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公開番号2025072550
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-09
出願番号2025018730,2022538640
出願日2025-02-06,2021-06-21
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 21/60 20060101AFI20250430BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】より大きな電流に対応しつつ、半導体素子に作用する熱応力を緩和するこ半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置A10は、第1主面111を有する第1ダイパッド11と、第1主面が向く側に設けられた第1電極211を有し、第1主面に接合された半導体素子21と、第1電極に電気的に接合する第1導電部材30Aと、第1導電部材と第1電極とを電気的に接合する第1接合層24と、を備える。導電部材は、本体部と、第1接合層により電極に接合された第1接合部32と、本体部及び第1接合部をつなぐ第1連結部33と、第1接合部につながる先端部34と、を有する。先端部は、第1接合部から離れるほど、電極から遠ざかる向きに傾斜している。厚さ方向zに沿って視て、第1電極は、第2方向(面内方向y)において先端部に対して第1接合部とは反対側に第1導電部材からはみ出した拡張領域212Aを含む。
【選択図】図15
特許請求の範囲【請求項１】
厚さ方向を向く第１主面を有する第１ダイパッドと、
前記厚さ方向において前記第１主面が向く側に設けられた電極を有するとともに、前記第１主面に接合された半導体素子と、
前記電極に電気的に接合された導電部材と、
前記導電部材と前記電極とを電気的に接合する第１接合層と、を備え、
前記導電部材は、本体部と、前記第１接合層により前記電極に電気的に接合された第１接合部と、前記本体部および前記第１接合部をつなぐ第１連結部と、前記第１連結部から離れて位置し、かつ前記第１接合部につながる先端部と、を有し、
前記第１主面の面内方向に沿って視て、前記先端部は、前記第１接合部から離れるほど、前記電極から遠ざかる向きに傾斜しており、
前記厚さ方向に沿って視て、前記電極は、前記面内方向において前記先端部に対して前記第１接合部とは反対側に前記導電部材からはみ出した拡張領域を含む、半導体装置。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記第１ダイパッドおよび前記導電部材の各々は、銅を含有する、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１接合層は、錫を含有する、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記面内方向に沿って視て、前記第１接合層には、前記電極から前記導電部材に至るとともに、前記電極に対して傾斜したフィレットが形成され、
前記フィレットは、前記電極に接する第１端縁と、前記導電部材に接する第２端縁と、を有し、
前記厚さ方向に沿って視て、前記第１端縁は、前記第２端縁よりも外方に位置する、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１接合部は、前記電極に対向し、かつ前記第１接合層が接する接合面を有し、
前記先端部は、前記接合面につながり、かつ前記接合面に対して傾斜した反り面を有し、
前記面内方向に沿って視て、前記電極に対して前記フィレットがなす傾斜角は、前記接合面に対して前記反り面がなす傾斜角よりも小である、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第２端縁は、前記反り面に接している、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記面内方向に沿って視て、前記第１連結部は、前記第１接合部から前記本体部に向かうほど、前記第１主面から離れる向きに傾斜している、請求項５または６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第１連結部は、前記接合面につながり、かつ前記接合面に対して傾斜した傾斜面を有し、
前記厚さ方向に沿って視て、前記接合面と前記傾斜面との境界は、前記半導体素子の周縁よりも内方に位置する、請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記面内方向に沿って視て、前記接合面に対して前記傾斜面がなす傾斜角は、３０°以上および６０°以下である、請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第１接合部の厚さは、前記第１接合層の最大厚さの２倍以下である、請求項３ないし９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、半導体素子を備えた半導体装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ＭＯＳＦＥＴなどの半導体素子を備えた半導体装置が広く知られている。このような半導体装置は、たとえば電力変換回路（インバータ等）に使用され、所定の電気信号に基づき電流変換を行う。特許文献１には、ＭＯＳＦＥＴを備える半導体装置の一例が開示されている。当該半導体装置は、電源電圧が印加されるドレイン端子と、電気信号を入力するためのゲート端子と、変換後の電流が流れるソース端子とを備える。一方、ＭＯＳＦＥＴは、ドレイン端子に導通するドレイン電極と、ゲート端子に導通するゲート電極と、ソース端子に導通するソース電極とを有する。ＭＯＳＦＥＴのドレイン電極は、ハンダ（第１導電性接合材）を介してダイパッド（ドレイン端子につながる）に電気的に接合されている。ＭＯＳＦＥＴのソース電極は、ハンダ（第２導電性接合材）を介して導電部材（金属クリップ）に接合されている。この導電部材には、ソース端子も接合されている。このような構成により、当該半導体装置に大きな電流を流すことが可能である。
【０００３】
特許文献１に開示された半導体装置では、使用にあたって、ソース電極と第２導電性接合材との界面に熱応力が集中しやすい。これは、ＭＯＳＦＥＴから発生した熱が、ソース電極を介して第２導電性接合材に伝導されることによる。なお、ＭＯＳＦＥＴから発生した熱は、ドレイン電極を介して第１導電性接合材にも伝導する。しかし、ソース電極の大きさがドレイン電極の大きさよりも小であるため、熱応力の集中は、ソース電極と第２導電性接合材との間において顕著となる。熱応力が集中すると、ソース電極および第２導電性接合材の双方に亀裂が発生するおそれがある。したがって、熱応力の集中を低減させることにより、ＭＯＳＦＥＴに作用する熱応力を緩和する方策が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－１９２４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は上記事情に鑑み、より大きな電流に対応しつつ、半導体素子に作用する熱応力を緩和することが可能な半導体装置を提供することをその一の課題とする。
【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、厚さ方向を向く第１主面を有する第１ダイパッドと；前記厚さ方向において前記第１主面が向く側に設けられた電極を有するとともに、前記第１主面に接合された半導体素子と；前記電極に電気的に接合された導電部材と；前記導電部材と前記電極とを電気的に接合する第１接合層と；を備える。前記導電部材は、本体部と、前記第１接合層により前記電極に電気的に接合された第１接合部と、前記本体部および前記第１接合部をつなぐ第１連結部と、前記第１連結部から離れて位置し、かつ前記第１接合部につながる先端部とを有する。前記第１主面の面内方向に沿って視て、前記先端部は、前記第１接合部から離れるほど、前記電極から遠ざかる向きに傾斜している。前記厚さ方向に沿って視て、前記電極は、前記面内方向において前記先端部に対して前記第１接合部とは反対側に前記導電部材からはみ出した拡張領域を含む。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成によれば、半導体装置は、より大きな電流に対応しつつ、半導体素子に作用する熱応力を緩和す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】
本開示の第１実施形態にかかる半導体装置の斜視図である。
図１に示す半導体装置の平面図である。
図２に対応する平面図であり、封止樹脂を透過している。
図１に示す半導体装置の底面図である。
図１に示す半導体装置の正面図である。
図１に示す半導体装置の右側面図である。
図３のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。
図３のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
図３のＩＸ－ＩＸ線に沿う断面図である。
図３のＸ－Ｘ線に沿う断面図である。
図３のＸＩ－ＸＩ線に沿う断面図である。
図１に示す半導体装置の第１導電部材の平面図である。
図１に示す半導体装置の第２導電部材の平面図である。
図３の部分拡大図である。
図７の部分拡大図である。
図７の部分拡大図である。
図３の部分拡大図である。
図８の部分拡大図である。
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、封止樹脂を透過している。
図１９の部分拡大図である。
図２０のＸＸＩ－ＸＸＩ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示の実施形態について、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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