[發明專利]半導體芯片及半導體裝置

有效

• 申請號: 201780040556.5
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN109417060B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 杉浦和彥;巖重朝仁;河合潤
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H01L23/373
• 分類號: H01L23/373;H01L23/36;H01L23/40;H01L23/58;H01L23/62;H01L25/07;H01L25/18;H01L29/12;H01L29/739;H01L29/78
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 呂文卓

一種半導體裝置，具有電極部(19、24)的半導體芯片(2)的該電極部(19、24)與接合部件(5～7)電連接，經由接合部件(5～7)而在半導體芯片(2)中流過電流，該半導體裝置具備半導體芯片(2)和與電極部(19、24)電連接的接合部件(5～7)，接合部件(5～7)包含保護材料而構成，該保護材料，其電阻率的溫度系數為正，在將比所述半導體芯片(2)被損壞的損壞溫度低的規定溫度設為閾值溫度時，比所述閾值溫度高的溫度側的電阻率的溫度系數大于比所述閾值溫度低的溫度側的電阻率的溫度系數。

本申請基于2016年7月4日提出申請的日本專利申請2016－132565號，在此通過參照而包含其記載內容。

技術領域

本發明涉及具有與接合部件電連接的電極部的半導體芯片及半導體裝置。

背景技術

以往，提出有一種半導體裝置，其構成為依次層疊有第一散熱部件、接合部件、半導體芯片、接合部件、散熱塊、接合部件以及第二散熱部件(例如參照專利文獻1)。此外，作為半導體芯片，采用如下半導體芯片，其具有柵極電極、且形成有在該半導體芯片的厚度方向上流通電流的MOSFET(即，Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)元件、IGBT(即，Insulated Gate Bipolar Transistor)元件等半導體元件。另外，第一散熱部件及第二散熱部件分別經由接合部件而與半導體芯片熱連接及電連接，具有將半導體芯片產生的熱量放出的功能，并且具有作為構成流過半導體芯片的電流的電流路徑的布線部的功能。

在這樣的半導體裝置中，通過對施加于柵極電極的驅動電壓進行調整，從而切換在半導體芯片中流過電流的導通狀態、和在半導體芯片中不流過電流的截止狀態。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開2005－268496號公報

發明概要

但是，在上述半導體裝置中，在因某種不良情形而在第一散熱部件與第二散熱部件之間發生短路的情況下，由于在半導體芯片中流過大電流而半導體芯片的溫度急劇上升。并且，當半導體芯片的溫度達到損壞溫度，則該半導體芯片可能損壞。

為了解決這樣的問題，可以考慮在上述半導體裝置中配置熱敏電阻等溫度檢測元件，根據溫度檢測元件的檢測結果來調整向柵極電極施加的驅動電壓。即，可以考慮在檢測出的溫度為閾值溫度以上的情況下降低驅動電壓而切斷在半導體芯片中流過的電流，從而避免半導體芯片的溫度達到損壞溫度。

但是，在該方法中，由于在檢測出溫度后調整驅動電壓，因此響應性低，有可能在降低驅動電壓之前半導體裝置損壞。

發明內容

本發明的目的在于，提供能夠提高耐久性的半導體芯片及半導體裝置。

本發明的一個方面的半導體裝置，具有電極部的半導體芯片的該電極部與接合部件電連接，經由接合部件在半導體芯片中流過電流，該半導體裝置具備半導體芯片、和與電極部電連接的接合部件，接合部件包含保護材料而構成，該保護材料，其電阻率的溫度系數為正，在將比所述半導體芯片被損壞的損壞溫度低的規定溫度設為閾值溫度時，比所述閾值溫度高的溫度側的電阻率的溫度系數大于比所述閾值溫度低的溫度側的電阻率的溫度系數。

由此，當在半導體芯片中流過大電流從而該半導體芯片的溫度上升，接合部件的溫度也隨之上升。并且，當溫度超過閾值溫度，接合部件的保護材料的電阻率急劇增大。因此，能夠使流過半導體芯片的電流減少。因此，能夠抑制半導體芯片的溫度達到損壞溫度，能夠提高耐久性。另外，保護材料由于電阻率隨溫度變化，所以也不會有響應性變低的情況。

另外，根據本發明的另一方面，接合部件構成為，包含保護材料和電阻率低于保護材料的基礎材料。