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(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】P2024168108
(43)【公開日】2024-12-05
(54)【発明の名称】半導体装置
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/60 20060101AFI20241128BHJP
   H01L 23/48 20060101ALI20241128BHJP
【FI】
H01L21/60 321E
H01L23/48 P
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023084534
(22)【出願日】2023-05-23
(71)【出願人】
【識別番号】000116024
【氏名又は名称】ローム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100135389
【弁理士】
【氏名又は名称】臼井 尚
(74)【代理人】
【識別番号】100200609
【弁理士】
【氏名又は名称】齊藤 智和
(72)【発明者】
【氏名】中野 昂樹
(57)【要約】
【課題】 半導体素子に導通する2つの導通部材の相互位置ずれを抑制することが可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】 半導体装置A10は、第1導通部材20と、第1導通部材20に導電接合された第2導通部材30と、第1導通部材20および第2導通部材30の各々に導通する半導体素子10と、第1導通部材20と第2導通部材30とを導電接合する第1接合層51とを備える。第1導通部材20は、第1方向zを向く第1接合面211と、第1接合面211から第1導通部材20を貫通する第1係合部23とを有する。第2導通部材30は、第1接合面211に対向する第2接合面31と、第2接合面31から突出する第2係合部33とを有する。第2係合部33は、第1係合部23に挿入されている。
【選択図】 図7
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1導通部材と、
前記第1導通部材に導電接合された第2導通部材と、
前記第1導通部材および前記第2導通部材の各々に導通する半導体素子と、
前記第1導通部材と前記第2導通部材とを導電接合する接合層と、を備え、
前記第1導通部材は、第1方向を向く第1接合面と、前記第1接合面から前記第1導通部材を貫通する第1係合部と、を有し、
前記第2導通部材は、前記第1接合面に対向する第2接合面と、前記第2接合面から突出する第2係合部と、を有し、
前記第2係合部は、前記第1係合部に挿入されている、半導体装置。
【請求項2】
前記接合層の一部は、前記第1接合面と前記第2接合面との間に位置する、請求項1に記載の半導体装置。
【請求項3】
前記第2係合部は、前記第1方向において前記第2接合面と同じ側を向く端面を有し、
前記端面は、前記第1係合部に収容されている、請求項2に記載の半導体装置。
【請求項4】
前記第1係合部は、前記第1接合面につながり、かつ前記第1係合部を規定する内周面を有し、
前記第2係合部は、前記内周面に接している、請求項3に記載の半導体装置。
【請求項5】
前記第1導通部材は、前記第1接合面から凹む凹部を有し、
前記凹部は、前記第1係合部から離れており、かつ前記接合層に隣接している、請求項3に記載の半導体装置。
【請求項6】
前記凹部は、前記第1方向に対して直交する方向に延びている、請求項5に記載の半導体装置。
【請求項7】
前記第1方向に視て、前記凹部は、前記第1係合部を囲んでいる、請求項6に記載の半導体装置。
【請求項8】
前記第1係合部は、前記第1接合面につながる第1部と、前記第1部を基準として前記第1接合面とは反対側に位置する第2部と、を有し、
前記第1方向に視て、前記第2部の寸法は、前記第1部の寸法よりも小さい、請求項6に記載の半導体装置。
【請求項9】
前記第1方向に視て、前記第1係合部は、矩形状であり、
前記第1方向に視て、前記第2係合部は、円形状である、請求項3に記載の半導体装置。
【請求項10】
前記第2導通部材は、前記第2接合面につながり、かつ前記第2係合部を規定する周面を有し、
前記周面は、前記第2接合面に対して傾斜している、請求項3に記載の半導体装置。
【請求項11】
前記第2係合部の前記第1方向に対して直交する断面の大きさは、前記第2接合面から前記端面にかけて縮小している、請求項10に記載の半導体装置。
【請求項12】
前記第1係合部は、前記第1方向に対して直交する方向において互いに離れた第1貫通部および第2貫通部を含み、
前記第2係合部は、前記第1貫通部に挿入された第1凸部と、前記第2貫通部に挿入された第2凸部と、を含み、
前記第2凸部は、前記第1凸部から離れている、請求項3に記載の半導体装置。
【請求項13】
前記第2導通部材は、前記第2接合面から突出する凸部を有し、
前記凸部は、前記第1接合面および前記接合層の各々に接している、請求項3に記載の半導体装置。
【請求項14】
前記半導体素子に導通する第3導通部材をさらに備え、
前記半導体素子は、前記第1方向において互いに反対側に位置する第1電極および第2電極を有し、
前記第2導通部材は、前記第1電極に導電接合されており、
前記第2電極は、前記第3導通部材に導電接合されている、請求項3ないし13のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項15】
前記第2導通部材および前記半導体素子を覆う封止樹脂をさらに備え、
