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公開番号2025067620
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2023177733
出願日2023-10-13
発明の名称半導体モジュール、および半導体モジュールの製造方法
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人旺知国際特許事務所
主分類H01L 25/07 20060101AFI20250417BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】信頼性に優れる半導体モジュールを容易に製造する。
【解決手段】半導体モジュールは、半導体素子を実装するための基板と、基板を囲む枠状のケースと、ケースの内外を貫通するリード端子と、ケース内で半導体素子とリード端子とを電気的に接続するボンディングワイヤと、を備え、リード端子は、ケース内に配置されるパッド部を有し、ケースは、パッド部に接合される第1面と、基板に接着剤により接合され、第1面とは反対方向を向く第2面と、を有し、ケースの内周面には、基板からパッド部に向けて第1面から第2面まで貫通する溝が設けられる。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
半導体素子を実装するための基板と、
前記基板を囲む枠状のケースと、
前記ケースの内外を貫通するリード端子と、
前記ケース内で前記半導体素子と前記リード端子とを電気的に接続するボンディングワイヤと、を備え、
前記リード端子は、前記ケース内に配置されるパッド部を有し、
前記ケースは、
前記パッド部に接合される第１面と、
前記基板に接着剤により接合され、前記第１面とは反対方向を向く第２面と、を有し、
前記ケースの内周面には、前記基板から前記パッド部に向けて前記第１面から前記第２面まで貫通する溝が設けられる、
半導体モジュール。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記溝の横断面形状は、前記溝の底部に向かうに従い幅の小さくなる形状である、
請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項３】
前記溝の幅は、前記パッド部の幅よりも小さい、
請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項４】
前記リード端子は、インサート成形により前記ケースに接合される、
請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項５】
前記ケースは、熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物で構成される、
請求項４に記載の半導体モジュール。
【請求項６】
半導体素子を実装するための基板と、
樹脂組成物で構成され、前記基板を囲む枠状のケースと、
前記ケースの内外を貫通するリード端子と、
前記ケース内で前記半導体素子と前記リード端子とを電気的に接続するボンディングワイヤと、を備える半導体モジュールの製造方法であって、
前記リード端子を含むリードフレームと一体に前記ケースをインサート成形により形成する成形工程と、
前記基板と前記ケースとを接着剤により接合する接合工程と、を含み、
前記リード端子は、前記ケース内に配置されるパッド部を有し、
前記ケースは、
前記パッド部に接合される第１面と、
前記基板に前記接着剤により接合され、前記第１面とは反対方向を向く第２面と、を有し、
前記ケースの内周面には、前記基板から前記パッド部に向けて前記第１面から前記第２面まで貫通する溝が設けられる、
半導体モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記成形工程は、前記溝に対応する凸部を有する型を用いて、前記溝を形成する、
請求項６に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記成形工程では、前記凸部が前記第１面に達することにより、前記パッド部が前記凸部により押さえ付けられる、
請求項７に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記接合工程の後、前記ボンディングワイヤを前記パッド部または前記パッド部上の電子部品に接合するボンディング工程をさらに含む、
請求項６に記載の半導体モジュールの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体モジュール、および半導体モジュールの製造方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
パワー半導体モジュールに代表される半導体モジュールは、一般に、半導体素子を実装するための基板と、半導体素子を収容する樹脂製のケースと、ボンディングワイヤを介して半導体素子に電気的に接続される複数のリード端子と、を備える。例えば、特許文献１－３では、複数のリード端子がインサート成形によりケースに接合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－２０１６１１号公報
特開２０２３－３１９４１号公報
特開２０１６－１１１０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のようなインサート成形によりケースを形成すると、リード端子とケースとの密着性が悪いため、ケース内においてリード端子のパッド部とケースとの間に隙間が生じてしまう場合がある。このような隙間が存在すると、リード端子のパッド部に超音波を用いてワイヤーボンディングする際、パッド部の共振により超音波の伝達ロスが生じるので、ワイヤーボンディングの接合性の低下を招くという問題がある。
【０００５】
この問題を解決するため、リード端子のパッド部とケースとの間の隙間に接着剤を充填する対策が考えられる。しかし、特許文献１－３に記載の構成では、半導体モジュールの製造の際に、この対策のための工程が別途必要となるため、製造工程が複雑化してしまう。
【０００６】
以上の事情を考慮して、本開示のひとつの態様は、信頼性に優れる半導体モジュールを容易に製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するために、本開示の好適な態様に係る半導体モジュールは、半導体素子を実装するための基板と、前記基板を囲む枠状のケースと、前記ケースの内外を貫通するリード端子と、前記ケース内で前記半導体素子と前記リード端子とを電気的に接続するボンディングワイヤと、を備え、前記リード端子は、前記ケース内に配置されるパッド部を有し、前記ケースは、前記パッド部に接合される第１面と、前記基板に接着剤により接合され、前記第１面とは反対方向を向く第２面と、を有し、前記ケースの内周面には、前記基板から前記パッド部に向けて前記第１面から前記第２面まで貫通する溝が設けられる。
【０００８】
本開示の好適な態様に係る半導体モジュールの製造方法は、半導体素子を実装するための基板と、樹脂組成物で構成され、前記基板を囲む枠状のケースと、前記ケースの内外を貫通するリード端子と、前記ケース内で前記半導体素子と前記リード端子とを電気的に接続するボンディングワイヤと、を備える半導体モジュールの製造方法であって、前記リード端子を含むリードフレームと一体に前記ケースをインサート成形により形成する成形工程と、前記基板と前記ケースとを接着剤により接合する接合工程と、を含み、前記リード端子は、前記ケース内に配置されるパッド部を有し、前記ケースは、前記パッド部に接合される第１面と、前記基板に前記接着剤により接合され、前記第１面とは反対方向を向く第２面と、を有し、前記ケースの内周面には、前記基板から前記パッド部に向けて前記第１面から前記第２面まで貫通する溝が設けられる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態に係る半導体モジュールの平面図である。
図１中のＡ－Ａ線断面図である。
実施形態に係る半導体モジュールの裏面図である。
ケースの裏面図である。
ケースと基板との接合状態を説明するための図である。
実施形態に係る半導体モジュールの製造方法を示すフローチャートである。
成形工程における配置工程を説明するための図である。
成形工程における注入工程を説明するための図である。
成形工程における固化工程を説明するための図である。
成形工程における離型工程を説明するための図である。
接合工程を説明するための図である。
実装工程を説明するための図である。
ボンディング工程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本開示に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法および縮尺は実際と適宜に異なり、理解を容易にするために模式的に示している部分もある。また、本開示の範囲は、以下の説明において特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。
（【００１１】以降は省略されています）

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