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JP2023161954A - Semiconductor module and semiconductor module manufacturing method - Google Patents

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JP2023161954A
JP2023161954A JP2022072621A JP2022072621A JP2023161954A JP 2023161954 A JP2023161954 A JP 2023161954A JP 2022072621 A JP2022072621 A JP 2022072621A JP 2022072621 A JP2022072621 A JP 2022072621A JP 2023161954 A JP2023161954 A JP 2023161954A
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semiconductor module
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terminals
clip
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JP2022072621A
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Japanese (ja)
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博可 漆畑
Hiroyoshi Urushibata
瑛基 伊藤
Eiki Ito
渉 木村
Wataru Kimura
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Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

【課題】端子における寄生インダクタンスの影響を低減することが可能であり、かつ、寄生インダクタンスの影響の低減のために一般的な半導体モジュールと比較して必須の端子の減少及びパッケージサイズの拡大の必要がない半導体モジュール及びその製造方法を提供する。【解決手段】半導体モジュール1は、ソース電極12、ドレイン電極(図示せず。)及びゲート電極16を有する半導体チップ10と、ソース電極12と接合された接合部22、接合部22から突出するソース端子24及びソース端子24とは別に接合部22から突出するケルビンソース端子26,27を有するクリップ20と、半導体チップ10を封止する封止樹脂50とを備え、ケルビンソース端子26,27は、接合部22からソース端子24とは異なる方向に突出する吊りピンでもある。【選択図】図3[Problem] It is possible to reduce the influence of parasitic inductance on terminals, and it is necessary to reduce the number of terminals and increase the package size, which is essential compared to general semiconductor modules in order to reduce the influence of parasitic inductance. To provide a semiconductor module and a method for manufacturing the same. A semiconductor module 1 includes a semiconductor chip 10 having a source electrode 12, a drain electrode (not shown), and a gate electrode 16, a junction 22 joined to the source electrode 12, and a source protruding from the junction 22. A clip 20 having Kelvin source terminals 26 and 27 protruding from the joint portion 22 separately from the terminal 24 and the source terminal 24, and a sealing resin 50 for sealing the semiconductor chip 10, the Kelvin source terminals 26 and 27 are It is also a hanging pin that protrudes from the joint portion 22 in a direction different from that of the source terminal 24 . [Selection diagram] Figure 3

Description

本発明は、半導体モジュール及び半導体モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor module and a method for manufacturing a semiconductor module.

パワー半導体モジュールの技術分野においては、大電流化及び高速化が常に求められている。一方、パワー半導体モジュールのうちMOSFETを用いるものはソース端子、ドレイン端子及びゲート端子の3種類の端子を有するが、大電流化及び高速化の進展によりソース端子における寄生インダクタンスの影響が無視できなくなってきている。このため、寄生インダクタンスの影響を低減することを目的として、ソース端子の他にケルビンソース端子を有する半導体モジュールが従来から知られている(例えば、特許文献1参照。)。 In the technical field of power semiconductor modules, higher current and higher speed are always required. On the other hand, power semiconductor modules that use MOSFETs have three types of terminals: a source terminal, a drain terminal, and a gate terminal, but as the current and speed increase, the influence of parasitic inductance at the source terminal can no longer be ignored. ing. For this reason, semiconductor modules having a Kelvin source terminal in addition to a source terminal have been known for the purpose of reducing the influence of parasitic inductance (for example, see Patent Document 1).

図17は、従来の半導体モジュール900の平面図である。
従来の半導体モジュール900は、図17に示すように、ソース電極912、ドレイン電極(図示せず。)及びゲート電極916を有する半導体チップ910(MOSFET)と、クリップ920(ソースコネクタ)と、ドレイン端子934を有するダイパッドフレーム930と、ゲートクリップ(ゲートコネクタ)940と、ソース端子928と、ケルビンソース端子929と、ゲート端子942とを備える。また、半導体モジュール900は、各端子の末端以外は封止樹脂(図示せず。)により封止されている。クリップ920は、ソース電極912と接合されたチップ接合部922、チップ接合部922から突出しソース端子928と接合されているソース端子接合部924及びソース端子接合部924とは別にチップ接合部922から突出しケルビンソース端子929と接合されているケルビンソース端子接合部926を有する。
FIG. 17 is a plan view of a conventional semiconductor module 900.
As shown in FIG. 17, a conventional semiconductor module 900 includes a semiconductor chip 910 (MOSFET) having a source electrode 912, a drain electrode (not shown), and a gate electrode 916, a clip 920 (source connector), and a drain terminal. 934, a gate clip (gate connector) 940, a source terminal 928, a Kelvin source terminal 929, and a gate terminal 942. Further, the semiconductor module 900 is sealed with a sealing resin (not shown) except for the ends of each terminal. The clip 920 includes a chip joint 922 joined to the source electrode 912, a source terminal joint 924 protruding from the chip joint 922 and joined to a source terminal 928, and a clip 920 protruding from the chip joint 922 separately from the source terminal joint 924. It has a Kelvin source terminal junction 926 that is joined to a Kelvin source terminal 929 .

従来の半導体モジュール900によれば、ケルビンソース端子929を備えるため、ソース端子928における寄生インダクタンスの影響を低減し、誤作動やノイズの発生を抑制することが可能となる。 Since the conventional semiconductor module 900 includes the Kelvin source terminal 929, it is possible to reduce the influence of parasitic inductance at the source terminal 928, thereby suppressing malfunctions and noise generation.

特開2018-63993号公報JP2018-63993A

しかしながら、従来の半導体モジュール900には、ケルビンソース端子を有しない半導体モジュール(以下、「一般的な半導体モジュール」という。)と比較して、必須の端子(ケルビンソース端子以外の端子。特にソース端子。)の減少又はパッケージサイズの拡大が必要となるという問題がある。例えば、従来の半導体モジュール900は、一般的な半導体モジュールでは3本であったソース端子928のうち1本をケルビンソース端子929として使用するものであるとも言える。つまり、一般的な半導体モジュールと比較して、従来の半導体モジュール900ではソース端子928が2/3に減少しているため、単純計算でソース端子928全体の電流容量は2/3に減少し、ソース配線抵抗が1.5倍に増加してしまう。これを避けるためにはソース端子の数を維持したままケルビンソース端子を増設することが考えられるが、この場合には端子が増加した分、半導体モジュールのパッケージサイズを拡大せざるを得なくなることが多い。この問題は、パッケージサイズを容易には拡大できない小型大電流のパワー半導体モジュールにおいて特に影響が大きくなる。 However, compared to a semiconductor module that does not have a Kelvin source terminal (hereinafter referred to as a "general semiconductor module"), the conventional semiconductor module 900 has an essential terminal (a terminal other than a Kelvin source terminal, especially a source terminal). ) or increase the package size. For example, it can be said that in the conventional semiconductor module 900, one of the source terminals 928, which is three in a general semiconductor module, is used as the Kelvin source terminal 929. In other words, compared to a general semiconductor module, in the conventional semiconductor module 900, the number of source terminals 928 is reduced to 2/3, so by simple calculation, the current capacity of the entire source terminal 928 is reduced to 2/3. The source wiring resistance increases by 1.5 times. To avoid this, it may be possible to increase the number of Kelvin source terminals while maintaining the number of source terminals, but in this case, the package size of the semiconductor module may have to be increased to account for the increased number of terminals. many. This problem has a particularly large effect on small, high-current power semiconductor modules whose package size cannot be easily expanded.

そこで、本発明は上記した問題を解決するためになされたものであり、端子における寄生インダクタンスの影響を低減することが可能であり、かつ、寄生インダクタンスの影響の低減のために一般的な半導体モジュールと比較して必須の端子の減少及びパッケージサイズの拡大の必要がない半導体モジュールを提供することを目的とする。また、このような半導体モジュールの製造方法を提供することも目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is capable of reducing the influence of parasitic inductance on terminals, and can be applied to general semiconductor modules to reduce the influence of parasitic inductance. It is an object of the present invention to provide a semiconductor module that does not require a reduction in the number of required terminals and an increase in the package size compared to the conventional semiconductor module. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing such a semiconductor module.

本発明の半導体モジュールは、第1電極、第2電極及び第3電極を有する半導体チップと、前記第1電極と接合された接合部、前記接合部から突出する第1端子及び前記第1端子とは別に前記接合部から突出する第2端子を有するクリップと、前記半導体チップを封止する封止樹脂とを備え、前記第2端子は、前記接合部から前記第1端子とは異なる方向に突出する吊りピンでもあることを特徴とする。 A semiconductor module of the present invention includes a semiconductor chip having a first electrode, a second electrode, and a third electrode, a joint portion joined to the first electrode, a first terminal protruding from the joint portion, and the first terminal. The clip also includes a clip having a second terminal protruding from the joint, and a sealing resin for sealing the semiconductor chip, wherein the second terminal protrudes from the joint in a direction different from that of the first terminal. It is also characterized by being a hanging pin.

