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公開番号2025104151
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2023222033
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。第1基板および第2基板の一方の基板のうち、表面金属体が設けられずに絶縁基材が露出した部分を露出部とし、他方の基板50の表面金属体52のうち、露出部に対向する部分を露出対向部52aとする。露出対向部の少なくとも一部に低密着部が形成されている。
【選択図】図17
特許請求の範囲【請求項１】
両面に主電極（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、
前記第１基板および前記第２基板の一方の基板のうち、前記表面金属体が設けられずに前記絶縁基材が露出した部分を露出部（６１ａ）とし、他方の基板の前記表面金属体のうち、前記露出部に対向する部分を露出対向部（５２ａ）とした場合に、
前記露出対向部の少なくとも一部に前記低密着部が形成されている半導体装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記露出対向部のうち前記低密着部が形成されている面積は、前記露出対向部のうち前記高密着部が形成されている面積よりも大きい請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記他方の基板のうち電位の異なる部分同士の間の領域では、前記露出対向部であっても前記高密着部が形成される部分が存在する請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記基板のうち前記表面金属体の外形に沿って環状に延びる領域では、前記露出対向部であっても前記高密着部が形成される部分が存在する請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記基板のうち前記半導体素子の外形に沿って環状に延びる領域では、前記露出対向部であっても前記高密着部が形成される部分が存在する請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項６】
両面に主電極（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、
前記接触部分のうち、前記半導体素子に対向する部分を素子対向部（６２ｂ）とした場合に、
前記素子対向部の少なくとも一部に前記低密着部が形成されている半導体装置。
【請求項７】
前記素子対向部のうち前記低密着部が形成されている面積は、前記素子対向部のうち前記高密着部が形成されている面積よりも大きい請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記基板のうち電位の異なる部分同士の間の領域では、前記素子対向部であっても前記高密着部が形成される部分が存在する請求項６または７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記基板のうち前記表面金属体の外形に沿って環状に延びる領域では、前記素子対向部であっても前記高密着部が形成される部分が存在する請求項６または７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 2,100 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、
両面に主電極（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、
主電極には、半導体素子の表面に設けられた第１主電極（４０Ｄ）と、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、
基板には、第１主電極に接続された第１基板（５０）と、第２主電極に接続された第２基板（６０）とが含まれており、
第１基板および第２基板の一方の基板のうち、表面金属体が設けられずに絶縁基材が露出した部分を露出部（６１ａ）とし、他方の基板の表面金属体のうち、一方の基板の露出部に対向する部分を露出対向部（５２ａ）とした場合に、
露出対向部の少なくとも一部に低密着部が形成されている。
【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。加えて、露出対向部の少なくとも一部に低密着部が形成されている。これによれば、温度変化に伴い封止体および基板が熱変形する際に、封止体のうち露出対向部との接触部分によって封止体が引っ張られる力を低減できる。その結果、絶縁基材の露出部が封止体によって引っ張られる力を低減できる。よって、熱変形に伴い絶縁基材が損傷する懸念を低減できる。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】
また、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、
両面に主電極（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、
接触部分のうち、半導体素子に対向する部分を素子対向部（６２ｂ）とした場合に、
素子対向部の少なくとも一部に低密着部が形成されている。
【００１０】
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。加えて、低密着部の少なくとも一部は、素子対向部に形成されている。これによれば、温度変化に伴い封止体および基板が熱変形する際に、封止体のうち素子対向部との接触部分によって封止体が引っ張られる力を低減できる。その結果、半導体素子が封止体によって引っ張られる力を低減できる。よって、熱変形に伴い半導体素子が損傷する懸念を低減できる。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。
（【００１１】以降は省略されています）

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