半导体装置、电力变换装置以及移动体制造方法及图纸

技术编号:37103071 阅读:15 留言:0更新日期:2023-04-01 05:02
本发明专利技术是为了解决这样的问题而提出的,其目的在于提供一种能够降低成本的半导体装置。本发明专利技术涉及的半导体装置具有:基座板;绝缘基板,其设置于基座板之上;半导体芯片,其设置于绝缘基板之上;第1树脂壳体以及第2树脂壳体,它们以将绝缘基板以及半导体芯片收容在内部的方式安装于基座板,二者彼此嵌合;以及封装材料,其对绝缘基板以及半导体芯片进行封装,第1树脂壳体以及第2树脂壳体由相对漏电起痕指数不同的树脂材料构成。指数不同的树脂材料构成。指数不同的树脂材料构成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置、电力变换装置以及移动体


[0001]本专利技术涉及半导体装置、应用了半导体装置的电力变换装置以及应用了电力变换装置的移动体。

技术介绍

[0002]近年来,在电力用半导体装置中,伴随着SiC(碳化硅)等宽带隙半导体的实用化的不断发展,高耐热化的要求不断提高。另一方面,就在严酷环境下使用的电力用半导体装置而言,对于该电力用半导体装置的表面处的确保绝缘的部位,基于由例如JIS C 60664
‑1[0003](IEC60664

1)等要求的规格,大多需要相对漏电起痕指数(CTI:
[0004]Comparative Tracking Index)高的材料。因此,对于构成电力用半导体装置的框体壳体所使用的树脂材料而言,除了具有用于保护该电力用半导体装置内部的机械强度等机械物性以外,兼顾高耐热性和高相对漏电起痕指数变得重要。
[0005]以往,提出了由具有高耐热性以及高机械强度、耐电痕化特性优异的PPS(聚苯硫醚)树脂的成形品构成的功率半导体(例如,参照专利文献1)。
[0006]专利文献1:日本特开2019

147943号公报
[0007]通常为了提高树脂材料的耐热性,需要提高树脂材料的玻璃转变温度(Tg),但若提高玻璃转变温度,则与之相反地耐电痕化特性降低。即,玻璃转变温度与耐电痕化特性具有折衷关系。例如,若通过芳香族系的交联单元增加交联点数而提高玻璃转变温度,则芳香族环增加而容易碳化,耐电痕化特性降低。
[0008]另外,研究了通过向树脂添加氢氧化镁、其它聚合物以及添加剂而改良耐电痕化特性。然而,还已知有如下缺点:例如为了得到优异的耐电痕化特性,需要高氢氧化镁含量,若如此做,则树脂组成物的机械强度以及其它性能显著降低。
[0009]根据这些理由,不会损伤树脂本身的机械性能且兼顾高耐热性和高相对漏电起痕指数的树脂材料在技术上难以开发,对应的材料高价并且选项非常受限。因此,基于市场要求而选择这种限定性的树脂材料(用于框体壳体的树脂材料)成为半导体装置的成本增加的一个原因。

技术实现思路

[0010]本专利技术就是为了解决这样的问题而提出的,其目的在于提供一种能够降低成本的半导体装置。
[0011]为了解决上述课题,本专利技术涉及的半导体装置具有:基座板;绝缘基板,其设置于基座板之上;半导体芯片,其设置于绝缘基板之上;第1树脂壳体以及第2树脂壳体,它们以将绝缘基板以及半导体芯片收容在内部的方式安装于基座板,第1树脂壳体以及第2树脂壳体彼此嵌合;以及封装材料,其对绝缘基板以及半导体芯片进行封装,第1树脂壳体以及第2树脂壳体由相对漏电起痕指数不同的树脂材料构成。
[0012]专利技术的效果
[0013]根据本专利技术,半导体装置的第1树脂壳体以及第2树脂壳体由相对漏电起痕指数不同的树脂材料构成,因此能够降低成本。
[0014]本专利技术的目的、特征、方案以及优点通过以下的详细说明和附图而变得更加清楚。
附图说明
[0015]图1是表示实施方式1涉及的半导体装置的结构的一个例子的剖视图。
[0016]图2是表示实施方式1涉及的半导体装置的制造工序的一个例子的剖视图。
[0017]图3是表示实施方式1涉及的半导体装置的结构的一个例子的剖视图。
[0018]图4是表示实施方式1涉及的半导体装置的结构的一个例子的剖视图。
[0019]图5是表示实施方式2涉及的半导体装置的结构的一个例子的剖视图。
[0020]图6是表示实施方式3涉及的半导体装置的结构的一个例子的剖视图。
[0021]图7是表示实施方式4涉及的半导体装置的结构的一个例子的剖视图。
[0022]图8是表示实施方式5涉及的半导体装置的结构的一个例子的剖视图。
[0023]图9是表示电力变换装置的结构的一个例子的图,该电力变换装置应用了实施方式1至5涉及的半导体装置。
[0024]图10是表示将实施方式6涉及的电力变换装置应用于移动体的一个例子的图。
具体实施方式
[0025]<实施方式1>
[0026]<结构>
[0027]图1是表示实施方式1涉及的半导体装置的结构的一个例子的剖视图。
[0028]如图1所示,在基座板1之上设置有绝缘基板3。基座板1由例如铜(Cu)、铝(Al)、铝合金、AlSiC或MgSiC等导热性好的金属构成。
[0029]绝缘基板3具有陶瓷基板4、形成于陶瓷基板4的上表面(纸面上侧的面)的上表面电极图案5和形成于陶瓷基板4的下表面(纸面下侧的面)的下表面电极图案6。陶瓷基板4由例如氮化铝、氮化硅或氧化铝等构成。上表面电极图案5以及下表面电极图案6由例如铜或铝构成。
[0030]基座板1与绝缘基板3的下表面电极图案6通过接合材料2接合。接合材料2由例如焊料、钎料、烧结银或液相扩散材料等构成。
[0031]在绝缘基板3的上表面电极图案5之上设置有半导体芯片8以及电极端子10、11。半导体芯片8经由接合材料7而与上表面电极图案5电连接。半导体芯片8由例如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、二极管、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)或RC

