本發(fā)明涉及一種半導體裝置。

背景技術：

已知有一種半導體裝置，在該半導體裝置中，上表面配置有半導體元件的電路基板被收納在殼體中。在這種半導體裝置中，絕緣性的殼體設置有由銅等金屬構成的多個配線圖案。此外，在配線圖案上，通過導電性粘接劑接合有電子元器件。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2013－258321號公報

在半導體裝置中，有時會發(fā)生因電場而使構成配線圖案及導電性粘接劑等的金屬元件在絕緣物上方及界面移動的遷移(日文：マイグレーション)。

此外，當因遷移而使金屬原子在絕緣物上方及界面移動時，在相鄰的配線圖案間會形成導通通道，并發(fā)生短路，半導體裝置存在可靠性降低的情況。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決這一問題而作，其目的在于提供一種能抑制由遷移所帶來的影響且能提高可靠性的半導體裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種半導體裝置，包括：殼體，所述殼體對所述半導體元件進行收納；第一配線圖案，所述第一配線圖案配置于殼體的底面的主表面；第二配線圖案，所述第二配線圖案與第一配線圖案間設有間隙地相鄰配置于主表面；以及塊部，所述塊部沿著第一配線圖案與第二配線圖案配置于主表面的間隙。

此外，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種半導體裝置，包括：殼體，所述殼體對所述半導體元件進行收納；第一配線圖案，所述第一配線圖案配置于殼體的底面的主表面；第二配線圖案，所述第二配線圖案與第一配線圖案間設有間隙地相鄰配置于主表面；以及槽部，所述槽部沿著第一配線圖案與第二配線圖案配置于主表面的間隙。

根據(jù)半導體裝置，能抑制由遷移帶來的影響，來提高可靠性。

附圖說明

圖1是表示第一實施方式的半導體裝置的俯視圖。

圖2是表示第一實施方式的半導體裝置的剖視圖。

圖3是表示第一實施方式的半導體裝置的塊部的變形例的圖。

圖4是表示第二實施方式的半導體裝置的俯視圖。

圖5是第二實施方式的半導體裝置的主要部分剖視圖。

圖6是表示第二實施方式的半導體裝置的槽部的變形例的圖(之一)。

圖7是表示第二實施方式的半導體裝置的槽部的變形例的圖(之二)。

(符號說明)

1、100 半導體裝置

10 電路基板

11 絕緣板

12 電路層

13 第二金屬層

14、34 導電性粘接劑

20、21 半導體元件

30 樹脂殼體

31 引線框

32、33 電子元器件

35、45、55、65、75 塊部

40 封裝樹脂

105、115、125、135、145、155、165、175、185 槽部

具體實施方式

以下，參照附圖，對實施方式進行說明。

[第一實施方式]

使用圖1、圖2，對第一實施方式的半導體裝置進行說明。

圖1是表示第一實施方式的半導體裝置的俯視圖。圖2是表示第一實施方式的半導體裝置的剖視圖，其是沿AA’線對圖1的半導體裝置1進行剖切后的剖視圖。

半導體裝置1具有：電路基板10，該電路基板10配置有多個半導體元件20、21；以及樹脂殼體30，該樹脂殼體30對電路基板10進行收納。

電路基板10具有：絕緣板11；電路層12，該電路層12形成于絕緣板11的正面；以及第二金屬層13，該第二金屬層13形成于絕緣板11的背面。

絕緣板11例如由氧化鋁、氮化鋁、氮化硅等陶瓷構成。電路層12由導電性優(yōu)異的材料(例如銅等材料)構成。第二金屬層13由導熱性優(yōu)異的材料(例如銅等材料)構成。

半導體元件20、21例如是IGBT(絕緣柵雙極晶體管：Insulated Gate Bipolar Transistor)、MOSFET(金屬氧化物半導體場效應晶體管：Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、FWD(續(xù)流二極管：Free Wheeling Diode)等。這種半導體元件20、21通過由銀等金屬構成的導電性粘接劑14接合到電路基板10的電路層12上。

樹脂殼體30由絕緣性的樹脂構成，在底面的中央部形成有對配置有多個半導體元件20、21的電路基板10進行收納的矩形的開口。此外，在樹脂殼體30的底面的主表面(正面)上，隔開間隙地配置有用于外部連接的多個引線框31。引線框31是例如由銅等金屬構成的配線圖案。

在引線框31a、31b、31c上，通過由銀等金屬構成的導電性粘接劑34接合有電子元器件32。在引線框31g上，通過由銀等金屬構成的導電性粘接劑34接合有電子元器件33。電子元器件32、33例如是陰極負載二極管(Boot Strap Diode)、集成電路(Integrated Circuit)等。

此外，在樹脂殼體30的底面的主表面上，剖視呈矩形的絕緣性的塊部(凸部)35在相鄰的引線框31的間隙中沿著該相鄰的引線框31配置。具體來說，塊部35沿著引線框31a與引線框31b間的間隙、引線框31b與引線框31c間的間隙配置。此外，塊部35沿著引線框31a與引線框31d間的間隙、引線框31b與引線框31d間的間隙、引線框31c與引線框31d間的間隙配置。

此外，塊部35在引線框31a、31b、31c的角部處，以延伸到該角部的上方的狀態(tài)配置。另外，塊部35在角部之外的部分的上方也可以以延伸的狀態(tài)配置。

塊部35例如是與樹脂殼體30相同的材質，并與樹脂殼體30一體成形。塊部35的高度為與配置有塊部35的部位相鄰的引線框31間的空間距離(引線框31間的穿過該空間的最短距離)的0.1倍至1倍。例如，引線框31b與引線框31d間的空間距離為0.6mm，塊部35的高度為0.3mm。此時，與配置有塊部35的部位相鄰的引線框31間的爬電距離(引線框31間的沿著絕緣物的表面的最短距離)為1.2mm(0.3mm+0.6mm+0.3mm)。另外，配置塊部35的部位為一例，且不局限于此。也可以配置在其它的引線框31間。

此外，半導體裝置1的半導體元件20、21的電極(未圖示)通過線材(未圖示)而與引線框31或電子元器件32、33電連接。另外，通過封裝樹脂40對收納于樹脂殼體30的電路基板10和半導體元件20、21進行封裝而構成半導體裝置1。

這樣，在半導體裝置1中，通過將絕緣性的塊部35配置于相鄰的引線框31之間，從而與不配置塊部35、相鄰的引線框31間是平坦的情況相比，能增長該相鄰的引線框31間的爬電距離。

此外，若增長爬電距離，即便是在因遷移而使構成導電性粘接劑34及引線框31的金屬原子在絕緣物的上方及界面移動的情況下，在夾著塊部35相鄰的引線框31之間也不容易形成導通通路。

即，在半導體裝置1中，由于配置塊部35，因此，能抑制夾著塊部35相鄰的引線框31因遷移而發(fā)生短路，并能提高半導體裝置1的可靠性。

例如，塊部35在多個引線框31中的電壓差為規(guī)定以上的大小的相鄰的引線框31之間的間隙中沿著該相鄰的引線框31配置。由于電場強度越強，越會產生遷移，因此，相鄰的引線框31間的電壓差越大，越容易產生遷移。因而，在電壓差為規(guī)定以上的大小的相鄰的引線框31間的間隙中，沿著該相鄰的引線框31配置塊部35，從而半導體裝置1能有效地抑制由遷移帶來的影響。

此外，即便在半導體裝置1為實現(xiàn)小型化等而縮短相鄰的引線框31間的空間距離的情況下，通過配置塊部35，也能增長爬電距離，因此，能獲得與所要求的耐電壓相適應的爬電距離以上的距離。即，半導體裝置1通過配置塊部35，能在維持絕緣性的同時實現(xiàn)小型化。

此外，在半導體裝置1中，通過將塊部35在相鄰的引線框31之間沿著該相鄰的引線框31配置，從而能抑制在涂敷導電性粘接劑34時，導電性粘接劑34溢出(飛濺)到引線框31外。藉此，能提高半導體裝置1的組裝性。

此外，半導體裝置1通過將塊部35以延伸到引線框31上方的狀態(tài)配置，從而在該延伸的部分處能增長爬電距離，并且能抑制引線框31的上浮(亂動)。

[變形例]

在此，使用圖3，對塊部35的形狀的變形例進行說明。圖3是表示第一實施方式的半導體裝置的塊部的變形例的圖，其是半導體裝置1的剖視圖的主要部分。

圖3(A)所示的塊部45具有沿剖面觀察與樹脂殼體30的底面相對一側的寬度變窄的傾斜(錐形)。這樣，通過配置具有與底面相對一側的寬度變窄的傾斜的塊部45，從而與配置塊部35的情況相比，能使封裝樹脂40更容易進入塊部45與電子元器件32、導電性粘接劑34、引線框31b間的間隙，且封裝樹脂40更容易與塊部45、電子元器件32、導電性粘接劑34及引線框31b緊密接觸。即，通過使用塊部45，從而與使用塊部35的情況相比，能提高由封裝樹脂40帶來的封裝力。此外，半導體裝置1通過配置具有傾斜的塊部45，從而與配置塊部35的情況相比，能分散應力，并能抑制封裝樹脂40剝離。

在通過封裝樹脂40封裝的半導體裝置1中，已知封裝樹脂40內的水分會浸透至剝離部分(沒有緊密接觸的部分)。此外，已知水分(濕度)越多，越容易產生遷移。

這樣，半導體裝置1通過使用塊部45，與使用塊部35的情況相比，能使由封裝樹脂40帶來的封裝力提高，抑制剝離，并能抑制水分浸透至引線框31b、31d及導電性粘接劑34。藉此，在半導體裝置1中，能抑制遷移，并能進一步提高可靠性。

圖3(B)所示的塊部55沿剖面觀察在與樹脂殼體30的底面相對一側具有呈凸狀的橢圓弧形(圓弧形狀)。這樣，通過配置在與底面相對一側具有呈凸狀的橢圓弧形的塊部55，從而與配置塊部35的情況相比，能使封裝樹脂40更容易進入塊部55與電子元器件32、導電性粘接劑34、引線框31b間的間隙，且封裝樹脂40更容易與塊部55、電子元器件32、導電性粘接劑34及引線框31b緊密接觸。即，通過使用塊部55，從而與使用塊部35的情況相比，能提高由封裝樹脂40帶來的封裝力。此外，半導體裝置1通過配置在與底面相對一側具有呈凸狀的橢圓弧形的塊部55，從而與配置塊部35的情況相比，能分散應力，并能抑制封裝樹脂40剝離。

因而，半導體裝置1通過使用塊部55，與使用塊部35的情況相比，能使由封裝樹脂40帶來的封裝力提高，抑制剝離，并能抑制水分浸透至引線框31b、31d及導電性粘接劑34。藉此，在半導體裝置1中，能抑制遷移，并能進一步提高可靠性。

圖3(C)所示的塊部65沿剖面觀察呈橢圓弧形。這樣，通過配置橢圓弧形的塊部65，從而與配置塊部35的情況相比，能使封裝樹脂40更容易進入塊部65與電子元器件32、導電性粘接劑34、引線框31b間的間隙，且封裝樹脂40更容易與塊部65、電子元器件32、導電性粘接劑34及引線框31b緊密接觸。即，通過使用塊部65，從而與使用塊部35的情況相比，能提高由封裝樹脂40帶來的封裝力。此外，半導體裝置1通過配置形成為橢圓弧形的塊部65，從而與配置塊部35的情況相比，能分散應力，并能抑制封裝樹脂40剝離。

