半导体装置以及半导体装置的制造方法制造方法及图纸

技术编号:6827480 阅读:187 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及半导体装置及半导体装置的制造方法。半导体装置(1)具有:基板(2),具有导电体(2a);半导体芯片(3),配置在基板(2)上并且与导电体(2a)电连接;管状电极(4),一端部与导电体(2a)电连接;密封树脂(5),对基板(2)、半导体芯片(3)以及电极(4)进行密封。电极(4)以如下方式构成:在利用密封树脂(5)进行密封之前的状态下,能够在基板(2)与半导体芯片(3)层叠的层叠方向上伸缩,电极(4)的另一端部(42)的前端部(42a)从密封树脂(5)中露出,电极(4)具有在另一端部(42)的前端部(42a)开口的中空空间(6)。由此,能够得到小型化的半导体装置及其制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,特别涉及利用密封树脂密封的半导体装置及其制造方法。
技术介绍
在半导体装置中,一般利用树脂对芯片以及引线等进行传递模塑(传递成型)。作为半导体装置的一例,存在对电动机等的电气设备进行控制的功率变换装置等中所使用的功率半导体模块。在功率半导模块中,利用树脂对进行供给负载的电流的控制的IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)、回流二极管即功率半导体芯片、绝缘用的基板、冷却用的基底板、用于应用的电极进行传递模塑并且进行模块化。例如,在日本特开2004-165281号公报中,公开了一种模塑树脂密封型功率半导体装置。该模塑树脂密封型功率半导体装置具有功率半导体芯片等被模塑树脂密封的壳体。在壳体内,在散热器上利用焊料层固定有功率半导体芯片,固定在散热器上的第一引线框从壳体的侧面向外部突出。此外,经由金属布线电连接到功率半导体芯片上的第二引线框从壳体的侧面向外部突出。在传递成型中,在以高压将上下模具接触密闭的状态下,密封树脂射出。此时,为了提高上下模具的气密性,模具精度是必要的。另一方面,使与上下模具接触的半导体装置的部件的尺寸公差收敛在模具精度的范围内是困难的。因此,在不与上下模具接触的方向取出半导体装置的电极。在上述公报的模塑树脂密封型功率半导体装置中,第一以及第二引线框从被模塑树脂密封的壳体的侧面向外部突出。在从该壳体的侧面向外部突出的第一以及第二引线框的空间,不能够配置其他半导体装置等。因此,对于从该壳体的侧面向外部突出的第一以及第二引线框的空间即取出电极部分来说,在并列配置多个半导体装置的情况下,成为不能够配置其他半导体装置等的无效区域。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述课题而提出的,其目的在于提供一种小型化的半导体装置及其制造方法。本专利技术的半导体装置具有基板,具有导电体;半导体芯片,配置在基板上,并且, 与导电体电连接;管状电极,一端部与导电体电连接;密封树脂,密封基板、半导体芯片以及电极。电极以如下方式构成在利用密封树脂进行密封之前的状态下,能够在基板和半导体芯片层叠的层叠方向上伸缩。电极的另一端部的前端部从密封树脂中露出。电极具有在另一端部的前端部开口的中空空间。根据本专利技术的半导体装置,电极以在利用密封树脂进行密封之前的状态下能够在基板和半导体芯片层叠的层叠方向上伸缩的方式构成,所以,电极在层叠方向伸缩,从而能够吸收层叠方向上的基板或者半导体芯片等的尺寸公差。此外,由于电极设置在层叠方向上,所以,电极不从密封树脂的侧面向外部突出。因此,能够将半导体装置小型化。并且,由于电极不从密封树脂的侧面向外部突出,所以,不会形成由于电极而不能够配置其他半导体装置的无效区域。因此,在将多个半导体装置并列配置时,能够在较小的空间配置多个半导体装置,所以,能够将具有多个半导体装置的系统(产品)小型化。本专利技术的上述以及其他目的、特征、方面以及优点能够从与附图相关联而理解的本专利技术的以下详细说明中了解。附图说明图1是示意性示出本专利技术的一个实施方式的半导体装置的剖面的示意图。图2是示意性示出本专利技术的一个实施方式的半导体装置的上表面的示意图。图3是示意性示出图1的Pl部的放大图。图4是示意性示出本专利技术的一个实施方式的半导体装置安装在印刷基板上的状态的示意图。图5是示意性示出本专利技术的一个实施方式的半导体装置的电极中插入了中继端子的样子的示意图。图6是示意性示出本专利技术的一个实施方式的半导体装置的电极中所插入的中继端子插入到印刷基板的通孔中的样子的示意图。