半导体模块制造技术

半导体模块(30)具有通过焊锡(34b、34c)使形成于晶体管裸芯片(35)的上表面的电极(S、G)和多个布线图案(33a～33d)中的布线图案(33b、33c)接合的铜连接器(36a、36b)。铜连接器(36bb)具有与晶体管裸芯片(35)的电极(G)接合的电极接合部(36bb)和与电极接合部(36bb)以相对置的方式而配置的、与布线图案(33c)接合的基板接合部(36bc)。电极接合部(36bb)的与单向正交的方向上的宽度W1比基板接合部(36bb)的与单向正交的方向上的宽度W2窄。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体模块
本专利技术涉及一种组装于汽车用电气设备的功率模块等半导体模块。
技术介绍
近来，在汽车等车辆中的各种电气设备的控制中逐渐引入了电子装置。作为组装有电子装置的电气设备的一例，在电动助力转向装置中，在容纳与汽车的转向相关的电动马达的壳体内设置有马达驱动部，将电子装置搭载于该马达驱动部。该电子装置作为功率模块组装于马达驱动部。功率模块由作为适于电动助力转向装置那样的以比较大的电流驱动的电气设备的控制、例如搭载了FET(FieldEffectTransistor)、IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)等功率元件的所谓的半导体模块而构成。这种功率模块由于搭载于车辆而也被称作车载模块(In-vehicleModule)。以往，作为这种半导体模块，例如，已知有图17所示的半导体模块(参照专利文献1)。图17是表示以往的半导体模块的一个例子的截面示意图。图17所示的半导体模块100具有：金属制的基板101；在基板101的凹部的底部平整面上设置的树脂102；以及形成于树脂102上的多个铜箔(布线图案)103a、103b、103c、103d。在铜箔103a及铜箔103c与铜箔103d之间形成有槽109。而且，在多个铜箔103a、103b、103c、103d中的铜箔103a、103b之上，分别形成有热缓冲板104a、104b，在热缓冲板104a，104b上，分别形成有IGBT105a、105b。各IGBT105a、105b是IGBT裸芯片(晶体管裸芯片)。而且，利用由金属线构成的布线106a将IGBT105a的发射极和铜箔103b接合，另外，利用同样由金属线构成的布线106b将IGBT105b的发射极和铜箔103c接合。另外，利用凝胶107将树脂102、铜箔103a、103b、103c、热缓冲板104a、104b、IGBT105a、105b、及布线106a、106b装入。另外，将覆盖基板101凹部的蓋108固定于基板101的上部。另外，作为以往的半导体模块的另一例，如图18所示的半导体模块(参照专利文献2)也为大家所知。图18是表示以往的半导体模块的另一例的截面图。图18所示的半导体模块200中，在由铝等构成的散热用基底板201上焊接有绝缘基板202。而且，在形成于绝缘基板202上的金属薄板上焊接有IGBT203的集电极电极205。一方面，在半导体模块200中，布线部件206是由铜等高导电性金属材料构成的平板部件，包括：与IGBT203的发射极电极204相对置的电极相对部206A；从电极相对部206A向上方弯折而竖起的竖起部206B；以及从该竖起部206B延伸的导出部206C。该导出部206C与未图示的外部连接端子连接。而且，在导出部206C中设置有波状的弯折部206D。该弯折部206D吸收该布线部件206与散热用基底板201之间的热膨胀差，作为缓和热应力的应力缓和部而发挥作用。而且，构成为，利用导电性树脂207将布线部件206的电极相对部206A和IGBT203的发射极电极204接合。与焊锡等接合用导电材料相比，该导电性树脂207的弹性系数低，因此，能够有效地缓和热应力。并且，作为以往的半导体模块的其他例子，例如，已知有图19所示的半导体模块(参照专利文献3)。图19是表示以往的半导体模块的其他例子的俯视示意图。在图19所示的半导体模块300中，基板(未图示)上形成有多个导电焊盘301、302。而且，多个导电焊盘301、302中的一个导电焊盘301上焊接有MOS芯片303。另外，在MOS芯片303的上表面形成有多个源电极305及单一的栅电极304，在MOS芯片303的下表面形成有未图示的漏电极。而且，利用引线310将MOS芯片303的源电极305和形成于基板上的多个导电焊盘301、302中的另一个导电焊盘302相互接合。通过对金属板进行冲压及弯曲加工、即压制成形来形成引线310。引线310包括：沿图19所示的X方向及Y方向(水平方向)延伸的矩形平板状的源电极接合部311；沿X方向及Y方向延伸的平板状的电极接合部312；以及将源电极接合部311和电极接合部312连接的向Z方向(垂直方向)倾斜的连结部313。在此，源电极接合部311与MOS芯片303的源电极305焊接，另外，电极接合部312与基板上的多个导电焊盘301、302中的其他导电焊盘302焊接。设置有一对其他导电焊盘302，电极接合部312具有一对的支脚部形状，以与这些一对的导电焊盘302接合。而且，源电极接合部311的X方向的宽度a为在多个源电极305的X方向的宽度b以上。由此，可以防止源电极305中不均匀的焊锡润湿和该焊锡的回流引起的相对于该源电极305的位移。现有技术文献专利文献专利文献1：JP2004-335725A专利文献2：JP2000-124398A专利文献3：JP2007-95984A
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，图17所示的这些以往的半导体模块100、图18所示的半导体模块200、及图19所示的半导体模块300存在以下的问题。即，在图17所示的半导体模块100的情况下，对于IGBT105a的发射极和铜箔103b之间的接合及IGBT105b的发射极和铜箔103c之间的接合，是使用由金属线构成的布线106a、106b进行接合。由于使用引线接合装置(未图示)来进行该使用了金属线的接合，所以在封装布线106a、106b的作业中，需要通过与将IGBT105a、105b或其他基板封装部件封装于基板上的布线图案时进行的焊锡封装作业不同的制造工序，进行引线接合。因此，存在制造节拍变长，并且需要引线接合的专用设备，制造成本变高之类的问题。另外，对于图18所示的半导体模块200，在将布线部件206的电极相对部206A与IGBT203的发射极电极204接合时，未触及其布线部件203的站立性。因此，当在回流炉等中将布线部件206的电极相对部206A与IGBT203的发射极电极204接合时，布线部件206有可能倾倒。特别是，布线部件206中，在其导出部206C设置有作为应力缓和部的波状的弯折部206D，在IGBT203上，布线部件206的平衡较差，而成为易倾倒的形状。另外，对于半导体模块，近年来，有小型化的要求，为了其小型化，也要求IGBT203及布线部件206的小型化。随着IGBT203及布线部件206的小型化发展，则需要提高组装性，但是，若布线部件206的站立性存在问题，则组装性不会提高。一方面，在图19所示的半导体模块300的情况下，引线310的源电极接合部311的X方向的宽度a在多个源电极305的X方向的宽度b以上，而成为宽的形状。其另一方面，与导电焊盘302焊接的引线310的电极接合部312具有一对支脚部形状。因此，引线310形成平衡比较好的形状，所以，在通过回流进行将引线310与MOS芯片303及基板上焊接时，发生引线310倾倒的可能性小。但是，由于引线310的源电极接合部311的X方向的宽度a在多个源电极305的X方向的宽度b以上而成为宽的形状，所以，若通过压制成形而扭歪了，则源电极接合部311不在适当的位置与源电极305接触，焊接中的位置精度变得非常差。因此，存在以下的问题：被焊接的源电极接合部3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体模块，其特征在于，具有：金属制的基板；形成于该基板之上的绝缘层；形成于该绝缘层上的多个布线图案；通过焊锡封装于该多个布线图案中的一个布线图案的晶体管裸芯片；以及用于通过焊锡使形成于该晶体管裸芯片的上表面的电极和所述多个布线图案中的其他布线图案接合的、由铜板构成的铜连接器，所述铜连接器具备：与所述晶体管裸芯片的电极接合的电极接合部；以及相对于该电极接合部在单向上以相对置的方式配置的、与所述多个布线图案中的其他布线图案接合的基板接合部，所述电极接合部的与所述单向正交的方向上的宽度比所述基板接合部的与所述单向正交的方向上的宽度窄。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.11.05 JP 2012-243683;2013.07.26 JP 2013-155321.一种半导体模块，其特征在于，具有：金属制的基板；形成于该基板之上的绝缘层；形成于该绝缘层上的多个布线图案；通过焊锡封装于该多个布线图案中的一个布线图案的晶体管裸芯片；以及用于通过焊锡使形成于该晶体管裸芯片的上表面的电极和所述多个布线图案中的其他布线图案接合的、由铜板构成的铜连接器，所述铜连接器具备：与所述晶体管裸芯片的电极接合的电极接合部；以及相对于该电极接合部在单向上以相对置的方式配置的、与所述多个布线图案中的其他布线图案接合的基板接合部，所述电极接合部的与所述单向正交的方向上的宽度比所述基板接合部的与所述单向正交的方向上的宽度窄，在所述电极接合部和所述基板接合部之间设置有应力缓和部，所述应力缓和部形成为，具有平板部、以从该平板部的一端朝向下方延伸的方式弯折的第一连结部、以及以从所述平板部的另一端朝向下方延伸的方式弯折的第二连结部，而形成桥形，所述电极接合部从所述第一连结部弯折而向外侧延伸，所述基板接合部从所述第二连结部弯折而向外侧延伸，在所述平板部的与所述单向正交的方向的两端分别形成有平衡肋部，该平衡肋部以从该两端朝向下方延伸的方式弯折而成。2.根据权利要求1所述的半导体模块，其特征在于，所述铜连接器的所述电极接合部及所述基板接合部的厚度比所述铜连...

【专利技术属性】
技术研发人员：须永崇，金子昇，三好修，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP