CN108886029B - 盒体、半导体装置、盒体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明能够提高插入至盒体的半导体电路的散热性。本发明为一种盒体,其内部供半导体电路插入,该盒体具备:散热部,其在内侧具有与半导体电路接触的接触面;薄壁部,其形成为围绕接触面,而且形成得比散热部薄;以及下凹部,其形成于薄壁部与散热部之间,而且相对于接触面而言下凹,并且,下凹部的内侧的面在盒体的厚度方向上配置在接触面与薄壁部的内侧的面之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种盒体、半导体装置、以及盒体的制造方法。
背景技术
混合动力汽车、电动汽车等使用的电力转换装置为了实现燃油效率的进一步提高而要求高输出化,并正在推进大电流化。进而,电力转换电路还要求尺寸的小型化,从电力转换电路产生的热的处理即排热处理成为问题。
专利文献1中揭示有一种经由绝缘构件及导热膏使半导体电路与冷却管接触,从而冷却半导体电路的构成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利4120876号公报
发明内容
发明要解决的问题
业界在寻求提高半导体电路的散热性。
解决问题的技术手段
根据本发明的第1形态,一种盒体,其内部供半导体电路插入,该盒体具备:散热部,其在内侧具有与所述半导体电路接触的接触面;薄壁部,其形成为围绕所述接触面,而且形成得比所述散热部薄;以及下凹部,其形成于所述薄壁部与所述散热部之间,而且相对于所述接触面而言下凹,所述下凹部的内侧的面在所述盒体的厚度方向上配置在所述接触面与所述薄壁部的内侧的面之间。
根据本发明的第2形态,一种半导体装置,具备:半导体电路,其具有半导体元件;以及盒体,其收纳所述半导体电路,所述盒体具备:散热部,其具有与所述半导体电路接触的接触面;薄壁部,其形成为围绕所述接触面,而且形成得比所述散热部薄;以及下凹部,其形成于所述薄壁部与所述散热部之间,而且相对于所述接触面而言下凹,所述下凹部的内侧的面在所述盒体的厚度方向上配置在所述接触面与所述薄壁部的内侧的面之间。
根据本发明的第3形态,一种盒体的制造方法,所述盒体的内部供半导体电路插入,该盒体的制造方法是在所述盒体上分别形成散热部、薄壁部及下凹部,所述散热部在内侧具有与所述半导体电路接触的接触面,所述薄壁部形成为围绕所述接触面而且形成得比所述散热部薄,所述下凹部形成于所述薄壁部与所述散热部之间而且相对于所述接触面而言下凹,所述散热部、薄壁部及下凹部的形成方式为所述下凹部的内侧的面在所述盒体的厚度方向上配置在所述接触面与所述薄壁部的内侧的面之间,并且,在利用固定在所述下凹部上的夹具来支承所述盒体的状态下对所述盒体的所述接触面进行切削加工。
发明的效果
根据本发明,能够提高插入至盒体的半导体电路的散热性。
附图说明
图1为表示盒体24的外观的图。
图2为说明盒体24的结构的图。
图3为说明盒体24的结构的图。
图4的(a)为表示加工前的盒体24的外观的图,图4的(b)为图4的(a)的IVb-IVb剖视图,图4的(c)为图4的(a)的IVc-IVc剖视图。
图5的(a)为表示第1加工工序后的盒体24的外观的图,图5的(b)为图5的(a)的Vb-Vb剖视图,图5的(c)为图5的(a)的Vc-Vc剖视图。
图6的(a)为表示第2加工工序后的盒体24的外观的图,图6的(b)为图6的(a)的VIb-VIb剖视图,图6的(c)为图6的(a)的VIc-VIc剖视图。
图7的(a)为表示第3加工工序后的盒体24的外观的图,图7的(b)为图7的(a)的VIIc-VIIc剖视图,图7的(c)为图7的(a)的VIIb-VIIb剖视图。
图8为表示进行上述的盒体24的切削加工的一例的图。
图9为表示从图8中以IX表示的视点获得的第1保持具301、第2保持具302及散热片25的关系的图。
图10为表示插入至盒体24的半导体电路的构成的图。
图11为在图10所示的半导体电路上追加有上表面散热板3a及上表面散热板3b的图。
图12为表示使盒体24与半导体电路100一体化的工序的图。
图13为表示图12中的粘合片23接合之后的状态的图。
图14为表示半导体冷却装置300的外观的图。
图15为表示在半导体冷却装置300中插入有盒体24的状态的图。
图16为表示变形例1中的阶差部204及散热片25的配置位置的图。
图17为表示变形例2中的阶差部204及散热片25的配置位置的图。
具体实施方式
(实施方式)
下面,参考图1~图15,对本发明的盒体的实施方式进行说明。
(盒体24的构成)
图1为表示本实施方式中的盒体24的外观的图。盒体24是剖面为大致四边形的管状的CAN型六面体。将盒体24的3对的面分别称为开口面、侧壁面、散热面。这些面在盒体24上相互垂直。
在作为盒体24所具备的1对面的开口面上分别设置有开口部205。在开口部205上分别形成有凸缘203。在作为另1对面的侧壁面上形成有侧壁208,侧壁208的两端分别与凸缘203的两端连接。在作为最后的1对面的散热面设置有散热用的散热片25。盒体24的II-II剖面示于图2,III-III剖面示于图3。
参考图2~图3,对盒体24的结构进行说明。
图2中的上下端为开口部205,从开口部205延续的盒体24的内部为内壁206及内壁207。图3中的上下端为侧壁208。在内壁206、207的被凸缘203和侧壁208围住的面上分别形成有从内壁206、207朝内侧突出的厚壁部201。在厚壁部201的外周即图2~3中的厚壁部201的上下形成有壁厚较薄的薄壁部202。图2所示的薄壁部202的厚度t1与图3所示的薄壁部202的厚度t3可相同也可不同。薄壁部202的厚度t1、t3比厚壁部201的厚度而且是除开后文叙述的散热片25的厚度t2薄。薄壁部202连接凸缘203与侧壁208。厚壁部201的朝内侧突出的面通过后文叙述的切削加工形成得较为平坦,在内壁206、207上分别构成接触面102、105。再者,接触面102、105是与插入至盒体24的功率半导体等直接接合的面,形成得较为平坦,以实现高导热。
在厚壁部201的接触面102和接触面105的相反面即盒体24的外侧分别形成有多个散热片25。通过将图示右侧的散热片25的顶端彼此连结而形成的假想面即右顶端面103形成为与图示右侧的内壁206上形成的接触面102平行。同样地,通过将图示左侧的散热片25的顶端彼此连结而形成的假想面即左顶端面106形成为与图示左侧的内壁207上形成的接触面105平行。
薄壁部202的内侧的面为内壁206、207,形成于与凸缘203的内侧的面大致同一面上。薄壁部202的外侧的面也就是与内壁206、207相反侧那一面形成于与散热片25的根部的面大致同一面上。
在厚壁部201的外周而且是连接至开口部205的薄壁部202与厚壁部201的连接部处形成有阶差部204。详细而言,在图2的右侧所示的接触面102侧,在被接触面102和内壁206这2个面夹住的空间而且是图2的右侧上下两处形成有阶差部204。在图2的左侧所示的接触面105侧,在被接触面105和内壁207这2个面夹住空间而且是图2的左侧上下两处形成有阶差部204。以下,将阶差部204的外侧的面称为投影面107。
在厚壁部201的外周而且是连接至侧壁208的薄壁部202与厚壁部201的连接部处形成有阶差部209。详细而言,在图3的右侧所示的接触面102侧,在被接触面102和内壁206这2个面夹住的空间而且是图3的右侧上下两处形成有阶差部209。同样地,在图3的左侧所示的接触面105侧,在被接触面105和内壁207这2个面夹住的空间而且是图3的左侧上下两处形成有阶差部209。以下,将阶差部209的外侧的面称为投影面108。
从厚壁部201中将阶差部204、209除外而得的区域是释放来自插入至盒体24的功率半导体等发热体的热的散热部210。如前文所述,阶差部204、209设置于厚壁部201的外周部几个部位。因而,在某个部位在散热部210与薄壁部202之间设置有阶差部204、209,在某个部位散热部210与薄壁部202邻接。