图7A、7B、7C是示出利用树脂对本专利技术的一个实施方式的半导体装置的电极进行传递模塑的样子的示意图,图7A是设置时的样子的图,图7B是表示模具紧固时的样子的图,图7C是表示树脂填充时的样子的图。图8是示意性示出比较例的半导体装置的剖面的示意图。图9是示意性示出比较例的半导体装置的上表面的示意图。具体实施例方式以下,根据附图对本专利技术的一个实施方式进行说明。首先,对本专利技术的一个实施方式的半导体装置的结构进行说明。以传递模塑型的功率半导体装置为例对半导体装置的结构进行说明。参照图1以及图2,半导体装置1主要具有基板2、半导体芯片3、电极4、密封树脂 5、热分流器7。半导体装置1是通过传递成型而形成的,利用密封树脂5对基板2、半导体芯片3、电极4、热分流器7等进行密封。基板2在一面以及另一面具有导体加。该导电体加例如由金属图案构成。在基板2的一面侧,在一部分的导电加上夹持焊料8配置有半导体芯片3。半导体芯片3与导电体加电连接。对于该半导体芯片3来说,例如有开关半导体以及二极管。在基板2的另一面侧,在导电体加上配置有管状电极4。对于电极4来说,具有例如集电极(C)电极如、发射极(E)电极4b、栅极(G)电极如。例如,在与C电极如焊接在一起的导电体加上焊接有半导体芯片3。此外,半导体芯片3利用未图示的导线电连接到焊接有E电极4b的导电体加上。此外,栅极电阻9 电连接到焊接有G电极如的导电体加上。半导体芯片3利用导线10与栅极电阻9电连接。该导线10例如是Al (铝)导线。对于管状电极4来说,长度方向配置在基板2和半导体芯片3层叠的层叠方向上。 电极4以如下方式构成在利用密封树脂5进行密封前的状态下,能够在基板2和半导体芯片3层叠的层叠方向伸缩。电极4以如下方式构成在利用密封树脂5进行密封之前的状态下被模具夹持,从而被压缩,并且,密封树脂5固化之后不进行伸展。电极4例如由低电阻的金属构成,作为该金属,例如可举出铜、铝。电极4也可以在密封树脂5所接触的部分具有曲线的外形部43。例如,电极4可以在密封树脂5所接触的部分具有波纹管(蛇纹管)形状。曲线的外形部43也可以弯曲, 此外,也可以以平滑的曲面形成。曲线的外形部43的内角可以是锐角,此外也可以是钝角。 曲线的外形部43可以是单个,此外也可以是多个。电极4的一端部41与导电体加电连接。参照图3,一端部41通过焊料11利用焊接与导电体加电连接。此外,一端部41可以以如下方式构成朝向导电体加,一端部41 的直径变小,直至一端部41的前端部41a。焊料11被一端部41的前端部41a与导电体加夹持。此外,焊料11绕到一端部41的外周侧。再次参照图1以及图2,电极4的另一端部42的前端部4 不被密封树脂5覆盖, 从密封树脂5中露出。电极4具有在另一端部42的前端部4 开口的中空空间6。中空空间6设置在管状电极4的内周侧。对于电极4的另一端部42来说,可以以如下方式构成 朝向中空空间6的开口 44,另一端部42的直径变大,直至另一端部42的前端部42a。此外,电极4可以以如下方式构成在利用密封树脂5进行密封之前的状态下,能够以比基板2的抗折强度小的力在层叠方向上伸缩。此时,在利用密封树脂5进行密封前的状态下被模具紧固时,电极4的收缩所需要的力比基板2的抗折强度小的力。该抗折强度例如是约40MPa。此外,电极4可以以如下方式构成密封树脂5不会由于密封树脂5的密封时的射出压力而从开口 4流入到中空空间6。在该情况下,电极4以如下方式构成在利用密封树脂5进行密封时,电极4的另一端部42的前端部4 不会由于密封树脂5的射出压力而从模具离开。该射出压力约为lOMPa。此外,也可以以如下方式进行密封树脂5的密封本文档来自技高网
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【技术保护点】
1. 一种半导体装置,具有:基板,具有导电体;半导体芯片,配置在所述基板上,并且,与所述导电体电连接;管状电极,一端部与所述导电体电连接;以及密封树脂,密封所述基板、所述半导体芯片以及所述电极,所述电极以如下方式构成:在利用所述密封树脂进行密封之前的状态下,能够在所述基板与所述半导体芯片层叠的层叠方向上伸缩,所述电极的另一端部的前端部从所述密封树脂中露出,所述电极具有在所述另一端部的前端部开口的中空空间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:山口义弘
申请(专利权)人:三菱电机株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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