[发明专利]半导体模块

说明书

本发明得到一种半导体模块，其能够提高绝缘性和构造可靠性。半导体元件(3、4)安装于绝缘电路基板(1)。印刷配线板(5)配置于绝缘电路基板(1)以及半导体元件(3、4)的上方，具有通孔(6a、6b、6c)。金属桩(9、10)的下端与半导体元件(3、4)的上表面接合。金属桩(9、10)具有将通孔(6a、6b、6c)贯通而接合的圆柱部(9b、9c、10b)。壳体(13)将绝缘电路基板(1)、半导体元件(3、4)、印刷配线板(5)以及金属桩(9、10)包围。封装材料(14)将壳体(13)的内部封装。

技术领域

本发明涉及一种将印刷配线板内置于模块内部的半导体模块。

背景技术

通常的功率模块是通过金属线等将半导体元件与电路图案连接而形成电路。为了模块的进一步高密度化和高可靠性化，提出了使用印刷配线板进行与半导体元件的连接的技术。以往，在绝缘电路基板安装半导体元件，与半导体元件的上表面接合的扁平铜线将印刷配线板的通孔贯通而接合(例如，参照专利文献1的图4)。

专利文献1：日本特开2016-29688号公报

以往，由于将封装后的模块内部的半导体元件与模块外部的印刷配线板连接，因此不要求两者的间隙控制的精度。另一方面，在将印刷配线板内置于模块内部的情况下，需要在半导体元件与印刷配线板的间隙填充封装材料，因此要求两者的间隙控制的精度。

有时绝缘电路基板会因热应力而产生翘曲。特别是在向绝缘电路基板安装了厚度不同的半导体元件的情况下容易产生翘曲。翘曲是不仅向Z方向(垂直方向)而且还向包含X、Y方向(横向)在内的全方位的立体翘曲。但是，由于扁平铜线是平行平板，因此向X、Y方向的刚性大，难以变形。因此，扁平铜线虽然能够追随垂直方向的翘曲，但难以在X、Y方向上追随。

另外，由于在现有技术中将扁平铜线折叠，因此存在回推(press back)或者弯曲的残留应力等，难以使高度均匀，难以进行半导体元件与印刷配线板的间隙控制。如果扩大折叠的铜线的间隔，则容易使高度均匀，但高度变高而不能收纳于封装体内。并且，折叠的铜线以电流的方向彼此相反的方式相邻配置而具有降低自感的效果，但如果扩大折叠的铜线的间隔，则该效果减少。

如上所述，如果使用以往的扁平铜线将半导体元件与印刷配线板连接，则难以进行半导体元件与印刷配线板的间隙控制。因此，在将印刷配线板内置于模块内部的情况下，存在封装材料的填充性降低、绝缘性和构造可靠性降低的问题。

发明内容

本发明就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于，得到一种能够提高绝缘性和构造可靠性的半导体模块。

本发明所涉及的半导体模块的特征在于，具有：绝缘电路基板；半导体元件，其安装于所述绝缘电路基板；印刷配线板，其配置于所述绝缘电路基板以及所述半导体元件的上方，具有通孔；金属桩，其下端与所述半导体元件的上表面接合，该金属桩具有将所述通孔贯通而与所述印刷配线板接合的圆柱部；壳体，其将所述绝缘电路基板、所述半导体元件、所述印刷配线板以及所述金属桩包围；以及封装材料，其将所述壳体的内部封装。

发明的效果

在本发明中，金属桩的圆柱部将印刷配线板的通孔贯通而与印刷配线板接合。使圆柱部相对于通孔移动，由此，金属桩与印刷配线板能够追随绝缘电路基板的纵向翘曲。另外，圆柱部在横向上也容易变形。因此，金属桩与印刷配线板能够追随绝缘电路基板的全方位的立体翘曲。因此，能够对绝缘电路基板与印刷配线板的间隙进行控制，能够提高封装材料的填充性，提高绝缘性和构造可靠性。

附图说明

图1是表示实施方式1所涉及的半导体模块的剖面图。

图2是金属桩的俯视图。

图3是半导体元件的俯视图。

图4是表示实施方式2所涉及的半导体装置的剖面图。