[发明专利]半导体装置的制造方法以及半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置的制造方法以及半导体装置，特别涉及搭载了功率元件的具有高散热结构的半导体装置的制造方法以及半导体装置。

背景技术

不管是家电用产品还是产业用产品，在组装到空调机的压缩机、洗衣机的滚桶、泵等上的电机的驱动控制中，使用了高压三相电机驱动用半导体装置。另外，在混合动力汽车、电动汽车等的电机驱动控制中也进行了使用。这种半导体装置具有将高压侧(H-side)驱动电路以及低压侧(L-side)驱动电路作为1组电路，集成化了与三相相应、即3个电路的结构。高压侧驱动电路具有插入在电源电压与电机侧输出之间的高压侧开关元件及其驱动用集成电路。低压侧驱动电路具有插入在电机侧输出与基准电源之间的低压侧开关元件及其驱动用集成电路。一般而言，双方的驱动用集成电路是作为一个半导体芯片而被集成化的。结果，在半导体装置中，具有共计6个开关元件和共计3个驱动用集成电路。对于高压侧的开关元件、低压侧的开关元件，分别使用相同极性的晶体管，双方的晶体管电气地串联连接而构成半桥电路。另外，在树脂封装体中安装有金属制的散热板。如上所述的半导体装置也称为智能功率模块(IPM)。

近年来，该半导体装置中存在要求高电压化、要求高散热性的问题。如下述专利文献1所示，作为具有高散热结构的半导体装置，其结构具有：功率元件，其通过焊料等的粘接剂设置在框架的下垫板上；引线端子，其一端设置在框架上；金属箔，其通过树脂片设置在框架的下表面；以及塑模树脂，其覆盖除了引线端子的至少另一端和金属层下表面的至少一部分以外的部分。

作为该对策之一，作为现有技术公知有如下所述的半导体装置：在树脂封装用模具上具备按压销，将下垫板固定在模具内面来进行树脂成型(例如，参照专利文献1、图4)。由此，能够良好地固定下垫板和接合在金属箔的树脂片。

【专利文献1】日本特开2005-123495号公报

功率模块被进一步要求在高温环境下使用。此时，由于高效率地放出在半导体装置内产生的热，需要强化内部构造物和散热板的密接度，使散热板表面露出。

但是，在现有技术中存在如下所述的问题，即由于需要按压销，因此树脂封装模具变得复杂。另外，还存在想要提高散热性的问题。

发明内容

因此，本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种能够使用不需要按压销的模具，进一步提高散热性的半导体装置的制造方法以及半导体装置。

为了解决上述问题，本发明具有如下所述的结构。本发明的半导体装置的制造方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：准备组装中间体，该组装中间体在具有引线端子的金属板的一个面上载置功率元件，并具有绝缘树脂层，该绝缘树脂层固定安装在金属板的另一个面与金属层的上表面之间、且具有通过加热而热膨胀的特性；以将组装中间体的金属层的下表面、与具有下模具和上模具的树脂封装模具中的下模具凹部的底面相对地进行配置，且在下模具的下模具引线夹持部的上表面配置引线端子的方式，在下模具凹部配置组装中间体；通过下模具引线夹持部和上模具引线夹持部夹持引线端子，且通过下模具凹部和上模具凹部形成塑模树脂填充空间；对绝缘树脂层加热，使绝缘树脂层的厚度增加，向下模具凹部的底面按压金属层；以及将所加热的塑模树脂填充到通过下模具和上模具形成的塑模树脂填充空间内。另外，其特征在于，组装中间体的引线端子和金属板是异形条引线架。另外，其特征在于，绝缘树脂层是绝缘树脂和粘接层的层叠结构。另外，本发明的半导体装置的特征在于，该半导体装置是通过上述的任意一种制造方法来制造的。

本发明起到如下所述的效果：由于增加绝缘树脂层的厚度，因此提供能够在按压金属层的同时进行树脂成型，能够用不需要按压销的模具来制造的半导体装置的制造方法以及半导体装置。另外，起到如下所述的效果：由于使用金属板，进而将金属层压附到封装模具，增加散热性，能够抑制金属层的树脂毛边的产生，因此能够提供一种能够提高散热性的半导体装置的制造方法以及半导体装置。

附图说明

图1是本发明的实施例1的半导体装置的制造步骤剖面图。

图2是本发明的实施例1的半导体装置的剖面图。

图3是本发明的实施例2的半导体装置的剖面图。

图4是本发明的实施例3的半导体装置的剖面图。

符号说明