[實用新型]半導體模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320009976.6
• 申請日: 2013-01-09
• 公開（公告）號: CN203038908U
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設計）人: 田中敦彥;森田啟圣
• 申請（專利權）人: 三墾電氣株式會社
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L23/42
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術領域

本實用新型涉及一種半導體模塊的結構，其具有將在金屬板上搭載有半導體芯片的結構密封在模塑層中的結構。

背景技術

一般情況下，半導體模塊具有如下結構：在使用半導體芯片時，將在金屬板上搭載有半導體芯片的結構密封在絕緣性模塑樹脂層中，從模塑樹脂層導出作為端子的引線。其中，特別是在半導體芯片是功率半導體芯片（功率MOSFET和IGBT等）的情況下，要求有效地進行來自半導體芯片的散熱。該散熱主要經(jīng)由搭載半導體芯片的金屬板進行，也能夠使用該金屬板本身作為一個端子。此時，如果設為該金屬板在模塑樹脂層的下表面露出的結構，則經(jīng)由焊錫連接所露出的金屬板，從而，能夠設置半導體模塊，且使布線連接到該金屬板。

另一方面，雖然將露出的金屬板用于散熱路徑和半導體模塊的固定，但是，也有時不用于電連接。此時，需要使與半導體芯片等電絕緣的金屬板在模塑樹脂層的下表面露出。在半導體芯片是功率半導體芯片的情況下，由于其動作電壓高，因此，要求此時的絕緣性高（絕緣耐壓高）。

在專利文獻1中記載有具有此種結構的半導體模塊的結構、制造方法。圖4是該半導體模塊90的剖視圖。在該半導體模塊90中，半導體芯片91經(jīng)由焊錫層92搭載于第1金屬板93的表面。該第1金屬板93的背面（下表面）經(jīng)由絕緣性樹脂層94與第2金屬板95接合。這些結構設為如下的形式：密封在模塑樹脂層96中，并使第2金屬板95的背面從模塑樹脂層96露出。

此外，第1金屬板93也可以用作與半導體芯片91連接的布線的一部分，引線97與第1金屬板93接合。同樣，引線98用作與半導體芯片91連接的其他布線，引線98通過鍵合線99與半導體芯片91連接。引線97、98分別設為從模塑樹脂層96的側(cè)表面突出的結構。其中，在制造該半導體模塊90時，第1金屬板93、引線97、98設為將它們一體化而成的引線框架的形式，并且設為在形成模塑樹脂層96后分開的圖示的形式。

在該結構的半導體模塊中，第1金屬板93、第2金屬板95的導熱率雖然足夠高，但是，將這些接合的絕緣性樹脂層94的導熱率比它們低。因此，在絕緣性樹脂層94中以高濃度添加由導熱率和絕緣性高于樹脂材料的無機材料（二氧化硅、氧化鋁等）構成的填充劑。但是，即便在此種情況中，在絕緣性樹脂層94中形成空隙時，在該部分，導熱率下降。關于絕緣耐壓也是相同的。

因此，在專利文獻1記載的制造方法中，首先，制作如下的結構：在第1金屬板93上經(jīng)由焊錫層92搭載半導體芯片91，形成連接的引線97、98、鍵合線99等。使用所述引線框架進行該步驟。另一方面，另外制作如下的結構：在第2金屬板95之上涂布作為上述絕緣性樹脂層94的材料。然后，經(jīng)由沒有硬化的狀態(tài)的絕緣性樹脂層94對這些結構中的第1金屬板93和第2金屬板95進行壓接后接合。

然后，為了密封整個該結構，通過傳遞模塑法形成模塑樹脂層96。在傳遞模塑法中，在模具中固定該結構，從柵（注入口）將液態(tài)的模塑樹脂材料（熱硬化性樹脂）注入模具并擴展到整個該結構后，使模塑樹脂材料硬化而做成期望形狀的模塑樹脂層96。在該制造方法中，通過設定為與該模塑樹脂材料的硬化一起硬化絕緣性樹脂層94，抑制絕緣性樹脂層94中的空隙的形成等，提高了制造出的半導體模塊90的可信性。

專利文獻1：日本特開2004-165281號公報

但是，在該制造方法中，需要使第1金屬板93壓接到第2金屬板95上的絕緣性樹脂層94。此時，如果第1金屬板93足夠，則不會對其上的半導體芯片91造成不良影響，但是，在第1金屬板93薄的情況下，對第1金屬板93施加壓力，這會對半導體芯片91帶來不良影響。此外，不僅是在制造時，即便在使用半導體模塊90時，有時也會由于半導體芯片91的發(fā)熱等而產(chǎn)生該壓力。此外，也擔心在對第1金屬板93施加了壓力時，第1金屬板93的下表面?zhèn)榷瞬控炌ń^緣性樹脂層94，或者引起絕緣性樹脂層94的裂紋。

即，很難獲得具有電懸浮的金屬板在模塑層的一面露出的結構、可信性高的半導體模塊。

實用新型內(nèi)容

本實用新型鑒于該問題點而提出，其目的在于提供一種解決上述問題點的實用新型。

本實用新型為了解決上述課題，設為下述所述的結構。