專(zhuān)利名稱(chēng)：半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
后述的實(shí)施方式涉及ー種半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
逆變器等中使用的電源模塊等半導(dǎo)體裝置，在表面設(shè)有布線圖案的陶瓷基板上具有IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)和與其逆并聯(lián)連接·的環(huán)流ニ極管。IGBT、ニ極管等的半導(dǎo)體芯片的表面上的電極，由鍵合線(bonding wire)或者長(zhǎng)條狀的金屬片等(以下，稱(chēng)引出導(dǎo)線)向陶瓷基板上的布線圖案引出，然后，通過(guò)外部取出端子從布線圖案向封裝之外引出。半導(dǎo)體芯片表面的電極和引出導(dǎo)線通過(guò)焊料電氣性地連接。近年來(lái)，半導(dǎo)體芯片的特性得到了提高并實(shí)現(xiàn)著小型化。特別是，關(guān)于環(huán)流ニ極管，開(kāi)始代替Si(硅)而由SiC(碳化硅)構(gòu)成，小型化得到了進(jìn)展。由于半導(dǎo)體芯片的小型化，使得電流密度増大，半導(dǎo)體芯片的發(fā)熱量也増大。由于發(fā)熱量的増大，半導(dǎo)體芯片的0N/0FF帶來(lái)的溫度循環(huán)的變化變大。該溫度循環(huán)引起由半導(dǎo)體芯片和引出導(dǎo)線間的熱膨脹系數(shù)差所產(chǎn)生的應(yīng)カ(stress)的循環(huán)，并對(duì)焊料引起金屬疲勞。其結(jié)果，引起半導(dǎo)體芯片的動(dòng)作不良。人們期望一種即使在電流密度高的動(dòng)作中，相對(duì)于溫度循環(huán)的可靠性仍然高的半導(dǎo)體裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施方式提供相對(duì)于溫度循環(huán)可靠性高的半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明的實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置具備第I半導(dǎo)體芯片、緩沖體和終端導(dǎo)線(terminal lead)。第I半導(dǎo)體芯片具有第I電極、設(shè)于所述第I電極的相反側(cè)的第2電極，在第I電極和第2電極之間流動(dòng)電流。緩沖體具有電氣連接于第2電極的下部金屬箔、經(jīng)由下部金屬箔設(shè)于第2電極上的陶瓷片、和設(shè)于陶瓷片的下部金屬箔的相反側(cè)并與下部金屬箔電氣性連接的上部金屬箔。終端導(dǎo)線的一端設(shè)于上部金屬箔上，與上部金屬箔電氣性連接。利用本發(fā)明的實(shí)施方式，能夠提供相對(duì)于溫度循環(huán)，可靠性高的半導(dǎo)體裝置。


圖1的(a)是第I實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的要部斜視圖，(b)是(a)的部分放大圖。圖2是第I實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的圖1的A-A線中的剖面圖。圖3是第I實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的圖1的A-A線剖面圖中的緩沖體的剖面放大圖。圖4是第2實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的圖2的剖面圖中的緩沖體的剖面放大圖。圖5是第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的斜視圖。圖6是第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的圖5的B-B線中的剖面圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。實(shí)施例中的說(shuō)明所使用的圖是用于簡(jiǎn)化說(shuō)明的示意性的圖，圖中的各要素的形狀、尺寸、大小關(guān)系等，在實(shí)際的實(shí)施中不必限定于與圖中所示的一致，而是在能夠得到本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)?shù)馗淖儭?第I實(shí)施方式) 使用圖1至圖3，說(shuō)明第I實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置。圖1表示第I實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置100，其中(a)是示意地示出要部的斜視圖，(b)是將作為環(huán)流ニ極管來(lái)使用的FRD (Fast Recovery Diode,快速恢復(fù)ニ極管)2的周邊放大而示意地示出的斜視圖。圖2是圖1(a)的A-A線中的剖面圖。圖3是將圖2的剖面圖中的緩沖體6放大示出的剖面圖。如圖1 圖3所示，第I實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置具備金屬散熱板14、陶瓷基板9、FRD 芯片(主要是第 I 半導(dǎo)體芯片)2、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)芯片(第I半導(dǎo)體芯片或者第2半導(dǎo)體芯片)11、緩沖體6、終端導(dǎo)線7以及鍵合線12。第I實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置100，作為實(shí)施方式的一例，示出了在IGBT芯片11的發(fā)射扱-集電極間逆并聯(lián)連接有環(huán)流ニ極管2的例子。作為環(huán)流ニ極管的芯片2，使用了 FRD的芯片作為一例，但也能夠使用SBD(Schottkey Barrier Diode,肖特基勢(shì)魚(yú)ニ極管)的芯片。此外,代替IGBT 芯片 11,能夠使用 MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)或者IEGT (Injection Enhanced Gate Transistor,注入增強(qiáng)柵晶體管)等、由柵極電極控制第I電極和第2電極之間流動(dòng)的電流的半導(dǎo)體元件的芯片。陶瓷基板9由陶瓷構(gòu)成，其ー個(gè)表面，為了電路布線，而具有例如集電極圖案(第I布線圖案)1、發(fā)射極圖案(第2布線圖案)8以及柵極圖案(第3布線圖案)10。這些布線圖案，作為一例，使用厚度為0. 3mm左右的銅(Cu)箔(銅的板狀的薄物)。厚度及圖案形狀根據(jù)電路布線的用途而進(jìn)行設(shè)計(jì)。除銅箔以外，還能夠用例如鋁(Al)箔等其它金屬箔。集電極圖案1、發(fā)射極圖案8以及柵極圖案10例如通過(guò)銀焊錫固定于陶瓷基板的上述ー個(gè)表面。陶瓷基板I優(yōu)選為熱傳導(dǎo)性高、絕緣性高、熱膨脹系數(shù)小的基板。陶瓷基板9，在與設(shè)有上述集電極圖案1、發(fā)射極圖案8以及柵極圖案10的表面相反的ー側(cè)表面還具有銅箔13。該銅箔13也能夠使用鋁箔或者其它金屬箔。陶瓷基板I經(jīng)由銅箔13以及焊料3而固定于金屬散熱板14的ー個(gè)表面上。IGBT芯片11，在下表面上具有集電極電極(第I電極或者第3電極)，在與下表面相反ー側(cè)的上表面具有發(fā)射極電極(第2電極或者第4電極)以及柵極電極(控制電極或者第5電極)，在ON狀態(tài)時(shí)，從集電極電極向發(fā)射極電極流動(dòng)電流(各電極的詳情未圖示)。該電流由柵極電極進(jìn)行控制。IGBT芯片11，經(jīng)由集電極電極，設(shè)于陶瓷基板I上的集電極圖案I上。集電極電極，例如經(jīng)由焊料(未圖示)與集電極圖案I進(jìn)行電氣性連接。IGBT芯片11的發(fā)射極電極，通過(guò)鍵合線12電氣性連接于發(fā)射極圖案8。鍵合線12例如由鋁構(gòu)成，但也能夠用銅等其它金屬。鍵合線12與發(fā)射極電極以及發(fā)射極圖案8，通過(guò)焊料或者超聲波接合進(jìn)行電氣性連接。鍵合線12采用了多根。通過(guò)采用多根，能夠增加鍵合線12的電流流動(dòng)的截面積并降低流向鍵合線12的電流密度。IGBT芯片11的柵極電極，與上述同樣地，通過(guò)鍵合線12電氣性連接于柵極布線圖案10。流過(guò)柵極電極的電流與流向發(fā)射極電極的電流相比非常少，所以鍵合線12用一根就夠了。集電極圖案1、發(fā)射極圖案8以及柵極圖案10分別在未圖示的部分通過(guò)外部取出端子連接于未圖示集電極端子、發(fā)射極端子、柵極端子。FRD芯片2，在下表面具有陰極電極(第I電極)，在與下表面為相反側(cè)的上表面具有陽(yáng)極電極(第2電極)(各電極的詳情未圖示)。FRD芯片2由碳化硅(SiC)構(gòu)成。由 此，與由Si構(gòu)成的情況相比，F(xiàn)RD芯片具有低電阻特性，所以能夠縮小FRD芯片2的芯片面積。本實(shí)施方式的FRD芯片2的面積為4. OmmX4. 0mm。FRD芯片2經(jīng)由陰極電極設(shè)于集電極圖案I上。陰極電極經(jīng)由例如焊料(未圖示)與集電極圖案I電氣性連接。陽(yáng)極電極經(jīng)由緩沖體6與終端導(dǎo)線7電氣性連接。緩沖體6由陶瓷片4和將其在上下相夾并電氣性連接的金屬箔5構(gòu)成。即，緩沖體6具有電氣性連接于FRD芯片2的陽(yáng)極電極的下部金屬箔5b、經(jīng)由該下部金屬箔5b而設(shè)于陽(yáng)極電極上陶瓷片4、以及設(shè)于陶瓷片4的與下部金屬箔5b相反的ー側(cè)、并與下部金屬箔5b電氣性連接的上部金屬箔5a。下部金屬箔5b與上部金屬箔5a通過(guò)連接導(dǎo)體5c進(jìn)行電氣性連接。緩沖體6的下部金屬箔5b與FRD芯片2的陽(yáng)極電極通過(guò)焊料3電氣性連接。陶瓷片4采用比用于終端導(dǎo)線的銅或者鋁等金屬熱膨脹系數(shù)小、與氮化硅或者硅熱膨脹系數(shù)接近的陶瓷。能夠采用例如A1203 (氧化鋁)、AIN(氮化鋁)、BN(氮化硼)或者SiN(氮化硅)等。陶瓷片4的厚度例如為0. 32mm。本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置100，在陶瓷片4的側(cè)端部，連接導(dǎo)體5c與下部金屬箔5b和上部金屬箔5a電氣性連接。連接導(dǎo)體5c、下部金屬箔5b以及上部金屬箔5a由同一材料一體地形成。例如，通過(guò)將厚度為0. 3_的一個(gè)銅箔彎曲成U字狀，或者通過(guò)鑄造成型為U字狀，形成一體地具有連接導(dǎo)體5c、下部金屬箔5b以及上部金屬箔5a的金屬箔5。金屬箔5，除銅以外還能夠?yàn)殇X或者其它金屬。下部金屬箔5b以及上部金屬箔5a，與陶瓷基板通過(guò)例如銀焊錫15粘著。終端導(dǎo)線7，在一端與緩沖體6的上部金屬箔5a電氣性連接。此外，終端導(dǎo)線7的另一端與發(fā)射極圖案8電氣性連接。終端導(dǎo)線7由帯狀的或者長(zhǎng)條狀的金屬片構(gòu)成，本實(shí)施方式的情況下，是寬度2. 5_、厚度0. 4mm的銅片。終端導(dǎo)線7的兩端(前述的一端和另一端)在長(zhǎng)度方向上彎曲，以使與兩端以外的部分相比成為陶瓷基板I側(cè)。終端導(dǎo)線7，除銅以外還能以Al等其它金屬構(gòu)成，寬度和厚度能夠基于電流的量來(lái)設(shè)定。終端導(dǎo)線7，能夠與緩沖體6的上部金屬箔5a以及發(fā)射極圖案8通過(guò)焊料或者超聲波接合而進(jìn)行電氣性連接。如上構(gòu)成的本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置100具有以下的特征。FRD芯片2作為用于使由負(fù)載的電感分量產(chǎn)生的環(huán)流電流流向半導(dǎo)體裝置100中的環(huán)流ニ極管而實(shí)現(xiàn)功能。如果對(duì)電極驅(qū)動(dòng)用的逆并聯(lián)電路等使用半導(dǎo)體裝置100，則流向環(huán)流ニ極管的環(huán)流電流，成為超過(guò)50A的大電流。如果這樣的大電流流向FRD芯片2，則FRD芯片2發(fā)熱。
在這里，作為比較例而考慮對(duì)FRD芯片2經(jīng)由焊料直接連接終端導(dǎo)線7的情況。在這種比較例的情況下，由于上述發(fā)熱，F(xiàn)RD芯片2以及經(jīng)由焊料3與其連接的終端導(dǎo)線7產(chǎn)生熱膨脹。如果環(huán)流電流減弱而消失，則由于散熱，F(xiàn)RD芯片2和終端導(dǎo)線7收縮。構(gòu)成FRD芯片的Si或者SiC的熱膨脹系數(shù)與構(gòu)成終端導(dǎo)線的銅或者鋁的熱膨脹系數(shù)，差別大到產(chǎn)生如下影響的程度。兩者的熱膨脹系數(shù)差大，所以由于上述熱膨脹和上述收縮，接合兩者的焊料3被施加了很大的應(yīng)カ。通過(guò)將半導(dǎo)體裝置反復(fù)變化為ON狀態(tài)和OFF狀態(tài)，產(chǎn)生溫度循環(huán)。該溫度循環(huán)，使應(yīng)カ的循環(huán)發(fā)生，并引起對(duì)FRD芯片2和終端導(dǎo)線7進(jìn)行接合的焊料3的金屬疲勞，焊料3劣化。其結(jié)果，經(jīng)溫度循環(huán)，半導(dǎo)體裝置變得具有了引起通電不良等的特性不良。但是，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置100與上述比較例不同，在FRD芯片2和終端導(dǎo)線7之間具備緩沖體6。緩沖體6是將陶瓷片4通過(guò)下部金屬箔5b和上部金屬箔5a在上下相夾的構(gòu)造。下部金屬箔5b和上部金屬箔5a對(duì)陶瓷片4由銀焊錫等粘著劑固著，如果陶瓷片4為大于等于0. 2mm的厚度，則緩沖體6的熱膨脹系數(shù)，能在經(jīng)驗(yàn)上看作為大致為由陶瓷片4的熱膨脹系數(shù)決定。陶瓷片4由與Si或者SiC熱膨脹系數(shù)非常接近的A1203、AIN、 BN或者SiN構(gòu)成，所以緩沖體6的熱膨脹系數(shù)能夠視為與FRD芯片2的熱膨脹系數(shù)大致相
坐寸o其結(jié)果，在FRD芯片2、緩沖體6以及終端導(dǎo)線7各自的接合部，抑制熱膨脹系數(shù)之差引起的應(yīng)カ的發(fā)生。即使發(fā)生溫度循環(huán)，也能抑制接合FRD芯片2和緩沖體6的焊料3的劣化。緩沖體6和終端導(dǎo)線7通過(guò)超聲波接合而接合吋，不容易發(fā)生溫度循環(huán)引起的接合不良。即使在通過(guò)焊料進(jìn)行接合的情況下，在本實(shí)施方式中，由于在終端導(dǎo)線7和FRD芯片2之間存在緩沖體6，所以FRD芯片2的發(fā)熱，幾乎不對(duì)終端導(dǎo)線7和緩沖體6的接合產(chǎn)生影響。如上所說(shuō)明的那樣，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置100，通過(guò)在FRD芯片2和終端導(dǎo)線7之間具備緩沖體6，即使發(fā)生溫度循環(huán)也能抑制通電不良的發(fā)生，提高可靠性。(第2實(shí)施方式)使用圖4說(shuō)明第2實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置。圖4是與本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置200的圖2相當(dāng)?shù)钠拭鎴D中的緩沖體的剖面放大圖。另外，與在第I實(shí)施方式中說(shuō)明過(guò)的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)的部分，使用相同的參照編號(hào)或者記號(hào)并省略其說(shuō)明。主要說(shuō)明與第I實(shí)施方式的不同點(diǎn)。本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置200，如圖4中的緩沖體6的剖面圖所示的那樣，與第I實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置100在緩沖體6的構(gòu)造上不同。本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置200中，連接導(dǎo)體5c設(shè)于貫通陶瓷片4的孔4a中。該連接導(dǎo)體5c，由例如銀焊錫15構(gòu)成。如果示出制造エ序的一例，則在陶瓷片4的上表面和下表面的表面整體設(shè)置銀焊錫15，將下部金屬箔5b以及上部金屬箔5a分別經(jīng)由銀焊錫接合到陶瓷片4的下表面以及上表面。由此，位于陶瓷片4和下部金屬箔5b以及上部金屬箔5a之間的銀焊錫15，侵入到陶瓷片4的孔4a中而充填。其結(jié)果，連接導(dǎo)體5c由充填入貫通陶瓷片4的孔4a的銀焊錫15構(gòu)成。下部金屬箔5b以及上部金屬箔5a通過(guò)連接導(dǎo)體5c電氣性連接。