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一种半导体装置，其具备：第一部件；第二部件，其经由第一焊料层与第一部件的第一区域接合；以及第三部件，其经由第二焊料层与第一部件的第二区域接合。第一区域和第二区域位于第一部件的一侧。第一焊料层中含有由熔点高于第一焊料层的材料构成的多个支撑颗粒，第二焊料层中不含有上述支撑颗粒。

Semiconductor device and manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
半导体装置及其制造方法
本说明书公开的技术涉及一种半导体装置及其制造方法。
技术介绍
日本特开2005-136018号公报公开了一种半导体装置。在该半导体装置中，包含半导体元件在内的多个部件经由焊料层接合。在每个焊料层中，为了确保最低限度的厚度而含有由高熔点的材料构成的支撑颗粒。在半导体装置的制造中，有时单个部件上会同时焊接两个以上的部件。在上述焊接时，如果在各个焊料中都含有支撑颗粒，则焊料层的厚度有可能反而不均匀。例如，在某些部件存在尺寸或位置误差的情况下，通常，通过该误差相应地使焊料层的厚度被动地变化，能够消除尺寸或位置误差。然而，如果在各个焊料中都含有支撑颗粒，则在各个焊料中都维持最低限度的厚度。结果，单个部件以倾斜的姿态与两个以上的部件接合，焊料层的厚度变得不均匀。
技术实现思路
本说明书提供一种能够至少部分地解决上述问题而提高半导体装置的制造品质的技术。本说明书所公开的技术通过半导体装置的制造方法具体化。该制造方法具有以下工序：在位于第一部件的一侧的第一区域中，隔着第一焊料配置第二部件，并且在位于第一部件的所述一侧(即第一区域所位于的一侧)的第二区域中，隔着第二焊料配置第三部件的工序；以及使第一焊料和第二焊料熔融，在第一部件的一侧焊接第二部件及第三部件的工序。第一焊料中含有由熔点高于第一焊料的材料构成的多个支撑颗粒，第二焊料中不含有上述支撑颗粒。在这里，第一部件、第二部件以及第三部件分别可以是半导体元件，也可以不是半导体元件。即，半导体装置也可以在第一部件、第二部件以及第三部件之外具备半导体元件。根据上述制造方法，在某些部件存在尺寸或位置误差的情况下，能够将熔融后的第二焊料的厚度与该误差相应地变化。另一方面，在第一焊料中，由支撑颗粒维持最低限度的厚度。由此，使第一部件以不倾斜的正确姿态与第二部件以及第三部件接合。因此，不仅是第一部件与第二部件之间的第一焊料能够维持比较均匀的厚度，第一部件与第三部件之间的第二焊料也能够维持比较均匀的厚度。根据上述制造方法，新具体化了一种有用的半导体装置。该半导体装置具备：第一部件；第二部件，其经由第一焊料层与位于第一部件的一侧的第一区域接合；以及第三部件，其经由第二焊料层与位于第一部件的所述一侧(即第一区域所位于的一侧)的第二区域接合。第一焊料层中含有由熔点高于第一焊料层的材料构成的多个支撑颗粒，第二焊料层中不含有上述支撑颗粒。在上述半导体装置中，在第一焊料层和第二焊料层中，仅在第一焊料层含有支撑颗粒。根据这一结构，在制造半导体装置时，第一部件能够以不倾斜的正确姿态与第二部件以及第三部件接合。由此，第一焊料层和第二焊料层各自以比较均匀的厚度形成。由于各个焊料层都具有均匀的厚度而抑制了例如与受热变形相伴的内部应力的集中，因此，半导体装置能够具有优异的耐久性。附图说明图1是示意性地示出实施例的半导体装置10的结构的剖面图。图2是示出半导体装置10的电气结构的电路图。图3是从第一上侧导体板14的下表面14a侧示出第一上侧导体板14的图。图4是示出作为半导体装置10的制造方法的一个工序的第一焊接工序的图。图5是示出作为半导体装置10的制造方法的一个工序的第二焊接工序的图。图6是示出第二焊接工序中的第一上侧导体板14的行为的图。具体实施方式在本技术所涉及的制造方法的一个实施方式中，在所述焊接工序中，能够通过熔融的第一焊料以及第二焊料的表面张力而将第一部件朝向第二部件以及第三部件吸引，多个支撑颗粒与第一部件和第二部件这两者接触。由此，第一部件与第二部件之间的距离、即第一焊料层的厚度，容易通过多个支撑颗粒而维持均匀。根据上述实施方式，在所制造的半导体装置中，第一焊料层内的多个支撑颗粒与第一部件和第二部件这两者接触。在本技术所涉及的制造方法的一个实施方式中，第一焊料所接触的第一区域的面积可以大于第二焊料所接触的第二区域的面积。根据这一结构，熔融后的第一焊料的表面张力与熔融后的第二焊料的表面张力相比，能够更有力地吸引第一部件。由于第一焊料中含有多个支撑颗粒，因此，通过第一焊料更有力地吸引第一部件，使第一部件相对于第二部件以及第三部件的姿态稳定。根据上述实施方式，在所制造的半导体装置中，第一部件中的由第一焊料层接触的第一区域的面积大于第一部件中的由第二焊料层接触的第二区域的面积。