[发明专利]半导体模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体模块等，其包括树脂模压部。

背景技术

已知一种半导体模块，其中半导体装置经由焊料层而安装于金属块上，并且模压树脂以便覆盖半导体装置。

例如，在如JP2004-186622A中已知的这种半导体模块中，为了提高在半导体装置正下方的焊料厚度的稳定性以及在金属块和树脂之间的粘附度，在金属块表面的除安装有半导体装置的半导体装置安装区域之外的部分按照沿纵向和横向基本相等的间距排列有多个方形凹部。

然而，因为不会对安装有半导体装置的区域施以例如电镀的表面处理，所以该区域容易氧化，其导致诸如为了确保焊料湿润性所要求的对温度和相对湿度的严格管理或还原处理的问题。此外，如果金属块为纯Cu，则在焊料接合时会形成金属间化合物CuSn，其导致诸如产生柯肯特尔空穴(Kirkendall voids)的问题。

因此，为了解决此类问题，例如JP2003-124406A中所公开的，提议对金属块的表面施以整体Ni电镀。

然而，在Ni电镀和树脂之间没有良好的粘附性，且因此树脂可能自金属块剥离。当树脂可能被剥离于金属块时，在焊料层中会出现裂缝等此类可靠性方面的问题。由此，为了确保树脂与具有整体Ni电镀的表面的金属块之间的粘附性，在金属块上待形成有树脂的区域处涂布底漆涂料(例如昂贵的聚酰胺树脂等)，这会导致生产成本的增加。

发明内容

考虑到上述问题而做出了本发明，并且本发明的目的是提供一种半导体模块及其制造方法，其中在确保了金属块与半导体装置之间的可焊性以及树脂与金属块之间的粘附性的同时，降低了生产成本。

根据本公开的一种半导体模块包括：金属块；半导体装置，其经由焊料层而安装于在金属块的表面上的半导体装置安装区域中；以及模压部，其通过在金属块和半导体装置上对树脂进行模压而形成；其中金属块的表面包括电镀区域和粗化区域，并且半导体装置安装区域设置在电镀区域中。

一种制造半导体模块的方法，半导体模块包括：金属块；半导体装置，其经由焊料层而安装于在金属块的表面上的半导体装置安装区域中；以及模压部，其通过在金属块和半导体装置上对树脂进行模压而形成，根据本公开的所述方法包括：第一工序，其中制备带状金属材料，多个半导体装置安装区域在带状金属材料上排成直线，并且对金属材料的表面上的预定区域进行电镀以便形成包含有半导体装置安装区域的电镀区域；第二工序，其中用掩模覆盖电镀区域；第三工序，其中对暴露在金属材料的表面上的掩模之外的区域进行粗化以形成粗化区域；以及第四工序，其中沿垂直于金属材料的纵向的方向切割并分离金属材料以便形成包括至少一个半导体装置安装区域的金属块。

根据本发明，能够获得一种半导体模块及其制造方法，其中在确保了金属块与半导体装置之间的可焊性以及树脂与金属块之间的粘附性的同时，降低了生产成本。

附图说明

图1为图示了根据本发明的第一实施例的半导体模块1的外观示例的立体图；

图2为图1中的半导体模块1的主要部分的示例的立体图，其中为了便于说明将其分解；

图3为图1的半导体模块沿对应直线的截面图；

图4为图示了将驱动电路90连接到半导体模块1的一种方法示例的示意图，其中(A)为俯视透视图并且(B)为沿(A)中的直线A-A的截面图；

图5为图示了在树脂模压部60的延长侧部62和冷却板50的侧表面50b之间的粘附方法的优选示例的示意图；

图6为图示了在金属块30上没有安装半导体装置10的状态的示例的立体图；

图7为凹部35的示例的放大截面图；

图8为图示了粗化区域30b的表面粗糙度与粗化区域30b和树脂模压部60的剪切强度之间的关系示例的图表，其中(A)相应于金属块30的材料为铜的情况并且(B)相应于金属块30的材料为铝的情况；

图9为图示了制造金属块30的方法示例的平面图(第一步)；

图10为图示了制造金属块30的方法示例的平面图(第二步)；

图11为图示了制造金属块30的方法示例的平面图(第三步)；

图12为图示了制造金属块30的方法示例的平面图(第四步)；

图13为图示了制造金属块30的方法示例的平面图(第五步)；

图14为半导体模块1的安装状态的示例的截面图；

图15为图示了在金属块30A上没有安装半导体装置10的状态的示例的立体图；