半导体模块和散热板制造技术

本发明专利技术公开一种半导体模块，在该半导体模块中，混合存在多种工作时具有不同发热量的半导体器件，导热片置于安装在基板上的模块主体与所述半导体器件的外表面之间，并且散热板通过在两块或更多所述半导体器件上覆盖所述半导体器件的外表面而安装在所述导热片上，其中，热导率高的导热片用于所述半导体器件中发热量大的半导体器件，热导率低的导热片用于所述半导体器件中发热量小的半导体器件。

【技术实现步骤摘要】
图2A示出如可从图2C截取的I和I之间产生的结构的剖面视 图。如所能看到的，在半导体基片1的表面10上，设置氮化硅层 14。此外，图2B示出如可从图2C截取的II和II之间产生的结构的 剖面视图。如所能看到的，主动区部分11被填充有绝缘材料13的 绝纟彖沟槽12^黄向限定。在主动区部分ll的顶部，i殳有氮4b石圭部分 14。如所能看到的，绝缘沟槽不具备完全呈矩形的侧壁。更具体地， 绝缘沟槽略樣t呈^l,形。因此，主动区11的下部的宽度大于其上部 的宽度。此外，图2C示出俯一见图。如图所示，绝》彖沟槽12形成为 线条。在相邻线条之间的空间里，i殳有氮4匕石圭才才并+线14。在下一步骤中，限定凹槽开口。具体地，施加光阻材料并使用 凹陷沟道掩模对所述光阻材料进行图案化。如将要参照图4A至图 4C进行说明的，凹槽沟道掩模以这样的方式设计，即蚀刻氮化硅 层14的点状部分，以1更形成凹槽开口 15。图3A示出在氮4匕石圭层 14中蚀刻凹槽开口之后，I和I之间的基片的剖面—见图。具体地， 蚀刻氮化硅的该蚀刻步骤相对二氧化硅具有很高的选择性。在这方 面，术语选择性蚀刻步骤指的是其中第一材料相比其它层的材 泮牛以高得多的蚀刻速率蚀刻。例如，第一材冲+的蚀刻速率与其它材 料的蚀刻速率之间的比率可为4:1或更高。例如，在图3A所示的 蚀刻步骤中，氮化硅的蚀刻速率是二氧化硅蚀刻速率的四倍，以便 确保所需的选择性。如从示出n和II之间的截面图的图3B所能进一 步看到的，氮化硅层14被从相邻绝缘沟槽之间的空间中完全去除。图3C示出所产生的结构的俯-观图。如所能看到的，形成凹槽 开口 15以便将预定的基片部分1暴露。剩余氮化硅材料条14设置 在相邻的凹槽开口 15之间。图4A至图4C示出半导体基片的各俯视图，示出了凹槽沟道 掩模条的例示形状。例如，如图4A所示，主动区可以错列方式诏:存储元件产生的热量也造成问题，但是从AMB产生的热量大大超过 存储元件产生的热量，因此，要求有效地散发来自AMB的热量。当 AMB超过校正温度(rectified temperature)时，AMB将不能正常工 作，无法获得必要特性，因此，提升半导体模块的散热性能对产品来 说是极其重要的。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施例提供了一种半导体模块和用于该半导体 模块的散热板，这种半导体模块能够在安装有工作时具有不同发热量 的半导体器件(元件)的半导体模块中有效散热，并且能够容易地安 装甚至具有发热量大的半导体器件。根据本专利技术一个或多个示例性实施例的一个方面，提供了一种 半导体模块，其特征在于，在该半导体模块中混合存在多种工作时具有不同发热量的半导体器件，导热片置于安装在基板上的模块主体与 所述半导体器件的外表面之间，并且散热板安装成在两块或更多所述 半导体器件上覆盖所述半导体器件的外表面，其中，用于所述半导体 器件中发热量大的半导体器件的导热片的热导率比用于所述半导体 器件中发热量小的半导体器件的导热片的热导率高此外，虽然可以利 用通过用树脂密封半导体元件而形成半导体器件以及利用通过倒装 芯片连接法安装有半导体元件而形成半导体器件，但对半导体器件安 装在基板上的形式没有特别限制。此外，散热板可以设置成覆盖安装在所述基板上的多个半导体 器件，或者散热板也可以形成为覆盖所述基板的平面区域的平面形 状，以安装成覆盖安装在所述基板上的所有半导体器件。通过提供用 于覆盖基板的整个平面的散热板，可以构成散热性能优良的半导体模 块。此外，夹子通过沿厚度方向进行弹性挤压来固定所述模块主体 和所述散热板，从而易于结合所述半导体模块，并且可以提升所述半 导体模块的散热性能，所述夹子通过折叠并弯曲弹性板部件使其侧面 形状呈C形形状而形成。此外，本专利技术对于这样的产品来说是特别有效的，其中，安装 在所述模块主体上的半导体器件为存储元件和用于存储缓冲器的控 制元件，并且所述控制元件在工作时的发热量大于所述存储元件在工 作时的发热量。此外，通过将分隔用于存储缓冲器的所述控制元件与所述散热板之间的间隔构造为等于或小于0.05mm，可以进一步提升控制元件 的散热性能。此外，以下这种散热板作为用于所述半导体模块的散热板，可 以获得有效的散热作用这种散热板安装在模块部件上，所述模块部 件安装有在工作时具有不同发热量的半导体器件，并且这种散热板粘 贴有与设置半导体器件的位置对应的导热片，在所粘贴的导热片中， 用于所述半导体器件中发热量大的半导体器件的导热片的热导率比 用于所述半导体器件中发热量小的半导体器件的导热片的热导率高。此外，通过将散热板安装在模块主体上可以有效地利用所述散 热板，其中，所述模块主体安装有存储元件和用于存储缓冲器的控制 元件，所述存储元件和所述控制元件作为半导体器件。本专利技术的一个或多个示例性实施例可以包括下面的一个或多个 优点。例如，根据本专利技术的半导体模块和散热板，可以有效地从工作 时具有不同发热量的半导体器件散发热量，从而可以使半导体模块具 有稳定的性能。此外，即使具有发热量大的半导体器件也可以容易地 安装在半导体模块上。从下面的详细说明书、附图和权利要求书中可以清楚其它特征 和优点。附图说明图1A示出了构成根据本专利技术的半导体模块的模块主体的平面图。图1B示出了构成根据本专利技术的半导体模块的模块主体的正视图。图2A至图2D分别示出了散热板的平面图和正视图。图3是将散热板安装在模块主体上的半导体模块的平面图。图4A和图4B示出了将散热板安装在模块主体上的半导体模块 的正视图。图5A和图5B是粘贴有导热片的状态下的散热板的平面图。 图6A至图6C分别是平面图和剖视图，示出了安装有现有技术 的散热板的半导体模块的构造。具体实施例方式参照附图，详细说明本专利技术的优选实施例如下图1A和图1B分别是平面图和正视图，示出了构成根据本专利技术的半导体模块的模块主体10的实施例的构造。模块主体IO包括基 板12，其形成为矩形形状；存储元件14，其安装在基板12的两个面上；以及控制元件16，其安装在基板12 —侧的表面上。连接器13 沿着基板12的纵向设置在一侧的末端边缘。本示例性实施例的半导体模块的控制元件16用于存储缓冲器 (AMB)。控制元件16安装在电路板17上，而电路板17结合在基 板12上。因此，控制元件16布置在相对于基板表面高于存储元件 14的位置。此外，图1A示出了具有存储缓冲器的半导体模块的构造的最一 般结构。两行存储元件14设置在基板12的纵向上，根据产品不同而 不同。图2A至图2D示出了作为半导体模块构成部分的散热板的构 造。图2A和图2B分别是安装在基板12的表面(一侧的表面)上的 散热板20a的平面图和正视图，其中该基板安装有控制元件16。图 2C和图2D分别是安装在基板12另一侧的表面上的散热板20b的平 面图和正视图。散热板20a和20b形成为具有一定尺寸的矩形形状，该尺寸保 证覆盖与基板12的平面形状对应的基板12的平面区域。安装在基板12 —侧的表面上的散热板20a形成有与设置控制元 件16的位置对应的容纳凹进部分24。如图2B所示，散热板20a在其形成有容纳凹进部分24的部分向外侧凸出，从而在散热板20a的 外表面上形成阶差(台阶差)。容纳凹进部分24本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体模块，包括：模块主体，其具有基板和安装在所述基板上的多种半导体器件，所述多种半导体器件在工作时具有不同的发热量；散热板，其安装成在两块或更多所述半导体器件上覆盖所述半导体器件的外表面；以及导热片，其置于所述模块主体和各个所述散热板之间，其中，在所述导热片中，用于所述半导体器件中发热量大的半导体器件的导热片的热导率比用于所述半导体器件中发热量小的半导体器件的导热片的热导率高。

【技术特征摘要】
JP 2006-7-13 2006-1922641.一种半导体模块，包括模块主体，其具有基板和安装在所述基板上的多种半导体器件，所述多种半导体器件在工作时具有不同的发热量；散热板，其安装成在两块或更多所述半导体器件上覆盖所述半导体器件的外表面；以及导热片，其置于所述模块主体和各个所述散热板之间，其中，在所述导热片中，用于所述半导体器件中发热量大的半导体器件的导热片的热导率比用于所述半导体器件中发热量小的半导体器件的导热片的热导率高。2. 根据权利要求1所述的半导体模块，其中， 所述散热板形成为覆盖所述基板的平面区域的平面形状，并且安装成覆盖安装在所述基板上的所有所述半导体器件。3. 根据权利要求1或2所述的半导体模块，还包括夹子，其通过折叠并弯曲弹性板部件使其侧面形状呈C形形 状而形成，其中，所述夹子通过沿厚度方向进行弹性挤压来固定所述模块 主体和所述散热板。4. 根据权利要求1或2所述的半导体模块，其中， 安装在所述模块主体上的所述半导体器件为存储元件和用于存储缓冲器的控制元件，所述控制元件在工作时的发热量大于所述存储 元件在工作时的发热量。5. 根据权利要求4所述的半导体模块，其中， 分隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：青木周三，饭岛久照，酒井克明，陈明聪，
申请(专利权)人：新光电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]