半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种半导体装置，其可以抑制导电性材料图案从绝缘层剥离。半导体装置（10）具有金属基板（11）、半导体元件（30、32）、导线（35、36、37、38）、控制端子（40）、主电极端子（42）、控制基板（44）、盖（45）、封装树脂（50）、壳体（20）以及绝缘物（18）。金属基板（11）具有金属板（12）、形成在金属板（12）上表面的绝缘层（14）以及设置在绝缘层（14）上的电极图案（16）。半导体元件（30、32）经由焊料（34）安装在电极图案（16）上。封装树脂（50）对半导体元件（30、32）等的壳体（20）内的结构进行封装。绝缘物（18）覆盖绝缘层（14）的表面的一部分以及电极图案（16）的端面（16b）的至少一部分。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置
本专利技术涉及一种半导体装置。
技术介绍
当前，例如在日本特开平5－67727号公报中公开的内容所示，已知一种在金属基板上安装有半导体元件的半导体装置。在上述现有的半导体装置中，在整个面上形成有绝缘层的金属基板上，粘接并软钎焊有铜电路。具体地说，在层叠的金属基板上的铜电路的所需部位印刷膏状焊料，在铜电路图案上搭载功率用半导体芯片，利用回流炉对整个部件进行软钎焊。然后，进行电路间的导线接合，通过进行封装而完成半导体装置。专利文献1：日本特开平5－67727号公报专利文献2：日本特开平5－37105号公报专利文献3：日本特开2007－184315号公报专利文献4：日本特开平9－232512号公报专利文献5：日本特开2000－216332号公报专利文献6：日本特开2002－76197号公报专利文献7：日本特开2001－36004号公报专利文献8：日本特开2007－157863号公报上述现有的半导体装置具有用于安装半导体元件等部件的金属基板。该金属基板构成为，在铜等金属板上，通过绝缘片的粘贴等而设置有绝缘层，并在此基础上，在该绝缘层上利用铜等导电性材料形成电路图案。在这种金属基板中，存在下述问题：在表面的由导电性材料构成的电路图案和绝缘层之间，由于热线膨胀系数的差异而产生裂缝，使电路图案剥离。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于，提供一种半导体装置，其能够抑制导电性材料图案从绝缘层剥离这一情况。本专利技术所涉及的半导体装置的特征在于，具有：金属基板，其具有金属板、在所述金属板的上表面形成的绝缘层、以及设置在所述绝缘层上的导电性材料图案；半导体元件，其设置在所述导电性材料图案上；封装树脂，其对所述半导体元件进行封装；以及绝缘物，其覆盖所述绝缘层的表面的一部分以及所述导电性材料图案的端面的至少一部分。专利技术的效果根据本专利技术所涉及的半导体装置，可以抑制导电性材料图案从绝缘层剥离这一情况。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1所涉及的半导体装置的内部结构的剖面图。图2是本专利技术的实施方式1所涉及的半导体装置所具有的金属基板的局部斜视图。图3是将图1的由虚线X包围的部位的结构放大示出的示意图。图4是将本专利技术的实施方式2所涉及的半导体装置所具有的金属基板中、与图1的由虚线X包围的部位相当的部位放大示出的示意图。图5是表示本专利技术的实施方式2所涉及的半导体装置的变形例的图。图6是将本专利技术的实施方式3所涉及的半导体装置所具有的金属基板中、与图1的由虚线X包围的部位相当的结构放大示出的示意图。图7是将本专利技术的实施方式4所涉及的半导体装置所具有的金属基板中、与图1的由虚线X包围的部位相当的结构放大示出的示意图。图8是将本专利技术的实施方式5所涉及的半导体装置所具有的金属基板中、与图1的由虚线X包围的部位相当的结构放大示出的示意图。图9是将本专利技术的实施方式6所涉及的半导体装置所具有的金属基板中、与图1的由虚线X包围的部位相当的结构放大示出的示意图。图10是将本专利技术的实施方式7所涉及的半导体装置所具有的金属基板中、与图1的由虚线X包围的部位相当的结构放大示出的示意图。图11是将本专利技术的实施方式8所涉及的半导体装置所具有的金属基板中、与图1的由虚线X包围的部位相当的结构放大示出的示意图。图12是沿图11的箭头A对金属基板的一部分进行俯视观察的俯视图。图13是用于说明本专利技术的实施方式9所涉及的半导体装置所具有的金属基板的结构的图。图14是用于说明本专利技术的实施方式9所涉及的半导体装置所具有的金属基板的结构的图。图15是用于说明本专利技术的实施方式9所涉及的半导体装置所具有的金属基板的结构的图。图16是将本专利技术的实施方式10所涉及的半导体装置所具有的金属基板中、与图1的由虚线X包围的部位相当的结构放大示出的示意图。图17是将本专利技术的实施方式11所涉及的半导体装置所具有的金属基板中、与图1的由虚线X包围的部位相当的结构放大示出的示意图。