本発明の半導体モジュールの製造方法は、接合部及び前記接合部から突出する第1端子を有し、前記接合部から前記第1端子とは異なる方向に突出する吊りピンによりフレームに固定されているクリップを、第1電極、第2電極及び第3電極を有する半導体チップの前記第1電極側に載置するクリップ載置工程と、前記接合部と前記第1電極とを接合する接合工程と、前記半導体チップを封止樹脂により封止する樹脂封止工程と、前記封止樹脂から突出する部分が残るように前記吊りピンをカットして、前記接合部から前記第1端子とは異なる方向に突出する第2端子を形成する第2端子形成工程とを含むことを特徴とする。 The method for manufacturing a semiconductor module of the present invention includes a joint portion and a first terminal protruding from the joint portion, and is fixed to a frame by a hanging pin protruding from the joint portion in a direction different from the first terminal. a clip mounting step of mounting a clip on the first electrode side of a semiconductor chip having a first electrode, a second electrode, and a third electrode; a bonding step of bonding the bonding portion and the first electrode; a resin sealing step of sealing the semiconductor chip with a sealing resin, and cutting the hanging pin so that a portion protruding from the sealing resin remains, and moving the pin from the joint in a direction different from the first terminal. The method is characterized in that it includes a second terminal forming step of forming a protruding second terminal.

ところで、クリップを備える半導体モジュールを製造する際には、吊りピンと呼ばれる構造が一般的に用いられる(後述する実施形態1及び図7参照。)。吊りピンは枠状の外枠にクリップを固定するものであり、一般的には金属板から外枠及びクリップとともに形成される。半導体チップとクリップとを接合する工程や半導体チップを樹脂封止する工程を、吊りピンで外枠にクリップを固定した状態で実施することにより、クリップの位置ずれ、傾き、変形等を抑制することができる。一般的な半導体モジュールの製造方法においては、吊りピンは樹脂封止後、封止樹脂から突出している部分全体がカットされる。このため、吊りピンを用いて製造した半導体モジュールの封止樹脂内には吊りピンが残るが、当該吊りピンは電気的には何の役目も果たさない。本発明の発明者らは吊りピンを有効利用できる可能性を見出し、本発明を完成させた。 By the way, when manufacturing a semiconductor module including a clip, a structure called a hanging pin is generally used (see Embodiment 1 and FIG. 7, which will be described later). The hanging pin fixes the clip to the frame-shaped outer frame, and is generally formed from a metal plate together with the outer frame and the clip. By performing the process of bonding the semiconductor chip and the clip and the process of resin-sealing the semiconductor chip with the clip fixed to the outer frame using hanging pins, the misalignment, tilting, deformation, etc. of the clip can be suppressed. I can do it. In a typical semiconductor module manufacturing method, after the hanging pin is sealed with resin, the entire portion protruding from the sealing resin is cut off. Therefore, although the hanging pin remains in the sealing resin of a semiconductor module manufactured using the hanging pin, the hanging pin does not play any role electrically. The inventors of the present invention discovered the possibility of effectively utilizing hanging pins and completed the present invention.

本発明の半導体モジュールによれば、第2端子は、接合部から第1端子とは異なる方向に突出する吊りピンでもあるため、従来から存在しながら活用されてこなかった吊りピンを第2端子として活用できる。その結果、本発明の半導体モジュールは、端子における寄生インダクタンスの影響を低減することが可能であり、かつ、寄生インダクタンスの影響の低減のために一般的な半導体モジュールと比較して必須の端子の減少及びパッケージサイズの拡大の必要がない半導体モジュールとなる。 According to the semiconductor module of the present invention, the second terminal is also a hanging pin that protrudes from the joint in a direction different from that of the first terminal, so the hanging pin, which has conventionally existed but has not been utilized, can be used as the second terminal. Can be used. As a result, the semiconductor module of the present invention is capable of reducing the effect of parasitic inductance on the terminals, and the number of terminals required is reduced compared to a general semiconductor module to reduce the effect of parasitic inductance. And it becomes a semiconductor module that does not require expansion of package size.

本発明の半導体モジュールの製造方法は、封止樹脂から突出する部分が残るように吊りピンをカットして、接合部から第1端子とは異なる方向に突出する第2端子を形成する第2端子形成工程を含むため、端子における寄生インダクタンスの影響を低減することが可能であり、かつ、寄生インダクタンスの影響の低減のために一般的な半導体モジュールと比較して必須の端子の減少及びパッケージサイズの拡大の必要がない半導体モジュールを製造することができる半導体モジュールの製造方法となる。 In the method for manufacturing a semiconductor module of the present invention, the hanging pin is cut so that the portion protruding from the sealing resin remains, and the second terminal is formed to protrude from the joint in a direction different from the first terminal. Because it includes a formation process, it is possible to reduce the influence of parasitic inductance on the terminals, and to reduce the influence of parasitic inductance, it is possible to reduce the number of terminals and package size, which are essential compared to general semiconductor modules. This is a semiconductor module manufacturing method that can manufacture a semiconductor module that does not require expansion.

実施形態1に係る半導体モジュール1の斜視図である。1 is a perspective view of a semiconductor module 1 according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る半導体モジュール1の六面図である。FIG. 3 is a hexagonal view of the semiconductor module 1 according to the first embodiment. 実施形態1に係る半導体モジュール1の内部構造を説明するために示す平面図である。1 is a plan view shown to explain the internal structure of the semiconductor module 1 according to the first embodiment. FIG. 実施形態1におけるクリップ20の六面図である。6 is a hexagonal view of the clip 20 in Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る半導体モジュールの製造方法のフローチャートである。3 is a flowchart of a method for manufacturing a semiconductor module according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1における半導体チップ載置工程S10を説明するために示す図である。3 is a diagram shown to explain a semiconductor chip mounting step S10 in the first embodiment. FIG. 実施形態1におけるクリップ載置工程S20を説明するために示す図である。It is a figure shown in order to explain clip mounting process S20 in Embodiment 1. 実施形態1における接合工程S30の後、外枠F1を外した状態を説明するために示す図である。It is a figure shown in order to explain the state where the outer frame F1 was removed after joining process S30 in Embodiment 1. 実施形態1における樹脂封止工程S40を説明するために示す図である。FIG. 3 is a diagram shown to explain a resin sealing step S40 in Embodiment 1. FIG. 実施形態1におけるケルビンソース端子形成工程S50(第2端子形成工程)を説明するために示す図である。FIG. 3 is a diagram shown to explain a Kelvin source terminal forming step S50 (second terminal forming step) in the first embodiment. 実施形態2に係る半導体モジュール2の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a semiconductor module 2 according to a second embodiment. 実施形態2に係る半導体モジュール2の六面図である。6 is a six-sided view of a semiconductor module 2 according to a second embodiment. FIG. 実施形態2に係る半導体モジュール2の内部構造を説明するために示す平面図である。FIG. 3 is a plan view shown to explain the internal structure of a semiconductor module 2 according to a second embodiment. 実施形態2におけるクリップ20a,20bの六面図である。FIG. 6 is a hexagonal view of clips 20a and 20b in Embodiment 2. FIG. 変形例1に係る半導体モジュール3の六面図である。7 is a hexagonal view of a semiconductor module 3 according to modification example 1. FIG. 変形例2に係る半導体モジュール4の六面図である。7 is a hexagonal view of a semiconductor module 4 according to a second modification. FIG. 従来の半導体モジュール900の平面図である。FIG. 9 is a plan view of a conventional semiconductor module 900.

以下、本発明の半導体モジュール及び半導体モジュールの製造方法について、図に示す各実施形態に基づいて説明する。なお、以下に説明する各実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、各実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須であるとは限らない。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the semiconductor module and the manufacturing method of the semiconductor module of this invention are demonstrated based on each embodiment shown in a figure. Note that each embodiment described below does not limit the invention according to the claims. Furthermore, not all of the elements and combinations thereof described in each embodiment are essential to the solution of the present invention.

[実施形態1]
1.半導体モジュール1
まず、実施形態1に係る半導体モジュール1について説明する。
図1は、実施形態1に係る半導体モジュール1の斜視図である。
図2は、実施形態1に係る半導体モジュール1の六面図である。図2(a)は半導体モジュール1の正面図であり、図2(b)は半導体モジュール1の背面図であり、図2(c)は半導体モジュール1の平面図であり、図2(d)は半導体モジュール1の底面図であり、図2(e)は半導体モジュール1の左側面図であり、図2(f)は半導体モジュール1の右側面図である。
図3は、実施形態1に係る半導体モジュール1の内部構造を説明するために示す平面図である。図3においては、封止樹脂50の外形形状を破線で図示している。
図4は、実施形態1におけるクリップ20の六面図である。図4(a)はクリップ20の正面図であり、図4(b)はクリップ20の背面図であり、図4(c)はクリップ20の平面図であり、図4(d)はクリップ20の底面図であり、図4(e)はクリップ20の左側面図であり、図4(f)はクリップ20の右側面図である。
[Embodiment 1]
1. Semiconductor module 1
First, a semiconductor module 1 according to a first embodiment will be described.
FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor module 1 according to a first embodiment.
FIG. 2 is a six-sided view of the semiconductor module 1 according to the first embodiment. 2(a) is a front view of the semiconductor module 1, FIG. 2(b) is a rear view of the semiconductor module 1, FIG. 2(c) is a plan view of the semiconductor module 1, and FIG. 2(d) is a front view of the semiconductor module 1. is a bottom view of the semiconductor module 1, FIG. 2(e) is a left side view of the semiconductor module 1, and FIG. 2(f) is a right side view of the semiconductor module 1.
FIG. 3 is a plan view shown to explain the internal structure of the semiconductor module 1 according to the first embodiment. In FIG. 3, the outer shape of the sealing resin 50 is illustrated with broken lines.
FIG. 4 is a hexagonal view of the clip 20 in the first embodiment. 4(a) is a front view of the clip 20, FIG. 4(b) is a rear view of the clip 20, FIG. 4(c) is a plan view of the clip 20, and FIG. 4(d) is a front view of the clip 20. FIG. 4(e) is a left side view of the clip 20, and FIG. 4(f) is a right side view of the clip 20.

実施形態1に係る半導体モジュール1は、図1~図3に示すように、半導体チップ10と、クリップ20と、ダイパッドフレーム30と、ゲートクリップ40と、封止樹脂50とを備える。なお、一般的な事項であるため都度の説明及び図示は省略するが、各構成要素における電気的な導通が必要な部分は、はんだ等の導電性接合材により接合されている。 The semiconductor module 1 according to the first embodiment includes a semiconductor chip 10, a clip 20, a die pad frame 30, a gate clip 40, and a sealing resin 50, as shown in FIGS. 1 to 3. Note that since this is a general matter, detailed explanations and illustrations will be omitted, but portions of each component that require electrical continuity are bonded using a conductive bonding material such as solder.

半導体チップ10は、MOSFETである。半導体チップ10は、図3に示すように、ソース電極12(第1電極)、ドレイン電極(第2電極)(図示せず。)及びゲート電極16(第3電極)を有する。 The semiconductor chip 10 is a MOSFET. As shown in FIG. 3, the semiconductor chip 10 has a source electrode 12 (first electrode), a drain electrode (second electrode) (not shown), and a gate electrode 16 (third electrode).

クリップ20は、図3及び図4に示すように、ソース電極12(第1電極)と接合された接合部22、接合部22から突出するソース端子24(第1端子)及びソース端子24(第1端子)とは別に接合部22から突出するケルビンソース端子26,27(第2端子)を有する。ケルビンソース端子26,27(第2端子)は、接合部22からソース端子24(第1端子)とは異なる方向に突出する吊りピンでもある。 As shown in FIGS. 3 and 4, the clip 20 includes a joint portion 22 joined to the source electrode 12 (first electrode), a source terminal 24 (first terminal) protruding from the joint portion 22, and a source terminal 24 (first terminal). In addition to the first terminal), Kelvin source terminals 26 and 27 (second terminals) protrude from the joint 22. The Kelvin source terminals 26 and 27 (second terminals) are also hanging pins that protrude from the joint portion 22 in a different direction from the source terminal 24 (first terminal).

クリップ20の接合部22は、ソース電極12に対応する矩形の部分である。ソース端子24及びケルビンソース端子26,27は、同じ側(底面側)に向かって折り曲げられている。半導体モジュール1におけるソース端子24は、3本存在する。3本のソース端子24は、平面視したとき、最終的には(末端は)同じ方向に向かって延出する。 The joint portion 22 of the clip 20 is a rectangular portion corresponding to the source electrode 12 . The source terminal 24 and the Kelvin source terminals 26 and 27 are bent toward the same side (bottom side). There are three source terminals 24 in the semiconductor module 1. The three source terminals 24 ultimately (ends) extend in the same direction when viewed from above.

ケルビンソース端子26,27(第2端子)の断面積は、ソース端子24(第1端子)の断面積より小さい。また、半導体モジュール1を平面視したとき、ケルビンソース端子26,27(第2端子)の幅は、ソース端子24(第1端子)の幅より狭い。なお、「ケルビンソース端子(第2端子)の断面積」の比較対象は、「1本のソース端子(第1端子)の断面積」であり、「ソース端子(第1端子全体)の断面積」ではない。幅についても同様である。 The cross-sectional area of the Kelvin source terminals 26 and 27 (second terminal) is smaller than the cross-sectional area of the source terminal 24 (first terminal). Further, when the semiconductor module 1 is viewed from above, the width of the Kelvin source terminals 26 and 27 (second terminal) is narrower than the width of the source terminal 24 (first terminal). The object of comparison for "cross-sectional area of Kelvin source terminal (second terminal)" is "cross-sectional area of one source terminal (first terminal)", and "cross-sectional area of source terminal (entire first terminal)" is compared with "cross-sectional area of one source terminal (first terminal)". "isn't it. The same applies to the width.

半導体モジュール1は、ケルビンソース端子26,27(第2端子)として、第1の方向に向かって突出する第1のケルビンソース端子26(第2端子)と、第1の方向とは反対の第2の方向に向かって突出する第2のケルビンソース端子27(第2端子)とを有する。半導体モジュール1を平面視したとき、第1のケルビンソース端子26(第2端子)及び第2のケルビンソース端子27(第2端子)は、ソース端子24(第1端子)が最終的に延出する方向に対して垂直な方向に向かって延出する。また、半導体モジュール1を平面視したとき、第1のケルビンソース端子26(第2端子)及び第2のケルビンソース端子27(第2端子)は同一直線上にある。 The semiconductor module 1 includes a first Kelvin source terminal 26 (second terminal) protruding in the first direction, and a first Kelvin source terminal 26 (second terminal) as Kelvin source terminals 26 and 27 (second terminal), which is opposite to the first direction. The second Kelvin source terminal 27 (second terminal) protrudes in the second direction. When the semiconductor module 1 is viewed from above, the first Kelvin source terminal 26 (second terminal) and the second Kelvin source terminal 27 (second terminal) are connected to each other when the source terminal 24 (first terminal) finally extends. Extends in a direction perpendicular to the direction of Furthermore, when the semiconductor module 1 is viewed from above, the first Kelvin source terminal 26 (second terminal) and the second Kelvin source terminal 27 (second terminal) are on the same straight line.

「第1端子が最終的に延出する方向」とは、第1端子の末端が延出する方向のことをいう。なお、半導体モジュール1のように第1端子(ソース端子24)が複数存在する場合には、少なくとも1つの第1端子が最終的に延出する方向に対して第1の第2端子及び第2の第2端子(ケルビンソース端子26,27)が垂直な方向に向かって延出していれば、上記条件を満たすものとする。 "The direction in which the first terminal finally extends" refers to the direction in which the end of the first terminal extends. Note that in the case where there are a plurality of first terminals (source terminals 24) as in the semiconductor module 1, the first second terminal and the second The above condition is satisfied if the second terminals (Kelvin source terminals 26, 27) extend in the vertical direction.

図3に示すように、半導体モジュール1を平面視したとき、ソース端子24(第1端子)とケルビンソース端子26,27(第2端子)とは、接合部22の重心Cを通過しかつソース端子24(第1端子)の突出方向とは垂直な仮想線Vにより区分される接合部22の別々の側を起点として接合部22から突出する。この場合の「接合部の重心」とは、平面視したときの接合部の形状から導出される仮想的な重心である。 As shown in FIG. 3, when the semiconductor module 1 is viewed from above, the source terminal 24 (first terminal) and the Kelvin source terminals 26 and 27 (second terminals) pass through the center of gravity C of the joint 22 and the source The terminals 24 (first terminals) protrude from the joint 22 starting from different sides of the joint 22 separated by virtual lines V perpendicular to the direction in which the terminals 24 (first terminals) project. The "center of gravity of the joint" in this case is a virtual center of gravity derived from the shape of the joint when viewed from above.

ダイパッドフレーム30は、半導体チップ10を載置するための部材である。ダイパッドフレーム30は、半導体チップ10のドレイン電極と接合されたダイパッド(図示せず。)及びドレイン端子34を有する。 The die pad frame 30 is a member on which the semiconductor chip 10 is placed. The die pad frame 30 has a die pad (not shown) connected to the drain electrode of the semiconductor chip 10 and a drain terminal 34 .

ゲートクリップ40は、ゲート電極16と接合されたゲート電極接合部42及びゲート電極接合部42から突出するゲート端子44を有する。 The gate clip 40 has a gate electrode junction 42 joined to the gate electrode 16 and a gate terminal 44 protruding from the gate electrode junction 42 .

封止樹脂50は、半導体チップ10を封止する。図1及び図2に示すように、封止樹脂50からは、ソース端子24、ケルビンソース端子26,27、ドレイン端子34、ゲート端子44及びダイパッドフレーム30の底面が露出している。なお、ダイパッドフレーム30の底面が封止樹脂50から露出しているのは主に放熱のためであり、放熱に問題がない場合には、ダイパッドフレーム30の底面は必ずしも封止樹脂50から露出していなくてもよい。 The sealing resin 50 seals the semiconductor chip 10. As shown in FIGS. 1 and 2, the bottom surfaces of the source terminal 24, the Kelvin source terminals 26 and 27, the drain terminal 34, the gate terminal 44, and the die pad frame 30 are exposed from the sealing resin 50. Note that the bottom surface of the die pad frame 30 is exposed from the sealing resin 50 mainly for heat radiation, and if there is no problem with heat radiation, the bottom surface of the die pad frame 30 is not necessarily exposed from the sealing resin 50. It doesn't have to be.

2.半導体モジュールの製造方法
次に、実施形態1に係る半導体モジュールの製造方法について説明する。
図5は、実施形態1に係る半導体モジュールの製造方法のフローチャートである。
図6は、実施形態1における半導体チップ載置工程S10を説明するために示す図である。図6(a)は、外枠F1にピンFP1を介して固定されているダイパッドフレーム30の様子を示す図であり、図6(b)はダイパッドフレーム30に半導体チップ10を載置した後の様子を示す図である。なお、符号の表示が煩雑になることを避けるため、図6においては、半導体モジュール1に関する構成要素について、最も紙面左上の1つにのみ符号を表示する。後述する図7~図10においても同様である。
図7は、実施形態1におけるクリップ載置工程S20を説明するために示す図である。図7(a)は外枠F2に吊りピンFP2を介して固定されているクリップ20の様子を示す図であり、図7(b)は半導体チップ10にクリップ20を載置した後の様子を示す図である。
図8は、実施形態1における接合工程S30の後、外枠F1を外した状態を説明するために示す図である。
図9は、実施形態1における樹脂封止工程S40を説明するために示す図である。
図10は、実施形態1におけるケルビンソース端子形成工程S50(第2端子形成工程)を説明するために示す図である。図10(a)は吊りピンFP2をカットした直後の様子を示す図であり、図10(b)は吊りピンFP2をケルビンソース端子26,27とした状態を示す図である。
2. Method for Manufacturing a Semiconductor Module Next, a method for manufacturing a semiconductor module according to the first embodiment will be described.
FIG. 5 is a flowchart of a method for manufacturing a semiconductor module according to the first embodiment.
FIG. 6 is a diagram shown to explain the semiconductor chip mounting step S10 in the first embodiment. 6(a) is a diagram showing the state of the die pad frame 30 fixed to the outer frame F1 via the pin FP1, and FIG. 6(b) is a diagram showing the state of the die pad frame 30 after the semiconductor chip 10 is mounted on the die pad frame 30. FIG. In order to avoid complicating the display of symbols, in FIG. 6, the symbol is displayed only in one of the components related to the semiconductor module 1, which is located at the upper left of the page. The same applies to FIGS. 7 to 10, which will be described later.
FIG. 7 is a diagram shown to explain the clip mounting step S20 in the first embodiment. 7(a) is a diagram showing the state of the clip 20 fixed to the outer frame F2 via the hanging pin FP2, and FIG. 7(b) is a diagram showing the state after the clip 20 is placed on the semiconductor chip 10. FIG.
FIG. 8 is a diagram shown to explain a state in which the outer frame F1 is removed after the joining step S30 in the first embodiment.
FIG. 9 is a diagram shown to explain the resin sealing step S40 in the first embodiment.
FIG. 10 is a diagram shown for explaining the Kelvin source terminal forming step S50 (second terminal forming step) in the first embodiment. FIG. 10(a) is a diagram showing a state immediately after cutting the hanging pin FP2, and FIG. 10(b) is a diagram showing a state in which the hanging pin FP2 is used as Kelvin source terminals 26, 27.

実施形態1に係る半導体モジュールの製造方法は、図5に示すように、半導体チップ載置工程S10と、クリップ載置工程S20と、接合工程S30と、樹脂封止工程S40と、ケルビンソース端子形成工程S50(第2端子形成工程)とを含む。以下、各工程について説明する。 As shown in FIG. 5, the method for manufacturing a semiconductor module according to the first embodiment includes a semiconductor chip mounting step S10, a clip mounting step S20, a bonding step S30, a resin sealing step S40, and a Kelvin source terminal formation. Step S50 (second terminal forming step). Each step will be explained below.

半導体チップ載置工程S10は、ダイパッドフレーム30に半導体チップ10を載置する工程である。半導体チップ載置工程S10においては、まず、外枠F1にピンFP1を介して固定されているダイパッドフレーム30を準備する(図6(a)参照。)。なお、図6においては、1つの外枠F1に9個のダイパッドフレーム30が固定されているが、これはあくまで例示である。外枠F1に固定されているダイパッドフレーム30の数、つまり、同時に製造する半導体モジュール1の数は、8個以下であってもよく、10個以上であってもよい。また、図6においては、1つのダイパッドフレーム30につき4本のピンFP1が接続されているが、これも例示である。ダイパッドフレーム30に接続されているピンFP1の数は3本以下であってもよく、5本以上であってもよい。 The semiconductor chip mounting step S10 is a step of mounting the semiconductor chip 10 on the die pad frame 30. In the semiconductor chip mounting step S10, first, the die pad frame 30 fixed to the outer frame F1 via pins FP1 is prepared (see FIG. 6(a)). Although nine die pad frames 30 are fixed to one outer frame F1 in FIG. 6, this is just an example. The number of die pad frames 30 fixed to the outer frame F1, that is, the number of semiconductor modules 1 manufactured at the same time, may be eight or less, or may be ten or more. Further, in FIG. 6, four pins FP1 are connected to one die pad frame 30, but this is also an example. The number of pins FP1 connected to the die pad frame 30 may be three or less, or five or more.

次に、ダイパッドフレーム30に、導電性接合材又はその前駆体(例えば、はんだペースト。図示せず。)を介して、ソース電極12(第1電極)、ドレイン電極(第2電極)(図示せず。)及びゲート電極16(第3電極)を有する半導体チップ10を載置する(図6(b)参照。)。当該載置は、ダイパッドフレーム30のダイパッドと半導体チップ10のドレイン電極との位置を合わせるように行う。 Next, the source electrode 12 (first electrode) and the drain electrode (second electrode) (not shown) are attached to the die pad frame 30 via a conductive bonding material or its precursor (for example, solder paste, not shown). ) and a gate electrode 16 (third electrode) (see FIG. 6(b)). The mounting is performed so that the die pad of the die pad frame 30 and the drain electrode of the semiconductor chip 10 are aligned.

クリップ載置工程S20は、接合部22及び接合部22から突出するソース端子24(第1端子)を有し、接合部22からソース端子24(第1端子)とは異なる方向に突出する吊りピンFP2により外枠に固定されているクリップ20を、半導体チップ10のソース電極12(第1電極)側に載置する工程である。 The clip mounting step S20 includes a hanging pin that has a joint portion 22 and a source terminal 24 (first terminal) protruding from the joint portion 22, and that protrudes from the joint portion 22 in a direction different from the source terminal 24 (first terminal). This is a step of placing the clip 20 fixed to the outer frame by the FP 2 on the source electrode 12 (first electrode) side of the semiconductor chip 10.

クリップ載置工程S20においては、まず、外枠F2に吊りピンFP2を介して固定されているクリップ20を準備する(図7(a)参照。)。クリップ20の数及び位置は、半導体チップ10の数及び位置に対応する。なお、クリップ載置工程S20で準備するクリップ20は、半導体モジュール1におけるクリップ20の最終的な形状と同じ形状である必要は無く、特に、ソース端子24の形状が整えられていなくてもよい。この場合、クリップ20の形状の整形は、接合工程S30や樹脂封止工程S40の後に実施することができる。次に、半導体チップ10に、導電性接合材又はその前駆体(例えば、はんだペースト。図示せず。)を介してクリップ20を載置する(図7(b)参照。)。当該載置は、半導体チップ10のソース電極12とクリップ20の接合部22との位置を合わせるように行う。この時、外枠F1と外枠F2とを重ねるようにすることで、各構成要素の位置ずれや傾きを抑制できる。 In the clip mounting step S20, first, the clip 20 fixed to the outer frame F2 via the hanging pin FP2 is prepared (see FIG. 7(a)). The number and position of clips 20 correspond to the number and position of semiconductor chips 10. Note that the clip 20 prepared in the clip mounting step S20 does not need to have the same final shape as the final shape of the clip 20 in the semiconductor module 1, and in particular, the shape of the source terminal 24 may not be arranged. In this case, shaping the shape of the clip 20 can be performed after the joining step S30 and the resin sealing step S40. Next, the clip 20 is placed on the semiconductor chip 10 via a conductive bonding material or its precursor (for example, solder paste, not shown) (see FIG. 7(b)). The mounting is performed so that the source electrode 12 of the semiconductor chip 10 and the joint portion 22 of the clip 20 are aligned. At this time, by overlapping the outer frame F1 and the outer frame F2, it is possible to suppress misalignment and inclination of each component.

また、クリップ載置工程S20においては、ゲートクリップ40も半導体チップ10に載置する。つまり、半導体チップ10に、導電性接合材又はその前駆体(例えば、はんだペースト。図示せず。)を介してゲートクリップ40を載置する。当該載置は、半導体チップ10のゲート電極16とゲートクリップ40のゲート電極接合部42との位置を合わせるように行う。なお、ゲートクリップ40は、吊りピンを介して外枠F2と接続されていてもよい。この場合、クリップ20の載置とゲートクリップ40の載置とを同時に実施することができ、ゲートクリップ40の位置ずれや傾きも抑制できる。 Furthermore, in the clip mounting step S20, the gate clip 40 is also mounted on the semiconductor chip 10. That is, the gate clip 40 is placed on the semiconductor chip 10 via a conductive bonding material or its precursor (for example, solder paste, not shown). The mounting is performed so that the gate electrode 16 of the semiconductor chip 10 and the gate electrode joint portion 42 of the gate clip 40 are aligned. Note that the gate clip 40 may be connected to the outer frame F2 via a hanging pin. In this case, the mounting of the clip 20 and the mounting of the gate clip 40 can be carried out simultaneously, and the positional shift and inclination of the gate clip 40 can also be suppressed.

接合工程S30は、接合部22とソース電極12(第1電極)とを接合する工程である。加熱により溶融する導電性接合材又はその前駆体(例えば、はんだペースト)を用いる場合には、本工程は加熱及び冷却(リフロー)により実施することができる。接合工程S30においては、半導体モジュール1となる構成要素全体を加熱及び冷却することにより、半導体チップ10とダイパッドフレーム30との接合(ドレイン電極とダイパッドとの接合)及び半導体チップ10とゲートクリップ40との接合(ゲート電極16とゲート電極接合部42との接合)も同時に行う。その後、ピンFP1をダイパッドフレーム30側の根本から切断し、外枠F1を除去する(図8参照。)。 The bonding step S30 is a step of bonding the bonding portion 22 and the source electrode 12 (first electrode). When using a conductive bonding material or its precursor (for example, solder paste) that melts when heated, this step can be performed by heating and cooling (reflow). In the bonding step S30, the semiconductor chip 10 and the die pad frame 30 are bonded together (the drain electrode and the die pad are bonded) and the semiconductor chip 10 and the gate clip 40 are bonded by heating and cooling the entire component that will become the semiconductor module 1. The bonding (bonding between the gate electrode 16 and the gate electrode bonding portion 42) is also performed at the same time. Thereafter, the pin FP1 is cut from the root on the die pad frame 30 side, and the outer frame F1 is removed (see FIG. 8).

樹脂封止工程S40は、半導体チップ10を封止樹脂50により封止する工程である。樹脂封止工程S40においては、封止樹脂50からソース端子24、ケルビンソース端子26,27、ドレイン端子34、ゲート端子44及びダイパッドフレーム30の底面が露出するように樹脂封止を行う(図9参照。)。樹脂封止工程S40は、例えば、所定の形状の金型(図示せず。)に吊りピンFP2ごと各構成要素をセットし、金型内に封止樹脂50を流し込んで硬化させることで実施できる。 The resin sealing step S40 is a step of sealing the semiconductor chip 10 with the sealing resin 50. In the resin sealing step S40, resin sealing is performed so that the source terminal 24, the Kelvin source terminals 26 and 27, the drain terminal 34, the gate terminal 44, and the bottom surfaces of the die pad frame 30 are exposed from the sealing resin 50 (FIG. 9). reference.). The resin sealing step S40 can be carried out, for example, by setting each component together with the hanging pin FP2 in a mold of a predetermined shape (not shown), and pouring the sealing resin 50 into the mold and hardening it. .

ケルビンソース端子形成工程S50(第2端子形成工程)は、封止樹脂50から突出する部分が残るように吊りピンFP2をカットして、接合部22からソース端子24(第1端子)とは異なる方向に突出するケルビンソース端子26,27(第2端子)を形成する工程である。外枠F2は、吊りピンFP2をカットした後に除去する(図10(a)参照。)。カット後の吊りピンFP2は、適切な折り曲げ加工等を実施することにより、ケルビンソース端子26,27となる(図10(b)参照。)。実施形態1においては、ケルビンソース端子形成工程S50を実施することにより、半導体モジュール1が完成する。 In the Kelvin source terminal forming step S50 (second terminal forming step), the hanging pin FP2 is cut so that a portion protruding from the sealing resin 50 remains, and the source terminal 24 (different from the first terminal) is formed from the joint portion 22. This is a step of forming Kelvin source terminals 26 and 27 (second terminals) that protrude in the direction. The outer frame F2 is removed after cutting the hanging pin FP2 (see FIG. 10(a)). The hanging pins FP2 after being cut become Kelvin source terminals 26 and 27 by performing appropriate bending processing, etc. (see FIG. 10(b)). In the first embodiment, the semiconductor module 1 is completed by performing the Kelvin source terminal forming step S50.

3.実施形態1に係る半導体モジュール1及び半導体モジュールの製造方法の効果
実施形態1に係る半導体モジュール1によれば、ケルビンソース端子26,27(第2端子)は、接合部22からソース端子24(第1端子)とは異なる方向に突出する吊りピンでもあるため、従来から存在しながら活用されてこなかった吊りピンをケルビンソース端子26,27(第2端子)として活用できる。その結果、実施形態1に係る半導体モジュール1は、端子における寄生インダクタンスの影響を低減することが可能であり、かつ、寄生インダクタンスの影響の低減のために一般的な半導体モジュールと比較して必須の端子の減少及びパッケージサイズの拡大の必要がない半導体モジュールとなる。
3. Effects of the semiconductor module 1 according to the first embodiment and the semiconductor module manufacturing method According to the semiconductor module 1 according to the first embodiment, the Kelvin source terminals 26 and 27 (second terminals) are connected from the junction 22 to the source terminal 24 (second terminal). Since it is also a hanging pin that protrudes in a different direction from the first terminal), it is possible to utilize the hanging pin, which has existed in the past but has not been utilized, as the Kelvin source terminals 26 and 27 (second terminal). As a result, the semiconductor module 1 according to the first embodiment is capable of reducing the influence of parasitic inductance on the terminals, and has the essential features compared to general semiconductor modules for reducing the influence of parasitic inductance. This results in a semiconductor module that does not require a reduction in terminals or an increase in package size.

また、実施形態1に係る半導体モジュール1によれば、ケルビンソース端子26,27(第2端子)の断面積は、ソース端子24(第1端子)の断面積より小さいため、ソース端子24ほどの電流容量を必要としないケルビンソース端子26,27の断面積を適切なものとすることが可能となる。 Further, according to the semiconductor module 1 according to the first embodiment, the cross-sectional area of the Kelvin source terminals 26 and 27 (second terminal) is smaller than the cross-sectional area of the source terminal 24 (first terminal). It becomes possible to make the cross-sectional area of the Kelvin source terminals 26 and 27, which do not require current capacity, appropriate.

また、実施形態1に係る半導体モジュール1によれば、平面視したとき、ケルビンソース端子26,27(第2端子)の幅は、ソース端子24(第1端子)の幅より狭いため、ソース端子24ほどの電流容量を必要としないケルビンソース端子26,27の幅を適切なものとすることが可能となる。 Further, according to the semiconductor module 1 according to the first embodiment, the width of the Kelvin source terminals 26 and 27 (second terminal) is narrower than the width of the source terminal 24 (first terminal) when viewed from above. It becomes possible to make the width of the Kelvin source terminals 26 and 27 appropriate so that a current capacity as large as 24 is not required.

また、実施形態1に係る半導体モジュール1によれば、第1の方向に向かって突出する第1のケルビンソース端子26(第2端子)と、第1の方向とは反対の第2の方向に向かって突出する第2のケルビンソース端子27(第2端子)とを有するため、吊りピンとして好ましい突出方向をそのまま活用したケルビンソース端子26,27とすることが可能となる。 Further, according to the semiconductor module 1 according to the first embodiment, the first Kelvin source terminal 26 (second terminal) protrudes in the first direction, and the first Kelvin source terminal 26 (second terminal) protrudes in the second direction opposite to the first direction. Since it has the second Kelvin source terminal 27 (second terminal) protruding toward the terminal, it becomes possible to provide the Kelvin source terminals 26 and 27 that directly utilize the preferred direction of protrusion as a hanging pin.

また、実施形態1に係る半導体モジュール1によれば、平面視したとき、第1のケルビンソース端子26(第2端子)及び第2のケルビンソース端子27(第2端子)は、ソース端子24(第1端子)が最終的に延出する方向に対して垂直な方向に向かって延出するため、バランス上好ましい吊りピンの延出方向をそのまま活用したケルビンソース端子26,27とすることが可能となる。 Further, according to the semiconductor module 1 according to the first embodiment, when viewed from above, the first Kelvin source terminal 26 (second terminal) and the second Kelvin source terminal 27 (second terminal) are connected to the source terminal 24 ( Since the first terminal (first terminal) extends in a direction perpendicular to the direction in which it finally extends, it is possible to make Kelvin source terminals 26 and 27 by directly utilizing the direction in which the suspension pin extends, which is preferable in terms of balance. becomes.

また、実施形態1に係る半導体モジュール1によれば、平面視したとき、第1のケルビンソース端子26(第2端子)及び第2のケルビンソース端子27(第2端子)は同一直線上にあるため、バランス上一層好ましい吊りピンの突出方向をそのまま活用したケルビンソース端子26,27とすることが可能となる。 Further, according to the semiconductor module 1 according to the first embodiment, the first Kelvin source terminal 26 (second terminal) and the second Kelvin source terminal 27 (second terminal) are on the same straight line when viewed from above. Therefore, it is possible to create Kelvin source terminals 26 and 27 that directly utilize the direction in which the hanging pins protrude, which is more preferable in terms of balance.

また、実施形態1に係る半導体モジュール1によれば、平面視したとき、ソース端子24(第1端子)とケルビンソース端子26,27(第2端子)とは、接合部22の重心Cを通過しかつソース端子24(第1端子)の突出方向とは垂直な仮想線Vにより区分される接合部22の別々の側を起点として接合部22から突出するため、ソース端子24の起点とケルビンソース端子26,27の起点との間の距離を十分に取ることが可能となる。 Further, according to the semiconductor module 1 according to the first embodiment, when viewed from above, the source terminal 24 (first terminal) and the Kelvin source terminals 26 and 27 (second terminals) pass through the center of gravity C of the joint portion 22. In addition, since the source terminal 24 (first terminal) projects from different sides of the joint 22 separated by the virtual line V perpendicular to the projecting direction, the starting point of the source terminal 24 and the Kelvin source are different from each other. It becomes possible to maintain a sufficient distance between the starting points of the terminals 26 and 27.

実施形態1に係る半導体モジュールの製造方法は、封止樹脂50から突出する部分が残るように吊りピンFP2をカットして、接合部からソース端子24(第1端子)とは異なる方向に突出するケルビンソース端子26,27(第2端子)を形成するケルビンソース端子形成工程S50(第2端子形成工程)を含むため、端子における寄生インダクタンスの影響を低減することが可能であり、かつ、寄生インダクタンスの影響の低減のために一般的な半導体モジュールと比較して必須の端子の減少及びパッケージサイズの拡大の必要がない半導体モジュールを製造することができる半導体モジュールの製造方法となる。 In the method for manufacturing a semiconductor module according to the first embodiment, the hanging pin FP2 is cut so that a portion protruding from the sealing resin 50 remains, and the hanging pin FP2 protrudes from the joint in a direction different from the source terminal 24 (first terminal). Since it includes the Kelvin source terminal forming step S50 (second terminal forming step) for forming the Kelvin source terminals 26 and 27 (second terminals), it is possible to reduce the influence of parasitic inductance on the terminals, and to reduce the parasitic inductance. The present invention provides a method for manufacturing a semiconductor module that can manufacture a semiconductor module that does not require a reduction in terminals or an increase in package size compared to a general semiconductor module in order to reduce the influence of .

[実施形態2]
図11は、実施形態2に係る半導体モジュール2の斜視図である。
図12は、実施形態2に係る半導体モジュール2の六面図である。図12(a)は半導体モジュール2の正面図であり、図12(b)は半導体モジュール2の背面図であり、図12(c)は半導体モジュール2の平面図であり、図12(d)は半導体モジュール2の底面図であり、図12(e)は半導体モジュール2の左側面図であり、図12(f)は半導体モジュール2の右側面図である。
図13は、実施形態2に係る半導体モジュール2の内部構造を説明するために示す平面図である。図13においては、封止樹脂50の外形形状を破線で図示している。
図14は、実施形態2におけるクリップ20a,20bの六面図である。図14(a)はクリップ20a,20bの正面図であり、図14(b)はクリップ20a,20bの背面図であり、図14(c)はクリップ20a,20bの平面図であり、図14(d)はクリップ20a,20bの底面図であり、図14(e)はクリップ20aの左側面図であり、図14(f)はクリップ20aの右側面図であり、図14(g)はクリップ20bの左側面図であり、図14(h)はクリップ20bの右側面図である。
[Embodiment 2]
FIG. 11 is a perspective view of the semiconductor module 2 according to the second embodiment.
FIG. 12 is a six-sided view of the semiconductor module 2 according to the second embodiment. 12(a) is a front view of the semiconductor module 2, FIG. 12(b) is a rear view of the semiconductor module 2, FIG. 12(c) is a plan view of the semiconductor module 2, and FIG. 12(d) is a front view of the semiconductor module 2. is a bottom view of the semiconductor module 2, FIG. 12(e) is a left side view of the semiconductor module 2, and FIG. 12(f) is a right side view of the semiconductor module 2.
FIG. 13 is a plan view shown to explain the internal structure of the semiconductor module 2 according to the second embodiment. In FIG. 13, the outer shape of the sealing resin 50 is illustrated with broken lines.
FIG. 14 is a hexagonal view of the clips 20a and 20b in the second embodiment. 14(a) is a front view of the clips 20a, 20b, FIG. 14(b) is a rear view of the clips 20a, 20b, FIG. 14(c) is a plan view of the clips 20a, 20b, and FIG. (d) is a bottom view of the clips 20a, 20b, FIG. 14(e) is a left side view of the clip 20a, FIG. 14(f) is a right side view of the clip 20a, and FIG. 14(g) is a bottom view of the clips 20a, 20b. 14(h) is a left side view of the clip 20b, and FIG. 14(h) is a right side view of the clip 20b.

実施形態2に係る半導体モジュール2は、基本的に実施形態1に係る半導体モジュール2と同様の構成を有するが、封止樹脂以外の構成要素をそれぞれ2つ備える点で実施形態1に係る半導体モジュール1の場合とは異なる。以下、半導体モジュール2における半導体モジュール1との相違点について説明する。 The semiconductor module 2 according to Embodiment 2 basically has the same configuration as the semiconductor module 2 according to Embodiment 1, but differs from the semiconductor module 2 according to Embodiment 1 in that it each includes two components other than the sealing resin. This is different from case 1. Hereinafter, differences between the semiconductor module 2 and the semiconductor module 1 will be explained.

実施形態2に係る半導体モジュール2は、図11~図13に示すように、半導体チップ10a,10bと、クリップ20a,20bと、ダイパッドフレーム30a,30bと、ゲートクリップ40a,40bと、封止樹脂50とを備える。封止樹脂50は実施形態1における封止樹脂50と同様のものであるため、説明を省略する。 As shown in FIGS. 11 to 13, the semiconductor module 2 according to the second embodiment includes semiconductor chips 10a, 10b, clips 20a, 20b, die pad frames 30a, 30b, gate clips 40a, 40b, and a sealing resin. 50. The sealing resin 50 is the same as the sealing resin 50 in Embodiment 1, so a description thereof will be omitted.

半導体チップ10aは、図13に示すように、ソース電極12a(第1電極)、ドレイン電極(第2電極)(図示せず。)及びゲート電極16a(第3電極)を有する。半導体チップ10bは、ソース電極12b(第1電極)、ドレイン電極(第2電極)(図示せず。)及びゲート電極16b(第3電極)を有する。 As shown in FIG. 13, the semiconductor chip 10a has a source electrode 12a (first electrode), a drain electrode (second electrode) (not shown), and a gate electrode 16a (third electrode). The semiconductor chip 10b has a source electrode 12b (first electrode), a drain electrode (second electrode) (not shown), and a gate electrode 16b (third electrode).

クリップ20aは、図13及び図14に示すように、接合部22a、ソース端子24a(第1端子)及びケルビンソース端子26a(第2端子)を有する。クリップ20bは、接合部22b、ソース端子24b(第1端子)及びケルビンソース端子26b(第2端子)を有する。ケルビンソース端子26a,26b(第2端子)は、接合部22a,22bからソース端子24a,24b(第1端子)とは異なる方向にそれぞれ突出する吊りピンでもある。 As shown in FIGS. 13 and 14, the clip 20a has a joint 22a, a source terminal 24a (first terminal), and a Kelvin source terminal 26a (second terminal). The clip 20b has a joint portion 22b, a source terminal 24b (first terminal), and a Kelvin source terminal 26b (second terminal). The Kelvin source terminals 26a, 26b (second terminals) are also hanging pins that respectively protrude from the joints 22a, 22b in different directions from the source terminals 24a, 24b (first terminals).

ダイパッドフレーム30a,30bは、それぞれ半導体チップ10a,10bを載置するための部材である。ダイパッドフレーム30a,30bは、半導体チップ10a,10bのドレイン電極と接合されたダイパッド(図示せず。)及びドレイン端子34a,34bをそれぞれ有する。 The die pad frames 30a and 30b are members for mounting the semiconductor chips 10a and 10b, respectively. The die pad frames 30a and 30b each have a die pad (not shown) connected to the drain electrode of the semiconductor chips 10a and 10b and drain terminals 34a and 34b, respectively.

ゲートクリップ40a,40bは、ゲート電極16a,16bと接合されたゲート電極接合部42a,42b及びゲート電極接合部42a,42bから突出するゲート端子44a,44bをそれぞれ有する。 The gate clips 40a, 40b have gate electrode junctions 42a, 42b joined to the gate electrodes 16a, 16b, and gate terminals 44a, 44b protruding from the gate electrode junctions 42a, 42b, respectively.

図示及び詳しい説明は省略するが、実施形態2に係る半導体モジュール2は、実施形態1に係る半導体モジュールの製造方法と基本的に同様の方法(つまり、吊りピンにより外枠に固定されているクリップを用いた製造方法)により製造することができる。 Although illustrations and detailed explanations are omitted, the semiconductor module 2 according to the second embodiment is manufactured by a method basically similar to that of the semiconductor module according to the first embodiment (that is, clips fixed to the outer frame with hanging pins). It can be manufactured by a manufacturing method using

実施形態2に係る半導体モジュール2は、封止樹脂以外の構成要素をそれぞれ2つ備える点で実施形態1に係る半導体モジュール1の場合とは異なるが、実施形態2に係る半導体モジュール2によれば、ケルビンソース端子26a,26b(第2端子)は、接合部22a,22bからソース端子24a,24b(第1端子)とは異なる方向に突出する吊りピンでもあるため、従来から存在しながら活用されてこなかった吊りピンをケルビンソース端子26a,26b(第2端子)として活用できる。その結果、実施形態2に係る半導体モジュール2は、実施形態1に係る半導体モジュール1と同様に、端子における寄生インダクタンスの影響を低減することが可能であり、かつ、寄生インダクタンスの影響の低減のために一般的な半導体モジュールと比較して必須の端子の減少及びパッケージサイズの拡大の必要がない半導体モジュールとなる。 The semiconductor module 2 according to the second embodiment differs from the semiconductor module 1 according to the first embodiment in that each component includes two components other than the sealing resin, but according to the semiconductor module 2 according to the second embodiment , the Kelvin source terminals 26a, 26b (second terminals) are also hanging pins that protrude from the joints 22a, 22b in a different direction from the source terminals 24a, 24b (first terminals), so they are not utilized even though they have existed in the past. The unused hanging pins can be used as Kelvin source terminals 26a, 26b (second terminals). As a result, the semiconductor module 2 according to the second embodiment, like the semiconductor module 1 according to the first embodiment, can reduce the influence of parasitic inductance at the terminals, and can reduce the influence of parasitic inductance. Compared to general semiconductor modules, this semiconductor module does not require a reduction in the number of required terminals or an increase in package size.

なお、実施形態2に係る半導体モジュール2は、実施形態1に係る半導体モジュール1が有する上記以外の効果のうち該当する効果も有する。 Note that the semiconductor module 2 according to the second embodiment also has the corresponding effects among the effects other than those described above that the semiconductor module 1 according to the first embodiment has.

以上、本発明を上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。 Although the present invention has been described above based on the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. It is possible to implement the present invention in various ways without departing from the spirit thereof, and for example, the following modifications are also possible.

(1)上記各実施形態(後述する各変形例も含む。)において記載した形状、位置、大きさ等は例示であり、本発明の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。 (1) The shapes, positions, sizes, etc. described in each of the above embodiments (including each modified example described later) are merely examples, and can be changed within a range that does not impair the effects of the present invention.

(2)上記各実施形態におけるケルビンソース端子26,27,26a,26b(第2端子)の断面積は、ソース端子24,24a,24b(第1端子)の断面積より小さいものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。ケルビンソース端子(第2端子)の断面積は、ソース端子(第1端子)の断面積と同じとしてもよい。 (2) Although the cross-sectional area of the Kelvin source terminals 26, 27, 26a, 26b (second terminal) in each of the above embodiments is smaller than the cross-sectional area of the source terminals 24, 24a, 24b (first terminal), The present invention is not limited to this. The cross-sectional area of the Kelvin source terminal (second terminal) may be the same as the cross-sectional area of the source terminal (first terminal).

(3)上記各実施形態におけるケルビンソース端子26,27,26a,26b(第2端子)の幅は、ソース端子24,24a,24b(第1端子)の幅より狭いものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。ケルビンソース端子(第2端子)の幅は、ソース端子(第1端子)の幅と同じとしてもよい。 (3) Although the width of the Kelvin source terminals 26, 27, 26a, 26b (second terminals) in each of the above embodiments is narrower than the width of the source terminals 24, 24a, 24b (first terminals), the present invention is not limited to this. The width of the Kelvin source terminal (second terminal) may be the same as the width of the source terminal (first terminal).

(4)上記各実施形態における吊りピン(ケルビンソース端子26,27,26a,26b)の数は、1つの半導体モジュールにつき2本であったが、本発明はこれに限定されるものではない。吊りピン(ケルビンソース端子)は1つのクリップにつき最低1本あればよく、製造方法の都合等に合わせて任意の本数とすることができる。なお、1つのクリップに2本以上の吊りピンが存在する場合には、必ずしも全ての吊りピンを第2端子とする必要は無い。第2端子として使用しない吊りピンは端子化せずに除去してもよい。 (4) Although the number of hanging pins (Kelvin source terminals 26, 27, 26a, 26b) in each of the above embodiments was two per semiconductor module, the present invention is not limited to this. At least one hanging pin (Kelvin source terminal) is required for each clip, and the number can be set to any number depending on the convenience of the manufacturing method. In addition, when two or more hanging pins exist in one clip, it is not necessarily necessary to use all the hanging pins as the second terminals. Hanging pins that are not used as second terminals may be removed without being converted into terminals.

(5)上記各実施形態におけるケルビンソース端子26,27,26a,26bは、ソース端子24,24a,24bと同じ側に折り曲げられていたが、本発明はこれに限定されるものではない。図15は、変形例1に係る半導体モジュール3の六面図である。図15(a)は正面図であり、図15(b)は背面図であり、図15(c)は平面図であり、図15(d)は底面図であり、図15(e)は左側面図であり、図15(f)は右側面図である。第2端子(ケルビンソース端子)を折り曲げる向きはチップの用途等に応じて任意の向きとすることができ、例えば図15に示すように、第2端子(ケルビンソース端子26c,27c)は第1端子(ソース端子24)とは反対の側に折り曲げられていてもよい。 (5) Although the Kelvin source terminals 26, 27, 26a, and 26b in each of the above embodiments are bent to the same side as the source terminals 24, 24a, and 24b, the present invention is not limited to this. FIG. 15 is a six-sided view of the semiconductor module 3 according to the first modification. 15(a) is a front view, FIG. 15(b) is a rear view, FIG. 15(c) is a top view, FIG. 15(d) is a bottom view, and FIG. 15(e) is a It is a left side view, and FIG.15(f) is a right side view. The second terminal (Kelvin source terminal) can be bent in any direction depending on the application of the chip. For example, as shown in FIG. 15, the second terminal (Kelvin source terminal 26c, 27c) It may be bent to the side opposite to the terminal (source terminal 24).

(6)上記各実施形態に係る半導体モジュール1,2においては、封止樹脂50からは、ソース端子24,24a,24b、ケルビンソース端子26,27,26a,26b、ドレイン端子34,34a,34b、ゲート端子44,44a,44b及びダイパッドフレーム30,30a,30bの底面が露出しているが、本発明はこれに限定されるものではない。図16は、変形例2に係る半導体モジュール4の六面図である。図16(a)は正面図であり、図16(b)は背面図であり、図16(c)は平面図であり、図16(d)は底面図であり、図16(e)は左側面図であり、図16(f)は右側面図である。変形例2に係る半導体モジュール4においては、さらなる放熱を目的としてクリップ20cにおける接合部22cの上面(半導体チップ側とは反対側の面)も封止樹脂50から露出している。半導体モジュール4における接合部22cは実施形態1における接合部22よりも厚みがあるため、封止樹脂50から露出するようになる。本発明は、このような半導体モジュールにも適用可能である。 (6) In the semiconductor modules 1 and 2 according to each of the above embodiments, the sealing resin 50 includes the source terminals 24, 24a, 24b, the Kelvin source terminals 26, 27, 26a, 26b, and the drain terminals 34, 34a, 34b. Although the gate terminals 44, 44a, 44b and the bottom surfaces of the die pad frames 30, 30a, 30b are exposed, the present invention is not limited thereto. FIG. 16 is a hexagonal view of the semiconductor module 4 according to the second modification. 16(a) is a front view, FIG. 16(b) is a rear view, FIG. 16(c) is a top view, FIG. 16(d) is a bottom view, and FIG. 16(e) is a It is a left side view, and FIG.16(f) is a right side view. In the semiconductor module 4 according to the second modification, the upper surface (the surface opposite to the semiconductor chip side) of the joint portion 22c in the clip 20c is also exposed from the sealing resin 50 for the purpose of further heat dissipation. Since the joint portion 22c in the semiconductor module 4 is thicker than the joint portion 22 in the first embodiment, it is exposed from the sealing resin 50. The present invention is also applicable to such semiconductor modules.

(7)上記各実施形態における半導体チップ10,10a,10bはMOSFETであったが、本発明はこれに限定されるものではない。MOSFET以外の3端子系の半導体チップ(例えば、IGBT)を備える半導体モジュールにも本発明を適用することが可能である。 (7) Although the semiconductor chips 10, 10a, and 10b in each of the above embodiments are MOSFETs, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to semiconductor modules including three-terminal semiconductor chips other than MOSFETs (for example, IGBTs).

(8)上記実施形態1に係る半導体モジュールの製造方法は、上記した半導体チップ載置工程S10を含むが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、外枠F1にピンFP1を介して固定されているダイパッドフレーム30を準備するとしたのは例示であり、外枠に固定されていないダイパッドフレームを準備してもよい。また、製造すべき半導体モジュールの構成によっては、上記したような半導体チップ載置工程を実施する必要がない場合も有りうる。 (8) Although the method for manufacturing a semiconductor module according to the first embodiment includes the semiconductor chip mounting step S10 described above, the present invention is not limited thereto. For example, the die pad frame 30 that is fixed to the outer frame F1 via the pin FP1 is prepared, but this is an example, and a die pad frame that is not fixed to the outer frame may be prepared. Furthermore, depending on the configuration of the semiconductor module to be manufactured, it may not be necessary to perform the semiconductor chip mounting process as described above.

1,2,3,4…半導体モジュール、10,10a,10b…半導体チップ、12,12a,12b…ソース電極、16,16a,16b…ゲート電極、20,20a,20b…クリップ、22,22a,22b…接合部、24,24a,24b…ソース端子、26,26a,26b,26c,27,27c…ケルビンソース端子、30,30a,30b…ダイパッドフレーム、34,34a,34b…ドレイン端子、40,40a,40b…ゲートクリップ、42,42a,42b…ゲート電極接合部、44,44a,44b…ゲート端子、50,50a…封止樹脂、C…接合部の重心、F1,F2…外枠、FP1…ピン、FP2…吊りピン、V…仮想線 1, 2, 3, 4... Semiconductor module, 10, 10a, 10b... Semiconductor chip, 12, 12a, 12b... Source electrode, 16, 16a, 16b... Gate electrode, 20, 20a, 20b... Clip, 22, 22a, 22b...Joint portion, 24, 24a, 24b...Source terminal, 26, 26a, 26b, 26c, 27, 27c...Kelvin source terminal, 30, 30a, 30b...Die pad frame, 34, 34a, 34b...Drain terminal, 40, 40a, 40b... Gate clip, 42, 42a, 42b... Gate electrode joint, 44, 44a, 44b... Gate terminal, 50, 50a... Sealing resin, C... Center of gravity of the joint, F1, F2... Outer frame, FP1 ...Pin, FP2...Hanging pin, V...Virtual line

Claims (8)

第1電極、第2電極及び第3電極を有する半導体チップと、
前記第1電極と接合された接合部、前記接合部から突出する第1端子及び前記第1端子とは別に前記接合部から突出する第2端子を有するクリップと、
前記半導体チップを封止する封止樹脂とを備え、
前記第2端子は、前記接合部から前記第1端子とは異なる方向に突出する吊りピンでもあることを特徴とする半導体モジュール。
a semiconductor chip having a first electrode, a second electrode, and a third electrode;
a clip having a joint portion joined to the first electrode, a first terminal protruding from the joint portion, and a second terminal protruding from the joint portion separately from the first terminal;
and a sealing resin that seals the semiconductor chip,
The semiconductor module, wherein the second terminal is also a hanging pin that protrudes from the joint in a direction different from that of the first terminal.
前記第2端子の断面積は、前記第1端子の断面積と同じ又はより小さいことを特徴とする請求項1に記載の半導体モジュール。 The semiconductor module according to claim 1, wherein the cross-sectional area of the second terminal is the same as or smaller than the cross-sectional area of the first terminal. 平面視したとき、前記第2端子の幅は、前記第1端子の幅と同じ又はより狭いことを特徴とする請求項2に記載の半導体モジュール。 3. The semiconductor module according to claim 2, wherein the width of the second terminal is the same as or narrower than the width of the first terminal when viewed in plan. 前記第2端子として、第1の方向に向かって突出する第1の第2端子と、前記第1の方向とは反対の第2の方向に向かって突出する第2の第2端子とを有することを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の半導体モジュール。 The second terminal includes a first second terminal protruding in a first direction and a second second terminal protruding in a second direction opposite to the first direction. The semiconductor module according to any one of claims 1 to 3, characterized in that: 平面視したとき、前記第1の第2端子及び前記第2の第2端子は、前記第1端子が最終的に延出する方向に対して垂直な方向に向かって延出することを特徴とする請求項4に記載の半導体モジュール。 When viewed in plan, the first second terminal and the second second terminal extend in a direction perpendicular to a direction in which the first terminal ultimately extends. The semiconductor module according to claim 4. 平面視したとき、前記第1の第2端子及び前記第2の第2端子は同一直線上にあることを特徴とする請求項4に記載の半導体モジュール。 5. The semiconductor module according to claim 4, wherein the first second terminal and the second second terminal are on the same straight line when viewed in plan. 平面視したとき、前記第1端子と前記第2端子とは、前記接合部の重心を通過しかつ前記第1端子の突出方向とは垂直な仮想線により区分される前記接合部の別々の側を起点として前記接合部から突出することを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の半導体モジュール。 When viewed in a plan view, the first terminal and the second terminal are on different sides of the joint section separated by an imaginary line that passes through the center of gravity of the joint section and is perpendicular to the protruding direction of the first terminal. 4. The semiconductor module according to claim 1, wherein the semiconductor module protrudes from the joint portion starting from the junction. 接合部及び前記接合部から突出する第1端子を有し、前記接合部から前記第1端子とは異なる方向に突出する吊りピンにより外枠に固定されているクリップを、第1電極、第2電極及び第3電極を有する半導体チップの前記第1電極側に載置するクリップ載置工程と、
前記接合部と前記第1電極とを接合する接合工程と、
前記半導体チップを封止樹脂により封止する樹脂封止工程と、
前記封止樹脂から突出する部分が残るように前記吊りピンをカットして、前記接合部から前記第1端子とは異なる方向に突出する第2端子を形成する第2端子形成工程とを含むことを特徴とする半導体モジュールの製造方法。
A clip that has a joint portion and a first terminal protruding from the joint portion, and is fixed to the outer frame by a hanging pin that protrudes from the joint portion in a direction different from that of the first terminal, is connected to the first electrode and the second terminal. a clip mounting step of mounting a semiconductor chip having an electrode and a third electrode on the first electrode side;
a bonding step of bonding the bonding portion and the first electrode;
a resin sealing step of sealing the semiconductor chip with a sealing resin;
a second terminal forming step of cutting the hanging pin so that a portion protruding from the sealing resin remains, and forming a second terminal protruding from the joint in a direction different from the first terminal. A method for manufacturing a semiconductor module characterized by:
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