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公開番号2025179912
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-11
出願番号2024086849
出願日2024-05-29
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
主分類H01L 23/29 20060101AFI20251204BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】熱負荷による封止樹脂の剥離を抑制す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、半導体チップ10と、半導体チップ10の厚さ方向zについて半導体チップ10に対向する支持面2010を有し、半導体チップ10を支持するダイパッド20(支持部)と、半導体チップ10と支持面2010との間に介在し、且つ、半導体チップ10をダイパッド20に接合する接合層30と、半導体チップ10および接合層30を覆う封止部材50と、を備える。封止部材50は、支持面2010上に位置する被覆部50Aと、被覆部50A上に形成された封止部50Bと、を含む。被覆部50Aは、厚さ方向zに見て接合層30の四隅(4つの角部30b)を覆う。被覆部50Aの塑性ひずみ域は、封止部50Bの塑性ひずみ域よりも大きい。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
半導体チップと、
前記半導体チップの厚さ方向について前記半導体チップに対向する支持面を有し、前記半導体チップを支持する支持部と、
前記半導体チップと前記支持面との間に介在し、且つ、前記半導体チップを前記支持部に接合する接合層と、
前記半導体チップおよび前記接合層を覆う封止部材と、
を備え、
前記封止部材は、前記支持面上に位置する被覆部と、前記被覆部上に形成された封止部と、を含み、
前記被覆部は、前記厚さ方向に見て前記接合層の四隅を覆い、
前記被覆部の塑性ひずみ域は、前記封止部の塑性ひずみ域よりも大きい、半導体装置。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
前記被覆部の内部温度が１００℃以上であるときの当該被覆部の塑性ひずみ域は、５％以上である、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記封止部および前記被覆部の各々は、エポキシ樹脂を含む、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記封止部は、シリカフィラーを含有しており、
前記被覆部は、シリカフィラーを含有していない、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記封止部の熱膨張率は、５ｐｐｍ以上２０ｐｐｍ以下である、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項６】
前記被覆部は、前記厚さ方向に見て、前記接合層の周縁を覆う、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項７】
前記接合層は、前記半導体チップに接する第１面、前記支持部に接する第２面、および、前記第１面と前記第２面とに繋がる第３面を有し、
前記被覆部は、前記第３面を覆う、請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記支持面は、前記接合層が接していない非当接領域を含み、
前記被覆部は、前記非当接領域の全体を覆う、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項９】
前記被覆部は、前記半導体チップを覆う、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記半導体チップは、前記被覆部から露出する、請求項１ないし請求項４のいずれか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 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、従来の半導体装置が開示されている。特許文献１に記載の半導体装置は、半導体素子、リードフレーム、はんだ、ワイヤおよび封止樹脂を備えている。この半導体装置において、半導体素子は、たとえばダイオードチップやＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）チップである。リードフレームは、半導体素子を搭載するとともに、はんだやワイヤを介して半導体素子に導通する。はんだおよびワイヤは、リードフレームと半導体素子とを導通させるための導通部材である。はんだは、半導体素子とリードフレームとの間に介在し、これらを導通させている。ワイヤは、半導体素子とリードフレームとに接合され、これらを導通させている。封止樹脂は、リードフレームの一部、半導体素子、はんだおよびワイヤを覆っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－５１６５号公報
【０００４】
［概要］
半導体装置は、たとえば、電子機器などの回路基板に実装するときのリフローや、稼働中の半導体素子からの発熱などにより、熱負荷がかかる。この熱負荷により、はんだとリードフレームとの接合部分に熱応力が集中する。この熱応力の集中により、当該接合部分と封止樹脂との界面で、封止樹脂の剥離が生じる場合がある。そして、封止樹脂が剥離している状況において、再度熱負荷がかかると、たとえば、導通部材としてのはんだにおいて、クラックが発生しうる。これらは、半導体装置の動作不良の原因である。
【０００５】
本開示は、上記事情に鑑みて考え出されたものであり、その目的は、熱負荷による封止樹脂の剥離を抑制することが可能な半導体装置を提供することにある。