散热片25配置于盒体24的外侧而且是厚壁部201与薄壁部202的交界的内侧。此外,散热片25在阶差部204的投影面107上以及阶差部209的投影面108上不作配置。换句话说,散热片25设置于散热部210。
(盒体24的成形工序)
使用图4~图9,对图1~图3所示的盒体24的制作方法进行说明。如以下所说明,通过图4~图7所示的工序来进行成形,通过图8~图9所示的工序来进行切削加工。
图4~图7为表示上述的盒体24的成形工序的图。
图4为表示加工前的盒体24的图。图4的(a)为表示加工前的盒体24的外观的图,图4的(b)为图4的(a)的IVb-IVb剖视图,图4的(c)为图4的(a)的IVc-IVc剖视图。如图4的(a)~的(c)所示,加工前的盒体24在表面即外侧及内侧均没有凹凸。
图5为形成厚壁部201的第1加工工序已结束的盒体24的图。图5的(a)为表示第1加工工序后的盒体24的外观的图,图5的(b)为图5的(a)的Vb-Vb剖视图,图5的(c)为图5的(a)的Vc-Vc剖视图。关于第1加工工序,例如通过锻造成形而从外周朝内侧进行成形,由此,同时形成上下厚壁部201。此外,通过前文所述的锻造成形,还同时形成阶差部204、209。在该锻造成形中,从2个开口部205的两侧插入芯模。再者,在图5以及后面说明的图6~图7中,阶差部204、209是以跨及全周存在的方式加以表现的,但如前文所述,在本实施方式中,阶差部204、209仅设置几处。
图6为表示形成散热片25的第2加工工序已结束的盒体24的图。图6的(a)为表示第2加工工序后的盒体24的外观的图,图6的(b)为图6的(a)的VIb-VIb剖视图,图6的(c)为图6的(a)的VIc-VIc剖视图。关于第2加工工序,例如通过锻造成形对厚壁部201进行加压,上下同时成形散热片25。如前文所述,散热片25配置在厚壁部201与薄壁部202的交界的内侧,因此,能够通过锻造成形下的加压所引起的厚壁部201的材料流动来成形。在该锻造成形中,从2个开口部205的两侧插入芯模。
图7为表示形成薄壁部202、凸缘203及侧壁部208的第3加工工序已结束的盒体24的图。图7的(a)为表示第3加工工序后的盒体24的外观的图,图7的(b)为图7的(a)的VIIc-VIIc剖视图,图7的(c)为图7的(a)的VIIb-VIIb剖视图。关于第3加工工序,例如在上下两面、以成为凸缘203的部位除外的方式对散热片25的周围进行切削直至散热片25的根部的面为止。由此,形成薄壁部202、凸缘203及侧壁部208。
(盒体24的切削工序)
当上述的图7所示的第3加工工序结束时,以接触面102、105的平整度以及散热片25的顶端面与接触面102、105的平行度满足规定的规格值的方式、通过以下所说明的切削加工对散热片25的顶端面和接触面102、105进行加工。由此,图1~图3所示的盒体24完成。
此处,在进行切削加工时,卡盘即盒体24的固定成为问题。盒体24在外周部具备壁厚较厚的凸缘203,但该凸缘203无法成为加工用的卡盘对象位置。其原因在于,在成为加工对象的散热片25附近与凸缘203之间设置有容易挠曲的薄壁部202,因此,即便夹住凸缘203,作为加工对象的散热片25附近也得不到固定。因此,像以下那样将阶差部204用于卡盘。
图8为表示进行上述的盒体24的切削加工、更具体为图示右侧的散热片25的右顶端面103和接触面102的切削加工的一例的图。在图8中,第1保持具301及第2保持具302是用于固定盒体24的夹具。
第1保持具301从开口部205插入至盒体24的内部,从内侧支承而固定盒体24。第1保持具301是顶端有凹部的棒状的构件。设置在第1保持具301的顶端的凹部通过与阶差部204接触而与第2保持具302一起保持盒体24。除了前文所述的凹部以外,第1保持具301与盒体24不接触。由于是在第1保持具301已将盒体24固定的状态下从开口部205插入对接触面102和接触面105进行加工的切削加工工具,因此,第1保持具301的宽度W受到被接触面102和内壁206这2个面夹住的空间的最大宽度限制。换句话说,第1保持具301的宽度W不受厚壁部201或阶差部204的厚度的限制,而是可以设为被接触面102和内壁206这2个面夹住的空间的最大宽度来提高刚性。
第2保持具302从外侧支承来固定盒体24。第2保持具302通过利用接触面S与盒体24接触而与第1保持具301一起保持盒体24。如接下来使用图9所说明的那样,接触面S以散热片25露出的方式来固定盒体24。薄壁部202的与内壁206相反侧那一面即盒体24的外侧的面形成于与散热片25的根部的面大致同一面上,因此,第2保持具302的接触面S接触薄壁部202的与内壁206相反侧那一面和散热片25的根部的面这两者。即,由于能够增大接触面S,所以可以牢固地固定盒体24,盒体24的加工时的变形得到抑制,从而谋求加工的高速化、高精度化。
通过使用这种第1保持具301及第2保持具302来固定盒体24,无须将盒体24从固定了一次的夹具上取下即可连续或者同时对接触面102和右顶端面103进行加工,结果,能够平行地加工接触面102和右顶端面103。此外,由于是从2个开口部205插入第1保持具301,因此,与利用仅来自1个方向的夹具进行固定的方法相比,能够更牢固地固定盒体24,盒体24的加工时的变形得到抑制,从而谋求加工的高速化、高精度化。再者,也可根据另行设置的基准面对接触面102和右顶端面103两方进行加工,也能以任一方为基准面对另一方进行加工。
再者,利用第1保持具301和第2保持具302来夹住与图8左右对称的位置,以对图示左侧的散热片25的左顶端面106和接触面105进行加工。
图9为表示从图8中以IX表示的视点获得的第1保持具301、第2保持具302及散热片25的关系的图。其中,图9中,以虚线表示第2保持具302及散热片25。如前文所述,散热片25在阶差部204的投影面107上不作配置。因此,在第1保持具301的固定阶差部204的部位的正下方配置第2保持具302的接触面S而牢固地固定盒体24、抑制盒体24的加工时的变形,所以能够实现加工的高速化、高精度化。
(半导体向盒体24的插入)
一边参考图10~图11一边对插入至盒体24的半导体电路的构成进行说明,接着,一边参考图12~图13一边对半导体向盒体24的插入进行说明。
图10~图11为表示插入至盒体24的半导体电路的构成的图。插入至盒体24的半导体电路具有在高度方向上层叠有零件的构成。下面,使用图10对不包括上层零件的构成进行说明,使用图11对包括上层零件的构成进行说明。
图10中,IGBT芯片1a和SFD芯片2a分别使用后文叙述的IGBT下表面焊料以及后文叙述的SFD下表面焊料而连接至下表面散热板4a。IGBT芯片1b和SFD芯片2b分别使用后文叙述的IGBT下表面焊料以及后文叙述的SFD下表面焊料而连接至下表面散热板4b。下表面散热板4a及下表面散热板4b的未装载芯片那一面即图示里侧那一面构成与后文叙述的粘合片23接合的接触面104。IGBT芯片1a及IGBT芯片1b的栅极端子等控制端子通过铝线10连接至栅极引脚9。在下表面散热板4a上一体地形成有母线11a,在下表面散热板4b上一体地形成有母线11b。在母线11a的旁边配置有与母线11同样地用于实现与外部的电连接的母线12。栅极引脚9和母线11a、11b、12配置在同一平面上。栅极引脚9、母线11a、11b、12以及下表面散热板4a、4b是对通过拉制成形等形成的一整块板进行冲压成形而获得的。
图11为在图10所示的半导体电路上追加有上表面散热板3a及上表面散热板3b的图。上表面散热板3a及上表面散热板3b分别使用后文叙述的IGBT上表面焊料和SFD上表面焊料而接合至各芯片。上表面散热板3a及上表面散热板3b的未与芯片接合那一面即图示近前侧那一面构成与后文叙述的粘合片23接合的接触面101。上表面散热板3a与下表面散热板4b电性接合,上表面散热板3b具有延伸到母线12的凸部,通过焊料13(图13)与母线12电连接。为了固定零件彼此的相对位置,该半导体电路100使用后文叙述的模具加以模塑成形。与粘合片23接合的接触面101和接触面104从模具露出,详情将于后文叙述。
