[发明专利]电力用半导体装置

说明书

电力用半导体装置包括至少在表面具有导体层的绝缘基板、设置于导体层上的线材凸块、载置于线材凸块上的半导体元件以及在导体层上将半导体元件进行接合的焊料层，以及/或者包括底板、设置于底板上的多个线材凸块、载置于线材凸块上且至少在背面具有导体层的绝缘基板以及在底板上接合绝缘基板的导体层的焊料层，在线材凸块与焊料层的界面具有包括线材凸块的材料和焊料层的材料的合金。

技术领域

本发明涉及一种电力用半导体装置，特别涉及一种将包括能够与焊料层的材料形成合金的材料的线材凸块(wire bump)配置于规定的位置的电力用半导体装置。

背景技术

在以往的电力用半导体装置中，例如在将底板与绝缘基板进行焊料接合时，将以Al、Cu为主材料的线材楔焊在铜板上来形成线材凸块，使焊料层的厚度均匀(例如专利文献1、2)。

专利文献1：日本特开平11-186331号公报

专利文献2：日本专利第5542567号公报

发明内容

发明要解决的问题

近年，在电力用半导体装置中，根据小型化、高输出化的要求，电力用半导体装置内部的电流密度变高，需要高温下的动作。因此，需要将在半导体元件中产生的热更高效地传到底板来进行散热。另外，在对半导体元件和绝缘基板、绝缘基板与底板进行接合的焊料层中出现龟裂的情况下，也需要抑制龟裂的扩展。

因此，本发明的目的在于提供一种即使在高温动作中也具有高可靠性且高导热性的电力用半导体装置。

用于解决问题的方案

本发明是一种电力用半导体装置，其特征在于，包括：绝缘基板，至少在表面具有导体层；线材凸块，设置于导体层上；半导体元件，载置于线材凸块上；以及焊料层，在导体层上将导体层与半导体元件进行接合，其中，在线材凸块与焊料层的界面具有包括线材凸块的材料和焊料层的材料的合金。

另外，本发明是一种电力用半导体装置，其特征在于，包括：底板；多个线材凸块，设置于底板上；绝缘基板，载置于线材凸块上，至少在背面具有导体层；以及焊料层，将绝缘基板的导体层接合到底板上，其中，在线材凸块与焊料层的界面形成有包括线材凸块的材料和焊料层的材料的合金。

发明的效果

如上所述，在本发明所涉及的电力用半导体装置中，能够利用线材凸块来使焊料层的膜厚均匀，并且防止焊料层中的空隙(void)的产生，进而能够使焊料层的龟裂的扩展停止或延缓，能够提供具有高可靠性且高导热性的电力用半导体装置。

附图说明

图1是本发明的实施方式1所涉及的电力用半导体装置的截面图。

图2是图1的电力用半导体装置的A部分的放大截面图。

图3A是图2的电力用半导体装置的一部分的放大截面图。

图3B是图2的电力用半导体装置的一部分的放大截面图。

图4A是表示本发明的实施方式1所涉及的电力用半导体装置的线材凸块的配置的俯视图。

图4B是表示本发明的实施方式1所涉及的电力用半导体装置的线材凸块的其它配置的俯视图。

图4C是表示本发明的实施方式1所涉及的电力用半导体装置的线材凸块的其它配置的俯视图。

图5是本发明的实施方式2所涉及的电力用半导体装置的部分截面图。

图6A是表示本发明的实施方式2所涉及的电力用半导体装置的线材凸块的配置的俯视图。

图6B是从A-A方向观察图6A的情况下的截面图。

(附图标记说明)