半导体装置.pdf

上传人:奻奴 文档编号:13775971 上传时间:2023-05-26 格式:PDF 页数:31 大小:1.15MB
收藏 版权申诉 举报 下载
半导体装置.pdf_第1页
第1页 / 共31页
半导体装置.pdf_第2页
第2页 / 共31页
半导体装置.pdf_第3页
第3页 / 共31页
文档描述:

《半导体装置.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《半导体装置.pdf(31页完成版)》请在专利查询网上搜索。

1、(19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202210785976.9 (22)申请日 2022.07.04 (30)优先权数据 2021-115201 2021.07.12 JP (71)申请人 新电元工业株式会社 地址 日本东京都 (72)发明人 梅田宗一郎久德淳志 (74)专利代理机构 北京中博世达专利商标代理 有限公司 11274 专利代理师 侯志源 (51)Int.Cl. H01L 23/10(2006.01) H01L 23/492(2006.01) (54)发明名称 半导体装置 (57)摘要 本发明涉及一种半导体装置。 。

2、该半导体装置 具备: 绝缘基板; 第一导体部和第二导体部, 该第 一导体部和第二导体部形成在绝缘基板上; 半导 体元件, 该半导体元件配置在第一导体部上; 平 板状的第一端子, 该第一端子连接于半导体元件 的第一电极; 平板状的第二端子, 该第二端子连 接于第一导体部; 密封树脂, 该密封树脂对绝缘 基板、 第一导体部、 第二导体部以及半导体元件 进行密封, 其中, 第一端子和第二端子各自具有: 内部端子部, 该内部端子部配置在密封树脂的内 部; 以及外部端子部, 该外部端子部在密封树脂 的外部露出的状态下配置, 在第一端子的外部端 子部和第二端子的外部端子部分别设置有内螺 纹部。 权利要求书。

3、1页 说明书10页 附图19页 CN 115621206 A 2023.01.17 CN 115621206 A 1.一种半导体装置, 所述半导体装置具备: 绝缘基板; 第一导体部和第二导体部, 所述第一导体部和所述第二导体部形成在所述绝缘基板 上; 半导体元件, 所述半导体元件配置在所述第一导体部上; 平板状的第一端子, 所述第一端子连接于所述半导体元件的第一电极; 平板状的第二端子, 所述第二端子连接于所述第一导体部; 以及 密封树脂, 所述密封树脂对所述绝缘基板、 所述第一导体部、 所述第二导体部以及所述 半导体元件进行密封, 其中, 所述第一端子和所述第二端子各自具有: 内部端子部, 。

4、所述内部端子部配置在所述密 封树脂的内部; 以及外部端子部, 所述外部端子部在所述密封树脂的外部露出的状态下配 置, 在所述第一端子的所述外部端子部和所述第二端子的所述外部端子部分别设置有内 螺纹部。 2.根据权利要求1所述的半导体装置, 其中, 所述第一端子的所述外部端子部和所述第二端子的所述外部端子部分别具有在板厚 方向上贯通的插入孔, 所述内螺纹部形成于内螺纹部件中, 所述内螺纹部件插入并固定于所述插入孔中。 3.根据权利要求2所述的半导体装置, 其中 所述内螺纹部件的一端部被插入到所述插入孔, 所述内螺纹部件的另一端部侧被密封 在所述密封树脂内。 4.根据权利要求13中任一项所述的半导。

5、体装置, 其中, 所述第一端子的所述外部端子部和所述第二端子的所述外部端子部的端部分别从所 述密封树脂的端部突出。 5.根据权利要求13中任一项所述的半导体装置, 其中, 所述第一端子的所述外部端子部和所述第二端子的所述外部端子部分别具有在板厚 方向上贯通的贯通孔, 所述密封树脂进入所述贯通孔。 6.根据权利要求4所述的半导体装置, 其中, 所述第一端子的所述外部端子部和所述第二端子的所述外部端子部分别具有在板厚 方向上贯通的贯通孔, 所述密封树脂进入所述贯通孔。 权利要求书 1/1 页 2 CN 115621206 A 2 半导体装置 0001 相关申请的交叉引用 0002 本申请要求于20。

6、21年7月12日提交日本专利局的、 申请号为2021115201的日本专 利申请的优先权和权益, 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域 0003 本公开涉及一种半导体装置。 背景技术 0004 日本专利第6850938号公报所公开的半导体装置具备: 基板, 该基板安装有半导体 芯片; 管脚(pin)端子, 该管脚端子连接于基板上的布线图案; 以及引线框架, 该引线框架支 承管脚端子, 并且将半导体芯片的电极与管脚端子电连接。 发明内容 0005 在上述的现有技术中, 管脚端子被设为外部连接端子, 但特别地在大电流用的半 导体装置中, 有时采用螺纹紧固来作为向外部连接端子的连接方法。 在。

7、那样的半导体装置 中, 例如在密封树脂的成形时, 用于嵌入螺纹紧固用的螺母的孔(六边形的孔等)形成于密 封树脂, 在该孔形状中嵌入螺母, 因此, 存在以下问题, 即, 半导体装置的厚度会增加与螺母 相应的厚度。 0006 本公开考虑上述问题, 目的在于得到一种能够在可通过螺纹紧固向端子进行连接 的结构中实现装置的减薄化(减薄厚度)的半导体装置。 0007 本公开的第一方面的半导体装置具备: 绝缘基板; 第一导体部和第二导体部, 该第 一导体部和第二导体部形成在所述绝缘基板上; 半导体元件, 该半导体元件配置在所述第 一导体部上; 平板状的第一端子, 该第一端子连接于所述半导体元件的第一电极; 。

8、平板状的 第二端子, 该第二端子连接于所述第一导体部; 以及密封树脂, 该密封树脂对所述绝缘基 板、 所述第一导体部、 所述第二导体部以及所述半导体元件进行密封, 其中, 所述第一端子 和所述第二端子各自具有: 内部端子部, 该内部端子部配置在所述密封树脂的内部; 以及外 部端子部, 该外部端子部在所述密封树脂的外部露出的状态下配置, 在所述第一端子的所 述外部端子部和所述第二端子的所述外部端子部分别设置有内螺纹部。 0008 根据本公开, 在绝缘基板上形成有第一导体部和第二导体部, 在第一导体部上配 置有半导体元件。 在半导体元件的第一电极连接有平板状的第一端子, 在第一导体部连接 有平板状。

9、的第二端子。 绝缘基板、 第一导体部、 第二导体部以及半导体元件由密封树脂密 封。 第一端子和第二端子各自具有: 内部端子部, 该内部端子部配置在密封树脂的内部; 以 及外部端子部, 该外部端子部在密封树脂的外部露出的状态下配置。 在第一端子的外部端 子部和第二端子的外部端子部分别设置有内螺纹部, 因此, 能够通过螺纹紧固向第一端子 和第二端子进行连接。 并且, 不需要将螺纹紧固用的螺母埋入到密封树脂, 因此, 能够实现 装置的减薄化。 说明书 1/10 页 3 CN 115621206 A 3 附图说明 0009 基于如下附图来详细说明本公开的示例性的实施例, 其中: 0010 图1是表示实。

10、施方式所涉及的半导体装置的立体图; 0011 图2是表示在实施方式所涉及的半导体装置中省略了密封树脂的图示的状态的立 体图; 0012 图3是表示在实施方式所涉及的半导体装置中省略了密封树脂的图示的状态的俯 视图; 0013 图4是表示绝缘基板及其周边部件的结构的俯视图; 0014 图5是表示绝缘基板的俯视图; 0015 图6是表示第一端子的立体图; 0016 图7是表示第二端子的立体图; 0017 图8是表示内螺纹部件的立体图; 0018 图9是表示内螺纹部件的剖视图; 0019 图10是表示第一端子具有的弯曲部和前端连接部及其周边部件的结构的立体图; 0020 图11是表示前端连接部和绝缘。

11、基板的第三导体部通过导电性接合材料接合的状 态的、 与图10对应的立体图; 0021 图12是表示第一端子所具有的弯曲部和前端连接部的立体图; 0022 图13是表示连接部件的立体图; 0023 图14是表示连接部件及其周边部件的结构的立体图; 0024 图15是表示管脚端子相对于支承部件的贯通孔的压入状态的俯视图; 0025 图16是表示管脚端子的立体图; 0026 图17是表示管脚端子、 支承部件以及绝缘基板的一部分的侧视图; 0027 图18是表示实施方式所涉及的半导体装置的制造途中的状态的第一俯视图; 0028 图19是表示实施方式所涉及的半导体装置的制造途中的状态的第二俯视图; 00。

12、29 图20是表示实施方式所涉及的半导体装置的制造途中的状态的第三俯视图; 0030 图21是表示第二端子的第一变形例的立体图; 0031 图22是表示第二端子的第二变形例的立体图; 0032 图23是表示连接部件的第一变形例的立体图; 0033 图24是表示连接部件的第二变形例的立体图; 0034 图25是表示管脚端子的第一变形例的立体图; 0035 图26是表示管脚端子在第一变形例中向支承部件的插通状态的俯视图; 0036 图27是表示管脚端子的第二变形例的立体图; 0037 图28是表示管脚端子在第二变形例中向支承部件的插通状态的俯视图; 0038 图29是表示管脚端子的第三变形例的立体。

13、图; 以及 0039 图30是表示管脚端子在第三变形例中向支承部件的插通状态的侧视图。 具体实施方式 0040 下面, 参照图1图30对本公开的一个实施方式所涉及的半导体装置10进行说明。 在本实施方式中, 为了便于说明, 将由在各图中适当地记载的FR、 RR、 LH、 RH、 UP以及UN表示 说明书 2/10 页 4 CN 115621206 A 4 的方向定义为前方向、 后方向、 左方向、 右方向、 上方向以及下方向, 对构成要素的位置、 方 向等进行说明。 另外, 在各图中, 为了容易观察附图, 有时省略一部分附图标记。 0041 如图1所示, 本实施方式所涉及的半导体装置10呈在前后。

14、方向上为长条、 且在上下 方向上为扁平的大致长方体状。 如图1图5所示, 该半导体装置10具备: 绝缘基板12; 形成 在绝缘基板12上的第一导体部14、 第二导体部16以及第三导体部18; 配置在第一导体部14 上的半导体元件20; 与半导体元件20的源电极(第一电极)22连接的平板状的第一端子30; 与第一导体部14连接的平板状的第二端子40; 将半导体元件20的栅电极(控制电极)24与第 二导体部16电连接的连接部件50; 相对于第二导体部16和第三导体部18隔开预定间隔配置 的平板状的两个支承部件52; 分别与第二导体部16和第三导体部18连接的两个棒状的管脚 端子56, 该管脚端子在。

15、分别插通到两个支承部件52的状态下被支承; 以及对绝缘基板12、 第 一导体部14、 第二导体部16、 第三导体部18、 半导体元件20、 连接部件50以及两个支承部件 52进行密封的密封树脂60。 0042 绝缘基板12是在下表面(背面)形成有散热用的金属板的DCB(Direct Copper Bonding基板, 直接铜焊基板)陶瓷基板。 该绝缘基板12也可以是印刷基板等。 关于该绝缘基 板12, 形成为矩形的平板状, 将半导体装置10的上下方向作为板厚方向而配置在半导体装 置10的前后方向中央部。 在绝缘基板12的上表面(表面)形成有第一导体部14、 第二导体部 16以及第三导体部18,。

16、 作为导体图案(在此为铜图案)。 第一导体部14形成于绝缘基板12的 中央部, 第二导体部16和第三导体部18形成于绝缘基板12的左右缘部。 第一导体部14、 第二 导体部16以及第三导体部18相互绝缘。 0043 如图4和图5所示, 在第一导体部14上配置有半导体元件20。 半导体元件20为功率 金属氧化物半导体场效应晶体管(MetalOxideSemiconductor FieldEffect Transistor, MOSFET)。 半导体元件20具有: 作为形成于一个面(绝缘基板12侧的表面(下表 面)的第二电极的漏电极(未图示); 作为形成于另一个面(与绝缘基板12相反侧的表面(上 。

17、表面)的第一电极的源电极22; 以及作为控制电极的栅电极24。 0044 半导体元件20的漏电极经由导电性接合材料与第一导体部14接合。 在半导体元件 20的源电极22的上方配置有由具有导电性的平板材料(在此为铜板)构成的导体板26(参照 图4)。 导体板26经由导电性接合材料与源电极22接合。 此外, 在本实施方式中, 使用焊料来 作为导电性接合材料。 焊料也可以是无铅焊料。 另外, 导电性接合材料不限于焊料, 也可以 是具有导电性和粘合性的合金或金属、 或者银糊剂、 具有银纳米颗粒的导电性粘合剂。 0045 如图1图3以及图6所示, 第一端子30构成为平板状, 配置在半导体装置10的前 部。

18、。 第一端子30相当于 “端子部件” 。 第一端子30是由导电性的平板材料(在此为铜板)被冲 压成形而制造得到的。 第一端子30以一体的方式具有配置在密封树脂60(参照图1)的内部 的内部端子部30A、 以及在密封树脂60的外部露出的状态下配置的外部端子部30B。 0046 外部端子部30B呈将半导体装置10的上下方向作为板厚方向的大致矩形的平板 状。 内部端子部30A具有从外部端子部30B的后端部向下方侧延伸的垂下部30A1、 以及从垂 下部30A1的后端部向后方侧延伸的接合部30A2。 关于接合部30A2, 配置在导体板26的上方, 经由作为导电性接合材料的焊料与导体板26接合。 由此, 。

19、第一端子30经由导体板26以及焊 料来与源电极22电连接。 0047 如图1图3以及图7所示, 第二端子40构成为平板状, 配置在半导体装置10的后 说明书 3/10 页 5 CN 115621206 A 5 部。 第二端子40是具有导电性的平板材料(在此为铜板)被冲压成形而制造得到的。 第二端 子40以一体的方式具有配置在密封树脂60(参照图1)的内部的内部端子部40A、 以及在密封 树脂60的外部露出的状态下配置的外部端子部40B。 0048 外部端子部40B呈将半导体装置10的上下方向作为板厚方向的大致矩形的平板 状。 内部端子部40A从外部端子部40B的前端部向下方侧延伸。 在内部端子。

20、部40A的下端部形 成有向前方侧弯曲的接合部40A1。 接合部40A1经由导电性接合材料与绝缘基板12上的第一 导体部14的后端部侧接合。 由此, 第二端子40经由导电性接合材料以及第一导体部14来与 半导体元件20的漏电极电连接。 0049 在第一端子30的外部端子部30B的中央部和第二端子40的外部端子部40B的中央 部分别形成有在板厚方向上贯通外部端子部30B、 40B的圆形的插入孔36、 42。 这些插入孔 36、 42分别被插入并固定有内螺纹部件46(参照图8和图9)。 内螺纹部件46为袋状的内螺纹 螺母, 呈向上方侧开口的有底圆筒状。 在内螺纹部件46的内周形成有内螺纹部48。 0。

21、050 在外部端子部30B、 40B的各插入孔36、 42分别被插入(在此为被压入)有内螺纹部 件46的开口侧的端部(一端部)。 在内螺纹部件46的开口侧的外周面形成有帽檐状的凸缘部 46A, 该凸缘部46A与外部端子部30B、 40B的下表面接触。 内螺纹部件46的另一端部侧被密封 在密封树脂60内。 此外, 不限于内螺纹部件46的一端部被压入到插入孔36、 42而固定于第一 端子30和第二端子40的结构, 也可以设为通过粘合等手段来固定于第一端子30和第二端子 40的结构。 另外, 并不限于在第一端子30和第二端子40固定有内螺纹部件46的结构。 即, 例 如也可以设为如下结构: 对外部端。

22、子部30B、 40B实施翻边加工, 形成圆筒状的立起部, 在该 立起部的内周形成内螺纹部48。 0051 通过上述的内螺纹部件46被固定于第一端子30和第二端子40, 在第一端子30和第 二端子40设置内螺纹部。 由此, 构成为能够通过螺纹紧固来对第一端子30和第二端子40连 接安装于外部布线的压接端子、 母线等。 0052 如图1所示, 第一端子30的外部端子部30B的前端部成为从密封树脂60的前端部向 前方侧突出的突出部30B1。 第二端子40的外部端子部40B的后端部成为从密封树脂60的后 端部向后方侧突出的突出部40B1。 通过利用这些突出部30B1、 40B1, 使外部端子部30B、。

23、 40B 的上表面(设置有内螺纹部的面)与用于对密封树脂60进行成形的成形模具(上模具)接触, 用成形模具(下模具)从反面按压突出部30B1、 40B1来使之与上模具贴紧, 由此, 能够将外部 端子部30B、 40B的上表面(设置有内螺纹部的面)形成为露出面。 0053 在外部端子部30B的前端部侧的左右两侧和外部端子部40B的后端部侧的左右两 侧, 分别形成有左右方向的外侧开放的切口部38、 44。 这些切口部38、 44通过定位第一端子 30和第二端子40的位置来发挥功能。 另外, 密封树脂60进入这些切口部38、 44。 由此, 针对向 第一端子30和第二端子40进行螺纹紧固时所施加的载。

24、荷的强度得以提高。 此外, 也可以设 为形成有贯通孔来代替切口部38、 44的结构。 0054 如图6、 图10以及图11所示, 从第一端子30的内部端子部30A的后端部侧的左端部 向左侧延伸有接地用延伸部39。 接地用延伸部39的前端侧配置在第三导体部18的上方。 在 接地用延伸部39的前端侧形成有向第三导体部18侧(即绝缘基板12侧; 下方侧)弯曲的弯曲 部39A。 该弯曲部39A是将沿着前后方向的曲率中心线CC(参照图12)作为弯曲中心而弯曲 的。 说明书 4/10 页 6 CN 115621206 A 6 0055 在弯曲部39A的前端(下端)设置有与第三导体部18连接的前端连接部39。

25、B。 从左右 方向来看, 前端连接部39B形成为向下方侧呈凸形的圆弧状, 下面形成为曲面状。 该前端连 接部39B的曲面与作为连接对象部的第三导体部18线接触。 如图11所示, 该前端连接部39B 通过作为导电性接合材料的焊料BM与第三导体部18接合。 在上述结构的第一端子30中, 前 端连接部39B的曲面形状是在构成第一端子30的平板材料通过冲压加工而被打穿时成形 的。 并且, 通过之后的弯曲加工形成弯曲部39A。 0056 在该前端连接部39B中与第三导体部18线接触的部位(参照图12的双点划线LC)在 与曲率中心线CC正交的方向延伸。 此外, 不限于前端连接部39B与连接对象部线接触的结。

26、 构, 也可以设为点接触或者面接触的结构。 另外, 不限于前端连接部39B与第三导体部18(连 接对象部)直接接触的结构, 也可以设为如下结构: 在前端连接部39B与连接对象部之间夹 有导电性接合材料, 前端连接部39B和连接对象部经由导电性接合材料相连接。 另外, 连接 对象部不限于绝缘基板12上的导体部, 也可以是半导体元件的电极等。 0057 如图4所示, 在绝缘基板12上配置有连接部件50。 连接部件50将半导体元件20的栅 电极24与第二导体部16电连接。 如图13和图14所示, 连接部件50是具有导电性的平板材料 (在此为铜板)被冲压成形而制造得到的, 形成为长条状。 构成连接部件。

27、50的平板材料被设 定为板厚比构成第一端子30和第二端子40的平板材料的板厚薄。 0058 连接部件50的长度方向中央部是与绝缘基板12平行地延伸的长条板状的水平部 50A。 从水平部50A的长度方向一端部向水平部50A的长度方向一侧的下方侧(绝缘基板12 侧)倾斜地延伸有导体连接部50B。 导体连接部50B的前端部弯曲为与绝缘基板12大致平行, 配置在第二导体部16上。 导体连接部50B的前端部通过作为导电性接合材料的焊料BM(参照 图14)与第二导体部16接合。 从水平部50A的长度方向另一端部向水平部50A的长度方向另 一侧的下方侧(绝缘基板12侧)倾斜地延伸有栅极连接部50C。 栅极连。

28、接部50C形成为宽度比 水平部50A和导体连接部50B的宽度细。 栅极连接部50C的前端部向上方侧弯曲为圆弧状, 配 置在栅电极24上。 栅极连接部50C的前端部通过作为导电性接合材料的焊料BM(参照图14) 与栅电极24接合。 0059 如图2图4所示, 在绝缘基板12的前端部侧的左侧的上方和后端部侧的右侧的上 方分别配置有平板状的支承部件52。 一侧的支承部件52相对于第二导体部16在上方隔开预 定间隔而配置, 另一侧的支承部件52相对于第三导体部18在上方隔开预定间隔而配置。 这 些支承部件52, 是由导电性的平板材料(在此为铜板)被冲压成形而制造得到的, 形成为大 致矩形的平板状。 这。

29、些支承部件52相对于绝缘基板12平行地配置。 构成这些支承部件52的 平板材料被设定为板厚比构成第一端子30和第二端子40的平板材料的板厚更薄, 且被设定 为板厚比构成连接部件50的平板材料的板厚更厚。 0060 如图15所示, 在支承部件52的中央部形成有多边形状(在此为大致四边形状)的贯 通孔54。 该贯通孔54的四个角部(四角)的内周面形成为曲面状, 从贯通孔54的贯通方向即 上下方向来看呈圆弧状。 在该贯通孔54插通(在此为压入)并支承有管脚端子56。 如图16所 示, 管脚端子56通过具有导电性的材料(在此为金属)形成为长条的棒状(在此为圆柱状)。 此外, 支承部件52的贯通孔54的。

30、形状不限于上述形状, 可以适当地进行变更。 即, 贯通孔54 为三角形状、 五边形状或者六边形状等多边形状即可。 另外, 在本实施方式中, 通过贯通孔 54的四个角部的内周面形成为曲面状, 使得由管脚端子56的压入而导致的向上述四个角部 说明书 5/10 页 7 CN 115621206 A 7 的应力集中得到缓和, 但也可以设为贯通孔54的角部的内周面不形成为曲面状的结构。 0061 在管脚端子56的长度方向一端部侧(下端部侧)形成有帽檐状的凸缘部56A。 管脚 端子56的长度方向一端部被从上方侧、 即与绝缘基板12的第二导体部16或者第三导体部18 相反一侧插入(在此为压入)到支承部件52。

31、的贯通孔54。 由此, 管脚端子56的下端部侧的外 周面的四个部位与贯通孔54的内周面线接触。 管脚端子56的凸缘部56A的下表面成为从上 方侧与贯通孔54的缘部相对向的对向面57, 经由作为导电性接合材料的焊料BM与支承部件 52的上表面接合。 除了凸缘部56A与贯通孔54的缘部接触的情况之外, 上述的 “对向” 还包括 凸缘部56A经由焊料BM而与贯通孔54的缘部连接的情况。 0062 如图15所示, 在管脚端子56的外周与贯通孔54的内周之间填充有焊料BM(在图4中 省略图示)。 对该填充进行补充说明, 在本实施方式中, 在管脚端子56被压入到支承部件52 的贯通孔54之后, 支承部件5。

32、2和管脚端子56被加热, 设置于支承部件52的上表面的焊料BM 层熔化。 熔化了的焊料BM在支承部件52的上表面与凸缘部56A的对向面57之间浸润扩展, 并 且, 通过凸缘部56A流入到管脚端子56的外周与贯通孔54的内周之间, 然后凝固。 由此, 管脚 端子56与支承部件52经由焊料BM的接触面积扩大。 0063 如图17所示, 管脚端子56的下端与绝缘基板12的第二导体部16或者第三导体部18 的上表面接触, 通过焊料BM与第二导体部16或者第三导体部18接合。 由此, 管脚端子56与第 二导体部16或者第三导体部18电连接。 与第二导体部16连接的管脚端子56被用于向栅电极 24输入控制。

33、信号。 与第三导体部18连接的管脚端子56用于接地, 且构成为使源电极22经由 第一端子30、 第三导体部18以及管脚端子56而接地。 0064 在上述结构的半导体装置10中, 如图1所示, 绝缘基板12、 第一导体部14、 第二导体 部16、 第三导体部18、 半导体元件20、 连接部件50、 支承部件52以及管脚端子56的下端部侧 (基端部侧)由密封树脂60密封。 第一端子30和第二端子40的外部端子部30B设置于密封树 脂60的上表面, 在密封树脂60的外部露出。 管脚端子56的上端部侧(长度方向另一端侧; 前 端部侧)向密封树脂60的外部突出地设置。 0065 如图2图5所示, 在绝缘。

34、基板12上, 除了第一导体部14、 第二导体部16、 第三导体 部18之外, 还设置有由导体图案(铜图案)形成的两个悬挂部件接合部19。 两个悬挂部件接 合部19形成在绝缘基板12的前端部侧的右侧和后端部的左侧。 使用导电性接合材料在这些 悬挂部件接合部19分别接合有作为悬挂部件的悬挂管脚62。 悬挂管脚62由与支承部件52相 同厚度的板材构成, 呈将左右方向作为长度的长条状。 0066 悬挂管脚62和支承部件52是由图18和图19所示的引线框架LF的一部分构成的。 即, 在制造半导体装置10时, 如图18所示, 接合有第一端子30、 第二端子40、 连接部件50以及 管脚端子56的绝缘基板1。

35、2经由支承部件52而支承于引线框架LF。 在图18所示的状态下, 四 个支承部件52和两个悬挂管脚62分别与引线框架LF连接。 在该状态下被搬送至下一工序。 在下一工序中, 如图19所示, 将两个支承部件52从引线框架LF切断, 但两个悬挂管脚62被设 为保持与引线框架LF连接不变。 在该状态下被搬送至下一工序。 在下一工序中, 如图20所 示, 对密封树脂60进行成形。 在密封树脂60成形后, 两个悬挂管脚62被从引线框架LF切断, 图1所示的半导体装置10完成。 在这样制造的半导体装置10中, 悬挂管脚62的端面在密封树 脂60的外部露出(参照图1)。 0067 接着, 对本实施方式的作用。

36、和效果进行说明。 在上述结构的半导体装置10中, 在绝 说明书 6/10 页 8 CN 115621206 A 8 缘基板12上形成有第一导体部14和第二导体部16, 在第一导体部14上配置有半导体元件 20。 半导体元件20的漏电极连接于第一导体部14。 在半导体元件20的源电极22连接有平板 状的第一端子30, 在第一导体部14连接有平板状的第二端子40。 半导体元件20的栅电极24 和第二导体部16由连接部件50电连接。 相对于第二导体部16隔开预定间隔而配置有平板状 的支承部件52, 连接于第二导体部16的棒状的管脚端子56在被插通到支承部件52的状态下 被支承。 绝缘基板12、 第一。

37、导体部14、 第二导体部16、 半导体元件20、 连接部件50以及支承部 件52由密封树脂60密封。 0068 第一端子30及第二端子40和支承管脚端子56的支承部件52被设为不同的部件。 由 此, 能够用板厚不同的平板材料制造第一端子30及第二端子40和支承部件52。 由此, 即使是 在与大电流对应地增厚第一端子30和第二端子40的板厚的情况下, 也能够减薄支承部件52 的板厚, 因此, 能够抑制半导体装置10的整体结构大型化, 能够实现半导体装置10的小型 化。 另外, 不需要使成为支承部件52的材料的引线框架LF的板厚增加, 因此, 能够避免伴随 着该板厚的增加而对引线框架LF的精细加工。

38、变得困难。 其结果是, 例如能够高精度地形成 支承部件52的贯通孔54, 因此, 能够将管脚端子56高精度地压入到贯通孔54来对其进行支 承。 0069 第一端子30和第二端子40各自具有配置在密封树脂60的内部的内部端子部30A、 40A和在密封树脂60的外部露出的状态下配置的外部端子部30B、 40B。 在第一端子30和第二 端子40的外部端子部30B、 40B分别设置有内螺纹部48, 因此, 能够通过螺纹紧固对第一端子 30和第二端子40进行连接。 另外, 不需要将螺纹紧固用的螺母埋入到密封树脂60, 因此, 能 够实现半导体装置10的减薄化。 其结果是, 例如能够使半导体装置10的散热。

39、性能提高。 另 外, 例如与延长第一端子和第二端子、 使用该延长部来将螺纹紧固用螺母保持于密封树脂 60的结构相比, 布线电阻变小, 能够实现低电感化。 0070 上述的外部端子部30B、 40B分别具有在板厚方向上贯通的插入孔36、 42, 内螺纹部 48形成于内螺纹部件46, 该内螺纹部件46插入并固定于外部端子部30B、 40B的插入孔36、 42。 由此, 例如与对外部端子部30B、 40B实施翻边加工、 形成圆筒状的立起部、 在该立起部的 内周形成内螺纹部48的结构相比, 能够提高内螺纹部48的强度。 0071 上述的内螺纹部件46的一端部被插入到插入孔36、 42, 另一端部侧被密。

40、封在密封 树脂60内。 由此, 内螺纹部件46相对于密封树脂60被固定, 因此, 对向第一端子30和第二端 子40进行螺纹紧固时所施加的载荷的强度得以提高。 0072 进一步, 在外部端子部30B的前端部侧的左右两侧和外部端子部40B的后端部侧的 左右两侧, 分别形成有左右方向的外侧开放的切口部38、 44。 密封树脂60进入到这些切口部 38、 44。 由此, 对向第一端子30和第二端子40进行螺纹紧固时所施加的载荷的强度进一步得 以提高。 0073 另外, 第一端子30具有向第三导体部18弯曲的弯曲部39A和设置于弯曲部39A的前 端部的前端连接部39B。 该前端连接部39B通过焊料BM连。

41、接于第三导体部18。 该前端连接部 39B的形状是在构成第一端子30的平板材料通过冲压加工而被打穿时成形的, 因此, 能够在 与该平板材料的板厚、 弯曲部39A的弯曲半径无关的情况下、 使前端连接部39B的形状稳定。 其结果是, 能够使前端连接部39B与第三导体部18经由焊料BM的接合强度稳定。 0074 上述的前端连接部39B形成为曲面状, 与第三导体部18线接触。 由此, 容易稳定地 说明书 7/10 页 9 CN 115621206 A 9 形成焊料BM的焊缝(fillet)。 另外, 在由焊料BM的热收缩导致的应力容易集中的前端连接 部39B的最外周部, 容易确保焊料的厚度, 因此, 。

42、能够缓和应力。 另外, 如上述那样设置于弯 曲部39A的前端部的前端连接部39B与第三导体部18接合, 因此, 能够与上述的平板材料的 板厚、 弯曲部39A的弯曲半径无关地使接合所需要的面积为恒定的。 由此, 能够使得第一端 子30的占有面积不变大, 能够避免产品的尺寸增大。 0075 此外, 也能够在第一端子30的接地用延伸部39中, 将比弯曲部39A靠前端侧的部分 弯曲为与绝缘基板12平行, 使该弯曲部与第三导体部18(连接对象部)连接。 然而, 在那样的 结构中, 若第一端子30(端子部件)的板厚变厚, 则弯曲部的弯曲半径变大。 其结果是, 会产 生如下问题: 难以将弯曲部的弯曲半径形成。

43、为恒定的, 难以稳定地形成焊料焊缝。 另外, 为 了将如上述那样的弯曲部与连接对象部接合所需要的占有面积变大, 也会产生半导体装置 10的整体结构大型化这一问题。 在这一点上, 根据本实施方式, 能够消除如上述那样的问 题。 0076 另外, 在上述的前端连接部39B中与第三导体部18线接触的部位LC(参照图12)在 与弯曲部39A的弯曲中心、 即曲率中心线CC正交的方向上延伸。 由于这样地构成, 因此, 在通 过冲压加工将构成第一端子30的平板材料打穿来形成前端连接部39B之后, 通过弯曲加工 使弯曲部39A弯曲即可, 能够通过少的工时形成前端连接部39B和弯曲部39A。 由此, 例如能 够。

44、降低第一端子30的制造成本。 0077 另外, 根据本实施方式, 在绝缘基板12的第一导体部14上配置半导体元件20, 并 且, 相对于绝缘基板12的第二导体部16和第三导体部18隔开预定间隔而配置有平板状的支 承部件52。 在支承部件52中以插通有圆柱状的管脚端子56的状态对管脚端子进行支承, 管 脚端子56连接于第二导体部16和第三导体部18。 支承部件52具有在板厚方向上贯通的贯通 孔54, 在该贯通孔54中插通有管脚端子56。 该贯通孔54呈多边形状(在此为四边形状), 因 此, 与贯通孔54为圆孔的情况相比, 管脚端子56与贯通孔54的接触面积变小。 因此, 与贯通 孔54为圆孔的情。

45、况相比, 能够以稳定的精度对贯通孔54插入(压入)管脚端子56来对管脚端 子进行支承。 0078 另外, 将管脚端子56与支承部件52接合的焊料BM被填充在管脚端子56的外周与贯 通孔54的内周之间。 由此, 管脚端子56与支承部件52经由焊料BM的接触面积扩大, 因此, 管 脚端子56与支承部件52之间的电阻变小。 进一步, 管脚端子56具有相对于贯通孔54的缘部, 从与第二导体部16或者第三导体部18相反一侧对置的对向面57(参照图16), 该对向面57通 过焊料BM接合于贯通孔54的缘部。 由此, 管脚端子56与支承部件52经由焊料BM接触的面积 也被扩大, 因此, 管脚端子56与支承部。

46、件52之间的电阻进一步变小。 另外, 贯通孔54的四个 角部的内周面形成为曲面状。 由此, 能够使由管脚端子56向贯通孔54的压入而导致的对上 述四个角部的应力集中得到缓和。 0079 各种变形例 0080 接着, 参照图21图30对上述实施方式的各种变形例进行说明。 在图21中用立体 图示出了第二端子40的第一变形例。 第二端子40的第一变形例相当于 “端子部件” 。 在该第 二端子40的第一变形例中, 内部端子部40A具有朝向绝缘基板12的第一导体部14(连接对象 部)弯曲的弯曲部40A1、 和设置于弯曲部40A1的前端部(下端部)的前端连接部40A2。 前端连 接部40A2的下端呈大致V。

47、字形状。 前端连接部40A2的下端与第一导体部14线接触。 在通过焊 说明书 8/10 页 10 CN 115621206 A 10 料将该前端连接部40A2与第一导体部14接合的情况下, 容易稳定地形成焊料焊缝。 0081 在图22中用立体图示出了第二端子40的第二变形例。 第二端子40的第二变形例相 当于 “端子部件” , 与第二端子40的第一变形例同样地具有弯曲部40A1和前端连接部40A2。 前端连接部40A2的下端呈波形状, 在多个部位与绝缘基板12的第一导体部14线接触。 在通 过焊料将该前端连接部40A2与第一导体部14接合的情况下, 容易稳定地形成焊料焊缝。 0082 在图23。

48、中用立体图示出了连接部件50的第一变形例。 连接部件50的第一变形例相 当于 “端子部件” 。 在该连接部件50的第一变形例中, 栅极连接部50C具有向半导体元件20的 栅电极24(连接对象部)弯曲的弯曲部50C1、 和设置于弯曲部50C1的前端部(下端部)的前端 连接部50C2。 前端连接部50C2的下端呈大致V字形状, 与栅电极24线接触。 在通过焊料将该 前端连接部50C2与栅电极24接合的情况下, 容易稳定地形成焊料焊缝。 0083 在图24中用立体图示出了连接部件50的第二变形例。 连接部件50的第二变形例相 当于 “端子部件” , 与连接部件50的第一变形例同样地具有弯曲部50C1。

49、和前端连接部50C2。 在该连接部件50的第二变形例中, 导体连接部50B具有向绝缘基板12的第二导体部16弯曲 的弯曲部50B1、 和设置于弯曲部50B1的前端部(下端部)的前端连接部50B2。 前端连接部 50B2的下端呈波形状, 在多个部位与第二导体部16线接触。 在通过焊料将该前端连接部 50B2与第二导体部16接合的情况下, 容易稳定地形成焊料焊缝。 0084 在图25中用立体图示出了管脚端子56的第一变形例。 管脚端子56的第一变形例没 有凸缘部56A。 如图26所示, 插通有该管脚端子56的第一变形例的支承部件52在贯通孔54的 缘部的上表面侧形成有倒角部55。 在该支承部件52。

50、的贯通孔54中压入管脚端子56之后, 支 承部件52和管脚端子56被加热, 设置于支承部件52的上表面的焊料层熔化。 熔化后的焊料 被引导至倒角部55而流入到管脚端子56的外周与贯通孔54的内周之间, 然后凝固。 由此, 管 脚端子56与支承部件52经由焊料BM的接触面积扩大。 0085 在图27中用立体图示出了管脚端子56的第二变形例。 管脚端子56的第二变形例与 管脚端子56的第一变形例同样地没有凸缘部56A, 在下端部的外周具有多个(在此为四个) 槽部56B。 四个槽部56B在管脚端子56的轴线方向(上下方向)上延伸。 如图28所示, 该管脚端 子56被压入到贯通孔52以使四个槽部56B。

展开阅读全文
内容关键字: 半导体 装置
关于本文
本文标题:半导体装置.pdf
链接地址:https://www.zhuanlichaxun.net/pdf/13775971.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

copyright@ 2017-2018 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1 
 


收起
展开