电子装置以及连接件的制作方法

本发明涉及电子装置以及连接件。

背景技术：

以往，被普遍认知的是将半导体元件放置在基板的导体层上，并通过焊锡等导电性粘合剂将该半导体元件的正面与端子用连接件进行连接(特开2015-12065号)。在将大容量的电流流通于半导体装置内的情况下，连接件的大小会变大。而在这种使用较大的连接件的情况下，虽然连接件会相对于导电性粘合剂下沉，且连接件与半导体元件有时会在头部侧相接触，但是为了提高可靠性，就必须要确保焊锡等导电性粘合剂的厚度。

鉴于上述课题，本发明的目的，是提供一种即使是在连接件的头部相对于导电性粘合剂下沉的情况下，也能够在确保位于头部侧的导电性粘合剂的厚度的同时防止失去平衡的可靠性较高的电子装置以及被用于该电子装置中的连接件。

技术实现要素：

本发明的一例所涉及的电子装置的特征在于，包括：

封装部；

电子元件，被设置在所述封装部内；

第一端子，从所述封装部向外侧突出；以及

连接件，具有：通过导电性粘合剂与所述电子元件的正面相连接的头部以及通过导体层与所述第一端子相连接的基端部，

其中，所述头部具有一个向所述电子元件侧突出的第一凸部，

所述第一凸部相对于所述导电性粘合剂下沉，并与所述电子元件的所述正面点接触，

所述基端部具有多个突出部或支撑面。

在本发明的一例所涉及的电子装置中，

所述基端部通过导电性粘合剂与所述导体层相连接，

所述基端部具有所述支撑面以及设置在所述支撑面的周缘上的凹部。

在本发明的一例所涉及的电子装置中，

所述基端部具有向正面侧弯曲后延伸的弯曲部，

所述凹部至少可以向正面侧延伸至所述弯曲部。

在本发明的一例所涉及的电子装置中，

所述头部具有向所述电子元件侧突出的第二凸部，

所述第一凸部可以从所述第二凸部向所述电子元件侧突出。

在本发明的一例所涉及的电子装置中，

所述基端部具有所述支撑面，

在将连接所述基端部的宽度方向的中心与所述头部的宽度方向的中心后的直线作为第一方向的情况下，所述支撑面沿所述第一方向的长度比所述第二凸部沿所述第一方向的长度更短。

在本发明的一例所涉及的电子装置中，

所述第一凸部被定位在所述头部的宽度方向的中心。

在本发明的一例所涉及的电子装置中，

所述第一凸部具有位于其根部侧且纵截面的形状是呈直线的直线部、以及位于所述直线部的前端侧且纵截面的形状是呈半球或圆弧的半球形状部。

本发明的一例所涉及的连接件被用于电子装置中，所述电子装置具有：封装部、被设置在所述封装部内的电子元件、以及从所述封装部向外侧突出的第一端子，其特征在于，包括：

头部，通过导电性粘合剂与所述电子元件的正面相连接；以及

基端部，通过导体层与所述第一端子相连接，

其中，所述头部具有一个向所述电子元件侧突出的第一凸部，

所述第一凸部相对于所述导电性粘合剂下沉，并与所述电子元件的所述正面点接触，

所述基端部具有与所述导体层接触的多个突出部或与所述导体层接触的支撑面。

发明效果

根据本发明，即使是在头部因连接件的重量而相对于导电性粘合剂下沉的情况下，也设置有一个与电子元件的正面点接触的第一凸部，并且基端部具有多个突出部或支撑面。因此，就能够提供一种在确保位于头部侧的导电性粘合剂的厚度的同时防止失去平衡的可靠性较高的电子装置以及被用于该电子装置中的连接件。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式所涉及的半导体装置的斜视图。