图12为表示在盒体24中插入模塑成形后的半导体电路而使盒体24与半导体电路100一体化的工序的图。图12中,在图1所示的盒体24的接触面102和接触面105上分别粘贴具有散热性和绝缘性的粘合片23,半导体电路100插入至这些粘合片23之间。再者,图12中,图10~图11所示的半导体电路100是在图示纵深方向上旋转90度而插入在盒体24中。在插入盒体24后,通过加压夹具305沿箭头B的方向对右顶端面103和左顶端面106这两面加压,薄壁部202变形,粘合片23与接触面102以及粘合片23与接触面105密接。在已加压的状态也就是粘合片23与接触面102以及粘合片23与接触面105密接在一起的状态下加热粘合片23,接触面101、102、104、105与粘合片23得以接合。接触面101、102、104、105以及左右的顶端面103、106各自平行,因此在粘合片23上产生均等的压力。粘合片23接合后,封上盒体用模具26。
通过该粘合片23的接合,在加压夹具305下的箭头B的方向的加压中,薄壁部202发生变形,由此抑制接触面102、104的变形,接触面102、104的平行得以保持。此外,在接合中,由于接触面101、102、104、105以及左右的顶端面103、106各自平行,因此在粘合片23上产生均等的压力。结果,接合后的粘合片的接合强度高,没有接合部的剥离等接合不良,粘合片23的接合可靠性高。
此外,粘合片23会吸收接触面101与102之间以及104与105之间的平行的偏差或者接触面101和102、104、105的翘曲,使接触面101与102以及104与105接合。不过,若平行的偏差或翘曲较大、粘合片23的厚度较薄,则无法吸收平行的偏差或翘曲,接合后会发生剥离等接合不良。另一方面,若粘合片23的厚度较厚,则虽能吸收平行的偏差或翘曲,但粘合片的23的导热性会降低,导致IGBT芯片1及SFD芯片2的散热性降低。但在本实施方式中,盒体24的接触面102、105以及左右的顶端面103、106进行了机械加工,没有平行的偏差或翘曲。此外,接触面101、104例如通过磨削加工等而高精度地进行加工,同样没有平行的偏差或翘曲。因此,几乎没有平行的偏差或翘曲,所以接合后的剥离等接合不良得到抑制,接合可靠性高。进而,由于几乎不需要吸收平行的偏差或翘曲,因此粘合片23可以减薄厚度,使得导热性优异,所以IGBT芯片1及SFD芯片2的散热性好。
图13为表示图12中的粘合片23接合后的状态的图。再者,图13中的半导体电路100的剖面为图11中的XIII-XIII剖面。
图13中,IGBT芯片1通过IGBT上表面焊料5接合在具有散热性的上表面散热板3的一面上。IGBT 1的另一面通过IGBT下表面焊料6接合在具有散热性的下表面散热板4b的一面上。SFD芯片2通过SFD上表面焊料7接合在上表面散热板3b的接合有IGBT芯片1那一面上。SFD 2的另一面通过SFD下表面焊料8接合在下表面散热板4b的接合有IGBT芯片1那一面上。上表面散热板3b和下表面散热板4b的连接有IGBT芯片1和SFD芯片2的面侧通过绝缘性有机材料的模具20加以模塑成形。
上表面散热板3b的与连接有IGBT芯片1和SFD芯片2那一面相反侧那一面即前文所述的接触面101从模具20露出。覆盖上表面散热板3b的露出面外周的模具20而且是与接触面101同一平面上的面构成接触面101。下表面散热板4的与连接有IGBT芯片1和SFD芯片2那一面相反侧那一面即前文所述的接触面104从模具20露出。覆盖下表面散热板4b的露出面外周的模具20而且是与接触面104同一平面上的面构成接触面104。
