[發明專利]功率用半導體裝置

有效

• 申請號: 201280067069.5
• 申請日: 2012-01-25
• 公開（公告）號: CN104054173B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 寺井護;太田達雄;生田裕也;林建一;西村隆;筱原利彰
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L25/07
• 分類號: H01L25/07;H01L23/28;H01L23/29;H01L23/31;H01L25/18
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 金光華

技術領域

本發明涉及半導體裝置、特別是在高溫下工作的功率用半導體裝置的安裝構造。

背景技術

伴隨工業設備、電力鐵道、汽車的發展，它們所使用的功率用半導體元件的使用溫度也提高。近年來，大力地進行在高溫下也工作的功率用半導體元件的開發，功率用半導體元件的小型化、高耐壓化、高電流密度化得到發展。特別是，關于SiC、GaN等寬能帶隙半導體，帶隙比Si半導體大，期待功率用半導體裝置的高耐壓化、小型化、高電流密度化、高溫工作。為了利用具有這樣的特征的功率用半導體元件來制造裝置，需要即使在功率用半導體元件在150℃以上的高溫下工作的情況下也抑制接合材料的裂紋、布線的劣化來確保功率用半導體裝置的穩定的工作。

另一方面，作為在半導體裝置中用樹脂對半導體元件進行密封的方法，在專利文獻1中提出了如下方法：使用壩材料來包圍半導體元件的周圍，并對其內側部分性地進行樹脂密封。另外，在專利文獻2中提出了如下方法：為了防止覆蓋半導體元件的樹脂擴散，在半導體元件的周圍設置壩。

專利文獻1：日本特開2003-124401號公報

專利文獻2：日本特開昭58-17646號公報

發明內容

但是，在專利文獻1以及專利文獻2公開的方法中，如果半導體元件成為SiC等寬能帶隙半導體元件而在比以往更高的溫度下工作， 或者與它對應地，熱循環試驗的溫度成為高溫，則在密封樹脂中產生龜裂，或者從基板引起剝離，具有使功率用半導體裝置的可靠性顯著降低的課題。

本發明是為了解決上述那樣的問題點而完成的，其目的在于得到一種可靠性高的功率用半導體裝置，即使功率用半導體元件反復在高溫下工作而受到熱循環的情況下，也不易在密封樹脂中產生龜裂、或者不易從基板引起剝離。

本發明提供一種功率用半導體裝置，具備：半導體元件基板，在絕緣基板的一面形成有表面電極圖案并且在絕緣基板的另一面形成有背面電極圖案；功率用半導體元件，經由接合材料粘著于表面電極圖案的與絕緣基板相反一側的面；分隔壁，以包圍功率用半導體元件的方式接合在表面電極圖案上而設置；第一密封樹脂，填滿該分隔壁的內側，覆蓋功率用半導體元件以及分隔壁內的表面電極圖案；以及第二密封樹脂，覆蓋分隔壁、第一密封樹脂以及從分隔壁向外露出了的半導體元件基板，第二密封樹脂的彈性模量被設定為小于第一密封樹脂的彈性模量，在分隔壁的不與表面電極圖案接觸的面具備中繼端子用電極，經由中繼端子用電極，引出了從分隔壁內向分隔壁外的布線。

本發明的功率用半導體裝置如上述那樣構成，所以能夠得到可靠性高的功率用半導體裝置，在高溫工作時不易在密封樹脂與表面電極圖案、絕緣基板之間發生剝離，或者不易在密封樹脂中產生龜裂，不易引起高溫工作所致的工作不良。

附圖說明

圖1是示出本發明的實施方式1的功率用半導體裝置的基本構造的截面圖。

圖2是省略殼體側板、底座板等，去掉密封樹脂而示出本發明的實施方式1的功率用半導體裝置的基本構造的立體圖。

圖3是示出本發明的實施方式2的功率用半導體裝置的基本構造 的截面圖。

圖4是示出本發明的實施方式2的功率用半導體裝置的基本構造的其他例子的截面圖。

圖5是示出本發明的實施方式2的功率用半導體裝置的基本構造的其他又一例子的截面圖。

圖6是示出本發明的實施方式2的功率用半導體裝置的基本構造的其他又一例子的截面圖。

圖7是說明本發明的實施方式2的功率用半導體裝置的一個例子的分隔壁的制作方法的例子的立體圖。

圖8是去掉部件的一部分而示出比較例的功率用半導體裝置的基本構造的立體圖。

(符號說明)

1：絕緣基板；2：表面電極圖案；3：背面電極圖案；4；半導體元件基板；5、6：功率用半導體元件；7、70：接合材料；8：中繼端子用電極；9：分隔壁；10：底座板；11：殼體側板；12：第二密封樹脂；13：粗導線的布線；120：第一密封樹脂；130：細導線的布線。

具體實施方式

實施方式1.