JP6635034B2 - Semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は、半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device.
半導体チップと、半導体チップを封止したモールド樹脂と、を有する半導体装置としては、半導体チップを金属板の一方の面に搭載し、且つ、金属板の他方の面に絶縁樹脂層を設けたタイプのものがある。 As a semiconductor device having a semiconductor chip and a mold resin encapsulating the semiconductor chip, a type in which the semiconductor chip is mounted on one surface of a metal plate and an insulating resin layer is provided on the other surface of the metal plate There are things.
例えば、特許文献1には、半導体チップを金属板(同文献のリードフレーム)の一方の面に搭載し、金属板の他方の面に絶縁樹脂層を設け、絶縁樹脂層における金属板側とは反対側の面に金属層(同文献のヒートシンク)を設けた半導体装置が記載されている。そして、同文献の絶縁樹脂層は、鱗片状窒化ホウ素の一次粒子が等方的に凝集してなる二次凝集粒子を含んで構成されている。 For example, in Patent Literature 1, a semiconductor chip is mounted on one surface of a metal plate (lead frame of the same document), an insulating resin layer is provided on the other surface of the metal plate, A semiconductor device in which a metal layer (a heat sink in the same document) is provided on the opposite surface is described. And the insulating resin layer of the said document is comprised including the secondary aggregated particle which the primary particle of flaky boron nitride aggregates isotropically.
本発明者の検討によれば、絶縁樹脂層が含有する鱗片状窒化ホウ素の二次凝集粒子の平均粒子径が、絶縁樹脂層の膜厚に比して大きすぎる場合、絶縁樹脂層の膜厚が面内で安定せず、絶縁樹脂層の絶縁性が悪化する可能性がある。半導体装置のパッケージがある程度よりも小さい場合にはそのような絶縁性の悪化が問題として顕在化しなくても、半導体装置のパッケージが大面積となるほど、絶縁樹脂層の面内で電界が最も集中する箇所での電界が強くなる。このため、絶縁樹脂層の僅かな膜厚の変動による絶縁性の悪化も、問題として顕在化する可能性があると考えられる。
また、二次凝集粒子の平均粒子径が絶縁樹脂層の膜厚に比して大きすぎる場合には、絶縁樹脂層内にボイドが存在する可能性も高まる。
一方、二次凝集粒子の平均粒子径が絶縁樹脂層の膜厚に比して小さすぎる場合、絶縁樹脂層の熱抵抗が悪化(熱伝導率が悪化)する。According to the study of the present inventors, if the average particle diameter of the secondary aggregated particles of flaky boron nitride contained in the insulating resin layer is too large compared to the thickness of the insulating resin layer, the thickness of the insulating resin layer May not be stable in the plane, and the insulating property of the insulating resin layer may be deteriorated. When the package of the semiconductor device is smaller than a certain degree, the electric field concentrates most in the plane of the insulating resin layer as the package of the semiconductor device becomes larger, even if such deterioration of the insulating property does not appear as a problem. The electric field at the location becomes stronger. For this reason, it is considered that the deterioration of the insulating property due to a slight change in the thickness of the insulating resin layer may become a problem as a problem.
If the average particle diameter of the secondary aggregated particles is too large compared to the thickness of the insulating resin layer, the possibility that voids exist in the insulating resin layer also increases.
On the other hand, when the average particle diameter of the secondary aggregated particles is too small compared to the thickness of the insulating resin layer, the thermal resistance of the insulating resin layer deteriorates (thermal conductivity deteriorates).
本発明は、以上の点に課題に鑑みなされたものであり、膜厚が良好に均一化されているとともにボイドの発生が抑制され、且つ、熱伝導率が良好な絶縁樹脂層を有する半導体装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has a semiconductor device having an insulating resin layer which has a uniform film thickness, suppresses generation of voids, and has a good thermal conductivity. The purpose is to provide.
金属板と、
前記金属板の第1面側に設けられた半導体チップと、
前記金属板の前記第1面とは反対側の第2面に接合された絶縁樹脂層と、
前記半導体チップおよび前記金属板を封止しているモールド樹脂と、
を備え、
前記絶縁樹脂層は、鱗片状窒化ホウ素の一次粒子が等方的に凝集してなる二次凝集粒子を含み、
前記二次凝集粒子の含有量が、前記絶縁樹脂層全体に対して65質量%以上90質量%以下であり、
前記絶縁樹脂層の厚みをD、前記二次凝集粒子の平均粒子径をdとすると、
d/Dが、0.05以上0.8以下である半導体装置を提供する。
A metal plate,
A semiconductor chip provided on the first surface side of the metal plate;
An insulating resin layer joined to a second surface of the metal plate opposite to the first surface;
A mold resin sealing the semiconductor chip and the metal plate,
With
The insulating resin layer includes secondary agglomerated particles in which primary particles of flaky boron nitride are isotropically agglomerated,
The content of the secondary aggregated particles is 65% by mass or more and 90% by mass or less based on the entire insulating resin layer,
When the thickness of the insulating resin layer is D and the average particle diameter of the secondary aggregated particles is d,
Provided is a semiconductor device having d / D of 0.05 or more and 0.8 or less.
本発明によれば、d/Dが0.05以上であるので、絶縁樹脂層を、熱伝導率が良好な構造のものとすることができる。さらに、d/Dが0.8以下であるので、絶縁樹脂層を、膜厚が良好に均一化されて良好な絶縁性を有するとともにボイドの発生が抑制された構造のものとすることができる。 According to the present invention, since d / D is 0.05 or more, the insulating resin layer can have a structure having good thermal conductivity. Furthermore, since d / D is 0.8 or less, the insulating resin layer can have a structure in which the film thickness is excellently uniform, has good insulating properties, and suppresses generation of voids. .
本発明によれば、膜厚が良好に均一化されているとともにボイドの発生が抑制され、且つ、熱伝導率が良好な絶縁樹脂層を有する半導体装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a semiconductor device having an insulating resin layer whose film thickness is satisfactorily uniform, generation of voids is suppressed, and thermal conductivity is good.
