CN110024119A - 半导体装置及其制造方法 - Google Patents

半导体装置及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110024119A
CN110024119A CN201780071375.9A CN201780071375A CN110024119A CN 110024119 A CN110024119 A CN 110024119A CN 201780071375 A CN201780071375 A CN 201780071375A CN 110024119 A CN110024119 A CN 110024119A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fin
semiconductor device
pedestal
heat dissipation
power module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201780071375.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110024119B (zh
Inventor
三田泰之
中岛泰
多田晴菜
六分一穗隆
北井清文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of CN110024119A publication Critical patent/CN110024119A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110024119B publication Critical patent/CN110024119B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
    • H01L23/3675—Cooling facilitated by shape of device characterised by the shape of the housing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/565—Moulds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293—Organic, e.g. plastic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
    • H01L23/3672—Foil-like cooling fins or heat sinks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/072—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/18—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different subgroups of the same main group of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L2023/4037—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink
    • H01L2023/4056—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink heatsink to additional heatsink
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/291—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3121—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device

Abstract

半导体装置(1)具备功率模块部(11)、鳍片基座(51)以及多个散热鳍片(81)。通过使形成于功率模块部(11)的凹凸部(15)与形成于鳍片基座(51)的凹凸部(55)嵌合，从而将功率模块部(11)与鳍片基座(51)一体化。在鳍片基座(51)，将多个散热鳍片(81)一体地安装于散热扩散部(61)。

Description

半导体装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及半导体装置及其制造方法，特别地，涉及搭载了电力半导体元件的半导体装置和该半导体装置的制造方法。
背景技术
就作为搭载了电力半导体元件的功率模块的半导体装置而言，存在为了使在电力半导体元件等产生的热高效地散热而具备散热鳍片的散热器一体型的半导体装置。作为公开了这样的半导体装置的专利文献，存在例如专利文献1、专利文献2以及专利文献3。
就这种半导体装置而言，在基座板的一个面搭载有电力半导体元件，通过模塑树脂对该电力半导体元件进行了封装。在基座板的另一个面安装有多个散热鳍片，该多个散热鳍片使从电力半导体元件产生的热散热。
专利文献1：日本专利第5236127号
专利文献2：日本特开2012-49167号公报
专利文献3：国际公开WO2011/061779号
发明内容
就半导体装置而言，将与使用用途对应的电力半导体元件搭载于基座板。这里，例如，就搭载了发热量较多的电力半导体元件的半导体装置而言，为了使热高效地散热，将尺寸更大的散热鳍片安装于基座板。另外，安装于基座板的散热鳍片的片数增加。
因此，作为搭载电力半导体元件的基座板，需要安装与发热量对应的散热鳍片(尺寸、片数等)的基座板，与该基座板对应地制造作为功率模块的半导体装置。
本发明是作为这种半导体装置的开发的一环而提出的，其目的之一在于提供实现生产率的进一步提高的半导体装置，另一个目的在于提供上述这样的半导体装置的制造方法。
本发明涉及的半导体装置具有功率模块部、鳍片基座以及散热鳍片。功率模块部具备模块基座、电力半导体元件以及模塑树脂。电力半导体元件搭载于模块基座。模塑树脂将电力半导体元件进行封装。鳍片基座具备散热扩散部和基座部。在散热扩散部安装散热鳍片。
基座部形成于散热扩散部，在基座部接合模块基座。
本发明涉及的半导体装置的制造方法具备以下的工序。将电力半导体元件搭载于模块基座，形成以使与搭载有电力半导体元件侧相反侧的模块基座的部分露出的方式通过模塑树脂将电力半导体元件进行了封装的功率模块部。准备具有散热扩散部以及基座部的鳍片基座，在该散热扩散部形成有铆接部以及散热鳍片插入槽，该基座部形成于与形成有铆接部以及散热鳍片插入槽侧相反侧的散热扩散部的部分。在露出的模块基座的部分与鳍片基座的基座部相对的位置配置功率模块部以及鳍片基座，并且将多个散热鳍片配置于对应的散热鳍片插入槽。使铆接工具与铆接部接触，将功率模块部朝向鳍片基座进行按压，从而将露出的模块基座的部分与鳍片基座的基座部接合，将铆接部进行铆接而使多个散热鳍片安装于散热扩散部，将功率模块部、鳍片基座以及多个散热鳍片一体化。
发明的效果
根据本发明涉及的半导体装置，通过使搭载电力半导体元件的功率模块部与安装散热鳍片的鳍片基座是分体的，从而能够使半导体装置的生产率提高。
根据本发明涉及的半导体装置的制造方法，通过将搭载电力半导体元件的功率模块部和安装散热鳍片的鳍片基座分别地进行制造，从而能够共用模块基座，能够对半导体装置的生产率的提高做出贡献。
附图说明
图1是实施方式1涉及的半导体装置的包含局部剖面的分解侧视图。
图2是在该实施方式中，图1所示的半导体装置的功率模块部的俯视图。
图3是在该实施方式中，图1所示的半导体装置的功率模块部的仰视图。
图4是在该实施方式中，用于对功率模块部进行说明的第1剖面图。
图5是在该实施方式中，用于对功率模块部进行说明的第2剖面图。
图6是在该实施方式中，用于对模块基座进行说明的第1剖面图。
图7是在该实施方式中，用于对模块基座进行说明的第2剖面图。
图8是用于对第1对比例涉及的模块基座进行说明的剖面图。
图9是用于对第2对比例涉及的模块基座进行说明的剖面图。
图10是在该实施方式中，图1所示的半导体装置的鳍片基座的俯视图。
图11是用于对第3对比例涉及的半导体装置进行说明的、包含示出一体化之前的状态的局部剖面的侧视图。
图12是用于对第3对比例涉及的半导体装置进行说明的、包含示出一体化之后的状态的局部剖面的侧视图。
图13是在该实施方式中，用于对半导体装置进行说明的、包含示出一体化之前的状态的局部剖面的侧视图。
图14是在该实施方式中，用于对半导体装置进行说明的、包含示出一体化之后的状态的局部剖面的侧视图。
图15是在该实施方式中，图1所示的半导体装置的鳍片基座的仰视图。
图16是在该实施方式中，表示半导体装置的制造方法的一个工序的、包含局部剖面的侧视图。
图17是在该实施方式中，表示在图16所示的工序之后进行的工序的、包含局部剖面的侧视图。
图18是在该实施方式中，表示在图17所示的工序之后进行的工序的、包含局部剖面的侧视图。
图19是表示第3对比例涉及的半导体装置的制造方法的一个工序的、包含局部剖面的侧视图。
图20是表示在图19所示的工序之后进行的工序的、包含局部剖面的侧视图。
图21是表示在图20所示的工序之后进行的工序的、包含局部剖面的侧视图。
图22是用于对第3对比例涉及的半导体装置的问题进行说明的、包含局部剖面的第1侧视图。
图23是用于对第3对比例涉及的半导体装置的问题进行说明的、包含局部剖面的第2侧视图。
图24是在该实施方式中，用于对半导体装置的效果进行说明的、包含局部剖面的第1侧视图。
图25是在该实施方式中，用于对半导体装置的效果进行说明的、包含局部剖面的第2侧视图。
图26是第4对比例涉及的半导体装置的包含局部剖面的侧视图。
图27是在该实施方式中，用于对由图1所示的半导体装置实现的效果进行说明的图。
图28是在该实施方式中，表示将半导体装置固定于固定用壳体的状态的一个例子的、包含局部剖面的侧视图。
图29是在该实施方式中，用于对半导体装置的散热扩散部进行说明的、包含局部剖面的第1侧视图。
图30是在该实施方式中，用于对半导体装置的散热扩散部进行说明的、包含局部剖面的第2侧视图。
图31是在该实施方式中，第1变形例涉及的半导体装置的鳍片基座的俯视图。
图32是在该实施方式中，第1变形例涉及的半导体装置的鳍片基座的仰视图。
图33是在该实施方式中，第2变形例涉及的半导体装置的功率模块部的俯视图。
图34是在该实施方式中，第2变形例涉及的半导体装置的功率模块部的仰视图。
图35是在该实施方式中，第2变形例涉及的半导体装置的鳍片基座的俯视图。
图36是在该实施方式中，第2变形例涉及的半导体装置的鳍片基座的仰视图。
图37是在该实施方式中，第3变形例涉及的半导体装置的包含局部剖面的分解侧视图。
图38是在该实施方式中，表示第3变形例涉及的半导体装置的制造方法的一个工序的、包含局部剖面的侧视图。
图39是在该实施方式中，第4变形例涉及的半导体装置的包含局部剖面的分解侧视图。
图40是在该实施方式中，第5变形例涉及的半导体装置的包含局部剖面的分解侧视图。
图41是在该实施方式中，第6变形例涉及的半导体装置的包含局部剖面的分解侧视图。
图42是在该实施方式中，第6变形例涉及的半导体装置的鳍片基座的俯视图。
图43是在该实施方式中，第6变形例涉及的半导体装置的鳍片基座的仰视图。
图44是在该实施方式中，第7变形例涉及的半导体装置的包含局部剖面的分解侧视图。
图45是在该实施方式中，表示鳍片基座以及散热鳍片的材料与拉伸强度之间的关系的图。
图46是实施方式2涉及的半导体装置的包含局部剖面的分解侧视图。
图47是在该实施方式中，表示半导体装置的制造方法的一个工序的、包含局部剖面的侧视图。
图48是在该实施方式中，表示在图47所示的工序之后进行的工序的、包含局部剖面的侧视图。
图49是在该实施方式中，表示在图48所示的工序之后进行的工序的、包含局部剖面的侧视图。
图50是用于对第5对比例涉及的半导体装置的问题进行说明的、包含局部剖面的分解侧视图。
图51是用于对第5对比例涉及的半导体装置的问题进行说明的、表示半导体装置的制造方法的一个工序的、包含局部剖面的侧视图。
图52是用于对第5对比例涉及的半导体装置的问题进行说明的、表示在图51所示的工序之后进行的工序的、包含局部剖面的侧视图。
图53是用于对第5对比例涉及的半导体装置的问题进行说明的包含局部剖面的部分侧视图。
图54是在该实施方式中，第1变形例涉及的半导体装置的包含局部剖面的分解侧视图。
图55是在该实施方式中，图54所示的半导体装置的鳍片基座的俯视图。
图56是在该实施方式中，图54所示的半导体装置的鳍片基座的仰视图。
图57是在该实施方式中，表示第1变形例涉及的半导体装置的制造方法的一个工序的、包含局部剖面的侧视图。
图58是在该实施方式中，第2变形例涉及的半导体装置的鳍片基座的俯视图。
图59是在该实施方式中，第2变形例涉及的半导体装置的鳍片基座的仰视图。
图60是在该实施方式中，表示第2变形例涉及的半导体装置的制造方法的一个工序的、包含局部剖面的侧视图。
图61是在该实施方式中，表示第3变形例涉及的半导体装置的鳍片基座的平面图。
图62是在该实施方式中，用于对第4变形例涉及的半导体装置进行说明的、包含局部剖面的侧视图。
图63是在该实施方式中，表示第4变形例涉及的半导体装置的制造方法的一个工序的、包含局部剖面的侧视图。
图64是在该实施方式中，表示在图63所示的工序之后进行的工序的、包含局部剖面的侧视图。
图65是在该实施方式中，表示在图64所示的工序之后进行的工序的、包含局部剖面的侧视图。
图66是在该实施方式中，表示在图65所示的工序之后进行的工序的、包含局部剖面的侧视图。
图67是实施方式3涉及的半导体装置的包含局部剖面的分解侧视图。
图68是在该实施方式中，变形例涉及的半导体装置的包含局部剖面的分解侧视图。
具体实施方式
实施方式1.
对实施方式1涉及的半导体装置进行说明。图1示出包含半导体装置的局部剖面的分解侧视图。如图1所示，半导体装置1具备功率模块部11、鳍片基座51以及多个散热鳍片81。
通过形成于功率模块部11的凹凸部15与形成于鳍片基座51的凹凸部55嵌合，从而将功率模块部11与鳍片基座51接合而一体化。
就功率模块部11而言，在模块基座13的一个表面搭载有形成了电力半导体元件的芯片27。在模块基座13的一个表面隔着绝缘片21而配置有引线框23。通过焊料25而将芯片27与引线框23接合。
并且，如图2以及图3所示，将芯片27等通过模塑树脂29进行了封装。引线框23的一部分作为外部端子从模塑树脂20的侧面凸出。
另一方面，模块基座13的另一个表面露出。在露出的模块基座13的表面形成有凹凸部15。凹凸部15的凹部15a沿着例如Y轴方向延伸。此外，凹凸部15意味着包含凹部15a在内的模块基座13的表面整体的形状。
对形成于模块基座13的表面的凹凸部进行说明。图4示出形成有包含凹部15a在内的凹凸部15的模块基座13。在凹部15a与凹部15a之间形成有平坦部分。图5示出形成有包含凸部17a在内的凹凸部17的模块基座13。在凸部17a的顶部形成有平坦部分。
就在模块基座13形成有凹凸部15的情况和在模块基座13形成有凹凸部17的情况而言，都能够使生产率提高。在模块基座13形成有凹凸部15的情况与在模块基座13形成有凹凸部17的情况相比能够使生产率进一步提高。对此进行说明。
在将绝缘片临时粘贴于模块基座的工序中，作为其准备工序，需要使模块基座升温至某一定温度。另外，在通过模塑树脂而对芯片以及引线框等进行封装的工序中，作为其准备工序，也需要使模块基座升温至某一定温度。
此时，如图6所示，就在模块基座13形成有凹凸部15的情况而言，模块基座13的除了凹部15a以外的部分与加热块98接触。另一方面，如图7所示，就在模块基座13形成有凹凸部17的情况而言，模块基座13的凸部17a与加热块98接触。
这里，如果将模块基座13与加热块98之间的接触面积进行比较，则形成有凹凸部15的模块基座13的情况与形成有凹凸部17的模块基座13的情况相比，接触面积变大。即，形成于凹部15a与凹部15a之间的平坦部分15f的面积比形成于凸部17a的顶部的平坦部分17f的面积大。由此，形成有凹凸部15的模块基座13的情况能够将预热时间设定得短，其中，该预热时间为将模块基座13升温至某一定温度的时间。其结果，在形成有凹凸部15的模块基座13的情况下生产率变得更高。
下面，与对比例涉及的半导体装置进行对比。作为第1对比例，图8示出形成有凹凸部15的模块基座13。在第1对比例中，没有为了与设置于散热部件(未图示)的凹凸嵌合，而在凹部15a与凹部15a之间形成实质性的平坦部分。因此，在第1对比例中，模块基座13与加热块98之间的接触面积小。因此，在第1对比例中，需要将预热时间设定得长，该预热时间为将模块基座13升温至某一定温度的时间。
作为第2对比例，图9示出形成有凹凸部17的模块基座13。在第2对比例中，没有为了与设置于散热部件(未图示)的凹凸嵌合，而在凸部17a的顶部形成实质性的平坦部分。因此，在第2对比例中，模块基座13与加热块98之间的接触面积也小。因此，在第2对比例中，需要将预热时间设定得长，该预热时间为将模块基座13升温至某一定温度的时间。
相对于第1对比例以及第2对比例，就实施方式涉及的半导体装置而言，通过在模块基座13的凹凸部15、17设置的平坦部分，从而能够增大模块基座13与加热块98之间的接触面积。其结果，认为能够对生产率的提高做出贡献。
就该模块基座13而言，厚度(Z方向)越薄越好。然而，设想到由于在模塑成型时作用成型压力，因此如果模块基座13的厚度薄，则模块基座13会变形。为了避免这样的变形，作为模块基座13的厚度，优选例如为1.5～15mm左右，更优选为3.0～8.0mm左右。
鳍片基座51由散热扩散部61与基座部53构成。散热扩散部61和基座部53分别具有厚度。并且，如图10所示，基座部53形成于散热扩散部61的一个表面侧。在基座部53的表面形成有凹凸部55。凹凸部55的凸部55a沿着例如Y轴方向延伸。此外，凹凸部55意味着包含凸部55a在内的散热扩散部61的一个表面的整体的形状。
这里，将模块基座13的宽度(X方向)与进深(Y方向)的乘积设为模块基座13的截面积。另外，将散热扩散部61的宽度(X方向)与进深(Y方向)的乘积设为散热扩散部61的截面积。如此，为了使散热性能提高，优选散热扩散部61的截面积比模块基座13的截面积大。另外，为了将功率模块共通化而使生产率进一步提高，优选散热扩散部61的截面积比模块基座13的截面积大。此外，并非必须要满足该截面积的关系，能够实现所期望的生产率的提高。
接下来，对将鳍片基座51设为基座部53与散热扩散部61的2级构造的设计上的优越性进行说明。作为第3对比例，图11以及图12示出具备未形成基座部的1级构造的鳍片基座351的半导体装置。在图11中，示出将功率模块部311与鳍片基座351一体化之前的状态。在图12中，示出将功率模块部311与鳍片基座351一体化之后的状态。
在将功率模块部311与鳍片基座351一体化后的状态下，作为导体即引线框23与鳍片基座351的散热扩散部361之间的间隔，需要确保所期望的绝缘距离L。因此，在第3对比例中，功率模块部311的模块基座313需要具有与该绝缘距离相当的厚度。然而，如果模块基座313的厚度变厚，则热容量变大。如此，上述的将模块基座313升温至某一定温度的预热时间变长，生产率下降。
另一方面，图13以及图14示出具备2级构造的鳍片基座51的半导体装置。在图13中，示出将功率模块部11与鳍片基座51一体化之前的状态。在图14中，示出将功率模块部11与鳍片基座51一体化之后的状态。在该情况下，只要使得将功率模块部11的模块基座13的厚度与鳍片基座51的基座部53的厚度合并后的厚度为相当于绝缘距离L的厚度即可。
因此，能够使模块基座13的厚度比第3对比例涉及的模块基座313的厚度薄。由此，将模块基座13升温至某一定温度的预热时间变得更短，能够对生产率的提高做出贡献。此外，对于将模块基座13与鳍片基座51的基座部53一体化时的基座部53的优越性在后面叙述。
鳍片基座51的基座部53的厚度越薄越好，但为了确保绝缘距离，优选模块基座13的厚度为1.5～15mm左右，更优选其为3.0～8.0mm左右。
鳍片基座51的散热扩散部61的厚度越薄越好。但是，设想到在使模块基座13与鳍片基座51的基座部53一体化时，散热扩散部61会引起塑性变形。因此，优选散热扩散部61的厚度为3.0～30mm左右，更优选为6.0～16.0mm左右。
并且，如图15所示，在散热扩散部61的另一个表面形成有多个铆接部65和多个凸壁部63。多个铆接部65各自沿着例如Y轴方向延伸，沿着X轴方向彼此隔开间隔。在铆接部65与铆接部65之间形成有鳍片插入槽67。就位于最外侧(X轴正方向和负方向)的铆接部65而言，在该铆接部65与凸壁部63之间形成鳍片插入槽67。
如后面所述的这样，在鳍片基座51，在分别向鳍片插入槽67插入了散热鳍片81的状态下，通过将铆接部65铆接，从而将多个散热鳍片81一体地安装于散热扩散部61，构成散热器一体型的半导体装置。
接下来，对上述的半导体装置的制造方法的一个例子进行说明。首先，将形成了电力半导体元件的芯片27搭载于模块基座13，通过模塑树脂29而进行封装，由此形成功率模块部11(参照图16)。
另一方面，准备具有与从芯片27产生的发热量(发热密度)对应的尺寸的鳍片基座51。另外，准备与该发热量对应的尺寸或者片数的散热鳍片81(参照图16)。
接下来，如图16所示，以功率模块部11的模块基座13的凹凸部15与鳍片基座51的基座部的凹凸部55彼此相对的方式，配置功率模块部11和鳍片基座51。另外，将散热鳍片81插至鳍片基座51的散热扩散部61的各鳍片插入槽67。
接下来，如图17所示，将冲压刀具97插入至多个散热鳍片81中的散热鳍片81与散热鳍片81之间，使其与铆接部65接触。接下来，从上方对功率模块部11进行按压(参照箭头)。如图18所示，通过按压功率模块部11，从而功率模块部11的凹凸部15(凹部15a)与鳍片基座51的基座部53的凹凸部55(凸部55a)嵌合，将功率模块部11与鳍片基座51接合。
这里，从半导体装置的制造工序的观点出发，对设为基座部53和散热扩散部61的2级构造的鳍片基座51的优越性进行说明。
首先，对上述的第3对比例涉及的半导体装置进行说明。图19、图20以及图21示出制造工序的一个例子。在图19中，示出将功率模块部311与鳍片基座351一体化之前的状态。将功率模块部311的模块基座313以被第1夹紧夹具99a夹持的方式进行保持。将鳍片基座351的散热扩散部361以被第2夹紧夹具99b夹持的方式进行保持。
在图20中，示出将功率模块部311与鳍片基座351一体化后的状态。将由第1夹紧夹具99a保持的模块基座313朝向由第2夹紧夹具99b保持的散热扩散部361进行加压，由此将模块基座313与散热扩散部361铆接。在图21中，示出将散热鳍片81与鳍片基座351一体化后的状态。散热鳍片81与鳍片基座351铆接。
将在该第3对比例中设想到的问题在图22以及图23示出。如图22所示，在将功率模块部311与鳍片基座351一体化时，将功率模块部311朝向散热扩散部361进行加压。此时，从对散热扩散部361进行保持的第2夹紧夹具99b的位置(X方向)至对功率模块部311的模块基座313进行保持的第1夹紧夹具99a的位置(X方向)为止分离了距离M。
因此，就散热扩散部361而言，加压力从由第2夹紧夹具99b支撑的位置(支点)向分离了距离M的由第1夹紧夹具99a支撑的位置(力点)作用。由此，由于作用于功率模块部311的加压力而向鳍片基座351施加的力矩变大。其结果，如图23所示，设想到鳍片基座351会发生塑性变形。
相对于第3对比例，就实施方式涉及的半导体装置而言，鳍片基座51具有散热扩散部61和基座部53。如图24所示，基座部53的尺寸与模块基座13的尺寸对应。因此，对基座部53进行保持的第2夹紧夹具99b的位置(X方向)与加压力所作用的对功率模块部11的模块基座13进行保持的第1夹紧夹具99a的位置(X方向)之间的距离变短。由此，在对功率模块部11进行加压时，能够抑制鳍片基座51塑性变形。
此外，作为将功率模块部11、鳍片基座51以及散热鳍片81一体化的方法，存在以下3个方法。作为第1方法，存在在将功率模块部11与鳍片基座51一体化之后，将散热鳍片81与鳍片基座51一体化的方法。作为第2方法，存在在将散热鳍片81与鳍片基座51一体化之后，将功率模块部11与鳍片基座51一体化的方法。作为第3方法，存在将功率模块部11、鳍片基座51以及散热鳍片81同时一体化的方法。无论哪一种方法，都能在对功率模块部的模块基座13进行加压时，抑制鳍片基座51塑性变形。
另外，在将功率模块部11与鳍片基座51一体化时，模块基座13的凹凸部15与基座部53的凹凸部55之间的位置对准是重要的。如果凹凸部15与凹凸部55之间的位置关系错开，则设想到以下这样的问题。有可能无法将基座部53的凸部55a插入至模块基座13的凹部15a。另外，设想到例如即使将凸部55a插入至凹部15a，也会导致为了将功率模块部11与鳍片基座51一体化而所需要的加压力变大，芯片27的特性会发生变化。并且，设想到芯片27或者功率模块部11被破坏。
为了将上述这样设想到的问题防范于未然，优选在通过第1夹紧夹具99a对功率模块部11(模块基座13)进行保持，并且通过第2夹紧夹具99b对鳍片基座51(基座部53)进行保持后的状态下，将功率模块部11与鳍片基座51一体化。通过使用第1夹紧夹具99a、99b，从而能够使功率模块部11与鳍片基座51之间的位置对准精度提高。
从这个观点出发，需要对支撑机构95以及(参照图57)后述的为了防止鳍片基座的塑性变形而设置的防变形部69(参照图55)进行设计，以使得能够通过夹具夹紧而分别对模块基座13、鳍片基座51进行保持。
在将功率模块部11朝向鳍片基座51进行按压时，与冲压刀具97接触的铆接部65被按压扩展，将散热鳍片81各自铆接。如此，如图18所示，将功率模块部11与鳍片基座51接合，并且将多个散热鳍片81一体地安装于鳍片基座51，完成作为散热器一体型的功率模块的半导体装置。
就上述的半导体装置而言，通过使功率模块部11与鳍片基座51是分体的，从而能够使半导体装置的生产率提高。对此，与第4对比例涉及的半导体装置相对比而进行说明。
如图26所示，就第4对比例涉及的半导体装置501而言，在基座板503的一个表面之上隔着绝缘片505而配置有引线框507。通过焊料509而将芯片511与该引线框507接合。通过模塑树脂513而将该芯片511等进行封装。另一方面，基座板503的另一个表面侧露出，安装有多个散热鳍片515。
就半导体装置501而言，将芯片511搭载于基座板503，其中，该芯片511形成有与使用用途对应的电力半导体元件。例如，就搭载了发热量较多的芯片511的半导体装置501而言，为了高效地将热散热，散热鳍片515谋求更大的尺寸。另外，谋求增加散热鳍片515的片数。另一方面，就搭载了发热量较少的芯片511的半导体装置501而言，散热鳍片515谋求相应的尺寸或者片数。
因此，就第4对比例涉及的半导体装置501而言，需要制作与要安装的散热鳍片515的尺寸或者片数等对应的基座板503。其结果，在通过模塑树脂513而将芯片511等进行封装时，需要与该基座板503对应的模塑模具，成为阻碍生产率的要因之一。
相对于第4对比例涉及的半导体装置501，就实施方式涉及的半导体装置1而言，使功率模块部11与鳍片基座51是分体的，将与功率模块部11的发热密度对应的鳍片基座51接合至功率模块部11。因此，能够应用共通的模块基座13作为功率模块部11的模块基座13。
这里，如图27所示，设想功率模块部的发热密度(发热密度A＞发热密度B)不同的2种半导体装置1。在该情况下，即使是发热密度不同的功率模块部11，在通过模塑树脂而将芯片等进行封装时，也能够应用共通的模塑模具而进行封装。其结果，能够使半导体装置1的生产率提高。
另一方面，作为鳍片基座51，只要制作与功率模块部11的发热密度对应的鳍片基座51即可，例如，也可以将尺寸小的散热鳍片81a安装于鳍片基座51(参照图27右栏的中部)。另外，也可以将减少了散热鳍片的片数的散热鳍片81b安装于鳍片基座51(参照图27右栏的下部)。此外，就发热密度B的半导体装置1而言，也可以应用安装了与发热密度A对应的散热鳍片的鳍片基座(参照图27右栏的下部)。这样，通过使功率模块部11与鳍片基座51是分体的，从而能够增加散热鳍片81的配置等的变形。
另外，如图10以及图15所示，就上述的半导体装置1而言，在鳍片基座51的散热扩散部61的四角形成有贯穿孔73。由此，如图28所示，能够分别将螺栓85插至贯穿孔73，将半导体装置1固定于固定用壳体83。并且，鳍片基座51的散热扩散部61兼具作为风路的功能。
此外，就实施方式涉及的半导体装置而言，如图29所示，为了将半导体装置1固定于固定用壳体83，在散热扩散部61的外周部分配置有未形成铆接部65以及凸壁部63的区域R1。另外，在确保风路的情况下，也在散热扩散部61的外周部分配置有未形成铆接部65以及凸壁部63的区域R1。
但是，作为半导体装置1，并非必须要在散热扩散部61配置未形成铆接部65以及凸壁部63的区域R1。如图30所示，也可以在散热扩散部61的外周部分形成铆接部65以及凸壁部63，就这样的半导体装置1而言，也能够得到上述的效果。
由此，上述的半导体装置1的鳍片基座51在具备与功率模块部11的模块基座13接合的功能的基础上，还具备以下功能。鳍片基座51具有使在功率模块部11产生的热经由基座部53以及散热扩散部61向散热鳍片81导热，从散热鳍片81向外部散热的功能。另外，鳍片基座51具有形成散热鳍片81的风路的功能。并且，鳍片基座51具有作为中介物的功能，该中介物通过经由贯穿孔73将螺栓85插入，从而将半导体装置1固定于固定用壳体83。
接下来，对实施方式1涉及的半导体装置的各种变形例进行说明。就各变形例涉及的半导体装置而言，对与图1等所示的半导体装置的结构相同的部件标注相同的标号，除非必要的情况，不重复其说明。
(第1变形例)
作为第1变形例涉及的半导体装置，对在鳍片基座的基座部形成的凹凸部的样式的变形的一个例子进行说明。
就上述的半导体装置而言，将形成于基座部53的凹凸部55设为沿着Y轴方向而连续地形成的样式，但并非必须限于连续地形成的样式。如图31所示，就沿着Y轴方向而形成于基座部53的凸部55a而言，也可以设置有未形成凸部的部位。即，也可以在基座部53的凸部55a设置不连续的部分。
就沿着Y轴方向延伸的凸部55a而言，通过设置未形成凸部的部位，从而能够使模块基座13(凹部15a)与鳍片基座51(凸部55a)之间的接触面积减少。通过减少接触面积，从而能够减少使功率模块部11与鳍片基座51接合时的冲压载荷，能够抑制对由模塑树脂29封装的芯片27等的损伤。此外，在模块基座13的凹部15a(参照图3)设置不连续的部分，也能够减少接触面积，能够减少冲压载荷。
另一方面，如果使模块基座13与鳍片基座51之间的接触面积过度减少，则使接触热阻增大。因此，需要基于热设计，以得到所期望的模块基座13与鳍片基座51之间的接触面积的方式，对鳍片基座51的凸部55a的长度进行设定。
另外，就半导体装置1而言，与鳍片基座51的基座部53的凹凸部55同样地，对于在功率模块部11的模块基座13形成的凹凸部15的样式，也同样地，就沿着Y轴方向而形成的凹部15a(参照图3)而言，可以设置未形成凹部的不连续的部位。
并且，对于在鳍片基座51的散热扩散部61形成的铆接部65(参照图32)的样式，也同样地，就沿着Y轴方向而形成的铆接部65而言，可以设置未形成铆接部的部位。
基座部53的凸部55a的Y轴方向的长度、模块基座13的凹部15a的Y轴方向的长度、散热扩散部61的铆接部65的Y轴方向的长度都能够基于热设计等而设定为适当的长度。此外，对于与铆接部65的Y轴方向的长度相关的效果将在后面叙述。
(第2变形例)
作为第2变形例涉及的半导体装置，对在模块基座等形成的凹凸部的样式的变形的一个例子进行说明。
就上述的半导体装置1(参照图1)而言，将形成于模块基座13的凹凸部15设为沿着Y轴方向而连续地形成的样式，但并非必须限于连续地形成的样式。
如图33以及图34所示，也可以在模块基座13形成有管脚(pin)状的凸部15b。在该情况下，如图35以及图36所示，在鳍片基座51的基座部53形成有管脚状的凹部55b。通过使模块基座13的管脚状的凸部15b与基座部53的管脚状的凹部55b嵌合，从而能够将功率模块部11与鳍片基座51接合，能够得到与上述的半导体装置1(参照图1)同样的效果。
(第3变形例)
作为第3变形例涉及的半导体装置，对散热扩散部的变形的一个例子进行说明。
图37示出半导体装置1的包含局部剖面的分解侧视图。如图37所示，就第3变形例涉及的半导体装置1而言，在散热扩散部61交替地配置有铆接部65和凸壁部63。
如图38所示，在将铆接部65铆接时，在将散热鳍片81插入至鳍片插入槽67的状态下，从上方进行按压(冲压载荷)，通过冲压刀具97而使铆接部65塑性变形，由此将散热鳍片81一体地安装于散热扩散部61。
就第3变形例涉及的半导体装置1而言，与上述的半导体装置1(参照图1)的情况相比，能够通过更小的冲压载荷而将多个散热鳍片81铆接。这里，使在第3变形例涉及的半导体装置1安装的散热鳍片81的片数与在图1所示的半导体装置1安装的散热鳍片81的片数相同。
如此，图37所示的半导体装置的铆接部65的数量成为图1所示的半导体装置1的铆接部65的数量的一半。通过将塑性变形的铆接部的数量减半，从而能够使对铆接部进行铆接时的冲压载荷减半。
由此，抑制了由于对铆接部65进行铆接时的冲压载荷而受到使模塑树脂29破裂等损伤。另外，能够大幅度地减少由于冲压载荷而使芯片27的特性变化等故障的产生率。
特别地，如果通过一次冲压而进行使功率模块部11与鳍片基座51接合、将散热鳍片81安装于鳍片基座51这些处理，则需要通过更大的冲压载荷而进行处理。另一方面，如果分别地进行使功率模块部11与鳍片基座51接合、将散热鳍片81安装于鳍片基座51这些处理，则对功率模块部11(芯片27)施加2次冲压载荷。因此，为了减少针对由模塑树脂29封装的芯片27的由冲压载荷引起的对特性的影响，尽可能减小冲压载荷是重要的。
(第4变形例)
作为第4变形例涉及的半导体装置，对在模块基座形成的凹凸部的样式的变形的其它例子进行说明。
就上述的半导体装置1(参照图1)而言，在模块基座13形成有凹部15a，在基座部53形成有凸部55a，但不限于此。
如图39所示，也可以在模块基座13形成有凸部17a(凹凸部17)，在基座部53形成有凹部57a(凹凸部57)。关于在模块基座13以及基座部53(鳍片基座51)的哪一者设置凸部(或者凹部)，优选基于使模块基座13以及基座部53的哪一者塑性变形而进行接合这一点来决定。具体地说，优选基于形成模块基座13的材料的硬度以及形成鳍片基座51的材料的硬度进行决定。
例如，在通过凸部而使凹部塑性变形，由此使功率模块部11与鳍片基座51接合的情况下，通过使设置凸部的部件的材料的硬度比设置凹部的部件的材料的硬度硬，从而能够通过更低的冲压载荷而使它们接合。
(第5变形例)
作为第5变形例涉及的半导体装置，对在模块基座等形成的凹凸部的样式的变形的其它的例子进行说明。
就上述的半导体装置1(参照图1或者图39)而言，将形成于模块基座13(基座部53)的凸部17a(凸部55a)的高度都设为相同的高度。另一方面，将形成于基座部53(模块基座13)的凹部57a(凹部15a)的深度都设为相同的深度，设为与凸部17a(凸部55a)的高度对应的深度。
作为凸部17a(凸部55a)的高度，并非必须使它们都为相同的高度，也可以使一部分的凸部17a(凸部55a)的高度比其它凸部17a(凸部55a)的高度高。另外，对于凹部57a(凹部15a)的深度，也同样地，并非必须使它们为相同的深度，也可以使一部分的凹部57a(凹部15a)的深度比其它凹部57a(凹部15a)的深度深。
如图40所示，例如，也可以使位于两端的凸部17b的高度比其它凸部17a的高度高。另外，也可以以与该凸部17b对应的方式，使位于两端的凹部57b的深度比其它凹部57a的深度深。
通过使位于两端的凸部17b的高度相对地变高，从而在使功率模块部11与鳍片基座51接合时，相对地高度较高的凸部17b比其它凸部17a更早地被嵌入至凹部57b。由此，能够容易地进行功率模块部11与鳍片基座51之间的水平方向的位置对准。其结果，能够在模块基座13与鳍片基座51不相对地倾斜的状态下将功率模块部11与鳍片基座51接合。
在模块基座13与鳍片基座51相对地倾斜的状态下，在将散热鳍片81配置于鳍片插入槽67而对铆接部65进行铆接时，有可能出现以下情况，即，散热鳍片81与铆接部65接触的长度以及散热鳍片81与凸壁部65接触的长度产生相对地变短的部位，散热鳍片的插入方向(垂直)的保持强度下降。并且，有可能出现以下情况，即，接触热阻变大，作为散热器的鳍片基座51以及散热鳍片61等的散热性能下降。
就第5变形例涉及的半导体装置1而言，能够在模块基座13与鳍片基座51不相对地倾斜的状态下将功率模块部11与鳍片基座51接合，由此能够避免上述这样的设想到的问题。
此外，就图33～图36所示的第2变形例涉及的半导体装置1而言，也可以使多个管脚状的凸部55b中的一部分的管脚状的凸部55b比其它管脚状的凸部55b的高度高。另外，也可以使多个管脚状的凹部15b中的一部分的凹部15b的深度比其它凹部15b的深度深。在该情况下，也能够得到与上述的效果同样的效果。
(第6变形例)
作为第6变形例涉及的半导体装置，对散热鳍片的配置的变形的一个例子进行说明。
就上述的半导体装置1(参照图1)而言，鳍片基座51的基座部53的凹凸部55与散热扩散部61的铆接部65都沿着Y轴方向延伸，但并非必须使凹凸部55与铆接部65在相同的方向延伸。
如图41、图42以及图43所示，例如，也可以使基座部53的凹凸部55沿着Y轴方向延伸，使铆接部65沿着X轴方向延伸。
就应用半导体装置1的设备(未图示)而言，规定了固定用壳体的尺寸，对于在该壳体设置的半导体装置的散热鳍片的尺寸，谋求与固定用壳体的尺寸对应的限制。因此，就基座部53的凹凸部55与散热扩散部61的铆接部65在相同的方向延伸的构造而言，还设想到无法将散热鳍片81设置于固定用壳体的情况。
在这样的情况下，就第5变形例涉及的半导体装置1而言，通过使铆接部65的延伸方向与凹凸部55的延伸方向交叉，从而具有能够将散热鳍片设置于固定用壳体的可能性。
(第7变形例)
作为第7变形例涉及的半导体装置，对鳍片基座的变形的一个例子进行说明。
如图44所示，也可以在鳍片基座51的散热扩散部61只设置凸部55a。在该情况下，优选在将功率模块部11与鳍片基座51接合等时，将散热扩散部61的厚度设为不会变形的厚度。
接下来，对包含上述的各变形例的半导体装置1所应用的模块基座13和鳍片基座51(参照图1等)等的材料等进行说明。模块基座13以及鳍片基座51是通过机械加工、压铸加工、锻造加工以及挤压加工等而形成的。作为模块基座13以及鳍片基座51的材质，应用铝或者铝合金。
作为散热鳍片81的材质，应用铝或者铝合金等。通过将散热鳍片81形成为板材，从而能够兼顾加工性和散热性。通过在该散热鳍片81的表面实施压花加工，在表面形成微小的凹痕，从而能够使散热鳍片81的表面积增加，能够使散热性能提高。此外，压花加工能够由对散热鳍片进行冲压加工时的模具进行。因此，能够实施压花加工而不提高生产成本。
另外，通过在散热鳍片81的表面实施微小的压花加工，从而能够使层叠了散热鳍片81的情况下的散热鳍片81间彼此的接触面积减小。在将散热鳍片81安装于散热扩散部61时，从层叠了多个散热鳍片81的状态起，1片1片地取出散热鳍片81，将取出的散热鳍片81插入至鳍片插入槽67。
因此，通过减少层叠的散热鳍片81间彼此的接触面积，从而能够减少散热鳍片81间彼此的表面摩擦，容易取出散热鳍片81。其结果，能够实现生产设备的简化、生产节拍的缩短，能够使生产率提高。
并且，通过在散热鳍片81的表面实施微小的压花加工，从而在对铆接部65进行铆接而将散热鳍片81安装于散热扩散部61时，在散热鳍片81的形成有微小的凹痕的部分处，与未形成凹痕的部分相比，铆接部65侵入至更深的位置。由此，能够发挥锚固效应，使散热鳍片难以从铆接部65脱出。即，散热鳍片81的插入方向的摩擦变大，能够使散热鳍片81的插入方向(垂直方向)的拉伸强度提高。
特别地，在与鳍片基座51的硬度相比散热鳍片81的硬度硬的情况下，就安装了散热鳍片81之后的铆接部65而言，并非是咬入至散热鳍片81的表面，铆接部65以仿形于散热鳍片81的表面的方式发生塑性变形，因此散热鳍片81的插入方向的拉伸强度提高。
另一方面，在鳍片基座51的硬度比散热鳍片81的硬度硬的情况下，就安装了散热鳍片81之后的铆接部65而言，铆接部65咬入至散热鳍片81的表面，散热鳍片81发生塑性变形，通过塑性变形后的铆接部65和散热鳍片81而发挥锚固效应。因此，在鳍片基座51的硬度比散热鳍片81的硬度硬的情况下，认为由在散热鳍片81的表面设置的压花加工实现的效果小。
由此，从将散热鳍片81安装于鳍片基座51之后的散热鳍片81的强度的观点来说，优选在散热鳍片81的表面通过实施压花加工而形成微小的凹痕(要件A)，或将鳍片基座51的材质与散热鳍片81的材质设为不同的材质而使鳍片基座51的硬度比散热鳍片81的硬度硬(要件B)。通过满足要件A以及要件B的至少1个，从而能够使将散热鳍片81安装于鳍片基座51之后的散热鳍片81的插入方向的拉伸强度提高。
发明人对将散热鳍片81安装于鳍片基座51之后的散热鳍片81的插入方向(垂直方向)的拉伸强度进行了评价。对该评价进行说明。具体地说，对由铝6000类的材料形成了鳍片基座51，由铝1000类的材料形成了散热鳍片81的情况(条件A)进行了评价。另外，作为对比例，对由铝1000类的材料形成了鳍片基座51以及散热鳍片81双方的情况(条件B)进行了评价。
图45示出其结果。图45所示的A6000类基座是条件A的结果。A1000类基座是条件B(对比例)的结果。此外，对于条件A以及条件B各自进行了3片散热鳍片的评价。如图45所示，了解到条件A的情况下的拉伸强度比条件B(对比例)的情况下的拉伸强度提高至约2.5～3.6倍左右。
此外，作为模块基座13、鳍片基座51以及散热鳍片81的材料，不限于铝或者铝合金。例如，从散热的观点出发，通过将散热鳍片由与铝类的材料相比导热率大的铜类的板材形成，从而与由铝类的材料形成的散热鳍片的情况相比，能够使散热能力进一步提高。
另外，就上述的半导体装置而言，通过将散热鳍片81插入至鳍片插入槽67，对铆接部65进行铆接，从而将散热鳍片81一体地安装于散热扩散部61。这样，在通过铆接加工而将散热鳍片81与鳍片基座51一体化后的铆接散热器的情况下，能够自由地对在压铸加工或者挤压加工中成为加工限制的宽高比进行设计(设定)。其结果，能够使散热器的散热能力提高。
这里，例如，设想满足如下条件的散热器，即，将散热鳍片81的厚度设为0.6～1.0mm，将鳍片基座51的鳍片插入槽67的宽度设为0.8mm～1.2mm，将散热鳍片81的间距设为3～5mm。这样的散热器几乎不可能通过压铸加工和挤压加工而形成。
但是，通过将鳍片基座和散热鳍片以分体的形式形成，通过铆接加工而一体化，从而能够形成这样的散热器。此外，上述的厚度、宽度以及间距的数值是一个例子，不限于该数值，能够基于规格用途而设定适当的数值。
另外，发明人对模块基座13以及鳍片基座51各自的表面粗糙度与接触热阻之间的关系进行了评价，确认到通过设为表面粗糙度(Ra)为0.5μm左右的平滑性极高的表面粗糙度，从而接触热阻减小。此外，表面粗糙度(Ra)是算术平均粗糙度。
另外，对于散热鳍片81的表面粗糙度，已知能够通过使用轧制材料，从而实现表面粗糙度(Ra)为0.3μm左右的表面而不提高生产成本。发明人确认到上述表面粗糙度小者能够使散热性能提高。
实施方式2.
对实施方式2涉及的半导体装置进行说明。图46示出半导体装置的包含局部剖面的分解侧视图。如图46所示，半导体装置1具备功率模块部11、鳍片基座51以及多个散热鳍片81。
就鳍片基座51而言，将散热扩散部61的厚度TH设定得比基座部53的厚度TB厚。此外，除此以外的结构与图1等所示的半导体装置相同，因而对相同的部件标注相同的标号，除非必要的情况，不重复其说明。
接下来，对上述的半导体装置的制造方法的一个例子进行说明。如图47所示，通过与图16所示的工序同样的工序而形成功率模块部11。另外，准备鳍片基座51以及散热鳍片81。以模块基座13的凹凸部15与基座部的凹凸部55彼此相对的方式，配置功率模块部11和鳍片基座51。另外，将散热鳍片81插至鳍片基座51的散热扩散部61的各鳍片插入槽67。
接下来，如图48所示，将冲压刀具97插入至多个散热鳍片81中的散热鳍片81与散热鳍片81之间的间隙中的铆接部65所处的间隙，使冲压刀具97与铆接部65接触。接下来，从上方对功率模块部11进行按压(参照箭头)。
如图49所示，通过对功率模块部11进行按压(冲压载荷)，从而功率模块部11的凹凸部15(凹部15a)与鳍片基座51的基座部53的凹凸部55(凸部55a)嵌合，将功率模块部11与鳍片基座51接合。另外，通过将功率模块部11朝向鳍片基座51进行按压，从而与冲压刀具97接触的铆接部65被按压扩展，将散热鳍片81各自铆接。
如此，将功率模块部11与鳍片基座51接合，将多个散热鳍片81一体地安装于鳍片基座51，完成作为功率模块的半导体装置。
就上述的半导体装置而言，将散热扩散部61的厚度TH设定得比基座部53的厚度TB厚。由此，在施加冲压载荷时，能够阻止散热扩散部61变形。对此进行说明。
作为第5对比例，想到在散热扩散部661的厚度薄的情况下，相对于在将功率模块部11与鳍片基座651一体化(铆接加工)时所施加的冲压载荷，散热扩散部661的刚性不足(参照图50)。在该情况下，如图50所示，有可能出现以下情况，即，散热扩散部661塑性变形，散热扩散部661成为弯曲形状。
为了防止这样的散热扩散部661的塑性变形，就上述的半导体装置1(参照图46)而言，应用了散热扩散部61的厚度TH比基座部53的厚度TB厚的鳍片基座51。
关于鳍片基座51的散热扩散部61所需要的厚度，该厚度根据鳍片基座51的材质、冲压载荷、容许的散热扩散部61的变形量而不同。在散热扩散部61与容许的变形量相比更大幅度地变形的情况下，认为有可能产生以下这样的问题。
首先，想到产生如下问题(问题A)，即，在散热扩散部61的四角设置的贯穿孔73的位置从固定用壳体83(参照图28)处的应固定的位置偏离，无法将半导体装置1(鳍片基座51)固定于固定用壳体83。
另外，想到产生如下问题(问题B)，即，在将散热鳍片81安装于鳍片基座51(散热扩散部61)的工序(铆接工序)中，鳍片插入槽67的位置从应安装散热鳍片81的位置偏离，无法将散热鳍片81插入至鳍片插入槽67。
并且，想到产生如下问题(问题C)，即，即使在成功地将散热鳍片81插入至鳍片插入槽67的情况下，也仍然是散热鳍片81与铆接部65等接触的部分(接触面积)小，散热鳍片81的插入方向的拉伸强度下降。
更加详细地对问题B以及问题C进行说明。如图50所示，设想散热扩散部661发生塑性变形，散热扩散部661成为弯曲形状的情况。在该情况下，如图51所示，有时在将散热鳍片81安装于散热扩散部661的工序(铆接工序)中，无法使散热鳍片81插入至鳍片插入槽67的深处，产生不与散热扩散部661的下表面接触的散热鳍片81。
此外，设想到在铆接加工时，设置有将散热鳍片81按压至散热扩散部661的下表面(鳍片接触面)的机构，但即使向该机构安装了对散热鳍片81进行预紧的弹性材料的情况下，如图51所示，根据散热扩散部661的塑性变形量，也会产生不与散热扩散部661的下表面(鳍片接触面)接触的散热鳍片81。
另外，在散热扩散部661发生了塑性变形的情况下，鳍片插入槽67的位置从散热扩散部661塑性变形之前的位置偏离。在该情况下，在铆接加工时，由于散热鳍片81的位置是固定的，因此散热鳍片81有可能无法插入至对应的鳍片插入槽67，会设想到生产率变差。
另一方面，即使在成功地将散热鳍片81插入至对应的鳍片插入槽67的情况下，散热鳍片81与散热扩散部661之间的接触长度有时也会产生波动。如图52以及图53所示，在散热扩散部61的中央部，散热扩散部661的凸壁部63与散热鳍片81确保了足够的接触长度。然而，在散热扩散部661的端部，散热扩散部661的凸壁部63与散热鳍片81的接触长度变短。
由于该接触长度变短，从而散热扩散部661的凸壁部63与散热鳍片81之间的接触热阻变大。其结果，由鳍片基座651与散热鳍片81构成的散热器的热阻变差。
另外，如图53所示，在散热扩散部661的凸壁部63与散热鳍片81之间的接触长度短的情况下，相对于施加至散热鳍片81的外力FR，强度变小。此外，在图53中，作为外力FR的朝向，示出了从散热鳍片81的外侧施加的情况，但在从散热鳍片81的内侧施加的情况下，也与从风路方向施加的情况同样地，强度变小。
由于设想到这样的生产方面和性能方面的问题，因此在将散热鳍片81安装于鳍片基座51(散热扩散部61)的工序(铆接工序)中，必须避免散热扩散部61塑性变形而弯曲。
就上述的半导体装置(参照图46)而言，通过应用与基座部53的厚度TB相比使散热扩散部61的厚度TH变厚的鳍片基座51，从而能够提高散热扩散部61的刚性，抑制散热扩散部61的塑性变形。
接下来，对实施方式2涉及的半导体装置的变形例进行说明。就各变形例涉及的半导体装置而言，对与图46等所示的半导体装置的结构相同的部件标注相同的标号，除非必要的情况，不重复其说明。
(第1变形例)
作为第1变形例涉及的半导体装置，对鳍片基座的变形的一个例子进行说明。
图54示出半导体装置1的包含局部剖面的分解侧视图。如图54所示，就第1变形例涉及的半导体装置而言，在鳍片基座51的散热扩散部61的与功率模块部11接合侧设置有具有厚度的防变形部69。
如图55以及图56所示，防变形部69以夹持基座部53的方式，在Y轴方向隔开距离而配置于2处。2个防变形部69各自沿着X轴方向延伸。防变形部69与基座部53一起一体地形成于散热扩散部61。
就第1变形例涉及的半导体装置1而言，通过在散热扩散部61设置有具有厚度的防变形部69，从而能够在将功率模块部11与鳍片基座51接合时，对散热扩散部61塑性变形而弯曲这一情况进行抑制。
此外，即使取代将防变形部69设置于散热扩散部61这一作法，而是将对散热扩散部61进行支撑的支撑机构设置于加工夹具，也能够抑制散热扩散部61的塑性变形。如图57所示，通过在使设置于加工夹具的支撑机构95与散热扩散部61抵接而对散热扩散部61进行了支撑的状态下，将功率模块部11与鳍片基座51接合，从而能够对散热扩散部61塑性变形而弯曲这一情况进行抑制。
(第2变形例)
作为第2变形例涉及的半导体装置，对鳍片基座的变形的其它例子进行说明。
如图58以及图59所示，就第2变形例涉及的半导体装置而言，在鳍片基座51的散热扩散部61设置有未形成铆接部65和凸壁部63的区域71。该区域71设置于与配置有基座部53的区域相对的位置。
就第2变形例涉及的半导体装置而言，通过在散热扩散部61设置有未形成铆接部65和凸壁部63的区域71，从而能够在将功率模块部11与鳍片基座51接合时，对散热扩散部61塑性变形而弯曲这一情况进行抑制。
如图60所示，在将功率模块部11与鳍片基座51接合时，使冲压载荷承受部91与未形成铆接部65和凸壁部63的区域71抵接。由此，散热扩散部61由冲压载荷承受部91支撑，能够对散热扩散部61塑性变形而弯曲这一情况进行抑制。
(第3变形例)
从散热性的观点出发，优选在散热扩散部61设置的未形成铆接部65和凸壁部63的区域71(冲压载荷承受部)的面积尽可能小。另外，如图60所示，在将未形成铆接部65和凸壁部63的区域71设置于模块基座13的正下方的情况下，在搭载于功率模块部11的芯片27的正下方未配置散热鳍片。因此，设想到散热性能下降，所以如图61所示，例如，也可以将未形成铆接部65和凸壁部63的区域71分成多个而设置。
(第4变形例)
另外，也可以将功率模块部11、鳍片基座51以及散热鳍片81通过2次铆接工序而一体化。具体地说，也可以首先将功率模块部11(模块基座13)与鳍片基座51一体化，接下来，将鳍片基座51(散热扩散部61)与散热鳍片81一体化。
鳍片基座51是通过机械加工、压铸加工或者锻造加工等而制作的。因此，如图62所示，有时设置于散热扩散部61的凸壁部63的高度在尺寸公差内波动。在该状态下，设想到如果试图由凸壁部63和冲压载荷承受部91承受将模块基座13与基座部53铆接时的载荷，则应力集中在高度高的凸壁部63，凸壁部63变形。
因此，在制作鳍片基座51时，如图63所示，预先使凸壁部63的高度比铆接部65的高度高。接下来，如图64以及图65所示，将从铆接部65凸出的凸壁部63的部分通过例如切割(slice)工序而进行切削，使凸壁部63的高度与铆接部65的高度一致。
接下来，如图66所示，将功率模块部11(模块基座13)与鳍片基座51一体化。此时，能够由凸壁部63、铆接部65以及冲压载荷承受部91承受将模块基座13与基座部53铆接时的载荷。由此，即使不在鳍片基座51设置未形成铆接部65和凸壁部63的区域71，也能够将功率模块部11与鳍片基座51一体化。然后，通过将散热鳍片81(未图示)铆接至鳍片基座51的散热扩散部61，从而将功率模块部11、鳍片基座51以及散热鳍片81一体化。
就由鳍片基座51和散热鳍片81构成的散热器而言，散热扩散部61的凸壁部63和散热鳍片接触的每1个部位的接触热阻以与散热鳍片的片数对应的部位量并联连接。因此，就散热鳍片的片数多的散热器的整体而言，热阻成为每1个部位的热阻的倒数的总和的倒数，即使接触热阻局部地增大，对热阻的影响也是微小的。
实施方式3.
对实施方式3涉及的半导体装置进行说明。图67示出半导体装置的包含局部剖面的分解侧视图。如图67所示，半导体装置1具备功率模块部11、鳍片基座51以及多个散热鳍片81。
在模块基座13与基座部53之间夹设有导热性粘接剂93或者导热脂。此外，除此以外的结构与图1等所示的半导体装置相同，因而对相同的部件标注相同的标号，除非必要的情况，不重复其说明。
就上述的半导体装置1而言，能够通过导热性粘接剂93或者导热脂而减少模块基座13与基座部53之间的接触热阻。另外，通过使用导热性粘接剂93等，从而能够以某种程度确保模块基座13与基座部53之间的接合强度，减少设置于模块基座13的凹凸部15的数量和设置于基座部53的凹凸部55的数量。通过使凹凸部15、55的数量减少，从而能够减少将模块基座13与基座部53接合(铆接加工)时的冲压载荷。由此，能够对鳍片基座51的散热扩散部61塑性变形而弯曲这一情况进行抑制。
接下来，对实施方式3涉及的半导体装置的变形例进行说明。就变形例涉及的半导体装置而言，对与图67所示的半导体装置的结构相同的部件标注相同的标号，除非必要的情况，不重复其说明。
(变形例)
图68示出半导体装置的包含局部剖面的分解侧视图。如图68所示，就变形例涉及的半导体装置1而言，将模块基座13与基座部53通过导热性粘接剂93而进行接合(保持)。
作为模块基座13与基座部53之间的接合强度(保持强度)，在仅通过导热性粘接剂93即可确保接合强度的情况下，也可以取消凹凸部15、55(参照图67)，而将模块基座13与基座部53通过导热性粘接剂93而进行接合(保持)。
此外，能够对在各实施方式中说明的半导体装置，根据需要进行各种组合。
本次公开的实施方式是例示，不限定于此。本发明的范围并不是由上述的说明示出的，而是由权利要求书示出的，意在包含与权利要求书等同的含义及范围内的全部变更。
工业实用性
本发明被有效地用于散热器一体型的半导体装置(功率模块)。
标号的说明
1半导体装置，11功率模块部，13模块基座，15凹凸部，15a、15b凹部，15f平坦部分，17凹凸部，17a、17b凸部，17f平坦部分，21绝缘片，23引线框，25焊料，27芯片，29模塑树脂，51鳍片基座，53基座部，55凹凸部，55a、55b凸部，57凹凸部，57a、57b凹部，61散热扩散部，63凸壁部，65铆接部，67鳍片插入槽，69防变形部，71区域，73贯穿孔，81、81a、81b散热鳍片，83壳体，85螺栓，91冲压载荷承受部，93导热性粘接剂，95支撑机构，97冲压刀具，98加热块，99a第1夹紧夹具，99b第2夹紧夹具，TB、TH厚度，FR外力，R1区域。

Claims (18)

1.一种半导体装置，其具有功率模块部、鳍片基座以及散热鳍片，
所述功率模块部具备：
模块基座；
电力半导体元件，其搭载于所述模块基座；以及
模塑树脂，其将所述电力半导体元件进行封装，
所述鳍片基座具备：
散热扩散部，在该散热扩散部安装所述散热鳍片；以及
基座部，其形成于所述散热扩散部，在该基座部接合所述模块基座。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
在所述模块基座设置有第1凹凸部，
在所述基座部设置有与所述第1凹凸部嵌合的第2凹凸部。
3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，
所述第1凹凸部以在第1方向延伸的方式形成，
所述第2凹凸部以在所述第1方向延伸的方式形成。
4.根据权利要求3所述的半导体装置，其中，
在所述第1凹凸部以及所述第2凹凸部的至少任一者设置有不连续的部分。
5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
就所述鳍片基座而言，
所述基座部具有第1厚度，
所述散热扩散部具有第2厚度，
所述第2厚度比所述第1厚度厚。
6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
在所述散热扩散部的形成有所述基座部的第1表面侧，在除了形成有所述基座部的区域以外的区域形成有具有厚度而延伸的防变形部。
7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
在所述散热扩散部的安装有所述散热鳍片的第2表面侧，形成有安装所述散热鳍片的铆接部。
8.根据权利要求7所述的半导体装置，其中，
所述铆接部以在第2方向延伸的方式形成。
9.根据权利要求7所述的半导体装置，其中，
在所述散热扩散部的所述第2表面侧，彼此隔开间隔而形成有一个凸壁部和另一个凸壁部，
在被所述一个凸壁部和所述另一个凸壁部夹着的区域，所述铆接部是以去除所述区域的一部分的方式形成的。
10.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，
使导热性粘接剂以及导热性脂的任意者夹设在所述模块基座的所述第1凹凸部与所述基座部的所述第2凹凸部之间。
11.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
使导热性粘接剂以及导热性脂的任意者夹设在所述模块基座与所述基座部之间。
12.一种半导体装置的制造方法，其具备以下工序：
将电力半导体元件搭载于模块基座，形成以使与搭载有所述电力半导体元件侧相反侧的所述模块基座的部分露出的方式通过模塑树脂将所述电力半导体元件进行了封装的功率模块部；
准备具有散热扩散部以及基座部的鳍片基座，在该散热扩散部形成有铆接部以及散热鳍片插入槽，该基座部形成于与形成有所述铆接部以及散热鳍片插入槽侧相反侧的所述散热扩散部的部分；
在露出的所述模块基座的部分与所述鳍片基座的所述基座部相对的位置配置所述功率模块部以及所述鳍片基座，并且将多个散热鳍片配置于对应的所述散热鳍片插入槽；以及
使铆接工具与所述铆接部接触，将所述功率模块部朝向所述鳍片基座进行按压，从而将露出的所述模块基座的部分与所述鳍片基座的所述基座部接合，将所述铆接部进行铆接而使所述多个散热鳍片安装于所述散热扩散部，将所述功率模块部、所述鳍片基座以及所述多个散热鳍片一体化。
13.根据权利要求12所述的半导体装置的制造方法，其中，
在形成所述功率模块部的工序中，作为所述模块基座，使用在露出的所述模块基座的部分形成了第1凹凸部的模块基座，
在准备所述鳍片基座的工序中，作为所述鳍片基座，使用在所述基座部形成了第2凹凸部的鳍片基座，
在将所述功率模块部、所述鳍片基座以及所述多个散热鳍片一体化的工序中，通过使所述第1凹凸部与所述第2凹凸部嵌合，从而将所述功率模块部与所述鳍片基座接合。
14.根据权利要求12所述的半导体装置的制造方法，其中，
将所述功率模块部、所述鳍片基座以及所述多个散热鳍片一体化的工序包含以下工序：
将所述模块基座的部分以通过第1夹紧夹具夹持的方式进行保持，并且将所述鳍片基座的所述基座部以通过第2夹紧夹具夹持的方式进行保持；以及
在将所述模块基座的部分通过所述第1夹紧夹具进行了保持，并且将所述鳍片基座的所述基座部通过所述第2夹紧夹具进行了保持的状态下，将所述模块基座的部分与所述鳍片基座的所述基座部接合。
15.根据权利要求13所述的半导体装置的制造方法，其中，
在将所述功率模块部、所述鳍片基座以及所述多个散热鳍片一体化的工序中，使导热性粘接剂以及导热性脂的任意一者夹设在所述第1凹凸部以及所述第2凹凸部之间而一体化。
16.根据权利要求12所述的半导体装置的制造方法，其中，
在将所述功率模块部、所述鳍片基座以及所述多个散热鳍片一体化的工序中，将支撑所述散热扩散部的支撑机构在从所述功率模块部侧与所述散热扩散部相抵接的状态下进行按压。
17.根据权利要求12所述的半导体装置的制造方法，其中，
准备所述鳍片基座的工序包含以下工序：
作为所述鳍片基座，准备在所述散热扩散部形成了凸壁部的鳍片基座，其中，该凸壁部具有比具有第1高度的所述铆接部高的第2高度；以及
通过对所述凸壁部进行加工，从而使所述凸壁部的所述第2高度与所述第1高度一致。
18.根据权利要求12所述的半导体装置的制造方法，其中，
在将所述功率模块部、所述鳍片基座以及所述多个散热鳍片一体化的工序中，将导热性粘接剂以及导热性脂的任意一者夹设在露出的所述模块基座的部分与所述鳍片基座的所述基座部之间而一体化。
CN201780071375.9A 2016-11-24 2017-11-16 半导体装置及其制造方法 Active CN110024119B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016227897 2016-11-24
JP2016-227897 2016-11-24
PCT/JP2017/041277 WO2018097027A1 (ja) 2016-11-24 2017-11-16 半導体装置およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110024119A true CN110024119A (zh) 2019-07-16
CN110024119B CN110024119B (zh) 2023-12-01

