Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7090580B2 - Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7090580B2 - Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP7090580B2
JP7090580B2 JP2019091888A JP2019091888A JP7090580B2 JP 7090580 B2 JP7090580 B2 JP 7090580B2 JP 2019091888 A JP2019091888 A JP 2019091888A JP 2019091888 A JP2019091888 A JP 2019091888A JP 7090580 B2 JP7090580 B2 JP 7090580B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lead
semiconductor element
lead portion
semiconductor device
base
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019091888A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020188136A (en
Inventor
光永 松尾
功 大島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2019091888A priority Critical patent/JP7090580B2/en
Publication of JP2020188136A publication Critical patent/JP2020188136A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7090580B2 publication Critical patent/JP7090580B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071—Connecting or disconnecting
    • H10W72/073—Connecting or disconnecting of die-attach connectors
    • H10W72/07351—Connecting or disconnecting of die-attach connectors characterised by changes in properties of the die-attach connectors during connecting
    • H10W72/07354—Connecting or disconnecting of die-attach connectors characterised by changes in properties of the die-attach connectors during connecting changes in dispositions
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/30—Die-attach connectors
    • H10W72/341—Dispositions of die-attach connectors, e.g. layouts
    • H10W72/347—Dispositions of multiple die-attach connectors

Landscapes

  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Description

本発明は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the semiconductor device.

半導体装置は、絶縁材と放熱材を有する基板等に搭載された半導体素子と、その半導体素子に接合されたリードとで構成される。例えば、特許文献１に記載の半導体装置は、基板上に設けられた半導体素子を含む導電部と、その導電部を収容するケースと、そのケースと一体化されたリード端子とで構成される。そのリード端子は、応力緩和形状を有し、半導体素子に直接接続されている。 A semiconductor device is composed of a semiconductor element mounted on a substrate or the like having an insulating material and a heat radiating material, and a lead bonded to the semiconductor element. For example, the semiconductor device described in Patent Document 1 is composed of a conductive portion including a semiconductor element provided on a substrate, a case accommodating the conductive portion, and a lead terminal integrated with the case. The lead terminal has a stress relaxation shape and is directly connected to the semiconductor element.

特開２０１５－４６４１６号公報JP-A-2015-46416.

半導体装置が、特許文献１に示されるように、導電部とリード端子とで構成される場合、リード端子の形状は導電部の高さを考慮して決定される。その一方で、リード端子と導電部との接合工程で発生するリード端子もしくは導電部の熱変形は、リード端子の形状の決定において考慮されていない。そのため、リード端子と導電部との接合工程において、導電部を構成する基板と半導体素子とが変形した場合、リード端子はそれらの変形に追従できず、安定した接合部が得られない。 When the semiconductor device is composed of a conductive portion and a lead terminal as shown in Patent Document 1, the shape of the lead terminal is determined in consideration of the height of the conductive portion. On the other hand, the thermal deformation of the lead terminal or the conductive portion generated in the joining process between the lead terminal and the conductive portion is not taken into consideration in determining the shape of the lead terminal. Therefore, when the substrate constituting the conductive portion and the semiconductor element are deformed in the joining process between the lead terminal and the conductive portion, the lead terminal cannot follow the deformation and a stable joint portion cannot be obtained.

この発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、半導体素子とリード部との接合状態を安定化させることが可能な半導体装置の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of stabilizing the bonding state between a semiconductor element and a lead portion.

本発明に係る半導体装置は、ベース部と半導体素子とリード部とを含む。半導体素子は、ベース部に搭載されている。リード部は、半導体素子を囲うように設けられるケースに両端が保持され、ケースの内側に収容される半導体素子に接合層を介して接合される。リード部は、両端の間に設けられ半導体素子に接合される接合部と、両端の各々と接合部との間に設けられベース部に対し垂直方向を除く一定方向の傾きで傾斜している傾斜部と、を含む。傾斜部は両端の一方と接合部との間に設けられる第１の傾斜部と、両端の他方と接合部との間に設けられる第２の傾斜部とを含む。傾斜部は、ケースからケースの内側に突出して傾斜部に延在するリード部の傾きよりも大きく、かつ、接合部から傾斜部に延在するリード部の傾きよりも大きい傾きを有する。

The semiconductor device according to the present invention includes a base portion, a semiconductor element, and a lead portion. The semiconductor element is mounted on the base portion. Both ends of the lead portion are held in a case provided so as to surround the semiconductor element, and the lead portion is joined to the semiconductor element housed inside the case via a bonding layer. The lead portion is provided between both ends of the joint portion to be joined to the semiconductor element, and is provided between each of the both ends and the joint portion and is inclined in a certain direction other than the direction perpendicular to the base portion. Includes parts and. The inclined portion includes a first inclined portion provided between one of both ends and the joint portion, and a second inclined portion provided between the other end portion and the joint portion. The inclined portion has an inclination larger than the inclination of the lead portion extending from the case to the inside of the case and extending to the inclined portion, and having an inclination larger than the inclination of the lead portion extending from the joint portion to the inclined portion.

本発明によれば、半導体素子とリード部との接合状態を安定化させる半導体装置の提供が可能である。 According to the present invention, it is possible to provide a semiconductor device that stabilizes the bonding state between the semiconductor element and the lead portion.

本発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白になる。 The objects, features, aspects, and advantages of the present invention will be made clearer by the following detailed description and accompanying drawings.

実施の形態１における半導体装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the semiconductor device in Embodiment 1. FIG. 実施の形態１における半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the semiconductor device in Embodiment 1. 接合前におけるベース部に保持された半導体素子とケースに保持されたリード部とを示す図である。It is a figure which shows the semiconductor element held in the base part and the lead part held in a case before joining. 接合工程における加熱によってベース部およびリード部が変形した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the base part and the lead part were deformed by the heating in a joining process. 実施の形態１における半導体装置の構成の別の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another example of the structure of the semiconductor device in Embodiment 1. FIG. 実施の形態２における半導体装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the semiconductor device in Embodiment 2. 接合工程における加熱によってベース部およびリード部が変形した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the base part and the lead part were deformed by the heating in a joining process. 実施の形態３における半導体装置の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the semiconductor device in Embodiment 3. FIG. 実施の形態３における半導体装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the semiconductor device in Embodiment 3. FIG. 実施の形態３におけるリード部の溝の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the groove of the lead part in Embodiment 3. FIG. 実施の形態３におけるリード部の溝の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the groove of the lead part in Embodiment 3. FIG. 接合工程における加熱によってベース部およびリード部が変形した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the base part and the lead part were deformed by the heating in a joining process. 実施の形態４における半導体装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the semiconductor device in Embodiment 4. 接合工程における加熱によってベース部およびリード部が変形した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the base part and the lead part were deformed by the heating in a joining process.

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１における半導体装置の構成を示す断面図である。 <Embodiment 1>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor device according to the first embodiment.

半導体装置は、ベース部６、半導体素子３、ケース７およびリード部１を含む。 The semiconductor device includes a base portion 6, a semiconductor element 3, a case 7, and a lead portion 1.

ベース部６は、図示は省略しているが、絶縁材と放熱材とを含む。また、ベース部６には、導電材からなる回路パターンが設けられている。リード部１も、図示は省略しているが、リード部１の少なくとも一端には、半導体装置の外部とリード部１とを電気的に接続する際に使われる端子部が設けられている。リード部１と端子部からなる構成をリード端子と称する。半導体装置の製造工程の一工程である半導体素子３とリード部１との接合工程において、ベース部６に熱変形が生じる。ベース部６の熱変形の大きさと熱変形の方向とは、ベース部６を構成する絶縁材、放熱材および回路パターンの各々が有する熱膨張係数の差と、各々のサイズに関連する剛性とによって定まる。実施の形態１におけるベース部６は、接合工程における加熱により、リード部１が位置する方向とは反対方向に凸の形状に変形する性質を有する。 Although not shown, the base portion 6 includes an insulating material and a heat radiating material. Further, the base portion 6 is provided with a circuit pattern made of a conductive material. Although not shown, the lead portion 1 is also provided with a terminal portion used for electrically connecting the outside of the semiconductor device and the lead portion 1 at at least one end of the lead portion 1. A configuration including a lead portion 1 and a terminal portion is referred to as a lead terminal. In the joining process of the semiconductor element 3 and the lead portion 1, which is one step of the manufacturing process of the semiconductor device, the base portion 6 is thermally deformed. The magnitude of thermal deformation and the direction of thermal deformation of the base portion 6 depend on the difference in the coefficient of thermal expansion of each of the insulating material, the heat radiating material, and the circuit pattern constituting the base portion 6 and the rigidity associated with each size. It will be decided. The base portion 6 in the first embodiment has a property of being deformed into a convex shape in a direction opposite to the direction in which the lead portion 1 is located due to heating in the joining step.

半導体素子３は、ベース部６に保持されている。例えば、半導体素子３は、接合層５を介してベース部６の回路パターン上に接合されている。接合層５は、導電性を有する接合材からなる。接合材は、例えば、はんだもしくはＡｇを含む焼結材である。 The semiconductor element 3 is held by the base portion 6. For example, the semiconductor element 3 is bonded on the circuit pattern of the base portion 6 via the bonding layer 5. The bonding layer 5 is made of a conductive bonding material. The joining material is, for example, a solder or a sintered material containing Ag.

ケース７は、半導体素子３を囲うように設けられている。半導体素子３はケースの内側に収容されている。ケース７は、例えば枠形状を有し、樹脂製である。 The case 7 is provided so as to surround the semiconductor element 3. The semiconductor element 3 is housed inside the case. The case 7 has, for example, a frame shape and is made of resin.

リード部１は、両端がケース７に保持されている。実施の形態１においては、リード部１の両端の一部は、ケース７に埋め込まれることにより固定されている。リード部１とケース７とは、一体であり、例えば、射出成形によって製造される。リード部１とケース７とは、例えば、インサート成形によって、または、リード部１の一部にケース７を構成する樹脂が射出成形されることによって製造される。 Both ends of the lead portion 1 are held by the case 7. In the first embodiment, a part of both ends of the lead portion 1 is fixed by being embedded in the case 7. The lead portion 1 and the case 7 are integrated and are manufactured by, for example, injection molding. The lead portion 1 and the case 7 are manufactured, for example, by insert molding or by injection molding a resin constituting the case 7 into a part of the lead portion 1.

また、リード部１は、接合部１Ｂと２つの傾斜部２とを含む。接合部１Ｂは、リード部１の両端１Ａの間に設けられている。リード部１は、接合部１Ｂにて、接合層４を介して、半導体素子３に接合されている。実施の形態１において、リード部１は板状であり、接合部１Ｂと半導体素子３とは、接合層４を介して面接触している。接合層４は、導電性を有する接合材からなる。接合材は、例えば、はんだもしくはＡｇを含む焼結材である。リード部１と半導体素子３とは、接合層４によって電気的に配線されている。 Further, the lead portion 1 includes a joint portion 1B and two inclined portions 2. The joint portion 1B is provided between both ends 1A of the lead portion 1. The lead portion 1 is joined to the semiconductor element 3 at the joining portion 1B via the joining layer 4. In the first embodiment, the lead portion 1 has a plate shape, and the joint portion 1B and the semiconductor element 3 are in surface contact with each other via the joint layer 4. The bonding layer 4 is made of a conductive bonding material. The joining material is, for example, a solder or a sintered material containing Ag. The lead portion 1 and the semiconductor element 3 are electrically wired by the bonding layer 4.

２つの傾斜部２の各々は、リード部１の両端１Ａの各々と接合部１Ｂとの間に設けられている。傾斜部２は、ベース部６に対して傾斜している。より具体的には、傾斜部２は、ケース７からケース７の内側に突出して傾斜部２に延在するリード部１の傾きよりも大きく、かつ、接合部１Ｂから傾斜部２に延在するリード部１の傾きよりも大きい傾きを有する。この傾きは、水平面に対し３０～６０度程度が好ましい。その傾きは、例えば、半導体素子３が保持されるベース部６の主面に対して、またはリード部１の接合部１Ｂと接合される半導体素子３の接合面に対して３０～６０度程度である。なお、傾斜部２は、ベース部６の主面に対して垂直ではない。 Each of the two inclined portions 2 is provided between each of both ends 1A of the lead portion 1 and the joint portion 1B. The inclined portion 2 is inclined with respect to the base portion 6. More specifically, the inclined portion 2 is larger than the inclination of the lead portion 1 protruding from the case 7 to the inside of the case 7 and extending to the inclined portion 2, and extends from the joint portion 1B to the inclined portion 2. It has an inclination larger than the inclination of the lead portion 1. This inclination is preferably about 30 to 60 degrees with respect to the horizontal plane. The inclination is, for example, about 30 to 60 degrees with respect to the main surface of the base portion 6 in which the semiconductor element 3 is held, or with respect to the junction surface of the semiconductor element 3 bonded to the junction portion 1B of the lead portion 1. be. The inclined portion 2 is not perpendicular to the main surface of the base portion 6.

傾斜部２は、ベース部６が位置する方向である下方に傾いている。すなわち、傾斜部２は、傾斜部２を構成する一端２Ａから、傾斜部２を構成する他端２Ｂにかけて、ベース部６に近づく方向に傾斜している。その傾斜部２の一端２Ａは、他端２Ｂよりもケース７の近くに位置し、傾斜部２の他端２Ｂは、傾斜部２の一端２Ａよりも接合部１Ｂの近くに位置する。傾斜部２の傾斜方向は、半導体装置の製造工程において、半導体素子３と接合部１Ｂとを接合する際の加熱によってベース部６が変形する方向に関連している。上述したように、実施の形態１におけるベース部６は、リード部１が位置する方向とは反対方向に凸の形状に変形する。傾斜部２が下方に傾いていることにより、リード部１は、接合工程おける加熱によって、ベース部６と同様に下方に凸の形状に変形する。 The inclined portion 2 is inclined downward, which is the direction in which the base portion 6 is located. That is, the inclined portion 2 is inclined in a direction approaching the base portion 6 from one end 2A constituting the inclined portion 2 to the other end 2B constituting the inclined portion 2. One end 2A of the inclined portion 2 is located closer to the case 7 than the other end 2B, and the other end 2B of the inclined portion 2 is located closer to the joint portion 1B than the one end 2A of the inclined portion 2. The tilting direction of the tilted portion 2 is related to the direction in which the base portion 6 is deformed by heating when the semiconductor element 3 and the bonded portion 1B are joined in the manufacturing process of the semiconductor device. As described above, the base portion 6 in the first embodiment is deformed into a convex shape in the direction opposite to the direction in which the lead portion 1 is located. Since the inclined portion 2 is inclined downward, the lead portion 1 is deformed into a downwardly convex shape by heating in the joining step, similarly to the base portion 6.

傾斜部２が設けられる位置は、例えば、接合工程おける加熱によって、ベース部６が変形する大きさに基づいて定められる。実施の形態１における傾斜部２は、接合部１Ｂよりも、リード部１の両端１Ａが固定されているケース７の側面の近くに設けられている。つまり、傾斜部２は、そのケース７の側面と接合部１Ｂとの中間位置よりも、ケース７に近い位置に設けられている。より好ましくは、図１に示されるように、ケース７の側面から接合部１Ｂまでの距離に対し、ケース７の側面から１／３の距離以内に、傾斜部２が設けられることが好ましい。 The position where the inclined portion 2 is provided is determined based on, for example, the size at which the base portion 6 is deformed by heating in the joining step. The inclined portion 2 in the first embodiment is provided closer to the side surface of the case 7 to which both ends 1A of the lead portion 1 are fixed than the joint portion 1B. That is, the inclined portion 2 is provided at a position closer to the case 7 than the intermediate position between the side surface of the case 7 and the joint portion 1B. More preferably, as shown in FIG. 1, it is preferable that the inclined portion 2 is provided within a distance of 1/3 from the side surface of the case 7 with respect to the distance from the side surface of the case 7 to the joint portion 1B.

図２は、実施の形態１における半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。 FIG. 2 is a flowchart showing a method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment.

ステップＳ１にて、半導体素子３が搭載されたベース部６を準備する。半導体素子３は、接合層５を介してベース部６の回路パターン上に接合されている。また、ベース部６は、半導体素子３とリード部１との接合工程において、リード部１が位置する方向とは反対方向に凸の形状に変形する性質を有する。 In step S1, the base portion 6 on which the semiconductor element 3 is mounted is prepared. The semiconductor element 3 is bonded on the circuit pattern of the base portion 6 via the bonding layer 5. Further, the base portion 6 has a property of being deformed into a convex shape in a direction opposite to the direction in which the lead portion 1 is located in the joining step between the semiconductor element 3 and the lead portion 1.

ステップＳ２にて、両端１Ａがケース７に保持されたリード部１を準備する。そのリード部１の傾斜部２は、一端２Ａから他端２Ｂにかけて、ベース部６に近づく方向に傾斜している。図３は、接合前におけるベース部６に保持された半導体素子３と、ケース７に保持されたリード部１とを示す図である。 In step S2, a lead portion 1 having both ends 1A held in the case 7 is prepared. The inclined portion 2 of the lead portion 1 is inclined in a direction approaching the base portion 6 from one end 2A to the other end 2B. FIG. 3 is a diagram showing a semiconductor element 3 held by the base portion 6 and a lead portion 1 held by the case 7 before joining.

ステップＳ３にて、ベース部６とケース７とを接合するとともに、半導体素子３とリード部１とを接合層４を介して接合する。接合層４は、導電性を有する接合材からなる。接合材は、例えば、はんだもしくはＡｇを含む焼結材である。このステップＳ３は接合工程であり、この際、ベース部６とリード部１とは、加熱される。その加熱により、ベース部６およびリード部１には、熱変形が生じる。例えば、ベース部６およびリード部１を含む全体構造に、数百μｍオーダーの変形が生じる。図４は、接合工程における加熱によってベース部６およびリード部１が変形した状態を示す図である。 In step S3, the base portion 6 and the case 7 are joined, and the semiconductor element 3 and the lead portion 1 are joined via the joining layer 4. The bonding layer 4 is made of a conductive bonding material. The joining material is, for example, a solder or a sintered material containing Ag. This step S3 is a joining step, in which the base portion 6 and the lead portion 1 are heated. The heating causes thermal deformation of the base portion 6 and the lead portion 1. For example, the entire structure including the base portion 6 and the lead portion 1 is deformed on the order of several hundred μm. FIG. 4 is a diagram showing a state in which the base portion 6 and the lead portion 1 are deformed by heating in the joining step.

ベース部６の熱変形の大きさと熱変形の方向とは、ベース部６を構成する絶縁材、放熱材および回路パターンの各々が有する熱膨張係数の差と、各々のサイズに関連する剛性とによって定まる。実施の形態１において、ベース部６は、リード部１が位置する方向とは反対方向に凸の形状に変形する。 The magnitude of thermal deformation and the direction of thermal deformation of the base portion 6 depend on the difference in the coefficient of thermal expansion of each of the insulating material, the heat radiating material, and the circuit pattern constituting the base portion 6 and the rigidity associated with each size. It will be decided. In the first embodiment, the base portion 6 is deformed into a convex shape in a direction opposite to the direction in which the lead portion 1 is located.

また、その加熱により、リード部１の温度が上昇した場合、熱膨張係数に応じて、リード部１の長さが伸びる。リード部１の両端１Ａは、ケース７に固定されているため、リード部１が変形することによって、その膨張分は吸収される。 Further, when the temperature of the lead portion 1 rises due to the heating, the length of the lead portion 1 increases according to the coefficient of thermal expansion. Since both ends 1A of the lead portion 1 are fixed to the case 7, the expansion portion is absorbed by the deformation of the lead portion 1.

上記のように、リード部１の傾斜部２は、一端２Ａから他端２Ｂにかけて、ベース部６に近づく方向に傾斜している。そのため、リード部１の変形は、全体として下方に凸の形状に変形するように導かれる。すなわち、リード部１は、ベース部６が位置する方向に凸の形状に変形する。 As described above, the inclined portion 2 of the lead portion 1 is inclined in a direction approaching the base portion 6 from one end 2A to the other end 2B. Therefore, the deformation of the lead portion 1 is guided so as to be deformed into a downwardly convex shape as a whole. That is, the lead portion 1 is deformed into a convex shape in the direction in which the base portion 6 is located.

このように、ステップＳ３の接合工程における加熱の際、ベース部６およびリード部１は、ともに下方に凸の形状に変形する。傾斜部２は、傾斜部２の変形がベース部６の変形に適合するように、その傾斜方向および位置が決定されている。そのため、接合工程において、半導体素子３とリード部１の接合部１Ｂとの間隔が一定に保たれる。その結果、所定の接合層４の厚みが確保できる。 As described above, during the heating in the joining step of step S3, both the base portion 6 and the lead portion 1 are deformed into a downwardly convex shape. The inclination direction and position of the inclined portion 2 are determined so that the deformation of the inclined portion 2 matches the deformation of the base portion 6. Therefore, in the joining step, the distance between the semiconductor element 3 and the joining portion 1B of the lead portion 1 is kept constant. As a result, the thickness of the predetermined joint layer 4 can be secured.

以上をまとめると、実施の形態１における半導体装置は、ベース部６と半導体素子３とリード部１とを含む。半導体素子３は、ベース部６に搭載されている。リード部１は、半導体素子３を囲うように設けられるケース７に両端１Ａが保持され、ケース７の内側に収容される半導体素子３に接合層４を介して接合される。 Summarizing the above, the semiconductor device according to the first embodiment includes a base portion 6, a semiconductor element 3, and a lead portion 1. The semiconductor element 3 is mounted on the base portion 6. Both ends 1A of the lead portion 1 are held in a case 7 provided so as to surround the semiconductor element 3, and the lead portion 1 is bonded to the semiconductor element 3 housed inside the case 7 via a bonding layer 4.

リード部１は、両端１Ａの間に設けられ半導体素子３に接合される接合部１Ｂと、両端１Ａの各々と接合部１Ｂとの間に設けられベース部６に対して傾斜している傾斜部２と、を含む。傾斜部２は、ケース７からケース７の内側に突出して傾斜部２に延在するリード部１の傾きよりも大きく、かつ、接合部１Ｂから傾斜部２に延在するリード部１の傾きよりも大きい傾きを有する。 The lead portion 1 is an inclined portion provided between both ends 1A and bonded to the semiconductor element 3 and an inclined portion provided between each of both ends 1A and the joint portion 1B and inclined with respect to the base portion 6. 2 and. The inclined portion 2 is larger than the inclination of the lead portion 1 extending from the case 7 to the inside of the case 7 and extending to the inclined portion 2, and is larger than the inclination of the lead portion 1 extending from the joint portion 1B to the inclined portion 2. Also has a large tilt.

このような半導体装置は、半導体素子３とリード部１との接合状態を安定化させる。接合工程における接合状態が安定するため、接合層４の厚みを設計値どおりに制御することが可能となる。そのため、半導体装置の信頼性が向上する。 Such a semiconductor device stabilizes the bonding state between the semiconductor element 3 and the lead portion 1. Since the bonding state in the bonding process is stable, the thickness of the bonding layer 4 can be controlled according to the design value. Therefore, the reliability of the semiconductor device is improved.

また、実施の形態１における傾斜部２は、ケース７の側面と接合部１Ｂとの中間位置よりも、ケース７に近い位置に設けられている。そのため、傾斜部２は、半導体装置の複雑な変形も吸収する。その結果、半導体装置の信頼性が向上する。また、リード部１の傾斜部２は、半導体装置の動作時における半導体装置全体の変形も吸収する。 Further, the inclined portion 2 in the first embodiment is provided at a position closer to the case 7 than an intermediate position between the side surface of the case 7 and the joint portion 1B. Therefore, the inclined portion 2 also absorbs complicated deformation of the semiconductor device. As a result, the reliability of the semiconductor device is improved. Further, the inclined portion 2 of the lead portion 1 also absorbs deformation of the entire semiconductor device during operation of the semiconductor device.

また、図１に示されるように、実施の形態１における２つの傾斜部２の間のリード部１は、加熱されていない状態で、ベース部６の方向に凸形状を有する。そのリード部１の形状は一例であって、図１に示される形状に限定されるものではない。図５は、実施の形態１における半導体装置の構成の別の一例を示す断面図である。２つの傾斜部２の間のリード部１は、加熱されていない状態で、平らである。このような構成であっても、半導体装置は、半導体素子３とリード部１との接合状態を安定化させることができる。 Further, as shown in FIG. 1, the lead portion 1 between the two inclined portions 2 in the first embodiment has a convex shape in the direction of the base portion 6 in an unheated state. The shape of the lead portion 1 is an example, and is not limited to the shape shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the semiconductor device according to the first embodiment. The lead portion 1 between the two inclined portions 2 is flat in an unheated state. Even with such a configuration, the semiconductor device can stabilize the bonding state between the semiconductor element 3 and the lead portion 1.

また、実施の形態１における半導体装置のリード部１の傾斜部２は、傾斜部２の一端２Ａから傾斜部２の他端２Ｂにかけて、ベース部６に近づく方向に傾斜している。他端２Ｂは、一端２Ａよりも接合部１Ｂの近くに位置する。 Further, the inclined portion 2 of the lead portion 1 of the semiconductor device in the first embodiment is inclined in a direction approaching the base portion 6 from one end 2A of the inclined portion 2 to the other end 2B of the inclined portion 2. The other end 2B is located closer to the joint 1B than the one end 2A.

このような半導体装置は、半導体素子３とリード部１との接合工程において、ベース部６がリード部１とは反対方向に凸の形状に変形する場合に、半導体素子３とリード部１の接合部１Ｂとの間隔を一定に保つ。その結果、所定の接合層４の厚みが確保できる。 In such a semiconductor device, in the joining process between the semiconductor element 3 and the lead portion 1, when the base portion 6 is deformed into a convex shape in the direction opposite to the lead portion 1, the semiconductor element 3 and the lead portion 1 are joined. Keep the distance from the part 1B constant. As a result, the thickness of the predetermined joint layer 4 can be secured.

また、実施の形態１における半導体装置の製造方法は、ベース部６に搭載されている半導体素子３を準備する工程と、両端１Ａが、半導体素子３を囲うように設けられるケース７に保持されるリード部１であって、両端１Ａの間に設けられケース７の内側に収容される半導体素子３に接合層４を介して接合可能な接合部１Ｂと、両端１Ａの各々と接合部１Ｂとの間に設けられる傾斜部２と、を含むリード部１を準備する工程と、半導体素子３とリード部１の接合部１Ｂとを接合層４を介して接合する工程と、を含む。傾斜部２は、ケース７からケース７の内側に突出して傾斜部２に延在するリード部１の傾きよりも大きく、かつ、接合部１Ｂから傾斜部２に延在するリード部１の傾きよりも大きい傾きを有する。 Further, the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment is held in a step of preparing a semiconductor element 3 mounted on a base portion 6 and a case 7 in which both ends 1A are provided so as to surround the semiconductor element 3. A joining portion 1B which is a lead portion 1 and can be joined to a semiconductor element 3 provided between both ends 1A and housed inside the case 7 via a joining layer 4, and each of both ends 1A and the joining portion 1B. It includes a step of preparing a lead portion 1 including an inclined portion 2 provided between them, and a step of joining the semiconductor element 3 and the joining portion 1B of the lead portion 1 via the joining layer 4. The inclined portion 2 is larger than the inclination of the lead portion 1 extending from the case 7 to the inside of the case 7 and extending to the inclined portion 2, and is larger than the inclination of the lead portion 1 extending from the joint portion 1B to the inclined portion 2. Also has a large tilt.

このような半導体装置の製造方法は、半導体素子３とリード部１との接合状態を安定化させる。 Such a method for manufacturing a semiconductor device stabilizes the bonding state between the semiconductor element 3 and the lead portion 1.

また、実施の形態１における半導体装置の製造方法におけるリード部１を準備する工程は、傾斜部２が、傾斜部２の一端２Ａから、一端２Ａよりも接合部１Ｂの近くに位置する傾斜部２の他端２Ｂにかけて、ベース部６に近づく方向に傾斜しているリード部１を準備することを含む。半導体素子３とリード部１とを接合する工程は、ベース部６とリード部１とを加熱することにより、ベース部６に対しリード部１が位置する方向とは反対方向に凸の形状に変形したベース部６に搭載されている半導体素子３と、リード部１に対しベース部６が位置する方向に凸の形状に変形したリード部１における接合部１Ｂとを接合することを含む。 Further, in the step of preparing the lead portion 1 in the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment, the inclined portion 2 is located closer to the joint portion 1B than the one end 2A from the one end 2A of the inclined portion 2. It is included to prepare a lead portion 1 inclined in a direction approaching the base portion 6 toward the other end 2B of the above. In the step of joining the semiconductor element 3 and the lead portion 1, the base portion 6 and the lead portion 1 are heated to form a convex shape in the direction opposite to the direction in which the lead portion 1 is located with respect to the base portion 6. This includes joining the semiconductor element 3 mounted on the base portion 6 and the joining portion 1B in the lead portion 1 deformed into a convex shape in the direction in which the base portion 6 is located with respect to the lead portion 1.

このような半導体装置の製造方法は、半導体素子３とリード部１との接合工程において、ベース部６がリード部１とは反対方向に凸の形状に変形する場合に、半導体素子３とリード部１の接合部１Ｂとの間隔を一定に保つ。 In such a method for manufacturing a semiconductor device, when the base portion 6 is deformed into a convex shape in the direction opposite to the lead portion 1 in the joining process between the semiconductor element 3 and the lead portion 1, the semiconductor element 3 and the lead portion 1 are manufactured. The distance from the joint portion 1B of 1 is kept constant.

＜実施の形態２＞
実施の形態２における半導体装置および半導体装置の製造方法を説明する。なお、実施の形態１と同様の構成および動作については説明を省略する。 <Embodiment 2>
The semiconductor device and the method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment will be described. The same configuration and operation as in the first embodiment will be omitted.

図６は、実施の形態２における半導体装置の構成を示す断面図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor device according to the second embodiment.

ベース部６は、実施の形態１と同様に半導体素子３を保持する。ただし、実施の形態２におけるベース部６は、半導体素子３とリード部１との接合工程における加熱により、上方に、つまりリード部１が位置する方向に凸の形状に変形する性質を有する。 The base portion 6 holds the semiconductor element 3 as in the first embodiment. However, the base portion 6 in the second embodiment has a property of being deformed upward, that is, in a convex shape in the direction in which the lead portion 1 is located, by heating in the joining step between the semiconductor element 3 and the lead portion 1.

傾斜部２は、ベース部６が位置する方向とは反対方向である上方に傾いている。すなわち、傾斜部２は、一端２Ａから他端２Ｂにかけて、ベース部６から離れる方向に傾斜している。傾斜部２が上方に傾いていることにより、リード部１は、接合工程おける加熱によって、ベース部６と同様に上方に凸の形状に変形する。 The inclined portion 2 is inclined upward in a direction opposite to the direction in which the base portion 6 is located. That is, the inclined portion 2 is inclined in a direction away from the base portion 6 from one end 2A to the other end 2B. Since the inclined portion 2 is inclined upward, the lead portion 1 is deformed into an upwardly convex shape like the base portion 6 by heating in the joining step.

次に、実施の形態２における半導体装置の製造方法を説明する。その製造方法は、図２のフローチャートに示される製造方法と同様である。 Next, a method of manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment will be described. The manufacturing method is the same as the manufacturing method shown in the flowchart of FIG.

ステップＳ１にて、ベース部６に搭載されている半導体素子３を準備する。ただし、そのベース部６は、上記の通り、半導体素子３とリード部１との接合工程における加熱によって、リード部１が位置する方向に凸の形状に変形する性質を有する。 In step S1, the semiconductor element 3 mounted on the base portion 6 is prepared. However, as described above, the base portion 6 has a property of being deformed into a convex shape in the direction in which the lead portion 1 is located due to heating in the joining step between the semiconductor element 3 and the lead portion 1.

ステップＳ２にて、両端１Ａがケース７に保持されたリード部１を準備する。ただし、そのリード部１の傾斜部２は、上記の通り、一端２Ａから他端２Ｂにかけて、ベース部６から離れる方向に傾斜している。 In step S2, a lead portion 1 having both ends 1A held in the case 7 is prepared. However, as described above, the inclined portion 2 of the lead portion 1 is inclined in a direction away from the base portion 6 from one end 2A to the other end 2B.

ステップＳ３にて、ベース部６とケース７とを接合するとともに、半導体素子３とリード部１とを接合層４を介して接合する。図７は、接合工程における加熱によってベース部６およびリード部１が変形した状態を示す図である。 In step S3, the base portion 6 and the case 7 are joined, and the semiconductor element 3 and the lead portion 1 are joined via the joining layer 4. FIG. 7 is a diagram showing a state in which the base portion 6 and the lead portion 1 are deformed by heating in the joining step.

ベース部６とリード部１とが加熱されることにより、ベース部６は、リード部１が位置する方向に凸の形状に変形する。リード部１は、ベース部６が位置する方向とは反対方向に凸の形状に変形する。 By heating the base portion 6 and the lead portion 1, the base portion 6 is deformed into a convex shape in the direction in which the lead portion 1 is located. The lead portion 1 is deformed into a convex shape in a direction opposite to the direction in which the base portion 6 is located.

このように、接合工程における加熱の際、ベース部６およびリード部１は、ともに上方に凸の形状に変形する。傾斜部２は、傾斜部２の変形がベース部６の変形に適合するように、その傾斜方向および位置が決定されている。そのため、接合工程において、半導体素子３とリード部１の接合部１Ｂとの間隔が一定に保たれる。その結果、所定の接合層４の厚みが確保できる。 As described above, both the base portion 6 and the lead portion 1 are deformed into an upwardly convex shape during heating in the joining step. The inclination direction and position of the inclined portion 2 are determined so that the deformation of the inclined portion 2 matches the deformation of the base portion 6. Therefore, in the joining step, the distance between the semiconductor element 3 and the joining portion 1B of the lead portion 1 is kept constant. As a result, the thickness of the predetermined joint layer 4 can be secured.

＜実施の形態３＞
実施の形態３における半導体装置および半導体装置の製造方法を説明する。なお、実施の形態１または２と同様の構成および動作については説明を省略する。 <Embodiment 3>
The semiconductor device and the method for manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment will be described. The same configuration and operation as those of the first and second embodiments will be omitted.

実施の形態１または２に記載の半導体装置の構成は、ケース７内に収容される半導体素子３の個数が１つないし２つ程度である小型の半導体装置に適する。小型の半導体装置は、接合工程における加熱により、比較的単純に上方または下方に凸の形状に変形する。 The configuration of the semiconductor device according to the first or second embodiment is suitable for a small semiconductor device in which the number of semiconductor elements 3 housed in the case 7 is about one or two. A small semiconductor device is relatively simply deformed into a convex shape upward or downward by heating in the joining process.

図８は、実施の形態３における半導体装置の構成を示す平面図である。半導体装置は、実施の形態１または２に示された半導体装置とは異なり、ケース７内に６つの半導体素子３と、３つのリード部９を含む。 FIG. 8 is a plan view showing the configuration of the semiconductor device according to the third embodiment. Unlike the semiconductor device shown in the first or second embodiment, the semiconductor device includes six semiconductor elements 3 and three lead portions 9 in the case 7.

１つの半導体装置内に複数の半導体素子３が搭載される場合、ベース部６に設けられる回路パターンの配線形状が複雑化する。また、そのような半導体装置のベース部６における絶縁材のサイズは、実施の形態１または２におけるベース部６の絶縁材のサイズよりも大きくなる。さらに、冷却性を向上させるため、放熱材が平面形状を有するだけでなく、フィン形状を有する場合もある。 When a plurality of semiconductor elements 3 are mounted in one semiconductor device, the wiring shape of the circuit pattern provided in the base portion 6 becomes complicated. Further, the size of the insulating material in the base portion 6 of such a semiconductor device is larger than the size of the insulating material in the base portion 6 in the first or second embodiment. Further, in order to improve the cooling property, the heat radiating material may not only have a planar shape but also have a fin shape.

実施の形態１で述べたように、ベース部６の熱変形の大きさと熱変形の方向とは、ベース部６を構成する絶縁材、放熱材および回路パターンの各々が有する熱膨張係数の差と、各々のサイズに関連する剛性とによって定まる。実施の形態３における半導体装置においては、絶縁材、放熱材および回路パターンの各々が有する熱膨張係数の差、および、各々のサイズによる剛性の組み合わせが、半導体装置内の位置によって異なる。そのため、半導体装置全体としては、下方または上方に凸の形状に変形する場合であっても、部分的には異なる方向に変形するうねりが生じる。 As described in the first embodiment, the magnitude of the thermal deformation of the base portion 6 and the direction of the thermal deformation are the difference in the coefficient of thermal expansion of each of the insulating material, the heat radiating material, and the circuit pattern constituting the base portion 6. , Determined by the stiffness associated with each size. In the semiconductor device according to the third embodiment, the difference in the coefficient of thermal expansion of each of the insulating material, the heat radiating material, and the circuit pattern, and the combination of rigidity according to each size differ depending on the position in the semiconductor device. Therefore, even if the semiconductor device as a whole is deformed into a convex shape downward or upward, undulations that are partially deformed in different directions occur.

実施の形態３における半導体装置は、そのようなうねりの変形に対しても高い信頼性を有する。図９は、実施の形態３における半導体装置の構成を示す断面図である。なお、図９においては、リード部９の説明を簡単にするため、１つの半導体素子３に接続されるリード部９が示されている。 The semiconductor device according to the third embodiment has high reliability even with respect to such undulation deformation. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor device according to the third embodiment. Note that FIG. 9 shows a lead portion 9 connected to one semiconductor element 3 in order to simplify the explanation of the lead portion 9.

リード部９は、板状の形状を有する。リード部９は、実施の形態１に示されたリード部１と同様に２つの傾斜部２を含む。２つの傾斜部２の各々は、リード部９の両端１Ａの各々と接合部１Ｂとの間に設けられている。実施の形態３におけるベース部６は、接合工程における加熱により、全体として下方に凸の形状に変形する性質を有する。傾斜部２は、接合工程におけるベース部６の変形の方向に対応して、下方に傾斜している。 The lead portion 9 has a plate-like shape. The lead portion 9 includes two inclined portions 2 similar to the lead portion 1 shown in the first embodiment. Each of the two inclined portions 2 is provided between each of both ends 1A of the lead portion 9 and the joint portion 1B. The base portion 6 in the third embodiment has a property of being deformed into a downwardly convex shape as a whole by heating in the joining step. The inclined portion 2 is inclined downward corresponding to the direction of deformation of the base portion 6 in the joining process.

また、リード部９は、その片面または両面に、リード部９の延在方向と交差する方向に延在する少なくとも１つの溝８を含む。図１０は、実施の形態３におけるリード部９の溝８の構成を示す平面図である。図１１は、リード部９の溝８の構成を示す断面図である。溝８は、うねりが発生する位置に対応して設けられる。例えば、図８においては、溝８は、２つの半導体素子の間に位置するリード部９に設けられる。または、リード部９が、平面視において、Ｌ字型の形状を有する場合、溝８は、そのＬ字型の屈曲部もしくはその屈曲部の周辺に設けられる。 Further, the lead portion 9 includes at least one groove 8 extending in a direction intersecting the extending direction of the lead portion 9 on one side or both sides thereof. FIG. 10 is a plan view showing the configuration of the groove 8 of the lead portion 9 in the third embodiment. FIG. 11 is a cross-sectional view showing the configuration of the groove 8 of the lead portion 9. The groove 8 is provided corresponding to the position where the swell occurs. For example, in FIG. 8, the groove 8 is provided in the lead portion 9 located between the two semiconductor elements. Alternatively, when the lead portion 9 has an L-shaped shape in a plan view, the groove 8 is provided at the L-shaped bent portion or around the bent portion thereof.

図１２は、接合工程における加熱によってベース部６およびリード部９が変形した状態を示す図である。ベース部６は、接合工程における加熱により、全体として下方に凸の形状に変形する。傾斜部２も、ベース部６が変形する方向に対応して、下方に凸の形状に変形する。それにより、半導体素子３とリード部９の接合部１Ｂとの間隔が一定に保たれる。また、溝８は、リード部９の上下方向の剛性を低下させる。接合工程において生じるうねり等の変形に、リード部９の変形が追従する。また、溝８が設けられた剛性の小さい部分は、接合後の冷却時に熱変形が生じた場合に、応力を吸収する。そのため、半導体装置内の残留応力の発生が低減する。 FIG. 12 is a diagram showing a state in which the base portion 6 and the lead portion 9 are deformed by heating in the joining step. The base portion 6 is deformed into a downwardly convex shape as a whole by heating in the joining step. The inclined portion 2 also deforms into a downwardly convex shape corresponding to the direction in which the base portion 6 deforms. As a result, the distance between the semiconductor element 3 and the joint portion 1B of the lead portion 9 is kept constant. Further, the groove 8 reduces the rigidity of the lead portion 9 in the vertical direction. The deformation of the lead portion 9 follows the deformation such as waviness generated in the joining process. Further, the low-rigidity portion provided with the groove 8 absorbs stress when thermal deformation occurs during cooling after joining. Therefore, the generation of residual stress in the semiconductor device is reduced.

このように、実施の形態３におけるリード部９は、加熱時および冷却時のベース部６の変形に追従できる。このような構成は、半導体装置の製造時だけでなく、その動作時における熱応力を低減し、全体の熱変形の発生を抑える。その結果、半導体装置の信頼性が向上する。 As described above, the lead portion 9 in the third embodiment can follow the deformation of the base portion 6 during heating and cooling. Such a configuration reduces thermal stress not only during the manufacture of the semiconductor device but also during its operation, and suppresses the occurrence of overall thermal deformation. As a result, the reliability of the semiconductor device is improved.

＜実施の形態４＞
実施の形態４における半導体装置および半導体装置の製造方法を説明する。なお、実施の形態１から３のいずれかと同様の構成および動作については説明を省略する。 <Embodiment 4>
The semiconductor device and the method for manufacturing the semiconductor device according to the fourth embodiment will be described. The same configuration and operation as any one of the first to third embodiments will be omitted.

図１３は、実施の形態４における半導体装置の構成を示す断面図である。 FIG. 13 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor device according to the fourth embodiment.

リード部１０は、板状の形状を有し、熱膨張係数が異なる複数の金属層を含む。ここでは、リード部１０は、熱膨張係数が異なる２つの金属層１Ｃおよび１Ｄが接合されたバイメタルで構成されている。バイメタルは、金属層１Ｃおよび金属層１Ｄが貼り合わされることによって形成される。 The lead portion 10 has a plate-like shape and includes a plurality of metal layers having different coefficients of thermal expansion. Here, the lead portion 10 is made of a bimetal in which two metal layers 1C and 1D having different coefficients of thermal expansion are joined. The bimetal is formed by laminating the metal layer 1C and the metal layer 1D.

リード部１０は、実施の形態１に示されたリード部１と同様に２つの傾斜部２を含む。２つの傾斜部２の各々は、リード部１０の両端１Ａの各々と接合部１Ｂとの間に設けられている。実施の形態４におけるベース部６は、接合工程における加熱により、全体として下方に凸の形状に変形する性質を有する。傾斜部２は、接合工程におけるベース部６の変形の方向に対応して、下方に傾斜している。その他の構成は、実施の形態１から３のいずれかと同様である。 The lead portion 10 includes two inclined portions 2 similar to the lead portion 1 shown in the first embodiment. Each of the two inclined portions 2 is provided between each of both ends 1A of the lead portion 10 and the joint portion 1B. The base portion 6 in the fourth embodiment has a property of being deformed into a downwardly convex shape as a whole by heating in the joining step. The inclined portion 2 is inclined downward corresponding to the direction of deformation of the base portion 6 in the joining process. Other configurations are the same as those of any one of the first to third embodiments.

図１４は、接合工程における加熱によってベース部６およびリード部１０が変形した状態を示す図である。ベース部６は、接合工程における加熱により、全体として下方に凸の形状に変形する。傾斜部２も、ベース部６が変形する方向に対応して、下方に凸の形状に変形する。それにより、半導体素子３とリード部１０の接合部１Ｂとの間隔が一定に保たれる。 FIG. 14 is a diagram showing a state in which the base portion 6 and the lead portion 10 are deformed by heating in the joining step. The base portion 6 is deformed into a downwardly convex shape as a whole by heating in the joining step. The inclined portion 2 also deforms into a downwardly convex shape corresponding to the direction in which the base portion 6 deforms. As a result, the distance between the semiconductor element 3 and the joint portion 1B of the lead portion 10 is kept constant.

実施の形態４における半導体装置は、ベース部６の変形が実施の形態１から３に示されたベース部６の変形よりも大きい場合に効果的である。 The semiconductor device according to the fourth embodiment is effective when the deformation of the base portion 6 is larger than the deformation of the base portion 6 shown in the first to third embodiments.

実施の形態４における半導体装置は、半導体装置の製造時だけでなく、その動作時における熱応力を低減し、全体の大きな熱変形または局所的な変形の発生を抑える。その結果、半導体装置の信頼性が向上する。 The semiconductor device according to the fourth embodiment reduces thermal stress not only during the manufacture of the semiconductor device but also during its operation, and suppresses the occurrence of large thermal deformation or local deformation as a whole. As a result, the reliability of the semiconductor device is improved.

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。 In the present invention, each embodiment can be freely combined, and each embodiment can be appropriately modified or omitted within the scope of the invention.

本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、本発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、本発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。 Although the present invention has been described in detail, the above description is exemplary in all embodiments and the present invention is not limited thereto. It is understood that innumerable variations not illustrated can be assumed without departing from the scope of the present invention.

１ リード部、１Ａ 両端、１Ｂ 接合部、１Ｃ 金属層、１Ｄ 金属層、２ 傾斜部、２Ａ 一端、２Ｂ 他端、３ 半導体素子、４ 接合層、５ 接合層、６ ベース部、７ ケース、８ 溝、９ リード部、１０ リード部。 1 Lead part, 1A both ends, 1B joint part, 1C metal layer, 1D metal layer, 2 inclined part, 2A one end, 2B other end, 3 semiconductor element, 4 junction layer, 5 junction layer, 6 base part, 7 cases, 8 Groove, 9 lead part, 10 lead part.

Claims (8)

ベース部と、
前記ベース部に搭載されている半導体素子と、
前記半導体素子を囲うように設けられるケースに両端が保持され、前記ケースの内側に収容される前記半導体素子に接合層を介して接合されるリード部と、を備え、
前記リード部は、前記両端の間に設けられ前記半導体素子に接合される接合部と、前記両端の各々と前記接合部との間に設けられ前記ベース部に対し垂直方向を除く一定方向の傾きで傾斜している傾斜部と、を含み、
前記傾斜部は前記両端の一方と前記接合部との間に設けられる第１の傾斜部と、前記両端の他方と前記接合部との間に設けられる第２の傾斜部とを含み、
前記傾斜部は、前記ケースから前記ケースの内側に突出して前記傾斜部に延在する前記リード部の傾きよりも大きく、かつ、前記接合部から前記傾斜部に延在する前記リード部の傾きよりも大きい傾きを有する、半導体装置。 With the base part
The semiconductor element mounted on the base and
Both ends are held in a case provided so as to surround the semiconductor element, and a lead portion joined to the semiconductor element housed inside the case via a bonding layer is provided.
The lead portion is provided between a joint portion provided between both ends and joined to the semiconductor element, and is provided between each of the both ends and the joint portion and is inclined in a certain direction except in a direction perpendicular to the base portion. Including the sloping part, which is sloping in
The inclined portion includes a first inclined portion provided between one of the both ends and the joint portion, and a second inclined portion provided between the other of the both ends and the joint portion .
The inclined portion is larger than the inclination of the lead portion extending from the case to the inside of the case and extending to the inclined portion, and more than the inclination of the lead portion extending from the joint portion to the inclined portion. A semiconductor device that also has a large inclination. 前記傾斜部は、前記傾斜部の一端から前記傾斜部の他端にかけて、前記ベース部に近づく方向に傾斜しており、
前記他端は、前記一端よりも前記接合部の近くに位置する、請求項１に記載の半導体装置。 The inclined portion is inclined in a direction approaching the base portion from one end of the inclined portion to the other end of the inclined portion.
The semiconductor device according to claim 1, wherein the other end is located closer to the joint than the one end. 前記傾斜部は、前記傾斜部の一端から前記傾斜部の他端にかけて、前記ベース部から離れる方向に傾斜しており、
前記他端は、前記一端よりも前記接合部の近くに位置する、請求項１に記載の半導体装置。 The inclined portion is inclined in a direction away from the base portion from one end of the inclined portion to the other end of the inclined portion.
The semiconductor device according to claim 1, wherein the other end is located closer to the joint than the one end. 前記リード部は、板状の形状を有し、片面または両面に、前記リード部の延在方向と交差する方向に延在する溝を含む、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の半導体装置。 The lead portion has a plate-like shape and includes a groove extending in a direction intersecting the extending direction of the lead portion on one side or both sides, according to any one of claims 1 to 3. The semiconductor device described. 前記リード部は、板状の形状を有し、熱膨張係数が異なる複数の金属層を含む、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 4, wherein the lead portion has a plate-like shape and includes a plurality of metal layers having different coefficients of thermal expansion. 半導体素子が搭載されたベース部を準備する工程と、
両端が、前記半導体素子を囲うように設けられるケースに保持されるリード部であって、前記両端の間に設けられ前記ケースの内側に収容される前記半導体素子に接合層を介して接合可能な接合部と、前記両端の各々と前記接合部との間に設けられ前記ベース部に対し垂直方向を除く一定方向の傾きで傾斜している傾斜部と、を含む前記リード部を準備する工程と、
前記半導体素子と前記リード部の前記接合部とを前記接合層を介して接合する工程と、を備え、
前記傾斜部は前記両端の一方と前記接合部との間に設けられる第１の傾斜部と、前記両端の他方と前記接合部との間に設けられる第２の傾斜部とを含み、
前記傾斜部は、前記ケースから前記ケースの内側に突出して前記傾斜部に延在する前記リード部の傾きよりも大きく、かつ、前記接合部から前記傾斜部に延在する前記リード部の傾きよりも大きい傾きを有する、半導体装置の製造方法。 The process of preparing the base on which the semiconductor element is mounted, and
Both ends are lead portions held in a case provided so as to surround the semiconductor element, and can be bonded to the semiconductor element provided between the both ends and housed inside the case via a bonding layer. A step of preparing the lead portion including the joint portion, an inclined portion provided between each of the both ends and the joint portion and inclined at a certain direction other than the vertical direction with respect to the base portion. ,
A step of joining the semiconductor element and the joining portion of the lead portion via the joining layer is provided.
The inclined portion includes a first inclined portion provided between one of the both ends and the joint portion, and a second inclined portion provided between the other of the both ends and the joint portion .
The inclined portion is larger than the inclination of the lead portion extending from the case to the inside of the case and extending to the inclined portion, and more than the inclination of the lead portion extending from the joint portion to the inclined portion. A method for manufacturing a semiconductor device, which also has a large inclination. 前記リード部を準備する工程は、前記傾斜部が、前記傾斜部の一端から、前記一端よりも前記接合部の近くに位置する前記傾斜部の他端にかけて、前記ベース部に近づく方向に傾斜している前記リード部を準備することを含み、
前記半導体素子と前記リード部とを接合する工程は、前記ベース部と前記リード部とが加熱されることにより、前記ベース部に対し前記リード部が位置する方向とは反対方向に凸の形状に変形した前記ベース部に搭載されている前記半導体素子と、前記リード部に対し前記ベース部が位置する方向に凸の形状に変形した前記リード部における前記接合部とを接合することを含む、請求項６に記載の半導体装置の製造方法。 In the step of preparing the lead portion, the inclined portion is inclined in a direction approaching the base portion from one end of the inclined portion to the other end of the inclined portion located closer to the joint portion than the one end portion. Including preparing the lead part
In the step of joining the semiconductor element and the lead portion, the base portion and the lead portion are heated so that the shape is convex with respect to the base portion in a direction opposite to the direction in which the lead portion is located. A claim comprising joining the semiconductor element mounted on the deformed base portion and the joint portion in the lead portion deformed into a shape convex in the direction in which the base portion is located with respect to the lead portion. Item 6. The method for manufacturing a semiconductor device according to Item 6. 前記リード部を準備する工程は、前記傾斜部が、前記傾斜部の一端から、前記一端よりも前記接合部の近くに位置する前記傾斜部の他端にかけて、前記ベース部から離れる方向に傾斜している前記リード部を準備することを含み、
前記半導体素子と前記リード部とを接合する工程は、前記ベース部と前記リード部とが加熱されることにより、前記ベース部に対し前記リード部が位置する方向に凸の形状に変形した前記ベース部に搭載されている前記半導体素子と、前記リード部に対し前記ベース部が位置する方向とは反対方向に凸の形状に変形した前記リード部における前記接合部とを接合することを含む、請求項６に記載の半導体装置の製造方法。 In the step of preparing the lead portion, the inclined portion is inclined in a direction away from the base portion from one end of the inclined portion to the other end of the inclined portion located closer to the joint portion than the one end portion. Including preparing the lead part
In the step of joining the semiconductor element and the lead portion, the base portion and the lead portion are heated, so that the base is deformed into a convex shape in the direction in which the lead portion is located with respect to the base portion. A claim comprising joining the semiconductor element mounted on the portion to the junction portion in the lead portion deformed into a convex shape in a direction opposite to the direction in which the base portion is located with respect to the lead portion. Item 6. The method for manufacturing a semiconductor device according to Item 6.
JP2019091888A 2019-05-15 2019-05-15 Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device Active JP7090580B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019091888A JP7090580B2 (en) 2019-05-15 2019-05-15 Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019091888A JP7090580B2 (en) 2019-05-15 2019-05-15 Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020188136A JP2020188136A (en) 2020-11-19
JP7090580B2 true JP7090580B2 (en) 2022-06-24

Family

ID=73222873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019091888A Active JP7090580B2 (en) 2019-05-15 2019-05-15 Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7090580B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000124398A (en) 1998-10-16 2000-04-28 Mitsubishi Electric Corp Power semiconductor module
WO2013058038A1 (en) 2011-10-18 2013-04-25 富士電機株式会社 Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method
JP2015046416A (en) 2013-08-27 2015-03-12 三菱電機株式会社 Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device
JP2017139304A (en) 2016-02-03 2017-08-10 三菱電機株式会社 Electrode terminal, semiconductor device, and power conversion device
JP6440794B1 (en) 2017-09-22 2018-12-19 三菱電機株式会社 Semiconductor device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000124398A (en) 1998-10-16 2000-04-28 Mitsubishi Electric Corp Power semiconductor module
WO2013058038A1 (en) 2011-10-18 2013-04-25 富士電機株式会社 Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method
JP2015046416A (en) 2013-08-27 2015-03-12 三菱電機株式会社 Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device
JP2017139304A (en) 2016-02-03 2017-08-10 三菱電機株式会社 Electrode terminal, semiconductor device, and power conversion device
JP6440794B1 (en) 2017-09-22 2018-12-19 三菱電機株式会社 Semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020188136A (en) 2020-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6627988B2 (en) Semiconductor package
JPWO2018146933A1 (en) Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
JP6391527B2 (en) Power semiconductor module
JP6200759B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2019016686A (en) Semiconductor module
CN107078107A (en) Heat dissipation structure and manufacturing method thereof
KR101277202B1 (en) Metal base and Method of manufacturing the same and Device package using the same
JP7090580B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device
JP2006287080A (en) Memory module
CN108028227A (en) The method of surface mount device and this device of attachment
JP7524044B2 (en) Heat sink, semiconductor device, and method of manufacturing the heat sink
US5416046A (en) Method for making semiconductor heat-cooling device having a supporting mesh
WO2021075016A1 (en) Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device
JP2010098129A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2006140401A (en) Semiconductor integrated circuit device
KR20150055438A (en) Printed circuit board, semiconductor package having the same and method for manufacturing the same
US9476655B2 (en) Thermal module
JP2020102523A (en) Semiconductor module manufacturing method
JP4191204B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US20250261339A1 (en) Heat dissipating device
JP5489454B2 (en) Stacked semiconductor package
JP7291675B2 (en) Semiconductor package array
US20200321259A1 (en) Semiconductor package structure
JP4795103B2 (en) Thermo module and manufacturing method thereof
JP4872394B2 (en) Heat sink and semiconductor device provided with the heat sink

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210604

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220322

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220323

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220418

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220517

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220614

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7090580

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250