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公開番号2025163208
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-28
出願番号2025131436,2025102667
出願日2025-08-06,2023-04-13
発明の名称半導体装置、および半導体装置の製造方法
出願人ローム株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 23/48 20060101AFI20251021BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】パワーモジュールの性能向上や小型化を図る半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】半導体装置は、少なくとも1つの端子45を有し、端子は、導電性を有する筒状のホルダ451と、ホルダに挿入された金属ピン452と、を含む。また半導体装置は、ホルダを支持する端子支持体48と、ホルダの一部及び端子支持体を覆う封止樹脂8と、を備える。封止樹脂は、厚さ方向zの一方側z1を向く樹脂主面81を有する。ホルダは、厚さ方向の一方側の端に位置する第1面454aと、厚さ方向に延びる第1外側面453aと、を有する。第1面は、厚さ方向において樹脂主面と異なる位置にある。第1外側面は、封止樹脂と接している。金属ピンは、樹脂主面よりも厚さ方向の一方側に突出している。
【選択図】図16
特許請求の範囲【請求項１】
第１絶縁層、支持導体および裏面金属層を含み、前記支持導体が厚さ方向の一方側を向く主面を有する支持基板と、
前記支持導体に接合された複数の半導体素子と、
互いに積層された第２絶縁層、第１金属層および第２金属層を有する配線基板と、
前記厚さ方向の一方側を向く樹脂主面を有し、且つ前記支持基板および前記配線基板の少なくとも一部を覆う封止樹脂と、
前記支持基板に対して前記厚さ方向に直交する第１方向の一方側に配置された第１電力端子および少なくとも１つの第２電力端子と、
前記支持基板に対して前記第１方向の他方側に配置された少なくとも１つの第３電力端子と、を備え、
前記封止樹脂は、前記樹脂主面から前記厚さ方向の他方側に凹む少なくとも１つの第１凹部を有し、
前記少なくとも１つの第１凹部は、前記配線基板に接する第１端縁を有する第１凹部内側面を有し、
前記配線基板の前記第１金属層は、互いに離間し絶縁された複数の配線部を含み、
前記複数の配線部は、前記複数の半導体素子に導通しており、
前記複数の配線部の少なくとも一部は、前記少なくとも１つの第１凹部に配置されるとともに、前記封止樹脂から露出している、半導体装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第１電力端子および前記少なくとも１つの第２電力端子は、前記封止樹脂に覆われた部分と、前記封止樹脂から露出する部分とを含み、
前記少なくとも１つの第３電力端子は、前記封止樹脂に覆われた部分と、前記封止樹脂から露出する部分とを含む、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１凹部は、前記厚さ方向に見て前記配線基板に重なる、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記複数の配線部の少なくとも一部は、前記複数の半導体素子の制御電極に導通している、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１凹部内側面は、前記厚さ方向に延びており、前記厚さ方向の他方側に向かうにつれて内径寸法が小となるように傾斜している、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１凹部内側面は、前記厚さ方向の他方側の端に位置する前記第１端縁と、前記厚さ方向の一方側の端に位置する第２端縁と、を有し、
前記第２端縁は、前記厚さ方向に見て前記第１端縁を囲んでいる、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの第１凹部は、前記樹脂主面と前記第１凹部内側面との間に介在する面取り部を有する、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
複数の前記第１凹部を備え、
前記複数の配線部は、複数の前記第１凹部それぞれ対応して個別に配置される、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つの第２電力端子は、２つの前記第２電力端子を含み、
２つの前記第２電力端子は、前記厚さ方向および前記第１方向に直交する第２方向において互いに離れており、前記第１電力端子を挟んで前記第２方向の一方側および他方側にそれぞれ配置されている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１０】
第１絶縁層、支持導体および裏面金属層を含み、前記支持導体が厚さ方向の一方側を向く主面を有する支持基板と、