前記封止樹脂は、前記第1方向に対して直交する方向を向く側面を有し、
前記第1導通部材および前記第3導通部材の各々の一部は、前記側面から突出している、請求項14に記載の半導体装置。
【請求項16】
前記封止樹脂の一部は、前記第1係合部に収容されている、請求項15に記載の半導体装置。
【請求項17】
前記第2導通部材は、前記第1電極に対向する第3接合面と、前記第3接合面から突出する突起と、を有し、
前記第1方向に視て、前記突起は、前記第1電極に重なっている、請求項15に記載の半導体装置。
【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。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、第1リードおよび第2リードと、第1リードおよび第2リードの各々に導電接合された半導体素子と、半導体素子を覆う封止樹脂とを具備する半導体装置の一例が開示されている。第2リードは、半導体素子を搭載している。第1リードおよび第2リードの各々の一部は、封止樹脂から露出している。封止樹脂から露出する第1リードおよび第2リードの各々の部分は、外装めっき層により覆われている。外装めっき層は、錫を含む。これにより、当該半導体装置を配線基板に実装する際、封止樹脂から露出する第1リードおよび第2リードの各々の部分に対してハンダがなじみやすくなる。これにより、ハンダに対する第1リードおよび第2リードの各々の接触面積の拡大を図ることができる。
【0003】
ここで、特許文献1に開示されている半導体装置においては、第1リードを2つの導通部材に分割することがある。2つの導通部材の一方は、半導体素子に導電接合される。あわせて、分割された2つの導通部材は、ハンダなどの接合層により導電接合される。この場合において、2つの導通部材の導電接合の際、溶融した接合層の影響により当該2つの導通部材の相互位置ずれが発生することがある。相互位置ずれの規模が大きくなると、2つの導通部材のうち、半導体素子に導電接合される導通部材に流れる電流が減少するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2017-168553号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本開示は先述の事情に鑑み、半導体素子に導通する2つの導通部材の相互位置ずれを抑制することが可能な半導体装置を提供することをその課題とする。
【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、第1導通部材と、前記第1導通部材に導電接合された第2導通部材と、前記第1導通部材および前記第2導通部材の各々に導通する半導体素子と、前記第1導通部材と前記第2導通部材とを導電接合する接合層とを備える。前記第1導通部材は、第1方向を向く第1接合面と、前記第1接合面から前記第1導通部材を貫通する第1係合部とを有する。前記第2導通部材は、前記第1接合面に対向する第2接合面と、前記第2接合面から突出する第2係合部とを有する。前記第2係合部は、前記第1係合部に挿入されている。
【発明の効果】
【0007】
本開示にかかる半導体装置が具備する構成によれば、半導体素子に導通する2つの導通部材の相互位置ずれを抑制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】
図1図1は、本開示の第1実施形態にかかる半導体装置の平面図である。
図2図2は、図1に対応する平面図であり、封止樹脂を透過している。
図3図3は、図1に示す半導体装置の正面図である。
図4図4は、図1に示す半導体装置の右側面図である。
図5図5は、図2のV-V線に沿う断面図である。
図6図6は、図2のVI-VI線に沿う断面図である。
図7図7は、図2のVII-VII線に沿う断面図である。
図8図8は、図7の部分拡大図である。
図9図9は、本開示の第1実施形態の第1変形例にかかる半導体装置の部分拡大断面図である。
図10図10は、本開示の第1実施形態の第2変形例にかかる半導体装置の部分拡大断面図である。
図11図11は、本開示の第1実施形態の第3変形例にかかる半導体装置の部分拡大平面図であり、封止樹脂を透過している。
図12図12は、本開示の第1実施形態の第4変形例にかかる半導体装置の部分拡大断面図である。
図13図13は、本開示の第2実施形態にかかる半導体装置の部分拡大平面図であり、封止樹脂を透過している。
図14図14は、図13のXIV-XIV線に沿う断面図である。
図15図15は、本開示の第3実施形態にかかる半導体装置の部分拡大平面図であり、封止樹脂を透過している。
図16図16は、図15のXVI-XVI線に沿う断面図である。
図17図17は、図15のXVII-XVII線に沿う断面図である。
図18図18は、本開示の第4実施形態にかかる半導体装置の部分拡大平面図であり、封止樹脂を透過している。
図19図19は、図18のXIX-XIX線に沿う断面図である。
図20図20は、本開示の第5実施形態にかかる半導体装置の部分拡大平面図であり、封止樹脂を透過している。
図21図21は、図20のXXI-XXI線に沿う断面図である。
図22図22は、本開示の第6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23図23は、図22のXXIII-XXIII線に沿う断面図である。
図24図24は、図22のXXIV-XXIV線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本開示を実施するための形態について、添付図面に基づいて説明する。
