[发明专利]半导体装置及半导体装置的制造方法

说明书

目的是提供在配线连接方面具有高品质及高可靠性的半导体装置。半导体装置具备：金属板；半导体元件，包含在表面设置的第1电极和在背面设置的第2电极，第2电极与金属板1连接，使半导体元件被保持于金属板1之上；配线板，包含彼此相对的第1面及第2面，第1面以与半导体元件的第1电极相对的方式与第1电极连接；以及导体，具有板状的形状，一端配置为可与外部连接，且另一端的一个面侧固定于配线板的第2面，使导体被配线到半导体元件的第1电极。导体在另一端的一个面包含至少1个凸型台阶。导体包含的至少1个凸型台阶的顶部包含与配线板的第2面平行的接触面。通过使接触面和配线板的第2面密接，导体的另一端被固定于配线板的第2面。

技术领域

本发明涉及半导体装置及半导体装置的制造方法，特别涉及半导体装置内的具有高品质的接合性、高寿命、高可靠性的配线连接技术。

背景技术

近年来，由于环境标准的提高，考虑到环境问题的节能的半导体装置即具有高能效的半导体装置的需求不断增加。例如，对于工业设备、具备电动机的家电的驱动控制设备、面向电动汽车、混合动力汽车的车载控制设备、铁路控制设备、太阳能发电的控制设备等所使用的半导体装置，要求其可应对高功率、高耐压及高耐久。特别是对于车载控制设备、铁路控制设备所使用的半导体装置，从节能的角度、抑制电能的转换损耗的角度出发，要求在高负载环境下(高温环境下)也高效、低损耗地进行工作。例如，以往的通常的工作温度小于或等于Tj＝125、150℃，但今后要求在大于或等于Tj＝175℃、200℃的高温环境下进行工作。

因此，为了在上述这样的高温环境下，也实现由抑制通断损耗得到的低损耗化及高温状态下的高效化，需要重新设计半导体装置的构造。特别地，半导体装置内的配线连接部(接合部)最容易劣化，配线连接部的高品质、高可靠性、高寿命化的实现成为问题。另外，还需要实现使用了激光进行的配线连接的接合工序中的成本降低、生产率的提高。

专利文献1：日本特开2007-227893号公报

在配线的连接中，以往，使用的是包含Sn的焊料。但是，就在高温环境下使用的功率半导体装置的内部配线而言，包含Sn的焊料在耐久性方面存在问题。近年来，在高温环境下具有耐久性的接合材料的开发不断进行，但难以确保所期望的寿命及可靠性。

另一方面，存在通过使用了激光的接合对配线进行连接的技术。例如，在专利文献1中提出了，通过激光焊接将半导体芯片和引线框接合的半导体装置的制造方法。但是，由激光进行的接合需要在接合面实施镀Ni等外层处理，制造工序的工时增加，导致高成本化。另外，在激光接合时发生的热量有可能使半导体元件的可靠性劣化。基于这样的理由，由激光接合进行的配线的接合在技术上难以实用于要求耐久性的半导体装置。

发明内容

本发明就是为了解决上述那样的问题而提出的，其目的在于提供在配线的连接方面具有高品质及高可靠性的半导体装置。

本发明涉及的半导体装置具备：金属板；半导体元件，其包含在表面设置的第1电极和在背面设置的第2电极，第2电极与金属板连接，使半导体元件被保持于金属板之上；配线板，其包含彼此相对的第1面及第2面，第1面以与半导体元件的第1电极相对的方式与第1电极连接；以及导体，其具有板状的形状，一端配置为能够与外部连接，且另一端的一个面侧固定于配线板的第2面，使导体被配线到半导体元件的第1电极。导体在另一端的一个面包含至少1个凸型的台阶。导体包含的至少1个凸型的台阶的顶部，包含相对于配线板的第2面平行的接触面。通过使接触面和配线板的第2面密接，导体的另一端被固定于配线板的第2面。

发明的效果

根据本发明，能够提供在配线的连接方面具有高品质及高可靠性的半导体装置。

本发明的目的、特征、方案、以及优点通过以下的详细的说明和附图会更加清楚。

附图说明

图1是表示实施方式1中的半导体装置的结构的剖视图。