半导体装置制造方法及图纸

目的在于提供一种半导体装置，其通过减小与由冷热循环引起的引线端子的膨胀收缩相伴的对封装树脂的应力，从而能够抑制在封装树脂产生裂纹，实现高寿命及高可靠性。半导体装置具有：半导体元件(1)，其下表面与绝缘基板(4a)侧接合；以及板状的引线端子(3a)，其与半导体元件(1)的上表面接合，具有沿水平方向延伸的部分，引线端子(3a)的沿水平方向延伸的部分包含与半导体元件(1)接合且在俯视观察时直线式地延伸的部分，半导体装置还具有将半导体元件(1)与引线端子(3a)的直线式地延伸的部分一起进行封装的封装树脂(5)，封装树脂(5)的线膨胀系数是引线端子(3a)的线膨胀系数和半导体元件(1)的线膨胀系数之间的中间值，引线端子(3a)具有将直线式地延伸的部分在水平方向上局部地断开的凹部(7b)或凸部(7a)。

Semiconductor Device

【技术实现步骤摘要】
半导体装置本申请是基于2015年10月16日提出的中国国家申请号201510673980.6申请(半导体装置)的分案申请，以下引用其内容。
本专利技术涉及一种半导体装置，其在对电动车或电车等的电动机进行控制的逆变器或再生用转换器中使用。
技术介绍
壳体型功率半导体模块通常采用如下构造，即，由将半导体元件的信号输入输出的信号端子、和使用Cu材料等制成且相对于半导体元件输入输出电力的引线端子构成。引线端子使用导线或焊锡等与半导体元件电接合。另一方面，信号端子使用导线等与半导体元件电连接，将模块内部利用环氧类等的树脂进行封装(例如参照专利文献1)。在由于半导体装置进行了动作时或半导体装置的周围温度的变化而引起的冷热循环中，由于模块内部的引线端子和封装树脂的线膨胀系数差，在引线端子附近的封装树脂中产生应力。因此，通常的方法是，通过使用具有与引线端子的线膨胀系数相近的线膨胀系数的封装树脂，或者将模块内部利用硅酮类等杨氏模量较低的树脂进行封装，从而使由于引线端子的变形而产生的树脂应力减小。专利文献1：日本特开平1-276655号公报然而，如果使环氧类等的封装树脂的线膨胀系数与利用Cu材料等构成的引线端子的线膨胀系数接近，则相反地会远离半导体元件或绝缘基板的线膨胀系数。在该状态下，封装树脂与半导体元件或绝缘基板的线膨胀系数差变大，存在与半导体元件连接的信号导线在冷热循环中被切断的可能性。另外，将多个半导体元件并联连接的半导体模块内的引线端子的形状成为直线状，封装树脂的应力易于集中在引线端子的端面，具有在封装树脂中产生的裂纹沿引线端子的直线形状传播的可能性。因此，还考虑了使引线端子在水平方向上蛇形弯曲的方法，但存在电感恶化这样的问题。另外，作为其他方法，还存在使用杨氏模量较低的硅酮类封装树脂的方法，但由于半导体元件的发热等而反复产生应力，因此存在接合部的疲劳提前这样的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种半导体装置，其通过减小与由冷热循环引起的引线端子的膨胀收缩相伴的、对封装树脂的应力，从而能够抑制在封装树脂产生裂纹，能够实现高寿命以及高可靠性。本专利技术涉及的半导体装置具有：半导体元件，其下表面与基板侧接合；以及板状的引线端子，其与所述半导体元件的上表面接合，具有沿水平方向延伸的部分，所述引线端子的所述沿水平方向延伸的部分包含与所述半导体元件接合且在俯视观察时直线式地延伸的部分，该半导体装置还具有封装树脂，该封装树脂将所述半导体元件与所述引线端子的所述直线式地延伸的部分一起进行封装，所述封装树脂的线膨胀系数是所述引线端子的线膨胀系数和所述半导体元件的线膨胀系数之间的中间值，所述引线端子具有将所述直线式地延伸的部分在水平方向上局部地断开的凹部或凸部。专利技术的效果根据本专利技术，引线端子由于具有将直线式地延伸的部分在水平方向上局部地断开的凹部或凸部，因此能够通过使在引线端子中产生的直线式的应力分散，从而抑制对封装树脂的应力，抑制在封装树脂产生裂纹。另外，引线端子具有凹部或凸部，从而能够抑制在产生了裂纹的情况下的连续的传播。而且，封装树脂的线膨胀系数是引线端子的线膨胀系数和半导体元件的线膨胀系数之间的中间值，因此，能够抑制封装树脂与半导体元件之间的线膨胀系数差变大，能够在引线端子中产生了应力的情况下抑制与半导体元件连接的信号配线被切断。由此，能够实现半导体装置的高寿命以及高可靠性。附图说明图1是实施方式1涉及的半导体装置的概略俯视图。图2是实施方式1涉及的半导体装置的局部俯视图。图3是实施方式1的变形例1涉及的半导体装置的概略俯视图。图4是实施方式1的变形例2涉及的半导体装置的概略俯视图。图5是实施方式2涉及的半导体装置的局部俯视图。图6是实施方式3涉及的半导体装置的引线端子的弯折部的局部斜视图。图7是实施方式4涉及的半导体装置的引线端子的局部斜视图。图8是实施方式4的变形例1涉及的半导体装置的引线端子的局部斜视图。图9是实施方式4的变形例2涉及的半导体装置的引线端子的局部斜视图。图10是实施方式5涉及的半导体装置的局部俯视图。图11是实施方式5涉及的半导体装置的局部剖视图。图12是实施方式6涉及的半导体装置的局部俯视图。图13是表示实施方式6涉及的半导体装置的引线端子的构造的局部斜视图。图14是表示实施方式6的变形例涉及的半导体装置的引线端子的构造的局部斜视图。图15是表示在实施方式6涉及的半导体装置中进行键合动作的状态的局部俯视图。图16是表示在实施方式6涉及的半导体装置中进行键合动作的状态的局部剖视图。图17是表示在实施方式6涉及的半导体装置中没有设置凹陷部的情况下进行键合动作的状态的局部剖视图。图18是实施方式7涉及的半导体装置的局部斜视图。图19是实施方式7涉及的半导体装置的局部剖视图。图20是实施方式8涉及的半导体装置的局部剖视图。图21是前提技术涉及的半导体装置的概略俯视图。图22是图21的A-A剖视图。标号的说明1半导体元件，3、3a引线端子，5封装树脂，7a凸部，7b凹部，9狭缝，10弯折部，12信号配线，14凹陷部，19端子罩。具体实施方式<前提技术>首先，对前提技术涉及的半导体装置进行说明。图21是前提技术涉及的半导体装置的概略俯视图，图22是图21的A-A剖视图。如图21和图22所示，半导体装置具有半导体元件1、引线端子3、3a、以及封装树脂5。半导体装置还具有绝缘基板4a和壳体4b。半导体元件1的下表面利用焊锡等焊料2接合于在绝缘基板4a的上表面设置的配线图案上。引线端子3、3a使用Cu材料形成为板状，形成为具有沿水平方向延伸的部分的形状。引线端子3、3a利用焊料2连接于半导体元件1的上表面。壳体4b使用树脂等构成，以将在绝缘基板4a上配置的半导体元件1以及引线端子3、3a的周围包围的方式设置在绝缘基板4a的侧面。在壳体4b的上表面设置端子20，端子20使用穿过壳体4b内的配线与半导体元件1连接。封装树脂5是环氧树脂等，配置在壳体4b内，将半导体元件1与引线端子3、3a一起封装。在图21中，配置有12个半导体元件1，6个半导体元件1利用3个引线端子3分别以2个为单位进行连接。剩余的6个半导体元件1利用沿水平方向延伸的部分在俯视观察时直线式地延伸的1个引线端子3a连接。在由于半导体元件1的动作或半导体装置的周围温度的变化而引起的冷热循环中，如果引线端子3a膨胀收缩，则如图22所示，应力向与引线端子3a的端部接触的封装树脂5集中，有可能在封装树脂5中产生裂纹8。尤其是，如果引线端子3a构成为在俯视观察时直线式地延伸，则应力直线式地产生，因此成为裂纹8容易沿引线端子3a传播的状态。在本专利技术的半导体装置中，通过减小与由冷热循环引起的引线端子3a的膨胀收缩相伴的、对封装树脂5的应力，从而抑制在封装树脂5产生裂纹8。<实施方式1>下面，使用附图对本专利技术的实施方式1进行说明。图1是实施方式1涉及的半导体装置的概略俯视图。此外，在实施方式1中，对与在前提技术中说明的结构要素相同的结构要素标注相同标号而省略说明。实施方式1涉及的半导体装置是电力用半导体装置，在对车辆的电动机进行控制的逆变器或再生用转换器中使用。另外，半导体元件1例如是由碳化硅(SiC)或氮化镓(GaN)等构成的宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，其具有：半导体元件，其下表面与基板侧接合；板状的引线端子，其与所述半导体元件的上表面接合；以及封装树脂，其将所述半导体元件与所述引线端子的至少一部分一起进行封装。

