半导体装置以及半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供半导体装置以及半导体装置的制造方法。半导体装置具备：配线基板(30)，具备绝缘性基板(31)以及配线层(35)，绝缘性基板具备第一主面即元件搭载面(30A)和与元件搭载面(30A)对置的第二主面即背面(30B)，配线层形成于背面(30B)，包括配线部(35C)与散热部(35H)；功率元件(10)，搭载在配线基板(30)的元件搭载面(30A)上，并且与配线部(35C)连接；间隔件(40)，夹装在功率元件(10)与配线基板(30)的元件搭载面(30A)之间，并且与背面侧散热部(35H)连接；以及散热器(20)，与间隔件(40)之间夹持功率元件(10)，并且被固定于间隔件(40)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体装置以及半导体装置的制造方法，特别是涉及功率元件的散热构造。
技术介绍
以往，在控制装置中，为了进行功率元件等高发热元件的散热，使用散热器(heat sink)或者间隔件(spacer)。例如在专利文献1中公开了一种在安装有散热器的元件的下方配置有间隔件的结构。在专利文献1中形成为如下的结构：间隔件用于使元件的散热面高度一致，仅从配置于元件的上表面侧的散热器进行散热。另外，在专利文献2中，也公开了一种由用于对发热元件进行冷却的基体部与构成散热器的保持部夹持且被固定于印刷基板的装置。专利文献1：日本特开2004－95697号公报专利文献2：日本特开2011－199044号公报然而，在上述专利文献1中，仅从固定于元件的上表面侧的散热器进行散热。另外，在专利文献2中，从在上下夹持并固定功率元件的基体部与散热器进行散热。在专利文献1以及专利文献2的技术中，以来自固定于功率元件的上表面侧的散热器的散热为主，无法期待来自安装于功率元件的下表面侧即基板侧的间隔件或基体部的散热，或者基体部并未形成为能够高效地进行散热的构造。因此，为了更高效地进行散热，必须增大上表面侧的散热器的翅片。另外，需要用于支承大型化了的散热器的构造，或者担心因单元的振动使得散热器摆动从而对功率元件施加有力进而导致功率元件的引线断裂或钎焊部分破损。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于得到一种提高来自半
导体元件的下表面侧的散热效率、无需增大上表面侧的散热器就能够得到良好的散热特性的半导体装置。为了实现解决上述课题、达成上述目的，本专利技术的技术方案1的半导体装置，具备：配线基板，上述配线基板具备绝缘性基板以及配线层，上述绝缘性基板具备第一主面以及与上述第一主面对置的第二主面，上述配线层形成于上述第二主面，并且包括配线部与背面侧散热部；半导体元件，上述半导体元件搭载在上述配线基板的上述第一主面上，并且与上述配线部连接；间隔件，上述间隔件夹装在上述半导体元件与上述配线基板的上述第一主面之间，并且与上述背面侧散热部连接；以及散热器，在上述散热器与上述间隔件之间夹持上述半导体元件，并且上述散热器被固定于上述间隔件。技术方案2所涉及的半导体装置的特征在于，在技术方案1所记载的半导体装置中，上述间隔件具有贯通上述配线基板而朝上述第二主面侧突出的突出部，上述突出部与上述背面侧散热部连接。技术方案3所涉及的半导体装置的特征在于，在技术方案1或2所记载的半导体装置中，上述配线层具有与同上述半导体元件进行电连接的配线部电隔离的表面侧散热部，上述间隔件抵接在上述表面侧散热部上。技术方案4所涉及的半导体装置的特征在于，在技术方案3所记载的半导体装置中，上述背面侧散热部与上述表面侧散热部经由形成于上述配线基板的通孔连接。技术方案5所涉及的半导体装置的特征在于，在技术方案1或2所记载的半导体装置中，上述间隔件由夹持上述半导体元件且贯通至上述散热器的贯通螺钉固定。技术方案6所涉及的半导体装置的特征在于，在技术方案2所记载的半导体装置中，上述间隔件具备：间隔件主体，上述间隔件主体与述半导体元件的背面抵接，并且具有在包围上述半导体元件的相对置的两个侧面的位置设置的一对定位孔；以及立起片，上述立起片从上述间隔件主体朝上述配线基板侧立起，上述立起片的顶端朝上述第二主面侧突
出而构成上述突出部。技术方案7所涉及的半导体装置的特征在于，在技术方案6所记载的半导体装置中，上述间隔件与上述散热器由夹着上述半导体元件从上述一对定位孔贯通至上述散热器的一对贯通螺钉固定。技术方案8所涉及的半导体装置的特征在于，在技术方案6所记载的半导体装置中，上述间隔件与上述散热器由夹着上述半导体元件、且从上述配线基板的上述第二主面侧贯通上述配线基板以及上述间隔件的上述一对定位孔而贯通至上述散热器的一对贯通螺钉固定。技术方案9所涉及的半导体装置的特征在于，在技术方案5所记载的半导体装置中，上述半导体元件具有从相对置的引线端子导出面导出的引线端子，在除了上述引线端子导出面之外的相对置的两个侧面、且在与上述定位孔对应的区域具有凹部，上述贯通螺钉与上述凹部抵接。本专利技术的技术方案10提供一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：在具备绝缘性基板以及配线层的配线基板的第一主面上层叠间隔件、半导体元件以及散热器的工序，上述绝缘性基板具备上述第一主面以及与上述第一主面对置的第二主面，上述配线层形成于上述第二主面，并且包括配线部与背面侧散热部；将上述半导体元件与上述配线部连接的工序；以及将上述间隔件与上述背面侧散热部导热连接的工序。技术方案11所涉及的半导体装置的制造方法的特征在于，在技术方案10所记载的半导体装置的制造方法中，将上述间隔件与上述背面侧散热部导热连接的工序包括将上述间隔件的一部分贯通上述配线基板朝背面侧导出并与上述背面侧散热部连接的工序。技术方案12所涉及的半导体装置的制造方法的特征在于，在技术方案10所记载的半导体装置的制造方法中，上述配线层具有与上述配线部电隔离的表面侧散热部，上述背面侧散热部与上述表面侧散热部经由形成于上述配线基板的通孔连接，将上述间隔件与上述背面侧散热部导热连接的工序包括使上述间隔件与上述表面侧散热部抵接的工序。根据本专利技术，能够起到提高来自半导体元件的下表面侧的散热效