前記支持導体に接合された複数の半導体素子と、
互いに積層された第２絶縁層、第１金属層および第２金属層を有する配線基板と、
前記厚さ方向の一方側を向く樹脂主面を有し、且つ前記支持基板および前記配線基板の少なくとも一部を覆う封止樹脂と、
前記支持基板に対して前記厚さ方向に直交する第１方向の一方側に配置された第１電力端子および少なくとも１つの第２電力端子と、
前記支持基板に対して前記第１方向の他方側に配置された少なくとも１つの第３電力端子と、を備える、半導体装置の製造方法であって、
前記配線基板の前記第１金属層は、互いに離間し絶縁された複数の配線部を含み、
モールド成形により、前記支持基板の少なくとも一部と、前記配線基板の一部と、前記第１電力端子および前記少なくとも１つの第２電力端子の各々の一部と、前記少なくとも１つの第３電力端子の各々の一部と、を覆う封止樹脂を形成する工程を備え、
前記封止樹脂を形成する工程は、前記配線基板上に制御端子が配置されていない状態で、前記配線基板に金型を押し付けながらモールド成形することにより、前記配線基板の少なくとも一部を露出させる第１凹部を有する前記封止樹脂を形成する、半導体装置の製造方法。
（【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、半導体装置に関する。
続きを表示（約 3,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）やＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などの電力用スイッチング素子を備える半導体装置が知られている。このような半導体装置は、産業機器から家電や情報端末、自動車用機器まであらゆる電子機器に搭載される。特許文献１には、従来の半導体装置（パワーモジュール）が開示されている。特許文献１に記載の半導体装置は、半導体素子、および、支持基板（セラミック基板）を備えている。半導体素子は、たとえばＳｉ（シリコン）製のＩＧＢＴである。支持基板は、半導体素子を支持する。支持基板は、絶縁性の基材と、基材の両面に積層された導体層とを含む。基材は、たとえばセラミックからなる。各導体層は、たとえばＣｕ（銅）からなり、一方の導体層には、半導体素子が接合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１９０５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、電子機器の省エネルギー化、高性能化および小型化などが求められている。そのためには、電子機器に搭載するパワーモジュールの性能向上や小型化などが必要となる。
【０００５】
本開示は、従来よりも改良が施された半導体装置を提供することを一の課題とする。特に本開示は、上記した事情に鑑み、性能向上や小型化を図るのに適した半導体装置を提供することを一の課題とする。
【０００６】
本開示の第１の側面によって提供される半導体装置は、導電性を有する筒状のホルダ、および前記ホルダに挿入された金属ピンを含む少なくとも１つの端子と、前記ホルダを支持する端子支持体と、前記ホルダの一部、および前記端子支持体を覆う封止樹脂と、を備え、前記封止樹脂は、厚さ方向の一方側を向く樹脂主面を有し、前記ホルダは、前記厚さ方向の一方側の端に位置する第１面と、前記厚さ方向に延びる第１外側面と、を有し、前記第１面は、前記厚さ方向において前記樹脂主面と異なる位置にあり、前記第１外側面は、前記封止樹脂と接しており、前記金属ピンは、前記樹脂主面よりも前記厚さ方向の一方側に突出している。
【０００７】
本開示の第２の側面によって提供される半導体装置は、厚さ方向の一方側を向く主面を有する支持基板と、前記主面上に配置され、且つ導電性を有するホルダ、および前記ホルダに挿入された金属ピン、を含む少なくとも１つの端子と、前記厚さ方向の一方側を向く樹脂主面を有し、且つ前記支持基板の少なくとも一部を覆う封止樹脂と、を備え、前記少なくとも１つの端子の少なくともいずれかは、前記ホルダのすべてが前記封止樹脂から露出しており、前記金属ピンは、前記樹脂主面よりも前記厚さ方向の一方側に突出している。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成によれば、半導体装置において、性能向上や小型化などを図る上で好ましい構造を提供することができる。
【０００９】
本開示のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して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】
【００１０】
図１は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す斜視図である。
図２は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す要部斜視図である。
図３は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す要部斜視図である。
図４は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す平面図である。
図５は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す要部平面図である。
図６は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す要部側面図である。
図７は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す要部拡大平面図である。
図８は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す要部平面図である。
図９は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す要部平面図である。
図１０は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す側面図である。
図１１は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す底面図である。
図１２は、図５のＸＩＩ－ＸＩＩ線に沿う断面図である。
図１３は、図５のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
図１４は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す要部拡大断面図である。
図１５は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置を示す要部拡大断面図である。
図１６は、図１３の一部を拡大した部分拡大図である。
図１７は、図４の一部を拡大した部分拡大図である。
図１８は、図５のＸＶＩＩＩ－ＸＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
図１９は、図５のＸＩＸ－ＸＩＸ線に沿う断面図である。
図２０は、図５のＸＸ－ＸＸ線に沿う断面図である。
図２１は、図５のＸＸＩ－ＸＸＩ線に沿う断面図である。
図２２は、図５のＸＸＩＩ－ＸＸＩＩ線に沿う断面図である。
図２３は、第１実施形態の第１変形例に係る半導体装置を示す、図１６と同様の拡大断面図である。
図２４は、第１実施形態の第２変形例に係る半導体装置を示す、図１６と同様の拡大断面図である。
図２５は、第１実施形態の第３変形例に係る半導体装置を示す、図１６と同様の拡大断面図である。
図２６は、第１実施形態の第４変形例に係る半導体装置を示す、図１６と同様の拡大断面図である。
図２７は、第１実施形態の第５変形例に係る半導体装置を示す、図１６と同様の拡大断面図である。
図２８は、本開示の第２実施形態に係る半導体装置を示す斜視図である。
図２９は、本開示の第２実施形態に係る半導体装置を示す、図１６と同様の拡大断面図である。
図３０は、本開示の第２の側面に基づく第１実施形態に係る半導体装置を示す斜視図である。
図３１は、本開示の第２の側面に基づく第１実施形態に係る半導体装置を示す平面図である。
図３２は、図３１の平面図において、封止樹脂を想像線で示した図である。
図３３は、図３２の平面図において、封止樹脂および第２導通部材を省略した図である。
図３４は、図３３の平面図において、第１導通部材を省略した図である。
図３５は、本開示の第２の側面に基づく第１実施形態に係る半導体装置を示す底面図である。
図３６は、図３２のＸＸＸＶＩ－ＸＸＸＶＩ線に沿う断面図である。
図３７は、図３６の一部（第１素子付近）を拡大した部分拡大断面図である。
図３８は、図３６の一部（第２素子付近）を拡大した部分拡大断面図である。
図３９は、図３２のＸＸＸＩＸ－ＸＸＸＩＸ線に沿う断面図である。
図４０は、図３２のＸＬ－ＸＬ線に沿う断面図である。
図４１は、図３２のＸＬＩ－ＸＬＩ線に沿う断面図である。
図４２は、図３２のＸＬＩＩ－ＸＬＩＩ線に沿う断面図である。
図４３は、図３２のＸＬＩＩＩ－ＸＬＩＩＩ線に沿う断面図である。
図４４は、図４０の一部を拡大した部分拡大断面図である。
図４５は、本開示の第２の側面に基づく第１実施形態に係る半導体装置の製造方法の一工程を示す断面図である。
図４６は、第２の側面の第１実施形態の第１変形例に係る半導体装置を示す平面図である。
図４７は、図４６のＸＬＶＩＩ－ＸＬＶＩＩ線に沿う断面図である。
図４８は、図４６のＸＬＶＩＩＩ－ＸＬＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
図４９は、第２の側面の第１実施形態の第２変形例に係る半導体装置を示す、図４０と同様の断面図である。
図５０は、第２の側面の第１実施形態の第３変形例に係る半導体装置を示す、図４７と同様の断面図である。
図５１は、第２の側面の第１実施形態の第４変形例に係る半導体装置を示す、図４０と同様の断面図である。
図５２は、第２の側面の第１実施形態の第５変形例に係る半導体装置を示す平面図である。
図５３は、図５２のＬＩＩＩ－ＬＩＩＩ線に沿う断面図である。
【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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