[发明专利]包括相互层叠的半导体封装体的半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括半导体封装体的半导体装置，在该半导体封装体中集成半导体元件以及用于散热的金属体并且该半导体封装体由冷却剂冷却，本发明还涉及包括多个这种相互层叠的半导体封装体的半导体装置。

背景技术

一般地，这种半导体装置包括由半导体元件、金属体、密封部分和外壳部分构成的半导体封装体，金属体与半导体元件热连接以从半导体元件传导热，密封部分密封地围封半导体元件和金属体使得金属体的散热表面从密封部分暴露，外壳部分容纳密封部分以便形成供冷却剂流过的冷却剂通道。半导体元件和金属体布置在冷却剂通道内，使得金属体的散热表面由冷却剂冷却。

日本专利申请特开No.2006-165534公开了堆叠多个这种半导体封装体，使得与半导体元件连接并从相应的半导体封装体的外壳部分突出到外部的主电流端子的一端与汇流条连接。

但是，上述传统的半导体装置所具有的问题在于，必须提供汇流条而且存在许多必须焊接或钎焊的部分。另外，由于汇流条与每个主电流端子之间的电流路径较长，因此电流路径具有较大感抗。

发明内容

一个实施方式提供一种半导体装置，包括：

相互堆叠的多个半导体封装体，每个半导体封装体包括：

半导体元件；

金属体，该金属体与半导体元件热连接，以传导半导体元件内产生的热；

外壳部分，该外壳部分成形为形成供冷却剂流过的冷却剂通道，并且该外壳部分中容纳半导体元件和金属体；以及

主电流电极端子，该主电流电极端子布置在外壳部分内并与半导体元件电连接，主电流电极端子暴露在外壳部分的外部以电连接至外部电源，

其中，当半导体封装体堆叠的方向称为堆叠方向时，主电流电极端子沿堆叠方向延伸、并在其面向外壳部分的外表面的表面部处嵌入外壳部分内，主电流电极端子沿堆叠方向的两个端面部分别到达外壳部分沿堆叠方向的端面部，使得当半导体封装体沿堆叠方向相互堆叠时，每相邻的两个半导体封装体的主电流电极端子相互接触。

根据本发明，提供一种半导体装置，包括相互堆叠的多个半导体封装体，该半导体装置具有以下结构：相应的半导体封装体的主电流电极端子可不利用汇流条相互电连接，并且能够减小该半导体装置的主电流路径的感抗。

从包括附图和权利要求的以下说明中将更好地理解本发明的其它优势和特征。

附图说明

在附图中：

图1是根据本发明的第一实施方式的半导体装置的分解透视图；

图2是包括在图1所示的半导体装置中的半导体封装体中的一个的透视图；

图3A是沿线A-A截取的图2的横截面图；

图3B是由线B指示的图3A的部分的放大的横截面图；

图4是沿线C-C截取的图2的横截面图；

图5是沿线E-E截取的图4横截面图；

图6是从箭头D看的图1所示的半导体封装体的透视图；

图7是包括在根据本发明的第一实施方式的半导体装置的变体中的半导体封装体中的一个的横截面图；

图8A是在根据本发明的第二实施方式的半导体装置的堆叠之前的半导体封装体中的一个的横截面图；以及

图8B是示出根据本发明的第二实施方式的由相互堆叠的半导体封装体构成的半导体装置的部分的横截面图。

具体实施方式

在下述实施方式中，相同或等同部件或部分由相同的参考数字或字母指示。

第一实施方式

图1是根据本发明的第一实施方式的半导体装置的分解透视图。图2是包括在图1所示的半导体装置中的半导体封装体中的一个的透视图。图3A是沿线A-A截取的图2的横截面图。图3B是由线B指示的图3A的部分的放大的横截面图。图4是沿线C-C截取的图2的横截面图。图5是沿线E-E截取的图4横截面图。图6是从箭头D看的图1所示的半导体封装体的透视图。

第一实施方式的半导体装置包括多个半导体封装体1，每个半导体封装体1均具有一个在一个内的结构，在该结构中，上臂(高侧元件)的一个半导体功率元件密封在密封部分内。

如图1所示，半导体封装体1相互堆叠，作为半导体封装体堆。半导体封装体堆在其一端设置有第一盖构件8，在其另一端设置有第二盖构件9。第一和第二盖构件8和9由将半导体封装体堆保持在第一盖构件8和第二盖构件9之间的螺栓(未示出)相互固定。在下文中，半导体封装体1堆叠的方向称为“堆叠方向X”。