半导体器件制造技术

技术编号:12876532 阅读:132 留言:0更新日期:2016-02-17 12:37
本实用新型专利技术提供一种半导体器件,抑制半导体器件的可靠性降低。半导体器件具有形成于陶瓷衬底(CS1)上的多个金属图案(MP)以及搭载于多个金属图案(MP)的多个半导体芯片。另外,多个金属图案(MP)具有相互相对的金属图案(MPH)和金属图案(MPU)。另外,设置于金属图案(MPH)与金属图案(MPU)之间且从多个金属图案(MP)暴露的区域(EX1)沿着金属图案(MPH)的延伸方向以锯齿状延伸。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体器件,例如涉及适用于在陶瓷衬底上经由多个金属图案搭载有多个半导体芯片的半导体器件的有效技术。
技术介绍
在日本特开2001-85611号公报(专利文献1)中记载了在陶瓷衬底上经由多个导体层搭载有多个功率元件的功率模块(power module)。另外,在日本特开2003-332481号公报(专利文献2)、日本特开2011-77087号公报(专利文献3)中记载了一种半导体模块用的衬底,在陶瓷衬底的上表面接合有布线电路用的铜板,在陶瓷衬底的下表面接合有散热用的铜板。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2001-85611号公报专利文献2:日本特开2003-332481号公报专利文献3:日本特开2011-77087号公报
技术实现思路
存在一种在陶瓷衬底上经由导体图案搭载有多个半导体芯片的半导体器件。陶瓷衬底由于高频特性、热导率优异,因此,例如利用于电力转换装置等的功率系统(电力控制系统)的半导体器件。然而,在一个半导体器件内排列搭载多个半导体芯片的情况下,陶瓷衬底的平面面积变大。在该情况下,可知如果在安装半导体器件时等对陶瓷衬底施加外力,则有可能由该外力引起陶瓷衬底产生裂纹等损伤。 其它课题和新特征根据本说明书的记述和附图变得更清楚。—个实施方式的半导体器件具有形成于陶瓷衬底上的多个金属图案以及搭载于上述多个金属图案的多个半导体芯片。另外,上述多个金属图案具有相互相对的第一金属图案和第二金属图案。另外,设置于上述第一金属图案与上述第二金属图案之间并且从上述多个金属图案露出的第一区域沿着上述第一金属图案的延伸方向以锯齿状延伸。根据上述一个实施方式,能够提高半导体器件的可靠性。【附图说明】图1是表示组入了作为实施方式的半导体器件后的电力转换系统的结构例的说明图。图2是表示图1示出的半导体器件的外观的立体图。图3是表示图2示出的半导体器件的背面侧的平面图。图4是沿着图3的A-A线的剖视图。图5是表不图3不出的陶瓷衬底的上表面侧的布局的俯视图。图6是示意性地表示图5示出的多个半导体芯片所构成的逆变器电路(invertercircuit)的说明图。图7是放大表示图5示出的半导体芯片周边的放大俯视图。图8是沿着图7的A-A线的放大剖视图。图9是表示图5示出的多个金属图案的布局的俯视图。图10是表示针对图9的变形例的俯视图。图11是表示图2示出的半导体器件的组装流程的说明图。图12是表示通过图11示出的芯片焊接工序在陶瓷衬底上搭载了多个半导体芯片后的状态的俯视图。图13是表示将图12示出的多个半导体芯片与多个金属图案经由导线进行电连接后的状态的俯视图。图14是表示针对图9的研究例的俯视图。附图标记说明BD1:粘接材料BW:导线(导电性部件)CD、CP、CTH、CTL:半导体芯片CMD:控制电路CNV:转换器电路CPb:下表面CPt:上表面CSl、CS2、CShl:陶瓷衬底CSb:下表面CSsl、CSs2、CSs3、CSs4:衬底边CSt:上表面CV:盖构件(盖、罩部件)CVb:下表面CVsl、CVs2、CVs3、CVs4:边CVt:上表面D1: 二极管DT1、DT2、DT3、DT4:凹部DTC:配电电路E1、E2:电位EX1、EX2:区域FLG:凸缘部INV:逆变器电路LD:端子LT:端子MG:密封材料MHsl、MHs2、MLsl、MLs2、MUsl、MUs2、MVsl、MVs2、Mffsl、Mffs2:边MP、MPB、MPH、MPL、MPT、MPU、MPV、MPff:金属图案MPm:上表面PDA、PDC、PDE、PDG、PDK:电极PKG1:半导体器件PKT:收容部(凹部)PR1、PR2、PR3、PR4:凸部Q1:晶体管SCM:太阳能电池模块SD:焊锡THH、THL:贯通孔UT、VT、WT:输出端子VL1:假想线(中心线)WEX1:宽度【具体实施方式】(本申请中的记载形式、基本的术语、用法的说明)在本申请中,关于实施方式的记载,根据需要,为了方便起见分为多个部分等进行记载,但是除了特别明确表示了并非如此这一意思的情况以外,这些部分并非是相互独立分离的,不管记载的前后,单一示例的各部分、一方为另一方的一部分详细内容或者一部分或全部的变形例等。另外,原则上,省略对相同部分的重复说明。另外,关于实施方式中的各结构要素,除了特别明确表示了并非如此这一意思的情况、理论上限定为该数的情况以及根据前后文的关系明显地并非如此的情况以外,并非是必须的结构要素。同样地在实施方式等的记载中,关于材料、组成等,对于“由A构成的X”等来说,除了特别明确表示了并非如此这一意思的情况和根据前后文的关系明显地并非如此的情况以外,并不排除包含A以外的要素的情况。例如,说起成分,是指“作为主要成分而包含A的X”等。例如,对于“硅部件”等来说,并不限定于纯硅,当然还包括包含SiGe (硅锗)合金、其它以硅为主要成分的多元合金、其它添加物等的部件。另外,对于镀金、Cu层、镀镍等来说,除了特别明确表示了并非如此这一意思的情况以外,不仅包括纯金、纯Cu、纯镍的部件,还包括分别以金、Cu、镍等为主要成分的部件。并且,在提及特定的数值、数量时,除了特别明确表示了并非如此这一意思的情况、理论上限定于该数的情况以及根据前后文的关系明显地并非如此的情况以外,可以是超过该特定数值的数值,也可以是比该特定数值小的数值。另外,在实施方式的各图中,相同或同样的部分使用相同或类似的标记或参照编号来表示,原则上不重复进行说明。另外,在附图中,在相反地会变复杂的情况下或与空隙的区别明确的情况下,即使是截面也有时省略阴影线等。与此相关联地,在根据说明等清楚的情况下等,即使是俯视观察时关闭的孔,有时也省略背景的轮廓线。并且,即使并非是截面,为了明确表示并非空隙这一情况或为了明确表示区域的边界,有时也附加阴影线、点图案。<电力转换系统的结构例>在以下使用附图详细说明的本实施方式中,作为在陶瓷衬底上排列搭载有多个半导体芯片的半导体器件的示例,列举将所输入的直流电转换为交流电而输出的电力转换装置(逆变器装置)。图1是表示组入了本实施方式的半导体器件后的、电力转换系统的结构例的说明图。图1示出的电力转换系统是如下系统:将从多个太阳能电池模块SCM输出的直流电通过逆变器电路INV转换为交流电,并输出到配电电路DTC。多个太阳能电池模块SCM分别是将光能转换为电能的光电转换装置。多个太阳能电池模块SCM分别具有多个太阳能电池组,将通过多个太阳能电池组的每一个而转换为电能的电力作为直流电而输出。另外,在图1示出的多个太阳能电池模块SCM与逆变器电路INV之间连接有转换器电路CNV。在图1示出的示例中,从多个太阳能电池模块SCM输出的直流电由转换器电路CNV升压,升压至高电压的直流电。也就是说,图1示出的转换器电路CNV是将直流电转换为电压相对高的直流电的所谓DC/DC转换器。另外,通过逆变器电路INV进行了电力转换的交流电被输出到配电电路DTC。在图1示出的示例中,逆变器电路INV转换为U相、V相以及W相的三相交流电,三相交流电被输出到配电电路DTC。另外,图1示出的电力转换系统具有对上述电力转换动作进行控制的控制电路CMD。控制电路CM本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件,具有:陶瓷衬底,其具有第一面以及位于所述第一面的相反侧的第二面;多个金属图案,其形成于所述陶瓷衬底的所述第一面;以及多个半导体芯片,其搭载于所述多个金属图案中的一部分,所述多个金属图案具有:第一金属图案,其具备第一边,搭载有所述多个半导体芯片中的多个第一半导体芯片;以及第二金属图案,其具备与所述第一金属图案的所述第一边相对的第二边,并且与所述第一金属图案分离,所述第一金属图案的所述第一边在俯视观察下具有朝向所述第二金属图案的所述第二边突出的多个第一凸部以及形成于所述多个第一凸部之间的第一凹部,所述第二金属图案的所述第二边在俯视观察下具有朝向所述第一金属图案的所述第一边突出的第二凸部以及形成于所述第二凸部的相邻两侧的多个第二凹部,所述多个第一凸部以朝向所述多个第二凹部突出的方式设置,所述第二凸部以朝向所述第一凹部突出的方式设置。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:佐藤幸弘舩津胜彦金泽孝光小井土雅宽田谷博美
申请(专利权)人:瑞萨电子株式会社
类型:新型
国别省市:日本;JP

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