【０００６】
本開示によって提供される半導体装置は、半導体チップと、前記半導体チップの厚さ方向について前記半導体チップに対向する支持面を有し、前記半導体チップを支持する支持部と、前記半導体チップと前記支持面との間に介在し、且つ、前記半導体チップを前記支持部に接合する接合層と、前記半導体チップおよび前記接合層を覆う封止部材と、を備え、前記封止部材は、前記支持面上に位置する被覆部と、前記被覆部上に形成された封止部と、を含み、前記被覆部は、前記厚さ方向に見て前記接合層の四隅を覆い、前記被覆部の塑性ひずみ域は、前記封止部の塑性ひずみ域よりも大きい。
【０００７】
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】
【０００８】
図１は、第１実施形態にかかる半導体装置を示す斜視図である。
図２は、第１実施形態にかかる半導体装置を示す平面図である。
図３は、図２の平面図において、封止部材の封止部を想像線（二点鎖線）で示した図である。
図４は、第１実施形態にかかる半導体装置を示す底面図である。
図５は、第１実施形態にかかる半導体装置を示す正面図である。
図６は、図３のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。
図７は、図３のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。
図８は、図３のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
図９は、図６の一部を拡大した部分拡大図である。
図１０は、図３の一部を拡大した部分拡大図である。
図１１は、ある材料の応力とひずみとの関係を示す特性曲線である。
図１２は、第１実施形態の変形例にかかる半導体装置を示す断面図であって、図７の断面に対応する。
図１３は、第２実施形態にかかる半導体装置を示す平面図であって、封止部材の封止部を想像線（二点鎖線）で示した図である。
図１４は、図１３の一部を拡大した部分拡大図である。
図１５は、第２実施形態にかかる半導体装置を示す要部拡大断面図であって、図９の断面に対応する。
図１６は、第２実施形態の第１変形例にかかる半導体装置を示す平面図であって、封止部材の封止部を想像線（二点鎖線）で示した図である。
図１７は、図１６の一部を拡大した部分拡大図である。
図１８は、第２実施形態の第１変形例にかかる半導体装置を示す要部拡大断面図であって、図９の断面に対応する。
図１９は、第２実施形態の第１変形例の他の構成例にかかる半導体装置を示す要部拡大断面図であって、図１８の断面に対応する。
図２０は、第２実施形態の第２変形例にかかる半導体装置を示す要部拡大平面図であって、図１７に対応する。
図２１は、第２実施形態の第２変形例にかかる半導体装置を示す要部拡大断面図であって、図１８の断面に対応する。
図２２は、第３実施形態にかかる半導体装置を示す平面図であって、封止部材の封止部を想像線（二点鎖線）で示した図である。
図２３は、図２２の一部を拡大した部分拡大図である。
図２４は、図２３のＸＸＩＶ－ＸＸＩＶ線に沿う要部拡大断面図である。
図２５は、本開示の他の構成例にかかる半導体装置を示す断面図である。
【０００９】
［詳細な説明］
本開示の半導体装置の好ましい実施の形態について、図面を参照して、以下に説明する。以下では、同一あるいは類似の構成要素に、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。本開示における「第１」、「第２」、「第３」等の用語は、単にラベルとして用いたものであり、必ずしもそれらの対象物に順列を付することを意図していない。
【００１０】
本開示において、「ある物Ａがある物Ｂに形成されている」および「ある物Ａがある物Ｂ（の）上に形成されている」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂに直接形成されていること」、および、「ある物Ａとある物Ｂとの間に他の物を介在させつつ、ある物Ａがある物Ｂに形成されていること」を含む。同様に、「ある物Ａがある物Ｂに配置されている」および「ある物Ａがある物Ｂ（の）上に配置されている」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂに直接配置されていること」、および、「ある物Ａとある物Ｂとの間に他の物を介在させつつ、ある物Ａがある物Ｂに配置されていること」を含む。同様に、「ある物Ａがある物Ｂ（の）上に位置している」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂに接して、ある物Ａがある物Ｂ（の）上に位置していること」、および、「ある物Ａとある物Ｂとの間に他の物が介在しつつ、ある物Ａがある物Ｂ（の）上に位置していること」を含む。また、「ある方向に見てある物Ａがある物Ｂに重なる」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂのすべてに重なること」、および、「ある物Ａがある物Ｂの一部に重なること」を含む。また、「ある物Ａ（の材料）がある材料Ｃを含む」とは、「ある物Ａ（の材料）がある材料Ｃからなる場合」、および、「ある物Ａ（の材料）の主成分がある材料Ｃである場合」を含む。また、「ある面Ａがある方向Ｂ（の一方側または他方側）を向く」とは、特段の断りのない限り、面Ａの方向Ｂに対する角度が９０°である場合に限定されず、面Ａが方向Ｂに対して傾いている場合を含む。また、「ある面Ａがある面Ｂに直交する」とは、特段の断りのない限り、面Ａの面Ｂに対する角度が９０°である場合に限定されず、面Ａが面Ｂに対して傾いている場合を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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