半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供半导体装置及其制造方法，所述半导体装置具备：连接端子，其电连接于半导体芯片；母线，其具有供连接端子贯通的开口；以及熔融部分，其从连接端子的上部一直设置到母线的上表面且包含接合部分，所述连接端子的上部通过贯通母线的开口而位于比母线的上表面靠上的位置。

Semiconductor Device and Its Manufacturing Method

The invention provides a semiconductor device and a manufacturing method thereof. The semiconductor device includes: a connecting terminal, which is electrically connected to a semiconductor chip; a bus bar, which has an opening for connecting terminals; and a melting part, which is arranged from the upper part of the connecting terminal to the upper surface of the bus bar and contains a connecting part. The upper part of the connecting terminal is located through an opening through the bus bar. Location higher than the upper surface of the bus.

【技术实现步骤摘要】
半导体装置及其制造方法
本专利技术涉及半导体装置及其制造方法。
技术介绍
已知有通过激光熔接将母线(busbar)与半导体模块的外部连接端子接合的技术(例如，参照专利文献1)。[现有技术文献][专利文献]专利文献1：日本特开2014-236150号公报
技术实现思路
技术问题在母线与连接端子的熔融部分产生了裂纹的情况下，母线与连接端子的电连接有可能减弱。技术方案在本专利技术的第一方式中，提供一种半导体装置。半导体装置可以具备连接端子、母线和包含接合部分的熔融部分。连接端子可以电连接于半导体芯片。母线可以具有开口。连接端子可以贯通于开口。接合部分可以从连接端子的上部一直设置到母线的上表面。连接端子的上部可以通过贯通母线的开口而位于比母线的上表面靠上的位置。熔融部分可以具有接合部分，接合部分可以设置于连接端子的侧面与母线的开口的侧面之间的空隙部分。接合部分可以是连接端子的与母线熔接了的部分。此外，熔融部分可以具有非接合部分。非接合部分可以在与连接端子的长度方向正交的方向上位于与接合部分相反一侧的位置。非接合部分可以是连接端子的未与母线熔接的部分。从熔融部分的上端到母线的上表面为止的长度可以为0.1mm以上。从熔融部分的上端到母线的上表面为止的长度可以为0.9mm以下。在俯视连接端子及母线的情况下，连接端子的外形可以局部为圆形。在熔融部分与连接端子重叠的区域中，由连接端子的圆形的中心及半径规定的圆弧的长度可以为0.75mm以上且2.50mm以下。此外，在熔融部分与连接端子重叠的区域中，由连接端子的圆形的中心及半径规定的扇形的中心角可以为86度以上且287度以下。在俯视连接端子及母线的情况下，连接端子的直径相对于母线的开口的直径之比可以为0.907以上且0.991以下。连接端子可以包括第一主体部、第一镀层和第二镀层。第一主体部可以含有铜材料。第一镀层可以设置于第一主体部的表面。第二镀层可以含有镍材料。第二镀层可以设置于第一镀层的表面。第二镀层可以含有锡材料。连接端子可以包含锥部。锥部可以从连接端子的上部设置到连接端子的长度方向上的预先确定的高度位置。在俯视连接端子及母线的情况下，连接端子的锥部与熔融部分的中心可以重叠。在俯视连接端子及母线的情况下，针对1个连接端子可以设置1个熔融部分。母线的开口可以具有锥部。锥部可以在与上表面相反一侧的下表面的缘部，开口的直径从下表面朝向上表面变小。在俯视母线的情况下，半导体装置可以在母线上具有熔融部分。熔融部分可以从连接端子的中心向特定的方向偏离而设置。在俯视母线的情况下，半导体装置可以在母线上具有多个熔融部分。多个熔融部分可以在第一方向上排列而设置。多个熔融部分可以分别在第一方向上与连接端子的中心相比向特定的相同方向偏离而设置。在俯视母线的情况下，半导体装置可以在母线上具有第一数量的熔融部分和第二数量的熔融部分。第一数量的熔融部分可以在第一方向上排列而设置。第二数量的熔融部分可以与第一数量的熔融部分沿第二方向分开而设置。第二数量的熔融部分可以在第一方向上排列而设置。第二方向可以与第一方向正交。第一数量的熔融部分和第二数量的熔融部分可以分别在第一方向上与连接端子的中心相比向特定的相同方向偏离而设置。母线可以包含凸部。凸部可以具有连接开口。连接开口可以是用于供将母线与外部连接端子固定的固定部件贯通的连接开口。凸部的顶部可以位于比连接端子的上端靠上的位置。在俯视母线的情况下，母线可以是具有短边及长边的矩形形状。半导体装置可以具有第一数量的熔融部分和第二数量的熔融部分。第一数量的熔融部分可以在与长边平行的方向上设置于凸部的第一侧。第一数量的熔融部分可以沿与短边平行的方向排列设置。第二数量的熔融部分可以在与长边平行的方向上相对于凸部设置于第二侧。第二侧可以与第一侧相反。第二数量的熔融部分可以沿与短边平行的方向排列设置。第一数量的熔融部分和第二数量的熔融部分可以分别在短边方向上与连接端子的中心相比向特定的相同方向偏离而设置。凸部的顶部的下表面可以位于比凸部以外的母线的平坦部的上表面靠上的位置。在本专利技术的第二方式中，提供半导体装置的制造方法。半导体装置的制造方法可以包括：使连接端子贯通母线的开口的步骤；以及形成熔融部分的步骤。连接端子可以电连接于半导体芯片。熔融部分可以通过对位于比母线的上表面靠上的位置的连接端子的锥部照射激光而形成。接合部分可以从连接端子的上部一直形成到母线的上表面。应予说明，上述的
技术实现思路
并未列举出本专利技术的所有必要特征。另外，这些特征群的子组合也能够另外成为专利技术。附图说明图1是表示第一实施方式的功率半导体装置200的一部分的立体图。图2是表示图1的A-A截面的图。图3是熔接前的图2的连接端子20-A1的顶部21附近的放大截面图。图4是表示熔接前的突出长度L1与抗拉强度之间的关系的实验结果。图5是熔接工序中的图2的连接端子20-A1的顶部21附近的放大图。图6是熔接后的图2的连接端子20-A1的顶部21附近的放大图。图7是连接端子20-A1、母线30-1及熔融部分60的截面照片。图8是连接端子20-A1、母线30-1及熔融部分60的俯视照片。图9是表示连接端子20和母线30的空隙C与熔接后的圆弧124的长度之间的关系的实验结果。图10是表示熔接后的圆弧124的长度与抗拉强度之间的关系的实验结果。图11是比较例中的连接端子20-A1、母线30-1及熔融部分60的截面照片。图12是表示第二实施方式的功率半导体装置210的A-A截面的图。图13是熔接后的母线30-1和1个连接端子20-A1的俯视图。图14是表示熔接后的母线30-1和多个连接端子20的第一变形例的俯视图。图15是表示第三实施方式的功率半导体装置220的一部分的立体图。图16A是熔接前的母线70-1和连接端子20-A1～20-A6的俯视图。图16B是熔接后的母线70-1和连接端子20-A1～20-A6的俯视图。图17是表示图16A的B-B截面的图。图18是表示图16B的C-C截面的图。图19是表示熔接后的母线70-1和1个连接端子20的第一变形例的俯视图。图20是表示熔接后的图15的D-D截面的图。图21是表示第一变形例的熔接后的图15的D-D截面的图。图22是表示第二变形例的熔接后的图15的D-D截面的图。图23是表示第四实施方式的图16A的B-B截面的图。具体实施方式以下，通过专利技术的实施方式说明本专利技术，但以下的实施方式并不限定权利要求涉及的专利技术。另外，实施方式中说明的特征的组合的全部并不一定都是专利技术的解决方案所必须的。图1是表示第一实施方式的功率半导体装置200的一部分的立体图。本例的Z轴是与X轴及Y轴正交的轴。本例的X、Y及Z轴构成右手系。X、Y及Z轴用于表示功率半导体装置200的相对的方向。因此，Z轴方向可以不一定与重力方向平行。在本说明书中，作为表示与Z轴方向平行的方向的表达，使用“上”及“下”等表达，但这些表达也不限定于重力方向上的上下方向。功率半导体装置200可以包含1个以上的功率半导体模块100、和多根母线30。在图1中，示出将连接端子20与母线30熔接前的状态的功率半导体装置200。应予说明，在图1中，示出位于+X方向的端部的1个功率半导体模块100，但功率半导体装置200可以具有沿X轴方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，其特征在于，具备：连接端子，其电连接于半导体芯片；母线，其具有供所述连接端子贯通的开口；以及熔融部分，其包含从所述连接端子的上部一直设置到所述母线的上表面的接合部分，所述连接端子的上部通过贯通所述母线的所述开口而位于比所述母线的所述上表面靠上的位置。

【技术特征摘要】
2017.08.30 JP 2017-1662751.一种半导体装置，其特征在于，具备：连接端子，其电连接于半导体芯片；母线，其具有供所述连接端子贯通的开口；以及熔融部分，其包含从所述连接端子的上部一直设置到所述母线的上表面的接合部分，所述连接端子的上部通过贯通所述母线的所述开口而位于比所述母线的所述上表面靠上的位置。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述熔融部分在所述连接端子的侧面与所述母线的开口的侧面之间的空隙部分具有作为所述连接端子的与所述母线熔接了的部分的接合部分。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述熔融部分具有非接合部分，所述非接合部分在与所述连接端子的长度方向正交的方向上位于与所述接合部分相反一侧的位置，并且所述非接合部分是所述连接端子的未与所述母线熔接的部分。4.根据权利要求1～3中任一项所述的半导体装置，其特征在于，从所述熔融部分的上端到所述母线的所述上表面为止的长度为0.1mm以上。5.根据权利要求1～4中任一项所述的半导体装置，其特征在于，从所述熔融部分的上端到所述母线的所述上表面为止的长度为0.9mm以下。6.根据权利要求1～5中任一项所述的半导体装置，其特征在于，在俯视所述连接端子及所述母线的情况下，所述连接端子的外形局部为圆形，在所述熔融部分与所述连接端子重叠的区域中，由所述连接端子的圆形的中心及半径规定的圆弧的长度为0.75mm以上且2.50mm以下。7.根据权利要求1～6中任一项所述的半导体装置，其特征在于，在俯视所述连接端子及所述母线的情况下，所述连接端子的外形局部为圆形，在所述熔融部分与所述连接端子重叠的区域中，由所述连接端子的圆形的中心及半径规定的扇形的中心角为86度以上且287度以下。8.根据权利要求1～7中任一项所述的半导体装置，其特征在于，在俯视所述连接端子及所述母线的情况下，所述连接端子的直径相对于所述母线的开口的直径之比为0.907以上且0.991以下。9.根据权利要求1～8中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述连接端子包括：第一主体部，其含有铜材料；第一镀层，其设置于所述第一主体部的表面且含有镍材料；以及第二镀层，其设置于所述第一镀层的表面且含有锡材料。10.根据权利要求1～9中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述连接端子包含锥部，所述锥部从所述连接端子的上部设置到所述连接端子的长度方向上的预先确定的高度位置。11.根据权利要求10所述的半导体装置，其特征在于，在俯视所述连接端子及所述母线的情况下，所述连接端子的所述锥部与所述熔融部分的中心重叠。12.根据权利要求1～11中任一项所述的半导体装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：市川幸治，白田健人，
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