半導(dǎo)體裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種半導(dǎo)體裝置。該半導(dǎo)體裝置具有，絕緣層、相距規(guī)定間隔地設(shè)置在絕緣層上的多個(gè)配線(xiàn)層、設(shè)置在配線(xiàn)層上的半導(dǎo)體元件、以及覆蓋絕緣層、配線(xiàn)層、及半導(dǎo)體元件的注模部分。并且，絕緣層被構(gòu)成為，位于多個(gè)配線(xiàn)層之間的間隔處的部分比配置有配線(xiàn)層的部分厚度更厚。采用本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，能夠防止配線(xiàn)層之間的注模部分從絕緣層上剝離。
【專(zhuān)利說(shuō)明】半導(dǎo)體裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，具備由樹(shù)脂形成的注模部分的半導(dǎo)體裝置已為人們所知。例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的半導(dǎo)體模塊(半導(dǎo)體裝置)中，金屬板部(金屬板)上設(shè)置有絕緣膜(絕緣層)，絕緣膜上設(shè)置有多個(gè)金屬塊(配線(xiàn)層)，金屬塊上設(shè)置有半導(dǎo)體元件。絕緣膜被加工成平坦的板狀，多個(gè)金屬塊相隔一定間隔地配置在絕緣膜的表面。并且，在這樣的半導(dǎo)體模塊中，絕緣膜、金屬塊、及半導(dǎo)體元件都被樹(shù)脂模部(注模部分)覆蓋著。具體而言，樹(shù)脂注模部分在覆蓋金屬塊及半導(dǎo)體元件的同時(shí)，也將金屬塊之間的間隔填充。因此，位于金屬塊之間的絕緣膜會(huì)與樹(shù)脂注模部分相接觸。
[0003]然而，在上述現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體模塊中，因樹(shù)脂注模部分硬化而產(chǎn)生的收縮應(yīng)力可能會(huì)導(dǎo)致金屬塊之間的樹(shù)脂注模部分從絕緣膜上剝離。
[0004]【專(zhuān)利文獻(xiàn)I】:PC T國(guó)際公開(kāi)第2012 / 029165號(hào)公報(bào)
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種能夠防止位于配線(xiàn)層之間的間隔處的注模部分從絕緣層上剝離的半導(dǎo)體裝置。
[0006]作為解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供一種半導(dǎo)體裝置。該半導(dǎo)體裝置具有，絕緣層、相距規(guī)定間隔地設(shè)置在所述絕緣層上的多個(gè)配線(xiàn)層、設(shè)置在所述配線(xiàn)層上的半導(dǎo)體元件、以及覆蓋所述絕緣層、所述配線(xiàn)層、及所述半導(dǎo)體元件的注模部分，其特征在于:所述絕緣層被構(gòu)成為，位于所述多個(gè)配線(xiàn)層之間的間隔處的部分比配置有所述配線(xiàn)層的部分厚度更厚。
[0007]具有上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型的半導(dǎo)體裝置的優(yōu)點(diǎn)在于，通過(guò)加厚多個(gè)配線(xiàn)層之間的間隔處的絕緣層的厚度，與采用表面平坦的絕緣層的情形相比，能夠分散作用在多個(gè)配線(xiàn)層之間的間隔處的絕緣層表面上的注模部分的硬化收縮應(yīng)力，因此可防止配線(xiàn)層之間的注模部分從絕緣層上剝離。
[0008]在上述半導(dǎo)體裝置中，所述絕緣層也可包括，加工成平坦板狀的第I絕緣構(gòu)件、和設(shè)置在所述第I絕緣構(gòu)件上的第2絕緣構(gòu)件。
[0009]具有上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型的半導(dǎo)體裝置的優(yōu)點(diǎn)在于，便于實(shí)現(xiàn)絕緣層的局部加厚。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1表示的是實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。 [0011]圖2表示的是實(shí)施方式的第I種變形例的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。
[0012]圖3表示的是實(shí)施方式的第2種變形例的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。[0013]圖4表示的是實(shí)施方式的第3種變形例的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下，參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。但是，本實(shí)用新型不為下述實(shí)施方式所限定。并且，各圖中的尺寸關(guān)系(長(zhǎng)、寬等)也不反映實(shí)際的尺寸關(guān)系。
[0015]首先，參照?qǐng)D1對(duì)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置100進(jìn)行說(shuō)明。該半導(dǎo)體裝置100例如為控制車(chē)用電機(jī)的變頻電路。
[0016]如圖1所示，半導(dǎo)體裝置100具有，金屬板1、絕緣層2、配線(xiàn)層3、焊料4、半導(dǎo)體元件5和注模部分6。
[0017]在金屬板I的表面上設(shè)置有絕緣層2。在絕緣層2的表面上隔開(kāi)規(guī)定間隔地設(shè)置有多個(gè)配線(xiàn)層3。在配線(xiàn)層3的表面上，通過(guò)焊料4而連接有半導(dǎo)體元件5。另外，注模部分6以覆蓋住絕緣層2、配線(xiàn)層3、焊料4以及半導(dǎo)體元件5的方式被注入并成型在金屬板I的表面?zhèn)?。通常，為了提高半?dǎo)體裝置100的散熱性能，采用所謂半注模結(jié)構(gòu)(金屬板I的背面?zhèn)韧饴兜慕Y(jié)構(gòu))。
[0018]絕緣層2被加工成，位于多個(gè)配線(xiàn)層3之間的間隔處的部分比配置有配線(xiàn)層3的部分厚度更厚。即，絕緣層2被加工成，位于多個(gè)配線(xiàn)層3之間的間隔處的部分向上方突起。具體而言，絕緣層2包括，加工成平坦板狀的第I絕緣構(gòu)件21、和設(shè)置在第I絕緣構(gòu)件21上的第2絕緣構(gòu)件22。
[0019]第I絕緣構(gòu)件21例如是由樹(shù)脂制成的絕緣膜，其具有高絕緣性和高導(dǎo)熱性。該第I絕緣構(gòu)件21的熱導(dǎo)率較佳為3 W / m K以上。
[0020]第2絕緣構(gòu)件22例如是由樹(shù)脂制成的絕緣膜，其具有高絕緣性。該第2絕緣構(gòu)件22的截面為矩形，其底面與第I絕緣構(gòu)件21的頂面相接合。并且，第2絕緣構(gòu)件22和第I絕緣構(gòu)件21由不同材料加工而成。詳細(xì)而言，由于與第I絕緣構(gòu)件21不同，第2絕緣構(gòu)件22不需要具有導(dǎo)熱性，因此可以采用導(dǎo)熱性低于第I絕緣構(gòu)件21的材料。因而，在第2絕緣構(gòu)件22中未添加提高導(dǎo)熱性的填料，另外，第2絕緣構(gòu)件22比第I絕緣構(gòu)件21硬度更硬。
[0021]在第I絕緣構(gòu)件21的表面上，多個(gè)配線(xiàn)層3沿該表面的某一方向(圖1中的左右方向)相隔規(guī)定間隔地配置。并且，在這些配線(xiàn)層3之間，配置著第2絕緣構(gòu)件22。另外，在配線(xiàn)層3與第2絕緣構(gòu)件22之間留有一定間隙，該間隙被注模部分6填充。
[0022]各配線(xiàn)層3例如是由金屬制成的板狀構(gòu)件，具有將熱量吸收之后散發(fā)出去的功能。因此，半導(dǎo)體元件5所產(chǎn)生的熱量容易經(jīng)由配線(xiàn)層3和第I絕緣構(gòu)件21而被傳遞至金屬板I上。
[0023]半導(dǎo)體元件5通過(guò)焊料4而與配線(xiàn)層3相連接。另外，在配線(xiàn)層3上，既可以連接一個(gè)半導(dǎo)體元件5，也可以連接多個(gè)半導(dǎo)體元件5。該半導(dǎo)體元件5例如為IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)等的電力用半導(dǎo)體元件。另外，在半導(dǎo)體元件5的表面上連接有配線(xiàn)構(gòu)件(圖示省略)。
[0024]注模部分6例如是由含有離型劑的樹(shù)脂加工而成的。注模部分6在覆蓋配線(xiàn)層3及半導(dǎo)體元件5的同時(shí)，也將各配線(xiàn)層3之間的空間填充。因此，位于配線(xiàn)層3之間的間隔處的絕緣層2與注模部分6相接觸。具體而言，位于第2絕緣構(gòu)件22與配線(xiàn)層3之間的第I絕緣構(gòu)件21的表面與注模部分6相接觸，且第2絕緣構(gòu)件22的表面及側(cè)面也與注模部分6相接觸。
[0025]在本實(shí)施方式中，通過(guò)如上所述那樣，將絕緣層2中位于多個(gè)配線(xiàn)層3之間的間隔處的部分加厚，與采用平坦板狀的絕緣層2相比，配線(xiàn)層之間的被加厚的絕緣層表面能夠分散作用于配線(xiàn)層3之間的間隔處的絕緣層2表面上的注模部分6的硬化收縮應(yīng)力，從而能夠防止配線(xiàn)層3之間的間隔處的注模部分6從絕緣層2上剝離。并且，加厚絕緣層2，還能使注模部分6的體積相應(yīng)減小，從而降低硬化收縮應(yīng)力。由此，能夠有效地防止配線(xiàn)層3之間的注模部分6從絕緣層2上剝離。
[0026]另外，通過(guò)在絕緣層2被加厚的部分與配線(xiàn)層3之間(第2絕緣構(gòu)件22和配線(xiàn)層3之間)的間隙內(nèi)注入注模部分6，利用錨定效應(yīng)能使注模部分6的粘著力提高。因此，能夠防止因半導(dǎo)體裝置100工作時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力而使注模部分6從絕緣層2上剝離的情況發(fā)生。
[0027]另外，通過(guò)部分加厚絕緣層2，與采用表明平坦板狀的絕緣層的情形相比，能夠增大配線(xiàn)層3之間的爬電距離，因此，即使注模部分6從絕緣層2上剝離，也不容易引起絕緣損壞。
[0028]另外，在本實(shí)施方式中，通過(guò)在加工成平坦板狀的第I絕緣構(gòu)件21上設(shè)置第2絕緣構(gòu)件22，能夠容易地實(shí)現(xiàn)絕緣層2的局部加厚。
[0029]另外，在本實(shí)施方式中，由于第I絕緣構(gòu)件21和第2絕緣構(gòu)件22由不同材料加工而成，因此，在提高了第I絕緣構(gòu)件21的導(dǎo)熱性的同時(shí)，能夠使第2絕緣構(gòu)件22比第I絕緣構(gòu)件21更硬。
[0030]另外，在本實(shí)施方式中，通過(guò)設(shè)置多個(gè)配線(xiàn)層3，與將各配線(xiàn)層單獨(dú)封裝并模塊化相比，可實(shí)現(xiàn)小型化。
[0031]另外，在本實(shí)施方式中，通過(guò)在一個(gè)絕緣層2上設(shè)置多個(gè)配線(xiàn)層3，與對(duì)各配線(xiàn)層分別設(shè)置絕緣層的情形相比，可不必考慮這些絕緣層間的位置偏差。
[0032]另外，在本實(shí)施方式中，示出了在金屬板I的表面上設(shè)置絕緣層2的應(yīng)用例，但是不限于此，如圖2所示的第I變形例的半導(dǎo)體裝置200那樣，也可在散熱器201的表面上設(shè)置絕緣層2。散熱器201包括,金屬板201 a和多個(gè)翅片201 b。在金屬板201 a的表面上設(shè)置有絕緣層2。這些翅片201 b被加工成，從金屬板201 a的背面?zhèn)认蛳路窖由?。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，可提高散熱性。
[0033]另外，如圖3所示的第2變形例的半導(dǎo)體裝置300那樣，也可在冷卻器301的表面上設(shè)置絕緣層2。冷卻器301包括，在表上設(shè)置有絕緣層2的金屬板301 a。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，可提聞散熱性。
[0034]另外，在本實(shí)施方式中，示出了通過(guò)將第I絕緣構(gòu)件21與第2絕緣構(gòu)件22接合，而加厚配線(xiàn)層3之間的間隔處的絕緣層2的應(yīng)用例，但是不限于此，如圖4所示的第3變形例的半導(dǎo)體裝置400那樣，也可通過(guò)在第I絕緣構(gòu)件21上涂抹第2絕緣構(gòu)件402，來(lái)加厚配線(xiàn)層3之間的間隔處的絕緣層401。
[0035]另外，在本實(shí)施方式中，示出了第2絕緣構(gòu)件22的截面為矩形的應(yīng)用例，但是不限于此，第2絕緣構(gòu)件的截面也可為圓弧形狀。即，只要能使配線(xiàn)層之間的絕緣層的厚度增大，第2絕緣構(gòu)件的截面可為任何形狀。[0036]另外，在本實(shí)施方式中，示出了第I絕緣構(gòu)件21和第2絕緣構(gòu)件22由不同材料加工而成的應(yīng)用例，但不限于此，第I絕緣構(gòu)件和第2絕緣構(gòu)件也可由相同材料加工而成。并且，第I絕緣構(gòu)件和第2絕緣構(gòu)件也可被加工為一體。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體裝置，具有絕緣層、相距規(guī)定間隔地設(shè)置在所述絕緣層上的多個(gè)配線(xiàn)層、設(shè)置在所述配線(xiàn)層上的半導(dǎo)體元件、以及覆蓋所述絕緣層、所述配線(xiàn)層、及所述半導(dǎo)體元件的注模部分，其特征在于: 所述絕緣層被構(gòu)成為，位于所述多個(gè)配線(xiàn)層之間的間隔處的部分比配置有所述配線(xiàn)層的部分厚度更厚。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于: 所述絕緣層包括，加工成平坦板狀的第I絕緣構(gòu)件、和設(shè)置在所述第I絕緣構(gòu)件上的第2絕緣構(gòu)件。
【文檔編號(hào)】H01L23/31GK203746827SQ201420122157
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】中島清文 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社