[发明专利]树脂密封型半导体装置及其制造方法

说明书

本申请是下述申请的分案申请：

发明名称：树脂密封型半导体装置及其制造方法

申请日：2009年2月18日

申请号：200910006437.5。

技术领域

本发明涉及树脂密封型半导体装置及其制造方法，以将多个半导体开关元件重叠的方式配置，并且一体地进行树脂密封，由此，缩小安装面积。

背景技术

IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管）或功率MOSFET等是被广泛使用于电力的转换或马达控制的半导体开关元件。作为使用了半导体开关元件的装置的一例，参照图25对使用IGBT的三相交流反相器电路（inverter circuit）进行说明。

三相交流反相器电路301具备U相302、V相304、W相306。并且，U相302、V相304、W相306分别具备上支路（upper arm）310和下支路（lower arm）312。上支路310具备IGBT314和与其并联连接的续流二极管316。下支路312也同样地具备IGBT318和与其并联连接的续流二极管320。并且，U相302与高电压直流电源连接，进行从控制电路传送的控制信号的开关，并向负载322传送交流成分。并且，V相304、W相306也与U相302相同。

这样，利用多个IGBT（半导体开关元件）的装置通过树脂密封进行安装的情况较多。例如，如图26所示那样安装上述的三相交流反相器电路301的U相302。在图26中，将第一导体电极334以及第二导体电极332配置在绝缘衬底335上。

在第一导体电极334上，以已经描述了的上支路的IGBT314的集电极和续流二极管316的阴极连接的方式，配置IGBT314和续流二极管316。另一方面，在第二导体电极332上，以已经描述了的下支路的IGBT318的集电极和续流二极管320的阴极连接的方式，配置IGBT318和续流二极管320。配置在第一导体电极334以及第二导体电极332上的元件利用引线布线308进行预定的连接，从而实现图25的连接。

并且，在图26中，从控制端子338提供IGBT314的控制信号，从控制端子340提供IGBT318的控制信号。

搭载有元件的绝缘衬底被树脂密封的情况很多。参照图27到图32概括说明一般的树脂密封的工艺。如图27所示，此处应该被树脂密封的结构即插入物360被配置在由上模具350和下模具352形成的腔357中。向腔内部提供模塑树脂（molding resin）的树脂块（resin tablet）356和塞子（plunger）354被配置在下模具352的一部分上。

其次，如图28所示，利用上模具350和下模具352进行紧固。此时，上、下模具将应该被提供给腔内的模塑树脂进行加热，降低树脂粘度。其次，塞子354向腔内部方向进行移动，将模塑树脂注入到腔内部（图29）。并且，使上模具350、下模具352温度下降，使腔内的模塑树脂358硬化（图30）。最后，将上模具350及下模具352从上述的被硬化了的模塑树脂上取下（图31）并且进行所希望的切断等，树脂密封结束（图32）。

对于上述的树脂密封的方法来说，即使插入物的厚度具有制造偏差，该偏差若在规定的范围内，则能够毫无问题地进行树脂密封。但是，在这样的树脂密封的方法中，存在散热特性的提高不充分这一问题。此外，也不能满足缩小安装面积的要求，要求进行改善。

为了缩小树脂密封型半导体装置的安装面积，在树脂密封型半导体装置的厚度方向上将半导体元件进行重叠配置。即，在上述的三相交流反相器的例子中，存在在以在构成在U相、V相、W相的任意一个中所使用的下支路的IGBT上装载构成该上支路的IGBT的方式进行重叠的状态下进行树脂密封的情况（专利文献1-9），由此，与在如图26所示的平坦的表面（衬底）上搭载了元件的情况进行比较，能够将安装面积缩小至大约一半左右。

专利文献1：特开2006-049542号公报；

专利文献2：特开2006-134990号公报；

专利文献3：特开2004-193476号公报；

专利文献4：特开2002-026251号公报；

专利文献5：特开2004-047850号公报；

专利文献6：特开2005-064116号公报；

专利文献7：特开2005-064115号公报；

专利文献8：特开2005-333008号公报；