[發明專利]功率用半導體裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201010268811.1
• 申請日: 2010-08-27
• 公開（公告）號: CN102005419A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 岡誠次;山口義弘
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L21/50;H01L21/56
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 閆小龍;王忠忠

技術領域

本發明涉及傳遞模塑(transfer-molding)型的功率用半導體裝置及其制造方法，尤其涉及將向上露出電極用金屬插座電極端子以相對絕緣基板直立的方式配置的功率用半導體裝置及其制造方法。

背景技術

從制造成本或生產性等角度考慮，一般的半導體封裝多是通過利用傳遞模塑成形(傳遞成形)進行的樹脂密封來形成的。在傳遞成形中，樹脂組成物(模塑樹脂)根據需要通過高頻加熱被熔融，并填充到保持為高溫的金屬模具內部的空洞(模腔(cavity))內。金屬模具一般包括上模具和與其組合的下模具，模腔由上模具和下模具的內壁規定。在模塑樹脂的填充和其后進行的模塑樹脂的加壓中采用柱塞，模塑樹脂在加熱熔融并填充到模腔內后被硬化。在進行了合模的狀態下向模腔填充模塑樹脂后，通過公知的方法，制造出利用模塑樹脂進行樹脂密封后的半導體裝置。

在傳遞模塑成形中，在合模時，以引線框為代表的金屬性電極端子在與上下模具接觸的狀態下被夾持，從而在樹脂密封后金屬性電極端子也露出到樹脂外部。在此所說的金屬制電極端子，在傳遞模塑成形后露出到封裝外部，與封裝外部電連接。一般地，在使用引線框作為金屬制電極端子的情況下，端子從由模塑樹脂成形的封裝的側面周邊形成為外部端子。但是，從將多個封裝高密度地安裝在印刷電路板上，使系統以及半導體裝置小型化的角度考慮，最好不使金屬制電極端子在封裝側面(與絕緣基板的表面平行的方向)露出，而在封裝上表面(與絕緣基板的表面垂直的方向)露出。

在專利文獻1中，公開了金屬制電極端子在封裝側面方向露出的結構，在專利文獻2中，公開了金屬制電極端子在封裝上表面方向露出的結構。

專利文獻1：日本特開平08-204064號公報

專利文獻2：日本特開2007-184315號公報

在傳遞模塑型的功率用半導體裝置中，在將電極端子露出到模塑樹脂上表面(與絕緣基板的表面垂直的方向)的情況下，電極端子直立安裝在絕緣基板上。電極端子的一端與電路圖案或半導體元件的電極接合，而另一端需要露出到模塑樹脂的外部。因而，在半導體裝置利用上模具和下模具被合模時，金屬制電極端子的不與絕緣基板接合的端部需要接觸到模具的內壁。

但是，當從絕緣基板至金屬制電極端子的頂端的總厚度大于模腔內部的縱向距離時，存在因合模導致內部部件受到損傷的問題。另一方面，當上述總厚度小于模腔內部的雙向距離時，在合模時金屬制電極端子的另一端沒有接觸到模具的內壁。這樣一來，在注入模塑樹脂后，金屬制電極端子不露出到模塑樹脂的外部，存在無法連接外部端子的問題。

為了避免這樣的問題，需要嚴格管理作為內部部件的絕緣基板或功率用半導體、金屬性電極端子、焊料或模具的尺寸精度，從而成為制造成本增加或生產率的下降的原因。

另外，在以從模塑樹脂的上部露出的方式形成金屬制電極端子的情況下，與從模塑樹脂的側面露出的情況相比，由于能夠在同一面上接近配置電極，所以，能夠實現電極配置的高密度化，從而有利于功率用半導體裝置的小型化。盡管如此，當金屬制電極端子間的沿面距離變得過小時，產生沿面放電，因而更進一步的小型化受到沿面距離的制約。

發明內容

本發明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種不需要嚴格管理內部部件或模具的尺寸的電極向上露出結構的功率用半導體裝置及其制造方法。

進而，本本發明提供一種通過增大金屬制電極端子之間的沿面距離從而能夠實現小型化的功率用半導體裝置及其制造方法。

本發明的功率用半導體裝置具有：絕緣基板；電路圖案，形成在絕緣基板上表面；功率用半導體，形成在電路圖案上；多個電極端子，直立形成在電路圖案或功率用半導體上，與外部端子導通；一體式樹脂制套筒，分別從上部與多個電極端子嵌合的兩端開口的多個套筒部成為一體；密封樹脂，覆蓋絕緣基板、電路圖案、功率用半導體、電極端子、一體式樹脂制套筒。