在本技术所涉及的制造方法的一个实施方式中，也可以是在所述焊接工序中，当从与第一区域正交的方向观察时，第一部件的重心位于第一区域内。根据这一结构，当熔融后的第一焊料以及第二焊料吸引第一部件时，由于第一焊料中含有的多个支撑颗粒在第一部件的重心附近与第一部件接触，因此第一部件相对于第二部件以及第三部件的姿态稳定。根据上述实施方式，在所制造的半导体装置中，当从与第一区域正交的方向观察时，第一部件的重心位于第一区域内。在本技术所涉及的半导体装置或其制造方法的一个实施方式中，第一区域的法线和第二区域的法线也可以彼此平行。进而，第一区域和第二区域也可以位于同一平面。作为其他实施方式，第一区域和第二区域也可以不位于同一平面，第一区域和第二区域的法线也可以互成小角度(例如10度以下)。在本技术所涉及的半导体装置或其制造方法的一个实施方式中，多个支撑颗粒可以由金属材料构成。在此情况下，并不特别限定，但多个支撑颗粒可以由镍(Ni)或铜(Cu)构成。如果支撑颗粒由金属材料构成，则能够维持或提高第一焊料层的导电性。作为其他实施方式，多个支撑颗粒的一部分或者全部也可以由绝缘体或半导体构成。在本技术所涉及的半导体装置或其制造方法的一个实施方式中，也可以在第二部件的第一焊料层侧的相反侧，经由第三焊料层接合半导体元件。在此情况下，第三焊料层中可以含有由熔点高于第三焊料层的材料构成的多个支撑颗粒。根据这一结构，与半导体元件叠放地配置的第一焊料层及第三焊料层通过各自的支撑颗粒以均匀的厚度形成。由此，能够对特别是在作为发热源的半导体元件的附近的、与例如受热变形相伴的内部应力的集中进行高效地抑制。以下，参照附图，详细说明本专利技术的具有代表性但不进行限定的具体例。该详细说明仅意在向本领域技术人员示出用于实施本专利技术的若干例子的细节，并无意图限定本专利技术的保护范围。此外，下面公开的附加特征及技术可以单独使用或与其他特征及专利技术组合使用，以提供进一步被改善的半导体装置及其使用方法和制造方法。另外，在以下详细说明中公开的特征或工序的组合，并非是最大范围下实施本专利技术时所必需的，其仅是为了特别说明本专利技术的代表性具体例而记载的内容。另外，上述及下述代表性具体例的各种特征、以及独立权利要求及从属权利要求中记载的各种特征，都无需按照提供本专利技术的附加性的实用实施方式时所记载的具体例、或所列举的顺序进行组合。记载在本说明书和/或权利要求书的范围内的所有特征的目的在于，在实施例和/或权利要求中记载的特征的构成之外，还作为对本专利技术的原始公开的内容以及要求保护的特定内容的限定而单独且彼此独立地公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，其经由焊料层接合有包含半导体元件在内的多个部件，所述半导体装置的特征在于，/n具备：第一部件；/n第二部件，其经由第一焊料层与位于所述第一部件的一侧的第一区域接合；以及/n第三部件，其经由第二焊料层与位于所述第一部件的所述一侧的第二区域接合，/n所述第一焊料层中含有由熔点高于所述第一焊料层的材料构成的多个支撑颗粒，/n所述第二焊料层中不含有所述支撑颗粒。/n

【技术特征摘要】
20181207 JP 2018-2299471.一种半导体装置，其经由焊料层接合有包含半导体元件在内的多个部件，所述半导体装置的特征在于，
具备：第一部件；
第二部件，其经由第一焊料层与位于所述第一部件的一侧的第一区域接合；以及
第三部件，其经由第二焊料层与位于所述第一部件的所述一侧的第二区域接合，
所述第一焊料层中含有由熔点高于所述第一焊料层的材料构成的多个支撑颗粒，
所述第二焊料层中不含有所述支撑颗粒。


2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
所述多个支撑颗粒与所述第一部件和所述第二部件这两者接触。


3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中，
所述第一区域的面积大于所述第二区域的面积。


4.根据权利要求1至3中任意一项所述的半导体装置，其中，
从与所述第一区域正交的方向观察时，所述第一部件的重心位于所述第一区域内。


5.根据权利要求1至4中任意一项所述的半导体装置，其中，
所述第一区域的法线和所述第二区域的法线相互平行。


6.根据权利要求1至5中任意一项所述的半导体装置，其中，
所述多个支撑颗粒由金属材...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩崎真悟，畑佐启太，高萩智，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP