(57)【要約】【課題】沿面距離を確保する凹部への応力集中を緩和可能な半導体装置を提供する。【解決手段】本半導体装置は、平面上に配された半導体素子と、前記半導体素子を封止する封止樹脂と、前記半導体素子と電気的に接続され、前記封止樹脂の所定の面から突出する部分を備えた複数の端子と、前記平面に垂直な方向から視て、前記所定の面から前記半導体素子側に窪んだ形状の凹部と、を有し、前記平面に垂直な方向から視て、前記凹部の前記半導体素子側の辺はＲ形状を備えている。【選択図】図７
2015130465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面上に配された半導体素子と、
前記半導体素子を封止する封止樹脂と、
前記半導体素子と電気的に接続され、前記封止樹脂の所定の面から突出する部分を備えた端子と、
前記平面に垂直な方向から視て、前記所定の面から前記半導体素子側に窪んだ形状の凹部と、を有し、
前記平面に垂直な方向から視て、前記凹部の前記半導体素子側の辺はＲ形状を備えている半導体装置。
【請求項２】
前記封止樹脂となる樹脂を充填する際の樹脂注入口は、前記所定の面を含んで形成される第１の角部に設けられている請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記半導体素子上に、前記所定の面側の角部に切り欠き部が設けられた金属板が配置され、
前記凹部は、前記切り欠き部に対応する位置に設けられている請求項１又は２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記凹部内に前記封止樹脂よりも硬い絶縁部材が挿入され、
前記絶縁部材の一端は、前記所定の面から突出している請求項１乃至３の何れか一項記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１の角部の対角に位置する第２の角部にウェルドラインが形成されている請求項２記載の半導体装置。
【請求項６】
前記封止樹脂の所定の面から突出する部分を備えた複数の端子を有し、
前記半導体素子は、第２の金属板上に実装されており、
前記第２の金属板の端部は、前記所定の面から突出して前記複数の端子の一部をなす請求項１乃至５の何れか一項記載の半導体装置。
【請求項７】
前記平面上に前記半導体素子を含む複数の半導体素子が縦横に配列されている請求項１乃至６の何れか一項記載の半導体装置。
【請求項８】
前記端子は複数の高圧端子を含み、
前記凹部は、隣接する前記高圧端子の間、かつ、発熱領域外に設けられている請求項１乃至７の何れか一項記載の半導体装置。
【請求項９】
前記凹部は、前記封止樹脂となる樹脂を充填する際に挿入される型により形成されている請求項８記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記凹部は、前記封止樹脂を、前記平面に垂直な方向に貫通しないように設けられている請求項８又は９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】
近年、複数の半導体素子の上下面に金属板を電気的・熱的に接続し、樹脂封止した半導体装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような半導体装置の一例としては、絶縁ゲート型バイポーラ・トランジスタ（ＩＧＢＴ）やダイオード等の半導体素子が縦横に配列された半導体装置を挙げることができる。
【０００３】
ＩＧＢＴは、バイポーラトランジスタのベースを電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）のゲートで置換したものであり、電流駆動方式であるバイポーラトランジスタの高速性や耐電力性と、電圧駆動方式である電界効果トランジスタの省電力性を兼備しているため、上記のような半導体装置は、スイッチング動作を行うパワー半導体装置として用いることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２３５０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような半導体装置において、沿面距離を確保するために樹脂に凹部を設ける場合があるが、半導体素子の発熱により生じる応力が凹部に集中する場合があるため、凹部を設ける位置や凹部の形状を考慮する必要がある。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、沿面距離を確保する凹部への応力集中を緩和可能な半導体装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本半導体装置は、平面上に配された半導体素子と、前記半導体素子を封止する封止樹脂と、前記半導体素子と電気的に接続され、前記封止樹脂の所定の面から突出する部分を備えた複数の端子と、前記平面に垂直な方向から視て、前記所定の面から前記半導体素子側に窪んだ形状の凹部と、を有し、前記平面に垂直な方向から視て、前記凹部の前記半導体素子側の辺はＲ形状を備えていることを要件とする。
【発明の効果】
【０００８】
開示の技術によれば、沿面距離を確保する凹部への応力集中を緩和可能な半導体装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施の形態に係る半導体装置の回路構成を例示する図である。
【図２】第１の実施の形態に係る半導体装置を例示する斜視図である。
【図３】第１の実施の形態に係る半導体装置を例示する平面図である。
【図４】第１の実施の形態に係る半導体装置を例示する図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】第１の実施の形態に係る半導体装置を例示する図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６】第１の実施の形態に係る半導体装置を例示する図２のＣ−Ｃ線に沿う部分断面図である。
【図７】第１の実施の形態に係る半導体装置の内部構造を例示する平面図である。
【図８】金属板の端面から凹部の最深部までの距離ｄと凹部に生じる応力との関係をシミュレーションした結果を例示する図である。
【図９】一般的な樹脂の流れについて説明するための平面図（比較例）である。
