半导体装置和半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本公开涉及一种半导体装置和半导体装置的制造方法。半导体装置具备：散热板；绝缘树脂层，其形成于散热板；金属板，该金属板的下表面与作为绝缘树脂层的表面的一部分的第一区域接触；电力用半导体芯片，其与金属板的上表面接合；第一引线端子，其与金属板连接；第一模制树脂，其覆盖金属板的一部分和第一引线端子的一部分；以及第二模制树脂，其由特性与第一模制树脂的特性不同的树脂材料形成，第二模制树脂覆盖金属板的一部分、电力用半导体芯片以及第一引线端子的一部分。第一模制树脂在俯视时从金属板的外周缘遍及到绝缘树脂层的外周缘的线上或外侧，第一模制树脂的下表面与绝缘树脂层的表面中的不同于第一区域的第二区域接触。触。触。

【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]本公开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]以往，在应用于马达驱动用逆变器、DC
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DC转换器等电力变换装置的半导体装置中，谋求散热特性和绝缘特性的提高。例如，下述专利文献1公开了将芯片进行树脂模制而得到的半导体装置的制造方法。专利文献1所记载的半导体装置的制造方法包括以下工序：准备具备表面和背面且具有芯片焊盘的框架；准备具有第一面和第二面的绝缘性的树脂片；准备具备按压销的树脂密封用模具；以使树脂片的第二面与树脂密封用模具的内部底面相接的方式在树脂密封用模具内载置树脂片；在芯片焊盘的表面上载置功率芯片；以使芯片焊盘的背面与树脂片的第一面相接的方式在树脂片的第一面上配置框架；用按压销将芯片焊盘按向树脂片，来将芯片焊盘固定；向树脂密封用模具内填充密封用树脂并使其固化；以及从树脂密封用模具取出半导体装置。通过像这样在载置功率芯片的框架的背面以接触的方式固定热传导性高的绝缘性的树脂片，能够使树脂片与框架良好地相固着，能够得到散热特性高且绝缘特性也优异的半导体装置。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2005
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123495号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的问题
[0007]在上述的现有技术中，在树脂片的第一面上配置具有芯片焊盘的框架，在用按压销将芯片焊盘和框架按向树脂片的状态下进行加热和加压，使密封用树脂固化。此时，树脂片处于半固化状态，树脂片有可能由于框架被按入而发生变形。具体地说，树脂片的位于框架的外周缘的正下方的部分相对于框架向外方向被按出，由此有可能在框架侧面产生树脂的隆起以及在树脂片的位于框架的外周缘的正下方的部分产生空隙。框架的外周缘是在半导体装置动作的状态下电场集中的部位，在附近的绝缘树脂层存在缺陷的情况下，有可能招致绝缘树脂层的绝缘破坏，使半导体装置的可靠性下降。考虑以上的情况，本公开的一个方式的目的之一在于提高半导体装置的可靠性。
[0008]用于解决问题的方案
[0009]为了解决上述问题，本公开的半导体装置具备：散热板；绝缘树脂层，其形成于所述散热板，该绝缘树脂层的表面包括第一区域以及不同于该第一区域的第二区域；金属板，其包括第一面以及与该第一面相反的一侧的第二面，所述第一面与所述绝缘树脂层的表面中的第一区域接触；第一半导体芯片，其与所述第二面接合；第一引线端子，其与所述金属板连接；第一模制树脂，其覆盖所述金属板的一部分和所述第一引线端子的一部分；以及第二模制树脂，其由特性与所述第一模制树脂的特性不同的树脂材料形成，所述第二模制树
脂覆盖所述金属板的其它一部分、所述第一半导体芯片以及所述第一引线端子的其它一部分，其中，所述第一模制树脂包括第三面，所述第三面在俯视时从所述金属板的外周缘遍及到所述绝缘树脂层的外周缘或外侧，所述第三面位于与所述金属板的所述第一面相同的平面内，所述第三面与所述绝缘树脂层的表面中的第二区域接触。
[0010]另外，本公开的半导体装置的制造方法是上述半导体装置的制造方法，包括以下工序：用第一模制树脂覆盖所述金属板的一部分和所述第一引线端子的一部分；使所述金属板的所述第一面及所述第一模制树脂的所述第三面与树脂片接触，并使所述树脂片固化，由此形成所述绝缘树脂层；以及用第二模制树脂覆盖所述金属板、所述第一半导体芯片以及所述第一引线端子的一部分。
附图说明
[0011]图1是包括实施方式所涉及的半导体装置10及其周边结构的电路图。
[0012]图2A是半导体装置10的外观的俯视图。
[0013]图2B是半导体装置10的外观的侧视图。
[0014]图3是半导体装置10的A
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A截面图。
[0015]图4A是从图3的截面图去除了第二模制树脂52的一部分的图。
[0016]图4B是使图4A的配置在第一模制树脂51的内部的第一引线端子31透过的图。
[0017]图5是半导体装置10的沿着Y方向的截面图。
[0018]图6是表示半导体装置10的制造方法的流程图。
[0019]图7是表示半导体装置10的制造工序的图。
[0020]图8是表示半导体装置10的制造工序的图。
[0021]图9是表示半导体装置10的制造工序的图。
[0022]图10是表示半导体装置10的制造工序的图。
[0023]图11是表示半导体装置10的制造工序的图。
[0024]图12是表示半导体装置10的制造工序的图。
[0025]图13是表示半导体装置10的变形例的截面图。
[0026]图14A是变形例所涉及的半导体装置10A的沿着X方向的截面图。
[0027]图14B是变形例所涉及的半导体装置10B的沿着X方向的截面图。
[0028]图15是表示比较例所涉及的半导体装置100的结构的图。
具体实施方式
[0029]下面，参照附图来说明本公开所涉及的实施方式。此外，在附图中，各部的尺寸及比例尺与实际的尺寸及比例尺适当不同。另外，下面记载的实施方式是本公开优选的具体例。因此，对以下的实施方式附加了技术上优选的各种限定。但是，除非在下面的说明中有特别限定本公开的意思的记载，否则本公开的范围并不限于这些方式。
[0030][第一实施方式][0031][A.半导体装置10的电路结构][0032]图1是包括实施方式所涉及的半导体装置10及其周边结构的电路图。半导体装置10是对3相马达M进行驱动的马达驱动用半导体装置。半导体装置10具备电力用半导体芯片
12和控制用半导体芯片14(HVIC 14α、LVIC 14β、BSD 14γ)。电力用半导体芯片12是第一半导体芯片的一例，控制用半导体芯片14是第二半导体芯片的一例。
[0033]在本实施方式中，半导体装置10具备6个电力用半导体芯片12α～12δ。电力用半导体芯片12是具有开关元件(IGBT：Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)和整流元件(二极管)的逆导开关元件(RC
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IGBT：Reverse Conducting
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IGBT)，该开关元件具有高压电极(集电极)、低压电极(发射极)以及控制电极(栅极)，该整流元件具有阳极电极和阴极电极。在各电力用半导体芯片12中，开关元件的高压电极与整流元件的阴极电极连接，另外，开关元件的低压电极与整流元件的阳极电极连接。
[0034]6个电力用半导体芯片12α～12δ中的电力用半导体芯片12α～12γ构成上臂，电力用半导体芯片12δ～12δ构成下臂。下面，有时将电力用半导体芯片12α～12γ表述为“上臂半导体元件12α～12γ”，将电力用半导体芯片12δ～12δ表述为“下臂半导体元件12δ～12δ”。上臂半导体元件12α～12γ的低压电极与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，具备：散热板；绝缘树脂层，其形成于所述散热板，该绝缘树脂层的表面包括第一区域以及不同于该第一区域的第二区域；金属板，其包括第一面以及与该第一面相反的一侧的第二面，所述第一面与所述绝缘树脂层的表面中的所述第一区域接触；第一半导体芯片，其与所述第二面接合；第一引线端子，其与所述金属板连接；第一模制树脂，其覆盖所述金属板的一部分和所述第一引线端子的一部分；以及第二模制树脂，其由特性与所述第一模制树脂的特性不同的树脂材料形成，所述第二模制树脂覆盖所述金属板的其它一部分、所述第一半导体芯片以及所述第一引线端子的其它一部分，其中，所述第一模制树脂包括第三面，所述第三面在俯视时从所述金属板的外周缘遍及到所述绝缘树脂层的外周缘或外侧，所述第三面位于与所述金属板的所述第一面相同的平面内，所述第三面与所述绝缘树脂层的表面中的所述第二区域接触。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述第一模制树脂包括与所述第三面相反的一侧的第四面，所述第四面与所述第三面平行。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述第一引线端子包括：第一部分，其与包含所述金属板的所述第二面的基准面平行地延伸，所述第一部分以使所述基准面位于该第一部分与所述绝缘树脂层之间的方式与所述基准面分离；以及第二部分，其将所述第一部分与所述金属板连结，所述第一模制树脂的所述第四面位于与所述第一引线端子的所述第一部分的不与所述基准面相向的面相同的平面内。4.根据权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，所述第一引线端子的所述第二部分的整个面被所述第一模制树脂覆盖。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，所述第一模制树脂具有将所述第三面与所述第四面连接的第五面，所述第五面的至少一部分被所述第二模制树脂覆盖。6.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：第二引线端子，其与包含所述金属板的所述第二面的基准面平行地延伸，所述第二引线端子以使所述基准面位于该第二引线端子与所述绝缘树脂层之间的方式与所述基准面分离；以及第二半导体芯片，其接合于所述第二引线端子的不与所述基准面相向的面，所述金属板在俯视时位于所述第二引线端子与所述第一引线端子的所述第一部分之间，所述第一模制树脂的所述第四面位于与所述第二引线端子中的接合了所述第二半导
体芯片的面相同的平面内。7.根据权利要求6所述的半导体装置，其特征在于，所述第一模制树脂具有从该第一模制树脂的所述第四面到达所述第三面的开口，在所述开口的所述第三面侧，所述金属板的所述第二面的一部分露出，所述第一半导体芯片接合于所述金属板的所述第二面中的在所述开口内露出的所述一部分。8.根据权利要求7所述的半导体装置...

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