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。目的在于提供能够抑制壳体与金属基座之间的粘接所用的粘接剂的润湿扩展，确保将在壳体与金属基座之间产生的间隙填埋所需的粘接剂的高度位置的技术。半导体装置具有：金属基座(1)；绝缘基板(2)，其配置于金属基座(1)之上；半导体元件(4)，其搭载于绝缘基板(2)之上；以及壳体(7a)，其以将绝缘基板(2)及半导体元件(4)的侧面包围的方式粘接于金属基座(1)之上，在金属基座(1)之上的周缘部设置有凸起状的成对的金属氧化膜(8)，壳体(7a)通过在成对的金属氧化膜(8)之间的区域配置的粘接剂(5)而粘接于金属基座(1)。而粘接于金属基座(1)。而粘接于金属基座(1)。

【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]当前，存在具有如下构造的半导体装置，即，为了实现高电流密度及高可靠性，在壳体设置的引线电极通过焊料等接合材料而与在金属基座之上的绝缘基板处搭载的半导体元件接合。就这样的半导体装置而言，为了通过保护内部免受湿度等外部环境的损害而确保高绝缘耐压、得到高可靠性，在壳体的内部填充封装树脂。
[0003]另外，在专利文献1中公开了如下技术，即，通过在散热板(相当于金属基座)形成成为粘接剂储存部的槽，在将封装壳体(相当于壳体)与散热板粘接时使粘接剂层局部地变厚，从而提高半导体装置的气密性。
[0004]专利文献1：日本特开2000
‑
323593号公报
[0005]就以往的半导体装置而言，在壳体与金属基座之间的粘接工序中，如果在粘接剂的涂敷之后经由粘接剂而使壳体完成与金属基座密接的时间变长，则粘接剂润湿扩展。如果在粘接剂发生了润湿扩展的状态下，经由粘接剂而使壳体粘接于金属基座，则粘接剂漫延至金属基座的下表面，粘接剂的高度位置变低。其结果，无法确保将由于金属基座的弯曲或壳体与金属基座之间的形状差异而产生的壳体与金属基座之间的间隙填埋所需的粘接剂的高度位置。
[0006]在专利文献1所记载的技术中，通过在散热板设置有成为粘接剂储存部的槽而使粘接剂层局部地变厚，但也无法确保粘接剂的高度位置。