图2是展示在本发明的第一实施方式所涉及的半导体装置中，将封装部去除后的形态的斜视图。

图3是将图2中的连接件的附近放大后的侧面图。

图4是展示在本发明的第一实施方式中所使用的连接件的侧面图。

图5是展示在本发明的第一实施方式中所使用的连接件的底面图。

图6是展示在本发明的第一实施方式中所使用的第一凸部的一种形态的侧面图。

图7是展示在本发明的第一实施方式中所使用的第一凸部的另一种形态的侧面图。

图8是展示头部的一种变形例的底面图。

图9是展示头部的另一种变形例的底面图。

图10是展示在本发明的第一实施方式中所使用的连接件的变形例的底面图。

图11是展示在本发明的第一实施方式中所使用的连接件的第一凸部在向导电性粘合剂下沉后与半导体元件相接触的形态的侧面图。

图12是展示在本发明的第一实施方式的变形例中所使用的连接件的第一凸部在向导电性粘合剂下沉后与半导体元件相接触的形态的侧面图。

图13是展示在本发明的第二实施方式中所使用的连接件的基端部的底面图。

具体实施方式

第一实施方式

《构成》

如图2所示，作为本实施方式中的电子装置的一例半导体装置，具有：例如是由绝缘性材料所构成的基板5、以及设置在基板5上的由铜等构成的导体层70。基板5的背面设置有由铜等构成的散热板79(参照图3)。如图2所示，半导体装置具有：由封装树脂等构成的封装部90(参照图1)、设置在封装部90内的半导体元件95、从封装部90向外侧突出的第一主端子11、以及从封装部90向外侧突出的第二主端子12。如图3所示，半导体装置具有连接件51，而所述连接件51则具有：通过焊锡等导电性粘合剂75与半导体元件95的正面相连接的头部40以及通过导体层70与第一主端子11相连接的基端部45。

在本实施方式中，虽然是使用半导体装置来作为电子装置，使用半导体元件95来作为电子元件进行说明的，但是也不限于此，其不必特别是“半导体”。

在图2所示的形态中，在导体层70连接有第二主端子12，且第二主端子12通过导体层70与半导体元件95的背面相连接。在第二主端子12与导体层70之间的连接部位的周缘处，设置有用于防止焊锡等导电性粘合剂流出的抗蚀剂(不进行图示)。半导体元件95的背面与导体层70可以通过焊锡等导电性粘合剂相连接。

如图5所示，头部40具有一个向半导体元件95侧突出的第一凸部41。第一凸部41相对于导电性粘合剂75下沉，并与半导体元件95的正面点接触(参照图11以及图12)。基端部45具有与导体层70相接触的或设置在导体层70上的导电性粘合剂75的支撑面46。其中，本实施方式中的“点”可以具有一定的面积，第一凸部41与半导体元件95的正面点接触是指：第一凸部41中的最靠近半导体元件95的正面侧的部分与半导体元件95的正面相接触。

图2所示的半导体元件95的正面与第一主端子11电连接，背面与第二主端子12电连接。在本实施方式中，设置有从封装部90向外侧突出且用于源极侧的传感的正面侧的传感端子13(以下称为“正面侧传感端子13”)。在本实施方式中，虽然是使用流通有主电流的第一主端子11来作为第一端子，使用流通有主电流的正面侧传感端子13来作为第二端子进行说明的，但也不限于此。也能够采用在第一端子不流通主电流的形态，还能够使用第二端子不用于传感的形态。正面侧传感端子13通过没有图示的导线等与基端部45电连接。

如图4以及图5所示，基端部45具有支撑面46以及设置在支撑面46的周缘上的凹部47。凹部47虽然可以被设置为将支撑面46的整体围绕，但是也可以如图5所示般被形成为将支撑面46中的基端侧的三边连续地围绕。此外，凹部47还可以被形成为将支撑面46断续地围绕而不是连续地围绕。另外，基端部45具有向正面侧(图3的上端侧)弯曲后延伸的弯曲部48。凹部47也可以从支撑面46沿着向正面侧延伸的弯曲部48向正面侧延伸。当采用这种凹部47是沿着弯曲部48向正面侧进行延伸的形态时，对于能够将导电性粘合剂沿着设置在弯曲部48上的凹部47来设置，从而易于形成焊脚(fillet)这点上是有帮助的。

头部40既可以如图4以及图5所示具有向半导体元件95侧突出的第二凸部42，也可以如图10所示不具有第二凸部42。第一凸部41以及第二凸部42虽然可以是各自只设置一个的形态，但也可以如图8以及图9所示，是各自设置有多个的形态。此外，还可以如图8以及图9所示，是在设置有多个的第二凸部42中的一部分中不设置第一凸部41的形态。

在将连接基端部45的宽度方向(图5的上下方向)的中心与头部40的宽度方向的中心后的直线作为第一方向(图5的左右方向)的情况下，支撑面46沿第一方向的长度比第二凸部42沿第一方向的长度更短(参照图5)。

第一凸部41被定位在头部40的宽度方向的中心。

第一主端子11以及第二主端子12是流通有大容量的电流(例如大于等于200a～300a)的功率端子。当第一主端子11以及第二主端子12是这种功率端子时，由于流通于连接件51的电流变大，因此连接件51的大小也会增大。所以，就会容易引起连接件51向导电性粘合剂75下沉的问题。

在图1所示的形态中，第二主端子12、正面侧传感端子13、背面侧传感端子14以及控制端子15从封装部90的一侧的侧面向外侧突出，第一主端子11从封装部90的另一侧的侧面向外侧突出。第一主端子11、第二主端子12、正面侧传感端子13、背面侧传感端子14以及控制端子15向正面侧弯曲，并与设置在正面侧的控制基板5相连接。该控制基板5用于控制半导体元件95。

半导体装置的封装部90内的构造可以是线对称。作为其中一例，第一主端子11、第二主端子12、正面侧传感端子13、背面侧传感端子14、控制端子15以及导体层70可以各自被配置为相对于任意的直线呈线对称。其中，在图2中也展示了导线19。

《作用·效果》

下面，对由上述结构所构成的本实施方式中的作用·效果进行说明。

根据本实施方式，即使是在头部40因连接件51的重量而相对于导电性粘合剂75下沉的情况下，也设置有一个与半导体元件95的正面点接触的第一凸部41，并且基端部45具有支撑面46。因此，就能够在确保位于头部40侧的导电性粘合剂75的厚度的同时防止失去平衡。

如图5以及图10所示，当采用只设置有一个第一凸部41的形态时，对于能够将导电性粘合剂75定位在没有设置第一凸部41的部位上，从而通过导电性粘合剂75将头部40相对于半导体元件95更可靠地固定这点上是有帮助的。

基端部45能够在支撑面46与导体层70接触或平衡良好地浮在(硬化前的)导电性粘合剂75上。在支撑面46是与导体层70接触的情况下，能够更可靠地防止连接件51失去平衡。另一方面，当支撑面46是浮在导电性粘合剂75上的情况下，在导电性粘合剂75凝固后，能够将基端部45与导体层70更为可靠地粘贴。

当基端部45是通过焊锡等导电性粘合剂75与导体层70相连接的形态下，在采用图5所示的基端部45是具有支撑面46与设置在支撑面46的周缘上的凹部47的形态时，能够将导电性粘合剂75放入于凹部47，从而就能够通过导电性粘合剂75来易于形成焊脚(例如焊锡圆角)。因此，就能够防止导电性粘合剂75的量在不充分的情况下硬化后出现裂纹等问题。特别是在支撑面46越与导体层70接触连接件51就越重的情况下，通过设置这种凹部47，对于能够通过导电性粘合剂75将基端部45与导体层70相粘贴这点上是有帮助的。此外，在这种情况下，如图4所示，采用凹部47是沿弯曲部48向正面侧延伸的形态也是有帮助的。

如图5所示，在采用头部40是具有向半导体元件95侧突出的第二凸部42，且第一凸部41是从第二凸部42向半导体元件95侧突出的形态时，能够在没有设置第一凸部41的部位处将焊锡等导电性粘合剂75的厚度在一定程度上进行加厚，进而就能够在没有设置第一凸部41以及第二凸部42的部位处将导电性粘合剂75的厚度进一步加厚。特别是在头部40因连接件51的重量而相对于导电性粘合剂75下沉，且第一凸部41与半导体元件95的正面是相接触的形态下，通过将第一凸部41以及第二凸部42的厚度(高度)设为适当的值，就能够在头部40与半导体元件95的正面之间设置适当厚度的导电性粘合剂75。此外，通过将第二凸部42的宽度设为适当的值，就能够确保电流流路的宽度。

另外，能够涂在半导体元件95的正面上的导电性粘合剂75的量与能够放置在半导体元件95的正面上的头部40的大小是有限制的。对于这点，通过设置由导电性粘合剂75与所需的接触面积量的(面内方向的)大小所构成的第二凸部42，就能够确保与导电性粘合剂75之间的适当的接触面积，进而就能够将导电性粘合剂75的量设为适当的量。

通过采用将支撑面46沿第一方向的长度设为比第二凸部42沿第一方向的长度更短的形态(参照图5)，就能够缩小基端部45的大小。此外，关于沿第一方向的长度，虽然其比第二凸部42短，但比第一凸部41长，所以就能够通过支撑面46来使平衡不被破坏。

通过采用第一凸部41是被定位在头部40的宽度方向的中心处的形态，能够防止头部40在宽度方向上倾斜。特别是在头部40因连接件51的重量而相对于导电性粘合剂75下沉，且第一凸部41与半导体元件95的正面是相接触的形态下，在将第一凸部41作为中心的宽度方向上头部40会有倾斜的可能性。对于这点，通过采用该形态，就能够降低头部40在宽度方向上倾斜的可能性。

如图6以及图7所示，在采用第一凸部41是具有：位于其根部侧且纵截面的形状是呈直线的直线部41a、以及位于直线部41a的前端侧且纵截面的形状是呈半球或圆弧的半球形状部41b的形态时，能够缩小半球形状部41b中的直径。因此，即使是在头部40向导电性粘合剂75下沉且第一凸部41是与半导体元件95的正面相接触的情况下，也能够使第一凸部41与半导体元件95的正面以更小的面积(点)相接触。这样一来，就能够增加位于头部40与半导体元件95的正面之间的导电性粘合剂75，进而能够将导电性粘合剂75在硬化后产生裂纹等不良情况防范于未然。

如图7所示，作为直线部41在采用朝向前端的宽度是变窄的锥形形态时，能够在前端侧增加导电性粘合剂75。因此，就能够在靠近半导体元件95的前端侧将导电性粘合剂75在硬化后发生裂痕等不良情况防范于未然。此外，由于能够向前端侧逐渐地增加导电性粘合剂75的量，因此就能够将导电性粘合剂75均匀且准确地定位在第一凸部41的周围。所以，即使是在头部40因连接件51的重量而相对于导电性粘合剂75下沉，且第一凸部41与半导体元件95的正面是相接触的形态下，也能够降低头部40发生倾斜的可能性。此外，如图6所示，直线部41a可以呈圆柱形。

第二实施方式

下面，对本发明的第二实施方式进行说明。

在第一实施方式中，虽然是使用连接件51的基端部45具有与导体层70相接触的支撑面46的形态进行的说明，但是在第二实施方式中，如图13所示，连接件51的基端部45是具有多个与导体层70相接触的突出部49的形态。

而除此以外的其他构成，则与第一实施方式相同。在第二实施方式中，对与第一实施方式相同或同等的部件等添加相同的符号，并省略其说明。即使是本实施方式也能够获得与通过第一实施方式所实现的效果相同的效果。

即，根据本实施方式，即使是在头部40因连接件51的重量而相对于导电性粘合剂75下沉的情况下，也设置有一个与半导体元件95的正面点接触的第一凸部41，并且基端部45具有多个与导体层70相接触的突出部49。因此，就能够在确保位于头部40侧的导电性粘合剂75的厚度的同时防止失去平衡。

此外，突出部49的数量可以是大于等于两个。当仅有两个突出部49时，可以相对于通过基端部45的宽度方向的中心的直线(在第一方向延伸的直线)来线对称或点对称地设置突出部49。此外，即使是在设置有多个突出部49的情况下，也可以相对于通过基端部45的宽度方向的中心的直线(在第一方向延伸的直线)来线对称或点对称地设置突出部49。

上述记载的各实施方式、变形例以及公开的附图，只是用于说明权利要求所记载的发明的一例，权利要求所记载的发明不受上述记载的实施方式或公开的附图所限定。此外，最初申请的权利要求仅是一例示例，能够根据说明书、附图等记载，对权利要求进行适当变更。

符号说明

11第一端子(第一主端子)

13第二端子(正面侧传感端子)

40头部

41第一凸部

42第二凸部

45基端部

46支撑面

47凹部

49突出部

70导体层

75导电性粘合剂

90封装部

95半导体元件(电子元件)