(57)【要約】【課題】ノイズによる信頼性劣化の抑制を可能とする半導体装置を提供することである。【解決手段】第１の金属部と、第２の金属部と、前記第１の金属部上に設けられた半導体チップと、前記第１の金属部から前記半導体チップの方向に見て、前記半導体チップの全域を覆うように前記半導体チップ上に設けられ、前記第２の金属部に接続されたコネクタと、を備える半導体装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の金属部と、
第２の金属部と、
前記第１の金属部上に設けられた半導体チップと、
前記第１の金属部から前記半導体チップの方向に見て、前記半導体チップの全域を覆うように前記半導体チップ上に設けられ、前記第２の金属部に接続されたコネクタと、
を備える半導体装置。
【請求項２】
前記第１の金属部から前記半導体チップの方向に見て、前記半導体チップを囲む第３の金属部を備える請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第３の金属部は、前記コネクタに接続されている請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第３の金属部は、前記第１の金属部に接続されている請求項２または請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１の金属部と前記第３の金属部との間の距離は、１００μｍ以上１ｍｍ以下である請求項３または請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第２の金属部と前記第３の金属部との間の距離は、１００μｍ以上１ｍｍ以下である請求項４または請求項４に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップ上の電極を板状の導電性金属部材を用いて結線し、モールド樹脂により封止した構造の半導体装置がある。
【０００３】
電子機器の小型化・高機能化により、半導体装置の実装密度が上昇している。それに伴い、他の半導体装置から発生する電磁波が、ノイズとなって半導体装置の信頼性を低下させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４６２０６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、ノイズによる信頼性劣化の抑制を可能とする半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の半導体装置は、第１の金属部と、第２の金属部と、前記第１の金属部上に設けられた半導体チップと、前記第１の金属部から前記半導体チップの方向に見て、前記半導体チップの全域を覆うように前記半導体チップ上に設けられ、前記第２の金属部に接続されたコネクタと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る半導体装置１００の模式的平面図。
【図２】第１の実施形態に係る半導体装置１００のＡ−Ａ’線における縦断面図。
【図３】第２の実施形態に係る半導体装置１１０の模式的平面図。
【図４】第２の実施形態に係る半導体装置１１０のＢ−Ｂ’線における縦断面図。
【図５】第３の実施形態に係る半導体装置１２０の模式的平面図。
【図６】第３の実施形態に係る半導体装置１２０のＣ−Ｃ’線における縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態の半導体装置について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、同一又は類似の部材等には同一の符号を付し、一度説明した部材等については適宜その説明を省略する。また、本実施形態は、本発明を限定するものではない。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る半導体装置１００の一例を示す模式的平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ’線における縦断面図である。
【００１０】
半導体装置１００は、リードフレームベッド部（第１の金属部）１０、リードフレームポスト部（第２の金属部）１１、半導体チップ２０、ソースコネクタ３０、接合材４０、樹脂５０を有する。
【００１１】
リードフレームベッド部（第１の金属部）１０は、その上方に半導体チップ２０を搭載する。リードフレームベッド部１０は、樹脂５０に被覆されているが、その一部（１０ｐ）が樹脂５０から突出している。リードフレームベッド部１０の突出部１０ｐは、樹脂５０から突出しており、ドレイン端子として機能する。リードフレームベッド部１０は、例えば、半導体チップ２０の裏面に設けられたドレインに電気的に接続されており、ドレイン端子として機能する。
【００１２】
リードフレームポスト部（第２の金属部）１１は、リードフレームベッド部１０と離間しており、樹脂５０によってリードフレームベッド部１０と電気的に絶縁されている。リードフレームポスト部１１は、ソースコネクタ３０を介して半導体チップ２０の上面に設けられたソース電極２１に電気的に接続されている。リードフレームポスト部１１の突出部１１ｐは、樹脂５０から突出しており、ソース端子として機能する。リードフレームベッド部１０、リードフレームポスト部１１には、例えば、銅、ニッケルメッキされた銅、銀メッキされた銅、金メッキされた銅、銅合金、または、アルミニウム等の低抵抗かつ熱伝導率の高い金属を用いている。
【００１３】
半導体チップ２０は、半導体基板上に任意の半導体素子を備えている。例えば、半導体チップ２０は、その裏面に半導体素子のドレイン電極を有し、その表面に半導体素子のソース電極２１を有する。図２に示すように、半導体チップ２０は、リードフレームベッド部１０の上方に配置されており、接合材４０によって固定されている。接合材４０は、リードフレームベッド部１０と半導体チップ２０との間に設けられている。
【００１４】
ソースコネクタ３０は、半導体チップ２０のソース電極２１の上方に設けられており、図２に示すように接合材４０によって固定されている。接合材４０は、半導体チップ２０とソースコネクタ３０との間に設けられている。また、ソースコネクタ３０は、接合材４０によってリードフレームポスト部１１に接続されている。これにより、ソースコネクタ３０は、半導体チップ２０のソース電極２１とリードフレームポスト部１１とを電気的に接続する。
【００１５】
樹脂５０は、半導体チップ２０、接合材４０及びソースコネクタ３０を封止し、リードフレームベッド部１０及びリードフレームポスト部１１を部分的に被覆している。これにより、樹脂５０は、半導体チップ２０及び接合材４０を保護し、ドレイン電極とソース電極を相互に絶縁する。リードフレームベッド部１０及びリードフレームポスト部１１の一部は、樹脂５０から露出されている。
【００１６】
ここで、本実施形態によるソースコネクタ３０は、図１に示すように、半導体チップ２０の全域を覆うように設けられている。ソースコネクタ３０の上方から見た時に、半導体チップ２０は、ソースコネクタ３０からはみ出ていない。これにより、他の半導体装置などの外部からの電磁波が半導体チップ２０へ上方から到達することを抑制することができる。電磁波を遮蔽するためには、電界と磁界を遮蔽する必要がある。電界に対しては、銅やアルミニウムなどの導電性が高い材料が、遮蔽効果が高い。磁界に対しては、ニッケルや鉄など透磁率が高い材料が、遮蔽効果が高い。即ち、ソースコネクタ３０として、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、あるいはそれらの合金を用いることによりノイズによる信頼性劣化の抑制が可能となる。
【００１７】
（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態に係る半導体装置１１０の一例を示す模式的平面図である。図４は、図３のＢ−Ｂ’線における縦断面図である。ソースコネクタ３０は、リードフレームベッド部１０に向かって延在した金属部（第３の金属部）１２を有している。金属部１２は、半導体チップ２０を囲むように設けられている。これにより、さらに、電磁波が半導体チップ２０へ到達することを抑制することが可能となる。なお、金属部１２とリードフレームベッド部１０との隙間が狭いほど、電磁波の遮蔽効果は高くなる。
【００１８】
例えば、隙間は、半導体装置に影響を与える主な電磁波の周波数は１００ＧＨｚ以下、波長は１ｍｍ以上である。電磁波は、波長以下の隙間には入り込む事ができないため、隙間は、１ｍｍ以下であることが望ましい。また、金属部１２を有するソースコネクタ３０は、ソース電極２１に接続され、リードフレームベッド部１０は、ドレイン電極に接続されている。そのため、金属部１２が、リードフレームベッド部１０に近づくと、電極間を絶縁している樹脂５０が絶縁破壊を起こし、電極間がリークする恐れがある。例えば、樹脂５０として一般的に用いられるエポキシ樹脂の絶縁破壊耐圧は、１０ｋＶ／ｍｍであり、電極間の電位差は、約１ｋＶとすると隙間は１００μｍ以上であることが望ましい。
【００１９】
（第３の実施形態）
図５は、第３の実施形態に係る半導体装置１２０の一例を示す模式的平面図である。図６は、図５のＣ−Ｃ’線における縦断面図である。リードフレームベッド部１０は、ソースコネクタ３０に向かって延在した金属部（第３の金属部）１２を有している。金属部１２は、半導体チップ２０を囲むように設けられている。これにより、さらに、電磁波が半導体チップ２０へ到達することを抑制することが可能となる。なお、金属部１２とソースコネクタ３０との隙間が狭いほど、電磁波の遮蔽効果は高くなる。
【００２０】
例えば、隙間は、半導体装置に影響を与える主な電磁波の周波数は１００ＧＨｚ以下、波長は１ｍｍ以上である。電磁波は、波長以下の隙間には入り込む事ができないため、隙間は、１ｍｍ以下であることが望ましい。また、ソースコネクタ３０は、ソース電極２１に接続され、金属部１２を有するリードフレームベッド部１０は、ドレイン電極に接続されている。そのため、金属部１２がソースコネクタ３０に近づくと、電極間を絶縁している樹脂５０が絶縁破壊を起こし、電極間がリークする恐れがある。例えば、樹脂５０として一般的に用いられるエポキシ樹脂の絶縁破壊耐圧は、１０ｋＶ／ｍｍであり、電極間の電位差は、約１ｋＶとすると隙間は１００μｍ以上であることが望ましい。
【００２１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２２】
１０…リードフレームベッド部（第１の金属部）、１１…リードフレームポスト部（第２の金属部）、１２…金属部（第３の金属部）、２０…半導体チップ、２１…ソース電極、３０…ソースコネクタ、４０…接合材、５０…樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2018056356.tif 000006
【図５】
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【図６】
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