接触面101通过粘合片23接合至盒体24的厚壁部201的接触面102。此外,接触面104通过粘合片23接合至盒体24的厚壁部201的接触面105。模具20及粘合片23的从接触面102和103以及105和106超出的部分、盒体24的阶差部204和209通过密封剂加以密封。模具20内,通过焊料13与上表面散热板3接合在一起的母线12以与接触面101、102平行的方式朝开口部205的方向延伸,并从开口部205突出,与外部相连。同样地,与下表面散热板4为一体的母线11b以与接触面101、102平行的方式朝开口部205的方向延伸,并从开口部205突出,与外部相连。
(半导体冷却装置300的构成例)
图14~图15为表示使用图13所示的盒体24也就是插入有半导体电路100的盒体24的半导体冷却装置300的例子的图。图14为表示半导体冷却装置300的外观的图,图15为表示在半导体冷却装置300中插入有盒体24的状态的图。
如图14所示,半导体冷却装置300具备:水路29,其供冷却液从图示左方向右方流动;外壳部27,其构成水路29;以及多组插入孔30,它们是形成于外壳部27的孔,供盒体24插入。1组插入孔30上下地贯穿水路29。在这1组插入孔30内插入盒体24来冷却盒体24内的半导体电路100。虽然图14中没有图示盒体24及半导体电路100,但是,当在插入孔30内插入图13所示的盒体24时,例如母线11b会突出至外壳部27的上部,同样地,母线12会突出至下部。
半导体冷却装置300可以利用一根管道来冷却多个半导体电路100,因此能使水路结构变得简单,进而,是利用较少的空间来冷却半导体电路100,因此引入半导体装置的电力转换装置能够小型化。
如图15所示,由外壳部27形成水路29。详细而言,水路29由凸缘203、外壳部27及密封材料28构成。水路29中,冷却液例如从图示近前侧朝图示里侧移动,散热片25由该冷却液加以冷却。由此,IGBT芯片1及SFD芯片2经由上表面散热板3和下表面散热板4以及粘合片23而得到冷却。由于IGBT芯片1及SFD芯片2从上表面散热板3侧和下表面散热板4侧这2个面的方向得到冷却,因此温度上升得到抑制。此外,IGBT芯片1及SFD芯片2到水路29之间没有油脂等导热性低的介存物,散热性优异。
母线11b、12会突出的盒体24的2个开口部205与由凸缘203和外壳部27构成的水路29分割开来,此外,母线11b、12突出来的顶端与水路29不会发生干涉。由此,母线11b、12容易与外部进行连接。由此,电连接的灵活性高,从而能够提高引入本发明的半导体装置的电力转换装置的生产率。
此外,如前文所述,盒体24是利用管材一体形成的,没有连接部。即,水路29的接合部只有接合外壳部27与盒体24的密封材料28,水路的可靠性高。
根据上述实施方式,获得以下作用效果。
(1)盒体24具备:散热部210,其具有与半导体电路100接触的接触面102、105;薄壁部202,形成为围绕接触面102、105而且形成得比散热部210薄;以及下凹部即阶差部204、209,形成于薄壁部206与散热部210之间而且相对于接触面102、105而言下凹。阶差部204、209的内侧的面在盒体24的厚度方向上分别配置在接触面102、105与薄壁部202的内侧的面即内壁206、207之间。
由于盒体24在接触面102、105的外周具备壁厚比散热部210薄的薄壁部202,因此,在将半导体电路100插入至盒体24的内部而使半导体电路100与盒体24密接时,接触面102、105不会变形而是壁厚较薄的薄壁部202发生变形。由此,可以在夹有粘合片23的状态下使半导体电路100与接触面102、105密接。若是接触面102、105发生变形,则半导体电路100与接触面102、105的传热面积会减少而导致散热性减少。即,从半导体电路100向盒体24的导热是通过以较大接触面积与半导体电路100密接的接触面102、105来进行的,因此,盒体24能够提高半导体电路100的散热性。
此外,通过在盒体24的内部插入半导体电路100并利用加压夹具305进行加压,能够实现盒体24与半导体电路100的接合,因此接合比较容易,生产率优异。