本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置200，與第I實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置100同樣地，在FRD芯片2和終端導(dǎo)線7之間具備具有熱膨脹系數(shù)與FRD芯片2的熱膨脹系數(shù)大致相等的陶瓷片4的緩沖體6，即使發(fā)生溫度循環(huán)，也能抑制通電不良的發(fā)生，提高半導(dǎo)體裝置200的可靠性。(第3實(shí)施方式)使用圖5以及圖6說(shuō)明第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置。圖5是示意性地示出本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置300的斜視圖。圖6示意性地圖5的B-B線中的剖面圖。另外，與在第I實(shí)施方式中說(shuō)明過(guò)的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)的部分，使用相同的參照編號(hào)或者記號(hào)并省略其說(shuō)明。主要說(shuō)明與第I實(shí)施方式的不同點(diǎn)。如圖5以及圖6所示，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置300，在對(duì)IGBTll的發(fā)射極電極和發(fā)射極圖案8使用兩根終端導(dǎo)線77，來(lái)代替在第I實(shí)施方式中使用的多根鍵合線12這一點(diǎn)上，與第I實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置100不同。在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置300中，與FRD芯 片2 (第I半導(dǎo)體芯片)和發(fā)射極圖案8 (第2布線圖案)通過(guò)終端導(dǎo)線7進(jìn)行電氣性連接這一點(diǎn)同樣地，IGBT芯片11 (第2半導(dǎo)體芯片)的發(fā)射極電極和發(fā)射極圖案8通過(guò)兩根終端導(dǎo)線77電氣性連接。S卩，IGBT芯片11的發(fā)射極電極經(jīng)由緩沖體66連接到兩根中的各個(gè)終端導(dǎo)線77。連接IGBT芯片11的發(fā)射極電極和發(fā)射極圖案8的緩沖體66的構(gòu)造以及終端導(dǎo)線77的構(gòu)造，分別與連接FRD芯片2的陽(yáng)極電極和發(fā)射極圖案8的緩沖體6的構(gòu)造以及終端導(dǎo)線7的構(gòu)造完全相同。其中，各個(gè)尺寸對(duì)應(yīng)于各個(gè)芯片的規(guī)格而設(shè)定。本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置300，在第I實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置100中還具有具體的封裝構(gòu)造。半導(dǎo)體裝置300還具備樹(shù)脂匣16、樹(shù)脂蓋17、第I外部取出端子、第2外部取出端子、第3外部取出端子和娃凝膠(silicon gel) 19。樹(shù)脂匣16，在金屬散熱板14的搭載了陶瓷基板9的表面上具有包圍陶瓷基板9的環(huán)狀構(gòu)造。樹(shù)脂E 16,例如由PPS(Poly Phenylene Sulfide,聚苯硫醚)或者PBT(PolyButylene Terephthalate,聚對(duì)苯ニ甲酸丁ニ醇酯)等樹(shù)脂構(gòu)成。樹(shù)脂匣16,在與金屬散熱板14相反ー側(cè)的上部具有環(huán)狀構(gòu)造的開(kāi)ロ部。樹(shù)脂蓋17具有設(shè)于該開(kāi)ロ部并貫通樹(shù)脂蓋17的、第I外部取出端子(未圖示)、第2外部取出端子18E以及第3外部取出端子18G。這些外部取出端子，由樹(shù)脂蓋17固定。樹(shù)脂蓋17由與樹(shù)脂匣16相同的樹(shù)脂材料構(gòu)成。第I外部取出端子的一端電氣性連接于陶瓷基板I上的集電極圖案I。第I外部取出端子的另一端在樹(shù)脂蓋17的外側(cè)連接于集電極端子。第2外部取出端子18E的一端電氣性連接于陶瓷基板I上的發(fā)射極圖案8。第2外部取出端子18E的另一端在樹(shù)脂蓋17的外側(cè)電氣性連接于發(fā)射極端子。第3外部取出端子18G的一端電氣性連接于柵極圖案10。第3外部取出端子18G的另一端在樹(shù)脂蓋17的外側(cè)電氣性連接于柵極端子。在由樹(shù)脂匣16、樹(shù)脂蓋17以及金屬散熱板14包圍的內(nèi)部充填硅凝膠19。硅凝膠19覆蓋FRD芯片2、IGBT芯片11、集電極圖案1、發(fā)射極圖案8、柵極圖案10、緩沖體6、66以及終端導(dǎo)線7、77。本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置300，與第I實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置100同樣地，在FRD芯片2和終端導(dǎo)線7之間具備具有熱膨脹系數(shù)與FRD芯片2的熱膨脹系數(shù)大致相等的陶瓷片4的緩沖體6，即使發(fā)生溫度循環(huán)，也能抑制通電不良的發(fā)生，提高半導(dǎo)體裝置200的可靠性。進(jìn)而，IGBT芯片11與發(fā)射極圖案8，與FRD芯片2同樣地經(jīng)由緩沖體66通過(guò)終端導(dǎo)線77進(jìn)行連接。在IGBT芯片11與終端導(dǎo)線77之間，也具備具有熱膨脹系數(shù)與IGBT芯片11的熱膨脹系數(shù)基本相等的陶瓷片4的緩沖體66。由此，即使發(fā)生溫度循環(huán)，也能在IGBT芯片11中抑制通電不良的發(fā)生，提高可靠性。如上所示的實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置100 300，具有IGBT芯片11與FRD芯片11逆并聯(lián)接合的構(gòu)造。但是，本發(fā)明中的效用并不限于這些，而是即使在例如半導(dǎo)體裝置僅具備FRD芯片2的情況，或者僅具備IGBT芯片11的情況下，同樣地也能夠應(yīng)用。即，半導(dǎo)體裝置至少通過(guò)具備經(jīng)由具有陶瓷的緩沖體將半導(dǎo)體芯片和終端導(dǎo)線電氣性接合的構(gòu)造，對(duì)于溫度循環(huán)來(lái)提高可靠性。以上說(shuō)明了本發(fā)明的若干實(shí)施方式，但這些實(shí)施方式，是作為例子提示的，并不是 用來(lái)限定本發(fā)明的范圍的。這些新穎的實(shí)施方式能夠以其他各種方式進(jìn)行實(shí)施，在不脫離發(fā)明的要g的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實(shí)施方式及其變形包含在發(fā)明的范圍及要g中，并且包含在與權(quán)利要求書(shū)所記載的發(fā)明等同的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備 第I半導(dǎo)體芯片，具有第I電極、設(shè)于所述第I電極的相反側(cè)的第2電極，在所述第I電極與所述第2電極之間流動(dòng)電流； 緩沖體，具有與所述第2電極電氣性連接的下部金屬箔、經(jīng)由所述下部金屬箔而設(shè)于所述第2電極上的陶瓷片、以及設(shè)于所述陶瓷片的與所述下部金屬箔相反的一側(cè)并與所述下部金屬箔電氣性連接的上部金屬箔；以及 終端導(dǎo)線，其一端設(shè)于所述上部金屬箔上并與所述上部金屬箔電氣性連接。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述陶瓷片由Al203、AlN、SiN中的任意一個(gè)構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述下部金屬箔和所述上部金屬箔通過(guò)連接導(dǎo)體電氣性連接。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述連接導(dǎo)體設(shè)于所述陶瓷片的側(cè)端部， 所述下部金屬箔、所述上部金屬箔以及所述連接導(dǎo)體由同一金屬一體地形成。
5.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述連接導(dǎo)體設(shè)于貫通所述陶瓷片的孔。
6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述連接導(dǎo)體是銀焊錫。
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述上部金屬箔以及所述下部金屬箔由銅或者鋁構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述第2電極與所述下部金屬箔通過(guò)焊料電氣性連接。
9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述第I半導(dǎo)體芯片為二極管。
10.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述第I半導(dǎo)體芯片，在設(shè)有所述第2電極的一側(cè)具有控制所述第I電極和所述第2電極之間流動(dòng)的所述電流的控制電極。
11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述第I半導(dǎo)體芯片為MOSFET以及IGBT中的任意一個(gè)。
12.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 還具備陶瓷基板，在該陶瓷基板的一個(gè)表面具有第I布線圖案和與所述第I布線圖案相離而設(shè)的第2布線圖案， 所述第I半導(dǎo)體芯片經(jīng)由所述第I電極與所述第I布線圖案電氣性連接地設(shè)置， 所述終端導(dǎo)線的與所述一端相反的一側(cè)的另一端電氣性連接于所述第2布線圖案。
13.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 還具備第2半導(dǎo)體芯片，該第2半導(dǎo)體芯片具有第3電極、設(shè)于所述第3電極的相反側(cè)的第4電極，在所述第4電極側(cè)的表面具有控制所述第3電極和所述第4電極之間流動(dòng)的電流的第5電極， 所述陶瓷基板，在所述一個(gè)表面還具有設(shè)于關(guān)于所述第I布線圖案與所述第2布線圖案相反的一側(cè)的第3布線圖案，所述第2半導(dǎo)體芯片被設(shè)置為經(jīng)由所述第3電極電氣性連接于所述第I布線圖案， 所述第2半導(dǎo)體芯片的所述第4電極電氣性連接于所述第2布線圖案，所述第2半導(dǎo)體芯片的所述第5電極電氣性連接于所述第3布線圖案。
14.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，還具備金屬散熱板，在表面搭載了所述陶瓷基板；樹(shù)脂匣，具有在所述金屬散熱板的所述表面上包圍所述陶瓷基板的環(huán)狀構(gòu)造；樹(shù)脂蓋，設(shè)于所述樹(shù)脂匣的與所述金屬散熱板相反的一側(cè)的所述環(huán)狀構(gòu)造的開(kāi)口部； 第I外部取出端子，貫通所述樹(shù)脂蓋，固定于所述樹(shù)脂蓋，并電氣性連接于所述第I布線圖案上，第2外部取出端子，貫通所述樹(shù)脂蓋，固定于所述樹(shù)脂蓋，并電氣性連接于所述第2布線圖案上，第3外部取出端子，貫通所述樹(shù)脂蓋，固定于所述樹(shù)脂蓋，并電氣性連接于所述第3布線圖案上，以及硅凝膠，充填于所述樹(shù)脂匣內(nèi)，覆蓋所述第I半導(dǎo)體芯片以及所述第2半導(dǎo)體芯片。
15.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述第I電極是陰極電極，所述第2電極是陽(yáng)極電極。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置，具備第1半導(dǎo)體芯片、緩沖體和終端導(dǎo)線。第1半導(dǎo)體芯片具有第1電極和設(shè)于第1電極的相反側(cè)的第2電極，在第1電極與第2電極之間流動(dòng)電流。緩沖體，具有與第2電極電氣性連接的下部金屬箔、經(jīng)由下部金屬箔設(shè)于第2電極上的陶瓷片、設(shè)于陶瓷片的下部金屬箔的相反側(cè)并與下部金屬箔電氣性連接的上部金屬箔。終端導(dǎo)線的一端設(shè)于上部金屬箔上，與上部金屬箔電氣性連接。
文檔編號(hào)H01L23/48GK103021979SQ20121005752
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者中尾淳一, 福吉寬 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