[實(shí)用新型]半導(dǎo)體裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220672816.5
• 申請(qǐng)日: 2012-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203013709U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 古原健二
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三墾電氣株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L23/49
• 分類號(hào): H01L23/49;H01L23/495;H01L23/367
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 田勇

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體裝置。?

背景技術(shù)

進(jìn)行大電流開(kāi)關(guān)動(dòng)作和整流的功率半導(dǎo)體元件（例如整流用二極管、功率MOSFET、IGBT（絕緣柵型雙極晶體管，Insulated?Gate?Bipolar?Transistor）等等）在工作中的發(fā)熱量很大。因此，對(duì)于將這樣的功率半導(dǎo)體元件內(nèi)置在塑封材料中的半導(dǎo)體裝置，希望具有很高的散熱功率。?

一般情況下，在半導(dǎo)體裝置中可以使用由散熱板和引線端子構(gòu)成的引線框架（Lead?Frame），并將功率半導(dǎo)體芯片安裝在該散熱板上。用由樹(shù)脂構(gòu)成的塑封材料對(duì)上述構(gòu)造進(jìn)行密封，固化后的該塑封材料成為封裝。其中，引線框架可以由導(dǎo)熱率高的銅等形成。另外，構(gòu)成引線框架的一部分的引線端子采用從塑封材料突出的方式，并且使用金屬線（wire）等將功率半導(dǎo)體芯片的電極與構(gòu)成電信號(hào)的輸入輸出端子的各引線連接。功率半導(dǎo)體芯片根據(jù)從外部施加在各引線上的電壓而工作。?

在實(shí)際中，該結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置是通過(guò)將各引線插入到印制基板上形成的通孔中并進(jìn)行焊接來(lái)使用的。或者，還可以采用這樣的方式，即：不僅各引線從塑封材料突出，而且在塑封材料的背面，使散熱板露出。在該情況下，有時(shí)背面的散熱板自身也被焊接到印制基板上來(lái)使用。?

目前，例如專利文獻(xiàn)1所述，在半導(dǎo)體裝置中有時(shí)混合安裝有功率元件（功率半導(dǎo)體芯片）和控制元件（控制用半導(dǎo)體集成電路）；而功率元件和控制元件通過(guò)金（Au）線直接連接。?

但是，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：因?yàn)楣β试涂刂圃g直接用Au線連接，安裝功率元件的模具墊被固定，而安裝控制元件的模具墊可以浮動(dòng)（沒(méi)有被固定），所以在制造時(shí)模具墊的振動(dòng)以及樹(shù)脂封裝時(shí)的樹(shù)脂充填應(yīng)力會(huì)使得Au線斷開(kāi)或變形。?

[專利文獻(xiàn)1]：日本特許2011-054773號(hào)公報(bào)，三墾電氣株式會(huì)社。?

應(yīng)該注意，上面對(duì)技術(shù)背景的介紹或技術(shù)問(wèn)題的分析只是為了方便對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的說(shuō)明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因?yàn)檫@些方案或分析在本實(shí)用新型的背景技術(shù)部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案或分析為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種半導(dǎo)體裝置，目的在于防止在制造時(shí)金屬線變形或斷開(kāi)。?

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種半導(dǎo)體裝置，包括功率元件和控制元件，其特征在于，所述半導(dǎo)體裝置具有：?

引線框架，其具有安裝有所述功率元件的第一模具墊，安裝有所述控制元件的第二模具墊，以及外部端子；?

金屬線，其作為電接線；以及，?

樹(shù)脂封裝體，其使所述引線框架的所述外部端子突出并進(jìn)行封裝；?

其中，所述外部端子與所述功率元件之間使用第三金屬線連接，所述功率元件與所述第二模具墊之間使用比所述第三金屬線細(xì)而且硬的第一金屬線連接。?

由此，在功率元件與控制元件之間使用硬度高而且細(xì)的金屬線連接，可以防止在制造時(shí)金屬線變形或斷開(kāi)；并且，細(xì)的金屬線可以壓縮從控制元件產(chǎn)生的導(dǎo)熱路徑，防止熱量的傳導(dǎo)而且成本較低。?

根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)方面，其中，所述引線框架還具有框架墊部，所述金屬線經(jīng)由所述框架墊部而電連接所述功率元件和所述控制元件。?

由此，通過(guò)在控制元件和功率元件之間設(shè)置框架墊部，從而控制元件和功率元件不再直接相連，防止了功率元件發(fā)出的熱量直接傳遞到控制元件。?

根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)方面，其中，所述金屬線包括：從所述功率元件到所述框架墊部的第一金屬線，以及從所述框架墊部到所述控制元件的與所述第一金屬線不同的第二金屬線。?

由此，采用不同的金屬線且沒(méi)有將元件之間直接相連接，所以沿金屬線的應(yīng)力不會(huì)施加到控制元件。并且，因?yàn)榻饘倬€不止一個(gè)，在框架墊部可以切換到不同的金屬線，因此傳熱路徑被分散，所以可以進(jìn)一步防止熱量的傳遞。?

根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)方面，其中，安裝有所述功率元件的第一模具墊設(shè)置于?接近所述樹(shù)脂封裝體的內(nèi)表面，使得所述第一模具墊與所述第二模具墊不在同一平面。?

由此，將安裝有功率元件的第一模具墊下沉設(shè)置，使得安裝有功率元件的第一模具墊和安裝有控制元件的第二模具墊不在同一平面，可以進(jìn)一步防止熱量的傳遞。?

根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)方面，其中，所述引線框架還具有：?

絕緣層，其一面粘著到安裝有所述功率元件的所述第一模具墊的外表面；?

散熱板，其一面與所述絕緣層的另一面接觸，并且所述散熱板的另一面從所述半導(dǎo)體裝置的表面露出。?

由此，通過(guò)設(shè)置散熱板可以更好地提高散熱性能。?