[发明专利]半导体器件及半导体器件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有通过焊料将半导体元件的两个面与导体部件接合而得到的结构的半导体器件。

背景技术

安装在混合动力型的电动车或单纯的电动车的电力转换装置等中的半导体器件中使用IGBT芯片等功率半导体元件。IGBT芯片为反复地配置数千～数万个或者数千～数万片IGBT单元的结构。IGBT芯片为由发射极、集电极和栅极构成的三端子设备，在结构上，发射极和栅极以绝缘的状态形成在IGBT芯片的同一面内。

栅极上连接有使用铝等电导率高的材料的栅极配线，用于减少控制信号的传导延迟时间的误差，该栅极配线经由多晶硅配线等与IBGT的栅极连接。

IGBT芯片的发射极一般被该栅极配线分割成多个区域（参考专利文献1）。并且存在该被分割后的发射极通过焊料与导体部件相连接的情况。

安装在混合动力型的电动车或单纯的电动车的电力转换装置等中的半导体器件随着近年来系统的高输出化而具有输入电流增加的倾向。在半导体元件与导体部件的连接中通过焊料的情况下，输入电流的增加使半导体元件的温度变化增大，使连接半导体元件与导体部件的焊料劣化。焊料的劣化影响到空隙率，为了提高与温度变化对应的焊料的寿命，抑制焊接时产生的空隙成为重要的研究问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-221269号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

如专利文献1中记载的半导体器件，一般的半导体器件中发射极由比多晶硅配线电阻小的铝配线分割成多份。铝配线由与焊料的沾润性低的聚酰亚胺树脂等的具有绝缘性的保护膜所覆盖。

因此，在通过焊料来连接发射极面与导体部件的情况下，IGBT芯片的发射极面上的焊料的扩展被保护膜所限制，存在因焊料不均匀地流动使得空隙率变高的问题。进一步地，由于焊料的扩展方向被限制在规定方向上，焊料过剩地在该方向上流动，存在产生越过IGBT芯片的发射极面地流动的焊料流的情况。

用于解决技术问题的技术手段

本发明的第一实施方式的半导体器件包括：半导体元件，其两个面上分别具有至少一个电极面；第一导体部件，其通过焊料与设置在半导体元件的一个面上的电极面接合；和第二导体部件，其通过焊料与设置在半导体元件的另一个面上的电极面接合，其中，设置在半导体元件的一个面上的电极面中的至少一个电极面为双梳齿状。

根据本发明的第二实施方式，在第一实施方式的半导体器件中，优选双梳齿状的电极面具有主焊料扩展电极面和从主焊料扩展电极面向两侧呈梳状地延伸的副焊料扩展电极面。

根据本发明的第三实施方式，在第一或第二实施方式的半导体器件中，优选在双梳齿状的电极面的周边配设有栅极配线，栅极配线与双梳齿状的电极面相比焊料沾润性低，且由具有绝缘性的保护膜覆盖。

根据本发明的第四实施方式，在第一至第三中任一方式的半导体器件中，优选第一导体部件和第二导体部件由铜材料构成，在第一导体部件和第二导体部件的与焊料接合的接合面上未实施表面加工。

本发明的第五实施方式的半导体器件包括：IGBT芯片及二极管芯片；第一导体板，其通过焊料与在IGBT芯片的一个面上至少设置有一个的发射极面和设置在二极管芯片的一个面上的阳极面接合；和第二导体板，其通过焊料与设置在IGBT芯片的另一个面上的集电极面和设置在二极管芯片的另一个面上的阴极面接合，其中，设置在IGBT芯片的一个面上的发射极面中的至少一个发射极面为双梳齿状，双梳齿状的电极面具有主焊料扩展电极面和从主焊料扩展电极面向两侧呈梳状地延伸的副焊料扩展电极面，在发射极面的周边配设有栅极配线，栅极配线与发射极面相比焊料沾润性低，且由具有绝缘性的保护膜覆盖。