[发明专利]半导体模块、半导体模块的底板以及半导体装置的制造方法

说明书

本发明提供能维持散热性且防止绝缘基板的裂纹的半导体模块、半导体模块的底板及半导体装置的制造方法。底板(13)具有向背面侧以预定曲率弯曲成凸状的部分(背面凸状弯曲部)(13a)，在背面凸状弯曲部(13a)的顶点(13b)与冷却片(17)的表面接触的状态下固定于冷却片(17)的表面。在底板(13)的正面在与各背面凸状弯曲部(13a)对置的部分分别接合层叠基板(12)。在底板(13)的比焊料层(25)的端部靠外周侧的部分(18)在底板(13)的背面设置间隔件(15)。间隔件(15)具有在用于将底板(13)固定于冷却片(17)的螺纹紧固时夹入底板(13)与冷却片(17)之间抑制底板(13)变形的功能。

技术领域

本发明涉及半导体模块、半导体模块的底板以及半导体装置的制造方法。

背景技术

以往，在功率晶体管、二极管等的利用填充材料密封半导体芯片的半导体模块中，被称为壳体结构的封装体结构成为主流。对以往的半导体模块的结构进行说明。图14是表示现有的半导体模块的结构的截面图。

图14所示的以往的半导体模块100具有将安装了半导体芯片101的层叠基板102搭载于底板103的正面的结构。搭载了该半导体模块100的现有的半导体装置具有使半导体模块100的底板103的背面接触到冷却片(未图示)的表面的构成。半导体模块100通过使插入到底板103的贯通孔104的螺钉(未图示)与冷却片的螺纹孔螺钉拧紧而固定于冷却片的表面。

层叠基板102配置于底板103的正面。符号112、113是在分别构成层叠基板102的绝缘基板111的正面和背面分别形成的导电性板。符号114是将半导体芯片101与层叠基板102的正面的导电性板112接合的焊料层。符号115是将层叠基板102的背面的导电性板113与底板103接合的焊料层。

作为这样的现有的半导体模块，提出了在底板的安装了绝缘基板的主面，在螺纹固定用贯通孔与绝缘基板之间，设置沿着绝缘基板的一边而延伸成直线状的槽的装置(例如，参照下述专利文献1)。

另外，作为现有的其它的半导体模块，提出了使底板的一部分的贯通孔的周缘部通过形成于该贯通孔附近的突出部与冷却片(散热片)分离，使底板的其他的贯通孔的周缘部接触到冷却片的装置(例如，参照下述专利文献2)。

另外，作为现有的其它的半导体模块，提出了在底板与冷却片之间的间隙，插入金属箔且填充高导热性的油脂而提高散热性的装置(例如参照下述专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-004880号公报

专利文献2：日本特开2008-172146号公报

专利文献3：日本特开2003-086745号公报

发明内容

技术问题

然而，在上述现有的半导体模块100(参照图14)中，在底板103的贯通孔104插入螺钉(未图示)，并且通过螺纹紧固将底板103固定于冷却片时，在底板103的背面(冷却片侧的表面)产生凹状的翘曲(未图示)。即，以通过螺纹紧固固定于冷却片的部分作为支点，底板103的比该支点更靠近中央部侧的部分整体向与冷却片分离的方向弯曲。因此，在底板103的与层叠基板102对置的部分与冷却片之间产生间隙。在该底板103与冷却片之间产生的间隙越位于靠近底板103的中心的位置就越大。其结果是，存在从半导体芯片101到冷却片为止的热电阻增大而散热性降低的问题。

另外，如上述专利文献2那样在朝向冷却片侧变形为凸状而拧紧螺钉，或如上述专利文献3那样在底板与冷却片之间的间隙插入金属箔而拧紧螺钉的情况下，存在在陶瓷制的绝缘基板(相当于图14的符号111)产生裂纹的问题。