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。 The above and other objects, features and advantages will become more apparent from the preferred embodiments described below and the accompanying drawings.
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
(第1の実施形態)
図1は第1の実施形態に係る半導体装置100の模式的な断面図である。図2は第1の実施形態に係る半導体装置100の絶縁樹脂層140の模式的な断面図である。(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic sectional view of a
以下においては、説明を簡単にするため、半導体装置100の各構成要素の位置関係(上下関係等)が各図に示す関係であるものとして説明を行う場合がある。ただし、この説明における位置関係は、半導体装置100の使用時や製造時の位置関係とは無関係である。
In the following, for the sake of simplicity, the description may be made on the assumption that the positional relationship (such as the vertical relationship) of each component of the
本実施形態では、金属板がヒートシンクである例を説明する。本実施形態に係る半導体装置100は、ヒートシンク130と、ヒートシンク130の第1面131側に設けられた半導体チップ110と、ヒートシンク130の第1面131とは反対側の第2面132に接合された絶縁樹脂層140と、半導体チップ110およびヒートシンク130を封止しているモールド樹脂180と、を備えている。絶縁樹脂層140は、鱗片状窒化ホウ素の一次粒子143が等方的に凝集してなる二次凝集粒子144を含んでいる。絶縁樹脂層140の厚みをD、二次凝集粒子144の平均粒子径をdとすると、d/Dが、0.05以上0.8以下である。
以下、詳細に説明する。In the present embodiment, an example in which the metal plate is a heat sink will be described. The
The details will be described below.
半導体装置100は、例えば、上記の構成の他に、導電層120、電極端子部135、金属層150、リード160およびワイヤ(金属配線)170を有する。
The
半導体チップ110の上面111には図示しない電極パターンが形成され、半導体チップ110の下面112には図示しない導電パターンが形成されている。半導体チップ110の下面112は、銀ペースト等の導電層120を介してヒートシンク130の第1面131に接合されている。半導体チップ110の上面111の電極パターンは、ワイヤ170を介してリード160の電極161に対して電気的に接続されている。
An electrode pattern (not shown) is formed on the
モールド樹脂180は、半導体チップ110およびヒートシンク130の他に、ワイヤ170と、導電層120と、リード160の一部分ずつと、を内部に封止して筐体を構成している。各リード160の他の一部分ずつは、モールド樹脂180の側面より、該モールド樹脂180の外部に突出している。本実施形態の場合、例えば、モールド樹脂180の下面182とヒートシンク130の第2面132とが互いに同一平面上に位置している。
The mold resin 180 seals the
電極端子部135の一端部はモールド樹脂180内に位置しているとともにヒートシンク130に電気的に接続され、他端部はモールド樹脂180の外部に突出している。このため、ヒートシンク130は、外部からの電力供給を受ける電極としての役割を担う。
One end of the
ヒートシンク130は、金属により構成されている。本実施形態の場合、電極端子部135は、ヒートシンク130と一体に形成されている。すなわち、電極端子部135はヒートシンク130の一部分である。この場合、電極端子部135は、自ずとヒートシンク130に電気的に接続された状態となっている。
ただし、電極端子部135はヒートシンク130とは別体に形成されていても良い。この場合、電極端子部135の一端部は、図示しない導電層を介して、例えばヒートシンク130の第1面131に対して電気的に接続されている。The
However, the
絶縁樹脂層140は、放熱性を有する熱伝導材である。このような熱伝導材を形成する材料として、窒化ホウ素やアルミナ等の熱伝導性フィラー(充填材)を含む熱伝導性シート(放熱樹脂シート)が挙げられる。
The
絶縁樹脂層140の上面141は、ヒートシンク130の第2面132と、モールド樹脂180の下面182と、に対して接合されている。つまり、モールド樹脂180は、ヒートシンク130の周囲において絶縁樹脂層140のヒートシンク130側の面(上面141)に接している。
絶縁樹脂層140の下面142には、金属層150の上面151が接合されている。すなわち、金属層150の一方の面(上面151)は、絶縁樹脂層140におけるヒートシンク130側とは反対側の面(下面142)に対して接合されている。
The
平面視において、金属層150の上面151の外形線と、絶縁樹脂層140におけるヒートシンク130側とは反対側の面(下面142)の外形線と、が重なっていることが好ましい。
In plan view, it is preferable that the outline of the
また、金属層150は、その一方の面(上面151)に対する反対側の面(下面152)の全面がモールド樹脂180から露出している。なお、本実施形態の場合、上記のように、絶縁樹脂層140は、その上面141が、ヒートシンク130の第2面132およびモールド樹脂180の下面182に接合されているため、絶縁樹脂層140は、その上面141を除き、モールド樹脂180の外部に露出している。そして、金属層150は、その全体がモールド樹脂180の外部に露出している。
Further, the entire surface of the
なお、ヒートシンク130の第2面132および第1面131は、例えば、それぞれ平坦に形成されている。
The
半導体装置100の実装床面積は、特に限定されないが、一例として、10×10mm以上100×100mm以下とすることができる。ここで、半導体装置100の実装床面積とは、金属層150の下面152の面積である。すなわち、金属層150の平面形状は、一辺の長さが10mm以上、100mm以下の矩形状とすることができ、その下面152は、一辺の長さが10mm以上、100mm以下の矩形状とすることができる。
The mounting floor area of the
また、一のヒートシンク130に搭載された半導体チップ110の数は、特に限定されない。1つであっても良いし、複数であっても良い。例えば、3個以上(6個等)とすることもできる。すなわち、一例として、一のヒートシンク130の第1面131側に3個以上の半導体チップ110が設けられ、モールド樹脂180はこれら3個以上の半導体チップ110を一括して封止している。
Further, the number of
半導体装置100は、例えば、パワー半導体装置である。すなわち、半導体チップ110は、例えばパワー半導体チップである。
The
この半導体装置100は、例えば、モールド樹脂180内に2個の半導体チップ110が封止された2in1、モールド樹脂180内に6個の半導体チップ110が封止された6in1またはモールド樹脂180内に7個の半導体チップ110が封止された7in1の構成とすることができる。
The
図2に示すように、絶縁樹脂層140は、熱硬化性樹脂145中に充填材を含んでなる。
As shown in FIG. 2, the insulating
絶縁樹脂層140の膜厚は、例えば50μm以上500μm以下である。
The thickness of the insulating
絶縁樹脂層140を構成する材料のうち、熱硬化性樹脂145としては、たとえば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ビスマレイミド樹脂、アクリル樹脂、シアネート樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂145として、これらの中の1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。熱硬化性樹脂145としては、エポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂を使用することで、ガラス転移温度を高くするとともに、絶縁樹脂層140の熱伝導性を向上させることができる。また、シアネート樹脂を使用することにより、ガラス転移温度を高めることができるので、絶縁樹脂層140の耐熱性を向上させることができる。
Among the materials constituting the insulating
エポキシ樹脂としては、たとえば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールE型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールM型エポキシ樹脂(4,4'−(1,3−フェニレンジイソプリジエン)ビスフェノール型エポキシ樹脂)、ビスフェノールP型エポキシ樹脂(4,4'−(1,4−フェニレンジイソプリジエン)ビスフェノール型エポキシ樹脂)、ビスフェノールZ型エポキシ樹脂(4,4'−シクロヘキシジエンビスフェノール型エポキシ樹脂)等のビスフェノール型エポキシ樹脂;フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、テトラフェノール基エタン型ノボラック型エポキシ樹脂,縮合環芳香族炭化水素構造を有するノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂;ビフェニル型エポキシ樹脂;キシリレン型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂等のアリールアルキレン型エポキシ樹脂;ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフタレンジオール型エポキシ樹脂、2官能ないし4官能エポキシ型ナフタレン樹脂、ビナフチル型エポキシ樹脂、ナフタレンアラルキル型エポキシ樹脂等のナフタレン型エポキシ樹脂;アントラセン型エポキシ樹脂;フェノキシ型エポキシ樹脂;ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂;ノルボルネン型エポキシ樹脂;アダマンタン型エポキシ樹脂;フルオレン型エポキシ樹脂等が挙げられる。 Examples of the epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol E type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, and bisphenol M type epoxy resin (4,4 ′-(1,3-phenylene diisopropane). (Pridiene) bisphenol type epoxy resin), bisphenol P type epoxy resin (4,4 '-(1,4-phenylenediisopridiene) bisphenol type epoxy resin), bisphenol Z type epoxy resin (4,4'-cyclohexyl) Bisphenol type epoxy resins such as diene bisphenol type epoxy resin); phenol novolak type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin, tetraphenol group ethane type novolak type epoxy resin, and novola having a condensed ring aromatic hydrocarbon structure Novolak epoxy resins such as epoxy resins; biphenyl epoxy resins; arylalkylene epoxy resins such as xylylene epoxy resins and biphenylaralkyl epoxy resins; naphthylene ether epoxy resins, naphthol epoxy resins, and naphthalene diol epoxy resins Resins, naphthalene epoxy resins such as bifunctional to tetrafunctional epoxy naphthalene resins, binaphthyl epoxy resins, naphthalene aralkyl epoxy resins; anthracene epoxy resins; phenoxy epoxy resins; dicyclopentadiene epoxy resins; norbornene epoxy resins An adamantane type epoxy resin; a fluorene type epoxy resin;
エポキシ樹脂として、これらの中の1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。 One of these may be used alone as the epoxy resin, or two or more thereof may be used in combination.
エポキシ樹脂の中でも、得られる絶縁樹脂層140の耐熱性および絶縁信頼性をより一層向上できる観点から、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、アリールアルキレン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂からなる群から選択される一種または二種以上が好ましい。
Among the epoxy resins, from the viewpoint of further improving the heat resistance and insulation reliability of the obtained insulating
本実施形態において、シアネート樹脂としては、特に限定されないが、例えば、分子内に−OCN基を有する化合物であり、加熱により−OCN基が反応することで3次元的網目構造を形成し、硬化する樹脂である。具体的に例示すると、1,3−ジシアナトベンゼン、1,4−ジシアナトベンゼン、1,3,5−トリシアナトベンゼン、1,3−ジシアナトナフタレン、1,4−ジシアナトナフタレン、1,6−ジシアナトナフタレン、1,8−ジシアナトナフタレン、2,6−ジシアナトナフタレン、2,7−ジシアナトナフタレン、1,3,6−トリシアナトナフタレン、4,4'−ジシアナトビフェニル、ビス(4−シアナトフェニル)メタン、ビス(3,5−ジメチル−4−シアナトフェニル)メタン、2,2−ビス(4−シアナトフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−シアナトフェニル)プロパン、ビス(4−シアナトフェニル)エーテル、ビス(4−シアナトフェニル)チオエーテル、ビス(4−シアナトフェニル)スルホン、トリス(4−シアナトフェニル)ホスファイト、トリス(4−シアナトフェニル)ホスフェート、及びノボラック樹脂とハロゲン化シアンとの反応により得られるシアネート類などが挙げられ、これらの多官能シアネート樹脂のシアネート基を三量化することによって形成されるトリアジン環を有するプレポリマーも使用できる。このプレポリマーは、上記の多官能シアネート樹脂モノマーを、例えば、鉱酸、ルイス酸などの酸、ナトリウムアルコラート、第三級アミン類などの塩基、炭酸ナトリウムなどの塩類を触媒として重合させることにより得られる。
本実施形態において、熱硬化性樹脂としてシアネート樹脂(特にノボラック型シアネート樹脂)を用いる場合、エポキシ樹脂を併用してもよい。In the present embodiment, the cyanate resin is not particularly limited, but is, for example, a compound having an -OCN group in a molecule, and the -OCN group reacts by heating to form a three-dimensional network structure and cure. Resin. Specific examples include 1,3-dicyanatobenzene, 1,4-dicyanatobenzene, 1,3,5-tricyanatobenzene, 1,3-dicyanatonaphthalene, 1,4-dicyanatonaphthalene, 6-dicyanatonaphthalene, 1,8-dicyanatonaphthalene, 2,6-dicyanatonaphthalene, 2,7-dicyanatonaphthalene, 1,3,6-tricyanatonaphthalene, 4,4′-dicyanatobiphenyl, bis (4-cyanatophenyl) methane, bis (3,5-dimethyl-4-cyanatophenyl) methane, 2,2-bis (4-cyanatophenyl) propane, 2,2-bis (3,5-dibromo -4-cyanatophenyl) propane, bis (4-cyanatophenyl) ether, bis (4-cyanatophenyl) thioether, bis (4-cyanatophenyl) s Examples thereof include rufone, tris (4-cyanatophenyl) phosphite, tris (4-cyanatophenyl) phosphate, and cyanates obtained by reacting a novolak resin with a cyanogen halide. Prepolymers having triazine rings formed by trimerizing cyanate groups can also be used. This prepolymer is obtained by polymerizing the above polyfunctional cyanate resin monomer with, for example, a mineral acid, an acid such as a Lewis acid, a base such as sodium alcoholate or a tertiary amine, or a salt such as sodium carbonate as a catalyst. Can be
In the present embodiment, when a cyanate resin (particularly a novolak type cyanate resin) is used as the thermosetting resin, an epoxy resin may be used in combination.
絶縁樹脂層140に含まれる熱硬化性樹脂145の含有量は、その目的に応じて適宜調整されればよく特に限定されないが、当該絶縁樹脂層100質量%に対し、1質量%以上30質量%以下が好ましく、5質量%以上20質量%以下がより好ましい。熱硬化性樹脂145の含有量が上記下限値以上であると、ハンドリング性が向上し、絶縁樹脂層140を形成するのが容易となる。熱硬化性樹脂145の含有量が上記上限値以下であると、絶縁樹脂層140の強度や難燃性がより一層向上したり、絶縁樹脂層140の熱伝導性がより一層向上したりする。
The content of the
絶縁樹脂層140は、熱硬化性樹脂145としてエポキシ樹脂を用いる場合、さらに硬化剤を含むのが好ましい。
硬化剤としては、硬化触媒およびフェノール系硬化剤から選択される1種以上を用いることができる。
硬化触媒としては、たとえばナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸スズ、オクチル酸コバルト、ビスアセチルアセトナートコバルト(II)、トリスアセチルアセトナートコバルト(III)等の有機金属塩;トリエチルアミン、トリブチルアミン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等の3級アミン類;2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2,4−ジエチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール等のイミダゾール類;トリフェニルホスフィン、トリ−p−トリルホスフィン、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィン・トリフェニルボラン、1,2−ビス−(ジフェニルホスフィノ)エタン等の有機リン化合物;フェノール、ビスフェノールA、ノニルフェノール等のフェノール化合物;酢酸、安息香酸、サリチル酸、p−トルエンスルホン酸等の有機酸;等、またはこの混合物が挙げられる。硬化触媒(C−1)として、これらの中の誘導体も含めて1種類を単独で用いることもできるし、これらの誘導体も含めて2種類以上を併用したりすることもできる。
絶縁樹脂層140中に含まれる硬化触媒の含有量は、特に限定されないが、絶縁樹脂層100質量%に対し、0.001質量%以上1質量%以下が好ましい。When an epoxy resin is used as the
As the curing agent, one or more selected from a curing catalyst and a phenolic curing agent can be used.
Examples of the curing catalyst include organic metal salts such as zinc naphthenate, cobalt naphthenate, tin octylate, cobalt octylate, bisacetylacetonatocobalt (II), and trisacetylacetonatocobalt (III); triethylamine, tributylamine, and the like. Tertiary amines such as 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane; 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2,4-diethylimidazole, 2-phenyl-4 Imidazoles such as -methyl-5-hydroxyimidazole and 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole; triphenylphosphine, tri-p-tolylphosphine, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, triphenylphosphine triphenyl Organic phosphorus compounds such as borane and 1,2-bis- (diphenylphosphino) ethane; phenol compounds such as phenol, bisphenol A and nonylphenol; organic acids such as acetic acid, benzoic acid, salicylic acid and p-toluenesulfonic acid; Or a mixture thereof. As the curing catalyst (C-1), one kind including these derivatives may be used alone, or two or more kinds including these derivatives may be used in combination.
The content of the curing catalyst contained in the insulating
また、フェノール系硬化剤としては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂、アミノトリアジンノボラック樹脂、ノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂;テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂等の変性フェノール樹脂;フェニレン骨格及び/又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、フェニレン骨格及び/又はビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル樹脂等のアラルキル型樹脂;ビスフェノールA、ビスフェノールF等のビスフェノール化合物;レゾール型フェノール樹脂等が挙げられ、これらは1種類を単独で用いても2種類以上を併用してもよい。
これらの中でも、ガラス転移温度の向上及び線膨張係数の低減の観点から、フェノール系硬化剤がノボラック型フェノール樹脂またはレゾール型フェノール樹脂が好ましい。
フェノール系硬化剤の含有量は、特に限定されないが、絶縁樹脂層100質量%に対し、1質量%以上30質量%以下が好ましく、5質量%以上15質量%以下がより好ましい。Examples of the phenolic curing agent include novolak-type phenol resins such as phenol novolak resin, cresol novolak resin, naphthol novolak resin, aminotriazine novolak resin, and novolak resin; and modified phenols such as terpene-modified phenol resin and dicyclopentadiene-modified phenol resin. Resins; phenol aralkyl resins having a phenylene skeleton and / or a biphenylene skeleton; aralkyl resins such as a naphthol aralkyl resin having a phenylene skeleton and / or a biphenylene skeleton; bisphenol compounds such as bisphenol A and bisphenol F; These may be used alone or in combination of two or more.
Among them, a phenolic curing agent is preferably a novolak-type phenol resin or a resol-type phenol resin from the viewpoint of improving the glass transition temperature and reducing the linear expansion coefficient.
The content of the phenolic curing agent is not particularly limited, but is preferably 1% by mass or more and 30% by mass or less, more preferably 5% by mass or more and 15% by mass or less based on 100% by mass of the insulating resin layer.
絶縁樹脂層140を構成する材料のうち、充填材としては、鱗片状窒化ホウ素の一次粒子143が等方的に(つまりランダムな向きに配向された状態で)凝集してなる二次凝集粒子144が含まれる。すなわち、絶縁樹脂層140は、例えば、鱗片状窒化ホウ素の一次粒子143が等方的に凝集してなる二次凝集粒子144を含んでいる。一次粒子143とは、凝集していない個々の粒子を意味する。二次凝集粒子144の形状は、例えば、球状などである。
絶縁樹脂層140は、充填材として、二次凝集粒子144の他に、等方的に(すなわちランダムな向きに)配置された一次粒子143を熱硬化性樹脂145中に含んでいても良いし、含んでいなくても良い。
また、充填材としては、たとえばシリカ、アルミナ、窒化アルミニウム、炭化ケイ素等のうちの1種以上を含んでいても良い。Among the materials constituting the insulating
The insulating
The filler may include, for example, one or more of silica, alumina, aluminum nitride, silicon carbide, and the like.
二次凝集粒子144は、たとえば鱗片状窒化ホウ素をスプレードライ法等を用いて凝集させたあと、これを焼成することにより形成することができる。焼成温度は、たとえば1200〜2500℃である。
このように、鱗片状窒化ホウ素を焼結させて得られる二次凝集粒子144を用いる場合には、熱硬化性樹脂中における充填材の分散性を向上させる観点から、熱硬化性樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂またはノボラック型エポキシ樹脂を用いることがとくに好ましい。The secondary aggregated
As described above, when the secondary aggregated
二次凝集粒子144の平均粒径は、たとえば5μm以上180μm以下であることが好ましい。これにより、熱伝導性と電気絶縁性のバランスに優れた絶縁樹脂層140を実現することができる。
The average particle diameter of the secondary aggregated
絶縁樹脂層140全体に対する充填材の含有量は、たとえば65質量%以上90質量%以下であることが好ましく、70質量%以上85質量%以下であることがより好ましい。充填材の含有量を上記下限値以上とすることにより、絶縁樹脂層140における熱伝導性や機械的強度の向上をより効果的に図ることができる。一方で、充填材の含有量を上記上限値以下とすることにより、樹脂組成物の成膜性や作業性を向上させ、絶縁樹脂層140の膜厚における均一性を良好なものとすることができる。
The content of the filler with respect to the entire insulating
上記のように、絶縁樹脂層140の厚みをD、二次凝集粒子144の平均粒子径をdとすると、d/Dが、0.05以上0.8以下である。ここで、絶縁樹脂層140の厚みDは、例えば、複数箇所(5箇所、10箇所等)の厚みの平均値とすることができる。また、二次凝集粒子144の平均粒子径dは、絶縁樹脂層140内の複数個(5個、10個等)の二次凝集粒子144の粒子径の平均値とすることができる。例えば、10個の二次凝集粒子144の粒子径がそれぞれd1、d2、d3、d4、d5、d6、d7、d8、d9およびd10である場合、平均粒子径dは、粒子径d1〜d10の平均値とすることができる。d/Dは、0.5未満であることが好ましい。
As described above, when the thickness of the insulating
絶縁樹脂層140の厚み方向における熱伝導率は、6W/m・K以上50W/m・K以下が好ましく、7W/m・K以上50W/m・K以下がより好ましく、8W/m・K以上50W/m・K以下がさらに好ましく、9W/m・K以上50W/m・K以下が一層好ましい。こうすることで、より一層熱抵抗という観点において良好な特性を示す絶縁樹脂層140とすることができる。なお、絶縁樹脂層140の厚み方向における熱伝導率は、たとえばレーザーフラッシュ法により測定することが可能である。
The thermal conductivity in the thickness direction of the insulating
次に、本実施形態に係る半導体装置100を製造する方法の一例を説明する。
Next, an example of a method for manufacturing the
先ず、ヒートシンク130および半導体チップ110を準備し、銀ペースト等の導電層120を介して、半導体チップ110の下面112をヒートシンク130の第1面131に接合する。
First, the
次に、リード160を含むリードフレーム(全体図示略)を準備し、半導体チップ110の上面の電極パターンとリード160の電極161とをワイヤ170を介して相互に電気的に接続する。
Next, a lead frame (not shown) including the
次に、半導体チップ110と、導電層120と、ヒートシンク130と、ワイヤ170と、リード160の一部分ずつと、をモールド樹脂180により一括して封止する。
Next, the
次に、絶縁樹脂層140の材料となる熱伝導性シートを準備し、この熱伝導性シートの一方の面を、ヒートシンク130の第2面132と、モールド樹脂180の下面182と、に対して貼り付ける。この段階で、熱伝導性シートを構成する熱硬化性樹脂はBステージである。更に、金属層150の一方の面(上面151)を、絶縁樹脂層140におけるヒートシンク130側とは反対側の面(下面142)に対して貼り付ける。そして、熱伝導性シートを構成する熱硬化性樹脂を熱硬化させてCステージとすることにより、熱伝導性シートが絶縁樹脂層140となるとともに、ヒートシンク130の第2面132と、モールド樹脂180の下面182と、に対して、絶縁樹脂層140を介して金属層150の上面151が接合された状態となる。
Next, a heat conductive sheet to be a material of the insulating
次に、各リード160をリードフレームの枠体(図示略)から切断する。こうして、図1に示すような構造の半導体装置100が得られる。
Next, each lead 160 is cut from a frame (not shown) of the lead frame. Thus, the
以上のような第1の実施形態によれば、半導体装置100は、ヒートシンク130と、ヒートシンク130の第1面131側に設けられた半導体チップ110と、ヒートシンク130の第1面131とは反対側の第2面132に接合された絶縁樹脂層140と、半導体チップ110およびヒートシンク130を封止しているモールド樹脂180と、を備えている。絶縁樹脂層140は、鱗片状窒化ホウ素の一次粒子143が等方的に凝集してなる二次凝集粒子144を含んでいる。そして、絶縁樹脂層140の厚みをD、二次凝集粒子144の平均粒子径をdとすると、d/Dが、0.05以上0.8以下である。
d/Dが0.05以上であるので、絶縁樹脂層140を、熱伝導率が良好な構造のものとすることができる。さらに、d/Dが0.8以下であるので、絶縁樹脂層140を、膜厚が良好に均一化されて良好な絶縁性を有するとともにボイドの発生が抑制された構造のものとすることができる。また、絶縁樹脂層140の膜厚が良好に均一化されることにより、絶縁樹脂層140の熱抵抗が局所的に増大してしまうことを抑制することができる。According to the above-described first embodiment, the
Since d / D is 0.05 or more, the insulating
また、d/Dを0.5未満とすることによって、二次凝集粒子144を含有する絶縁樹脂層140を容易且つ安定的に作製することができる。
When d / D is less than 0.5, the insulating
上述のように、半導体装置のパッケージがある程度よりも小さい場合には絶縁樹脂層の絶縁性の悪化が問題として顕在化しなくても、半導体装置のパッケージが大面積となるほど、絶縁樹脂層の面内で電界が最も集中する箇所での電界が強くなる。このため、絶縁樹脂層の僅かな膜厚の変動による絶縁性の悪化も、問題として顕在化する可能性があると考えられる。
これに対し、本実施形態に係る半導体装置100は、例えば、その実装床面積が10×10mm以上100×100mm以下の大型のパッケージであったとしても、上記の構造の絶縁樹脂層140を備えることにより、十分な絶縁耐圧を得ることが期待できる。As described above, when the package of the semiconductor device is smaller than a certain degree, the deterioration of the insulating property of the insulating resin layer does not appear as a problem, but the larger the package of the semiconductor device, the larger the surface area of the insulating resin layer. The electric field at the location where the electric field is concentrated most becomes strong. For this reason, it is considered that the deterioration of the insulating property due to a slight change in the thickness of the insulating resin layer may become a problem as a problem.
On the other hand, the
また、本実施形態に係る半導体装置100は、例えば、一のヒートシンク130の第1面131側に3個以上の半導体チップ110が設けられ、これら3個以上の半導体チップをモールド樹脂180が一括して封止している構造のものであったとしても、すなわち、半導体装置100が大型のパッケージであったとしても、上記の構造の絶縁樹脂層140を備えることにより、十分な絶縁耐圧を得ることが期待できる。
Further, in the
また、絶縁樹脂層140におけるヒートシンク130側とは反対側の面(下面142)に対して一方の面(上面151)が接合された金属層150を半導体装置100が更に備える場合、この金属層150によって好適に放熱することができるため、半導体装置100の放熱性が向上する。
When the
また、金属層150の上面151が絶縁樹脂層140の下面142よりも小さいと、絶縁樹脂層140の下面142が外部に露出し、異物などの突起物により絶縁樹脂層140にクラックが発生する懸念が生じる。一方、金属層150の上面151が絶縁樹脂層140の下面142よりも大きいと金属層150の端部が宙に浮いたような構造になり、製造工程での取り扱いの際などにおいて、金属層150が剥がれてしまう可能性がある。
これに対し、平面視において、金属層150の上面151の外形線と、絶縁樹脂層140の下面142の外形線と、が重なっている構造とすることにより、絶縁樹脂層140におけるクラックの発生および金属層150の剥離を抑制することができる。If the
On the other hand, when the outline of the
また、金属層150の下面152の全面がモールド樹脂180から露出しているので、金属層150の下面152の全面での放熱が可能となり、半導体装置100の高い放熱性が得られる。
Further, since the entire
(第2の実施形態)
図3は第2の実施形態に係る半導体装置100の模式的な断面図である。本実施形態に係る半導体装置100は、以下に説明する点で、上記の第1の実施形態に係る半導体装置100と相違し、その他の点では、上記の第1の実施形態に係る半導体装置100と同様に構成されている。(Second embodiment)
FIG. 3 is a schematic sectional view of the
本実施形態に係る半導体装置100は、上記の第1の実施形態に係る半導体装置100の構成に加えて、第2ヒートシンク230と、第2絶縁樹脂層240と、を備えている。第2絶縁樹脂層240は絶縁樹脂層140と同様のものである。
The
第2ヒートシンク230は、金属により構成されている。第2ヒートシンク230は、半導体チップ110を間に挟んでヒートシンク130と対向して配置されている。半導体チップ110が第2ヒートシンク230の一方の面(下面232)側に設けられて、ヒートシンク130と第2ヒートシンク230とにより半導体チップ110が挟持されている。また、第2絶縁樹脂層240は、第2ヒートシンク230における半導体チップ110側とは反対側の面(上面231)に接合されている。モールド樹脂180は、第2ヒートシンク230を封止しているとともに、第2ヒートシンク230の周囲において第2絶縁樹脂層240の第2ヒートシンク230側の面(下面242)に接している。本実施形態の場合、例えば、モールド樹脂180の上面181と第2ヒートシンク230の上面231とが互いに同一平面上に位置している。
The
本実施形態に係る半導体装置100は、更に、第2絶縁樹脂層240における第2ヒートシンク230側とは反対側の面(上面241)に対して一方の面(下面252)が接合された第2金属層250を更に備えている。そして、第2金属層250の一方の面(下面252)に対する反対側の面(上面251)の全面がモールド樹脂180から露出している。
また、平面視において、第2金属層250の下面252の外形線と、第2絶縁樹脂層240の上面241の外形線と、が重なっていることが好ましい。The
Further, it is preferable that the outline of the
より具体的には、半導体装置100は、例えば、半導体チップ110と第2ヒートシンク230との間に配置された金属ブロック220を更に備えている。金属ブロック220の下面222は、銀ペーストなどの導電層211を介して、半導体チップ110の上面111の一部領域に対して接合されている。半導体チップ110の当該一部領域には、図示しない導電パターンが形成されている。金属ブロック220の上面221には、銀ペーストなどの導電層212を介して、第2ヒートシンク230の下面232が接合されている。
More specifically, the
以上のような第2の実施形態によれば、上記の第1の実施形態と同様の効果が得られる他に、以下の効果が得られる。 According to the above-described second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the same effects as those of the first embodiment.
本実施形態に係る半導体装置100は、半導体チップ110を間に挟んでヒートシンク130と対向して配置された第2ヒートシンク230と、第2絶縁樹脂層240と、を更に備えている。そして、半導体チップ110が第2ヒートシンク230の一方の面(下面232)側に設けられて、ヒートシンク130と第2ヒートシンク230とにより半導体チップ110が挟持されている。また、第2絶縁樹脂層240は、第2ヒートシンク230における半導体チップ110側とは反対側の面(上面231)に接合されている。モールド樹脂180は、第2ヒートシンク230を封止している。
よって、半導体チップ110の両面にヒートシンク(ヒートシンク130および第2ヒートシンク230)が設けられているので、半導体チップ110の両面から放熱を行うことができ、半導体装置100を優れた放熱性のものとすることができる。The
Therefore, since heat sinks (the
また、第2絶縁樹脂層240における第2ヒートシンク230側とは反対側の面(上面241)に対して一方の面(下面252)が接合された第2金属層250を半導体装置100が更に備える場合、この第2金属層250によって好適に放熱することができるため、半導体装置100の放熱性が向上する。
The
また、第2金属層250の下面252が第2絶縁樹脂層240の上面241よりも小さいと、第2絶縁樹脂層240の上面241が外部に露出し、異物などの突起物により第2絶縁樹脂層240にクラックが発生する懸念が生じる。一方、第2金属層150の下面252が第2絶縁樹脂層240の上面241よりも大きいと第2金属層150の端部が宙に浮いたような構造になり、製造工程での取り扱いの際などにおいて、第2金属層250が剥がれてしまう可能性がある。
これに対し、平面視において、第2金属層250の下面252の外形線と、第2絶縁樹脂層240の上面241の外形線と、が重なっている構造とすることにより、第2絶縁樹脂層240におけるクラックの発生および第2金属層250の剥離を抑制することができる。Also, when the
On the other hand, when the outline of the
また、第2金属層250の上面251の全面がモールド樹脂180から露出しているので、第2金属層250の上面251の全面での放熱が可能となり、半導体装置100の高い放熱性が得られる。
Further, since the entire
(第3の実施形態)
図4は第3の実施形態に係る半導体装置100の模式的な断面図である。本実施形態に係る半導体装置100は、以下に説明する点で、上記の第1の実施形態に係る半導体装置100と相違し、その他の点では、上記の第1の実施形態に係る半導体装置100と同様に構成されている。(Third embodiment)
FIG. 4 is a schematic sectional view of a
本実施形態の場合、半導体装置100は、金属層150の下面152に形成された放熱グリース層310と、放熱グリース層310を介して金属層150の下面152に固定された冷却フィン320と、を更に備えている。
In the case of the present embodiment, the
冷却フィン320は、例えば金属により構成されている。冷却フィン320は、例えば平板状の本体部と、この本体部の下面側より下方に向けて突出する多数の突起と、を備えて構成されている。
The cooling
以上のような第3の実施形態によれば、上記の第1の実施形態と同様の効果が得られる他に、以下の効果が得られる。 According to the above-described third embodiment, the following effects can be obtained in addition to the same effects as those of the first embodiment.
本実施形態に係る半導体装置100は、金属層150の一方の面(上面151)とは反対側の面(下面152)に形成された放熱グリース層310と、放熱グリース層310を介して金属層150の反対側の面(下面152)に固定された冷却フィン320と、を備えている。よって、冷却フィン320によって高い放熱効率で放熱を行うことができるので、半導体装置100の放熱性が向上する。
The
(第4の実施形態)
図5は第4の実施形態に係る半導体装置100の模式的な断面図である。本実施形態に係る半導体装置100は、以下に説明する点で、上記の第2の実施形態に係る半導体装置100と相違し、その他の点では、上記の第2の実施形態に係る半導体装置100と同様に構成されている。(Fourth embodiment)
FIG. 5 is a schematic sectional view of a
本実施形態の場合、半導体装置100は、金属層150の下面152に形成された放熱グリース層310と、放熱グリース層310を介して金属層150の下面152に固定された冷却フィン320と、第2金属層250の上面251に形成された第2放熱グリース層410と、第2放熱グリース層410を介して第2金属層250の上面251に固定された第2冷却フィン420と、を更に備えている。
In the case of the present embodiment, the
第2冷却フィン420は、上記の第3の実施形態で説明した冷却フィン320と同様のものであり、冷却フィン320とは上下反転して配置されている。
The
ここで、金属層150、第2金属層250、冷却フィン320および第2冷却フィン420は、例えば互いに同種の金属により構成されている。より具体的には、例えば、金属層150、第2金属層250、冷却フィン320および第2冷却フィン420は、それぞれアルミニウムにより構成されている。
Here, the
以上のような第4の実施形態によれば、上記の第2の実施形態と同様の効果が得られる他に、以下の効果が得られる。 According to the above-described fourth embodiment, the following effects can be obtained in addition to the same effects as those of the second embodiment.
