半导体装置以及电力变换装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于，提供能够将从没有添加阻燃剂的树脂产生的气体的影响减小的半导体装置以及具有该半导体装置的电力变换装置。本发明专利技术涉及的半导体装置具备：半导体元件(6)，其设置于绝缘基板(1)之上；壳体(7)，其设置于绝缘基板(1)的外缘，具有与半导体元件(6)相对的开口部；封装树脂(10)，其在壳体(7)内对半导体元件(6)进行封装；以及盖(11)，其阻塞壳体(7)的开口部，封装树脂(10)不含阻燃剂，盖(11)含有阻燃剂，在封装树脂(10)和盖(11)之间设置间隙。

Semiconductor devices and power conversion devices

The object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of reducing the effect of gases generated by resins without flame retardants and an electric power conversion device with the semiconductor device. The semiconductor device of the present invention comprises: a semiconductor element (6), which is arranged on an insulating substrate (1); a shell (7), which is arranged on the outer edge of the insulating substrate (1) and has an opening opposite to the semiconductor element (6); a packaging resin (10), which encapsulates the semiconductor element (6) in the shell (7); and a cover (11), which blocks the opening of the shell (7), and the packaging resin (10) does not contain flame retardant. The cover (11) contains a flame retardant, and a gap is arranged between the package resin (10) and the cover (11).

