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公開番号2025104150
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2023222032
出願日2023-12-27
発明の名称半導体装置
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 25/07 20060101AFI20250702BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】製造コスト低減と信頼性向上の両立を図った半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置は、半導体素子に接続された表面金属体52を有する基板50と、表面金属体52を含む基板50の少なくとも一部および半導体素子を封止する封止体30と、を備える。表面金属体52のうち封止体30との接触部分には、封止体30との密着度合を高めた高密着部527a、527b、527cと、高密着部に比べて封止体30との密着度合が低い低密着部527pと、が形成されている。高密着部の少なくとも一部は、基板50のうち電位の異なる部分同士の間に配置されている。
【選択図】図17
特許請求の範囲【請求項１】
主電極（４０Ｄ、４０Ｓ）を有する半導体素子（４０）と、
絶縁基材（５１、６１）と、前記絶縁基材の表面に配置され、前記主電極と電気的に接続された表面金属体（５２、６２）と、を有する基板（５０、６０）と、
前記表面金属体を含む前記基板の少なくとも一部、および前記半導体素子を封止する封止体（３０）と、を備え、
前記表面金属体のうち前記封止体との接触部分には、前記封止体との密着度合を高めた高密着部（５２７ａ、５２７ｂ、５２７ｃ、５２７ｄ、６２７ｂ）と、前記高密着部に比べて前記封止体との密着度合が低い低密着部（５２７ｐ、６２７ｐ）と、が形成されており、
前記高密着部の少なくとも一部は、前記基板のうち電位の異なる部分同士の間に配置されている半導体装置。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記高密着部には、前記表面金属体の外形に沿って環状に延びる金属体環状部（５２７ｂ、６２７ｂ）が含まれている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記高密着部には、前記半導体素子の外形に沿って環状に延びる素子環状部（５２７ａ）が含まれている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記表面金属体には、外部機器と電気的に接続するための外部接続端子（９０）が接続されており、
前記高密着部には、前記表面金属体と前記外部接続端子との接続部分を囲うように環状に延びる端子環状部（５２７ｃ）が含まれている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記主電極には、前記半導体素子の表面に設けられた第１主電極（４０Ｄ）と、前記半導体素子の裏面に設けられた第２主電極（４０Ｓ）とが含まれており、
前記基板には、前記第１主電極に接続された第１基板（５０）と、前記第２主電極に接続された第２基板（６０）とが含まれており、
前記高密着部および前記低密着部は、前記第１基板と前記第２基板の両方に形成されている請求項１～４のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項６】
前記高密着部の少なくとも一部は、環状に延びる形状であり、
前記低密着部の少なくとも一部は、前記高密着部に囲まれている請求項１～４のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項７】
１枚の前記基板における前記高密着部の面積は前記低密着部の面積より小さい請求項１～４いずれか１つに記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、主電極を有する半導体素子と、絶縁基材の両面に金属体が配置された基板と、封止体を備える半導体装置を開示している。先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１８１８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
熱応力により封止体が剥離すると、基板のうち電位の異なる部分同士の間でリークパスが生じる虞がある。つまり、信頼性の低下が問題となる。
【０００５】
この問題に対し、例えば表面（おもて面）金属体の表面（ひょう面）を粗くさせる等の処置を施して、封止体との密着度合を高めさせれば、封止体の剥離を抑制できる。しかし、上記処置が手間となり、製造コストの増大を招く。
【０００６】
開示されるひとつの目的は、製造コスト低減と信頼性向上の両立を図った半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本開示の一態様による半導体装置は、
主電極（４０Ｄ、４０Ｓ）を有する半導体素子（４０）と、
絶縁基材（５１、６１）と、絶縁基材の表面に配置され、主電極と電気的に接続された表面金属体（５２、６２）と、を有する基板（５０、６０）と、
表面金属体を含む基板の少なくとも一部、および半導体素子を封止する封止体（３０）と、を備え、
表面金属体のうち封止体との接触部分には、封止体との密着度合を高めた高密着部（５２７ａ、５２７ｂ、５２７ｃ、５２７ｄ、６２７ｂ）と、高密着部に比べて封止体との密着度合が低い低密着部（５２７ｐ、６２７ｐ）と、が形成されており、
高密着部の少なくとも一部は、基板のうち電位の異なる部分同士の間に配置されている。
【０００８】
ここに開示された半導体装置によると、表面（おもて面）金属体のうち封止体との接触部分には、高密着部に加えて低密着部も形成されている。そのため、全面を高密着部にする場合に比べて、高密着部を形成する手間を軽減できる。それでいて、高密着部は、基板のうち電位の異なる部分同士の間に配置されているので、異なる電位間での封止体の剥離は十分に抑制できる。よって、異電位間でリークパスが形成される懸念を十分に抑制できる。以上により、上記半導体装置によれば、製造コスト低減と信頼性向上の両立を図ることができる。
【０００９】
尚、上記括弧内の参照番号は、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１実施形態に係る半導体装置が適用される電力変換装置の回路構成を示す図である。
半導体装置を示す斜視図である。
半導体装置を示す斜視図である。
半導体装置を示す平面図である。
図４のV-V線に沿う断面図である。
図４のVI-VI線に沿う断面図である。
図４のVII-VII線に沿う断面図である。
図４のVIII-VIII線に沿う断面図である。
図８に示す領域IXを拡大した図である。
半導体装置を説明するための分解斜視図である。
ドレイン電極側の基板に半導体素子が実装された状態を示す平面図である。
ドレイン電極側の基板の回路パターンを示す平面図である。
ソース電極側の基板の回路パターンを示す平面図である。
ドレイン電極側の回路パターン、半導体素子、および端子の配置を示す図である。
ソース電極側の回路パターン、半導体素子、および端子の配置を示す図である。
電流ループを示す平面図である。
Ｄ側の基板において、高密着部の分布を示す平面図である。
Ｓ側の基板において、高密着部の分布を示す平面図である。
図９に引張力を追記した図である。
凹凸酸化膜を示す断面図である。
第２実施形態に係るＤ側の基板において、高密着部の分布を示す平面図である。
第３実施形態に係るＤ側の基板において、高密着部の分布を示す平面図である。
第４実施形態に係るＳ側の基板において、高密着部の分布を示す平面図である。
第５実施形態に係るＳ側の基板において、高密着部の分布を示す平面図である。
第５実施形態に係る半導体装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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