半导体装置以及电力变换装置制造方法及图纸

提供提高散热性的模制型半导体装置。半导体装置具备：电路部件(2)，具有表面和背面，具有平面部；端子部(2a)，比电路部件(2)的平面部的表面靠上侧且与平面部平行地形成；半导体元件(4)，上表面处于比端子部(2a)的上表面靠下侧的位置，形成于电路部件(2)的平面部的表面；树脂层(6)，配置于半导体元件(4)上，具有半导体元件(4)露出的多个第一开口部(10)；导电层(7、8)，配置于树脂层(6)上，上表面处于比端子部(2a)的上表面靠上侧的位置，在多个第一开口部(10)与半导体元件(4)接合；以及密封部件(9)，具有与平面部平行的上表面，对电路部件(2)、半导体元件(4)、树脂层(6)、导电层(7、8)及端子部(2a)的一部分一体地进行密封。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置以及电力变换装置
本专利技术涉及经由树脂层接合半导体元件上的电极和导电层的半导体装置以及具备该半导体装置的电力变换装置。
技术介绍
一般而言，在半导体装置中，针对半导体元件上的电极和其他部位利用铝等的键合线进行布线，为了电路的绝缘进行树脂密封。以往以来，已知在作为布线使用铝等的键合线的半导体装置中，在可靠性试验中，由于键合线的断裂、在半导体元件和键合线的界面发生剥离，半导体装置的寿命变短，成为半导体装置的可靠性劣化的原因之一。为了提高半导体装置的可靠性，公开了在半导体元件上的连接中从键合线用焊料连接金属板的半导体装置(例如专利文献1)。然而，在该构造中，仅半导体元件的发射极电极用金属板接合，对栅极电极、传感电极，如以往那样使用键合线。因此，用于对键合线进行密封的密封树脂的厚度变厚，所以从半导体元件的表面侧至密封树脂外部的距离较远，散热性劣化。因此，要求作为布线不使用键合线而仅用金属层连接所有电极的半导体装置。作为其对策，公开了使用功率覆盖(POL：PowerOverLay)来布线的构造(例如专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-53343号公报专利文献2：日本特开2015-70269号公报
技术实现思路
然而，在以往的半导体装置中，虽然对与半导体元件的布线使用金属层，但在半导体元件的周围形成过孔，使用过孔在上下之间布线，所以在半导体元件的周围也发热，半导体元件有时受到热影响。另外，为了与外部的电连接而需要形成端子，在从半导体装置的侧面取出端子的情况下，为了确保绝缘性，需要增大与半导体元件的背面侧的距离而形成。而且，端子配置于金属层的上部的可连接的位置，整体用密封树脂密封。因此，在将半导体元件中的发热也从半导体元件的表面侧的金属层向外部散热的情况下，半导体元件上部的金属层的上表面成为与端子的上表面相同或者比其低的位置，存在从与半导体元件以低热阻连接的金属层至密封树脂的距离长，半导体装置的散热性有时劣化这样的课题。本专利技术是为了解决如上述那样的课题而完成的，其目的在于得到高散热性的模制型半导体装置。半导体装置具备：电路部件，具有表面和背面，具有平面部；端子部，比电路部件的平面部的表面靠上侧且与平面部平行地形成；半导体元件，上表面处于比端子部的上表面靠下侧的位置，形成于电路部件的平面部的表面；树脂层，配置于半导体元件上，具有半导体元件露出的多个第一开口部；导电层，配置于树脂层上，上表面处于比端子部的上表面靠上侧的位置，在多个第一开口部与半导体元件接合；以及密封部件，具有与平面部平行的上表面，对电路部件、半导体元件、树脂层、导电层及端子部的一部分一体地进行密封。根据本专利技术的半导体装置，设为导电层上表面比端子部的上表面靠上侧，所以能够从缩短导电层至填充部件的距离，能够提高半导体装置的散热性。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式1中的半导体装置的剖面构造示意图。图2是示出本专利技术的实施方式1中的半导体装置的平面构造示意图。图3是示出本专利技术的实施方式1中的半导体装置的树脂绝缘层形成前的平面构造示意图。图4是示出本专利技术的实施方式1中的半导体装置的树脂绝缘层的平面构造示意图。图5是示出本专利技术的实施方式1中的半导体装置的树脂绝缘层形成后的平面构造示意图。图6是示出本专利技术的实施方式1中的半导体装置的导电层形成后的平面构造示意图。图7是示出本专利技术的实施方式1中的半导体装置的导电层的平面构造示意图。图8是示出本专利技术的实施方式1中的半导体装置的开口部附近的平面构造示意图。图9是示出本专利技术的实施方式1中的半导体装置的其他开口部附近的平面构造示意图。图10是示出本专利技术的实施方式2中的半导体装置的剖面构造示意图。图11是示出本专利技术的实施方式3中的半导体装置的剖面构造示意图。图12是示出本专利技术的实施方式3中的半导体装置的平面构造示意图。图13是示出本专利技术的实施方式4中的半导体装置的剖面构造示意图。图14是示出本专利技术的实施方式5中的半导体装置的剖面构造示意图。图15是示出本专利技术的实施方式5中的其他半导体装置的剖面构造示意图。图16是示出本专利技术的实施方式5中的其他半导体装置的剖面构造示意图。图17是示出本专利技术的实施方式6中的半导体装置的剖面构造示意图。图18是示出本专利技术的实施方式7中的半导体装置的剖面构造示意图。图19是示出本专利技术的实施方式8中的应用电力变换装置的电力变换系统的结构的框图。(符号说明)1：热传导部件；1a：金属箔；1b：绝缘片材；2：引线框架；2a：端子部；2b：台阶部；2c：突起部；3：焊料；4：半导体元件；5：导电间隔体；6：树脂绝缘层；7：主电路用导电层；8：控制用导电层；9：密封树脂；10、11：开口部；：12：流动方向；：13：凸部；：14：树脂厚度；15：绝缘电路基板；16：通孔；17：端子；100、200、300、400、500、501、510、600、700、2002：半导体装置；1000：电源；2000：电力变换装置；2001：主变换电路；2003：控制电路；3000：负载。具体实施方式首先，参照附图，说明本专利技术的半导体装置的整体结构。此外，图是示意性的附图，未反映示出的构成要素的正确的大小等。另外，附加同一符号的部分相同或者相当，这在说明书的全文中都如此。实施方式1.使用图1、图2，说明本专利技术的实施方式1中的半导体装置。图1是示出本专利技术的实施方式1中的半导体装置的剖面构造示意图。图2是示出本专利技术的实施方式1中的半导体装置的平面构造示意图。图1是图2所示的单点划线AA中的剖面构造示意图。在图1中，半导体装置100具备热传导部件1、作为电路部件的引线框架2、作为接合材料的焊料3、半导体元件4、作为连接部件的导电间隔体5、作为树脂层的树脂绝缘层6、作为导电层(第一导电层)的主电路用导电层7、作为导电层(第二导电层)的控制用导电层8、作为密封部件的密封树脂9。此外，将从作为密封树脂9的内部的引线框架2的端子部的端子部2a的上表面至密封树脂9的上表面的距离设为h1，将从半导体元件4的上表面至密封树脂9的上表面的距离设为h2，以及将从主电路用导电层7以及控制用导电层8的上表面至密封树脂9的上表面的距离设为h3。另外，密封树脂9的上表面与引线框架2的端子部2a的上表面以及半导体元件4的上表面平行且对置。热传导部件1具备金属箔1a和形成于金属箔1a的上表面的绝缘片材1b。热传导部件1是散热性高的绝缘层。绝缘片材1b具有使金属箔1a和引线框架2绝缘并且将在半导体元件4中发生的热经由绝缘片材1b向金属箔1a散热的作用。作为金属箔1a，使用铜板、铝板、铜箔等高热传导部件。对绝缘片材1b使用环氧树脂等热硬化性树脂，在其内部，混入有二氧化硅、氧化铝、氮化硼等高传导性填充物。在热传导部件1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，具备：/n电路部件，具有表面和背面，具有平面部；/n端子部，比所述电路部件的所述平面部的所述表面靠上侧且与所述平面部平行地形成；/n半导体元件，上表面处于比所述端子部的上表面靠下侧的位置，形成于所述电路部件的所述平面部的所述表面；/n树脂层，配置于所述半导体元件上，具有所述半导体元件露出的多个第一开口部；/n导电层，配置于所述树脂层上，上表面处于比所述端子部的上表面靠上侧的位置，在所述多个第一开口部与所述半导体元件接合；以及/n密封部件，具有与所述平面部平行的上表面，对所述电路部件、所述半导体元件、所述树脂层、所述导电层及所述端子部的一部分一体地进行密封。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180307 JP 2018-0405771.一种半导体装置，具备：
电路部件，具有表面和背面，具有平面部；
端子部，比所述电路部件的所述平面部的所述表面靠上侧且与所述平面部平行地形成；
半导体元件，上表面处于比所述端子部的上表面靠下侧的位置，形成于所述电路部件的所述平面部的所述表面；
树脂层，配置于所述半导体元件上，具有所述半导体元件露出的多个第一开口部；
导电层，配置于所述树脂层上，上表面处于比所述端子部的上表面靠上侧的位置，在所述多个第一开口部与所述半导体元件接合；以及
密封部件，具有与所述平面部平行的上表面，对所述电路部件、所述半导体元件、所述树脂层、所述导电层及所述端子部的一部分一体地进行密封。


2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
在配置有所述半导体元件的所述电路部件的所述平面部上具备连接部件，该连接部件为与所述半导体元件相同的高度，从所述半导体元件未露出的所述多个第一开口部露出并与所述导电层连接。


3.根据权利要求1或者2所述的半导体装置，其中，
所述树脂层具有第二开口部，该第二开口部在俯视时包括所述电路部件的表面的配置有所述半导体元件的区域以外的区域而开口，被填充所述密封部件。


4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的半导体装置，其中，
所述树脂层的所述半导体元件的外周部上的厚度比所述树脂层的所述半导体元件的外周部的外侧的厚度厚。


5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的半导体装置，其中，
所述电路部件是引线框架。


6.根据权利要求1至4中的任意一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：六分一穗隆，平松星纪，森崎翔太，矢野新也，
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