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公開番号2025058772
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2023168912
出願日2023-09-28
発明の名称半導体モジュール
出願人富士電機株式会社
代理人個人
主分類H01L 21/60 20060101AFI20250402BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】はんだ接合性を低下させることなく、封止樹脂とリードフレームの密着性を向上させ、高信頼性な製品を提供することができる半導体モジュールを提供する。
【解決手段】半導体モジュールは、半導体素子1を搭載した積層基板5と、半導体素子1と積層基板5上の導電性板3とを電気的に接続するリードフレーム10と、半導体素子1とリードフレーム10と積層基板5とを含む被封止部材を封止する封止樹脂8と、を備える。リードフレーム10は、Cu層30とAl層31から構成され、Cu層30が半導体素子1側にAl層31が封止樹脂8側に設けられている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
半導体素子を搭載した積層基板と、
前記半導体素子に電気的に接続されるリードフレームと、
前記半導体素子と前記リードフレームと前記積層基板とを含む被封止部材を封止する封止樹脂と、
を備え、
前記リードフレームは、Ｃｕ層とＡｌ層から構成され、前記Ｃｕ層が前記半導体素子側に前記Ａｌ層が前記封止樹脂側に設けられていることを特徴とする半導体モジュール。
続きを表示（約 520 文字）【請求項２】
前記Ａｌ層は、前記リードフレームの膜厚の１０％以上５０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項３】
前記Ａｌ層は、表面に酸化膜が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項４】
前記酸化膜は、膜厚が５μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載の半導体モジュール。
【請求項５】
前記酸化膜は、バリア層が８０ｎｍ以上、空孔の孔径が１５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載の半導体モジュール。
【請求項６】
前記Ａｌ層は、前記リードフレームの前記封止樹脂側の屈曲部を被覆し、前記リードフレームの先端を露出していることを特徴とする請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項７】
前記Ａｌ層は、前記リードフレームの前記封止樹脂側の屈曲部を含む３０％以上８０％以下を被覆していることを特徴とする請求項６に記載の半導体モジュール。
【請求項８】
前記封止樹脂は、エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１～７のいずれか一つに記載の半導体モジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この開示は、半導体モジュールに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ＣｕまたはＣｕ合金からなる導体板と、少なくとも該導体板の半導体素子を搭載する一方面とは反対側の他方面に形成されたＡｌ膜とを備えるリードフレームを具備するパワーモジュールが公知である（下記、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－１３４２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の半導体モジュールでは、熱線膨張係数差によってＣｕ（銅）リードフレームと封止樹脂間に熱応力が発生し、樹脂剥離が発生するという課題がある。
【０００５】
この開示は、上述した従来技術による問題点を解消するため、はんだ接合性を低下させることなく、封止樹脂とリードフレームの密着性を向上させ、高信頼性な製品を提供することができる半導体モジュール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】
【０００６】
上述した課題を解決し、本開示の目的を達成するため、この開示にかかる半導体モジュールは、次の特徴を有する。半導体モジュールは、半導体素子を搭載した積層基板と、前記半導体素子に電気的に接続されるリードフレームと、前記半導体素子と前記リードフレームと前記積層基板とを含む被封止部材を封止する封止樹脂と、を備える。前記リードフレームは、Ｃｕ層とＡｌ層から構成され、前記Ｃｕ層が前記半導体素子側に前記Ａｌ層が前記封止樹脂側に設けられている。
【０００７】
上述した開示によれば、リードフレームとはんだとの接合性を低下させることなく、封止樹脂とリードフレームの密着性を向上させることができ、パワーサイクル耐量が向上し、高信頼性な製品を提供することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本開示にかかる半導体モジュールによれば、はんだ接合性を低下させることなく、封止樹脂とリードフレームの密着性を向上させ、高信頼性な製品を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態にかかる半導体モジュールの構造を示す断面図である。
実施の形態にかかる半導体モジュールの半導体チップとリードフレームとの接合部の構造を示す断面図である。
実施の形態にかかる半導体モジュールの半導体チップとリードフレームとの接合部の他の構造を示す断面図である（その１）。
実施の形態にかかる半導体モジュールの半導体チップとリードフレームとの接合部の他の構造を示す断面図である（その２）。
実施の形態にかかる半導体モジュールの半導体チップとリードフレームとの接合部の他の構造を示す断面図である（その３）。
実施の形態にかかる半導体モジュールの半導体チップとリードフレームとの接合部の他の構造を示す断面図である（その４）。
従来の半導体モジュールの半導体チップとリードフレームとの接合部の構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜本開示の実施形態の概要＞
上述した課題を解決し、本開示の目的を達成するため、この開示にかかる半導体モジュールは、次の特徴を有する。半導体モジュールは、半導体素子を搭載した積層基板と、前記半導体素子に電気的に接続されるリードフレームと、前記半導体素子と前記リードフレームと前記積層基板とを含む被封止部材を封止する封止樹脂と、を備える。前記リードフレームは、Ｃｕ層とＡｌ層から構成され、前記Ｃｕ層が前記半導体素子側に前記Ａｌ層が前記封止樹脂側に設けられている。
（【００１１】以降は省略されています）

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