(57)【要約】  半導体装置の電気特性及び信頼性を高めることが可能な技術を提供することを目的とする。半導体装置は、複数の半導体チップ２と、複数の半導体チップ２とそれぞれ電気的に接続された複数の電極３と、封止部材５と、つなぎ部６とを備える。封止部材５は、複数の半導体チップ２と、複数の電極３のうち複数の半導体チップ２と接続された部分とを覆う。つなぎ部６は、封止部材５の外部に配設され、複数の電極３のうち封止部材５に覆われていない部分同士を電気的につなぐ。
2017056144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体チップと、
前記複数の半導体チップとそれぞれ電気的に接続された複数の電極と、
前記複数の半導体チップと、前記複数の電極のうち前記複数の半導体チップと接続された部分とを覆う封止部材と、
前記封止部材の外部に配設され、前記複数の電極のうち前記封止部材に覆われていない部分同士を電気的につなぐつなぎ部と
を備える、半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記つなぎ部の形状は平板状であり、
前記つなぎ部は、隣り合う二つの前記電極の間で当該二つの電極をつなぐ、半導体装置。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体装置であって、
前記つなぎ部の平面にスリットが形成された、半導体装置。
【請求項４】
請求項２に記載の半導体装置であって、
前記つなぎ部は、平面視にて波線形状を有する、半導体装置。
【請求項５】
請求項２に記載の半導体装置であって、
前記つなぎ部は、平面視にてトラス形状を有する、半導体装置。
【請求項６】
請求項２に記載の半導体装置であって、
前記つなぎ部の前記電極と接続されていない両端のうち前記封止部材側の一端の輪郭は、前記つなぎ部の内側に突出する曲線形状を有する、半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップが封止部材に覆われた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の半導体チップをパッケージ（封止部材）によって覆う半導体装置が提案されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１２０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上のような半導体装置では大容量化（大電流化）が進んでおり、パッケージ内部の多数の半導体チップを均等かつ並列的に動作させることが要求されてきている。この結果、各半導体チップに均等に電流が流れること、ひいては半導体チップを搭載している絶縁基板の電位を合わせることが望まれている。また、電位のアンバランスによる電気振動（発振）を抑制することも望まれている。【０００５】
さらに、パッケージにシリコーンゲルなどの樹脂を用いた構成では、高温時の樹脂の膨張力が、半導体チップと電極との電気的な接続に悪影響を及ぼして、装置の寿命を短くしてしまうという問題がある。【０００６】
そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、半導体装置の電気特性及び信頼性を高めることが可能な技術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】
本発明に係る半導体装置は、複数の半導体チップと、前記複数の半導体チップとそれぞれ電気的に接続された複数の電極と、前記複数の半導体チップと、前記複数の電極のうち前記複数の半導体チップと接続された部分とを覆う封止部材と、前記封止部材の外部に配設され、前記複数の電極のうち前記封止部材に覆われていない部分同士を電気的につなぐつなぎ部とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、封止部材の外部に配設され、複数の電極のうち封止部材に覆われていない部分同士を電気的につなぐつなぎ部を備える。これにより、半導体装置の電気特性及び信頼性を高めることができる。【０００９】
本発明の目的、特徴、態様及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】関連半導体装置の一部の概略構成を模式的に示す平面図である。
【図２】関連半導体装置の一部の構成を示す斜視図である。
【図３】関連半導体装置の一部の構成を電極の側部から視た図である。
【図４】実施の形態１に係る半導体装置の一部の構成を示す斜視図である。
【図５】実施の形態１に係る半導体装置の一部の構成を電極の側部から視た図である。
【図６】変形例に係る半導体装置の一部の構成を示す斜視図である。
【図７】変形例に係る半導体装置の一部の構成を電極の側部から視た図である。
【図８】変形例に係る半導体装置の一部の構成を示す斜視図である。
【図９】変形例に係る半導体装置の一部の構成を電極の側部から視た図である。
【図１０】変形例に係る半導体装置の一部の構成を示す斜視図である。
【図１１】変形例に係る半導体装置の一部の構成を電極の側部から視た図である。
【図１２】変形例に係る半導体装置の一部の構成を示す斜視図である。
【図１３】変形例に係る半導体装置の一部の構成を電極の側部から視た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜実施の形態１＞
まず、本発明の実施の形態１に係る半導体装置について説明する前に、これと関連する半導体装置（以下、「関連半導体装置」と記す）について説明する。
【００１２】
図１は関連半導体装置の一部の概略構成を模式的に示す平面図である。図１の関連半導体装置は、絶縁基板１と、複数の半導体チップ２と、複数の電極３とを備えている。
【００１３】
複数の半導体チップ２は、絶縁基板１上に搭載されている。以下、複数の半導体チップ２の数は２個であるとして説明するが、もちろん３個以上であってもよい。なお、半導体チップ２は、珪素などの半導体から構成されてもよいし、炭化珪素、窒化ガリウム、ダイヤモンドなどのワイドバンドギャップ半導体から構成されてもよい。
【００１４】
複数の電極３は、複数の半導体チップ２とそれぞれ電気的に接続されている。図２は、関連半導体装置の一部（電極３の周辺部分）の構成を示す斜視図である。以下、電極３は、絶縁基板１上に設けられた接合部４などの金属部材を介して、半導体チップ２（図２には図示せず）と電気的に接続されているとして説明する。しかしこれに限ったものではなく、例えば電極３は、半導体チップ２と直接接続されてもよい。
【００１５】
電極３は、略長板形状を有している。電極３の長手方向の一端３ａは、先細る形状を有しており、接合部４と接続されている。電極３の長手方向の他端３ｂは、貫通孔が設けられており、バスバーやコンデンサなどの電気部品（図示せず）と接続される。
【００１６】
図３は、関連半導体装置の一部（電極３の周辺部分）の構成を、略長板形状の電極３の側部から視た図である。関連半導体装置は、シリコーンゲルなどの樹脂からなる封止部材５を備えている。この封止部材５は、複数の半導体チップ２（図３には図示せず）と、複数の電極３のうち複数の半導体チップ２と接続された部分（一端３ａ）とを覆うように構成されている。
【００１７】
以上のように構成された関連半導体装置では、複数の電極３同士が絶縁されていることから、複数の半導体チップ２に均等かつ並列的に電流を流すことができないという問題があった。また、複数の電極３における電位のアンバランスが比較的大きいことから、当該アンバランスに起因する電気振動が比較的大きいという問題があった。
【００１８】
これに対して、以下で説明する本実施の形態１に係る半導体装置によれば、これらの問題を解決することが可能となっている。なお以下の説明では、本実施の形態１に係る半導体装置のうち、関連半導体装置と同じまたは類似する構成要素については同じ参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。
【００１９】
図４は、本実施の形態１に係る半導体装置の一部の構成を示す斜視図であり、図５は、当該半導体装置の一部の構成を、電極３の側部から視た図である。図４及び図５は、図２及び図３に対応している。本実施の形態１に係る半導体装置は、つなぎ部６を備えている。なお実際には、つなぎ部６は、電極３の側部から視ることはできないが、図５以降の図５と同様の図では便宜上、つなぎ部６を黒く塗りつぶした領域で示している。
【００２０】
つなぎ部６は、複数の電極３のうち封止部材５に覆われていない部分同士を電気的につなぐ。本実施の形態１では、つなぎ部６は、隣り合う二つの電極３の間で当該二つの電極をつなぐ。また、つなぎ部６の形状は、長板状（平板状）であり、図５に示すように、つなぎ部６の表面と電極３の表面とは一平面を形成している。このような電極３及びつなぎ部６は、例えばプレス加工によって形成することができる。
【００２１】
また、つなぎ部６は、封止部材５の上方に配設されている。ただし、つなぎ部６は、これに限ったものではなく、封止部材５の外部に配設されていればよい。
【００２２】
以上のように構成された本実施の形態１に係る半導体装置によれば、つなぎ部６が複数の電極３を電気的につなぐ。このような構成によれば、複数の電極３同士の電位が揃うので、絶縁基板１上に設けられた接合部４などの金属部材、ひいては複数の半導体チップ２への電流量を均等にすることができる。つまり分流を改善することができる。また、複数の電極３における電位のアンバランスを抑制することができるので、電気振動の抑制効果も期待できる。以上のことから、半導体装置の電気特性を高めることができる。
【００２３】
ここで、本実施の形態１の構成と異なる構成として、つなぎ部６が封止部材５の内部に配設されている構成を想定する。このような構成では、封止部材５が膨張すると、膨張力が、つなぎ部６を絶縁基板１から遠ざける方向に作用する。つまり、電極３が接合部４から剥がされるような膨張力が発生する。これに対して、本実施の形態１では、つなぎ部６は、封止部材５の外部に配設されている。このため、当該膨張力の影響を抑制することができるので、温度昇温時の半導体装置の信頼性を高めることができ、ひいては半導体装置の寿命を長くすることができる。
【００２４】
＜変形例＞
つなぎ部６の形状は、図４及び図５に示した模様がない長板状に限ったものではない。例えば、図６及び図７に示すように、つなぎ部６の平面にスリットが形成されてもよい。このような構成によれば、複数の半導体チップを均等かつ並列的に動作させる可能性を高めることができる。また、スリット数を調整することにより、より適切な電気特性を得られる効果が期待できる。
【００２５】
また例えば図８及び図９に示すように、つなぎ部６は、平面視にて幅が一定である波線形状を有してもよい。なお、ここでの平面視とは、つなぎ部６の面外方向からつなぎ部６を視ることを意味する。このような構成によれば、つなぎ部６によってつながれた二つの電極３の熱膨張時の動き（動きの差）を緩和することができる。この結果、接合部４に印加される応力を緩和することができる。
【００２６】
また例えば図１０及び図１１に示すように、つなぎ部６は、平面視にてトラス形状を有してもよい。このような構成によれば、つなぎ部６の機械的強度及び柔軟性を高めることができる。この結果、つなぎ部６によってつながれた二つの電極３の間隔Ｄを長くすることも可能となる。
【００２７】
また例えば図１２及び図１３に示すように、つなぎ部６の電極３と接続されていない両端のうち封止部材５側（接合部４側）の一端６ａの輪郭は、つなぎ部６の内側に突出する曲線形状を有してもよい。つまり、つなぎ部６は、平面視にてアーチ形状を有してもよい。このような構成によれば、例えば図１３に示すように、電極３は、バスバーやコンデンサなどの電気部品による荷重Ｆを均等に受けることが可能となる。この結果、接合部４に印加される応力のバランスを整えることができる。
【００２８】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【００２９】
本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、本発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、本発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【００３０】
２  半導体チップ、３  電極、５  封止部材、６  つなぎ部。
【図１】
2017056144.tif 000003
【図２】
2017056144.tif 000004
【図３】
2017056144.tif 000005
【図４】
2017056144.tif 000006
【図５】
2017056144.tif 000007
【図６】
2017056144.tif 000008
【図７】
2017056144.tif 000009
【図８】
2017056144.tif 000010
【図９】
2017056144.tif 000011
【図１０】
2017056144.tif 000012
【図１１】
2017056144.tif 000013
【図１２】
2017056144.tif 000014
【図１３】
2017056144.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成27年12月29日(2015.12.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体チップと、
前記複数の半導体チップとそれぞれ電気的に接続された複数の電極と、
前記複数の半導体チップと、前記複数の電極のうち前記複数の半導体チップと接続された部分とを覆う封止部材と、
前記封止部材の外部に配設され、前記複数の電極のうち前記封止部材に覆われていない部分同士を電気的につなぐつなぎ部と
を備え、
前記複数の電極と前記つなぎ部とが単一部材からなる、半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記つなぎ部の形状は平板状であり、
前記つなぎ部は、隣り合う二つの前記電極の間で当該二つの電極をつなぐ、半導体装置。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体装置であって、
前記つなぎ部の平面にスリットが形成された、半導体装置。
【請求項４】
請求項２に記載の半導体装置であって、
前記つなぎ部は、平面視にて波線形状を有する、半導体装置。
【請求項５】
請求項２に記載の半導体装置であって、
前記つなぎ部は、平面視にてトラス形状を有する、半導体装置。
【請求項６】
請求項２に記載の半導体装置であって、
前記つなぎ部の前記電極と接続されていない両端のうち前記封止部材側の一端の輪郭は、前記つなぎ部の内側に突出する曲線形状を有する、半導体装置。
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月28日(2017.8.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る半導体装置は、複数の半導体チップと、前記複数の半導体チップとそれぞれ電気的に接続された複数の電極と、前記複数の半導体チップと、前記複数の電極のうち前記複数の半導体チップと接続された部分とを覆う封止部材と、前記封止部材の外部に配設され、前記複数の電極のうち前記封止部材に覆われていない部分同士を電気的につなぐつなぎ部とを備え、前記複数の電極と前記つなぎ部とが単一部材からなる。
【国際調査報告】
2017056144.tif 000016
2017056144.tif 000017
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