[發明專利]半導體裝置以及半導體裝置的制造方法

在審

• 申請號: 201810986853.5
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN109712938A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 稻葉祐樹;佐藤大樹
• 申請（專利權）人: 富士電機株式會社
• 主分類號: H01L23/26
• 分類號: H01L23/26;H01L23/492;H01L21/56
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 王穎;金玉蘭

本發明提供能夠防止由導電性板上的封裝樹脂的剝離引起的絕緣不良而提高可靠性的半導體裝置以及半導體裝置的制造方法。半導體裝置具備：將半導體元件(1)搭載于正面的導電性板(2)，以及將導電性板(2)的至少正面封入到內部的封裝樹脂(9)。導電性板(2)在被封入的封裝樹脂(9)的流體合流的區域設置有捕獲氣泡的構造(10)。導電性板(2)為矩形的形狀，封裝樹脂(9)從導電性板(2)的長邊側的一個注入口注入，封裝樹脂(9)的流體合流的區域是隔著半導體元件(1)位于與封裝樹脂(9)的注入側相反的一側的長邊的角的區域。

技術領域

本發明涉及半導體裝置以及半導體裝置的制造方法。

背景技術

近年來，以IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：絕緣柵雙極型晶體管)為中心，功率半導體模塊廣泛應用于電力變換裝置。功率半導體模塊是內置一個或者多個功率半導體芯片來構成變換連接的一部分或整體的功率半導體器件。

圖9是示出現有的功率半導體模塊的構成的截面圖。如圖9所示，功率半導體模塊具備：功率半導體芯片21、絕緣基板22、導電性板23、散熱板30、金屬基板24、端子殼體25、金屬端子26、金屬引線27、蓋28和封裝樹脂29。功率半導體芯片21是IGBT或者二極管等功率半導體芯片，搭載于導電性板23上。將在陶瓷基板等絕緣基板22的正面具有銅等的導電性板23，在背面具有銅等的散熱板30而成的部件稱作層疊基板。層疊基板利用焊錫接合于金屬基板24。在金屬基板24粘接有端子殼體25。端子殼體25為了固定將信號引出到外部的金屬端子26，由聚苯硫醚(PPS：Poly Phenylene Sulfide)等熱塑性樹脂嵌件成型而成。金屬端子26以錫焊被固定在層疊基板上，貫通蓋28而突出到外部。金屬引線27將功率半導體芯片21和金屬端子26電連接。蓋28由與端子殼體25相同的熱塑性樹脂構成。封裝樹脂29作為對層疊基板22的沿面以及基板上的功率半導體芯片21進行絕緣保護的封裝材料，填充到端子殼體25內。

作為封裝樹脂29，通常使用硅樹脂和/或環氧樹脂。硅樹脂和/或環氧樹脂的尺寸穩定性、耐水性/耐藥品性以及電絕緣性高，適合用作封裝樹脂。

半導體模塊具有使其薄型化、小型化、大電流容量化的趨勢。因此，正在研究不設置端子殼體、金屬基板、蓋的模塑型的半導體模塊。模塑型的半導體模塊是將具備功率半導體芯片的基板放在模具中由封裝樹脂進行模塑成型而成。

對于模塑型的半導體模塊而言，填充封裝樹脂29時的孔隙(氣泡)的產生成為課題。例如，公知有以下構造的半導體裝置：具有用于將模腔內的空氣向外部排出的氣孔，并在各個模腔的內表面，具有連結到氣孔的、樹脂無法進入的大小的微槽(例如，參見專利文獻1)。另外，公知有以下結構的半導體裝置：在即使產生孔隙也不會對產品的品質產生不良影響的位置，使捕獲伴隨著樹脂封裝工序而產生的殘留空氣的凹部與裸片焊盤(die pad)的槽部連通而形成(例如，參見專利文獻2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平7-171862號公報

專利文獻2：日本特開2010-267850號公報

發明內容

技術問題

由于在安裝了功率半導體芯片的導電性板的正面殘留的孔隙(氣泡)而導致在功率半導體芯片的周邊有產生封裝樹脂的剝離的隱患。因此，具有功率半導體芯片絕緣不良，功率半導體模塊的可靠性降低的隱患。尤其是，對于搭載了多個功率半導體芯片的半導體模塊而言，樹脂填充時的樹脂流動變得復雜，具有孔隙殘留在導電性板的正面，功率半導體模塊的可靠性降低的隱患。

本發明為了解決上述現有技術的問題，其目的在于提供一種能夠防止由導電性板上的孔隙引起的封裝樹脂的剝離而導致的絕緣不良，提高可靠性的半導體裝置以及半導體裝置的制造方法。

技術方案