半导体器件的制作方法

文档序号:15620643发布日期:2018-10-09 22:04阅读:171来源:国知局

本发明涉及一种能够作为双向开关使用的半导体器件。



背景技术:

作为半导体器件,已知具有由mosfet形成的第一半导体芯片、由mosfet形成的第二半导体芯片、第一漏极端子、第一源极端子、第一栅极端子、第二漏极端子、第二源极端子和第二栅极端子的半导体器件(以下,称为现有的半导体器件)。第一漏极端子、第一源极端子和第一栅极端子分别与第一半导体芯片的漏极电极、源极电极和栅极电极电连接。第二漏极端子、第二源极端子和第二栅极端子分别与第二半导体芯片的漏极电极、源极电极和栅极电极电连接。



技术实现要素:

发明所要解决的课题

当欲将上述现有的半导体器件作为具有2个mosfet反串联连接的结构的双向开关来使用时,在该半导体器件的外部,必须使第一半导体芯片的源极端子与第二半导体芯片的源极端子通过连接部件连接。

本发明的目的在于提供一种半导体器件,其在作为双向开关来使用时不需要将第一半导体芯片的源极端子与第二半导体芯片的源极端子在外部连接,并且能够实现小型化。

用于解决课题的技术方案

本发明的一个实施方式提供一种半导体器件。该半导体器件包括:由mosfet构成的第一半导体芯片;由mosfet构成的第二半导体芯片;与所述第一半导体芯片的漏极电极电连接的第一漏极端子;与所述第一半导体芯片的栅极电极电连接的第一栅极端子;与所述第二半导体芯片的漏极电极电连接的第二漏极端子;与所述第二半导体芯片的栅极电极电连接的第二栅极端子;与所述第一半导体芯片的源极电极和所述第二半导体芯片的源极电极电连接的共用源极端子;和密封各所述半导体芯片和各所述端子的密封树脂,各所述端子具有与所述密封树脂的外表面成大致同一平面并且从所述外表面露出的露出面。

在该半导体器件中,第一半导体芯片的源极电极和第二半导体芯片的源极电极与共用源极端子电连接。因此,在将该半导体器件作为双向开关来使用时,没有必要将第一半导体芯片的源极端子与第二半导体芯片的源极端子在半导体器件的外部连接。

另外,在该半导体器件中,由于各端子具有与密封树脂的外表面成大致同一平面并且从密封树脂的外表面露出的露出面,因此与具有从密封树脂的外表面突出的引线端子的半导体器件相比,能够实现小型化。

在本发明的一个实施方式中,所述密封树脂具有相对的2个表面和连结该2个表面的侧面。

在本发明的一个实施方式中,各所述端子的所述露出面包括与所述密封树脂的2个表面中的一个表面成大致同一平面并且从该一个表面露出的第一露出面。

在本发明的一个实施方式中,各所述端子的所述露出面还包括与该端子的所述第一露出面相连接的、与所述密封树脂的侧面成大致同一平面的、并且从该侧面露出的第二露出面。

在本发明的一个实施方式中,所述密封树脂是所述2个表面的俯视形状为矩形的长方体形状,所述侧面包括将所述2个表面的相对的边彼此连结的4个侧面。

在本发明的一个实施方式中,所述密封树脂的所述一个表面具有:彼此相对的第一边和第二边;将所述第一边和第二边的一端彼此连结的第三边;将所述第一边和第二边的另一端彼此连结的第四边,所述第一漏极端子的第一露出面配置在连结所述一个表面的所述第一边与所述第三边的第一角部,所述第二漏极端子的第一露出面配置在连结所述一个表面的所述第一边与所述第四边的第二角部。另外,所述第一栅极端子的第一露出面配置在连结所述一个表面的所述第二边与所述第三边的第三角部,所述第二栅极端子的第一露出面配置在连结所述一个表面的所述第二边与所述第四边的第四角部。并且,所述共用源极端子的第一露出面配置在所述一个表面中的所述第一栅极端子的第一露出面与所述第二栅极端子的第一露出面的中间位置。

在本发明的一个实施方式中,所述各端子的第一露出面是具有与所述一个表面的4边平行的4边的矩形形状。而且,设各所述漏极端子的第一露出面的与所述第一边平行的边的长度为ld1,与所述第三边平行的边的长度设为ld2,设各所述栅极端子的第一露出面的与所述第一边平行的边的长度为lg1,与所述第三边平行的边的长度为lg2,设所述源极端子的第一露出面的与所述第一边平行的边的长度为ls1,与所述第三边平行的边的长度为ls2,设所述第一漏极端子的第一露出面与所述第二漏极端子的第一露出面的沿所述第一边的方向上的间隔为d1,所述第一栅极端子的第一露出面与所述共用源极端子的第一露出面的沿所述第二边的方向上的间隔设为d2,所述第二栅极端子的第一露出面与所述共用源极端子的第一露出面的沿所述第二边的方向上的间隔为d3,所述第一漏极端子的第一露出面与所述第一栅极端子的第一露出面的沿所述第三边的方向上的间隔为d4,所述第二漏极端子的第一露出面与所述第二栅极端子的第一露出面的沿所述第四边的方向上的间隔为d5时,下式(a)和(b)成立:

d1=d2=d3=d4=d5(a)

ls2=lg2(b)。

在本发明的一个实施方式中,下式(c)~(f)也成立:

ls1=d1(c)

ld2=ld1(d)

lg2=lg1(e)

ld1>lg1(f)

在本发明的一个实施方式中,所述第一漏极端子的第一露出面的面积与所述第二漏极端子的第一露出面的面积之和是所述密封树脂的所述一个表面全部面积的1/4~3/8。

在本发明的一个实施方式中,所述第一漏极端子的第一露出面的面积、所述第二漏极端子的第一露出面的面积、所述第一栅极端子的第一露出面的面积、所述第二栅极端子的第一露出面的面积以及所述共用源极端子的第一露出面的面积之和是所述密封树脂的所述一个表面全部面积的1/3~11/24。

在本发明的一个实施方式中,所述第一漏极端子、所述第二漏极端子、所述第一栅极端子和所述第二栅极端子的第一露出面在俯视时的形状是四边形形状,所述四边形形状包括:与配置有各所述端子的第一露出面的所述密封树脂的角部的2个边对齐的第五边和第六边;和一端分别与所述第五边和第六边连接并且另一端彼此连接的第七边和第八边,所述第七边与所述第八边的连接部形成为向该第一露出面的外侧突出的弯曲形状。

在本发明的一个实施方式中,所述共用源极端子的第一露出面的在俯视时形状为四边形形状,所述四边形形状具有:与所述密封树脂的所述一个表面的所述第二边对齐的第九边;一端分别与所述第九边的两端连接的第十边和第十一边;和连接所述第十边与所述第十一边的第十二边,所述第十边与所述第十二边的连接部以及所述第十一边与所述第十二边的连接部形成为向该第一露出面的外侧突出的弯曲形状。

发明效果

参照附图,并通过如下所述的实施方式的说明,能够明了本发明的上述的以及其他的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的半导体器件的图解性的立体图。

图2是图1的图解性的俯视图。

图3是图1的图解性的正面图。

图4是图1的图解性的背面图。

图5是图1的图解性的左侧面图。

图6是图1的图解性的右侧面图。

图7是图1的图解性的底面图。

图8是表示内部结构的俯视图。

图9是沿图8的ix-ix线的截面图。

图10是沿图8的x-x线的截面图。

图11是沿图8的xi-xi线的截面图。

图12是表示图1的半导体器件的安装状态的、与图9的截面图对应的截面图。

图13是表示图1的半导体器件的安装状态的、与图10的截面图对应的截面图。

图14是表示利用图1的半导体器件来实现的双向开关的电路的电路图。

图15是用于说明图14的双向开关的使用例的电路图。

图16是本发明的第二实施方式的半导体器件的图解性的立体图。

图17是图16的图解性的俯视图。

图18是图16的图解性的正面图。

图19是图16的图解性的背面图。

图20是图16的图解性的左侧面图。

图21是图16的图解性的右侧面图。

图22是图16的图解性的底面图。

图23是表示内部结构的俯视图。

图24是沿图23的xxiv-xxiv线的截面图。

图25是沿图23的xxv-xxv线的截面图。

图26是沿图23的xxvi-xxvi线的截面图。

图27是表示图16的半导体器件的安装状态的、与图24的截面图对应的截面图。

图28是表示图16的半导体器件的安装状态的、与图25的截面图对应的截面图。

具体实施方式

以下,参照附图,对本发明的实施的方式进行详细的说明。

图1是本发明的第一实施方式的半导体器件的图解性的立体图。图2是图1的图解性的俯视图。图3是图1的图解性的正面图。图4是图1的图解性的背面图。图5是图1的图解性的左侧面图。图6是图1的图解性的右侧面图。图7是图1的图解性的底面图。图8是表示内部结构的俯视图。图9是沿图8的ix-ix线的截面图。图10是沿图8的x-x线的截面图。图11是沿图8的xi-xi线的截面图。

图1~图11所示的半导体器件1是用于实现由如图14所示的电路表示的双向开关100的装置。双向开关100包含背对背相连接(反串联连接(back-to-backconnection))的第一mosfet101和第二mosfet102。在图1的例子中,各mosfet101、102是n沟道型的mosfet。第一mosfet101具有第一寄生二极管111。第一寄生二极管111与第一mosfet101反并联连接。具体而言,第一寄生二极管111的阳极与第一mosfet101的源极连接,第一寄生二极管111的阴极与第一mosfet101的漏极连接。

第二mosfet102包含第二寄生二极管112。第二寄生二极管112与第二mosfet102反并联连接。具体而言,第二寄生二极管112的阳极与第二mosfet102的源极连接,第二寄生二极管112的阴极与第二mosfet102的漏极连接。

第一mosfet101的源极与第二mosfet102的源极连接。即,第一mosfet101的源极与第二mosfet102以第一寄生二极管111与第二寄生二极管112的方向相反的方式串联连接(反串联连接)。

双向开关100包含与第一mosfet101的漏极电极连接的第一漏极端子4和与第一mosfet101的栅极电极连接的第一栅极端子5。另外,双向开关100包括与第二mosfet102的漏极电极连接的第二漏极端子6和与第二mosfet102的栅极电极连接的第二栅极端子7。并且,双向开关100还包括连接着第一mosfet101的源极电极和第二mosfet102的源极电极的共用源极端子8。

当对第一栅极端子5和第二栅极端子7施加的栅极信号变为作用电平(activelevel)时,第一和第二mosfet101、102导通(on),因此在第一漏极端子4与第二漏极端子6之间电流能够双向流动。当对第一栅极端子5和第二栅极端子7施加的栅极信号变为非作用电平时,第一和第二mosfet101、102截止(off)。由于寄生二极管111、112以彼此方向相反的方式被连接,在第一和第二mosfet101、102截止的状态下,能够阻止双向的电流流动。

这样的双向开关100例如如图15所示,设置在笔记本型pc内的电源部130。具体而言,双向开关100的一个漏极端子6与电池121连接。双向开关100的另一个漏极端子4与dc输入端子122和内部电路123连接。双向开关100的栅极信号由控制装置124控制。当双向开关100的栅极信号变为作用电平时,双向开关100导通,电池121与dc输入端子122和内部电路123连接。当双向开关100的栅极信号变为非作用电平时,双向开关100截止,电池121与dc输入端子122和内部电路123断开。

以下,参照图1~图11,对半导体器件1进行详细的说明。在以下的说明中,上是指图3(正面图)的纸面的上侧,下是指图3的纸面的下侧,左是指图3的纸面的左侧,右是指图3的纸面的右侧,前是指图2(俯视图)的纸面的下侧,后是指图2的纸面的上侧。此外,图1表示在底面(下表面)朝向上方而配置的状态下的半导体器件1的外观。在图1中,半导体器件1的背面(后侧面)朝向前方,半导体器件1的正面(前侧面)朝向后方。

主要参照图1和图8~图11,半导体器件1具有作为图14的第一mosfet101来发挥作用的第一半导体芯片2、作为图14的第二mosfet102来发挥作用的第二半导体芯片3、第一漏极端子4、第一栅极端子5、第二漏极端子6、第二栅极端子7、共用源极端子8、第一~第四接合线(金属连接部件、键合线)11~14和密封树脂9。

第一半导体芯片2以形成有功能元件的一侧的表面(器件形成面)朝向上方的状态,被芯片接合(diebonding、芯片键合)在第一漏极端子4上。在第一半导体芯片2的底面(下表面)形成漏极电极。第一半导体芯片2的漏极电极与第一漏极端子4的上表面机械连接且电连接。

在第一半导体芯片2的表面(上表面),形成有源极电极(源极焊垫(sourcepad))2s和栅极电极(栅极焊垫(gatepad))2g(参照图8)。将源极电极2s通过接合线11连接到共用源极端子8。将栅极电极2g通过接合线12连接到第一栅极端子5。

第二半导体芯片3以形成有功能元件的一侧的表面(器件形成面)朝向上方的状态,被芯片接合(芯片键合)在第二漏极端子6上。在第二半导体芯片3的底面(下表面)形成漏极电极。第二半导体芯片3的漏极电极与第二漏极端子6的上表面机械连接且电连接。

在第二半导体芯片3的表面(上表面),形成有源极电极(源极焊垫)3s和栅极电极(栅极焊垫)3g(参照图8)。源极电极3s通过接合线13与共用源极端子8连接。栅极电极3g通过接合线14与第二栅极端子7连接。各端子4~8利用由铜或者含铜的合金形成的金属薄板形成。

密封树脂9例如由环氧树脂形成。如图1所示,密封树脂9例如形成为在上下方向上扁平的大致长方体形状。上下方向与半导体器件1的厚度方向同义。大致长方体形状的密封树脂9具有构成顶面的上表面9a、构成底面的下表面9b和相对于上表面9a及下表面9b在大致垂直的方向上延伸的侧面9c~9f。上表面9a和下表面9b均为平坦面。

上表面9a和下表面9b形成为在俯视时在左右方向上较长的矩形形状。侧面9c~9f与上表面9a和下表面9b相连。详细而言,侧面9c~9f在半导体器件1中形成在除上表面9a和下表面9b之外的整周。换言之,半导体器件1具有与上表面9a和下表面9b各自的4边相连的4个侧面9c~9f。4个侧面9c~9f由前侧面9c、左侧面9d、后侧面9e和右侧面9f构成。

如图8所示,俯视密封树脂9的内部时,第一漏极端子4配置在左后方的角部,第二漏极端子6配置在右后方的角部,第一栅极端子5配置在左前方的角部,第二栅极端子7配置在右前方的角部,共用源极端子8配置在第一栅极端子5与第二栅极端子7之间的位置。

参照图1、图8和图9,第一漏极端子4一体地设置有具有矩形的底面形状的长方体状的端子主体部41和端子脱落抑制部42。端子主体部41具有下表面43、位于与下表面43相反侧的上表面44以及连接下表面43和上表面44的4个侧面45。端子主体部41的下表面43与密封树脂9的下表面9b成大致同一平面,并从下表面9b露出。即,端子主体部41的下表面43构成第一漏极端子4的第一露出面。底面看(俯视)时,端子主体部41以端子主体部41的下表面43的4边与密封树脂9的下表面9b的4边大致平行的姿态配置在密封树脂9的下表面9b的左后侧的角部。

在端子主体部41的4个侧面45中,左侧面和后侧面分别具有第一侧面部46、第二侧面部48和连结部47。第一侧面部46与下表面43相连,并向上表面44大致垂直地延伸。第二侧面部48与上表面44相连,并向下表面43大致垂直地延伸。在端子主体部41的左侧面和后侧面,第一侧面部46比第二侧面部48更向横向(与上下方向正交的方向)的外侧突出。在端子主体部41的左侧面和后侧面,连结部47从第二侧面部48向第一侧面部46去、逐渐向横向上的外侧一边扩展一边延伸,连接第二侧面部48与第一侧面部46。

端子主体部41的左侧面的第一侧面部46和后侧面的第一侧面部46分别与密封树脂9的左侧面9d和后侧面9e成大致同一平面(位于同一平面),并分别从左侧面9d和后侧面9e露出。即,端子主体部41的左侧面的第一侧面部46和后侧面的第一侧面部46构成与第一漏极端子4的第一露出面相连的第二露出面。端子主体部41的2个第一侧面部46交叉而形成的角部和各第一侧面部46与下表面43交叉而形成的角部也从密封树脂9露出。

端子脱落抑制部42以从端子主体部41的右侧面和前侧面向横向的外侧突出的方式形成。端子脱落抑制部42比端子主体部41更薄地形成。端子脱落抑制部42的上表面与端子主体部41的上表面44成同一平面。第一半导体芯片2被芯片接合在第一漏极端子4的上表面(包含端子主体部的上表面44和端子脱落抑制部42的上表面)。

在从密封树脂9的下表面9b露出的端子主体部41的下表面43和从密封树脂9的左侧面9d以及后侧面9e露出的第一侧面部46,形成有用于提高焊料浸润性的焊料镀层(省略图示)。

第二漏极端子6一体地设置有具有矩形的底面形状的长方体状的端子主体部61和端子脱落抑制部62。端子主体部61具有下表面63、位于与下表面63相反侧的上表面64以及连接下表面63和上表面64的4个侧面65。端子主体部61的下表面63与密封树脂9的下表面9b成大致同一平面(位于同一平面),并从下表面9b露出。即,端子主体部61的下表面63构成第二漏极端子6的第一露出面。底面视(俯视)时,端子主体部61以端子主体部61的下表面63的4边与密封树脂9的下表面9b的4边大致平行的姿势配置在密封树脂9的下表面9b的右后侧的角部。

端子主体部61的4个侧面65中,右侧面和后侧面分别具有第一侧面部66、第二侧面部68和连结部67。第一侧面部66与下表面63相连,并向上表面64大致垂直地延伸。第二侧面部68与上表面64相连,并向下表面63大致垂直地延伸。在端子主体部61的右侧面和后侧面,第一侧面部66比第二侧面部68更向横向(与上下方向正交的方向)的外侧突出。在端子主体部61的右侧面和后侧面,连结部67从第二侧面部68向第一侧面部66去、逐渐向横向上的外侧一边扩展一边延伸,连接第二侧面部68与第一侧面部66。

端子主体部61的右侧面的第一侧面部66和后侧面的第一侧面部66分别与密封树脂9的右侧面9f和后侧面9e成大致同一平面,并分别从右侧面9f和后侧面9e露出。即,端子主体部61的右侧面的第一侧面部66和后侧面的第一侧面部66构成与第二漏极端子6的第一露出面相连的第二露出面。端子主体部61的2个第一侧面部66交叉而形成的角部和各第一侧面部66与下表面63交叉而形成的角部也从密封树脂9露出。

端子脱落抑制部62以从端子主体部61的左侧面和前侧面向横向的外侧突出的方式形成。端子脱落抑制部62比端子主体部61更薄地形成。端子脱落抑制部62的上表面与端子主体部61的上表面64成同一面。第二半导体芯片3被芯片接合在第二漏极端子6的上表面(包括端子主体部61的上表面64和端子脱落抑制部62的上表面)。

在从密封树脂9的下表面9b露出的端子主体部61的下表面63和从密封树脂9的右侧面9f以及后侧面9e露出的第一侧面部66,形成有用于提高焊料浸润性的焊料镀层(省略图示)。

参照图1、图8和图10,第一栅极端子5一体地设置有具有矩形的底面形状的长方体状的端子主体部51和端子脱落抑制部52。端子主体部51具有下表面53、位于与下表面53相反侧的上表面54以及连接下表面53和上表面54的4个侧面55。端子主体部51的下表面53从密封树脂9的下表面9b露出。端子主体部51的下表面53与密封树脂9的下表面9b成大致同一平面,并从下表面9b露出。即,端子主体部51的下表面53构成第一栅极端子5的第一露出面。底面视(俯视)时,端子主体部51以端子主体部51的下表面53的4边与密封树脂9的下表面9b的4边大致平行的姿势配置在密封树脂9的下表面9b的左前侧的角部。

端子主体部51的4个侧面55中,左侧面和前侧面分别具有第一侧面部56、第二侧面部58和连结部57。第一侧面部56与下表面53相连,并向上表面54大致垂直地延伸。第二侧面部58与上表面54相连,并向下表面53大致垂直地延伸。在端子主体部51的左侧面和前侧面,第一侧面部56比第二侧面部58更向横向(与上下方向正交的方向)的外侧突出。在端子主体部51的左侧面和后侧面,连结部57从第二侧面部58向第一侧面部56去、逐渐向横向上的外侧一边扩展一边延伸,连接第二侧面部58与第一侧面部56。

端子主体部51的左侧面的第一侧面部56和前侧面的第一侧面部56分别与密封树脂9的左侧面9d和前侧面9c成大致同一平面,并分别从左侧面9d和前侧面9c露出。即,端子主体部51的左侧面的第一侧面部56和前侧面的第一侧面部56构成与第一栅极端子5的第一露出面相连的第二露出面。端子主体部51的2个第一侧面部56交叉而形成的角部和各第一侧面部56与下表面53交叉而形成的角部也从密封树脂9露出。

端子脱落抑制部52以从端子主体部51的右侧面和后侧面向横向上的外侧突出的方式形成。端子脱落抑制部52比端子主体部51更薄地形成。端子脱落抑制部52的上表面与端子主体部51的上表面54成同一面。在第一栅极端子5的上表面(包括端子主体部51的上表面54和端子脱落抑制部52的上表面),连接有第二接合线12的一端。

在从密封树脂9的下表面9b露出的端子主体部51的下表面53和从密封树脂9的左侧面9d和前侧面9c露出的第一侧面部56,形成用于提高焊料浸润性的焊料镀层(省略图示)。

第二栅极端子7一体地形成有具有矩形的底面形状的长方体状的端子主体部71和端子脱落抑制部72。端子主体部71具有下表面73、位于与下表面73相反侧的上表面74以及连接下表面73和上表面74的4个侧面75。端子主体部71的下表面73与密封树脂9的下表面9b成大致同一平面,并从下表面9b露出。即,端子主体部71的下表面73构成第二栅极端子7的第一露出面。底面视(俯视)时,端子主体部71以端子主体部71的下表面73的4边与密封树脂9的下表面9b的4边大致平行的姿势配置在密封树脂9的下表面9b的右前侧的角部。

端子主体部71的4个侧面75中,右侧面和前侧面分别具有第一侧面部76、第二侧面部78和连结部77。第一侧面部76与下表面73相连,并向上表面74大致垂直地延伸。第二侧面部78与上表面74相连,并向下表面73大致垂直地延伸。在端子主体部71的右侧面和前侧面,第一侧面部76比第二侧面部78更向横向(与上下方向正交的方向)的外侧突出。在端子主体部71的右侧面和前侧面,连结部77从第二侧面部78向第一侧面部76去、逐渐向横向上的外侧一边扩展一边延伸,连接第二侧面部78与第一侧面部76。

端子主体部71的右侧面的第一侧面部76和前侧面的第一侧面部76分别与密封树脂9的右侧面9f和前侧面9c成大致同一平面,并从右侧面9f和前侧面9c露出。即,端子主体部71的右侧面的第一侧面部76和前侧面的第一侧面部76构成与第二栅极端子7的第一露出面相连的第二露出面。端子主体部71的2个第一侧面部76交叉而形成的角部和各第一侧面部76与下表面73交叉而形成的角部也从密封树脂9露出。

端子脱落抑制部72以从端子主体部71的左侧面和后侧面向横向上的外侧突出的方式形成。端子脱落抑制部72比端子主体部71更薄地形成。端子脱落抑制部72的上表面与端子主体部71的上表面74成同一面。在第二栅极端子7的上表面(包含端子主体部71的上表面74和端子脱落抑制部72的上表面),连接有第四接合线14的一端。

在从密封树脂9的下表面9b露出的端子主体部71的下表面73和从密封树脂9的右侧面9f以及前侧面9c露出的第一侧面部76,形成用于提高焊料浸润性的焊料镀层(省略图示)。

参照图1、图8、图10和图11,共用源极端子8一体地设置有具有矩形的底面形状的长方体状的端子主体部81和端子脱落抑制部82。端子主体部81具有下表面83、位于与下表面83相反侧的上表面84以及连接下表面83和上表面84的4个侧面85。端子主体部81的下表面83与密封树脂9的下表面9b成大致同一平面,并从下表面9b露出。即,端子主体部81的下表面83构成共用源极端子8的第一露出面。底面视(俯视)时,端子主体部81以端子主体部81的下表面83的4边与密封树脂9的下表面9b的4边大致平行的姿势配置在密封树脂9的下表面9b的前侧中央部。

端子主体部81的4个侧面85中,前侧面具有第一侧面部86、第二侧面部88和连结部87。第一侧面部86与下表面83相连,并向上表面84大致垂直地延伸。第二侧面部88与上表面84相连,并向下表面83大致垂直地延伸。第一侧面部86比第二侧面部88更向横向(与上下方向正交的方向)的外侧突出。连结部87从第二侧面部88向第一侧面部86去、逐渐向横向上的外侧一边扩展一边延伸,连接第二侧面部88与第一侧面部86。

端子主体部81的前侧面的第一侧面部86与密封树脂9的前侧面9c成大致同一平面,并从前侧面9c露出。即,端子主体部81的前侧面的第一侧面部86构成与共用源极端子8的第一露出面相连的第二露出面。端子主体部81的第一侧面部86与下表面83交叉而形成的角部也从密封树脂9露出。

端子脱落抑制部82以从端子主体部81的后侧面向后方突出的方式形成。端子脱落抑制部82比端子主体部81更薄地形成。端子脱落抑制部82的上表面与端子主体部81的上表面84成同一面。在共用源极端子8的上表面(包含端子主体部81的上表面84和端子脱落抑制部82的上表面),连接有第一接合线11和第三接合线13的一端。

在从密封树脂9的下表面9b露出的端子主体部81的下表面83和从密封树脂9的前侧面9c露出的第一侧面部86,形成用于提高焊料浸润性的焊料镀层(省略图示)。

在将各端子4、5、6、7、8与第一半导体芯片2和第二半导体芯片3一同进行了树脂密封的状态下,由于密封树脂9扩散到各端子脱落抑制部42、52、62、72、82的下方,能够实现防止各端子4、5、6、7、8从密封树脂9脱落。

参照图7,密封树脂9的下表面9b具有分别与前侧面9c、左侧面9d、后侧面9e和右侧面9f对应的前边10c、左边10d、后边10e和右边10f。在本实施方式中,第一漏极端子4的下表面43的形状和大小与第二漏极端子6的下表面63的形状和大小大致相等。另外,第一栅极端子5的下表面53的形状和大小与第二栅极端子7的下表面73的形状和大小大致相等。

将密封树脂9的下表面9b的前边10c(后边10e)的长度设为l,将左边10d(右边10f)的长度设为w。将第一漏极端子4的下表面43和第二漏极端子6的下表面63中的、与下表面9b的前边10c平行的边的长度设为ld1,将第一漏极端子4的下表面43和第二漏极端子6的下表面63中的、与下表面9b的左边10d平行的边的长度设为ld2。

将第一栅极端子5的下表面53和第二栅极端子7的下表面73中的、与密封树脂9的下表面的前边10c平行的边的长度设为lg1,将第一栅极端子5的下表面53和第二栅极端子7的下表面73中的、与密封树脂9的下表面的左边10d平行的边的长度设为lg2。将共用源极端子8的下表面83中的、与密封树脂9的下表面的前边10c平行的边的长度设为ls1,将共用源极端子8的下表面83中的、与密封树脂9的下表面的左边10d平行的边的长度设为ls2。

将第一漏极端子4的下表面43与第二漏极端子6的下表面63中的、沿密封树脂9的下表面的后边10e的方向的间隔设为d1。将第一栅极端子5的下表面53与共用源极端子8的下表面83的、沿密封树脂9的下表面的前边10c的方向的间隔设为d2。将第二栅极端子7的下表面73与共用源极端子8的下表面83的、沿密封树脂9的下表面的前边10c的方向的间隔设为d3。将第一漏极端子4的下表面43与第一栅极端子5的下表面53的、沿密封树脂9的下表面的左边10d的方向的间隔设为d4。将第二漏极端子6的下表面63与第二栅极端子7的下表面73的、沿密封树脂9的下表面的右边10f的方向的间隔设为d5。

半导体器件1优选满足下式(1)、(2)。

d1=d2=d3=d4=d5…(1)

ls2=lg2…(2)

半导体器件1优选还满足下式(3)、(4)、(5)、(6)。

ls1=d1…(3)

ld2=ld1…(4)

lg2=lg1…(5)

ld1>lg1…(6)

在本实施方式中,以满足上述式(1)~(6)的方式设定了ls1、ls2、lg1、lg2、ld1、ld2、d1~d5。

具体而言,在本实施方式中,将ls1、ls2、lg1、lg2、ld1、ld2、d1~d5设定为如下所述的长度。

ld1=ld2=0.3mm

lg1=lg2=ls2=0.1mm

d1=d2=d3=d4=d5=ls1=0.2mm

为了有效地散发半导体芯片2、3的热量,漏极端子4、6的下表面43、63的面积越大越好。但是,漏极端子4、6的下表面43、63的面积越大,半导体器件1的尺寸也越大。在本实施方式中,为了实现半导体器件1的小型化,将漏极端子4、6的下表面43、63的尺寸设定为用于半导体芯片2、3的散热所必需的最低限度的尺寸。具体而言,将漏极端子4、6的下表面43、63的边的长度ld1、ld2设定为0.3mm。

在栅极端子4、7的上表面44、74,连接接合线12、14的一端。在本实施方式中,为了实现半导体器件1的小型化,将栅极端子4、7的上表面44、74的尺寸设定为用于连接接合线12、14的一端所必须的最低限度的尺寸。具体而言,将栅极端子4、7的上表面44、74的尺寸设定为0.1mm×0.1mm。随之,将栅极端子4、7的下表面43、73的边的长度lg1、lg2设定为0.1mm。

如后所述,在将半导体器件1安装到安装基板201(参照图12、图13)时,在各端子4、5、6、7、8的下表面43、53、63、73、83涂敷焊料211。此时,必须要使涂敷在相邻的端子4~8的下表面的焊料彼此之间不接触。在本实施方式中,为了实现半导体器件1的小型化,将相邻的端子4~8之间的间隔设定为为了防止涂敷在相邻的端子4~8的焊料彼此之间的接触所必需的最低限度的间隔。具体而言,将相邻的端子4~8之间的间隔d1~d5设定为0.2mm。

为了获得这样的间隔d1~d5,将与共用源极端子8的下表面83邻接的2边的长度ls1和ls2分别设定为0.2mm和0.1mm。

即,在本实施方式中,半导体器件1的长度l为0.8mm(=0.3mm+0.2mm+0.3mm)。半导体器件1的宽度w为0.6mm(=0.1mm+0.2mm+0.3mm)。半导体器件1的高度h(参照图5和图6)为0.36mm。另外,各端子4、5、6、7、8的从密封树脂9的侧面9c~9f露出的第一侧面部46、56、66、76、86的高度h(图5和图6参照)为0.06mm。此外,上述的各部的尺寸为一个例子,并不限于此。

在本实施方式中,第一漏极端子4的下表面43的面积与第二漏极端子6的下表面63的面积之和为0.3×0.3+0.3×0.3=0.18mm2。漏极端子4、6的下表面的面积的总合是半导体器件1的下表面全部面积的3/8(=18/48)。另外,金属端子(漏极端子4、6、栅极端子5、7和共用源极端子8)的下表面的面积的总合是半导体器件1的下表面全部面积的11/24(=(18+1+1+2)/48)。因此,在本实施方式的半导体器件1中,散热性良好。

另外,在进一步防止焊料彼此之间的接触时,可以进一步缩小漏极端子4、6的底面43、63的面积。例如,可以使ld2=0.2mm且ld1=0.3mm,或者ld2=0.3mm且ld1=0.2mm。此时,漏极端子4、6的下表面43、63的面积的总和是半导体器件1的下表面全部面积的1/4(=12/48),金属端子(漏极端子4、6、栅极端子5、7和共用源极端子8)的下表面的面积的总和是半导体器件1的下表面全部面积的1/3(=(12+1+1+2)/48)。

即,从散热性的观点看来,漏极端子4、6的下表面43、63的面积的总和优选是半导体器件1的下表面全部面积的1/4~3/8。另外,金属端子(漏极端子4、6、栅极端子5、7和共用源极端子8)的下表面的面积的总和优选是半导体器件1的下表面全部面积的1/3~11/24。

图12和图13是表示半导体器件1的安装状态的图解性的截面图。图12表示与图9对应的截面图,图13表示与图10对应的截面图。

半导体器件1安装在安装基板(配线基板)201的表面。在安装基板201的表面202,形成有第一漏极端子用衬垫204、第一栅极端子用衬垫(land)205、第二漏极端子用衬垫206、第二栅极端子用衬垫207和共用源极端子用衬垫208。

在将半导体器件1安装到安装基板201中,首先,在安装基板201上的各衬垫204~208的表面涂敷膏状的焊料211。接着,以半导体器件1的端子4的下表面43、端子5的下表面53、端子6的下表面63、端子7的下表面73和端子8的下表面83分别与安装基板201上的衬垫204、205、206、207和208相对的姿态,使半导体器件1载置在这些衬垫204~208上。

接着,在将半导体器件1在按压到安装基板201的衬垫204~208的状态下加热一定时间后,进行冷却。由此,利用焊料211将半导体器件1的端子4、5、6、7和8分别与安装基板201上的衬垫204、205、206、207和208接合。

在各端子4、5、6、7、8的下表面43、53、63、73、83和第一侧面部46、56、66、76、86,形成有用于提高焊料浸润性的镀层。因此,当各端子4、5、6、7、8的下表面43、53、63、73、83与各衬垫204、205、206、207、208上的膏状焊料211接合时,膏状焊料211爬升到各端子4、5、6、7、8的第一侧面部46、56、66、76、86而密接。其结果,能够提高半导体器件1与安装基板201的安装強度,能够提高连接可靠性。

另外,由此,在各端子4、5、6、7、8的第一侧面部46、56、66、76、86形成所谓的焊脚,因此能够容易地从外观检查各端子4、5、6、7、8与各衬垫204、205、206、207、208的接合(焊接)状态。

在所述的第一实施方式的半导体器件1中,第一半导体芯片2的源极电极和第二半导体芯片3的源极电极与共用源极端子8电连接。因此,在将半导体器件1作为双向开关使用时,没有必要在半导体器件1的外部连接第一半导体芯片2的源极端子和第二半导体芯片3的源极端子。

另外,在所述的第一实施方式的半导体器件中,各端子4、5、6、7、8具有与密封树脂9的下表面9b成大致同一平面并且从密封树脂9的下表面9b露出的下表面(第一露出面)43、53、63、73、83,因此与具有从密封树脂9的外表面突出的引线端子的半导体器件相比,能够实现小型化。

另外,在所述的第一实施方式的半导体器件1中,各端子4、5、6、7、8具有从密封树脂9的侧面9c~9f露出的第一侧面部(第二露出面)46、56、66、76、86,因此容易确认各端子4、5、6、7、8与各衬垫204、205、206、207、208的接合状态(安装性)。

在所述的第一实施方式中,各端子4、5、6、7、8具有从密封树脂9的侧面9c~9f露出的第一侧面部(第二露出面)46、56、66、76、86,但是也可以不具有这样的露出面46、56、66、76、86。

另外,在所述的第一实施方式中,各端子4、5、6、7、8具有从密封树脂9的下表面9b露出的下表面(第一露出面)43、53、63、73、83,但是也可以代替这些露出面,而是各端子4~8具有与密封树脂9的上表面9a成大致同一平面并且从密封树脂9的上表面9a露出的上表面。

另外,第一和第二漏极端子4、6具有从密封树脂9的上表面9a和下表面9b中的一个表面露出的露出面,第一栅极端子5、第二栅极端子7和共用源极端子8也可以具有从密封树脂9的上表面9a和下表面9b中的另一个表面露出的露出面。

图16是本发明的第二实施方式的半导体器件的图解性的立体图。图17是图16的图解性的俯视图。图18是图16的图解性的正面图。图19是图16的图解性的背面图。图20是图16的图解性的左侧面图。图21是图16的图解性的右侧面图。图22是图16的图解性的底面图。图23是表示内部结构的俯视图。图24是沿图23的xxiv-xxiv线的截面图。图25是沿图23的xxv-xxv线的截面图。图26是沿图23的xxvi-xxvi线的截面图。

图16~图26所示的半导体器件1a与第一实施方式的半导体器件1同样,是用于实现如图14所示的电路表示的双向开关100的装置。

以下,参照图16~图26,对半导体器件1a进行详细说明。半导体器件1a在俯视时具有大致长方形的形状。为方便说明,以下,有时使用图1所示的+x方向、-x方向、+y方向、-y方向、+z方向和-z方向。+x方向和-x方向俯视时是沿半导体器件1a的长边的2个方向,总称它们时简称为“x方向”。+y方向和-y方向俯视时是沿半导体器件1a的短边的2个方向,总称它们时简称为“y方向”。

