半导体模块以及半导体模块的制造方法技术

提供一种半导体模块以及半导体模块的制造方法，兼顾半导体模块的散热性和低成本化

【技术实现步骤摘要】
半导体模块以及半导体模块的制造方法


[0001]本公开涉及一种半导体模块以及半导体模块的制造方法。

技术介绍

[0002]在以功率半导体模块为代表的半导体模块中，例如，如专利文献1至6所公开的那样，有时采用以下结构：利用密封树脂对搭载在使用引线框架形成的芯片垫上的功率用的半导体芯片进行注塑密封。
[0003]例如，在专利文献1中，对与使用了引线框架的芯片垫接合的功率用半导体元件进行密封的密封树脂具有第一密封树脂以及无机物粒子的含有浓度比第一密封树脂的无机物粒子的含有浓度低的第二密封树脂。在此，在引线框架设置有高低差，以使芯片垫相比于外引线配置在下侧。
[0004]在专利文献1中记载有：在比功率用半导体元件的上表面靠上的位置不设置第一密封树脂，而是将第一密封树脂设置到芯片垫的上表面为止，由此利用锚固效应以机械方式将第一密封树脂相对于芯片垫的侧面和下表面进行固定。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：国际公开第2017/138092号
[0008]专利文献2：日本特开2021
‑
145036号公报
[0009]专利文献3：日本特开2000
‑
138343号公报
[0010]专利文献4：日本特开2018
‑
29149号公报
[0011]专利文献5：日本特开2009
‑
302526号公报
[0012]专利文献6：日本特开2002
‑
16196号公报

技术实现思路

[0013]专利技术要解决的问题
[0014]在专利文献1所记载的结构中，第一密封树脂相对于引线框架的接触范围限定于芯片垫的侧面和下表面，因此存在难以将来自功率用半导体元件的热经由第一密封树脂高效地释放到外部的问题。
[0015]考虑以上的情况，本公开的一个方式的目的在于在实现半导体模块的低成本的同时提高散热性。
[0016]用于解决问题的方案
[0017]为了解决上述问题，本公开的优选的方式所涉及的半导体模块具备：第一芯片垫，其具有第一面以及朝向与所述第一面相反的方向的第二面；第一外引线，其位于比所述第一芯片垫靠所述第二面所朝向的方向的位置；第一内引线，其将所述第一芯片垫与所述第一外引线进行连接，所述第一内引线具有台阶部；第一半导体芯片，其与所述第二面接合；以及密封构件，其将所述第一芯片垫和所述第一半导体芯片进行密封，其中，所述密封构件
具有：第一密封部，其与所述第一面接合，所述第一密封部由第一树脂组成物构成；以及第二密封部，其与所述第二面接合，所述第二密封部由热传导率比所述第一树脂组成物的热传导率低的第二树脂组成物构成，所述第一密封部具有：露出面，其构成所述密封构件的外表面的一部分；第一接合面，其与所述第一芯片垫接合；以及第二接合面，其沿着所述台阶部的高度方向地与所述台阶部接合。
[0018]另外，在本公开的优选的方式所涉及的半导体模块的制造方法中，所述半导体模块具备：第一芯片垫，其具有第一面以及朝向与所述第一面相反的方向的第二面；第一外引线，其位于比所述第一芯片垫靠所述第二面所朝向的方向的位置；第一内引线，其将所述第一芯片垫与所述第一外引线进行连接，所述第一内引线具有台阶部；第一半导体芯片，其与所述第二面接合；以及密封构件，其将所述第一芯片垫和所述第一半导体芯片进行密封，所述半导体模块的制造方法包括：准备工序，准备包括所述第一芯片垫、所述第一外引线以及所述第一内引线的引线框架；第一成型工序，使用第一树脂组成物，成型出与所述第一面接合的第一密封部来作为所述密封构件的一部分；以及第二成型工序，使用热传导率比所述第一树脂组成物的热传导率低的第二树脂组成物，成型出与所述第二面接合的第二密封部来作为所述密封构件的另一部分，其中，所述第一密封部具有：露出面，其构成所述密封构件的外表面的一部分；第一接合面，其与所述第一芯片垫接合；以及第二接合面，其沿着所述台阶部的高度方向地与所述台阶部接合。
附图说明
[0019]图1是第一实施方式所涉及的半导体模块的截面图。
[0020]图2是第一实施方式所涉及的半导体模块的俯视图。
[0021]图3是表示将第一实施方式所涉及的半导体模块应用于马达的驱动的电路例的图。
[0022]图4是第一实施方式所涉及的半导体模块的放大截面图。
[0023]图5是用于说明第一密封部的俯视形状的图。
[0024]图6是第一实施方式所涉及的半导体模块的俯视图。
[0025]图7是第一实施方式所涉及的半导体模块的仰视图。
[0026]图8是表示第一实施方式所涉及的半导体模块的制造方法的流程图。
[0027]图9是表示准备工序的图。
[0028]图10是表示第一半导体芯片搭载工序的图。
[0029]图11是表示第一成型工序的图。
[0030]图12是表示第二半导体芯片搭载工序的图。
[0031]图13是表示引线接合工序的图。
[0032]图14是表示第二成型工序的图。
[0033]图15是第二实施方式所涉及的半导体模块的放大截面图。
具体实施方式
[0034]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，以下所记载的实施方式是本公开的优选的
具体例。因此，以下的实施方式被施加了技术上优选的各种限定。但是，关于本公开的范围，除非在以下的说明中具有特别限定本公开的意思的记载，否则并不限于这些方式。
[0035]1.第一实施方式
[0036]1‑
1.半导体模块的整体结构
[0037]图1是第一实施方式所涉及的半导体模块10的截面图。图2是第一实施方式所涉及的半导体模块10的俯视图。半导体模块10是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)模块等功率模块。在图1和图2所示的例子中，半导体模块10是内置有逆变器桥电路和控制电路的IPM(Intelligent Power Module：智能功率模块)，例如用于空气调节器、铁道车辆、汽车或者家庭用电设备等设备中搭载的逆变器或者整流器等装置中的功率控制。
[0038]如图1和图2所示，半导体模块10具备多个第一半导体芯片21、多个第二半导体芯片22、多个半导体芯片23、引线组30以及密封构件40。此外，在图2中，为了便于说明，对于密封构件40，仅图示了密封构件40的外缘。
[0039]下面，首先，基于图1和图2来依次说明半导体模块10的各部的概要。此外，为了方便起见，适当地使用相互正交的X轴、Y轴以及Z轴来进行以下的说明。Z轴是平行于半导体模块10的厚度方向的轴。下面，沿着X轴的一个方向为X1方向，与X1方向相反的方向为X2方向。沿着Y轴的一个方向为Y1方向，与Y1方向相反的方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体模块，具备：第一芯片垫，其具有第一面以及朝向与所述第一面相反的方向的第二面；第一外引线，其位于比所述第一芯片垫靠所述第二面所朝向的方向的位置；第一内引线，其将所述第一芯片垫与所述第一外引线进行连接，所述第一内引线具有台阶部；第一半导体芯片，其与所述第二面接合；以及密封构件，其将所述第一芯片垫和所述第一半导体芯片进行密封，其中，所述密封构件具有：第一密封部，其与所述第一面接合，所述第一密封部由第一树脂组成物构成；以及第二密封部，其与所述第二面接合，所述第二密封部由热传导率比所述第一树脂组成物的热传导率低的第二树脂组成物构成，所述第一密封部具有：露出面，其构成所述密封构件的外表面的一部分；第一接合面，其与所述第一芯片垫接合；以及第二接合面，其沿着所述台阶部的高度方向地与所述台阶部接合。2.根据权利要求1所述的半导体模块，其特征在于，所述第一接合面与所述第一芯片垫的侧面及所述第一面分别接合。3.根据权利要求2所述的半导体模块，其特征在于，所述第二面具有不与所述第一接合面接合的部分。4.根据权利要求1所述的半导体模块，其特征在于，所述第二接合面遍及所述台阶部的在高度方向上的整个区域地与所述台阶部接合。5.根据权利要求1所述的半导体模块，其特征在于，所述第二接合面遍及所述台阶部的在周向上的整个区域地与所述台阶部接合。6.根据权利要求5所述的半导体模块，其特征在于，所述第二接合面将所述台阶部的表面遍及整个区域地覆盖。7.根据权利要求5所述的半导体模块，其特征在于，所述第一密封部具有朝向与所述露出面相反的方向的端面，所述端面具有沿所述第一芯片垫的厚度方向来看与所述台阶部重叠且与所述第二面平行的部分。8.根据权利要求1所述的半导体模块，其特征在于，所述第一芯片垫的厚度比所述第一内引线的厚度厚。9.根据权利要求1所述的半导体模块，其特征在于，还具备：第二芯片垫，其位于比所述第一芯片垫靠所述第二面所朝向的方向的位置；第二外引线；第二内引线，其与所述第二芯...

【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：