半导体装置制造方法及图纸

提供即使对于SiC半导体元件通电的情况下、密封材料也不易劣化、可靠性高的半导体装置。一种半导体装置，其为利用含有紫外线吸收剂的密封材料(20)将被安装于层叠基板(12)上的SiC半导体元件(11)和导电性连接构件(14)、(18)密封而成的。(18)密封而成的。(18)密封而成的。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置
[0001]相关申请的相互参照
[0002]本专利技术主张享受2021年7月16日申请的日本专利申请第2021
‑
118288的优先权的利益。


[0003]本专利技术涉及半导体装置。本专利技术特别是涉及即使使用SiC半导体元件的情况下、也不易产生密封SiC半导体元件的树脂的劣化、可靠性高的半导体装置。

技术介绍

[0004]功率半导体组件被广泛适用于要求有效的电力变换的领域。例如在产业机器、电动汽车、家电产品等电力电子领域适用范围扩大。在这些功率半导体组件内置开关元件和二极管，元件使用Si(硅)半导体元件、SiC(碳化硅)半导体元件。
[0005]其中，SiC半导体元件由于介质击穿电场强度比Si半导体元件高约10倍，因此可以通过与Si半导体元件相比高的杂质浓度并且薄的膜厚的漂移(drift)层制作600V～几千V的高耐压功率器件。因此，SiC半导体元件作为单位面积的导通电阻非常低的高耐压设备，实用化进展。
[0006]以往，作为半导体元件的密封材料，已知含有各种功能性材料的树脂，为了密封光半导体元件，已知含有紫外线吸收剂的树脂(例如参照专利文献1～4)。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开2006
‑
328231号公报
[0010]专利文献2：日本特开2003
‑
309229号公报
[0011]专利文献3：日本特开2004
‑<br/>277697号公报
[0012]专利文献4：日本特开2009
‑
99784号公报