【0011】
〔第1実施形態〕
図1図8に基づき、本開示の第1実施形態にかかる半導体装置A10について説明する。半導体装置A10は、半導体素子10、第1導通部材20、第2導通部材30、第3導通部材40、第1接合層51、第2接合層52、第3接合層53、封止樹脂60および保護層70を備える。半導体装置A10は、配線基板に対して表面実装される樹脂パッケージ形式によるものである。ここで、図2は、理解の便宜上、封止樹脂60を透過している。図2では、封止樹脂60を想像線(二点鎖線)で示している。
【0012】
半導体装置A10の説明においては、便宜上、後述する第1導通部材20の第1接合面211の法線方向を「第1方向z」と呼ぶ。第1方向zに対して直交する方向を「第2方向x」と呼ぶ。第1方向zおよび第2方向xの双方に対して直交する方向を「第3方向y」と呼ぶ。
【0013】
封止樹脂60は、図7に示すように、半導体素子10および第2導通部材30を覆っている。さらに封止樹脂60は、第1導通部材20および第3導通部材40の各々の一部ずつを覆っている。封止樹脂60は、電気絶縁性を有する。封止樹脂60は、たとえば黒色のエポキシ樹脂を含む材料からなる。図3に示すように、封止樹脂60は、頂面61、底面62、第1側面63および第2側面64を有する。
【0014】
図5および図7に示すように、頂面61は、第1方向zにおいて後述する第3導通部材40の第2インナ部41の搭載面411と同じ側を向く。底面62は、第1方向zにおいて頂面61とは反対側を向く。
【0015】
図1および図3に示すように、第1側面63および第2側面64は、第2方向xにおいて互いに反対側を向く。第1側面63および第2側面64の各々は、頂面61および底面62につながっている。
【0016】
半導体素子10は、図2図5および図7に示すように、第3導通部材40に搭載されている。半導体素子10は、第1導通部材20、第2導通部材30および第3導通部材40の各々に導通している。半導体装置A10においては、半導体素子10は、ショットキーバリアダイオードである。この他、半導体素子10は、ショットキーバリアダイオード以外のダイオード、あるいはトランジスタなど、種々の素子を採ることができる。
【0017】
半導体素子10は、第1電極11および第2電極12を有する。第1電極11および第2電極12は、第1方向zにおいて互いに反対側に位置する。第1電極11は、第1導通部材20および第2導通部材30の各々に導通している。第1電極11は、アノードである。第1電極11は、たとえば、アルミニウム(Al)層の上にニッケル(Ni)層、パラジウム(Pd)層の順に積層されたものである。半導体装置A10においては、半導体素子10を構成する半導体層と、第1電極11との間に金属薄膜が介在することによって、ショットキー障壁が形成されている。当該金属薄膜は、たとえば、モリブデン(Mo)またはチタン(Ti)からなる。第2電極12は、第3導通部材40に導通している。第2電極12は、カソードである。
【0018】
第1導通部材20、第2導通部材30および第3導通部材40の各々は、半導体素子10と、半導体装置A10が実装される配線基板との導電経路をなしている。これらのうち、第1導通部材20および第3導通部材40は、同一のリードフレームから得られるとともに、配線基板に実装される端子に相当する。第1導通部材20、第2導通部材30および第3導通部材40の各々は、銅(Cu)を含む。
【0019】
第1導通部材20は、図1および図2に示すように、第1インナ部21および第1アウタ部22を有する。第1インナ部21は、封止樹脂60に覆われている。第1インナ部21は、第1方向zにおいて封止樹脂60の頂面61と同じ側を向く第1接合面211を有する。第1アウタ部22は、第1インナ部21につながっている。第1アウタ部22は、封止樹脂60の第1側面63から突出している。図3に示すように、第1アウタ部22には、封止樹脂60の第1側面63および底面62に沿うように第3方向yの回りの曲げ加工が施されている。
【0020】
図6および図7に示すように、第1導通部材20は、第1接合面211から第1導通部材20を貫通する第1係合部23を有する。第1係合部23は、第1インナ部21に含まれる。図8に示すように、第1インナ部21は、第1接合面211につながる内周面231を有する。内周面231は、第1係合部23を規定している。半導体装置A10においては、内周面231は、第1方向zに対して直交する方向を向く。
【0021】
第2導通部材30は、図5図7に示すように、第1導通部材20の第1インナ部21と、半導体素子10の第1電極11との各々に導電接合されている。第2導通部材30は、金属クリップである。第2導通部材30は、第2接合面31および第3接合面32を有する。第2接合面31は、第1導通部材20の第1接合面211に対向している。第3接合面32は、第1電極11に対向している。
【0022】
図6および図7に示すように、第2導通部材30は、第2接合面31から突出する第2係合部33を有する。第2係合部33は、第1導通部材20の第1係合部23に挿入されている。図8に示すように、第2導通部材30は、第2接合面31につながる周面331を有する。周面331は、第2係合部33を規定している。周面331は、第1導通部材20の内周面231に対向している。半導体装置A10においては、周面331は、第1方向zに対して直交する方向を向く。図8に示すように、第2係合部33は、第1方向zにおいて第2接合面31と同じ側を向く端面332を有する。端面332は、第1係合部23に収容されている。
【0023】
図8に示すように、封止樹脂60の一部は、第1導通部材20の第1係合部23に収容されている。封止樹脂60は、第2導通部材30の第2係合部33に接している。
【0024】
図5および図7に示すように、第2導通部材30は、第3接合面32から突出する突起34を有する。図2に示すように、第1方向zに視て、突起34は、半導体素子10の第1電極11に重なっている。
【0025】
第1接合層51は、図6および図7に示すように、第1導通部材20と第2導通部材30とを導電接合している。第1接合層51は、ハンダである。第1接合層51の一部は、第1導通部材20の第1接合面211と、第2導通部材30の第2接合面31との間に位置する。図8に示すように、第1接合層51は、第1導通部材20の第1係合部23を規定する内周面231と、第2導通部材30の第2係合部33との各々から離れている。
【0026】
第2接合層52は、図5および図7に示すように、半導体素子10の第1電極11と、第2導通部材30とを導電接合している。第2接合層52は、ハンダである。第2接合層52は、第1電極11と、第2導通部材30の突起34との間に位置する。
【0027】
第3導通部材40は、図1および図2に示すように、第2方向xにおいて第1導通部材20から離れている。第3導通部材40は、第2インナ部41および第2アウタ部42を有する。第2インナ部41の少なくとも一部は、封止樹脂60に覆われている。半導体装置A10においては、第2インナ部41の全体が封止樹脂60に覆われている。この他、第2インナ部41の一部が封止樹脂60の底面62から露出する構成でもよい。第2アウタ部42は、第2インナ部41につながっている。第2アウタ部42は、封止樹脂60の第2側面64から突出している。図3に示すように、第2アウタ部42には、封止樹脂60の第2側面64および底面62に沿うように第3方向yの回りの曲げ加工が施されている。
【0028】
図7に示すように、第2インナ部41は、搭載面411および傾斜面412を有する。搭載面411は、半導体素子10の第1電極11に対向している。第1方向zにおいて、搭載面411は、第1導通部材20の第1接合面211よりも底面62の近くに位置する。半導体装置A10においては、搭載面411は、第1方向zにおいて第1接合面211と同じ側を向く。傾斜面412は、第2方向xにおいて搭載面411を基準として第1導通部材20とは反対側に位置するとともに、搭載面411につながっている。傾斜面412は、搭載面411に対して傾斜している。第2方向xに視て、傾斜面412は、半導体素子10に重なっている。図2に示すように、第2インナ部41は、2つの開口413を有する。2つの開口413は、第3方向yにおいて互いに離れている。2つの開口413の各々は、傾斜面412から第2インナ部41を貫通している。2つの開口413の各々の貫通方向は、傾斜面412の法線方向に等しい。
【0029】
第3接合層53は、図5および図7に示すように、第3導通部材40の第2インナ部41と、半導体素子10の第2電極12とを導電接合している。第3接合層53は、ハンダである。第2接合層52は、第2インナ部41の搭載面411と、第2電極12との間に位置する。
【0030】
保護層70は、第1導通部材20の第1アウタ部22の少なくとも一部と、第3導通部材40の第2アウタ部42の少なくとも一部とを覆っている。保護層70は、導電性を有する。保護層70は、たとえば錫(Sn)を含む金属である。
【0031】
次に、図9に基づき、半導体装置A10の第1変形例である半導体装置A11について説明する。図9の断面位置は、図8の断面位置に対応している。
【0032】
図9に示すように、半導体装置A11においては、第2導通部材30の第2係合部33が、第1導通部材20の第1係合部23を規定する内周面231に接している。
【0033】
次に、図10に基づき、半導体装置A10の第2変形例である半導体装置A12について説明する。図10の断面位置は、図8の断面位置に対応している。
【0034】
図10に示すように、半導体装置A12においては、第2導通部材30の第2係合部33を規定する周面331は、第2導通部材30の第2接合面31に対して傾斜している。第2係合部33の第1方向zに対して直交する方向の断面の大きさは、第2接合面31から第2係合部33の端面332にかけて縮小している。
【0035】
次に、図11に基づき、半導体装置A10の第3変形例である半導体装置A13について説明する。ここで、図11は、理解の便宜上、封止樹脂60を透過している。図11では、封止樹脂60を想像線で示している。
【0036】
図11に示すように、半導体装置A13においては、第1方向zに視て、第1導通部材20の第1係合部23は、矩形状である。第1方向zに視て、第2導通部材30の第2係合部33は、円形状である。
【0037】
次に、図12に基づき、半導体装置A10の第4変形例である半導体装置A14について説明する。図14の断面位置は、図8の断面位置に対応している。
【0038】
図12に示すように、第2導通部材30の第2係合部33の端面332は、第1導通部材20の第1係合部23から突出している。したがって、端面332は、第1方向zにおいて第1導通部材20を基準として第2導通部材30の第2接合面31とは反対側に位置する。
【0039】
次に、半導体装置A10の作用効果について説明する。
【0040】
