半导体模块制造技术

本发明专利技术涉及半导体模块。一种半导体模块包括具有开关功能的半导体芯片（４１，４０１，４１１，４２１，４３１，４４１，４５１，４６１，４７１，４８１，４９１），覆盖所述芯片的树脂部分（４２，４０２，４１２，４２２，４３２，４４２，４５２，４６２，４７２，４８２，４９２）、端子（４４－４６；４０４－４０６；４１４－４１６；４２４－４２６；４３４－４３６；４４４－４４６；４５４－４５６；４６４－４６６；４７４－４７６；４８４－４８６；４９４－４９６）和散热部分（４３，４０３，４１３，４２３，４３３，４４３，４５３，４６３，４７３，４８３，４９３）。树脂部分包括第一和第二表面，其彼此相对并大体上与虚平面平行地扩张；并且衬底（２０）位于树脂部分的第一表面侧上。端子在虚平面的方向从树脂部分突出并被焊接到衬底上。所述散热部分被设置在所述树脂部分的第二表面侧上以释放在芯片中产生的热量。端子之一（４５，４０５，４１５，４２５，４３５，４４５，４５５，４６５，４７５，４８５，４９５）连接到散热部分，使得热量从端子之一传导至散热部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有用于使电动机旋转的开关功能的半导体模块。
技术介绍
用于车辆的电动机控制每年都在进一步发展，并且负责电动机和电动机控制的电 子控制单元(ECU)正在增加。另一方面，为了为车辆的用户提供舒适空间，进行了扩展车辆 乘客室中的空间的尝试。因此，保证用于布置电动机和ECU的空间是个挑战，并且缩小电动 机和E⑶的尺寸正在变得重要。例如，将用于电动助力转向系统(在下文中称为EPS)的E⑶设置在引擎室或仪 表面板后面。然而，由于用于EPS的ECU用高电流(约100A)来驱动电动机，所以其开关 元件的热生成量变大。因此，为了缩小此E⑶的尺寸，需要用于高散热的其结构。关于此 方面，提出了一种在半导体芯片的上表面上具有散热器的半导体模块(参见例如日本专利 No. 2685039)。然而，从散热的方面而言，以上专利No. 2685039中所描述的半导体模块可能不一 定是适当的。
技术实现思路
本专利技术解决以上缺点中的至少一个。根据本专利技术，提供了一种适合于在衬底上封装的半导体模块。该半导体模块包括 半导体芯片、树脂部分、多个端子和散热部分。所述半导体芯片具有开关功能。所述树脂部 分被形成为覆盖半导体芯片。所述树脂部分包括第一表面和第二表面，其彼此相对并大体 上与虚平面平行地扩张。所述衬底位于树脂部分的第一表面侧上。所述多个端子在虚平面 方向从树脂部分突出并被焊接到衬底上。所述散热部分被设置在所述树脂部分的第二表面 侧上以释放在半导体芯片中产生的热量。所述多个端子之一被连接到所述散热部分，使得 热量从所述多个端子之一传导至所述散热部分。附图说明通过以下说明、所附权利要求和附图，将最好地理解本专利技术以及其附加目的、特征 和优点，在附图中图1是大致上举例说明依照本专利技术的第一实施例的电子控制单元(ECU)的横截面 视图；图2是举例说明依照第一实施例的E⑶的透视分解图；图3是举例说明依照第一实施例的对电动机执行的开关操作的图示；图4A是举例说明依照第一实施例的半导体模块的顶视图；图4B是沿着图4A中的线IVB-IVB截取的并举例说明依照第一实施例的半导体模 块的横截面视图4C是举例说明依照第一实施例的半导体模块的底视图；图5A是举例说明依照本专利技术的第二实施例的半导体模块的顶视图；图5B是沿着图5A中的线VB-VB截取的并举例说明依照第二实施例的半导体模块 的横截面视图；图5C是举例说明依照第二实施例的半导体模块的底视图；图6A是举例说明依照本专利技术的第三实施例的半导体模块的顶视图；图6B是沿着图6A的线VIB-VIB截取的并举例说明依照第三实施例的半导体模块 的横截面视图；图6C是举例说明依照第三实施例的半导体模块的底视图；图7A是举例说明依照本专利技术的第四实施例的半导体模块的顶视图；图7B是沿着图7A的线VIIB-VIIB截取的并举例说明依照第四实施例的半导体模 块的横截面视图；图7C是举例说明依照第四实施例的半导体模块的底视图；图8A是举例说明依照本专利技术的第五实施例的半导体模块的顶视图；图8B是沿着图8A的线VIIIB-VIIIB截取的并举例说明依照第五实施例的半导体 模块的横截面视图；图8C是举例说明依照第五实施例的半导体模块的底视图；图9A是举例说明依照本专利技术的第六实施例的半导体模块的顶视图；图9B是沿着图9A的线IXB-IXB截取的并举例说明依照第六实施例的半导体模块 的横截面视图；图9C是举例说明依照第六实施例的半导体模块的底视图；图IOA是举例说明依照本专利技术的第七实施例的半导体模块的顶视图；图IOB是沿着图IOA中的线XB-XB截取的并举例说明依照第七实施例的半导体模 块的横截面视图；图IOC是举例说明依照第七实施例的半导体模块的底视图；图IlA是举例说明依照本专利技术的第八实施例的半导体模块的顶视图；图IlB是沿着图IlA中的线XIB-XIB截取的并举例说明依照第八实施例的半导体 模块的横截面视图；图IlC是举例说明依照第八实施例的半导体模块的底视图；图12A是举例说明依照本专利技术的第九实施例的半导体模块的顶视图；图12B是沿着图12中的线XIIB-XIIB截取的并举例说明依照第九实施例的半导 体模块的横截面视图；图12C是举例说明依照第九实施例的半导体模块的底视图；图13A是举例说明对依照第九实施例的半导体模块的修改的顶视图；图13B是沿着图13A中的线XIIIB-XIIIB截取的并举例说明对依照第九实施例的 半导体模块的修改的横截面视图；图13C是举例说明对依照第九实施例的半导体模块的修改的底视图；图14A是举例说明依照本专利技术的第十实施例的半导体模块的顶视图；图14B是沿着图14A中的线XIVB-XIVB截取的并举例说明依照第十实施例的半导体模块的横截面视图；图14C是举例说明依照第十实施例的半导体模块的底视图；图15A是举例说明依照本专利技术的第十一实施例的半导体模块的顶视图；图15B是沿着图15A中的线XVB-XVB截取的并举例说明依照第i^一实施例的半导 体模块的横截面视图；以及图15C是举例说明依照第十一实施例的半导体模块的底视图。 具体实施例方式下面将描述本专利技术的实施例。(第一实施例)第一实施例的电子控制单元(ECU)控制用于电动助力转向系统(EPS)的电动机。 此ECU的特征在于该ECU包括充当用于在接通和关断提供给电动机的电流之间切换的开关 的半导体模块。由于向电动机提供高电流，所以ECU具有半导体模块的发热问题。如图1所示，E⑶1的外部部分包括充当E⑶1的底部部分的散热器10和从衬底 20上方覆盖衬底20的盖子30。 如图2所示，散热器10具有大致为矩形的形状，并在其一个拐角附近包括凹坑11。 在凹坑11中容纳并设置有四个半导体模块40。类似于散热器10，衬底20具有矩形形状，并且四个半导体模块40被封装在对应于 散热器10的凹坑11的衬底20的底面的一部分上。在图2中，半导体模块40被封装在衬 底20的后拐角的底面上。连接器51被封装在衬底20的一侧上以朝着衬底20的横向侧突 出。在图2中，连接器51被封装在远离半导体模块40在衬底20前面的衬底20的一侧上。如图1所示，在连接器51中的衬底20上还布置有继电器52、线圈53和铝电解电 容器54。这些电子部件52至54在图2中未示出。盖子30包括散热部分31，其具有瓦楞(corrugated)形状的横截面并对应于衬底 20的在其上面封装半导体模块40的拐角部分。由于此类瓦楞形状，使得散热部分31的表 面面积很大以有助于散热。此外，盖子30的应变也受到限制。盖子30包括用于在其连接 器51侧容纳电子部件51至54的容纳部分32。如图2所示，散热器10和盖子30被与散热器10和盖子30之间的衬底20拧在一 起。当散热器10和盖子30被拧在一起时，为散热器10的凹坑11提供散热凝胶61。结果， 半导体模块40的周围区域充满散热凝胶61。同样地，还在盖子30的散热部分31下面提供 散热凝胶62。因此，散热部分31与衬底20之间的空间也充满散热凝胶62。接下来，下面将参照图3来描述半导体模块40的电连接，图3是举例说明电连接 的图示。用于电源91的电源线92经由连接器51(图3中未示出)连接到继电器52。电流 被经由线圈53提供给半导体模块40，线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适合于封装在衬底（２０）上的半导体模块，该半导体模块包括：半导体芯片（４１，４０１，４１１，４２１，４３１，４４１，４５１，４６１，４７１，４８１，４９１），其具有开关功能；树脂部分（４２，４０２，４１２，４２２，４３２，４４２，４５２，４６２，４７２，４８２，４９２），其被形成为覆盖半导体芯片，其中：所述树脂部分包括第一表面和第二表面，其彼此相对并大体上与虚平面平行地扩张；以及衬底（２０）位于树脂部分的第一表面侧上；多个端子（４４－４６；４０４－４０６；４１４－４１６；４２４－４２６；４３４－４３６；４４４－４４６；４５４－４５６；４６４－４６６；４７４－４７６；４８４－４８６；４９４－４９６），其在虚平面的方向从树脂部分突出并被焊接到衬底（２０）上；以及散热部分（４３，４０３，４１３，４２３，４３３，４４３，４５３，４６３，４７３，４８３，４９３），其被设置在树脂部分的第二表面侧上以释放在半导体芯片中产生的热量，其中所述多个端子之一（４５，４０５，４１５，４２５，４３５，４４５，４５５，４６５，４７５，４８５，４９５）被连接到所述散热部分，使得热量从所述多个端子之一传导至所述散热部分。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：大多信介，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：JP[日本]