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JP5867966B2 - Semiconductor device - Google Patents
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Description

この発明は、半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device.

従来の半導体装置には、例えば特許文献1のように、ヒートシンクや基板等の配置板の主面に半導体チップを固定し、半導体チップと接続端子とをワイヤにより電気接続した上で、これら配置板の主面、半導体チップ及びワイヤを封止樹脂(硬質樹脂)により封止したものがある。さらに、特許文献1記載の半導体装置では、封止樹脂上に、シリコーンゲル等の軟質樹脂及び充填樹脂(硬質樹脂)を順次積層している。この半導体装置では、半導体チップの不具合等に基づいてワイヤに過大な電流が流れてワイヤが断線しようとする際に、樹脂の発火を防いで安全性の確保を図っている。また、ワイヤ断線時に生じる衝撃によって軟質樹脂層が外方に飛び散ってしまうことも防止している。
また、従来では、上述した樹脂の積層構造を有する半導体装置を容易に製造できるように、半導体チップ、接続端子及びワイヤの周囲(側部)を枠体で囲んだ上で、枠体内に封止樹脂、軟質樹脂及び充填樹脂を順次流し込んで成形することも考えられている。
In a conventional semiconductor device, for example, as in Patent Document 1, a semiconductor chip is fixed to the main surface of an arrangement plate such as a heat sink or a substrate, and the semiconductor chip and connection terminals are electrically connected by wires, and then these arrangement plates are arranged. The main surface, the semiconductor chip and the wire are sealed with a sealing resin (hard resin). Furthermore, in the semiconductor device described in Patent Document 1, a soft resin such as silicone gel and a filling resin (hard resin) are sequentially laminated on the sealing resin. In this semiconductor device, when an excessive current flows through the wire due to a defect of the semiconductor chip or the like and the wire is to be disconnected, the resin is prevented from being ignited to ensure safety. In addition, the soft resin layer is prevented from being scattered outward due to an impact generated when the wire is disconnected.
Conventionally, the periphery (side part) of the semiconductor chip, connection terminals, and wires is enclosed in a frame and sealed in the frame so that the semiconductor device having the above-described resin laminated structure can be easily manufactured. It is also considered that a resin, a soft resin, and a filling resin are sequentially poured and molded.

特開2012−9759号公報JP 2012-9759 A

しかしながら、上記従来の半導体装置では、ワイヤ断線時に生じる衝撃によって軟質樹脂層が膨張するため、充填樹脂が封止樹脂や軟質樹脂に対して樹脂の積層方向に浮き上がってしまい剥離する虞があり、その結果として、充填樹脂と軟質樹脂や枠体との間に隙間が生じることがある。この場合、隙間から軟質樹脂内に空気や水分が侵入してワイヤの断線部分での放電を引き起こす虞がある。すなわち、この種の半導体装置では、さらなる安全性の確保が望まれている。
なお、特許文献1には、封止樹脂及び軟質樹脂の周囲(側部)を充填樹脂で覆う構成も記載されているが、封止樹脂の側部と充填樹脂との界面は樹脂の積層方向に延びている。このため、前述した衝撃によって封止樹脂と充填樹脂との界面にせん断応力がかかって、充填樹脂は封止樹脂から剥離してしまい、依然として、充填樹脂と軟質樹脂や枠体との間に隙間が生じる可能性がある。
However, in the above-described conventional semiconductor device, the soft resin layer expands due to an impact generated when the wire is disconnected, and therefore the filling resin may float in the resin lamination direction with respect to the sealing resin or the soft resin, and may be peeled off. As a result, a gap may be generated between the filling resin and the soft resin or the frame. In this case, there is a possibility that air or moisture may enter the soft resin from the gap and cause a discharge at the broken portion of the wire. In other words, in this type of semiconductor device, further safety is desired.
In addition, although the structure which covers the circumference | surroundings (side part) of sealing resin and soft resin with filling resin is described in patent document 1, the interface of the side part of sealing resin and filling resin is the lamination direction of resin. It extends to. For this reason, shear stress is applied to the interface between the sealing resin and the filling resin due to the impact described above, and the filling resin is peeled off from the sealing resin, and there is still a gap between the filling resin and the soft resin or the frame. May occur.

本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、ワイヤ断線時における充填樹脂の剥離を抑制して、安全性向上を図ることが可能な半導体装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of improving the safety by suppressing the peeling of the filling resin when the wire is disconnected.

この課題を解決するために、本発明の半導体装置は、配置板の主面に半導体チップを固定した上で、当該半導体チップと接続端子とをワイヤにより電気接続した構成の半導体装置であって、前記配置板の主面から突出するように配されて、前記半導体チップ及び前記ワイヤを囲む枠体と、該枠体内において前記配置板の主面から順次積層された封止樹脂層、軟質樹脂層及び充填樹脂層と、を備え、前記封止樹脂層が、前記配置板の主面、前記半導体チップ、前記接続端子及び前記ワイヤを封止し、前記軟質樹脂層が、流動性を有すると共に前記封止樹脂層及び前記充填樹脂層よりも柔らかい軟質樹脂材料からなり、さらに、積層方向に直交する前記封止樹脂層の上面のうち少なくとも前記ワイヤの上方を含む一部領域に形成され、前記充填樹脂層が、前記封止樹脂層の上面のうち前記一部領域を囲む周囲領域に密着していることを特徴とする。   In order to solve this problem, the semiconductor device of the present invention is a semiconductor device having a configuration in which the semiconductor chip is fixed to the main surface of the arrangement plate and the semiconductor chip and the connection terminal are electrically connected by a wire, A frame body that protrudes from the main surface of the arrangement plate and surrounds the semiconductor chip and the wire, and a sealing resin layer and a soft resin layer that are sequentially stacked from the main surface of the arrangement plate in the frame body And a filling resin layer, wherein the sealing resin layer seals the main surface of the arrangement plate, the semiconductor chip, the connection terminal and the wire, and the soft resin layer has fluidity and the It is made of a soft resin material softer than the sealing resin layer and the filling resin layer, and is further formed in a partial region including at least the upper part of the wire in the upper surface of the sealing resin layer orthogonal to the stacking direction. Tree Layer, characterized in that is in close contact with the peripheral region surrounding said partial area of the upper surface of the sealing resin layer.

本願発明の半導体装置によれば、互いに密着する封止樹脂層と充填樹脂層との界面が樹脂層の積層方向に直交しているため、半導体チップの不具合等に基づくワイヤ断線時に生じる衝撃によって軟質樹脂層が膨張しようとしても、充填樹脂層が封止樹脂層から剥離することを抑制できる。すなわち、充填樹脂層が浮き上がってしまうことを抑制して、充填樹脂層と軟質樹脂層や枠体との間に隙間が生じることを抑えることができる。
また、封止樹脂層、軟質樹脂層及び充填樹脂層を成形する際には、封止樹脂層、軟質樹脂層及び充填樹脂層となる各樹脂材料を順番に枠体内に流し込めばよいため、半導体装置を容易に製造することが可能である。
According to the semiconductor device of the present invention, the interface between the sealing resin layer and the filling resin layer that are in close contact with each other is orthogonal to the laminating direction of the resin layer. Even if the resin layer is about to expand, it is possible to prevent the filled resin layer from peeling off from the sealing resin layer. That is, it can suppress that a filling resin layer floats up, and can suppress that a clearance gap produces between a filling resin layer, a soft resin layer, and a frame.
In addition, when molding the sealing resin layer, the soft resin layer, and the filling resin layer, it is only necessary to pour each resin material that becomes the sealing resin layer, the soft resin layer, and the filling resin layer into the frame in order, A semiconductor device can be easily manufactured.

そして、前記半導体装置においては、前記枠体の内側に間隔をあけた位置に、前記封止樹脂層の上面から突出すると共に少なくとも前記ワイヤを囲む筒状の副枠体が配され、前記軟質樹脂層が、前記副枠体の内側のみに充填されているとよい。   And in the said semiconductor device, the cylindrical sub-frame which protrudes from the upper surface of the said sealing resin layer and surrounds the said wire at the position spaced apart inside the said frame is distribute | arranged, The said soft resin It is preferable that the layer is filled only inside the subframe.

この構成では、軟質樹脂層を成形する際に、軟質樹脂層となる樹脂材料(軟質樹脂材料)を副枠体の内側に流し込むだけで、封止樹脂層の上面に過度に濡れ広がることを簡単に防止できる。したがって、封止樹脂層の上面に対する充填樹脂層の密着面積を十分に確保できると共に、半導体装置をさらに容易に製造することができる。なお、この効果は、軟質樹脂材料の粘性が低く、封止樹脂層の上面に対する軟質樹脂材料の濡れ性が低い場合に特に有効である。   With this configuration, when the soft resin layer is molded, it is easy to overspread the upper surface of the sealing resin layer simply by pouring the resin material (soft resin material) that becomes the soft resin layer inside the subframe. Can be prevented. Therefore, a sufficient adhesion area of the filling resin layer with respect to the upper surface of the sealing resin layer can be ensured, and the semiconductor device can be manufactured more easily. This effect is particularly effective when the soft resin material has low viscosity and the soft resin material has low wettability with respect to the upper surface of the sealing resin layer.

さらに、前記半導体装置においては、前記積層方向に沿う前記副枠体の下端部が前記封止樹脂層内に埋設されると共に、前記副枠体の上端部が前記充填樹脂層内に埋設されているとよい。   Furthermore, in the semiconductor device, a lower end portion of the sub-frame body along the stacking direction is embedded in the sealing resin layer, and an upper end portion of the sub-frame body is embedded in the filling resin layer. It is good to be.

この構成では、副枠体の両端部がそれぞれ封止樹脂層及び充填樹脂層に埋設されていることで、封止樹脂層と充填樹脂層とを強固に固定することが可能となる。したがって、ワイヤ断線時の衝撃によって軟質樹脂層が膨張しようとしても、充填樹脂層が封止樹脂層から剥離することをより効果的に抑制できる。   In this configuration, the both end portions of the sub-frame body are embedded in the sealing resin layer and the filling resin layer, respectively, so that the sealing resin layer and the filling resin layer can be firmly fixed. Therefore, even if the soft resin layer is about to expand due to an impact when the wire is broken, it is possible to more effectively suppress the filling resin layer from being peeled off from the sealing resin layer.

また、前記半導体装置においては、前記副枠体の上端部に、該副枠体の径方向外側に突出し、前記封止樹脂層の上面との間に間隔をあけて配される突起部が形成されているとよい。   Further, in the semiconductor device, a protruding portion is formed on the upper end portion of the sub-frame body so as to protrude radially outward of the sub-frame body and to be spaced from the upper surface of the sealing resin layer. It is good to be.

この構成では、封止樹脂層の上面と副枠体の突起部との間に充填樹脂層が入り込むことで、充填樹脂層が突起部に係合するため、封止樹脂層と充填樹脂層とをさらに強固に固定できる。したがって、充填樹脂層が封止樹脂層から剥離することを確実に防止できる。   In this configuration, since the filling resin layer enters between the upper surface of the sealing resin layer and the protrusion of the sub-frame, the filling resin layer engages with the protrusion. Can be fixed more firmly. Therefore, it can prevent reliably that a filling resin layer peels from a sealing resin layer.

さらに、前記半導体装置においては、前記配置板の主面と前記副枠体の下端部との間に、前記副枠体の内側空間と外側空間を連通する通路が形成されているとよい。   Furthermore, in the semiconductor device, it is preferable that a passage communicating the inner space and the outer space of the sub-frame body is formed between the main surface of the arrangement plate and the lower end portion of the sub-frame body.

この構成では、封止樹脂層となる樹脂材料(封止樹脂材料)を副枠体の内側空間のみあるいは外側空間のみに流し込むだけで、内側空間及び外側空間の両方に封止樹脂材料が流れるため、短時間で封止樹脂層を成形することが可能となる。   In this configuration, the sealing resin material flows into both the inner space and the outer space simply by pouring the resin material (sealing resin material) to be the sealing resin layer into only the inner space or the outer space of the sub-frame. It becomes possible to mold the sealing resin layer in a short time.

また、前記半導体装置においては、前記軟質樹脂材料が、前記封止樹脂層の上面に流し込まれた際に前記一部領域に留まる粘性あるいは濡れ性を有するゲル状の樹脂材料であってもよい。   In the semiconductor device, the soft resin material may be a gel-like resin material having viscosity or wettability that remains in the partial region when poured into the upper surface of the sealing resin layer.

この構成では、軟質樹脂材料を封止樹脂層の上面に流し込んでも、軟質樹脂材料は封止樹脂層の上面において過度に濡れ広がらない。このため、上記軟質樹脂材料を封止樹脂層の上面に流し込んで形成される軟質樹脂層は、封止樹脂層の上面の一部領域において山状に盛られた形状を呈する。したがって、特に副枠体を設けなくても、充填樹脂層に密着させる封止樹脂層の上面の周囲領域を簡単に確保することができる。   In this configuration, even if the soft resin material is poured into the upper surface of the sealing resin layer, the soft resin material does not excessively wet and spread on the upper surface of the sealing resin layer. For this reason, the soft resin layer formed by pouring the soft resin material into the upper surface of the sealing resin layer has a shape that is piled up in a part of the upper surface of the sealing resin layer. Accordingly, the peripheral region on the upper surface of the sealing resin layer to be in close contact with the filling resin layer can be easily ensured without providing a subframe.

本発明によれば、充填樹脂層が封止樹脂層から剥離することを抑えて、充填樹脂層と軟質樹脂層や枠体との間に隙間が生じることを抑制できる。すなわち、半導体装置の安全性向上を図ることができる。   According to this invention, it can suppress that a filling resin layer peels from a sealing resin layer, and can suppress that a clearance gap produces between a filling resin layer, a soft resin layer, and a frame. That is, the safety of the semiconductor device can be improved.

本発明の第一実施形態に係る半導体装置を示す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. 図1の半導体装置において、枠体内に樹脂を流し込む前の状態を示す上面図である。FIG. 2 is a top view showing a state before pouring resin into a frame in the semiconductor device of FIG. 1. (a)は図2のA−A矢視断面図であり、(b)は図2のB−B矢視断面図である。(A) is AA arrow sectional drawing of FIG. 2, (b) is BB arrow sectional drawing of FIG. 本発明の第二実施形態に係る半導体装置を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the semiconductor device which concerns on 2nd embodiment of this invention. 図4の半導体装置において、枠体内に樹脂を流し込む前の状態を示す上面図である。FIG. 5 is a top view showing a state before the resin is poured into the frame in the semiconductor device of FIG. 4.

〔第一実施形態〕
以下、図1〜3を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
図1,2に示すように、半導体装置1は、配置板2の主面に半導体チップ3を固定した上で、半導体チップ3と接続端子4とをワイヤ5により電気接続して構成されている。本実施形態では、配置板2が、基板11と、基板11の上面11aに固定された板状のヒートシンク12とによって構成されている。また、基板11の上面11aやヒートシンクの上面12aが配置板2の主面をなしている。
[First embodiment]
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, the semiconductor device 1 is configured by fixing the semiconductor chip 3 to the main surface of the arrangement plate 2 and then electrically connecting the semiconductor chip 3 and the connection terminals 4 with wires 5. . In the present embodiment, the arrangement plate 2 includes a substrate 11 and a plate-shaped heat sink 12 fixed to the upper surface 11 a of the substrate 11. Further, the upper surface 11 a of the substrate 11 and the upper surface 12 a of the heat sink constitute the main surface of the arrangement plate 2.

基板11は、例えば放熱性の高いアルミニウム基板であり、その上面11a等には電気的な配線パターン(不図示)が形成されている。また、接続端子4は、基板11の上面11aに形成され、基板11の配線パターンに電気接続されている。さらに、本実施形態の基板11の上面11aには、配線パターンに電気接続されたピン状の外部端子6も形成されている。
ヒートシンク12は、例えば、銅(Cu)、タングステン、モリブデン等の放熱性の高い材料によって板状に形成されている、あるいは、これに加えて例えばNiメッキを施して形成されている。このヒートシンク12は、接合剤(不図示)を介して基板11の上面11aに固定されている。
The substrate 11 is an aluminum substrate with high heat dissipation, for example, and an electrical wiring pattern (not shown) is formed on the upper surface 11a and the like. The connection terminal 4 is formed on the upper surface 11 a of the substrate 11 and is electrically connected to the wiring pattern of the substrate 11. Furthermore, pin-shaped external terminals 6 electrically connected to the wiring pattern are also formed on the upper surface 11a of the substrate 11 of the present embodiment.
The heat sink 12 is formed in a plate shape with a material having high heat dissipation such as copper (Cu), tungsten, molybdenum, or the like, or is formed by performing Ni plating in addition to this, for example. The heat sink 12 is fixed to the upper surface 11a of the substrate 11 via a bonding agent (not shown).

半導体チップ3は、熱伝導率の高い半田等の接合剤(不図示)によってヒートシンク12の上面12aに固定されている。したがって、本実施形態の半導体装置1では、半導体チップ3において生じた熱を、ヒートシンク12から基板11に効率よく放熱することができ、半導体チップ3の温度上昇を抑えることができる。
ワイヤ5は、その両端が半導体チップ3及び接続端子4に接合され、半導体チップ3と接続端子4との間でこれらの上方側に膨らむアーチ状に形成されている。
なお、図示例(図2)では、上述したヒートシンク12、半導体チップ3、接続端子4及びワイヤ5からなるユニットが、基板11上に複数組設けられているが、例えば一組だけ設けられていてもよい。
The semiconductor chip 3 is fixed to the upper surface 12a of the heat sink 12 with a bonding agent (not shown) such as solder having high thermal conductivity. Therefore, in the semiconductor device 1 of the present embodiment, the heat generated in the semiconductor chip 3 can be efficiently radiated from the heat sink 12 to the substrate 11, and the temperature rise of the semiconductor chip 3 can be suppressed.
Both ends of the wire 5 are joined to the semiconductor chip 3 and the connection terminal 4, and are formed in an arch shape that swells upward between the semiconductor chip 3 and the connection terminal 4.
In the illustrated example (FIG. 2), a plurality of units each including the heat sink 12, the semiconductor chip 3, the connection terminals 4, and the wires 5 are provided on the substrate 11, but only one set is provided, for example. Also good.

また、半導体装置1は、基板11の上面11aから突出するように配されて、半導体チップ3及びワイヤ5を囲む枠体7を備えている。本実施形態では、枠体7が、基板11の上面11aの周縁から上方に延在するように形成され、基板11に形成された接続端子4及び外部端子6も囲んでいる。すなわち、本実施形態では、基板11及び枠体7によって上方に開口するケースが構成されている。
また、本実施形態の枠体7は、その内部空間を、半導体チップ3、接続端子4及びワイヤ5が配される第一空間S1と、外部端子6が配される第二空間S2とに区画する仕切壁部13を有している。ただし、基板11の上面11aと、これに対向する仕切壁部13の下端部との間には隙間があり、この隙間が枠体7内の二つの空間S1,S2を連通させる連通口13Aとなっている。
The semiconductor device 1 includes a frame 7 that is disposed so as to protrude from the upper surface 11 a of the substrate 11 and surrounds the semiconductor chip 3 and the wires 5. In the present embodiment, the frame body 7 is formed so as to extend upward from the periphery of the upper surface 11 a of the substrate 11, and also surrounds the connection terminals 4 and the external terminals 6 formed on the substrate 11. That is, in this embodiment, a case that opens upward is constituted by the substrate 11 and the frame body 7.
Further, the frame body 7 of the present embodiment partitions its internal space into a first space S1 in which the semiconductor chip 3, the connection terminals 4 and the wires 5 are arranged, and a second space S2 in which the external terminals 6 are arranged. It has the partition wall part 13 to do. However, there is a gap between the upper surface 11a of the substrate 11 and the lower end portion of the partition wall 13 facing the substrate 11, and this gap communicates with the communication port 13A for communicating the two spaces S1, S2 in the frame body 7. It has become.

