(57)【要約】【課題】導電プレートと導電部材との接続信頼性の低下の抑制された半導体装置を提供する。【解決手段】導電プレート１３と、導電プレートの一面１３ａに搭載される電子素子２０と、一面に接続される導電部材と、導電プレート、電子素子、および、導電部材を被覆する樹脂部と、を有する半導体装置であって、電子素子と樹脂部との線膨張係数差が導電部材と樹脂部との線膨張係数差よりも大きく、導電プレートには、電子素子と樹脂部との線膨張係数差に起因する応力による樹脂部の剥離が導電プレートにおける導電部材との接続領域１５にまで及ぶことを抑制する抑制部５０が形成されており、抑制部は、一面に形成された溝５１、および、一面からその裏面まで貫通する貫通孔５２を有し、溝と貫通孔とが一面で連結されることで、溝によって構成される空間と貫通孔が構成する空間とが連続的に連なっている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電プレート（１３）と、
前記導電プレートの一面（１３ａ）に搭載される電子素子（２０）と、
前記導電プレートの一面に接続される導電部材（３０）と、
前記導電プレート、前記電子素子、および、前記導電部材それぞれを一体的に被覆する樹脂部（４０）と、を有する半導体装置であって、
前記電子素子と前記樹脂部との線膨張係数差が前記導電部材と前記樹脂部との線膨張係数差よりも大きく、
前記導電プレートには、前記電子素子と前記樹脂部との線膨張係数差に起因する応力による前記樹脂部の剥離が前記導電プレートにおける前記導電部材との接続領域（１５）にまで及ぶことを抑制する抑制部（５０）が形成されており、
前記抑制部は、前記一面に形成された溝（５１）、および、前記一面からその裏面（１３ｂ）まで貫通する貫通孔（５２）を有し、
前記溝と前記貫通孔とが前記一面で連結されることで、前記溝によって構成される空間と前記貫通孔によって構成される空間とが連続的に連なっていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記貫通孔は、前記電子素子から前記接続領域へと向かう進行方向に対して横断するように、前記導電プレートに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記一面は前記貫通孔によって前記電子素子が搭載される第１領域と前記導電部材が接続される第２領域とに分けられており、
前記溝は、前記進行方向に沿って前記貫通孔から前記第２領域の方へと延びた形状を成していることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記抑制部は、前記溝として第１溝（５３）と第２溝（５４）を有しており、
前記第１溝は、前記進行方向に沿って前記貫通孔の一端から前記第２領域の方へと延びた形状を成し、
前記第２溝は、前記進行方向に沿って前記貫通孔の他端から前記第２領域の方へと延びた形状を成しており、
前記接続領域は前記第１溝と前記第２溝との間に位置していることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記溝は前記貫通孔から前記一面の縁部（１３ｄ，１３ｅ）まで延びた形状を成していることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記抑制部は、前記溝として第１溝（５３）と第２溝（５４）を有しており、
前記第１溝は、前記貫通孔の一端から前記一面における前記進行方向に沿う第１縁部（１３ｄ）まで延びた形状を成し、
前記第２溝は、前記貫通孔の他端から前記一面における前記第１縁部と対向する第２縁部（１３ｅ）まで延びた形状を成しており、
前記一面は前記抑制部によって前記電子素子が搭載される第１領域と前記導電部材が接続される第２領域とに分断されていることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記溝（５１）は、前記電子素子から前記接続領域へと向かう進行方向に対して横断するように、前記導電プレートに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記一面は前記溝によって前記電子素子が搭載される第１領域と前記導電部材が接続される第２領域とに分けられており、
前記貫通孔（５２）は、前記進行方向に沿って前記溝から前記第２領域の方へと延びた形状を成していることを特徴とする請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記抑制部は、前記貫通孔として第１貫通孔（５５）と第２貫通孔（５６）を有しており、
前記第１貫通孔は、前記進行方向に沿って前記溝の一端から前記第２領域の方へと延びた形状を成し、
前記第２貫通孔は、前記進行方向に沿って前記溝の他端から前記第２領域の方へと延びた形状を成しており、
前記接続領域は前記第１貫通孔と前記第２貫通孔との間に位置していることを特徴とする請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記貫通孔は前記溝から前記一面の縁部（１３ｄ，１３ｅ）まで延びた形状を成していることを特徴とする請求項７に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記抑制部は、前記貫通孔として第１貫通孔（５５）と第２貫通孔（５６）を有しており、
前記第１貫通孔は、前記溝の一端から前記一面における前記進行方向に沿う第１縁部（１３ｄ）まで延びた形状を成し、
前記第２貫通孔は、前記溝の他端から前記一面における前記第１縁部と対向する第２縁部（１３ｅ）まで延びた形状を成しており、
前記一面は前記抑制部によって前記電子素子が搭載される第１領域と前記導電部材が接続される第２領域とに分断されていることを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記一面は前記貫通孔と前記溝とによって前記電子素子が搭載される第１領域と前記導電部材が接続される第２領域とに分けられており、
前記第２領域は前記貫通孔と前記溝とによって囲まれていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記抑制部は、前記貫通孔として第１貫通孔（５５）と第２貫通孔（５６）を有し、前記溝として第１溝（５３）と第２溝（５４）を有しており、
環状を成して前記第１領域と前記第２領域とを分断するように、前記第１貫通孔の一端から前記第２貫通孔の一端へと前記第１溝が延び、前記第１貫通孔の他端から前記第２貫通孔の他端へと前記第２溝が延びていることを特徴とする請求項１２に記載の半導体装置。
【請求項１４】
前記第１貫通孔および前記第２貫通孔の少なくとも一方、若しくは、前記第１溝および前記第２溝の少なくとも一方は、前記電子素子から前記接続領域へと向かう進行方向に対して横断するように、前記導電プレートに形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の半導体装置。
【請求項１５】
前記抑制部は、前記貫通孔として第１貫通孔（５５）と第２貫通孔（５６）を有し、前記溝として第１溝（５３）と第２溝（５４）を有しており、
前記第１貫通孔は、前記一面における前記電子素子から前記接続領域へと向かう進行方向に沿う第１縁部（１３ｄ）から、前記一面における前記第１縁部と対向する第２縁部（１３ｅ）の手前まで延びた形状を成し、前記第２貫通孔は、前記第２縁部から前記第１縁部の手前まで延びた形状を成しており、
前記第２領域を囲むように、前記第２貫通孔の前記第１縁部側の端部から前記第１貫通孔へと前記第１溝が延び、前記第１貫通孔の前記第２縁部側の端部から前記第２貫通孔へと前記第２溝が延びていることを特徴とする請求項１２に記載の半導体装置。
【請求項１６】
前記抑制部は、前記貫通孔として第１貫通孔（５５）と第２貫通孔（５６）を有し、前記溝として第１溝（５３）と第２溝（５４）を有しており、
前記第１溝は、前記一面における前記電子素子から前記接続領域へと向かう進行方向に沿う第１縁部（１３ｄ）から、前記一面における前記第１縁部と対向する第２縁部（１３ｅ）の手前まで延びた形状を成し、前記第２溝は、前記第２縁部から前記第１縁部の手前まで延びた形状を成しており、
前記第２領域を囲むように、前記第２溝の前記第１縁部側の端部から前記第１溝へと前記第１貫通孔が延び、前記第１溝の前記第２縁部側の端部から前記第２溝へと前記第２貫通孔が延びていることを特徴とする請求項１２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、電子素子を搭載した導電プレートが樹脂部によって被覆されて成る半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されるように、リード部と封止用樹脂との接触部分における密着性を向上させることを目的としたリードフレームが知られている。リード部には溝、および、貫通孔が形成されている。これらが封止用樹脂によって被覆されることでアンカー効果が生じ、リード部と封止用樹脂との密着性が向上されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１０８３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したように特許文献１に示されるリードフレームでは、リード部に溝と貫通孔が形成されている。しかしながら溝と貫通孔とはリード部において離れて形成され、連結されていない。本発明者が検証したところ、溝と貫通孔とが連結されていない構成では、リード部における溝と貫通孔との間にて応力集中が生じ、そこからリード部におけるボンディングワイヤの接続されるボンディング領域へと封止用樹脂の剥離が進行することが確認された。したがって特許文献１に記載の構成ではリード部（導電プレート）とボンディングワイヤ（導電部材）との接続信頼性が低下する虞がある。
【０００５】
そこで本発明は上記問題点に鑑み、導電プレートと導電部材との接続信頼性の低下の抑制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】
【０００６】
上記した目的を達成するために本願の第１発明は、導電プレート（１３）と、導電プレートの一面（１３ａ）に搭載される電子素子（２０）と、導電プレートの一面に接続される導電部材（３０）と、導電プレート、電子素子、および、導電部材それぞれを一体的に被覆する樹脂部（４０）と、を有する半導体装置であって、電子素子と樹脂部との線膨張係数差が導電部材と樹脂部との線膨張係数差よりも大きく、導電プレートには、電子素子と樹脂部との線膨張係数差に起因する応力による樹脂部の剥離が導電プレートにおける導電部材との接続領域（１５）にまで及ぶことを抑制する抑制部（５０）が形成されており、抑制部は、一面に形成された溝（５１）、および、一面からその裏面（１３ｂ）まで貫通する貫通孔（５２）を有し、溝と貫通孔とが一面で連結されることで、溝によって構成される空間と貫通孔によって構成される空間とが連続的に連なっていることを特徴とする。
【０００７】
このように本発明では溝（５１）と貫通孔（５２）とが連結されている。したがって溝（５１）と貫通孔（５２）とが連結されていない構成とは異なり、溝（５１）と貫通孔（５２）との間にて応力集中が生じることが抑制され、樹脂部（４０）の剥離が接続領域（１５）に及ぶことが抑制される。これによって導電プレート（１３）と導電部材（３０）との接続信頼性の低下が抑制される。
【０００８】
なお、貫通孔（５２）は溝（５１）と比べて樹脂部（４０）とのアンカー効果が高いために樹脂部（４０）の剥離を抑制する効果が強い。しかしながら貫通孔（５２）は溝（５１）と比べて導電プレート（１３）を削除する量が多いので、貫通孔（５２）の形成によって導電プレート（１３）の強度が低下し、それによって一面（１３ａ）に歪みが生じる虞がある。このような歪みが一面（１３ａ）に生じると、導電プレート（１３）に導電部材（３０）を正確に接続することが困難になる。これに対して本発明では上記したように導電プレート（１３）に溝（５１）と貫通孔（５２）を形成している。したがって樹脂部（４０）の剥離抑制、および、導電プレート（１３）の強度低下抑制それぞれが両立される。また繰り返しとなるが、上記したように溝（５１）と貫通孔（５２）とが連結しているので、両者が連結されていない構成と比べてより効果的に樹脂部（４０）の剥離が接続領域（１５）に及ぶことが抑制される、という顕著な作用効果が奏される。
【０００９】
本願の第２発明では、貫通孔は、電子素子から接続領域へと向かう進行方向に対して横断するように、導電プレートに形成されている。これによれば、界面から接続領域（１５）へと進行する樹脂部（４０）の剥離を貫通孔（５２）によって遮ることができる。
【００１０】
なお、特許請求の範囲に記載の請求項、および、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけているが、この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す上面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１の破線で囲まれた領域Ａの拡大上面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】第１実施形態に係る半導体装置の作用効果を説明するための比較構成を示す上面図である。
【図６】第１実施形態に係る半導体装置の作用効果を説明するための比較構成を示す上面図である。
【図７】図５に示す比較構成にて生じる剥離を示す上面図である。
【図８】第１実施形態に係る半導体装置にて生じる剥離を示す上面図である。
【図９】抑制部の変形例を示す上面図である。
【図１０】接続領域の位置の変形例を示す上面図である。
【図１１】抑制部の変形例を示す上面図である。
【図１２】抑制部の変形例を示す上面図である。
【図１３】導電部材の変形例を示す上面図である。
【図１４】導電部材の変形例を示す上面図である。
【図１５】溝の変形例を示す断面図である。
【図１６】抑制部の変形例を示す上面図である。
【図１７】抑制部の変形例を示す上面図である。
【図１８】抑制部の変形例を示す上面図である。
【図１９】抑制部の変形例を示す上面図である。
【図２０】図１６〜図１９に示す抑制部が図１５に示す溝を有する構成を示す断面図である。
【図２１】抑制部の変形例を示す上面図である。
【図２２】抑制部の変形例を示す上面図である。
【図２３】抑制部の変形例を示す上面図である。
【図２４】抑制部の変形例を示す上面図である。
【図２５】抑制部の変形例を示す上面図である。
【図２６】抑制部の変形例を示す上面図である。
【図２７】抑制部の変形例を示す上面図である。
【図２８】抑制部の変形例を示す上面図である。
【図２９】抑制部の変形例を示す上面図である。
【図３０】抑制部の変形例を示す上面図である。
【図３１】抑制部の変形例を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図８に基づいて、本実施形態に係る半導体装置を説明する。図１および図３〜図８では樹脂部を省略し、図２では樹脂部の剥離を模式的に示している。また図３および図５〜図８においては導電部材３０を省略して接続領域１５を破線で示している。そして図７および図８は超音波探傷装置にて得た画像データを線画に加工した図面であり、剥離の生じた領域を明瞭とするため、その領域を破線で囲むとともにハッチングを入れている。
【００１３】
以下においては互いに直交の関係にある３方向を、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向と示し、ｘ方向とｙ方向とによって規定される平面をｘ−ｙ平面、ｙ方向とｚ方向とによって規定される平面をｙ−ｚ平面、ｚ方向とｘ方向とによって規定される平面をｚ−ｘ平面と示す。なお、ｘ方向が特許請求の範囲に記載の進行方向に相当する。
【００１４】
図１および図２に示すように半導体装置１００は、リード部１０と、電子素子２０と、導電部材３０と、樹脂部４０と、を有する。リード部１０に電子素子２０と導電部材３０とが設けられ、これらが樹脂部４０によって被覆保護されている。そしてリード部１０には後述する溝５１や貫通孔５２から成る抑制部５０が形成されている。
【００１５】
リード部１０は、アイランド１１と、リード１２と、を有する。アイランド１１とリード１２とはリードフレーム（図示略）の一部であり、当初両者は連結部（図示略）によって連結されている。連結部が外部に露出される態様でリードフレームが樹脂部４０によって被覆保護された後、連結部が除去される。こうすることでアイランド１１とリード１２とが電気的に分離され、リード部１０が形成される。本実施形態に係るリード部１０はＣｕから成る。そしてリード部１０はアイランド１１として電子素子２０が搭載され、導電部材３０が接続される第１アイランド１３と、ＩＧＢＴ６０が搭載される第２アイランド１４と、を有する。図１に示すように第１アイランド１３の一面１３ａに電子素子２０と導電部材３０それぞれが固定されている。第１アイランド１３が特許請求の範囲に記載の導電プレートに相当する。
【００１６】
電子素子２０はシリコン（Ｓｉ）や炭化シリコン（ＳｉＣ）などの半導体材料にＩＧＢＴ６０を制御する制御回路が形成されたものである。電子素子２０はｘ−ｙ平面において矩形を成しており、ＩＧＢＴ６０と複数のワイヤ（図示略）を介して電気的に接続されている。図２に示すように電子素子２０は導電ペースト２１を介して第１アイランド１３の一面１３ａに搭載（固定）されている。
【００１７】
導電部材３０は金属などの導電性部材から成るものであって、本実施形態ではＩＧＢＴ６０と第１アイランド１３とを電気的に接続する、Ｃｕ，Ａｌ，Ａｕなどから成るワイヤである。図２に示すように導電部材３０の一端３０ａは自身の一部が融解して成る溶融部３１を介して第１アイランド１３の一面１３ａ（接続領域１５）に接続され、図１に示すように導電部材３０の他端３０ｂがＩＧＢＴ６０に接続されている。なお、導電部材３０と樹脂部４０との線膨張係数差は電子素子２０と樹脂部４０との線膨張係数差よりも小さくなっている。
【００１８】
樹脂部４０はリード部１０の一部、電子素子２０、導電部材３０、および、ＩＧＢＴ６０を一体的に被覆保護するものである。上記したリードフレームに電子素子２０、導電部材３０、および、ＩＧＢＴ６０が設けられてそれぞれが電気的に接続された後、リードフレーム、電子素子２０、導電部材３０、および、ＩＧＢＴ６０それぞれが樹脂部４０によって一体的に被覆保護される。なお、リードフレームにおける外部接続端子として活用される部位は樹脂部４０から外部に露出されている。具体的に言えば、図１に示すリード部１０の全てが樹脂部４０によって被覆保護され、図示しない外部接続端子が樹脂部４０から外部に露出されている。
【００１９】
樹脂部４０と電子素子２０との線膨張係数差は樹脂部４０と導電部材３０との線膨張係数差よりも大きくなっている。したがって上記したように樹脂部４０によって電子素子２０と導電部材３０はそれぞれ被覆されるが、樹脂部４０と電子素子２０との界面では、樹脂部４０と導電部材３０との界面よりも、線膨張係数差に起因する応力が大きくなっている。そのため樹脂部４０との剥離が導電部材３０よりも電子素子２０において生じ易くなっている。さらに言えば、上記したように導電ペースト２１を介して電子素子２０が第１アイランド１３に固定されるが、この固定を行う際、流動性を有する状態の導電ペースト２１に電子素子２０が載置される。したがって図２に示すように電子素子２０に付着した導電ペースト２１の端部の形状がメニスカス状となり、導電ペースト２１に局所的に厚さの薄い箇所が形成される。この局所的に厚さの薄い箇所は強度が低いため、この部位が上記の線膨張係数差に起因する応力によって壊れ易く、ここから樹脂部４０の剥離が生じ易くもなっている。樹脂部４０の一部が剥離すると、図２に白抜き矢印で示すように樹脂部４０との接着界面にせん断応力が生じ、剥離がその接着面に沿って進行する。
【００２０】
このように電子素子２０では樹脂部４０との剥離が生じ易くなっている。これに対して電子素子２０と導電部材３０が設けられる第１アイランド１３には上記した抑制部５０が形成されている。抑制部５０は電子素子２０と樹脂部４０との線膨張係数差に起因する応力による樹脂部４０の剥離が第１アイランド１３における導電部材３０との接続領域１５にまで及ぶことを抑制するものである。図２〜図４に示すように抑制部５０は、一面１３ａに形成された溝５１、および、一面１３ａからその裏面１３ｂまで貫通する貫通孔５２を有する。そして抑制部５０はｘ−ｙ平面における自身の幾何学的中心をｘ方向に貫く中心線（図示略）を介して対称な形状を成し、その中心線上に接続領域１５が位置している。抑制部５０は溝５１および貫通孔５２による樹脂部４０とのアンカー効果によってリード部１０と樹脂部４０との剥離がリード部１０における導電部材３０との接続領域１５まで及ぶことを抑制する。
【００２１】
図３に示すように溝５１はｘ−ｙ平面においてｘ方向に沿った形状を成している。そして図４に示すように溝５１はｙ−ｚ平面において凸形状を成している。より詳しく言えば、溝５１はｙ−ｚ平面において断続的に２段階に深さの掘られた形状を成している。このような溝５１は一面１３ａから裏面１３ｂに向かって所定深さ研削した後、この研削によって生じた研削面の中央をさらに所定深さ研削することで形成される。若しくは一面１３ａから裏面１３ｂに向かって所定深さ研削した後、この研削によって生じた縁部を先ほどよりも浅めに研削することで溝５１は形成される。図４に示すように第１アイランド１３の厚さ（ｚ方向の長さ）をｔとすると、本実施形態において溝５１の最大深さ（ｚ方向における一面１３ａからの研削深さ）はｔ／４となっている。このような溝５１や貫通孔５２は上記したリードフレームをプレス加工したりエッチング加工したりすることで形成される。
【００２２】
図３に示すように貫通孔５２はｘ−ｙ平面においてｙ方向に沿った形状を成している。すなわち、貫通孔５２の一面１３ａにおける開口端の形状がｙ方向に延びた形状を成している。そして図示しないが、裏面１３ｂにおいても開口端の形状がｙ方向に延びた形状を成している。このように貫通孔５２がｙ方向に延びた形状を成しているため、貫通孔５２は電子素子２０から接続領域１５へとｘ方向に沿って向かう仮想直線を横断している。また第１アイランド１３の一面１３ａが、電子素子２０が搭載される第１領域と導電部材３０が接続される第２領域とに貫通孔５２によって概略的に分けられている。なお貫通孔５２を構成する壁面はｚ方向に沿っており、本実施形態において第１領域とは一面１３ａにおいて図３に示す一点鎖線（貫通孔５２の一面１３ａにおける開口端の延びた方向（ｙ方向）に沿う仮想直線）よりも電子素子２０側、第２領域とは接続領域１５側である。
【００２３】
本実施形態に係る抑制部５０は、上記した溝５１としてｘ方向に沿った形状を成す第１溝５３と第２溝５４を有する。第１溝５３は貫通孔５２における一面１３ａの開口端の一端から第２領域側へと延びた形状を成し、第２溝５４は貫通孔５２における一面１３ａの開口端の他端から第２領域側へと延びた形状を成している。図３および図４に示すように、溝５３，５４と貫通孔５２とが一面１３ａで連結され、溝５３，５４によって構成される空間と貫通孔５２によって構成される空間とが連続的に連なっている。この連続的に連なった空間は樹脂部４０によって満たされ、その壁面に樹脂部４０が接着している。そして図３に破線で囲って示す第１アイランド１３における導電部材３０との電気的な接続領域１５が、ｙ方向において第１溝５３と第２溝５４との間に位置している。このように接続領域１５は貫通孔５２と溝５３，５４とによって四方の内、三方を囲まれている。
【００２４】
次に、本実施形態に係る半導体装置１００の作用効果を説明する。上記したように溝５１と貫通孔５２とが連結されている。したがって溝と貫通孔とが連結されていない構成とは異なり、溝５１と貫通孔５２との間にて応力集中が生じることが抑制され、電子素子２０と樹脂部４０との間の界面にて生じた樹脂部４０の剥離が接続領域１５に及ぶことが抑制される。これによって第１アイランド１３と導電部材３０との接続信頼性の低下が抑制される。
【００２５】
本実施形態に係る半導体装置１００が上記した作用効果を奏することは本発明者が検証済みである。本発明者は上記した作用効果を検証するために、比較対象として図５および図６に示す半導体装置２００，３００を用意した。この半導体装置２００，３００それぞれの第１アイランド１３には溝５１と貫通孔５２とが形成されているが、両者は連結されていない。より詳しく言えば、半導体装置２００では貫通孔５２と溝５１とがｘ方向において離れ、半導体装置３００では一面１３ａにおける貫通孔５２の開口端のエッジと溝５１のエッジとが接触している。
【００２６】
これら半導体装置１００〜３００に対して本発明者は温度の上昇と下降を幾度も繰り返し、各材料の線膨張係数差に起因する応力を幾度も発生させた。すると図７および図８において破線で囲ったハッチングの施された領域にて樹脂部４０の剥離が生じた。上記したように樹脂部４０との剥離が導電部材３０よりも電子素子２０において生じ易くなっているため、樹脂部４０との剥離は電子素子２０にて始まり、その周囲へと広がっていく。図７に示すように溝５１と貫通孔５２とが連結されていない半導体装置２００の場合、両者の間を介して接続領域１５へと剥離が進む。これに対して図８に示すように溝５１と貫通孔５２とが連結された半導体装置１００の場合、剥離は抑制部５０にて止まり、接続領域１５へと剥離が及ぶことが抑制されている。本発明者は図７に示す接続領域１５まで及ぶ剥離が生じるまでに幾度も温度の上昇と下降を繰り返したが、その繰り返した回数の３倍以上温度の上昇と下降を繰り返しても、半導体装置１００では図８に示すように接続領域１５に剥離が及ぶことはなかった。また本発明者は溝５１と貫通孔５２との間にて生じるせん断応力を測定したが、図７に示す構成と比べて、図８に示す構成ではせん断応力が半分以下となっていた。なお、図６に対応する樹脂部４０の剥離の図示は省略するが、やはり溝５１と貫通孔５２との間を介して剥離が接続領域１５へと達することが予想される。
【００２７】
図３および図４に示すように貫通孔５２は溝５１と比べて深いために樹脂部４０とのアンカー効果が高く、樹脂部４０の剥離を抑制する効果が強い。しかしながら貫通孔５２は溝５１と比べて第１アイランド１３を削除する量が多いので、貫通孔５２の形成によって第１アイランド１３の強度が低下し、それによって一面１３ａに歪みが生じる虞がある。このような歪みが一面１３ａに生じると、第１アイランド１３に導電部材３０を正確に接続することが困難になる。これに対して本発明では上記したように第１アイランド１３に溝５１と貫通孔５２を形成している。したがって樹脂部４０の剥離抑制、および、第１アイランド１３の強度低下抑制それぞれが両立される。また繰り返しとなるが、上記したように溝５１と貫通孔５２とが連結しているので、両者が連結されていない構成と比べてより効果的に樹脂部４０の剥離が接続領域１５に及ぶことが抑制される、という顕著な作用効果が奏される。
【００２８】
貫通孔５２はｙ方向に延びた形状を成し、電子素子２０から接続領域１５へとｘ方向に沿って向かう仮想直線を横断している。これによれば、電子素子２０と樹脂部４０との界面から接続領域１５へと進行する樹脂部４０の剥離を貫通孔５２によって遮ることができる。
【００２９】
溝５１はｘ方向に延びた形状を成している。プレス加工やエッチング加工などの制約から、貫通孔５２のｘ−ｙ平面における最小長さ（ｘ方向の長さ）は第１アイランド１３の厚さｔ程度となるが、溝５１のｘ−ｙ平面における最小長さ（ｙ方向の長さ）は、例えば図４に示すように第１アイランド１３の厚さｔよりも狭くすることができる。したがって上記したように溝５１がｘ方向に延びた形状を成している場合、一面１３ａのｙ方向において、抑制部５０の形成が厳しくなることが抑制される。
【００３０】
第１溝５３は、ｘ方向に沿って貫通孔５２の一端から第２領域側へと延びた形状を成し、第２溝５４は、ｘ方向に沿って貫通孔５２の他端から第２領域側へと延びた形状を成している。そして接続領域１５がｙ方向において第１溝５３と第２溝５４との間に位置し、接続領域１５の四方の内の三方が貫通孔５２と溝５３，５４とによって囲まれている。このように本実施形態では、接続領域が第１溝と第２溝との間の領域よりも貫通孔から離れた構成とは異なり、接続領域１５の周囲の一部が抑制部５０によって囲まれている。そのため、樹脂部４０の剥離が接続領域１５に及ぶことが抑制部５０によってより効果的に抑制される。さらに言えば、第１溝５３は貫通孔５２の一端から延び、第２溝５４は貫通孔５２の他端から延びている。そのため第１溝と第２溝とが貫通孔の中央部から延びる構成と比べて、第１溝５３と第２溝５４との間の領域が広くなる。したがって第１溝５３と第２溝５４との間に導電部材３０を接続する場合、導電部材３０を接続するための面積の低減が抑制される。
【００３１】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。なお以下においては抑制部５０、接続領域１５、および、導電部材３０に関わる変形例については、その段落の冒頭に（変形例）という記載を番号を付けて記載する。
【００３２】
（変形例１）
本実施形態では第１溝５３が貫通孔５２の一端から延び、第２溝５４が貫通孔５２の他端から延びる例を示した。しかしながら例えば図９に示すように第１溝５３と第２溝５４とが貫通孔５２の中央部から延びた形状を採用することもできる。
【００３３】
（変形例２）
本実施形態では接続領域１５がｙ方向において第１溝５３と第２溝５４との間に位置する例を示した。しかしながら例えば図１０に示すように接続領域１５が第１溝５３と第２溝５４との間に位置しなくとも良い。ただし図１０に示すように接続領域１５は、ｘ方向において溝５３，５４それぞれよりも貫通孔５２よりも離れていたとしても、ｙ方向の位置としては第１溝５３と第２溝５４との間である構成が好ましい。
【００３４】
（変形例３）
本実施形態では図３に示すように溝５３，５４が一面１３ａにおけるｙ方向に沿う第２領域側の第１縁部１３ｃの手前まで延びた形状を成す例を示した。これとは異なり、図１１および図１２に示すように、溝５３，５４それぞれが貫通孔５２から一面１３ａのｘ方向に沿う縁部１３ｄ，１３ｅまで延びた構成を採用することもできる。これによれば、貫通孔５２と溝５３，５４それぞれによって、電子素子２０と樹脂部４０との界面から接続領域１５へと進行する樹脂部４０の剥離を遮ることができる。
【００３５】
本実施形態では溝５３，５４それぞれがｘ方向に沿う例を示した。しかしながら溝５３，５４それぞれはｘ方向に沿っていなくとも良い。例えば図１１に示すように、溝５３，５４それぞれがｙ方向に沿った形状を採用することもできるし、図１２に示すように溝５３，５４それぞれがｘ方向に対して傾斜した形状を採用することもできる。特に図１１および図１２に示す構成では、第１溝５３は貫通孔５２の一端から第２縁部１３ｄまで延びた形状を成し、第２溝５４は貫通孔５２の他端から第２縁部１３ｄとｙ方向で対向する第３縁部１３ｅまで延びた形状を成している。これによって一面１３ａが電子素子２０の搭載される第１領域と導電部材３０の接続される第２領域とに完全に分断される。これによれば、第１領域にて発生した樹脂部４０の剥離が接続領域１５の位置する第２領域へと進行することを貫通孔５２と溝５３，５４によって遮ることができる。なお図示しないが、溝５３，５４それぞれがｘ方向に沿う場合、第１溝５３が貫通孔５２の一端から第１縁部１３ｃまで延びた形状を成し、第２溝５４が貫通孔５２の他端から第１縁部１３ｃまで延びた形状を成す構成を採用することもできる。これによれば、第１領域にて発生した樹脂部４０の剥離が接続領域１５へと進行することを貫通孔５２と溝５３，５４によって遮ることができる。上記した第２縁部１３ｄが特許請求の範囲に記載の第１縁部に相当し、第３縁部１３ｅが特許請求の範囲に記載の第２縁部に相当する。
【００３６】
（変形例４）
本実施形態では導電部材３０がワイヤであって、一端３０ａが第１アイランド１３に接続され、他端３０ｂがＩＧＢＴ６０に接続される例を示した。しかしながら導電部材３０としては上記例に限定されず、導電部材３０と樹脂部４０との線膨張係数差が電子素子２０と樹脂部４０との線膨張係数差よりも小さいものであれば適宜採用することができる。例えば導電部材３０としてコンデンサを採用することができる。この場合例えば図１３に示すように導電部材３０の一端３０ａが第１アイランド１３に接続され、他端３０ｂが第２アイランド１４に接続される。さらに例示すれば、導電部材３０として抵抗などの他の電子素子を採用することもできる。この導電部材３０は例えば図１４に示すように第１アイランド１３のみに接続される。
【００３７】
本実施形態では溝５１のｙ−ｚ平面における形状が凸形状を成している例を示した。しかしながら溝５１のｙ−ｚ平面における形状としては上記例に限定されず、例えば図１５に示すように三角形状を採用することもできる。
【００３８】
（変形例５）
本実施形態では抑制部５０が１つの貫通孔５２と２つの溝５３，５４を有する例を示した。しかしながらこれとは異なり、図１６〜図１９に示すように抑制部５０が２つの貫通孔５５，５６と１つの溝５１を有する構成を採用することもできる。図１６に示す抑制部５０は図３に示す抑制部５０に対して貫通孔と溝とを交換した構成であり、図１７に示す抑制部５０は図９に示す抑制部５０に対して貫通孔と溝とを交換した構成である。そして図１８に示す抑制部５０は図１１に示す抑制部５０に対して貫通孔と溝とを交換した構成であり、図１９に示す抑制部５０は図１２に示す抑制部５０に対して貫通孔と溝とを交換した構成である。このような対応関係にあるためにその構成の説明は簡略化するが、図１６〜図１９に示す抑制部５０は以下の構成となっている。
【００３９】
図１６および図１７に示す抑制部５０において、溝５１はｙ方向に延びた形状を成し、貫通孔５５，５６はそれぞれｘ方向に沿って溝５１から第２領域の方へと延びた形状を成している。図１６に示す抑制部５０では、第１貫通孔５５がｘ方向に沿って溝５１の一端から第２領域へと延び、第２貫通孔５６がｘ方向に沿って溝５１の他端から第２領域へと延びている。そして図１７に示す抑制部５０では、第１貫通孔５５と第２貫通孔５６とが溝５１の中央部から延びている。
【００４０】
図１８および図１９に示す抑制部５０において、貫通孔５５，５６それぞれが溝５１から一面１３ａの縁部１３ｄ，１３ｅまで延びている。そして第１貫通孔５５が溝５１の一端から第２縁部１３ｄまで延びた形状を成し、第２貫通孔５６は溝５１の他端から第３縁部１３ｅまで延びた形状を成している。図１８に示す抑制部５０では、貫通孔５５，５６それぞれがｙ方向に沿った形状を成している。そして図１９に示す抑制部５０では、貫通孔５５，５６それぞれがｘ方向に対して傾斜した形状を成している。なお図示しないが、貫通孔５５，５６それぞれがｘ方向に沿う場合、第１貫通孔５５が溝５１の一端から第１縁部１３ｃまで延びた形状を成し、第２貫通孔５６が溝５１の他端から第１縁部１３ｃまで延びた形状を成しても良い。
【００４１】
なお、図２０に白抜き矢印で示すようにｘ方向に沿って電子素子２０から接続領域１５へと樹脂部４０の剥離が進行するが、図１６〜図１９に示す構成の場合、溝５１はｙ方向に沿った形状を成している。したがって一面１３ａに沿って進む樹脂部４０の剥離の際に生じるせん断応力が溝５１によって分散される。このために接続領域１５へと進むせん断応力が弱まり、溝５１を越えて接続領域１５へと樹脂部４０の剥離が進むことが抑制される。なお、図２０では溝５１として図１５に示す断面形状を有するものを図示している。
【００４２】
本実施形態ではリード部１０がＣｕから成る例を示した。しかしながらリード部１０の形成材料としては金属プレートであれば適宜採用することができる。
【００４３】
本実施形態ではアイランド１１として第１アイランド１３と第２アイランド１４を有する例を示した。しかしながらアイランド１１が第１アイランド１３のみを有する構成を採用することもできる。
【００４４】
本実施形態では電子素子２０がＩＧＢＴ６０を制御する制御回路が半導体基板に形成されたものである例を示した。しかしながら電子素子２０としては上記例に限定されず、シリコンなどの半導体材料から成るものであればよく、そこに如何様な回路が形成されてもよい。
【００４５】
本実施形態では抑制部５０がｘ−ｙ平面における幾何学的中心をｘ方向に貫く中心線を介して対称な形状を成している例を示した。しかしながら抑制部５０は中心線を介して対称な形状を成していなくとも良い。
【００４６】
本実施形態では抑制部５０の中心線上に接続領域１５が位置する例を示した。しかしながら接続領域１５は中心線上に位置していなくとも良い。例えば図３で示す構成の場合、接続領域１５の位置としては、ｘ方向における位置が貫通孔５２よりも第２領域側であり、且つ、ｙ方向における位置が２つの溝５３，５４の間であれば良い。
【００４７】
本実施形態では貫通孔５２を構成する壁面がｚ方向に沿っている例を示した。しかしながら貫通孔５２の貫通方向としては上記例に限定されず、貫通孔５２を構成する壁面がｚ方向に対して傾斜していても良い。
【００４８】
本実施形態では第１アイランド１３に電子素子２０と導電部材３０の２つが設けられる例を示した。しかしながら第１アイランド１３にはこれらの他に、例えばチップ抵抗が搭載されていても良い。
【００４９】
本実施形態では特に半導体装置１００の用途について言及していなかった。しかしながら上記したように周りの環境の温度変化に対して樹脂部４０の剥離が接続領域１５へと及ぶことが抑制される、という顕著な作用効果を半導体装置１００は奏する。そのため、半導体装置１００を例えば車両のエンジンなどに直付けされるイグナイタなどに適用することができる。
【００５０】
（変形例６）
本実施形態では１つの電子素子２０が一面１３ａに搭載（固定）された例を示した。しかしながら図２１に示すように一面１３ａに搭載される電子素子２０の数としては複数であってもよい。そして例えば図２２〜図３０に示すように２つの電子素子２０の間に接続領域１５が位置する場合、抑制部５０としてはこれら２つの電子素子２０からの樹脂部４０との剥離が接続領域１５に迫るのを抑制するべく、接続領域１５を囲む形状が好ましい。すなわち、抑制部５０は接続領域１５の四方の全てを囲む形状が好ましい。これによれば抑制部５０によって第１領域と第２領域とが分けられる。
【００５１】
図２２〜図３０に示す抑制部５０はそれぞれ、第１貫通孔５５と第２貫通孔５６を有し、第１溝５３と第２溝５４を有している。図２２では第１溝５３が２つの溝５３ａ，５３ｂに分けられ、第２溝５４は２つの溝５４ａ，５４ｂに分けられている。そして第１貫通孔５５の一端に溝５３ａが連結され、他端に溝５４ａが連結されている。同様にして第２貫通孔５６の一端に溝５３ｂが連結され、他端に溝５４ｂが連結されている。
【００５２】
そして図２３〜図３０では抑制部５０によって第１領域と第２領域とが完全に分断されている。図２３〜図２５では環状を成して第１領域と第２領域とを完全に分断するように、第１貫通孔５５の一端から第２貫通孔５６の一端へと第１溝５３が延び、第１貫通孔５５の他端から第２貫通孔５６の他端へと第２溝５４が延びている。図２３では貫通孔５５，５６それぞれがｙ方向に沿って延び、図２４では第１貫通孔５５がｙ方向に対して傾斜して延び第２貫通孔５６がｙ方向に沿って延びている。また図２５では貫通孔５５，５６それぞれがｙ方向に対して傾斜して延び、抑制部５０が平行四辺形を成している。これに対して図２６では、第１貫通孔５５は第２縁部１３ｄから第３縁部１３ｅの手前までｙ方向に沿って延びた形状を成し、第２貫通孔５６は第３縁部１３ｅから第２縁部１３ｄの手前までｙ方向に沿って延びた形状を成している。そして第２領域を囲むように、第２貫通孔５６の第２縁部１３ｄ側の端部から第１貫通孔５５へと第１溝５３がｘ方向に沿って延び、第１貫通孔５５の第３縁部１３ｅ側の端部から第２貫通孔５６へと第２溝５４がｘ方向に沿って延びている。以上示したように図２３〜図２６では貫通孔５５，５６それぞれが電子素子２０から接続領域１５へと向かうｘ方向に対して横断するようにアイランド１３に形成されている。特に図２３，２４，２６では貫通孔５５，５６の少なくとも一方がｙ方向に沿って延びた形状を成している。
【００５３】
なお図２７〜図３０に示す抑制部５０は図２３〜図２６に示す抑制部５０に対して貫通孔と溝とを交換した構成である。このような対応関係にあるために図２７〜図３０の構成の説明を省略するが、これらの構成では溝５３，５４それぞれが電子素子２０から接続領域１５へと向かうｘ方向に対して横断するように、アイランド１３に形成されている。特に図２７，２８，３０では溝５３，５４の少なくとも一方がｙ方向に沿って延びた形状を成している。
【００５４】
最後に図３１に示すように、抑制部５０としては溝５１との連結端から貫通孔５５，５６それぞれが第２縁部１３ｄまで延びた形状を採用することもできる。
【符号の説明】
【００５５】
１３・・・アイランド、１３ａ・・・一面、１３ｂ・・・裏面、１５・・・接続領域、２０・・・電子素子、３０・・・導電部材、４０・・・樹脂部、５０・・・抑制部、５１・・・溝、５２・・・貫通孔、１００・・・半導体装置
【図１】
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【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】
2015233114.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【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２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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