半导体装置制造方法及图纸

实施方式的半导体装置具备：金属板；半导体芯片；绝缘基板，设置于金属板与半导体芯片之间；包围绝缘基板的框体；网眼状的片材，设置于金属板与框体之间；粘接剂，设置于金属板与框体之间；以及密封件，被框体包围，覆盖半导体芯片以及绝缘基板。芯片以及绝缘基板。芯片以及绝缘基板。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置
[0001]相关申请
[0002]本申请享受以日本专利申请2020-51027号(申请日：2020年3月23日)为基础申请的优先权。本申请通过参考该基础申请而包括基申请的所有内容。


[0003]实施方式主要涉及半导体装置。

技术介绍

[0004]在功率半导体模块中，例如，在金属板之上以将绝缘基板夹在中间的方式安装功率半导体芯片。功率半导体芯片例如是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)、MOSFET(Metal Oxide Field Effect Transistor：金属氧化物场效应晶体管)或二极管。
[0005]为了保护功率半导体芯片，在金属板之上设置包围绝缘基板的树脂壳体。而且，在树脂壳体之中填充有将功率半导体芯片及绝缘基板覆盖的密封材料。
[0006]金属板与树脂壳体之间使用粘接剂进行粘接。若金属板与树脂壳体之间的粘接不充分，则会产生例如密封材料漏出的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的实施方式提供一种提高金属板与树脂壳体的粘接性的半导体装置。
[0008]实施方式的半导体装置具备：金属板；半导体芯片；绝缘基板，设置于所述金属板与所述半导体芯片之间；框体，包围所述绝缘基板；网眼状的片材，设置于所述金属板与所述框体之间；粘接剂，设置于所述金属板与所述框体之间；以及密封材料，被所述框体包围，覆盖所述半导体芯片以及所述绝缘基板。
附图说明
[0009]图1A、图1B、图1C是实施方式的半导体装置的示意图。
[0010]图2A、图2B是实施方式的半导体装置的示意俯视图。
[0011]图3A、图3B是实施方式的半导体装置的放大示意图。
[0012]图4至图10B是表示实施方式的半导体装置的制造方法的图。
[0013]图11A至图14B是表示比较例的半导体装置的制造方法的图。
[0014]图15A至图16B是在比较例的半导体装置中可能产生的问题点的说明图。
具体实施方式
[0015]在本说明书中，对相同或类似的构件标注相同的附图标记，有时省略重复的说明。
[0016]在本说明书中，为了表示部件等的位置关系，有时将附图的上方向记述为“上”，将附图的下方向记述为“下”。在本说明书中，“上”、“下”的概念未必是表示与重力的方向的关
系的用语。
[0017]实施方式的半导体装置具备：金属板；半导体芯片；绝缘基板，设置于金属板与半导体芯片之间；网眼状的片材，设置于包围绝缘基板的框体、金属板与框体之间；粘接剂，设置于金属板与框体之间；以及密封件，被框体包围，并覆盖半导体芯片以及绝缘基板。
[0018]图1A、图1B、图1C是实施方式的半导体装置的示意图。图1A、图1B是剖视图。图1C是俯视图。图1A是图1C的AA
’
截面。图1B是图1C的BB
’
截面。
[0019]实施方式的半导体装置是功率半导体模块100。如图1A所示，实施方式的功率半导体模块100中，串联连接有2个IGBT。实施方式的功率半导体模块100是能够以1个模块构成半桥电路的、所谓的“2in1”类型的模块。例如，通过使用3个实施方式的功率半导体模块100，能够构成3相逆变器电路。
[0020]实施方式的功率半导体模块100具备第一IGBT10(半导体芯片)、第二IGBT12、金属基座14(金属板)、绝缘基板16、树脂壳体18(框体)、粘接层20、第一电力端子22、第二电力端子24、接合线26以及密封树脂28(密封材料)。绝缘基板16具有陶瓷层16a、表面金属层16b以及背面金属层16c。粘接层20具有树脂片20a(片材)和粘接剂20b。
[0021]另外，功率半导体模块100具备未图示的AC端子以及栅极端子。另外，功率半导体模块100也可以在密封树脂28之上具备未图示的树脂盖。
[0022]图2A、图2B是实施方式的半导体装置的示意俯视图。图2A是去除了第一IGBT10、第二IGBT12、第一电力端子22、第二电力端子24、接合线26以及密封树脂28后的俯视图。图2B是从图2A进一步去除了树脂壳体18的俯视图。
[0023]图3A、图3B是实施方式的半导体装置的放大示意图。图3A、图3B是图1B、图1C中的用虚线的圆包围的区域的放大示意图。
[0024]图3A是图1C中用虚线的圆包围的区域的放大示意图，是除去了密封树脂28及树脂壳体18后的俯视图。图3B是图1B中用虚线的圆包围的区域的放大剖视图。
[0025]第一IGBT10及第二IGBT12设置于绝缘基板16之上。第一IGBT10是半导体芯片的一例。
[0026]金属基座14是金属板的一例。金属基座14例如是铜。例如在将功率半导体模块100向产品安装时，未图示的散热板与金属基座14的背面连接。
[0027]绝缘基板16设置于金属基座14之上。绝缘基板16设置于金属基座14与第一IGBT10之间、以及金属基座14与第二IGBT12之间。绝缘基板16具有将金属基座14和第一IGBT10及第二IGBT12电分离的功能。
[0028]绝缘基板16具有陶瓷层16a、表面金属层16b以及背面金属层16c。陶瓷层16a设置于表面金属层16b与背面金属层16c之间。
[0029]陶瓷层16a例如是氧化铝、氮化铝或氮化硅。表面金属层16b及背面金属层16c例如为铜。
[0030]树脂壳体18设置于金属基座14及绝缘基板16的周围。树脂壳体18包围金属基座14及绝缘基板16。树脂壳体18是框体的一例。树脂壳体18具有保护第一IGBT10、第二IGBT12及绝缘基板16的功能。
[0031]树脂壳体18的最大宽度(图1C的w1)例如为80mm以上且150mm以下。通过将最大宽度w设为150mm以下，由此能够实现功率半导体模块100的小型化。
[0032]粘接层20设置于金属基座14与树脂壳体18之间。粘接层20具有将金属基座14与树脂壳体18粘接并固定的功能。
[0033]粘接层20以包围绝缘基板16的方式设置于金属基座14之上。粘接层20的宽度(图3A的w2)例如为2mm以上且6mm以下。
[0034]粘接层20包括树脂片20a和粘接剂20b。树脂片20a是片材的一例。
[0035]树脂片20a设置于金属基座14与树脂壳体18之间。树脂片20a为网眼状的片材。树脂片20a在将金属基座14与树脂壳体18粘接之前，具有保持粘接剂20b的功能。
[0036]树脂片20a的网眼的形状并不特别限定。例如，不限于图3A所示的格子状，例如也可以是梯子状。另外，形成树脂片20a的网眼的线也可以包括曲线。
[0037]树脂片20a例如如图3A所示，也可以被分离为在图的横向上延伸的区域和在图的纵向上延伸的区域。
[0038]树脂片20a的宽度例如为2mm以上且5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，具备：金属板；半导体芯片；绝缘基板，设置于所述金属板与所述半导体芯片之间；框体，包围所述绝缘基板；网眼状的片材，设置于所述金属板与所述框体之间；粘接剂，设置于所述金属板与所述框体之间；以及密封材料，被所述框体包围，覆盖所述半导体芯片及所述绝缘基板。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述粘接剂的至少一部分位于所述片材的网眼之中。3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述框体包围所述金属板，所述片材及所述粘接剂在从所述金属板朝向所述绝缘基板的方向上位于所述框...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤田雄一，
申请(专利权)人：东芝电子元件及存储装置株式会社，
类型：发明
国别省市：