[发明专利]半导体装置、电力变换装置以及半导体装置的制造方法

说明书

不需要去除附着到2个散热面的树脂而使2个散热面露出的研磨工序，提高半导体装置的生产性以及可靠性。另外，抑制液体密封材料的漏出。半导体装置具备第1散热部件、框部件、第2散热部件、半导体元件以及密封树脂部。第1散热部件埋设于框部件。框部件具备框状部以及定位部。定位部处于框状部的内侧。第2散热部件抵接到定位部，通过定位部被定位。第1散热部件的第1散热面以及第2散热部件的第2散热面朝向相互相反的方向，露出于外部。半导体元件被第1散热部件和第2散热部件夹着。密封树脂部填充框部件与第2散热部件的间隙。

技术领域

本发明涉及半导体装置、电力变换装置以及半导体装置的制造方法。

背景技术

安装有多个半导体元件的功率模块搭载于工业设备、家电、信息终端等产品，被用于发电、送电、高效的能源的利用以及再生等。

在功率模块中，为了满足高电压化以及大电流化的需求，要求具有高的散热性。因此，在功率模块、特别是输送设备用功率模块中，在多数情况下，采用不仅从半导体元件的背面而且从半导体元件的活性面也能够积极地进行散热的两面冷却构造。

采用两面冷却构造的功率模块在多数情况下，具备半导体元件、2个散热部件以及密封树脂部。2个散热部件夹着半导体元件。密封树脂部通过传递模成形而成形，密封半导体元件以及2个散热部件。2个散热部件分别具有的2个散热面朝向相互相反的方向，未被密封树脂部覆盖而露出。密封树脂部是通过填充包括密封树脂的液体密封材料并使填充的液体密封材料硬化而形成的。

例如，专利文献1记载的半导体装置具备半导体芯片、下侧散热器、散热器块、上侧散热器以及树脂(段落0013以及0019)。半导体芯片的下表面与下侧散热器的上表面之间通过焊料接合(段落0014)。半导体芯片的上表面与散热器块的下表面之间通过焊料接合(段落0014)。散热器块的上表面与上侧散热器的下表面之间通过焊料接合(段落0014)。由此，从半导体芯片的两面经由下侧散热器以及上侧散热器散热(段落0014)。树脂对一对下侧散热器及上侧散热器的间隙以及半导体芯片及散热器块的周围部分进行填充密封(段落0019)。下侧散热器的下表面以及上侧散热器的上表面露出(段落0026)。

另外，在采用两面冷却构造的功率模块中，有时采用用于对散热部件进行定位的构造。

例如，专利文献2记载的功率模块具备第1冷却器、外壳、电路单元、散热件、第2冷却器以及密封树脂体(段落0025、0026以及0031)。电路单元具备绝缘基板以及半导体元件(段落0025)。绝缘基板被粘接到第1冷却器上(段落0025)。半导体元件载置于绝缘基板上(段落0025)。散热件被焊接到电路单元(段落0025)。第2冷却器与散热件接触(段落0026)。在收容电路单元的收容空间内，形成密封树脂体(段落0025以及0031)。第2冷却器被嵌合到形成于格子状的隔壁的凹槽(段落0029)。由此，在收容空间与第2冷却器之间，形成用于填充树脂的间隙(段落0030)。

另外，在搭载于家电的功率模块中，要求小型轻量化，并且要求具有高可靠性，要求具有能够应对多品种生产的高生产性。

另外，在功率模块中，还同时要求具有能够应用于具有高动作温度以及高效率且成为今后的主流的可能性高的SiC半导体的封装形态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-110064号公报

专利文献2：日本特开2009-164156号公报

发明内容

在采用两面冷却构造的功率模块中树脂附着到2个散热面的情况下，难以将2个散热面连接到冷却器。因此，需要去除附着到2个散热面的树脂而使2个散热面露出的研磨工序。