Family

ID=62195041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780071375.9A Active CN110024119B (zh) 2016-11-24 2017-11-16 半导体装置及其制造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11152280B2 (zh)
JP (1) JP6745904B2 (zh)
CN (1) CN110024119B (zh)
DE (1) DE112017005953T5 (zh)
WO (1) WO2018097027A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112490202A (zh) * 2019-09-12 2021-03-12 朋程科技股份有限公司 功率器件封装结构
CN112951779A (zh) * 2019-11-26 2021-06-11 三菱电机株式会社 半导体装置以及散热鳍片的制造方法
CN113382613A (zh) * 2021-06-25 2021-09-10 深圳安科高技术股份有限公司 一种探测器模块组件和探测器

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018101264A1 (de) * 2018-01-22 2019-07-25 HELLA GmbH & Co. KGaA Leiterplatten- Kühlkörper- Aufbau und Verfahren hierzu
EP3624184A1 (de) * 2018-09-12 2020-03-18 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur herstellung einer leistungsmoduleinheit, leistungsmoduleinheit, netzteil und frequenzumrichter
KR102606008B1 (ko) * 2019-01-22 2023-11-24 엘지마그나 이파워트레인 주식회사 스위칭용 반도체 소자 및 그의 냉각장치
TWI743557B (zh) 2019-09-05 2021-10-21 朋程科技股份有限公司 功率元件封裝結構
US20230275035A1 (en) * 2020-09-25 2023-08-31 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor module, method for manufacturing the same, and power conversion device
US20240074122A1 (en) 2021-01-22 2024-02-29 Mitsubishi Electric Corporation Power Semiconductor Device and Method of Manufacturing the Same, and Power Conversion Device
DE102021206018A1 (de) 2021-06-14 2022-12-15 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Steuergerät mit integrierter Kühlung sowie Verfahren zur Herstellung eines Steuergeräts mit integrierter Kühlung
CN117501436A (zh) * 2021-06-18 2024-02-02 三菱电机株式会社 功率半导体装置及其制造方法以及电力转换装置
WO2023223804A1 (ja) * 2022-05-16 2023-11-23 三菱電機株式会社 パワーモジュール、パワーモジュールの製造方法、および電力変換装置
WO2024014410A1 (ja) * 2022-07-14 2024-01-18 三菱電機株式会社 パワー半導体装置および電力変換装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH065750A (ja) * 1992-06-19 1994-01-14 Hitachi Ltd 半導体素子の冷却機構
CN101218671A (zh) * 2005-07-07 2008-07-09 株式会社丰田自动织机 散热装置及功率模块
JP2011155118A (ja) * 2010-01-27 2011-08-11 Hitachi Ltd ヒートシンク取付体およびヒートシンク取付け方法
CN102668066A (zh) * 2009-11-17 2012-09-12 三菱电机株式会社 散热设备及散热设备的制造方法
CN105580134A (zh) * 2013-09-27 2016-05-11 三菱电机株式会社 铆接散热器及散热器一体型功率模块

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0711472Y2 (ja) 1991-11-26 1995-03-15 サンケン電気株式会社 半導体装置
WO2003007376A1 (en) 2001-07-09 2003-01-23 Daikin Industries, Ltd. Power module and air conditioner
JP5432085B2 (ja) 2010-08-24 2014-03-05 三菱電機株式会社 電力半導体装置
JP5831273B2 (ja) 2012-02-09 2015-12-09 三菱電機株式会社 半導体装置およびその製造方法
JP6009209B2 (ja) 2012-04-26 2016-10-19 三菱電機株式会社 ヒートシンクの製造方法およびヒートシンク一体型半導体モジュールの製造方法
US8643171B1 (en) 2012-07-31 2014-02-04 Mitsubishi Electric Corporation Power semiconductor device
JP6259625B2 (ja) 2013-10-02 2018-01-10 日産自動車株式会社 絶縁基板と冷却器の接合構造体、その製造方法、パワー半導体モジュール、及びその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH065750A (ja) * 1992-06-19 1994-01-14 Hitachi Ltd 半導体素子の冷却機構
CN101218671A (zh) * 2005-07-07 2008-07-09 株式会社丰田自动织机 散热装置及功率模块
CN102668066A (zh) * 2009-11-17 2012-09-12 三菱电机株式会社 散热设备及散热设备的制造方法
JP2011155118A (ja) * 2010-01-27 2011-08-11 Hitachi Ltd ヒートシンク取付体およびヒートシンク取付け方法
CN105580134A (zh) * 2013-09-27 2016-05-11 三菱电机株式会社 铆接散热器及散热器一体型功率模块

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112490202A (zh) * 2019-09-12 2021-03-12 朋程科技股份有限公司 功率器件封装结构
CN112951779A (zh) * 2019-11-26 2021-06-11 三菱电机株式会社 半导体装置以及散热鳍片的制造方法
CN113382613A (zh) * 2021-06-25 2021-09-10 深圳安科高技术股份有限公司 一种探测器模块组件和探测器

Also Published As

Publication number Publication date
JP6745904B2 (ja) 2020-08-26
US11152280B2 (en) 2021-10-19
CN110024119B (zh) 2023-12-01
WO2018097027A1 (ja) 2018-05-31
JPWO2018097027A1 (ja) 2019-07-25
DE112017005953T5 (de) 2019-08-29
US20190295919A1 (en) 2019-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110024119A (zh) 半导体装置及其制造方法
JP6345300B2 (ja) 電力用半導体装置、電力用半導体装置組み込み機器、および電力用半導体装置組み込み機器の製造方法
US6301779B1 (en) Method for fabricating a heat sink having nested extended surfaces
CN105580134B (zh) 铆接散热器、散热器一体型功率模块、及它们的制造方法
US8499451B2 (en) Method for assembling heat sink
EP2557633A1 (en) Press fit terminal and semiconductor device
CN106989617A (zh) 热交换器用散热器及具备该散热器的热交换器
CN109729740B (zh) 散热单元的制造方法
JP3178618B2 (ja) 接地接続ワイヤ用隆起部を有する樹脂カプセル封入された半導体デバイス用金属製放熱用ベースプレート
JP4808783B2 (ja) 電気技術的な接続端子用の締付け本体
US9184106B2 (en) Heat sink and semiconductor device
JP5988882B2 (ja) 半導体装置
JP2006179541A (ja) パワーｌｅｄ用リードフレーム及びその製造方法
CN107333449A (zh) 一种用于散热器安装的扣紧系统
US20200300560A1 (en) Heat sink, board module, transmission device, and method of manufacturing the heat sink
KR20150067963A (ko) 3차원 곡면 구조의 전력 반도체 모듈용 금속 베이스 플레이트 및 그의 제조 방법
JP5927707B2 (ja) ヒートシンク
KR100866389B1 (ko) 히트 싱크 및 그 제조방법
JP5167543B2 (ja) 放熱板付きリードフレームおよびその製造方法
US6405436B1 (en) Method of producing cooling fan attached type heat sink
JP3854208B2 (ja) リードフレームおよびリードフレームの製造方法
US20210043549A1 (en) Clips for semiconductor packages
CN210073831U (zh) 半导体器件封装组件
KR200290702Y1 (ko) 히트 싱크
JP3117089U (ja) パイプ円筒面の穴明用の金型セット、穴明機構及び穴明プレス機

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant