JP2019140236A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体素子の複数の信号パッドにフレキシブルプリント基板で被覆された導電ワイヤが接続されている半導体装置に関し、信号パッドに対する導電ワイヤの位置を正確に定める。【解決手段】本明細書が開示する半導体装置２は、複数の信号パッド３３を有している半導体素子３ａ−３ｄと、半導体素子を封止しているパッケージ９と、導体板５ａ−５ｄと、フレキシブルプリント基板４を備えている。導体板５ａ、５ｂは、パッケージ９の内部で半導体素子３ａ−３ｄに接合されている。フレキシブルプリント基板４は、パッケージ９の内部で複数の信号パッド３３の夫々に電気的に接続されている複数の導電ワイヤ４５をまとめて被覆している。導体板５ａ、５ｂには、フレキシブルプリント基板４に当接してフレキシブルプリント基板４を位置決めする位置決め部（ピン５１、５２）が設けられている。【選択図】図２

Description

本明細書が開示する技術は、半導体装置に関する。

特許文献１に、半導体素子の複数の信号パッドの夫々に、フレキシブルプリント基板でまとめられている複数の導電ワイヤの夫々が接続されている半導体装置が開示されている。複数の導電ワイヤはフレキシブルプリント基板でまとめて被覆されているので、隣接する導電ワイヤの間隔を狭めることができ、複数の導電ワイヤを小さな空間に配置することができる。複数の導電ワイヤのための空間を狭くできる分だけ、半導体装置を小型化できる。

特開２０１３−４５８４７号公報

複数の導電ワイヤの間隔を小さくできる場合、対応する信号パッドの大きさも小さくできる。一方、夫々の導電ワイヤを、対応する信号パッドの位置に正確に位置決めする必要がある。

本明細書が開示する半導体装置は、複数の信号パッドを有している半導体素子と、半導体素子を封止しているパッケージと、パッケージの内部で半導体素子に接合されている導体板と、パッケージの内部で複数の信号パッドの夫々に電気的に接続されている複数の導電ワイヤをまとめて被覆しているフレキシブルプリント基板を備えている。導体板に、フレキシブルプリント基板に当接してフレキシブルプリント基板を位置決めする位置決め部が設けられている。本明細書が開示する半導体装置は、半導体素子に接続されている（固定されている）導体板に、フレキシブルプリント基板を位置決めする位置決め部を設けることで、半導体素子に対するフレキシブルプリント基板の位置、即ち、夫々の導電ワイヤの位置を正確に定めることができる。導体板に設けられる位置決め部は、典型的には、フレキブルプリント基板に接する突起、あるいは、フレキシブルプリント基板から突出する突起と嵌合する窪みでよい。

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

第１実施例の半導体装置の斜視図である。 第２実施例の半導体装置の平面図である（紙面手前側の導体板とパッケージを除く）。 図２のIII−III線に沿った断面図である。 第１変形例の半導体装置の断面図である。 第２変形例の半導体装置の断面図である。 第３変形例の半導体装置の断面図である。 第４変形例の半導体装置の平面図である。 第５変形例の半導体装置の平面図である。 第６変形例の半導体装置の平面図である。 第７変形例の半導体装置の平面図である。 第８変形例の半導体装置の平面図である。 第２実施例の半導体装置の斜視図である。 第２実施例の半導体装置の平面図である（手前側の導体板とパッケージを除く）。 図１３のXIV−XIV線に沿った断面図である。 別の変形例の断面図である。

（第１実施例）図１−図３を参照して第１実施例の半導体装置を説明する。図１に半導体装置２の斜視図を示し、図２に半導体装置２の平面図を示す。なお、図２では、図の紙面手前側の導体板と、半導体装置２のパワー端子（後述）の図示を省略してあり、パッケージ９はその外形を仮想線で描いてある。図３は、図２のIII−III線に沿った断面図である。図３には、図２では省略した手前側の導体板５ｃ、５ｄも描いてある。図３でも、パワー端子の図示は省略し、パッケージ９はその外形を仮想線で示した。

半導体装置２は、樹脂製のパッケージ９の中に、４個の半導体素子３ａ−３ｄが封止されているパワーモジュールである。パッケージ９は、インサート成形技術によって作られている。半導体素子３ａ−３ｄは、電力変換用のパワートランジスタであり、具体的には、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）あるいは、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である。複数の半導体素子３ａ−３ｄは全て同じ構造／特定を有している。以下では、半導体素子３ａ−３ｄのいずれか１個を区別なく示すときには半導体素子３と表記する。

半導体素子３は扁平なカードタイプであり、一方の幅広面にエミッタ電極３１と複数の信号パッド３３が露出しており、他方の幅広面にコレクタ電極３２が露出している。図２では、半導体素子３ａの信号パッドにのみ符号３３を付し、残りの半導体素子３ｂ−３ｄの信号パッドには符号を省略した。エミッタ電極３１、コレクタ電極３２、信号パッド３３は、半導体素子３のチップの表面と面一であるが、図３では理解を助けるために、エミッタ電極３１等は半導体素子３のチップからわずかに突出させて描いてある。

パッケージ９は、扁平であり、一方の幅広面に、２個の導体板５ａ、５ｂが露出している。図１では見えないが、反対側の幅広面には、別の２個の導体板５ｃ、５ｄ（図３参照）が露出している。パッケージ９の一つの幅狭面から３個のパワー端子（正極端子９１、負極端子９２、中点端子９３）が延びている。反対側の幅狭面からは、フレキシブルプリント基板４が延びている。フレキシブルプリント基板４は、複数の導電ワイヤ４５をまとめて被覆している。複数の導電ワイヤ４５の夫々の一端は、パッケージ９の内部で、半導体素子３の複数の信号パッド３３の夫々と接続されている。図では、理解を助けるために、フレキシブルプリント基板４をグレーで色分けしてある。以降の図でも、フレキシブルプリント基板はグレーで色分けしてある。

導体板５ｂと導体板５ｄは対向しており、それらの間に半導体素子３ｃ、３ｄが挟まれている。図３において、半導体素子３ｄの紙面奥側に半導体素子３ｃが位置している。導体板５ｂ、５ｄは、導電性の金属、典型的には銅で作られている。導体板５ｂ、５ｄは、半導体素子３ｃ、３ｄの熱を外部に放出するヒートシンクの役割と、半導体素子３ｃ、３ｄのエミッタ電極３１とコレクタ電極３２を端子と導通させる導電経路を兼ねている。導体板５ｂには、半導体素子３ｃ、３ｄのコレクタ電極３２がハンダで接合される。半導体素子３ｃ、３ｄのエミッタ電極３１は、ハンダで銅スペーサ６に接合される。銅スペーサ６の反対側に、導体板５ｄがハンダで接合される。導体板５ｂ、５ｄによって、半導体素子３ｃ、３ｄが並列に接続されることになる。

図には表れていないが、導体板５ａ、５ｃについても同様である。導体板５ａ、５ｃは、半導体素子３ａ、３ｂを挟んで対向している。導体板５ａには、半導体素子３ａ、３ｂのコレクタ電極３２がハンダで接合される。半導体素子３ａ、３ｂのエミッタ電極３１は、ハンダで銅スペーサ６に接合される。銅スペーサ６の反対側に、導体板５ｃがハンダで接合される。導体板５ａ、５ｃによって、半導体素子３ａ、３ｂが並列に接続されることになる。

図では省略しているが、導体板５ｂ、５ｃは、パッケージ９の内部で中点端子９３と接続されている。そのような接続構造により、半導体素子３ａ、３ｂの並列回路と、半導体素子３ｃ、３ｄの並列回路が直列に接続されることになる。また、図では省略しているが、導体板５ａは、パッケージ９の内部で正極端子９１と接続されており、導体板５ｄはパッケージ９の内部で負極端子９２と接続されている。半導体装置２は、半導体素子３ａ、３ｂが回路上の一つの上アームスイッチング素子を構成し、半導体素子３ｃ、３ｄが回路上の一つの下アームスイッチング素子を構成する。即ち、半導体装置２は、インバータの一つの相を生成する回路を構成する。

夫々の半導体素子３の複数の信号パッド３３は、ゲート電極と接続されるパッド、センスエミッタに接続されるパッド、半導体素子３に内蔵されている温度センサと導通しているパッドなどである。それぞれの信号パッド３３には、フレキシブルプリント基板４で被覆された導電ワイヤ４５の一端が接続される。フレキシブルプリント基板４は、複数の半導体素子３の複数の信号パッド３３の夫々に接続される導電ワイヤ４５をまとめて被覆している。フレキシブルプリント基板４の一部はパッケージ９に埋設されているが、フレキシブルプリント基板４の残部はパッケージ９の外へと延びている。パッケージ９の外で、フレキシブルプリント基板４から複数の導電ワイヤ４５の他端が露出している。複数の導電ワイヤ４５の他端には、不図示のコネクタが取り付けられる。コネクタは、制御基板に接続され、制御基板に実装されている回路と半導体素子３が電気的に接続される。

複数の導電ワイヤ４５は、フレキシブルプリント基板４によって、狭い間隔で平行に保たれつつ、絶縁性の樹脂シートで被覆されている。なお、複数の導電ワイヤ４５は、図に描かれているよりも細く、また、隣接する導電ワイヤ４５の間隔も狭い。フレキシブルプリント基板４の幅、及び、半導体素子３ａ、３ｂと、半導体素子３ｃ、３ｄの間隔は、実際には非常に狭い。フレキシブルプリント基板４は、細い複数の導電ワイヤ４５を狭い間隔で保持することができる。

フレキシブルプリント基板４によって、複数の導電ワイヤ４５を狭い間隔で配索できるので、信号パッド３３も小さくすることができる。半導体装置２は、複数の信号パッド３３の夫々から信号を取り出す導電経路（信号パッドへ信号を与える導電経路）にフレキシブルプリント基板４を採用することにより、複数の導電ワイヤ４５を狭い間隔で配索できるとともに、信号パッド３３の面積も小さくすることができる。それゆえ、半導体装置２を小型化することができる。

一方、隣接する導電ワイヤ４５の間隔が狭く、また、信号パッド３３の面積が狭いので、複数の導電ワイヤ４５の夫々を対応する信号パッド３３に接合する際、フレキシブルプリント基板４を半導体素子３ａ−３ｄに対して正確に位置決めする必要がある。そこで、半導体装置２では、半導体素子３に接続されている（固定されている）導体板５ａ、５ｂにピン５１、５２を設けてある。また、ピン５１、５２の夫々に対応するようにフレキシブルプリント基板４には、孔４１、４２が設けてある。ピン５１は、導体板５ａの裏面（半導体素子３と対向する面）から突出しており、フレキシブルプリント基板４に設けられた孔４１を貫通している。ピン５２は、導体板５ｂの裏面から突出しておりフレキシブルプリント基板４に設けられた孔４２を貫通している。フレキシブルプリント基板４は、半導体素子３に対して固定されている導体板５ａ、５ｂから突出するピン５１、５２に当接し、半導体素子３に対する位置が正確に定まる。導体板５ａ、５ｂに設けられているピン５１、５２は、半導体素子３に対するフレキシブルプリント基板４の相対位置を正確に定める位置決め部に相当する。

フレキシブルプリント基板４は、２か所（ピン５１、５２）で導体板５ａ、５ｂに取り付けられている。２か所で固定されるので、図中の座標系のＹＺ平面内におけるフレキシブルプリント基板４の位置が定まる。

（第１変形例）図４を参照して第１変形例の半導体装置２ａを説明する。図４は、半導体装置２ａの一部断面図である。図４は、図３の右半分に対応する。図４は、理解を助けるために、図３よりも拡大して描いてある。図４では、図３に示されている部品と同じ部品の一部には符号を省略した。図４でも、半導体素子を封止しているパッケージ９は外形を仮想線で描いてある。

