特許ウォッチ

公開番号2025073502
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-13
出願番号2023184365
出願日2023-10-27
発明の名称半導体装置
出願人富士電機株式会社
代理人インフォート弁理士法人
主分類H01L 23/50 20060101AFI20250502BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体装置において、制御リードフレームの位置精度を向上させる。
【解決手段】半導体装置(1)は、半導体チップ(11)と、この半導体チップ(11)が配置された主ダイパッド(37a)を有する主電流リードフレーム(37)と、第1制御配線(W1)を介して半導体チップ(11)に接続された制御素子(21)と、この制御素子(21)が配置された制御ダイパッド(41a)を有する制御リードフレーム(40)とを備える。この制御リードフレーム(40)は、制御ダイパッド(41a)を有する第1フレーム(41)と、制御素子(21)に第2制御配線(W2)を介して接続された第2フレーム(42)とを有する。第1フレーム(41)は、制御ダイパッド(41a)が第2フレーム(42)よりも半導体チップ(11)の厚さ方向(Z方向)において下方に位置するように屈曲する屈曲部分(41c,41d,41e)を更に有する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
半導体チップと、
前記半導体チップが配置された主ダイパッドを有する主電流リードフレームと、
第１制御配線を介して前記半導体チップに接続された制御素子と、
前記制御素子が配置された制御ダイパッドを有する制御リードフレームとを備え、
前記制御リードフレームは、前記制御ダイパッドを有する第１フレームと、前記制御素子に第２制御配線を介して接続された第２フレームとを有し、
前記第１フレームは、前記制御ダイパッドが前記第２フレームよりも前記半導体チップの厚さ方向において下方に位置するように屈曲する屈曲部分を更に有する
ことを特徴とする半導体装置。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
前記制御ダイパッドは、前記主ダイパッドよりも前記厚さ方向において上方に位置する
ことを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記主電流リードフレームは、前記主ダイパッドから前記制御ダイパッドに対して遠ざかる第１方向に延び、
前記第１フレームは、前記制御ダイパッドから前記第１方向とは反対の第２方向に延び、
前記屈曲部分は、前記第１フレームのうち前記制御ダイパッドに対して、前記第１方向及び前記第２方向に直交し互いに反対の第３方向側及び第４方向側のそれぞれに設けられている
ことを特徴とする請求項１又は２記載の半導体装置。
【請求項４】
少なくとも前記半導体チップ及び前記制御素子を封止する封止樹脂を更に備え、
前記主電流リードフレーム及び前記制御リードフレームは、前記厚さ方向において同一高さで前記封止樹脂から延出する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の半導体装置。
【請求項５】
少なくとも前記半導体チップ及び前記制御素子を封止する封止樹脂を更に備え、
前記封止樹脂は、前記主電流リードフレームが延出する側面から注入されている
ことを特徴とする請求項１又は２記載の半導体装置。
【請求項６】
複数の前記制御素子を備え、
前記第１フレームは、それぞれに前記制御素子が配置された複数の前記制御ダイパッドを有し、
前記複数の制御ダイパッドは、前記厚さ方向において同じ高さに位置する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の半導体装置。
【請求項７】
前記制御リードフレームは、第３制御配線を介して前記第２フレームに接続された電子部品が配置された部品ダイパッドを有する第３フレームを更に有し、
前記制御ダイパッドは、前記第２フレーム及び前記部品ダイパッドよりも前記厚さ方向において下方に位置する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップが配置された主ダイパッドを有する主電流リードフレームと、制御素子が配置された制御ダイパッドを有する制御リードフレームとを備える半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
電力変換装置に用いられる半導体装置として、制御素子が配置される制御リードフレームの制御ダイパッドが、半導体チップが配置される主電流リードフレームの主ダイパッドよりも上方に位置する半導体装置がある。このような半導体装置においては、半導体チップ、制御素子、リードフレームなどが配線によって互いに接続され、封止樹脂によって封止される（例えば、特許文献１～５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－９９５４７号公報
特開２０１６－１２９２５７号公報
特開２０１９－８７５６５号公報
特開２００８－１８６８８９号公報
特開２０００－１９６００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
制御リードフレームは、例えば、制御ダイパッドと主ダイパッドとの高さの差を小さくすることで樹脂成形時の制御配線の変形を抑制するために、封止樹脂からの延出部分よりも制御ダイパッドの高さを低くする屈曲部分が設けられるとよい。しかし、制御リードフレームは、分離したそれぞれのフレームの幅が狭いため、制御リードフレームを屈曲させると、各フレームの位置精度が悪化する。
【０００５】
本発明の目的は、制御リードフレームの位置精度を向上させることが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】
【０００６】
１つの態様に係る半導体装置は、半導体チップと、前記半導体チップが配置された主ダイパッドを有する主電流リードフレームと、第１制御配線を介して前記半導体チップに接続された制御素子と、前記制御素子が配置された制御ダイパッドを有する制御リードフレームとを備え、前記制御リードフレームは、前記制御ダイパッドを有する第１フレームと、前記制御素子に第２制御配線を介して接続された第２フレームとを有し、前記第１フレームは、前記制御ダイパッドが前記第２フレームよりも前記半導体チップの厚さ方向において下方に位置するように屈曲する屈曲部分を更に有する。
【発明の効果】
【０００７】
上述の態様によれば、制御リードフレームの位置精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
一実施の形態に係る半導体装置を示す平面図である。
一実施の形態に係る半導体装置の内部構造を示す右側面図である。
図１のIII－III断面図である。
一実施の形態における第１制御配線のループ高さに対応する流れ率（ｓ／Ｌ）を説明するための平面図である。
一実施の形態における制御配線のループ高さと流れ率（変形率）との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る半導体装置について、詳細に説明する。なお、参照する各図におけるＸ，Ｙ，Ｚの各軸は、例示する半導体装置１における方向を定義する目的で示している。Ｘ，Ｙ，Ｚの各軸は互いに直交し、右手系を成している。以下の説明では、半導体チップ１１～１４の厚さ方向であるＺ方向を上下方向とする。これらの方向は、説明の便宜上用いる文言であり、半導体装置１等の取付け姿勢によっては、ＸＹＺ方向のそれぞれとの対応関係が変わることがある。例えば、本明細書では、半導体装置１を構成する部材におけるＺ方向正側（＋Ｚ方向）を向いた面を上面と呼び、Ｚ方向負側（－Ｚ方向）を向いた面を下面、Ｙ方向負側（－Ｙ方向）を向いた面を正面、この正面を含むＸ方向両側及びＹ方向両側を向いた４つの面を側面と呼ぶ。また、本明細書において、平面視は、半導体装置１の上面をＺ方向負側に見た場合を意味する。
【００１０】
また、各図における縦横比や各部材同士の大小関係は、あくまで模式的に表されており、実際に製造される半導体装置１等における関係とは必ずしも一致しない。また、異なる図面間では、同一の部材の形状が異なっている場合もある。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許