半导体模块制造技术

本发明专利技术提供一种抑制剥离和动作不合格的半导体模块。半导体模块(2)具备：PCB基材部(16)、设置在PCB基材部(16)上的导体裸片焊盘(11b)、设置在导体裸片焊盘(11b)上的半导体裸片(12a)、将导体裸片焊盘(11b)与半导体裸片(12a)电连接的导电性裸片粘合剂(14a)、设置在PCB基材部(16)上的引线键合焊盘(18)、将引线键合焊盘(18)与半导体裸片(12a)电连接的引线(13)、以及将导体裸片焊盘(11b)、半导体裸片(12a)、导电性裸片粘合剂(14a)、引线键合焊盘(18)和引线(13)密封的密封树脂(17)。而且，俯视时，导体裸片焊盘(11b)的面积在5.0mm2以下。

【技术实现步骤摘要】
半导体模块
本专利技术涉及半导体模块。
技术介绍
将设置在导体裸片焊盘上的半导体裸片用树脂密封而得到的半导体模块已为公众所知。由于树脂的热传导性较差，因此一般通过增大导体裸片焊盘来散发半导体裸片所产生的热量。
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，当在高温多湿的环境下进行回流来实施压力测试时，确认在连接半导体裸片与导体裸片焊盘的导电性裸片粘和剂与导体裸片焊盘之间发生了剥离。还确认了动作不合格及增益值变动等动作不合格的情况。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够抑制导电性裸片粘和剂与导体裸片焊盘或半导体裸片之间的剥离和动作不合格的半导体模块。解决技术问题的技术方案本专利技术的一方面所涉及的半导体模块具备：基板；设置在该基板上的导体裸片焊盘；设置在该导体裸片焊盘上的半导体裸片；将导体裸片焊盘和半导体裸片电连接的导电性裸片粘合剂；设置在基板上的引线键合焊盘；将该引线键合焊盘和半导体裸片电连接的引线；以及至少对导体裸片焊盘、半导体裸片、导电性裸片粘合剂、引线键合焊盘和引线进行密封的密封树脂。而且，导体裸片焊盘的面积在俯视时为5.0mm2以下。本专利技术的一方面所涉及的半导体模块具备：基板；设置在该基板上且表面材质为Cu的导体裸片焊盘；设置在该导体裸片焊盘上的半导体裸片；将导体裸片焊盘和半导体裸片电连接的导电性裸片粘合剂；设置在基板上且表面材质为包含Au在内的金属的引线键合焊盘；以及将该引线键合焊盘与半导体裸片电连接的引线。本专利技术的一方面所涉及的半导体模块具备：基板；设置在该基板上的第一导体裸片焊盘；设置在该基板上且与第一导体裸片焊盘相邻并间隔的第二导体裸片焊盘；半导体裸片；以及与第一导体裸片焊盘、第二导体裸片焊盘及所述第一导体裸片焊盘和所述第二导体裸片焊盘之间的间隙中的基板相接触并将第一导体裸片焊盘及第二导体裸片焊盘同半导体裸片电连接的导电性裸片粘合剂。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种抑制导电性裸片粘合剂与导体裸片焊盘、半导体裸片之间的剥离的半导体模块。附图说明图1(a)～图1(d)是比较例及实施方式所涉及的半导体模块的平面简图。图2(a)、图2(b)是比较例所涉及的半导体模块1’的剖视图。图3是实施方式1所涉及的半导体模块2的剖视图。图4(a)、图4(b)是实施方式2所涉及的半导体模块3的剖视图。图5是实施方式3所涉及的半导体模块4的剖视图。图6(a)、图6(b)是表示导体裸片焊盘(及导电性裸片粘合剂)的面积与高温多湿压力测试的结果的曲线图。图7(a)、图7(b)是表示俯视时导体裸片焊盘与半导体裸片之间的距离及高温多湿压力测试的结果的曲线图。图8是形成为倒梯形的导体裸片焊盘11e的边缘。图9是表示抑制了浸润扩散的导电性裸片粘合剂14d的俯视图。图10是在多个散热用过孔19d上设置导体裸片焊盘11b的俯视图。图11是形成有止流用的槽20的PCB基材部16的剖视图。图12(a)、图12(b)是在互相间隔地形成的导体裸片焊盘11f上设置半导体裸片12a的俯视图。图13是实施方式5所涉及的半导体模块5的剖视图。图14(a)、图14(b)是表示实施方式5所涉及的半导体模块5的制造工序的图。图15是导体裸片焊盘表面的材质为NiPdAu时与导体裸片焊盘表面的材质为Cu时的高温多湿压力测试后的增益变动值的比较图。具体实施方式下面，参照附图，对本专利技术的实施方式进行详细说明。对于与比较例或其它实施方式功能相同或结构相同的要素，简化说明或省略说明。以下的实施方式是用于说明本专利技术的例示，本专利技术并不限定于该实施方式。而且，在不脱离本专利技术宗旨的范围内，可以进行种种变形。图1(a)～图1(d)是简要地表示比较例所涉及的半导体模块1和各实施方式所涉及的半导体模块2、3、4的俯视图。图1(a)是比较例所涉及的半导体模块1，其具备：PCB基材部16(基板)、配置在PCB基材部16上的导体裸片焊盘11a、配置在导体裸片焊盘11a上的2个半导体裸片12a和12b、以及用于将这些半导体裸片12a和12b、导体裸片焊盘11a电连接的导电性裸片粘合剂(导电性粘合剂)(未图示)。还具备将这些半导体裸片12a和12b相互电连接或者与其它金属布线(未图示)电连接的多根引线13。而且，这些要素还被密封树脂(未图示)密封。图1(b)是实施方式1所涉及的半导体模块2。该半导体模块2的导体裸片焊盘11b形成为在俯视时面积比比较例的导体裸片焊盘11a要小。因此，半导体裸片12a、12b的边界到导体裸片焊盘11b的边界的距离比比较例的情况要小。涂布在导体裸片焊盘11b上的导电性裸片粘合剂(未图示)的面积也变小。关于半导体模块2，还会在后文中进行说明。图1(c)是实施方式2所涉及的半导体模块3。该半导体模块3的导体裸片焊盘11c同与之相邻的导体裸片焊盘11c’之间隔开间隔地形成。从而在各导体裸片焊盘11c和11c’上分别设置半导体裸片12b和12a。相邻的半导体裸片12a和12b通过至少一根引线13电连接。关于半导体模块3，还会在后文中进行说明。图1(d)是实施方式3所涉及的半导体模块4。该半导体模块4的相邻的半导体裸片12a和12b中，半导体裸片12b无需确保从底面的电连接。因此，虽然设置了经由导电性裸片粘合剂(未图示)而与半导体裸片12a电连接的导体裸片焊盘11d，但并未设置半导体裸片12b用的导体裸片焊盘。半导体裸片12b通过绝缘性裸片粘合剂与PCB基材部16直接连接，或者经由阻焊剂(未图示)连接。关于半导体模块4，还会在后文中进行说明。图2(a)是其它比较例所涉及的半导体模块1’的剖视图。如图所示，半导体模块1’具备：PCB基材部16(基板)、配置在PCB基材部16上的导体裸片焊盘11a、配置在导体裸片焊盘11a上的半导体裸片12a、以及将导体裸片焊盘11a与半导体裸片12a电连接的导电性裸片粘合剂14a。PCB基材部16上还形成有与导体裸片焊盘11a相邻且隔开间隔的引线键合焊盘18及与该引线键合焊盘18相连的金属布线。该引线键合焊盘18和半导体裸片12a通过引线13电连接。与该引线键合焊盘18相连的金属布线受阻焊剂15的保护。而且，这些要素还被密封树脂17密封。对该半导体模块1’在高温多湿(例如气温在80℃以上且湿度在80％以上)的环境下实施进行多次250℃以上的回流的压力测试(以下称为高温多湿压力测试)，如图2(b)所示，发现在导电性裸片粘合剂14a与导体裸片焊盘11a之间发生了剥离100。