半導体装置２ａの導体板１０５は、半導体素子３ｃ、３ｄを固定している。半導体素子３ｃ、３ｄの信号パッド３３に、フレキシブルプリント基板１０４で被覆された導電ワイヤ４５の一端がハンダＳｄで接続されている。図４では見えないが、フレキシブルプリント基板１０４でまとめて被覆された複数の導電ワイヤ４５の夫々が、複数の信号パッド３３の夫々に接続されている。

導体板１０５は、フレキシブルプリント基板１０４の位置決めのための窪み１５１を備えている。フレキシブルプリント基板１０４には、導体板１０５に向けて突出する突起１４１が設けられている。フレキシブルプリント基板１０４の突起１４１が導体板１０５の窪み１５１に嵌合し、フレキシブルプリント基板１０４の位置が定まる。導体板１０５の窪み１５１は、フレキシブルプリント基板１０４に当接してその位置を定める位置決め部に相当する。図４には１箇所の位置決め部しか描かれていないが、第１変形例の半導体装置２ａでも、２か所以上の位置決め部を備えていることが好ましい。

（第２変形例）図５を参照して第２変形例の半導体装置２ｂを説明する。図５は、半導体装置２ｂの一部断面図である。図５は、図３の右半分に対応する。図５は、図４と同様に、図３よりも拡大して描いてある。図５では、図３に示されている部品と同じ部品の一部には符号を省略した。図５でも、半導体素子を封止しているパッケージ９は外形を仮想線で描いてある。

半導体装置２ｂの導体板２０５は、半導体素子３ｃ、３ｄを固定している。半導体素子３ｃ、３ｄの信号パッド３３に、フレキシブルプリント基板２０４で被覆された導電ワイヤ４５の一端がハンダＳｄで接続されている。図５では見えないが、フレキシブルプリント基板２０４でまとめて被覆された複数の導電ワイヤ４５の夫々が、複数の信号パッド３３の夫々に接続されている。

半導体装置２ｂの導体板２０５は、フレキシブルプリント基板２０４の位置決めのためのピン２５１を備えている。ピン２５１は、導体板２０５から突出する大径部２５１ｂと、大径部２５１ｂの先に続いている小径部２５１ａを有している。大径部２５１ｂと小径部２５１ａの境界に段差２５１ｃが形成されている。

フレキシブルプリント基板２０４には、ピン２５１が通過する孔２４１が設けられている。孔２４１の直径は、ピン２５１の小径部２５１ａの直径にほぼ等しい。それゆえ、孔２４１にピン２５１を挿通すると、フレキシブルプリント基板２０４は、ピン２５１の段差２５１ｃに係止される。図５では見えないが、半導体装置２ｂが有する他の導体板にも同様のピンが設けられており、そのピンに、フレキシブルプリント基板２０４の他の孔が係止されている。段差２５１ｃを有するピン２５１によって、フレキシブルプリント基板２０４は、図中の座標系のＹＺ方向の位置が定まるとともに、Ｘ方向の位置も定まる。導体板２０５のピン２５１は、フレキシブルプリント基板２０４に当接してその位置を定める位置決め部に相当する。

（第３変形例）図６を参照して第３変形例の半導体装置２ｃを説明する。図６は、半導体装置２ｃの一部断面図である。図６は、図３の右半分に対応する。図６は、図４と同様に、図３よりも拡大して描いてある。図６では、図３に示されている部品と同じ部品の一部には符号を省略した。図６でも、半導体素子を封止しているパッケージ９は外形を仮想線で描いてある。

半導体装置２ｃの導体板３０５は、半導体素子３ｃ、３ｄを固定している。半導体素子３ｃ、３ｄの信号パッド３３に、フレキシブルプリント基板３０４で被覆された導電ワイヤ４５の一端がハンダＳｄで接続されている。図６では見えないが、フレキシブルプリント基板２０４でまとめて被覆された複数の導電ワイヤ４５の夫々が、複数の信号パッド３３の夫々に接続されている。

半導体装置２ｃの導体板３０５には、孔３５９が設けられており、孔３５９に、別部材のピン３５１が圧入により固定されている。フレキシブルプリント基板３０４には、ピン３５１が貫通する孔３４１が設けられている。孔３４１にピン３５１を挿通することで、フレキシブルプリント基板３０４の位置が定まる。導体板３０５の孔３５９に圧入されたピン３５１は、フレキシブルプリント基板３０４に当接してその位置を定める位置決め部に相当する。ピン３５１は別部材であるが、導体板３０５に固定されており、その一部とみなせる。この第３変形例のように、位置決め部は、導体板に設けられていればよく、導体板とは別部材であってもよい。例えば、ピン３５１は樹脂で作られていてもよい。図６には１箇所の位置決め部しか描かれていないが、第３変形例の半導体装置２ｃも、２か所以上の位置決め部を備えていることが好ましい。

（第４変形例）図７を参照して第４変形例の半導体装置２ｄを説明する。図７は、半導体装置２ｄの平面図である。図７では、図２と同様に、紙面手前の導体板の図示を省略してある。また、パッケージ９は、その外形のみを仮想線で描いてある。図７では、図２に示されている部品と同じ部品の一部には符号を省略した。

半導体装置２ｄは、パッケージ９の内部に４個の半導体素子３ａ−３ｄを封止している。半導体素子３ａ、３ｂはハンダで導体板４０５ａに固定されており、半導体素子３ｃ、３ｄは、ハンダで導体板４０５ｂに固定されている。図７には示されていないが、導体板４０５ａの紙面手前側には別の導体板が配置されており、半導体素子３ａ、３ｂは、導体板４０５ａと別の導体板に挟まれている。同様に、導体板４０５ｂの紙面手前側にはさらに別の導体板が配置されており、半導体素子３ｃ、３ｄは、導体板４０５ｂとさらに別の導体板に挟まれている。

半導体素子３ａ、３ｂの信号パッド３３の夫々には、導電ワイヤ４５ａの夫々が接続されている。複数の導電ワイヤ４５ａは、フレキシブルプリント基板４０４ａでまとめて絶縁被覆されている。フレキシブルプリント基板４０４ａには、導体板４０５ａに設けられたピン４５１、４５２が貫通しており、その位置が定められている。導体板４０５ａに設けられているピン４５１、４５２は、フレキシブルプリント基板４０４ａに当接してその位置を決める位置決め部に相当する。フレキシブルプリント基板４０４ａは２か所の位置決め部（ピン４５１、４５２）によって半導体素子３ａ、３ｂに対して相対的な位置が正確に定められる。

半導体素子３ｃ、３ｄの信号パッド３３の夫々には、導電ワイヤ４５ｂの夫々が接続されている。導電ワイヤ４５ｂは、フレキシブルプリント基板４０４ｂでまとめて絶縁被覆されている。フレキシブルプリント基板４０４ｂには、導体板４０５ｂに設けられたピン４５３、４５４が貫通しており、その位置が定められている。フレキシブルプリント基板４０４ｂに設けられているピン４５３、４５４は、フレキシブルプリント基板４０４ｂに当接してその位置を決める位置決め部に相当する。フレキシブルプリント基板４０４ｂは２か所の位置決め部（ピン４５３、４５４）によって半導体素子３ｃ、３ｄに対して相対的な位置が正確に定められる。

（第５変形例）図８を参照して第５変形例の半導体装置２ｅを説明する。図８は、半導体装置２ｅの平面図である。図８では、図２と同様に、紙面手前の導体板の図示を省略してある。また、パッケージ９は、その外形のみを仮想線で描いてある。図８では、図２に示されている部品と同じ部品の一部には符号を省略した。

半導体装置２ｅは、パッケージ９の内部に４個の半導体素子３ａ−３ｄを封止している。半導体素子３ａ、３ｂはハンダで導体板５０５ａに固定されており、半導体素子３ｃ、３ｄは、ハンダで導体板５０５ｂに固定されている。

半導体素子３ａの信号パッド３３の夫々には、導電ワイヤ４５ａの夫々が接続されている。導電ワイヤ４５ａは、フレキシブルプリント基板５０４ａでまとめて絶縁被覆されている。フレキシブルプリント基板５０４ａには、導体板５０５ａに設けられたピン５５１が貫通しており、その位置が定められている。ピン５５１は、フレキシブルプリント基板５０４ａに当接してその位置を決める位置決め部に相当する。

半導体素子３ｂの信号パッド３３の夫々には、導電ワイヤ４５ｂの夫々が接続されている。導電ワイヤ４５ｂは、フレキシブルプリント基板５０４ｂでまとめて絶縁被覆されている。フレキシブルプリント基板５０４ｂには、導体板５０５ａに設けられたピン５５２が貫通しており、その位置が定められている。ピン５５２は、フレキシブルプリント基板５０４ｂに当接してその位置を決める位置決め部に相当する。

半導体素子３ｃ（３ｄ）の信号パッド３３の夫々には、導電ワイヤ４５ｃ（４５ｄ）の夫々が接続されている。導電ワイヤ４５ｃ（４５ｄ）は、フレキシブルプリント基板５０４ｃ（５０４ｄ）でまとめて絶縁被覆されている。フレキシブルプリント基板５０４ｃ（５０４ｄ）には、導体板５０５ｂに設けられたピン５５３（５５４）が貫通しており、その位置が定められている。ピン５５３（５５４）は、フレキシブルプリント基板５０４ｃ（５０４ｄ）に当接してその位置を決める位置決め部に相当する。

第４変形例と第５変形例のように、本明細書が開示する半導体装置では、ひとつのパッケージの中で複数のフレキシブルプリント基板の夫々が、半導体素子に固定されている導体板の位置決め部によって位置決めされていてもよい。

（第６変形例）図９を参照して第６変形例の半導体装置２ｆを説明する。図９は、半導体装置２ｆの平面図である。図９では、図２と同様に、紙面手前の導体板の図示を省略してある。また、パッケージ９は、その外形のみを仮想線で描いてある。図９では、図２に示されている部品と同じ部品の一部には符号を省略した。

半導体装置２ｆは、パッケージ９の内部に４個の半導体素子３ａ−３ｄを封止している。半導体素子３ａ、３ｂはハンダで導体板６０５ａに固定されており、半導体素子３ｃ、３ｄは、ハンダで導体板６０５ｂに固定されている。

半導体素子３ａ―３ｄの信号パッド３３の夫々には、導電ワイヤ４５の夫々が接続されている。複数の導電ワイヤ４５は、フレキシブルプリント基板６０４でまとめて絶縁被覆されている。フレキシブルプリント基板６０４の２か所に切欠６４１、６４２が設けられている。２か所の切欠６４１、６４２は、フレキシブルプリント基板６０４の平行な二辺の夫々に設けられている。一方、導体板６０５ａにはピン６５１が設けられており、導体板６０５ｂにはピン６５２が設けられている。ピン６５１は、フレキシブルプリント基板６０４の切欠６４１に嵌合しており、ピン６５２はフレキシブルプリント基板６０４の切欠６４２に嵌合している。フレキシブルプリント基板６０４はピン６５１、６５２によって両側を挟まれおり、その位置が定まる。ピン６５１、６５２は、フレキシブルプリント基板６０４に当接してその位置を決める位置決め部に相当する。

（第７変形例）図１０を参照して第７変形例の半導体装置２ｇを説明する。図１０は、半導体装置２ｇの平面図である。図１０では、図２と同様に、紙面手前の導体板の図示を省略してある。また、パッケージ９ａは、その外形のみを仮想線で描いてある。図１０では、図２に示されている部品と同じ部品の一部には符号を省略した。

半導体装置２ｇは、パッケージ９ａの内部に２個の半導体素子３ａ、３ｂを封止している。半導体素子３ａ、３ｂはハンダで導体板７０５に固定されている。図には表れていないが、半導体素子３ａ、３ｂの紙面手前側には別の導体板が配置されており、半導体素子３ａ、３ｂは、導体板７０５と別の導体板の間で樹脂のパッケージ９ａに封止されている。

半導体素子３ａ、３ｂの信号パッド３３の夫々には、導電ワイヤ４５の夫々が接続されている。複数の導電ワイヤ４５は、フレキシブルプリント基板７０４でまとめて絶縁被覆されている。フレキシブルプリント基板７０４の一辺に、切欠７４１が設けられている。一方、導体板７０５にはピン７５１−７５３が設けられている。ピン７５１は、フレキシブルプリント基板７０４の切欠７４１に嵌合している。ピン７５２、７５３は、切欠７４１とは反対側の辺に接している。フレキシブルプリント基板７０４はピン７５１と、ピン７５２、７５３によって両側を挟まれおり、その位置が定まる。ピン７５１−７５３は、フレキシブルプリント基板７０４に当接してその位置を決める位置決め部に相当する。

（第８変形例）図１１を参照して第８変形例の半導体装置２ｈを説明する。図１１は、半導体装置２ｈの平面図である。図１１では、図２と同様に、紙面手前の導体板の図示を省略してある。また、パッケージ９ａは、その外形のみを仮想線で描いてある。図１１では、図２に示されている部品と同じ部品の一部には符号を省略した。

半導体装置２ｈは、パッケージ９ａの内部に２個の半導体素子３ａ、３ｂを封止している。半導体素子３ａ、３ｂはハンダで導体板８０５に固定されている。図には表れていないが、半導体素子３ａ、３ｂの紙面手前側には別の導体板が配置されており、半導体素子３ａ、３ｂは、導体板８０５と別の導体板の間で樹脂のパッケージ９ａに封止されている。

半導体素子３ａ、３ｂの信号パッド３３の夫々には、導電ワイヤ４５の夫々が接続されている。複数の導電ワイヤ４５は、フレキシブルプリント基板８０４でまとめて絶縁被覆されている。フレキシブルプリント基板８０４の一辺に、Ｌ字形状の切欠８４１、８４２が設けられている。一方、導体板８０５にはピン８５１−８５３が設けられている。ピン８５１は、フレキシブルプリント基板８０４の切欠８４１に係合している。ピン８５２は、切欠８４２に係合している。ピン８５３は、切欠８４１、８４２とは反対側のフレキシブルプリント基板８０４の一辺に当接している。フレキシブルプリント基板８０４はピン８５１とピン８５２によって、図中の座標系のＺ方向で挟まれているとともに、ピン８５１、８５２とピン８５３によって、Ｙ方向でも挟まれている。ピン８５１―８５３によって、フレキシブルプリント基板８０４の位置が定まる。ピン８５１−８５３は、フレキシブルプリント基板８０４に当接してその位置を決める位置決め部に相当する。

（第２実施例）図１２−１４を参照して第２実施例の半導体装置２ｊを説明する。図１２に半導体装置２ｊの斜視図を示し、図１３に半導体装置２ｊの平面図を示す。図１３でも、図の紙面手前側の導体板と、半導体装置２ｊのパワー端子（正極端子９１、負極端子９２、中点端子９３）の図示を省略してあり、パッケージ９ｂはその外形を仮想線で描いてある。図１４は、図１３のXIV−XIV線に沿った断面図である。図１４には、図１３では省略した手前側の導体板９０５ｃも描いてある。図１４でも、パッケージ９ｂはその外形を仮想線で示した。

半導体装置２ｊは、樹脂製のパッケージ９ｂの中に、２個の半導体素子３ａ、３ｂが封止されているパワーモジュールである。半導体装置２ｊは、図１３の平面図において左右対称である。以下では、図１３と図１４を参照しつつ、図１３の左側半分の構造について説明する。

半導体素子３ａは、導体板９０５ａ、９０５ｃに挟まれている。半導体素子３ａは、導体板９０５ａ、９０５ｃの間で、樹脂製のパッケージ９ｂに封止されている。パッケージ９ｂには、複数の信号端子９５が概ね半分程埋設されている。

半導体素子３ａは、第１実施例の半導体素子と同様であり、一方の幅広面にコレクタ電極３２が露出しており、他方の幅広面にエミッタ電極３１と複数の信号パッド３３が露出している。半導体素子３ａのコレクタ電極３２はハンダで導体板９０５ａに接合されており、エミッタ電極３１はハンダで銅スペーサ６に接合されている。銅スペーサ６の反対側の面に導体板９０５ｃがハンダで接合されている。導体板９０５ａ、９０５ｃは、半導体素子３ａの熱を放熱する導体板の役割を果たすとともに、半導体素子３ａの電極とパワー端子の間の導電経路の役割を果たす。

半導体素子３ａの複数の信号パッド３３の夫々には、フレキシブルプリント基板９０４ａで被覆された導電ワイヤ４５の夫々の一端がハンダＳｄで接続される。導電ワイヤ４５の夫々の他端は、パッケージ９ｂの内部で、信号端子９５の夫々にハンダＳｄで接合される。

フレキシブルプリント基板９０４ａは、複数の導電ワイヤ４５を狭い間隔で平行に保ちながら、それらの導電ワイヤ４５を絶縁被覆している。フレキシブルプリント基板９０４ａを採用することによって、複数の導電ワイヤ４５を配索するスペースを小さくすることができる。フレキシブルプリント基板９０４ａは、半導体装置２ｊを小型化することに貢献する。図１３の右側のフレキシブルプリント基板９０４ｂについても同様の効果が得られる。

第１実施例とその変形例では、フレキシブルプリント基板は半導体装置のパッケージの外まで延びている。第２実施例の半導体装置２ｊでは、フレキシブルプリント基板はパッケージの内部だけで使われている。いずれのタイプであっても、本明細書が開示する技術が適用できる。

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。図１５に別の変形例の半導体装置２ｋの断面図を示す。半導体装置２ｋの導体板１００５ａは、フレキシブルプリント基板１００４の位置を決める位置決め部として、ピン１０５１とピン１０５２を有している。ピン１０５１は、フレキシブルプリント基板１００４を貫通し、図中の座標系のＹＺ平面内におけるフレキシブルプリント基板１００４の位置を定める。ピン１０５２は、フレキシブルプリント基板１００４に当接し、フレキシブルプリント基板１００４の図中の座標系のＸ方向の位置を定める。このように、位置決め部として、フレキシブルプリント基板を貫通するピンと、フレキシブルプリント基板に当接してその高さを一定に保つピンを備えていてもよい。

位置決め部は、半導体素子の縁から、半導体素子から離れる方向に４５度の角度で線を引いたときに、その線と、半導体素子を固定している導体板の外側面とが交差する位置よりも半導体素子から離れているとよい。図１５において、破線Ｌ１が、半導体素子３ａの縁から、半導体素子から離れる方向に４５度の角度で線を示している。この破線Ｌ１と、半導体素子３ａを固定している導体板１００５ａの外側面との交点Ｐ１よりも、位置決め部は半導体素子３ａから離れているとよい。破線Ｌ１から半導体素子３ａに近い領域は、半導体素子３ａの熱がよく伝わる領域である。そのような領域から離れて位置決め部を設けることで、半導体素子の熱がフレキシブルプリント基板に伝わり難くなる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２、２ａ−２ｊ：半導体装置
３、３ａ−３ｄ：半導体素子
４、１０４、２０４、３０４、４０４ａ、４０４ｂ：フレキシブルプリント基板
５ａ−５ｄ、１０５、２０５、３０５、４０５ａ、４０５ｂ：導体板
６：銅スペーサ
９、９ａ、９ｂ：パッケージ
３１：エミッタ電極
３２：コレクタ電極
３３：信号パッド
４１、４２：孔
４５、４５ａ−４５ｄ：導電ワイヤ
５１、５２、２５１、３５１、４５１−４５３：ピン
９５：信号端子
１４１：突起
１５１：窪み

Claims (1)

1. 複数の信号パッドを有している半導体素子と、
   前記半導体素子を封止しているパッケージと、
   前記パッケージの内部で前記半導体素子に接合されている導体板と、
   前記パッケージの内部で複数の前記信号パッドの夫々に電気的に接続されている複数の導電ワイヤをまとめて被覆しているフレキシブルプリント基板と、
   を備えており、
   前記導体板に、前記フレキシブルプリント基板に当接して前記フレキシブルプリント基板を位置決めする位置決め部が設けられている、半導体装置。