[发明专利]半导体装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2011年9月21日提交的在先的日本专利申请No.2011-206313并要求其优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

后述的实施方式涉及一种半导体装置。

背景技术

逆变器等中使用的电源模块等半导体装置，在表面设有布线图案的陶瓷基板上具有IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)和与其逆并联连接的环流二极管。IGBT、二极管等的半导体芯片的表面上的电极，由键合线(bonding wire)或者长条状的金属片等(以下，称引出导线)向陶瓷基板上的布线图案引出，然后，通过外部取出端子从布线图案向封装之外引出。半导体芯片表面的电极和引出导线通过焊料电气性地连接。近年来，半导体芯片的特性得到了提高并实现着小型化。特别是，关于环流二极管，开始代替Si(硅)而由SiC(碳化硅)构成，小型化得到了进展。由于半导体芯片的小型化，使得电流密度增大，半导体芯片的发热量也增大。由于发热量的增大，半导体芯片的ON/OFF带来的温度循环的变化变大。该温度循环引起由半导体芯片和引出导线间的热膨胀系数差所产生的应力(stress)的循环，并对焊料引起金属疲劳。其结果，引起半导体芯片的动作不良。人们期望一种即使在电流密度高的动作中，相对于温度循环的可靠性仍然高的半导体装置。

发明内容

本发明的实施方式提供相对于温度循环可靠性高的半导体装置。

本发明的实施方式的半导体装置具备第1半导体芯片、缓冲体和终端导线(terminal lead)。第1半导体芯片具有第1电极、设于所述第1电极的相反侧的第2电极，在第1电极和第2电极之间流动电流。缓冲体具有：电气连接于第2电极的下部金属箔、经由下部金属箔设于第2电极上的陶瓷片、和设于陶瓷片的下部金属箔的相反侧并与下部金属箔电气性连接的上部金属箔。终端导线的一端设于上部金属箔上，与上部金属箔电气性连接。

利用本发明的实施方式，能够提供相对于温度循环，可靠性高的半导体装置。

附图说明

图1的(a)是第1实施方式的半导体装置的要部斜视图，(b)是(a)的部分放大图。

图2是第1实施方式的半导体装置的图1的A-A线中的剖面图。

图3是第1实施方式的半导体装置的图1的A-A线剖面图中的缓冲体的剖面放大图。

图4是第2实施方式的半导体装置的图2的剖面图中的缓冲体的剖面放大图。

图5是第3实施方式的半导体装置的斜视图。

图6是第3实施方式的半导体装置的图5的B-B线中的剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。实施例中的说明所使用的图是用于简化说明的示意性的图，图中的各要素的形状、尺寸、大小关系等，在实际的实施中不必限定于与图中所示的一致，而是在能够得到本发明的效果的范围内能够适当地改变。

(第1实施方式)

使用图1至图3，说明第1实施方式的半导体装置。图1表示第1实施方式的半导体装置100，其中(a)是示意地示出要部的斜视图，(b)是将作为环流二极管来使用的FRD(Fast Recovery Diode，快速恢复二极管)2的周边放大而示意地示出的斜视图。图2是图1(a)的A-A线中的剖面图。图3是将图2的剖面图中的缓冲体6放大示出的剖面图。

如图1～图3所示，第1实施方式的半导体装置具备：金属散热板14、陶瓷基板9、FRD芯片(主要是第1半导体芯片)2、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)芯片(第1半导体芯片或者第2半导体芯片)11、缓冲体6、终端导线7以及键合线12。第1实施方式的半导体装置100，作为实施方式的一例，示出了在IGBT芯片11的发射极-集电极间逆并联连接有环流二极管2的例子。作为环流二极管的芯片2，使用了FRD的芯片作为一例，但也能够使用SBD(Schottkey Barrier Diode，肖特基势垒二极管)的芯片。此外，代替IGBT芯片11，能够使用MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)或者IEGT(Injection Enhanced Gate Transistor，注入增强栅晶体管)等、由栅极电极控制第1电极和第2电极之间流动的电流的半导体元件的芯片。