进一步地,可以使冷却介质直接在盒体24的外侧流通而无须另行准备覆盖冷却介质的间隔壁例如制冷剂流路管道。因此,像图14~图15所示的半导体冷却装置300那样,可以通过较少的空间占用体积来冷却盒体24中包藏的半导体电路100。此外,通过使用盒体24,冷却介质的流路设计的自由度提高,因此,即便在设置空间的制约较为严格的情况下,也能对半导体电路100进行冷却。
(2)盒体24具备开口部205,所述开口部205形成于与形成有散热部210及薄壁部202的散热面垂直的开口面。因此,可以从开口部205插入第1保持具301来固定盒体24。
(3)开口部205分别形成于与形成有散热部210及薄壁部202的散热面垂直的一对开口面。因此,可以使用不同下凹部来固定盒体24的两面而对盒体24的两面进行加工。再者,盒体24的固定也可使用图3所示的下凹部209,在该情况下,根据下凹部209来变更第1保持具301的顶端的形状。
(4)半导体电路100为大致平板状。散热部210具备与半导体电路100的第1面接触的第1接触面即接触面102以及与半导体电路的第2面接触的第2接触面即接触面105。薄壁部202具备:形成为围绕第1接触面102的第1薄壁部例如图2中的右侧的薄壁部202;以及形成为围绕第2接触面105的第2薄壁部例如图2中的左侧的薄壁部202。下凹部204具备:形成于第1薄壁部与散热部210之间而且相对于第1接触面而言下凹的第1下凹部例如图2中的右侧的下凹部204;以及形成于第2薄壁部与散热部210之间而且相对于第2接触面而言下凹的第2下凹部例如图2中的左侧的下凹部204。
因此,当在半导体电路100插入在内部的状态下、使用加压夹具305对盒体24加压时,盒体24的两侧的薄壁部202发生变形。由此,接触面102、105不会变形,半导体电路100的两面能够具有较大的与盒体24的接触面积。
(5)散热部210在第1接触面102的相反面具备多个第1散热片组,第1散热片组的顶端所形成的假想面103与第1接触面102平行。散热部210在第2接触面105的相反面具备多个第2散热片组,第2散热片组的顶端所形成的假想面106与第2接触面105平行。
因此,接触面101、102、104、105以及左右的顶端面103、106各自平行,所以在粘合片23上产生均等的压力。结果,接合后的粘合片的接合强度高,没有接合部的剥离等接合不良,粘合片23的接合可靠性高。此外,由于接触面101、102、104、105平行,因此可以减薄粘合片23,从而可以减轻粘合片23的存在所引起的导热性能的降低。换句话说,通过使用该盒体24,可以提高插入至盒体24的半导体电路100的散热性。
(变形例1)
也能以如下方式变更阶差部204及散热片25的配置位置。
图16为表示变形例1中的阶差部204及散热片25的配置位置的图。如图16所示,也可在厚壁部201与薄壁部202的交界的整个一边设置阶差部204。在该情况下,进而可在阶差部204的被第1保持具301和第2保持具302夹住的部位不配置散热片25、在阶差部204的未被第1保持具301和第2保持具302夹住的部位配置散热片25。
(变形例2)
也能以如下方式变更阶差部204及散热片25的配置位置,第1保持具301的形状也相应地作出变更。
图17为表示变形例2中的阶差部204及散热片25的配置位置的图。如图17所示,也可在厚壁部201与薄壁部202的交界的整个一边设置阶差部204。在该情况下,进而可使第1保持具301的顶端分支,从而利用第1保持具301和第2保持具302、以阶差部204的配置有散热片25的部位除外的方式来夹住固定。
(变形例3)
通过与上述的接触面102和右顶端面103相同的方法来加工接触面105和左顶端面106,可以获得同样的效果。此外,也可固定阶差部209来代替固定上述阶差部204,或者,对阶差部204及209均进行固定也会获得同样的效果。
(变形例4)
在实施方式中,下凹部204与下凹部209的形状不一样,但也可替换两者的形状,两者的形状也可相同。此外,也可为满足以下3个条件的其他形状。第1条件为厚度、形状具有能够承受切削加工的刚性。第2条件为壁厚比薄壁部202厚。第3条件为以盒体24的内侧为基准相较于接触面102、105而言下凹。
上述的实施方式及变形例也可各自组合。
上文中,对各种实施方式及变形例进行了说明,但本发明并不限定于这些内容。在本发明的技术思想的范围内思索的其他形态也包含在本发明的范围内。
符号说明
23 粘合片
24 盒体
25 散热片
100 半导体电路
101、102、104、105 接触面
103 右顶端面
106 左顶端面
201 厚壁部
202 薄壁部
204、209 阶差部
205 开口部。
Claims (7)
1.一种盒体,其内部供半导体电路插入,该盒体的特征在于,具备:
散热部,其在内侧具有与所述半导体电路接触的接触面;
薄壁部,其形成为围绕所述接触面,而且形成得比所述散热部薄;
开口部,其形成于与形成有所述散热部及所述薄壁部的面垂直的面上,以及
下凹部,其形成于所述薄壁部与所述散热部之间,而且相对于所述接触面而言下凹,
所述下凹部的内侧的面在所述盒体的厚度方向上配置在所述接触面与所述薄壁部的内侧的面之间,
所述下凹部为阶差部,所述阶差部形成在所述散热部的外周而且形成在连接部处,所述连接部连接与所述开口部连接的所述薄壁部和所述散热部。
2.根据权利要求1所述的盒体,其特征在于,
所述开口部具有第1开口部及第2开口部,所述第1开口部及第2开口部分别形成于与形成有所述散热部及所述薄壁部的面垂直的一对面上。
3.根据权利要求1或2所述的盒体,其特征在于,
所述半导体电路为平板状,
所述散热部具备与所述半导体电路的第1面接触的第1接触面以及与所述半导体电路的第2面接触的第2接触面,
所述薄壁部具备形成为围绕所述第1接触面的第1薄壁部以及形成为围绕所述第2接触面的第2薄壁部,
所述下凹部具备:形成于所述第1薄壁部与所述散热部之间而且相对于所述第1接触面而言下凹的第1下凹部;以及形成于所述第2薄壁部与所述散热部之间而且相对于所述第2接触面而言下凹的第2下凹部。
4.根据权利要求3所述的盒体,其特征在于,
所述散热部在所述第1接触面的相反面具备多个第1散热片组,所述第1散热片组的顶端所形成的假想面与所述第1接触面平行,
所述散热部在所述第2接触面的相反面具备多个第2散热片组,所述第2散热片组的顶端所形成的假想面与所述第2接触面平行。
5.一种半导体装置,其特征在于,具备:
半导体电路,其具有半导体元件;以及
盒体,其收纳所述半导体电路,
所述盒体具备:
散热部,其具有与所述半导体电路接触的接触面;
薄壁部,其形成为围绕所述接触面,而且形成得比所述散热部薄;
开口部,其形成于与形成有所述散热部及所述薄壁部的面垂直的面上,以及
下凹部,其形成于所述薄壁部与所述散热部之间,而且相对于所述接触面而言下凹,
所述下凹部的内侧的面在所述盒体的厚度方向上配置在所述接触面与所述薄壁部的内侧的面之间,
所述下凹部为阶差部,所述阶差部形成在所述散热部的外周而且形成在连接部处,所述连接部连接与所述开口部连接的所述薄壁部和所述散热部。
6.一种盒体的制造方法,所述盒体的内部供半导体电路插入,该盒体的制造方法的特征在于,
在所述盒体上分别形成散热部、薄壁部、开口部及下凹部,所述散热部在内侧具有与所述半导体电路接触的接触面,所述薄壁部形成为围绕所述接触面而且形成得比所述散热部薄,所述开口部形成于与形成有所述散热部及所述薄壁部的面垂直的面上,所述下凹部形成于所述薄壁部与所述散热部之间而且相对于所述接触面而言下凹,所述散热部、薄壁部及下凹部的形成方式为所述下凹部的内侧的面在所述盒体的厚度方向上配置在所述接触面与所述薄壁部的内侧的面之间,所述下凹部为阶差部,所述阶差部形成在所述散热部的外周而且形成在连接部处,所述连接部连接与所述开口部连接的所述薄壁部和所述散热部,
在利用固定在所述下凹部上的夹具支承所述盒体的状态下对所述盒体的所述接触面进行切削加工。
7.根据权利要求6所述的盒体的制造方法,其特征在于,
所述散热部在外侧具备多个散热片,
以由所述多个散热片的顶端形成的假想面与所述接触面平行的方式进行切削加工。
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