半導体装置A10は、半導体素子10、第1導通部材20、第2導通部材30および第1接合層51を備える。半導体素子10は、第1導通部材20および第2導通部材30の各々に導通している。第1接合層51は、第1導通部材20と第2導通部材30とを導電接合している。第1導通部材20は、第1接合面211および第1係合部23を有する。第2導通部材30は、第2接合面31および第2係合部33を有する。第2係合部33は、第1係合部23に挿入されている。本構成をとることにより、第1接合層51を介して第2導通部材30を第1導通部材20に導電接合する際、第1導通部材20に対して第2導通部材30が第1方向zに対して直交する方向に位置ずれようとすると、第2係合部33が第1係合部23に接触する(図9参照)。これにより、第1導通部材20に対する第2導通部材30の位置ずれが規制される。したがって、本構成によれば、半導体装置A10においては、半導体素子10に導通する第1導通部材20および第2導通部材30の相互位置ずれを抑制することが可能となる。
【0041】
第1接合層51の一部は、第1導通部材20の第1接合面211と、第2導通部材30の第2接合面31との間に位置する。本構成をとることにより、第1導通部材20に対する第2導通部材30の接合面積を適正に確保できる。
【0042】
半導体装置A10においては、第2導通部材30の第2係合部33の端面332は、第1導通部材20の第1係合部23に収容されている。本構成をとることにより、第1接合層51を介して第2導通部材30を第1導通部材20に導電接合する際、第2係合部33が搬送用ワークなどに干渉することを防止できる。
【0043】
半導体装置A12においては、第2導通部材30の第2係合部33を規定する周面331は、第2導通部材30の第2接合面31に対して傾斜している。さらに、第2係合部33の第1方向zに対して直交する方向の断面の大きさは、第2接合面31から第2係合部33の端面332にかけて縮小している。本構成をとることにより、第1接合層51を介して第2導通部材30を第1導通部材20に導電接合する際、第2係合部33を第1係合部23に円滑に挿入することが可能である。
【0044】
半導体装置A13においては、第1方向zに視て、第1導通部材20の第1係合部23は、矩形状である。第1方向zに視て、第2導通部材30の第2係合部33は、円形状である。本構成をとることにより、第1接合層51を介して第2導通部材30を第1導通部材20に導電接合する際、第2係合部33を第1係合部23に円滑に挿入することが可能である。
【0045】
半導体装置A10は、半導体素子10および第2導通部材30を覆う封止樹脂60をさらに備える。第2導通部材30は、半導体素子10の第1電極11に対向する第3接合面32と、第3接合面32から突出する突起34とを有する。第1方向zに視て、突起34は、第1電極11に重なっている。本構成をとることにより、第2導通部材30を第1電極11に導電接合する際、第2導通部材30において第1電極11との導電接合に寄与する部分を突起34に限定することができる。これにより、半導体素子10と第3接合面32との間に、封止樹脂60の一部が位置するようになる。したがって、半導体装置A10の絶縁耐圧の低下を抑制することが可能となる。
【0046】
封止樹脂60の一部は、第1導通部材20の第1係合部23に収容されている。本構成をとることにより、封止樹脂60には、第1導通部材20に対して投錨効果(アンカー効果)が発現する。これにより、第1導通部材20から封止樹脂60が剥離することを抑止できる。
【0047】
半導体装置A10は、第1導通部材20の第1アウタ部22の少なくとも一部と、第3導通部材40の第2アウタ部42の少なくとも一部とを覆う保護層70をさらに備える。保護層70は、導電性を有する。本構成をとることにより、半導体装置A10を配線基板に実装する際、第1アウタ部22および第2アウタ部42の各々に対するハンダの濡れ性を改善することができる。これにより、配線基板に対する半導体装置A10の接合強度の向上を図ることが可能となる。
【0048】
〔第2実施形態〕
図13および図14に基づき、本開示の第2実施形態にかかる半導体装置A20について説明する。これらの図において、先述した半導体装置A10と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図13は、理解の便宜上、封止樹脂60を透過している。図13では、封止樹脂60を想像線で示している。
【0049】
半導体装置A20においては、第1導通部材20の第1係合部23、および第2導通部材30の第2係合部33の構成が、半導体装置A10の当該構成と異なる。
【0050】
図13および図14に示すように、第1導通部材20の第1係合部23は、第1方向zに対して直交する方向において互いに離れた第1貫通部23Aおよび第2貫通部23Bを含む。半導体装置A20においては、第1貫通部23Aおよび第2貫通部23Bは、第3方向yにおいて互いに離れている。第2導通部材30の第2係合部33は、第1貫通部23Aに挿入された第1凸部33Aと、第2貫通部23Bに挿入された第2凸部33Bとを含む。第2凸部33Bは、第1凸部33Aから離れている。
【0051】
次に、半導体装置A20の作用効果について説明する。
【0052】
半導体装置A20は、半導体素子10、第1導通部材20、第2導通部材30および第1接合層51を備える。半導体素子10は、第1導通部材20および第2導通部材30の各々に導通している。第1接合層51は、第1導通部材20と第2導通部材30とを導電接合している。第1導通部材20は、第1接合面211および第1係合部23を有する。第2導通部材30は、第2接合面31および第2係合部33を有する。第2係合部33は、第1係合部23に挿入されている。したがって、本構成によれば、半導体装置A20においても、半導体素子10に導通する第1導通部材20および第2導通部材30の相互位置ずれを抑制することが可能となる。さらに半導体装置A20においては、半導体装置A10と共通する構成を具備することにより、半導体装置A10と同等の作用効果を奏する。