率、无需增大上表面侧的散热器就能够得到良好的散热特性的效果。附图说明图1是示出实施方式1的半导体装置的分解立体图。图2是实施方式1的半导体装置的剖视说明图。图3是示出实施方式1的半导体装置的间隔件的立体图。图4是示出利用实施方式1的半导体装置散热的功率元件的立体图。图5是示出实施方式1的半导体装置的散热器的立体图。图6是实施方式1的半导体装置的配线基板的剖视说明图。图7是示出实施方式2的半导体装置的分解立体图。图8是实施方式2的半导体装置的剖视说明图。图9是实施方式2的半导体装置的配线基板的剖视说明图。附图标记的说明10：功率元件；11：元件主体；12：引线端子；13：切口；20：散热器；21：散热器主体；22：翅片；23：安装孔；30：配线基板；30A：元件搭载面；30B：背面；31绝缘性基板；32：功率元件安装用的孔；33：间隔件安装用的孔；34：螺钉用孔；35、35A、35B：配线层；35H：散热部；36：通孔(through hole)；40：间隔件；41：间隔件主体；42：立起片；43突出部；44：安装孔；50：散热器固定用螺钉；60：钎料层；70：热传导用片。具体实施方式以下，基于附图对本专利技术的实施方式所涉及的半导体装置以及半导体装置的制造方法详细地进行说明。此外，本专利技术并不由本实施方式限定，能够在不脱离其主旨的范围适当变更。另外，在以下所示的图中，为了便于理解，各层或者各部件的比例尺有时与实际情况不同，这在各
图间也是相同的。另外，即便是剖视图，为了便于观察附图，有时不标注阴影线(hatching)。另外，即便是俯视图，为了便于观察附图，有时也标注阴影线。实施方式1.图1是示出实施方式1的半导体装置即控制装置的分解立体图，图2是该半导体装置的剖视说明图，图3是示出实施方式1的半导体装置的间隔件的立体图。另外，图4是示出利用实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，具备：配线基板，所述配线基板具备绝缘性基板以及配线层，所述绝缘性基板具备第一主面以及与所述第一主面对置的第二主面，所述配线层形成于所述第二主面，并且包括配线部与背面侧散热部；半导体元件，所述半导体元件搭载在所述配线基板的所述第一主面上，并且与所述配线部连接；间隔件，所述间隔件夹装在所述半导体元件与所述配线基板的所述第一主面之间，并且与所述背面侧散热部连接；以及散热器，在所述散热器与所述间隔件之间夹持所述半导体元件，并且所述散热器被固定于所述间隔件。

【技术特征摘要】
2015.04.08 JP PCT/JP2015/0610411.一种半导体装置，其特征在于，具备：配线基板，所述配线基板具备绝缘性基板以及配线层，所述绝缘性基板具备第一主面以及与所述第一主面对置的第二主面，所述配线层形成于所述第二主面，并且包括配线部与背面侧散热部；半导体元件，所述半导体元件搭载在所述配线基板的所述第一主面上，并且与所述配线部连接；间隔件，所述间隔件夹装在所述半导体元件与所述配线基板的所述第一主面之间，并且与所述背面侧散热部连接；以及散热器，在所述散热器与所述间隔件之间夹持所述半导体元件，并且所述散热器被固定于所述间隔件。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述间隔件具有贯通所述配线基板而朝所述第二主面侧突出的突出部，所述突出部与所述背面侧散热部连接。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，所述配线层具有与同所述半导体元件进行电连接的配线部电隔离的表面侧散热部，所述间隔件抵接在所述表面侧散热部上。4.根据权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，所述背面侧散热部与所述表面侧散热部经由形成于所述配线基板的通孔连接。5.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，所述间隔件由夹持所述半导体元件且贯通至所述散热器的贯通螺钉固定。6.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述间隔件具备：间隔件主体，所述间隔件主体与述半导体元件的背面抵接，并且具有在包围所述半导体元件的相对置的两个侧面的位置设置的一对定位孔；以及立起片，所述立起片从所述间隔件主体朝所述配线基板侧立起，所述立起片的顶端朝所...

【专利技术属性】
技术研发人员：菊川觉，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP