半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术的半导体装置能够抑制半导体装置的可靠性的下降。在半导体装置(1)中，外部连接端子(80a、80b)的另一端部(82a、82b)与壳体盖部(70)的正面抵接，利用外部连接端子(80a、80b)的弹性部(83a、83b)的弹性力，将壳体盖部(70)向层叠基板(30)侧不断地推靠。由此，即使半导体装置(1)伴随着传导了来自于发热的半导体元件(10a、10b)的热的层叠基板(30)的变形而发生变形，也维持外部连接端子(80a、80b)的一端部(81a、81b)与电路板(32)的接合端子(40a、40b)之间的接合。

Semiconductor device

The semiconductor device of the invention can reduce the reliability of semiconductor devices. In the semiconductor device (1), the other end (82a, 82B) of the external connection terminal (80A, 80B) is connected to the front of the housing cover (70), and the shell cover (70) is pushed to the laminated substrate (30) side continuously by the elastic force of the elastic part (83A, 83b) of the external connection terminal (80A, 80B). Thus, even if the semiconductor device (1) deforms with the deformation of a laminated substrate (30) that is heated from the heat of the semiconductor element (10a, 10b) from heat, it also maintains the joint between the end part of the external connection terminal (80A, 80B) and the connecting terminal (40a, 40b) of the circuit board (32).

【技术实现步骤摘要】
半导体装置
本专利技术涉及半导体装置。
技术介绍
半导体装置具有层叠基板和印刷基板，该层叠基板具备：绝缘板、形成在绝缘板的正面的电路板、和形成在绝缘板的背面的金属板，该印刷基板与层叠基板对置配置。另外，半导体装置在层叠基板的电路板上形成有半导体元件和外部连接端子，外部连接端子贯穿于印刷基板的贯穿孔，而与印刷基板电连接。进而，半导体装置在壳体内容纳这样的层叠基板和印刷基板，并填充密封材料。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-064852号公报
技术实现思路
技术问题但是，在这样的半导体装置中，若驱动半导体元件，则半导体元件产生的热传递到层叠基板，层叠基板发生因绝缘板、电路板和金属板的热膨胀系数的差而引起的翘曲而变形。若层叠基板变形，则在外部连接端子和电路板的接合位置、外部连接端子和印刷基板的接合位置分别施加有热应力，产生接合不良，存在半导体装置的可靠性下降的隐患。本专利技术的目的在于提供能够抑制可靠性的下降的半导体装置。技术方案根据本专利技术的一个观点，提供一种半导体装置，该半导体装置具有：半导体元件；层叠基板，其具备绝缘板和电路板，上述电路板设置在上述绝缘板的正面，并且设置有上述半导体元件；外围壳体，其设置在上述绝缘板的外周部，包围上述电路板；中继基板，其背面侧设置在上述外围壳体的开口边缘部上，覆盖上述电路板，并形成有贯穿孔；外部连接端子，其一端部与上述电路板接合，另一端部从上述中继基板的背面插通上述贯穿孔而与上述中继基板的正面抵接，并且在上述一端部和上述另一端部之间具有弹性部，该弹性部可弹性变形并且分别向上述一端部侧和上述另一端部侧伸长。技术效果根据公开的技术，能够抑制半导体装置的可靠性的下降。附图说明图1是表示第1实施方式的半导体装置的图。图2是表示第1实施方式的半导体装置的端子间的接合的图。图3是表示第1实施方式的半导体装置的制造工序的图(其一)。图4是表示第1实施方式的半导体装置的制造工序的图(其二)。图5是表示第1实施方式的半导体装置的制造工序的图(其三)。图6是表示参考例的半导体装置的图。图7是表示第2实施方式的半导体装置的图。符号说明1：半导体装置2：半导体模块3：印刷基板3a：绝缘层3b：导电层4：散热板10a、10b：半导体元件20a、20b、50a、50b：焊料30：层叠基板31：绝缘板32：电路板33：金属板40a、40b：接合端子60：外围壳体70：壳体盖部71a、71b：贯穿孔80a、80b：外部连接端子81a、81b：一端部82a、82b：另一端部83a、83b：弹性部90：密封材料具体实施方式以下，参照附图说明实施方式。[第1实施方式]图1是表示第1实施方式的半导体装置的图。应予说明，图1表示了半导体装置1的侧视图。另外，图2是表示第1实施方式的半导体装置的端子间的接合的图。应予说明，图2放大表示了半导体装置1的接合端子40a、40b。半导体装置1具有半导体模块2、安装在半导体模块2的正面的印刷基板3、和安装在半导体模块2的背面侧的散热板4。半导体模块2具有半导体元件10a、10b；经由焊料20a、20b设置有半导体元件10a、10b的层叠基板30；以及包围半导体元件10a、10b和层叠基板30的外围壳体60。半导体模块2具有壳体盖部70和外部连接端子80a、80b，所述壳体盖部70设置在外围壳体60的开口边缘部上，覆盖半导体元件10a、10b，并且在正面设置有印刷基板3，所述外部连接端子80a、80b的一端部接合到层叠基板30的正面上，另一端部接合到壳体盖部70。这样的半导体模块2的外围壳体60内的半导体元件10a、10b和层叠基板30由密封材料90密封。半导体元件10a、10b为例如IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor：绝缘栅双极型晶体管)，MOSFET(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)，FWD(FreeWheelingDiode：续流二极管)等。层叠基板30具有：绝缘板31、形成在绝缘板31的正面的电路板32、形成在绝缘板31的背面的金属板33。绝缘板31由具有电绝缘性的材料构成。作为这样的材料，例如可以列举出氧化铝、氮化硅等。电路板32由导电性优异的铜等金属构成，可以具有多个电路图案(省略图示)。在第1实施方式中，如图1所示，半导体元件10a、10b经由焊料20a、20b分别配置于电路板32的电路图案。这样的电路板32的厚度为200μm以上且1000μm以下，更加优选的是350μm以上且700μm以下。金属板33配置在绝缘板31的背面，由热传导率高的铝、铁、银、铜或者包括以上金属的合金等构成。这样的金属板33的厚度为200μm以上且1000μm以下，更加优选的是350μm以上且700μm以下。应予说明，通过对金属板33进行增厚而使其同时具有散热板的功能，从而可以不使用散热板4。另外，接合端子40a、40b经由作为接合材料的焊料50a、50b而形成在层叠基板30的电路板32的电路图案上。接合端子40a、40b由导电性优异的铜等金属构成，如图2所示，例如，形成为圆筒状。这样的接合端子40a、40b的直径L1为0.4mm以上且0.6mm以下，更加优选的是0.45mm以上且0.55mm以下。在第1实施方式的情况下，例如为0.5mm左右。应予说明，接合端子40a、40b不限于圆筒状(截面为圆形)，也可以是截面为方形的形状。外围壳体60是框形的大致长方体的箱型形状，设置在层叠基板30的绝缘板31的外周部，包围电路板32、电路板32上的半导体元件10a、10b及接合端子40a、40b。这样的外围壳体60由例如聚苯硫醚树脂(PPS树脂)、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(PBT树脂)、聚酰胺树脂(PA树脂)、丙烯腈丁二烯苯乙烯树脂(ABS树脂)等树脂构成。壳体盖部70的背面侧设置在外围壳体60的开口边缘部上，覆盖电路板32、电路板32上的半导体元件10a、10b及接合端子40a、40b。壳体盖部70形成有贯穿孔71a、71b。贯穿孔71a、71b以在将壳体盖部70设置于外围壳体60的开口边缘部上时，与接合端子40a、40b对置的方式形成。与外围壳体60相同地，这样的壳体盖部70也由例如聚苯硫醚树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚酰胺树脂、丙烯腈丁二烯苯乙烯树脂等树脂构成。应予说明，壳体盖部70是中继基板的一例。外部连接端子80a、80b由导电性优异的铜等金属构成，在一端部81a、81b和另一端部82a、82b之间具有可弹性变形的弹性部83a、83b。构成外部连接端子80a、80b的金属，具体地有铜、铜合金、铝、或者铝合金等。作为铜合金有磷青铜、锌白铜、铍青铜、铜-钛合金、铜-镍合金等。作为铜合金，特别地，优选为拉伸强度和/或导电性优异的铜-镍合金。另外，为了提高耐腐蚀性和电气特性，作为外部被膜可以设置镀镍膜、镀金膜、镀银膜、镀锡膜。另外，也可以使这些膜层叠。弹性部83a、83b相对于图1中铅垂方向可弹性变形，并向一端部81a、81b侧和另一端部82a、82b侧分别伸长。由此，外部连接端子80a、80b将接合端子40a、40b和壳体盖部70彼此拉伸。应予说明，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：半导体元件；层叠基板，其具备绝缘板和电路板，所述电路板设置在所述绝缘板的正面，并且在所述电路板设置有所述半导体元件；外围壳体，其设置在所述绝缘板的外周部，包围所述电路板；中继基板，其背面侧设置在所述外围壳体的开口边缘部上，覆盖所述电路板，并形成有贯穿孔；外部连接端子，其一端部与所述电路板接合，另一端部从所述中继基板的背面插通所述贯穿孔而与所述中继基板的正面抵接，并且在所述一端部和所述另一端部之间具有弹性部，所述弹性部可弹性变形并且分别向所述一端部侧和所述另一端部侧伸长。

【技术特征摘要】
2016.11.02 JP 2016-2148171.一种半导体装置，其特征在于，具有：半导体元件；层叠基板，其具备绝缘板和电路板，所述电路板设置在所述绝缘板的正面，并且在所述电路板设置有所述半导体元件；外围壳体，其设置在所述绝缘板的外周部，包围所述电路板；中继基板，其背面侧设置在所述外围壳体的开口边缘部上，覆盖所述电路板，并形成有贯穿孔；外部连接端子，其一端部与所述电路板接合，另一端部从所述中继基板的背面插通所述贯穿孔而与所述中继基板的正面抵接，并且在所述一端部和所述另一端部之间具有弹性部，所述弹性部可弹性变形并且分别向所述一端部侧和所述另一端部侧伸长。2.根据权利要求1记载的半导体装置，其特征在于，所述电路板的与所述外部连接端子的所述一端部接合的接合区域与所述贯穿孔对置。3.根据权利要求2记载的半导体装置，其特征在于，在所述电路板的所述接合区域经由接合材料设有接合端子，所述外部连接端子的所述一端部与所述接合端子接合。4.根据权利要求3记载的半导体装置，其特征在于，所述接合端子形成为筒状，所述外部连接端子的所述一端部通过压入而被插入到所述接合端...

【专利技术属性】
技术研发人员：关野裕介，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP