[發明專利]半導體裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201380079555.3
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN105531816B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 坂本健
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L23/28
• 分類號: H01L23/28;H01L23/29
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張天舒

本發明的目的在于得到一種能夠以較低成本形成且具有高絕緣性的樹脂封裝構造的半導體裝置及其制造方法。并且，在本發明中，散熱件(3)在背面的外周端部具有成為倒角部的塌角面(9)或者C面(29)。多個芯片化后的功率元件(4)經由焊料(28)而搭載于散熱件(3)的表面之上，絕緣片部(2)設置于散熱件(3)的背面側。絕緣片部(2)以絕緣層(2a)及金屬箔(2b)的層疊構造而形成，設置于上層的絕緣層(2a)與散熱件(3)的背面密接。模塑樹脂(1)填充于塌角面(9)和絕緣片部(2)之間的間隙區域(S2)。

技術領域

本發明涉及由樹脂進行封裝的半導體裝置及其制造方法，特別地，涉及具有與封裝樹脂相比熱傳導率較大的絕緣層的半導體裝置及其制造方法。

背景技術

在電力用等半導體裝置中，確保高絕緣性、并且將功率芯片所產生的熱量高效地向外部進行散熱是非常重要的。為了提高散熱性能，優選使設置于功率芯片之下的絕緣層變薄，但如果使絕緣層變薄，則擔心絕緣特性劣化。

另外，關于電力用等半導體裝置，大多采用利用1種樹脂對整體進行全體模塑(full-mold)等的樹脂封裝構造的半導體裝置。另外，作為樹脂封裝構造的半導體裝置，存在例如專利文獻1所公開的半導體模塊。

專利文獻1：日本特開2011－9410號公報

發明內容

但是，在利用1種樹脂對整體進行全體模塑的樹脂封裝構造的半導體裝置中，封裝用樹脂兼用作與金屬塊等散熱件接合的散熱件下絕緣層。因此，如果使散熱件下絕緣層的膜厚變薄，則樹脂向散熱件下絕緣層的形成區域進入的狀況變差，模塑性極端地劣化，其結果，存在下述問題，即，使散熱件下絕緣層變薄是極度困難的。

因此，不得不使絕緣層的膜厚以某種程度變厚，因此，散熱性下降。為了使絕緣層的膜厚以某種程度變厚，且提高散熱性，能夠想到使用導熱性良好的樹脂作為絕緣層。但是，導熱性良好的樹脂的價格高，如果使用高價的高性能樹脂作為絕緣層的構成材料，則存在導致成本增高的問題。

另外，能夠想到下述構造，即，如專利文獻1中公開的半導體模塊所示，并非利用封裝樹脂，而是由絕緣層和導熱性高的金屬層(金屬箔)的層疊構造構成散熱件之下的絕緣片部，但存在無法具有高絕緣特性的問題。

本發明的目的在于解決上述問題，得到一種能夠比較廉價地形成且具有高絕緣性的樹脂封裝構造的半導體裝置及其制造方法。

本發明所涉及的第1方案的半導體裝置的構造為，半導體元件由模塑樹脂封裝，在該半導體裝置中，具有：散熱件，在該散熱件的表面之上載置所述半導體元件；以及絕緣片部，其形成于所述散熱件的背面之上，所述絕緣片部，呈現為金屬層和與所述模塑樹脂相比熱傳導率較大的絕緣層的層疊構造，所述絕緣層密接于所述散熱件的背面之上，所述散熱件在背面的外周端部具有通過R倒角加工或者C倒角加工而得到的倒角部，所述絕緣片部以沿所述散熱件的背面具有同一平面的方式構成，在所述絕緣片部與所述倒角部之間設置間隙區域，除所述金屬層的背面以外，所述模塑樹脂將所述半導體元件、所述散熱件以及所述絕緣片部封裝。

本發明所涉及的第2方案的半導體裝置的構造為，半導體元件由模塑樹脂封裝，在該半導體裝置中，具有：散熱件，在該散熱件的表面之上載置所述半導體元件；以及絕緣片部，其形成于所述散熱件的背面之上，所述絕緣片部，呈現為金屬層和與所述模塑樹脂相比熱傳導率較大的絕緣層的層疊構造，所述絕緣層密接于所述散熱件的背面之上，所述散熱件在背面的外周端部具有通過R倒角加工或者C倒角加工而得到的倒角部，所述絕緣片部具有：主體部，其沿所述散熱件的背面構成同一平面；以及彎曲部，其是表面區域從所述主體部起彎曲而形成的，與所述倒角部密接，除所述主體部處的所述金屬層的背面以外，所述模塑樹脂將所述半導體元件、所述散熱件以及所述絕緣片部封裝。

發明的效果