[发明专利]半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置，尤其涉及搭载了对半导体元件的电流分布均等用电阻的半导体装置。

背景技术

用于电力铁路的变换器/转换器等的半导体装置需要数百～数千安的额定电流。因此，通常有数个～数十个半导体元件在半导体装置内并联连接。

在上述半导体装置中，绝缘衬底上设有多个半导体元件。在上述绝缘衬底上，各半导体元件附近配置称为栅平衡电阻的电阻。该电阻使到各半导体元件的电流分布均匀，与半导体元件同样通过焊接固定到绝缘衬底上。(例如参照专利文献：日本特开2001-185679号公报)

发明内容

在上述半导体元件动作时产生热循环。因此，进行焊接的部分发生源自各构成部件的线膨胀率差的热应力，逐渐在焊料中产生龟裂。一旦在焊接上述栅平衡电阻的部分发生龟裂，就会存在电阻值上升，最后成为断开不良而发生耐压不良的问题。

本发明为解决上述问题构思而成，其目的在于提供防止在半导体元件动作时发生的栅平衡电阻部的断开不良并可确保高可靠性的半导体装置。

本发明的半导体装置，其特征在于具备：散热片；在所述散热片上，设成与所述散热片接触的第一绝缘衬底；设于所述第一绝缘衬底上的半导体元件；设于所述散热片上的包围所述第一绝缘衬底及所述半导体元件的绝缘性树脂外壳；在所述散热片上方，与所述散热片及所述第一绝缘衬底相离地安装于所述绝缘性树脂外壳内侧的第二绝缘衬底；在所述第二绝缘衬底上通过焊接来固定的电阻元件；以及将所述半导体元件与所述电阻元件电连接的导线。对于本发明的其它特征，将在下面详细说明。

依据本发明，能够得到防止在半导体元件动作时发生的栅平衡电阻部的断开不良并可确保高可靠性的半导体装置。

附图说明

图1是实施例1的半导体装置的平面图及剖视图。

图2是实施例1的半导体装置的电路图。

图3是实施例2的半导体装置的剖视图。

图4是实施例3的半导体装置的平面图。

图5是实施例4的半导体装置的剖视图。

图6是实施例4的半导体装置的剖视图。

(符号说明)

1第一绝缘衬底，1a第一绝缘层，1b第一导电图案，1c第一背面图案，2半导体元件，3第二绝缘衬底，3a第二绝缘层，3b第二导电图案，3c第二背面图案，4电阻元件，5导线，6散热片，7a～7c焊料，8绝缘性树脂外壳。

具体实施方式

以下，参照附图并说明本发明的实施例。还有，在各图中相同或相当的部分采用同一符号，且简化或省略其说明。

实施例1

以下，就本实施例1的半导体装置进行说明。图1(a)是本实施例1的半导体装置9的平面图，图1(b)是从图1(a)的A方向看的半导体装置9的侧视图。该半导体装置9具备由铜或铝等金属构成的散热片6，在散热片6上设有第一绝缘衬底1。第一绝缘衬底1设有第一绝缘层1a、第一导电图案1b及第一背面图案1c。在第一绝缘层1a上表面设有第一导电图案1b，在下表面设有第一背面图案1c。第一绝缘层1a例如用AlN(氮化铝)等的陶瓷构成，与它连接的第一导电图案1b和第一背面图案1c用铜或铜合金形成。

第一背面图案1c通过焊料7a固定在散热片6上表面。这样，第一绝缘衬底1设于散热片6上。在第一导电图案1b之上，例如设有IGBT或功率MOSFET等半导体元件2。第一导电图案1b和半导体元件2通过焊料7b电连接。从而，在第一绝缘衬底1上设置半导体元件2。

绝缘性树脂外壳8固定于散热片6，包围(围绕)散热片6及搭载半导体元件2的第一绝缘衬底1。另外，在该绝缘性树脂外壳8设有嵌入形成(成形)的主端子10或控制端子11，通过从主端子10或控制端子11向外壳内延伸的引线部(未图示)，与绝缘衬底上的导电图案等构成电连接。

而且，在绝缘性树脂外壳8内部侧面设有突出部8a，其上，安装了第二绝缘衬底3。即，在散热片6上方，第二绝缘衬底3与散热片6及第一绝缘衬底1相离而安装于绝缘性树脂外壳8内侧。

第二绝缘衬底3设有第二绝缘层3a、第二导电图案3b及第二背面图案3c。在第二绝缘层3a上表面设有第二等电图案3b，在下表面设有第二背面图案3c。与第一绝缘衬底1同样，第二绝缘衬底3中的第二绝缘层3a例如用AlN等的陶瓷构成，与它连接的第二导电图案3b和第二背面图案3c用铜或铜合金形成。