技术实现思路

[0013]专利技术要解决的问题
[0014]SiC半导体元件若在驱动时施加电压，则发出相当于SiC的带隙的以393nm为主波长(峰波长)、由360nm附件直至400nm左右为止的波长的紫外线(UV)。可知该UV有可能使SiC半导体元件的密封树脂劣化。密封树脂的劣化具体而言存在芯片周围的树脂的龟裂产生等，使功率循环等的可靠性降低。
[0015]用于解决问题的方案
[0016]本专利技术人等深入研究，结果想到，在使用SiC半导体元件的功率半导体组件中，通过将紫外线吸收剂以规定的方式配置于密封材料，防止密封树脂的劣化，能够防止可靠性降低，从而完成了本专利技术。
[0017]即，本专利技术根据一实施方式涉及一种半导体装置，其为利用含有紫外线吸收剂的
密封材料将被安装于层叠基板上的SiC半导体元件和导电性连接构件密封而成的。
[0018]在前述半导体装置中，优选前述密封材料包含热固性树脂密封层，该热固性树脂密封层含有热固性树脂主剂、固化剂、无机填料和紫外线吸收剂。
[0019]在前述半导体装置中，在某实施方式中，优选前述热固性树脂密封层包含含有热固性树脂主剂、固化剂、无机填料和紫外线吸收剂的层。
[0020]在前述半导体装置中，在某实施方式中，优选前述热固性树脂密封层包含覆盖SiC半导体元件的周围的第1密封层、和覆盖该第1密封层的第2密封层，该第1密封层含有热固性树脂主剂、固化剂、无机填料和紫外线吸收剂。
[0021]在前述半导体装置中，在某实施方式中，优选前述密封材料包含覆盖前述SiC半导体元件和导电性连接构件的底漆层、和覆盖该底漆层的热固性树脂密封层，该底漆层含有紫外线吸收剂。
[0022]在前述半导体装置中，优选前述紫外线吸收剂为选自苯并三唑衍生物、二苯甲酮衍生物和三嗪衍生物中的1种或2种以上。
[0023]在具备前述热固性树脂的前述半导体装置中，优选前述热固性树脂主剂含有环氧树脂主剂。
[0024]在具备前述底漆层的半导体装置中，优选前述底漆层含有选自聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂和聚酰胺酰亚胺树脂中的1种以上的树脂。
[0025]专利技术的效果
[0026]根据本专利技术，可以提供吸收SiC半导体元件产生的紫外线、可以抑制构成密封材料的树脂的劣化的可靠性高的半导体装置。
附图说明
[0027]图1为表示本专利技术的第1实施方式的半导体装置的截面结构的概念性的截面图。
[0028]图2为表示本专利技术的第2实施方式的半导体装置的截面结构的概念性的截面图。
[0029]图3为表示本专利技术的第3实施方式的半导体装置的部分截面结构的概念性的截面图。
[0030]附图标记说明
[0031]11 SiC半导体元件、12层叠基板、121导电性板、122绝缘基板
[0032]123a、123b导电性板、13散热板、14铝线、15外部端子
[0033]16壳体、17接合层、18引线框
[0034]20热固性树脂密封层(紫外线吸收层)
[0035]21第1密封层(紫外线吸收层)、22第2密封层
[0036]23底漆层(紫外线吸收层)、24热固性树脂密封层
具体实施方式
[0037]以下参照附图对于本专利技术的实施方式进行说明。但是，本专利技术不被以下说明的实施方式限定。
[0038]本专利技术根据一实施方式涉及半导体装置。本实施方式的半导体装置为利用导电性连接构件将被安装于层叠基板上的SiC半导体元件和输出端子连接、利用密封材料密封而
成的半导体装置，密封材料具备紫外线吸收剂。
[0039]本专利技术中，密封材料指的是至少与SiC半导体元件接触、典型地说与SiC半导体元件、输出端子、导电性连接构件和层叠基板接触而存在、将它们绝缘密封的绝缘性的树脂材料。因此，本专利技术中，将包含主要含有热塑性树脂的底漆层、和主要含有热固性树脂的绝缘性的热固性树脂层这两者的概念称为密封材料。需要说明的是，本专利技术也包含具备密封材料的半导体装置，该密封材料不具备底漆层、而主要含有热固性树脂层。
[0040]对于本专利技术的半导体装置，密封材料含有1层或2层以上的不同的树脂层，它们中的至少1层为含有吸收SiC半导体元件发出的紫外线的紫外线吸收剂的紫外线吸收层。特别是紫外线吸收剂可以使用吸收390nm的紫外线的有机材料，特别是优选为将SiC半导体元件产生的波长370nm的紫外线的30％以上吸收的材料。特定材料的紫外线吸收率(％)可以使用紫外可见分光光度计测定。具体而言，在甲苯中分散预定量的紫外线吸收剂、使用宽度(透过的长度)为1cm的比色皿、直接以液体状态测定透过率。此时可以使测定波长在290～410nm的范围内变化，由370nm时的透过率评价紫外线吸收率(％)。
[0041]作为吸收370nm的紫外线的30％以上的具体的化合物，可列举出不具有苯基取代基的苯并三唑衍生物、下述式(1)所示的苯并三唑衍生物、下述式(2)所示的二苯甲酮衍生物、下述式(3)所示的三嗪衍生物。
[0042]不具有苯基取代基的苯并三唑衍生物可以为苯并三唑的1位或3位的H被OH取代、并且5位或6位的H被氟甲基取代的衍生物。氟甲基优选为三氟甲基。
[0043]式(1)所示的苯并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，其为利用含有紫外线吸收剂的密封材料将被安装于层叠基板上的SiC半导体元件和导电性连接构件密封而成的。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述密封材料包含热固性树脂密封层，该热固性树脂密封层含有热固性树脂主剂、固化剂、无机填料和紫外线吸收剂。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述热固性树脂密封层包含含有热固性树脂主剂、固化剂、无机填料和紫外线吸收剂的层。4.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述热固性树脂密封层包含覆盖SiC半导体元件的周围的第1密封层、和覆盖该第1密封层的第2密封层，该第1密封层含有热固性树脂主剂、固化剂、无机填料和紫外线吸收剂。5.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述密封材料包含覆盖所述SiC半导体元件和导电性连接构件的底漆层、和覆盖该底漆层的热固性树脂密封层，该底漆层含有紫外线吸收剂。6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述...

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