+z方向和-z方向是与半导体器件1a的表面垂直的2个方向,总称它们时简称为“z方向”。有时将半导体器件1a的+z方向侧表面称为上表面,将半导体器件1a的-z方向侧表面称为下表面或者底面。图16表示在将下表面(-z方向侧表面)朝向上方地配置的状态下的半导体器件1的外观。

主要参照图16和图23~图26,半导体器件1a包括作为图14的第一mosfet101发挥作用的第一半导体芯片2和作为图14的第二mosfet102发挥作用的第二半导体芯片3。另外,半导体器件1a包括第一漏极端子4、第一栅极端子5、第二漏极端子6、第二栅极端子7、共用源极端子8、第一~第四接合线(金属连接部件)11~14和密封树脂9。

第二实施方式的半导体器件1a与第一实施方式的半导体器件1的较大差别在于第一漏极端子4、第一栅极端子5、第二漏极端子6、第二栅极端子7和共用源极端子8的形状不同。

第一半导体芯片2以形成有功能元件的一侧的表面(器件形成面)朝向+z方向的状态,被芯片接合在第一漏极端子4上。在第一半导体芯片2的底面(下表面)形成有漏极电极。第一半导体芯片2的漏极电极与第一漏极端子4的上表面(+z侧表面)机械连接且电连接。

在第一半导体芯片2的上表面,形成有源极电极(源极焊垫)2s和栅极电极(栅极焊垫)2g(参照图23)。源极电极2s通过接合线11与共用源极端子8连接。栅极电极2g通过接合线12与第一栅极端子5连接。

第二半导体芯片3以形成有功能元件的一侧的表面(器件形成面)朝向上方的状态被芯片接合在第二漏极端子6上。在第二半导体芯片3的底面(下表面)形成有漏极电极。第二半导体芯片3的漏极电极与第二漏极端子6的上表面(+z侧表面)机械连接且电连接。

在第二半导体芯片3的上表面形成有源极电极(源极焊垫)3s和栅极电极(栅极焊垫)3g(参照图23)。源极电极3s通过接合线13与共用源极端子8连接。栅极电极3g通过接合线14与第二栅极端子7连接。各端子4~8用由铜或者含铜的合金形成的金属薄板形成。

密封树脂9例如由环氧树脂形成。密封树脂9如图16所示,例如形成为在z方向上扁平的长方体形状。z方向与半导体器件1a的厚度方向同义。长方体状的密封树脂9具有构成+z方向侧表面的上表面9a、构成-z方向侧表面的下表面9b以及相对于上表面9a和下表面9b在大致垂直的方向上延伸的侧面9c~9f。上表面9a和下表面9b均为平坦面。

上表面9a和下表面9b形成为在俯视时在x方向上较长的矩形形状。侧面9c~9f与上表面9a和下表面9b相连。更详细而言,侧面9c~9f半导体器件1a中形成在除上表面9a和下表面9b之外的整周。换言之,半导体器件1a具有与上表面9a和下表面9b各自的4边相连的4个侧面9c~9f。4个侧面9c~9f由+y方向侧面9c、-x方向侧面9d、-y方向侧面9e和+x方向侧面9f构成。

如图23所示,当俯视密封树脂9的内部时,第一漏极端子4配置在-y方向侧且在-x方向侧的角部,第二漏极端子6配置在-y方向侧且在+x方向侧的角部。另外,第一栅极端子5配置在+y方向侧且在-x方向侧的角部,第二栅极端子7配置在+y方向侧且在+x方向侧的角部,共用源极端子8配置在第一栅极端子5与第二栅极端子7之间的位置。

参照图16、图17、图22、图23和图24,第一漏极端子4一体地形成有具有四边形的底面的四棱柱形状的端子主体部41和端子脱落抑制部42。端子主体部41具有下表面43、位于与下表面43相反侧的上表面44以及连接下表面43和上表面44的4个侧面。4个侧面包括+y方向侧面45c、-x方向侧面45d、-y方向侧面45e和+x方向侧面45f。

-x方向侧面45d在俯视时与y方向平行。-y方向侧面45e在俯视时从-x方向侧面45d的-y方向侧边部向+x方向延伸。+x方向侧面45f在俯视时从-y方向侧面45e的+x方向侧边部向+y方且斜向-x方向地延伸。+y方向侧面45c在俯视时从-x方向侧面45d的+y方向侧边部向+x方向且斜向-y方向地延伸,与+x方向侧面45f的+y方向侧边部相连接。+x方向侧面45f与+y方向侧面45c的连接部形成为在俯视时向端子主体部41的外侧突出的弯曲面45g。

端子主体部41的下表面43与密封树脂9的下表面9b成大致同一平面,并从下表面9b露出。即,端子主体部41的下表面43构成第一漏极端子4的第一露出面。底面视(俯视)时,端子主体部41配置在密封树脂9的下表面9b的、在-y方向侧且在-x方向侧的角部。更具体而言,底面视时,端子主体部41以端子主体部41的下表面43的4边中的、与-x方向侧面45d的下边和-y方向侧面45e的下边对应的2边,分别与密封树脂9的下表面9b的4边的中的、与-x方向侧面9d的下边和-y方向侧面9e的下边对应的2边大致平行的姿势配置。

即,端子主体部41的下表面(第一露出面)43在俯视时为四边形形状,该四边形形状具有:与配置该端子主体部41的密封树脂9的角部的2边对齐的第一边和第二边;和一端分别与第一边和第二边连接并且另一端彼此连接的第三边(+x方向侧面45f的下边)和第四边(+y方向侧面45c的下边)。并且,第三边与第四边的连接部形成为向下表面(第一露出面)43的外侧突出的弯曲形状。

端子主体部41的-x方向侧面45d和-y方向侧面45e分别具有第一侧面部46、第二侧面部48和连结部47。第一侧面部46与下表面43相连,并向上表面44大致垂直地延伸。第二侧面部48与上表面44相连,并向下表面43大致垂直地延伸。在端子主体部41的-x方向侧面45d和-y方向侧面45e,第一侧面部46比第二侧面部48更向横向(与z方向正交的方向)的外侧突出。在端子主体部41的-x方向侧面45d和-y方向侧面45e中,连结部47从第二侧面部48向第一侧面部46去、逐渐向横向的外侧一边扩展一边延伸,连接第二侧面部48与第一侧面部46。

端子主体部41的-x方向侧面45d的第一侧面部46和-y方向侧面45e的第一侧面部46分别与密封树脂9的-x方向侧面9d和-y方向侧面9e成大致同一平面,分别从-x方向侧面9d和-y方向侧面9e露出。即,端子主体部41的-x方向侧面45d的第一侧面部46和-y方向侧面45e的第一侧面部46构成与第一漏极端子4的第一露出面相连的第二露出面。端子主体部41的2个第一侧面部46交叉而形成的角部和各第一侧面部46与下表面43交叉而形成的角部也从密封树脂9露出。

端子脱落抑制部42以从端子主体部41的+x方向侧面45f和+y方向侧面45c的上部向横向的外侧突出的方式形成。端子脱落抑制部42的上表面与端子主体部41的上表面44成同一平面。

在端子主体部41的+x方向侧面45f和+y方向侧面45c,端子脱落抑制部42的下边与端子主体部41的下边之间的侧面部分49,从端子脱落抑制部42的下边向端子主体部41的下边去、逐渐向横向的内侧一边收窄一边延伸,连接端子脱落抑制部42的下边与端子主体部41的下边。端子脱落抑制部42的下边的高度位置位于比端子主体部41的-x方向侧面45d和-y方向侧面45e的第一侧面部46的上端的高度位置靠上方侧(+z方向侧)高出h1。

第一半导体芯片2被芯片接合在第一漏极端子4的上表面(包含端子主体部的上表面44和端子脱落抑制部42的上表面)。

在从密封树脂9的下表面9b露出的端子主体部41的下表面43和从密封树脂9的-x方向侧面9d和-y方向侧面9e露出的第一侧面部46,形成有用于提高焊料浸润性的焊料镀层94。在图16~图23中,为方便说明,省略了铅(lead)镀层94。

第二漏极端子6一体地形成有具有四边形的底面形状的四棱柱状的端子主体部61和端子脱落抑制部62。端子主体部61具有下表面63、位于与下表面63相反侧的上表面64以及连接下表面63和上表面64连接的4个侧面。4个侧面包括+y方向侧面65c、-x方向侧面65d、-y方向侧面65e和+x方向侧面65f。

+x方向侧面65f在俯视时与y方向平行。-y方向侧面65e在俯视时从+x方向侧面65f的-y方向侧边部向-x方向延伸。-x方向侧面65d在俯视时从-y方向侧面65e的-x方向侧边部向+y方向且斜向+x方向地延伸。+y方向侧面65c在俯视时从+x方向侧面65f的+y方向侧边部向-x方向且斜向-y方向地延伸,与-x方向侧面65d的+y方向侧边部连接。-x方向侧面65d与+y方向侧面65c的连接部形成为在俯视时向端子主体部61的外侧突出的弯曲面65g。

端子主体部61的下表面63与密封树脂9的下表面9b成大致同一平面,并从下表面9b露出。即,端子主体部61的下表面63构成第二漏极端子6的第一露出面。底面视(俯视)时,端子主体部61配置在密封树脂9的下表面9b的-y方向侧且在+x方向侧的角部。更具体而言,在底面视(仰视)时,端子主体部61以端子主体部61的下表面63的4边中的、与+x方向侧面65f的下边和-y方向侧面65e的下边对应的2边,分别与密封树脂9的下表面9b的4边中的、与+x方向侧面9f的下边和-y方向侧面9e的下边对应的2边大致平行的姿势配置。

即,端子主体部61的下表面(第一露出面)63在俯视时为四边形形状,该四边形形状具有与配置有端子主体部61的密封树脂9的角部的2边对齐的第一边和第二边,和一端分别与第一边及第二边连接并且另一端彼此连接的第三边(+y方向侧面65c的下边)和第四边(-x方向侧面65d的下边)。并且,第三边和第四边的连接部形成为向下表面(第一露出面)63的外侧突出的弯曲形状。

端子主体部61的+x方向侧面65f和-y方向侧面65e分别具有第一侧面部66、第二侧面部68和连结部67。第一侧面部66与下表面63相连,并向上表面64大致垂直地延伸。第二侧面部68与上表面64相连,并向下表面63大致垂直地延伸。在端子主体部61的+x方向侧面65f和-y方向侧面65e中,第一侧面部66比第二侧面部68更向横向(与z方向正交的方向)的外侧突出。在端子主体部61的+x方向侧面65f和-y方向侧面65e中,连结部67从第二侧面部68向第一侧面部66去、逐渐向横向的外侧一边扩展一边延伸,连接第二侧面部68与第一侧面部66。

端子主体部61的+x方向侧面65f的第一侧面部66和-y方向侧面65e的第一侧面部66分别与密封树脂9的+x方向侧面9f和-y方向侧面9e成大致同一平面,并分别从+x方向侧面9f和-y方向侧面9e露出。即,端子主体部61的+x方向侧面65f的第一侧面部66和-y方向侧面65e的第一侧面部66构成与第二漏极端子6的第一露出面相连的第二露出面。端子主体部61的2个第一侧面部66交叉而形成的角部和各第一侧面部66与下表面63交叉而形成的角部也从密封树脂9露出。

端子脱落抑制部62以从端子主体部61的-x方向侧面65d和+y方向侧面65c的上部向横向的外侧突出的方式形成。端子脱落抑制部62的上表面与端子主体部61的上表面64成同一面。

在端子主体部61的-x方向侧面65d和+y方向侧面65c中,端子脱落抑制部62的下边与端子主体部61的下边之间的侧面部分69从端子脱落抑制部62的下边向端子主体部61的下边去、逐渐向横向上的内侧一边收窄一边延伸,连接端子脱落抑制部62的下边与端子主体部61的下边。端子脱落抑制部62的下边的高度位置位于比端子主体部61的+x方向侧面65f和-y方向侧面65e的第一侧面部66的上端的高度位置靠上方侧(+z方向侧)高出h1。

第二半导体芯片3被芯片接合在第二漏极端子6的上表面(包含端子主体部61的上表面64和端子脱落抑制部62的上表面)。

在从密封树脂9的下表面9b露出的端子主体部61的下表面63和从密封树脂9的+x方向侧面9f和-y方向侧面9e露出的第一侧面部66,形成用于提高焊料浸润性的焊料镀层96。在图16~图23中,为方便说明,省略了引线镀层96。

参照图16、图17、图22、图23和图25,第一栅极端子5一体地形成有具有四边形的底面形状的四棱柱状的端子主体部51和端子脱落抑制部52。端子主体部51具有下表面53、位于与下表面53相反侧的上表面54以及连接下表面53和上表面54的4个侧面。4个侧面包括+y方向侧面55c、-x方向侧面55d、-y方向侧面55e和+x方向侧面55f。

+y方向侧面55c在俯视时与x方向平行。-x方向侧面55d在俯视时从+y方向侧面55c的+x方向侧边部向-y方向延伸。-y方向侧面55e在俯视时从-x方向侧面55d的-y方向侧边部向+x方向且斜向+y方向地延伸。+x方向侧面55f在俯视时从+y方向侧面55c的+x方向侧边部向-y方向且斜向-x方向倾地延伸,与-y方向侧面55e的+x方向侧边部连接。+x方向侧面55f与-y方向侧面55e的连接部在俯视时形成为向端子主体部51的外侧突出的弯曲面55g。

端子主体部51的下表面53从密封树脂9的下表面9b露出。端子主体部51的下表面53与密封树脂9的下表面9b成大致同一平面,并从下表面9b露出。即,端子主体部51的下表面53构成第一栅极端子5的第一露出面。底面视(俯视)时,端子主体部51配置在密封树脂9的下表面9b的在+y方向侧且在-x方向侧的角部。更具体而言,底面视时,端子主体部51以端子主体部51的下表面53的4边中、与-x方向侧面55d的下边和+y方向侧面55c的下边对应的2边,分别与密封树脂9的下表面9b的4边中、与-x方向侧面9d的下边和+y方向侧面9c的下边对应的2边大致平行的姿势配置。

即,端子主体部51的下表面(第一露出面)53在俯视时为四边形形状,该四边形形状具有与配置有该端子主体部51的密封树脂9的角部的2边对齐的第一边和第二边,和一端分别与第一边及第二边连接并且另一端彼此连接的第三边(+x方向侧面55f的下边)和第四边(-y方向侧面55e的下边)。并且,第三边与第四边的连接部形成为向下表面(第一露出面)53的外侧突出的弯曲形状。

端子主体部51的-x方向侧面55d和+y方向侧面55c分别具有第一侧面部56、第二侧面部58和连结部57。第一侧面部56与下表面53相连,并向上表面54大致垂直地延伸。第二侧面部58与上表面54相连,并向下表面53大致垂直地延伸。在端子主体部51的-x方向侧面55d和+y方向侧面55c,第一侧面部56比第二侧面部58更向横向(与z方向正交的方向)的外侧突出。在端子主体部51的-x方向侧面55d和+y方向侧面55c中,连结部57从第二侧面部58向第一侧面部56去、逐渐向横向的外侧一边扩展一边延伸,连接第二侧面部58与第一侧面部56。

端子主体部51的-x方向侧面55d的第一侧面部56和+y方向侧面55c的第一侧面部56分别与密封树脂9的左侧面9d和前侧面9c成大致同一平面,并分别从左侧面9d和前侧面9c露出。即,端子主体部51的-x方向侧面55d的第一侧面部56和+y方向侧面55c的第一侧面部56构成与第一栅极端子5的第一露出面相连的第二露出面。端子主体部51的2个第一侧面部56交叉而形成的角部和各第一侧面部56与下表面53交叉而形成的角部也从密封树脂9露出。

端子脱落抑制部52以从端子主体部51的+x方向侧面55f和-y方向侧面55e的上部向横向的外侧突出的方式形成。端子脱落抑制部52的上表面与端子主体部51的上表面54成同一面。

在端子主体部51的+x方向侧面55f和-y方向侧面55e中,端子脱落抑制部52的下边与端子主体部51的下边之间的侧面部分59从端子脱落抑制部52的下边向端子主体部51的下边去、逐渐向横向的内侧一边收窄一边延伸,连接端子脱落抑制部52的下边与端子主体部51的下边。端子脱落抑制部52的下边的高度位置位于比端子主体部51的-x方向侧面55d和+y方向侧面55c的第一侧面部56的上端的高度位置靠上方侧(+z方向侧)高出h1。

在第一栅极端子5的上表面(包含端子主体部51的上表面54和端子脱落抑制部52的上表面)中的端子主体部51的上表面54,连接第二接合线12的一端。

在从密封树脂9的下表面9b露出的端子主体部51的下表面53和从密封树脂9的-x方向侧面9d以及+y方向侧面9c露出的第一侧面部56,形成有用于提高焊料浸润性的焊料镀层95。在图16~图23中,为方便说明,省略了引线镀层95。

第二栅极端子7一体地形成有具有四边形的底面形状的四棱柱状的端子主体部71和端子脱落抑制部72。端子主体部71具有下表面73、位于与下表面73相反侧的上表面74以及连接下表面73和上表面74连接的4个侧面。4个侧面包括+y方向侧面75c、-x方向侧面75d、-y方向侧面75e和+x方向侧面75f。

+x方向侧面75f在俯视时与y方向平行。+y方向侧面75c在俯视时从+x方向侧面75f的+y方向侧边部向-x方向延伸。-x方向侧面75d在俯视时从+y方向侧面75c的-x方向侧边部向-y方向且斜向+x方向地延伸。-y方向侧面75e在俯视时从+x方向侧面75f的-y方向侧边部向-x方向且斜向+y方向地延伸,与-x方向侧面75d的-y方向侧边部连接。-x方向侧面75d与-y方向侧面75e的连接部形成为在俯视时向端子主体部71的外侧突出的弯曲面75g。

端子主体部71的下表面73与密封树脂9的下表面9b成大致同一平面,并从下表面9b露出。即,端子主体部71的下表面73构成第二栅极端子7的第一露出面。底面视(俯视)时,端子主体部71配置在密封树脂9的下表面9b的在+y方向侧且在+x方向侧的角部。更具体而言,底面视时,端子主体部71以端子主体部71的下表面73的4边中、与+x方向侧面75f和+y方向侧面75c的下端对应的2边,分别与密封树脂9的下表面9b的4边中、与+x方向侧面9f和+y方向侧面9c的下端对应的2边大致平行的姿势配置。

即,端子主体部71的下表面(第一露出面)73在俯视时为四边形形状,该四边形形状具有与配置有该端子主体部71的密封树脂9的角部的2边对齐的第一边和第二边,和一端分别与第一边及第二边连接并且另一端彼此连接的第三边(-x方向侧面75d的下边)和第四边(-y方向侧面75e的下边)。并且,第三边与第四边的连接部形成为向下表面(第一露出面)73的外侧突出的弯曲形状。

端子主体部71的+x方向侧面75f和+y方向侧面75c分别具有第一侧面部76、第二侧面部78和连结部77。第一侧面部76与下表面73相连,并向上表面74大致垂直地延伸。第二侧面部78与上表面74相连,并向下表面73大致垂直地延伸。在端子主体部71的+x方向侧面75f和+y方向侧面75c,第一侧面部76比第二侧面部78更向横向(与z方向正交的方向)的外侧突出。在端子主体部71的+x方向侧面75f和+y方向侧面75c,连结部77从第二侧面部78向第一侧面部76去、逐渐向横向的外侧一边扩展一边延伸,连接第二侧面部78与第一侧面部76。

端子主体部71的+x方向侧面75f的第一侧面部76和+y方向侧面75c的第一侧面部76分别与密封树脂9的+x方向侧面9f和+y方向侧面9c成大致同一平面,并分别从+x方向侧面9f和+y方向侧面9c露出。即,端子主体部71的+x方向侧面75f的第一侧面部76和+y方向侧面75的第一侧面部76构成与第二栅极端子7的第一露出面相连的第二露出面。端子主体部71的2个第一侧面部76交叉而形成的角部和各第一侧面部76与下表面73交叉而形成的角部也从密封树脂9露出。

端子脱落抑制部72以从端子主体部71的-x方向侧面75d和-y方向侧面75e的上部向横向的外侧突出的方式形成。端子脱落抑制部72的上表面与端子主体部71的上表面74成同一面。

在端子主体部71的-x方向侧面75d和-y方向侧面75e,端子脱落抑制部72的下边与端子主体部71的下边之间的侧面部分79从端子脱落抑制部72的下边向端子主体部71的下边去、逐渐向横向的内侧一边收窄一边延伸,连接端子脱落抑制部72的下边与端子主体部71的下边。端子脱落抑制部72的下边的高度位置位于比端子主体部71的+x方向侧面75f和+y方向侧面75c的第一侧面部76的上端的高度位置靠上方侧(+z方向侧)高出h1。

在第二栅极端子7的上表面(包含端子主体部71的上表面74和端子脱落抑制部72的上表面)中的端子主体部71的上表面74,连接第四接合线14的一端。

在从密封树脂9的下表面9b露出的端子主体部71的下表面73和从密封树脂9的+x方向侧侧面9f以及+y方向侧面9c露出的第一侧面部76,形成有用于提高焊料浸润性的焊料镀层(省略图示)97。在图16~图23中,为方便说明,省略了引线镀层97。

参照图16、图17、图22、图23、图25和图26,共用源极端子8一体地形成有具有四边形(梯形)的底面形状的四棱柱状的端子主体部81和端子脱落抑制部82。端子主体部81具有下表面83、位于与下表面83相反侧的上表面84和连接下表面83与上表面84的4个侧面。4个侧面包括+y方向侧面85c、-x方向侧面85d、-y方向侧面85e和+x方向侧面85f。

+y方向侧面85c在俯视时与x方向平行。-x方向侧面85d在俯视时从+y方向侧面85c的-x方向侧边部向-y方向且斜向+x方向地延伸。+x方向侧面85f在俯视时从+y方向侧面85c的+x方向侧边部向-y方向且斜向-x方向地延伸。-y方向侧面85e在俯视时连接-x方向侧面85d的-y方向侧边部和+x方向侧面85f的-y方向侧边部。-x方向侧面85d与-y方向侧面85e的连接部和+x方向侧面85f与-y方向侧面85e的连接部分别形成为向端子主体部41的外侧突出的弯曲面85g。

端子主体部81的下表面83与密封树脂9的下表面9b成大致同一平面,并从下表面9b露出。即,端子主体部81的下表面83构成共用源极端子8的第一露出面。底面视(俯视)时,端子主体部81配置在密封树脂9的下表面9b的前侧中央部。更具体而言,在底面视时,端子主体部41以端子主体部41的下表面43的4边中、与+y方向侧面85c的下边对应的边,与密封树脂9的下表面9b的4边中、与+y方向侧面9c的下边对应的边大致平行的姿势配置。

即,端子主体部81的下表面(第一露出面)83在俯视时为四边形形状,该四边形形状具有:与密封树脂9的下表面9b中的对应于+y方向侧面9c的下边的边对齐的第一边;一端分别连接在第一边的两端的第二边(-x方向侧面85d的下边)和第三边(+x方向侧面85f的下边);和连接第二边的另一端及第三边的另一端的第四边(-y方向侧面85e的下边)。并且,第二边与第四边的连接部以及第三边与第四边的连接部形成为向端子主体部81的下表面(第一露出面)83的外侧突出的弯曲形状。

端子主体部81的4个侧面85中,+y方向侧面85c具有第一侧面部86、第二侧面部88和连结部87。第一侧面部86与下表面83相连,并向上表面84大致垂直地延伸。第二侧面部88与上表面84相连,并向下表面83大致垂直地延伸。第一侧面部86比第二侧面部88更向横向(与z方向正交的方向)的外侧突出。连结部87从第二侧面部88向第一侧面部86去、逐渐向横向的外侧一边扩展一边延伸,连接第二侧面部88与第一侧面部86。

端子主体部81的+y方向侧面85c的第一侧面部86与密封树脂9的+y方向侧面9c成大致同一平面,并从+y方向侧面9c露出。即,端子主体部81的+y方向侧面85c的第一侧面部86构成与共用源极端子8的第一露出面连接的第二露出面。端子主体部81的第一侧面部86与下表面83交叉而形成的角部也从密封树脂9露出。

端子脱落抑制部82以从端子主体部81的-x方向侧面85d、-y方向侧面85e和+x方向侧面85f的上部向横向上的外侧突出的方式形成。端子脱落抑制部82的上表面与端子主体部81的上表面84成同一面。

在端子主体部81的-x方向侧面85d、-y方向侧面85e和+x方向侧面85f,端子脱落抑制部82的下边与端子主体部81的下边之间的侧面部分89从端子脱落抑制部82的下边向端子主体部81的下边去、逐渐向横向的内侧一边收窄一边延伸,连接端子脱落抑制部82的下边与端子主体部81的下边。端子脱落抑制部82的下边的高度位置位于比端子主体部81的+y方向侧面85c的第一侧面部86的上端的高度位置靠上方侧(+z方向侧)高出h1。

在共用源极端子8的上表面(包含端子主体部81的上表面84和端子脱落抑制部82的上表面)中的端子主体部81的上表面84,连接有第一接合线11和第三接合线13的一端。

在从密封树脂9的下表面9b露出的端子主体部81的下表面83和从密封树脂9的+y方向侧面9c露出的第一侧面部86,形成有用于提高焊料浸润性的焊料镀层98。在图16~图23中,为方便说明,省略了引线镀层98。

在将各端子4、5、6、7、8与第一半导体芯片2和第二半导体芯片3一同树脂密封了的状态下,由于密封树脂9扩散各端子脱落抑制部42、52、62、72、82的下方,所以实现防止各端子4、5、6、7、8从密封树脂9脱落。

参照图23,在本实施方式中,在俯视时,第一栅极端子5中的接合线12的连接点、共用源极端子8中的接合线11的连接点、共用源极端子8中的接合线13的连接点和第二栅极端子7中的接合线14的连接点分别与密封树脂9的+y方向侧面9c之间的在y方向上的距离均相等。

另外,关于x方向,第一半导体芯片2中的接合线12的连接点和接合线11的连接点以及第二半导体芯片3中的接合线13的连接点和接合线14的连接点位于第一栅极端子5中的接合线12的连接点与第二栅极端子7中的接合线14的连接点之间。

另外,关于x方向,第一栅极端子5中的接合线12的连接点位于第一半导体芯片2的从-x方向端到+x方向端之间。与之相对,关于x方向,共用源极端子8中的接合线11的连接点位于比第一半导体芯片2的+x方向端更靠+x方向一侧的位置。

同样,关于x方向,第二栅极端子7中的接合线14的连接点位于第二半导体芯片3的从-x方向端到+x方向端之间。与之相对,关于x方向,共用源极端子8中的接合线13的连接点位于比第二半导体芯片3的-x方向端更靠-x方向一侧的位置。

另外,共用源极端子8中的接合线11的连接点与共用源极端子8中的接合线13的连接点的x方向上的距离,比第一栅极端子5中的接合线12的连接点与共用源极端子8中的接合线11的连接点之间的x方向上的距离短。同样,共用源极端子8中的接合线11的连接点与共用源极端子8中的接合线13的连接点的x方向上的距离比第二栅极端子7中的接合线14的连接点与共用源极端子8中的接合线13的连接点之间的x方向上的距离短。

参照图22,密封树脂9的下表面9b具有分别与+y方向侧面9c、-x方向侧面9d、-y方向侧面9e和+x方向侧面9f对应的+y方向边10c、-x方向边10d、-y方向边10e和+x方向边10f。在本实施方式中,在底面视时,第一漏极端子4的下表面43的形状与第二漏极端子6的下表面63的形状关于通过它们的在x方向上的间隙的中心的、在y方向上延伸的假想线对称。另外,第一栅极端子5的下表面53的形状与第二栅极端子7的下表面73的形状关于通过它们的在x方向上的间隙的中心的、在y方向上延伸的假想线对称。

将密封树脂9的下表面9b的+y方向边10c(-y方向边10e)的长度设为l,将-x方向边10d(+x方向边10f)的长度设为w。将第一漏极端子4的下表面43的与-y方向侧面45e对应的边和第二漏极端子6的下表面63的与-y方向侧面65e对应的边在x方向上的长度设为ld1。将第一漏极端子4的下表面43的与-x方向侧面45d对应的边和第二漏极端子6的下表面63的与+x方向侧面65f对应的边在y方向上的长度设为ld2。

将第一栅极端子5的下表面53的与+y方向侧面55c对应的边和第二栅极端子7的下表面73的与+y方向侧面75c对应的边在x方向上的长度设为lg1。将第一栅极端子5的下表面53的与-x方向侧面55d对应的边和第二栅极端子7的下表面73的与+x方向侧面75f对应的边在y方向上的长度设为lg2。将共用源极端子8的下表面83的与+y方向侧面85c对应的边在x方向上的长度设为ls1。将共用源极端子8的下表面83的在y方向上的长度设为ls2。

将第一漏极端子4的下表面43的与-y方向侧面45e对应的边和第二漏极端子6的下表面63的与-y方向侧面65e对应的边之间的在x方向上的间隔设为d1。将第一栅极端子5的下表面53的与+y方向侧面55c对应的边和共用源极端子8的下表面83的与+y方向侧面85c对应的边之间的在x方向上的间隔设为d2。

将第二栅极端子7的下表面73的与+y方向侧面75c对应的边和共用源极端子8的下表面83的与+y方向侧面85c对应的边之间的在x方向上的间隔设为d3。将第一漏极端子4的下表面43的与-x方向侧面45d对应的边和第一栅极端子5的下表面53的与-x方向侧面55d对应的边之间的在y方向上的间隔设为d4。将第二漏极端子6的下表面63的与+x方向侧面65f对应的边和第二栅极端子7的下表面73的与x方向侧面75f对应的边之间的在y方向上的间隔设为d5。

半导体器件1a优选满足下列式(7)、(8)。

d1=d2=d3=d4=d5…(7)

ls2=lg2…(8)

半导体器件1a优选还满足下列式(9)、(10)、(11)、(12)。

ls1=d1…(9)

ld2=ld1…(10)

lg2=lg1…(11)

ld1>lg1…(12)

在本实施方式中,以满足上述式(7)~(12)的方式设定了ls1、ls2、lg1、lg2、ld1、ld2、d1~d5。

具体而言,在本实施方式中,将ls1、ls2、lg1、lg2、ld1、ld2、d1~d5设定为如下的长度。

ld1=ld2=0.3mm

lg1=lg2=ls2=0.1mm

d1=d2=d3=d4=d5=ls1=0.2mm

为了高效地将半导体芯片2、3的热量散热,漏极端子4、6的下表面43、63的面积越大越好。但是,漏极端子4、6的下表面43、63的面积越大,则半导体器件1a的尺寸也越大。在本实施方式中,为了实现半导体器件1a的小型化,将漏极端子4、6的下表面43、63的尺寸设定为为了使半导体芯片2、3散热所必需的最低限度的尺寸。具体而言,将漏极端子4、6的下表面43、63的2个边的长度ld1、ld2设定为0.3mm。

在栅极端子4、7的上表面44、74连接接合线12、14的一端。在本实施方式中,为了实现半导体器件1a的小型化,将栅极端子4、7的上表面44、74的尺寸设定为为了连接接合线12、14的一端所必需的最低限度的尺寸。具体而言,将栅极端子4、7的下表面43、73的2个边的长度lg1、lg2设定为0.1mm。

如后所述,在将半导体器件1a安装到安装基板201(参照图12、图13)时,在各端子4、5、6、7、8的下表面43、53、63、73、83(更准确而言,是在引线镀层(铅镀层)94、95、96、91、98)涂敷焊料211。此时,必须使在相邻的端子4~8(更正确而言,是引线镀层94~98)的下表面涂敷的焊料之间不接触。在本实施方式中,为了实现半导体器件1a的小型化,将相邻的端子4~8之间的间隔设定为为了防止在相邻的端子4~8(更正确而言,是引线镀层94~98)涂敷的焊料之间的接触所必需的最低限度的间隔。具体而言,将相邻的端子4~8之间的间隔d1~d5设定为0.2mm。

为了获得这样的间隔d1~d5,将共用源极端子8的下表面83的x方向长度ls1和y方向长度ls2分别设定为0.2mm和0.1mm。

即,在本实施方式中,半导体器件1a的长度l为0.8mm(=0.3mm+0.2mm+0.3mm)。半导体器件1a的宽度w为0.6mm(=0.1mm+0.2mm+0.3mm)。半导体器件1a的高度h(图20和图21参照)为0.36mm。另外,各端子4、5、6、7、8从密封树脂9的侧面9c~9f露出的第一侧面部46、56、66、76、86的高度h(参照图20和图21)为0.06mm。此外,上述的各部的尺寸为一个例子,并不限于此。

图27和图28是表示半导体器件1a的安装状态的图解性的截面图。图27表示与图24对应的截面图,图28表示与图25对应的截面图。

半导体器件1a被安装在安装基板(配线基板)201的表面。在安装基板201的表面202形成有第一漏极端子用衬垫204、第一栅极端子用衬垫205、第二漏极端子用衬垫206、第二栅极端子用衬垫207和共用源极端子用衬垫208。

在将半导体器件1a安装在安装基板201时,首先,在安装基板201上的各衬垫204~208的表面涂敷膏状的焊料211。接着,以半导体器件1a的端子4的下表面43、端子5的下表面53、端子6的下表面63、端子7的下表面73和端子8的下表面83分别与安装基板201上的衬垫204、205、206、207和208相对的姿势,将半导体器件1a载置在这些衬垫204~208上。

接着,在将半导体器件1a按压在安装基板201的衬垫204~208的状态下加热一定时间后,进行冷却。由此,将半导体器件1a的端子4、5、6、7和8分别用焊料211接合于安装基板201上的衬垫204、205、206、207和208。

在各端子4、5、6、7、8的下表面43、53、63、73、83和第一侧面部46、56、66、76、86,形成有用于提高焊料浸润性的镀层94、95、96、97、98。因此,当各端子4、5、6、7、8的下表面43、53、63、73、83被接合于各衬垫204、205、206、207、208上的膏状焊料211时,膏状焊料211沿各端子4、5、6、7、8的第一侧面部46、56、66、76、86爬升而紧密接合。其结果为能够提高半导体器件1a与安装基板201的安装强度,能够提高连接可靠性。

另外,由此,由于在各端子4、5、6、7、8的第一侧面部46、56、66、76、86形成所谓的焊脚,能够容易地对各端子4、5、6、7、8与各衬垫204、205、206、207、208的接合(焊接)状态进行外观检查。

在所述的第二实施方式的半导体器件1a中,第一半导体芯片2的源极电极和第二半导体芯片3的源极电极被电连接于共用源极端子8。因此,在将该半导体器件1a作为双向开关来使用时,没有必要在半导体器件1a的外部连接第一半导体芯片2的源极端子与第二半导体芯片3的源极端子。

另外,在所述的第二实施方式的半导体器件1a中,各端子4、5、6、7、8具有与密封树脂9的下表面9b成大致同一平面并且从密封树脂9的下表面9b露出的下表面(第一露出面)43、53、63、73、83,因此与具有从密封树脂9的外表面突出的引线端子的半导体器件相比,能够实现小型化。

另外,在所述的第二实施方式的半导体器件1a中,各端子4、5、6、7、8具有从密封树脂9的侧面9c~9f露出的第一侧面部(第二露出面)46、56、66、76、86,因此容易确认各端子4、5、6、7、8与各衬垫204、205、206、207、208的接合状态(安装性)。

在所述第二实施方式中,各端子4、5、6、7、8具有从密封树脂9的侧面9c~9f露出的第一侧面部(第二露出面)46、56、66、76、86,但是也可以不具有这样的露出面46、56、66、76、86。

另外,在所述第二实施方式中,各端子4、5、6、7、8具有从密封树脂9的下表面9b露出的下表面(第一露出面)43、53、63、73、83,但是也可以代替这样的露出面,而各端子4~8具有与密封树脂9的上表面9a成大致同一平面并且从密封树脂9的上表面9a露出的上表面。

另外,第一和第二漏极端子4、6可以具有从密封树脂9的上表面9a和下表面9b中的一个表面露出的露出面,第一栅极端子5、第二栅极端子7和共用源极端子8可以具有从密封树脂9的上表面9a和下表面9b中的另一个表面露出的露出面。

本申请与在2017年3月23日向日本国特许厅提出的特愿2017-57831号和在2017年12月26日向日本国特许厅提出的特愿2017-249969号相对应,在此通过引用将上述申请的所有公开内容编入本申请。

虽然对本发明的实施方式进行了详细的说明,但是上述说明只不过是为了明了本发明的技术内容而使用的具体例子,本发明不应当限于这些具体例子来进行解释,本发明的范围仅由权利要求的范围来限定。

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