半导体装置具有：平板状的电导通部，其在垂直上部配置并电连接有半导体元件；壳体，其在设于内壁下部的结合部结合该电导通部的周缘部，并且内壁上部包围电导通部的全周；密封材料，其从垂直上方覆盖半导体元件及电导通部。一体成形电导通部和壳体，作为结合部，在壳体的内壁下部设有与电导通部的周缘部结合的形状的空间。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，尤其是涉及防止密封材料的泄漏的半导体装置。
技术介绍
在JP2009-32733A中公开有半导体装置用引线框架，在一框架部设有凸部，在另一框架部设有与该凸部啮合的凹部，在使两个框架部叠合时，使该凸部和凹部啮合。由此，凝胶泄漏时从密封部的移动距离增加，因此，能够使直至凝胶泄漏的时间延迟。但是，在JP2009-32733A的技术中，由于只是使凸部啮合凹部的结构，因此，在凸部与凹部之间必然存在啮合所需要的间隙。因此，如果经过一段时间，密封材料就会从凸部与凹部之间存在的间隙泄漏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种即使经过一段时间，也能防止密封材料泄漏的装置及方法。本专利技术的半导体装置具有:平板状的电导通部，其在垂直上部配置并电连接有半导体元件；壳体，其在设于内壁下部的结合部结合所述电导通部的周缘部，并且内壁上部包围所述电导通部的全周；密封材料，其从垂直上方覆盖所述半导体元件及所述电导通部。而且，一体成形所述电导通部和所述壳体，作为所述结合部，在所述壳体的内壁下部设有与所述电导通部的周缘部结合的形状的空间。关于本专利技术的实施方式、本专利技术的优点，下面，与附图一起详细进行说明。附图说明图1是本专利技术的第一实施方式的电动机驱动用三相逆变器的电路图；图2是第一实施方式的一个功率模块的剖面图；图3A是第一实施方式的功率模块的局部放大剖面图；图3B是图3A的局部放大剖面图；图4A是第二实施方式的功率模块的局部放大剖面图；图4B是图4A的局部放大剖面图；图4C是表示图4A所示的构成的变形构成的图；图5A是第三实施方式的功率模块的局部放大剖面图；图5B是图5A的局部放大剖面图；图6A是第四实施方式的功率模块的局部放大剖面图；图6B是用图6A的虚线包围的部分的局部放大剖面图。具体实施方式下面，基于附图详细说明本专利技术的实施方式。(第一实施方式)图1是具备本专利技术的第一实施方式的非绝缘型的功率模块10的电动机驱动用三相逆变器14的电路图。如图1所示，一个功率模块10具有多个功率半导体11 (半导体元件)及多个续流二极管12 (半导体元件)。各续流二极管12与各功率半导体11反并联连接。功率半导体11例如由半导体开关元件、GT0, IGBT等半导体元件构成。这个功率模块10为用于驱动交流电动机13的三相逆变器14的一相量。直流电源15的电力通过平滑用电容器16和三个功率模块10转换为驱动交流电动机13的三相交流电力。交流电动机13例如用于电动汽车(EV)及混合动力汽车(HEV)。详细地说，在逆变器14上连接有:连接交流电动机13和逆变器14的外部母线(输出侧)21、连接直流电源15和逆变器14的外部母线(P侧)22及外部母线(N侧)23。一个功率模块10具备与外部母线(输出侧)21连接的输出电极24、与外部母线(P侧)22连接的P型电极25及与外部母线(N侧)23连接的N型电极26。图2是一个功率模块10的剖面图。图1表示了三个功率模块10，三个都是相同的构成。另外，在图1的电路图中，对于一个功率模块10，只表示功率半导体为两个，续流二极管为两个。但是，在实际安装状态下，对于一个功率模块10，使用四个功率半导体、四个续流二极管，两个功率半导体、两个续流二极管分别并联连接。功率模块10在壳体31的内部具有与该壳体31 —体成形的芯片安装电极41 (电导通部)、配置(安装)于该芯片安装电极41的垂直上部的多个半导体芯片51、以冷却半导体芯片51为目的所具备的冷却器61。另外,冷却器61是与壳体31 —起以电绝缘的状态固定芯片安装电极41的基部。左右两个半导体芯片51，如果其一方是功率半导体11，则另一方是续流二极管12。左右两个半导体芯片51利用焊锡52可电导通地接合于芯片安装电极41的垂直上方。半导体芯片51与固定于壳体31的强电电极端子53，通过接合线54 56及通电用金属电极57而连接。处于中央的电极端子53用螺钉与外部母线电连接。另外，外部母线为外部母线(P侧)、外部母线(N侧)、外部母线(输出侧)的任一个。在功率模块10的垂直下方固定有冷却器61。在冷却器61与芯片安装电极41之间夹入用于使它们电绝缘的绝缘板62。绝缘板62确保绝缘，同时，涂布或含浸有用于提高热导电性的油脂。壳体31和冷却器61用安装部件即螺栓63及螺母64固定。S卩，利用壳体31和冷却器61夹持芯片安装电极41及绝缘板62，利用螺栓63及螺母64将它们紧固。由此，功率模块10的各零件被固定。以半导体芯片51 (半导体元件)的表面与空气中的湿气及氧不接触、不氧化、不腐蚀的方式，用密封材料65密封壳体31内部。即，密封材料65从垂直上方覆盖半导体芯片51及芯片安装电极41。作为密封材料65使用凝胶状的树脂。这样，在利用密封材料65将壳体31内部密封的功率模块10中，存在密封材料65从壳体31和芯片安装电极41的间隙泄漏这样的问题。图3A是功率模块10的局部放大剖面图，图3B是图3A用虚线包围的部分的局部放大剖面图。壳体31是芯片安装电极41的周缘部42嵌合(结合)在设置于内壁31b的下部的切口 32内，并且内壁31b的上部包围芯片安装电极41的全周的结构。作为嵌合部(结合部)的切口 32，是由水平壁32a和垂直壁32b构成的空间。在此，壳体31设定为从箱体上除掉盖的全部和底的一部分的形状时，在该壳体31的四个平壁状的内壁31b的下端设置有切口 32。另一方面，平板状的芯片安装电极41的平面的形状为长方形。以芯片安装电极41的周缘部42插入嵌合到切口 32的方式，芯片安装电极41向面方向(图3A的水平方向)延设。下面，将与切口嵌合的部位的芯片安装电极定义为“周缘部”，将周缘部以外剩下的部位定义为“电极主体部”。这样，分为两个部位定义时，如图3A所示，芯片安装电极41由周缘部42和电极主体部43构成。另外，在周缘部42和电极主体部43的边界记载为点划线。点划线在后述的实施方式中也有记载。通过周缘部42插入嵌合切口 32，分别使周缘部42的上表面42a和切口 32的水平壁32a抵接，且使周缘部42的侧面42b和切口 32的垂直壁32b抵接而形成密封，密封材料65不会从壳体31的切口 32和芯片安装电极41的周缘部42的抵接面泄漏。但是，由于不能避免在壳体31及芯片安装电极41产生的制造偏差，因此，若在壳体31的切口 32和芯片安装电极41的周缘部42的抵接面产生间隙时，则不能完全抑止密封材料65的泄漏。另外，在结构上具有狭小部的情况下，狭小部的凝胶相对于普通部难以进行固化，因此，未固化残渣有可能在凝胶密封、固化工序后泄漏。因此，在本专利技术的第一实施方式中，以构成壳体31的材料的收缩率比构成芯片安装电极41 (电导通部)的材料的收缩率大的方式，选择壳体31及芯片安装电极41的材料，且一体成形壳体31及芯片安装电极41。构成壳体31的材料可以使用例如，聚苯硫醚(PPS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、液晶聚合物(LCP)、芳香族聚酰胺(PA6T)、聚酰胺66 (PA66)树脂材料。另一方面，构成芯片安装电极41的材料可以使用例如铜(Cu)、铜一钥合金(CuMo)、铜一钨合金(CuW)、钥一钨合金(MoW)、铝(Al)的金属材料或铝-碳化硅(AlSiC本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.07 JP 2010-2278231.一种半导体装置，具有: 平板状的电导通部(41 )，其在垂直上部配置并电连接有半导体元件； 壳体(31)，其在设于内壁下部的结合部结合所述电导通部(41)的周缘部，并且内壁上部包围所述电导通部(41)的全周； 密封材料(62 )，其从垂直上方覆盖所述半导体元件及所述电导通部(41)，其中， 一体成形所述电导通部(41)和所述壳体， 作为所述结合部，在所述壳体的内壁下部设有与所述电导通部(41)的周缘部结合的形状的空间。2.如权利要求1所述的半导体装置，其中， 使所述电导通部(41)的周缘部的板厚比除了该周缘部而剩下的电导通部薄， 作为所述结合部，在所述壳体的内壁下部设有与所述电导通部(41)的周缘部结合的形状的槽。3.如权利要求1或2所述的半导体装置，其中， 构成所述壳体(31)的材料的收缩率比构成所述电导通部(4...
【专利技术属性】
技术研发人员：宝木伸一，并木一茂，朝仓大辅，成瀬干夫，村井宏彰，古川资之，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：
国别省市：
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