(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の端子板と、該端子板よりも薄い板状に形成されると共に、前記端子板の厚さ方向に面するいずれか一方の端面に接合される導電性の搭載板と、該搭載板に接合されることで前記搭載板を介して前記端子板に電気接続される発熱体とを備え、
前記搭載板は、前記端子板の一方の端面に重ねて接合される積層板部と、前記一方の端面の周縁から外側に延びる延出板部とを有し、
前記発熱体は、前記延出板部の厚さ方向に面する両端面のいずれか一方に接合され、
前記延出板部に、複数の前記発熱体が互いに間隔をあけて接合され、
前記延出板部のうち互いに隣り合う前記発熱体の接合領域の間に、前記搭載板の厚さ方向に貫通する区画スリットが、互いに隣り合う前記接合領域の配列方向に交差する方向に延びるように形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記積層板部と前記端子板とが、かしめによって接合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】
前記積層板部と前記端子板とをかしめ接合するかしめ部が、前記積層板部及び前記端子板に複数形成され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】
前記搭載板と共に前記発熱体を挟み込むように前記発熱体に接合された厚板状のヒートシンクを備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記搭載板が、前記積層板部と前記延出板部との間に形成されて、前記積層板部と前記延出板部とを前記搭載板の厚さ方向にずらして位置させる段差折曲部を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記延出板部のうち前記発熱体の接合領域に隣り合う領域に、当該接合領域の部分に対して折り曲げられて当該接合領域部分の厚さ方向に延びる折曲部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記延出板部に、複数の前記発熱体が互いに間隔をあけて接合され、
前記延出板部のうち前記発熱体の接合領域の間に前記折曲部が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記延出板部のうち前記発熱体の接合領域と前記積層板部との間に、前記搭載板の厚さ方向に貫通する隔離スリットが、前記接合領域及び前記積層板部の配列方向に交差する方向に延びるように形成されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記搭載板が、前記端子板の熱膨張率よりも低い材料からなることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダイオード製品のように大電流を流す半導体装置には、例えば特許文献１のように、導電性を有して板状に形成されたヒートシンク上に基板を重ねた上で、この基板の表面に、ダイオードをはじめとする半導体チップのように通電によって発熱する発熱体、及び、基板を介して発熱体に電気接続される外部接続用の端子板を固定して構成されたものがある。この半導体装置では、発熱体の熱を基板から熱伝導性の高いヒートシンクに逃がすことができるようになっている。
【０００３】
また、この種の半導体装置には、前述した基板を省略して、ヒートシンク上に、外部接続用の端子板及び発熱体を順番に重ねて半田等の接合剤により固定したものもある。この半導体装置では、発熱体と端子板とが直接電気接続され、発熱体の熱は端子板を介してヒートシンクに逃がすことが可能である。
なお、端子板に発熱体を直接固定する半導体装置には、ヒートシンクと端子板との間に絶縁性を有する板材やモールド樹脂を介在させる等して、ヒートシンクを端子板や発熱体に対して電気的に絶縁させたものが多いが、例えばヒートシンクを発熱体に電気接続することで、ヒートシンクが外部接続用の端子として役割を果たすものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３８８０４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、端子板に発熱体を直接固定する半導体装置では、発熱体と端子板との間に熱膨張率の違いがあるため、発熱体の熱や半導体装置外部からの熱などに基づいて、発熱体に応力が加わってしまい、その結果として、発熱体にチップクラックが生じる等して半導体装置の特性が劣化する、という問題がある。例えば、発熱体が主にシリコンからなる半導体チップである場合、半導体装置が加熱冷却された際には、半導体チップよりも熱膨張率の大きい銅材料の端子板の方が大きく伸縮するため、半導体チップに応力がかかってしまう。
また、ヒートシンクを発熱体に電気接続する半導体装置では、例えば発熱源である発熱体の放熱性をさらに向上させるために、ヒートシンクと端子板との間に発熱体を挟みこむことも考えられる。しかしながら、ヒートシンクは端子板と同じ材料からなることが多いため、半導体装置が加熱冷却された際には、発熱体に大きな応力がかかってしまう、という問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、発熱体にかかる応力を緩和することが可能な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】
この課題を解決するために、本発明の半導体装置は、導電性の端子板と、該端子板よりも薄い板状に形成されると共に、前記端子板の厚さ方向に面するいずれか一方の端面に接合される導電性の搭載板と、該搭載板に接合されることで前記搭載板を介して前記端子板に電気接続される発熱体とを備え、前記搭載板は、前記端子板の一方の端面に重ねて接合される積層板部と、前記一方の端面の周縁から外側に延びる延出板部とを有し、前記発熱体は、前記延出板部の厚さ方向に面する両端面のいずれか一方に接合され、前記延出板部に、複数の前記発熱体が互いに間隔をあけて接合され、前記延出板部のうち互いに隣り合う前記発熱体の接合領域の間に、前記搭載板の厚さ方向に貫通する区画スリットが、互いに隣り合う前記接合領域の配列方向に交差する方向に延びるように形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る半導体装置によれば、発熱体が端子板よりも厚さの薄い搭載板に接合されていることで、発熱体の熱や半導体装置外部からの熱などに基づいて半導体装置が加熱冷却されても、従来と比較して、発熱体にかかる応力を緩和することができる。
本発明の構成によって発熱体にかかる応力を緩和できる理由としては、搭載板が端子板よりも薄く形成されていることで、半導体装置の加熱冷却に基づいて搭載板がその端面に沿う方向に伸縮しようとする力が、端子板がその端面に沿う方向に伸縮しようとする力よりも小さくなっていることが考えられる。また、搭載板を端子板と別個に形成していることで、端子板が伸縮しようとする力が、端子板と重ならない搭載板の延出板部、及び、これに接合される発熱体に伝わり難くなっていることが考えられる。
【０００９】
さらに、本発明に係る半導体装置では、端子板とは別個の搭載板に発熱体を接合するように構成されているため、様々な大きさや形状の発熱体に対応する搭載板を用意するだけで、同一の形状や大きさの端子板を用いて様々な構成の半導体装置を製造することが可能となる。すなわち、端子板の汎用性を向上させて半導体装置の製造コスト削減を図ることができる。
また、本発明に係る半導体装置では、延出板部の複数の接合領域部分が半導体装置の加熱冷却に対して個別で伸縮するようになるが、区画スリットが形成されていない場合と比較して、延出板部の伸縮量が小さくなるため、発熱体にかかる応力をさらに低減することができる。
【００１０】
そして、前記半導体装置においては、前記積層板部と前記端子板とが、かしめによって接合されていることが好ましい。
また、前記積層板部と前記端子板とをかしめ接合するかしめ部は、前記積層板部及び前記端子板に複数形成されているとより好ましい。
なお、前記かしめ部は、搭載板及び端子板のいずれか一方に形成される突起部と、他方に形成されて前記突起部を挿通する挿通孔とによって構成されるものであり、かしめ接合は、前述した突起部を挿通孔に挿通させた上で突起部の先端部分を潰すことにより、搭載板と端子板とを接合することを意味している。
【００１１】
これらの構成では、端子板に対する搭載板の位置決め精度が向上し、半導体装置の品質向上を図ることができる。また、端子板に対する搭載板の位置決めが容易となるため、半導体装置の製造効率を向上させることができる。
特に、前記かしめ部が複数形成されていれば、端子板に対する搭載板の向きも容易かつ高精度に設定できるため、半導体装置の品質向上及び製造効率の向上をさらに図ることができる。
【００１２】
さらに、前記半導体装置は、前記搭載板と共に前記発熱体を挟み込むように前記発熱体に接合された厚板状のヒートシンクを備えていてもよい。
このような構成であっても、前述したように、発熱体が端子板よりも薄い搭載板に接合されているため、発熱体の熱や半導体装置外部からの熱などに基づいて半導体装置が加熱冷却されても、従来と比較して、発熱体にかかる応力を緩和することが可能である。
そして、上記構成では、発熱体がヒートシンクに直接接合されていることで、発熱体の熱を効率よくヒートシンクに逃がすことができる。
【００１３】
また、前記半導体装置においては、前記搭載板が、前記積層板部と前記延出板部との間に形成されて、前記積層板部と前記延出板部とを前記搭載板の厚さ方向にずらして位置させる段差折曲部を有するとよい。
この構成では、積層板部と延出板部とが同一の平板をなす場合と比較して、半導体装置の加熱冷却に基づく端子板の伸縮が、延出板部に対してさらに伝わり難くなる、すなわち、発熱体を搭載する延出板部の伸縮をより小さく抑えることができるため、発熱体にかかる応力をさらに低減することができる。
【００１４】
さらに、前記半導体装置では、前記延出板部のうち前記発熱体の接合領域に隣り合う領域に、当該接合領域の部分に対して折り曲げられて当該接合領域部分の厚さ方向に延びる折曲部が形成されているとよい。
そして、前記折曲部を有する前記半導体装置においては、前記延出板部に、複数の前記発熱体が互いに間隔をあけて接合され、前記延出板部のうち前記発熱体の接合領域の間に前記折曲部が形成されているとよい。
これらの構成では、搭載板をモールド樹脂内に埋設することで、折曲部がモールド樹脂に係合して延出板部の伸縮を抑制できるため、発熱体にかかる応力をさらに低減することが可能となる。
【００１５】
さらに、前記半導体装置においては、前記延出板部のうち前記発熱体の接合領域と前記積層板部との間に、前記搭載板の厚さ方向に貫通する隔離スリットが、前記接合領域及び前記積層板部の配列方向に交差する方向に延びるように形成されていてもよい。
この構成では、隔離スリットが形成されていない構成と比較して、半導体装置の加熱冷却に基づく端子板の伸縮が積層板部側から延出板部に対してさらに伝わり難くなるため、発熱体にかかる応力をさらに低減することができる。
【００１７】
さらに、前記半導体装置においては、前記搭載板が、前記端子板の熱膨張率よりも低い材料からなるとよい。
この構成では、半導体装置の加熱冷却に基づく搭載板の伸縮量が、端子板と比較してさらに小さくなるため、発熱体にかかる応力をさらに低減することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、発熱体が端子板よりも厚さの薄い搭載板に接合されているため、半導体装置が加熱冷却されても、従来と比較して、発熱体にかかる応力を緩和することができる。
また、半導体装置の製造に用いる端子板の汎用性向上を図り、半導体装置の製造コスト削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第一実施形態に係る半導体装置を示す上面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】本発明の第二実施形態に係る半導体装置の要部を示す拡大断面図である。
【図４】本発明の第三実施形態に係る半導体装置の要部を示す拡大断面図である。
【図５】本発明の第四実施形態に係る半導体装置の要部を示す拡大上面図である。
