[發明專利]半導體裝置

有效

• 申請號: 201010586664.2
• 申請日: 2010-11-30
• 公開（公告）號: CN102194784B
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 高山剛;安田幸央;加藤肇;日山一明;佐佐木太志;石原三紀夫
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L23/492
• 分類號: H01L23/492;H01L23/488;H01L23/367
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張天舒

技術領域

本發明涉及半導體裝置，特別涉及半導體裝置中的功率半導體元 件與金屬板的接合。

背景技術

半導體裝置中的功率半導體元件是控制在其表面與背面之間流 動的電流的量的元件，借助在電流流動時產生的電力損耗而產生熱， 所以利用焊錫等的接合材料(接合部件)來將功率半導體連接到兼做 通電和散熱的金屬導體上，進行與外部的電連接和散熱這兩方面。

為了控制較大的電流而增大功率半導體元件本身，并且為了提高 隨之產生的熱的散熱性而加厚散熱板的厚度時，由于金屬導體與功率 半導體元件的線膨脹系數的差異，有可能在功率半導體元件產生應變 而損壞半導體元件。

為了防止該功率半導體元件的損壞，需要加厚連接金屬導體與功 率半導體元件的接合部件的厚度，但是作為接合部件而使用的焊錫， 由于其熱傳導系數、導電率均低于金屬導體的熱傳導系數、導電率， 所以存在散熱性、電阻均會惡化的問題。

作為解決這樣的問題的方案，存在如專利文獻1、2所示那樣的 方法，即，將網狀的金屬體配置在功率半導體元件與金屬導體之間， 并且使用于接合金屬導體與功率半導體元件的接合部件(焊錫等)浸 漬來進行接合的方法。

專利文獻1：日本特開昭55-93230號公報

專利文獻2：日本特開昭62-198140號公報

但是，如專利文獻1、2所示那樣的方法，也有這樣的問題：在 為了控制更大的電流而加厚接合部件的厚度時，會惡化其散熱性等。

發明內容

本發明為了解決上述的問題而構思，其目的在于提供即使在控制 更大的電流時也抑制散熱性等的惡化的半導體裝置。

本發明的半導體裝置具備：半導體元件；接合所述半導體元件的 上表面及下表面的接合部；以及隔著所述接合部而與所述半導體元件 上下接合的金屬板，所述接合部具備配置在所述半導體元件與所述金 屬板之間的網狀金屬體和埋設所述網狀金屬體的接合部件。

(發明效果)

依據本發明的半導體裝置，由于具備半導體元件；接合所述半導 體元件的上表面及下表面的接合部；以及隔著所述接合部而與所述半 導體元件上下接合的金屬板，且所述接合部具備配置在所述半導體元 件與所述金屬板之間的網狀金屬體和埋設所述網狀金屬體的接合部 件，能夠對上表面及下表面的金屬板有效率地散熱。

附圖說明

圖1是實施方式1的半導體裝置的、功率半導體元件與金屬板的 接合部的剖視圖。

圖2是實施方式1的半導體裝置的、功率半導體元件與金屬板的 接合部的剖視圖。

圖3是將實施方式1的半導體裝置的網狀金屬體的金屬線加工成 旋渦狀的金屬的俯視示意圖。

圖4是實施方式1的半導體裝置的、功率半導體元件與金屬板的 接合部的剖視圖。

圖5是實施方式1的半導體裝置的、功率半導體元件與金屬板的 接合部的剖視圖。

圖6是實施方式2的半導體裝置的、接合柱狀金屬的網狀金屬體 的剖視圖。

圖7是實施方式2的半導體裝置的、在柱狀金屬兩面接合網狀金 屬體的金屬的剖視圖。

圖8是實施方式3的半導體裝置的、改變縱橫的金屬線(金屬細 線)的條數的網狀金屬體的剖視圖。

圖9是實施方式3的半導體裝置的、改變縱橫的金屬線(金屬細 線)的條數并擠壓的網狀金屬體的剖視圖。

圖10是實施方式3的半導體裝置的、將網狀金屬體和金屬板擠 壓、一體化的金屬的剖視圖。

圖11是實施方式3的半導體裝置的、將網狀金屬體和金屬板擠 壓并一體化的金屬的剖視圖。

圖12是實施方式3的半導體裝置的、將網狀金屬體的四方彎曲 的金屬的剖面示意圖。

圖13是實施方式4的半導體裝置的、將一部分沖孔的網狀金屬 體的俯視圖。

圖14是實施方式4的半導體裝置的、將一部分沖孔的網狀金屬 體的俯視圖。

圖15是實施方式4的半導體裝置的、將多個功率半導體元件搭 載之間沖孔的網狀金屬體的俯視圖。

圖16是作為現有技術的半導體裝置的、功率半導體元件與金屬 板的接合部的剖視圖。

圖17是作為現有技術的半導體裝置的、功率半導體元件與金屬 板的接合部的剖視圖。

具體實施方式