半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种能够使在壳体设置的电极端子和与半导体元件连接的内部配线的接合性稳定化的半导体装置。半导体装置包含基座部、半导体元件、电极端子、绝缘块以及内部配线。半导体元件搭载于基座部。电极端子被将半导体元件的外周包围的壳体保持。电极端子的端部朝向壳体的内侧凸出。绝缘块具有绝缘性，设置于半导体元件与壳体之间的基座部之上。内部配线的一端在绝缘块之上与电极端子的端部接合，且内部配线的从一端延伸至另一端的区域中的一部分与半导体元件接合。区域中的一部分与半导体元件接合。区域中的一部分与半导体元件接合。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置


[0001]本专利技术涉及半导体装置。

技术介绍

[0002]以往的半导体装置由导电部、壳体和电极端子构成，其中，该导电部包含有在基板之上设置的半导体元件，该壳体对导电部进行收容，该电极端子与壳体一体化且与导电部连接。就专利文献1所记载的半导体装置而言，未与壳体一体化的第1板状连接配线经由焊料材料分别与外部连接端子以及半导体元件连接。并且，第2板状连接配线与外部连接端子以及配线基板连接。这些板状连接配线由Cu或者Cu类的材料形成。
[0003]专利文献1：日本特开2007-81155号公报
[0004]就以往的半导体装置而言，要求在壳体处保持的电极端子和与半导体元件接合的内部配线(上述的导电部或者板状连接配线等)的接合稳定化。
[0005]例如，为了通过焊料材料得到良好的接合，需要使电极端子和内部配线充分地升温。但是，该接合部位存在于从壳体凸出的电极端子之上，因此容易导致升温不充分，在该情况下，不能得到良好的焊接。
[0006]虽然能够通过加热单元对电极端子以及内部配线双方进行充分的传热，但是由于加热引起的温度上升或者加热停止后的温度下降等温度变化，搭载了半导体元件的基板发生变形。在该情况下，电极端子与内部配线的距离发生变动，接合面积变小，半导体装置的可靠性降低。

技术实现思路

[0007]本专利技术就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于，提供一种能够使在壳体设置的电极端子和与半导体元件连接的内部配线的接合性稳定化的半导体装置。
[0008]本专利技术所涉及的半导体装置包含基座部、半导体元件、电极端子、绝缘块以及内部配线。半导体元件搭载于基座部。电极端子被将半导体元件的外周包围的壳体保持。电极端子的端部朝向壳体的内侧凸出。绝缘块具有绝缘性，设置于半导体元件与壳体之间的基座部之上。内部配线的一端在绝缘块之上与电极端子的端部接合，且内部配线的从一端延伸至另一端的区域中的一部分与半导体元件接合。
[0009]专利技术的效果
[0010]根据本专利技术，能够提供使在壳体设置的电极端子和与半导体元件连接的内部配线的接合性稳定化的半导体装置。
[0011]本专利技术的目的、特征、方案以及优点通过下面的详细说明和附图而变得更加明确。
附图说明
[0012]图1是表示实施方式1中的半导体装置的结构的剖面图。
[0013]图2是表示实施方式1中的半导体装置的制造方法的流程图。
[0014]图3是表示实施方式2中的半导体装置的结构的剖面图。
[0015]图4是表示实施方式2中的半导体装置的主电极端子与内部电极的接合部的结构的俯视图。
[0016]图5是对实施方式2中的半导体装置的主电极端子与内部电极的接合部的结构进行放大而示出的侧视图。
[0017]图6是表示实施方式2中的半导体装置的主电极端子与内部电极的接合部的其他结构的侧视图。
[0018]图7是表示实施方式3中的半导体装置的结构的剖面图。
[0019]图8是对实施方式3中的半导体装置的主电极端子与内部电极的接合部的结构进行放大而示出的剖面图。
[0020]图9是表示实施方式4中的半导体装置的结构的剖面图。
[0021]图10是对实施方式4中的半导体装置的主电极端子与内部电极的接合部的结构进行放大而示出的剖面图。
[0022]标号的说明
[0023]1基座部，1A表面，4接合材料，5半导体元件，6内部电极，6A一端，6B另一端，7主电极端子，7A端部，8壳体，9第2接合部，10绝缘块，11金属线，12凸起部，13凹部，14第1接合部，15接合材料，16梳齿形状，17梳齿形状。
具体实施方式
[0024]＜实施方式1＞
[0025]图1是表示实施方式1中的半导体装置的结构的剖面图。半导体装置包含基座部1、半导体元件5、壳体8、主电极端子7、内部电极6以及绝缘块10。
[0026]基座部1包含绝缘材料以及散热材料。实施方式1中的基座部1包含绝缘性基板3和位于该绝缘性基板3的表面、背面的金属层2，至少表面侧的金属层2形成为多个图案。金属层2是Cu、Al等。绝缘性基板3包含氮化铝(AlN)、氮化硅(Si3N4)等作为材料。
[0027]半导体元件5搭载于基座部1的表面1A。这里，半导体元件5的背面经由接合材料4与基座部1的表面1A接合。接合材料4例如是包含Sn的板状焊料、棒状焊料、膏状焊料等，但其材质、形状并不限定于此。半导体元件5例如包含Si或者具有比Si大的带隙的宽带隙半导体作为材料。宽带隙半导体例如是SiC、GaN、金刚石等。半导体元件5例如是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、肖特基势垒二极管等。或者，例如，半导体元件5是IGBT以及二极管被集成于一个半导体芯片的RC-IGBT(Reverse Conducting IGBT)等电力用半导体元件(功率半导体元件)。在图1中，2个半导体元件5搭载于基座部1的表面1A，但搭载个数不限定于此。半导体装置与其用途相应地包含所需个数的半导体元件5。
[0028]壳体8以包围半导体元件5的外周的方式设置。壳体8例如具有框形状，且经由粘接剂(未图示)与基座部1的表面1A接合。此外，在图1中，仅示出框形状的一侧。壳体8包含热软化点高的树脂作为材料。热软化点高的树脂是指在半导体装置的使用温度区域内不发生热变形、具有绝缘性的材料。热软化点高的树脂例如是PPS(Poly Phenylene Sulfide)树脂，其热软化温度大于或等于280℃。壳体8构成以基座部1为底面的容器形状。在该容器形状的
内侧收容的半导体元件5由封装材料(未图示)封装。封装材料例如是硅凝胶、环氧树脂，但并不限定于此。封装材料只要是具有能够确保密接性的弹性模量以及能够确保可靠性的耐热性的树脂即可。封装材料优选具有例如大于或等于150℃的耐热性。
[0029]主电极端子7具有板形状。主电极端子7被壳体8保持。该主电极端子7的端部7A向壳体8的框形状的内侧凸出。实施方式1中的主电极端子7以插入至壳体8的状态被保持。即，主电极端子7与壳体8一体化。这样的主电极端子7是通过嵌入成形而与壳体8一体地制造的。另外，主电极端子7例如是厚度为0.5mm～1.2mm左右的平板，由Cu或者包含Cu的材料构成。这样的主电极端子7在半导体元件5是电力用半导体元件的情况下，也能够在其与该半导体元件5之间流过大电流。
[0030]内部电极6是具有长条的板形状的导电体，是将主电极端子7与半导体元件5连接的内部配线。内部电极6的一端6A在后述的绝缘块10之上与主电极端子7的端部7A接合。内部电极6的与从一端6A延伸至另一端6B的区域的一部分对应的第1接合部14与半导体元件5的表面接合。内部电极6的第1接合部14的接合面与半导体元件5的表面相互平行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，其具有：基座部；半导体元件，其搭载于所述基座部；电极端子，其被将所述半导体元件的外周包围的壳体保持，且该电极端子的端部朝向所述壳体的内侧凸出；绝缘块，其具有绝缘性，设置于所述半导体元件与所述壳体之间的所述基座部之上；以及内部配线，其一端在所述绝缘块之上与所述电极端子的所述端部接合，且该内部配线的从所述一端延伸至另一端的区域中的一部分与所述半导体元件接合。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述内部配线的所述一端与所述电极端子的所述端部通过焊料而接合。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中，所述内部配线的所述一端与所述电极端子的所述端部在俯...

【专利技术属性】
技术研发人员：重本拓巳，小川翔平，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：