半导体装置及其制造方法、以及电力转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及半导体装置及其制造方法、以及电力转换装置。半导体装置(100)具备壳体部件(2)、金属部件(3P)、金属制的基座板(1P)。金属部件(3P)固定于壳体部件(2)。金属部件(3P)的一部分区域从壳体部件(2)露出。上述一部分区域在接合部(13P)处与基座板(1P)接合。在接合部(13P)处，一部分区域的表面和基座板(1P)的表面直接接触而成为一体。

Semiconductor device and its manufacturing method, and electric power conversion device

【技术实现步骤摘要】
半导体装置及其制造方法、以及电力转换装置
本专利技术涉及半导体装置及其制造方法、以及电力转换装置。
技术介绍
就在绝缘基板之上接合有功率半导体元件及二极管的功率模块而言，通过硅凝胶或环氧树脂等绝缘封装材料对功率半导体元件及二极管进行封装。为此，预先准备将基座板和壳体部件进行了接合且成为容器状的部件即框体。在该框体的内部配置上述功率半导体元件等而进行封装。例如在日本特开2014-11236号公报中，通过作为粘接剂的焊料对基座板和壳体部件进行接合，以使得绝缘封装材料不从由基座板和壳体部件构成的框体内泄漏。在日本特开2014-11236号公报中，为了使得绝缘封装材料不从由基座板和壳体部件构成的框体的内部泄漏，必须对粘接剂进行涂敷，对其进行固化工序。因此，存在工时变多，工期变长，制造成本高涨这样的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述课题而提出的。其目的在于，提供能够以更少的工时及低成本将基座板和壳体部件接合的半导体装置及其制造方法、以及具有该半导体装置的电力转换装置。本专利技术的半导体装置具备壳体部件、金属部件、金属制的基座板。金属部件固定于壳体部件。金属部件的一部分区域从壳体部件露出。上述一部分区域在接合部处与基座板接合。在接合部处，一部分区域的表面和基座板的表面直接接触而成为一体。就本专利技术的半导体装置的制造方法而言，首先准备金属制的基座板。以使金属部件的至少一部分得到固定的方式，通过嵌入成型在金属部件形成壳体部件。将嵌入成型后的金属部件的从壳体部件露出的一部分区域和基座板接合。在接合的工序中，通过使上述一部分区域的表面和基座板的表面直接接触而成为一体，从而进行接合。通过结合附图进行理解的、与本专利技术相关的以下的详细说明，会使本专利技术的上述及其它目的、特征、方案以及优点变得明确。附图说明图1是表示实施方式1的功率模块的结构的概略剖视图。图2是图1中的由虚线包围的部分II的概略放大剖视图。图3是表示将图2的金属部件的部分更准确地示出的情形的一个例子的概略放大剖视图。图4是表示实施方式1的功率模块的制造方法的第1工序的概略剖视图。图5是表示实施方式1的功率模块的制造方法的第2工序的概略剖视图。图6是表示实施方式1的功率模块的制造方法的第3工序的概略剖视图。图7是超声波接合工序所使用的工具的概略斜视图，该超声波接合工序是图6的工序的第1例。图8是表示进行压接工序的情形的概略剖视图，该压接工序是图6的工序的第2例。图9是表示对比例的功率模块的结构的概略剖视图。图10是实施方式1的功率模块的第1变形例的图2所示的部分的概略放大剖视图。图11是实施方式1的功率模块的第2变形例的图2所示的部分的概略放大剖视图。图12是实施方式1的功率模块的第3变形例的图2所示的部分的概略放大剖视图。图13是实施方式1的功率模块的第4变形例的图2所示的部分的概略放大剖视图。图14是实施方式1的功率模块的第5变形例的图2所示的部分的概略放大剖视图。图15是表示实施方式2的功率模块的结构的概略剖视图。图16是图15中的由虚线包围的部分XVI的概略放大剖视图。图17是实施方式2的功率模块的制造方法中的特别是使金属部件与基座板密接的工序的概略剖视图。图18是放大表示在实施方式2的功率模块的基座板形成的楔形形状部的概略剖视图。图19是表示实施方式2的压接工序的情形的第1例的概略剖视图。图20是表示实施方式2的压接工序的情形的第2例的概略剖视图。图21是表示实施方式2的压接工序的情形的第3例的概略剖视图。图22是实施方式2的功率模块的第1变形例的图16所示的部分的概略放大剖视图。图23是实施方式2的功率模块的第2变形例的图16所示的部分的概略放大剖视图。图24是实施方式2的功率模块的第3变形例的图16所示的部分的概略放大剖视图。图25是实施方式2的功率模块的第4变形例的图16所示的部分的概略放大剖视图。图26是实施方式2的功率模块的第5变形例的图16所示的部分的概略放大剖视图。图27是表示实施方式3的功率模块的结构的概略剖视图。图28是图27中的由虚线包围的部分XXVIII的概略放大剖视图。图29是实施方式3的功率模块的制造方法中的特别是使金属部件与基座板密接的工序的概略剖视图。图30是放大表示在实施方式3的功率模块的基座板形成的斜面的部分的概略剖视图。图31是表示使金属部件以沿基座板的斜面的方式弯曲的夹具的第1例的概略斜视图。图32是沿着图31中的XXXII-XXXII线的部分的概略剖视图。图33是表示使金属部件以沿基座板的斜面的方式弯曲的夹具的第2例的概略斜视图。图34是沿着图33中的XXXIV-XXXIV线的部分的概略剖视图。图35是实施方式3的功率模块的第1变形例的图28所示的部分的概略放大剖视图。图36是实施方式3的功率模块的第2变形例的图28所示的部分的概略放大剖视图。图37是实施方式3的功率模块的第3变形例的图28所示的部分的概略放大剖视图。图38是实施方式3的功率模块的第4变形例的图28所示的部分的概略放大剖视图。图39是实施方式3的功率模块的第5变形例的图28所示的部分的概略放大剖视图。图40示出实施方式4的功率模块的第1例的基座板和金属部件的接合工序，是图2、16、28所示的部分的概略放大剖视图。图41是表示实施方式4的功率模块的第1例的与图2、16、28同样地将基座板和金属部件接合后的情形的概略放大剖视图。图42示出实施方式4的功率模块的第2例的基座板和金属部件的接合工序，是图2、16、28所示的部分的概略放大剖视图。图43是表示实施方式4的功率模块的第2例的与图2、16、28同样地将基座板和金属部件接合后的情形的概略放大剖视图。图44是表示实施方式4的功率模块的第3例的基座板和金属部件的接合工序及接合后的情形的概略放大剖视图。图45是表示电力转换系统的结构的框图，在该电力转换系统中应用了实施方式5涉及的电力转换装置。具体实施方式以下，基于附图对本专利技术的实施方式进行说明。实施方式1.首先，使用图1～图3，对作为本实施方式的半导体装置的功率模块的结构进行说明。此外，为了便于说明，导入了X方向、Y方向以及Z方向。图1是表示实施方式1的功率模块的结构的概略剖视图。图2是图1中的由虚线包围的部分II的概略放大剖视图。图3是表示将图2的金属部件的部分更准确地示出的情形的一个例子的概略放大剖视图。参照图1，实施方式1的功率模块100主要具备基座板1P、壳体部件2、金属部件3P、绝缘基板4、半导体元件5。基座板1P将后述的半导体元件所发出的热量从其Z方向下侧向功率模块100的外侧散热。基座板1P例如是在俯视观本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，其具备：/n金属制的基座板；/n壳体部件；/n金属部件，其固定于所述壳体部件，/n所述金属部件的一部分区域从所述壳体部件露出，/n所述一部分区域在接合部处与所述基座板接合，/n在所述接合部处，所述一部分区域的表面和所述基座板的表面直接接触而成为一体。/n

【技术特征摘要】
20181120 JP 2018-2172411.一种半导体装置，其具备：
金属制的基座板；
壳体部件；
金属部件，其固定于所述壳体部件，
所述金属部件的一部分区域从所述壳体部件露出，
所述一部分区域在接合部处与所述基座板接合，
在所述接合部处，所述一部分区域的表面和所述基座板的表面直接接触而成为一体。


2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
所述接合部是在所述基座板的表面之上作为与所述一部分区域密接的部分而配置的。


3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
所述接合部是在楔形形状部的表面作为与所述一部分区域密接的部分而配置的，该楔形形状部形成于所述基座板的表面之上。


4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
所述接合部是在将所述基座板的一个主表面和与所述一个主表面相反侧的另一个主表面沿相对于所述一个主表面及所述另一个主表面倾斜的方向连结的斜面之上，作为与所述一部分区域密接的部分而配置的。


5.一种电力转换装置，其具备：
主转换电路，其具有权利要求1至4中任一项所述的半导体装置，该主转换电路对被输入进来的电力进行转换而输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：真船正行，
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