[發明專利]半導體裝置

有效

• 申請號: 201180054787.4
• 申請日: 2011-08-19
• 公開（公告）號: CN103210489A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 高宮喜和;大西一永;小平悅宏
• 申請（專利權）人: 富士電機株式會社
• 主分類號: H01L25/07
• 分類號: H01L25/07;H01L23/48;H01L25/18
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張鑫

技術領域

本發明涉及諸如功率半導體模塊（下文簡稱為電源模塊）之類的半導體裝置，其中在同一個封裝中包含多個半導體芯片。

背景技術

圖14是示出相關技術中的電源模塊的示意性截面圖。如圖14中所示，電源模塊500的封裝501被配置為包括金屬基底51、絕緣襯底52、附連至絕緣襯底52的電路圖案52a的主端子55和控制端子56、以及樹脂外殼57。在電源模塊500中，包含半導體元件的半導體芯片54被附連在封裝501的絕緣襯底52上。

在絕緣襯底52中，電路圖案52a被安裝在絕緣層52b的前表面側上，且后銅箔52c被安裝在絕緣層后表面側上。金屬基底51的前表面通過焊料（未示出）附連至絕緣襯底52的后銅箔52c。半導體芯片54的后表面、主端子52的一端、和控制端子56的一端通過焊料（未示出）被附連至絕緣襯底52的電路圖案52a。

安裝在半導體芯片54前表面的半導體元件（未示出）的電極和電路圖案52a通過接合線60彼此電連接，且電路圖案52a通過接合線60彼此電連接。樹脂外殼57粘附至金屬基底51周圍從而覆蓋金屬基底51的前表面側。樹脂外殼57被配置為使得側壁58和蓋59一體形成。主端子55和控制端子56的另一端的每一個貫穿樹脂外殼57的蓋59從而向樹脂外殼57外部暴露。

接著，將詳細描述電源模塊500的控制端子56的周圍M的配置。圖15是示出圖14中所示的電源模塊的控制端子周圍的主要組件的截面圖。在圖15中，在圖示中簡化了被配置為包括電路圖案52a、絕緣層52b、和后銅箔52c的絕緣襯底52。控制端子56被形成為與控制端子框61一體。控制端子框61被裝入樹脂外殼57。

在相比和控制端子56一體化的控制端子框61而言更接近絕緣襯底22的部分處，控制端子56具有彎折部分T。由于彎折部分T的彈性，控制端子56用作彈簧來向絕緣襯底52下壓，從而控制端子56確保相對于絕緣襯底52的電路圖案52a的導電狀態。控制端子56的端部，其向樹脂外殼57的外側暴露，通過連接件（未示出）連接至外部電線。

在安裝/分離連接件時，在面向絕緣襯底52的方向或在與絕緣襯底52相分離的方向中，應力施加在控制端子56上。因此，在安裝連接件時，在面向絕緣襯底52的方向中，應力施加在控制端子上。然而，由于控制端子56通過控制端子框61裝入到樹脂外殼57中，施加在控制端子56上的應力被防止通過控制端子56傳遞到絕緣襯底52。因此，沒有應力施加在絕緣襯底52上。

作為其中控制端子和控制端子框被一體形成且控制端子框被以此方式裝入到樹脂外殼內的電源模塊，提出了如下裝置。信號端子的引線柱被保持在信號端子框內，且信號端子框被保持在外殼內。在封裝中，引線柱在其中保持引線柱的部分和其遠端部分之間具有彎折部分。當外殼被安裝在金屬基底板上時，壓縮引線柱（其自由長度（壓縮前）被設置為比壓縮后的長度更長）從而對電路襯底進行加壓（例如，參看下列的專利文獻1）。

圖16(a)和16(b)是示出相關技術的另一個示例中的電源模塊的主要組件的截面圖。圖16(a)和16(b)中所示的電源模塊600不同于圖14中所示的電源模塊500之處在于控制端子56的周圍M的配置方面。圖16(a)示出在電源模塊600的控制端子56周圍M中的主要組件的截面圖。圖16(b)示出從樹脂外殼57的側壁58一側（在白色向左箭頭N所示的方向）看到的圖16(a)中所示的控制端子56的周圍M的主要組件的截面圖。

如圖16(a)和16(b)中所示，金屬基底51的前表面通過焊料53附連至絕緣襯底52的后銅箔52c。控制端子56被配置為包括貫穿樹脂外殼57的蓋59的貫穿孔59a的貫穿部56a、連接至貫穿部56a的端部來與貫穿部56a一起形成L-形截面的L-形加工部56b、和一端連接至L-形加工部56b且另一端通過焊接固定至絕緣襯底52的連接部56c。連接部56c的另一端被垂直地彎曲，且連接部56c的被垂直彎曲的端部通過焊料62附連至絕緣襯底52。

與連接至L-形加工部56b的貫穿部56a的端部相對的貫穿部56a的一端，被暴露在樹脂外殼57的外側。在電源模塊600組裝完成后與樹脂外殼57的蓋59的后表面59c相接觸的突出部63被安裝在貫穿樹脂外殼57的貫穿部56a的部分中。由于突出部63與樹脂外殼57的蓋59的后表面59c相接觸，控制端子56沒有在從樹脂外殼57到外側的方向（在圖16(b)中白色向上箭頭P所表示的方向中）中被拉出。