特開 2022-87761 半導体装置及び接続部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022087761

(43)【公開日】2022-06-13

(54)【発明の名称】半導体装置及び接続部材

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/48 20060101AFI20220606BHJP

【ＦＩ】

H01L23/48 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020199925

(22)【出願日】2020-12-01

(71)【出願人】

【識別番号】000002037

【氏名又は名称】新電元工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】597114797

【氏名又は名称】株式会社加藤電器製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110002697

【氏名又は名称】めぶき国際特許業務法人

(74)【代理人】

【識別番号】100104709

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 誠剛

(72)【発明者】

【氏名】漆畑 博可

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 瑛基

(72)【発明者】

【氏名】木村 渉

(72)【発明者】

【氏名】山路 剛史

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 弘隆

(57)【要約】

【課題】小型化された半導体チップを用いた場合であっても信頼性が低下し難い半導体装置を提供する。
【解決手段】電極２３を有する半導体チップ２０と、導電性の板状部材で構成され、電極２３に向かって突出し、かつ、電極２３と導電性接合材６０を介して接合される電極接合部４１を有する接続部材４０とを備え、電極接合部４１は、電極接合部４１における電極２３と対向する側の面の少なくとも中央を含む領域に形成された平坦部４４と、電極接合部４１における電極２３と対向する側の面の外周領域に形成され、表面と電極２３との間の間隔が平坦部４４の表面と電極２３との間の間隔よりも長くなるように構成されたフィレット形成部４５とを有し、導電性接合材６０は、電極２３と平坦部４４の間、及び、電極２３とフィレット形成部４５の間の両方に配置されている半導体装置１００。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電極を有する半導体チップと、
導電性の板状部材で構成され、前記電極に向かって突出し、かつ、前記電極と導電性接合材を介して接合される電極接合部を有する接続部材とを備え、
前記電極接合部は、前記電極接合部における前記電極と対向する側の面の少なくとも中央を含む領域に形成された平坦部と、前記電極接合部における前記電極と対向する側の面の外周領域に形成され、表面と前記電極との間の間隔が前記平坦部の表面と前記電極との間の間隔よりも長くなるように構成されたフィレット形成部とを有し、
前記導電性接合材は、前記電極と前記平坦部の間、及び、前記電極と前記フィレット形成部の間の両方に配置されていることを特徴とする半導体装置。

【請求項2】

前記電極接合部は、前記平坦部側が狭いテーパ形状をしていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。

【請求項3】

前記フィレット形成部における前記電極と対向する側の面は、前記平坦部から斜めに延びる傾斜面であることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。

【請求項4】

前記フィレット形成部における前記電極と対向する側の面は、前記平坦部と繋がる曲面であることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。

【請求項5】

断面でみたときに前記平坦部と前記フィレット形成部とで階段形状を構成していることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。

【請求項6】

前記電極は、ゲートパッドであることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の半導体装置。

【請求項7】

前記電極接合部における前記電極と対向する側の面には、メッキが施されていないことを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の半導体装置。

【請求項8】

断面でみたときに前記平坦部の幅は、前記電極の幅の０．４倍～０．６倍の範囲内にあることを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の半導体装置。

【請求項9】

断面で見たときに前記フィレット形成部の幅は、前記平坦部の幅の０．２倍～０．４倍の範囲内にあることを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の半導体装置。

【請求項10】

前記平坦部の高さ位置を基準としたときの、前記電極接合部の外縁の位置における前記フィレット形成部の表面の高さをＨとし、前記平坦部が形成されている領域における前記電極接合部の厚さをＴとすると、０．２５×Ｔ≦Ｈを満たすことを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載の半導体装置。

【請求項11】

導電性の板状部材で構成され、
一方向に向かって突出し、かつ、半導体チップの電極と導電性接合材を介して接合される電極接合部を有し、
前記電極接合部は、前記半導体チップの前記電極と前記導電性接合材を介して接合したときに前記電極接合部における前記電極と対向する側の面の少なくとも中央を含む領域に形成された平坦部と、前記電極接合部における前記電極と対向する側の面の外周領域に形成され、表面と前記電極との間の間隔が前記平坦部の表面と前記電極との間の間隔よりも長くなるように構成されたフィレット形成部とを有することを特徴とする接続部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体装置及び接続部材に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体チップの電極とはんだを介して接合された接続部材を備える半導体装置が知られている（例えば、特許文献１参照。従来の半導体装置９００。）。

【0003】

従来の半導体装置９００は、図９に示すように、リードフレーム９１０と、リードフレーム９１０上に配置され、半導体チップ本体９２１と、リードフレーム９１０側とは反対側の表面に形成された電極９２２と、電極９２２の周囲に形成されたパッシベーション膜９２４を有する半導体チップ９２０と、導電性の板状部材からなり、電極９２２上に導電性接合材９６２を介して配置される導電性の接続部材９４０とを備える。接続部材９４０は、導電性の板状部材で構成され、電極９２２に向かって突出し、かつ、電極９２２と導電性接合材９６２を介して接合される電極接合部９４１を有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許２０１８／０１７４９５１号明細書公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで近年、電子機器や半導体装置の小型化に伴い、半導体装置内に組み込まれる半導体チップ（例えばＭＯＳＦＥＴ）のより一層の小型化が求められている。しかしながら、小型化された半導体チップにおいては電極、特にゲート電極（ゲートパッド、図１０の符号９２３参照）が狭くなるため、半導体装置の製造過程において、接続部材９４０の電極接合部９４１がゲートパッド９２３上から位置ずれしたときにゲートパッド９２３の周囲のパッシベーション膜９２４に乗り上げてしまうおそれがある（図１０参照）。接続部材９４０は一般的に比較的硬い金属板で構成されているため、パッシベーション膜９２４に乗り上げた接続部材９４０の電極接合部９４１は熱応力等で半導体チップ９２０のパッシベーション膜９２４や半導体チップ９２０内部にダメージを与えるおそれがあり、信頼性が低下するおそれがある、という問題がある。

【0006】

また、接続部材９４０の電極接合部９４１が位置ずれしてゲートパッド９２３が形成されている領域からはみ出した場合には、電極接合部９４１におけるゲートパッド９２３が形成されている領域からはみ出した部分の表面と電極（ゲートパッド９２３）との間には導電性接合材９６２が配置されていないため、接合強度が低下するおそれがあり、この観点においても、信頼性が低下するおそれがある。

【0007】

さらにまた、半導体チップ９２０及び接続部材９４０を封止樹脂９５０で封止したときに、電極接合部９４１におけるゲートパッド９２３が形成されている領域からはみ出した部分の表面と半導体チップ９２０表面との間の狭い空間に封止樹脂が入り込むため、熱膨張率の違いから封止樹脂９５０にクラックが入るおそれがあり、この観点においても信頼性が低下するおそれがある、という問題がある（図１０（ｂ）の一点鎖線Ｆで囲まれた領域参照）。これらの問題は、ゲートパッドだけでなく、面積が狭い電極全般に生じる問題である。

【0008】

そこで本発明は、上記した問題を解決するためになされたものであり、小型化された半導体チップを用いた場合であっても、信頼性が低下し難い半導体装置を提供することを目的とする。また、このような半導体装置に用いられる接合部材を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の半導体装置は、電極を有する半導体チップと、導電性の板状部材で構成され、前記電極に向かって突出し、かつ、前記電極と導電性接合材を介して接合される電極接合部を有する接続部材とを備え、前記電極接合部は、前記電極接合部における前記電極と対向する側の面の少なくとも中央を含む領域に形成された平坦部と、前記電極接合部における前記電極と対向する側の面の外周領域に形成され、表面と前記電極との間の間隔が前記平坦部の表面と前記電極との間の間隔よりも長くなるように構成されたフィレット形成部とを有し、前記導電性接合材は、前記電極と前記平坦部の間、及び、前記電極と前記フィレット形成部の間の両方に配置されていることを特徴とする。

【0010】

なお、本明細書中、「板状部材」とは、板状の部材そのものだけでなく、板状の部材を折り曲げ加工、打ち抜き加工、切削加工等の加工を施したものを含むものとする。また、「フィレット形成部」は、フィレット形成部の表面と電極との間の間隔が平坦部の表面と電極との間の間隔よりも長く、フィレット形成部と電極との間に平坦部の表面と電極の間よりも広い空間が形成される構成部分であり、当該広い空間には導電性接合材が入り込み、当該空間を満たすとともに、導電性接合材が平坦部よりも高い高さ位置からなだらかに丸みを帯びて広がることによりフィレット形状を形成するように構成された部分である。

【0011】

本発明の接続部材は、導電性の板状部材で構成され、一方向に向かって突出し、かつ、半導体チップの電極と導電性接合材を介して接合される電極接合部を有し、前記電極接合部は、前記半導体チップの前記電極と前記導電性接合材を介して接合したときに、前記電極接合部における前記電極と対向する側の面の少なくとも中央を含む領域に形成された平坦部と、前記電極接合部における前記電極と対向する側の面の外周領域に形成され、表面と前記電極との間の間隔が前記平坦部の表面と前記電極との間の間隔よりも長くなるように構成されたフィレット形成部とを有することを特徴とする。

【0012】

本発明の半導体装置及び接続部材によれば、電極接合部は、電極接合部における電極と対向する側の面の外周領域に形成され、表面と電極との間の間隔が平坦部の表面と電極との間の間隔よりも長くなるように構成されたフィレット形成部を有するため、半導体装置の製造過程において、接続部材の電極接合部が電極上から位置ずれしたときに電極の周囲のパッシベーション膜に接続部材の電極接合部が乗り上げてしまうことを防ぐことができる。従って、接続部材が熱応力等によって半導体チップのパッシベーション膜や半導体チップ内部にダメージを与えることを防ぐことができ、信頼性を高くすることができる。

【0013】

また、本発明の半導体装置及び接続部材によれば、電極接合部は、電極接合部における電極と対向する側の面の外周領域に形成され、表面と電極との間の間隔が平坦部の表面と電極との間の間隔よりも長くなるように構成されたフィレット形成部を有し、導電性接合材は、電極と平坦部の間、及び、電極とフィレット形成部の間の両方に配置されているため、電極接合部が位置ずれした場合であっても、電極接合部における電極が形成されている領域からはみ出した部分の表面と電極との間に導電性接合材が配置されていることとなる。従って、半導体チップと接続部材との間の接合強度が低下し難くなり、この観点においても信頼性が低下することを防ぐことができる。

【0014】

さらにまた、本発明の半導体装置及び接続部材によれば、電極接合部は、電極接合部における電極と対向する側の面の外周領域に形成され、表面と電極との間の間隔が平坦部の表面と電極との間の間隔よりも長くなるように構成されたフィレット形成部を有し、導電性接合材は、電極と平坦部の間、及び、電極とフィレット形成部の間の両方に配置されているため、仮に電極接合部が位置ずれした状態で半導体チップ及び接続部材を封止樹脂で封止したときでも、電極が形成されている領域からはみ出した部分の電極接合部の表面と半導体チップ表面との間には、導電性接合材が配置されていることとなり、当該空間に封止樹脂が入り込むことを防ぐことができる。その結果、封止樹脂にクラックが入ることを防ぐことができ、この観点においても信頼性が低下することを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態１に係る半導体装置１００を説明するために示す図である。図１（ａ）は半導体装置１００の平面図を示し、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ－Ａ断面図を示し、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ－Ｂ断面図を示す。

【図2】第２接続部材４０が位置ずれしたときの様子を示す図である。なお、図２は、図１（ｃ）に対応する断面図である（以下、図３，４及び６において同じ）。

【図3】実施形態２に係る半導体装置１０１を説明するために示す断面図である。

【図4】実施形態３に係る半導体装置１０２を説明するために示す断面図である。

【図5】実施形態４に係る半導体装置１０３を説明するために示す図である。図５（ａ）は半導体装置１０３の平面図を示し、図５（ｂ）は図５（ａ）のＣ―Ｃ断面図を示す。

【図6】変形例１に係る半導体装置１０４を説明するために示す図である。

【図7】変形例２に係る半導体装置１０５を説明するために示す図である。図７（ａ）は半導体装置１０５における第２接続部材４０ｄを示す平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＤ－Ｄ断面図であり、図７（ｃ）は図７（ａ）のＥ－Ｅ断面図である。

【図8】変形例３に係る半導体装置１０６を説明するために示す平面図である。

【図9】従来の半導体装置９００を示す断面図である。符号９５０は封止樹脂を示し、符号９６４は導電性接合材を示す。

【図10】小型化された半導体チップにおけるゲートパッド９２３と電極接合部９４１との関係を示す図である。図１０（ａ）は電極接合部９４１が正しい位置に配置された様子を示す図であり、図１０（ｂ）は電極接合部９４１が位置ずれしたときの様子を示す図である。符号９６２は導電性接合材を示し、符号９２１は半導体チップ本体を示す。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の半導体装置及び接続部材について、図に示す実施形態に基づいて説明する。なお、各図面は模式図であり、必ずしも実際の寸法を厳密に反映したものではない。

【0017】

［実施形態１］
１．実施形態１における半導体装置１００の構成
実施形態１に係る半導体装置１００は、図１（ａ）に示すように、基板１０と、半導体チップ２０と、半導体チップ２０の表面のソースパッド２２と接続された第１接続部材３０と、半導体チップ２０の表面のゲートパッド２３と接続されている第２接続部材４０と、封止樹脂５０とを備える。基板１０、半導体チップ２０、第１接続部材３０、第２接続部材４０は、封止樹脂５０で樹脂封止されているが、基板１０の裏面、第１接続部材３０の第１外部端子３３、及び、第２接続部材４０の第２外部端子４３が封止樹脂５０から露出している。

【0018】

基板１０（ダイパッドフレーム）は、リードフレームからなり、半導体チップ２０を配置するためのダイパッド（図示せず）を有する。基板１０の裏面は、封止樹脂５０から露出している。

【0019】

半導体チップ２０は、ダイパッド上に導電性接合材（はんだ）を介して接合されている。半導体チップ２０は、半導体基体２１の表面（基板１０と対向する側の面とは反対側の面）に、ソースパッド２２（ソース電極）、ゲートパッド２３（ゲート電極）及びパッシベーション膜２４を有し、裏面（基板１０と対向する側の面）にドレイン電極（図示せず）を有する。なお、本実施形態においては、半導体チップ２０として、３端子ＭＯＳＦＥＴを用いるが、ダイオード、ＩＧＢＴ、サイリスタその他適宜の素子を用いることができる。

【0020】

ソースパッド２２は、半導体基体２１の表面の中央を含む領域を占めている。ソースパッド２２の表面は、導体膜（例えば、ＮｉＡｕ膜又はＮｉＡｇ膜）からなる。ゲートパッド２３は、半導体基体２１の表面の隅に近い領域にソースパッド２２と離隔して形成されている。ゲートパッド２３が占める面積は、ソースパッド２２が占める面積よりも大幅に小さい。

【0021】

第１接続部材３０は、導電性の板状部材（例えば、銅板）からなり、ソースパッド２２上に導電性接合材（図示せず）を介して配置されている。第１接続部材３０は、第１電極接合部３１と、第１連結部３２と、第１外部端子３３とを有する。第１電極接合部３１は、平面的に見て略矩形形状を有し、ソースパッド２２と導電性接合材を介して接合されている。第１連結部３２は、第１電極接合部３１の角部と連結されており、そこから水平方向に沿って封止樹脂５０の外側まで直線状に延びている。第１外部端子３３は、第１連結部３２の先端に形成されており、外部の配線や電極と接続することができる。

【0022】

第２接続部材４０は、導電性の板状部材（例えば、銅板）で構成されている。第２接続部材４０は、図１（ｂ）に示すように、第２電極接合部４１と、第２連結部４２と、第２外部端子４３と係止部４６とを有する。図１（ａ）に示すように、第２接続部材４０は、平面的に見て直線状に形成されており、第２電極接合部４１の一方側には第２連結部４２が連結されており、他方側には水平方向に沿って第２連結部４２とは反対側に向かってわずかに張り出している係止部４６が設けられている。なお、係止部４６により、第２接続部材４０近傍の封止樹脂５０がモールドロックされる。

【0023】

第２電極接合部４１は、ゲートパッド２３(一方向）に向かって突出し、かつ、ゲートパッド２３と導電性接合材６０を介して接合される。第２電極接合部４１は、平坦部４４側（半導体チップ側）が狭いテーパ形状をしている。本実施形態においては、打ち出し加工によって第２電極接合部４１を形成する。このため、半導体チップ２０側とは反対側の表面に凹部４７が形成されている。第２電極接合部４１は、第２電極接合部４１におけるゲートパッド２３と対向する側の面の少なくとも中央を含む領域に形成された平坦部４４と、第２電極接合部４１におけるゲートパッド２３と対向する側の面の外周領域に形成され、表面とゲートパッド２３との間の間隔Ｈ２が平坦部４４の表面とゲートパッド２３との間の間隔Ｈ１よりも長くなるように構成されたフィレット形成部４５とを有する。第２電極接合部４１におけるゲートパッド２３と対向する側の面（平坦部４４及びフィレット形成部４５の表面）には、メッキが施されておらず、銅材と導電性接合材６０（はんだ）とが直接接している。

【0024】

断面でみたときに平坦部４４の幅Ｌ１は、ゲートパッド２３の幅Ｌ２の０．４倍～０．６倍の範囲内にある。また、断面で見たときにフィレット形成部４５の幅Ｌ３（平面的に見て平坦部４４との境界地点から第２電極接合部４１の外縁までの長さ）は、平坦部４４の幅Ｌ１（ゲートパッド２３と対向する面が平坦な領域の長さ）の０．２倍～０．４倍の範囲内にある。なお、「断面で見たとき」とは、矩形のゲートパッド２３の対向する２辺を通る断面で見たときのことをいい、矩形のゲートパッド２３の長辺に沿った断面や矩形のゲートパッド２３の短辺に沿った断面を含む。

【0025】

フィレット形成部４５におけるゲートパッド２３と対向する側の面は、平坦部４４から斜めに延びる傾斜面Ｓ１であり、第２電極接合部４１の側面Ｓ０と繋がっている。言い換えると、フィレット形成部４５は、第２電極接合部４１におけるゲートパッド２３と対向する平坦部３４と同一の平面と、第２電極接合部４１の側面Ｓ０と同一平面とで形成される角部を面取りして傾斜面Ｓ１（Ｃ面）とした構造を有する。平坦部４４に対するフィレット形成部４５の傾斜面の角度は、半導体チップ２０上に配置したときにパッシベーション膜２４から遠くなるような角度であり、好ましくは３０°～６０°の範囲内にあり、例えば４５度である。平坦部４４を基準としたときの第２電極接合部４１の外縁の位置におけるフィレット形成部４５の表面の高さをＨとし、平坦部４４が形成されている領域における第２電極接合部４１の厚さをＴとすると、０．２５×Ｔ≦Ｈを満たす。実施形態１においては、平面的に見て矩形形状の平坦部４４の周囲を囲うように矩形形状の４辺全てにフィレット形成部４５が形成されている。

【0026】

フィレット形成部４５におけるゲートパッド２３と対向する側の面全体が導電性接合材６０で覆われており、導電性接合材６０は、第２電極接合部４１の側面Ｓ０と傾斜面Ｓ１とが繋がっている地点からゲートパッド２３の端部までなだらかなカーブを描くフィレット形状が形成されている。

【0027】

第２連結部４２は、第２電極接合部４１と繋がり水平方向に沿って封止樹脂５０の外側まで直線状に延びており、封止樹脂５０の外側で段差が形成されている。第２外部端子４３は、第２連結部４２の先端に形成され、外部の電極や配線と接続される。第２外部端子４３は、第２連結部４２から直線状に延びている。

【0028】

封止樹脂５０は、適宜の樹脂を用いることができる。

【0029】

導電性接合材６０は、平坦部４４とゲートパッド２３の間、及び、フィレット形成部４５とゲートパッド２３の間の両方に配置されている。

【0030】

ここで、実施形態１に係る半導体装置１００の製造過程において、仮に第２電極接合部４１がゲートパッド２３から位置ずれし、第２電極接合部４１の側面Ｓ０がゲートパッド２３をはみ出した場合について説明する。この場合でも、実施形態１に係る半導体装置１００は、図２に示すように、フィレット形成部４５が形成されていることから第２電極接合部４１がパッシベーション膜１４に乗り上げることがない。また、導電性接合材６０は、量は少なくなるもののゲートパッド２３とフィレット形成部４５の間に配置された状態を維持することができる。このため、接合強度が低下したり、封止樹脂５０が入り込みクラックが発生することを防ぐことができる（図２の破線Ｄで囲まれた領域参照）。

【0031】

２．実施形態１に係る半導体装置１００及び第２接続部材４０の効果
実施形態１に係る半導体装置１００及び第２接続部材４０によれば、第２電極接合部４１は、第２電極接合部４１におけるゲートパッド２３と対向する側の面の外周領域に形成され、表面とゲートパッド２３との間の間隔が平坦部４４の表面とゲートパッド２３との間の間隔よりも長くなるように構成されたフィレット形成部４５を有するため、半導体装置の製造過程において、第２接続部材４０の第２電極接合部４１がゲートパッド２３上から位置ずれしたときにゲートパッド２３の周囲のパッシベーション膜２４に第２接続部材４０の第２電極接合部４１が乗り上げてしまうことを防ぐことができる。従って、第２接続部材４０が熱応力等によって半導体チップ２０のパッシベーション膜２４や半導体チップ２０内部にダメージを与えることを防ぐことができ、信頼性を高くすることができる。

【0032】

また、実施形態１に係る半導体装置１００及び第２接続部材４０によれば、第２電極接合部４１は、第２電極接合部４１におけるゲートパッド２３と対向する側の面の外周領域に形成され、表面とゲートパッド２３との間の間隔が平坦部４４の表面とゲートパッド２３との間の間隔よりも長くなるように構成されたフィレット形成部４５を有し、導電性接合材６０は、ゲートパッド２３と平坦部４４の間、及び、ゲートパッド２３とフィレット形成部４５の間の両方に配置されているため、第２電極接合部４１が位置ずれした場合であっても、第２電極接合部４１におけるゲートパッド２３が形成されている領域からはみ出した部分の表面とゲートパッド２３との間に導電性接合材６０が配置されていることとなる。従って、半導体チップ２０と第２接続部材４０との間の接合強度が低下し難くなり、この観点においても信頼性が低下することを防ぐことができる。

【0033】

また、実施形態１に係る半導体装置１００及び第２接続部材４０によれば、第２電極接合部４１は、第２電極接合部４１におけるゲートパッド２３と対向する側の面の外周領域に形成され、表面とゲートパッド２３との間の間隔が平坦部４４の表面とゲートパッド２３との間の間隔よりも長くなるように構成されたフィレット形成部４５を有し、導電性接合材６０は、ゲートパッド２３と平坦部４４の間、及び、ゲートパッド２３とフィレット形成部４５の間の両方に配置されているため、仮に第２電極接合部４１が位置ずれした状態で半導体チップ２０及び第２接続部材４０を封止樹脂５０で封止したときでも、ゲートパッド２３が形成されている領域からはみ出した部分の第２電極接合部４１の表面とゲートパッド２３との間には、導電性接合材６０が配置されていることとなり、当該空間に封止樹脂５０が入り込むことを防ぐことができる。その結果、封止樹脂５０にクラックが入ることを防ぐことができ、この観点においても信頼性が低下することを防ぐことができる。

【0034】

また、実施形態１に係る半導体装置１００及び第２接続部材４０によれば、第２電極接合部４１は、平坦部４４側が狭いテーパ形状をしているため、パッシベーション膜２４から第２接続部材４０までの距離が長くなり、仮に第２接続部材４０が位置ずれした場合でもパッシベーション膜２４上に第２接続部材４０が乗り上げ難くなる。

【0035】

また、実施形態１に係る半導体装置１００及び第２接続部材４０によれば、フィレット形成部４５におけるゲートパッド２３と対向する側の面は、平坦部４４から斜めに延びる傾斜面Ｓ１であるため、比較的簡便な方法でフィレット形成部４５を形成することができる。

【0036】

ところで、一般に、接続部材が導電性接合材を介して電極と接合する場合、導電性接合材に発生する熱応力を緩和するために、はんだ厚を確保することが有効であることが知られている。そして、単純にクリップに対して電極パッドを大きくできて位置ずれマージンが確保できる場合は問題ないが、電極パットを大きくできないゲート電極は位置ずれマージンが取れないため、第２電極接合部の周辺部のはんだ厚を確保することが難しい。これに対して、実施形態１に係る半導体装置１００及び第２接続部材４０においては、電極は、ゲートパッドであり、第２電極接合部４１は、第２電極接合部４１におけるゲートパッド２３と対向する側の面の外周領域に形成され、表面とゲートパッド２３との間の間隔が平坦部４４の表面とゲートパッド２３との間の間隔よりも長くなるように構成されたフィレット形成部４５を有し、導電性接合材６０は、ゲートパッド２３と平坦部４４の間、及び、ゲートパッド２３とフィレット形成部４５の間の両方に配置されているため、設置面積が小さいゲートパッドであっても、第２電極接合部４１の周辺部のはんだ厚を確保することができる。

【0037】

また、実施形態１に係る半導体装置１００及び第２接続部材４０によれば、第２電極接合部４１におけるゲートパッド２３と対向する側の面（平坦部４４及びフィレット形成部４５の表面）には、メッキが施されていないため、メッキ工程が必要なく、高い生産性で半導体装置を製造することができる。

【0038】

また、実施形態１に係る半導体装置１００及び第２接続部材４０によれば、断面でみたとき平坦部４４の幅Ｌ１は、ゲートパッド２３の幅Ｌ２の０．４倍～０．６倍の範囲内にあるため、製造過程において、第２接続部材４０が位置ずれした場合のマージンを十分とることができる。また、ゲートパッド２３と平坦部４４との間隔を一定に保ち易く、電流の偏りが少なくなる。

【0039】

なお、平坦部４４の幅Ｌ１をゲートパッド２３の幅Ｌ２の０．４倍以上としたのは、ゲートパッド２３の幅Ｌ２を０．４未満とした場合には、ゲートパッド２３と第２電極接合部４１との間隔にばらつきが大きくなり、ゲートの制御に用いる比較的微弱な電流のバラツキが生じ易くなることから、半導体チップ２０のオンオフが高い精度でできなくなるおそれがあるからであり、平坦部４４の幅Ｌ１をゲートパッド２３の幅Ｌ２の０．６倍以下としたのは、ゲートパッド２３の幅Ｌ２の０．６倍を超えることとすると、フィレット形成部４５の領域面積が小さくなり、フィレット形成部４５を設けた効果が小さくなってしまい、信頼性を高くすることが難しいからである。

【0040】

また、実施形態１に係る半導体装置１００及び第２接続部材４０によれば、断面で見たときにフィレット形成部４５の幅Ｌ３は、平坦部４４の幅Ｌ１の０．２倍～０．４倍の範囲内にあるため、半導体装置の製造過程において、第２電極接合部４１がゲートパッド２３の位置から位置ずれしたときに、第２接続部材４０がパッシベーション膜２４上に乗り上げることを防ぐことができるとともに、電流の流れが不安定になりにくくなる。

【0041】

なお、フィレット形成部４５の幅Ｌ３を平坦部４４の幅Ｌ１の０．２倍以上としたのは、フィレット形成部４５の幅Ｌ３が平坦部４４の幅Ｌ１の０．２倍未満の場合には、フィレット形成部４５が形成されている面積が小さすぎて、第２電極接合部４１が電極（ゲートパッド２３）の位置から位置ずれした場合に第２接続部材４０がパッシベーション膜２４上に乗り上げるおそれがあるからであり、フィレット形成部４５の幅Ｌ３を平坦部４４の幅Ｌ１の０．４倍以下としたのは、フィレット形成部４５の幅Ｌ３が平坦部４４の幅Ｌ１の０．４倍を超える場合には、平坦部４４の面積が狭くなりすぎるため、電流の流れが不安定になるおそれがあるからである。

【0042】

また、実施形態１に係る半導体装置１００及び第２接続部材４０によれば、平坦部４４の高さ位置を基準としたときの第２電極接合部４１の位置における面取りされた空間の高さをＨとし、平坦部４４が形成されている領域における第２電極接合部４１の厚さをＴとすると、０．２５×Ｔ≦Ｈを満たすため、第２接続部材４０をパッシベーション膜２４の端部から十分な距離を離すことができるとともに、フィレット形成部４５とゲートパッド２３との間に十分な空間を形成することができる。そして、その空間に十分な厚みを有する導電性接合材（はんだ）を配置することができる。

【0043】

なお、０．２５×Ｔ≦Ｈを満たすこととしたのは、高さＨが０．２５×Ｔ未満の場合には、第２接続部材４０をパッシベーション膜２４の端部から十分な距離を離すことが難しく、さらには第２接続部材４０が位置ずれしたときに十分なはんだ厚を確保することが難しいからである。なお、高さＨの上限は、第２電極接合部４１の厚みと同じ厚さのとき、すなわち、第２電極接合部４１における上端まで形成されている場合であるから、Ｈ＝Ｔの場合である。

【0044】

［実施形態２］
実施形態２に係る半導体装置１０１は、基本的には実施形態１に係る半導体装置１００と同様の構成を有するが、フィレット形成部の構成が実施形態１に係る半導体装置１００の場合とは異なる。すなわち、実施形態２に係る半導体装置１０１において、フィレット形成部４５におけるゲートパッド２３と対向する側の面は、平坦部４４と繋がる曲面である（図３参照）。言い換えると、フィレット形成部４５ａは、断面で見て平坦部４４ａを延ばした平面と、第２電極接合部４１ａの側面Ｓ０を延ばした平面との交点を中心軸として円状（円柱状）に角部を切り欠いて形成されたＲ形状を有する。当該曲面は、平坦部４４ａとフィレット形成部４５ａの表面との接続点、及び、フィレット形成部４５ａと第２電極接合部４１ａの側面との接続点を結んだ直線よりも第２電極接合部４１ａの中心に向かって凹んだ曲面である。

【0045】

このように、実施形態２に係る半導体装置１０１は、フィレット形成部の構成が実施形態１に係る半導体装置１００の場合とは異なるが、実施形態１に係る半導体装置１００の場合と同様に、第２電極接合部４１ａは、第２電極接合部４１ａにおけるゲートパッド２３と対向する側の面の外周領域に形成され、表面とゲートパッド２３との間の間隔が平坦部４４ａの表面とゲートパッド２３との間の間隔よりも長くなるように構成されたフィレット形成部４５ａを有するため、半導体装置の製造過程において、第２接続部材４０ａの第２電極接合部４１ａがゲートパッド２３上から位置ずれしたときにゲートパッド２３の周囲のパッシベーション膜２４に第２接続部材４０ａの第２電極接合部４１ａが乗り上げてしまうことを防ぐことができる。従って、第２接続部材４０ａが熱応力等によって半導体チップ２０のパッシベーション膜２４や半導体チップ２０内部にダメージを与えることを防ぐことができ、信頼性を高くすることができる。

【0046】

また、実施形態２に係る半導体装置１０１によれば、フィレット形成部４５ａにおけるゲートパッド２３と対向する側の面は、平坦部４４と繋がる曲面であるため、フィレット形成部４５ａの表面が傾斜面の場合よりも、フィレット形成部４５ａと導電性接合材６０との接触面積が大きくなるため、第２接続部材４０ａと導電性接合材６０との間の接合強度が高くなる。また、第２電極接合部４１ａの中心に向かって凹んだ曲面である場合には、傾斜面の場合よりも多い量の導電性接合材６０をフィレット形成部４５ａとゲートパッド２３との間に配置することができ、はんだ厚を維持することができ、導電性接合材にかかる熱応力を緩和することができる。

【0047】

なお、実施形態２に係る半導体装置１０１は、フィレット形成部の構成以外の点においては実施形態１に係る半導体装置１００と同様の構成を有するため、実施形態１に係る半導体装置１００が有する効果のうち該当する効果を有する。

【0048】

［実施形態３］
実施形態３に係る半導体装置１０２は、基本的には実施形態１に係る半導体装置１００と同様の構成を有するが、フィレット形成部の構成が実施形態１に係る半導体装置１００の場合とは異なる。すなわち、実施形態３に係る半導体装置１０２においては、断面でみたときに平坦部４４ｂとフィレット形成部４５ｂとで階段形状を構成している（図４参照）。

【0049】

フィレット形成部４５ｂは、平坦部４４ｂと段差を形成され、中途の位置でさらにもう一つ段差が形成され、第２電極接合部４１の側面と繋がっている。これにより、平坦部４４ｂとフィレット形成部４５ｂとで２段の階段形状を構成している。

【0050】

このように、実施形態３に係る半導体装置１０２は、フィレット形成部の構成が実施形態１に係る半導体装置１００の場合とは異なるが、実施形態１に係る半導体装置１００の場合と同様に、第２電極接合部４１ｂは、第２電極接合部４１ｂにおけるゲートパッド２３と対向する側の面の外周領域に形成され、表面とゲートパッド２３との間の間隔が平坦部４４ｂの表面とゲートパッド２３との間の間隔よりも長くなるように構成されたフィレット形成部４５ｂを有するため、半導体装置の製造過程において、第２接続部材４０ｂの第２電極接合部４１ｂがゲートパッド２３上から位置ずれしたときにゲートパッド２３の周囲のパッシベーション膜２４に第２接続部材４０ｂの第２電極接合部４１ｂが乗り上げてしまうことを防ぐことができる。従って、第２接続部材４０ｂが熱応力等によって半導体チップ２０のパッシベーション膜２４や半導体チップ２０内部にダメージを与えることを防ぐことができ、信頼性を高くすることができる。

【0051】

また、実施形態３に係る半導体装置１０２によれば、断面でみたときに平坦部４４ｂとフィレット形成部４５ｂとで階段形状を構成しているため、隣接する段差の間の空間に導電性接合材６０が入り込みやすくなり、フィレット形成部４５ｂのはんだ厚を確保し易くなる。また、フィレット形成部４５ｂと導電性接合材６０との接触面積が大きくなり、接合強度が高くなる。

【0052】

なお、実施形態３に係る半導体装置１０２は、フィレット形成部の構成以外の点においては実施形態１に係る半導体装置１００と同様の構成を有するため、実施形態１に係る半導体装置１００が有する効果のうち該当する効果を有する。

【0053】

［実施形態４］
実施形態４に係る半導体装置１０３は、基本的には実施形態１に係る半導体装置１００と同様の構成を有するが、第１接続部材の構成が実施形態１に係る半導体装置１００の場合とは異なる。すなわち、実施形態４に係る半導体装置１０３においては、半導体チップ２０ａにおいて、ソースパッド２２ａは、実施形態１よりもかなり小さく、ソースパッド２２ａと接続される第１接続部材３０ａに本発明の接続部材が適用されている（図５参照）。

【0054】

実施形態４において、第１電極接合部３１ａは、電極（ソースパッド２２ａ）に向かって突出し、かつ、電極（ソースパッド２２ａ）と導電性接合材６２を介して接合されている。第１電極接合部３１ａは、第１電極接合部３１ａにおける電極（ソースパッド２２ａ）と対向する側の面の少なくとも中央を含む領域に形成された平坦部３４ａと、第１電極接合部３１ａにおける電極（ソースパッド２２ａ）と対向する側の面の外周領域に形成され、表面と電極（ソースパッド２２ａ）との間の間隔が平坦部３４ａの表面と電極（ソースパッド２２ａ）との間の間隔よりも長くなるように構成されたフィレット形成部３５ａとを有し、導電性接合材６２は、電極（ソースパッド２２ａ）と平坦部３４ａの間、及び、電極（ソースパッド２２ａ）とフィレット形成部３５ａの間の両方に配置されている。

【0055】

第１連結部３２ａは、第１電極接合部３１の一辺と連結されており、そこから水平方向に沿って封止樹脂５０の外側まで直線状に延びているとともに、中途で枝分かれして、櫛歯状に３本並行して封止樹脂５０の外側まで延びている。櫛歯状に延びる第１連結部３２ａのそれぞれの先端には、第１外部端子３３ａ、３３ｂ、３３ｃがそれぞれ形成されている。

【0056】

このように、実施形態４に係る半導体装置１０３は、第１接続部材の構成が実施形態１に係る半導体装置１００の場合とは異なるが、実施形態１に係る半導体装置１００の場合と同様に、第１電極接合部３１ａは、第１電極接合部３１ａにおけるソースパッド２２ａと対向する側の面の外周領域に形成され、表面とソースパッド２２ａとの間の間隔が平坦部３４ａの表面とソースパッド２２ａとの間の間隔よりも長くなるように構成されたフィレット形成部３５ａを有するため、半導体装置の製造過程において、第１接続部材３０ａの第１電極接合部３１ａがソースパッド２２ａ上から位置ずれしたときにソースパッド２２ａの周囲のパッシベーション膜２４に第１接続部材３０ａの第１電極接合部３１ａが乗り上げてしまうことを防ぐことができる。従って、第１接続部材３０ａが熱応力等によって半導体チップ２０のパッシベーション膜２４や半導体チップ２０内部にダメージを与えることを防ぐことができ、信頼性を高くすることができる。

【0057】

なお、実施形態４に係る半導体装置１０３は、第１接続部材の構成以外の点においては実施形態１に係る半導体装置１００と同様の構成を有するため、実施形態１に係る半導体装置１００が有する効果のうち該当する効果を有する。

【0058】

以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。

【0059】

（１）上記実施形態において記載した構成要素の数、材質、形状、位置、大きさ等は例示であり、本発明の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。

【0060】

（２）上記実施形態１においては、フィレット形成部において、第２電極接合部の側面の途中から傾斜面を形成したが、本発明はこれに限定されるものではない。フィレット形成部において、第２電極接合部の側面全てを傾斜面としてもよい（変形例１に係る半導体装置１０４。図６のフィレット形成部４５ｃ参照）。

【0061】

（３）上記各実施形態においては、平面的に見て矩形形状の平坦部４４の周囲を囲うように４辺全てにフィレット形成部４５を形成したが、本発明はこれに限定されるものではない。平面的に見て矩形形状の平坦部４４の周囲を囲う４辺のうち１辺、２辺又は３辺にフィレット形成部を形成してもよい（３辺の場合、変形例２に係る半導体装置１０５。図７のフィレット形成部４５ｄ参照）。

【0062】

（４）上記各実施形態においては、フィレット形成部を、平面的に見て矩形形状の電極接合部の外周領域の各辺に沿って形成したが、本発明はこれに限定されるものではない。平面的に見て矩形形状の電極接合部の外周領域の各角部にフィレット形成部を形成してもよい（変形例３に係る半導体装置１０６。図８の電極接合部４１ｅ参照）。電極接合部の角部が電極の外縁に近い形状（例えば、電極が円形状の場合）の場合には、上記した構成とすることにより平坦部４４ｅとパッシベーション膜との間の距離を長くすることができ、接続部材が電極上から位置ずれした場合であってもパッシベーション膜に乗り上げ難くなる。

【0063】

（５）上記各実施形態においては、基板として、リードフレームからなる基板を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。一般的なプリント基板等適宜の基板を用いてもよい。

【符号の説明】

【0064】

２０…半導体チップ、２２…ソースパッド、２３…ゲートパッド、３０，３０ａ…第１接続部材、３１，３１ａ…第１電極接合部、３４ａ，４４，４４ａ，４４ｂ，４４ｃ、４４ｄ…平坦部、３５ａ，４５，４５ａ，４５ｂ，４５ｃ、４５ｄ…フィレット形成部、４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ…第２接続部材、４１，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅ…第２電極接合部、６０，６２…導電性接合材、１００，１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，９００…半導体装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】