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，其目的在于得到能够有效地进行冷却的半导体装置。本发明专利技术涉及的半导体装置具有：第1金属板，其具有第1安装面；第2金属板，其设置在第1金属板的上方；第3金属板，其设置在第2金属板的上方；第1半导体芯片，其接合在第1金属板与第2金属板之间；第2半导体芯片，其接合在第2金属板与第3金属板之间；以及冷却体，第1金属板具有从与第1半导体芯片接合的部分起延伸且与冷却体接触的第1冷却部，第2金属板具有从与第1半导体芯片和第2半导体芯片接合的部分起延伸且与冷却体接触的第2冷却部，第3金属板具有从与第2半导体芯片接合的部分起延伸且与冷却体接触的第3冷却部。

【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
在专利文献1中公开了封装件，该封装件具有在层叠的3张基板之间分别设置了多个功率半导体元件的构造。就该封装件而言，在封装件的上下安装有散热鳍片。专利文献1：日本特开2005-303018号公报在专利文献1中，通过将大型的冷却体即散热鳍片安装于功率模块的上下，从而进行功率模块的冷却。因此，需要确保用于将冷却体配置于功率模块上下的空间。另外，存在下述问题，即，功率模块变厚，用于配置功率模块的空间变大。并且，在专利文献1中，冷却体未与3张基板中的中央的基板连接。因此，从中央的基板进行的冷却有可能变得不充分。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决上述的课题而提出的，其目的在于得到能够有效地进行冷却的半导体装置。本专利技术涉及的半导体装置具有：第1金属板，其具有第1安装面；第2金属板，其具有与该第1安装面相对的第2安装面和与该第2安装面相反侧的面即第3安装面，该第2金属板设置在该第1金属板的上方；第3金属板，其具有与该第3安装面相对的第4安装面，该第3金属板设置在该第2金属板的上方；第1半导体芯片，其设置在该第1金属板与该第2金属板之间，该第1半导体芯片的背面侧电极与该第1安装面接合，上表面侧电极与该第2安装面接合；第2半导体芯片，其设置在该第2金属板与该第3金属板之间，该第2半导体芯片的背面侧电极与该第3安装面接合，上表面侧电极与该第4安装面接合；以及冷却体，该第1金属板具有从与该第1半导体芯片接合的部分起延伸且与该冷却体接触的第1冷却部，该第2金属板具有从与该第1半导体芯片和该第2半导体芯片接合的部分起延伸且与该冷却体接触的第2冷却部，该第3金属板具有从与该第2半导体芯片接合的部分起延伸且与该冷却体接触的第3冷却部。专利技术的效果在本专利技术涉及的半导体装置中，第1～第3金属板全部与冷却体接触。因此，能够有效地对半导体装置进行冷却。附图说明图1是实施方式1涉及的半导体装置的俯视图。图2是实施方式1涉及的半导体装置的剖视图。图3是实施方式1涉及的半导体装置的等效电路图。图4是实施方式1的第1变形例涉及的半导体装置的剖视图。图5是实施方式1的第2变形例涉及的半导体装置的剖视图。图6是实施方式1的第3变形例涉及的半导体装置的剖视图。图7是实施方式1的第4变形例涉及的半导体装置的剖视图。图8是实施方式1的第5变形例涉及的半导体装置的俯视图。图9是通过将实施方式1的第5变形例涉及的半导体装置沿图8的I-II直线剖断而得到的剖视图。图10是通过将实施方式1的第5变形例涉及的半导体装置沿图8的III-IV直线剖断而得到的剖视图。图11是实施方式1的第6变形例涉及的半导体装置的俯视图。图12是通过将实施方式1的第6变形例涉及的半导体装置沿图11的I-II直线剖断而得到的剖视图。图13是通过将实施方式1的第6变形例涉及的半导体装置沿图11的III-IV直线剖断而得到的剖视图。图14是实施方式2涉及的半导体装置的俯视图。图15是实施方式2涉及的半导体装置的剖视图。图16是实施方式2的第1变形例涉及的半导体装置的剖视图。图17是实施方式2的第2变形例涉及的半导体装置的剖视图。图18是实施方式3涉及的半导体装置的俯视图。图19是通过将实施方式3涉及的半导体装置沿图18的I-II直线剖断而得到的剖视图。图20是通过将实施方式3涉及的半导体装置沿图18的III-IV直线剖断而得到的剖视图。图21是实施方式3的第1变形例涉及的半导体装置的俯视图。图22是通过将实施方式3的第1变形例涉及的半导体装置沿图21的I-II直线剖断而得到的剖视图。图23是通过将实施方式3的第1变形例涉及的半导体装置沿图21的III-IV直线剖断而得到的剖视图。图24是实施方式3的第2变形例涉及的半导体装置的俯视图。图25是通过将实施方式3的第2变形例涉及的半导体装置沿图24的I-II直线剖断而得到的剖视图。图26是实施方式3的第3变形例涉及的半导体装置的俯视图。图27是通过将实施方式3的第3变形例涉及的半导体装置沿图26的I-II直线剖断而得到的剖视图。标号的说明100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400半导体装置，10封装体，11、211、511、1111、1211第1冷却部，12、212、512、1112、1212第1金属板，13、213、613、613、1113、1213第2冷却部，14、214、514、614、1114、1214第2金属板，15、215、515、1115、1215第3冷却部，16、216、516、1116、1216第3金属板，18、318a、318b、518、618、718a、718b、818a、818b、1018、1118、1318冷却体，19、519、619、719a、719b、1319冷却流路，30第1安装面，32第2安装面，34第3安装面，36第4安装面，38第1半导体芯片，44第2半导体芯片，250凹凸，352高导热绝缘体，854热管，1162、1362散热器，1166、1266第1弯折部，1168、1268第2弯折部具体实施方式参照附图对本专利技术的实施方式涉及的半导体装置进行说明。对相同或对应的结构要素标注相同的标号，有时省略重复的说明。实施方式1.图1是实施方式1涉及的半导体装置100的俯视图。半导体装置100具有封装体10。第1金属板12、第2金属板14以及第3金属板16从封装体10的侧面凸出。第1金属板12、第2金属板14以及第3金属板16从封装体10的两侧凸出。第1金属板12、第2金属板14以及第3金属板16依次进行层叠。半导体装置100具有冷却体18。冷却体18具有冷却液的流路即冷却流路19。另外，冷却体18具有将冷却流路19包围的绝缘体20。在本实施方式中，半导体装置100具有多个冷却体18。多个冷却体18设置为在俯视观察时彼此重叠。多个冷却体18分别设置在第1金属板12之下、第1金属板12与第2金属板14之间、第2金属板14与第3金属板16之间以及第3金属板16之上。在这里，对在第3金属板16之上设置的冷却体18的构造进行说明。在冷却体18的一端设置冷却液的流入口22。冷却体18从流入口22进行延伸。冷却体18将第3金属板16中的从封装体10的第1侧面10a凸出的部分沿第3金属板16的宽度方向横穿。然后，冷却体18弯折，沿第3金属板16的长度方向延伸。冷却体18相对于封装体10从第1侧面10a侧延伸至第1侧面10a的相反侧的侧面即第2侧面10b侧。然后，冷却体18将第3金属板16中的从第2侧面10b凸出的部分沿第3金属板16的宽度方向横穿。在冷却体18的另一端设置冷却液的流出口24。冷却液从流入口22沿箭头26所示的方向向冷却流路19流入。冷却液在冷却流路19内流动，从流出口24沿箭头28所示的方向流出。多个冷却体18中的在第1金属板12之下、第1金属板12与第2金属板14之间以及第2金属板14与第3金属板16之间设置的冷却体18的构造也同样如此。通过多个冷却体18对第1金属板12、第2金属板14以及第3金属板16进行冷却。冷却液例如是水。图2是实施方式1涉及的半导体装置100的剖视图。图2是通过将图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，其特征在于，具有：第1金属板，其具有第1安装面；第2金属板，其具有与所述第1安装面相对的第2安装面和与所述第2安装面相反侧的面即第3安装面，该第2金属板设置在所述第1金属板的上方；第3金属板，其具有与所述第3安装面相对的第4安装面，该第3金属板设置在所述第2金属板的上方；第1半导体芯片，其设置在所述第1金属板与所述第2金属板之间，该第1半导体芯片的背面侧电极与所述第1安装面接合，上表面侧电极与所述第2安装面接合；第2半导体芯片，其设置在所述第2金属板与所述第3金属板之间，该第2半导体芯片的背面侧电极与所述第3安装面接合，上表面侧电极与所述第4安装面接合；以及冷却体，所述第1金属板具有从与所述第1半导体芯片接合的部分起延伸且与所述冷却体接触的第1冷却部，所述第2金属板具有从与所述第1半导体芯片和所述第2半导体芯片接合的部分起延伸且与所述冷却体接触的第2冷却部，所述第3金属板具有从与所述第2半导体芯片接合的部分起延伸且与所述冷却体接触的第3冷却部。

【技术特征摘要】
2017.08.09 JP 2017-1545951.一种半导体装置，其特征在于，具有：第1金属板，其具有第1安装面；第2金属板，其具有与所述第1安装面相对的第2安装面和与所述第2安装面相反侧的面即第3安装面，该第2金属板设置在所述第1金属板的上方；第3金属板，其具有与所述第3安装面相对的第4安装面，该第3金属板设置在所述第2金属板的上方；第1半导体芯片，其设置在所述第1金属板与所述第2金属板之间，该第1半导体芯片的背面侧电极与所述第1安装面接合，上表面侧电极与所述第2安装面接合；第2半导体芯片，其设置在所述第2金属板与所述第3金属板之间，该第2半导体芯片的背面侧电极与所述第3安装面接合，上表面侧电极与所述第4安装面接合；以及冷却体，所述第1金属板具有从与所述第1半导体芯片接合的部分起延伸且与所述冷却体接触的第1冷却部，所述第2金属板具有从与所述第1半导体芯片和所述第2半导体芯片接合的部分起延伸且与所述冷却体接触的第2冷却部，所述第3金属板具有从与所述第2半导体芯片接合的部分起延伸且与所述冷却体接触的第3冷却部。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，具有封装体，该封装体对所述第1半导体芯片和所述第2半导体芯片进行封装，所述第2冷却部和所述第3冷却部从所述封装体的侧面凸出。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，具有多个所述冷却体，在从与所述第1安装面垂直的方向观察时，所述第1冷却部、所述第2冷却部和所述第3冷却部设置为彼此重叠，所述多个冷却体分别设置在所述第1冷却部与所述第2冷却部之间、所述第2冷却部与所述第3冷却部之间。4.根据权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，所述多个冷却体分别设置在所述第1冷却部的与所述第2冷却部相反侧的面、所述第3冷却部的与所述第2冷却部相反侧的面。5.根据权利要求3或4所述的半导体装置，其特征在于，所述第1金属板具有分别从与所述第1半导体芯片接合的部分的两侧延伸的多个第1冷却部，所述第2金属板具有分别从与所述第1半导体芯片和所述第2半导体芯片接合的部分的两侧延伸的多个第2冷却部，所述第3金属板具有分别从与所述第2半导体芯片接合的部分的两侧延伸的多个第3冷却部。6.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，具有多个所述冷却体，在从与所述第1安装面垂直的方向观察时，所述第1冷却部和所述第3冷却部设置为彼此重叠，在从与所述第1安装面垂直的方向观察...

【专利技术属性】
技术研发人员：角田哲次郎，市村彻，
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