【技术实现步骤摘要】
半导体装置以及电力变换装置
本专利技术涉及半导体装置以及电力变换装置，特别地涉及电力用半导体装置。
技术介绍
就以往的半导体装置而言，在绝缘基板之上设置有电路图案，在该电路图案之上经由焊料搭载有半导体元件。另外，半导体元件通过环氧树脂进行封装，在环氧树脂中添加有阻燃剂。添加了阻燃剂的环氧树脂在由该环氧树脂封装的半导体元件的工作温度成为例如175℃的高温时，树脂被分解。由此，存在下述问题，即，环氧树脂的耐热性降低，半导体装置的寿命降低。作为上述问题的对策，为了应对比以往更高温的高温工作，而公开了一种半导体装置，其通过没有添加阻燃剂的树脂对半导体元件进行封装，将该没有添加阻燃剂的树脂通过添加了阻燃剂的树脂进行封装(例如，参照专利文献1)。专利文献1：日本特开2013－4729号公报在专利文献1中，如果半导体元件进行工作而成为高温，则封装该半导体元件的没有添加阻燃剂的树脂成为高温而产生气体。由于因这样产生的气体而引起的应力，存在下述问题，即，在没有添加阻燃剂的树脂以及添加了阻燃剂的树脂产生裂缝等。虽然期望将从没有添加阻燃剂的树脂产生的气体的影响减小，但在现有技术中对于气体的影响没有进行过考虑。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供能够将从没有添加阻燃剂的树脂产生的气体的影响减小的半导体装置以及具有该半导体装置的电力变换装置。为了解决上述的课题，本专利技术涉及的半导体装置具备：半导体元件，其设置于绝缘基板之上；壳体，其设置于绝缘基板的外缘，具有与半导体元件相对的开口部；封装树脂，其在壳体内对半导体元件进行封装；以及盖，其阻塞壳体的开口部，封装树脂不含阻燃剂，盖含有阻燃剂，在封装树脂和盖之间设置间隙。专利技术的效果根据本专利技术，半导体装置具备：半导体元件，其设置于绝缘基板之上；壳体，其设置于绝缘基板的外缘，具有与半导体元件相对的开口部；封装树脂，其在壳体内对半导体元件进行封装；以及盖，其阻塞壳体的开口部，封装树脂不含阻燃剂，盖含有阻燃剂，在封装树脂和盖之间设置间隙，因此，能够将从没有添加阻燃剂的树脂产生的气体的影响减小。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1涉及的半导体装置的结构的一个例子的剖面图。图2是表示本专利技术的实施方式2涉及的半导体装置的结构的一个例子的剖面图。图3是图2的区域A的放大图。图4是表示本专利技术的实施方式3涉及的半导体装置的结构的一个例子的剖面图。图5是表示本专利技术的实施方式3涉及的半导体装置的结构的一个例子的剖面图。图6是图5的区域B的放大图。图7是表示电力变换系统的结构的框图，在该电力变换系统中应用了本专利技术的实施方式4涉及的电力变换装置。标号的说明1绝缘基板，2金属板，3绝缘层，4电路图案，5焊料，6半导体元件，7壳体，8外部连接端子，9导线，10封装树脂，11盖，12间隙，13凸起部，14凸起部，100电源，200电力变换装置，201主变换电路，202半导体模块，203控制电路，300负载。具体实施方式下面，基于附图，对本专利技术的实施方式进行说明。<实施方式1>图1是表示本专利技术的实施方式1涉及的半导体装置的结构的一个例子的剖面图。绝缘基板1由金属板2、在金属板2之上设置的绝缘层3和在绝缘层3之上设置的电路图案4构成。在电路图案4之上经由焊料5设置有半导体元件6。半导体元件6至少包含SiC或者GaN。壳体7设置于绝缘基板1的外缘，通过粘接剂等与绝缘基板1粘接。另外，壳体7具有与半导体元件6相对的开口部。在壳体7设置有外部连接端子8。半导体元件6和外部连接端子8经由导线9电连接。在壳体7内，由封装树脂10封装半导体元件6。在封装树脂10中没有添加阻燃剂。盖11以阻塞壳体7的开口部的方式设置。盖11由添加了阻燃剂的树脂构成。在盖11和封装树脂10之间设置有间隙12。就间隙12而言，盖11和封装树脂10的间隔只要大于或等于半导体装置的最大翘曲量，例如大于或等于200μm即可。由此，根据本实施方式1，在没有添加阻燃剂的封装树脂10和添加了阻燃剂的盖11之间设置有间隙12，因此，能够使在半导体元件高温工作时从没有添加阻燃剂的封装树脂10产生的气体停留于间隙。由此，作为半导体装置整体，能够将从没有添加阻燃剂的封装树脂10产生的气体的影响减小，能够提高半导体装置的可靠性。此外，为了将从没有添加阻燃剂的封装树脂10产生的气体排放到半导体装置的外部，也可以在壳体7和盖11接触的部位的一部分设置间隙。<实施方式2>图2是表示本专利技术的实施方式2涉及的半导体装置的结构的一个例子的剖面图。在本实施方式2中，特征在于，盖11在该盖11的延伸方向具有与壳体7接触的作为第1凸起部的凸起部13。其它的结构与实施方式1相同，因此，在这里省略详细的说明。如图2所示，盖11的凸起部13以载置于壳体7的上表面的方式设置。通过采用这样的结构，从而容易进行高度调整，能够容易地控制盖11和封装树脂10之间的间隙12的大小。此外，凸起部13的形状也可以是例如圆柱形状、四棱柱形状、或者三角形状。由此，根据本实施方式2，通过在盖11设置凸起部13，从而能够容易地控制盖11和封装树脂10之间的间隙12的大小。另外，半导体装置的外形的设计变得容易。此外，凸起部13既可以遍布在壳体7的整周而形成，也可以在壳体7的整周之中局部性地形成。在壳体7的整周之中局部性地形成凸起部13的情况下，期望使凸起部13形成于大于或等于3个部位。另外，为了将从没有添加阻燃剂的封装树脂10产生的气体排放到半导体装置的外部，也可以在壳体7和盖11接触的部位的一部分设置间隙。如图3所示，也可以在凸起部13以及壳体7设置爪部。通过使凸起部13的爪部和壳体7的爪部嵌合，从而提高作业性。此外，各爪部既可以遍布在壳体7的整周而形成，也可以在壳体7的整周之中局部性地形成。在壳体7的整周之中局部性地形成各爪部的情况下，期望使各爪部形成于大于或等于3个部位。另外，为了将从没有添加阻燃剂的封装树脂10产生的气体排放到半导体装置的外部，也可以在壳体7和盖11接触的部位的一部分设置间隙。<实施方式3>图4、5是表示本专利技术的实施方式3涉及的半导体装置的结构的一个例子的剖面图。在本实施方式3中，特征在于，盖11在相对于该盖11的延伸方向垂直的方向具有作为第2凸起部的凸起部14，凸起部14与绝缘基板1或者壳体7接触。其它的结构与实施方式1相同，因此，在这里省略详细的说明。如图4所示，凸起部14与绝缘基板1接触。如图5所示，凸起部14与壳体7接触。通过采用这样的结构，从而容易进行高度调整，能够容易地控制盖11和封装树脂10之间的间隙12的大小。此外，凸起部14的形状也可以是例如圆柱形状、四棱柱形状、或者三角形状。由此，根据本实施方式3，通过在盖11设置凸起部14，从而能够容易地控制盖11和封装树脂10之间的间隙12的大小。另外，半导体装置的外形的设计变得容易。如图4、5所示，凸起部14埋入至没有添加阻燃剂的封装树脂10。因此，相比于实施方式1、2能够进一步将盖11固定。此外，凸起部14既可以遍布在壳体7的整周而形成，也可以在壳体7的整周之中局部性地形成。在壳体7的整周之中局部性地形成凸起部14的情况下，期望使凸起部14形成于大于或等于3个部位。另外，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：半导体元件，其设置于绝缘基板之上；壳体，其设置于所述绝缘基板的外缘，具有与所述半导体元件相对的开口部；封装树脂，其在所述壳体内对所述半导体元件进行封装；以及盖，其阻塞所述壳体的所述开口部，所述封装树脂不含阻燃剂，所述盖含有阻燃剂，在所述封装树脂和所述盖之间设置间隙。

【技术特征摘要】
2017.11.30 JP 2017-2300061.一种半导体装置，其特征在于，具备：半导体元件，其设置于绝缘基板之上；壳体，其设置于所述绝缘基板的外缘，具有与所述半导体元件相对的开口部；封装树脂，其在所述壳体内对所述半导体元件进行封装；以及盖，其阻塞所述壳体的所述开口部，所述封装树脂不含阻燃剂，所述盖含有阻燃剂，在所述封装树脂和所述盖之间设置间隙。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述盖在该盖的延伸方向具有与所述壳体接触的第1凸起部。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述第1凸起部以及所述壳体分别具有彼此嵌合的爪部。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：村田大辅，吉田博，近藤聪，浅田晋助，梶勇辅，
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