半导体装置和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一种能够减小外部连接端子的连接位置的偏移并且能够确保可靠性的半导体装置和半导体装置的制造方法。该半导体装置包括：绝缘电路基板，其包括彼此分开地配置的导体层和分别设于导体层上的多个接合材料；布线基板，其具有面对导体层的相对面，并且具有与多个接合材料各自的位置相对应的多个贯通孔；多个中空构件，它们均具备筒部和凸缘部，该凸缘部设于筒部的一端，具有与筒部共通的空洞部，筒部分别被压入于多个贯通孔，筒部的另一端通过多个接合材料与导体层接合；以及多个外部连接端子，它们插入于多个中空构件各自的空洞，与导体层接合。筒部以凸缘部与布线基板的与相对面相反那一侧的上表面接触的方式分别插入于多个贯通孔。插入于多个贯通孔。插入于多个贯通孔。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置和半导体装置的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种半导体装置和半导体装置的制造方法，特别涉及一种搭载了功率半导体元件的半导体装置和半导体装置的制造方法。

技术介绍

[0002]在以往的功率半导体组件等半导体装置中，通过软钎料等将半导体芯片与配置于壳体中的绝缘电路基板接合起来，借助与绝缘电路基板的布线层连接的端子来进行与外部电路的电连接。开发出一种这样的构造：使用配置于布线层上的中空构件连接引脚、柱等端子。在专利文献1中记载有这样的构造：通过软钎料在配置于壳体内的布线层上接合中空构件，将插入于中空构件中的端子固定于在壳体外配置的布线基板的贯通孔。在专利文献2中记载有这样的构造：在两端设有凸缘的中空构件通过软钎料与布线层接合，将插入于中空构件中的端子固定于在壳体外配置的布线基板的贯通孔。另外，在专利文献3中，通过软钎料在配置于壳体中的绝缘电路基板上接合中空接点构件。记载有这样的构造：中空构件通过软钎料与绝缘电路基板接合，该中空构件为以包围中空接点构件的方式固定的外部电极用端子。中空构件插入于在壳体的外侧配置的布线基板的贯通孔。
[0003]例如，在绝缘电路基板上搭载定位用的治具，该定位用的治具具有供中空构件设置的开口部，在开口部配置中空构件并进行软钎焊。在试图提高中空构件的搭载位置的精度时，只要减小治具的开口部的公差即可。例如，若将公差减小为100μm以下，则在中空构件的软钎料熔融时会发生软钎料堵塞，难以取出治具。并且，软钎料量越多，软钎料堵塞的发生就越多，但是用于接合中空构件的软钎料的厚度需要一定程度地增厚，以确保软钎料接合部的可靠性(参照专利文献1)。因此，减少软钎料量以抑制软钎料堵塞在确保可靠性这一方面难以行得通。
[0004]为了确保可靠性并且确保装配性，需要对定位用的治具设置大致100μm～200μm的公差。若增大公差，则中空构件在搭载时的位置偏移会变大，端子在设置时的位置偏移会变大。若连接端子和中空构件的位置发生偏移，则难以将连接端子插入于中空构件。此外，在非专利文献1中记载有：特别是在使用如压配端子这样的接触通电方式的情况下，对于端子的位置偏移，即使是100μm左右的位置偏移也会致使接触电阻增加50％左右，引起接点不良、损失增加。
[0005]在专利文献4中记载有：在进行端子的定位时端子保持于治具，利用软钎料接合于基板。另外，在专利文献5中提出了：中空构件的端子插入侧通过治具固定，相反侧软钎焊于绝缘电路基板。但是，在中空构件的上部以盖上盖子的形态安装有治具，因此特别是在使用添加有糊状的焊剂的软钎料的情况下，在加热时焊剂蒸发时的排放通路被堵塞，软钎料在中空构件的根侧以爆炸的方式飞散。结果，软钎料附着于中空构件的内表面，妨碍端子的插入。
[0006]另外，在专利文献6中记载有：在设于安装部件的作为连接端子的中空构件设有狭缝，中空构件插入于布线基板的贯通孔。树脂等具有弹性的固定引脚插入于中空构件，中空
构件以与贯通孔电连接的方式固定于该贯通孔。但是，在专利文献6中没有关于向设于绝缘电路基板的中空构件插入端子时的位置偏移的记述。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开2010-283107号公报
[0010]专利文献2：美国专利第2009/0194884号公报
[0011]专利文献3：国际公开第2017/159505号公报
[0012]专利文献4：日本特开2014-157880号公报
[0013]专利文献5：日本特开2016-012604号公报
[0014]专利文献6：日本特开2004-349632号公报
[0015]非专利文献
[0016]非专利文献1：江草稔他，Mate2014，Yokohama，“用于功率组件应用的压配端子构造的开发”，2014年，P83-86

技术实现思路

[0017]专利技术要解决的问题
[0018]本专利技术是着眼于上述问题而做成的，其目的在于提供一种能够减小外部连接端子的连接位置的偏移并且能够确保可靠性的半导体装置和半导体装置的制造方法。
[0019]用于解决问题的方案
[0020]为了解决上述问题，本专利技术的一技术方案的主旨在于，提供一种半导体装置，其包括：(a)绝缘电路基板，其包括彼此分开地配置的导体层和分别设于导体层上的多个接合材料；(b)布线基板，其具有面对导体层的相对面，并且具有与多个接合材料各自的位置相对应的多个贯通孔；(c)多个中空构件，它们均具备筒部和凸缘部，该凸缘部设于筒部的一端，具有与筒部共通的空洞部，筒部分别被压入于多个贯通孔，筒部的另一端通过多个接合材料与导体层接合；以及(d)多个外部连接端子，该多个外部连接端子插入于多个中空构件各自的空洞，与导体层接合，筒部以凸缘部与布线基板的与相对面相反那一侧的上表面接触的方式分别插入于多个贯通孔。
[0021]本专利技术的另一技术方案的主旨在于，提供一种半导体装置的制造方法，其包括以下步骤：(a)准备绝缘电路基板，该绝缘电路基板包括彼此分开地配置的导体层和分别设于导体层上的多个接合材料；(b)准备布线基板，在该布线基板以与多个接合材料配置的位置相对应的方式形成有多个贯通孔；(c)以相对面朝向接合材料的方式使绝缘电路基板与布线基板相面对；(d)准备多个中空构件，该多个中空构件均具备筒部和凸缘部，该凸缘部设于筒部的一端，具有与筒部共通的空洞部，将多个中空构件的筒部以凸缘部与布线基板的与相对面相反那一侧的上表面接触的方式分别压入于多个贯通孔；(e)多个接合材料将筒部的分别贯通多个贯通孔且自相对面突出的、与一端相反那一侧的另一端与导体层接合；以及(f)将外部连接端子插入于多个中空构件各自的空洞。
[0022]专利技术的效果
[0023]采用本专利技术，能够提供一种半导体装置，其能够减小外部连接端子的连接位置的偏移，并且能够确保可靠性。
附图说明
[0024]图1是表示本专利技术的实施方式的半导体装置的一例的俯视图。
[0025]图2是半导体装置的沿着图1的A-A线垂直地切开的截面概略图。
[0026]图3是半导体装置的沿着图1的B-B线垂直地切开的截面概略图。
[0027]图4是对本专利技术的实施方式的半导体装置所使用的中空构件的一例进行说明的截面概略图。
[0028]图5是对本专利技术的实施方式的半导体装置所使用的中空构件的另一例进行说明的截面概略图。
[0029]图6是对以往的中空构件的定位的一例进行说明的截面概略图。
[0030]图7是对压配端子与本专利技术的实施方式的半导体装置所使用的中空构件连接的一例进行说明的截面概略图。
[0031]图8是对本专利技术的实施方式的半导体装置的制造方法的一例进行说明的立体图。
[0032]图9是用于对本专利技术的实施方式的半导体装置的制造方法的一例进行说明的接着图8的立体图。
[0033]图10是用于对本专利技术的实施方式的半导体装置的制造方法的一例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，其特征在于，该半导体装置包括：绝缘电路基板，其包括彼此分开地配置的导体层和分别设于该导体层上的多个接合材料；布线基板，其具有面对所述导体层的相对面，并且具有与所述多个接合材料各自的位置相对应的多个贯通孔；多个中空构件，该多个中空构件均具备筒部和凸缘部，该凸缘部设于该筒部的一端，具有与所述筒部共通的空洞，所述筒部分别被压入于所述多个贯通孔，所述筒部的另一端通过所述多个接合材料与所述导体层接合；以及多个外部连接端子，该多个外部连接端子插入于所述多个中空构件各自的所述空洞，与所述导体层接合，所述筒部以所述凸缘部与所述布线基板的与所述相对面相反那一侧的上表面接触的方式分别插入于所述多个贯通孔。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述绝缘电路基板为多个，所述导体层分别设于所述多个绝缘电路基板，所述多个中空构件分别与所述导体层接合。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，所述接合材料是软钎料材料。4.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，所述接合材料是烧结金属材料。5.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：准备绝缘电路基板，该绝缘电路基板包括彼此分开地配置的导体层和分别设于该导体层上的多个接合材料；准备布线基板，在该布线基板以与所述多个接合材料配置的位置相对应的方式形成有多个贯通孔；以相对面...

【专利技术属性】
技术研发人员：日向裕一朗，西泽龙男，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：