[發(fā)明專利]半導體裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780096912.5
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN111373527A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設計）人: 飯塚新;岡本是英
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L23/40
• 分類號: H01L23/40;H01L23/28;H01L25/07;H01L25/18;H05K5/02;H05K5/03;H05K7/20
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張?zhí)焓?/td>

半導體裝置具有：半導體元件(10)；散熱器(50)，其搭載有半導體元件(10)；以及樹脂制的殼體(60)，其搭載于散熱器(50)，收容半導體元件(10)。在殼體(60)及散熱器(50)形成有貫穿它們的緊固孔(80)。殼體(60)在俯視觀察時包含緊固孔(80)的部分具有板狀的面壓力緩沖部件(61)，該面壓力緩沖部件(61)具有比樹脂高的剛性。

技術領域

本發(fā)明涉及半導體裝置，特別地，涉及電力用半導體裝置的冷卻構造。

背景技術

存在具有高可靠性的電力用半導體裝置(功率模塊)的高功率化及小型化的要求。為了響應該要求，除了在半導體裝置搭載的半導體元件的大容量化以外，還研究了采用具有帶鰭片的散熱器的直接冷卻構造的半導體裝置。就直接冷卻構造的半導體裝置而言，為了防止冷卻水泄漏，存在以下傾向，即，要求通過與以往的經由油脂冷卻的半導體裝置相比更高的緊固扭矩與散熱器緊固。

從耐腐蝕性、輕量化的觀點出發(fā)，散熱器大多使用鋁類材量。因此，在通過螺栓而將半導體裝置與散熱器直接緊固的情況下，有可能發(fā)生由于經由螺栓施加的應力(面壓力)而使散熱器凹陷等散熱器的變形。

例如在專利文獻1中提出了如下技術，即，就具有使用螺栓將搭載半導體元件的陶瓷基材固定于散熱器(散熱板)的構造的半導體裝置而言，通過在陶瓷基材的與螺栓抵接的部分形成金屬層，從而防止應力在該部分集中。

專利文獻1：日本特開2000-082774號公報

發(fā)明內容

專利文獻1的技術難以應用于半導體元件被收容于樹脂制殼體的構造的半導體裝置。這是因為在構成殼體的樹脂之上難以形成能夠緩和來自螺栓的應力的程度的金屬層。

另外，還存在如下技術，即，向用于通過螺栓而將樹脂制的殼體緊固于散熱器的緊固孔，插入由高剛性材料構成的被稱為“套環(huán)”的圓筒形的面壓力緩沖部件。考慮到生產率，套環(huán)通過嵌入成型而與樹脂制的殼體一體地形成。即，在殼體的制造時，通過將套環(huán)固定在用于對殼體進行成型的模具內，向其周圍注入樹脂，從而套環(huán)與殼體一體地形成。但是，在對螺栓要求高的緊固扭矩的情況下，存在由于該緊固扭矩而使套環(huán)從殼體剝離，發(fā)生套環(huán)的空轉、殼體的破裂的可能性。

本發(fā)明就是為了解決以上這樣的課題而提出的，其目的在于，就具有樹脂制的殼體的半導體裝置而言，在通過螺栓進行緊固時抑制散熱器的變形。

本發(fā)明涉及的半導體裝置具有：半導體元件；散熱器，其搭載了所述半導體元件；樹脂制的殼體，其搭載于所述散熱器，收容所述半導體元件；以及緊固孔，其貫穿所述殼體及所述散熱器，所述殼體在俯視觀察時包含所述緊固孔的部分具有板狀的面壓力緩沖部件，該面壓力緩沖部件具有比所述樹脂高的剛性。

發(fā)明的效果

根據本發(fā)明，由于面壓力緩沖部件呈板狀，因此能夠得到與殼體的樹脂之間的高密接性。另外，在由螺栓進行緊固時，在殼體、散熱器產生的應力(面壓力)得到抑制，能夠防止散熱器的變形。

本發(fā)明的目的、特征、方案以及優(yōu)點通過以下的詳細說明和附圖變得更清楚。

附圖說明

圖1是實施方式1涉及的半導體裝置的剖面圖。

圖2是實施方式1涉及的半導體裝置的俯視圖。

圖3是實施方式1涉及的半導體裝置的將外部電極、殼體的樹脂部分及散熱器透視的俯視圖。

圖4是用于對實施方式1中的面壓力緩沖部件的變形例進行說明的圖。

圖5是用于對實施方式1中的面壓力緩沖部件的變形例進行說明的圖。

圖6是實施方式2涉及的半導體裝置的將外部電極、殼體的樹脂部分及散熱器透視的俯視圖。