还确认了在导电性裸片粘合剂14a与半导体裸片12a之间发生剥离的情况、在密封树脂17与导体裸片焊盘11a之间发生剥离的情况。此外，还确认了动作不合格、增益值变动等特性方面不合格的情况发生。专利技术人使用了不同形状和大小的半导体裸片、导体裸片焊盘实施高温多湿压力测试，并努力探讨其原因，得出如下结果：导电性裸片粘合剂是造成一连串剥离和动作不合格等的主要原因。而且，还发现无论半导体裸片是何种大小和形状，通过减小导体裸片焊盘的面积，都能有效地抑制上述不良情况的发生。图3～图5是实施方式1～3所涉及的半导体模块2、3、4的剖视图，分别公开了能够减小导体裸片焊盘的面积的方式。各方式可以与其它方式组合使用，也可以独立地使用。下面，在对各半导体模块2、3、4的结构进行了说明之后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体模块，其特征在于，包括：基板；设置在该基板上的导体裸片焊盘；设置在该导体裸片焊盘上的半导体裸片；将所述导体裸片焊盘和所述半导体裸片电连接的导电性裸片粘合剂；设置在所述基板上的引线键合焊盘；将该引线键合焊盘与所述半导体裸片电连接的引线；以及至少将所述导体裸片焊盘、所述半导体裸片、所述导电性裸片粘合剂、所述引线键合焊盘和所述引线密封的密封树脂，俯视时，所述导体裸片焊盘的面积在5.0mm2以下。

【技术特征摘要】
2016.12.14 US 62/434,1191.一种半导体模块，其特征在于，包括：基板；设置在该基板上的导体裸片焊盘；设置在该导体裸片焊盘上的半导体裸片；将所述导体裸片焊盘和所述半导体裸片电连接的导电性裸片粘合剂；设置在所述基板上的引线键合焊盘；将该引线键合焊盘与所述半导体裸片电连接的引线；以及至少将所述导体裸片焊盘、所述半导体裸片、所述导电性裸片粘合剂、所述引线键合焊盘和所述引线密封的密封树脂，俯视时，所述导体裸片焊盘的面积在5.0mm2以下。2.如权利要求1所述的半导体模块，其特征在于，俯视时，所述导体裸片焊盘的边界到所述半导体裸片的距离的最小值为0.07mm以下。3.如权利要求1或2所述的半导体模块，其特征在于，还包括：在所述基板上与所述导体裸片焊盘相邻且隔开间隔设置的第二导体裸片焊盘；设置在该第二导体裸片焊盘上的第二半导体裸片；将所述第二导体裸片焊盘与所述第二半导体裸片电连接的第二导电性裸片粘合剂；以及将所述半导体裸片和所述第二半导体裸片电连接的第二引线。4.如权利要求1或2所述的半导体模块，其特征在于，还包括：在所述导体裸片焊盘上与所述半导体裸片相邻设置的第三半导体裸片；将所述导体裸片焊盘和所述第三半导体裸片电连接的第三导电性裸片粘合剂；以及在所述导体裸片焊盘上设置于所述半导体裸片与所述第三半导体裸片之间的间隙中的阻焊剂。5.如权利要求1或2所述的半导体模块，其特征在于，还包括：在所述导体裸片焊盘上与所述半导体裸片相邻设置的第二阻焊剂；设置在该第二阻焊剂上的第四半导体裸片；以及将该第四半导体裸片与所述第二阻焊剂连接的裸片粘合剂。6.如权利要求1或2所述的半导体模块，其特征在于，在与所述基板的表面垂直的至少一个截面中，所述导体裸片焊盘形成为相对于所述基板具有钝角的接触角的倒梯形，以使所述导体裸片焊盘离所述基板越远就越宽。7.如权利要求1或2所述的半导体模块，其特征在于，所述导体裸片焊盘具有被所述导电性裸片粘合剂覆盖的第三区域和从所述密封树脂露出的第四区域，俯视时，所述第三区域被所述第四区域包围。...

【专利技术属性】
技术研发人员：西明恒和，铃木刚，山浦正志，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP