JP2022188699A - Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a semiconductor device and a method of manufacturing a semiconductor device.
従来、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)やIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などのパワー半導体素子を搭載した半導体装置が広く知られている。このような半導体装置は、たとえばインバータなどの電力変換装置の一部を構成する。特許文献1には、パワー半導体素子を搭載した半導体装置の一例が開示されている。半導体装置の使用時には、パワー半導体素子から熱が発生する。たとえば、特許文献1に記載の半導体装置は、パワー半導体素子で発生した熱を放熱するために、冷却器としての放熱フィンを取り付け可能に構成されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, semiconductor devices equipped with power semiconductor elements such as MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors) and IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) are widely known. Such a semiconductor device constitutes a part of a power converter such as an inverter, for example. Patent Literature 1 discloses an example of a semiconductor device equipped with a power semiconductor element. When the semiconductor device is used, heat is generated from the power semiconductor element. For example, the semiconductor device described in Patent Literature 1 is configured to be attachable with radiation fins as a cooler in order to radiate heat generated by the power semiconductor element.
半導体装置に冷却器を取り付ける場合、冷却器と半導体装置との密着性が悪いと、半導体装置から冷却器への熱の伝達が適切に行われない可能性がある。熱の伝達が適切に行われないと、パワー半導体素子からの熱が半導体装置内に滞留し、パワー半導体素子の性能低下および素子破壊などの原因となる。特に、半導体装置の高出力化に伴い、パワー半導体素子の発熱量が増加する傾向があるため、適切な半導体装置から冷却器への熱の伝達が求められる。したがって、半導体装置と冷却器との密着性を良好にすることが求められる。また、特許文献1の構成と異なり、半導体装置を、冷却器ではなく、回路基板に取り付け、回路基板に熱を伝達させる構成においても、半導体装置と回路基板との密着性が求められる。つまり、半導体装置と取付対象との密着性を良好にすることが求められる。 When a cooler is attached to a semiconductor device, heat may not be properly transferred from the semiconductor device to the cooler if the cooler and the semiconductor device are not tightly adhered to each other. If the heat is not properly transferred, the heat from the power semiconductor element stays in the semiconductor device, causing deterioration in the performance of the power semiconductor element and destruction of the element. In particular, as the output power of semiconductor devices increases, the amount of heat generated by power semiconductor elements tends to increase. Therefore, it is required to improve the adhesion between the semiconductor device and the cooler. Moreover, unlike the configuration of Patent Document 1, even in the configuration in which the semiconductor device is attached to the circuit board instead of the cooler and the heat is transferred to the circuit board, the semiconductor device and the circuit board are required to have good adhesion. In other words, it is required to improve the adhesion between the semiconductor device and the mounting object.
本開示は、上記事情に鑑みて考え出されたものであり、その目的は、取付対象に取り付ける上で、当該取付対象との密着性を良好にすることが可能な半導体装置を提供することにある。また、取付対象との密着性が良好となる半導体装置の製造方法を提供することにある。 The present disclosure has been conceived in view of the above circumstances, and an object of the present disclosure is to provide a semiconductor device capable of improving adhesion to an attachment target when attached to the attachment target. be. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device that provides good adhesion to an object to be attached.
本開示の第1の側面によって提供される半導体装置は、第1半導体チップと、厚さ方向の一方側に前記第1半導体チップが搭載された金属基板と、前記厚さ方向において、前記金属基板の前記第1半導体チップが搭載された側に形成された樹脂部材と、を備えており、前記樹脂部材は、前記金属基板上に形成され且つ前記第1半導体チップを覆う第1樹脂層と、前記第1樹脂層上に形成された第2樹脂層と、を有し、前記第1樹脂層の熱膨張率は、前記第1半導体チップの熱膨張率との差が前記金属基板の熱膨張率との差よりも小さく、前記第2樹脂層の熱膨張率は、前記第1樹脂層の熱膨張率よりも高い。 A semiconductor device provided by a first aspect of the present disclosure includes: a first semiconductor chip; a metal substrate on which the first semiconductor chip is mounted on one side in a thickness direction; a resin member formed on the side on which the first semiconductor chip of is mounted, the resin member being a first resin layer formed on the metal substrate and covering the first semiconductor chip; and a second resin layer formed on the first resin layer, wherein the coefficient of thermal expansion of the first resin layer is different from the coefficient of thermal expansion of the first semiconductor chip by the coefficient of thermal expansion of the metal substrate. The coefficient of thermal expansion of the second resin layer is higher than the coefficient of thermal expansion of the first resin layer.
本開示の第2の側面によって提供される半導体装置の製造方法は、金属基板を準備する工程と、前記金属基板の厚さ方向において、前記金属基板の一方側に第1半導体チップを搭載するマウント工程と、前記厚さ方向において、前記金属基板の前記第1半導体チップを搭載した側に樹脂部材を形成する樹脂部材形成工程と、を有し、前記樹脂部材形成工程では、前記金属基板上に配置され、前記第1半導体チップを覆う第1樹脂層と、前記第1樹脂層上に配置された第2樹脂層と、を形成し、前記第1樹脂層の熱膨張率は、前記第1半導体チップの熱膨張率との差が前記金属基板の熱膨張率との差よりも小さく、前記第2樹脂層の熱膨張率は、前記第1樹脂層の熱膨張率よりも高い。 A method of manufacturing a semiconductor device provided by a second aspect of the present disclosure includes steps of preparing a metal substrate, and mounting a first semiconductor chip on one side of the metal substrate in a thickness direction of the metal substrate. and a resin member forming step of forming a resin member on the side of the metal substrate on which the first semiconductor chip is mounted in the thickness direction, wherein the resin member forming step comprises: A first resin layer is arranged to cover the first semiconductor chip, and a second resin layer is arranged on the first resin layer, and the coefficient of thermal expansion of the first resin layer is equal to the first resin layer. The difference from the thermal expansion coefficient of the semiconductor chip is smaller than the difference from the thermal expansion coefficient of the metal substrate, and the thermal expansion coefficient of the second resin layer is higher than the thermal expansion coefficient of the first resin layer.
本開示の半導体装置によれば、冷却器などの取付対象への接着性を良好にすることが可能となる。また、本開示の半導体装置の製造方法によれば、冷却器などの取付対象への接着性を良好となる半導体装置を製造できる。 According to the semiconductor device of the present disclosure, it is possible to improve adhesion to an attachment target such as a cooler. Further, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present disclosure, it is possible to manufacture a semiconductor device having good adhesion to an attachment object such as a cooler.
本開示の好ましい実施の形態につき、図面を参照して説明する。以下では、同一あるいは類似の構成要素には、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。 Preferred embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. Below, the same or similar components are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.
本開示における「第1」、「第2」、「第3」等の用語は、単にラベルとして用いたものであり、必ずしもそれらの対象物に順列を付することを意図していない。 The terms "first", "second", "third", etc. in this disclosure are used merely as labels and are not necessarily intended to impose a permutation of the objects.
本開示において、「ある物Aがある物Bに形成されている」および「ある物Aがある物B(の)上に形成されている」とは、特段の断りのない限り、「ある物Aがある物Bに直接形成されていること」、および、「ある物Aとある物Bとの間に他の物を介在させつつ、ある物Aがある物Bに形成されていること」を含む。同様に、「ある物Aがある物Bに配置されている」および「ある物Aがある物B(の)上に配置されている」とは、特段の断りのない限り、「ある物Aがある物Bに直接配置されていること」、および、「ある物Aとある物Bとの間に他の物を介在させつつ、ある物Aがある物Bに配置されていること」を含む。同様に、「ある物Aがある物B(の)上に位置している」とは、特段の断りのない限り、「ある物Aがある物Bに接して、ある物Aがある物B(の)上に位置していること」、および、「ある物Aとある物Bとの間に他の物が介在しつつ、ある物Aがある物B(の)上に位置していること」を含む。また、「ある物Aがある物Bにある方向に見て重なる」とは、特段の断りのない限り、「ある物Aがある物Bのすべてに重なること」、および、「ある物Aがある物Bの一部に重なること」を含む。 In the present disclosure, "a certain entity A is formed on a certain entity B" and "a certain entity A is formed on (of) an entity B" mean "a certain entity A is directly formed in a certain thing B", and "a certain thing A is formed in a certain thing B while another thing is interposed between a certain thing A and a certain thing B" including. Similarly, ``an entity A is arranged on an entity B'' and ``an entity A is arranged on (of) an entity B'' mean ``an entity A being placed directly on a certain thing B", and "a thing A being placed on a certain thing B with another thing interposed between something A and something B" include. Similarly, unless otherwise specified, ``an object A is located on (of) an object B'' means ``a certain object A is in contact with an object B, and an object A is located on an object B. Being located on (of)" and "something A is located on (something) B while another thing is interposed between something A and something B including "things". In addition, unless otherwise specified, ``an object A overlaps an object B when viewed in a certain direction'' means ``an object A overlaps all of an object B'' and ``an object A overlaps an object B.'' It includes "overlapping a part of a certain thing B".
<第1実施形態>
図1~図18は、第1実施形態にかかる半導体装置A1を示している。図1~図18に示すように、半導体装置A1は、金属基板10、複数の端子、複数の第1半導体チップ31、複数の第2半導体チップ32、複数の導通部材40、複数のワイヤ、第1層51、第2層52、第3層53、ケース60、および樹脂部材70を備える。本実施形態では、複数の端子は、第1電源端子23A、第2電源端子23B、出力端子24、第1ゲート端子25A、第2ゲート端子25B、第1検出端子26A、第2検出端子26B、電源電流検出端子27、およびサーミスタ端子28を有する。また、複数のワイヤは、複数の第1ゲートワイヤ431、複数の第2ゲートワイヤ432、第3ゲートワイヤ433、第4ゲートワイヤ434、複数の第1検出ワイヤ441、複数の第2検出ワイヤ442、第3検出ワイヤ443、第4検出ワイヤ444、電源電流検出ワイヤ45および一対のサーミスタワイヤ46を有する。なお、図3は、理解の便宜上、樹脂部材70および複数のワイヤを省略している。また、図4は、樹脂部材70を省略している。
<First embodiment>
1 to 18 show a semiconductor device A1 according to the first embodiment. As shown in FIGS. 1 to 18, a semiconductor device A1 includes a
図1に示す半導体装置A1は、パワーモジュールである。半導体装置A1は、様々な電気製品やハイブリッド車などのインバータに用いられる。図1および図2に示すように、金属基板10の厚さ方向z(以下「厚さ方向z」に略称する。)に視て、半導体装置A1は、略矩形状である。ここで、説明の便宜上、厚さ方向zに対して直交する方向を第1方向xと呼ぶ。厚さ方向zおよび第1方向xの双方に対して直交する方向を第2方向yと呼ぶ。第1方向xは、半導体装置A1の長手方向である。 A semiconductor device A1 shown in FIG. 1 is a power module. The semiconductor device A1 is used in inverters for various electric appliances and hybrid vehicles. As shown in FIGS. 1 and 2, the semiconductor device A1 has a substantially rectangular shape when viewed in the thickness direction z of the metal substrate 10 (hereinafter abbreviated as "thickness direction z"). Here, for convenience of explanation, the direction orthogonal to the thickness direction z is called the first direction x. A direction orthogonal to both the thickness direction z and the first direction x is called a second direction y. The first direction x is the longitudinal direction of the semiconductor device A1.
金属基板10は、複数の第1半導体チップ31および複数の第2半導体チップ32などを支持する。金属基板10は、図11に示すように、導電体層11、金属ベース12および絶縁層13を有する。
The
金属ベース12は、絶縁層13に対して導電体層11とは反対側(厚さ方向zの他方側)に位置し、この金属ベース12に絶縁層13が積層されている。金属ベース12は、導電性を有する金属材料からなり、たとえばアルミまたはアルミ合金からなる金属板により構成される。金属ベース12は、アルミまたはアルミ合金ではなく、銅または銅合金であってもよい。
The
金属ベース12は、主面12aおよび裏面12bを有する。主面12aおよび裏面12bは、厚さ方向zに離間する。主面12aには、絶縁層13が形成されている。裏面12bは、厚さ方向zにおいて、主面12aと反対側を向き、ケース60から露出する。図12に示す例では、裏面12bは、たとえば凸面である。つまり、裏面12bは、湾曲しており、厚さ方向zの下方に凸である。この例において、裏面12bの一部は、ケース60よりも下方に膨らんでいる。裏面12bは、厚さ方向zに直交する略平面であってもよい。ただし、後に詳述される構成により、裏面12bは、厚さ方向zの凹に湾曲しない。
The
絶縁層13は、厚さ方向zにおいて導電体層11と金属ベース12との間に介在する。絶縁層13は、電気絶縁性を有する。絶縁層13の構成材料は、たとえばエポキシ系樹脂であるが、プリプレグであってもよい。
The insulating
導電体層11、金属ベース12および絶縁層13の厚さの一例を挙げると、導電体層11の厚さが0.1mm以上2.0mm以下であり、金属ベース12の厚さが0.3mm以上2.0mm以下であり、絶縁層13の厚さが0.12mm以上0.18mm以下である。
As an example of the thicknesses of the
導電体層11は、絶縁層13に積層されている。導電体層11は、搭載面11aを含む。搭載面11aは、厚さ方向zの一方側(図11における上側)を向く。導電体層11は、導電性を有する金属材料からなり、たとえば銅(Cu)または銅合金からなる金属箔により構成される。
The
本実施形態において、導電体層11は、第1配線部111、第2配線部112、第3配線部113、第1ゲート部114、第1検出部115、一対のサーミスタ搭載部116、第2ゲート部117および第2検出部118を含む。導電体層11を構成する各部は、たとえば、絶縁層13に積層された銅箔をウエットエッチングの手法により部分除去することにより、形成される。なお、導電体層11の各部の表面に銀(Ag)めっきを施してもよい。
In this embodiment, the
図4および図9~図12に示すように、第1配線部111には、複数の第1半導体チップ31が搭載されている。図4などに示すように、第1配線部111は、第2方向yにおける金属基板10の一端側(図4の上方側)に位置する。第1配線部111は、第1方向xに延びる帯状である。半導体装置A1では、第1配線部111に10個の第1半導体チップ31が搭載されているが、第1半導体チップ31の個数はこれに限定されない。第1方向xにおいて第1配線部111の一端部(図4の右方側)には、第2方向yに延びる帯状であるパッド111aが形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 9 to 12, a plurality of
図4、図9、図10および図12に示すように、第2配線部112には、複数の第2半導体チップ32が搭載されている。図4などに示すように、第2配線部112は、第2方向yにおいて第1配線部111と第3配線部113との間に位置する。第2配線部112は、第1方向xに延びる帯状である。半導体装置A1では、第2配線部112に10個の第2半導体チップ32が搭載されているが、第2半導体チップ32の個数はこれに限定されない。第1方向xにおいて第2配線部112の一端部(図4の左方側)には、第2方向yに延びる帯状であるパッド112aが形成されている。第2方向yにおいて第2配線部112の一方側(図4の上方側)に位置するパッド112aの一部は、第1方向xにおいて第1配線部111の隣に位置する。第2方向yにおいて第2配線部112の他方側(図4の下方側)に位置するパッド112aの一部は、第1方向xにおいて第3配線部113の隣に位置する。
As shown in FIGS. 4 , 9 , 10 and 12 , a plurality of
図4、図9および図10に示すように、第3配線部113は、複数の第1半導体チップ31および複数の第2半導体チップ32に導通している。第3配線部113は、第2方向yにおいて第2配線部112に対して第1配線部111とは反対側に位置する。第3配線部113は、第1方向xに延びる帯状である。第1方向xにおいて第3配線部113の一端部(図4の右方側)には、第2方向yに延びる帯状であるパッド113aが形成されている。図4に示すように、第3配線部113には、第1方向xに延びる切り欠き113bが形成されている。切り欠き113bは、第2方向yにおいて第3配線部113の中央に位置し、第1方向xにおける一端(図4の右端)から第1方向xにおける中央まで延びる。
As shown in FIGS. 4, 9 and 10, the
第1ゲート部114は、図4、図9および図10に示すように、複数の第1半導体チップ31に導通する。第1ゲート部114は、第1方向xに延びる帯状である。第1ゲート部114は、第2方向yにおいて第1配線部111とケース60との間に位置する。半導体装置A1では、第1ゲート部114は、第1方向xにおける一端部(図4の右端部)で折り返しており、第2方向yに2列形成されている。第1ゲート部114の幅(第2方向yにおける寸法)は、第1配線部111、第2配線部112、および第3配線部113のそれぞれの幅よりも小である。
The
第1検出部115は、図4、図9および図10に示すように、複数の第1半導体チップ31に導通する。第1検出部115は、第1方向xに延びる帯状である。第1検出部115は、第2方向yにおいて第1配線部111とケース60との間に位置する。半導体装置A1では、第1検出部115は、第1方向xにおける一端部(図4の左端部)で折り返しており、第2方向yに2列形成されている。第1検出部115の幅(第2方向yにおける寸法)は、第1ゲート部114の幅と同一である。
The
一対のサーミスタ搭載部116は、図4および図9に示すように、第2方向yにおいて互いに離間し、かつサーミスタ33を搭載している。一対のサーミスタ搭載部116は、金属基板10の隅の近傍に位置する。一対のサーミスタ搭載部116の周囲には、第1配線部111、第1ゲート部114および第1検出部115が位置する。
As shown in FIGS. 4 and 9, the pair of
第2ゲート部117は、図4、図9および図10に示すように、複数の第2半導体チップ32に導通する。第2ゲート部117は、第1方向xに延びる帯状である。第2ゲート部117は、第2方向yにおいて第3配線部113とケース60との間に位置する。半導体装置A1では、第2ゲート部117は、第1方向xにおける一端部(図4の左端部)で折り返しており、第2方向yに2列形成されている。第2ゲート部117の幅(第2方向yにおける寸法)は、第1配線部111、第2配線部112、および第3配線部113のそれぞれの幅よりも小である。
The
第2検出部118は、図4、図9および図10に示すように、複数の第2半導体チップ32に導通する。第2検出部118は、第1方向xに延びる帯状である。第2検出部118は、第2方向yにおいて第3配線部113とケース60との間に位置する。半導体装置A1では、第2検出部118は、第1方向xにおける一端部(図4の右端部)で折り返しており、第2方向yに2列形成されている。第2検出部118の幅(第2方向yにおける寸法)は、第2ゲート部117の幅と同一である。
The
第1電源端子23Aおよび第2電源端子23Bは、図2~図4等に示すように、半導体装置A1に設けられた外部接続端子の一部である。第1電源端子23Aおよび第2電源端子23Bは、半導体装置A1の外部に配置された直流電源に接続される。第1電源端子23Aおよび第2電源端子23Bは、ケース60に支持されている。第1電源端子23Aおよび第2電源端子23Bは、金属板から構成される。当該金属板の構成材料は、たとえば銅である。第1電源端子23Aおよび第2電源端子23Bの厚さは、たとえば1.0mm程度である。
The
第1電源端子23Aは、正極(P端子)である。第1電源端子23Aは、第1配線部111のパッド111aに接続されている。第2電源端子23Bは、負極(N端子)である。第2電源端子23Bは、第3配線部113のパッド113aに接続されている。第1電源端子23Aおよび第2電源端子23Bは、第2方向yにおいて互いに離間している。
The
図9および図13に示すように、第1電源端子23Aおよび第2電源端子23Bの各々は、外部接続部231、内部接続部232および中間部233を有する。
As shown in FIGS. 9 and 13, each of the
外部接続部231は、半導体装置A1において露出し、かつ厚さ方向zに対して直交する平板状である。外部接続部231には、直流電源のケーブルなどが接続される。外部接続部231は、ケース60に支持されている。外部接続部231には、厚さ方向zに貫通する接続孔231aが設けられている。接続孔231aには、ボルトなどの締結部材が挿入される。なお、外部接続部231の表面にニッケル(Ni)めっきを施してもよい。
The
内部接続部232は、第1電源端子23Aでは第1配線部111のパッド111aに接続され、第2電源端子23Bでは第3配線部113のパッド113aに接続される。内部接続部232は、櫛歯状である。半導体装置A1では、内部接続部232は、3つの歯を有し、これら複数の歯が第2方向yに沿って配列されている。複数の歯は、厚さ方向zに曲げ加工されている。このため、複数の歯は、第2方向yに視て鉤状となっている。複数の歯は、いずれも超音波接合によりパッド111aまたはパッド113aに接続されている。
The
中間部233は、外部接続部231と内部接続部232とを相互に連結している。中間部233は、第1方向xに対する横断面がL字状である。中間部233は、基部233aおよび起立部233bを有する。基部233aは、第1方向xおよび第2方向yに沿っている。第1方向xにおける基部233aの一端は、内部接続部232に繋がる。起立部233bは、基部233aから厚さ方向zに起立する。厚さ方向zにおける起立部233bの一端は、外部接続部231に繋がる。
The
出力端子24は、図2~図4などに示すように、半導体装置A1に設けられた外部接続端子の一部である。出力端子24は、半導体装置A1の外部に配置された電力供給対象(モータなど)に接続される。出力端子24は、ケース60に支持され、かつ第1方向xにおいて金属基板10に対して第1電源端子23Aおよび第2電源端子23Bとは反対側に位置する。出力端子24は、金属板から構成される。当該金属板の構成材料は、たとえば銅である。出力端子24の厚さは、たとえば1.0mmである。
The
半導体装置A1では、出力端子24は、第1端子部24Aおよび第2端子部24Bの2つの分離されている。なお、出力端子24は、この構成と異なり、分離されていない単一の部材でもよい。第1端子部24Aおよび第2端子部24Bは、第2配線部112に導通接合されている。第1端子部24Aおよび第2端子部24Bは、第2方向yにおいて互いに離間する。
In the semiconductor device A1, the
図10および図14に示すように、第1端子部24Aおよび第2端子部24Bの各々は、外部接続部241、内部接続部242および中間部243を有する。
As shown in FIGS. 10 and 14, each of the first
外部接続部241は、半導体装置A1において露出し、かつ厚さ方向zに対して直交する平板状である。外部接続部241には、電力供給対象に導通するケーブルなどが接続される。外部接続部241は、ケース60に支持されている。外部接続部241には、厚さ方向zに貫通する接続孔241aが設けられている。接続孔241aには、ボルトなどの締結部材が挿入される。なお、外部接続部241の表面にニッケルめっきを施してもよい。
The
内部接続部242は、第2配線部112のパッド112aに接続される。内部接続部242は、櫛歯状である。半導体装置A1では、内部接続部242は、3つの歯を有し、これら複数の歯が第2方向yに沿って配列されている。複数の歯は、厚さ方向zに曲げ加工されている。このため、複数の歯は、第2方向yに視て鉤状となっている。複数の歯は、いずれも超音波接合によりパッド112aに接続されている。
The
中間部243は、外部接続部241と内部接続部242とを相互に連結している。中間部243は、第1方向xに対する横断面がL字状である。中間部243は、基部243aおよび起立部243bを有する。基部243aは、第1方向xおよび第2方向yに沿っている。第1方向xにおける基部243aの一端は、内部接続部242に繋がる。起立部243bは、基部243aから厚さ方向zに起立している。厚さ方向zにおける起立部243bの一端は、外部接続部241に繋がる。
The
第1ゲート端子25Aおよび第2ゲート端子25Bはそれぞれ、図2~図5等に示すように、半導体装置A1に設けられた外部接続端子である。第1ゲート端子25Aおよび第2ゲート端子25Bはそれぞれ、外部に配置された半導体装置A1の駆動回路(ゲートドライバなど)に接続される。第1ゲート端子25Aおよび第2ゲート端子25Bはそれぞれ、ケース60に支持されている。第1ゲート端子25Aおよび第2ゲート端子25Bはそれぞれ、金属棒から構成される。当該金属棒の構成材料は、たとえば銅または銅合金である。なお、第1ゲート端子25Aおよび第2ゲート端子25Bの各表面に、錫(Sn)めっき、またはニッケルめっきおよび錫めっきを施してもよい。図12に示すように、第1ゲート端子25Aおよび第2ゲート端子25Bはそれぞれ、第1方向xに対する横断面がL字状である。第1ゲート端子25Aおよび第2ゲート端子25Bのそれぞれ一部は、ケース60から厚さ方向zにおいて導電体層11(金属基板10)の搭載面11aが向く側に突出している。
The
第1ゲート端子25Aは、第1ゲート部114に導通する。第1ゲート端子25Aは、図10に示すように、第2方向yにおいて第1ゲート部114に近接している。第2ゲート端子25Bは、第2ゲート部117に導通する。第2ゲート端子25Bは、図9に示すように、第2方向yにおいて、導電体層11(金属基板10)に対して第1ゲート端子25Aとは反対側に位置する。第2ゲート端子25Bは、第2ゲート部117に近接している。
The
