[发明专利]半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体装置，该半导体装置可以适用于例如诸如客车、货车或公共汽车之类的车辆以及家用电器或工业电气。

背景技术

在安装有诸如IGBT(绝缘栅双极型晶体管)或IPM(智能功率模块)之类的开关元件——即，半导体元件——的半导体装置中，该半导体元件为需要有效冷却的发热部件。

例如，日本专利申请公报No.2003-124406(JP2003-124406A)描述了：通过使用诸如在半导体元件的正面侧和背面侧上的均热器之类的散热板，而对作为一个这种发热部件的半导体元件适当地进行冷却的技术。在半导体元件与正面侧和背面侧上的一对散热板组合之后，它们通过热固性树脂进行模制以形成模块，即，形成半导体装置。

在树脂、散热板与半导体元件之间热膨胀系数方面的差异较大，这可能导致在模制期间随着固化收缩而在模制树脂与散热板之间发生剥离。在相关技术中，在散热板与模制树脂的接触区域处涂布了底涂剂，即密封构件，以抑制剥离的发生。然而，当特别是模制多个半导体元件时，不能在半导体元件之间涂布适当厚度的底涂剂，因此，难以适当地抑制剥离。

发明内容

本发明提供了一种半导体装置，该半导体装置适当地抑制了散热板与密封构件之间发生剥离。

本发明的第一方面涉及一种半导体装置，该半导体装置包括：多个半导体元件，每个半导体元件具有正面和背面；正面侧散热板，所述正面侧散热板定位在所述半导体元件的正面侧，并对由所述半导体元件产生的热进行散热；背面侧散热板，所述背面侧散热板定位在所述半导体元件的背面侧，并对由所述半导体元件产生的热进行散热；密封材料，所述密封材料覆盖除了所述正面侧散热板的正面和所述背面侧散热板的背面之外的所述半导体装置；底涂剂，所述底涂剂涂覆在所述正面侧散热板和所述背面侧散热板中的至少一者上，并且改善与所述密封构件的接触；凸部，所述凸部在所述多个半导体元件之间定位在所述正面侧散热板的背面和所述背面侧散热板的正面中的至少一者上。

在上述方面中，半导体装置还可包括凹部，所述凹部设置在所述正面侧散热板的正面和所述背面侧散热板的背面中的至少一者上与所述凸部对应的位置处。另外，所述凸部的高度可小于所述凹部的高度，并且，所述凸部可沿与布置所述多个半导体元件的布置方向垂直的垂直方向延伸。

在上述方面中，所述凸部可沿所述垂直方向断续地延伸，可沿垂直方向存在多个凸部，并且所述凸部的在所述垂直方向上的端部与所述正面侧散热板和所述背面侧散热板中的至少一者的端部部分对齐，且所述凸部的在所述垂直方向上的端部位于在所述垂直方向上的侧方存在所述半导体元件的区域中。

根据上述方面，定位在半导体元件之间的正面侧散热板和背面侧散热板能够通过凸部确保定位在密封材料与正面侧散热板和背面侧散热板之间的底涂剂的膜层厚度为适当值。因此能够提高密封构件与正面侧散热板和背面侧散热板之间的接合能力，从而能够抑制在正面侧散热板的背面侧与密封材料的正面侧之间的界面处、以及在背面侧散热板的正面侧与密封材料的背面侧之间的界面处发生剥离。

附图说明

将参照附图在本发明的示例性实施方式的以下详细描述中描述本发明的特征、优势以及技术和工业意义，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1为示出了从斜上方观察的、根据本发明的第一示例性实施方式的半导体装置的外部的模式图；

图2为示出了在包括半导体元件的横截面处、根据本发明的第一示例性实施方式的半导体装置的层叠结构和凸部与凹部的形态的模式图；

图3为示出了根据本发明的第一示例性实施方式的半导体装置的凸部与底涂剂厚度之间关系的模式图；

图4A为示出了根据本发明的第一示例性实施方式的半导体装置的假定结构中的、沿截面方向产生应力的方式的模式图；

图4B为示出了根据本发明的第一示例性实施方式的半导体装置的假定结构中的、沿截面方向产生应力时的变形的模式图；

图4C为示出了从侧面观察的、根据本发明的第一示例性实施方式的半导体装置的假定结构中发生剥离的方式的模式图；

图4D为示出了从上方观察、根据本发明的第一示例性实施方式的半导体装置的假定结构中发生剥离的方式的模式图；

图5为示出了根据本发明的第一示例性实施方式的半导体装置的平面方向上的、基于与假定结构对比的应力减小效果的模式图；

图6为示出了在包括半导体元件的横截面处、根据本发明的第二示例性实施方式的半导体装置的凸部和凹部的形态的模式图；