半导体模块制造技术

本发明专利技术提供一种半导体模块。在半导体模块中，期望防止应力集中。半导体模块具备：半导体芯片，其具有半导体基板以及设置于半导体基板的上方的金属电极；保护膜，其设置于金属电极的上方；镀覆层，其在金属电极的上方，至少一部分设置于与保护膜相同的高度的位置；焊料层，其设置于镀覆层的上方；以及引线框架，其设置于焊料层的上方，镀覆层设置于不与保护膜接触的范围。的范围。的范围。

【技术实现步骤摘要】
半导体模块


[0001]本专利技术涉及一种半导体模块。

技术介绍

[0002]以往以来，已知搭载有IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)等半导体芯片的半导体模块。在这样的半导体模块中，引线框架等布线部件与半导体芯片经由作为接合材料的焊料而接合(例如，参照专利文献1
‑
3)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2006
‑
245182号公报
[0006]专利文献2：国际公开第2019
‑
244492号
[0007]专利文献3：日本特开2019
‑
186510号公报

技术实现思路

[0008]技术问题
[0009]在半导体模块中，期望防止应力集中。
[0010]技术方案
[0011]为了解决上述课题，在本专利技术的一个方式中，提供一种半导体模块。半导体模块可以具备半导体芯片。半导体芯片可以具有半导体基板以及设置于半导体基板的上方的金属电极。半导体模块可以具备保护膜。保护膜可以设置于金属电极的上方。半导体模块可以具备镀覆层。镀覆层可以在金属电极的上方，其至少一部分设置于与保护膜相同的高度的位置。半导体模块可以具备焊料层。焊料层可以设置于镀覆层的上方。半导体模块可以具备引线框架。引线框架可以设置于焊料层的上方。镀覆层可以设置于不与保护膜接触的范围。
[0012]焊料层可以设置于不与保护膜接触的范围。焊料层的至少一部分可以设置于与保护膜相同的高度的位置。保护膜可以在高度方向上设置于比引线框架低的位置。
[0013]半导体芯片可以具备温度感测二极管。温度感测二极管可以设置于半导体基板的上方。半导体芯片可以具备感测布线。感测布线可以与温度感测二极管连接。保护膜可以覆盖温度感测二极管和感测布线。覆盖温度感测二极管或感测布线的保护膜可以与焊料层和镀覆层分离。
[0014]引线框架可以包括与半导体芯片连接的芯片连接部。芯片连接部可以在俯视时不与温度感测二极管和感测布线重叠。
[0015]芯片连接部可以在保护膜的上方覆盖保护膜。半导体模块可以在芯片连接部与保护膜之间具有空间。半导体模块可以在保护膜的上方，在焊料层与保护膜之间具有空间。芯片连接部可以具有向焊料层侧突起的多个突起部。
[0016]半导体芯片可以具有金属栅极流道。金属栅极流道可以设置于半导体基板的上方。覆盖金属栅极流道的保护膜可以与焊料层和镀覆层分离。
[0017]半导体模块可以在镀覆层与保护膜之间填充有弹性模量比保护膜的弹性模量小的填充材料。半导体模块可以在镀覆层与保护膜之间填充有填充材料，该填充材料与镀覆层或焊料层之间的线性膨胀系数的差异比保护膜与镀覆层或焊料层之间的线性膨胀系数的差异小。可以在镀覆层与保护膜之间填充有填充材料，该填充材料与金属电极之间的紧贴性比保护膜与金属电极之间的紧贴性高。
[0018]半导体模块可以具备封装树脂。封装树脂可以将半导体芯片和引线框架封装。填充材料可以是与封装树脂不同的材料。
[0019]可以在镀覆层与保护膜之间设置有焊料层。焊料层可以将与焊料层接触的镀覆层的角部覆盖。
[0020]应予说明，上述
技术实现思路
并没有列举本专利技术的全部特征。另外，这些特征组的子组合也能够另外成为专利技术。
附图说明
[0021]图1是示出本专利技术的一个实施方式的半导体模块100的一例的图。
[0022]图2是示出俯视时的半导体芯片40的栅极流道48、阱区以及焊盘区的配置的一例的图。
[0023]图3是示出俯视时的半导体芯片40的保护膜150的配置的一例的图。
[0024]图4是示出比较例的半导体模块100的俯视时的半导体芯片40、芯片连接部62的配置的一例的图。
[0025]图5是示出图4的a
‑
a截面处的半导体模块100的一例的图。
[0026]图6是示出实施例的半导体模块100的俯视时的半导体芯片40、芯片连接部62的配置的一例的图。
[0027]图7是示出图6的b
‑
b截面处的半导体模块100的一例的图。
[0028]图8是示出图6的c
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c截面处的半导体模块100的一例的图。
[0029]图9是示出图6的b
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b截面处的半导体模块100的另一例的图。
[0030]图10是示出图6的b
‑
b截面处的半导体模块100的另一例的图。
[0031]图11是示出图6的b
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b截面处的半导体模块100的另一例的图。
[0032]图12是示出实施例的半导体模块100的俯视时的半导体芯片40、芯片连接部62的配置的另一例的图。
[0033]图13是示出实施例的半导体模块100的俯视时的半导体芯片40、芯片连接部62的配置的另一例的图。
[0034]图14是示出图13的d
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d截面处的半导体模块100的一例的图。
[0035]图15是示出实施例的半导体模块100的俯视时的半导体芯片40、芯片连接部62的配置的另一例的图。
[0036]图16是示出图15的e
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e截面处的半导体模块100的一例的图。
[0037]符号说明
[0038]10：树脂壳体；11：上表面；12：封装树脂；20：冷却部；21：绝缘基板；26：电路图案；30：焊料层；32：焊料层；36：镀覆层；37：角部；38：层间绝缘膜；40：半导体芯片；42：沟槽部；44：连接部；45：接触孔；47：金属栅极流道；48：栅极流道；50：栅极焊盘；52：金属电极；60：引
线框架；62：芯片连接部；63：突起部；64：桥接部；66：电路图案连接部；68：脚部；94：空间；96：空间；100：半导体模块；102：端边；110：半导体基板；111：第一阱区；112：第二阱区；113：周边阱区；114：分割阱区；115：宽幅部；116：窄幅部；120：有源部；150：保护膜；160：填充材料；172：电流检测焊盘；174：阳极焊盘；176：阴极焊盘；178：温度感测二极管；180：感测布线；184：凹部
具体实施方式
[0039]以下，虽然通过专利技术的实施方式对本专利技术进行说明，但是以下的实施方式并不限定权利要求所涉及的专利技术。另外，实施方式中所说明的特征的全部组合未必是专利技术的技术方案所必须的。应予说明，在本说明书和附图中，对于实质上具有相同功能和结构的要素标注同一符号而省略重复说明，另外对与本专利技术没有直接关系的要素省略图示。另外，在一个附图中，有时针对具有相同功能和结构的要素代表性地标注符号，并且针对其他要素省略符号。
[0040]在本说明书中，将与半导体芯片的深度方向平行的方向上的一侧称为“上”，将另一侧称为“下”。在基板、层或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体模块，其特征在于，具备：半导体芯片，其具有半导体基板以及设置于所述半导体基板的上方的金属电极；保护膜，其设置于所述金属电极的上方；镀覆层，其在所述金属电极的上方，至少一部分设置于与所述保护膜相同的高度的位置；焊料层，其设置于所述镀覆层的上方；以及引线框架，其设置于所述焊料层的上方，所述镀覆层设置于不与所述保护膜接触的范围。2.根据权利要求1所述的半导体模块，其特征在于，所述焊料层设置于不与所述保护膜接触的范围。3.根据权利要求1或2所述的半导体模块，其特征在于，所述焊料层的至少一部分设置于与所述保护膜相同的高度的位置。4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体模块，其特征在于，所述保护膜在高度方向上设置于比所述引线框架低的位置。5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体模块，其特征在于，所述半导体芯片还具有：温度感测二极管，其设置于所述半导体基板的上方；以及感测布线，其与所述温度感测二极管连接，所述保护膜覆盖所述温度感测二极管和所述感测布线，覆盖所述温度感测二极管或所述感测布线的所述保护膜与所述焊料层和所述镀覆层分离。6.根据权利要求5所述的半导体模块，其特征在于，所述引线框架包括与所述半导体芯片连接的芯片连接部，所述芯片连接部在俯视时不与所述温度感测二极管和所述感测布线重叠。7.根据权利要求1至5中任一项所述的半导体模块，其特征在于，所述引线框架包括与所述半导体芯片连接的芯片连接部，所述芯片连接部在所述保护膜的上方覆盖所述保护膜，所述半导体模块在所述芯片连接部与所述保护膜之间具有空间。8.根据权利要求7所述的半导体模块，其特征在于，所述半导体模块在...

【专利技术属性】
技术研发人员：原康文，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：