[发明专利]半导体装置、半导体装置的制造方法以及电力变换装置

说明书

得到抑制由热应力引起的配部线材的接合部处的配部线材的剥离而提高可靠性的半导体装置。半导体装置具备：绝缘基板(3)，在正面和背面设置有金属层(32、33)；半导体元件(5)，下表面接合于正面侧的金属层(32)上，在上表面具有电极(51)；基体板(1)，被接合到背面；壳体部件(8)，与基体板(1)相接地包围绝缘基板(3)；端子部件(7)，设置于壳体部件(8)的内周侧；布线部件(6)，连接端子部件(7)和半导体元件(5)；金属薄膜部件(11)，连续地覆盖用布线部件(6)连接的端子部件(7)的表面及电极(51)的表面和布线部件(6)的表面；以及填充部件(4)，覆盖金属薄膜部件(11)的表面和从金属薄膜层(11)露出的绝缘基板(3)地填充到由基体板(1)和壳体部件(8)包围的区域。

技术领域

本发明涉及具备布线材料的接合部处的应力降低构造的半导体装置。

背景技术

搭载于工业设备、汽车以及电力铁道的逆变器装置相比于以往更要求严酷的环境下的动作或者长寿命化，针对在逆变器装置的动作时产生的热要求高的可靠性。

在搭载于逆变器装置内的半导体装置中，作为模拟逆变器装置的动作的可靠性试验，有功率循环试验或者热循环试验等。在功率循环试验时以及热循环试验时，在搭载于半导体装置的半导体元件的接合部件、布线部件产生应力，在接合部件或者布线部件的接合部分发生剥离等，从而达到半导体装置的产品寿命。

因此，为了解决该课题，公开了在功率循环试验或者热循环试验等可靠性试验中，为了提高在半导体装置中使用的接合部件或者布线部件的寿命，使用对布线材料施加金属涂层而成的构件进行布线(例如专利文献1)。另外，公开了将由半导体元件、芯片电容器、芯片电阻、接合材料、基板形成的电子电路整体用玻璃覆膜直接包覆的半导体装置(例如专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2009-531870号公报

专利文献2：国际公开第2014/128899号

发明内容

然而，在专利文献1记载的以往的布线材料中，根据针对布线部件进行涂覆的金属的规格，无法针对热应力保护布线部件。另外，针对与布线材料同时使用的接合材料等其他部件未进行涂覆，所以无法提高可靠性。进而，在专利文献2记载的以往的电子控制装置中，玻璃覆膜包覆电子电路整体，所以玻璃覆膜的包覆范围非常广。其结果，在电子控制装置(半导体装置)的尺寸大的情况下，有时在玻璃覆膜的一部分发生剥离。另外，由于由热引起的膨胀收缩作用，玻璃覆膜的剥离部位易于延伸而有时到达至半导体元件，使半导体装置的可靠性降低。

本发明是为了解决如上述的问题而完成的，其目的在于得到降低热应力、抑制由于热应力引起的布线部件的接合部处的布线部件的剥离而提高可靠性的半导体装置。

本发明所涉及的半导体装置具备：绝缘基板，在正面和背面设置有金属层；半导体元件，下表面接合于绝缘基板的正面侧的金属层上，在上表面具有电极；基体板，被接合到绝缘基板的背面；壳体部件，与基体板包围绝缘基板；端子部件，设置于壳体部件的内周侧；布线部件，连接端子部件和半导体元件；金属薄膜部件，连续地覆盖布线部件和用布线部件连接的端子部件和电极；以及填充部件，与金属薄膜部件的表面和从金属薄膜层露出的绝缘基板相接地覆盖而填充到由基体板和壳体部件包围的区域。

根据本发明，用金属薄膜部件连续地包覆接合有布线部件的区域，所以能够降低在接合部处产生的热应力来抑制剥离，能够提高半导体装置的可靠性。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1中的半导体装置的平面构造示意图。

图2是示出本发明的实施方式1中的半导体装置的剖面构造示意图。

图3是将本发明的实施方式1中的半导体装置的接合部分放大的剖面构造示意图。