[发明专利]半导体器件

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件。

背景技术

在诸如逆变器装置、不间断电源、机床和工业机器人之类的装置中，将其中安装有功率半导体元件的半导体器件(通用模块)独立于该装置的主体使用。这样的半导体器件具有其中将多个功率半导体元件密封(封装)在树脂外壳内的结构。这样的半导体器件的内部引线一般通过引线端子(引线框)实现。

图11是示出含有封装在树脂外壳中的功率半导体元件的相关技术的半导体器件的主要部分的配置图。图11示出其中通过引线端子实现内部引线的半导体器件的示例。在图11所示的半导体器件中，绝缘栅双极晶体管(IGBT)器件501设置在树脂外壳503中。此处，IGBT元件501是垂直功率半导体元件，其中发射极设置在其上表面上，而集电极设置在其下表面上(未示出)。IGBT元件501的发射极通过引线端子504电连接至引线衬底502。IGBT元件501的集电极通过直接接触电连接到引线衬底502。

引线端子504和发射极之间的接合以及引线端子504和引线衬底502之间的接合一般，例如，通过软焊、超声焊接或激光焊接实现。例如，在专利文献1中公开了相关技术的这种半导体器件的示例。接着，将参考图12详细描述专利文献1中公开的相关技术的半导体器件。

图12A和12B是示出相关技术的半导体器件的配置图。图12A是半导体器件500的主要部分的平面图。图12B是沿图12A中的线X-X取得的从箭头所示方向所看到的主要部分的剖视图。图12A和12B示出对应于逆变器电路的一相的半导体模块的示例。

图12A和12B中示出的半导体器件500包括被固定并支承在树脂外壳63上的多个外部连接端子53、54、55、56、57和58、被封装在树脂外壳63中的IGBT元件51a和51b以及续流二极管(FWD)52a和52b、以及其中设置有引线端子59来将这些半导体元件电连接到外部连接端子53、54、55、56、57和58中的任一个的端子板60。引线端子59通过端子夹持件61连接至IGBT元件51a和51b以及FWD元件52a和52b。IGBT元件51a和51b的发射极分别通过端子62a和62b连接至FWD元件52a和52b的阳极。具有了此配置，可容易地改变其中将多个半导体元件封装在树脂外壳63中的半导体器件500的树脂外壳63中的引线端子59的布局。通过改变引线端子59的布局，可选择将要实际使用的外部连接端子53、54、55、56、57和58(例如，参见专利文献1)。

作为另一个装置，公开了半导体器件(模块)，其中具有螺母夹持件的盖包括彼此分隔开的盖底座单元和盖卡头单元(cartridge unit)，螺母夹持件夹持设置在外壳的上表面上的螺母。在这个半导体器件中，通过制备具有对应于各种螺母尺寸的螺母夹持件的盖卡头单元、以及通过调换这些盖卡头单元，可能改变附连螺母以满足用户的要求(例如，参见专利文献2)。

作为另一个装置，公开了如下的半导体器件。安装衬底被接合至散热器板。安装衬底在其两个表面上具有导体图案。半导体芯片被焊接至基座导体的表面。薄的丝状电极组与半导体芯片的发射极相接触。探针夹持件将附连为平行于安装板的薄的丝状电极组的球状接触部分与发射极压力接触。薄的丝状电极组被插入绝缘探针夹持件并由绝缘探针夹持件夹持，藉此设置了与发射极相关的接触压力。探针夹持件由集电极引出导体和支承导体合适地夹持并使用端电容器密封在树脂外壳中。具有了这样的结构，半导体器件表现出良好的功率循环性能和热疲劳性质。这个半导体器件具有其中主端子从覆盖树脂外壳的盖的中央部分中突出(端电容器)的结构(例如，参见专利文献3)。

作为又一个装置，公开了其中半导体芯片被固定至U形电极部分的半导体器件，主端子被连接至U形电极部分，且主端子从树脂外壳顶部的中央部分突出。U形电极部分被插入半导体芯片和主端子之间，用于藉此提高施加到半导体芯片的机械力并减少热应力(例如，参见专利文献4)。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请特开No.2009-141000

专利文献2：JP-A No.2009-81255

专利文献3：JP-A No.10-256319

专利文献4：JP-A No.6-188335

发明的公开内容

本发明要解决的问题