半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及半导体装置。横向半导体芯片的电极面与基板通过多个第一接合部接合，上述多个第一接合部接合至少包括将形成在电极面的多个电极与基板接合而成的多个接合部。横向半导体芯片的非电极面与散热片通过将它们相互接合的第二接合部接合。在从法线方向观察基板的主面的俯视时，在将多个第一接合部的集合体的概略形状的轮廓内的区域设为第一接合区域，将第二接合部的轮廓内的区域设为第二接合区域的情况下，第一接合区域与第二接合区域的位置、形状以及大小一致。

Semiconductor device

The invention relates to a semiconductor device. The electrode surface of a transverse semiconductor chip is joined to the substrate through a plurality of first joints, which include at least a plurality of joints formed by joining a plurality of electrodes formed on the electrode surface to the substrate. The non-electrode surfaces of transverse semiconductor chips are joined to the heat sinks by a second junction where they are joined to each other. When the overlook of the main surface of the substrate is observed from the normal direction, the position, shape, and position of the first engagement area and the second engagement area are set as the first engagement area within the outline of the outline of the aggregate of the plurality of first engagement parts and the area within the outline of the second engagement part as the second engagement area. The size is the same.

【技术实现步骤摘要】
半导体装置本申请主张于2017年2月2日申请的日本专利申请编号2017-017827号的优先权，并在此引用其全部内容。
该专利技术涉及例如电动助力转向装置的逆变器电路所使用的半导体装置。
技术介绍
在电动助力转向装置的逆变器电路中，有开关元件在短时间急剧地发热的担心。因此，通过在接合了开关元件的基板的背面接合散热片的结构，从而利用散热片吸收在开关元件发热的热量。以往，一般而言使用在一个表面设置漏极电极(或者集电极电极)，在另一个表面设置源极电极(或者发射极电极)以及栅极电极(或者基极电极)的纵向半导体元件作为开关元件(参照日本特开2012－99612号公报)。考虑使用在一个表面设置漏极电极(或者集电极电极)、源极电极(或者发射极电极)以及栅极电极(或者基极电极)，在另一个表面不设置电极的横向半导体元件作为开关元件。在使用横向半导体元件作为开关元件的情况下，设在一个表面的电极的面积比纵向半导体芯片的电极的面积小。因此，在横向半导体元件中，设置有电极的一个表面(以下，有时称为“电极面”。)的热阻比纵向半导体元件的设置有漏极电极(或者集电极电极)的表面的热阻大。因此，在使用横向半导体元件作为开关元件的情况下，需要采取在电极面进行电连接，并从未设置电极的另一表面(以下，有时称为“非电极面”。)进行散热的结构。因此，在使用横向半导体元件作为开关元件的情况下，考虑在使电极面与基板的表面对置的状态下，例如经由焊锡将电极与基板接合，并例如经由焊锡将散热片与非电极面接合。然而，由于散热片以及基板与横向半导体元件线膨胀系数较大地不同，所以有由于热膨胀差，而在横向半导体芯片产生弯曲的担心。若在横向半导体元件产生弯曲，则在横向半导体元件与基板的接合部以及横向半导体元件与散热片的接合部作用应力。因此，有在横向半导体元件与基板的接合部产生电连接不良，或者在横向半导体元件与散热片的接合部产生热连接不良的担心。以下，在该说明书中，将包含一个或者多个半导体元件，在一个表面设置电极，且在另一个表面不设置电极的半导体芯片称为“横向半导体芯片”。而且，将横向半导体芯片的两个表面中设置有电极的一个表面称为“电极面”，将未设置电极的另一个表面称为“非电极面”。
技术实现思路
该专利技术的目的之一在于提供能够抑制在横向半导体芯片与基板的接合部以及横向半导体芯片与散热部件的接合部产生连接不良的半导体装置。本专利技术的一方式的半导体装置的构成上的特征在于，包括：基板；横向半导体芯片，具有设置有多个电极的电极面、和是上述电极面的相反侧的表面且未设置电极的非电极面，在上述电极面与上述基板的一个表面对置的状态下，上述横向半导体芯片与上述基板接合；以及散热部件，配置于上述横向半导体芯片的与上述基板相反的一侧，并与上述横向半导体芯片的上述非电极面的至少一部分接合，上述电极面与上述基板通过多个第一接合部接合，上述多个第一接合部接合至少包括形成在上述电极面的多个电极与上述基板接合的多个接合部，上述非电极面与上述散热部件通过将它们相互接合的第二接合部接合，在从法线方向观察上述基板的主面的俯视时，在将上述多个第一接合部的集合体的概略整体形状的轮廓内的区域设为第一接合区域，将上述第二接合部的轮廓内的区域设为第二接合区域的情况下，上述第一接合区域与上述第二接合区域的位置、形状以及大小一致。附图说明通过参照附图下述的详细的记述，本公开的上述目的以及其它的目的、特征、优点变得更加明确。其中，图1是示意地表示应用了本专利技术的第一实施方式所涉及的半导体装置的机电一体型马达单元的构成的剖视图。图2是表示逆变器电路的电路图。图3是从非电极面侧观察形成在横向半导体芯片的电极面的电极的俯视图。图4是表示基板与横向半导体芯片的接合结构以及横向半导体芯片与散热片的接合结构的放大主视图。图5是沿着图4的V-V线的剖视图。图6是沿着图4的VI-VI线的剖视图。图7是表示基板与横向半导体芯片的接合结构的变形例的剖视图，是与图5对应的剖视图。图8是表示基板与横向半导体芯片的接合结构以及横向半导体芯片与散热片的接合结构的变形例的放大剖视图，是沿着图9的VIII-VIII线的剖视图。图9是沿着图8的IX-IX线的剖视图。图10是沿着图8的X-X线的剖视图。图11是从非电极面侧观察形成在由一个开关元件构成的横向半导体芯片的电极面的电极的俯视图。图12是表示基板与横向半导体芯片的接合结构以及横向半导体芯片与散热片的接合结构的放大主视图。图13是沿着图12的XIII-XIII线的剖视图。图14是沿着图12的XIV-XIV线的剖视图。图15是表示基板与横向半导体芯片的接合结构的变形例的剖视图，是与图13对应的剖视图。图16是表示基板与横向半导体芯片的接合结构以及横向半导体芯片与散热片的接合结构的变形例的放大剖视图，是沿着图17的XVI-XVI线的剖视图。图17是沿着图16的XVII-XVII线的剖视图。图18是沿着图16的XVIII-XVIII线的剖视图。具体实施方式以下，参照附图对该专利技术的实施方式进行详细说明。图1是示意地表示应用本专利技术的第一实施方式所涉及的半导体装置的机电一体型马达单元的构成的剖视图。该机电一体型马达单元1例如是设置于车辆用的电动助力转向装置的单元。机电一体型马达单元1包含电动马达2、电源模块3、以及外壳4。电源模块3实现电动马达2的驱动电路。外壳4收纳电源模块3。电动马达2包含马达壳体21、转子22、转子轴23、以及定子24。马达壳体21是圆柱状，由圆筒状的侧壁21A、底壁21B、以及顶壁21C构成。底壁21B关闭侧壁21A的下方开口。顶壁21C关闭侧壁21A的上方开口。在底壁21B以及顶壁21C的中央部分别形成有转子轴插入孔25、26。在顶壁21C还形成有总线插入孔27。转子轴23以贯通转子22的中心部的状态固定于转子22。转子轴23的下端部插入底壁21B的转子轴插入孔25，转子轴23的上端部插入顶壁21C的转子轴插入孔26。转子轴23通过轴承28、和轴承29，以能够旋转的方式支承于马达壳体21。轴承28安装于马达壳体21的底壁21B。轴承29安装于顶壁21C。定子24安装于马达壳体21的侧壁21A。定子24包含定子绕组2U、2V、2W(参照图2)。外壳4由配置在马达壳体21的顶壁21C上的圆板状的底板41、和配置在底板41的上侧的罩42构成。在底板41的下面的外周边部形成有环状的下方突出部41a。在底板41的上面的外周边部形成有环状的上方突出部41b。底板41以下方突出部41a与马达壳体21的上端部的外周面嵌合的状态固定于顶壁21C。在底板41的中央部形成有转子轴插入孔43，转子轴23的上端部插入转子轴插入孔43。在底板41形成有与顶壁21C的总线插入孔27连通的总线插入孔44。罩42由筒状的侧壁42A、和关闭侧壁42A的上方开口的顶壁42B构成。罩42以侧壁42A放在底板41的上方突出部41b上的状态固定于底板41。电源模块3是用于实现图2所示那样的电动助力转向装置(EPS:electricpowersteering)用的逆变器电路100的模块。图2所示的逆变器电路100包括横向半导体芯片32、和平滑电容器C。平滑电容器C与电源Vc的两端子间连接。横向半导体芯片32包括多个开关元件Tr1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，包括：基板；横向半导体芯片，具有设置有多个电极的电极面、和是上述电极面的相反侧的表面且未设置电极的非电极面，在上述电极面与上述基板的一个表面对置的状态下，上述横向半导体芯片与上述基板接合；以及散热部件，配置于上述横向半导体芯片的与上述基板相反的一侧，并与上述横向半导体芯片的上述非电极面的至少一部分接合，上述半导体装置的特征在于，上述电极面与上述基板通过多个第一接合部接合，上述多个第一接合部至少包括将形成在上述电极面的多个电极与上述基板接合的多个接合部，上述非电极面与上述散热部件通过将它们相互接合的第二接合部接合，在从法线方向观察上述基板的主面的俯视时，在将上述多个第一接合部的集合体的概略整体形状的轮廓内的区域设为第一接合区域，将上述第二接合部的轮廓内的区域设为第二接合区域的情况下，上述第一接合区域与上述第二接合区域的位置、形状以及大小一致。

【技术特征摘要】
2017.02.02 JP 2017-0178271.一种半导体装置，包括：基板；横向半导体芯片，具有设置有多个电极的电极面、和是上述电极面的相反侧的表面且未设置电极的非电极面，在上述电极面与上述基板的一个表面对置的状态下，上述横向半导体芯片与上述基板接合；以及散热部件，配置于上述横向半导体芯片的与上述基板相反的一侧，并与上述横向半导体芯片的上述非电极面的至少一部分接合，上述半导体装置的特征在于，上述电极面与上述基板通过多个第一接合部接合，上述多个第一接合部至少包括将形成在上述电极面的多个电极与上述基板接合的多个接合部，上述非电极面与上述散热部件通过将它们相互接合的第二接合部接合，在从法线方向观察...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷直树，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，
类型：发明
国别省市：日本,JP