【図６】本発明の第五実施形態に係る半導体装置の要部を示す拡大上面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の要部を示す拡大上面図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の要部を示す拡大断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の要部を示す拡大断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の要部を示す拡大断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の要部を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
〔第一実施形態〕
以下、図１，２を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
図１，２に示すように、この実施形態に係る半導体装置１は、厚板状のヒートシンク２、複数の端子板３，４、搭載板５及び複数の半導体チップ（発熱体）６をモールド樹脂７で封止して大略構成されている。
本実施形態の半導体チップ６は、大電流トランジスタ等のように通電により発熱するものであり、平面視矩形の板状に形成されて、上面及び下面の両方に電極パッドを有している。
【００２１】
ヒートシンク２は、半導体チップ６等において生じた熱を効率よく放熱する役割を果たす。また、本実施形態のヒートシンク２は、半導体チップ６に電気接続されて外部接続用の端子としての役割も果たす。そのため、ヒートシンク２には、その上面２ａから突出する複数の突出部２１が形成されており、複数の半導体チップ６は半田等によって各突出部２１上に個別に接合されている。これにより、ヒートシンク２と半導体チップ６とが電気接続されている。
このヒートシンク２は、少なくとも銅（Ｃｕ）、タングステン、モリブデン等のように導電性を有し、かつ、放熱性の高い材料によって形成されていればよいが、例えばこれに加えてＮｉメッキを施したものでもよい。
【００２２】
各端子板３，４は、銅材などの導電性板材を平面視短冊状に形成して大略構成されており、その長手方向の一端部３１，４１がモールド樹脂７内に埋設されるインナーリード部をなし、他端部３２，４２がモールド樹脂７から外側に突出して半導体チップ６を外部に接続するためのアウターリード部をなしている。
また、各端子板３，４の一端部３１，４１と他端部３２，４２との間には、折り曲げ加工を施すことで一端部３１，４１を他端部３２，４２よりも端子板３，４の板厚方向にずらして低く位置させる段差板部３３，４３が形成されている。なお、この段差板部３３，４３は、一端部３１，４１と共にモールド樹脂７内に埋設されるインナーリード部をなしている。
【００２３】
さらに、他端部３２，４２側に向く各端子板３，４の一端部３１，４１の上面には、後述する搭載板５をかしめによって接合するための突起部３５，４５が形成されている。
そして、本実施形態では、一対の端子板３，４の一端部３１，４１同士が互いに間隔をあけて向かい合うように、一対の端子板３，４がその長手方向に配列されている。また、一対の端子板３，４がその幅方向に間隔をあけて二組配列されている。
【００２４】
搭載板５は、前述した端子板３，４と同様に、銅材等の導電性板材を平面視短冊状に形成して大略構成されている。ただし、搭載板５は、端子板３，４よりも厚さの薄い板状とされている。なお、搭載板５の板厚は、少なくとも端子板３，４の板厚未満であればよいが、搭載板５が半導体装置１の電気配線として機能することを考慮すれば、半導体装置１としての電気的特性を確保できる程度の厚みを有していることがより好ましく、具体的には、例えば端子板３，４の板厚の１／４以上とすることが好ましい。
【００２５】
この搭載板５は、その長手方向の一端をなして端子板３，４の一端部３１，４１の上面（一方の端面）に重ねて配される積層板部５１と、一端部３１，４１の上面の周縁から外側に延びる延出板部５２とを有している。また、積層板部５１と延出板部５２との間には、折り曲げ加工を施すことで延出板部５２を積層板部５１よりも搭載板５の板厚方向にずらして低く位置させる段差折曲部５３が形成されている。なお、積層板部５１を端子板３の一端部３１の上面に配した図２の状態では、段差折曲部５３によって、延出板部５２の下面が一端部３１の下面よりも下方に位置しているが、例えば一端部３１の下面と同等の高さ、あるいは、一端部３１の下面よりも上方に位置していてもよい。
【００２６】
積層板部５１には、その厚さ方向に貫通する挿通孔５５が形成されている。この挿通孔５５は、前述した端子板３の突起部３５と共に、端子板３の一端部３１と搭載板５の積層板部５１とをかしめ接合するかしめ部８を構成している。すなわち、積層板部５１と一端部３１とは、突起部３５を挿通孔５５に挿通した上で積層板部５１を一端部３１の上面に配し、この状態において突起部３５の先端部分を潰すことで、かしめ接合されている。なお、本実施形態の半導体装置１では、搭載板５が一対の端子板３，４の一方（第一端子板３）のみに接合され、他方の端子板４（第二端子板４）には接合されていない。
そして、第一端子板３に接合された搭載板５は、その延出板部５２が第一端子板３側から第二端子板４の一端部４１に向けて延びるように配されている。なお、延出板部５２の延出方向先端は、第二端子板４の一端部４１に対して間隔をあけて配されている。
【００２７】
そして、上記搭載板５は、ヒートシンク２と共に半導体チップ６を挟み込むように半導体チップ６の上面に接合されている。本実施形態においては、二つの半導体チップ６が、同一の搭載板５の長手方向に配列されるようにして延出板部５２の下面（端面）に接合されている。これにより、半導体チップ６が、搭載板５を介して第一端子板３に電気接続されている。
【００２８】
モールド樹脂７は、端子板３，４の他端部３２，４２が外部に突出するように、また、ヒートシンク２の下面２ｂが露出するように、ヒートシンク２の上面２ａ側及び側面２ｃ、端子板３，４の一端部３１，４１及び段差板部３３，４３、搭載板５、並びに、半導体チップ６を封止している。なお、モールド樹脂７は第二端子板４と搭載板５との間に介在することで、第二端子板４と搭載板５との電気的な絶縁を図っている。
以上のように構成される本実施形態の半導体装置１では、例えば、通電によって半導体チップ６において生じた熱を、ヒートシンク２に伝え、ヒートシンク２の下面２ｂから外部に効率よく放熱することが可能である。
【００２９】
そして、本実施形態の半導体装置１によれば、半導体チップ６が端子板３，４よりも厚さの薄い搭載板５に接合されているため、搭載板５の熱膨張率が半導体チップ６よりも大きくても、半導体チップ６の熱や半導体装置１外部からの熱などに基づいて半導体装置１が加熱冷却された際には、従来のように端子板３，４に半導体チップ６を直接接合する場合と比較して、前述した熱膨張率の差に基づいて半導体チップ６にかかる応力を緩和することができる。
【００３０】
半導体チップ６にかかる応力を緩和できる理由としては、搭載板５がこれに接合される第一端子板３よりも薄く形成されていることで、例え第一端子板３及び搭載板５をなす材料が同等の熱膨張係数であっても、半導体装置１の加熱冷却に基づいて搭載板５がその端面（上面や下面）に沿う方向に伸縮しようとする力は、第一端子板３がその端面（上面や下面）に沿う方向に伸縮しようとする力よりも小さくなっていることが考えられる。また、搭載板５を第一端子板３と別個に形成していることで、第一端子板３が伸縮しようとする力は、第一端子板３と重ならない搭載板５の延出板部５２、及び、これに接合される半導体チップ６に伝わり難くなっていることが考えられる。
【００３１】
さらに、本実施形態の搭載板５では、積層板部５１と延出板部５２との間に段差折曲部５３が形成されているため、段差折曲部５３が形成されない場合と比較して、半導体装置１の加熱冷却に基づく第一端子板３の伸縮が、延出板部５２に対してさらに伝わり難くなる。したがって、半導体チップ６を搭載する延出板部５２の伸縮をより小さく抑えることができ、半導体チップ６にかかる応力をさらに低減することができる。
【００３２】
なお、本実施形態の半導体装置１では、半導体チップ６がヒートシンク２と搭載板５とによって挟み込まれているものの、端子板３，４よりも薄い搭載板５に接合されているため、ヒートシンク２の熱膨張率が半導体チップ６よりも大きくても、半導体装置１が加熱冷却された際には、ヒートシンク２と端子板３，４との間に半導体チップ６を挟みこむ従来構成と比較して、熱膨張率の差に基づいて半導体チップ６にかかる応力を緩和することができる。
さらに、本実施形態の半導体装置１では、半導体チップ６がヒートシンク２に直接接合されているため、半導体チップ６において生じた熱を効率よくヒートシンク２に逃がすことができる。
【００３３】
さらに、この半導体装置１によれば、半導体チップ６が端子板３，４とは別個の搭載板５に接合されているため、様々な大きさや形状の半導体チップ６に対応する搭載板５を用意するだけで、同一の形状や大きさの端子板３，４を用いて様々な構成の半導体装置１を製造することが可能となる。すなわち、端子板３，４の汎用性を向上させて半導体装置１の製造コスト削減を図ることができる。
また、この半導体装置１によれば、第一端子板３の一端部３１と搭載板５の積層板部５１とがかしめ接合されているため、第一端子板３に対する搭載板５の位置決め精度が向上し、半導体装置１の品質向上を図ることができる。さらに、第一端子板３に対する搭載板５の位置決めが容易となることで、半導体装置１の製造効率を向上させることもできる。
【００３４】
〔第二実施形態〕
次に、本発明の第二実施形態について図３を参照して説明する。なお、ここでは、第一実施形態との相違点のみについて説明し、第一実施形態の半導体装置と同一の構成要素については同一符号を付す等して、その説明を省略する。
図３に示すように、第二実施形態に係る半導体装置を構成する搭載板５は、延出板部５２のうち半導体チップ６を接合する下面（端面）周縁に折曲部５６を形成して構成されている。この折曲部５６は、延出板部５２のうち半導体チップ６の接合領域の部分（平板部分）に対して折り曲げられることで、この平板部分の厚さ方向に延びている。
なお、図示例では、折曲部５６が延出板部５２の平板部分の上面から突出するように形成されているが、例えばヒートシンク２に接触しない範囲で、延出板部５２の平板部分の下面から突出するように形成されてもよい。また、図示例では、折曲部５６が、延出板部５２の延出方向先端に形成されているが、例えば延出方向に沿う延出板部５２の側部に形成されてもよい。
【００３５】
〔第三実施形態〕
次に、本発明の第三実施形態について図４を参照して説明する。なお、ここでは、第一実施形態との相違点のみについて説明し、第一実施形態の半導体装置と同一の構成要素については同一符号を付す等して、その説明を省略する。
図４に示すように、第三実施形態に係る半導体装置を構成する搭載板５は、延出板部５２のうち二つの半導体チップ６を接合する領域の間に折曲部５７を形成して構成されている。この折曲部５７は、延出板部５２のうち半導体チップ６の接合領域をなす平板部分に対して折り曲げられることで、この平板部分の厚さ方向に延びる断面視Ｕ字状に形成されている。
なお、図示例では、折曲部５７が、いずれも延出板部５２の平板部分の上面から突出するように形成されているが、例えばヒートシンク２に接触しない範囲で、延出板部５２の平板部分の下面から突出するように形成されてもよい。
【００３６】
これら第二、第三実施形態に係る半導体装置では、第一実施形態と同様の効果を奏する。また、これらの半導体装置によれば、搭載板５がモールド樹脂７内に埋設されることで、折曲部５６，５７がモールド樹脂７に係合して延出板部５２の伸縮を抑制するため、第一実施形態の半導体装置１と比較して、半導体チップ６にかかる応力をさらに低減することができる。
【００３７】
〔第四実施形態〕
次に、本発明の第四実施形態について図５を参照して説明する。なお、ここでは、第一実施形態との相違点のみについて説明し、第一実施形態の半導体装置と同一の構成要素については同一符号を付す等して、その説明を省略する。
図５に示すように、第四実施形態に係る半導体装置をなす搭載板５は、延出板部５２のうち半導体チップ６の接合領域と積層板部５１との間に、搭載板５の厚さ方向に貫通する隔離スリット５８を形成して構成されている。この隔離スリット５８は、半導体チップ６の接合領域と積層板部５１との間における延出板部５２の幅寸法が、他の部分における延出板部５２の幅寸法よりも小さくなるように形成されている。
なお、図示例では、隔離スリット５８が、平面視した延出板部５２の両側部の一方から他方に向けて延びるように一つだけ形成されているが、例えば両側部から窪むように一対形成されてもよい。また、図示例では、隔離スリット５８は、平面視した延出板部５２の幅方向に延びているが、少なくとも半導体チップ６の接合領域及び積層板部５１の配列方向に交差するように延びていればよい。
【００３８】
上記第四実施形態に係る半導体装置では、第一実施形態と同様の効果を奏する。また、この半導体装置によれば、半導体チップ６の接合領域と積層板部５１との間における延出板部５２の幅寸法が、他の部分における延出板部５２の幅寸法よりも小さくなることで、半導体装置の加熱冷却に基づく第一端子板３の伸縮が積層板部５１側から延出板部５２に対してさらに伝わり難くなるため、半導体チップ６にかかる応力をさらに低減することが可能となる。
【００３９】
〔第五実施形態〕
次に、本発明の第五実施形態について図６を参照して説明する。なお、ここでは、第一〜第三実施形態との相違点のみについて説明し、第一実施形態の半導体装置と同一の構成要素については同一符号を付す等して、その説明を省略する。
図６に示すように、第五実施形態に係る半導体装置をなす搭載板５は、延出板部５２のうち互いに隣り合う二つの半導体チップ６の接合領域の間に、搭載板５の厚さ方向に貫通する区画スリット５９を形成して構成されている。この区画スリット５９は、二つの半導体チップ６の接合領域の間における延出板部５２の幅寸法が、他の部分における延出板部５２の幅寸法よりも小さくなるように形成されている。
なお、図示例では、区画スリット５９が、平面視した延出板部５２の両側部の一方から他方に向けて延びるように一つだけ形成されているが、例えば両側部から窪むように一対形成されてもよい。また、図示例では、延出板部５２に形成される区画スリット５９が、平面視した延出板部５２の幅方向に延びているが、少なくとも二つの半導体チップ６の接合領域の配列方向に交差するように延びていればよい。
【００４０】
上記第五実施形態に係る半導体装置では、第一実施形態と同様の効果を奏する。また、この半導体装置によれば、区画スリット５９が形成されていることで、二つの半導体チップ６の接合領域部分が半導体装置の加熱冷却に対して個別で伸縮するようになり、区画スリット５９が形成されていない場合と比較して延出板部５２の伸縮量が小さくなるため、半導体チップ６にかかる応力をさらに低減することができる。
【００４１】
以上、上記実施形態により本発明の詳細を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した全ての実施形態では、第一端子板３の一端部３１と搭載板５の積層板部５１とを接合するかしめ部８が、一つだけ形成されているが、例えば図７に示すように、複数形成されていてもよい。この構成では、第一端子板３に搭載板５を接合する際、第一端子板３に対する搭載板５の向きも容易かつ高精度に設定できるため、半導体装置の品質向上及び製造効率向上をさらに図ることができる。
また、搭載板５の積層板部５１は、第一端子板３の一端部３１の上面にかしめ接合されるとしたが、例えば図８に示すように、一端部３１の下面にかしめ接合されてもよい。この場合、かしめ部８をなす第一端子板３の突起部３５は、一端部３１の下面から突出するように形成されていればよい。
【００４２】
さらに、上述した全ての実施形態では、搭載板５の長手方向の一端のみが積層板部５１として形成されているが、例えば図９に示すように、搭載板５の長手方向の両端が積層板部５１として形成されてもよい。すなわち、搭載板５は、延出板部５２の両端に積層板部５１を形成して構成されてもよい。なお、一対の積層板部５１を一対の端子板３，４の一端部３１，４１にそれぞれ接合する場合、例えば、一対の積層板部５１が両方共に端子板３，４の一端部３１，４１の上面あるいは下面に接合されてもよいが、図示例のように、一方の積層板部５１Ａが第一端子板３の一端部３１の上面に接合され、他方の積層板部５１Ｂが第二端子板４の一端部４１の下面に接合されてもよい。
【００４３】
また、上述した全ての実施形態では、一対の端子板３，４の一方（第一端子板３）のみに搭載板５が接合されているが、例えば図１０に示すように、一対の端子板３，４の両方（第一端子板３及び第二端子板４）の両方に、別個の搭載板５が接合されてもよい。なお、図示例では、図９の構成と同様に、一方の搭載板５が第一端子板３の一端部３１の上面に接合され、他方の搭載板５が第二端子板４の一端部４１の下面に接合されているが、例えば、一対の搭載板５が両方共に各端子板３，４の上面及び下面の一方に接合されてもよい。
さらに、上述した全ての実施形態では、半導体チップ６を接合するための突出部２１が、ヒートシンク２の上面２ａに一体に形成されているが、例えば図１１に示すように、ヒートシンク２と別個に形成されてその上面２ａに固定されていてもよい。この場合、突出部２１やこれをヒートシンク２に接合するための接合剤等は、ヒートシンク２と同様に、導電性を有し、かつ、放熱性の高い材料からなることが好ましい。
【００４４】
また、上述した全ての実施形態においては、ヒートシンク２が半導体装置１の外部端子として機能しているが、少なくとも半導体チップ６等の熱を効率よく放熱する機能を有していればよい。したがって、半導体チップ６は、ヒートシンク２に接合されることに限らず、例えばヒートシンク２と半導体チップ６とが離れて位置していても構わない。この場合、搭載板５に接合された半導体チップ６は、例えばボンディングワイヤ等の接続子を介して第二端子板４に電気接続されてもよい。
さらに、半導体チップ６は、搭載板５の延出板部５２の下面に接合されることに限らず、例えば延出板部５２の上面（端面）に接合されてもよい。この場合、ヒートシンク２と搭載板５や端子板３，４との間には、電気的な絶縁性を有するモールド樹脂７を介在させてもよいが、例えばモールド樹脂７とは別個の絶縁性板材を挟み込んでもよい。
【００４５】
また、段差折曲部５３を有する搭載板５では、延出板部５２が積層板部５１よりも低く位置しているが、少なくとも積層板部５１及び延出板部５２が搭載板５の厚さ方向にずれて位置すればよく、例えば延出板部５２が積層板部５１よりも高く位置してもよい。
さらに、搭載板５は、段差折曲部５３を有して形成されることに限らず、少なくとも搭載板５を接合する端子板３，４よりも薄い板厚に設定されていれば、例えば図８に示すように段差折曲部５３の無い平坦な板状に形成されても構わない。
【００４６】
また、搭載板５は、端子板３，４と同等の熱膨張率を有する材料によって形成されることに限らず、例えば端子板の熱膨張率よりも低い材料によって形成されてもよい。この場合には、半導体装置の加熱冷却に基づく搭載板の伸縮量が、端子板と比較してさらに小さくなるため、半導体チップ６にかかる応力をさらに低減することができる。
さらに、端子板３，４と搭載板５とは、かしめによって接合されるとしたが、半田による接合等任意の接合手法によって接合されて構わない。
また、端子板３，４の形状は、上記実施形態のものに限らず、少なくとも端子板３，４のうち搭載板５に接合する部分が平板状に形成されていればよい。すなわち、端子板３，４は、例えば段差板部３３，４３のない平坦な板状に形成されていてもよい。
【００４７】
さらに、端子板３，４、搭載板５及び半導体チップ６の配列や数は、上記実施形態のものに限らず、半導体装置の仕様に応じて任意に設定されてよい。
また、上述した全ての実施形態の半導体装置は、発熱体として半導体チップ６を備えるとしたが、搭載板５に接合されることで第一端子板３や第二端子板４に電気接続されるものであれば、発熱体として他の電子部品・電気部品を備えていてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１  半導体装置
２  ヒートシンク
３  第一端子板
３５  突起部
４  第二端子板
４５  突起部
５  搭載板
５１，５１Ａ，５１Ｂ  積層板部
５２  延出板部
５３  段差折曲部
５５  挿通孔
５６  折曲部
５７  折曲部
５８  隔離スリット
５９  区画スリット
６  半導体チップ（発熱体）
７  モールド樹脂
８  かしめ部
【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】
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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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