[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体装置，特别是设置一种具有散热片的半导体装置。

背景技术

在半导体装置中安装有作为发热部件的半导体元件。半导体元件在驱动半导体装置时放出热量，成为高温。为了提高半导体装置的散热性，用于固定半导体元件的基板使用具有电路图案的较厚的金属基板或者陶瓷基板。还已知下述结构，即，在金属基板上螺钉紧固地接合具有散热片的翅片基座，扩大了基板的散热面积。在翅片基座和金属基板之间，存在脂状物这样的绝缘性的硅酮类的树脂材料。

在上述结构的功率半导体装置中，需要实施向金属基板或者陶瓷基板或者散热部件的表面涂敷硅酮类的树脂材料的工序。硅酮类树脂材料的使用不仅增加制造工序数，还使散热性降低。

作为不使用树脂材料的技术，已知例如专利文献1。在此，在带有翅片的金属基板上搭载有陶瓷基板。半导体装置的整体通过环氧树脂进行封装。专利文献2提及了在翅片的制造方法中具有特征的技术。专利文献3在散热片的构造中具有特征。

专利文献1：日本特开2009－177038号公报

专利文献2：日本特开2011－119488号公报

专利文献3：日本特开2009－033065号公报

发明内容

通过传递塑模工艺进行封装的功率半导体装置，在量产性、长期可靠性上优异。为了进一步提高功率半导体装置的可靠性，利用树脂覆盖至带翅片金属基板的侧面。在不使封装树脂向翅片的凹凸部分泄漏，而向带翅片半导体基板进行传递塑模的情况下，金属基板的外周需要与成型模具接触。由于直至翅片前端为止的高度存在尺寸公差，因此，考虑该尺寸公差而在成型模具和翅片前端之间设置间隙。其结果，如果由于封装树脂成型时的温度、成型压力而使金属基板发生变形，使绝缘层产生裂纹，则功率半导体装置的绝缘可靠性降低。

本申请就是为了解决上述课题而提出的。其目的在于提供一种通过简单的构造而具有良好的散热特性以及品质的翅片一体型的半导体装置及其制造方法。

本发明所涉及的半导体装置，其具有：基座板，其具有相对的第1主面和第2主面，直立设置的多个翅片和包围多个翅片的凸起部设置在第1主面上；绝缘层，其形成在基座板的第2主面上；电路图案，其固定在绝缘层上；半导体元件，其与电路图案连接；以及封装树脂，其对绝缘层、电路图案和半导体元件进行封装。在基座板的第1主面上设置的凸起部对多个翅片的周围连续地包围。

发明的效果

根据本发明，能够防止在半导体装置的制造工序中所包含的传递塑模工艺中，由于封装树脂成型时的压力而引起的基座板变形弯曲。并且，抑制因变形导致的绝缘层的裂纹产生，改善功率半导体装置的散热性、绝缘可靠性。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的半导体装置的侧面的剖面透视图。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的半导体装置的正面的剖面透视图。

图3是表示本发明的实施方式1所涉及的基座板的背面的投影图。

图4是表示本发明的实施方式1所涉及的成型模具和基座板的构造的图。

图5是表示本发明的实施方式1所涉及的半导体装置的树脂成型时的侧面透视图。

图6是表示在半导体装置的树脂成型时，基座板的凸起部被压溃的情况的图。

图7是表示本发明的实施方式2所涉及的基座板的背面的投影图。

图8是表示本发明的实施方式2所涉及的基座板的其他方式的背面的投影图。

图9是表示本发明的实施方式2所涉及的成型模具的构造的投影图。

图10是本发明的实施方式2所涉及的半导体装置的树脂成型时的侧面透视图。

图11是表示本发明的实施方式3所涉及的基座板的构造的图。

图12是表示用于说明实施例1～8的实施条件和评价结果的表的图。

图13是表示用于说明实施例9～16的实施条件和评价结果的表的图。

图14是表示用于说明实施例17～24的实施条件和评价结果的表的图。

图15是表示用于说明实施例25～32的实施条件和评价结果的表的图。

图16是表示用于说明对比例1～6的实施条件和评价结果的表的图。

图17是表示用于说明对比例7～9的实施条件和评价结果的表的图。

具体实施方式

接下来，基于附图，对本发明所涉及的半导体装置及其制造方法的实施方式进行详细说明。此外，本发明并不限定于以下所述内容，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行适当的变更。

实施方式1.