[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

本发明的目的在于，提供一种在陶瓷层中形成有配线层的半导体器件，其能够使半导体开关元件的栅极端子与配线层之间可靠地导通。本发明的半导体器件在形成于绝缘层上的陶瓷层的内部具有配线层，并且具有与半导体开关元件的栅极端子以外的端子连接的金属层，所述半导体开关元件的栅极端子与所述配线层经由用导电材料形成的连接部电连接，与所述金属层相比，所述连接部更加向所述半导体开关元件突出(参照图1)。

技术领域

本发明涉及功率系半导体器件及其制造方法。

背景技术

近年来，多种多样的设备的电驱动不断进展，在对由成为其动力的数kV的电压及数百A的电流构成的大功率的交流直流的整流及AC电动机的转速进行控制的功率模块中，不断寻求小型化、高性能化、高可靠性。由于在功率模块动作时，搭载于内部的半导体芯片会发热，因此，为了实现小型化，需要高散热化。另外，因为半导体芯片在数kV的高电压下进行动作，所以需要确保与外部的绝缘性。另外，为了有效地控制半导体芯片，需要具备设计或制造工艺的自由度高的控制电路。

下述专利文献1中公开有涉及上述问题的技术。该文献中，在烧结的陶瓷基片上层叠低温烧成陶瓷(LTCC：Low Temperature Co－fired Ceramics)的未烧结的生片，并将其烧成而形成复合陶瓷基片，通过在复合陶瓷基片上安装电容器或IC芯片等电子部件而构成模块。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-033664号公报。

发明内容

发明要解决的技术问题

使用具有由配线和陶瓷构成的控制信号电路层和由金属构成的电路层的陶瓷基片，使控制信号电路层的配线层构成栅极电路，电路用厚金属层形成发射极电路或集电极电路，由此能够构成功率模块。为了使这种功率模块高可靠性地动作，需要可靠地得到搭载的半导体芯片与功率模块的电路的电导通。即，需要确保半导体芯片的栅极端子与控制信号电路的配线层的导通，并且确保发射极端子或集电极端子与由金属构成的电路层的导通。此时半导体芯片的栅极端子，因为其面积比发射极端子或集电极端子小，所以从定位或接合后的耐热变形的观点考虑，比发射极端子或集电极端子更难以确保导通。另外，由陶瓷构成的控制信号电路层的热传导率比由金属构成的电路层小。

本发明是鉴于上述问题而开发的，其目的在于，提供一种在陶瓷层中形成配线层的半导体器件，该半导体器件能够确保半导体开关元件的栅极端子与配线层之间的导通，并且确保散热性，从而能够同时实现高散热和高可靠性。

用于解决问题的技术方案

本发明的半导体器件在形成于绝缘层上的陶瓷层的内部具有配线层，并且具有与半导体开关元件的栅极端子以外的端子连接的金属层，所述半导体开关元件的栅极端子与所述配线层经由用导电材料形成的连接部电连接，与所述金属层相比，所述连接部更加向所述半导体开关元件突出。

发明效果

根据本发明的半导体器件，能够确保半导体开关元件的栅极端子与配线层之间的导通，并且确保散热性，从而能够同时实现高散热和高可靠性。

附图说明

图1是实施方式1的半导体器件1的结构图。

图2是第一绝缘基片13的结构图。

图3是第二绝缘基片14的结构图。

图4是半导体芯片的结构图。

图5是说明半导体器件1的部件展开的图。

图6是半导体器件1的剖视图。

图7是说明制造半导体器件1的方法的图。

图8是实施方式2的半导体器件1的剖视图。