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公開番号2025078981
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-21
出願番号2023191349
出願日2023-11-09
発明の名称半導体装置および半導体装置の実装方法
出願人三菱電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 23/48 20060101AFI20250514BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】制御基板を備えるシステムの動作時の振動などに起因して半導体装置が制御基板から剥離することを抑制可能な技術を提供することを目的とする。
【解決手段】半導体装置50は、半導体素子1と、第1主面と、第2主面と、第1側面と、第2側面と、第3側面と、第4側面とを有し、半導体素子1を封止する封止樹脂3と、半導体素子1と電気的に接続され、それぞれ封止樹脂3の第1側面と第2側面から突出し第2主面の高さ位置まで延びる複数の端子4,5とを備えている。封止樹脂3の第1主面にはヒートシンク70が配置され、封止樹脂3の第2主面には複数の端子4,5が電気的に接続される制御基板60が配置され、半導体装置50は、それぞれ封止樹脂3の第3側面と第4側面から突出し制御基板60に接合される、半導体素子1と電気的に接続されない一対の被接合部8をさらに備えている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
制御基板に実装される半導体装置であって、
半導体素子と、
第１主面と、前記第１主面に対向する第２主面と、前記第１主面と前記第２主面とをつなぐ第１側面と、前記第１主面と前記第２主面とをつなぎ前記第１側面に対向する第２側面と、前記第１主面と前記第２主面とをつなぎ前記第１側面と前記第２側面との間に位置する第３側面と、前記第１主面と前記第２主面とをつなぎ前記第３側面に対向する第４側面とを有し、前記半導体素子を封止する封止樹脂と、
前記半導体素子と電気的に接続され、それぞれ前記封止樹脂の前記第１側面と前記第２側面から突出し前記第２主面の高さ位置まで延びる複数の端子と、を備え、
前記封止樹脂の前記第１主面には放熱部材が配置され、
前記封止樹脂の前記第２主面には前記複数の端子が電気的に接続される前記制御基板が配置され、
前記半導体装置は、それぞれ前記封止樹脂の前記第３側面と前記第４側面から突出し前記制御基板に接合される、前記半導体素子と電気的に接続されない複数の被接合部をさらに備えた、半導体装置。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
複数の前記端子は、前記封止樹脂の前記第２主面の高さ位置において、前記封止樹脂から遠ざかる方向に延びる、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
複数の前記被接合部には、ネジ止め用の孔が設けられ、
前記制御基板に複数の前記被接合部がネジ止めされることで両者が接合される、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
複数の前記被接合部は、前記封止樹脂の前記第２主面の高さ位置まで延びる、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
複数の前記被接合部の先端部には、前記制御基板に設けられた孔に差し込まれるピンが設けられている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記ピンには、前記制御基板に設けられた孔に係合する係合部が設けられている、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
複数の前記端子と複数の前記被接合部の材質は同じであるが、複数の前記被接合部は電気的にフローティングである、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
複数の前記端子における前記封止樹脂から突出する部分は、前記封止樹脂の前記第１主面と前記第２主面の間の高さ位置に位置する、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項９】
請求項１に記載の半導体装置を前記制御基板に実装する方法であって、
複数の前記被接合部は、リフローによるはんだ付けによって複数の前記端子と同時に前記制御基板に接合される、半導体装置の実装方法。
【請求項１０】
請求項３に記載の半導体装置を前記制御基板に実装する方法であって、
リフローによるはんだ付けによって複数の前記端子が前記制御基板に接合された後、複数の前記被接合部は、ネジ止めによって前記制御基板に接合される、半導体装置の実装方法。
（【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、半導体装置および半導体装置の実装方法に関するものである。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
家電用および産業用小容量のモーター駆動用の半導体装置では、その発熱量を適切に放熱する必要性から、一般的にトランスファーモールドタイプかつ挿入実装型の形状が採用されている。但し、その中でもファンモーターなど小容量の用途には表面実装型の形状が採用されている（例えば特許文献１参照）。表面実装型の半導体装置の端子は、はんだ付けによって基板に接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平０１－２７０３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、モーター駆動用の半導体装置が搭載されるシステムの制御基板に対して小型化およびコスト低減の要求が強くなっているため、半導体装置の外形サイズに対する出力容量の増加が要求されている。このため、ファンモーターなど小容量の用途にのみ使用されていた表面実装型の半導体装置において出力容量の増加と、放熱性確保のためのヒートシンクの取り付けが企図されている。
【０００５】
しかし、従来の表面実装型の半導体装置にヒートシンクを取り付けた場合、制御基板を備えるシステムの動作時の振動などに起因してヒートシートの荷重が端子にかかることによって半導体装置が制御基板から剥離しやすくなるという問題があった。
【０００６】
そこで、本開示は、制御基板を備えるシステムの動作時の振動などに起因して半導体装置が制御基板から剥離することを抑制可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係る半導体装置は、制御基板に実装される半導体装置であって、半導体素子と、第１主面と、前記第１主面に対向する第２主面と、前記第１主面と前記第２主面とをつなぐ第１側面と、前記第１主面と前記第２主面とをつなぎ前記第１側面に対向する第２側面と、前記第１主面と前記第２主面とをつなぎ前記第１側面と前記第２側面との間に位置する第３側面と、前記第１主面と前記第２主面とをつなぎ前記第３側面に対向する第４側面とを有し、前記半導体素子を封止する封止樹脂と、前記半導体素子と電気的に接続され、それぞれ前記封止樹脂の前記第１側面と前記第２側面から突出し前記第２主面の高さ位置まで延びる複数の端子と、を備え、前記封止樹脂の前記第１主面には放熱部材が配置され、前記封止樹脂の前記第２主面には前記複数の端子が電気的に接続される前記制御基板が配置され、前記半導体装置は、それぞれ前記封止樹脂の前記第３側面と前記第４側面から突出し前記制御基板に接合される、前記半導体素子と電気的に接続されない複数の被接合部をさらに備えた。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、複数の端子とは別に、半導体素子と電気的に接続されない複数の被接合部が制御基板に接合されるため、半導体装置と制御基板の接合面積が増加する。これにより、制御基板を備えるシステムの動作時の振動などに起因して半導体装置が制御基板から剥離することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態１に係る半導体装置の透視上面図である。
実施の形態１に係る半導体装置の上面図である。
実施の形態１に係る半導体装置を上下逆にした状態の側面図である。
実施の形態１に係る半導体装置を上下逆にして制御基板とヒートシンクに接合した状態の側面図である。
実施の形態１に係る半導体装置が備える被接合部が形成された銅フレームの上面図である。
実施の形態２に係る半導体装置の上面図である。
実施の形態２に係る半導体装置を上下逆にして制御基板とヒートシンクに接合した状態の側面図である。
実施の形態３に係る半導体装置の上面図である。
実施の形態３に係る半導体装置を上下逆にした状態の側面図である。
実施の形態３に係る半導体装置を上下逆にして制御基板とヒートシンクに接合した状態の側面図である。
実施の形態４に係る半導体装置を上下逆にした状態の側面図である。
実施の形態４に係る半導体装置を上下逆にして制御基板とヒートシンクに接合した状態の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施の形態１＞
実施の形態１について、図面を用いて以下に説明する。図１は、実施の形態１に係る半導体装置５０の透視上面図である。図２は、実施の形態１に係る半導体装置５０の上面図である。図３は、実施の形態１に係る半導体装置５０を上下逆にした状態の側面図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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