【図１０】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程において、溶解した樹脂を金型に流入させてモールド成形を行う際の樹脂流動解析結果を例示する図である。
【図１１】第１の実施の形態の変形例１に係る半導体装置を例示する平面図である。
【図１２】第１の実施の形態の変形例２に係る半導体装置を例示する平面図である。
【図１３】第１の実施の形態の変形例３に係る半導体装置を例示する平面図である。
【図１４】第１の実施の形態の変形例４に係る半導体装置を例示する平面図（その１）である。
【図１５】第１の実施の形態の変形例４に係る半導体装置を例示する平面図（その２）である。
【図１６】第１の実施の形態の変形例５に係る半導体装置を例示する平面図である。
【図１７】第１の実施の形態の変形例６に係る半導体装置を例示する平面図である。
【図１８】第１の実施の形態の変形例７に係る半導体装置を例示する平面図である。
【図１９】第１の実施の形態の変形例８に係る半導体装置を例示する平面図である。
【図２０】第１の実施の形態の変形例９に係る半導体装置の内部構造を例示する平面図である。
【図２１】第１の実施の形態の変形例１０に係る半導体装置を例示する斜視図である。
【図２２】第１の実施の形態の変形例１０に係る半導体装置を例示する正面図である。
【図２３】第１の実施の形態の変形例１０に係る半導体装置を例示する図２１のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図２４】第１の実施の形態の変形例１０に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その１）である。
【図２５】第１の実施の形態の変形例１０に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各実施の形態では、４つの半導体素子（２つのＩＧＢＴ及び２つのダイオード）が縦横に配列された半導体装置を例にして説明を行うが、これには限定されない。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１１】
〈第１の実施の形態〉
まず、第１の実施の形態に係る半導体装置の回路構成について説明する。図１は、第１の実施の形態に係る半導体装置の回路構成を例示する図である。図１を参照するに、第１の実施の形態に係る半導体装置１は、ＩＧＢＴ１０及び２０並びにダイオード３１及び３２を有するインバータ回路である。
【００１２】
半導体装置１において、ＩＧＢＴ１０は、コレクタ電極１１と、エミッタ電極１２と、ゲート電極１３とを有する。又、ＩＧＢＴ２０は、コレクタ電極２１と、エミッタ電極２２と、ゲート電極２３とを有する。
【００１３】
ＩＧＢＴ１０のコレクタ電極１１は、ダイオード３１のカソード及び高位側電源端子４１ａと電気的に接続されている。ＩＧＢＴ１０のエミッタ電極１２は、ダイオード３１のアノードと電気的に接続されている。つまり、ダイオード３１は、ＩＧＢＴ１０と逆並列に接続されている。ＩＧＢＴ１０のゲート電極１３は、制御電極端子４６のうちの少なくとも１つと電気的に接続されている。
【００１４】
ＩＧＢＴ２０のエミッタ電極２２は、ダイオード３２のアノード及び低位側電源端子４２ａと電気的に接続されている。ＩＧＢＴ２０のコレクタ電極２１は、ダイオード３２のカソードと電気的に接続されている。つまり、ダイオード３２は、ＩＧＢＴ２０と逆並列に接続されている。ＩＧＢＴ２０のゲート電極１３は、制御電極端子４７のうちの少なくとも１つと電気的に接続されている。
【００１５】
又、ＩＧＢＴ１０のエミッタ電極１２はＩＧＢＴ２０のコレクタ電極２１と電気的に接続され、更に出力端子４３ａと電気的に接続されている。なお、高位側電源端子４１ａ、低位側電源端子４２ａ、及び出力端子４３ａは、制御電極端子４６及び４７よりも高電圧が印加されるため、これらの３端子を高圧端子と称する場合がある。
【００１６】
次に、第１の実施の形態に係る半導体装置の構造について説明する。図２は、第１の実施の形態に係る半導体装置を例示する斜視図である。図３は、第１の実施の形態に係る半導体装置を例示する平面図である。図４は、第１の実施の形態に係る半導体装置を例示する図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図５は、第１の実施の形態に係る半導体装置を例示する図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図６は、第１の実施の形態に係る半導体装置を例示する図２のＣ−Ｃ線に沿う部分断面図である。図７は、第１の実施の形態に係る半導体装置の内部構造を例示する平面図である。
【００１７】
なお、本願では、半導体装置１において、金属板４４及び４５が露出する面を上面、金属板４１及び４３が露出する面を下面とする。又、高位側電源端子４１ａ、低位側電源端子４２ａ、及び出力端子４３ａが突出する面を正面とする。又、吊りリード端子４１ｂ、吊りリード端子４３ｂ、制御電極端子４６、及び制御電極端子４７が突出する面を背面とする。又、その他の面を側面とする。
【００１８】
図２〜図７を参照するに、半導体装置１において、高位側電源端子４１ａ及び吊りリード端子４１ｂを含む金属板４１、低位側電源端子４２ａを含む金属板４２、並びに出力端子４３ａ及び吊りリード端子４３ｂを含む金属板４３が、長手方向が略同一方向（Ｙ方向）を向くように、所定の間隔を開けて並設されている。
【００１９】
又、複数の金属製のリード端子が、長手方向を金属板４１の長手方向と略同一方向（Ｙ方向）を向くように所定の間隔を開けて並設された制御電極端子４６が設けられている。又、複数の金属製のリード端子が、長手方向を金属板４３の長手方向と略同一方向（Ｙ方向）を向くように所定の間隔を開けて並設された制御電極端子４７が設けられている。
【００２０】
金属板４１、４２、及び４３、並びに、制御電極端子４６及び４７の材料としては、各々、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）等を用いることができる。金属板４１、４２、及び４３、並びに、制御電極端子４６及び４７の各々の表面に銀（Ａｇ）や金（Ａｕ）等のめっき処理を施してもよい。
【００２１】
金属板４１の上面には、コレクタ電極１１が錫系のはんだ等の導電性の接合材（図示せず）を介して金属板４１と導通するように、ＩＧＢＴ１０が実装されている。なお、コレクタ電極１１はＰ型であるため、コレクタ電極１１と接続される金属板４１をＰ側と称する場合がある。又、金属板４１の上面には、カソードが錫系のはんだ等の導電性の接合材（図示せず）を介して金属板４１と導通するように、ダイオード３１が実装されている。ＩＧＢＴ１０及びダイオード３１は、金属板４１の長手方向（Ｙ方向）に配列されている。
【００２２】
金属板４３の上面には、コレクタ電極２１が錫系のはんだ等の導電性の接合材（図示せず）を介して金属板４３と導通するように、ＩＧＢＴ２０が実装されている。又、金属板４３の上面には、カソードが錫系のはんだ等の導電性の接合材（図示せず）を介して金属板４３と導通するように、ダイオード３２が実装されている。ＩＧＢＴ２０及びダイオード３２は、金属板４３の長手方向（Ｙ方向）に配列されている。
【００２３】
金属板４１のＩＧＢＴ１０及びダイオード３１を実装する部分の厚さ（高位側電源端子４１ａ及び吊りリード端子４１ｂを除く部分の厚さ）は、例えば、２〜３ｍｍ程度とすることができる。金属板４３のＩＧＢＴ２０及びダイオード３２を実装する部分の厚さ（出力端子４３ａ及び吊りリード端子４３ｂを除く部分の厚さ）は、例えば、２〜３ｍｍ程度とすることができる。金属板４１のＩＧＢＴ１０及びダイオード３１を実装する部分の厚さと、金属板４３のＩＧＢＴ２０及びダイオード３２を実装する部分の厚さとを、略同一の厚さとしてもよい。
【００２４】
金属板４１の高位側電源端子４１ａ及び吊りリード端子４１ｂの厚さは、金属板４１のＩＧＢＴ１０及びダイオード３１を実装する部分の厚さよりも薄くてもよく、例えば、０．５ｍｍ程度とすることができる。金属板４３の出力端子４３ａ及び吊りリード端子４３ｂの厚さは、金属板４３のＩＧＢＴ２０及びダイオード３２を実装する部分の厚さよりも薄くてもよく、例えば、０．５ｍｍ程度とすることができる。
【００２５】
ＩＧＢＴ１０及びダイオード３１上には、導電性のスペーサ６１及び錫系のはんだ等の導電性の接合材（図示せず）を介して、ＩＧＢＴ１０のエミッタ電極１２及びダイオード３１のアノードと導通するように、金属板４４が配置されている。金属板４４は、錫系のはんだ等の導電性の接合材（図示せず）を介して、金属板４３と電気的に接続されている。
【００２６】
ＩＧＢＴ２０及びダイオード３２上には、導電性のスペーサ６２及び錫系のはんだ等の導電性の接合材（図示せず）を介して、ＩＧＢＴ２０のエミッタ電極２２及びダイオード３２のアノードと導通するように、金属板４５が配置されている。金属板４５は、錫系のはんだ等の導電性の接合材（図示せず）を介して、金属板４２と電気的に接続されている。なお、エミッタ電極２２はＮ型であるため、エミッタ電極２２と接続される金属板４２をＮ側と称する場合がある。
【００２７】
金属板４４の厚さは、例えば、２〜３ｍｍ程度とすることができる。金属板４５の厚さは、例えば、２〜３ｍｍ程度とすることができる。金属板４４と金属板４５とを、略同一の厚さとしてもよい。金属板４４及び４５の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）等を用いることができる。金属板４４及び４５の表面に銀（Ａｇ）や金（Ａｕ）等のめっき処理を施してもよい。
【００２８】
制御電極端子４６を構成する各金属製のリード端子は、ボンディングワイヤを介して、ＩＧＢＴ１０の電極１９と電気的に接続されている。電極１９は、ＩＧＢＴ１０のゲート電極１３や温度センサ（図示せず）等と電気的に接続されている。制御電極端子４７を構成する各金属製のリード端子は、ボンディングワイヤを介して、ＩＧＢＴ２０の電極２９と電気的に接続されている。電極２９は、ＩＧＢＴ２０のゲート電極２３や温度センサ（図示せず）等と電気的に接続されている。制御電極端子４６及び４７を構成する各金属製のリード端子の厚さは、例えば、０．５ｍｍ程度とすることができる。ボンディングワイヤとしては、例えば、金線や銅線等の金属線を用いることができる。
【００２９】
ＩＧＢＴ１０及び２０、ダイオード３１及び３２、金属板４１〜４５、制御電極端子４６及び４７、並びにボンディングワイヤは、封止樹脂５０により封止されている。但し、金属板４１及び４３の下面の少なくとも一部は、封止樹脂５０の下面から露出している。又、金属板４４及び４５の上面の少なくとも一部は、封止樹脂５０の上面から露出している。
【００３０】
又、金属板４１の高位側電源端子４１ａ、金属板４２の低位側電源端子４２ａ、及び金属板４３の出力端子４３ａの各々の少なくとも一部は、封止樹脂５０の正面から突出している。又、金属板４１の端部に形成された吊りリード端子４１ｂ、金属板４３の端部に形成された吊りリード端子４３ｂ、制御電極端子４６、及び制御電極端子４７の各々の少なくとも一部は、封止樹脂５０の背面から突出している。
【００３１】
ＩＧＢＴ１０とＩＧＢＴ２０が配列されている第１の方向（略Ｘ方向）と、吊りリード端子４１ｂ及び４３ｂ並びに制御電極端子４６及び４７が突出する第２の方向（略Ｙ方向）とは、直交している。但し、本願における直交は、厳密な意味での直交ではなく、大よそ直交していることを意味する。例えば、製造上のばらつき等により第１の方向と第２の方向とが９０度から１０数度程度ずれた場合も直交に含めるものとする。
【００３２】
封止樹脂５０の材料としては、例えば、フィラーを含有したエポキシ系樹脂等を用いることができる。封止樹脂５０の厚さは、例えば、５ｍｍ程度とすることができる。
【００３３】
金属板４１〜４５の封止樹脂５０から露出する部分は、ＩＧＢＴ１０及び２０等が発する熱の外部への放出に寄与することができる。金属板４１〜４５は、例えば、リードフレームから作製できる。なお、吊りリード端子４１ｂ及び４３ｂは、金属板４１及び４３をリードフレームから作製する際にはリードフレームの本体（図示せず）と接続されており、封止樹脂５０で封止後にリードフレームの本体（図示せず）から切断された部分である。
【００３４】
封止樹脂５０には、平面視において、背面から背面と対向するＩＧＢＴ１０の一辺側に窪んだ形状の凹部５１が、背面から突出する端子（吊りリード端子４１ｂ、制御電極端子４６）の間に設けられている。又、封止樹脂５０には、平面視において、背面から背面と対向するＩＧＢＴ２０の一辺側に窪んだ形状の凹部５２が、背面から突出する端子（吊りリード端子４３ｂ、制御電極端子４７）の間に設けられている。
【００３５】
平面視において、凹部５１のＩＧＢＴ１０側の辺は、ＩＧＢＴ１０側が凸となるＲ形状とされている。平面視において、凹部５２のＩＧＢＴ２０側の辺は、ＩＧＢＴ２０側が凸となるＲ形状とされている。
【００３６】
凹部５１を背面から突出する端子（吊りリード端子４１ｂ、制御電極端子４６）の間に設ける理由は、半導体装置の大型化をともなうことなく隣接する端子間の沿面距離を確保し、絶縁性を向上するためである。又、凹部５２を背面から突出する端子（吊りリード端子４３ｂ、制御電極端子４７）の間に設ける理由は、半導体装置の大型化をともなうことなく隣接する端子間の沿面距離を確保し、絶縁性を向上するためである。
【００３７】
又、凹部５１を背面から背面と対向するＩＧＢＴ１０の一辺側に設ける理由は、ＩＧＢＴ１０の温度上昇の影響を受け難い領域（温度上昇が少ない領域）だからである。すなわち、図６に示すように、ＩＧＢＴ１０の発熱領域（素子活性領域）はスペーサ６１と接している部分であり、発熱領域で発生した熱は大よそ金属板４１及び４４の梨地模様で示した領域Ｈに伝熱して外部に放熱される。つまり、領域Ｈは温度上昇の大きい領域である。
【００３８】
これに対して、金属板４１及び４４の領域Ｉは、ＩＧＢＴ１０の発熱領域から離れているため、温度上昇が少ない領域である。温度上昇が少ない領域に凹部５１を配することにより、金属板４１及び４４と封止樹脂５０との熱膨張率の違いにより生じる応力を受け難くできる。同様に、凹部５２もＩＧＢＴ２０の発熱領域から離れている温度上昇が少ない領域に配されているため、金属板４３及び４５と封止樹脂５０との熱膨張率の違いにより生じる応力を受け難くできる。
【００３９】
なお、金属板４１及び４４の凹部５１側の端面から凹部５１の最深部（最も金属板４１及び４４に近い部分）までの距離ｄ（図６参照）が長いほど温度上昇の影響が少なくなり、金属板４１及び４４と封止樹脂５０との熱膨張率の違いにより生じる応力を受け難くなる。凹部５２についても同様である。又、凹部５１がＲ形状を備える理由は、金属板４１及び４４と封止樹脂５０との熱膨張率の違いにより生じる応力を一層低減できるからである。凹部５２についても同様である。これに関しては、図９を参照しながら後述する。
【００４０】
凹部５１及び５２の幅（Ｘ方向）は、例えば、１〜３ｍｍ程度とすることができる。凹部５１及び５２の窪み量（Ｙ方向）の最大値は、例えば、３〜６ｍｍ程度とすることができる。なお、本願において、平面視とは、図２等のＺ方向（複数の半導体素子が配列された平面に垂直な方向）から視ることをいう。
【００４１】
本実施の形態では、凹部５１及び５２の長手方向は、金属板４１〜４３の長手方向（Ｙ方向）、並びに制御電極端子４６及び４７を構成する複数の金属製のリード端子の長手方向と略同一方向とされている。
【００４２】
ここで、封止樹脂５０に凹部５１及び５２を設けることにより得られる特有の効果について説明する。まず、ＩＧＢＴの発熱により生じる（金属板と封止樹脂との熱膨張率の違いにより生じる）応力を受け難くなる効果について説明する。
【００４３】
ＩＧＢＴが発熱すると、その熱が金属板に伝わり金属板が伸びる。ＩＧＢＴの熱は封止樹脂にも伝わるが、封止樹脂の熱膨張率は金属板の熱膨張率よりも小さいため、同一温度では、封止樹脂の伸び量は金属板の伸び量に比べて小さい。このような金属板と封止樹脂との熱膨張率の違いにより封止樹脂に応力が生じるが、応力は凹部に集中しやすい。凹部に応力が集中すると凹部近傍の封止樹脂にクラックが入る場合がある。
【００４４】
前述のように、凹部５１は、ＩＧＢＴ１０の発熱により生じる応力を受け難い領域に配されているので、応力の集中がある程度緩和されている。しかし、平面視において、凹部５１のＩＧＢＴ１０側の辺をＩＧＢＴ１０側が凸となるＲ形状とすることで、応力が分散するため、図８に示すように更に応力を低減できる。凹部５２についても同様である。
【００４５】
図８は、金属板の端面から凹部の最深部までの距離ｄ（図６参照）と凹部に生じる応力（最大応力）との関係をシミュレーションした結果を例示する図である。図８に示すように、Ｒ形状の有無にかかわらず、距離ｄを長くするほど応力を低減できる。又、距離ｄが同じであれば、凹部のＩＧＢＴ側がＲ形状を備えることで、更に１５〜２０％程度応力を低減できる。このように、凹部をＩＧＢＴの発熱により生じる応力を受け難い領域に配し、更にＩＧＢＴ側をＲ形状とすることで、応力を大幅に低減（緩和）できる。
【００４６】
なお、本実施の形態では、凹部５１のＩＧＢＴ１０側の辺及び凹部５２のＩＧＢＴ２０側の辺は、全体が曲線状であり直線部分を含んでいない。各凹部のＩＧＢＴ側の辺は直線部分を含んでもよいが、Ｒ形状の半径を大きくする方が応力が分散されるため、金属板と封止樹脂との熱膨張率の違いにより生じる応力を緩和しやすくなる。
【００４７】
次に、封止樹脂５０を形成する際の樹脂の流を改善できる効果について説明する。図９は、一般的な樹脂の流れについて説明するための平面図（比較例）である。図９において、リード端子やボンディングワイヤは図示が省略されており、金属板の形状は簡略化して図示されているが、図７等と同様に、図９の上側（ゲートＧ側）がリード端子が突出する背面側である。なお、ゲートＧは、封止樹脂５０となる樹脂を充填する際の樹脂注入口である。
【００４８】
図９のように、ＩＧＢＴ１０及び２０並びにダイオード３１及び３２が縦横に配列された半導体素子において、リード端子が突出する背面側のＩＧＢＴ１０とＩＧＢＴ２０との間の中央部分に配置されたゲートＧから樹脂を注入する場合を考える。この場合、図９の矢印Ｊのように樹脂が流れる。
【００４９】
すなわち、ゲートＧから注入された樹脂には、ＩＧＢＴ１０とＩＧＢＴ２０との間の中央部分から流れ込む流れと、ＩＧＢＴ１０及び２０の外側から流れ込む流れが存在する。そして、両者はＩＧＢＴ１０とダイオード３１の間の部分及びＩＧＢＴ２０とダイオード３２の間の部分で合流する。つまり、ＩＧＢＴ１０とダイオード３１の間の部分及びＩＧＢＴ２０とダイオード３２の間の部分が合流部Ｋ（ウェルドライン）となる。
【００５０】
合流部Ｋ（ウェルドライン）では、ボイドや、樹脂と金属板との界面の剥離が発生し易くなる。特に、ＩＧＢＴやダイオード等の半導体素子の上下に金属板を配置した両面放熱構造の場合には、半導体素子で挟まれた空間ではエアーが抜けないため、このような問題が発生し易くなる。
【００５１】
又、ゲートＧを図９とは反対の正面側に設けることも考えられるが、この場合には、ボンディングワイヤ近傍が合流部（ウェルドライン）となり、ボンディングワイヤの倒れが発生するおそれがあり、好ましくない。
【００５２】
一方、本実施の形態では、図７に示すように、ゲートＧ（樹脂注入口）をリード端子が突出する背面を含んで形成される角部に設けている。この場合、図１０に示すように樹脂が流動する。
【００５３】
図１０は、第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程において、溶解した樹脂を金型に流入させてモールド成形を行う際の樹脂流動解析結果を例示する図である。図１０（ａ）に示すようにゲートＧから注入された樹脂は、ゲートＧが設けられた角部（コーナ部）から均一に流動し、図１０（ｂ）〜図１０（ｄ）に示すようにゲートＧの対角に位置する角部（コーナ部）に向って流動する。そして、図１０（ｅ）に示すように、ゲートＧの対角に位置する角部（コーナ部）が最終的な合流部Ｆ（ウェルドライン）となる。なお、ゲートの位置及びウェルドラインの位置は、樹脂が硬化した後にも確認できる。
【００５４】
このとき、合流部Ｆにはエアーが抜けることを妨げる壁等が存在しないため、エアーを外側に押し出すことができ、エアーの巻き込みを抑制することができる。これにより、ボイドの発生や、樹脂と金属板との界面の剥離の発生を抑制することができ、耐久性が高く信頼性の高い半導体装置１を実現できる。
【００５５】
つまり、ゲートＧの位置に関して考慮されていない場合には、Ｒ形状を有する凹部５１や凹部５２には、樹脂の流速制御を担う機能はないため（流速制御を行うためには、特殊な凹形状にする必要がある）、上記の効果を得るには、樹脂の流速制御を何らかの形で行う必要がある。本実施の形態では、ゲートＧ（樹脂注入口）をリード端子が突出する背面を含んで形成される角部に設けることで、特殊な凹形状の凹部を設けることなく上記の効果を得ている。
【００５６】
なお、図７の例では、凹部５１側の角部の側面にゲートＧを設けているが、凹部５２側の角部の側面にゲートＧを設けてもよい。或いは、凹部５１側の角部の背面にゲートＧを設けてもよいし、凹部５２側の角部の背面にゲートＧを設けてもよい。何れの場合にも、封止樹脂の背面を含む第１の角部から第１の角部の対角に位置する第２の角部に向って樹脂が流動するため、ＩＧＢＴとダイオードの間の部分が合流部（ウェルドライン）とならず、エアーの巻き込みを抑制することが可能となる。そのため、図１０を参照して説明した効果と同様の効果を奏する。
【００５７】
このように、第１の実施の形態では、封止樹脂の背面から突出する端子間に、封止樹脂の背面から半導体素子側に窪んだ形状の凹部を設ける。これにより、半導体装置の大型化をともなうことなく隣接する端子間の沿面距離を確保することが可能となり、絶縁性を向上できる。
【００５８】
又、凹部を半導体素子の温度上昇の影響を受け難い領域（封止樹脂の背面から背面と対向する半導体素子の一辺側）に設けることにより、金属板と封止樹脂との熱膨張率の違いにより生じる応力を緩和できる。この際、凹部の半導体素子側にＲ形状を設けることで応力を分散することが可能となり、金属板と封止樹脂との熱膨張率の違いにより生じる応力を一層緩和できる。その結果、応力により封止樹脂にクラックが入ることを防止できる。
【００５９】
又、リード端子が突出する背面を含んで形成される角部をゲート（樹脂注入口）とすることにより、封止樹脂の背面を含む第１の角部から第１の角部の対角に位置する第２角部に向って樹脂が流動するため、エアーの巻き込みを抑制することが可能となる。これにより、ボイドの発生や、樹脂と金属板との界面の剥離の発生を抑制でき、耐久性が高く信頼性の高い半導体装置を実現できる。
【００６０】
又、リード端子が突出する背面側（ボンディングワイヤ側）から樹脂が注入することにより、ボンディングワイヤの部分が合流部（ウェルドライン）とならないため、ボンディングワイヤの倒れが発生するおそれを低減できる。
【００６１】
以下に第１の実施の形態の変形例について説明するが、各変形例において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する。
【００６２】
〈第１の実施の形態の変形例１〉
図１１は、第１の実施の形態の変形例１に係る半導体装置を例示する平面図である。図１１を参照するに、半導体装置１Ａは、凹部５１及び５２内に夫々絶縁部材７１が挿入されている点が半導体装置１（図３等参照）と相違する。絶縁部材７１の一端は、封止樹脂５０の背面から吊りリード端子４１ｂや制御電極端子４６等と同一方向（Ｙ方向）に突出している。
【００６３】
絶縁部材７１は、封止樹脂５０よりも硬い絶縁材料により形成されている。絶縁部材７１の材料としては、封止樹脂５０と同様に、例えば、フィラー（シリカ等）を含有したエポキシ系樹脂等を用いることができる。この場合、絶縁部材７１に含有されるフィラーの量を、封止樹脂５０に含有されるフィラーの量よりも多くすることで、絶縁部材７１を封止樹脂５０よりも硬くできる。もちろん、絶縁部材７１として、封止樹脂５０とは異なる材料を用いても構わない。
【００６４】
なお、絶縁部材７１は、凹部５１及び５２が埋まる程度の長さであれば、任意の長さにすることができる。絶縁部材７１の凹部５１及び５２に埋まる長さよりも長い分は、半導体装置１が実装される基板で受けられるような形状とする等、基板側で吸収できるためである。
【００６５】
第１の実施の形態の変形例１では、第１の実施の形態の効果に加えて更に以下の効果を奏する。すなわち、凹部内に封止樹脂よりも硬い絶縁部材を挿入することにより、封止樹脂の変形を絶縁部材で受け止めることができるため、封止樹脂の変形を抑制できる。又、絶縁部材を封止樹脂の背面から端子と同一方向に突出させることにより、半導体装置の大型化をともなうことなく隣接する端子間の沿面距離を確保することが可能となり、絶縁性を向上できる。又、絶縁部材の封止樹脂の背面から突出する部分を半導体装置の位置決めとして利用できる。
【００６６】
〈第１の実施の形態の変形例２〉
図１２は、第１の実施の形態の変形例２に係る半導体装置を例示する平面図である。図１２を参照するに、半導体装置１Ｂは、金属板４４に切り欠き部４４ｘが設けられ、金属板４５に切り欠き部４５ｘが設けられている点が半導体装置１（図３等参照）と相違する。切り欠き部４４ｘは、金属板４４の封止樹脂５０の背面及び左側面側の角部に設けられている。又、切り欠き部４５ｘは、金属板４５の封止樹脂５０の背面及び右側面側の角部に設けられている。
【００６７】
凹部５１は切り欠き部４４ｘに対応する位置に設けられ、凹部５２は切り欠き部４５ｘに対応する位置に設けられている。なお、切り欠き部４４ｘに対応する位置とは、切り欠き部４４ｘのＸ方向の両端部からＹ方向に引いた２本の破線４４ｙに挟まれた範囲内を意味している。同様に、切り欠き部４５ｘに対応する位置とは、切り欠き部４５ｘのＸ方向の両端部からＹ方向に引いた２本の破線４５ｙに挟まれた範囲内を意味している。
【００６８】
第１の実施の形態の変形例２では、第１の実施の形態の効果に加えて更に以下の効果を奏する。すなわち、半導体素子上に配置された金属板の封止樹脂の背面側の角部に切り欠き部を設け、凹部を切り欠き部に対応する位置に設けることにより、半導体素子の発熱領域と凹部との距離を第１の実施の形態の場合よりも離すことが可能となる。そのため、金属板と封止樹脂との熱膨張率の違いにより生じる応力を第１の実施の形態の場合よりも更に緩和できる。
【００６９】
なお、切り欠き部は、例えば、金属板の角部にＹ方向に対して斜め４５度に形成できるが、形成する角度は任意として構わない。又、半導体素子の発熱領域と凹部との距離を離すことに技術的意義があるため、切り欠き部の形状は直線状でなく曲線状や矩形状であってもよく、或いは、階段状等のより複雑な形状であってもよい。
【００７０】
〈第１の実施の形態の変形例３〉
図１３は、第１の実施の形態の変形例３に係る半導体装置を例示する平面図である。図１３を参照するに、半導体装置１Ｃは、凹部５１と金属板４４との位置関係、及び凹部５２と金属板４５との位置関係が半導体装置１（図３等参照）と相違する。
【００７１】
半導体装置１（図３等参照）では、凹部５１は金属板４４に対応する位置に配置され、凹部５２は金属板４５に対応する位置に配置されていた。半導体装置１Ｃでは、凹部５１は金属板４４に対応しない位置に配置され、凹部５２は金属板４５に対応しない位置に配置されている。
【００７２】
なお、金属板４４に対応する位置とは、金属板４４の封止樹脂５０の背面側の辺のＸ方向の両端部からＹ方向に引いた２本の破線４４ｚに挟まれた範囲内を意味している。又、金属板４４に対応しない位置とは、金属板４４の封止樹脂５０の背面側の辺のＸ方向の両端部からＹ方向に引いた２本の破線４４ｚに挟まれた範囲外を意味している。
【００７３】
同様に、金属板４５に対応する位置とは、金属板４５の封止樹脂５０の背面側の辺のＸ方向の両端部からＹ方向に引いた２本の破線４５ｚに挟まれた範囲内を意味している。又、金属板４５に対応しない位置とは、金属板４５の封止樹脂５０の背面側の辺のＸ方向の両端部からＹ方向に引いた２本の破線４５ｚに挟まれた範囲外を意味している。
【００７４】
第１の実施の形態の変形例３では、第１の実施の形態の効果に加えて更に以下の効果を奏する。すなわち、凹部を金属板に対応しない位置に設けることにより、半導体素子の発熱領域と凹部との距離を第１の実施の形態の場合よりも離すことが可能となる。そのため、金属板と封止樹脂との熱膨張率の違いにより生じる応力を第１の実施の形態の場合よりも更に緩和できる。
【００７５】
〈第１の実施の形態の変形例４〉
図１４は、第１の実施の形態の変形例４に係る半導体装置を例示する平面図である。図１４を参照するに、半導体装置１Ｄは、凹部５１及び５２が凹部５１Ａ及び５２Ａに置換された点が半導体装置１（図３等参照）と相違する。
【００７６】
凹部５１Ａは、凹部５１と同様に、平面視において、封止樹脂５０の背面から背面と対向するＩＧＢＴ１０の一辺側に窪んだ形状であり、一部にＲ形状を備えている。しかし、凹部５１とは異なり、凹部５１Ａは封止樹脂５０の背面側の左側の角部に設けられ、平面視において、ＩＧＢＴ１０側の辺が封止樹脂５０の左側面に面している。
【００７７】
又、凹部５２Ａは、凹部５２と同様に、平面視において、封止樹脂５０の背面から背面と対向するＩＧＢＴ２０の一辺側に窪んだ形状であり、一部にＲ形状を備えている。しかし、凹部５２とは異なり、凹部５２Ａは封止樹脂５０の背面側の右側の角部に設けられ、平面視において、ＩＧＢＴ２０側の辺が封止樹脂５０の右側面に面している。
【００７８】
第１の実施の形態の変形例４のように、凹部の形状を封止樹脂の側面に面するような比較的大きな形状としても、第１の実施の形態と同様の効果を奏する。なお、図１５に示す半導体装置１Ｅの凹部５１Ｂ及び５２Ｂのように、Ｒ形状の半径を凹部５１Ａ及び５２Ａよりも大きくすることにより、金属板と封止樹脂との熱膨張率の違いにより生じる応力を更に緩和できる。
【００７９】
〈第１の実施の形態の変形例５〉
図１６は、第１の実施の形態の変形例５に係る半導体装置を例示する図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＹＺ断面を示す断面図である。図１６を参照するに、半導体装置１Ｆは、封止樹脂５０の背面側に段差部５３が設けられた点が半導体装置１（図３等参照）と相違する。段差部５３は、半導体装置１Ｆの上面側と下面側の両方に設けられている。すなわち、段差部５３の上面は封止樹脂５０の上面よりも一段下がった位置にあり、段差部５３の下面は封止樹脂５０の下面よりも一段上がった位置にある。
【００８０】
第１の実施の形態の変形例５では、第１の実施の形態の効果に加えて更に以下の効果を奏する。すなわち、封止樹脂の背面側に段差部を設けることにより、半導体装置の大型化をともなうことなく隣接する端子間の沿面距離を第１の実施の形態の場合よりも更に確保することが可能となる。その結果、第１の実施の形態の場合よりも更に絶縁性を向上できる。
【００８１】
〈第１の実施の形態の変形例６〉
図１７は、第１の実施の形態の変形例６に係る半導体装置を例示する平面図である。図１７を参照するに、半導体装置１Ｇは、封止樹脂５０の背面側に凹部５４、５５、及び５６が追加された点が半導体装置１（図３等参照）と相違する。
【００８２】
凹部５４は封止樹脂５０の背面側の左側の角部に設けられ、平面視において、ＩＧＢＴ１０側の辺が封止樹脂５０の左側面に面している。凹部５５は封止樹脂５０の背面側の右側の角部に設けられ、平面視において、ＩＧＢＴ２０側の辺が封止樹脂５０の右側面に面している。
【００８３】
凹部５６は封止樹脂５０の背面側の中央部の制御電極端子４６及び４７が配された領域に設けられている。凹部５６の内側面は制御電極端子４６及び４７の外側に配された端子の外側面と接している。
【００８４】
第１の実施の形態の変形例６では、第１の実施の形態の効果に加えて更に以下の効果を奏する。すなわち、封止樹脂の背面側に更に凹部を追加することにより、半導体装置の大型化をともなうことなく隣接する端子間の沿面距離を第１の実施の形態の場合よりも更に確保することが可能となる。その結果、第１の実施の形態の場合よりも更に絶縁性を向上できる。
【００８５】
〈第１の実施の形態の変形例７〉
図１８は、第１の実施の形態の変形例７に係る半導体装置を例示する平面図である。図１８を参照するに、半導体装置１Ｈは、凹部５１及び５２が凹部５１Ｃ及び５２Ｃに置換され、封止樹脂５０の背面側の中央部の制御電極端子４６及び４７が配された領域に凹部５７が追加された点が半導体装置１（図３等参照）と相違する。
【００８６】
凹部５１Ｃは、凹部５１と同様に、平面視において、封止樹脂５０の背面から背面と対向するＩＧＢＴ１０の一辺側に窪んだ形状であり、一部にＲ形状を備えている。しかし、凹部５１とは異なり、凹部５１Ｃは封止樹脂５０の背面側の左側の角部に設けられ、平面視において、ＩＧＢＴ１０側の辺が封止樹脂５０の左側面に面している。
【００８７】
又、凹部５２Ｃは、凹部５２と同様に、平面視において、封止樹脂５０の背面から背面と対向するＩＧＢＴ２０の一辺側に窪んだ形状であり、一部にＲ形状を備えている。しかし、凹部５２とは異なり、凹部５２Ｃは封止樹脂５０の背面側の右側の角部に設けられ、平面視において、ＩＧＢＴ２０側の辺が封止樹脂５０の右側面に面している。
【００８８】
第１の実施の形態の変形例７では、第１の実施の形態の効果に加えて更に以下の効果を奏する。すなわち、封止樹脂の背面側に更に凹部を追加することにより、半導体装置の大型化をともなうことなく隣接する端子間の沿面距離を第１の実施の形態の場合よりも更に確保することが可能となる。その結果、第１の実施の形態の場合よりも更に絶縁性を向上できる。
【００８９】
〈第１の実施の形態の変形例８〉
図１９は、第１の実施の形態の変形例８に係る半導体装置を例示する平面図である。図１９を参照するに、半導体装置１Ｉは、凹部５１及び５２が凹部５１Ｄ及び５２Ｄに置換された点が半導体装置１（図３等参照）と相違する。
【００９０】
凹部５１Ｄは、凹部５１と同様に、平面視において、封止樹脂５０の背面から背面と対向するＩＧＢＴ１０の一辺側に窪んだ形状であり、一部にＲ形状を備えている。しかし、凹部５１とは異なり、封止樹脂５０の背面側が狭くＩＧＢＴ１０の一辺側が広い楔型とされている。
【００９１】
又、凹部５２Ｄは、凹部５２と同様に、平面視において、封止樹脂５０の背面から背面と対向するＩＧＢＴ２０の一辺側に窪んだ形状であり、一部にＲ形状を備えている。しかし、凹部５２とは異なり、封止樹脂５０の背面側が狭くＩＧＢＴ２０の一辺側が広い楔型とされている。
【００９２】
第１の実施の形態の変形例８のように、凹部の形状を楔型とすることにより、半導体装置の大型化をともなうことなく隣接する端子間の沿面距離を第１の実施の形態の場合よりも更に確保することが可能となる。その結果、第１の実施の形態の場合よりも更に絶縁性を向上できる。
【００９３】
〈第１の実施の形態の変形例９〉
図２０は、第１の実施の形態の変形例９に係る半導体装置を例示する平面図である。図２０を参照するに、半導体装置１Ｊは、ＩＧＢＴ１０及び２０が封止樹脂５０の背面に対して傾斜して実装されている点が半導体装置１（図３等参照）と相違する。
【００９４】
第１の実施の形態の変形例９では、第１の実施の形態の効果に加えて更に以下の効果を奏する。すなわち、ＩＧＢＴ１０及び２０を封止樹脂５０の背面に対して傾斜して実装することにより、半導体素子の発熱領域と凹部との距離を第１の実施の形態の場合よりも離すことが可能となる。そのため、金属板と封止樹脂との熱膨張率の違いにより生じる応力を第１の実施の形態の場合よりも更に緩和できる。
【００９５】
なお、ＩＧＢＴ１０及び２０は、例えば、封止樹脂５０の背面（Ｘ方向）に対して斜め４５度に実装できるが、半導体素子の発熱領域と凹部との距離を離すことができれば、実装する角度は任意として構わない。
【００９６】
〈第１の実施の形態の変形例１０〉
図２１は、第１の実施の形態の変形例１０に係る半導体装置を例示する斜視図である。図２２は、第１の実施の形態の変形例１０に係る半導体装置を例示する正面図である。図２３は、第１の実施の形態の変形例１０に係る半導体装置を例示する図２１のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。図２１〜図２３を参照するに、半導体装置１Ｋは、凹部５１及び５２が削除され、別の場所に凹部５８及び５９が追加された点が半導体装置１（図２等参照）と相違する。
【００９７】
凹部５８は、平面視（透視）において、封止樹脂５０の正面から正面と対向するダイオード３１の一辺側に窪んだ形状であり、一部にＲ形状を備えている。凹部５８は、Ｘ方向において、高位側電源端子４１ａと低位側電源端子４２ａとの間に設けられている。又、凹部５８は、Ｙ方向において、放熱板として機能する金属板４１及び４４の周辺部の発熱領域Ｐの外側に設けられている。又、凹部５８は、Ｚ方向において、放熱板として機能する金属板４１及び４４と重複しない領域Ｍに設けられている。
【００９８】
このように、凹部５８は、封止樹脂５０の正面のＺ方向（厚さ方向）の略中央部に開口してダイオード３１側に窪んだ形状であり、封止樹脂５０をＺ方向に貫通しないように設けられている。なお、凹部５８の備えるＲ形状については、凹部５１等と同様の形状（図７等参照）とすることができる。
【００９９】
凹部５９は、平面視（透視）において、封止樹脂５０の正面から正面と対向するダイオード３２の一辺側に窪んだ形状であり、一部にＲ形状を備えている。凹部５９は、Ｘ方向において、低位側電源端子４２ａと出力端子４３ａとの間に設けられている。又、凹部５９は、Ｙ方向において、放熱板として機能する金属板４３及び４５の周辺部の発熱領域（発熱領域Ｐに対応する領域である）の外側に設けられている（図示は省略）。又、凹部５９は、Ｚ方向において、放熱板として機能する金属板４３及び４５と重複しない領域Ｎに設けられている。
【０１００】
このように、凹部５９は、封止樹脂５０の正面のＺ方向（厚さ方向）の略中央部に開口してダイオード３２側に窪んだ形状であり、封止樹脂５０をＺ方向に貫通しないように設けられている。なお、凹部５９の備えるＲ形状については、凹部５１等と同様の形状（図７等参照）とすることができる。
【０１０１】
なお、発熱領域の外側とは、発熱分布を測定した際に、半導体素子の発熱の影響を受けていない領域（半導体素子の動作の影響で温度上昇していない領域）である。
【０１０２】
次に、第１の実施の形態の変形例１０に係る半導体装置の製造方法について説明する。図２４及び図２５は、第１の実施の形態の変形例１０に係る半導体装置の製造工程を例示する図である。
【０１０３】
まず、図２４（ａ）に示す工程では、プレス加工等により所定形状とされたリードフレーム４０を準備する。そして、リードフレーム４０上の所定位置に、錫系のはんだ等の導電性の接合材（図示せず）を介して、ＩＧＢＴ１０及び２０並びにダイオード３１及び３２を実装する。その後、ＩＧＢＴ１０及びダイオード３１上に導電性のスペーサ６１（図示せず；図４及び図５参照）を、ＩＧＢＴ２０及びダイオード３２上に導電性のスペーサ６２（図示せず；図４及び図５参照）を実装する。
【０１０４】
次に、図２４（ｂ）に示す工程では、ワイヤボンドを実行後、スペーサ６１上に、錫系のはんだ等の導電性の接合材（図示せず）を介して、金属板４４を実装する。又、スペーサ６２上に、錫系のはんだ等の導電性の接合材（図示せず）を介して、金属板４５を実装する。その後、プライマ（ポリアミド樹脂等）を塗布する。
【０１０５】
次に、図２４（ｃ）に示す工程では、モールド成形を行い、封止樹脂５０を形成する。具体的には、図２５（ａ）に示すように、上型２０１と下型２０２との間にスライド型２０３を挿入し、上型２０１を下型２０２側に移動させて、上型２０１と下型２０２とを密着させる。そして、図２５（ｂ）に示すように、上型２０１と下型２０２とが形成する空間に樹脂注入口（図示せず）から樹脂を充填して封止樹脂５０を形成する。
【０１０６】
その後、図２５（ｃ）に示すように、上型２０１と下型２０２とを離型させ、スライド型２０３を引き抜く。これにより、凹部５８を備えた封止樹脂５０が形成される。なお、図示はしないが、スライド型２０３は、凹部５９を形成する位置にも挿入されるため、凹部５８と同時に凹部５９も形成される。この際、スライド型２０３の先端形状をＲ形状にしておくことで、凹部５８及び５９の半導体素子側にＲ形状が転写される。
【０１０７】
次に、図２４（ｄ）に示す工程では、封止樹脂５０の上面を切削し、金属板４４及び４５の上面を封止樹脂５０から露出させる。次に、図２４（ｅ）に示す工程では、リードフレーム４０を所定位置で切断し、高位側電源端子４１ａ、低位側電源端子４２ａ、出力端子４３ａ、吊りリード端子４１ｂ及び４３ｂ、並びに制御電極端子４６及び４７を作製する。これにより、図２１〜図２３に示す半導体装置１Ｋが完成する。
【０１０８】
第１の実施の形態の変形例１０ように、高圧端子側に凹部を設けた場合にも、第１の実施の形態等と同様に、半導体装置の大型化をともなうことなく隣接する端子間の沿面距離を確保することが可能となり、絶縁性を向上できる。
【０１０９】
又、凹部を発熱領域の外側に設けることにより、金属板と封止樹脂との熱膨張率の違いにより生じる応力を緩和できる。この際、凹部の半導体素子側にＲ形状を設けることで応力を分散することが可能となり、金属板と封止樹脂との熱膨張率の違いにより生じる応力を一層緩和できる。その結果、応力により封止樹脂にクラックが入ることを防止できる。
【０１１０】
以上、好ましい実施の形態及びその変形例について詳説したが、上述した実施の形態及びその変形例に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態及びその変形例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【０１１１】
例えば、上記実施の形態では、複数の半導体素子（ＩＧＢＴ及びダイオード）が縦横に配列された半導体装置を例示したが、本発明は、例えば、ＩＧＢＴ及びダイオードが一体化された半導体素子が２つ配列された半導体装置等にも適用することができる。或いは、本発明を、例えば、ＩＧＢＴ及びダイオードが一体化された半導体素子を１つ有する半導体装置等にも適用してもよい。その場合、半導体装置の背面側に設けられる凹部は１つでもよい。
【０１１２】
又、上記実施の形態では、凹部５１を吊りリード端子４１ｂと制御電極端子４６のうちの１つとの間に設け、凹部５２を吊りリード端子４３ｂと制御電極端子４７のうちの１つとの間に設けた。しかし、凹部５１及び５２を他の位置に設けてもよい。例えば、凹部５１を隣接する制御電極端子４６の間に設け、凹部５２を隣接する制御電極端子４７の間に設けてもよい。この場合にも、第１の実施の形態等と同様の効果を奏する。
【０１１３】
又、上記実施の形態は、適宜組み合わせて構わない。
【符号の説明】
【０１１４】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｉ、１Ｊ、１Ｋ  半導体装置
１０、２０  ＩＧＢＴ
１１、２１  コレクタ電極
１２、２２  エミッタ電極
１３、２３  ゲート電極
３１、３２  ダイオード
４０  リードフレーム
４１ａ  高位側電源端子
４１ｂ、４３ｂ  吊りリード端子
４１、４２、４３、４４、４５  金属板
４２ａ  低位側電源端子
４３ａ  出力端子
４４ｘ、４５ｘ  切り欠き部
４４ｙ、４５ｙ、４４ｚ、４５ｚ  破線
４６、４７  制御電極端子
５０  封止樹脂
５１、５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ、５２、５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｄ、５４、５５、５６、５７、５８、５９  凹部
５３  段差部
６１、６２  スペーサ
７１  絶縁部材
２０１  上型
２０２  下型
２０３  スライド型
【図１】
2015130465.tif 000003
【図２】
2015130465.tif 000004
【図３】
2015130465.tif 000005
【図４】
2015130465.tif 000006
【図５】
2015130465.tif 000007
【図６】
2015130465.tif 000008
【図７】
2015130465.tif 000009
【図８】
2015130465.tif 000010
【図９】
2015130465.tif 000011
【図１１】
2015130465.tif 000012
【図１２】
2015130465.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図１０】
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