(57)【要約】【課題】はんだの濡れ広がりを抑制し、半導体素子の側面への這い上がりを防止することによって信頼性を向上した半導体装置を提供する。【解決手段】半導体素子１と、第1の導電性接着剤２１と、第２の導電性接着剤２２と、ベース３と、リードピン４と、封止材５と、を具備する半導体装置であって、チップステージ部３１は、ベース３の主面から台地状に一段高くなっており、チップステージ部３１の上面中央に、相対的に直径が小さい第１の突起部３２を配置し、それを取り囲むように、第１の突起部３２と同等の直径をもった３つ以上の第２の突起部３３を配置し、更にその外周を取り囲むように、第１の突起部３２と同等の直径をもった３つ以上の第３の突起部３４と、相対的に直径が大きい３つ以上の第４の突起部３５と、を円周状に交互に配置することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子１と、第1の導電性接着剤２１と、第２の導電性接着剤２２と、ベース３と、リードピン４と、封止材５と、を具備する半導体装置であって、チップステージ部３１は、前記ベース３の主面から台地状に一段高くなっており、該チップステージ部３１の上面中央に、相対的に直径が小さい第１の突起部３２を配置し、それを取り囲むように、前記第１の突起部３２と同等の直径をもった３つ以上の第２の突起部３３を配置し、更にその外周を取り囲むように、前記第１の突起部３２と同等の直径をもった３つ以上の第３の突起部３４と、相対的に直径が大きい３つ以上の第４の突起部３５と、を円周状に交互に配置することを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、特にベースに取り付けられた半導体素子にリードピンが接続され、半導体素子が封止材で被覆されている半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のカーエレクトロニクスの進展は目覚ましく、電力を安定的に発電するオルタネータの役割は益々重要であり、高い信頼性が求められている。
【０００３】
オルタネータに用いられる半導体素子は、電流を一方向にだけ良く通す整流効果を発揮する。ｐ型半導体とｎ型半導体を接合した構造であり、p型をアノード、ｎ型をカソードとしたダイオードである。構造の特徴として、ｐｎ接合境界を半導体素子の側面に露出するメサ型と、半導体素子上面の保護膜下に配置するプレーナ型とがある。その中でプレーナ型はｐｎ接合境界が保護膜下に有って保護されているため信頼性がメサ型よりも比較的高いという特徴がある。
【０００４】
従来技術によれば、はんだを介して半導体素子をダイボンドパッド上面に載置する際、ダイボンドパッド上面に放射状の複数の溝を設けていることによって、余剰はんだを吸収する効果が従来技術として知られている。（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２４３２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術では、余剰となったはんだが溝以外の平坦部分に濡れ広がり、半導体素子の側面に、はんだが這い上がる可能性がある。特に、プレーナ型半導体素子を使用した場合は、はんだがアノード側電極と保護膜を覆って半導体素子の側面にまで這い上がると、逆電流の増大や電気的短絡を引き起こす恐れがある。
【０００７】
従って、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、はんだの濡れ広がりを抑制し、半導体素子の側面への這い上がりを防止することによって信頼性を向上し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】
【０００８】
上述の課題を解決するために、本発明は以下に掲げる構成とした。
本発明の半導体装置１００は、半導体素子１と、第1の導電性接着剤２１と、第２の導電性接着剤２２と、ベース３と、リードピン４と、封止材５と、を具備する半導体装置であって、チップステージ部３１は、前記ベース３の主面から台地状に一段高くなっており、該チップステージ部３１の上面中央に、相対的に直径が小さい第１の突起部３２を配置し、それを取り囲むように、前記第１の突起部３２と同等の直径をもった３つ以上の第２の突起部３３を配置し、更にその外周を取り囲むように、前記第１の突起部３２と同等の直径をもった３つ以上の第３の突起部３４と、相対的に直径が大きい３つ以上の第４の突起部３５と、を円周状に交互に配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、以上のように構成されているので、はんだの這い上がりを防止することによって信頼性を向上した半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１に係る半導体装置１００の断面概念図である。
【図２】本発明の実施例１に係る半導体装置１００のチップステージ部３１の上面概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について、図を参照して詳細に説明する。なお以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものであり、寸法関係の比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための例示であって、この発明の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものではない。この発明の実施の形態は、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。
【実施例１】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施例１に係る半導体装置１００を説明する。図１は、本発明の実施例に係る半導体装置の断面概念図である。
【００１３】
図１に示すように、半導体装置１００は、半導体素子１、第1の導電性接着剤２１、第２の導電性接着剤２２、ベース３、チップステージ部３１、リードピン４、封止材５から成っている。
【００１４】
半導体素子１は、ｐ型半導体とｎ型半導体を接合することによって、電流を一方向だけ良く通す整流効果を有し、p型をアノード、ｎ型をカソードとしたプレーナ型ダイオードである。プレーナ型ダイオードは、ｐｎ接合界面を半導体素子の保護膜下に配置し保護されるため、半導体素子側面にｐｎ接合を露出するメサ型に比べて比較的信頼性が高い。例えばＳｉ半導体で構成される。
【００１５】
導電性接着剤２１は、半導体素子１と、ベース３のチップステージ部３１との間を、電気的に接続する。また導電性接着剤２２は、リードピン４と半導体素子１との間を、電気的に接続する。導電性および伝熱性が高い材料が好ましく、例えば、はんだが好ましい。
【００１６】
ベース３は、皿形状に形成され、ベース３の主面には、半導体素子１を載置するために、チップステージ部３１を備える。ベース３の外径は例えば１３ｍｍである。半導体素子からの発熱を放熱するために伝熱性が高い材料が好ましく、例えばＣｕまたはＣｕ合金が好ましい。
【００１７】
チップステージ部３１は、導電性接着剤２１を介して半導体素子１を載置する。ベース３の主面から台地状に一段高くなっており、チップステージ部３１の外径は例えば８ｍｍである。
【００１８】
図２に示すように、チップステージ部３１の上面中央に、相対的に直径が小さい第１の突起部３２を配置し、それを取り囲むように、第１の突起部３２と同等の直径をもった３つ以上の第２の突起部３３を配置し、更にその外周を取り囲むように、第１の突起部３２と同等の直径をもった３つ以上の第３の突起部３４と、相対的に直径が大きい３つ以上の第４の突起部３５とを円周状に交互に配置する。
各突起部を配置する範囲３６の外周円の直径は、半導体素子１のアノードの電極寸法よりも小さく、例えば４ｍｍである。
各突起部の直径は、例えば第１の突起部３２と、第２の突起部３３と、第３の突起部３４の直径は１ｍｍ以下であり、第４の突起部３５の直径は１ｍｍから２ｍｍである。
各突起部の高さは信頼性的に影響が及ばないよう、導電性接着剤２１の厚さ以下であれば良く、例えば２０μｍである。
また、各突起部の形状は、角部での応力集中を防止するため、円柱形状が好ましい。
【００１９】
リードピン４は、半導体素子１の上面に第２の導電性接着剤２２を介して電気的に接続される。半導体素子１からの発熱を放熱するために伝熱性が高い材料が好ましく、例えばＣｕまたはＣｕ合金が好ましい。
【００２０】
封止材５は、半導体素子１を覆い、リードピン４の一部を露出し、ベース３の皿形状内部に充填される。例えば、熱硬化性エポキシ樹脂を用いてもよい。熱硬化性エポキシ樹脂は流動性を有する状態でベース３の皿形状内部に滴下塗布し、１５０℃以上の高温で硬化させる。以上により、半導体装置１００が完成する。
【００２１】
次に、上述の実施例１に係る半導体装置の効果を説明する。
【００２２】
本発明の実施例１に係る半導体装置は、請求項１によれば、各突起部を配置する範囲に、導電性接着剤２１を溜まりやすくし、余剰な導電性接着剤２１の濡れ広がりを抑制する。
また、チップステージ部３１の上面中央に配置する第１の突起部３２および第２の突起部３３の直径を、相対的に小さくすることによって、導電性接着剤２１にボイドが発生しても抜けやすくできる。
また、各突起部を円状に配置することによって、半導体素子１を導電性接着剤２１で接着する際、仮に組み込み精度のために半導体素子１が平面的に回転を生じても、同様な濡れ広がり抑制効果を得られる。
また、各突起部は円柱形状であり、角部での応力集中を防止する。
【００２３】
上述のように、本発明を実施するための形態を記載したが、この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例が可能であることが明らかになるはずである。
【００２４】
また、半導体素子１は四角形に限らず、円形、六角形等が適用できる。
【００２５】
また、導電性接着剤２１および導電性接着剤２２は、鉛フリーとしてもよい。これにより地球環境に配慮した半導体装置とすることができる。
【００２６】
また、上述の例では、チップステージ部３１の上面に突起部を設けるとしたが、突起部を窪みに置き換えてもよく、その場合も同様の導電性接着剤２１の濡れ広がり抑制効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００２７】
１、半導体素子
２１、第１の導電性接着剤
２２、第２の導電性接着剤
３、ベース
３１、チップステージ部
３２、第１の突起部
３３、第２の突起部
３４、第３の突起部
３５、第４の突起部
３６、各突起部を配置する範囲
４、リードピン
５、封止体
１００、半導体装置
【図１】
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【図２】
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