[发明专利]压铸的功率器件及其制造方法有效

专利信息
申请号: 02127066.X 申请日: 2002-07-26
公开(公告)号: CN1400657A 公开(公告)日: 2003-03-05
发明(设计)人: 平野尚彦;手嶋孝纪;中濑好美;八木贤次;大仓康嗣;真光邦明;野村和仁;福田丰;铃木干昌;则武千景 申请(专利权)人: 株式会社电装
主分类号: H01L23/36 分类号: H01L23/36;H01L21/301;H01L21/50
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 代理人: 吴立明,梁永
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 压铸 功率 器件 及其 制造 方法
【权利要求书】:

1.一种半导体器件(1),包含:

一个在工作中产生热的半导体芯片(2);

一对用于释放来自半导体芯片(2)的热以使该半导体芯片(2)冷却的金属板(3,4),其中半导体芯片(2)被连接到金属板(3,4)之一;以及

铸模树脂(7),半导体芯片(2)和金属板(3,4)被埋置其中,使得每个金属板(3,4)的一个表面被暴露以改善从金属板(3,4)的散热效率,其中半导体芯片(2)的厚度t1和金属板(3,4)之一的厚度t2满足式t2/t1≥5。

2.权利要求1的半导体器件(1),其中金属板(3,4)具有热膨胀系数α1,而铸模树脂(7)具有热膨胀系数α2,使得热膨胀系数α1和热膨胀系数α2满足式0.5≤α2/α1≤1.5。

3.权利要求1或权利要求2中的半导体器件(1),其中半导体芯片(2)的表面,在此表面半导体芯片(2)被连接到金属板(3,4)之一,具有满足式Ra≤500 nm的表面粗糙度Ra。

4.一种半导体器件(1),包含:

一个在工作中产生热的半导体芯片(2);

一对用于释放来自半导体芯片(2)的热以使该半导体芯片(2)冷却的金属板(3,4),其中半导体芯片(2)被连接到金属板(3,4)之一;以及

铸模树脂(7),半导体芯片(2)和金属板(3,4)被埋置其中,使得每个金属板(3,4)的一个表面被暴露以改善金属板(3,4)的散热效率,其中金属板(3,4)的热膨胀系数α1和铸模树脂(7)的热膨胀系数α2满足式0.5≤α2/α1≤1.5。

5.权利要求4的半导体器件(1),其中半导体芯片(2)的表面,在此表面半导体芯片(2)被连接到金属板(3,4)之一,具有满足式Ra≤500nm的表面粗糙度Ra。

6.一种半导体器件(1),包含:

一个在工作中产生热的半导体芯片(2);

一对用于释放来自半导体芯片(2)的热以使该半导体芯片(2)冷却的金属板(3,4),其中半导体芯片(2)被连接到金属板(3,4)之一;以及

铸模树脂(7),半导体芯片(2)和金属板(3,4)被埋置其中,使得每个金属板(3,4)的一个表面被暴露以改善从金属板(3,4)的散热效率,其中半导体芯片(2)的表面,在此表面半导体芯片(2)被连接到金属板(3,4)之一,具有满足式Ra≤500nm的表面粗糙度Ra。

7.一种半导体器件(1),包含:

具有第一表面和第二表面的且在工作中产生热的半导体芯片(2);

作为电极的被连接到半导体芯片(2)的第一表面的第一金属板(3),和用于释放来自半导体芯片(2)的热以冷却该半导体芯片(2)的散热器;

第二金属板(4);

被连接到半导体芯片(2)的第二表面的第三金属板(5),其中第二金属板(4)被连接到第三金属板(5)用于用作电极以及用于通过第三金属板(5)释放来自半导体芯片(2)的热以冷却半导体芯片(2)的散热器;

一对接合层(6),由此将半导体芯片(2)的第一表面和第一金属板(3)连接在一起,并将半导体芯片(2)的第二表面和第三金属板(5)连接在一起;以及

铸模树脂(7),其中埋置半导体芯片(2)和金属板(3,4,5)以使第一和第二金属板(3,4)中每个的一个表面暴露,以便改善第一和第二金属板(3,4)的散热效率,其中半导体芯片(2)相对较薄,以致半导体芯片(2)在第一表面具有预定的低剪切应力且接合层(6)具有预定的低应变。

8.权利要求7的半导体器件(1),其中半导体芯片(2)的厚度等于或小于250μm。

9.权利要求7或权利要求8的半导体器件(1),其中金属板(3,4,5)之一具有1.0mm或更大的厚度。

10.权利要求7的半导体器件(1),其中接合层(6)具有1%或更小的剪切塑性应变。

11.权利要求7的半导体器件(1),其中半导体芯片(2)的第一表面具有35MPa或更小的剪切应力。

12.权利要求7到11中任何之一的半导体器件(1),其中接合层(6)由锡-基焊料构成,用于抑制半导体芯片(2)中压应力的松弛,其中该松弛是由接合层(6)的蠕变引起的。

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