半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

得到能够提高产品的可靠性的半导体装置及其制造方法。壳体(10)收容半导体芯片(6、7)。在半导体芯片(6、7)键合有导线(14～16)。在半导体芯片(6、7)及导线(14～16)的上方具有凹部(20a)的盖(20)固定于壳体(10)的内部。封装树脂(21)被灌封于壳体(10)的内部，将半导体芯片(6、7)、导线(14～16)及盖(20)封装。在凹部(20a)的内部设置有空腔(22)而不填充封装树脂(21)。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置及其制造方法
本专利技术涉及将导线键合至半导体芯片，通过封装树脂进行封装的半导体装置及其制造方法。
技术介绍
在发电、输电、高效的能量利用、再生等各种情况下利用半导体装置。就使用比硅凝胶硬、杨氏模量高的环氧树脂作为封装树脂的半导体装置而言，存在由于向半导体芯片等内部部件的应力而导致产品的可靠性下降这一问题。与此相对，提出了通过盖将半导体芯片密封而不将树脂填充至盖的内部的半导体装置(例如，参照专利文献1)。专利文献1：日本特开平8-70066号公报通常，将导线键合至半导体芯片。在现有技术中，通过盖将半导体芯片、导线以及电路图案密封。但是，存在下述问题，即，在盖内的未被树脂封装的部位处，在使用半导体装置时被施加高电压而发生放电，产品的可靠性下降。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决上述这样的课题而提出的，其目的在于得到能够提高产品的可靠性的半导体装置及其制造方法。本专利技术涉及的半导体装置的特征在于，具有：半导体芯片；壳体，其收容所述半导体芯片；导线，其键合至所述半导体芯片；盖，其固定于所述壳体的内部，该盖在所述半导体芯片及所述导线的上方具有凹部；以及封装树脂，其被灌封于所述壳体的内部，将所述半导体芯片、所述导线及所述盖封装，在所述凹部的内部设置有空腔而不填充所述封装树脂。专利技术的效果在本专利技术中，通过封装树脂而将半导体芯片及导线封装，由此能够防止放电。并且，在半导体芯片及导线的上方设置具有凹部的盖。在该盖的凹部的内部设置有空腔而不填充封装树脂。由于该空腔，在半导体芯片及导线的周边，封装树脂的体积减少，刚性下降。由此，能够减轻封装树脂对内部部件赋予的应力。其结果，能够提高产品的可靠性。附图说明图1是表示实施方式1涉及的半导体装置的剖面图。图2是表示实施方式1涉及的半导体装置的内部的俯视图。图3是表示盖的斜视图。图4是表示树脂封装前的半导体装置的剖面图。图5是表示实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的剖面图。图6是表示实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的剖面图。图7是表示实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的变形例的剖面图。图8是表示实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的变形例的剖面图。图9是表示实施方式2涉及的半导体装置的剖面图。图10是表示实施方式3涉及的半导体装置的剖面图。图11是表示实施方式4涉及的半导体装置的制造方法的剖面图。图12是表示实施方式4涉及的半导体装置的制造方法的剖面图。标号的说明6、7半导体芯片，14～16导线，10壳体，20盖，20a凹部，21封装树脂，22空腔，25粘接剂，26水位基准线。具体实施方式参照附图，对实施方式涉及的半导体装置及其制造方法进行说明。对相同或相应的结构要素标注相同的标记，有时省略重复说明。实施方式1.图1是表示实施方式1涉及的半导体装置的剖面图。图2是表示实施方式1涉及的半导体装置的内部的俯视图。图1对应于沿图2的I-II的剖面。在基座板1之上设置有绝缘层2。在绝缘层2之上设置有电路图案3、4、5。基座板1、绝缘层2、电路图案3、4、5构成树脂绝缘铜基座板。也可以使用将具有电路图案的陶瓷基板和基座板组合后的构造，来代替树脂绝缘铜基座板。在电路图案3之上设置有半导体芯片6、7。半导体芯片6是IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)，其下表面电极是集电极(collector)电极(electrode)，上表面电极是发射极电极，控制电极是栅极电极。半导体芯片7是FWD(FreeWheelDiode)，其下表面电极是阴极电极，上表面电极是阳极电极。半导体芯片6、7的下表面电极分别通过焊料8、9而与电路图案3电连接。壳体10设置于绝缘层2的外周部之上，对半导体芯片6、7进行收容。壳体10具有信号端子11和电极端子12、13。在半导体芯片6、7的上表面电极键合有导线14～16。半导体芯片6、7的上表面电极通过导线14而相互连接。半导体芯片6的控制电极与电路图案4通过导线15而连接。半导体芯片7的上表面电极与电路图案5通过导线16而连接。电路图案4与信号端子11通过导线17而连接。电路图案3与电极端子12通过导线18而连接。电路图案5与电极端子13通过导线19而连接。以在半导体芯片6、7及导线14～16的上方配置盖20的凹部20a的方式而将盖20固定于壳体10的内部。凹部20a设置于盖20的下表面。封装树脂21被灌封于壳体10的内部，将半导体芯片6、7、导线14～19以及盖20封装。封装树脂21例如是硬的、杨氏模量高的环氧树脂。在凹部20a的内部设置有空腔22而不填充封装树脂21。壳体10的材料是PPS、PBT等，但不限于此，只要是与封装树脂21之间的粘接性不差的材料即可。图3是表示盖的斜视图。图4是表示树脂封装前的半导体装置的剖面图。盖20具有嵌合部20b，该嵌合部20b能够嵌入至壳体10的内侧面的凹部23。由此，能够将盖20嵌合于壳体10而容易地固定。图5及图6是表示实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的剖面图。首先，进行半导体芯片6、7及壳体10的安装和导线键合。接下来，如图5所示，将盖20嵌合于壳体10而固定。接下来，如图6所示，在壳体10的内部灌封封装树脂21。此时，空气被困于盖20的凹部20a而形成空腔22。在填充了封装树脂21时，盖20受到浮力，但通过将盖20固定于壳体10，从而能够防止盖20浮起。在使用热固性的环氧树脂作为封装树脂21的情况下，在注入后实施固化，但所形成的空腔22维持原样。图7及图8是表示实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的变形例的剖面图。如图7所示，在安装盖20之前，仅灌封封装树脂21的一部分而将半导体芯片6、7及导线14～19封装。在该时刻，由于未实施固化，因此封装树脂21的一部分未固化。接下来，如图8所示，在半导体芯片6、7及导线14～16的上方固定盖20。接下来，如图6所示，对封装树脂21的剩余部分进行再灌封，将盖20封装。在将封装树脂21全部灌封之后实施固化。在图8的状态下，由于容易使空气被困于盖20的凹部20a，因此能够稳定地形成空腔22。在本实施方式中，通过封装树脂21而将半导体芯片6、7及导线14～19封装，由此能够防止放电。此外，也可以是导线14～16的一部分进入空腔22内而没有被封装。但是，为了防止放电，需要使得在相同的空腔22内不存在不同电位的导体。另外，在半导体芯片6、7及导线14～16的上方设置盖20，该盖20具有凹部20a。在该盖20的凹部20a的内部设置有空腔22而不填充封装树脂21。由于该空腔22，在半导体芯片6、7及导线14～16的周边，封装树脂21的体积减少，刚性下降。由此，能够减轻封装树脂21对内部部件赋予的应力。其结果，能够提高产品的可靠性。实施方式2.图9是表示实施方式2涉及的半本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，其特征在于，具有：/n半导体芯片；/n壳体，其收容所述半导体芯片；/n导线，其键合至所述半导体芯片；/n盖，其固定于所述壳体的内部，该盖在所述半导体芯片及所述导线的上方具有凹部；以及/n封装树脂，其被灌封于所述壳体的内部，将所述半导体芯片、所述导线及所述盖封装，/n在所述凹部的内部设置有空腔而不填充所述封装树脂。/n

【技术特征摘要】
20190306 JP 2019-0406461.一种半导体装置，其特征在于，具有：
半导体芯片；
壳体，其收容所述半导体芯片；
导线，其键合至所述半导体芯片；
盖，其固定于所述壳体的内部，该盖在所述半导体芯片及所述导线的上方具有凹部；以及
封装树脂，其被灌封于所述壳体的内部，将所述半导体芯片、所述导线及所述盖封装，
在所述凹部的内部设置有空腔而不填充所述封装树脂。


2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述凹部设置于所述盖的下表面。


3.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述凹部设置于所述盖的上表面。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
所述盖嵌合于所述壳体。


5.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
通过粘接剂而将所述盖安装于所述壳体。


6.根据权利要求1至5中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：益本宽之，
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