JP5067267B2 - 樹脂封止型半導体装置とその製造方法 - Google Patents
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Description
本実施形態は小型化と放熱特性の向上ができる樹脂封止型半導体装置とその製造方法に関する。図1は本実施形態の樹脂封止型半導体装置11の断面図である。樹脂封止型半導体装置11は第1のIGBT10を備える。第1のIGBT10は表面にゲート、エミッタを有し、裏面にコレクタを有する。第1のIGBT10のゲートには第1の内部配線32を介して第1の制御端子28が接続される。また第1のIGBT10のエミッタには、はんだ18により第1のエミッタ端子22が接続されている。さらに第1のIGBT10のコレクタには、はんだ18により第1のコレクタ端子20が接続されている。
本実施形態は構成を単純化し放熱特性、電気的特性を高めることができる樹脂封止型半導体装置に関する。図10は本実施形態の樹脂封止型半導体装置の断面図である。なお、図10において図1と同一の符号が付されたものは図1と同様の構成要素であるから説明を省略する。以後、実施形態1との構成上の相違点について説明する。
本実施形態はハイサイドとローサイドの間に間隔を設けることなく樹脂封止工程を行うことができる樹脂封止型半導体装置とその製造方法に関する。本実施形態は図20、21、22、23を参照して説明する。本実施形態の樹脂封止型半導体装置は、表面にゲート、エミッタが形成され裏面にコレクタが形成された第1のIGBT200と、第2のIGBT202を備える。また、表面にカソード、裏面にアノードが形成された第1のダイオード212、第2のダイオード214を備える。
本実施形態はハイサイドとローサイドの間に弾性構造体が配置される樹脂封止型半導体装置とその製造方法に関する。本実施形態は図24を参照して説明する。図24において図1と同様の符号が付される部分は図1と同様であるから説明を省略する。本実施形態の樹脂封止型半導体装置は第1のエミッタ端子22と第2のエミッタ端子26の両者に挟まれて弾性構造体300が配置される点に特徴がある。
Claims (6)
- 表面にエミッタを有し裏面にコレクタを有する第1の半導体スイッチング素子と、前記第1の半導体スイッチング素子の前記表面に接合された第1のエミッタ端子と、前記第1の半導体スイッチング素子の前記裏面に接合された第1のコレクタ端子と、前記第1のコレクタ端子の前記第1の半導体スイッチング素子との接合面とは反対側の面に接合された第1の放熱板と、を有するハイサイドと、
表面にエミッタを有し裏面にコレクタを有する第2の半導体スイッチング素子と、前記第2の半導体スイッチング素子の前記表面に接合された第2のエミッタ端子と、前記第2の半導体スイッチング素子の前記裏面に接合された第2のコレクタ端子と、前記第2のコレクタ端子の前記第2の半導体スイッチング素子との接合面とは反対側の面に接合された第2の放熱板と、を有するローサイドと、
前記ハイサイドと前記ローサイドが、前記第1のエミッタ端子と前記第2のコレクタ端子を前記モールド樹脂内部で接続する接続リード以外によっては接しないように前記ハイサイドと前記ローサイドと前記接続リードを一体的に覆うモールド樹脂とを備え、
前記第1の放熱板の前記第1のコレクタ端子との接合面とは反対側の面は前記モールド樹脂から露出し、
前記第2の放熱板の前記第2のコレクタ端子との接合面とは反対側の面は前記モールド樹脂から露出し、
前記第1の半導体スイッチング素子と前記第2の半導体スイッチング素子は、前記第1の半導体スイッチング素子のエミッタと前記第2の半導体スイッチング素子のエミッタが相対するように配置されることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。 - 表面にエミッタを有し裏面にコレクタを有する第1の半導体スイッチング素子と、前記第1の半導体スイッチング素子の前記表面に接合された第1のエミッタ端子と、前記第1の半導体スイッチング素子の前記裏面に接合された第1のコレクタ端子と、前記第1のコレクタ端子の前記第1の半導体スイッチング素子との接合面とは反対側の面に接合された第1の放熱板と、を有するハイサイドと、
表面にエミッタを有し裏面にコレクタを有する第2の半導体スイッチング素子と、前記第2の半導体スイッチング素子の前記表面に接合された第2のエミッタ端子と、前記第2の半導体スイッチング素子の前記裏面に接合された第2のコレクタ端子と、前記第2のコレクタ端子の前記第2の半導体スイッチング素子との接合面とは反対側の面に接合された第2の放熱板と、を有するローサイドと、
前記ハイサイドと前記ローサイドが、前記第1のエミッタ端子と前記第2のエミッタ端子との間に配置された弾性構造体以外によっては接しないように前記ハイサイドと前記ローサイドと前記弾性構造体を一体的に覆うモールド樹脂とを備え、
前記第1の放熱板の前記第1のコレクタ端子との接合面とは反対側の面は前記モールド樹脂から露出し、
前記第2の放熱板の前記第2のコレクタ端子との接合面とは反対側の面は前記モールド樹脂から露出していることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。 - 表面にエミッタを有し裏面にコレクタを有する第1の半導体スイッチング素子の前記表面に第1のエミッタ端子を接合し、前記第1の半導体スイッチング素子の前記裏面に第1のコレクタ端子を接合する工程と、
前記第1のコレクタ端子の前記第1の半導体スイッチング素子との接合面とは反対側の面に第1の放熱板を接合する工程と、
表面にエミッタを有し裏面にコレクタを有する第2の半導体スイッチング素子の前記表面に第2のエミッタ端子を接合し、前記第2の半導体スイッチング素子の前記裏面に第2のコレクタ端子を接合する工程と、
前記第2のコレクタ端子の前記第2の半導体スイッチング素子との接合面とは反対側の面に第2の放熱板を接合する工程と、
上金型、下金型、及びこれらの間に配置される中間金型で形成されるキャビティ内部に、前記第1、第2の半導体スイッチング素子、前記第1、第2のエミッタ端子、前記第1、第2のコレクタ端子、および前記第1、第2の放熱板を入れ、前記キャビティの内部にモールド樹脂を注入して前記第1の半導体スイッチング素子と前記第2の半導体スイッチング素子を一体的に覆う工程とを備え、
前記モールド樹脂を前記キャビティ内部に注入する際に、
前記第1の放熱板の前記第1のコレクタ端子との接合面とは反対側の面を前記下金型の内部底面に接触させ、
前記第2の放熱板の前記第2のコレクタ端子との接合面とは反対側の面を前記上金型の内部上面に接触させ、
前記第1の半導体スイッチング素子のエミッタと前記第2の半導体スイッチング素子のエミッタが相対するように前記第1の半導体スイッチング素子と前記第2の半導体スイッチング素子を配置し、
前記第1のエミッタ端子と前記第1のコレクタ端子を前記下金型の上面に載せ、
前記第1のエミッタ端子と前記第1のコレクタ端子の上に前記中間金型を載せ、
前記第2のエミッタ端子と前記第2のコレクタ端子を前記中間金型の上に載せ、
前記上金型の下面を前記第2のエミッタ端子と前記第2のコレクタ端子の上面に押し付け、
前記第1のエミッタ端子と前記第2のエミッタ端子を離間させることを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法。 - 前記モールド樹脂を前記キャビティの内部に注入する際に、前記第1のエミッタ端子と前記第2のエミッタ端子との間に弾性構造体を配置することを特徴とする請求項3に記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
- 前記第1のエミッタ端子は、前記第1の半導体スイッチング素子から第1の方向に延び、
前記第1のコレクタ端子は、前記第1の半導体スイッチング素子から前記第1の方向とは異なる第2の方向に延び、
前記第2のエミッタ端子は、前記第2の半導体スイッチング素子から前記第2の方向に延び、
前記第2のコレクタ端子は、前記第2の半導体スイッチング素子から前記第1の方向に延びることを特徴とする請求項3又は4に記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。 - 表面にエミッタを有し裏面にコレクタを有する第1の半導体スイッチング素子の前記裏面に第1のコレクタ端子を接合する工程と、
前記第1のコレクタ端子の前記第1の半導体スイッチング素子との接合面とは反対側の面に有機組成である第1の高放熱絶縁体を接合する工程と、
前記第1の高放熱絶縁体の前記第1のコレクタ端子との接合面とは反対側の面に第1の放熱板を接合する工程と、
表面にエミッタを有し裏面にコレクタを有する第2の半導体スイッチング素子の前記表面に第2のエミッタ端子を接合する工程と、
前記第2のエミッタ端子の前記第2の半導体スイッチング素子との接合面とは反対側の面に有機組成である第2の高放熱絶縁体を接合する工程と、
前記第2の高放熱絶縁体の前記第2のエミッタ端子との接合面とは反対側の面に第2の放熱板を接合する工程と、
前記第1の半導体スイッチング素子の表面と前記第2の半導体スイッチング素子の裏面とに挟まれるように主電極出力端子を接合する工程と、
上金型と下金型で形成されるキャビティ内部に前記第1、第2の半導体スイッチング素子、前記第1のコレクタ端子、前記第2のエミッタ端子、前記第1、第2の高放熱絶縁体、前記第1、第2の放熱板、前記主電極出力端子を入れ、前記キャビティの内部にモールド樹脂を注入して前記第1の半導体スイッチング素子と前記第2の半導体スイッチング素子を一体的に覆う工程とを備え、
前記モールド樹脂を前記キャビティ内部に注入する際に、
前記第1の放熱板の前記第1の高放熱絶縁体との接合面とは反対側の面を前記下金型の内部底面に接触させ、
前記第2の放熱板の前記第2の高放熱絶縁体との接合面とは反対側の面を前記上金型の内部上面に接触させ、
前記第1の高放熱絶縁体と前記第2の高放熱絶縁体のガラス転移温度は、モールド金型温度より低いことを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法。
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