符号的说明10半导体装置，11金属基板，12金属板，12a上表面，12b侧面，12c下表面，14绝缘层，16电极图案，16a上表面，16b端面，18绝缘物，20壳体，30半导体元件，32半导体元件，34焊料，35、36、37、38导线，40控制端子，42主电极端子，44控制基板，45盖，50封装树脂具体实施方式实施方式1图1是表示本专利技术的实施方式1所涉及的半导体装置10的内部结构的剖面图。半导体装置10具有金属基板11。金属基板11具有金属板12。在金属板12的上表面12a层叠有绝缘层14以及电极图案16。金属板12除了上表面12a之外，还具有侧面12b以及下表面12c。金属板12以及电极图案16由铜（Cu）形成。绝缘层14的材料是环氧类树脂。在电极图案16上，经由焊料34安装有半导体元件30以及半导体元件32。关于半导体元件30、32的详细内容，在这里进行了省略，但其为公知的各种功率半导体元件即功率半导体开关元件（IGBT或MOSFET）以及续流二极管。导线35将半导体元件30和控制端子40电连接。导线36将半导体元件30、32电连接。导线37将半导体元件32和电极图案16的一部分电连接。导线38将电极图案16和主电极端子42电连接。在控制端子40上插入有控制基板44，它们之间进行了电连接。在由金属基板11以及壳体20围成的空间中，填充封装树脂50。对于封装树脂50，重视散热性，优选凝胶、环氧树脂。是具有能够对在半导体元件30、32驱动时产生的热量充分地散热的程度的导热系数的材料。由金属基板11以及壳体20收容的上述各结构，利用封装树脂50进行封装。半导体装置10还具有在封装树脂50的上表面安装的盖45。金属基板11在绝缘层14上具有电极图案16。如图1所示，电极图案16以沿金属基板11的平面方向分离的方式分为多个部分而设置。上述电极图案16的多个部分分别具有端面16b，沿其各自的端面16b设置有绝缘物18。图2是本专利技术的实施方式1所涉及的半导体装置10所具有的金属基板11的局部斜视图。如图2所示，电极图案16具有上表面16a以及端面16b。电极图案16如图2所示分为多个部分（所谓多个岛），端面16b是其各个部分的周缘部。因此，如图2所示，端面16b存在于金属基板11的周缘侧，并且不限于此，也存在于金属基板11的中央侧。图3是将图1的由虚线X包围的部位的结构放大示出的示意图。此外，该图3所示的剖面结构沿电极图案16的端面16b以包围电极图案16的方式延伸。在各个端面16b上设置有图3所示的绝缘物18。绝缘物18覆盖绝缘层14的表面的一部分以及电极图案16的端面16b的一部分。在实施方式1中，如图1所示，绝缘物18的厚度为端面16b的一半左右。通过设置绝缘物18，从而可以防止电极图案16从绝缘层14剥离。绝缘物18是环氧类树脂。优选是具有与绝缘层14相同或者充分接近的热线膨胀系数的材料。优选热线膨胀系数的关系为下述的式（1）的关系。绝缘层14的材料≤绝缘物18的材料＜电极图案16（铜）如图3所示，在实施方式1中，端面16b成为锥（taper）状，端面16b处的电极图案16的下表面侧向端面16b的外侧凸出。并且，绝缘物18将端面16b的下侧覆盖。通过这样处理，能够预计到通过粘接面积的增加而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，具有：金属基板，其具有金属板、在所述金属板的上表面形成的绝缘层、以及设置在所述绝缘层上的导电性材料图案；半导体元件，其设置在所述导电性材料图案上；封装树脂，其对所述半导体元件进行封装；以及绝缘物，其覆盖所述绝缘层的表面的一部分以及所述导电性材料图案的端面的至少一部分。

【技术特征摘要】
2013.02.13 JP 2013-0256701.一种半导体装置，其特征在于，具有：金属基板，其具有金属板、在所述金属板的上表面形成的绝缘层、以及设置在所述绝缘层上的导电性材料图案；半导体元件，其设置在所述导电性材料图案上；封装树脂，其对所述半导体元件进行封装；以及绝缘物，其覆盖所述绝缘层的表面的一部分以及所述导电性材料图案的端面的至少一部分，所述绝缘物的一部分漫延至所述导电性材料图案上，所述导电性材料图案在漫延至所述导电性材料图案上的所述绝缘物的所述一部分的下方具有孔部，所述绝缘物在所述端面上以及所述孔部内连续地设置。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，对于所述端面，所述导电性材料图案的下表面侧向所述端面的外侧凸出，所述绝缘物覆盖所述端面的至少所述导电性材料图案的下表面侧。3.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述端面具有凹部，所述绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村义孝，小野真理子，后藤章，
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