半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及的半导体装置的特征在于，具有：半导体模块，其具有半导体元件、散热板以及树脂，该散热板与该半导体元件连接，在该散热板形成有散热板通孔，该树脂以露出该散热板的下表面的方式将该半导体元件和该散热板覆盖；冷却器；第1绝缘脂，其设置于该散热板的下表面与该冷却器之间，将该散热板与该冷却器热连接；以及第2绝缘脂，其以与该第1绝缘脂连接的方式设置于该散热板通孔。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种例如处理大电流的半导体装置。
技术介绍
在专利文献1中，公开了将半导体模块固定于冷却器的半导体装置。专利文献1：日本特开2010-192717号公报
技术实现思路
为了确保半导体模块的散热性，优选在半导体模块与冷却器之间设置绝缘脂。但是，由于半导体模块与冷却器的线膨胀系数不同，因此在半导体模块的使用时，半导体模块与冷却器的间隔随时间变化。由此，有时会发生绝缘脂从半导体模块与冷却器之间脱出至外部而在半导体模块与冷却器之间进入空气的抽出现象。存在下述问题，即，如果在半导体模块与冷却器之间进入空气，则无法维持半导体模块的散热性。本专利技术就是为了解决上述的问题而提出的，其目的在于提供一种能够对半导体模块的散热性的降低进行抑制的半导体装置。本申请的专利技术涉及的半导体装置的特征在于，具有：半导体模块，其具有半导体元件、散热板以及树脂，该散热板与该半导体元件连接，在该散热板形成有散热板通孔，该树脂以露出该散热板的下表面的方式将该半导体元件和该散热板覆盖；冷却器；第1绝缘脂，其设置于该散热板的下表面与该冷却器之间，将该散热板与该冷却器热连接；以及第2绝缘脂，其以与该第1绝缘脂连接的方式设置于该散热板通孔。本申请的专利技术涉及的另一个半导体装置的特征在于，具有：半导体模块，其具有半导体元件、散热板以及树脂，该散热板与该半导体元件连接，该树脂以露出该散热板的下表面的方式将该半导体元件和该散热板覆盖；冷却器；密封部件，其将包含该散热板与该冷却器之间的区域的区域密封而创造密封区域；以及绝缘脂，其将该密封区域填满。本专利技术的其他特征在下面加以明确。专利技术的效果根据本专利技术，能够对在半导体装置的使用中空气进入至半导体模块与冷却器之间这一情况进行抑制，因此能够对半导体模块的散热性的降低进行抑制。附图说明图1是实施方式1涉及的半导体装置的剖视图。图2是半导体装置的俯视图。图3是第2绝缘脂的注入时的半导体装置的剖视图。图4是表示扩散后的绝缘脂的图。图5是实施方式2涉及的半导体装置的俯视图。图6是实施方式3涉及的半导体装置的剖视图。图7是半导体装置的俯视图。图8是实施方式4涉及的半导体装置的剖视图。图9是实施方式5涉及的半导体装置的剖视图。图10是实施方式6涉及的半导体装置的剖视图。图11是实施方式7涉及的半导体装置的剖视图。图12是实施方式8涉及的半导体装置的剖视图。图13是实施方式9涉及的半导体装置的剖视图。图14是第2止回阀等的仰视图。图15是表示第2止回阀的变形例的图。图16是实施方式10涉及的半导体装置的剖视图。图17是半导体装置的俯视图。图18是变形例涉及的半导体装置的剖视图。具体实施方式参照附图，对本专利技术的实施方式涉及的半导体装置进行说明。对相同或对应的结构要素标注相同的标号，有时省略重复说明。实施方式1.图1是本专利技术的实施方式1涉及的半导体装置的剖视图。半导体装置10具有以例如Cu或者Al为主成分的散热板12。在散热板12通过焊料14而连接有半导体元件16。半导体元件16是在上表面形成了阳极、在下表面形成了阴极的二极管。在散热板12通过焊料22而连接有半导体元件24。半导体元件24是在上表面形成了发射极和栅极、在下表面形成了集电极的IGBT。在半导体元件16的上表面经由焊料18而连接有主端子20。该主端子20经由焊料26而与半导体元件24的发射极连接。在半导体元件24的栅极经由导线28而连接有控制端子30。半导体元件16、24、散热板12等以露出散热板12的下表面的方式被树脂39覆盖。树脂39为例如环氧树脂。主端子20及控制端子30从树脂39的侧面伸出至外部。由半导体元件16、24、散热板12、主端子20、控制端子30以及树脂39构成1个半导体模块。在散热板12形成有沿厚度方向将散热板12贯穿的散热板通孔12a。在树脂39设置有与散热板通孔12a连接的树脂通孔39a。在主端子20设置有主端子通孔20a。这3个孔全部沿半导体模块的厚度方向而设置。通过形成散热板通孔12a、树脂通孔39a以及主端子通孔20a，从而形成将半导体模块贯穿的半导体模块通孔。在散热板12的下表面粘贴有绝缘片40。绝缘片40具有第1膜42和第2膜44。关于绝缘片40的材料，由兼具电绝缘性和散热性的材料形成即可，不特别地进行限定，例如为陶瓷材料。在绝缘片40形成有与散热板通孔12a连接的绝缘片通孔40a。半导体装置10具有用于冷却半导体模块的冷却器50。在散热板12的下表面与冷却器50之间设置有第1绝缘脂52。散热板12的下表面与冷却器50之间这一概念包含绝缘片通孔40a。第1绝缘脂52将散热板12与冷却器50热连接。第1绝缘脂52是由兼具电绝缘性和散热性的材料形成的。在散热板通孔12a，以与第1绝缘脂52连接的方式设置有第2绝缘脂54。第2绝缘脂54和第1绝缘脂52优选是由相同材料而形成的。图2是半导体装置10的俯视图，在图2中为了便于说明而示出了树脂39的内部。主端子通孔20a形成于半导体装置的中央。散热板12通过焊料60而与主端子62连接。另外，散热板12通过焊料64而与主端子66连接。主端子62、66伸出至树脂39的外部。对半导体装置10的制造方法进行说明。首先，以主端子通孔20a位于散热板通孔12a的正上方的方式将主端子20等进行焊接，对半导体模块进行组装。通过模塑成型而形成具有树脂通孔39a的树脂39，完成半导体模块。接下来，以散热板通孔12a与绝缘片通孔40a重叠的方式，在半导体模块的散热板12的下表面粘贴绝缘片40。接下来，在冷却器50之上设置第1绝缘脂52。然后，在该第1绝缘脂52之上，使绝缘片40与之接触，将散热板12与冷却器50热连接。接下来，将第2绝缘脂54装入至散热板通孔12a。图3是第2绝缘脂的注入时的半导体装置的剖视图。使第2绝缘脂54从半导体模块的上方流入至树脂通孔39a。由此，第2绝缘脂54与第1绝缘脂52相接触。如此，图1所示的半导体装置10完成。此外，在图1示出了不仅在散热板通孔12a而且在树脂通孔39a也设置有少量的绝缘脂的状态。如果伴随半导体模块的通电，半导体装置反复进行膨胀和收缩，则第1绝缘脂52向第1绝缘脂52的外周方向进行扩散。在图4示出了扩散后的绝缘脂70。如果第1绝缘脂52向外周方向进行扩散，则有可能会在至此为止原本存在第1绝缘脂52的部位进入空气，半导体模块的散热性降低。然而，根据本专利技术的实施方式1涉及的半导体装置10，如图4所示，第2绝缘脂54对第1绝缘脂52的扩散量进行补充。因而，能够防止在散热板12与冷却器50之间的原本存在第1绝缘脂52的部位出现空间，因此能够对半导体模块的散热性的降低进行抑制。半导体装置10能够在具有对第1绝缘脂52的扩散量进行补充的第2绝缘脂的前提下进行适当变形。例如，也可以将树脂通孔39a和主端子通孔20a省略而仅在散热板通孔12a设置绝缘脂(第2绝缘脂)。在该情况下，在将半导体模块反转而将第2绝缘脂装入至散热板通孔12a之后，将半导体模块安装于冷却器50。也可以并非是在散热板12设置散热板通孔12a，而是在散热板12设置凹部，在该凹部设置第2绝缘脂。然而，为了确保半导体模块的刚性，优选该凹部的宽度尽可能地小，在宽度小的凹部无法收容足够量的第2绝缘脂。为了确保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，具有：半导体模块，其具有半导体元件、散热板以及树脂，该散热板与所述半导体元件连接，在该散热板形成有散热板通孔，该树脂以露出所述散热板的下表面的方式将所述半导体元件和所述散热板覆盖；冷却器；第1绝缘脂，其设置于所述散热板的下表面与所述冷却器之间，将所述散热板与所述冷却器热连接；以及第2绝缘脂，其以与所述第1绝缘脂连接的方式设置于所述散热板通孔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体装置，其特征在于，具有：半导体模块，其具有半导体元件、散热板以及树脂，该散热板与所述半导体元件连接，在该散热板形成有散热板通孔，该树脂以露出所述散热板的下表面的方式将所述半导体元件和所述散热板覆盖；冷却器；第1绝缘脂，其设置于所述散热板的下表面与所述冷却器之间，将所述散热板与所述冷却器热连接；以及第2绝缘脂，其以与所述第1绝缘脂连接的方式设置于所述散热板通孔。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，在所述树脂设置有与所述散热板通孔连接的树脂通孔。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述树脂在所述树脂通孔的至少一部分形成宽度比所述散热板通孔的宽度大的宽幅部，在所述宽幅部设置有第3绝缘脂。4.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，具有将所述树脂通孔的至少一部分阻塞的阻挡件。5.根据权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，具有将所述阻挡件固定的凝胶。6.根据权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，具有如果所述阻挡件在所述树脂通孔之中沿远离所述冷却器的方向移动则发生弹性变形的弹性体。7.根据权利要求2或3所述的半导体装置，其特征在于，在将所述树脂通孔包围的所述树脂的壁面设置有第1止回阀，以使得所述第2绝缘脂不会向与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦佑贵，荒木慎太郎，白泽敬昭，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP