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公開番号2025159731
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-22
出願番号2022117163
出願日2022-07-22
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 25/07 20060101AFI20251015BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】装置の寄生インダクタンスを低減しつつ、当該装置の放熱性の向上を図ることが可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置A10は、第1絶縁層11と、第1絶縁層11に接合された第1導電層12、第2導電層13および第1放熱層16と、第1半導体素子21および第2半導体素子22と、導通部材17と、封止樹脂60とを備える。第1放熱層16は、第1絶縁層11を基準として第1導電層12および第2導電層13とは反対側に位置する。第1半導体素子21は、第1導電層12に導電接合された第1電極と、導通部材17が導電接合される第2電極とを有する。第2半導体素子22は、導通部材17が導電接合される第3電極と、第2導電層13に導電接合される第4電極とを有する。前記第2電極の極性と、前記第3電極の極性とは、互いに異なっている。第1放熱層16および導通部材17は、封止樹脂60から露出している。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
第１絶縁層と、
前記第１絶縁層の第１方向の一方側に接合された第１導電層と、
前記第１方向において前記第１導電層と同じ側に位置し、かつ前記第１絶縁層に接合された第２導電層と、
前記第１絶縁層を基準として前記第１導電層および前記第２導電層とは反対側に位置し、かつ前記第１絶縁層に接合された第１放熱層と、
前記第１方向において互いに反対側に位置する第１電極および第２電極を有するとともに、前記第１電極が前記第１導電層に導電接合された第１半導体素子と、
前記第１方向において互いに反対側に位置する第３電極および第４電極を有するとともに、前記第４電極が前記第２導電層に導電接合された第２半導体素子と、
前記第２電極および前記第３電極に導電接合された導通部材と、
前記第１半導体素子および前記第２半導体素子を覆う封止樹脂と、を備え、
前記第２電極の極性と、前記第３電極の極性とは、互いに異なっており、
前記第１放熱層および前記導通部材が、前記封止樹脂から露出している、半導体装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記導通部材は、前記第２電極および前記第３電極に導電接合された接合面と、前記第１方向において前記接合面とは反対側を向き、かつ前記封止樹脂から露出する放熱面と、を有し、
前記放熱面の面積は、前記接合面の面積よりも大きい、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１方向に視て、前記接合面は、前記放熱面の周縁に囲まれている、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記導通部材は、第２絶縁層と、前記接合面を含み、かつ前記第２絶縁層に接合された第３導電層と、前記放熱面を含み、かつ前記第２絶縁層に接合された第２放熱層と、を有し、
前記第１方向に視て、前記第２放熱層は、前記第２絶縁層の周縁に囲まれている、請求項２または３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第３導電層および前記第２放熱層の各々の厚さは、前記第２絶縁層の厚さよりも大きい、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
絶縁体である被覆層をさらに備え、
前記被覆層は、前記放熱面を覆い、かつ外部に露出しており、
前記封止樹脂は、前記被覆層に接している、請求項２または３に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１半導体素子は、第１ゲート電極を有し、
前記第１ゲート電極に導電接合された第１ゲート配線をさらに備え、
前記第１方向に視て、前記第１ゲート配線は、前記第２絶縁層に重なっている、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第１方向に視て、前記第１ゲート配線は、前記第２放熱層に重なっている、請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１ゲート電極は、前記第１方向において前記第１電極と同じ側に位置しており、
前記第１導電層と前記第１電極とを導電接合する第１スペーサをさらに備え、
前記第１スペーサは、前記第１電極に対向する第１面を有し、
前記第１方向に視て、前記第１面は、前記第１ゲート電極から離れている、請求項７に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第１スペーサは、前記第１導電層に対向する第２面を有し、
前記第２面の面積は、前記第１面の面積よりも大きく、
前記第１方向に視て、前記第１面は、前記第２面の周縁に囲まれている、請求項９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。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、スイッチング機能を有する半導体素子が搭載された半導体装置が広く知られている。当該半導体装置は、主に電力変換用に利用されている。特許文献１には、このような半導体装置の一例が開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示された半導体装置に搭載された半導体素子は、ソース電極とドレイン電極が互いに反対側に位置する。ソース電極には、上面板電極が導電接合されている。ドレイン電極には、ドレイン電極パターンが導電接合されている。半導体素子は、上面板電極とドレイン電極パターンとに挟まれている。本構成をとることにより、半導体装置の小型化を図りつつ、当該半導体装置における寄生インダクタンスを低減することが可能である。しかし、一般的に、ソース電極の面積は、ドレイン電極の面積よりも小さい。このため、当該半導体装置においては、ドレイン電極からドレイン電極パターンへの放熱量に対してソース電極から上面板電極への放熱量が少なくなり、半導体素子の放熱が十分に発揮されていないという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－２５８３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は先述の事情に鑑み、装置の寄生インダクタンスを低減しつつ、当該装置の放熱性の向上を図ることが可能な半導体装置を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示によって提供される半導体装置は、第１絶縁層と、前記第１絶縁層の第１方向の一方側に接合された第１導電層と、前記第１方向において前記第１導電層と同じ側に位置し、かつ前記第１絶縁層に接合された第２導電層と、前記第１絶縁層を基準として前記第１導電層および前記第２導電層とは反対側に位置し、かつ前記第１絶縁層に接合された第１放熱層と、前記第１方向において互いに反対側に位置する第１電極および第２電極を有するとともに、前記第１電極が前記第１導電層に導電接合された第１半導体素子と、前記第１方向において互いに反対側に位置する第３電極および第４電極を有するとともに、前記第４電極が前記第２導電層に導電接合された第２半導体素子と、前記第２電極および前記第３電極に導電接合された導通部材と、前記第１半導体素子および前記第２半導体素子を覆う封止樹脂と、を備え、前記第２電極の極性と、前記第３電極の極性とは、互いに異なっており、前記第１放熱層および前記導通部材が、前記封止樹脂から露出している。
【発明の効果】
【０００７】
本開示にかかる半導体装置が具備する構成によれば、当該装置の寄生インダクタンスを低減しつつ、当該装置の放熱性の向上を図ることが可能となる。
【０００８】
本開示のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本開示の第１実施形態にかかる半導体装置の平面図である。
図２は、図１に対応する平面図であり、封止樹脂と、導通部材の第２絶縁層および第２放熱層とを透過して示している。
図３は、図２に対応する平面図であり、導通部材の第３導電層をさらに透過して示している。
図４は、図１に示す半導体装置の底面図である。
図５は、図２のＶ－Ｖ線に沿う断面図である。
図６は、図２のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。
図７は、図２のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。
図８は、図２のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
図９は、図３の部分拡大図であり、第１半導体素子およびその近傍を示すとともに、当該第１半導体素子を透過して示している。
図１０は、図９のＸ－Ｘ線に沿う断面図である。
図１１は、図９のＸＩ－ＸＩ線に沿う断面図である。
図１２は、図３の部分拡大図であり、第２半導体素子およびその近傍を示している。
図１３は、図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
図１４は、本開示の第２実施形態にかかる半導体装置の平面図であり、封止樹脂と、導通部材の第２絶縁層および第２放熱層とを透過して示している。
図１５は、図１４に対応する平面図であり、導通部材の第３導電層をさらに透過して示している。
図１６は、図１４のＸＶＩ－ＸＶＩ線に沿う断面図である。
図１７は、図１４のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線に沿う断面図である。
図１８は、図１４のＸＶＩＩＩ－ＸＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
図１９は、図１４のＸＩＸ－ＸＩＸ線に沿う断面図である。
図２０は、図１４に示す半導体装置が具備する第１半導体素子の平面図である。
図２１は、図２０に示す第１半導体素子の底面図である。
図２２は、図２０のＸＸＩＩ－ＸＸＩＩ線に沿う断面図である。
図２３は、図２０のＸＸＩＩＩ－ＸＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
図２４は、図２０のＸＸＩＶ－ＸＸＩＶ線に沿う断面図である。
図２５は、図２０のＸＸＶ－ＸＸＶ線に沿う断面図である。
図２６は、図１５の部分拡大図であり、第１半導体素子およびその近傍を示している。
図２７は、図２６のＸＸＶＩＩ－ＸＸＶＩＩ線に沿う断面図である。
図２８は、図１４に示す半導体装置が具備する第２半導体素子の平面図である。
図２９は、図２８に示す第２半導体素子の底面図である。
図３０は、図２８のＸＸＸ－ＸＸＸ線に沿う断面図である。
図３１は、図２８のＸＸＸＩ－ＸＸＸＩ線に沿う断面図である。
図３２は、図２８のＸＸＸＩＩ－ＸＸＸＩＩ線に沿う断面図である。
図３３は、図１５の部分拡大図であり、第２半導体素子およびその近傍を示している。
図３４は、図３３のＸＸＸＩＶ－ＸＸＸＩＶ線に沿う断面図である。
図３５は、本開示の第３実施形態にかかる半導体装置の平面図であり、封止樹脂および被覆層を透過して示している。
図３６は、図３５のＸＸＸＶＩ－ＸＸＸＶＩ線に沿う断面図である。
図３７は、図３５のＸＸＸＶＩＩ－ＸＸＸＶＩＩ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示を実施するための形態について、添付図面に基づいて説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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