[发明专利]半导体装置及该半导体装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体装置及该半导体装置的制造方法。

背景技术

作为半导体装置的一个例子，可以举出开关元件等功率器件。在例如光伏发电系统的功率调节器、或电动机的旋转控制中使用功率器件。将多个功率器件收纳到一个块模块(block modul e)中而模块化后的制品称为功率模块。

在例如专利文献1中公开了与功率模块相关的现有技术。在图11中示出专利文献1所公开的半导体装置的简要截面构造。

如图11所示，在专利文献1所涉及的半导体装置中，在与金属端子101一起被嵌件成型的外包装壳体102的下表面上以黏合材料104固定有主要材料为Cu(铜)的金属片103。具有布线图案的绝缘性基板105利用焊料106接合在金属片103的上方。由绝缘栅双极型晶体管和续流二极管(free wheel diode)等构成的多个功率半导体元件107利用焊料(未在图中示出)接合在绝缘性基板105的上方。外包装壳体102的中继端子108与形成在各功率半导体元件107表面的电极(未在图中示出)利用Al(铝)金属线109连接在一起。在功率半导体元件107的正上方布置有控制基板112，在该控制基板112上安装有：用来控制该功率半导体元件107的控制元件110；电容和电阻等无源元件111。通过在控制基板112中插入中继端子108，从而功率半导体元件107与控制元件110电连接在一起。为了避免受到外部环境的影响，利用硅凝胶113等树脂材料将这些功率半导体元件107的周围空间(外包装壳体102内的、在金属片103与控制基板112之间的空间)封装起来。

在专利文献2中，记载了下述结构，即：使封装体的底板从封装体主体朝周围延伸，利用螺钉将该延伸部分固定在底座上。

专利文献1：日本公开专利公报特开2003-243609号公报

专利文献2：日本公开专利公报特开平04-233752号公报

发明内容

-发明要解决的技术问题-

但是，在专利文献1所记载的半导体装置中，若从该半导体装置的下表面进行的散热不够充分，就有可能发生下述情况，即：热经由硅凝胶113传导到控制基板112，控制基板112和控制元件110的可靠性降低。这是由于下述原因所引起的，即：虽然一般的功率半导体元件107即使发热至150℃，在可靠性上也不会有问题，但是控制基板112和控制元件110的耐热性有时候会低于功率半导体元件107。

而且，在专利文献1所记载的半导体装置中，若在金属片103发生翘曲的情况下将半导体装置安装到散热片上，有可能半导体装置与散热片之间的紧密接合性降低，从而某些部位的散热性降低。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于实现一种半导体装置及其制造方法，该半导体装置能够抑制过量的热从功率半导体元件传导至控制基板，并且与散热片等之间的紧密接合性高。

-用以解决技术问题的技术方案-

为达成上述目的，本发明所涉及的半导体装置的特征在于：该半导体装置具备块模块、控制基板、外包装体以及第二散热板，块模块的内部具有功率半导体元件和第一散热板，从块模块引出了主电路端子和控制端子，控制基板与控制端子相连接，外包装体收纳块模块及控制基板，在第二散热板上通过连接螺钉固定有外包装体，连接螺钉以相对于第二散热板的表面法线倾斜了倾斜角θ的方式斜着插入。

此外，为达成上述目的，本发明所涉及的半导体装置的特征在于：该半导体装置具备块模块、控制基板、外包装体以及第二散热板，块模块的内部具有功率半导体元件和第一散热板，从块模块引出了主电路端子和控制端子，控制基板与控制端子相连接，外包装体收纳块模块及控制基板，在第二散热板上固定有外包装体，在将第一散热板与第二散热板平行地布置时的外包装体的一个面在外包装体未固定在第二散热板上的状态下相对于第二散热板的表面倾斜了倾斜角θ，在将第一散热板与第二散热板平行地布置时的外包装体的所述一个面在外包装体已固定在第二散热板上的状态下与第二散热板的表面平行。

此外，为达成上述目的，本发明所涉及的半导体装置的制造方法的特征在于：准备块模块、控制基板以及外包装体，块模块的内部具有功率半导体元件和第一散热板，从块模块引出了主电路端子和控制端子，控制基板与控制端子相连接，外包装体收纳块模块及控制基板，并且具有与主电路端子接合在一起的连接端子，利用以相对于第二散热板的表面法线倾斜了倾斜角θ的方式插入的连接螺钉将一个面倾斜了倾斜角θ的外包装体固定到第二散热板上。

-发明的效果-