脂８０は、半導体素子４０と制御ワイヤ６０と駆動ワイヤ５０とを封止する。封止樹脂８０は、基板１０と駆動リード２０と制御リード３０の一部を露出するように形成されている。
【０００９】
駆動リード２０は、封止樹脂８０から突出したアウターリード２０Ａ、及び封止樹脂８０内に設けられ、アウターリード２０Ａと電気的に接続されたインナーリード２０Ｂを有する。本実施形態では、アウターリード２０Ａ及びインナーリード２０Ｂは一体化された単一部品である。制御リード３０は、封止樹脂８０から突出したアウターリード３０Ａ、及び封止樹脂８０内に設けられ、アウターリード３０Ａと電気的に接続されたインナーリード３０Ｂを有する。本実施形態では、アウターリード３０Ａ及びインナーリード３０Ｂは一体化された単一部品である。本実施形態の半導体装置１は、パッケージ外形規格（ＪＥＩＴＡ規格）に規定されたＴＯ（Transistor Outline）－２５２のパッケージである。また、半導体装置１は、封止樹脂８０の１つの面から駆動リード２０のアウターリード２０Ａ及び制御リード３０のアウターリード３０Ａがそれぞれ延びる、いわゆるＳＩＰ（Single Inline Package ）タイプである。
【００１０】
図１に示すように、封止樹脂８０の形状は、直方体である。なお、図１，図２、図６では、便宜上、封止樹脂８０を二点鎖線にて示し、封止樹脂８０内の部品を実線で示している。
（【００１１】以降は省略されています）

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