IGBT(Reverse Conducting IGBT)等构成。接合材料7由例如焊料、钎料、烧结银或液相扩散材料等构成。
[0032]电极端子10、11与上表面电极图案5电连接。电极端子10、11由例如铜或铝构成。
[0033]半导体芯片8与上表面电极图案5通过金属导线9电连接。金属导线9由例如铝、铝合金、铜或铜合金等构成。
[0034]第1树脂壳体12以及第2树脂壳体13以将绝缘基板3以及半导体芯片8收容在内部的方式安装于基座板1,彼此嵌合。具体地说,第2树脂壳体13以构成半导体装置的侧壁的一
部分的方式设置于基座板1的端部。第1树脂壳体12设置为至少覆盖第2树脂壳体13的侧面以及上表面,并且覆盖半导体装置的整个内部。在第1树脂壳体12固定有电极端子10、11,电极端子10、11的端部从第1树脂壳体12露出到外部。
[0035]第1树脂壳体12以及第2树脂壳体13由彼此不同的树脂材料构成,例如由PPS(Polyphenylenesulfide)、PPA(Polyphthalamide)、LCP(Liquid Crystal Polymer)、PES(Polyethersulfone)、PA(Polyamide)、PET(Polyethylene terephthalate)或PBT(Polybutylene terephthalate)等树脂材料构成。
[0036]第1树脂壳体12的相对漏电起痕指数比第2树脂壳体13的相对漏电起痕指本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体装置,其具有:基座板;绝缘基板,其设置于所述基座板之上;半导体芯片,其设置于所述绝缘基板之上;第1树脂壳体以及第2树脂壳体,它们以将所述绝缘基板以及所述半导体芯片收容在内部的方式安装于所述基座板,所述第1树脂壳体以及第2树脂壳体彼此嵌合;以及封装材料,其对所述绝缘基板以及所述半导体芯片进行封装,所述第1树脂壳体以及所述第2树脂壳体由相对漏电起痕指数不同的树脂材料构成。2.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述第1树脂壳体以及所述第2树脂壳体以凹凸结构嵌合,所述封装材料填充所述凹凸结构的至少一部分。3.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,该半导体装置还具有电极端子,该电极端子设置于所述绝缘基板之上,所述电极端子固定于所述第1树脂壳体或所述第2树脂壳体的任意一者,所述第1树脂壳体以及所述第2树脂壳体的至少一者的表面绝缘所需的沿面距离以及空间距离仅依靠固定有所述电极端子的所述第1树脂壳体或所述第2树脂壳体就足够。4.根据权利要求3所述的半导体装置,其中,固定有所述电极端子的所述第1树脂壳体或所述第2树脂壳体具有预先决定的第1部位和该第1部位之外的第2部位,该第1部位包含固定有所述电极端子的位置,所述第1部位以及所述第2部位由不同的树脂材料构成。5.根据权利要求3所述的半导体装置,其中,所述电极端子通过插入成形而固定...

【专利技术属性】
技术研发人员:广中阳一柳本辰则
申请(专利权)人:三菱电机株式会社
类型:发明
国别省市:

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