半导体装置及半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及半导体装置及半导体装置的制造方法。本发明专利技术的目的在于提供即使在安装冷却体的设置面具有翘曲形状的情况下也会实现恰当的散热特性的半导体装置。半导体装置包含半导体元件、基座板及多个接触材料。基座板在表面保持有半导体元件，并且在背面能够安装用于对半导体元件进行冷却的冷却体。多个接触材料离散地配置于基座板的背面。多个接触材料用于填埋基座板和冷却体之间的散热路径中的间隙。多个接触材料的每一者具有基于基座板的背面处的翘曲形状的体积。多个接触材料中的翘曲形状的凹部处的接触材料的体积比翘曲形状的凸部处的接触材料的体积大。部处的接触材料的体积大。部处的接触材料的体积大。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置及半导体装置的制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体装置及半导体装置的制造方法。

技术介绍

[0002]在IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、FWD(Free Wheel Diode)等半导体装置安装有散热器等冷却体。由于在半导体装置的设置面及冷却体的被设置面分别存在翘曲，因此在上述半导体装置和冷却体之间产生间隙。为了填埋该间隙，通常将硅脂这样的接触材料配置于半导体装置和冷却体之间。由此，确保从半导体装置向冷却体的散热路径。
[0003]在专利文献1中公开了散热器的中央部的设置为凹形状的导热部的部件比其外侧的导热部的部件的密度高的半导体模块的冷却构造。
[0004]专利文献1：日本特开2017
‑
079244号公报
[0005]与冷却体的被设置面相比，在多数情况下半导体装置的设置面的翘曲是多重地形成的。因此，难以将接触材料填充于翘曲的凹部，在从半导体装置至冷却体为止的散热路径形成间隙。在该情况下，半导体装置的散热特性变差。

技术实现思路

[0006]本专利技术就是为了解决上述那样的问题而提出的，其目的在于提供即使在对冷却体进行安装的设置面具有翘曲形状的情况下也会实现恰当的散热特性的半导体装置。
[0007]本专利技术涉及的半导体装置包含半导体元件、基座板及多个接触材料。基座板在表面保持有半导体元件，并且在背面能够安装用于对半导体元件进行冷却的冷却体。多个接触材料离散地配置于基座板的背面。多个接触材料用于填埋基座板和冷却体之间的散热路径中的间隙。多个接触材料的每一者具有基于基座板的背面处的翘曲形状的体积。多个接触材料中的翘曲形状的凹部处的接触材料的体积比翘曲形状的凸部处的接触材料的体积大。
[0008]专利技术的效果
[0009]根据本专利技术，能够提供即使在对冷却体进行安装的设置面具有翘曲形状的情况下也会实现恰当的散热特性的半导体装置。
[0010]通过下面的详细说明和附图，本专利技术的目的、特征、方案及优点会变得更加清楚。
附图说明
[0011]图1是表示实施方式1中的半导体装置的结构的剖视图。
[0012]图2是表示实施方式1中的基座板及接触材料的结构的俯视图。
[0013]图3是表示实施方式1中的基座板及接触材料的结构的剖视图。
[0014]图4是表示实施方式1中的半导体装置经由接触材料安装于冷却体的状态的剖视图。
[0015]图5是表示实施方式5中的基座板及接触材料的结构的俯视图。
[0016]图6是表示实施方式5中的基座板及接触材料的结构的剖视图。
[0017]图7是表示实施方式6中的基座板及接触材料的结构的俯视图。
[0018]图8是表示实施方式6中的基座板及接触材料的结构的剖视图。
[0019]图9是表示实施方式7中的基座板及接触材料的结构的俯视图。
[0020]图10是表示实施方式7中的基座板及接触材料的结构的剖视图。
[0021]图11是表示实施方式8中的基座板及接触材料的结构的剖视图。
[0022]图12是表示实施方式9中的半导体装置的结构的剖视图。
[0023]图13是表示实施方式9中的基座板及接触材料的结构的俯视图。
[0024]图14是表示实施方式9中的基座板及接触材料的结构的剖视图。
[0025]图15是表示实施方式9中的半导体装置经由接触材料安装于冷却体的状态的剖视图。
[0026]图16是表示实施方式10中的半导体装置的制造方法的流程图。
[0027]图17是表示实施方式10中的在基座板的背面设置的网板的图。
[0028]图18是表示实施方式10中的刮板的移动状态的图。
[0029]图19是表示实施方式10中的基座板及接触材料的结构的剖视图。
具体实施方式
[0030]<实施方式1>
[0031]图1是表示实施方式1中的半导体装置的结构的剖视图。
[0032]半导体装置包含基座板1、绝缘基板3、半导体元件4、壳体5、电极端子6、封装材料7及多个接触材料2。
[0033]基座板1在其表面保持有绝缘基板3及半导体元件4，在其背面能够安装用于对半导体元件4进行冷却的冷却体(未图示)。基座板1例如是由铜、铝等形成的。
[0034]绝缘基板3经由焊料等接合材料8接合于基座板1的表面。绝缘基板3例如是由陶瓷等形成的。
[0035]半导体元件4经由焊料等接合材料9接合于在绝缘基板3的表面设置的电路图案10。另外，半导体元件4通过铜或铝等导线11连接于电路图案10及后述的电极端子6。半导体元件4例如由Si等半导体、或SiC、GaN等所谓的宽带隙半导体形成。半导体元件4例如是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、FWD(Free Wheel Diode)等。半导体元件4例如是电力用半导体元件(功率半导体元件)、用于对该功率半导体元件进行控制的控制IC(Integrated Circuit)等。
[0036]壳体5将绝缘基板3及半导体元件4收容于内侧。壳体5例如是由树脂形成的。
[0037]电极端子6例如一体地安装于壳体5。电极端子6的一端通过导线11连接于电路图案10或半导体元件4。电极端子6的另一端构成为设置于壳体5的上部，能够与外部电路进行连接。
[0038]封装材料7填充于壳体5的内侧，对绝缘基板3、半导体元件4、导线11等进行封装。封装材料7例如是树脂、凝胶等。
[0039]图2及图3分别是表示实施方式1中的基座板1及接触材料2的结构的俯视图及剖视
图。图3示出图2所示的A
‑
A
’
处的剖面。
[0040]在基座板1的背面形成有多重翘曲。翘曲形状例如是由平滑的曲面构成的起伏，包含凹部21及凸部22。翘曲形状例如是由于基座板1的加工精度、或半导体装置的制造工序中的加热处理等而形成的。在图3中，为了易于说明，记载了该翘曲形状的起伏程度夸张的基座板1。在使用半导体装置时，在基座板1的背面安装用于对半导体元件4进行冷却的冷却体。更详细而言，基座板1的背面与半导体装置的设置面对应，以该设置面与冷却体的被设置面相对的方式将半导体装置安装于冷却体。基座板1的背面的翘曲形状比冷却体的被设置面的翘曲形状大。或者，基座板1的背面的翘曲形状的凹凸比冷却体的被设置面的凹凸多。
[0041]接触材料2离散地配置于基座板1的背面。各个接触材料2具有基于基座板1的背面处的翘曲形状的体积。多个接触材料2中的翘曲形状的凹部21处的接触材料2A的体积比翘曲形状的凸部22处的接触材料2B的体积大。接触材料2例如是脂状物，在将基座板1安装于冷却体时，脂状物以将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，其具有：半导体元件；基座板，其在表面保持有所述半导体元件，并且在背面能够安装用于对所述半导体元件进行冷却的冷却体；以及多个接触材料，其离散地配置于所述基座板的所述背面，用于填埋所述基座板和所述冷却体之间的散热路径中的间隙，所述多个接触材料的每一者具有基于所述基座板的所述背面处的翘曲形状的体积，所述多个接触材料中的所述翘曲形状的凹部处的接触材料的所述体积比所述翘曲形状的凸部处的接触材料的所述体积大。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述多个接触材料中的在所述基座板的外周侧配置的接触材料的所述体积比在中央侧配置的接触材料的所述体积小。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中，所述多个接触材料包含彼此的面积不同的大于或等于2种图案。4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，其中，关于所述多个接触材料在每单位面积所占的面积的比率即面积占有率，所述多个接触材料具有基于所述翘曲形状的起伏程度的所述面积占有率。5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体装置，其中，所述多个接触材料包含彼此的面积相同，并且厚度不同的大于或等于2种图案。6.根据权利要求1至5中任一项所述的半导体装置，其中，还具有在所述基座板的所述背面之上设置的接触材料层，所述多个接触材料配置于所述接触材料层之上。7.根据权利要求6所述的半...

【专利技术属性】
技术研发人员：山下哲生，增田晃一，村冈宏记，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：