(57)【要約】【課題】半導体装置に対して、電気的試験を行うことができると共に、小型化する。【解決手段】半導体装置１００では、半導体素子１１１と、開口部１４３内に半導体素子１１１を取り囲み、半導体素子１１１を収納する樹脂ケース１４０と、を有している。さらに、半導体装置１００は、樹脂ケース１４０に取り付けられ、樹脂ケース１４０の内側の一端部（ボンディング領域部１５１ａ１，１５１ｂ１）が半導体素子１１１と電気的に接続され、樹脂ケース１４０の外側の屈曲部１５２ａ，１５２ｂで屈曲して、屈曲部１５２ａ，１５２ｂにバスバー３０ａ，３０ｂが接続される係合部１５３ａ，１５３ｂが形成されたリードフレーム１５０ａ，１５０ｂを有している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、
前記半導体素子を封止する封止樹脂と、
前記封止樹脂により封止される一端部が前記半導体素子と電気的に接続され、前記封止樹脂の外側の屈曲部で屈曲して、前記屈曲部に外部接続端子が接続される係合部が形成されたリードフレームと、
を有する半導体装置。
【請求項２】
前記リードフレームが取り付けられて、開口部内に前記半導体素子を取り囲み、前記半導体素子を収納し、前記開口部内で前記半導体素子と前記リードフレームの前記一端部とが前記封止樹脂に封止されているケースをさらに有する、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記リードフレームの前記屈曲部から他端部までの領域がめっき処理されている、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記リードフレームの前記ケースの端部から前記屈曲部までの長さは、１ｍｍ以上、５ｍｍ以下である、
請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記リードフレームの前記ケースの端部から前記めっき処理がされた部分までの長さは、７ｍｍ以下である、
請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記リードフレームの前記ケースの端部から前記屈曲部までの長さは、１ｍｍ以上、３ｍｍ以下である、
請求項４に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記リードフレームの前記ケースの端部から前記めっき処理がされた部分までの長さは、５ｍｍ以下である、
請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記係合部は開口孔である、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記開口孔の前記リードフレームの側端部までの長さは、前記リードフレームの厚さ以上である、
請求項８に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置は、半導体素子と、絶縁板、回路板、及び放熱板が積層した積層基板と、リードフレームがインサート成形され、半導体素子が搭載された積層基板を収納して、封止樹脂で封止されたケースとを有しており、スイッチング等の電力変換用として用いられている。
【０００３】
半導体装置では、リードフレームに、例えば、外部のバスバーが溶接により接合されて利用される。また、半導体装置では、リードフレームに、このような接合以外にも、半導体装置の電気的試験を行うための試験端子が接合されることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２５８３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような半導体装置では、小型化及び低インダクタンス化のためにリードフレームの短縮が図られている。この際、リードフレームに対するバスバーの溶接箇所と、ケースとの距離が近くなる。このため、溶接時の熱がケース内に伝導しやすくなり、ケースが溶融し、また、半導体装置が熱により変形してしまい、半導体装置は損傷を受けてしまう。また、リードフレームの短縮が図られているために、バスバーの溶接領域が減少してしまい、バスバーの溶接時の位置精度が低下して、溶接が難しくなる。
【０００６】
さらに、リードフレームの短縮が図られると、試験端子に対する接合領域も減少してしまい、試験端子の接合が難しくなり、半導体装置の電気的試験が難しくなる。
本発明は、このような点を鑑みたものであり、電気的試験を行うことができると共に、小型化された半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一観点によれば、半導体素子と、前記半導体素子を封止する封止樹脂と、前記封止樹脂により封止される一端部が前記半導体素子と電気的に接続され、前記封止樹脂の外側の屈曲部で屈曲して、前記屈曲部に外部接続端子が接続される係合部が形成されたリードフレームと、を有する半導体装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
開示の技術によれば、半導体装置に対して、電気的試験を行うことができると共に、小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施の形態の半導体装置の上面図である。
【図２】第１の実施の形態の半導体装置の側断面図である。
【図３】第１の実施の形態の半導体装置の実装時の側断面図である。
【図４】参考例の半導体装置の上面図である。
【図５】参考例の半導体装置の側断面図である。
【図６】第１の実施の形態の半導体装置のリードフレームを説明するための図である。
【図７】第２の実施の形態の半導体装置のリードフレームを説明するための図である。
【図８】第３の実施の形態の半導体装置のリードフレームを説明するための図である。
【図９】第４の実施の形態の半導体装置のリードフレームを説明するための図である。
【図１０】第５の実施の形態の半導体装置のリードフレームを説明するための図である。
【図１１】第６の実施の形態の半導体装置の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、実施の形態について説明する。
［第１の実施の形態］
まず、第１の実施の形態の半導体装置について、図１及び図２を用いて説明する。
【００１１】
図１は、第１の実施の形態の半導体装置の上面図であり、図２は、第１の実施の形態の半導体装置の側断面図である。
なお、図２は、図１の一点鎖線Ｘ−Ｘにおける断面図である。
【００１２】
半導体装置１００は、半導体素子１１１，１１２と、積層基板１２０と、放熱板１３０と、リードフレーム１５０ａ，１５０ｂが一体成形された樹脂ケース１４０と、を備えている。さらに、半導体装置１００は、樹脂ケース１４０に収納された半導体素子１１１，１１２と積層基板１２０とが封止樹脂１８０で封止されている。なお、図１では、封止樹脂１８０の記載を省略しており、半導体素子１１１，１１２及び積層基板１２０等が示されている。
【００１３】
半導体素子１１１，１１２は、例えば、ＩＧＢＴ（Insulted Gate Bipolar Transistor）、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）等のスイッチング素子を含んでいる。このような半導体素子１１１，１１２は、例えば、裏面に主電極としてドレイン電極（または、コレクタ電極）を、おもて面に、主電極としてゲート電極及びソース電極（または、エミッタ電極）をそれぞれ備えている。また、半導体素子１１１，１１２は、ＳＢＤ（Schottky Barrier Diode）、ＦＷＤ（Free Wheeling Diode）等のダイオードを含んでいる。このような半導体素子１１１，１１２は、裏面に主電極としてカソード電極を、おもて面に主電極としてアノード電極をそれぞれ備えている。
【００１４】
なお、図１及び図２では、２つの半導体素子１１１，１１２を図示しているが、必要に応じて、１つ、または、３つ以上の半導体素子を設けることも可能である。
積層基板１２０は、回路板１２１と、回路板１２１がおもて面に積層した絶縁板１２２とを有している。
【００１５】
回路板１２１は、導電性に優れた銅等の導電性材料で構成された所定の回路を構成する導電層である。
絶縁板１２２は、熱伝導性に優れた、例えば、窒化アルミニウム、窒化シリコン等の高熱伝導セラミックスにより構成されている。
【００１６】
このような積層基板１２０として、例えば、金属絶縁基板、ＤＣＢ（Direct Copper Bonding）基板、ＡＭＢ（Active Metal Blazed）基板を用いることができる。積層基板１２０は、半導体素子１１１，１１２で発生した熱を回路板１２１及び絶縁板１２２を介して、放熱板１３０側に伝導させることができる。
【００１７】
放熱板１３０は、熱伝導性に優れた銅、アルミニウム等の金属や、銅、またはアルミニウム等を主成分とする合金により構成されている。放熱板１３０は積層基板１２０から伝導される熱を外部に放熱して、半導体装置１００を冷却する。
【００１８】
樹脂ケース１４０は、加熱した樹脂を所定の金型に流し込み、そして、リードフレーム１５０ａ，１５０ｂをインサート成形して形成されたものである。
当該樹脂には、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）樹脂等が用いられる。
【００１９】
このような樹脂ケース１４０は、例えば、上面視で矩形状を成す箱型であって、図２中上面側の開口部１４１と、図２中下面側の開口部１４３とが連通する開口を備えた枠状をしており、開口部１４１と開口部１４３との境であって対向する一対の辺に段差部１４２ａ，１４２ｂがそれぞれ形成されている。
【００２０】
開口部１４３には、半導体素子１１１,１１２が搭載された積層基板１２０と放熱板１３０とが接着剤（図示を省略）により取り付けられている。すなわち、樹脂ケース１４０は、開口部１４３内に半導体素子１１１,１１２が搭載された積層基板１２０と放熱板１３０とを収納している。この際、放熱板１３０の裏面側は、樹脂ケース１４０の開口部１４３から図２中下側に突出している。
【００２１】
なお、樹脂ケース１４０は、開口部１４１と開口部１４３の間に凸部を設けてもよく、積層基板１２０は開口部１４３側の凸部の側面に接着剤で取り付けられてもよい。
リードフレーム１５０ａ，１５０ｂは、このような樹脂ケース１４０の段差部１４２ａ，１４２ｂが形成された一対の辺側にそれぞれ取り付けられており、一端部が開口部１４１の内側であって、段差部１４２ａ，１４２ｂ上にそれぞれ配置されている。
【００２２】
このようなリードフレーム１５０ａ，１５０ｂは、一端部を含む内部接続部１５１ａ，１５１ｂと、他端部を含む試験接続部１５４ａ，１５４ｂと、内部接続部１５１ａ，１５１ｂと試験接続部１５４ａ，１５４ｂとを屈曲して接続する屈曲部１５２ａ，１５２ｂとの部分により構成されている。
【００２３】
内部接続部１５１ａ，１５１ｂは、一端部が樹脂ケース１４０の開口部１４１内の段差部１４２ａ，１４２ｂ上に配置されるボンディング領域部１５１ａ１，１５１ｂ１を備えている。さらに、内部接続部１５１ａ，１５１ｂは、樹脂ケース１４０の側壁面１４４ａ，１４４ｂに対して垂直に樹脂ケース１４０の外側に延伸する延伸部１５１ａ２，１５１ｂ２を備えている。
【００２４】
なお、側壁面１４４ａ，１４４ｂは、それらを特に区別しない場合には、側壁面１４４として説明する。
内部接続部１５１ａの段差部１４２ａ上のボンディング領域部１５１ａ１は、積層基板１２０の回路板１２１にボンディングワイヤ１７１〜１７４を介して電気的に接続されている。すなわち、内部接続部１５１ａは、半導体素子１１１，１１２の裏面の主電極に、積層基板１２０の回路板１２１とボンディングワイヤ１７１〜１７４とを介して電気的に接続されている。
【００２５】
内部接続部１５１ｂの段差部１４２ｂ上のボンディング領域部１５１ｂ１は、半導体素子１１１，１１２のおもて面の主電極にボンディングワイヤ１６１〜１６４を介して電気的に接続されている。
【００２６】
試験接続部１５４ａは樹脂ケース１４０の外側の、屈曲する屈曲部１５２ａを介して内部接続部１５１ａと一体になっており、電気的に接続している。また、試験接続部１５４ｂも同様に樹脂ケース１４０の外側の、屈曲する屈曲部１５２ｂを介して内部接続部１５１ｂと一体になっており、電気的に接続している。なお、図２では、試験接続部１５４ａ，１５４ｂの他端部が図２中上側となるように、屈曲部１５２ａ，１５２ｂが屈曲している。この場合に限らず、試験接続部１５４ａ，１５４ｂの他端部が図２中下側となるように、屈曲部１５２ａ，１５２ｂが屈曲してもよい。
【００２７】
また、このような試験接続部１５４ａ，１５４ｂは、電気的試験を行うための試験端子が接合される箇所である。試験接続部１５４ａ，１５４ｂの表面には、試験端子との（例えば、はんだによる）接合性を向上させるために、金、銀、銅、錫、チタン、ニッケル等の一種以上の導電性材料によるめっき処理が施されている。なお、めっき処理は屈曲部１５２の外側（半導体装置１００の最も外側）の面のみに施してもよい。また、試験接続部１５４ａ，１５４ｂは、試験端子が接合することが可能な接合領域が得られる長さを要する。試験接続部１５４ａ，１５４ｂの長さについては後述する。なお、このめっき処理は、内部接続部１５１ａ，１５１ｂにおいて、少なくとも段差部１４２ａ，１４２ｂ上のボンディング領域部１５１ａ１，１５１ｂ１には行わないようにする。これは、めっき処理の導電性材料と封止樹脂１８０とは密着性が良好ではないためである。このため、内部接続部１５１ａ，１５１ｂの段差部１４２ａ，１４２ｂ上のボンディング領域部１５１ａ１，１５１ｂ１にめっき処理を施したうえで、樹脂ケース１４０の開口部１４１内を封止樹脂１８０で封止すると、内部接続部１５１ａ，１５１ｂのボンディング領域部１５１ａ１，１５１ｂ１と封止樹脂１８０との間に隙間が生じてしまうおそれがある。このような隙間に水分等が溜まってしまうと、半導体装置１００の故障等の原因となってしまう。
【００２８】
また、屈曲部１５２ａ，１５２ｂに、内部接続部１５１ａ，１５１ｂの延伸部１５１ａ２，１５１ｂ２及び試験接続部１５４ａ，１５４ｂに渡って、係合部１５３ａ，１５３ｂが形成されている。係合部１５３ａ，１５３ｂは、例えば、外部からバスバー（接続端子）が接続して、接続したバスバーがリードフレーム１５０ａ，１５０ｂと電気的に接続する。係合部１５３ａ，１５３ｂは、例えば、開口孔、切り欠き等であって、バスバーと接続可能な形状を成している。
【００２９】
また、第１の実施の形態では、このようなリードフレーム１５０ａ，１５０ｂは、内部接続部１５１ａ，１５１ｂから延伸部１５１ａ２，１５１ｂ２がそれぞれ１本延伸している場合を示している。半導体装置１００は、この場合に限らず、例えば、延伸部１５１ａ２，１５１ｂ２がそれぞれ２本以上延伸してもよい。また、２本以上の延伸する延伸部１５１ａ２，１５１ｂ２の幅がそれぞれ異なっていてもよい。
【００３０】
なお、リードフレーム１５０ａ，１５０ｂは、それらを特に区別しない場合には、リードフレーム１５０として説明する。
このような半導体装置１００では、樹脂ケース１４０の開口部１４１，１４３が封止樹脂１８０で封止される。これにより、半導体素子１１１，１１２と、半導体素子１１１，１１２が搭載された積層基板１２０のおもて面側と、リードフレーム１５０ａ，１５０ｂの内部接続部１５１ａ，１５１ｂ（ボンディング領域部１５１ａ１，１５１ｂ１）と、ボンディングワイヤ１６１〜１６４，１７１〜１７４とが封止樹脂１８０で封止される。このような封止樹脂１８０は、例えば、マレイミド変性エポキシ樹脂、マレイミド変性フェノール樹脂、マレイミド樹脂等のいずれか１つの熱硬化性樹脂である。または、封止樹脂１８０は、ゲル等が用いられる。
【００３１】
また、半導体装置１００では、リードフレーム１５０ａ，１５０ｂの内部接続部１５１ａ，１５１ｂを短縮しており、リードフレーム１５０ａ，１５０ｂの試験接続部１５４ａ，１５４ｂの間は、例えば、長さＷである。
【００３２】
また、半導体装置１００では、樹脂ケース１４０の裏面の放熱板１３０に対して、冷却フィンまたは水冷による冷却装置等を設置して、半導体装置１００の放熱効率を向上させることが可能である。
【００３３】
このような構成の半導体装置１００は、例えば、外部装置に実装させる前に、電気的試験を行う。このため、半導体装置１００では、リードフレーム１５０ａ，１５０ｂの試験接続部１５４ａ，１５４ｂに試験端子を接合する。この際、試験接続部１５４ａ，１５４ｂは、めっき処理が施されており、また、試験端子を接合するための接合領域が確保できる長さであるために、試験端子を確実に接合することができる。さらに、半導体装置１００の電気的試験では、小さな電流から大きな電流まで様々な電流を流される。このため、特に、通常利用が予想される電流よりも大きな大電流を流した際でも適切に試験できるように、試験接続部１５４ａ，１５４ｂは試験端子を接合するための接合領域が確保されるだけではなく、大電流に耐え得る体積（長さ）が必要となる。このようなリードフレーム１５０ａ，１５０ｂの厚さが０．４ｍｍ以上、１ｍｍ以下である場合には、リードフレーム１５０ａ，１５０ｂの試験接続部１５４ａ，１５４ｂの屈曲部１５２ａ，１５２ｂからリードフレーム１５０ａ，１５０ｂの先端部までの長さは、例えば、６ｍｍ程度以上を要する。
【００３４】
次に、このような半導体装置１００の電気的試験後、半導体装置１００を実際に外部装置に実装させる場合について、図３を用いて説明する。
図３は、第１の実施の形態の半導体装置の実装時の側断面図である。
【００３５】
なお、図３は、外部装置に実装させた半導体装置１００の図２と同様の位置での断面図である。
例えば、外部装置１０が、おもて面に所定の回路（図示を省略）が構成された回路基板２０と、回路基板２０の当該回路に電気的に接続されたバスバー３０ａ，３０ｂとを有しているものとする。
【００３６】
このような外部装置１０に対して、半導体装置１００の封止樹脂１８０側を対向させて、バスバー３０ａ，３０ｂをリードフレーム１５０ａ，１５０ｂの係合部１５３ａ，１５３ｂにそれぞれ接続させる。この場合には、半導体装置１００のリードフレーム１５０ａ，１５０ｂの係合部１５３ａ，１５３ｂの開口孔に、バスバー３０ａ，３０ｂの上端部の凸部を図３中下側から挿通させることで接続させる。リードフレーム１５０ａの係合部１５３ａを挿通させたバスバー３０ａの先端部を、図３中上方から、溶接部分４１ａ，４２ａで溶接する。上記と同様に、リードフレーム１５０ｂの係合部１５３ｂを挿通させたバスバー３０ｂの先端部を、図３中上方から、溶接部分４１ｂ，４２ｂで溶接する。
【００３７】
なお、溶接の際、リードフレーム１５０ａ，１５０ｂの試験接続部１５４ａ，１５４ｂにヒートシンク等の放熱機構３００ａ，３００ｂを取り付けることも可能である。これにより、溶接による熱を放熱機構３００ａ，３００ｂにより外部に放熱して、溶接による熱がリードフレーム１５０ａ，１５０ｂの内部接続部１５１ａ，１５１ｂを介して半導体装置１００内に伝導することを防止することができる。
【００３８】
また、リードフレーム１５０ａ，１５０ｂの試験接続部１５４ａ，１５４ｂは、バスバー３０ａ，３０ｂを係合部１５３ａ，１５３ｂに図３中下方から上方に接続させる際のガイドとして機能する。このようにリードフレーム１５０ａ，１５０ｂの試験接続部１５４ａ，１５４ｂがガイドとして機能するためには、試験接続部１５４ａ，１５４ｂの図３中垂直方向に対する角度αは、８４°程度以上、８９°程度以下であることが望ましい。
【００３９】
なお、バスバー３０ａ，３０ｂは、それらを特に区別しない場合には、バスバー３０として説明する。
ここで、半導体装置１００に対する参考例としての半導体装置について、図４及び図５を用いて説明する。
【００４０】
図４は、参考例の半導体装置の上面図であり、図５は、参考例の半導体装置の側断面図である。
図５は、図４の一点鎖線Ｘ−Ｘにおける側断面図である。
【００４１】
なお、以下で説明する半導体装置１０００は、半導体装置１００と同様の構成には同様の符号を付しており、それらの構成の詳細な説明については省略する。
半導体装置１０００は、半導体装置１００と同様に、半導体素子１１１，１１２と、積層基板１２０と、放熱板１３０と、樹脂ケース１４０と、を備えている。さらに、半導体装置１０００は、半導体装置１００と同様に、樹脂ケース１４０に収納された半導体素子１１１，１１２と積層基板１２０とが封止樹脂１８０で封止されている。
【００４２】
一方、半導体装置１０００の樹脂ケース１４０には、リードフレーム５０ａ，５０ｂがインサート成形されている。
リードフレーム５０ａ，５０ｂは、一端部が樹脂ケース１４０の段差部１４２ａ，１４２ｂ上に配置され、他端部が、樹脂ケース１４０の側壁面１４４ａ，１４４ｂに対して垂直に外側に延伸している。リードフレーム５０ａ，５０ｂは、内部接続部５１ａ，５１ｂと試験接続部５２ａ，５２ｂとの部分により構成されている。
【００４３】
このようなリードフレーム５０ａ，５０ｂを備える半導体装置１０００では、例えば、半導体装置１０００の出荷前に、リードフレーム５０ａ，５０ｂの試験接続部５２ａ，５２ｂに試験端子を接合して、半導体装置１０００に対する電気的試験が行われる。
【００４４】
電気的試験が完了して、出荷時には、リードフレーム５０ａ，５０ｂから試験接続部５２ａ，５２ｂを切断する。これにより、第１の実施の形態と同様に、半導体装置１０００の長さは長さＷとなり小型化と、低インダクタンス化が図られている。
【００４５】
しかし、半導体装置１０００において、試験接続部５２ａ，５２ｂが切断されたリードフレーム５０ａ，５０ｂは、半導体装置１００のリードフレーム１５０ａ，１５０ｂと異なり、係合部１５３ａ，１５３ｂに対応する構成が形成されていない。
【００４６】
このため、このような半導体装置１０００を、例えば、図３に示した外部装置１０に実装する場合には、リードフレーム５０ａ，５０ｂの内部接続部５１ａ，５１ｂ（樹脂ケース１４０の側壁面１４４ａ，１４４ｂから内部接続部５１ａ，５１ｂの端部までの間）にバスバー３０ａ，３０ｂを溶接により接合する必要がある。
【００４７】
この際、リードフレーム５０ａ，５０ｂの長さが短縮されているために、バスバー３０ａ，３０ｂと、側壁面１４４ａ，１４４ｂとの距離が近くなる。このため、バスバー３０ａ，３０ｂの溶接時の熱が半導体装置１０００の内部に伝導してしまう。これにより、半導体装置１０００の樹脂ケース１４０が変形して、また、樹脂ケース１４０が溶融してしまうおそれがある。また、リードフレーム５０ａ，５０ｂの内部接続部５１ａ，５１ｂから封止樹脂１８０が剥離してしまい隙間が生じてしまうおそれがある。半導体装置１０００の樹脂ケース１４０が変形してしまうと、半導体装置１０００内でボンディングワイヤ１６１〜１６４，１７１〜１７４の半導体素子１１１，１１２、回路板１２１またはリードフレーム５０ａ，５０ｂに対する接合箇所が剥離して、半導体装置１０００が故障してしまうおそれがある。また、隙間が生じてしまうと、当該隙間に水分等が溜まり、半導体装置１０００が故障してしまうおそれがある。
【００４８】
また、リードフレーム５０ａ，５０ｂが内部接続部５１ａ，５１ｂの長さに短縮されているために、リードフレーム５０ａ，５０ｂにバスバー３０ａ，３０ｂを溶接により接合するには位置精度が悪くなり、溶接が困難となる。
【００４９】
まして、小型化及び低インダクタンス化のために、最初からリードフレーム５０ａ，５０ｂを内部接続部５１ａ，５１ｂの長さにすると、上記のようなバスバー３０ａ，３０ｂの取り付けが難しい等の問題に加えて、電気的試験のための試験端子を取り付けるための領域も限定されてしまう。すなわち、内部接続部５１ａ，５１ｂに長さが限定されたリードフレーム５０ａ，５０ｂに対して試験端子を接続しづらくなり、半導体装置１０００の電気的試験を行うことが困難となってしまう。
【００５０】
一方、第１の実施の形態の半導体装置１００では、半導体素子１１１，１１２と、半導体素子１１１，１１２を封止する封止樹脂１８０と、を有している。さらに、半導体装置１００は、封止樹脂１８０により封止される一端部（ボンディング領域部１５１ａ１，１５１ｂ１）が半導体素子１１１，１１２と電気的に接続され、封止樹脂１８０の外側の屈曲部１５２ａ，１５２ｂで屈曲して、屈曲部１５２ａ，１５２ｂにバスバー３０ａ，３０ｂが接続される係合部１５３ａ，１５３ｂが形成されたリードフレーム１５０ａ，１５０ｂを有している。
【００５１】
このような半導体装置１００では、まず、リードフレーム１５０ａ，１５０ｂの試験接続部１５４ａ，１５４ｂは、バスバー３０ａ，３０ｂを係合部１５３ａ，１５３ｂに接続させる際のガイドとして機能する。このため、バスバー３０ａ，３０ｂをリードフレーム１５０ａ，１５０ｂの係合部１５３ａ，１５３ｂに確実かつ容易に接続させることができる。また、リードフレーム１５０ａ，１５０ｂの係合部１５３ａ，１５３ｂにバスバー３０ａ，３０ｂを接続させているために、リードフレーム１５０ａ，１５０ｂ（内部接続部１５１ａ，１５１ｂ）が短縮されても、バスバー３０ａ，３０ｂをリードフレーム１５０ａ，１５０ｂ（内部接続部１５１ａ，１５１ｂ）に対する位置合わせが容易となり、リードフレーム１５０ａ，１５０ｂに確実に溶接することが可能となる。また、溶接の際には、リードフレーム１５０ａ，１５０ｂ（試験接続部１５４ａ，１５４ｂ）に放熱機構３００ａ，３００ｂを設置することが容易である。このため、リードフレーム１５０ａ，１５０ｂ（内部接続部１５１ａ，１５１ｂ）が短縮されても、溶接時の熱が半導体装置１００の内部に伝導することを防止することが可能となる。
【００５２】
さらに、リードフレーム１５０ａ，１５０ｂの内部接続部１５１ａ，１５１ｂはめっき処理が施されていない。このため、樹脂ケース１４０の開口部１４１内を封止樹脂１８０で封止した際に、封止樹脂１８０とリードフレーム１５０ａ，１５０ｂの内部接続部１５１ａ，１５１ｂとの密着性の低下が抑制され、開口部１４１（並びに開口部１４３）内を確実に封止することができるようになる。したがって、半導体装置１００の故障等の発生を防止することができるようになる。
【００５３】
また、リードフレーム１５０ａ，１５０ｂは屈曲部１５２ａ，１５２ｂを設けて試験接続部１５４ａ，１５４ｂが構成されている。このため、試験端子を接合するための領域が確保されると共に、特に、試験接続部１５４ａ，１５４ｂはめっき処理が施されており、試験端子をはんだを用いてリードフレーム１５０ａ，１５０ｂに確実に接合することが可能となる。
【００５４】
したがって、半導体装置１００は、リードフレーム１５０ａ，１５０ｂの長さを短縮して、小型化を図りつつ、試験端子の接合領域を確保することができるようになる。
ここで、第１の実施の形態の半導体装置１００のリードフレーム１５０の係合部１５３の詳細について、図６を用いて説明する。
【００５５】
なお、第１の実施の形態では、リードフレーム１５０に形成された係合部１５３が開口孔であり、バスバー３０の先端部に凸部３１が形成されている場合を例に挙げて説明する。
【００５６】
図６は、第１の実施の形態の半導体装置のリードフレームを説明するための図である。
なお、図６（Ａ）はリードフレーム１５０の斜視図、図６（Ｂ）は、リードフレーム１５０の側面図及び正面図である。
【００５７】
リードフレーム１５０は、一端部を樹脂ケース１４０内に配置して、樹脂ケース１４０の側壁面１４４から延伸する内部接続部１５１と、他端部を含み、導電性材料によりめっき処理が施された試験接続部１５４との部分により構成されている。さらに、リードフレーム１５０は、内部接続部１５１と試験接続部１５４とが屈曲して接続される屈曲部１５２の部分により構成されている。
【００５８】
また、屈曲部１５２に、内部接続部１５１及び試験接続部１５４に渡って、係合部１５３が形成されている。係合部１５３は、図６に示されるように、方形状の開口孔である。
このようなリードフレーム１５０の厚さｔは、０．４ｍｍ以上、１ｍｍ以下であり、より好ましくは、０．４ｍｍ以上、０．８ｍｍ以下である。
【００５９】
また、リードフレーム１５０の内部接続部１５１の側壁面１４４から係合部１５３までの長さＬ１は、１ｍｍ以上、５ｍｍ以下であって、より好ましくは、１ｍｍ以上、３ｍｍ以下である。半導体装置１００をできる限り小型化するためにも、リードフレーム１５０の間の長さＷ（図１及び図２参照）をできる限り小さくすることが望まれる。このためには、バスバー３０が接続される係合部１５３もできる限り側壁面１４４に近づくことが望まれる。しかし、係合部１５３が側壁面１４４に近づきすぎると、係合部１５３に接続させたバスバー３０を溶接することが難しくなる。そこで、リードフレーム１５０の内部接続部１５１の側壁面１４４から係合部１５３までの長さＬ１は、１ｍｍ以上、５ｍｍ以下であって、より好ましくは、１ｍｍ以上、３ｍｍ以下であることを要する。
【００６０】
リードフレーム１５０の内部接続部１５１の側壁面１４４から試験接続部１５４までの長さＬ２は、長さＬ１が１ｍｍ以上、５ｍｍ以下である場合には、７ｍｍ以下である。また、長さＬ２は、長さＬ１が１ｍｍ以上、３ｍｍ以下である場合には、５ｍｍ以下である。
【００６１】
リードフレーム１５０の試験接続部１５４の長さ（係合部１５３の端部から試験接続部１５４の端部までの長さ）Ｌ３は、６ｍｍ以上であることが好ましい。リードフレーム１５０の試験接続部１５４に対して試験端子を接合する場合には、大電流に対する耐性を有する体積を保持する必要がある。このため、試験端子を樹脂ケース１４０の側壁面１４４からある程度離れたところに接合することが必要となる。このため、試験接続部１５４の長さＬ３は、少なくとも、６ｍｍ以上を要する。
【００６２】
係合部１５３はリードフレーム１５０に対して係合部１５３の両側が厚さｔと同程度空いて形成されている。係合部１５３をリードフレーム１５０に形成するにあたり、係合部１５３の強度を保持するためにも、少なくとも、リードフレーム１５０の厚さｔ以上を要する。
【００６３】
リードフレーム１５０に形成された係合部１５３に対して、バスバー３０の凸部３１を嵌合させて、図３で説明したようにバスバー３０をリードフレーム１５０に溶接する。これにより、バスバー３０をリードフレーム１５０の係合部１５３に接続させることができる。さらに、このようなリードフレーム１５０は、半導体装置１００の電気的試験を行うための試験端子を接合する接合領域（試験接続部１５４）を確保することができる。
【００６４】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態では、第１の実施の形態と異なり開口孔ではなく、一辺が解放されたような形状の係合部が形成されて、試験接続部が二股に分かれたリードフレームについて、図７を用いて説明する。
【００６５】
図７は、第２の実施の形態の半導体装置のリードフレームを説明するための図である。
なお、図７（Ａ）はリードフレーム２５０の斜視図、図７（Ｂ）は、リードフレーム２５０の側面図及び正面図である。
【００６６】
半導体装置１００において、リードフレーム１５０に代わって、リードフレーム２５０が形成されているものとする。この場合のリードフレーム２５０の間の長さは、第１の実施の形態と同様に、長さＷである。
【００６７】
このようなリードフレーム２５０は、一端部を樹脂ケース１４０内に配置して、樹脂ケース１４０の側壁面１４４から延伸する内部接続部２５１と、他端部を含み、導電性材料によりめっき処理が施された試験接続部２５４ａ，２５４ｂとの部分により構成されている。さらに、リードフレーム２５０は、内部接続部２５１と試験接続部２５４ａ，２５４ｂとが屈曲して接続される屈曲部２５２の部分により構成されている。屈曲部２５２は、上面視で内部接続部２５１と、試験接続部２５４ａ，２５４ｂとによりＵ字状に構成されている。
【００６８】
このようなリードフレーム２５０の厚さｔも、第１の実施の形態と同様に、０．４ｍｍ以上、１ｍｍ以下であり、より好ましくは、０．４ｍｍ以上、０．８ｍｍ以下である。
また、リードフレーム２５０の内部接続部２５１の側壁面１４４から係合部２５３までの長さＬ１も、第１の実施の形態と同様に、１ｍｍ以上、５ｍｍ以下であって、より好ましくは、１ｍｍ以上、３ｍｍ以下である。
【００６９】
リードフレーム２５０の内部接続部２５１の側壁面１４４から試験接続部２５４ａ，２５４ｂまでの長さＬ２は、第１の実施の形態と同様に、長さＬ１が１ｍｍ以上、５ｍｍ以下である場合には、７ｍｍ以下である。また、長さＬ２は、長さＬ１が１ｍｍ以上、３ｍｍ以下である場合には、５ｍｍ以下である。
【００７０】
リードフレーム２５０の試験接続部２５４ａ，２５４ｂの長さ（係合部２５３の端部から試験接続部２５４ａ，２５４ｂの端部までの長さ）Ｌ３は、第１の実施の形態と同様に、６ｍｍ以上であることが好ましい。
【００７１】
係合部２５３は、第１の実施の形態と同様に、リードフレーム２５０に対して係合部２５３の両側が厚さｔと同程度空いて形成されている。
リードフレーム２５０に形成された係合部２５３に対して、バスバー３０の凸部３１を嵌合させて、図３で説明したようにバスバー３０をリードフレーム２５０に溶接する。これにより、バスバー３０をリードフレーム２５０の係合部１５３に接続させることができる。さらに、このようなリードフレーム２５０は、半導体装置１００の電気的試験を行うための試験端子を接合する接合領域（試験接続部２５４ａ，２５４ｂ）を確保することができる。
【００７２】
［第３の実施の形態］
第３の実施の形態では、第１の実施の形態と異なり開口孔ではなく、リードフレームに形成された切り欠きにより構成される係合部を備えている場合について、図８を用いて説明する。
【００７３】
図８は、第３の実施の形態の半導体装置のリードフレームを説明するための図である。
なお、図８（Ａ）はリードフレーム３５０の斜視図、図８（Ｂ）は、リードフレーム３５０の側面図及び正面図である。
【００７４】
半導体装置１００において、リードフレーム１５０に代わって、リードフレーム３５０が形成されているものとする。この場合のリードフレーム３５０の間の長さは、第１の実施の形態と同様に、長さＷである。
【００７５】
また、第３の実施の形態では、リードフレーム３５０の内部接続部３５１と屈曲部３５２と試験接続部３５４との両側に形成された切り欠き３５３ａ，３５３ｂにより構成される係合部３５３ｃを備えており、また、バスバー３０の先端部に凹部３２が形成されている。
【００７６】
このようなリードフレーム３５０は、一端部を樹脂ケース１４０内に配置して、樹脂ケース１４０の側壁面１４４から延伸する内部接続部３５１と、他端部を含み、導電性材料によりめっき処理が施された試験接続部３５４との部分により構成されている。また、リードフレーム３５０は、内部接続部３５１と試験接続部３５４とが屈曲して接続される屈曲部３５２の部分により構成されている。さらに、リードフレーム３５０は、内部接続部３５１と屈曲部３５２と試験接続部３５４との両側に形成された切り欠き３５３ａ，３５３ｂにより構成される係合部３５３ｃを備えている。
【００７７】
このようなリードフレーム３５０の厚さｔも、第１の実施の形態と同様に、０．４ｍｍ以上、１ｍｍ以下であり、より好ましくは、０．４ｍｍ以上、０．８ｍｍ以下である。
また、リードフレーム３５０の内部接続部３５１の側壁面１４４から切り欠き３５３ａ，３５３ｂまでの長さＬ１も、第１の実施の形態と同様に、１ｍｍ以上、５ｍｍ以下であって、より好ましくは、１ｍｍ以上、３ｍｍ以下である。
【００７８】
リードフレーム３５０の内部接続部３５１の側壁面１４４から試験接続部３５４までの長さＬ２は、第１の実施の形態と同様に、長さＬ１が１ｍｍ以上、５ｍｍ以下である場合には、７ｍｍ以下である。また、長さＬ２は、長さＬ１が１ｍｍ以上、３ｍｍ以下である場合には、５ｍｍ以下である。
【００７９】
リードフレーム３５０の試験接続部３５４の長さ（屈曲部３５２から試験接続部３５４の端部までの長さ）Ｌ４は、第１の実施の形態と同様に、６ｍｍ以上であることが好ましい。
【００８０】
リードフレーム３５０の両側に形成された切り欠き３５３ａ，３５３ｂによって構成される係合部３５３ｃに対して、バスバー３０の凹部３２を嵌合させて、図３で説明したようにバスバー３０をリードフレーム３５０に溶接する。これにより、バスバー３０をリードフレーム３５０の係合部３５３ｃに接続させることができる。さらに、このようなリードフレーム３５０は、半導体装置１００の電気的試験を行うための試験端子を接合する接合領域（試験接続部３５４）を確保することができる。
【００８１】
［第４の実施の形態］
第４の実施の形態では、第２の実施の形態のリードフレーム２５０を半分に分割したようなものをリードフレームとしており、この場合について、図９を用いて説明する。
【００８２】
図９は、第４の実施の形態の半導体装置のリードフレームを説明するための図である。
なお、図９（Ａ）はリードフレーム４５０の斜視図、図９（Ｂ）は、リードフレーム４５０の側面図及び正面図である。
【００８３】
半導体装置１００において、リードフレーム１５０に代わって、リードフレーム４５０が形成されているものとする。この場合のリードフレーム４５０の間の長さは、第１の実施の形態と同様に、長さＷである。
【００８４】
また、第４の実施の形態では、リードフレーム４５０の内部接続部４５１と屈曲部４５２と試験接続部４５４との片側に形成された切り欠き４５３ａにより構成される係合部４５３ｂを備えており、また、バスバー３０の先端部に凸部３３が形成されている。
【００８５】
このようなリードフレーム４５０は、一端部を樹脂ケース１４０内に配置して、樹脂ケース１４０の側壁面１４４から延伸する内部接続部４５１と、他端部を含み、導電性材料によりめっき処理が施された試験接続部４５４との部分により構成されている。また、リードフレーム４５０は、内部接続部４５１と試験接続部４５４とが屈曲して接続される屈曲部４５２の部分により構成されている。さらに、リードフレーム４５０は、内部接続部４５１と屈曲部４５２と試験接続部４５４との片側に形成された切り欠き４５３により構成される係合部４５３ｂを備えている。
【００８６】
このようなリードフレーム４５０の厚さｔも、第１の実施の形態と同様に、０．４ｍｍ以上、１ｍｍ以下であり、より好ましくは、０．４ｍｍ以上、０．８ｍｍ以下である。
また、リードフレーム４５０の内部接続部４５１の側壁面１４４から切り欠き４５３ａまでの長さＬ１も、第１の実施の形態と同様に、１ｍｍ以上、５ｍｍ以下であって、より好ましくは、１ｍｍ以上、３ｍｍ以下である。
【００８７】
リードフレーム４５０の内部接続部４５１の側壁面１４４から試験接続部４５４までの長さＬ２は、第１の実施の形態と同様に、長さＬ１が１ｍｍ以上、５ｍｍ以下である場合には、７ｍｍ以下である。また、長さＬ２は、長さＬ１が１ｍｍ以上、３ｍｍ以下である場合には、５ｍｍ以下である。
【００８８】
リードフレーム４５０の試験接続部４５４の長さ（屈曲部４５２から試験接続部４５４の端部までの長さ）Ｌ４は、第１の実施の形態と同様に、６ｍｍ以上であることが好ましい。
【００８９】
リードフレーム４５０の片側に形成された切り欠き４５３ａによって構成される係合部４５３ｂに対して、バスバー３０の凸部３３を嵌合させて、図３で説明したようにバスバー３０をリードフレーム４５０に溶接する。これにより、バスバー３０をリードフレーム４５０の係合部４５３ｂに接続させることができる。さらに、このようなリードフレーム４５０は、半導体装置１００の電気的試験を行うための試験端子を接合する接合領域（試験接続部４５４）を確保することができる。
【００９０】
［第５の実施の形態］
第５の実施の形態では、第４の実施の形態のリードフレーム４５０において切り欠きを試験接続部側に形成したリードフレームの場合について、図１０を用いて説明する。
【００９１】
図１０は、第５の実施の形態の半導体装置のリードフレームを説明するための図である。
なお、図１０（Ａ）はリードフレーム５５０の斜視図、図１０（Ｂ）は、リードフレーム５５０の側面図及び正面図である。
【００９２】
半導体装置１００において、リードフレーム１５０に代わって、リードフレーム５５０が形成されているものとする。この場合のリードフレーム５５０の間の長さは、第１の実施の形態と同様に、長さＷである。
【００９３】
また、第５の実施の形態では、リードフレーム５５０の試験接続部５５４との先端側の片側に形成された切り欠き５５３ａにより構成される係合部５５３ｂを備えており、また、バスバー３０の先端部に凸部３３が形成されている。
【００９４】
このようなリードフレーム５５０は、一端部を樹脂ケース１４０内に配置して、樹脂ケース１４０の側壁面１４４から延伸する内部接続部５５１と、他端部を含み、導電性材料によりめっき処理が施された試験接続部５５４との部分により構成されている。また、リードフレーム５５０は、内部接続部５５１と試験接続部５５４とが屈曲して接続される屈曲部５５２の部分により構成されている。さらに、リードフレーム５５０は、試験接続部５５４の先端側の片側に形成された切り欠き５５３ａにより構成される係合部５５３ｂを備えている。
【００９５】
このようなリードフレーム５５０の厚さｔも、第１の実施の形態と同様に、０．４ｍｍ以上、１ｍｍ以下であり、より好ましくは、０．４ｍｍ以上、０．８ｍｍ以下である。
また、リードフレーム５５０の内部接続部５５１の側壁面１４４から切り欠き５５３ａまでの長さＬ１も、第１の実施の形態と同様に、１ｍｍ以上、５ｍｍ以下であって、より好ましくは、１ｍｍ以上、３ｍｍ以下である。
【００９６】
リードフレーム５５０の内部接続部５５１の側壁面１４４から試験接続部５５４までの長さＬ２は、第１の実施の形態と同様に、長さＬ１が１ｍｍ以上、５ｍｍ以下である場合には、７ｍｍ以下である。また、長さＬ２は、長さＬ１が１ｍｍ以上、３ｍｍ以下である場合には、５ｍｍ以下である。
【００９７】
リードフレーム５５０の試験接続部５５４の長さ（屈曲部５５２から試験接続部５５４の端部までの長さ）Ｌ４は、第１の実施の形態と同様に、６ｍｍ以上であることが好ましい。
【００９８】
リードフレーム５５０の片側に形成された切り欠き５５３ａによって構成される係合部５５３ｂに対して、バスバー３０の凸部３３を嵌合させて、図３で説明したようにバスバー３０をリードフレーム５５０に溶接する。これにより、バスバー３０をリードフレーム５５０の係合部５５３ｂに接続させることができる。さらに、このようなリードフレーム５５０は、半導体装置１００の電気的試験を行うための試験端子を接合する接合領域（試験接続部５５４）を確保することができる。
【００９９】
［第６の実施の形態］
第６の実施の形態では、上記の第１〜第５の実施の形態における半導体装置１００において樹脂ケース１４０がない場合について、図１１を用いて説明する。
【０１００】
図１１は、第６の実施の形態の半導体装置の側断面図である。
なお、図１１は、第１の実施の形態の半導体装置１００の図２と同様の位置での断面図である。また、以下では、第１の実施の形態の半導体装置１００を例に挙げるものの、第２〜第５の実施の形態でも同様にして製造することができる。
【０１０１】
まず、第１の実施の形態の半導体装置１００の製造方法について説明する。
リードフレーム１５０が一体成形された樹脂ケース１４０、半導体素子１１１，１１２が積層された積層基板１２０、放熱板１３０等を事前に用意しておく。このような樹脂ケース１４０の開口部１４３に、半導体素子１１１，１１２及び放熱板１３０が積層された積層基板１２０を、接着剤を介して取り付ける。内部接続部１５１ａ（ボンディング領域部１５１ａ１）と、積層基板１２０の回路板１２１とをボンディングワイヤ１７１〜１７４で電気的に接続する。また、内部接続部１５１ｂ（ボンディング領域部１５１ｂ１）と、半導体素子１１１，１１２のおもて面の主電極とをボンディングワイヤ１６１〜１６４で電気的に接続する。そして、樹脂ケース１４０の開口部１４１に封止樹脂１８０を注入して、半導体素子１１１，１１２と、積層基板１２０と、ボンディングワイヤ１６１〜１６４，１７１〜１７４とを封止する。
【０１０２】
以上の工程により、半導体装置１００が製造される。
これに対して、第６の実施の形態の半導体装置１００ａでは、まず、リードフレーム１５０、半導体素子１１１，１１２が積層された積層基板１２０、放熱板１３０等を事前に用意しておく。
【０１０３】
次に、半導体素子１１１，１１２が積層された積層基板１２０に対して、リードフレーム１５０を位置合わせする。なお、放熱板１３０は、この際、積層基板１２０の裏面に取り付けてもよく、また、後述する封止樹脂１８０による封止後に積層基板１２０の裏面に取り付けてもよい。
【０１０４】
次に、内部接続部１５１ａ（ボンディング領域部１５１ａ１）と、積層基板１２０の回路板１２１とをボンディングワイヤ１７１〜１７４で電気的に接続する。また、内部接続部１５１ｂ（ボンディング領域部１５１ｂ１）と、半導体素子１１１，１１２のおもて面の主電極とをボンディングワイヤ１６１〜１６４で電気的に接続する。
【０１０５】
そして、半導体素子１１１，１１２と、積層基板１２０と、ボンディングワイヤ１６１〜１６４，１７１〜１７４と、リードフレーム１５０の一端部とを封止樹脂１８０で封止することで、図１１に示される、半導体装置１００ａが製造される。
【０１０６】
このような半導体装置１００ａは、半導体素子１１１，１１２と、積層基板１２０と、放熱板１３０と、リードフレーム１５０ａ，１５０ｂと、を備えている。さらに、半導体装置１００ａは、半導体素子１１１，１１２と、積層基板１２０と、ボンディングワイヤ１６１〜１６４，１７１，１７４とが封止樹脂１８０で封止されている。
【０１０７】
半導体装置１００ａは、リードフレーム１５０に代わって、リードフレーム２５０，３５０，４５０，５５０も同様に備えることができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１００  半導体装置
１１１，１１２  半導体素子
１２０  積層基板
１２１  回路板
１２２  絶縁板
１３０  放熱板
１４０  樹脂ケース
１４１，１４３  開口部
１４２ａ，１４２ｂ  段差部
１４４ａ，１４４ｂ  側壁面
１５０ａ，１５０ｂ  リードフレーム
１５１ａ，１５１ｂ  内部接続部
１５１ａ１，１５１ｂ１  ボンディング領域部
１５１ａ２，１５１ｂ２  延伸部
１５２ａ，１５２ｂ  屈曲部
１５３ａ，１５３ｂ  係合部
１５４ａ，１５４ｂ  試験接続部
１６１〜１６４，１７１〜１７４  ボンディングワイヤ
１８０  封止樹脂
【図１】
2018078214.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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