半导体装置和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一种半导体装置和半导体装置的制造方法，提高线键合的位置精度。半导体装置(1)具备：半导体元件(7)；控制端子(19)，其经由布线构件来与半导体元件的上表面电极电连接；以及外壳构件(4)，其与控制端子一体成型，所述外壳构件(4)划定出收容半导体元件的空间。控制端子具有成为布线构件的连接点的键合焊盘(19a)。外壳构件具有凸状的定位部(41d)，该定位部(41d)成为布线构件相对于焊盘的定位的基准点。的基准点。的基准点。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置和半导体装置的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种半导体装置和半导体装置的制造方法。

技术介绍

[0002]半导体装置具有设置有IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)、功率MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)、FWD(Free Wheeling Diode：续流二极管)等半导体元件的基板，被利用于逆变器装置等。
[0003]在这种半导体装置中，例如在专利文献1、2中，在散热板的上表面配置有层叠基板，在层叠基板上的电路图案借助焊料配置有半导体元件。作为这样的半导体装置中的电气布线方法，广泛采用线键合。在线键合中，检测连接对象的位置(例如半导体元件和电极端子)来识别准确的键合部位。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2002
‑
134552号公报
[0007]专利文献2：日本特开2002
‑
299551号公报

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的问题
[0009]另外，在一般的线键合装置中，为了自动地检测键合位置，例如使用图像识别的技术来识别装置的基准点。在该情况下，存在以下担忧：如果基准点的识别产生误差，则对键合的位置精度造成影响。还存在以下担忧：如果发生线键合的位置偏移，则线的连接强度下降而使线容易剥离。
[0010]本专利技术是鉴于上述方面而完成的，其目的之一在于提供一种能够提高线键合的位置精度的半导体装置和半导体装置的制造方法。
[0011]用于解决问题的方案
[0012]本专利技术的一个方式的半导体装置具备：半导体元件；控制端子，其经由布线构件来与所述半导体元件的上表面电极电连接；以及外壳构件，其与所述控制端子一体成型，所述外壳构件划定出收容所述半导体元件的空间，其中，所述控制端子具有成为所述布线构件的连接点的焊盘，所述外壳构件具有凸状的定位部，该定位部成为所述布线构件相对于所述焊盘的定位的基准点。
[0013]另外，关于本专利技术的一个方式的半导体装置的制造方法，所述半导体装置具备：半导体元件；控制端子，其经由布线构件来与所述半导体元件的上表面电极电连接；以及外壳构件，其与所述控制端子一体成型，划定出收容所述半导体元件的空间，其中，所述控制端子具有成为所述布线构件的连接点的焊盘，所述外壳构件具有凸状的定位部，该定位部成为所述布线构件相对于所述焊盘的定位的基准点，在将所述布线构件连接到所述焊盘的工
序中，拍摄所述焊盘周边的平面图像，基于所述平面图像中的所述定位部与所述焊盘之间的相对坐标来将所述布线构件连接到所述焊盘。
[0014]专利技术的效果
[0015]根据本专利技术，能够提高线键合的位置精度。
附图说明
[0016]图1是本实施方式所涉及的半导体装置的俯视图。
[0017]图2是省略了图1的密封树脂的俯视图。
[0018]图3是图2的局部放大图。
[0019]图4是沿着图1的A
‑
A线进行切断的截面图。
[0020]图5是图4的局部放大图。
[0021]图6是表示本实施方式所涉及的半导体装置的电路结构的一例的示意图。
[0022]图7是表示比较例所涉及的线键合方法的示意图。
[0023]图8是本实施方式所涉及的半导体装置的控制端子周边的立体图。
[0024]图9是表示本实施方式所涉及的线键合方法的示意图。
[0025]图10是本实施方式所涉及的半导体装置的控制端子周边的侧视示意图。
[0026]图11是表示变形例所涉及的定位部的示意图。
具体实施方式
[0027]下面，说明能够应用本专利技术的半导体装置。图1是本实施方式所涉及的半导体装置的俯视图。图2是省略了图1的密封树脂的俯视图。图3是图2的局部放大图。图4是沿着图1的A
‑