第1検出端子26Aおよび第2検出端子26Bはそれぞれ、図2~図5等に示すように、半導体装置A1に設けられた外部接続端子の一部である。第1検出端子26Aおよび第2検出端子26Bはそれぞれ、外部に配置された半導体装置A1の制御回路に接続される。第1検出端子26Aおよび第2検出端子26Bはそれぞれ、ケース60に支持されている。第1検出端子26Aおよび第2検出端子26Bはそれぞれ、金属棒から構成される。当該金属棒の構成材料は、たとえば銅または銅合金である。なお、第1検出端子26Aおよび第2検出端子26Bの各表面に、錫めっき、またはニッケルめっきおよび錫めっきを施してもよい。図12に示すように、第1検出端子26Aおよび第2検出端子26Bはそれぞれ、第1方向xに対する横断面がL字状である。第1検出端子26Aおよび第2検出端子26Bのそれぞれ一部は、ケース60から厚さ方向zにおいて導電体層11(金属基板10)の搭載面11aが向く側に突出している。
The
第1検出端子26Aは、第1検出部115に導通する。第1検出端子26Aは、図10に示すように、第1方向xにおいて第1ゲート端子25Aの隣に位置する。第2検出端子26Bは、第2検出部118に導通する。第2検出端子26Bは、図9に示すように、第1方向xにおいて第2ゲート端子25Bの隣に位置する。
The
図2~図5、および図10に示すように、半導体装置A1は、電源電流検出端子27を備える。電源電流検出端子27は、半導体装置A1に設けられた外部接続端子の一部である。電源電流検出端子27は、外部に配置された半導体装置A1の制御回路に接続される。電源電流検出端子27は、ケース60に支持されている。電源電流検出端子27は、金属棒から構成される。当該金属棒の構成材料は、たとえば銅または銅合金である。なお、電源電流検出端子27の表面に、錫めっき、またはニッケルめっきおよび錫めっきを施してもよい。電源電流検出端子27の形状は、図12に示す第1ゲート端子25Aおよび第2ゲート端子25Bのそれぞれと同一である。電源電流検出端子27の一部は、図12に示す第1ゲート端子25Aおよび第2ゲート端子25Bのそれぞれと同じく、ケース60から厚さ方向zにおいて導電体層11(金属基板10)の搭載面11aが向く側に突出している。第2方向yにおいて、電源電流検出端子27の位置は、第1ゲート端子25Aの位置と同一である。電源電流検出端子27は、第1方向xにおいて第1ゲート端子25Aから第1端子部24A側に離間している。
As shown in FIGS. 2 to 5 and 10, the semiconductor device A1 has a power supply
図2~図5、および図9に示すように、半導体装置A1は、一対のサーミスタ端子28を備える。一対のサーミスタ端子28は、半導体装置A1に設けられた外部接続端子の一部である。一対のサーミスタ端子28は、外部に配置された半導体装置A1の制御回路に接続される。一対のサーミスタ端子28は、ケース60に支持されている。一対のサーミスタ端子28は、金属棒から構成される。当該金属棒の構成材料は、たとえば銅または銅合金である。なお、一対のサーミスタ端子28の各表面に、錫めっき、またはニッケルめっきおよび錫めっきを施してもよい。一対のサーミスタ端子28の形状は、図12に示す第1ゲート端子25Aおよび第2ゲート端子25Bのそれぞれと同一である。一対のサーミスタ端子28の一部は、図12に示す第1ゲート端子25Aおよび第2ゲート端子25Bのそれぞれと同じく、ケース60から厚さ方向zにおいて導電体層11(金属基板10)の搭載面11aが向く側に突出している。第2方向yにおいて、一対のサーミスタ端子28の位置は、第1ゲート端子25Aの位置と同一である。一対のサーミスタ端子28は、第1方向xにおいて第1ゲート端子25Aから第1電源端子23A側に離間している。一対のサーミスタ端子28は、第1方向xにおいて互いに離間している。
As shown in FIGS. 2 to 5 and 9, the semiconductor device A1 has a pair of
複数の第1半導体チップ31および複数の第2半導体チップ32はそれぞれ、たとえば炭化ケイ素(SiC)を含む半導体層を有し、スイッチング機能を有する。複数の第1半導体チップ31および複数の第2半導体チップ32はそれぞれ、炭化ケイ素を主とする半導体材料を用いて構成されたMOSFETである。なお、複数の第1半導体チップ31および複数の第2半導体チップ32の各半導体層は、SiCではなくケイ素(Si)を含む構成でもよい。また、複数の第1半導体チップ31および複数の第2半導体チップ32はそれぞれ、MOSFETに限らず、IGBTであってもよい。半導体装置A1では、複数の第1半導体チップ31および複数の第2半導体チップ32は、それぞれがMOSFETである場合について説明する。図15、図17に示すように、複数の第1半導体チップ31および複数の第2半導体チップ32はそれぞれ、厚さ方向zに視て矩形状(半導体装置A1では正方形状)である。半導体装置A1においては、複数の第1半導体チップ31および複数の第2半導体チップ32の各厚さは、たとえば400μm以下であり、より好ましくは150μm以下である。
Each of the plurality of
複数の第1半導体チップ31はそれぞれ、第1配線部111に搭載されている。複数の第1半導体チップ31は、第1方向xに沿って所定の間隔を隔てて配列されている。
Each of the plurality of
複数の第2半導体チップ32はそれぞれ、第2配線部112に搭載されている。複数の第2半導体チップ32は、第1方向xに沿って所定の間隔を隔てて配列されている。半導体装置A1では、各第2半導体チップ32は、第2方向yに視て、各第1半導体チップ31に重なるが、この構成と異なり、重ならなくてもよい。
Each of the plurality of second semiconductor chips 32 is mounted on the
図15~図18に示すように、複数の第1半導体チップ31および複数の第2半導体チップ32はそれぞれ、ソース電極301、ドレイン電極302、およびゲート電極303を有する。
As shown in FIGS. 15 to 18, the plurality of
ソース電極301は、各第1半導体チップ31および各第2半導体チップ32の上端に設けられている。当該上端は、厚さ方向zにおいて搭載面11aが向く側の端面である。ソース電極301には、複数の第1半導体チップ31および複数の第2半導体チップ32のそれぞれの内部からソース電流が流れる。
The
ドレイン電極302は、各第1半導体チップ31および各第2半導体チップ32の下端に設けられている。当該下端は、厚さ方向zにおいて搭載面11aが向く側とは反対側の端面である。ドレイン電極302には、複数の第1半導体チップ31および複数の第2半導体チップ32のそれぞれの内部に向けてドレイン電流が流れる。
A
ゲート電極303は、各第1半導体チップ31および各第2半導体チップ32の上端に設けられている。ゲート電極303には、複数の第1半導体チップ31および複数の第2半導体チップ32のそれぞれを駆動するためのゲート電圧が印加される。厚さ方向zに視て、ゲート電極303の面積は、ソース電極301の面積よりも小である。
The
複数の第1半導体チップ31および複数の第2半導体チップ32はそれぞれ、各ゲート電極303に印加されるゲート電圧に応じて、スイッチング動作を行う。スイッチング動作は、各ドレイン電極302と各ソース電極301との間に電流が流れる状態(導通状態)と電流が流れない状態(遮断状態)とが切り替わる動作である。
Each of the plurality of
第1層51は、図11、図12および図15~図18に示すように、厚さ方向zにおいて、導電体層11(第1配線部111および第2配線部112)の搭載面11aと、複数の第1半導体チップ31および複数の第2半導体チップ32のそれぞれとの間に位置する。第1層51は、導電性を有する金属材料からなる。第1層51は、金属ベース12と熱伝導率が同一の材料、または金属ベース12よりも熱伝導率が大きい材料からなる。第1層51は、たとえば銅または銅合金により構成される。第1層51の構成材料が銅である場合、第1層51の熱伝導率は、398W/mkである。第1層51の構成材料としては、銅および銅合金の他に、たとえばアルミニウム、鉄、または、炭素などが挙げられる。
As shown in FIGS. 11, 12, and 15 to 18, the
半導体装置A1では、第1層51は、互いに分離した複数の個別部511を含む。半導体装置A1では、複数の個別部511は、複数の第1半導体チップ31および複数の第2半導体チップ32のそれぞれに個別に対応して配置されている。複数の第1半導体チップ31および複数の第2半導体チップ32はそれぞれ、複数の個別部511のいずれかに支持されている。半導体装置A1では、複数の第1半導体チップ31に対応する複数の個別部511は、第1配線部111に支持されており、第1方向xに間隔を隔てて配列されている。複数の第2半導体チップ32に対応する複数の個別部511は、第2配線部112に支持されており、第1方向xに間隔を隔てて配列されている。各個別部511は、厚さ方向zに視て矩形状(半導体装置A1では正方形状)である。個別部511の構成は、上述したものに限定されず、複数の個別部511の各々の第1方向xにおける寸法を図示された例よりも大きくして、複数の個別部511の各々が、複数の第1半導体チップ31(または複数の第2半導体チップ32)を支持する構成でもよい。たとえば、1個の個別部511が、第1方向xにおいて隣り合う2個の第1半導体チップ31(または第2半導体チップ32)を支持してもよいし、1個の個別部511が3個以上の第1半導体チップ31(または第2半導体チップ32)を支持してもよい。
In the semiconductor device A1, the
第2層52は、厚さ方向zにおいて、導電体層11(第1配線部111および第2配線部112)と、第1層51(複数の個別部511)との間に位置する。第2層52は、導電性を有し、第1配線部111および第2配線部112のそれぞれの搭載面11aと、複数の個別部511とを導通接合している。第2層52の構成材料は、たとえば錫を主成分とする鉛フリーはんだである。第2層52の厚さは、たとえば0.02mm以上0.20mm以下である。
The
半導体装置A1では、第2層52は、互いに分離した複数の領域を有する。第2層52の複数の領域は、複数の個別部511それぞれに個別に対応している。なお、第2層52は、複数の個別部511の幾つかに共通する領域を有する構成でもよい。たとえば、第2層52は、第1配線部111に支持された複数の個別部511に共通する領域と、第2配線部112に支持された複数の個別部511に共通する領域と、を有する構成であってもよい。
In the semiconductor device A1, the
第3層53は、厚さ方向zにおいて、第1層51(複数の個別部511)と、複数の第1半導体チップ31および複数の第2半導体チップ32のそれぞれとの間に位置する。第3層53は、導電性を有し、複数の個別部511と、複数の第1半導体チップ31および複数の第2半導体チップ32のそれぞれとを導通接合している。より具体的には、複数の第1半導体チップ31および複数の第2半導体チップ32の各ドレイン電極302と、第1層51(個別部511)とが、第3層53によって導通接合されている。第3層53は、金属材料を含む接合材からなる。半導体装置A1では、第3層53の構成材料は、銀を含む。半導体装置A1では、第3層53は焼結銀である。なお、第3層53は、銀以外の金属を含む焼結金属(たとえば焼結銅)、固相拡散接合されたアルミニウム、はんだ、あるいは金属ペースト材により構成してもよい。第3層53の厚さは、たとえば0.02mm以上0.20mm以下である。
The
半導体装置A1では、上述する構成によって、複数の第1半導体チップ31および複数の第2半導体チップ32はそれぞれ、第1層51、第2層52および第3層53によって、第1配線部111または第2配線部112のいずれかに搭載されている。この構成とは異なり、第1層51、第2層52および第3層53を設けず、複数の第1半導体チップ31のそれぞれが、導電性接合材により第1配線部111に接合されていてもよいし、複数の第2半導体チップ32のそれぞれが、導電性接合材により第2配線部112に接合されていてもよい。
In the semiconductor device A1, the plurality of
複数の導通部材40は、金属製の板材により構成される。当該金属は、銅または銅合金である。複数の導通部材40は、曲げ加工がなされた金属製の板材である。複数の導通部材40は、複数の第1導通部材41および複数の第2導通部材42を含む。
The plurality of conducting
複数の第1導通部材41はそれぞれ、複数の第1半導体チップ31のいずれかのソース電極301と、第2配線部112とに接合される。各第1導通部材41と第2配線部112とは、導通部材接合層48を介して接合される。各第1導通部材41と各第1半導体チップ31のソース電極301とは、導通部材接合層49を介して接合される。第1導通部材41を接合する導通部材接合層48および導通部材接合層49は、たとえばはんだ、金属ペースト材、あるいは、焼結金属などの導電性接合材である。
Each of the plurality of first
複数の第2導通部材42はそれぞれ、複数の第2半導体チップ32のいずれかのソース電極301と、第3配線部113とに接合される。各第2導通部材42と第3配線部113とは、導通部材接合層48を介して接合される。各第2導通部材42と各第2半導体チップ32のソース電極301とは、導通部材接合層49を介して接合される。第2導通部材42を接合する導通部材接合層48および導通部材接合層49は、たとえばはんだ、金属ペースト材、あるいは、焼結金属などである。
Each of the plurality of second
半導体装置A1では、図4および図9に示すように、サーミスタ33を備える。サーミスタ33は、一対のサーミスタ搭載部116に電気的に接合されている。半導体装置A1では、サーミスタ33は、NTC(Negative Temperature Coefficient)サーミスタである。NTCサーミスタは、温度上昇に対して緩やかに抵抗が低下する特性を有する。サーミスタ33は、半導体装置A1の温度検出用センサとして用いられる。サーミスタ33は、一対のサーミスタ搭載部116および一対のサーミスタワイヤ46を介して、一対のサーミスタ端子28に導通する。
The semiconductor device A1 includes a
複数の第1ゲートワイヤ431、複数の第2ゲートワイヤ432、第3ゲートワイヤ433および第4ゲートワイヤ434はそれぞれ、ボンディングワイヤである。これらの各構成材料は、たとえばアルミニウム、金、銅のいずれであってもよい。
The plurality of
図4、図9、図10および図17から理解されるように、複数の第1ゲートワイヤ431はそれぞれ、一端が各第1半導体チップ31のゲート電極303に接合され、他端が第1ゲート部114に接合されている。第3ゲートワイヤ433は、一端が第1ゲート部114に接合され、他端が第1ゲート端子25Aに接合されている。これにより、第1ゲート端子25Aは、複数の第1半導体チップ31の各ゲート電極303に導通する。
4, 9, 10 and 17, each of the plurality of
図4、図9、図10および図17から理解されるように、複数の第2ゲートワイヤ432はそれぞれ、一端が各第2半導体チップ32のゲート電極303に接合され、他端が第2ゲート部117に接合されている。第4ゲートワイヤ434は、一端が第2ゲート部117に接合され、他端が第2ゲート端子25Bに接合されている。これにより、第2ゲート端子25Bは、複数の第2半導体チップ32の各ゲート電極303に導通する。
4, 9, 10 and 17, each of the plurality of
複数の第1検出ワイヤ441、複数の第2検出ワイヤ442、第3検出ワイヤ443および第4検出ワイヤ444はそれぞれ、ボンディングワイヤである。これらの各構成材料は、たとえばアルミニウム、金、銅のいずれであってもよい。
The plurality of
図4、図9、図10および図15に示すように、複数の第1検出ワイヤ441は、一端が各第1半導体チップ31のソース電極301に接合され、他端が第1検出部115に接合されている。第3検出ワイヤ443は、一端が第1検出部115に接合され、他端が第1検出端子26Aに接合されている。これにより、第1検出端子26Aは、複数の第1半導体チップ31の各ソース電極301に導通する。
As shown in FIGS. 4, 9, 10 and 15, the plurality of
図4、図9、図10および図17から理解されるように、複数の第2検出ワイヤ442は、一端が各第2半導体チップ32のソース電極301に接合され、他端が第2検出部118に接合されている。第4検出ワイヤ444は、一端が第2検出部118に接合され、他端が第2検出端子26Bに接合されている。これにより、第2検出端子26Bは、複数の第2半導体チップ32の各ソース電極301に導通する。
As can be understood from FIGS. 4, 9, 10 and 17, the plurality of
電源電流検出ワイヤ45および一対のサーミスタワイヤ46はそれぞれ、ボンディングワイヤである。これらの各構成材料は、たとえばアルミニウム、金、銅のいずれであってもよい。電源電流検出ワイヤ45は、図10に示すように、電源電流検出端子27と第1配線部111とに接合されている。電源電流検出ワイヤ45により、電源電流検出端子27は、第1配線部111に導通する。一対のサーミスタワイヤ46はそれぞれ、一対のサーミスタ端子28および一対のサーミスタ搭載部116に個別に接合されている。各サーミスタワイヤ46により、各サーミスタ端子28は、各サーミスタ搭載部116に導通する。
The power supply
ケース60は、図3~図7に示すように、厚さ方向zに視て導電体層11(金属基板10)を囲む電気絶縁部材である。ケース60の構成材料は、PPS(ポリフェニレンサルファイド)など、耐熱性に優れた合成樹脂である。ケース60は、一対の第1側壁611、一対の第2側壁612、複数の取付部62、電源端子台63および出力端子台64を含む。また、ケース60は、金属基板10を底板として含んでいる。
As shown in FIGS. 3 to 7, the
図2および図4に示すように、一対の第1側壁611は、第1方向xにおいて互いに離間している。一対の第1側壁611は、第2方向yおよび厚さ方向zの双方に沿って配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the pair of
図2および図4に示すように、一対の第2側壁612は、第2方向yにおいて互いに離間している。一対の第2側壁612は、第1方向xおよび厚さ方向zの双方に沿って配置されている。第1方向xにおける一対の第2側壁612の両端は、一対の第1側壁611につながっている。一方の第2側壁612の内部には、第1ゲート端子25A、第1検出端子26A、電源電流検出端子27および一対のサーミスタ端子28が配置されている。また、他方の第2側壁612の内部には、第2ゲート端子25Bおよび第2検出端子26Bが配置されている。図9、図10、図12に示すように、厚さ方向zにおいて導電体層11(金属基板10)に近接するこれらの端子の端部は、一対の第2側壁612に支持されている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the pair of
図2、図9および図10に示すように、複数の取付部62は、厚さ方向zに視てケース60の四隅に設けられた部分である。複数の取付部62の各々には、厚さ方向zに貫通する貫通孔が形成されており、当該各貫通孔には取付部材621がはまっている。各取付部材621には、厚さ方向zに貫通する取付孔621aが設けられている。半導体装置A1では、たとえば図示しない締結部材を取付孔621aにはめ込むことで、図示しない放熱部材(たとえばヒートシンク)を取り付け可能である。
As shown in FIGS. 2, 9 and 10, the plurality of mounting
図2、図6および図9に示すように、電源端子台63は、一方の第1側壁611から第1方向xの外方に向けて突出している。電源端子台63には、第1電源端子23Aおよび第2電源端子23Bが支持される。電源端子台63は、第1端子台631および第2端子台632を有する。第1端子台631および第2端子台632は、第2方向yにおいて互いに離間している。第1端子台631には、第1電源端子23Aが支持される。第1端子台631から第1電源端子23Aの外部接続部231が露出している。第2端子台632には、第2電源端子23Bが支持される。第2端子台632から第2電源端子23Bの外部接続部231が露出している。第1端子台631と第2端子台632との間には、第1方向xに延びる複数の溝部633が形成されている。図9および図13に示すように、第1端子台631および第2端子台632の内部には、一対のナット634および一対の中間部材635が配置されている。中間部材635は、ナット634に対して厚さ方向zの他方側(図13の下方側)に位置し、当該ナット634に当接している。一方のナット634および中間部材635は、第1電源端子23Aの外部接続部231および中間部233に係止されている。他方のナット634および中間部材635は、第2電源端子23Bの外部接続部231および中間部233に係止されている。一対の中間部材635それぞれの一部は、電源端子台63から露出している。一対のナット634は、第1電源端子23Aおよび第2電源端子23Bに設けられた一対の接続孔231aに対応している。一対の接続孔231aに挿入されたボルトなどの締結部材は、一対のナット634にはめ合う。
As shown in FIGS. 2, 6 and 9, the
図2、図7および図10に示すように、出力端子台64は、他方の第1側壁611から第1方向xの外方に向けて突出している。出力端子台64には、出力端子24が支持されている。出力端子台64は、第1端子台641および第2端子台642を有する。第1端子台641および第2端子台642は、第2方向yにおいて互いに離間している。第1端子台641には、出力端子24の第1端子部24Aが支持される。第1端子台641から第1端子部24Aの外部接続部241が露出している。第2端子台642には、出力端子24の第2端子部24Bが支持される。第2端子台642から第2端子部24Bの外部接続部241が露出している。第1端子台641と第2端子台642との間には、第1方向xに延びる複数の溝部643が形成されている。図10および図14に示すように、第1端子台641および第2端子台642の内部には、一対のナット644および一対の中間部材645が配置されている。中間部材645は、ナット644に対して厚さ方向zの他方側(図14の下方側)に位置し、当該ナット644に当接している。一方のナット644および中間部材645は、第1端子部24Aの外部接続部241および中間部243に係止されている。他方のナット644および中間部材645は、第2端子部24Bの外部接続部241および中間部243に係止されている。一対の中間部材645それぞれの一部は、出力端子台64から露出している。一対のナット644は、第1端子部24Aおよび第2端子部24Bに設けられた一対の接続孔241aに対応している。一対の接続孔241aに挿入されたボルトなどの締結部材は、一対のナット644にはめ合う。
As shown in FIGS. 2, 7 and 10, the
樹脂部材70は、図11および図12に示すように、ケース60および金属基板10により囲まれた領域に収容されている。樹脂部材70は、厚さ方向zに積層された第1樹脂層71および第2樹脂層72を含む。第1樹脂層71および第2樹脂層72はそれぞれ、ケース60および金属基板10により囲まれた領域に収容されている。
第1樹脂層71は、金属基板10上に形成されている。第1樹脂層71は、複数の第1半導体チップ31および複数の第2半導体チップ32をそれぞれ覆う。第1樹脂層71の厚さ(絶縁層13の上面から第1樹脂層71の上面までの厚さ方向zに沿う距離)は、第1半導体チップ31または第2半導体チップ32のうちの最上面以上であり、第2側壁612の最上面以下である。つまり、第1樹脂層71は、第1半導体チップ31および第2半導体チップ32を覆う高さ以上、ケース60から溢れない高さまでとなるように形成される。
The
第2樹脂層72は、第1樹脂層71上に形成されている。第2樹脂層72の上面(厚さ方向z上方を向く面)は、半導体装置A1の外部に露出しており、第2樹脂層72の下面(厚さ方向z下方を向く面)は、第1樹脂層71の上面(厚さ方向z下方を向く面)に接する。第2樹脂層72の厚さ(第2樹脂層72の下面から第2樹脂層72の上面までの厚さ方向zに沿う距離)は、第2側壁612の最上面から第1半導体チップ31または第2半導体チップ32の最上面までの距離以下である。たとえば、第2樹脂層72の厚さは、第1樹脂層71の厚さに対して20%以上80%以下である。
The
第1樹脂層71と第2樹脂層72とは、エポキシ樹脂またはシリコーンゲルを主剤とする材料からなり、たとえば、この主剤に、たとえばシリカまたはBN(窒化ホウ素)などのフィラーが含有されている。第1樹脂層71と第2樹脂層72とは、主剤の組成、並びに、主剤に含まれるフィラーの量および種類の違いなどにより、熱膨張率が互いに異なる。第2樹脂層72の熱膨張率は、第1樹脂層71の熱膨張率よりも高い。たとえば、フィラーの量によって、熱膨張率が変化し、たとえば、フィラーの量が増えると熱膨張率が下がる傾向がある。第1樹脂層71の熱膨張率は、各第1半導体チップ31および各第2半導体チップ32の熱膨張率との差が、金属基板10の熱膨張率との差よりも小さい。よって、第1樹脂層71の熱膨張率は、金属基板10の熱膨張率よりも各第1半導体チップ31および各第2半導体チップ32の熱膨張率に近い値である。また、第2樹脂層72の熱膨張率は、たとえば金属基板10の熱膨張率に対して50%以上150%以下である。一例では、半導体装置A1において、金属基板10の熱膨張率は約16[10-6/K]、各第1半導体チップ31および各第2半導体チップ32の熱膨張率は約4[10-6/K]、第1樹脂層71の熱膨張率は約9[10-6/K]、第2樹脂層72の熱膨張率は約16[10-6/K]である。ただし、これらの熱膨張率は、先述の数値例に限定されない。本開示において、金属基板10の熱膨張率とは、金属基板10として捉えたときの熱膨張率であり、導電体層11、金属ベース12および絶縁層13の各熱膨張率により決まる。本実施形態では、金属基板10のうち、金属ベース12が導電体層11および絶縁層13よりも相対的に体積が大きく、金属基板10の熱膨張率は、金属ベース12単体の熱膨張率に近い値となる。
The
半導体装置A1では、第1樹脂層71と第2樹脂層72との熱膨張率の差、および、第1樹脂層71の厚さ、第2樹脂層72の厚さなどによって、上述する通り、金属ベース12の裏面12bの湾曲度合いが変わり、凸面または平面となる。
In the semiconductor device A1, due to the difference in coefficient of thermal expansion between the
半導体装置A1においては、上アーム回路および下アーム回路の2つのスイッチング回路が構成されている。上アーム回路は、第1配線部111と、第1配線部111に搭載された複数の第1半導体チップ31とにより構成される。複数の第1半導体チップ31は、第1電源端子23Aと出力端子24との間において並列接続されている。上アーム回路における複数の第1半導体チップ31のゲート電極303はそれぞれ、第1ゲート端子25Aに並列接続されている。半導体装置A1の外部に配置されたゲートドライバなどの駆動回路により、第1ゲート端子25Aにゲート電圧が印加されることで、上アーム回路における複数の第1半導体チップ31は同時に駆動する。上アーム回路における複数の第1半導体チップ31のソース電極301はそれぞれ、第1ゲート端子25Aに並列接続されている。上アーム回路における複数の第1半導体チップ31に流れるソース電流は、第1検出端子26Aを介して、半導体装置A1の外部に配置された半導体装置A1の制御回路に入力される。
Semiconductor device A1 includes two switching circuits, an upper arm circuit and a lower arm circuit. The upper arm circuit is composed of a
下アーム回路は、第2配線部112と、第2配線部112に搭載された複数の第2半導体チップ32とにより構成される。複数の第2半導体チップ32は、出力端子24と第2電源端子23Bとの間において並列接続されている。下アーム回路における複数の第2半導体チップ32のゲート電極303はそれぞれ、第2ゲート端子25Bに並列接続されている。半導体装置A1の外部に配置されたゲートドライバなどの駆動回路により、第2ゲート端子25Bにゲート電圧が印加されることで、下アーム回路における複数の第2半導体チップ32は同時に駆動する。下アーム回路における複数の第2半導体チップ32のソース電極301はそれぞれ、第2検出端子26Bに並列接続されている。下アーム回路における複数の第2半導体チップ32に流れるソース電流は、第2検出端子26Bを介して、半導体装置A1の外部に配置された半導体装置A1の制御回路に入力される。
The lower arm circuit is composed of a
第1電源端子23Aおよび第2電源端子23Bに直流電源が接続され、かつ上アーム回路における複数の第1半導体チップ31および下アーム回路における複数の第2半導体チップ32が駆動することによって、出力端子24(第1端子部24Aおよび第2端子部24B)のそれぞれから様々な周波数の交流電圧が出力される。出力端子24から出力された当該交流電圧は、モータなどの電力供給対象に供給される。
A DC power supply is connected to the first
次に、半導体装置A1の製造方法について、説明する。 Next, a method for manufacturing the semiconductor device A1 will be described.
まず、金属基板10を準備する。準備する金属基板10は、導電体層11、金属ベース12および絶縁層13が、上述の通り積層された構成である。
First, a
次いで、金属基板10の厚さ方向zの一方側に、複数の第1半導体チップ31および複数の第2半導体チップ32を搭載する(マウント工程)。具体的には、金属基板10の上方側(絶縁層13に対して導電体層11が形成された側)であって、第1配線部111上に複数の第1半導体チップ31を搭載し、第2配線部112上に複数の第2半導体チップ32を搭載する。このとき、第1層51(複数の個別部511)、第2層52および第3層53を介して、複数の第1半導体チップ31が第1配線部111に接合され、複数の第2半導体チップ32が第2配線部112に接合される。
Next, the plurality of
次いで、第1電源端子23A、第2電源端子23Bおよび出力端子24を導電体層11にそれぞれ接合する。第1電源端子23A、第2電源端子23Bおよび出力端子24の接合は、たとえば超音波接合によるが、超音波接合ではなく、レーザ接合、導電性接合材を介した接合など他の接合方法であってもよい。なお、このとき、他の端子(第1ゲート端子25A,第2ゲート端子25B、第1検出端子26A、第2検出端子26Bなど)も上述する位置に配置しておく。
Next, the
次いで、複数の導通部材40(複数の第1導通部材41および複数の第2導通部材42)、および、複数のワイヤ類(各ゲートワイヤ431~434、各検出ワイヤ441~444など)の接合をそれぞれ行う。
Next, the plurality of conducting members 40 (the plurality of first conducting
次いで、金属基板10上に第1半導体チップ31および第2半導体チップ32を囲むようにケース60を配置する(ケース配置工程)。ケース配置工程では、たとえばモールド成形によりケース60を形成することで、ケース60を金属基板10上に配置する。ケース60の形成は、金属基板10上に直接形成してもよいし、ケース60単体を形成後に金属基板10上に載置してもよい。ケース60単体を形成する際には、たとえばインサート成形により、ケース60に、各端子(第1電源端子23A、第2電源端子23B、出力端子24、第1ゲート端子25A,第2ゲート端子25B、第1検出端子26A、第2検出端子26Bなど)を取り付けてもよい。ケース配置工程は、複数の導通部材40および複数のワイヤ類の接合前であってもよい。
Next, the
次いで、金属基板10上であって、ケース60の収容空間に樹脂部材70を形成する(樹脂部材形成工程)。樹脂部材形成工程では、まず、ポッティングにより第1樹脂層71を形成する。具体的には、第1樹脂層71の素材である第1樹脂材料をケース60内に流し込み、この第1樹脂材料を硬化させる。これにより、第1樹脂層71が形成される。次いで、ポッティングにより第2樹脂層72の素材である第2樹脂材料を、ケース60内部の第1樹脂層71上に流し込み、この第2樹脂材料を硬化させる。これにより、第2樹脂層72が形成される。
Next, the
以上に示す工程を経ることで、半導体装置A1が製造される。上述した半導体装置A1の製造方法は、一例であって、これに限定されない。 Through the steps described above, the semiconductor device A1 is manufactured. The manufacturing method of the semiconductor device A1 described above is an example, and is not limited to this.
半導体装置A1の作用および効果は、次の通りである。 The actions and effects of the semiconductor device A1 are as follows.
半導体装置A1は、第1樹脂層71および第2樹脂層72を有する樹脂部材70を備えている。第1樹脂層71は、金属基板10上に形成され且つ第1半導体チップ31(および第2半導体チップ32)を覆う。第2樹脂層72は、第1樹脂層71上に形成されている。そして、第1樹脂層71の熱膨張率は、第1半導体チップ31(および第2半導体チップ32)の熱膨張率との差が金属基板10の熱膨張率との差よりも小さく、第2樹脂層72の熱膨張率は、第1樹脂層71の熱膨張率よりも高い。半導体装置A1では、たとえば、第1半導体チップ31(および第2半導体チップ32)の熱膨張率が約4[10-6/K]、金属基板10の熱膨張率が約16[10-6/K]であるのに対して、第1樹脂層71の熱膨張率は、約9[10-6/K]であり、第2樹脂層72の熱膨張率は約16[10-6/K]であることで、上記熱膨張率の関係を満たしている。
A semiconductor device A1 includes a
半導体装置A1と異なる構成であって、樹脂部材70が第2樹脂層72を有さず第1樹脂層71だけで構成された半導体装置A1’(図19参照)では、第1半導体チップ31と第1樹脂層71との剥離を抑制するために、第1樹脂層71の熱膨張率と第1半導体チップ31の熱膨張率との差を小さくすることがある。この場合、第1樹脂層71と金属基板10との熱膨張率との差が大きくなり、この熱膨張率の差により金属基板10に反りが生じて、金属ベース12の裏面12bが凹面となることがある。なお、図19では、金属基板10の反りにより、裏面12bだけが厚さ方向z上方に湾曲した例を示しているが、金属基板10全体が厚さ方向z上方に湾曲することもある。この場合、図19に示すように、耐熱グリース92を介して冷却器91を取り付けると、冷却器91(耐熱グリース92を含む)と半導体装置A1’との間に隙間93が生じる虞がある。したがって、このような半導体装置A1’では、冷却器91を取り付ける上で、冷却器との密着性が良好でなかった。
In a semiconductor device A1′ (see FIG. 19), which has a configuration different from that of the semiconductor device A1, and in which the
一方、半導体装置A1では、樹脂部材70が、熱膨張率が第1樹脂層71よりも高い第2樹脂層72を有することで、金属基板10の反りが抑制され、金属ベース12の裏面12bが凹面となることを抑制できる。したがって、半導体装置A1では、上記隙間93の形成が抑制される。つまり、半導体装置A1は、冷却器などの取付対象に取り付ける上で、当該取付対象との密着性を良好にすることが可能となる。
On the other hand, in the semiconductor device A1, since the
半導体装置A1は、樹脂部材70を収容するケース60を備えている。この構成では、各第1半導体チップ31および各第2半導体チップ32の発熱時に、樹脂部材70の熱膨張がケース60によって拘束されるため、金属基板10に加わる熱応力が大きくなる。その結果、上記半導体装置A1’(図19参照)のように、樹脂部材70が第1樹脂層71のみで構成された場合には、金属基板10の上方への反りが大きくなり、金属ベース12の裏面12bの凹面度合いが大きくなる。金属基板10の反りが大きいほど、半導体装置A1と冷却器との密着性が低下するため、ケース60を備える半導体装置A1において、樹脂部材70が第1樹脂層71および第2樹脂層72を含む構成にすることは、半導体装置A1と上記取付対象との密着性を良好にする上でより有効である。
The semiconductor device A1 includes a
半導体装置A1では、金属ベース12の裏面12bが湾曲しており、厚さ方向z下方に凸である。図20は、半導体装置A1に、耐熱グリース92を介して冷却器91を取り付けた状態を示している。なお、図20では、金属基板10の反りにより、裏面12bだけが厚さ方向z下方に湾曲した例を示しているが、金属基板10全体が厚さ方向z下方に湾曲することもある。図20に示すように、裏面12bが凸面である場合、耐熱グリース92が押し当てられ、半導体装置A1の周囲に追い出される。そのため、半導体装置A1と冷却器91(耐熱グリース92を含む)の間において、上記隙間93が形成されない。したがって、半導体装置A1は、半導体装置A1は、冷却器などの取付対象に取り付ける上で、当該取付対象との密着性が良好である。
In the semiconductor device A1, the
半導体装置A1では、第2樹脂層72の熱膨張率は、金属基板10の熱膨張率に対して50%以上150%以下である。この構成によると、金属ベース12の裏面12bが凹面とならず、凸面または厚さ方向zの直交する平面にすることができる。
In the semiconductor device A<b>1 , the thermal expansion coefficient of the
半導体装置A1では、第1半導体チップ31および第2半導体チップ32を備えており、第1半導体チップ31と第2半導体チップ32とは、電気的に直列に接続されている。そして、第1半導体チップ31が上アーム回路、第2半導体チップ32が下アーム回路として、第1半導体チップ31および第2半導体チップ32のスイッチング動作を行う。したがって、半導体装置A1は、第1半導体チップ31および第2半導体チップ32の各スイッチング動作によって生じる熱の放熱を良好にできるため、第1半導体チップ31および第2半導体チップ32の各スイッチング性能の低下が抑制される。
The semiconductor device A1 includes a
<第1実施形態の変形例>
図21~図23は、第1実施形態の変形例にかかる半導体装置A2~A4をそれぞれ示している。
<Modified Example of First Embodiment>
21 to 23 respectively show semiconductor devices A2 to A4 according to modifications of the first embodiment.
図21に示す半導体装置A2は、半導体装置A1と比較して、樹脂部材70が、第1樹脂層71および第2樹脂層72の他に、第3樹脂層73を有する。第3樹脂層73は、厚さ方向zにおいて、第1樹脂層71と第2樹脂層72との間に介在する。第3樹脂層73の材料は、第1樹脂層71の材料と第2樹脂層72の材料とを含む。図21に示す第3樹脂層73は、厚さ方向zに直交する平面に沿って広がっている。第3樹脂層73の厚さ方向zに沿う寸法は、図21に示すように不均一であってもよいし、図21に示す例とは異なり均一であってもよい。また、第3樹脂層73は、第1樹脂層71の上面すべてを覆う構成であってもよいし、第1樹脂層71と第2樹脂層72との界面があるように第1樹脂層71の上面の一部を露出させてもよい。第3樹脂層73は、図21に示すように、1つの領域に形成されていてもよいし、複数の領域に分割されていてもよい。
In semiconductor device A2 shown in FIG. 21,
図21に示す半導体装置A2は、たとえば次のようにして形成される。それは、半導体装置A1の製造方法のうちの樹脂部材形成工程において、第1樹脂材料をケース60内に流し込んだ後、当該第1樹脂材料を硬化させる前に、ケース60内部の第1樹脂材料上に第2樹脂材料を流し込む。このとき、第1樹脂材料と第2樹脂材料との間において、第1樹脂材料と第2樹脂材料とが混在する層が形成される。そして、第1樹脂材料と第2樹脂材料とを一括して硬化させる。このとき、第1樹脂材料と第2樹脂材料とが混在する層も硬化して、第3樹脂層73が形成される。よって、上述の通り、第3樹脂層73は、第1樹脂層71の材料と第2樹脂層72の材料とを含む構成となる。
The semiconductor device A2 shown in FIG. 21 is formed, for example, as follows. That is, in the resin member forming step of the manufacturing method of the semiconductor device A1, after pouring the first resin material into the
半導体装置A2は、樹脂部材70が第1樹脂層71と第2樹脂層72とを有することから、半導体装置A1と同様の効果を奏することができる。また、半導体装置A2は、第3樹脂層73が、第1樹脂層71と第2樹脂層72との接着層として機能し、第1樹脂層71と第2樹脂層72とが分離されることを抑制できる。
Since the
図22に示す半導体装置A3は、半導体装置A1と比較して、第1樹脂層71の上面が粗面である。たとえば、第1樹脂層71の上面は、第2樹脂層72の上面よりも粗面である。
In the semiconductor device A3 shown in FIG. 22, the upper surface of the
図22に示す半導体装置A3は、たとえば次のようにして形成される。それは、半導体装置A1の製造方法のうちの樹脂部材形成工程において、第1樹脂層71の形成後であって、第2樹脂層72の形成前に、第1樹脂層71の上面に、たとえばサンドブラスト処理またはレーザ照射、サンディング処理などを行うことで、第1樹脂層71の上面が粗面となる。
The semiconductor device A3 shown in FIG. 22 is formed, for example, as follows. In the resin member forming step of the method of manufacturing the semiconductor device A1, after the
半導体装置A3は、樹脂部材70が第1樹脂層71と第2樹脂層72とを有することから、半導体装置A1と同様の効果を奏することができる。また、半導体装置A3は、第1樹脂層71の上面が粗面であることからアンカー効果により、第1樹脂層71と第2樹脂層72との密着性が向上するため、第2樹脂層72が第1樹脂層71から剥離することを抑制できる。
Since the
図23に示す半導体装置A4は、半導体装置A1と比較して、第1樹脂層71の上面に、複数のディンプル711が形成されている。複数のディンプル711はそれぞれ、厚さ方向z下方への窪みである。複数のディンプル711はそれぞれ、たとえば厚さ方向zに視て略円形であるが、厚さ方向zに視た形状は円形に限定されない。複数のディンプル711は、厚さ方向zに視て規則的に配列されていてもよいし(たとえば格子配列およびマトリクス配列など)、不規則に形成されていてもよい。
A semiconductor device A4 shown in FIG. 23 has a plurality of
図23に示す半導体装置A4は、たとえば次のようにして形成される。それは、半導体装置A1の製造方法のうち、樹脂部材形成工程において、第1樹脂層71の形成後であって、第2樹脂層72の形成前に、第1樹脂層71の上面にたとえばレーザ照射を行うことで、複数のディンプル711が形成される。
The semiconductor device A4 shown in FIG. 23 is formed, for example, as follows. That is, in the resin member forming step of the method of manufacturing the semiconductor device A1, after the
半導体装置A4は、樹脂部材70が第1樹脂層71と第2樹脂層72とを有することから、半導体装置A1と同様の効果を奏することができる。また、半導体装置A4は、第1樹脂層71の上面に複数のディンプル711が形成されていることから、上記粗面である場合と同様に、アンカー効果により、第1樹脂層71と第2樹脂層72との密着性が向上するため、第2樹脂層72が第1樹脂層71から剥離することを抑制できる。
Since the
<第2実施形態>
図24~図30は、第2実施形態にかかる半導体装置B1を示している。半導体装置B1は、半導体装置A1と比較して、主にケース60がない点で異なる。その他、半導体装置B1と半導体装置A1との構成の違いは、以下で説明する。
<Second embodiment>
24 to 30 show the semiconductor device B1 according to the second embodiment. The semiconductor device B1 differs from the semiconductor device A1 mainly in that the
半導体装置B1では、半導体装置A1と比較して、金属基板10は、導電体層11の構成が異なる。半導体装置B1の導電体層11は、図26に示すように、第1配線部111、第2配線部112、第1ゲート部114、第1検出部115、第2ゲート部117、第2検出部118および2つの絶縁部119を含む。
In the semiconductor device B1, the
図29および図30に示すように、半導体装置B1では、半導体装置A1と同様に、第1配線部111および第2配線部112が、絶縁層13上に形成されている。これに対して、第1ゲート部114および第1検出部115は、半導体装置A1と異なり、2つの絶縁部119の一方を挟んで、第1配線部111上に配置されている。よって、2つの絶縁部119の一方は、第1配線部111上に形成され、当該絶縁部119上には、第1ゲート部114および第1検出部115が配置されている。また、第2ゲート部117および第2検出部118は、半導体装置A1と異なり、2つの絶縁部119の他方を挟んで、第2配線部112上に配置されている。よって、2つの絶縁部119の他方は、第2配線部112上に形成されており、当該絶縁部119上には、第2ゲート部117および第2検出部118が配置されている。
As shown in FIGS. 29 and 30, in the semiconductor device B1, the
図28~図30に示すように、半導体装置B1では、金属ベース12の裏面12bが、樹脂部材70の下面から露出する。図28に示すように、樹脂部材70の下面は、裏面12bを囲む枠状である。
As shown in FIGS. 28 to 30, in semiconductor device B1,
図29に示すように、半導体装置B1では、半導体装置A1と同様に、第1電源端子23Aが第1配線部111に接合され、かつ、出力端子24が第2配線部112に接合されている。これに対して、第2電源端子23Bは、半導体装置A1と異なり、導電体層11に接合されていない。ただし、後に詳述される構成により、第2電源端子23Bは、半導体装置A1と同様に、各第2半導体チップ32のソース電極301に導通する。
As shown in FIG. 29, in the semiconductor device B1, the
半導体装置B1では、第1電源端子23Aと第2電源端子23Bとは、絶縁部材239を挟んで、厚さ方向zに略平行に配置されている。第1電源端子23Aと第2電源端子23Bとは、図26から理解されるように、厚さ方向zに視て一部が重なる。
In the semiconductor device B1, the
絶縁部材239は、電気絶縁性を有しており、その構成材料は、たとえば絶縁紙などである。絶縁部材239の一部は、図29に示すように、厚さ方向zにおいて第1電源端子23Aと、第2電源端子23Bとの間に介在する。第1電源端子23Aおよび第2電源端子23Bはそれぞれ、厚さ方向zに視て、少なくとも一部が絶縁部材239に重なる。絶縁部材239により、第1電源端子23Aと第2電源端子23Bとが互いに絶縁されている。絶縁部材239は、樹脂部材70(第1樹脂層71)に覆われた部分と、樹脂部材70から露出する部分とがある。
The insulating
図26および図29に示すように、第1電源端子23Aは、外部接続部231および内部接続部232を含む。第1電源端子23Aにおいて、外部接続部231と内部接続部232とは互いに繋がる。外部接続部231は、樹脂部材70から露出し、内部接続部232は、樹脂部材70(第1樹脂層71)に覆われている。第1電源端子23Aにおいて、内部接続部232は、図26に示すように、第1方向xにおいて、外部接続部231に繋がる側と反対側の端部が櫛歯状である。複数の歯は、いずれも超音波接合により第1配線部111に接合されている。
As shown in FIGS. 26 and 29, the
図26および図29に示すように、第2電源端子23Bは、外部接続部231および内部接続部232を含む。第2電源端子23Bにおいて、外部接続部231と内部接続部232とは互いに繋がる。外部接続部231は、樹脂部材70から露出し、内部接続部232は、樹脂部材70(たとえば第1樹脂層71)に覆われている。第1電源端子23Aの外部接続部231と第2電源端子23Bの外部接続部231とは、厚さ方向zに視て互いに重なる。第2電源端子23Bにおいて、内部接続部232は、櫛歯状に形成されており、図26に示すように、連結部232aおよび複数の延出部232bを含む。
As shown in FIGS. 26 and 29, the
図26に示すように、連結部232aは、y方向に延びる帯状である。連結部232aは、外部接続部231に繋がる。複数の延出部232bはそれぞれ、連結部232aから第1方向xの一方に向けて延び、厚さ方向zに視て帯状である。複数の延出部232bは、厚さ方向zに視て、y方向に並んでおり、かつ、互いに離間している。各延出部232bは、下面(厚さ方向z下方を向く面)がそれぞれ土台部59に接しており、当該土台部59を介して、第1配線部111に支持されている。複数の土台部59の各々は、電気絶縁性(たとえばセラミックなど)のブロックである。
As shown in FIG. 26, the connecting
図26および図29に示すように、出力端子24は、外部接続部241および内部接続部242を含む。外部接続部241と内部接続部242とは互いに繋がる。外部接続部241は、樹脂部材70から露出し、内部接続部242は、樹脂部材70(第1樹脂層71)に覆われている。内部接続部242は、図26に示すように、第1方向xにおいて、241に繋がる側と反対側の端部が櫛歯状である。複数の歯は、いずれも超音波接合により第2配線部112に接合されている。
As shown in FIGS. 26 and 29,
図24~図28に示すように、半導体装置B1は、複数のノンコネクト端子29を備えている。複数のノンコネクト端子29は、第1方向xにおいて第1ゲート端子25Aに対して第1検出端子26Aと反対側に位置するものと、第1方向xにおいて第2ゲート端子25Bに対して第2検出端子26Bとは反対側に位置するものとがある。ノンコネクト端子29の数は、図示された例に限定されず、また、半導体装置B1が複数のノンコネクト端子29を備えない構成としてもよい。複数のノンコネクト端子29は、第1ゲート端子25A、第2ゲート端子25B、第1検出端子26Aおよび第2検出端子26Bのそれぞれと同形状である。
As shown in FIGS. 24 to 28, the semiconductor device B1 has a plurality of
半導体装置B1では、図26、図27および図30に示すように、各第1導通部材41は、各第1半導体チップ31のソース電極301と第2配線部112とに接合されている。よって、各第1導通部材41により、第2配線部112は、各第1半導体チップ31のソース電極301に導通する。第2配線部112は、各第2半導体チップ32が接合されて各第2半導体チップ32のドレイン電極302に導通することから、第2配線部112に接合された出力端子24は、各第1半導体チップ31のソース電極301と各第2半導体チップ32のドレイン電極302とに導通する。
In the semiconductor device B1, as shown in FIGS. 26, 27 and 30, each
半導体装置B1では、図26、図27および図29に示すように、各第2導通部材42は、各第2半導体チップ32のソース電極301と第2電源端子23Bの内部接続部232の各延出部232bとにそれぞれ接合されている。これにより、第2電源端子23Bは、各第2半導体チップ32のソース電極301に導通する。
In the semiconductor device B1, as shown in FIGS. 26, 27 and 29, each
図24、図26~図30に示すように、半導体装置B1がケース60を備えていないことから、樹脂部材70の側面(上面および下面を除く面)は、半導体装置B1の外部に露出している。
As shown in FIGS. 24 and 26 to 30, since the semiconductor device B1 does not have a
半導体装置B1においても、半導体装置A1と同様に、樹脂部材70が第1樹脂層71および第2樹脂層72を有する。したがって、半導体装置B1は、半導体装置A1と同様に、冷却器などの取付対象への密着性を良好にすることが可能となる。その他、半導体装置B1は、半導体装置A1と共通する構成により、半導体装置A1と同様の効果を奏することができる。
In semiconductor device B1 as well,
第2実施形態にかかる半導体装置B1においても、第1実施形態の変形例と同様の構成を適用してもよい。つまり、半導体装置B1は、上記半導体装置A2(図21参照)と同様に、樹脂部材70が第3樹脂層73を有していてもよい。また、上記半導体装置A3(図22参照)と同様に、第1樹脂層71の上面を粗面にしてもよいし、上記半導体装置A4(図23参照)と同様に、第1樹脂層71の上面に複数のディンプル711を形成してもよい。
A configuration similar to that of the modified example of the first embodiment may be applied to the semiconductor device B1 according to the second embodiment. That is, in the semiconductor device B1, the
第1実施形態および第2実施形態にかかる各半導体装置A1,B1において、樹脂部材70が第2樹脂層72のみから構成されてもよい。このような構成であっても、金属ベース12の裏面12bが凹面となることを抑制できる。ただし、各第1半導体チップ31および第2半導体チップ32と樹脂部材70(第2樹脂層72)との剥離を抑制しつつ、裏面12bが凹面となることを抑制するために、樹脂部材70が第1樹脂層71および第2樹脂層72を有することが好ましい。
In each of the semiconductor devices A1 and B1 according to the first embodiment and the second embodiment, the
本開示にかかる半導体装置および半導体装置の製造方法は、上記した実施形態に限定されるものではない。本開示の半導体装置の各部の具体的な構成および本開示の半導体装置の製造方法の各工程の具体的な処理は、種々に設計変更自在である。たとえば、本開示の半導体装置および半導体装置の製造方法は、以下の付記に関する実施形態を含む。
〔付記1〕
第1半導体チップと、
厚さ方向の一方側に前記第1半導体チップが搭載された金属基板と、
前記厚さ方向において、前記金属基板の前記第1半導体チップが搭載された側に形成された樹脂部材と、
を備えており、
前記樹脂部材は、前記金属基板上に形成され且つ前記第1半導体チップを覆う第1樹脂層と、前記第1樹脂層上に形成された第2樹脂層と、を有し、
前記第1樹脂層の熱膨張率は、前記第1半導体チップの熱膨張率との差が前記金属基板の熱膨張率との差よりも小さく、
前記第2樹脂層の熱膨張率は、前記第1樹脂層の熱膨張率よりも高い、半導体装置。
〔付記2〕
前記金属基板を底板として含み、前記第1半導体チップ、前記第1樹脂層および前記第2樹脂層を収容するケースをさらに備える、付記1に記載の半導体装置。
〔付記3〕
前記第1樹脂層と前記第2樹脂層との間に介在する第3樹脂層をさらに備えており、
前記第3樹脂層は、前記第1樹脂層の材料と前記第2樹脂層の材料とを含む、付記2に記載の半導体装置。
〔付記4〕
前記第1樹脂層の前記厚さ方向の一方を向く面は、前記第2樹脂層の前記厚さ方向の一方を向く面よりも粗面である、付記1に記載の半導体装置。
〔付記5〕
前記第1樹脂層の前記厚さ方向の一方を向く面には、複数のディンプルが形成されている、付記1に記載の半導体装置。
〔付記6〕
前記第2樹脂層の熱膨張率は、前記金属基板の熱膨張率に対して50%以上150%以下である、付記1ないし付記5のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記7〕
前記金属基板は、金属ベース、絶縁層および導電体層を有しており、
前記金属ベースは、前記厚さ方向に離間する主面および裏面を有し、
前記絶縁層は、前記金属ベースの前記主面と前記導電体層との間に介在しており、
前記第1半導体チップは、前記導電体層に接合されている、付記1ないし付記6のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記8〕
前記絶縁層は、エポキシ系樹脂からなる、付記7に記載の半導体装置。
〔付記9〕
前記金属ベースは、前記裏面が湾曲しており、前記厚さ方向の他方に凸である、付記7または付記8のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記10〕
前記第1半導体チップは、スイッチング動作を行う、付記7ないし付記9のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記11〕
スイッチング動作を行う第2半導体チップをさらに備え、
前記第1半導体チップと前記第2半導体チップとは、電気的に直列に接続されている、付記10に記載の半導体装置。
〔付記12〕
前記第1半導体チップに導通する第1電源端子と、
前記第2半導体チップに導通する第2電源端子と、
前記第1半導体チップと前記第2半導体チップとの電気的な接続点に導通する出力端子と、
をさらに備える、付記11に記載の半導体装置。
〔付記13〕
前記導電体層は、互いに離間する第1配線部、第2配線部および第3配線部を含み、
前記第1配線部は、前記第1半導体チップおよび前記第1電源端子が接合され、
前記第2配線部は、前記第2半導体チップおよび前記出力端子が接合され、
前記第3配線部は、前記第2電源端子が接合されている、付記12に記載の半導体装置。
〔付記14〕
前記第1半導体チップと前記第2配線部とを導通させる第1導通部材と、
前記第2半導体チップと前記第3配線部とを導通させる第2導通部材と、
をさらに備える、付記13に記載の半導体装置。
〔付記15〕
金属基板を準備する工程と、
前記金属基板の厚さ方向において、前記金属基板の一方側に第1半導体チップを搭載するマウント工程と、
前記厚さ方向において、前記金属基板の前記第1半導体チップを搭載した側に樹脂部材を形成する樹脂部材形成工程と、
を有し、
前記樹脂部材形成工程では、前記金属基板上に配置され、前記第1半導体チップを覆う第1樹脂層と、前記第1樹脂層上に配置された第2樹脂層と、を形成し、
前記第1樹脂層の熱膨張率は、前記第1半導体チップの熱膨張率との差が前記金属基板の熱膨張率との差よりも小さく、
前記第2樹脂層の熱膨張率は、前記第1樹脂層の熱膨張率よりも高い、半導体装置の製造方法。
〔付記16〕
前記マウント工程の後であり、かつ、前記樹脂部材形成工程の前に、前記金属基板上に、前記第1半導体チップを囲むケースを配置するケース配置工程をさらに有する、付記15に記載の半導体装置の製造方法。
〔付記17〕
前記樹脂部材形成工程は、
前記ケースの内部に、前記第1樹脂層となる第1樹脂材料を流し込む第1工程と、
前記第1工程の後に、前記ケースの内部に前記第2樹脂層となる第2樹脂材料を流し込む第2工程と、
前記第1樹脂材料および前記第2樹脂材料を一括して硬化させる第3工程と、
を有する、付記16に記載の半導体装置の製造方法。
〔付記18〕
前記樹脂部材形成工程は、
前記ケースの内部に、第1樹脂材料を流し込み、前記第1樹脂材料を硬化させて前記第1樹脂層を形成する第1工程と、
前記第1工程の後に、前記第1樹脂層の前記厚さ方向の前記一方を向く面を粗面化する第2工程と、
前記第2工程の後に、前記ケースの内部の前記第1樹脂層上に第2樹脂材料を流し込み、前記第2樹脂材料を硬化させて前記第2樹脂層を形成する第3工程と、
を有する、付記16に記載の半導体装置の製造方法。
〔付記19〕
前記樹脂部材形成工程は、
前記ケースの内部に、第1樹脂材料を流し込み、前記第1樹脂材料を硬化させて前記第1樹脂層を形成する第1工程と、
前記第1工程の後に、前記第1樹脂層の前記厚さ方向の前記一方を向く面に複数のディンプルを形成する第2工程と、
前記第2工程の後に、前記ケースの内部の前記第1樹脂層上に第2樹脂材料を流し込み、前記第2樹脂材料を硬化させて前記第2樹脂層を形成する第3工程と、
を有する、付記16に記載の半導体装置の製造方法。
The semiconductor device and the method for manufacturing the semiconductor device according to the present disclosure are not limited to the above-described embodiments. The specific configuration of each part of the semiconductor device of the present disclosure and the specific processing of each step of the manufacturing method of the semiconductor device of the present disclosure can be changed in design in various ways. For example, a semiconductor device and a method for manufacturing a semiconductor device of the present disclosure include embodiments related to the following notes.
[Appendix 1]
a first semiconductor chip;
a metal substrate on which the first semiconductor chip is mounted on one side in the thickness direction;
a resin member formed on a side of the metal substrate on which the first semiconductor chip is mounted in the thickness direction;
and
The resin member has a first resin layer formed on the metal substrate and covering the first semiconductor chip, and a second resin layer formed on the first resin layer,
a difference between a coefficient of thermal expansion of the first resin layer and a coefficient of thermal expansion of the first semiconductor chip is smaller than a difference between a coefficient of thermal expansion of the metal substrate;
The semiconductor device, wherein the coefficient of thermal expansion of the second resin layer is higher than the coefficient of thermal expansion of the first resin layer.
[Appendix 2]
1. The semiconductor device according to appendix 1, further comprising a case including the metal substrate as a bottom plate and housing the first semiconductor chip, the first resin layer and the second resin layer.
[Appendix 3]
further comprising a third resin layer interposed between the first resin layer and the second resin layer,
The semiconductor device according to appendix 2, wherein the third resin layer includes a material of the first resin layer and a material of the second resin layer.
[Appendix 4]
The semiconductor device according to appendix 1, wherein a surface of the first resin layer facing one of the thickness directions is rougher than a surface of the second resin layer facing one of the thickness directions.
[Appendix 5]
The semiconductor device according to appendix 1, wherein a plurality of dimples are formed on a surface of the first resin layer facing one of the thickness directions.
[Appendix 6]
6. The semiconductor device according to any one of appendices 1 to 5, wherein the thermal expansion coefficient of the second resin layer is 50% or more and 150% or less with respect to the thermal expansion coefficient of the metal substrate.
[Appendix 7]
The metal substrate has a metal base, an insulating layer and a conductor layer,
The metal base has a main surface and a back surface spaced apart in the thickness direction,
The insulating layer is interposed between the main surface of the metal base and the conductor layer,
7. The semiconductor device according to any one of appendices 1 to 6, wherein the first semiconductor chip is bonded to the conductor layer.
[Appendix 8]
8. The semiconductor device according to appendix 7, wherein the insulating layer is made of epoxy resin.
[Appendix 9]
8. The semiconductor device according to any one of appendices 7 and 8, wherein the metal base has a curved back surface and a protrusion in the other thickness direction.
[Appendix 10]
The semiconductor device according to any one of appendices 7 to 9, wherein the first semiconductor chip performs a switching operation.
[Appendix 11]
further comprising a second semiconductor chip that performs a switching operation;
11. The semiconductor device according to
[Appendix 12]
a first power supply terminal electrically connected to the first semiconductor chip;
a second power supply terminal electrically connected to the second semiconductor chip;
an output terminal conducting to an electrical connection point between the first semiconductor chip and the second semiconductor chip;
12. The semiconductor device according to
[Appendix 13]
the conductor layer includes a first wiring portion, a second wiring portion, and a third wiring portion spaced apart from each other;
the first wiring portion is connected to the first semiconductor chip and the first power supply terminal;
the second wiring portion is connected to the second semiconductor chip and the output terminal;
13. The semiconductor device according to
[Appendix 14]
a first conduction member that electrically connects the first semiconductor chip and the second wiring portion;
a second conduction member that electrically connects the second semiconductor chip and the third wiring portion;
14. The semiconductor device according to
[Appendix 15]
preparing a metal substrate;
a mounting step of mounting a first semiconductor chip on one side of the metal substrate in the thickness direction of the metal substrate;
a resin member forming step of forming a resin member on a side of the metal substrate on which the first semiconductor chip is mounted in the thickness direction;
has
In the resin member forming step, a first resin layer disposed on the metal substrate and covering the first semiconductor chip, and a second resin layer disposed on the first resin layer are formed,
a difference between a coefficient of thermal expansion of the first resin layer and a coefficient of thermal expansion of the first semiconductor chip is smaller than a difference between a coefficient of thermal expansion of the metal substrate;
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the coefficient of thermal expansion of the second resin layer is higher than the coefficient of thermal expansion of the first resin layer.
[Appendix 16]
16. The semiconductor device according to appendix 15, further comprising, after the mounting step and before the resin member forming step, a case placement step of placing a case surrounding the first semiconductor chip on the metal substrate. manufacturing method.
[Appendix 17]
The resin member forming step includes:
a first step of pouring a first resin material to be the first resin layer into the case;
a second step of pouring a second resin material to be the second resin layer into the interior of the case after the first step;
a third step of collectively curing the first resin material and the second resin material;
17. The method of manufacturing a semiconductor device according to appendix 16, comprising:
[Appendix 18]
The resin member forming step includes:
a first step of pouring a first resin material into the case and curing the first resin material to form the first resin layer;
After the first step, a second step of roughening the surface of the first resin layer facing the one in the thickness direction;
a third step of, after the second step, pouring a second resin material onto the first resin layer inside the case and curing the second resin material to form the second resin layer;
17. The method of manufacturing a semiconductor device according to appendix 16, comprising:
[Appendix 19]
The resin member forming step includes:
a first step of pouring a first resin material into the case and curing the first resin material to form the first resin layer;
a second step of forming a plurality of dimples on the surface of the first resin layer facing the one thickness direction after the first step;
a third step of, after the second step, pouring a second resin material onto the first resin layer inside the case and curing the second resin material to form the second resin layer;
17. The method of manufacturing a semiconductor device according to appendix 16, comprising:
A1~A4,B1:半導体装置
10 :金属基板
11 :導電体層
11a :搭載面
111 :第1配線部
111a :パッド
112 :第2配線部
112a :パッド
113 :第3配線部
113a :パッド
113b :切り欠き
114 :第1ゲート部
115 :第1検出部
116 :サーミスタ搭載部
117 :第2ゲート部
118 :第2検出部
119 :絶縁部
12 :金属ベース
12a :主面
12b :裏面
13 :絶縁層
23A :第1電源端子
23B :第2電源端子
231 :外部接続部
231a :接続孔
232 :内部接続部
232a :連結部
232b :延出部
233 :中間部
233a :基部
233b :起立部
239 :絶縁部材
24 :出力端子
24A :第1端子部
24B :第2端子部
241 :外部接続部
241a :接続孔
242 :内部接続部
243 :中間部
243a :基部
243b :起立部
25A :第1ゲート端子
25B :第2ゲート端子
26A :第1検出端子
26B :第2検出端子
27 :電源電流検出端子
28 :サーミスタ端子
29 :ノンコネクト端子
31 :第1半導体チップ
32 :第2半導体チップ
301 :ソース電極
302 :ドレイン電極
303 :ゲート電極
33 :サーミスタ
40 :導通部材
41 :第1導通部材
42 :第2導通部材
431 :第1ゲートワイヤ
432 :第2ゲートワイヤ
433 :第3ゲートワイヤ
434 :第4ゲートワイヤ
441 :第1検出ワイヤ
442 :第2検出ワイヤ
443 :第3検出ワイヤ
444 :第4検出ワイヤ
45 :電源電流検出ワイヤ
46 :サーミスタワイヤ
48 :導通部材接合層
49 :導通部材接合層
51 :第1層
511 :個別部
52 :第2層
53 :第3層
59 :土台部
60 :ケース
611 :第1側壁
612 :第2側壁
62 :取付部
621 :取付部材
621a :取付孔
63 :電源端子台
631 :第1端子台
632 :第2端子台
633 :溝部
634 :ナット
635 :中間部材
64 :出力端子台
641 :第1端子台
642 :第2端子台
643 :溝部
644 :ナット
645 :中間部材
70 :樹脂部材
71 :第1樹脂層
711 :ディンプル
72 :第2樹脂層
73 :第3樹脂層
91 :冷却器
92 :耐熱グリース
93 :隙間
A1 to A4, B1: semiconductor device 10: metal substrate 11: conductor layer 11a: mounting surface 111: first wiring portion 111a: pad 112: second wiring portion 112a: pad 113: third wiring portion 113a: pad 113b: Notch 114 : First gate portion 115 : First detection portion 116 : Thermistor mounting portion 117 : Second gate portion 118 : Second detection portion 119 : Insulation portion 12 : Metal base 12a : Main surface 12b : Back surface 13 : Insulation layer 23A: first power terminal 23B: second power terminal 231: external connection portion 231a: connection hole 232: internal connection portion 232a: connecting portion 232b: extension portion 233: intermediate portion 233a: base portion 233b: standing portion 239: insulating member 24: output terminal 24A: first terminal portion 24B: second terminal portion 241: external connection portion 241a: connection hole 242: internal connection portion 243: intermediate portion 243a: base portion 243b: standing portion 25A: first gate terminal 25B: second terminal portion 2 gate terminal 26A: first detection terminal 26B: second detection terminal 27: power supply current detection terminal 28: thermistor terminal 29: non-connect terminal 31: first semiconductor chip 32: second semiconductor chip 301: source electrode 302: drain electrode 303: gate electrode 33: thermistor 40: conductive member 41: first conductive member 42: second conductive member 431: first gate wire 432: second gate wire 433: third gate wire 434: fourth gate wire 441: third 1 detection wire 442 : second detection wire 443 : third detection wire 444 : fourth detection wire 45 : power supply current detection wire 46 : thermistor wire 48 : conductive member bonding layer 49 : conductive member bonding layer 51 : first layer 511 : Individual part 52 : Second layer 53 : Third layer 59 : Base part 60 : Case 611 : First side wall 612 : Second side wall 62 : Mounting part 621 : Mounting member 621a : Mounting hole 63 : Power supply terminal block 631 : First Terminal block 632 : Second terminal block 633 : Groove 634 : Nut 635 : Intermediate member 64 : Output terminal block 641 : First terminal block 642 : Second terminal block 643 : Groove 644 : Nut 645 : Intermediate member 70 : Resin member 71 : First resin layer 711 : Dimple 72 : Second resin layer 73 : Third resin layer 91 : Cooler 92 : Heat resistant grease 93 : Gap
Claims (19)
厚さ方向の一方側に前記第1半導体チップが搭載された金属基板と、
前記厚さ方向において、前記金属基板の前記第1半導体チップが搭載された側に形成された樹脂部材と、
を備えており、
前記樹脂部材は、前記金属基板上に形成され且つ前記第1半導体チップを覆う第1樹脂層と、前記第1樹脂層上に形成された第2樹脂層と、を有し、
前記第1樹脂層の熱膨張率は、前記第1半導体チップの熱膨張率との差が前記金属基板の熱膨張率との差よりも小さく、
前記第2樹脂層の熱膨張率は、前記第1樹脂層の熱膨張率よりも高い、
半導体装置。 a first semiconductor chip;
a metal substrate on which the first semiconductor chip is mounted on one side in the thickness direction;
a resin member formed on a side of the metal substrate on which the first semiconductor chip is mounted in the thickness direction;
and
The resin member has a first resin layer formed on the metal substrate and covering the first semiconductor chip, and a second resin layer formed on the first resin layer,
a difference between a coefficient of thermal expansion of the first resin layer and a coefficient of thermal expansion of the first semiconductor chip is smaller than a difference between a coefficient of thermal expansion of the metal substrate;
The coefficient of thermal expansion of the second resin layer is higher than the coefficient of thermal expansion of the first resin layer.
semiconductor device.
請求項1に記載の半導体装置。 A case that includes the metal substrate as a bottom plate and houses the first semiconductor chip, the first resin layer, and the second resin layer,
A semiconductor device according to claim 1 .
前記第3樹脂層は、前記第1樹脂層の材料と前記第2樹脂層の材料とを含む、
請求項2に記載の半導体装置。 further comprising a third resin layer interposed between the first resin layer and the second resin layer,
The third resin layer contains the material of the first resin layer and the material of the second resin layer,
3. The semiconductor device according to claim 2.
請求項1に記載の半導体装置。 The surface of the first resin layer facing one of the thickness directions is rougher than the surface of the second resin layer facing one of the thickness directions.
A semiconductor device according to claim 1 .
請求項1に記載の半導体装置。 A plurality of dimples are formed on the surface of the first resin layer facing one of the thickness directions,
A semiconductor device according to claim 1 .
請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の半導体装置。 The thermal expansion coefficient of the second resin layer is 50% or more and 150% or less with respect to the thermal expansion coefficient of the metal substrate.
6. The semiconductor device according to claim 1.
前記金属ベースは、前記厚さ方向に離間する主面および裏面を有し、
前記絶縁層は、前記金属ベースの前記主面と前記導電体層との間に介在しており、
前記第1半導体チップは、前記導電体層に接合されている、
請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の半導体装置。 The metal substrate has a metal base, an insulating layer and a conductor layer,
The metal base has a main surface and a back surface spaced apart in the thickness direction,
The insulating layer is interposed between the main surface of the metal base and the conductor layer,
The first semiconductor chip is bonded to the conductor layer,
7. The semiconductor device according to claim 1.
請求項7に記載の半導体装置。 The insulating layer is made of epoxy resin,
8. The semiconductor device according to claim 7.
請求項7または請求項8のいずれかに記載の半導体装置。 The metal base has a curved back surface and is convex in the other thickness direction.
9. The semiconductor device according to claim 7 or 8.
請求項7ないし請求項9のいずれか一項に記載の半導体装置。 the first semiconductor chip performs a switching operation;
10. The semiconductor device according to claim 7.
前記第1半導体チップと前記第2半導体チップとは、電気的に直列に接続されている、
請求項10に記載の半導体装置。 further comprising a second semiconductor chip that performs a switching operation;
The first semiconductor chip and the second semiconductor chip are electrically connected in series,
11. The semiconductor device according to claim 10.
前記第2半導体チップに導通する第2電源端子と、
前記第1半導体チップと前記第2半導体チップとの電気的な接続点に導通する出力端子と、
をさらに備える、
請求項11に記載の半導体装置。 a first power supply terminal electrically connected to the first semiconductor chip;
a second power supply terminal electrically connected to the second semiconductor chip;
an output terminal conducting to an electrical connection point between the first semiconductor chip and the second semiconductor chip;
further comprising
12. The semiconductor device according to claim 11.
前記第1配線部は、前記第1半導体チップおよび前記第1電源端子が接合され、
前記第2配線部は、前記第2半導体チップおよび前記出力端子が接合され、
前記第3配線部は、前記第2電源端子が接合されている、
請求項12に記載の半導体装置。 the conductor layer includes a first wiring portion, a second wiring portion, and a third wiring portion spaced apart from each other;
the first wiring portion is connected to the first semiconductor chip and the first power supply terminal;
the second wiring portion is connected to the second semiconductor chip and the output terminal;
The third wiring portion is joined to the second power terminal,
13. The semiconductor device according to claim 12.
前記第2半導体チップと前記第3配線部とを導通させる第2導通部材と、
をさらに備える、
請求項13に記載の半導体装置。 a first conduction member that electrically connects the first semiconductor chip and the second wiring portion;
a second conduction member that electrically connects the second semiconductor chip and the third wiring portion;
further comprising
14. The semiconductor device according to claim 13.
前記金属基板の厚さ方向において、前記金属基板の一方側に第1半導体チップを搭載するマウント工程と、
前記厚さ方向において、前記金属基板の前記第1半導体チップを搭載した側に樹脂部材を形成する樹脂部材形成工程と、
を有し、
前記樹脂部材形成工程では、前記金属基板上に配置され、前記第1半導体チップを覆う第1樹脂層と、前記第1樹脂層上に配置された第2樹脂層と、を形成し、
前記第1樹脂層の熱膨張率は、前記第1半導体チップの熱膨張率との差が前記金属基板の熱膨張率との差よりも小さく、
前記第2樹脂層の熱膨張率は、前記第1樹脂層の熱膨張率よりも高い、
半導体装置の製造方法。 preparing a metal substrate;
a mounting step of mounting a first semiconductor chip on one side of the metal substrate in the thickness direction of the metal substrate;
a resin member forming step of forming a resin member on a side of the metal substrate on which the first semiconductor chip is mounted in the thickness direction;
has
In the resin member forming step, a first resin layer disposed on the metal substrate and covering the first semiconductor chip, and a second resin layer disposed on the first resin layer are formed,
a difference between a coefficient of thermal expansion of the first resin layer and a coefficient of thermal expansion of the first semiconductor chip is smaller than a difference between a coefficient of thermal expansion of the metal substrate;
The coefficient of thermal expansion of the second resin layer is higher than the coefficient of thermal expansion of the first resin layer.
A method of manufacturing a semiconductor device.
請求項15に記載の半導体装置の製造方法。 After the mounting step and before the resin member forming step, the method further includes a case placement step of placing a case surrounding the first semiconductor chip on the metal substrate.
16. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 15.
前記ケースの内部に、前記第1樹脂層となる第1樹脂材料を流し込む第1工程と、
前記第1工程の後に、前記ケースの内部に前記第2樹脂層となる第2樹脂材料を流し込む第2工程と、
前記第1樹脂材料および前記第2樹脂材料を一括して硬化させる第3工程と、
を有する、
請求項16に記載の半導体装置の製造方法。 The resin member forming step includes:
a first step of pouring a first resin material to be the first resin layer into the case;
a second step of pouring a second resin material to be the second resin layer into the interior of the case after the first step;
a third step of collectively curing the first resin material and the second resin material;
having
17. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 16.
前記ケースの内部に、第1樹脂材料を流し込み、前記第1樹脂材料を硬化させて前記第1樹脂層を形成する第1工程と、
前記第1工程の後に、前記第1樹脂層の前記厚さ方向の前記一方を向く面を粗面化する第2工程と、
前記第2工程の後に、前記ケースの内部の前記第1樹脂層上に第2樹脂材料を流し込み、前記第2樹脂材料を硬化させて前記第2樹脂層を形成する第3工程と、
を有する、
請求項16に記載の半導体装置の製造方法。 The resin member forming step includes:
a first step of pouring a first resin material into the case and curing the first resin material to form the first resin layer;
After the first step, a second step of roughening the surface of the first resin layer facing the one in the thickness direction;
a third step of, after the second step, pouring a second resin material onto the first resin layer inside the case and curing the second resin material to form the second resin layer;
having
17. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 16.
前記ケースの内部に、第1樹脂材料を流し込み、前記第1樹脂材料を硬化させて前記第1樹脂層を形成する第1工程と、
前記第1工程の後に、前記第1樹脂層の前記厚さ方向の前記一方を向く面に複数のディンプルを形成する第2工程と、
前記第2工程の後に、前記ケースの内部の前記第1樹脂層上に第2樹脂材料を流し込み、前記第2樹脂材料を硬化させて前記第2樹脂層を形成する第3工程と、
を有する、
請求項16に記載の半導体装置の製造方法。 The resin member forming step includes:
a first step of pouring a first resin material into the case and curing the first resin material to form the first resin layer;
a second step of forming a plurality of dimples on the surface of the first resin layer facing the one thickness direction after the first step;
a third step of, after the second step, pouring a second resin material onto the first resin layer inside the case and curing the second resin material to form the second resin layer;
having
17. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 16.
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