CN111029314A - 半导体装置 - Google Patents

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Abstract

目的在于提供能够提高分流电阻所产生的热的散热性的技术。半导体装置具备：容器体(1)，其具有开口的空间；半导体芯片(2)、分流电阻(4)及电路图案(5)，它们配置于容器体(1)内的空间内；分隔部件(11)；第1盖部(16a)；以及第2盖部(16b)。分隔部件(11)将容器体(1)的空间分离成第1空间(1e)和第2空间(1f)。第1盖部(16a)覆盖开口中的与第1空间(1e)相对应的部分，第2盖部(16b)覆盖开口中的与第2空间(1f)相对应的部分。第2盖部(16b)形成将第2空间(1f)与容器体(1)外部连通的至少1个孔(18)。

Description

半导体装置
技术领域
本发明涉及具备分流电阻的半导体装置。
背景技术
近年来，内置了能够高精度地对电路电流进行检测的分流电阻的半导体装置被应用于各种装置。分流电阻的温度通过通电而上升，因此能够使用的分流电阻被对分流电阻等进行封装的封装材料的耐热温度制约。因此，例如，就在几百安培数量级下使用的半导体装置而言，通过增多分流电阻的个数而使散热效果提高，但作为其结果，产生装置尺寸大型化这一另外的问题。就专利文献1的技术而言，为了解决能够使用的分流电阻被封装材料的耐热温度制约这一问题，设置有用于将分流电阻与其它结构要素分离的壁等。
专利文献1：日本特开平4-162489号公报
就专利文献1的技术而言，分流电阻未由封装材料封装，而是设置于壳体的空间内。但是，由于该空间完全地密闭，因此存在分流电阻所产生的热的散热性较低这一问题。
发明内容
因此，本发明就是鉴于上述这样的问题而提出的，其目的在于提供能够提高分流电阻所产生的热的散热性的技术。
本发明涉及的半导体装置具备：容器体，其具有开口的空间；半导体芯片，其配置于所述容器体内的所述空间内；分流电阻，其配置于所述空间内，与所述半导体芯片分离；电路图案，其配置于所述空间内，将所述半导体芯片与所述分流电阻连接；分隔部件，其将所述容器体的所述空间分离成所述半导体芯片侧的第1空间和所述分流电阻侧的第2空间；第1封装材料，其配置于所述第1空间内，封装所述半导体芯片；以及第1盖部和第2盖部，该第1盖部覆盖所述开口中的与所述第1空间相对应的部分，该第2盖部覆盖所述开口中的与所述第2空间相对应的部分，所述第2盖部形成将所述第2空间与所述容器体外部连通的至少1个孔。
发明的效果
根据本发明，第2盖部形成将第2空间与容器体外部连通的至少1个孔。由此，能够提高分流电阻所产生的热的散热性。
附图说明
图1是表示实施方式1涉及的半导体装置的结构的俯视图。
图2是表示实施方式1涉及的半导体装置的结构的剖面图。
图3是表示实施方式1涉及的半导体装置的一部分的结构的电路图。
图4是表示实施方式2涉及的半导体装置的结构的剖面图。
图5是表示实施方式3涉及的半导体装置的结构的俯视图。
图6是表示实施方式3涉及的半导体装置的结构的剖面图。
图7是表示实施方式4涉及的半导体装置的结构的俯视图。
图8是表示实施方式4涉及的半导体装置的结构的俯视图。
图9是表示实施方式4涉及的半导体装置的结构的俯视图。
图10是表示实施方式5涉及的半导体装置的结构的剖面图。
标号的说明
1容器体，1e第1空间，1f第2空间，2半导体芯片，4分流电阻，5电路图案，11分隔部件，12第1封装材料，16a第1盖部，16b第2盖部，18、18a、18b、18c孔，20防锈膜，22第2封装材料。
具体实施方式
＜实施方式1＞
图1是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的结构的俯视图，图2是表示该结构的剖面图。
图2所示的半导体装置具备：容器体1、半导体芯片2、接合材料3、分流电阻4、电路图案5、电极7a、7b、导线8a、8b、8c、分隔部件11、第1封装材料12、第1盖部16a以及第2盖部16b。
容器体1具有在上侧开口的空间，半导体芯片2以及分流电阻4以彼此分离的状态配置于容器体1内的空间内。在本实施方式1中，容器体1具备基座板1a、绝缘基板1b以及壳体1c，但不限于此。
在绝缘基板1b的一个主面即上表面配置有导电性的电路图案5，在绝缘基板1b的另一个主面即下表面配置有基座板1a。电路图案5的上部通过导电性的接合材料3而与半导体芯片2以及分流电阻4接合。由此，电路图案5如图3所示将半导体芯片2与分流电阻4电连接。此外，在图3中，半导体芯片2是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，但不限于此，例如，也可以是MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、SBD(Schottky Barrier Diode)或者PN二极管。
图2的壳体1c包围半导体芯片2以及分流电阻4的侧方，壳体1c的下部由绝缘基板1b以及基座板1a堵塞。
电极7a以及电极7b以彼此分离的状态固定于壳体1c。电极7a通过经由导线8a与电路图案5电连接，从而与电路图案5和电极7a中的位于容器体1外部的部分电连接。电极7b通过经由导线8c与电路图案5电连接，从而与电路图案5和电极7b中的位于容器体1外部的部分电连接。导线8b将半导体芯片2与电路图案5电连接。
分隔部件11将容器体1的空间分离成半导体芯片2侧的第1空间1e和分流电阻4侧的第2空间1f。此外，如图1以及图2所示，在俯视观察时，半导体装置中的与第1空间1e相对应的部分是“半导体芯片搭载部”，半导体装置中的与第2空间1f相对应的部分是“分流电阻搭载部”。
第1封装材料12配置于第1空间1e内，对半导体芯片2进行封装。在本实施方式1中，第1封装材料12不仅对半导体芯片2进行封装，而且还对导线8a、8b以及第1空间1e内的电路图案5进行封装，但不限于此。另一方面，在第2空间1f内未配置封装材料。此外，在图2的例子中，分流电阻4的中央部分配置于电路图案5的切口之上，因而该中央部分与空气接触的面积变得较大。
第1盖部16a是半导体芯片搭载部的盖部，覆盖容器体1的开口中的与第1空间1e相对应的部分。第2盖部16b是分流电阻搭载部的盖部，覆盖容器体1的开口中的与第2空间1f相对应的部分。并且，第2盖部16b形成有将第2空间1f与容器体1外部连通的至少1个孔18。在本实施方式1中，至少1个孔18包含俯视观察时的第2盖部16b的一端侧的孔18a和另一端侧的孔18b。孔18a形成于第2盖部16b的一端侧部分与分隔部件11之间，孔18b形成于第2盖部16b的另一端侧部分与壳体1c之间。
此外，在图3中，分隔部件11与第1盖部16a一体化，但不限于此。例如，分隔部件11也可以与容器体1的壳体1c一体化，也可以与第2盖部16b一体化。
根据如上所示构成的本实施方式1涉及的半导体装置，第2盖部16b形成将第2空间1f与容器体1外部连通的至少1个孔18。根据这样的结构，能够使接受了分流电阻4的热的空气从第2空间1f经由孔18而向容器体1外部移动。因此，能够将分流电阻4的热向容器体1外部高效地散热，因而能够提高散热性(空冷效果)。其结果，例如，就将通常的封装材料即凝胶、环氧树脂用于第1封装材料12的结构而言，即使有时分流电阻4的温度超过200℃，也能够抑制半导体装置的电气特性的下降、寿命的缩短等。
此外，在本实施方式1中，至少1个孔18是2个孔18a、18b，但也可以是1个孔。另外，优选至少1个孔18形成于除了分流电阻4的上方以外的位置。根据这样的结构，能够保持散热性，并保护分流电阻4以免受物理性的损伤。
＜实施方式2＞
图4是表示本发明的实施方式2涉及的半导体装置的结构的剖面图。以下，对本实施方式2涉及的结构要素中的与上述结构要素相同或者类似的结构要素标注相同的参照标号，主要对不同的结构要素进行说明。
在本实施方式2中，分流电阻4以及第2空间1f内的电路图案5中的至少一部分被防锈膜20覆盖。此外，在本实施方式2中，电极7b以及导线8c也被防锈膜20覆盖。这样的防锈膜20例如是通过在第2空间1f内对例如由二环已胺与辛酸的反应物质构成的气化性防锈剂、或者包含该气化性防锈剂的材料进行喷雾(涂敷)而形成的。
根据如上所示构成的本实施方式2涉及的半导体装置，能够通过防锈膜20而抑制分流电阻4、电路图案5等的氧化以及硫化。
＜实施方式3＞
图5是表示本发明的实施方式3涉及的半导体装置的结构的俯视图，图6是表示该结构的剖面图。以下，对本实施方式3涉及的结构要素中的与上述结构要素相同或者类似的结构要素标注相同的参照标号，主要对不同的结构要素进行说明。
在本实施方式3中，也与实施方式1同样地，至少1个孔18包含俯视观察时的第2盖部16b的一端侧的孔18a和另一端侧的孔18b。但在本实施方式3中，剖视观察时的第2盖部16b的上表面的形状与下表面的形状不同。上表面的形状与下表面的形状不同的结构不仅包含上表面是曲面、下表面是平面的图6这样的结构，还包含例如上表面的表面积与下表面的表面积不同的结构，或者上表面的相对于水平方向的倾斜和下表面的相对于水平方向的倾斜不同的结构等。
根据如上所示构成的本实施方式3涉及的半导体装置，在沿着上表面流动的风的流速与沿着下表面流动的风的流速之间产生差异，产生卡门漩涡。通过该卡门漩涡，从而能够对第2空间1f内的空气进行搅拌，因而能够进一步提高散热性。
＜实施方式4＞
图7是表示本发明的实施方式4涉及的半导体装置的结构的俯视图。以下，对本实施方式4涉及的结构要素中的与上述结构要素相同或者类似的结构要素标注相同的参照标号，主要对不同的结构要素进行说明。
在本实施方式4中，至少1个孔是配置于第2盖部16b的多个孔18c。此外，优选多个孔18c配置于除了分流电阻4的上方以外的位置。根据这样的本实施方式4涉及的半导体装置，能够保护分流电阻4以免受物理性的损伤，因而能够期待长寿命化等。另外，多个孔18c具有将分流电阻4的热向外部散热的通气口的功能，因而能够使空冷效果提高。
此外，多个孔18c不限于圆形的孔。例如，也可以如图8所示，多个孔18c是狭缝。就这样的结构而言，也能够得到与图7的结构相同的效果。另外，例如，如图9所示，第2盖部16b具有网眼状的图案，多个孔18c也可以是由该图案规定的孔。就这样的结构而言，也能够得到与图7的结构相同的效果。
＜实施方式5＞
图10是表示本发明的实施方式5涉及的半导体装置的结构的剖面图。以下，对本实施方式5涉及的结构要素中的与上述结构要素相同或者类似的结构要素标注相同的参照标号，主要对不同的结构要素进行说明。
本实施方式5的结构与向实施方式1的结构(图2)追加了第2封装材料22的结构相同。第2封装材料22配置于第2空间1f内，对分流电阻4进行封装。并且，第1封装材料12的材质与第2封装材料22的材质不同。例如，对于第1封装材料12，使用通常的封装材料即凝胶、环氧树脂，对于第2封装材料22，使用与通常的封装材料相比具有高的耐热性的封装材料。根据这样的本实施方式5涉及的半导体装置，能够使用分别适用于半导体芯片2以及分流电阻4的封装材料。
此外，本发明能够在该发明的范围内对各实施方式自由地进行组合，或者对各实施方式适当地进行变形、省略。

Claims (9)

1.一种半导体装置，其具备：
容器体，其具有开口的空间；
半导体芯片，其配置于所述容器体内的空间内；
分流电阻，其配置于所述空间内，与所述半导体芯片分离；
电路图案，其配置于所述空间内，将所述半导体芯片与所述分流电阻连接；
分隔部件，其将所述容器体的所述空间分离成所述半导体芯片侧的第1空间和所述分流电阻侧的第2空间；
第1封装材料，其配置于所述第1空间内，封装所述半导体芯片；以及
第1盖部和第2盖部，该第1盖部覆盖所述开口中的与所述第1空间相对应的部分，该第2盖部覆盖所述开口中的与所述第2空间相对应的部分，
所述第2盖部形成将所述第2空间与所述容器体外部连通的至少1个孔。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
所述分流电阻以及所述第2空间内的所述电路图案中的至少一部分被防锈膜覆盖。
3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中，
所述至少1个孔包含俯视观察时的所述第2盖部的一端侧的孔和另一端侧的孔，
剖视观察时的所述第2盖部的上表面的形状与所述第2盖部的下表面的形状不同。
4.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中，
所述至少1个孔是配置于所述第2盖部的多个孔。
5.根据权利要求4所述的半导体装置，其中，
所述多个孔包含狭缝。
6.根据权利要求4所述的半导体装置，其中，
所述第2盖部具有网眼状的图案，
所述多个孔包含由所述图案规定的孔。
7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
还具备第2封装材料，该第2封装材料配置于所述第2空间内，封装所述分流电阻，
所述第1封装材料的材质与所述第2封装材料的材质不同。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的半导体装置，其中，
所述至少1个孔形成于除了所述分流电阻的上方以外的位置。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的半导体装置，其中，
所述分隔部件与所述容器体或者所述第1盖部一体化。
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