A线进行切断的截面图。图5是图4的局部放大图。图6是表示本实施方式所涉及的半导体装置的电路结构的一例的示意图。此外，下面所示的半导体装置只是一个例子，不限定于此，能够适当变更。
[0028]另外，在下面的图中，将半导体装置(冷却器)的长边方向定义为X方向，将半导体装置(冷却器)的短边方向定义为Y方向，将高度方向(基板的厚度方向)定义为Z方向。另外，半导体装置的长边方向表示多个半导体模块(单位模块)排列的方向。图示的X、Y、Z的各轴相互正交，形成右手系。另外，根据情况，有时将X方向称为左右方向，将Y方向称为前后方向，将Z方向称为上下方向。这些方向(前后左右上下方向)是为了便于说明而使用的词语，根据半导体装置的安装姿势，有时这些方向与XYZ方向的各个方向的对应关系改变。例如，将半导体装置的散热面侧(冷却器侧)设为下表面侧，将其相反的一侧称为上表面侧。另外，在本说明书中，俯视是指从Z方向观察半导体装置的上表面或下表面的情况。
[0029]本实施方式所涉及的半导体装置1例如应用于功率控制单元等电力变换装置，是构成逆变器电路的功率半导体模块。如图1至图5所示，半导体装置1构成为包括多个(在本实施方式中为3个)单位模块2、对这些单位模块2进行冷却的冷却器3、收容多个单位模块2的外壳构件4以及注入到外壳构件4内的密封树脂5。
[0030]单位模块2构成为包括绝缘基板6以及配置在绝缘基板6上的半导体元件7。在本实施方式中，3个单位模块2在X方向上排列地配置。3个单位模块2例如从X方向正侧起构成U相、V相、W相，作为整体形成三相逆变器电路。此外，单位模块2也可以被称作功率单体或半
导体单元。
[0031]冷却器3具备形成为在俯视时呈矩形的形状的基底板8。基底板8具有在俯视时呈矩形的形状，由规定厚度的板状体形成。基底板8的长边方向沿半导体装置1的左右方向(X方向)延伸，基底板8的短边方向沿半导体装置1的前后方向(Y方向)延伸。基底板8具有一个面(下表面)和另一个面(上表面)。一个面形成单位模块2的散热面。另一个面形成单位模块2的接合面。
[0032]基底板8由散热性佳的、例如铝或铜的合金形成。另外，在基底板8的表面形成有规定厚度的镀层。镀层优选通过镀镍等金属来形成。在基底板8的上表面，借助焊料等接合材料S配置绝缘基板6。另外，也可以在基底板8的下表面设置多个散热片。
[0033]绝缘基板6例如由DCB(Direct Copper Bonding：直接铜键合)基板、AMB(Active Metal Brazing：活性金属钎焊)基板、或者金属基底基板构成。具体地说，绝缘基板6具有绝缘板60、配置于绝缘板60的下表面的散热板61以及配置于绝缘板60的上表面的多个电路板62。绝缘基板6例如形成为在俯视时呈矩形的形状。
[0034]绝缘板例如由氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、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：半导体元件；控制端子，其经由布线构件来与所述半导体元件的上表面电极电连接；以及外壳构件，其与所述控制端子一体成型，所述外壳构件划定出收容所述半导体元件的空间，其中，所述控制端子具有成为所述布线构件的连接点的焊盘，所述外壳构件具有凸状的定位部，该定位部成为所述布线构件相对于所述焊盘的定位的基准点。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述外壳构件形成为在中央具有开口部的矩形框状，所述控制端子沿着矩形框状的所述外壳构件的壁部配置，在所述壁部形成有比该壁部的上表面低一级的台阶部，所述控制端子的一部分被配置成与所述台阶部的上表面共面，所述控制端子的所述一部分的上表面构成所述焊盘，所述定位部配置于所述焊盘的侧方。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述控制端子具有：外部连接用的外侧端子部；以及内侧端子部，其经由布线构件来与所述半导体元件的上表面电极连接，其中，所述内侧端子部的上表面构成所述焊盘，所述外侧端子部的中间部被埋入到从所述壁部的上表面向上方突出的柱部，所述外侧端子部的顶端从所述柱部的上表面突出。4.根据权利要求2或3所述的半导体装置，其特征在于，还具备被填充到所述空间的密封树脂，规定厚度的涂敷膜介于所述定位部与所述密封树脂之间。5.根据权利要求2～4中的任一项所述的半导体装置，其特征在于，还具备被填充到所述空间的密封树脂，在所述壁部的内侧面形成有凸凹形状的锚固部。6.根据权利要求1～5中的任一项所述的半导体装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：东展弘，吉田大辉，村田悠马，金井直之，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：