【0053】
半導体装置A20においては、第1導通部材20の第1係合部23は、第1貫通部23Aおよび第2貫通部23Bを含む。第2導通部材30の第2係合部33は、第1貫通部23Aに挿入された第1凸部33Aと、第2貫通部23Bに挿入された第2凸部33Bとを含む。第2凸部33Bは、第1凸部33Aから離れている。本構成をとることにより、第1接合層51を介して第2導通部材30を第1導通部材20に導電接合する際、第1貫通部23A、第2貫通部23B、第1凸部33Aおよび第2凸部33Bが、第1導通部材20に対する第2導通部材30の第1方向zの回りの回転を規制する。これにより、第1導通部材20に対する第2導通部材30の回転変位を抑制することが可能となる。
【0054】
〔第3実施形態〕
図15図17に基づき、本開示の第3実施形態にかかる半導体装置A30について説明する。これらの図において、先述した半導体装置A10と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図15は、理解の便宜上、封止樹脂60を透過している。図15では、封止樹脂60を想像線で示している。
【0055】
半導体装置A30においては、第1導通部材20の構成が、半導体装置A10の当該構成と異なる。
【0056】
図16および図17に示すように、第1導通部材20の第1インナ部21は、第1接合面211から凹む凹部24を有する。凹部24は、第1導通部材20の第1係合部23から離れている。凹部24は、第1接合層51に隣接している。
【0057】
図15に示すように、凹部24は、第1方向zに対して直交する方向に延びている。凹部24において、自身が延びる方向に対して直交する方向の断面形状は、図16および図17に示すV字状の他、U字状など様々な断面形状とすることができる。第1方向zに視て、凹部24は、第1導通部材20の第1係合部23を囲んでいる。
【0058】
次に、半導体装置A30の作用効果について説明する。
【0059】
半導体装置A30は、半導体素子10、第1導通部材20、第2導通部材30および第1接合層51を備える。半導体素子10は、第1導通部材20および第2導通部材30の各々に導通している。第1接合層51は、第1導通部材20と第2導通部材30とを導電接合している。第1導通部材20は、第1接合面211および第1係合部23を有する。第2導通部材30は、第2接合面31および第2係合部33を有する。第2係合部33は、第1係合部23に挿入されている。したがって、本構成によれば、半導体装置A30においても、半導体素子10に導通する第1導通部材20および第2導通部材30の相互位置ずれを抑制することが可能となる。さらに半導体装置A30においては、半導体装置A10と共通する構成を具備することにより、半導体装置A10と同等の作用効果を奏する。
【0060】
半導体装置A30においては、第1導通部材20は、第1接合面211から凹む凹部24を有する。凹部24は、第1導通部材20の第1係合部23から離れており、かつ第1接合層51に隣接している。本構成をとることにより、第1接合層51を介して第2導通部材30を第1導通部材20に導電接合する際、溶融した第1接合層51が第1係合部23に向けて拡がろうとすると、凹部24が第1接合層51の拡がりを規制する。凹部24に到達した第1接合層51に表面張力が作用するためである。これにより、第1接合層51が第1係合部23に侵入することを防止できる。
【0061】
上記の場合において、第1方向zに視て、凹部24は、第1導通部材20の第1係合部23を囲んでいる。本構成をとることにより、第1接合層51が第1係合部23に侵入することをより効果的に防止できる。
【0062】
〔第4実施形態〕
図18および図19に基づき、本開示の第4実施形態にかかる半導体装置A40について説明する。これらの図において、先述した半導体装置A10と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図18は、理解の便宜上、封止樹脂60を透過している。図18では、封止樹脂60を想像線で示している。
【0063】
半導体装置A40においては、第1導通部材20の第1係合部23の構成が、半導体装置A30の当該構成と異なる。
【0064】
図18および図19に示すように、第1導通部材20の第1係合部23は、第1部232および第2部233を有する。第1部232は、第1導通部材20の第1接合面211につながっている。第1部232を規定する第1導通部材20の内周面231は、第1接合面211に対して傾斜している。第2部233は、第1部232を基準として第1接合面211とは反対側に位置する。第1方向zに視て、第2部233の寸法S2は、第1部232の寸法S1よりも小さい。第1部232の第1方向zに対して直交する断面の大きさは、第1接合面211から第2部233にかけて縮小している。第1方向zに視て、第1導通部材20の凹部24は、第1部232を囲んでいる。
【0065】
次に、半導体装置A40の作用効果について説明する。
【0066】
半導体装置A40は、半導体素子10、第1導通部材20、第2導通部材30および第1接合層51を備える。半導体素子10は、第1導通部材20および第2導通部材30の各々に導通している。第1接合層51は、第1導通部材20と第2導通部材30とを導電接合している。第1導通部材20は、第1接合面211および第1係合部23を有する。第2導通部材30は、第2接合面31および第2係合部33を有する。第2係合部33は、第1係合部23に挿入されている。したがって、本構成によれば、半導体装置A40においても、半導体素子10に導通する第1導通部材20および第2導通部材30の相互位置ずれを抑制することが可能となる。さらに半導体装置A40においては、半導体装置A10および半導体装置A30の各々と共通する構成を具備することにより、半導体装置A10および半導体装置A30の各々と同等の作用効果を奏する。
【0067】
半導体装置A40においては、第1導通部材20の第1係合部23は、第1導通部材20の第1接合面211につながる第1部232と、第1部232を基準として第1接合面211とは反対側に位置する第2部233を有する。第1方向zに視て、第2部233の寸法S2は、第1部232の寸法S1よりも小さい。本構成をとることにより、第1導通部材20に第1係合部23を押し抜き加工により設ける際、第1部232を形成した後、第2部233を形成するという二段階の工程を踏むこととなる。本工程では、第1部232の形成と同時に凹部24を形成することができる。これにより、第1係合部23の周辺に発生する第1導通部材20の塑性変形を抑制することができる。さらに、第1係合部23を規定する内周面231の縁から亀裂が発生することを抑制できる。
【0068】
〔第5実施形態〕
図20および図21に基づき、本開示の第5実施形態にかかる半導体装置A50について説明する。これらの図において、先述した半導体装置A10と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図20は、理解の便宜上、封止樹脂60を透過している。図20では、封止樹脂60を想像線で示している。
【0069】
半導体装置A50においては、第2導通部材30の構成が、半導体装置A10の当該構成と異なる。
【0070】
図21に示すように、第2導通部材30は、第2接合面31から突出する凸部35を有する。凸部35は、第1導通部材20の第1接合面211、および第1接合層51の各々に接している。図20に示すように、凸部35は、第2方向xにおいて第2導通部材30の第2係合部33の隣に位置する。凸部35の第1方向zの寸法は、第2係合部33の第1方向zの寸法よりも小さい。
【0071】
次に、半導体装置A50の作用効果について説明する。
【0072】
半導体装置A50は、半導体素子10、第1導通部材20、第2導通部材30および第1接合層51を備える。半導体素子10は、第1導通部材20および第2導通部材30の各々に導通している。第1接合層51は、第1導通部材20と第2導通部材30とを導電接合している。第1導通部材20は、第1接合面211および第1係合部23を有する。第2導通部材30は、第2接合面31および第2係合部33を有する。第2係合部33は、第1係合部23に挿入されている。したがって、本構成によれば、半導体装置A50においても、半導体素子10に導通する第1導通部材20および第2導通部材30の相互位置ずれを抑制することが可能となる。さらに半導体装置A50においては、半導体装置A10と共通する構成を具備することにより、半導体装置A10と同等の作用効果を奏する。
【0073】
半導体装置A50においては、第2導通部材30は、第2接合面31から突出する凸部35を有する。凸部35は、第1導通部材20の第1接合面211、および第1接合層51の各々に接している。本構成をとることにより、第1接合層51を介して第2導通部材30を第1導通部材20に導電接合する際、第2導通部材30が第1方向zに対して傾斜することを抑制できる。さらに、第1接合面211と第2接合面31との間に位置する第1接合層51の部分の第1方向zの寸法をより拡大させることができる。
【0074】
〔第6実施形態〕
図22図24に基づき、本開示の第6実施形態にかかる半導体装置A60について説明する。これらの図において、先述した半導体装置A10と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図22は、理解の便宜上、封止樹脂60を透過している。図22では、封止樹脂60を想像線で示している。
【0075】
半導体装置A60においては、第1導通部材20および第2導通部材30の構成が、半導体装置A10の当該構成と異なる。
【0076】
図22図24に示すように、半導体装置A60においては、半導体装置A10の構成に対して、第1導通部材20および第2導通部材30の配置が逆になっている。すなわち、第1導通部材20は、半導体素子10の第1電極11と、第2導通部材30との各々に導電接合される金属クリップである。第2導通部材30は、第3導通部材40と同じく、配線基板に実装される端子に相当する。第2導通部材30の一部は、封止樹脂60の第1側面63から突出している。第1側面63から突出する第2導通部材30の部分の少なくとも一部は、保護層70に覆われている。
【0077】
図23および図24に示すように、第1導通部材20の第1接合面211は、第1方向zにおいて封止樹脂60の頂面61とは反対側を向く。第1導通部材20は、第2接合層52を介して半導体素子10の第1電極11に導電接合されている。
【0078】
次に、半導体装置A60の作用効果について説明する。
【0079】
半導体装置A60は、半導体素子10、第1導通部材20、第2導通部材30および第1接合層51を備える。半導体素子10は、第1導通部材20および第2導通部材30の各々に導通している。第1接合層51は、第1導通部材20と第2導通部材30とを導電接合している。第1導通部材20は、第1接合面211および第1係合部23を有する。第2導通部材30は、第2接合面31および第2係合部33を有する。第2係合部33は、第1係合部23に挿入されている。したがって、本構成によれば、半導体装置A60においても、半導体素子10に導通する第1導通部材20および第2導通部材30の相互位置ずれを抑制することが可能となる。さらに半導体装置A60においては、半導体装置A10と共通する構成を具備することにより、半導体装置A10と同等の作用効果を奏する。