技术实现思路

[0007]因此，本专利技术的目的在于提供能够抑制壳体与金属基座之间的粘接所用的粘接剂的润湿扩展，确保将在壳体与金属基座之间产生的间隙填埋所需的粘接剂的高度位置的技术。
[0008]本专利技术涉及的半导体装置具有：金属基座；绝缘基板，其配置于所述金属基座之上；半导体元件，其搭载于所述绝缘基板之上；以及
[0009]壳体，其以将所述绝缘基板及所述半导体元件的侧面包围的方式粘接于所述金属基座之上，在所述金属基座之上的周缘部设置有凸起状的成对的第1金属氧化膜，所述壳体通过在成对的所述第1金属氧化膜之间的区域配置的粘接剂而粘接于所述金属基座。
[0010]专利技术的效果
[0011]根据本专利技术，壳体与金属基座之间的粘接所用的粘接剂被凸起状的成对的第1金属氧化膜拦截，因此抑制了粘接剂的润湿扩展。由此，能够确保将在壳体与金属基座之间产生的间隙填埋所需的粘接剂的高度位置。
附图说明
[0012]图1是实施方式1涉及的半导体装置的剖视图。
[0013]图2是表示实施方式1涉及的半导体装置的壳体粘接前的状态的俯视图。
[0014]图3是用于对实施方式1涉及的半导体装置的组装流程进行说明的剖视图。
[0015]图4是用于对实施方式1涉及的半导体装置的组装流程进行说明的剖视图。
[0016]图5是用于对实施方式1涉及的半导体装置的组装流程进行说明的剖视图。
[0017]图6是表示实施方式2涉及的半导体装置的壳体安装前的状态的俯视图。
[0018]图7是表示实施方式2涉及的半导体装置的壳体安装前的状态的剖视图。
[0019]图8是表示实施方式3涉及的半导体装置的壳体安装前的状态的俯视图。
具体实施方式
[0020]＜实施方式1＞
[0021]以下，使用附图对实施方式1进行说明。图1是实施方式1涉及的半导体装置的剖视图。图2是表示实施方式1涉及的半导体装置的壳体7a粘接前的状态的俯视图。
[0022]如图1所示，半导体装置具有金属基座1、绝缘基板2、多个半导体元件4、壳体7a、引线电极7b、成对的金属氧化膜8(相当于第1金属氧化膜)、粘接剂5和封装树脂6。
[0023]如图2所示，金属基座1在俯视观察时由铝等金属形成为矩形。如图1和图2所示，绝缘基板2在俯视观察时形成为矩形，配置于金属基座1之上。具体地说，绝缘基板2配置于金属基座1的上表面的除了周缘部以外的区域。
[0024]绝缘基板2具有绝缘层2a、在绝缘层2a的下表面设置的电路图案2b和在绝缘层2a的上表面设置的电路图案2c。绝缘层2a由氮化铝及氮化硅等陶瓷或树脂等构成。电路图案2b、2c由铜等金属构成。
[0025]半导体元件4搭载于绝缘基板2之上。具体地说，半导体元件4通过焊料等接合材料3b而与电路图案2c的上表面接合。作为半导体元件4，大多使用Si材料的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、二极管或反向导通IGBT(RC
‑
IGBT：Reverse
‑
Conducting Insulated Gate Bipolar Transistor)。另外，作为半导体元件4，也可以使用SiC材料的MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)或肖特基势垒二极管。
[0026]此外，在图2中示出了6个半导体元件4，但不限定半导体元件4的个数，能够根据半导体装置的用途而搭载所需个数的半导体元件4。另外，能够搭载多种半导体元件4。
[0027]如图1所示，壳体7a由树脂构成，在俯视观察时形成为矩形框状。壳体7a通过粘接剂5而粘接于金属基座1的上表面的周缘部。引线电极7b通过嵌入成形而与壳体7a一体地形成。引线电极7b的一端侧设置于壳体7a的上表面，与未图示的外部设备连接。引线电极7b的另一端侧延伸至壳体7a的内部，通过焊料等接合材料3a而与多个半导体元件4接合。
[0028]封装树脂6为了保护绝缘基板2及多个半导体元件4免受湿度等外部环境的损害，将壳体7a的内部封装。此外，在图1中，半导体装置被简化地图示，与多个半导体元件4连接的金属导线及信号端子未进行图示。另外，也可以在金属基座1的下表面安装有散热鳍片等。
[0029]接下来，对实施方式1的特征即成对的金属氧化膜8进行说明。如图1和图2所示，成对的金属氧化膜8形成为向上方凸出的凸起状，设置于金属基座1的上表面的周缘部。具体
地说，成对的金属氧化膜8沿金属基座1的上表面的周缘部而线状地连续形成。另外，成对的金属氧化膜8具有相同的宽度。
[0030]壳体7a与金属基座1之间的粘接所用的粘接剂5还沿金属基座1的上表面的周缘部而线状地连续涂敷，配置于成对的金属氧化膜8之间的区域。粘接剂5是硅类或环氧类的粘接剂。粘接剂5被成对的金属氧化膜8包围，因此，向成对的金属氧化膜8之间的区域的外侧润湿扩展受到抑制。
[0031]成对的金属氧化膜8是在粘接剂5的涂敷之前通过光纤激光器等激光加工装置而形成的。在这种情况下，激光加工装置的波长及频率等条件不是使金属基座1之上的金属熔化或蒸发的条件，而是在金属基座1之上生成金属氧化物的条件。通过在该条件下使用激光加工装置进行加工，从而形成凸起状的成对的金属氧化膜8。此外，成对的金属氧化膜8也能够通过激光加工以外的方法形成。
[0032]通过由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，其具有：金属基座；绝缘基板，其配置于所述金属基座之上；半导体元件，其搭载于所述绝缘基板之上；以及壳体，其以将所述绝缘基板及所述半导体元件的侧面包围的方式粘接于所述金属基座之上，在所述金属基座之上的周缘部设置有凸起状的成对的第1金属氧化膜，所述壳体通过在成对的所述第1金属氧化膜之间的区域配置的粘接剂而粘接于所述金属基座。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，成对的所述第1金属氧化膜沿所述金属基座之上的周缘部而线状地形成。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中，在所述金属基座之上的周缘部以将成对的所述第1金属氧化膜的侧面包围的方式设置有凸起状的成对的第2金属氧化膜。4.根据权利要求3所述的半导体装置，其中，成对的所述第2金属氧化膜的上端的高度位置比成对的所述第1金属氧化膜的上端的高度位置高。5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导...

【专利技术属性】
技术研发人员：大仲崇之，矢野佑树，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：