半导体装置制造方法及图纸

一种半导体装置包括：第一和第二半导体芯片，在前侧和背侧形成有电极；第一汇流条，其上安装所述第一半导体芯片使得该背侧电极连接到该第一汇流条；第二汇流条，与第一汇流条平行设置，其上安装有第二半导体芯片，使得背侧电极连接到该第二汇流条；第三汇流条，压连到第一半导体芯片的前侧电极；第四汇流条，压连到第二半导体芯片的前侧电极；和连接部分，电连接第一汇流条和第四汇流条。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种压触型(press-contact type)半导体装置。
技术介绍
绝缘栅双极晶体管(IGBT)被用作逆变器器件，例如电车的电源开关器件。公开在日本待审公开No.2001-110985中的半导体装置中，用在逆变器电路中的上臂和下臂被做成模块结构且P汇流条(bus bar)、N汇流条和输出汇流条设置在同一表面上。上臂IGBT芯片安装在P汇流条上，且下臂IGBT芯片安装在输出汇流条上。上臂IGBT芯片的发射极和P汇流条、以及下臂IGBT芯片的发射极和N汇流条分别用线连接。
技术实现思路
然而，为了使得三条汇流条设置在同一平面内，上述半导体的模块变大。此外，在汇流条和半导体元件(IGBT芯片)使用线连接的情况下，需要连接许多线到芯片，且连接这些线的操作对生产率是不利的。根据本专利技术第一方面的半导体装置包括形成有前侧电极和背侧电极的第一半导体芯片；形成有前侧电极和背侧电极的第二半导体芯片；第一汇流条，其上安装第一半导体芯片使得第一半导体芯片的背侧电极连接到该第一汇流条；第二汇流条，相对于第一汇流条水平设置，第二半导体芯片安装于其上使得第二半导体芯片的背侧电极连接到该第二汇流条；第三汇流条，压连(press-connected)到第一半导体芯片的前侧电极；第四汇流条，压连到第二半导体芯片的前侧电极；和连接部分，电连接第一汇流条与第四汇流条。根据本专利技术第二方面的半导体装置包括形成有前侧电极和背侧电极的第一半导体芯片；形成有前侧电极和背侧电极的第二半导体芯片；第一汇流条，其上安装第一半导体芯片使得第一半导体芯片的背侧电极连接到该第一汇流条，且其上安装第二半导体芯片使得第二半导体芯片的前侧电极连接到该第一汇流条；第二汇流条，压连到第一半导体芯片的前侧电极；和第三汇流条，压连到第二半导体芯片的背侧电极。根据本专利技术第三方面的半导体装置包括形成有前侧电极和背侧电极的第一半导体芯片；形成有前侧电极和背侧电极的第二半导体芯片；第一汇流条，其上安装第一半导体芯片使得第一半导体芯片的背侧电极连接到该第一汇流条；第二汇流条，相对于第一汇流条水平设置，其上安装第二半导体芯片使得第二半导体芯片的背侧电极连接到该第二汇流条；第一导电构件，与第一半导体芯片的前侧电极连接并包括延伸到第一半导体芯片外的延伸部分；第二导电构件，与第二半导体芯片的前侧电极连接并包括延伸到第一汇流条上方的延伸部分；第三汇流条，设置在第一半导体芯片的前表面侧，具有压连到第一导电构件的延伸部分的部分；和第四汇流条，设置在第二半导体芯片的前表面侧，具有与第二导电构件的延伸部分连接并压连到第一汇流条的部分。根据本专利技术第四方面的半导体装置包括前侧和背侧形成有电极的第一、第二、第三和第四半导体芯片；第一汇流条，其上安装第一和第二半导体芯片使得背侧电极连接到该第一汇流条；第二汇流条，相对于第一汇流条水平设置，其上安装第三和第四半导体芯片，使得背侧电极连接到该第二汇流条；第三汇流条，压连到第一和第二半导体芯片的前侧电极；第四汇流条，压连到第三和第四半导体芯片的前侧电极；连接部分，电连接第一汇流条与第四汇流条；第一压件(pressing member)，设置在第三汇流条上以将第三汇流条压向第一半导体芯片；第二压件，设置在第三汇流条上以将第三汇流条压向第二半导体芯片；第三压件，设置在第四汇流条上以将第四汇流条压向第三半导体芯片；和第四压件，设置在第四汇流条上，以将第四汇流条压向第四半导体芯片。附图说明图1示出了单相逆变器电路，其示出了本专利技术的半导体装置的第一实施例；图2A到图2C是示出固定到主冷却部分的半导体装置外观的视图，其中图2A是平面图，图2B是前视图，且图2C是侧视图；图3是沿图2A的A-A所取的截面图；图4是示出每个单元的外壳的透视图； 图5是汇流条的透视图；图6是示出第一实施例的比较例的示意图；图7A到7C是示出设置在连接部分的弯曲部分的范例的示意图；图8是示出电极板的改进范例的示意图；图9是示出辅助冷却构件的改进范例的示意图；图10是辅助冷却构件的平面图；图11是本专利技术的半导体装置的第二实施例的截面图；图12是示出外壳的透视图；图13是示出单元的透视图；图14是本专利技术的半导体装置的第三实施例的平面图；图15是沿图14的C-C所取的截面图；图16A是沿图14的D-D所取的截面图，且图16B是沿图14的E-E所取的截面图；图17A到图17C是示出第三实施例的每个单元的视图，其中图17A是底部单元的平面图，图17B是中间单元的平面图，且图17C是顶部单元的平面图；图18是本专利技术的半导体装置的第四实施例的截面图；图19是图18的部分G的放大视图；图20是示出第四实施例的改进范例的示意图；图21是三相逆变器的电路图；图22是示出底部单元的平面图；图23A和23B是示出相应于第四实施例的每个单元的示意图，其中图23A是中间单元的平面图且图23B是顶部单元的平面图；图24是本专利技术的半导体装置的第五实施例的截面图；图25是示出辅助冷却构件的操作的示意图；图26A和图26B是示出消除不平衡负载的操作的示意图，其中图26A示出C1＞C2(S1＜S2)的情况，且图26B示出C1＜C2(S1＞S2)的情况；图27A到图27D是示出缓冲构件的改进范例的示意图。具体实施例方式下面是参照附图对本专利技术优选实施例的描述。第一实施例图1是示出本专利技术的半导体装置的第一实施例的示意图，其是单相逆变器电路。IGBT和MOSFET等被当成用在逆变器中的开关元件，且图1示出了采用IGBT 1和2及二极管D1和D2的单相逆变器。上臂IGBT 1的发射极连接到下臂IGBT 2的集电极，且从此发射极和集电极之间引出输出。此外，IGBT 1的集电极连接到电源的P侧，且IGBT 2的发射极连接到电源的N侧。图2A到图2C是示出安装到冷却部分11的半导体装置的外观的示意图，其中图2A是平面图，图2B是前视图，且图2C是侧视图。图1所示的IGBT2和二极管D2设置在单元12，且IGBT 1和二极管D1设置在单元13。单元12和13在冷却部分11上通过绝缘构件14相对于彼此平行或水平排列。例如硅和氧化铝的复合材料等用于绝缘构件14，但也可能使用各种材料例如丙烯酸材料、环氧树脂材料、酰亚胺材料或陶瓷材料等，只要这些材料提供功能性及可靠性所需的绝缘和散热或热辐射即可。例如，可以采用具有硅基底的散热片。此外，在冷却部分11由铝材料形成的情况下，可能通过阳极氧化冷却部分11以在铝材料表面形成绝缘膜从而省略绝缘构件14。多个支柱11a设置于冷却部分11且板构件28安装到支柱11a的上端。虽然在图中未示出，但在冷却部分11内形成通道，且单元12和13由于在此通道内流动的冷却剂而保持冷却。设置于单元12的电极板15的端子15a从单元12的上表面引出并延伸到设备的左侧。汇流条16和17(参照图3)的端子16a和17a以延伸到图2B所示的前视图靠近读者一侧(near side)的方式引出。图3是沿图2A的A-A所取的截面图。单元12将IGBT 2和二极管D2容纳在由电极板15、栅端子18和框架部分19a及19b组成的外壳内。另一方面，单元13将IGBT 1和二极管D1容纳在由汇流条16、栅端子20和框架部分21组成的外壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，包括：第一半导体芯片，形成有前侧电极和背侧电极；第二半导体芯片，形成有前侧电极和背侧电极；第一汇流条，其上安装所述第一半导体芯片，使得所述第一半导体芯片的所述背侧电极连接到该第一汇流条；第二汇流条，相对于所述第一汇流条水平设置，其上安装所述第二半导体芯片，使得所述第二半导体芯片的所述背侧电极连接到该第二汇流条；第三汇流条，压连到所述第一半导体芯片的所述前侧电极；第四汇流条，压连到所述第二半导体芯片的所述前侧电极；和连接部分，电连接所述第一汇流条和所述第四汇流条。

【技术特征摘要】
JP 2004-12-28 379444/041.一种半导体装置，包括第一半导体芯片，形成有前侧电极和背侧电极；第二半导体芯片，形成有前侧电极和背侧电极；第一汇流条，其上安装所述第一半导体芯片，使得所述第一半导体芯片的所述背侧电极连接到该第一汇流条；第二汇流条，相对于所述第一汇流条水平设置，其上安装所述第二半导体芯片，使得所述第二半导体芯片的所述背侧电极连接到该第二汇流条；第三汇流条，压连到所述第一半导体芯片的所述前侧电极；第四汇流条，压连到所述第二半导体芯片的所述前侧电极；和连接部分，电连接所述第一汇流条和所述第四汇流条。2.如权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一汇流条、所述第四汇流条和所述连接部分通过弯曲单个导电板而一体地形成。3.如权利要求2所述的半导体芯片，其中所述第一汇流条和所述第四汇流条连接，使得在施压时能在垂直方向相对偏移。4.如权利要求3所述的半导体装置，还包括变形部分，设置在所述连接部分，其在施压时变形以使所述第一汇流条和所述第四汇流条能在垂直方向相对偏移。5.如权利要求1所述的半导体装置，其中一部分所述第一汇流条压连到所述第四汇流条。6.一种半导体装置，包括第一半导体芯片，形成有前侧电极和背侧电极；第二半导体芯片，形成有前侧电极和背侧电极；第一汇流条，其上安装所述第一半导体芯片，使得所述第一半导体芯片的所述背侧电极连接到该第一汇流条，且其上安装所述第二半导体芯片，使得所述第二半导体芯片的前侧电极连接到该第一汇流条；第二汇流条，压连到所述第一半导体芯片的所述前侧电极；和第三汇流条，压连到所述第二半导体芯片的所述背侧电极。7.一种半导体装置，包括第一半导体芯片，形成有前侧电极和背侧电极；第二半导体芯片，形成有前侧电极和背侧电极；第一汇流条，其上安装所述第一半导体芯片，使得所述第一半导体芯片的所述背侧电极连接到该第一汇流条；第二汇流条，相对于所述第一汇流条水平设置，其上安装所述第二半导体芯片使得所述第二半导体芯片的所述背侧电极连接到该第二汇流条；第一导电构件，与所述第一半导体芯片的所述前侧电极相连并包括延伸到所述第一半导体芯片之外的延伸部分；第二导电构件，与所述第二半导体芯片的所述前侧电极相连并包括延伸到所述第一汇流条上方的延伸部分；第三汇流条，设置在所述第一半导体芯片的前表面侧，具有压连到所述第一导电构件的所述延伸部分的部分；和第四汇流条，设置在所述第二半导体芯片的前表面侧，具有与所述第二导电构件的所述延伸部分相连并压连到所述第一汇流条的部分。8.如权利要求7所述的半导体装置，其中所述延伸部分的压连表面或者压连到所述延伸部分的所述第一、第三和第四汇流条的连接表面均具有不规则形状。9.如权利要求7所述的半导体装置，还包括变形部分，设置在所述第一导电构件和所述第二导电构件，其在将所述第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：成瀬干夫，涩谷彰弘，古川资之，冈田安弘，上野大悟，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]