【0080】
半導体装置A60においては、半導体装置A10の構成に対して、第1導通部材20および第2導通部材30の配置が逆になっている。しかし、本構成においても、半導体装置A10の構成に対応しているため、半導体装置A10と同等の作用効果を奏することが可能である。
【0081】
本開示は、先述した実施形態に限定されるものではない。本開示の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【0082】
本開示は、以下の付記に記載した実施形態を含む。
[付記1]
第1導通部材と、
前記第1導通部材に導電接合された第2導通部材と、
前記第1導通部材および前記第2導通部材の各々に導通する半導体素子と、
前記第1導通部材と前記第2導通部材とを導電接合する接合層と、を備え、
前記第1導通部材は、第1方向を向く第1接合面と、前記第1接合面から前記第1導通部材を貫通する第1係合部と、を有し、
前記第2導通部材は、前記第1接合面に対向する第2接合面と、前記第2接合面から突出する第2係合部と、を有し、
前記第2係合部は、前記第1係合部に挿入されている、半導体装置。
[付記2]
前記接合層の一部は、前記第1接合面と前記第2接合面との間に位置する、付記1に記載の半導体装置。
[付記3]
前記第2係合部は、前記第1方向において前記第2接合面と同じ側を向く端面を有し、
前記端面は、前記第1係合部に収容されている、付記2に記載の半導体装置。
[付記4]
前記第1係合部は、前記第1接合面につながり、かつ前記第1係合部を規定する内周面を有し、
前記第2係合部は、前記内周面に接している、付記3に記載の半導体装置。
[付記5]
前記第1導通部材は、前記第1接合面から凹む凹部を有し、
前記凹部は、前記第1係合部から離れており、かつ前記接合層に隣接している、付記3に記載の半導体装置。
[付記6]
前記凹部は、前記第1方向に対して直交する方向に延びている、付記5に記載の半導体装置。
[付記7]
前記第1方向に視て、前記凹部は、前記第1係合部を囲んでいる、付記6に記載の半導体装置。
[付記8]
前記第1係合部は、前記第1接合面につながる第1部と、前記第1部を基準として前記第1接合面とは反対側に位置する第2部と、を有し、
前記第1方向に視て、前記第2部の寸法は、前記第1部の寸法よりも小さい、付記6に記載の半導体装置。
[付記9]
前記第1方向に視て、前記第1係合部は、矩形状であり、
前記第1方向に視て、前記第2係合部は、円形状である、付記3に記載の半導体装置。
[付記10]
前記第2導通部材は、前記第2接合面につながり、かつ前記第2係合部を規定する周面を有し、
前記周面は、前記第2接合面に対して傾斜している、付記3に記載の半導体装置。
[付記11]
前記第2係合部の前記第1方向に対して直交する断面の大きさは、前記第2接合面から前記端面にかけて縮小している、付記10に記載の半導体装置。
[付記12]
前記第1係合部は、前記第1方向に対して直交する方向において互いに離れた第1貫通部および第2貫通部を含み、
前記第2係合部は、前記第1貫通部に挿入された第1凸部と、前記第2貫通部に挿入された第2凸部と、を含み、
前記第2凸部は、前記第1凸部から離れている、付記3に記載の半導体装置。
[付記13]
前記第2導通部材は、前記第2接合面から突出する凸部を有し、
前記凸部は、前記第1接合面および前記接合層の各々に接している、付記3に記載の半導体装置。
[付記14]
前記半導体素子に導通する第3導通部材をさらに備え、
前記半導体素子は、前記第1方向において互いに反対側に位置する第1電極および第2電極を有し、
前記第2導通部材は、前記第1電極に導電接合されており、
前記第2電極は、前記第3導通部材に導電接合されている、付記3ないし13のいずれかに記載の半導体装置。
[付記15]
前記第2導通部材および前記半導体素子を覆う封止樹脂をさらに備え、
前記封止樹脂は、前記第1方向に対して直交する方向を向く側面を有し、
前記第1導通部材および前記第3導通部材の各々の一部は、前記側面から突出している、付記14に記載の半導体装置。
[付記16]
前記封止樹脂の一部は、前記第1係合部に収容されている、付記15に記載の半導体装置。
[付記17]
前記第2導通部材は、前記第1電極に対向する第3接合面と、前記第3接合面から突出する突起と、を有し、
前記第1方向に視て、前記突起は、前記第1電極に重なっている、付記15に記載の半導体装置。
【符号の説明】
【0083】
A10,A20,A30,A40,A50,A60:半導体装置
10:半導体素子
11:第1電極
12:第2電極
20:第1導通部材
21:第1インナ部
211:第1接合面
22:第1アウタ部
23:第1係合部
23A:第1貫通部
23B:第2貫通部
231:内周面
232:第1部
233:第2部
24:凹部
30:第2導通部材
31:第2接合面
32:第3接合面
33:第2係合部
33A:第1凸部
33B:第2凸部
331:周面
332:端面
34:突起
35:凸部
40:第3導通部材
41:第2インナ部
411:搭載面
412:傾斜面
413:開口
42:第2アウタ部
51:第1接合層
52:第2接合層
53:第3接合層
60:封止樹脂
61:頂面
62:底面
63:第1側面
64:第2側面
70:保護層
z:第1方向
x:第2方向
y:第3方向




図1
図2
図3
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