半導(dǎo)體裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置，其在對電動車或電車等的電動機(jī)進(jìn)行控制的逆變器或再生用轉(zhuǎn)換器中使用。
【背景技術(shù)】
[0002]殼體型功率半導(dǎo)體模塊通常采用如下構(gòu)造，S卩，由將半導(dǎo)體元件的信號輸入輸出的信號端子、和使用Cu材料等制成且相對于半導(dǎo)體元件輸入輸出電力的引線端子構(gòu)成。引線端子使用導(dǎo)線或焊錫等與半導(dǎo)體元件電接合。另一方面，信號端子使用導(dǎo)線等與半導(dǎo)體元件電連接，將模塊內(nèi)部利用環(huán)氧類等的樹脂進(jìn)行封裝(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]在由于半導(dǎo)體裝置進(jìn)行了動作時或半導(dǎo)體裝置的周圍溫度的變化而引起的冷熱循環(huán)中，由于模塊內(nèi)部的引線端子和封裝樹脂的線膨脹系數(shù)差，在引線端子附近的封裝樹脂中產(chǎn)生應(yīng)力。因此，通常的方法是，通過使用具有與引線端子的線膨脹系數(shù)相近的線膨脹系數(shù)的封裝樹脂，或者將模塊內(nèi)部利用硅酮類等楊氏模量較低的樹脂進(jìn)行封裝，從而使由于引線端子的變形而產(chǎn)生的樹脂應(yīng)力減小。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開平1-276655號公報(bào)
[0005]然而，如果使環(huán)氧類等的封裝樹脂的線膨脹系數(shù)與利用Cu材料等構(gòu)成的引線端子的線膨脹系數(shù)接近，則相反地會遠(yuǎn)離半導(dǎo)體元件或絕緣基板的線膨脹系數(shù)。在該狀態(tài)下，封裝樹脂與半導(dǎo)體元件或絕緣基板的線膨脹系數(shù)差變大，存在與半導(dǎo)體元件連接的信號導(dǎo)線在冷熱循環(huán)中被切斷的可能性。另外，將多個半導(dǎo)體元件并聯(lián)連接的半導(dǎo)體模塊內(nèi)的引線端子的形狀成為直線狀，封裝樹脂的應(yīng)力易于集中在引線端子的端面，具有在封裝樹脂中產(chǎn)生的裂紋沿引線端子的直線形狀傳播的可能性。因此，還考慮了使引線端子在水平方向上蛇形彎曲的方法，但存在電感惡化這樣的問題。
[0006]另外，作為其他方法，還存在使用楊氏模量較低的硅酮類封裝樹脂的方法，但由于半導(dǎo)體元件的發(fā)熱等而反復(fù)產(chǎn)生應(yīng)力，因此存在接合部的疲勞提前這樣的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體裝置，其通過減小與由冷熱循環(huán)引起的引線端子的膨脹收縮相伴的、對封裝樹脂的應(yīng)力，從而能夠抑制在封裝樹脂產(chǎn)生裂紋，能夠?qū)崿F(xiàn)高壽命以及高可靠性。
[0008]本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置具有:半導(dǎo)體元件，其下表面與基板側(cè)接合；以及板狀的引線端子，其與所述半導(dǎo)體元件的上表面接合，具有沿水平方向延伸的部分，所述引線端子的所述沿水平方向延伸的部分包含與所述半導(dǎo)體元件接合且在俯視觀察時直線式地延伸的部分，該半導(dǎo)體裝置還具有封裝樹脂，該封裝樹脂將所述半導(dǎo)體元件與所述引線端子的所述直線式地延伸的部分一起進(jìn)行封裝，所述封裝樹脂的線膨脹系數(shù)是所述引線端子的線膨脹系數(shù)和所述半導(dǎo)體元件的線膨脹系數(shù)之間的中間值，所述引線端子具有將所述直線式地延伸的部分在水平方向上局部地?cái)嚅_的凹部或凸部。
[0009]發(fā)明的效果
[0010]根據(jù)本發(fā)明，引線端子由于具有將直線式地延伸的部分在水平方向上局部地?cái)嚅_的凹部或凸部，因此能夠通過使在引線端子中產(chǎn)生的直線式的應(yīng)力分散，從而抑制對封裝樹脂的應(yīng)力，抑制在封裝樹脂產(chǎn)生裂紋。另外，引線端子具有凹部或凸部，從而能夠抑制在產(chǎn)生了裂紋的情況下的連續(xù)的傳播。而且，封裝樹脂的線膨脹系數(shù)是引線端子的線膨脹系數(shù)和半導(dǎo)體元件的線膨脹系數(shù)之間的中間值，因此，能夠抑制封裝樹脂與半導(dǎo)體元件之間的線膨脹系數(shù)差變大，能夠在引線端子中產(chǎn)生了應(yīng)力的情況下抑制與半導(dǎo)體元件連接的信號配線被切斷。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體裝置的高壽命以及高可靠性。
【附圖說明】
[0011]圖1是實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的概略俯視圖。
[0012]圖2是實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的局部俯視圖。
[0013]圖3是實(shí)施方式I的變形例I涉及的半導(dǎo)體裝置的概略俯視圖。
[0014]圖4是實(shí)施方式I的變形例2涉及的半導(dǎo)體裝置的概略俯視圖。
[0015]圖5是實(shí)施方式2涉及的半導(dǎo)體裝置的局部俯視圖。
[0016]圖6是實(shí)施方式3涉及的半導(dǎo)體裝置的引線端子的彎折部的局部斜視圖。
[0017]圖7是實(shí)施方式4涉及的半導(dǎo)體裝置的引線端子的局部斜視圖。
[0018]圖8是實(shí)施方式4的變形例I涉及的半導(dǎo)體裝置的引線端子的局部斜視圖。
[0019]圖9是實(shí)施方式4的變形例2涉及的半導(dǎo)體裝置的引線端子的局部斜視圖。
[0020]圖10是實(shí)施方式5涉及的半導(dǎo)體裝置的局部俯視圖。
[0021]圖11是實(shí)施方式5涉及的半導(dǎo)體裝置的局部剖視圖。
[0022]圖12是實(shí)施方式6涉及的半導(dǎo)體裝置的局部俯視圖。
[0023]圖13是表示實(shí)施方式6涉及的半導(dǎo)體裝置的引線端子的構(gòu)造的局部斜視圖。
[0024]圖14是表示實(shí)施方式6的變形例涉及的半導(dǎo)體裝置的引線端子的構(gòu)造的局部斜視圖。
[0025]圖15是表示在實(shí)施方式6涉及的半導(dǎo)體裝置中進(jìn)行鍵合動作的狀態(tài)的局部俯視圖。
[0026]圖16是表示在實(shí)施方式6涉及的半導(dǎo)體裝置中進(jìn)行鍵合動作的狀態(tài)的局部剖視圖。
[0027]圖17是表示在實(shí)施方式6涉及的半導(dǎo)體裝置中沒有設(shè)置凹陷部的情況下進(jìn)行鍵合動作的狀態(tài)的局部剖視圖。
[0028]圖18是實(shí)施方式7涉及的半導(dǎo)體裝置的局部斜視圖。
[0029]圖19是實(shí)施方式7涉及的半導(dǎo)體裝置的局部剖視圖。
[0030]圖20是實(shí)施方式8涉及的半導(dǎo)體裝置的局部剖視圖。
[0031]圖21是前提技術(shù)涉及的半導(dǎo)體裝置的概略俯視圖。
[0032]圖22是圖21的A-A剖視圖。
[0033]標(biāo)號的說明
[0034]I半導(dǎo)體元件，3、3a引線端子，5封裝樹脂，7a凸部，7b凹部，9狹縫，10彎折部，12
信號配線，14凹陷部，19端子罩。
【具體實(shí)施方式】
[0035]<前提技術(shù)>
[0036]首先，對前提技術(shù)涉及的半導(dǎo)體裝置進(jìn)行說明。圖21是前提技術(shù)涉及的半導(dǎo)體裝置的概略俯視圖，圖22是圖21的A-A剖視圖。如圖21和圖22所示，半導(dǎo)體裝置具有半導(dǎo)體元件1、引線端子3、3a、以及封裝樹脂5。半導(dǎo)體裝置還具有絕緣基板4a和殼體4b。半導(dǎo)體元件I的下表面利用焊錫等焊料2接合于在絕緣基板4a的上表面設(shè)置的配線圖案上。引線端子3、3a使用Cu材料形成為板狀，形成為具有沿水平方向延伸的部分的形狀。引線端子3、3a利用焊料2連接于半導(dǎo)體元件I的上表面。
[0037]殼體4b使用樹脂等構(gòu)成，以將在絕緣基板4a上配置的半導(dǎo)體元件I以及引線端子3、3a的周圍包圍的方式設(shè)置在絕緣基板4a的側(cè)面。在殼體4b的上表面設(shè)置端子20，端子20使用穿過殼體4b內(nèi)的配線與半導(dǎo)體元件I連接。封裝樹脂5是環(huán)氧樹脂等，配置在殼體4b內(nèi)，將半導(dǎo)體元件I與引線端子3、3a —起封裝。
[0038]在圖21中，配置有12個半導(dǎo)體元件1，6個半導(dǎo)體元件I利用3個引線端子3分別以2個為單位進(jìn)行連接。剩余的6個半導(dǎo)體元件I利用沿水平方向延伸的部分在俯視觀察時直線式地延伸的I個引線端子3a連接。
[0039]在由于半導(dǎo)體元件I的動作或半導(dǎo)體裝置的周圍溫度的變化而引起的冷熱循環(huán)中，如果引線端子3a膨脹收縮，則如圖22所示，應(yīng)力向與引線端子3a的端部接觸的封裝樹脂5集中，有可能在封裝樹脂5中產(chǎn)生裂紋8。尤其是，如果引線端子3a構(gòu)成為在俯視觀察時直線式地延伸，則應(yīng)力直線式地產(chǎn)生，因此成為裂紋8