[发明专利]半导体芯片及半导体装置

说明书

一种半导体装置，具有电极部(19、24)的半导体芯片(2)的该电极部(19、24)与接合部件(5～7)电连接，经由接合部件(5～7)而在半导体芯片(2)中流过电流，该半导体装置具备半导体芯片(2)和与电极部(19、24)电连接的接合部件(5～7)，接合部件(5～7)包含保护材料而构成，该保护材料，其电阻率的温度系数为正，在将比所述半导体芯片(2)被损坏的损坏温度低的规定温度设为阈值温度时，比所述阈值温度高的温度侧的电阻率的温度系数大于比所述阈值温度低的温度侧的电阻率的温度系数。

本申请基于2016年7月4日提出申请的日本专利申请2016－132565号，在此通过参照而包含其记载内容。

技术领域

本发明涉及具有与接合部件电连接的电极部的半导体芯片及半导体装置。

背景技术

以往，提出有一种半导体装置，其构成为依次层叠有第一散热部件、接合部件、半导体芯片、接合部件、散热块、接合部件以及第二散热部件(例如参照专利文献1)。此外，作为半导体芯片，采用如下半导体芯片，其具有栅极电极、且形成有在该半导体芯片的厚度方向上流通电流的MOSFET(即，Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)元件、IGBT(即，Insulated Gate Bipolar Transistor)元件等半导体元件。另外，第一散热部件及第二散热部件分别经由接合部件而与半导体芯片热连接及电连接，具有将半导体芯片产生的热量放出的功能，并且具有作为构成流过半导体芯片的电流的电流路径的布线部的功能。

在这样的半导体装置中，通过对施加于栅极电极的驱动电压进行调整，从而切换在半导体芯片中流过电流的导通状态、和在半导体芯片中不流过电流的截止状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2005－268496号公报

发明概要

但是，在上述半导体装置中，在因某种不良情形而在第一散热部件与第二散热部件之间发生短路的情况下，由于在半导体芯片中流过大电流而半导体芯片的温度急剧上升。并且，当半导体芯片的温度达到损坏温度，则该半导体芯片可能损坏。

为了解决这样的问题，可以考虑在上述半导体装置中配置热敏电阻等温度检测元件，根据温度检测元件的检测结果来调整向栅极电极施加的驱动电压。即，可以考虑在检测出的温度为阈值温度以上的情况下降低驱动电压而切断在半导体芯片中流过的电流，从而避免半导体芯片的温度达到损坏温度。

但是，在该方法中，由于在检测出温度后调整驱动电压，因此响应性低，有可能在降低驱动电压之前半导体装置损坏。

发明内容

本发明的目的在于，提供能够提高耐久性的半导体芯片及半导体装置。

本发明的一个方面的半导体装置，具有电极部的半导体芯片的该电极部与接合部件电连接，经由接合部件在半导体芯片中流过电流，该半导体装置具备半导体芯片、和与电极部电连接的接合部件，接合部件包含保护材料而构成，该保护材料，其电阻率的温度系数为正，在将比所述半导体芯片被损坏的损坏温度低的规定温度设为阈值温度时，比所述阈值温度高的温度侧的电阻率的温度系数大于比所述阈值温度低的温度侧的电阻率的温度系数。

由此，当在半导体芯片中流过大电流从而该半导体芯片的温度上升，接合部件的温度也随之上升。并且，当温度超过阈值温度，接合部件的保护材料的电阻率急剧增大。因此，能够使流过半导体芯片的电流减少。因此，能够抑制半导体芯片的温度达到损坏温度，能够提高耐久性。另外，保护材料由于电阻率随温度变化，所以也不会有响应性变低的情况。

另外，根据本发明的另一方面，接合部件构成为，包含保护材料和电阻率低于保护材料的基础材料。