【技术特征摘要】
2014.10.16 JP 2014-2114241.一种半导体装置，其具有：半导体元件，其下表面与基板侧接合；板状的引线端子，其与所述半导体元件的上表面接合；以及封装树脂，其将所述半导体元件与所述引线端子的至少一部分一起进行封装。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述引线端子具有沿水平方向延伸的部分，所述引线端子的所述沿水平方向延伸的部分包含与所述半导体元件接合且在俯视观察时直线式地延伸的部分，所述引线端子具有将所述直线式地延伸的部分在水平方向上局部地断开的凹部或凸部。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述凹部在俯视观察时设置于不与所述半导体元件重叠的位置。4.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述凹部或所述凸部以宽度以及深度大于或等于所述引线端子的厚度的方式构成。5.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述引线端子在所述引线端子中的与所述凹部或所述凸部连续的部分，还具有以宽度大于或等于所述引线端子的厚度的方式构成的狭缝。6.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述引线端子在与所述凹部或所述凸部对应的部分，还具有向上弯折的弯折部。7.根据权利要求1至6中任一项所述的半导体装置，其中，所述封装树脂的线膨胀系数是所述引线端子的线膨胀系数和所述半导体元件的线膨胀系数之间的中间值。8.根据权利要求1至7中任一项所述的半导体装置，其中，所述引...

【专利技术属性】
技术研发人员：石山祐介，井本裕儿，藤野纯司，浅田晋助，石原三纪夫，
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