因而，半導體裝置1通過使用塊部65，與使用塊部35的情況相比，能使由封裝樹脂40帶來的封裝力提高，抑制剝離，并能抑制水分浸透至引線框31b、31d及導電性粘接劑34。藉此，在半導體裝置1中，能抑制遷移，并能進一步提高可靠性。

圖3(D)所示的塊部75沿剖面觀察在與樹脂殼體30的底面相對一側具有呈凹狀的橢圓弧形。半導體裝置1通過配置在與底面相對一側具有呈凹狀的橢圓弧形的塊部75，從而與配置前端平坦的塊部35的情況相比，能增長爬電距離。此外，半導體裝置1通過配置在與底面相對一側具有呈凹狀的橢圓弧形的塊部75，從而與配置塊部35的情況相比，能分散應力，并能抑制封裝樹脂40剝離。

因而，半導體裝置1通過使用塊部75，與使用塊部35的情況相比，能抑制封裝樹脂40的剝離，并能抑制水分浸透至引線框31b、31d及導電性粘接劑34。

因而，半導體裝置1通過使用塊部75，能抑制遷移，并且能進一步抑制由遷移引起的短路，從而能使可靠性進一步提高。

[第二實施方式]

在第一實施方式中，通過將塊部配置于相鄰的引線框之間，來增長該相鄰的引線框間的爬電距離。另一方面，在第二實施方式中，通過將槽部(凹部)代替塊部配置于相鄰的引線框之間，來增長該相鄰的引線框間的爬電距離。

使用圖4、圖5，對第二實施方式進行說明。圖4是表示第二實施方式的半導體裝置的俯視圖。圖5是表示第二實施方式的半導體裝置的剖視圖，其是表示沿BB’線對圖4的半導體裝置100進行剖切后的剖面的主要部分的圖。

在半導體裝置100的樹脂殼體30的底面的主表面上，剖面呈矩形的槽部35以使相鄰的引線框31不露出的方式，沿著該相鄰的引線框31設置于上述相鄰的引線框31的間隙的一部分。

具體來說，槽部105沿著引線框31a與引線框31b間的間隙、引線框31b與引線框31c間的間隙設置。此外，槽部105沿著引線框31a與引線框31d間的間隙、引線框31b與引線框31d間的間隙、引線框31c與引線框31d間的間隙設置。

槽部105距樹脂殼體30的底面(底面的主表面)的深度為與設有槽部105的部位相鄰的引線框31之間的空間距離的0.1倍至1.0倍。例如，引線框31b與引線框31d間的空間距離為0.6mm，槽部105距底面的深度為0.3mm。此時，與配置有槽部105的部位相鄰的引線框31之間的爬電距離為1.2mm(0.3mm+0.6mm+0.3mm)。

另外，配置槽部105的部位為一例，且不局限于此。也可以配置在其它的引線框31間。另外，除了槽部105之外，半導體裝置100的結構與第一實施方式的半導體裝置1的結構相同。

這樣，在半導體裝置100中，通過將槽部105配置于相鄰的引線框31之間的間隙的一部分，從而與不配置槽部105，相鄰的引線框31間是平坦的情況相比，能增長該相鄰的引線框31間的爬電距離。

此外，若增長爬電距離，即便是在因遷移而使構成導電性粘接劑34及引線框31的金屬原子在絕緣物的上方及界面移動的情況下，在夾著槽部105相鄰的引線框31之間也不容易形成導通通路。

即，在半導體裝置100中，由于設置槽部105，因此，能抑制夾著槽部105相鄰的引線框31因遷移而發(fā)生短路，并能提高半導體裝置100的可靠性。

例如，槽部105在多個引線框31中的電壓差為規(guī)定以上的大小的相鄰的引線框31之間的間隙的一部分中沿著該相鄰的引線框31配置。由于電場強度越強，越會產生遷移，因此，相鄰的引線框31間的電壓差越大，越容易產生遷移。因而，在電壓差為規(guī)定以上的大小的相鄰的引線框31間的間隙的一部分中，沿著該相鄰的引線框31配置槽部105，從而半導體裝置100能有效地抑制由遷移帶來的影響。

此外，在半導體裝置100中，通過使用槽部105，能擴大間隙，因此，與使用塊部35(45、55、65、75)的情況相比，能使電子元器件32、導電性粘接劑34及引線框31b更容易與封裝樹脂40緊密接觸。即，通過使用槽部105，與使用第一實施方式中所用的塊部35(45、55、65、75)的情況相比，能提高由封裝樹脂40帶來的封裝力。

這樣，半導體裝置100通過使用槽部105，與使用塊部35(45、55、65、75)的情況相比，能使由封裝樹脂40帶來的封裝力提高，抑制剝離，并能抑制水分浸透至引線框31b、31d及導電性粘接劑34。藉此，在半導體裝置100中，能抑制遷移，并能進一步提高可靠性。

此外，即便在半導體裝置100為實現(xiàn)小型化等而縮短相鄰的引線框31間的空間距離的情況下，通過設置槽部105，由于能增長爬電距離，因此，能獲得與所要求的耐電壓相適應的爬電距離以上的距離。即，半導體裝置100通過設置槽部105，能在維持絕緣性的同時實現(xiàn)小型化。

[變形例]

在此，使用圖6、圖7，對槽部的變形例進行說明。圖6、圖7是表示第二實施方式的半導體裝置的槽部的變形例的圖。

圖6(A)所示的槽部115沿剖面觀察設置在引線框31b與引線框31d的間隙的整個區(qū)域內。槽部115具有與樹脂殼體30的底面相對一側(槽部115的底部側)的寬度變窄的傾斜。

半導體裝置100通過設置這種槽部115，從而與不設置槽部115，而使引線框31b、31d間平坦的情況相比，能使引線框31b、31d間的爬電距離增長與傾斜相應的量。

此外，通過這樣設置具有使與底面相對一側的寬度變窄的傾斜的槽部115，從而與設置槽部105的情況相比，能使封裝樹脂40進入槽部115的端部，使樹脂殼體30與封裝樹脂40容易緊密接觸。即，通過使用槽部115，從而與使用槽部105的情況相比，能提高由封裝樹脂40帶來的封裝力。此外，半導體裝置100通過設置具有傾斜的槽部115，從而與設置槽部105的情況相比，能分散應力，并能抑制封裝樹脂40剝離。

這樣，半導體裝置100通過使用槽部115，與使用槽部105的情況相比，能使由封裝樹脂40帶來的封裝力提高，抑制剝離，并能抑制水分浸透至引線框31b、31d及導電性粘接劑34。藉此，在半導體裝置100中，能抑制遷移，并能進一步提高可靠性。

圖6(B)所示的槽部125是將圖6(A)所示的槽部115以使引線框31d和引線框31b不露出的方式縮窄寬度來設置于引線框31b與引線框31d間的間隙的一部分。

半導體裝置100通過使用槽部125，與槽部115同樣地，相比于使用槽部105的情況，能提高由封裝樹脂40帶來的封裝力并能抑制遷移，同時相比于使用槽部115的情況，能增長爬電距離。

圖6(C)所示的槽部135沿剖面觀察設置在引線框31b與引線框31d的整個間隙區(qū)域中，并在與樹脂殼體30的底面相對一側(槽部135的底部)具有呈凹狀的橢圓弧形。

半導體裝置100通過設置這種槽部135，從而與不設置槽部135，而使引線框31b、31d間平坦的情況相比，能使引線框31b、31d間的爬電距離增長與橢圓弧形相應的量。

此外，通過這樣設置在與底面相對一側具有凹狀的橢圓弧形的槽部135，從而與設置槽部105的情況相比，能使封裝樹脂40進入槽部135的端部，使樹脂殼體30與封裝樹脂40容易緊密接觸。即，通過使用槽部135，從而與使用槽部105的情況相比，能提高由封裝樹脂40帶來的封裝力。此外，半導體裝置100通過設置具有橢圓弧形的槽部135，從而與設置槽部105的情況相比，能分散應力，并能抑制封裝樹脂40剝離。

這樣，半導體裝置100通過使用槽部135，與使用槽部105的情況相比，能使由封裝樹脂40帶來的封裝力提高，抑制剝離，并能抑制水分浸透至引線框31b、31d及導電性粘接劑34。藉此，在半導體裝置100中，能抑制遷移，并能進一步提高可靠性。

圖6(D)所示的槽部145是將圖6(C)所示的槽部135以使引線框31d和引線框31b不露出的方式縮窄寬度來設置于引線框31b與引線框31d間的間隙的一部分。

半導體裝置100通過使用槽部145，與槽部135同樣地，相比于使用槽部105的情況，能提高由封裝樹脂40帶來的封裝力并能抑制遷移，同時相比于使用槽部135的情況，能增長爬電距離。

圖7(A)所示的槽部155沿剖面觀察呈橢圓弧形，并設置在引線框31b與引線框31d的間隙的整個區(qū)域內。半導體裝置100通過設置這種槽部155，從而與不設置槽部155，而使引線框31b、31d間平坦的情況相比，能使引線框31b、31d間的爬電距離增長與橢圓弧形相應的量。

此外，通過這樣設置橢圓弧形的槽部155，從而與設置槽部105的情況相比，能使封裝樹脂40進入槽部155的端部，使樹脂殼體30與封裝樹脂40容易緊密接觸。即，通過使用槽部155，從而與使用槽部105的情況相比，能提高由封裝樹脂40帶來的封裝力。此外，半導體裝置100通過設置橢圓弧形的槽部155，從而與設置槽部105的情況相比，能分散應力，并能抑制封裝樹脂40剝離。

這樣，半導體裝置100通過使用槽部155，與使用槽部105的情況相比，能使由封裝樹脂40帶來的封裝力提高，抑制剝離，并能抑制水分浸透至引線框31b、31d及導電性粘接劑34。藉此，在半導體裝置100中，能抑制遷移，并能進一步提高可靠性。

圖7(B)所示的槽部165是將圖7(A)所示的槽部155的寬度縮窄來設置于引線框31b與引線框31d間的間隙的一部分。半導體裝置100通過使用槽部165，與槽部155同樣地，相比于使用槽部105的情況，能抑制遷移。

圖7(C)所示的槽部175沿剖面觀察設置在引線框31b與引線框31d的整個間隙區(qū)域中，并在與樹脂殼體30的底面相對一側(槽部175的底部)具有呈凸狀的橢圓弧形。半導體裝置100通過設置這種槽部175，從而與不設置槽部175，而使引線框31b、31d間平坦的情況相比，能使引線框31b、31d間的爬電距離增長與橢圓弧形相應的量。

此外，半導體裝置100通過設置具有橢圓弧形的槽部175，從而與設置槽部105的情況相比，能分散應力，并能抑制封裝樹脂40剝離。

這樣，半導體裝置1通過使用槽部175，與使用槽部105的情況相比，能使由封裝樹脂40帶來的封裝力提高，抑制剝離，并能抑制水分浸透至引線框31b、31d及導電性粘接劑34。藉此，在半導體裝置100中，能抑制遷移，并能進一步提高可靠性。

圖7(D)所示的槽部185是將圖7(C)所示的槽部175以使引線框31d和引線框31b不露出的方式縮窄寬度來設置于引線框31b與引線框31d間的間隙的一部分。

半導體裝置100通過使用槽部185，與槽部175同樣地，相比于使用槽部105的情況，能提高由封裝樹脂40帶來的封裝力并能抑制遷移，同時相比于使用槽部175的情況，能增長爬電距離。

此外，半導體裝置100通過使用槽部175，與使用深度相同的槽部105的情況相比，能增長爬電距離。