[發明專利]半導體裝置

有效

• 申請號: 201380074546.5
• 申請日: 2013-03-13
• 公開（公告）號: CN105190855B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 織本憲宗;今井誠
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01L21/52
• 分類號: H01L21/52
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 熊傳芳,蘇卉

技術領域

本說明書公開的技術涉及一種半導體裝置。

背景技術

利用焊料將半導體元件和散熱片接合而成的半導體裝置已被公開。半導體元件的熱膨脹率和散熱片的熱膨脹率存在差異。因此，當半導體裝置的溫度變化時，半導體元件的尺寸變化量和散熱片的尺寸變化量會產生差異。尺寸變化量的差異在半導體元件的對角線上較大。因此，在半導體元件的四角的角部容易產生熱應力。在日本專利公開公報2009-170702號公開的半導體裝置中，將半導體元件的角部和散熱片(基板體)接合的焊料的厚度比半導體元件的角部以外的部分厚。由此，在半導體元件的溫度變化時，使半導體元件產生的熱應力降低。

發明內容

發明要解決的課題

在日本專利公開公報2009-170702號的技術中，增大半導體元件的角部的焊料厚度。因此，半導體裝置的體積增大。

本說明書提供一種能夠抑制半導體裝置的體積增大并降低半導體元件產生的熱應力的技術。

用于解決課題的技術方案

本說明書公開的半導體裝置具備：俯視觀察時呈矩形形狀的半導體元件和供半導體元件固定的被固定部件。半導體元件被配置于其矩形形狀的面朝向被固定部件的表面。半導體元件的矩形形狀的面的一部分固定于被固定部件的表面，半導體元件的矩形形狀的面的至少角部未固定于被固定部件的表面。

在上述半導體裝置中，在半導體裝置的溫度變化的情況下容易產生熱應力的半導體元件的角部和被固定部件未被相互固定。由此，能夠降低半導體元件產生的熱應力。另外，由于僅采用半導體元件的角部和被固定部件未被相互固定的結構，因此能夠抑制半導體裝置的體積增大。

附圖說明

圖1是表示實施例1的半導體裝置2的俯視圖。

圖2是實施例1的半導體裝置2的圖1(II－II)截面處的剖視圖。

圖3是實施例1的半導體裝置2的局部放大俯視圖。

圖4是實施例1的半導體裝置2的圖3(IV－IV)截面處的局部放大剖視圖。

圖5是表示實施例2的半導體裝置102的俯視圖。

圖6是實施例2的半導體裝置102的圖5(VI－VI)截面處的剖視圖。

圖7是比較例的半導體裝置的模擬了冷熱循環試驗的熱應力分析的數值計算結果。

具體實施方式

以下，對本說明書中公開的實施例的幾個技術特征進行說明。此外，以下說明的事項分別單獨地具有技術實用性。

(特征1)本說明書中公開的半導體裝置中，半導體元件的矩形形狀的面也可以由接合材料固定于被固定部件的表面。在被固定部件的表面，也可以在矩形形狀的面的角部所處的位置形成有凹陷。

在上述半導體裝置中，在將半導體元件固定于被固定部件時，接合材料向形成有凹陷的部分流入。因此，防止半導體元件的角部和被固定部件相互固定。由此，能夠降低半導體元件產生的熱應力。

(特征2)本說明書中公開的半導體裝置也可以還具備配置在半導體元件的矩形形狀的面與被固定部件的表面之間的中間部件。半導體元件和被固定部件也可以經由中間部件相互固定。中間部件也可以不位于矩形形狀的面的至少角部與被固定部件的表面之間。

在上述半導體裝置中，中間部件不位于半導體元件的角部與被固定部件之間。因此，防止半導體元件的角部和被固定部件相互固定。由此，能夠降低半導體元件產生的熱應力。

實施例1

如圖1～4所示，半導體裝置2具備：半導體元件4和供半導體元件4固定的散熱片6。半導體元件4為所謂半導體芯片。半導體元件4俯視觀察時呈矩形形狀(具體為正方形)。但是，半導體元件4也可以為長方形。另外，半導體元件4為IGBT。但是，半導體元件4例如也可以為MOSFET等其他半導體元件。

半導體元件4具備SiC基板。SiC基板在俯視圖中央部具有有源區域4a，在有源區域4a的周圍(具體來說，半導體元件4的外周緣部)具有周邊區域4b(圖3)。在有源區域4a形成有柵極、發射極區域、主體接觸區域、主體區域、漂移區域、集電極區域各個區域。但是，由于半導體元件4具有的這些結構是以往公知的，因此省略其說明。在半導體元件4的上表面形成有發射電極(未圖示)、柵極焊盤(未圖示)和主體接觸區域。在半導體元件4的下表面42形成有集電極。集電極形成于半導體元件4的整個下表面42。將半導體元件4的下表面42朝向后述的散熱片6的表面6a配置。