[发明专利]半导体器件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求2013年3月25日提交的在先日本专利申请No.2013-061864的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本文描述的示例性实施例通常涉及一种半导体器件。

背景技术

常规的功率半导体器件包括至少一个半导体芯片和其中设置有电连接到该半导体芯片的连接部的接线端子。

当进行温度测试，例如TFT(热疲劳测试)时，这种半导体器件具有在连接部产生劣化的可能性。

例如，在钟形连接(bell connection)部中产生翘曲，或者在接合半导体芯片和连接部的接合材料(例如，焊料)中产生破裂。

发明内容

本实施例的一个方面，提供一种半导体器件，包括绝缘基板、设置在绝缘基板之上的至少一个半导体芯片、包括电连接到该半导体芯片的连接部的接线端子、包围该半导体芯片和连接部的包围框架、设置在包围框架中覆盖该半导体芯片和连接部的嵌入材料、以及设置在该嵌入材料的表面上的按压单元。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的半导体器件的结构的平面图；

图2是在示出了根据第一实施例的半导体器件的结构的图1中沿A-A线的截面图；

图3是示出根据第一实施例的半导体器件的结构的截面图；

图4是在示出根据第一实施例的半导体器件的结构的图３中沿B-B线的截面图；

图5是示出第一实施例的效果的截面图；

图6是分别示出根据第一实施例和常规情况的热疲劳测试的结果的图表。

具体实施方式

下面将参照上述附图来详细描述实施例。

(第一实施例)

图1是示出半导体器件的结构的平面图。图2是沿A-A线的截面图。

根据第一实施例的半导体器件的结构主要参照图1并且必要时参照图2进行描述。

如图1所示，根据第一实施例的半导体器件包括散热板1、绝缘基板2、前表面导电膜3a-3e、参照图2所示的背表面导电膜４、IGBT(绝缘栅双极晶体管)芯片11a、11b，FRD(快恢复二极管)芯片12a-12d、接线端子13a13b，接合(bonding)线14a、14b、包围框架21a、21b、以及嵌入材料22a、22b。

前表面导电膜3a-3e形成在绝缘基板2的前表面上，而背表面导电膜4形成在绝缘基板2的背表面上。绝缘基板2例如由陶瓷基板等组成。前表面导电膜3a-3e和背表面导电膜4是例如由金属组成的金属板。

绝缘基板2经由背表面导电膜4设置于散热板1之上。参照图2，绝缘基板2通过接合材料6接合到散热板1。散热板1由例如具有高热传导率的金属组成。接合材料6由焊料、具有优异热传导率的金属(例如银浆、铜浆等)组成。标记H₁-H₈示出了形成在散热板1中的螺丝孔。

图1中示出了三个方向，其中，X方向和Y方向平行于散热板1和绝缘基板2的主表面，并且相互垂直设置，以及Z方向朝向散热板1和绝缘基板2的主表面垂直设置。+Z方向和-Z方向在说明书中分别涉及上方向和下方向。在散热板1和绝缘基板2的位置之间的关系表示例如散热板1位于绝缘基板2下面。

IGBT芯片11a和FRD芯片12a、12b通过前表面导电膜3a设置在绝缘基板2之上。IGBT芯片11b和FRD芯片12c、12d通过前表面导电膜3c设置于绝缘基板2之上。

每个IGBT芯片11a、11b是包括被称为IGＢT的晶体管的半导体芯片。每个FRD芯片12a-12d是包括被称为FRD的二极管的半导体芯片。参照图2，IGBT芯片11a、11b和FRD芯片12a-12d通过接合材料5电连接到前表面导电膜3a、3c。接合材料5由焊料、导电金属(例如银浆、铜浆等)组成。

接线端子13a包括电连接到ＩGBＴ芯片11a的连接部P₁、电连接到FRD芯片12a的连接部P₂、电连接到FRD芯片12b的连接部P₃。此外，接线端子13a电连接到前表面导电膜3c。

接线端子13b包括电连接到IGBT芯片11b的连接部P₄、电连接到FRD芯片12c的连接部P₅、以及电连接到FRD芯片12d的连接部P₆。此外，接线端子13b电连接到前表面导电膜3e。