[發明專利]壓接型半導體器件堆疊

有效

• 申請號: 201580079287.4
• 申請日: 2015-04-27
• 公開（公告）號: CN107851642B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 表健一郎;中島亮;椋木誠;吉澤大輔;市倉優太;飯尾尚隆
• 申請（專利權）人: 東芝三菱電機產業系統株式會社;東芝能源系統株式會社
• 主分類號: H01L25/11
• 分類號: H01L25/11
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王麗軍

1.一種壓接型半導體器件堆疊，其包括：壓接型半導體器件，每個壓接型半導體器件包括多芯片半導體器件，其中多個芯片布置在同一平面上；散熱器，其被布置在所述壓接型半導體器件的兩個表面上，各壓接型半導體器件和所述散熱器交替堆疊；以及加壓裝置，其用于對所述壓接型半導體器件和所述散熱器加壓，使得已經被堆疊的壓接型半導體器件和散熱器之間的壓接力變為規定的壓接力，

所述壓接型半導體器件堆疊的特征在于：

所述加壓裝置包括：

加壓體，其布置在已經被堆疊的壓接型半導體器件和散熱器的上表面和下表面上，

絕緣座用金屬配件，每個絕緣座用金屬配件將由所述加壓體施加的壓力分配到外周面，和

絕緣座，每個絕緣座布置在所述絕緣座用金屬配件的加壓面與最靠近相關絕緣座用金屬配件的加壓面布置的散熱器之間，并且通過施加到相關絕緣座用金屬配件的加壓面的壓力加壓相關散熱器；

所述壓接型半導體器件具有：

作為壓接面的一側的收集器端面；

位于與所述收集器端面相反布置的另一側的發射器端面；和

切口部，其位于收集器端面或發射器端面中的任何一個的柱端面的周邊部分的一部分處；并且

當構成壓接型半導體器件的芯片平行于所述壓接面布置在收集器端面和發射器端面之間，并且從收集器端面到芯片的正面的距離與從發射器端面到芯片的背面的距離不同時，

進一步設置下述裝置：其使得從由上表面加壓體加壓的絕緣座用金屬配件的加壓面到最靠近此加壓面布置的壓接型半導體器件的芯片的正面的距離等于從由下表面加壓體加壓的絕緣座用金屬配件的加壓面到最靠近此加壓面布置的壓接型半導體器件的芯片的背面的距離。

2.根據權利要求1所述的壓接型半導體器件堆疊，其特征在于：

用于使從絕緣座用金屬配件的加壓面到最靠近此加壓面布置的壓接型半導體器件的芯片的正面或背面的距離彼此相等的裝置包括：

間隔件，所述間隔件在距離較短的一側布置在絕緣座和散熱器之間，并且所述間隔件的厚度等于從由上表面加壓體加壓的絕緣座用金屬配件的加壓面到最靠近此加壓面布置的壓接型半導體器件的芯片的正面的距離與從由下表面加壓體加壓的絕緣座用金屬配件的加壓面到最靠近此加壓面布置的壓接型半導體器件的芯片的背面的距離之間的差，從而吸收距離之間的差。

3.根據權利要求1所述的壓接型半導體器件堆疊，其特征在于：

用于使從絕緣座用金屬配件的加壓面到最靠近此加壓面布置的壓接型半導體器件的芯片的正面或背面的距離彼此相等的裝置：

改變具有較短距離的一側的散熱器的厚度，從而吸收從由上表面加壓體加壓的絕緣座用金屬配件的加壓面到最靠近此加壓面布置的壓接型半導體器件的芯片的正面的距離與從由下表面加壓體加壓的絕緣座用金屬配件的加壓面到最靠近此加壓面布置的壓接型半導體器件的芯片的背面的距離之間的差。

4.根據權利要求1所述的壓接型半導體器件堆疊，其特征在于：

用于使從絕緣座用金屬配件的加壓面到最靠近此加壓面布置的壓接型半導體器件的芯片的正面或背面的距離彼此相等的裝置：

改變絕緣座的厚度，從而吸收從由上表面加壓體加壓的絕緣座用金屬配件的加壓面到最靠近此加壓面布置的壓接型半導體器件的芯片的正面的距離與從由下表面加壓體加壓的絕緣座用金屬配件的加壓面到最靠近此加壓面布置的壓接型半導體器件的芯片的背面的距離之間的差。

5.根據權利要求1或3所述的壓接型半導體器件堆疊，其特征在于：

所述散熱器包括水冷式散熱器。

6.根據權利要求1至4中任一項所述的壓接型半導體器件堆疊，其特征在于：

所述加壓體包括球形加壓體或錐形加壓體。

7.根據權利要求1至4中任一項所述的壓接型半導體器件堆疊，其特征在于：

所述絕緣座用金屬配件包括：

在壓接面側進行反向鉆孔的切口部，以及

在與所述進行反向鉆孔的切口部相反的一側的表面處，被鉆孔從而在加壓體是球形加壓體的情況下在接觸部分處與球形加壓體接觸的表面，或者被鉆孔從而在加壓體是錐形加壓體的情況下在接觸部分處與錐形加壓體接觸的表面。