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JP2019186338A - Semiconductor device - Google Patents

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JP2019186338A
JP2019186338A JP2018073956A JP2018073956A JP2019186338A JP 2019186338 A JP2019186338 A JP 2019186338A JP 2018073956 A JP2018073956 A JP 2018073956A JP 2018073956 A JP2018073956 A JP 2018073956A JP 2019186338 A JP2019186338 A JP 2019186338A
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protrusion
mold
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伸 早坂
Shin Hayasaka
伸 早坂
荒木 誠
Makoto Araki
誠 荒木
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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

【課題】樹脂バリの発生が抑制される、いわゆるハーフモールド構造の半導体装置を実現する。【解決手段】一面10a、他面10bおよび側面10cを有するヒートシンク10と、一面10a上に半導体素子30と、リードフレーム40と、モールド樹脂60とを備え、他面10bの一部がモールド樹脂60から露出したハーフモールド構造の半導体装置において、他面10bに枠体状の突起部13を設けつつ、側面10cのうち他面10b側の領域に第2領域10cbを設ける。これにより、モールド樹脂60を成形する際に、側面10cのうち他面10b側におけるモールド樹脂材料の衝突エネルギーを緩和すると共に、突起部13とモールド金型との密着が高まる構造となり、他面10bのうち突起部13の内側の領域に樹脂バリが発生することが抑制される半導体装置となる。【選択図】図1A semiconductor device having a so-called half-mold structure in which generation of resin burrs is suppressed is realized. A heat sink having a first surface, a second surface, and a side surface, a semiconductor element, a lead frame, and a molding resin are provided on the first surface, and a part of the other surface is partially molded resin. In a semiconductor device having a half-mold structure exposed from the side, a second region 10cb is provided in a region of the side surface 10c on the side of the other surface 10b while the frame-shaped projection 13 is provided on the other surface 10b. Thereby, when the molding resin 60 is molded, the collision energy of the molding resin material on the other surface 10b side of the side surface 10c is reduced, and the adhesion between the projection 13 and the mold is increased. Among them, a semiconductor device is provided in which the generation of resin burrs in a region inside the projection 13 is suppressed. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、いわゆるハーフモールド構造の半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device having a so-called half mold structure.

従来、この種の半導体装置は、放熱板と、放熱板の一面側に搭載される半導体素子と、リードフレームと、リードフレームと半導体素子とを電気的に接続するワイヤと、これらを覆うモールド樹脂とを備える。そして、放熱板のうち一面と反対側の他面は、モールド樹脂から露出している。   Conventionally, this type of semiconductor device includes a heat sink, a semiconductor element mounted on one side of the heat sink, a lead frame, wires that electrically connect the lead frame and the semiconductor element, and a mold resin that covers them. With. And the other surface on the opposite side to one surface among the heat sinks is exposed from the mold resin.

この種の半導体装置では、モールド樹脂を成形する際に、放熱板のうちモールド樹脂から露出させる他面(以下「露出面」という)とモールド樹脂成形に用いる金型との間にモールド樹脂の材料が入り込むことで、樹脂バリを生じることがある。樹脂バリが生じると、外観の悪化や樹脂バリが生じた部分ではんだが弾いてしまうことによる実装性の悪化などの問題が起きるため、樹脂バリを除去する余分な工程が必要となる。   In this type of semiconductor device, when molding the mold resin, the mold resin material is disposed between the other surface of the heat sink exposed from the mold resin (hereinafter referred to as “exposed surface”) and the mold used for molding the mold resin. May cause resin burrs. When the resin burrs are generated, problems such as deterioration of the appearance and deterioration of mountability due to solder repelling at the portions where the resin burrs are generated occur. Therefore, an extra step for removing the resin burrs is required.

この樹脂バリが生じることを抑制する方法としては、例えば特許文献1に記載のものが挙げられる。特許文献1に記載の発明は、露出面となる面に凸部を備える放熱板を用い、モールド樹脂成形用の金型内に放熱板を露出面の反対側から押圧する押圧ピンをセットしてモールド樹脂成形を行う。これにより、モールド樹脂成形において、凸部が金型を押圧させられて塑性変形することで金型と密着し、凸部と金型との隙間にモールド樹脂材料が進入することが抑制され、樹脂バリの発生が抑制される。   As a method for suppressing the occurrence of this resin burr, for example, the one described in Patent Document 1 can be mentioned. The invention described in Patent Document 1 uses a heat radiating plate having a convex portion on the surface serving as an exposed surface, and sets a pressing pin for pressing the heat radiating plate from the opposite side of the exposed surface in a mold for molding resin molding. Mold resin molding is performed. As a result, in the molding resin molding, the convex part is pressed against the mold and plastically deformed to closely contact the mold, and the mold resin material is prevented from entering the gap between the convex part and the mold. Generation of burrs is suppressed.

特開平11−150216号公報JP-A-11-150216

上記の樹脂バリは、金型内に注入されたモールド樹脂材料が放熱板のうち一面と他面とを繋ぐ側面に向かって流れ込み、放熱板の他面と金型との隙間に入り込むことで生じる。つまり、他面における樹脂バリは、側面にかかるモールド樹脂材料の衝突エネルギーが大きいほど生じやすい。   The above resin burrs are generated when the mold resin material injected into the mold flows toward the side surface connecting one surface and the other surface of the heat sink and enters the gap between the other surface of the heat sink and the mold. . That is, the resin burr on the other side is more likely to occur as the impact energy of the mold resin material on the side surface is larger.

特許文献1に記載の発明は、放熱板の側面が平坦であるため、側面のうち凸部が形成された他面側の部分におけるモールド樹脂材料による衝突エネルギーが大きく、凸部に対する同材料による衝突エネルギーが低減されにくい構造である。また、特許文献1に記載の発明は、凸部がモールド樹脂成形における押圧により凸部全体が折れ曲がるような塑性変形をする前提の構造とされており、折れ曲がり方によっては、樹脂バリが発生し得る。   In the invention described in Patent Document 1, since the side surface of the heat radiating plate is flat, the collision energy due to the molding resin material is large in the portion of the side surface on the other surface side where the convex portion is formed. It is a structure that is difficult to reduce energy. In addition, the invention described in Patent Document 1 is based on a premise that the convex portion is plastically deformed so that the entire convex portion is bent by pressing in molding resin molding, and a resin burr may be generated depending on how the bent portion is bent. .

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、ヒートシンクのうちモールド樹脂から露出する他面側における樹脂バリの発生が抑制される構造の半導体装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device having a structure in which generation of resin burrs on the other surface side exposed from the mold resin in the heat sink is suppressed.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の半導体装置は、表裏の関係にある一面(10a)および他面(10b)と、一面と他面との間の面である側面(10c)と、を有するヒートシンク(10)と、一面上に接合材(20)を介して搭載された半導体素子(30)と、半導体素子と電気的に接続されたリードフレーム(40)と、ヒートシンク、半導体素子、リードフレームを覆うモールド樹脂(60)と、を備える。このような構成において、ヒートシンクは、他面に対する法線方向から見て、枠体状とされた突起部(13)が他面に形成されると共に、突起部の内側の領域の一部がモールド樹脂から露出しており、突起部は、上記の法線方向から見て、他面の外郭よりも内側に配置されており、一面と他面とを繋ぐ方向を厚み方向として、側面のうち他面側の一部の領域は、側面の残部よりも厚み方向における幅が狭い狭窄部(10cb)とされている。   In order to achieve the above object, the semiconductor device according to claim 1 includes one surface (10a) and the other surface (10b) that are in a front / back relationship, and a side surface (10c) that is a surface between the one surface and the other surface. , A semiconductor element (30) mounted on one surface via a bonding material (20), a lead frame (40) electrically connected to the semiconductor element, a heat sink, and the semiconductor element And a mold resin (60) covering the lead frame. In such a configuration, the heat sink has a projection 13 formed in a frame shape on the other surface when viewed from the normal direction to the other surface, and a part of the region inside the projection is molded. The protrusion is exposed from the resin, and the protrusion is disposed inside the outer surface of the other surface as viewed from the normal direction, and the direction connecting the one surface and the other surface is the thickness direction, and the other of the side surfaces A partial region on the surface side is a narrowed portion (10cb) having a narrower width in the thickness direction than the remaining portion of the side surface.

これにより、ヒートシンクの側面のうち他面側が狭窄部とされ、モールド樹脂の形成工程において突起部に横からかかるモールド樹脂材料による衝突エネルギーが低減される構造となる。また、モールド樹脂の形成に用いる金型に突起部が押圧され、これらの隙間が塞がった状態となるため、他面のうち突起部の内側領域にモールド樹脂材料が進入することによる樹脂バリの発生が抑制される半導体装置となる。   As a result, the other surface side of the side surface of the heat sink is a narrowed portion, and the collision energy due to the mold resin material applied from the side to the protrusion is reduced in the molding resin forming process. In addition, the protrusions are pressed against the mold used to form the mold resin, and these gaps are closed. Therefore, resin burrs are generated when the mold resin material enters the inner region of the protrusions on the other surface. The semiconductor device is suppressed.

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows an example of a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

第1実施形態の半導体装置の断面構成を示す図であって、図3中のI-I間の断面を示す概略断面図である。It is a figure which shows the cross-sectional structure of the semiconductor device of 1st Embodiment, Comprising: It is a schematic sectional drawing which shows the cross section between II in FIG. 第1実施形態の半導体装置の断面構成を示すであって、図3中のII-II間の断面を示す概略断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating a cross-sectional configuration of the semiconductor device of the first embodiment and illustrating a cross-section taken along II-II in FIG. 3. 第1実施形態の半導体装置を示す概略平面図である。1 is a schematic plan view showing a semiconductor device according to a first embodiment. 第1実施形態の半導体装置におけるヒートシンクを他面側から見た様子を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows a mode that the heat sink in the semiconductor device of 1st Embodiment was seen from the other surface side. 従来の半導体装置でのモールド樹脂の形成工程におけるモールド樹脂材料の流れを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the flow of the mold resin material in the formation process of the mold resin in the conventional semiconductor device. 図5Aに続く状態を示す図であって、モールド樹脂材料のヒートシンクへの衝突とそのエネルギーを示す模式図である。It is a figure which shows the state following FIG. 5A, Comprising: It is a schematic diagram which shows the collision to the heat sink of mold resin material, and its energy. 第1実施形態の半導体装置でのモールド樹脂の形成工程におけるモールド樹脂材料の流れを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the flow of the mold resin material in the formation process of the mold resin in the semiconductor device of 1st Embodiment. 図5Cに続く状態を示す図であって、モールド樹脂材料のヒートシンクへの衝突とそのエネルギーを示す模式図である。It is a figure which shows the state following FIG. 5C, Comprising: It is a schematic diagram which shows the collision to the heat sink of mold resin material, and its energy. 突起部が形成されていないヒートシンクが用いられた従来の半導体装置を他の部材に搭載する際におけるはんだボールの発生を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows generation | occurrence | production of the solder ball at the time of mounting the conventional semiconductor device using the heat sink in which the protrusion part is not formed in another member. 第1実施形態の半導体装置を他の部材に搭載する様子を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows a mode that the semiconductor device of 1st Embodiment is mounted in another member. 第2実施形態の半導体装置を構成するヒートシンクの突起部の断面形状を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the cross-sectional shape of the projection part of the heat sink which comprises the semiconductor device of 2nd Embodiment. 第2実施形態の半導体装置にかかるヒートシンクの突起部がモールド金型に当接する一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example which the protrusion part of the heat sink concerning the semiconductor device of 2nd Embodiment contact | abuts to a mold die. 第2実施形態の半導体装置にかかるヒートシンクであって、他の形状とされた突起部がモールド金型に当接する一例を示す模式図である。It is a heat sink concerning the semiconductor device of 2nd Embodiment, Comprising: It is a schematic diagram which shows an example which the projection part made into another shape contact | abuts to a mold die. 第2実施形態の半導体装置にかかるヒートシンクであって、他の形状とされた突起部がモールド金型に当接する一例を示す模式図である。It is a heat sink concerning the semiconductor device of 2nd Embodiment, Comprising: It is a schematic diagram which shows an example which the projection part made into another shape contact | abuts to a mold die. 第2実施形態の半導体装置にかかるヒートシンクであって、他の形状とされた突起部がモールド金型に当接する一例を示す模式図である。It is a heat sink concerning the semiconductor device of 2nd Embodiment, Comprising: It is a schematic diagram which shows an example which the projection part made into another shape contact | abuts to a mold die. 第3実施形態の半導体装置の断面構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the cross-sectional structure of the semiconductor device of 3rd Embodiment. 第3実施形態の半導体装置におけるヒートシンクを他面側から見た様子を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows a mode that the heat sink in the semiconductor device of 3rd Embodiment was seen from the other surface side. 他の実施形態の半導体装置の断面構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the cross-sectional structure of the semiconductor device of other embodiment.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均などである部分には、同一符号を付して説明を行う。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, portions that are the same or equal to each other will be described with the same reference numerals.

(第1実施形態)
第1実施形態の半導体装置について、図1〜図6を参照して述べる。本実施形態の半導体装置は、例えば自動車などの車両に搭載され、車両用の各種電子装置を駆動するための装置として適用され得る。
(First embodiment)
The semiconductor device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. The semiconductor device of this embodiment is mounted on a vehicle such as an automobile, and can be applied as a device for driving various electronic devices for the vehicle.

図1では、構成を分かり易くするため、別断面に配置されている後述するワイヤ50を破線で示している。図3では、後述するリードフレーム40のリード41の本数を減らし、デフォルメしたものを示すと共に、上面視したときのモールド樹脂60の外郭を二点鎖線で示している。図4では、後述する突起部13の配置を分かり易くするため、断面を示すものではないが、ハッチングを施している。   In FIG. 1, a wire 50 to be described later arranged in another cross section is indicated by a broken line for easy understanding of the configuration. In FIG. 3, the number of leads 41 of the lead frame 40, which will be described later, is reduced and shown deformed, and the outer shape of the mold resin 60 when viewed from above is indicated by a two-dot chain line. In FIG. 4, in order to facilitate understanding of the arrangement of the protrusions 13 to be described later, a cross section is not shown, but hatching is performed.

本実施形態の半導体装置は、図1に示すように、表裏の関係にある一面10aおよび他面10bを有するヒートシンク10と、接合材20と、半導体素子30と、リードフレーム40と、ワイヤ50と、モールド樹脂60とを有してなる。この半導体装置は、図1に示すように、ヒートシンク10のうち半導体素子30が搭載される一面10aの反対側の他面10bの一部がモールド樹脂60から露出しており、いわゆるハーフモールド構造とされている。   As shown in FIG. 1, the semiconductor device of the present embodiment includes a heat sink 10 having one surface 10 a and another surface 10 b that are in a front-back relationship, a bonding material 20, a semiconductor element 30, a lead frame 40, and wires 50. And a mold resin 60. In this semiconductor device, as shown in FIG. 1, a part of the other surface 10 b of the heat sink 10 opposite to the one surface 10 a on which the semiconductor element 30 is mounted is exposed from the mold resin 60. Has been.

ヒートシンク10は、図1に示すように、一面10a、他面10b、および一面10aと他面10bとの間の面である側面10cを備える板状とされ、例えば銅系金属や鉄系金属などの金属材料などにより構成される。ヒートシンク10は、一面10a上に接合材20を介して半導体素子30が搭載されている。   As shown in FIG. 1, the heat sink 10 has a plate shape including one surface 10a, the other surface 10b, and a side surface 10c that is a surface between the one surface 10a and the other surface 10b, such as a copper-based metal or an iron-based metal. It is comprised by the metal material of this. In the heat sink 10, the semiconductor element 30 is mounted on the one surface 10 a via the bonding material 20.

ヒートシンク10は、図2に示すように、一面10aに支持部12が形成されている。ヒートシンク10は、図1に示すように、他面10bに突起部13が形成されている。ヒートシンク10の側面10cは、図1に示すように、本実施形態では、突起状の区画部11が形成されることで、一面10aの領域と他面10b側の領域との少なくとも2つの領域に区画されている。   As shown in FIG. 2, the heat sink 10 has a support portion 12 formed on one surface 10 a. As shown in FIG. 1, the heat sink 10 has a protrusion 13 formed on the other surface 10b. As shown in FIG. 1, the side surface 10 c of the heat sink 10 is formed in at least two regions, that is, the region on the one surface 10 a and the region on the other surface 10 b side by forming the protruding partition 11 in the present embodiment. It is partitioned.

以下、説明の簡略化のため、一面10aと他面10bとを繋ぐ方向を「厚み方向」と称する。また、図1に示すように、ヒートシンク10の側面10cのうち区画部11によりも一面10a側の領域を「第1領域10ca」と称し、区画部11によりも他面10b側の領域を「第2領域10cb」と称する。   Hereinafter, for simplification of description, a direction connecting the one surface 10a and the other surface 10b is referred to as a “thickness direction”. Further, as shown in FIG. 1, a region on the one surface 10 a side of the side surface 10 c of the heat sink 10 is also referred to as a “first region 10 ca”, and a region on the other surface 10 b side is also referred to as a “first region”. Two regions 10cb ".

ヒートシンク10は、図1に示すように、第2領域10cbの厚み方向の幅が第1領域10caよりも小さい形状とされている。つまり、第2領域10cbは、第1領域10caよりも厚み方向における幅が狭いことから、「狭窄部10cb」とも称され得る。第2領域10cbは、後述するモールド樹脂60の形成工程にて、モールド樹脂材料によって突起部13にかかる衝突エネルギーを緩和するために形成される。この詳細については、後述する。   As shown in FIG. 1, the heat sink 10 has a shape in which the width in the thickness direction of the second region 10cb is smaller than that of the first region 10ca. That is, since the second region 10cb has a narrower width in the thickness direction than the first region 10ca, the second region 10cb can also be referred to as a “constricted portion 10cb”. The second region 10cb is formed in order to mitigate the collision energy applied to the protrusions 13 by the mold resin material in the molding resin 60 forming step described later. Details of this will be described later.

区画部11は、側面10cを少なくとも狭窄部10cbを有するものとするために設けられるものであり、本実施形態では、図1に示すように、断面視にて三角形状とされている。区画部11は、すべての側面10cに形成されており、ヒートシンク10を囲む閉環形状とされている。言い換えると、閉環形状の区画部11により、同様の閉環形状の第2領域10cbが形成されているとも言える。区画部11は、側面10cを区画し、第2領域10cbを有するものとできればよく、その形状については、任意である。   The partition part 11 is provided in order to make the side surface 10c have at least the narrowed part 10cb, and in this embodiment, as shown in FIG. The partition portion 11 is formed on all side surfaces 10 c and has a closed ring shape surrounding the heat sink 10. In other words, it can be said that the same closed ring-shaped second region 10cb is formed by the closed ring-shaped partitioning portion 11. The partition part 11 should just be able to partition the side surface 10c and to have the 2nd area | region 10cb, and about the shape, it is arbitrary.

支持部12は、図2に示すように、ヒートシンク10の一面10a側に形成される凸部であって、リードフレーム40のうち嵌合部42が嵌め込まれており、嵌合部42を支持するものである。具体的には、支持部12は、モールド樹脂60の形成工程にて、モールド樹脂60を形成するために用いる金型(以下「モールド金型」という)の型合わせの力が突起部13に伝達されるように嵌合部42を支持するものである。支持部12は、例えば図2に示すように、2本形成されるが、嵌合部42をかしめなどにより支持できればよく、その数や形状などについては適宜変更される。   As shown in FIG. 2, the support portion 12 is a convex portion formed on the one surface 10 a side of the heat sink 10, and the fitting portion 42 of the lead frame 40 is fitted therein to support the fitting portion 42. Is. Specifically, in the forming process of the mold resin 60, the support unit 12 transmits a mold matching force of a mold (hereinafter referred to as “mold mold”) used to form the mold resin 60 to the protrusion 13. Thus, the fitting portion 42 is supported. For example, as shown in FIG. 2, two support portions 12 are formed. It is only necessary that the fitting portions 42 can be supported by caulking or the like, and the number, shape, and the like are appropriately changed.

突起部13は、例えば、図1に示すように、他面10bに対する法線方向(以下「他面法線方向」という)において突出しており、本実施形態では、断面視にて矩形形状とされている。突起部13は、図4に示すように、他面法線方向から見て、枠体状の突起とされると共に、他面10bの外郭から離れて内側の位置に配置されている。突起部13は、後述するモールド樹脂60の形成工程にて、モールド樹脂60を構成するモールド樹脂材料が、他面10bのうち突起部13に囲まれた領域(以下「突起部内側領域」という)に進入して樹脂バリが形成されることを抑制するものである。   For example, as shown in FIG. 1, the protruding portion 13 protrudes in a normal direction with respect to the other surface 10 b (hereinafter referred to as “other surface normal direction”). In the present embodiment, the protrusion 13 has a rectangular shape in a cross-sectional view. ing. As shown in FIG. 4, the protrusion 13 is a frame-like protrusion as viewed from the normal direction of the other surface, and is disposed at an inner position away from the outline of the other surface 10 b. The protrusion 13 is a region where the mold resin material constituting the mold resin 60 is surrounded by the protrusion 13 in the other surface 10b (hereinafter referred to as “protrusion inner region”) in the molding resin 60 forming process described later. This prevents the resin burr from being formed.

具体的には、突起部13は、モールド樹脂60の形成工程において、後述するモールド金型に対して押圧され、この押圧により突起部13とモールド金型との隙間を塞ぐことで、突起部内側領域にモールド樹脂材料が進入することを抑制する役割を果たす。   Specifically, the protrusion 13 is pressed against a mold die, which will be described later, in the molding resin 60 forming step, and the gap between the protrusion 13 and the mold die is closed by this pressing, so that the protrusion inner side. It plays a role of suppressing the mold resin material from entering the region.

なお、突起部13は、例えば、他面法線方向における高さが15μmとされ、他面法線方向に対して垂直な方向における幅が100μmとされるが、高さや幅については適宜変更されてもよい。また、突起部13は、他の部材へのはんだ接合に用いられる部分である突起内側領域が接合に支障のない程度の面積とされればよく、他面10bの外郭との距離については任意である。   For example, the protrusion 13 has a height in the normal direction of the other surface of 15 μm and a width in the direction perpendicular to the normal direction of the other surface of 100 μm. However, the height and width are appropriately changed. May be. Moreover, the protrusion part 13 should just be made into the extent which the protrusion inner side area | region which is a part used for the solder joint to another member does not have a trouble in joining, and about distance with the outline of the other surface 10b, it is arbitrary. is there.

接合材20は、ヒートシンク10に半導体素子30を搭載するために用いられるものであり、例えば、はんだや銀ペーストなどの導電性接着剤などよりなる。   The bonding material 20 is used for mounting the semiconductor element 30 on the heat sink 10 and is made of, for example, a conductive adhesive such as solder or silver paste.

半導体素子30は、主としてシリコンなどの半導体材料により構成され、例えばMOSトランジスタ、IGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)などのパワー素子やダイオードなどであり、通常の半導体プロセスにより製造される。半導体素子30は、接合材20の反対側の面に図示しない電極が形成され、図1に示すように、ワイヤ50を介してリードフレーム40のうちリード41と電気的に接続される。   The semiconductor element 30 is mainly composed of a semiconductor material such as silicon, and is, for example, a power element such as a MOS transistor or IGBT (insulated gate bipolar transistor), a diode, and the like, and is manufactured by a normal semiconductor process. The semiconductor element 30 has an electrode (not shown) formed on the opposite surface of the bonding material 20 and is electrically connected to the lead 41 of the lead frame 40 via the wire 50 as shown in FIG.

リードフレーム40は、例えば、銅系金属や鉄系金属などの金属材料によりなり、図3に示すように、複数のリード41および嵌合部42を備え、一面10aに対する法線方向から見て半導体素子30を取り囲むように配置される。リードフレーム40は、モールド樹脂60の形成までは、図示しないタイバーにより隣接する複数のリード41が連結されているが、モールド樹脂60の形成後にプレス打ち抜きなどによりタイバーが除去されることで、複数のリード41が分離した状態となる。   The lead frame 40 is made of, for example, a metal material such as copper-based metal or iron-based metal, and includes a plurality of leads 41 and fitting portions 42 as shown in FIG. 3, and is a semiconductor as viewed from the normal direction to the one surface 10a. It arrange | positions so that the element 30 may be surrounded. The lead frame 40 is connected to a plurality of adjacent leads 41 by a tie bar (not shown) until the molding resin 60 is formed. However, after the molding resin 60 is formed, a plurality of tie bars are removed by press punching or the like. The lead 41 is separated.

複数のリード41は、図1に示すように、一部がモールド樹脂60に封止されるインナーリードとされ、残部がモールド樹脂60から露出するアウターリードとされている。   As shown in FIG. 1, some of the leads 41 are inner leads that are sealed with the mold resin 60, and the remaining portions are outer leads that are exposed from the mold resin 60.

嵌合部42は、例えば、図2に示すように、支持部12がはめ込まれる貫通孔42aが形成されており、支持部12が挿入されてかしめられることでヒートシンク10に固定されている。嵌合部42は、例えば、図2に示すように、上面視にて隣接する2本のリード41と接続されている。嵌合部42は、モールド樹脂60の成形前では、接続された2本のリード41を介して図示しないタイバーにより他のリード41と連結されており、モールド樹脂60の成形後にタイバーがプレス打ち抜きなどにより除去されることで他のリード41と分離される。   For example, as shown in FIG. 2, the fitting portion 42 has a through hole 42 a into which the support portion 12 is fitted, and is fixed to the heat sink 10 by being inserted and caulked. For example, as shown in FIG. 2, the fitting portion 42 is connected to two adjacent leads 41 in a top view. Before the molding resin 60 is molded, the fitting portion 42 is connected to another lead 41 by a tie bar (not shown) via the two connected leads 41. After the molding resin 60 is molded, the tie bar is stamped or the like. It is separated from other leads 41 by being removed by.

嵌合部42は、図2に示すように、半導体素子30の反対側の一端側がモールド樹脂60から露出した露出部42bとされている。露出部42bは、モールド樹脂60の形成工程においてモールド金型の型合わせの力がかかる部分である。嵌合部42は、露出部42bにモールド金型による力がかかることで、支持部12によって連結されたヒートシンク10に当該力を伝達する役割を果たす部分であり、いわばヒートシンク10を押圧する「押圧手段」と称され得る。   As shown in FIG. 2, the fitting portion 42 is an exposed portion 42 b in which one end side opposite to the semiconductor element 30 is exposed from the mold resin 60. The exposed portion 42b is a portion to which a mold matching force is applied in the molding resin 60 forming process. The fitting part 42 is a part that plays a role of transmitting the force to the heat sink 10 connected by the support part 12 by applying a force from the mold to the exposed part 42b. May be referred to as "means".

なお、嵌合部42は、図3に示すように、ワイヤ50が接続され、ワイヤ50を介して半導体素子30と電気的に接続されてもよく、この場合には、例えばグラウンドとしても用いられる。   As shown in FIG. 3, the fitting portion 42 may be connected to the wire 50 and electrically connected to the semiconductor element 30 via the wire 50. In this case, for example, the fitting portion 42 is also used as a ground. .

ワイヤ50は、図1に示すように、半導体素子30とリード41とを電気的に接続するものであり、例えば金、銀、アルミニウムなどによりなる。ワイヤ50は、例えばワイヤボンディングなどにより半導体素子30およびリード41それぞれに接続される。   As shown in FIG. 1, the wire 50 electrically connects the semiconductor element 30 and the lead 41, and is made of, for example, gold, silver, aluminum, or the like. The wires 50 are connected to the semiconductor element 30 and the leads 41, for example, by wire bonding.

モールド樹脂60は、例えばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂などによりなり、図1に示すように、ヒートシンク10の一部、半導体素子30、リードフレーム40の一部、およびワイヤ50を覆っている。   The mold resin 60 is made of, for example, a thermosetting resin such as an epoxy resin, and covers a part of the heat sink 10, a part of the semiconductor element 30, the lead frame 40, and the wire 50 as shown in FIG. 1.

以上が、本実施形態の半導体装置の基本的な構成である。   The above is the basic configuration of the semiconductor device of this embodiment.

次に、本実施形態の半導体装置の製造方法の一例について説明する。ただ、本実施形態の半導体装置は、支持部12、突起部13および第2領域10cbを備える、ヒートシンク10を用いる点以外の点については、公知の製造工程を採用できるため、ここでは簡単に説明する。   Next, an example of a method for manufacturing the semiconductor device of this embodiment will be described. However, since the semiconductor device of the present embodiment can employ a known manufacturing process except for the use of the heat sink 10 including the support portion 12, the protrusion portion 13, and the second region 10 cb, it will be briefly described here. To do.

まず、支持部12、突起部13および第2領域10cbを備える、ヒートシンク10と、半導体素子30とを用意する。そして、ヒートシンク10の一面10a上にはんだなどの接合材20を介して半導体素子30を搭載する。   First, the heat sink 10 provided with the support part 12, the projection part 13, and the 2nd area | region 10cb, and the semiconductor element 30 are prepared. Then, the semiconductor element 30 is mounted on the one surface 10a of the heat sink 10 via a bonding material 20 such as solder.

続けて、複数のリード41と嵌合部42とを有し、タイバーによりこれらが連結されたリードフレーム40を用意する。そして、ヒートシンク10の支持部12に、このリードフレーム40の嵌合部42を嵌め込んでかしめることにより、ヒートシンク10とリードフレーム40とを連結する。その後、半導体素子30と複数のリード41それぞれとをワイヤボンディングなどにより、ワイヤ50を介して電気的に接続し、モールド金型にセットするワークを形成する。   Subsequently, a lead frame 40 having a plurality of leads 41 and a fitting portion 42 and connecting them with a tie bar is prepared. Then, the heat sink 10 and the lead frame 40 are connected by fitting and fitting the fitting portion 42 of the lead frame 40 to the support portion 12 of the heat sink 10. Thereafter, the semiconductor element 30 and each of the plurality of leads 41 are electrically connected to each other through the wire 50 by wire bonding or the like, and a work to be set in a mold is formed.

そして、モールド樹脂60を形成するためのキャビティを有し、例えば上型と下型とのよりなるモールド金型を用意する。このモールド金型は、例えば、上型と下型とによりリードフレーム40のうちタイバーを含む部分を挟持すると共に、上型と嵌合部42のうち露出部42bになる部分とが接触し、露出部42bになる部分に型合わせの力がかかる構成とされている。   Then, a mold mold having a cavity for forming the mold resin 60 and comprising, for example, an upper mold and a lower mold is prepared. In this mold die, for example, the upper die and the lower die sandwich the portion of the lead frame 40 including the tie bar, and the upper die and the portion of the fitting portion 42 that becomes the exposed portion 42b come into contact with each other. The part 42b is configured to be subjected to a mold matching force.

その後、ワークをモールド金型にセットし、モールド樹脂材料をキャビティ内に注入し、加熱硬化することでモールド樹脂60を形成する。このとき、突起部13に型合わせの力が集中することで下型と密着し、突起部13と下型との隙間が塞がった状態となり、モールド樹脂材料が突起部13を越えて突起部内側領域に進入することが抑制される。その結果、ヒートシンク10のうち突起部内側領域の少なくとも一部がモールド樹脂から露出することとなる。   Thereafter, the work is set in a mold, a mold resin material is injected into the cavity, and the mold resin 60 is formed by heating and curing. At this time, when the mold matching force concentrates on the protrusion 13, the mold is brought into close contact with the lower mold, the gap between the protrusion 13 and the lower mold is closed, and the mold resin material passes over the protrusion 13 and enters the protrusion inside. Entering the area is suppressed. As a result, at least a part of the protrusion inner region of the heat sink 10 is exposed from the mold resin.

モールド樹脂60の形成後、モールド金型からワークを離型し、プレス打ち抜きなどによりタイバーを切断除去する。   After forming the mold resin 60, the work is released from the mold, and the tie bar is cut and removed by press punching or the like.

以上のような製造方法により、本実施形態の半導体装置を製造することができる。なお、上記の製造方法は、あくまで一例であり、他の公知の製造工程が採用されてもよい。   The semiconductor device of this embodiment can be manufactured by the manufacturing method as described above. In addition, said manufacturing method is an example to the last, and another well-known manufacturing process may be employ | adopted.

次に、側面10cに形成される第2領域10cbの効果について、図5A〜図5Dを参照して説明する。   Next, the effect of the second region 10cb formed on the side surface 10c will be described with reference to FIGS. 5A to 5D.

図5A〜図5Dでは、ヒートシンク10のうち突起部13と第2領域10cbとを含む一部、およびモールド金型100のうち当該一部に隣接する部分のみを示し、他の部分を省略している。また、図5B、図5Dでは、モールド樹脂材料60aによる衝突エネルギーを便宜的に白抜き矢印で示すと共に、衝突エネルギーの大小を白抜き矢印の大小で表現している。   5A to 5D, only a part of the heat sink 10 including the protrusion 13 and the second region 10cb and a part adjacent to the part of the mold 100 are shown, and other parts are omitted. Yes. 5B and 5D, the collision energy due to the molding resin material 60a is indicated by a white arrow for convenience, and the magnitude of the collision energy is expressed by the size of a white arrow.

まず、一面70aに突起部71が形成され、側面70bに第2領域10cbに相当する領域が形成されていないヒートシンク70を有する従来の半導体装置におけるモールド樹脂材料60aによる衝突エネルギーについて説明する。   First, the collision energy caused by the mold resin material 60a in the conventional semiconductor device having the heat sink 70 in which the protrusion 71 is formed on the one surface 70a and the region corresponding to the second region 10cb is not formed on the side surface 70b will be described.

従来の半導体装置では、モールド樹脂60の形成工程にて、図5Aに示すように、モールド金型100に突起部71が押圧された状態で側面70bからモールド樹脂材料60aが流れ込んでくる。このとき、図5Aに示すように、従来の半導体装置では、ヒートシンク70の側面70bが平坦であって、側面70bに向かってモールド樹脂材料60aが流れ込める間口幅L1が大きい状態である。   In the conventional semiconductor device, in the molding resin 60 forming process, as shown in FIG. 5A, the mold resin material 60 a flows from the side surface 70 b in a state where the projection 71 is pressed against the mold 100. At this time, as shown in FIG. 5A, in the conventional semiconductor device, the side surface 70b of the heat sink 70 is flat, and the front opening width L1 into which the mold resin material 60a can flow toward the side surface 70b is large.

言い換えると、従来の半導体装置は、モールド樹脂60の形成工程において、側面70bに衝突するモールド樹脂材料60aの量が多い状態となる構造である。そして、図5Bに示すように、モールド樹脂材料60aが側面70bに衝突するが、上記のようにその衝突量が多いため、側面70bにかかる衝突エネルギーが大きい。   In other words, the conventional semiconductor device has a structure in which a large amount of the mold resin material 60a collides with the side surface 70b in the molding resin 60 forming process. Then, as shown in FIG. 5B, the mold resin material 60a collides with the side surface 70b. Since the amount of collision is large as described above, the collision energy applied to the side surface 70b is large.

一方、図5Aに示すように、突起部71における間口幅L2、すなわちモールド金型100と一面70aとの隙間は、間口幅L1よりも小さいため、突起部71に衝突するモールド樹脂材料60aの量は少なくなる。   On the other hand, as shown in FIG. 5A, the gap width L2 in the protrusion 71, that is, the gap between the mold 100 and the one surface 70a is smaller than the gap width L1, and therefore the amount of the mold resin material 60a that collides with the protrusion 71. Will be less.

しかしながら、側面70bのうち一面70aに隣接する領域における衝突エネルギーが大きいため、モールド樹脂材料60aのうち突起部71に直線的に向かう流れの勢いが抑制しきれない状態で、突起部71にモールド樹脂材料60aが衝突する結果となる。そのため、突起部71にかかるモールド樹脂材料60aの衝突エネルギーが比較的大きく、モールド樹脂材料60aが突起部71を越えてその先まで進入し、樹脂バリが形成され得る。   However, since the collision energy in the region adjacent to one surface 70a of the side surface 70b is large, the mold resin is applied to the protrusion 71 in a state in which the momentum of the flow linearly toward the protrusion 71 of the mold resin material 60a cannot be suppressed. This results in the material 60a colliding. Therefore, the impact energy of the mold resin material 60a applied to the protrusion 71 is relatively large, and the mold resin material 60a can enter beyond the protrusion 71 to form a resin burr.

これに対して、本実施形態の半導体装置では、図5Cに示すように、ヒートシンク10の側面10cの一部が厚み方向における幅が狭い第2領域10cbとされている。そのため、図5Cに示すように、側面10c全体、第2領域10cb、突起部13におけるそれぞれの間口幅をL3、L4、L5とすると、L3>L4>L5の状態となっている。   On the other hand, in the semiconductor device of the present embodiment, as shown in FIG. 5C, a part of the side surface 10c of the heat sink 10 is a second region 10cb having a narrow width in the thickness direction. Therefore, as shown in FIG. 5C, when the frontage widths of the entire side surface 10c, the second region 10cb, and the protrusion 13 are L3, L4, and L5, L3> L4> L5.

言い換えると、ヒートシンク10は、側面10c、第2領域10cb、突起部13に向かうにつれて、間口幅が段階的に狭くなる構成、すなわちモールド樹脂材料60aが流れ込む量が段階的に小さくなる構成とされている。そのため、図5Dに示すように、モールド樹脂材料60aによる衝突エネルギーも段階的に低減する構成となり、突起部13にかかるモールド樹脂材料60aの衝突エネルギーが従来に比べて相対的に低減する構造となる。そのため、モールド樹脂材料60aが突起部71を越えることが抑制され、樹脂バリの発生が抑制される。   In other words, the heat sink 10 has a configuration in which the frontage width is gradually reduced toward the side surface 10c, the second region 10cb, and the protruding portion 13, that is, a configuration in which the amount of the mold resin material 60a flowing in is reduced stepwise. Yes. Therefore, as shown in FIG. 5D, the collision energy due to the mold resin material 60a is also reduced stepwise, and the collision energy of the mold resin material 60a applied to the protrusion 13 is relatively reduced as compared with the conventional structure. . Therefore, the molding resin material 60a is prevented from exceeding the protrusion 71, and the occurrence of resin burrs is suppressed.

本実施形態によれば、ヒートシンク10の側面10cのうち他面10b側の領域を第2領域10cbとされることで、突起部13におけるモールド樹脂材料60aの衝突エネルギーが低減される構造となる。また、枠体状の突起部13が他面10bに形成されることで、モールド樹脂60の成形時において、モールド金型の型合わせの圧力が突起部13にかかり、突起部13とモールド金型との密着が高まる構造となる。これらの作用により、他面10bのうち突起部13の内側領域にモールド樹脂材料が進入して樹脂バリが生じることが抑制される半導体装置となる。   According to the present embodiment, the region on the other surface 10b side of the side surface 10c of the heat sink 10 is set as the second region 10cb, so that the collision energy of the mold resin material 60a in the protrusion 13 is reduced. In addition, since the frame-shaped protrusion 13 is formed on the other surface 10b, the pressure of mold mold matching is applied to the protrusion 13 during the molding of the mold resin 60, and the protrusion 13 and the mold It becomes the structure where adhesion with is increased. Due to these actions, a semiconductor device in which the molding resin material enters the inner region of the protrusion 13 in the other surface 10b and the occurrence of resin burrs is suppressed is obtained.

また、本実施形態の半導体装置は、他の部材にはんだ接合される際に、溶融したはんだが接合部分から飛散することに起因して生じる、いわゆるはんだボールの発生を抑制する効果も期待される。   In addition, the semiconductor device of this embodiment is also expected to have an effect of suppressing the generation of so-called solder balls caused by the molten solder splashing from the joint portion when soldered to another member. .

具体的には、図6Aに示すように、突起部13が形成されていないヒートシンク80を用いられた半導体装置を、ランド91を備える他の部材90にはんだ接合する場合について検討する。なお、他の部材90としては、例えば、ガラスエポキシ樹脂などによりなる基板の表面に銅などによる図示しない配線やランド91が形成された配線基板などが挙げられる。   Specifically, as shown in FIG. 6A, a case where a semiconductor device using a heat sink 80 in which the protruding portion 13 is not formed is soldered to another member 90 including a land 91 will be considered. Examples of the other member 90 include a wiring board in which a wiring (not shown) made of copper or the like and a land 91 are formed on the surface of a board made of glass epoxy resin or the like.

例えば、図6Aに示すように、ヒートシンク80を備える半導体装置を他の部材90にはんだ接合する場合、ヒートシンク80の接合面がフラットであるため、ヒートシンク80の接合面とランド91との間からはんだがはみ出すことがある。このとき、はんだの一部が接合部分から分離してしまうと、図6Aに示すように、球状のはんだ、いわゆるはんだボール92が生じてしまい、意図しない部分での導通などの不具合原因となる。   For example, as shown in FIG. 6A, when a semiconductor device including the heat sink 80 is solder-bonded to another member 90, since the joint surface of the heat sink 80 is flat, soldering is performed between the joint surface of the heat sink 80 and the land 91. May protrude. At this time, if a part of the solder is separated from the joint portion, as shown in FIG. 6A, a spherical solder, so-called solder ball 92 is generated, which causes a problem such as conduction in an unintended portion.

なお、このようなはんだのはみ出しの要因としては、例えば、接合に用いるはんだの量が多かったり、アウターリードの寸法バラツキなどによってスタンドオフが小さくなることで接合面とランド91との隙間が狭くなったりする、などが挙げられる。   As a cause of such solder protrusion, for example, the amount of solder used for joining is large, or the standoff becomes small due to dimensional variation of the outer leads, etc., so that the gap between the joining surface and the land 91 is narrowed. And so on.

これに対して、本実施形態の半導体装置では、ヒートシンク10の他面10bに突起部13が形成されているため、他の部材90にはんだ接合する場合において、図6Bに示すように、突起部13がはんだのはみ出しを抑制する役割を果たす。そのため、上記したような要因によりはんだのはみ出しが起きやすい状況にあったとしても、突起部13によりはんだのはみ出しが抑制され、はんだボールが発生することが抑制されることとなる。このように、本実施形態の半導体装置は、他の部材90への搭載時において、はんだボールの発生が抑制される効果も期待される。   On the other hand, in the semiconductor device of the present embodiment, since the protrusion 13 is formed on the other surface 10b of the heat sink 10, when soldering to another member 90, as shown in FIG. 13 plays a role of suppressing the protrusion of solder. For this reason, even if the solder is likely to protrude due to the above-described factors, the protrusion 13 suppresses the solder protruding and suppresses the generation of solder balls. Thus, the semiconductor device of this embodiment is also expected to have an effect of suppressing the generation of solder balls when mounted on another member 90.

(第2実施形態)
第2実施形態の半導体装置について、図7A〜図7Eを参照して述べる。図7A〜図7Eでは、ヒートシンク10の突起部13を含む一部の領域を示し、他の部分については省略している。
(Second Embodiment)
The semiconductor device according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 7A to 7E. 7A to 7E show a part of the region including the protrusion 13 of the heat sink 10 and omit other parts.

本実施形態の半導体装置は、図7Aに示すように、断面視にて、突起部13が、先端部13aの幅が根元部13bの幅よりも小さい形状とされている点で上記第1実施形態と相違する。本実施形態では、この相違点について主に説明する。   As shown in FIG. 7A, the semiconductor device of this embodiment is the first embodiment in that the protrusion 13 has a shape in which the width of the tip portion 13a is smaller than the width of the root portion 13b in a sectional view. It differs from the form. In the present embodiment, this difference will be mainly described.

突起部13は、本実施形態では、図7Aに示すように、先端部13aの幅が根元部13bの幅よりも小さい形状、すなわちモールド樹脂60の成形時において先端部13aにかかる圧力が上記第1実施形態よりも大きくなる形状とされている。これは、先端部13aにかかる圧力をより高めて、先端部13aとモールド金型とをより密着させ、モールド樹脂材料が突起部13を越えて突起部内側領域に進入して樹脂バリが発生することを防止するためである。   In the present embodiment, as shown in FIG. 7A, the protrusion 13 has a shape in which the width of the tip portion 13a is smaller than the width of the root portion 13b, that is, the pressure applied to the tip portion 13a during molding of the mold resin 60 is as described above. The shape is larger than that of the first embodiment. This further increases the pressure applied to the tip end portion 13a, thereby bringing the tip end portion 13a and the mold mold into closer contact, and the mold resin material passes over the projection portion 13 and enters the inner region of the projection portion, thereby generating a resin burr. This is to prevent this.

具体的には、突起部13は、モールド樹脂60の成形前においては先端部13aが尖った形状とされているが、モールド樹脂60の成形において先端部13aに圧力がかかることで塑性変形した結果、先端部13a側に面が形成された状態とされる。言い換えると、突起部13は、本実施形態では、部分的に塑性変形した形状、すなわち先端部13aのみが塑性変形した形状であるとも言える。つまり、先端部13aと異なる部分については塑性変形せずにモールド金型への押圧前の形状を維持し、突起部13とモールド金型との間に意図しない隙間が生じることを抑制しつつ、先端部13aが塑性変形して突起部13とモールド金型との隙間を塞いでいる。そのため、突起部内側領域へのモールド樹脂材料の進入を抑制し、樹脂バリの発生を防止できる。   Specifically, the protrusion 13 has a shape with a sharp tip 13a before molding of the mold resin 60, but is a result of plastic deformation due to pressure applied to the tip 13a during molding of the mold resin 60. The surface is formed on the tip portion 13a side. In other words, it can be said that, in the present embodiment, the protruding portion 13 has a shape that is partially plastically deformed, that is, a shape in which only the tip portion 13a is plastically deformed. That is, while maintaining the shape before pressing to the mold without plastic deformation of the portion different from the tip portion 13a, while suppressing the occurrence of an unintended gap between the protrusion 13 and the mold, The tip portion 13a is plastically deformed to close the gap between the projection 13 and the mold. Therefore, the mold resin material can be prevented from entering the inner region of the protrusion, and the occurrence of resin burrs can be prevented.

突起部13は、例えば、図7Bに示すように、モールド樹脂成形前にて、先端部13aのうち突起部13の根元部13bの幅方向における中心部分が尖った形状とされている。ただ、突起部13は、モールド樹脂成形前にて先端部13aが尖った形状とされていればよく、図7Cに示すように、先端部13aのうち突起部内側領域側が尖っていてもよいし、図7Dに示すように、先端部13aのうち突起部内側領域の反対側が尖っていてもよい。また、突起部13は、図7Eに示すように、根元部13bから先端部13aに向かうにつれて、幅が狭くなる形状とされてもよい。   For example, as shown in FIG. 7B, the protruding portion 13 has a pointed central portion in the width direction of the root portion 13 b of the protruding portion 13 in the distal end portion 13 a before molding resin molding. However, the protrusion 13 only needs to have a shape with a sharp tip portion 13a before molding the mold resin, and as shown in FIG. 7C, the protrusion portion inner region side of the tip portion 13a may be sharp. As shown in FIG. 7D, the opposite side of the protrusion inner region of the tip portion 13a may be sharp. Moreover, as shown to FIG. 7E, the protrusion part 13 may be made into the shape where a width | variety becomes narrow as it goes to the front-end | tip part 13a from the root part 13b.

なお、先端部13aを尖った形状とすることで、突起部13の断面形状が矩形形状とされた場合よりも押圧される面積が狭くなって圧力が相対的に高くなるため、モールド金型への突起部13の当接が安定する効果も期待できる。また、突起部13は、突起部13全体が塑性変形すること、およびこれに起因する樹脂バリの発生を抑制するため、根元部13bにおける幅が所定よりも大きくされてもよい。突起部13は、上記の例に限られず、適宜形状が変更されてもよい。   Since the tip portion 13a has a sharp shape, the pressed area is narrower and the pressure is relatively higher than when the cross-sectional shape of the protruding portion 13 is a rectangular shape. The effect of stabilizing the contact of the protrusion 13 can be expected. Further, the protrusion 13 may have a width larger than a predetermined width in order to suppress the entire protrusion 13 from being plastically deformed and to prevent the occurrence of resin burrs due to the plastic deformation. The protrusion 13 is not limited to the above example, and the shape may be changed as appropriate.

本実施形態によれば、突起部13がモールド金型との当接が安定する形状とされることで、第1実施形態の効果に加えて、さらに樹脂バリの発生が抑制される半導体装置となる。
(第3実施形態)
第3実施形態の半導体装置について、図8、図9を参照して述べる。図8では、図1に相当する断面を示すと共に、別断面におけるワイヤ50を破線で示している。図9では、突起部13の配置を分かり易くするため、断面を示すものではないが、ハッチングを施している。
According to the present embodiment, since the protruding portion 13 has a shape in which the contact with the mold is stable, in addition to the effects of the first embodiment, Become.
(Third embodiment)
A semiconductor device according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. In FIG. 8, the cross section corresponding to FIG. 1 is shown, and the wire 50 in another cross section is shown by a broken line. In FIG. 9, in order to make the arrangement of the protrusions 13 easy to understand, a cross section is not shown, but hatching is performed.

本実施形態の半導体装置は、図8に示すように、ヒートシンク10の他面10bのうち突起部内側領域であって、突起部13に隣接する領域(以下「突起部隣接領域」という)に溝部14が形成されている点で上記第1実施形態と相違する。本実施形態では、この相違点について主に説明する。   As shown in FIG. 8, the semiconductor device of the present embodiment has a groove portion in a region inside the protrusion portion on the other surface 10 b of the heat sink 10 and adjacent to the protrusion portion 13 (hereinafter referred to as “protrusion portion adjacent region”). 14 is different from the first embodiment in that 14 is formed. In the present embodiment, this difference will be mainly described.

溝部14は、モールド樹脂60の成形時に突起部内側領域へモールド樹脂材料が進入したとしても、突起部隣接領域で当該モールド樹脂材料を受け止め、さらなる進入を防ぐために形成されるものである。溝部14は、例えば、図9に示すように、他面法線方向から見て、突起部隣接領域において突起部13に沿って延設されている。   The groove portion 14 is formed to receive the mold resin material in the region adjacent to the protrusion and prevent further entry even if the mold resin material enters the protrusion inner region during molding of the mold resin 60. For example, as shown in FIG. 9, the groove 14 extends along the protrusion 13 in the adjacent area of the protrusion as viewed from the normal direction of the other surface.

溝部14は、例えば図8に示すように、断面視にてV字状の溝とされるが、モールド樹脂材料を貯めることができればよく、断面形状、深さ、幅や数などについては適宜変更されてもよい。また、溝部14は、図8に示すように、突起部13の幅方向において突起部13と隙間を隔てずに形成されてもよいし、突起部13と隙間を隔てて形成されてもよい。   For example, as shown in FIG. 8, the groove portion 14 is a V-shaped groove in a cross-sectional view. However, the groove portion 14 only needs to be able to store a mold resin material, and the cross-sectional shape, depth, width, number, and the like are appropriately changed. May be. Further, as shown in FIG. 8, the groove 14 may be formed without a gap from the protrusion 13 in the width direction of the protrusion 13, or may be formed with a gap from the protrusion 13.

本実施形態によれば、第1実施形態の効果に加えて、モールド樹脂材料が突起部内側領域に進入したとしても溝部14で留まる形状とされているため、樹脂バリが最小限で済み、他の部材への実装性に優れた半導体装置となる。   According to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, since the mold resin material has a shape that remains in the groove portion 14 even if the mold resin material enters the inner region of the projection portion, the resin burr can be minimized. The semiconductor device is excellent in mountability to the member.

(他の実施形態)
なお、上記した各実施形態に示した半導体装置は、本発明の半導体装置の一例を示したものであり、上記の各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
(Other embodiments)
The semiconductor device described in each of the above embodiments is an example of the semiconductor device of the present invention, and is not limited to each of the above embodiments, but within the scope described in the claims. Can be changed as appropriate.

(1)例えば、上記第3実施形態では、突起部内側領域に溝部14が形成された例について説明したが、他面10bのうち突起部13の外側領域、すなわち突起部外側領域にも溝部14と同様の溝が形成されてもよい。これにより、突起部外側領域においてもモールド樹脂材料を貯める溝が形成されることで、突起部内側領域へのモールド樹脂材料の進入が抑制され、より樹脂バリの発生が抑制される半導体装置となる。   (1) For example, in the said 3rd Embodiment, although the groove part 14 was formed in the protrusion inner side area | region, the groove part 14 was also formed in the outer area | region of the protrusion part 13 among the other surfaces 10b, ie, a protrusion outer area | region. A similar groove may be formed. As a result, a groove for storing the mold resin material is formed also in the outer region of the protrusion, so that the entry of the mold resin material into the inner region of the protrusion is suppressed, and a semiconductor device in which the generation of resin burrs is further suppressed is obtained. .

(2)上記第1実施形態では、突起状の区画部11が形成されることで、側面10cのうち他面10b側の領域が狭窄部10cb(第2領域10cb)とされた例について説明した。しかしながら、狭窄部10cbを有する側面10cとされていればよく、例えば、図10に示すように、側面10cに段差を設けることで側面10cを区画し、狭窄部10cbが形成されてもよい。この場合、段差部分の断面形状などについては、任意である。   (2) In the first embodiment, the example in which the region on the other surface 10b side of the side surface 10c is the narrowed portion 10cb (second region 10cb) by forming the projecting partition portion 11 has been described. . However, the side surface 10c having the narrowed portion 10cb may be used. For example, as shown in FIG. 10, the side surface 10c may be defined by providing a step on the side surface 10c, and the narrowed portion 10cb may be formed. In this case, the cross-sectional shape of the step portion is arbitrary.

また、側面10cに図10に示す段差部を設ける場合において、区画部11がさらに形成されていてもよいし、さらに側面10cが段差もしくは区画部11により3つ以上の領域に区画されていてもよい。この場合、側面10cのうち最も他面10bに近い領域が狭窄部10cbとされていればよい。   Further, in the case where the stepped portion shown in FIG. 10 is provided on the side surface 10c, the partition portion 11 may be further formed, or the side surface 10c may be further partitioned into three or more regions by the step or the partition portion 11. Good. In this case, the region closest to the other surface 10b in the side surface 10c only needs to be the narrowed portion 10cb.

(3)上記各第実施形態を適宜組み合わせた構造とされてもよく、例えば、第1実施形態と第3実施形態、または第2実施形態と第3実施形態と、を組み合わせた構造とされてもよい。   (3) The structure may be a combination of the above-described first embodiments as appropriate. For example, the structure may be a combination of the first embodiment and the third embodiment, or the second embodiment and the third embodiment. Also good.

10 ヒートシンク
10cb 第2領域(狭窄部)
13 突起部
14 溝部
20 接合材
30 半導体素子
40 リードフレーム
50 ワイヤ
60 モールド樹脂
10 Heat sink 10cb 2nd area | region (constriction part)
13 Projection 14 Groove 20 Bonding Material 30 Semiconductor Element 40 Lead Frame 50 Wire 60 Mold Resin

Claims (3)

表裏の関係にある一面(10a)および他面(10b)と、前記一面と前記他面との間の面である側面(10c)と、を有するヒートシンク(10)と、
前記一面上に接合材(20)を介して搭載された半導体素子(30)と、
前記半導体素子と電気的に接続されたリードフレーム(40)と、
前記ヒートシンク、前記半導体素子、前記リードフレームを覆うモールド樹脂(60)と、を備え、
前記ヒートシンクは、前記他面に対する法線方向から見て、枠体状とされた突起部(13)が前記他面に形成されると共に、前記突起部の内側の領域の少なくとも一部が前記モールド樹脂から露出しており、
前記突起部は、前記法線方向から見て、前記他面の外郭よりも内側に配置されており、
前記一面と前記他面とを繋ぐ方向を厚み方向として、
前記側面は、少なくとも2つの領域に区画されると共に、前記側面のうち前記他面側の一部の領域は、前記側面の残部よりも前記厚み方向における幅が狭い狭窄部(10cb)とされている半導体装置。
A heat sink (10) having one surface (10a) and the other surface (10b) in a front-back relationship, and a side surface (10c) that is a surface between the one surface and the other surface;
A semiconductor element (30) mounted on the one surface via a bonding material (20);
A lead frame (40) electrically connected to the semiconductor element;
A mold resin (60) covering the heat sink, the semiconductor element, and the lead frame;
The heat sink has a frame-like projection 13 formed on the other surface when viewed from the normal direction to the other surface, and at least a part of the inner region of the projection is the mold. Exposed from the resin,
The protrusion is disposed inside the outer surface of the other surface when viewed from the normal direction,
The direction connecting the one surface and the other surface is the thickness direction,
The side surface is divided into at least two regions, and a part of the side surface on the other surface side is a narrowed portion (10cb) having a narrower width in the thickness direction than the remaining portion of the side surface. A semiconductor device.
前記突起部は、前記突起部の先端部(13a)の幅が根元部(13b)の幅よりも小さい形状とされている請求項1に記載の半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the protruding portion has a shape in which a width of a tip end portion (13 a) of the protruding portion is smaller than a width of a root portion (13 b). 前記ヒートシンクは、前記他面のうち前記突起部の内側の領域であって前記突起部に隣接する領域に、前記法線方向から見て前記突起部に沿って延設された溝部(14)が形成されている請求項1または2に記載の半導体装置。   The heat sink has a groove (14) extending along the protrusion when viewed from the normal direction in an area inside the protrusion on the other surface and adjacent to the protrusion. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is formed.
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