さらに、半導体装置1は、枠体7内において基板11の上面11aに順次積層された封止樹脂層21、軟質樹脂層22及び充填樹脂層23を備えている。
封止樹脂層21は、例えばエポキシ系樹脂等の硬質樹脂材料からなり、基板11の上面、ヒートシンク12の側部及び上面12a、半導体チップ3、接続端子4及びワイヤ5を封止している。また、本実施形態では、封止樹脂層21が外部端子6の基端部及び連通口13Aも封止している。なお、この封止樹脂層21の上面21aは、封止樹脂層21、軟質樹脂層22及び充填樹脂層23の積層方向に直交している。
Furthermore, the semiconductor device 1 includes a sealing resin layer 21, a soft resin layer 22, and a filling resin layer 23 that are sequentially stacked on the upper surface 11 a of the substrate 11 in the frame body 7.
The sealing resin layer 21 is made of, for example, a hard resin material such as an epoxy resin, and seals the upper surface of the substrate 11, the side and upper surfaces 12 a of the heat sink 12, the semiconductor chip 3, the connection terminals 4, and the wires 5. In the present embodiment, the sealing resin layer 21 also seals the base end portion of the external terminal 6 and the communication port 13A. The upper surface 21 a of the sealing resin layer 21 is orthogonal to the stacking direction of the sealing resin layer 21, the soft resin layer 22, and the filling resin layer 23.

そして、封止樹脂層21内に埋設されたワイヤ5から封止樹脂層21の上面21aまでの距離は、ワイヤ5の断線時に発生するエネルギー(断線エネルギー)に基づいて封止樹脂層21に生じる亀裂が封止樹脂層21の上面21aに到達するように設定されている。
なお、ワイヤ5の断線時に生じる断線エネルギーは、例えばワイヤ5に過電流が流れた際に、電気抵抗が他の部分よりも大きいワイヤ5の局所部分において発生する熱であり、このワイヤ5の局所部分がワイヤ5の断線箇所となる。また、電気抵抗が大きくなるワイヤ5の局所部分としては、例えばワイヤ5の他の部分と比較して径寸法が小さい部分や、ワイヤ5のうちクラック等の欠陥が生じている部分が挙げられる。また、これらワイヤ5の径寸法や欠陥の他に、例えばワイヤ5自体の組成が不均一であることによって、ワイヤ5の局所部分の電気抵抗が他の部分よりも大きくなることもある。
The distance from the wire 5 embedded in the sealing resin layer 21 to the upper surface 21a of the sealing resin layer 21 is generated in the sealing resin layer 21 based on the energy (disconnection energy) generated when the wire 5 is disconnected. The crack is set so as to reach the upper surface 21 a of the sealing resin layer 21.
The disconnection energy generated when the wire 5 is disconnected is, for example, heat generated in a local portion of the wire 5 having an electrical resistance larger than that of other portions when an overcurrent flows through the wire 5. The portion becomes a disconnection portion of the wire 5. Moreover, as a local part of the wire 5 where electric resistance becomes large, the part where a diameter dimension is small compared with the other part of the wire 5, for example, and the part in which defects, such as a crack among the wires 5, have arisen are mentioned. In addition to the diameters and defects of the wires 5, for example, the composition of the wires 5 itself is not uniform, so that the electrical resistance of a local portion of the wire 5 may be larger than that of other portions.

軟質樹脂層22は、流動性を有すると共に封止樹脂層21をなす硬質樹脂材料よりも柔らかい軟質樹脂材料からなる。本実施形態の軟質樹脂層22は、シリコーン系樹脂(例えば信越化学社製のKE−1065(商品名))等のゲル状の樹脂材料によって構成されている。
なお、軟質樹脂層22が流動性を有することは、常に流動性を有することを意味するものではなく、少なくともワイヤ5の断線時に流動性を有していればよい。例えば、シリコーン系樹脂をはじめとするゲル状の樹脂材料自体は、所定値以上の外力を受けない限り流動性を有さないが、ワイヤ5の断線時に生じる断線エネルギーに基づいて細かな破片に細分化される等して、流動性を有することになる。
そして、この軟質樹脂層22は、封止樹脂層21の上面21aのうちワイヤ5の上方を含む一部領域に形成されている。本実施形態では、半導体チップ3や接続端子4の上方も上記一部領域に含まれている。
The soft resin layer 22 is made of a soft resin material that has fluidity and is softer than the hard resin material that forms the sealing resin layer 21. The soft resin layer 22 of the present embodiment is made of a gel-like resin material such as silicone resin (for example, KE-1065 (trade name) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
The fact that the soft resin layer 22 has fluidity does not always mean that it has fluidity, and it is sufficient that it has fluidity at least when the wire 5 is disconnected. For example, gel-like resin materials such as silicone resins themselves do not have fluidity unless they are subjected to an external force exceeding a predetermined value, but are subdivided into fine fragments based on the disconnection energy generated when the wire 5 is disconnected. For example, it has fluidity.
The soft resin layer 22 is formed in a partial region including the upper side of the wire 5 in the upper surface 21 a of the sealing resin layer 21. In the present embodiment, the semiconductor chip 3 and the connection terminal 4 are also included in the partial area.

充填樹脂層23は、封止樹脂層21と同様に、軟質樹脂層22をなす軟質樹脂材料よりも硬いエポキシ系樹脂等の硬質樹脂材料からなる。この充填樹脂層23は、軟質樹脂層22上にも積層されているが、封止樹脂層21の上面21aのうち、軟質樹脂層22が積層された一部領域を囲む周囲領域にも密着している。   Like the sealing resin layer 21, the filling resin layer 23 is made of a hard resin material such as an epoxy resin that is harder than the soft resin material forming the soft resin layer 22. The filling resin layer 23 is also laminated on the soft resin layer 22, but also closely adheres to a peripheral region surrounding a partial region where the soft resin layer 22 is laminated on the upper surface 21 a of the sealing resin layer 21. ing.

本実施形態では、筒状の副枠体8によって封止樹脂層21の上面21aが一部領域と周囲領域とに区画されている。言い換えれば、本実施形態では、封止樹脂層21の上面21aにおける軟質樹脂層22の形成領域が副枠体8によって制限されている。
この副枠体8は、枠体7の内側に間隔をあけた位置において、封止樹脂層21の上面21aから突出して、封止樹脂層21の上面21aのうちワイヤ5や半導体チップ3、接続端子4の上方に位置する一部領域を囲むように配されている。なお、本実施形態では、副枠体8がヒートシンク12、半導体チップ3、接続端子4及びワイヤ5からなる複数組のユニットを一括して囲んでいるが、例えば一組のユニット単位で囲んでもよい。すなわち、封止樹脂層21の上面21aには、複数の一部領域が形成されていてもよい。
In the present embodiment, the upper surface 21 a of the sealing resin layer 21 is partitioned into a partial region and a peripheral region by the cylindrical sub-frame 8. In other words, in this embodiment, the formation region of the soft resin layer 22 on the upper surface 21 a of the sealing resin layer 21 is limited by the sub-frame 8.
The sub-frame 8 protrudes from the upper surface 21a of the sealing resin layer 21 at a position spaced from the inner side of the frame 7, and the wire 5 and the semiconductor chip 3 are connected to the upper surface 21a of the sealing resin layer 21. It is arranged so as to surround a partial region located above the terminal 4. In the present embodiment, the sub-frame 8 collectively surrounds a plurality of sets of units including the heat sink 12, the semiconductor chip 3, the connection terminals 4, and the wires 5. . That is, a plurality of partial regions may be formed on the upper surface 21 a of the sealing resin layer 21.

また、封止樹脂層21、軟質樹脂層22及び充填樹脂層23の積層方向に沿う副枠体8の下端部は、封止樹脂層21に埋設されている。さらに、副枠体8の下端部は、基板11の上面11aとの間に間隔をあけて位置している。これにより、基板11の上面11aと副枠体8の下端部との間には、副枠体8の内側空間と外側空間とを連通する通路8Aが形成されている。前述した軟質樹脂層22は、このように配された副枠体8の内側にのみ充填されている。
また、本実施形態では、副枠体8の内側に充填された軟質樹脂層22の上面22aが、副枠体8の上端よりも低く位置していることに伴い、充填樹脂層23も副枠体8の内側に入り込んでいる。これにより、副枠体8の上端部が充填樹脂層23に埋設されている。
Further, the lower end portion of the sub-frame 8 along the stacking direction of the sealing resin layer 21, the soft resin layer 22 and the filling resin layer 23 is embedded in the sealing resin layer 21. Further, the lower end portion of the sub-frame 8 is positioned with a space between the upper surface 11 a of the substrate 11. Thus, a passage 8 </ b> A that connects the inner space and the outer space of the sub-frame 8 is formed between the upper surface 11 a of the substrate 11 and the lower end portion of the sub-frame 8. The soft resin layer 22 described above is filled only inside the sub-frame 8 arranged in this way.
In the present embodiment, since the upper surface 22a of the soft resin layer 22 filled inside the sub-frame 8 is positioned lower than the upper end of the sub-frame 8, the filled resin layer 23 is also subframe. It is inside the body 8. Thereby, the upper end portion of the sub-frame 8 is embedded in the filling resin layer 23.

また、副枠体8の上端部には、副枠体8の径方向外側に突出する突起部14が形成されている。この突起部14は、封止樹脂層21の上面21aとの間に間隔をあけて配されている。そして、この突起部14と封止樹脂層21の上面21aとの間には充填樹脂層23が入り込んでいる。また、突起部14が充填樹脂層23に埋設されている。これにより、充填樹脂層23が突起部14に係合している。なお、図示例では、突起部14が、副枠体8の周方向全体に形成されている、すなわち、環状に形成されているが、例えば周方向に間隔をあけて複数配列されていてもよいし、例えば周方向の一部に一つだけ形成されていてもよい。   In addition, a protrusion 14 that protrudes radially outward of the sub-frame 8 is formed at the upper end of the sub-frame 8. The protruding portion 14 is disposed with a space between the upper surface 21 a of the sealing resin layer 21. A filling resin layer 23 enters between the protrusion 14 and the upper surface 21 a of the sealing resin layer 21. Further, the protrusion 14 is embedded in the filling resin layer 23. Thereby, the filling resin layer 23 is engaged with the protrusion 14. In the illustrated example, the protrusions 14 are formed in the entire circumferential direction of the sub-frame 8, that is, formed in an annular shape. However, for example, a plurality of projections 14 may be arranged at intervals in the circumferential direction. For example, only one may be formed in a part in the circumferential direction.

以上のように構成・配置される副枠体8は、例えば枠体7と一体に形成されてもよいが、本実施形態では枠体7と別個に形成されている。このため、副枠体8は、図2,3に示すように、封止樹脂層21、軟質樹脂層22及び充填樹脂層23となる各樹脂材料を枠体7内に流し込む前の状態において、副枠体8の内側空間と外側空間とが通路8Aによって連通されるように、基板11の上面11aから間隔をあけた位置に配される必要がある。   The sub-frame body 8 configured and arranged as described above may be formed integrally with the frame body 7, for example, but is formed separately from the frame body 7 in the present embodiment. For this reason, as shown in FIGS. 2 and 3, the sub-frame 8 is in a state before each resin material that becomes the sealing resin layer 21, the soft resin layer 22, and the filling resin layer 23 is poured into the frame body 7. It is necessary to be arranged at a position spaced from the upper surface 11a of the substrate 11 so that the inner space and the outer space of the sub-frame 8 are communicated by the passage 8A.

そこで、本実施形態の枠体7には、副枠体8を基板11の上面11aから上方に間隔をあけた位置において支持するための支持用突起15が形成されている。この支持用突起15は、仕切壁部13を含む枠体7の内周面から第一空間S1側に突出するように形成されている。また、この支持用突起15は、基板11の上面11aに配され、枠体7の周方向に間隔をあけて複数配列されている。   In view of this, in the frame body 7 of the present embodiment, support protrusions 15 for supporting the sub-frame body 8 at a position spaced upward from the upper surface 11a of the substrate 11 are formed. The support protrusion 15 is formed so as to protrude from the inner peripheral surface of the frame body 7 including the partition wall portion 13 toward the first space S1. The supporting protrusions 15 are arranged on the upper surface 11 a of the substrate 11, and a plurality of supporting protrusions 15 are arranged at intervals in the circumferential direction of the frame body 7.

また、本実施形態の副枠体8には、その周方向の一部に副枠体8の外周面から径方向外側に突出する被支持用突起16が形成されている。被支持用突起16は、前述した突起部14よりも径方向外側に突出している。この被支持用突起16は、副枠体8を前述した支持用突起15上に配した状態において、枠体7に形成された環状突起17上に配される。なお、環状突起17は、枠体7の内側に突出するものであり、基板11の上面11aに当接することで、基板11に対して枠体7を位置決めする役割を果たすものである。   In addition, the sub-frame 8 of the present embodiment is formed with a supported protrusion 16 that protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the sub-frame 8 in a part of the circumferential direction. The supported protrusion 16 protrudes radially outward from the protrusion 14 described above. The supported protrusion 16 is disposed on an annular protrusion 17 formed on the frame body 7 in a state where the sub-frame body 8 is disposed on the supporting protrusion 15 described above. The annular protrusion 17 protrudes inside the frame body 7 and plays a role of positioning the frame body 7 with respect to the substrate 11 by contacting the upper surface 11 a of the substrate 11.

以上のように形成された支持用突起15上に副枠体8を配し、また、副枠体8の被支持用突起16を枠体7の環状突起17上に配することで、副枠体8は、その周方向の複数個所において下端部側から支持されることになる。したがって、副枠体8は、基板11の上面11aから上方に間隔をあけた位置に配することができ、さらに、副枠体8の内側空間と外側空間とを連通する通路8Aを形成することができる。   The sub-frame 8 is arranged on the support protrusion 15 formed as described above, and the support-use protrusion 16 of the sub-frame 8 is arranged on the annular protrusion 17 of the frame 7 so that the sub-frame 8 The body 8 is supported from the lower end side at a plurality of locations in the circumferential direction. Accordingly, the sub-frame 8 can be disposed at a position spaced upward from the upper surface 11a of the substrate 11, and further, a passage 8A that connects the inner space and the outer space of the sub-frame 8 is formed. Can do.

以上のように構成される半導体装置1において、例えばワイヤ5が断線した場合には、従来(特許文献1)の場合と同様に、ワイヤ5の断線エネルギーに基づいて発生する封止樹脂層21の亀裂に、軟質樹脂層22をなすゲル状の樹脂材料が流動性を有して入り込み、ワイヤ5の断線部分の隙間に到達する。これにより、ワイヤ5の断線部分に放電が生じることを防ぎ、放電等に伴う封止樹脂層21の発火を確実に防止することができる。すなわち、半導体装置1の安全性を確保することができる。
さらに、軟質樹脂層22が充填樹脂層23によって覆われているため、ワイヤ5の断線時にゲル状の樹脂材料が外方に飛び散ることも防止できる。
In the semiconductor device 1 configured as described above, for example, when the wire 5 is disconnected, the sealing resin layer 21 generated based on the disconnection energy of the wire 5 is the same as in the conventional case (Patent Document 1). The gel-like resin material forming the soft resin layer 22 enters the crack with fluidity, and reaches the gap in the broken portion of the wire 5. Thereby, it can prevent that discharge arises in the disconnection part of the wire 5, and can prevent the ignition of the sealing resin layer 21 accompanying discharge etc. reliably. That is, the safety of the semiconductor device 1 can be ensured.
Furthermore, since the soft resin layer 22 is covered with the filling resin layer 23, it is possible to prevent the gel-like resin material from splashing outward when the wire 5 is disconnected.

そして、本実施形態の半導体装置1によれば、互いに密着する封止樹脂層21と充填樹脂層23との界面が樹脂層21〜23の積層方向に直交しているため、半導体チップ3の不具合等に基づくワイヤ5断線時に生じる衝撃によって軟質樹脂層22が膨張しようとしても、充填樹脂層23が封止樹脂層21から剥離することを抑制できる。
特に、本実施形態の半導体装置1では、副枠体8の下端部及び上端部がそれぞれ封止樹脂層21及び充填樹脂層23に埋設されていることで、封止樹脂層21と充填樹脂層23とを強固に固定することが可能となる。したがって、ワイヤ5断線時の衝撃によって軟質樹脂層22が膨張しようとしても、充填樹脂層23が封止樹脂層21から剥離することをより効果的に抑制できる。
According to the semiconductor device 1 of the present embodiment, the interface between the sealing resin layer 21 and the filling resin layer 23 that are in close contact with each other is orthogonal to the stacking direction of the resin layers 21 to 23, so Even if the soft resin layer 22 tries to expand due to an impact generated when the wire 5 is disconnected based on the above, it is possible to prevent the filling resin layer 23 from being peeled off from the sealing resin layer 21.
In particular, in the semiconductor device 1 of the present embodiment, the lower end portion and the upper end portion of the sub-frame 8 are embedded in the sealing resin layer 21 and the filling resin layer 23, respectively, so that the sealing resin layer 21 and the filling resin layer 23 can be firmly fixed. Therefore, even when the soft resin layer 22 is about to expand due to an impact when the wire 5 is disconnected, it is possible to more effectively suppress the filling resin layer 23 from peeling from the sealing resin layer 21.

さらに、本実施形態の半導体装置1では、封止樹脂層21の上面と副枠体8の突起部14との間に充填樹脂層23が入り込むことで、充填樹脂層23が突起部14に係合するため、封止樹脂層21と充填樹脂層23とをさらに強固に固定できる。したがって、充填樹脂層23が封止樹脂層21から剥離することを確実に防止できる。
以上のことから、本実施形態の半導体装置1によれば、ワイヤ5の断線時に充填樹脂層23が封止樹脂層21から浮き上がってしまうことを防止して、充填樹脂層23と軟質樹脂層22や枠体7との間に隙間が生じることを防ぐことができる。したがって、半導体装置1の安全性向上を図ることが可能となる。
Furthermore, in the semiconductor device 1 of the present embodiment, the filling resin layer 23 enters between the upper surface of the sealing resin layer 21 and the protrusion 14 of the sub-frame 8, so that the filling resin layer 23 is associated with the protrusion 14. Therefore, the sealing resin layer 21 and the filling resin layer 23 can be more firmly fixed. Therefore, it is possible to reliably prevent the filling resin layer 23 from being peeled off from the sealing resin layer 21.
From the above, according to the semiconductor device 1 of the present embodiment, the filling resin layer 23 is prevented from floating from the sealing resin layer 21 when the wire 5 is disconnected, and the filling resin layer 23 and the soft resin layer 22 are prevented. And a gap between the frame body 7 and the frame body 7 can be prevented. Therefore, the safety of the semiconductor device 1 can be improved.

また、本実施形態の半導体装置1によれば、封止樹脂層21、軟質樹脂層22及び充填樹脂層23を成形する際には、封止樹脂層21、軟質樹脂層22及び充填樹脂層23となる各樹脂材料を順番に枠体7内に流し込めばよいため、半導体装置1を容易に製造することが可能である。   Further, according to the semiconductor device 1 of the present embodiment, when the sealing resin layer 21, the soft resin layer 22, and the filling resin layer 23 are molded, the sealing resin layer 21, the soft resin layer 22, and the filling resin layer 23 are formed. Therefore, the semiconductor device 1 can be easily manufactured.

さらに、本実施形態の半導体装置1によれば、封止樹脂層21を成形する際には、封止樹脂層21となる樹脂材料(封止樹脂材料)を副枠体8の内側空間及び外側空間の一方のみに流し込むだけで、基板11と副枠体8との間に形成された通路8Aから他方の空間に流れ込ませることができる。すなわち、封止樹脂材料を一回流し込むだけで、内側空間及び外側空間の両方に封止樹脂材料が流れ込ませることができる。
さらに、本実施形態の半導体装置1によれば、封止樹脂層21を成形する際に、封止樹脂材料を第一空間S1及び第二空間S2の一方に流し込むだけで、連通口13Aから他方の空間にも流れ込ませることができる。すなわち、封止樹脂材料を一回流し込むだけで、第一空間S1に配されたヒートシンク12、半導体チップ3、接続端子4及びワイヤ5、並びに、第二空間S2に配された外部端子6の基端部を封止樹脂層21により封止することができる。
以上のことから、短時間で封止樹脂層21を成形することが可能となる。
Furthermore, according to the semiconductor device 1 of the present embodiment, when the sealing resin layer 21 is molded, the resin material (sealing resin material) to be the sealing resin layer 21 is used as the inner space and the outer side of the sub-frame 8. By flowing into only one of the spaces, it is possible to flow into the other space from the passage 8A formed between the substrate 11 and the sub-frame 8. That is, the sealing resin material can be caused to flow into both the inner space and the outer space only by flowing the sealing resin material once.
Furthermore, according to the semiconductor device 1 of the present embodiment, when the sealing resin layer 21 is formed, the sealing resin material is simply poured into one of the first space S1 and the second space S2, and the other is communicated from the communication port 13A. It can also flow into the space. That is, the base of the heat sink 12, the semiconductor chip 3, the connection terminal 4 and the wire 5 disposed in the first space S1, and the external terminal 6 disposed in the second space S2 can be obtained by flowing the sealing resin material once. The end portion can be sealed with the sealing resin layer 21.
From the above, it becomes possible to mold the sealing resin layer 21 in a short time.

また、本実施形態の半導体装置1によれば、封止樹脂層21の上面21aのうち軟質樹脂層22の成形領域が副枠体8によって規制されている。このため、軟質樹脂層22を成形する際には、軟質樹脂層22となる樹脂材料(軟質樹脂材料)を副枠体8の内側に流し込むだけで、軟質樹脂材料が封止樹脂層21の上面21aに過度に濡れ広がることを簡単に防止できる。したがって、封止樹脂層21の上面21aに対する充填樹脂層23の密着面積を十分かつ容易に確保でき、半導体装置1をさらに容易に製造することができる。なお、この効果は、軟質樹脂材料の粘性が低く、封止樹脂層21の上面21aに対する軟質樹脂材料の濡れ性が高い場合に特に有効である。   Further, according to the semiconductor device 1 of the present embodiment, the molding region of the soft resin layer 22 in the upper surface 21 a of the sealing resin layer 21 is restricted by the sub-frame 8. For this reason, when the soft resin layer 22 is molded, the soft resin material is simply poured into the inner side of the sub-frame 8 so that the soft resin material becomes the upper surface of the sealing resin layer 21. It is possible to easily prevent the liquid 21a from being excessively wet and spread. Therefore, the contact area of the filling resin layer 23 with respect to the upper surface 21a of the sealing resin layer 21 can be secured sufficiently and easily, and the semiconductor device 1 can be manufactured more easily. This effect is particularly effective when the soft resin material has low viscosity and the soft resin material has high wettability with respect to the upper surface 21a of the sealing resin layer 21.

〔第二実施形態〕
次に、図4,5を参照して本発明の第二実施形態について説明する。
図4に示すように、この実施形態に係る半導体装置31は、第一実施形態の半導体装置1と比較して、副枠体8を備えていない点を除き、第一実施形態の構成と同様である。本実施形態では、第一実施形態との相違点のみについて説明し、第一実施形態と同一の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 4, the semiconductor device 31 according to this embodiment is the same as the configuration of the first embodiment, except that the sub-frame 8 is not provided, as compared with the semiconductor device 1 of the first embodiment. It is. In this embodiment, only differences from the first embodiment will be described, and the same components as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

そして、本実施形態の軟質樹脂層32は、第一実施形態と同様に、流動性を有すると共に封止樹脂層21をなす硬質樹脂材料よりも柔らかい軟質樹脂材料からなる。
ただし、本実施形態の軟質樹脂層32をなす軟質樹脂材料は、封止樹脂層21の上面21aに流し込まれた際に封止樹脂層21の上面21aのうちワイヤ5の上方を含む一部領域に留まる粘性あるいは濡れ性を有するゲル状の樹脂材料によって構成されている。このような軟質樹脂材料としては、チキソ性を有する樹脂材料(例えば信越化学社製のKE−1151(商品名))が挙げられる。
And the soft resin layer 32 of this embodiment consists of soft resin material softer than the hard resin material which has fluidity | liquidity and makes the sealing resin layer 21 similarly to 1st embodiment.
However, the soft resin material forming the soft resin layer 32 of the present embodiment is a partial region including the upper side of the wire 5 in the upper surface 21a of the sealing resin layer 21 when poured into the upper surface 21a of the sealing resin layer 21. It is comprised by the gel-like resin material which has the viscosity or wettability which stays. Examples of such a soft resin material include a thixotropic resin material (for example, KE-1151 (trade name) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).

したがって、本実施形態の半導体装置1によれば、第一実施形態と同様の効果の他、以下の効果も奏する。
すなわち、軟質樹脂層22を成形する際に上記軟質樹脂材料を封止樹脂層21の上面21aに流し込んでも、軟質樹脂材料は封止樹脂層21の上面21aにおいて過度に濡れ広がらない。このため、封止樹脂層21の上面21aに形成される軟質樹脂層22は、封止樹脂層の上面の一部領域において山状に盛られた形状を呈する。したがって、第一実施形態のように副枠体8を設けなくても、封止樹脂層21の上面21aのうち充填樹脂層23が密着する周囲領域を簡単に確保できる。
Therefore, according to the semiconductor device 1 of this embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment, the following effects are also obtained.
That is, even when the soft resin material is poured into the upper surface 21 a of the sealing resin layer 21 when the soft resin layer 22 is formed, the soft resin material is not excessively wetted and spread on the upper surface 21 a of the sealing resin layer 21. For this reason, the soft resin layer 22 formed on the upper surface 21a of the sealing resin layer 21 has a shape stacked in a mountain shape in a partial region of the upper surface of the sealing resin layer. Therefore, even if the sub-frame 8 is not provided as in the first embodiment, it is possible to easily secure a peripheral region where the filling resin layer 23 is in close contact with the upper surface 21a of the sealing resin layer 21.

また、例えば図5に示すように、ヒートシンク12、半導体チップ3、接続端子4及びワイヤ5からなるユニットが、基板11上に複数組設けられている場合には、各組のユニット上(あるいは各ワイヤ5上)にそれぞれ別個の軟質樹脂層22を容易に成形することが可能となる。
さらに、複数組のユニット上に軟質樹脂層22をまとめて成形する場合と比較して、使用する軟質樹脂材料の使用量を減らすことが可能となる。また、軟質樹脂層22の形成領域を小さくすることで、封止樹脂層21と充填樹脂層23との密着面積が拡大されるため、ワイヤ5断線時の衝撃によって充填樹脂層23が封止樹脂層21から剥離することを効果的に抑制できる。
上記第二実施形態に記載した特性を有する軟質樹脂材料や、軟質樹脂層22の形成領域は、前述した第一実施形態の半導体装置1に適用されてもよい。
Further, for example, as shown in FIG. 5, when a plurality of units each including the heat sink 12, the semiconductor chip 3, the connection terminals 4, and the wires 5 are provided on the substrate 11, It is possible to easily form separate soft resin layers 22 on the wires 5).
Furthermore, the amount of the soft resin material to be used can be reduced as compared with the case where the soft resin layers 22 are molded together on a plurality of sets of units. Moreover, since the contact area between the sealing resin layer 21 and the filling resin layer 23 is increased by reducing the formation region of the soft resin layer 22, the filling resin layer 23 is sealed by the impact when the wire 5 is disconnected. Peeling from the layer 21 can be effectively suppressed.
The soft resin material having the characteristics described in the second embodiment and the formation region of the soft resin layer 22 may be applied to the semiconductor device 1 of the first embodiment described above.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、第一実施形態の半導体装置1では、副枠体8が枠体7の支持用突起15上や環状突起17上に配されているが、例えば基板11の上面11aに配されてもよい。この場合、封止樹脂層21に埋設される副枠体8の下端部に、副枠体8の径方向に貫通する孔を形成する等して、第一実施形態と同様の通路8Aを形成することが好ましい。
また、第一実施形態において、副枠体8の下端部は、封止樹脂層21に埋設されているが、例えば埋設されずに封止樹脂層21の上面21aに配されていてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the semiconductor device 1 according to the first embodiment, the sub-frame body 8 is disposed on the support protrusion 15 or the annular protrusion 17 of the frame body 7, but may be disposed on the upper surface 11 a of the substrate 11, for example. . In this case, a passage 8A similar to the first embodiment is formed by forming a hole penetrating in the radial direction of the sub-frame 8 at the lower end of the sub-frame 8 embedded in the sealing resin layer 21. It is preferable to do.
Moreover, in 1st embodiment, although the lower end part of the subframe 8 is embed | buried under the sealing resin layer 21, it may be distribute | arranged to the upper surface 21a of the sealing resin layer 21, for example, without being embedded.

さらに、第一実施形態では、副枠体8の内側に充填された軟質樹脂層22の上面が副枠体8の上端よりも低く位置しているが、例えば、副枠体8の上端と同じ高さに位置していてもよい。
また、全ての実施形態では、配置板2がヒートシンク12を含んで構成されているが、例えば基板11のみによって構成されてもよい。すなわち、半導体チップ3は基板11の上面11aに直接固定されてもよい。
Furthermore, in the first embodiment, the upper surface of the soft resin layer 22 filled inside the sub-frame 8 is positioned lower than the upper end of the sub-frame 8, for example, the same as the upper end of the sub-frame 8. It may be located at a height.
In all the embodiments, the arrangement plate 2 includes the heat sink 12. However, the arrangement plate 2 may include only the substrate 11, for example. That is, the semiconductor chip 3 may be directly fixed to the upper surface 11 a of the substrate 11.

1,31 半導体装置
2 配置板
3 半導体チップ
4 接続端子
5 ワイヤ
7 枠体
8 副枠体
8A 通路
11 基板
11a 上面(主面)
12 ヒートシンク
12a 上面(主面)
14 突起部
21 封止樹脂層
21a 上面
22,32 軟質樹脂層
23 充填樹脂層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,31 Semiconductor device 2 Arrangement board 3 Semiconductor chip 4 Connection terminal 5 Wire 7 Frame 8 Subframe 8A Passage 11 Substrate 11a Upper surface (main surface)
12 Heat sink 12a Upper surface (main surface)
14 Protrusion 21 Sealing resin layer 21a Upper surface 22, 32 Soft resin layer 23 Filling resin layer

Claims (6)

配置板の主面に半導体チップを固定した上で、当該半導体チップと接続端子とをワイヤにより電気接続した構成の半導体装置であって、
前記配置板の主面から突出するように配されて、前記半導体チップ及び前記ワイヤを囲む枠体と、該枠体内において前記配置板の主面から順次積層された封止樹脂層、軟質樹脂層及び充填樹脂層と、を備え、
前記封止樹脂層が、前記配置板の主面、前記半導体チップ、前記接続端子及び前記ワイヤを封止し、
前記軟質樹脂層が、流動性を有すると共に前記封止樹脂層及び前記充填樹脂層よりも柔らかい軟質樹脂材料からなり、さらに、積層方向に直交する前記封止樹脂層の上面のうち少なくとも前記ワイヤの上方を含む一部領域に形成され、
前記充填樹脂層が、前記封止樹脂層の上面のうち前記一部領域を囲む周囲領域に密着していることを特徴とする半導体装置。
A semiconductor device having a configuration in which the semiconductor chip is fixed to the main surface of the arrangement plate and the semiconductor chip and the connection terminal are electrically connected by a wire,
A frame body that protrudes from the main surface of the arrangement plate and surrounds the semiconductor chip and the wire, and a sealing resin layer and a soft resin layer that are sequentially stacked from the main surface of the arrangement plate in the frame body And a filling resin layer,
The sealing resin layer seals the main surface of the arrangement plate, the semiconductor chip, the connection terminal and the wire;
The soft resin layer is made of a soft resin material having fluidity and softer than the sealing resin layer and the filling resin layer, and further, at least of the upper surface of the sealing resin layer orthogonal to the stacking direction. Formed in a partial region including the upper part,
The semiconductor device, wherein the filling resin layer is in close contact with a peripheral region surrounding the partial region of the upper surface of the sealing resin layer.
前記枠体の内側に間隔をあけた位置に、前記封止樹脂層の上面から突出すると共に少なくとも前記ワイヤを囲む筒状の副枠体が配され、
前記軟質樹脂層が、前記副枠体の内側のみに充填されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
A cylindrical sub-frame that protrudes from the upper surface of the sealing resin layer and surrounds at least the wire is disposed at a position spaced inside the frame,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the soft resin layer is filled only inside the subframe.
前記積層方向に沿う前記副枠体の下端部が前記封止樹脂層内に埋設されると共に、前記副枠体の上端部が前記充填樹脂層内に埋設されていることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。   The lower end portion of the sub-frame body along the stacking direction is embedded in the sealing resin layer, and the upper end portion of the sub-frame body is embedded in the filling resin layer. 2. The semiconductor device according to 2. 前記副枠体の上端部に、該副枠体の径方向外側に突出し、前記封止樹脂層の上面との間に間隔をあけて配される突起部が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。   The upper end portion of the sub-frame body is formed with a protruding portion that protrudes outward in the radial direction of the sub-frame body and is spaced from the upper surface of the sealing resin layer. The semiconductor device according to claim 3. 前記配置板の主面と前記副枠体の下端部との間に、前記副枠体の内側空間と外側空間を連通する通路が形成されていることを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の半導体装置。   5. A passage that communicates the inner space and the outer space of the sub-frame body is formed between a main surface of the arrangement plate and a lower end portion of the sub-frame body. The semiconductor device according to any one of the above. 前記軟質樹脂材料が、前記封止樹脂層の上面に流し込まれた際に前記一部領域に留まる粘性あるいは濡れ性を有するゲル状の樹脂材料であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の半導体装置。   6. The soft resin material is a gel-like resin material having viscosity or wettability that remains in the partial region when poured into the upper surface of the sealing resin layer. The semiconductor device according to any one of the above.
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