半导体装置制造方法及图纸

技术编号:15140993 阅读:101 留言:0更新日期:2017-04-11 00:54
本实用新型专利技术提供一种半导体装置。在确保设置有贯穿孔的印刷基板的定位的精度的同时,即使外部端子倾斜,也能够可靠地在贯穿孔中插入外部端子。在具备了接合有半导体元件(6)的DCB基板(4)、在设置于DCB基板(4)的凹部(12)中插入的外部端子(10)、和具有贯穿孔(13)以及与DCB基板(4)相对配置的柱电极(8)的印刷基板(9)的半导体装置(50)中,在插入有外部端子(10)的印刷基板(9)的贯穿孔(13)的周边区域形成有狭缝(15)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种半导体装置,特别涉及一种搭载了功率半导体元件的半导体模块。
技术介绍
图4A是现有例的功率半导体模块的俯视图,图4B是现有例的功率半导体模块的截面图。应予说明,图4B是在图4A的ΙΙΙ-ΙΙΓ线位置切断后的主要部分截面图。在图4A和图4B中,功率半导体模块500由DCB(Direct Copper Bonding)基板104、半导体元件106、柱电极108、外部端子110和印刷基板109构成。DCB基板104在主表面具有电路板103。半导体元件106的背面介由接合材料105固定于电路板103。柱电极108介由接合材料107固定于半导体元件106的表面。夕卜部端子110介由导电型的接合材料(未图示)固定于设置于电路板103的供外部端子插入的凹部112。印刷基板109具有金属层114,固定有柱电极108。该功率半导体模块500具有通过电路板103对半导体元件106的背面电极(未图示)进行电布线,通过具备柱电极108以及金属层114的印刷基板109对半导体元件106的正面电极(未图示)进行电布线的结构(例如,参考专利文件I)。功率半导体模块500的制造工序示出于图5A、图5B和图5C。图5A、图5B和图5C是示出现有例的功率半导体模块的制造工序的模式图,图6是现有例的贯穿孔的放大俯视图。首先,在DCB基板104上放置焊料等的导电型的接合材料105之后,在其上放置半导体元件106,进一步在其上放置焊料等的导电型的接合材料107(图5A)。接下来,在DCB基板104的接合有半导体元件106的面上所设置的凹部112中插入外部端子110(图5B)。进一步,以将外部端子110插入到形成于印刷基板109的贯穿孔113的方式装配印刷基板109(图5C),此时柱电极108的面与DCB基板104的面相互对置。通过N2-H2的回流等将该模块进行一体组装,最后通过树脂封装进行制造。在该方法中,印刷基板109利用贯穿孔113引导外部端子110,从而不使用夹具也能进行定位(例如,参考专利文献2)。在此,在图6示出印刷基板和具有圆形截面的外部端子用贯穿孔的放大俯视图。形成于印刷基板109的贯穿孔113的内径与外部端子110的外径几乎相同(?+0.05mm)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2009-64852号公报专利文献2:日本特开2012-129336号公报
技术实现思路
技术问题在制造功率半导体模块500时,在向凹部112插入外部端子110时(图5B),外部端子110相对于DCB基板104而言,有时并非完全垂直,而是稍微倾斜着插入。在这样的状态下,当向外部端子110插入印刷基板109时,由于印刷基板109有时也会产生倾斜,因此有时出现柱电极108与半导体元件106的正面电极不接触的情况。在该情况下,半导体元件106和柱电极108之间产生浮置和/或偏置。因此,半导体元件106和柱电极108无法通过焊料等的接合材料107进行接合,出现制造不合格的问题。针对该问题,通过使印刷基板109的贯穿孔113的内径大于外部端子110的内径,来减少外部端子110的倾斜等的影响。然而在该情况下,会产生印刷基板109自身的位置偏移变大的新的问题。特别是,近年加大应用的SiC半导体元件,由于制造成品率等的关系,元件的大小比现有的Si半导体元件小,一边长度约为3_。因此,为了使用该SiC半导体元件得到大模块电流容量,需要在一个功率半导体模块搭载多个半导体元件。所以,在柱电极108和半导体元件106的连接方面,确保印刷基板109具有良好的定位精度是很重要的。因此,印刷基板109的位置偏移变大是制造上的重大问题。技术方案为了达成上述目的,本技术的一个形态为,半导体装置具备在主表面具有电路板的绝缘基板、固定于上述电路板的半导体元件、一端固定于上述电路板的外部端子和印刷基板,该印刷基板具有供上述外部端子贯通的贯穿孔,上述贯穿孔的周边区域的刚性比其他区域的刚性低,并与上述绝缘基板的主表面相对设置。技术效果通过上述手段,即使在插入至构成功率半导体模块的DCB基板的凹部的外部端子稍微倾斜的情况下,也能够减少起因于印刷基板的浮置和/或偏置而导致的接触不良。因此,能够实现提高功率半导体模块的组装合格率。本技术的上述以及其他的目的、特征以及优点通过表示作为本技术的例而优选的实施方式的附图以及相关联的以下说明进行阐明。【附图说明】图1A是第一实施例的半导体装置的俯视图。图1B是第一实施例的半导体装置的截面图。图2A和图2B是第一实施例的贯穿孔的放大俯视图。图3A是第二实施例的贯穿孔的放大截面图。图3B是第二实施例的贯穿孔的放大仰视图。图4A是现有例的功率半导体模块的俯视图。图4B是现有例的功率半导体模块的截面图。图5A、图5B和图5C是示出现有例的功率半导体模块的制造工序的模式图。图6是现有例的贯穿孔的放大俯视图。符号的说明I散热板2绝缘基板3、103 电路板4、104 DCB基板5、7、105、107 接合材料6、106半导体元件8、108 柱电极9、109印刷基板10、110外部端子11封装树脂12,112 凹部13,113 贯穿孔14,114 金属层15 狭缝16倒角部50、500功率半导体模块【具体实施方式】以下,基于附图,对本技术的优选的实施方式(实施例)进行说明。对实施方式中共同的结构标记相同的符号,省略重复说明。图1A是第一实施例的半导体装置的俯视图。图1B是第一实施例的半导体装置的截面图。应予说明,图1B是在图1A的1-1,线位置切断后的主要部分截面图。图示的功率半导体模块(半导体装置)50是DCB基板4和与DCB基板4面对设置的印刷基板9通过封装树脂11构成一体的结构。并且,在位于DCB基板4的主表面的电路板3固定有半导体元件6。DCB基板4具备绝缘基板2、在绝缘基板2的背面以DCB法形成的散热板1、和在绝缘基板2的主表面同样以DCB法形成的电路板3。电路板3在绝缘基板2的主表面选择性地形成图案。进一步,在电路板3上,通过由锡(Sn)当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种半导体装置,具备:绝缘基板,其在主表面具有电路板;半导体元件,其固定于所述电路板;外部端子,其一端固定于所述电路板;和印刷基板,其具有供所述外部端子贯通的贯穿孔,所述贯穿孔的周边区域的刚性比其他区域的刚性低,并与所述绝缘基板的主表面面对设置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:梨子田典弘中村瑶子
申请(专利权)人:富士电机株式会社
类型:新型
国别省市:日本;JP

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