树脂封装型功率用半导体装置以及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种树脂封装型的功率用半导体装置以及树脂封装型功率用半导体装置的制造方法，涉及一种确保内在环形导线的可靠性的方法。
【背景技术】
[0002]作为现有的半导体装置，已知将内置基板和引线框之间利用粗铝导线连接的构造(例如参照专利文献I) O
[0003]专利文献1:日本特开2013 — 175609号公报
[0004]作为FA(Factory automat1n)仪器的一个例子，可以举出逆变器、伺服放大器以及可编程逻辑控制器。在FA仪器用的功率用半导体装置中，存在以下的课题。多台FA仪器在控制板中沿水平方向排列，但如果横宽为例如1mm宽，则在排列10台仪器的情况下，存在控制板的宽度延伸为100_的不良影响。在FA仪器的形态中，存在被称为书架型的、将厚度变薄的类型。书架型的FA仪器符合用户的小型化需求，但对于书架型的FA仪器来说，厚度大这一点成为特别大的课题。
[0005]因此，存在下述期望，S卩，将在FA仪器中使用的功率用半导体装置自身的宽度也尽可能缩小。
[0006]在制造树脂封装型功率用半导体装置时，如果将在引线框的各处设置的电极和基板利用导线连接，并从水平方向向配置于模具内的引线框以及基板注入模塑树脂，则在模具内模塑树脂沿水平方向流动。模塑树脂在流动时处于液化状态，但如果液化的树脂从与导线的延伸方向垂直的方向与导线碰撞，则发生使导线变形的导线冲歪现象。
[0007]在由于导线冲歪而使不同电压的导线彼此接触或无法确保耐电压方面所需的绝缘距离的情况下，发生短路故障或者泄漏故障，因此产生下述问题，即，需要繁杂的检查工序，或对能够确保可靠性的期间产生制约等。
[0008]因此，在树脂封装型功率用半导体装置中，为了防止导线短路，确保适当的绝缘距离，必须确保导线之间的间隔大于或等于一定距离，妨碍了树脂封装型功率用半导体装置的小型化。
【发明内容】
[0009]本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到一种在防止导线之间的短路并确保适当的绝缘距离的同时，实现小型化的树脂封装型功率用半导体装置以及树脂封装型功率用半导体装置的制造方法。
[0010]为了解决上述课题，实现目的，本发明的树脂封装型功率用半导体装置具有并列地配置的多个导线，多个导线与半导体元件一起由模塑树脂封装，该树脂封装型功率用半导体装置的特征在于，多个导线沿模塑树脂的流动方向排列，流动方向的下游侧的导线的配线长度，大于或等于流动方向的上游侧的导线的配线长度。
[0011]发明的效果
[0012]根据本发明，具有下述效果，S卩，即使导线变形，也不会与下游侧的导线接触，能够防止短路，并且能够确保适当的绝缘距离。
【附图说明】
[0013]图1是本发明所涉及的树脂封装型功率用半导体装置的实施方式I的剖面图。
[0014]图2是实施方式I所涉及的树脂封装型功率用半导体装置的俯视图。
[0015]图3是实施方式I所涉及的树脂封装型功率用半导体装置的俯视图。
[0016]图4是导线的放大图。
[0017]图5是从导线环看起来呈直线的方向示出了导线倾倒的过程的图。
[0018]图6是表示本发明所涉及的功率用半导体装置的实施方式2的导线的图。
[0019]图7是表示交替地调换一次连接和二次连接而配线后的状态的图。
[0020]图8是用于制造实施方式4所涉及的功率半导体装置的模塑模具的剖面图。
[0021]图9是表示完成模塑树脂的注入后的状态的图。
[0022]图10是表示向原本存在可动销的空间中填充树脂后的状态的图。
[0023]图11是表示模塑树脂填充前后的导线形状的图。
[0024]图12是导线的剖面图。
[0025]标号的说明
[0026]I基板，2引线框，3半导体元件，4、5、6电极，7导线，7a—次连接侧，7b 二次连接侦lj，7c顶部，8可动销，9绝缘包覆层，10模具，11上模具，12下模具，13空腔，14可动销驱动机构，15模塑树脂，16绝缘片，17金属基座，20树脂封装型功率用半导体装置。
【具体实施方式】
[0027]下面，基于附图，详细说明本发明所涉及的功率用半导体装置的实施方式。此外，本发明并不受本实施方式限定。
[0028]实施方式I
[0029]图1是本发明所涉及的树脂封装型功率用半导体装置的实施方式I的剖面图。图2是实施方式I所涉及的树脂封装型功率用半导体装置的俯视图。在树脂封装型功率用半导体装置20中，用于支撑固定半导体元件3并与外部配线连接的引线框2配置为，不与基板I立体地干涉。在引线框2配置有半导体元件3。在引线框2的配置半导体元件3的部位的相反面，配置绝缘片16以及金属基座17，半导体元件3的发热经由金属基座17而散热。设置于半导体元件3的电极4或基板I的电极5与设置于引线框2的电极6之间，利用多个导线7连接。作为导线7的材质，虽然按照标准来说，能够以常温接合的铝的作业性优异，但铜或者铜和铝的复合材料也能够作为导线7的材料使用，除此之外，也可以将其他金属或者金属的组合物作为导线7的材料使用。
[0030]基板1、引线框2、半导体元件3以及导线7由模塑树脂15封装。在图2中，以箭头A表示利用模塑树脂15进行树脂封装时的流动方向。
[0031]图3是实施方式I所涉及的树脂封装型功率用半导体装置的俯视图，示出了注入模塑树脂15之前的状态。模塑前的导线7大致平行地配置，在模塑树脂15的流动方向上的上游侧配置有较短的导线7，在下游侧配置有较长的导线7。因此，在着眼于相邻的2个导线7的情况下，下游侧的导线7的配线长度大于或等于上游侧的导线7的配线长度。
[0032]在利用模塑树脂15进行模塑时，导线7受到模塑树脂15流动的影响，如图2所示，以描绘出向下游侧凸出的弧形的方式变形。对于在各导线7因模塑树脂15而发生了变形的情况下的移动量，导线7越短移动量越小，导线7越长移动量越大，因此，在注入模塑树脂15后，导线7间的距离变宽。
[0033]在实施方式I中，通过将导线7配置为，在模塑树脂15的流动方向上的上游侧配置较短的导线7，在下游侧配置较长的导线7，从而防止短路以及导线7间的距离的不必要的减少。由此，能够提高树脂封装型功率用半导体装置20的成品率。
[0034]图4是导线的放大图。由导线7将半导体元件3的电极4a、4b和基板I的电极5之间连接。图4右侧为模塑树脂15注入中的上游，左侧为下游。将半导体元件3配置为，从上游至下游为止导线7依次变短。虽然导线7因模塑树脂15的流动而变形，但由于在模塑树脂15的流动的上游侧较短，在下游侧较长，因此防止导线7间的距离变得过短。与图4所示的例子相反地，在上游配置有较长的导线7而在下游配置有较短的导线7的情况下，较长的导线7的移动距离比短的导线7的移动距离大，因此，产生导线7间的距离不必要地变小的风险，无法使树脂封装型功率用半导体装置20小型化。
[0035]对导线7的移动距离的大小实施了实验验证。首先，针对导线7的变形所需的力，在由于向水平方向的流动而使导线7成为弓形形状为止所需的力，在Φ300 μπι的铝导线的情况下，为0.4mN?lmN，非常小。对于导线7，如果开始施加力，则最初进行弹性变形，但如果进一步施加力，则开始塑性变形。如果一旦导线7的塑性变形开始，则导线7直至