本実施形態に係る半導体装置100は、金属層150の一方の面(上面151)とは反対側の面(下面152)に形成された放熱グリース層310と、放熱グリース層310を介して金属層150の反対側の面(下面152)に固定された冷却フィン320と、を更に備えている。よって、冷却フィン320によって高い放熱効率で放熱を行うことができるので、半導体装置100の放熱性が向上する。
同様に、第2金属層250の一方の面(下面252)とは反対側の面(上面251)に形成された第2放熱グリース層410と、第2放熱グリース層410を介して第2金属層250の反対側の面(上面251)に固定された第2冷却フィン420と、を更に備えている。よって、第2冷却フィン420によって高い放熱効率で放熱を行うことができるので、半導体装置100の放熱性が向上する。The
Similarly, a second heat
また、金属層150、第2金属層250、冷却フィン320および第2冷却フィン420が同種の金属により構成されているので、金属層150と冷却フィン320との電位差、ならびに、第2金属層250と第2冷却フィン420との電位差に起因する腐食劣化を抑制することができる。
In addition, since the
特に、金属層150、第2金属層250、冷却フィン320および第2冷却フィン420をアルミニウムにより構成することによって、これらの構成を、安価で、加工性および放熱性に優れたものとすることができる。
In particular, by forming the
(第5の実施形態)
図6は第5の実施形態に係る半導体装置100の模式的な断面図である。本実施形態に係る半導体装置100は、以下に説明する点で、上記の第2の実施形態に係る半導体装置100と相違し、その他の点では、上記の第2の実施形態に係る半導体装置100と同様に構成されている。(Fifth embodiment)
FIG. 6 is a schematic sectional view of a
本実施形態の場合、金属層150の周縁部および第2金属層250の周縁部が、それぞれモールド樹脂180側へ向けて湾曲している。なお、金属層150の周囲には、樹脂がはみ出したフィレットなどが形成されていても良い。同様に、第2金属層250の周囲にもフィレットなどが形成されていても良い。
In the case of the present embodiment, the periphery of the
本実施形態に係る半導体装置100は、例えば、上記の第2の実施形態に係る半導体装置100(図3)を上下方向から均等に加圧プレスすることによって得ることができる。
The
以上のような第5の実施形態によれば、金属層150の周縁部および第2金属層250の周縁部が、それぞれモールド樹脂180側へ向けて湾曲しているので、物が引っ掛かることによる金属層150および第2金属層250の剥離を抑制することができる。その結果、絶縁樹脂層140および第2絶縁樹脂層240が直接外気や水分と触れにくくなり、半導体装置100の長期信頼性が安定する。
According to the fifth embodiment as described above, since the peripheral edge of the
なお、上記の第5の実施形態では、上記の第2の実施形態に係る半導体装置100の金属層150の周縁部および第2金属層250の周縁部が、それぞれモールド樹脂180側へ向けて湾曲している例を説明したが、上記の第1の実施形態に係る半導体装置100の金属層150の周縁部がモールド樹脂180側へ向けて湾曲していても良い。
In the fifth embodiment, the periphery of the
(第6の実施形態)
図7は第6の実施形態に係る半導体装置100の模式的な断面図である。本実施形態に係る半導体装置100は、以下に説明する点で、上記の第1の実施形態に係る半導体装置100と相違し、その他の点では、上記の第1の実施形態に係る半導体装置100と同様に構成されている。(Sixth embodiment)
FIG. 7 is a schematic sectional view of a
本実施形態の場合、絶縁樹脂層140は、モールド樹脂180内に封止されている。また、金属層150も、その下面152を除き、モールド樹脂180内に封止されている。そして、金属層150の下面152と、モールド樹脂180の下面182とが互いに同一平面上に位置している。
In the case of the present embodiment, the insulating
なお、図7には、ヒートシンク130の第1面131に少なくとも2個以上の半導体チップ110が搭載されている例が示されている。これら半導体チップ110の上面111の電極パターンどうしが、ワイヤ610を介して相互に電気的に接続されている。第1面131には、例えば、合計6個の半導体チップ110が搭載されている。すなわち、例えば、2個ずつの半導体チップ110が、図7の奥行き方向において3列に配置されている。
FIG. 7 shows an example in which at least two or
以上のような第6の実施形態によっても、上記の第1の実施形態と同様の効果が得られる。 According to the sixth embodiment as described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
なお、上記の各実施形態に係る半導体装置100を基板(図示略)上に搭載することにより、基板と、半導体装置100と、を備えるパワーモジュールが得られる。
By mounting the
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。 The present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes without departing from the present invention.
例えば、上記においては、金属板がヒートシンクである例を説明したが、金属板は、ディプレスされたリード、または放熱板であっても良い。
また、上記の第2、第4および第5の実施形態では、筐体の上面181が第2ヒートシンク230の上面231と同一平面上に配置されている例を説明したが、筐体の上面181は、第2金属層250の上面251と同一平面上に配置されていても良い。
以下、参考形態の例を付記する。
1. 金属板と、
前記金属板の第1面側に設けられた半導体チップと、
前記金属板の前記第1面とは反対側の第2面に接合された絶縁樹脂層と、
前記半導体チップおよび前記金属板を封止しているモールド樹脂と、
を備え、
前記絶縁樹脂層は、鱗片状窒化ホウ素の一次粒子が等方的に凝集してなる二次凝集粒子を含み、
前記絶縁樹脂層の厚みをD、前記二次凝集粒子の平均粒子径をdとすると、
d/Dが、0.05以上0.8以下である半導体装置。
2. d/Dが、0.5未満である1.に記載の半導体装置。
3. 当該半導体装置の実装床面積が10×10mm以上100×100mm以下である1.又は2.に記載の半導体装置。
4. 一の前記金属板の前記第1面側に3個以上の半導体チップが設けられ、
前記モールド樹脂は前記3個以上の半導体チップを一括して封止している1.乃至3.の何れか一つに記載の半導体装置。
5. 前記絶縁樹脂層における前記金属板側とは反対側の面に対して、一方の面が接合された金属層を更に備える1.乃至4.の何れか一つに記載の半導体装置。
6. 平面視において、前記金属層の前記一方の面の外形線と、前記絶縁樹脂層における前記金属板側とは反対側の面の外形線と、が重なっている5.に記載の半導体装置。
7. 前記金属層の前記一方の面に対する反対側の面の全面が前記モールド樹脂から露出している5.または6.に記載の半導体装置。
8. 前記金属層の前記一方の面とは反対側の面に形成された放熱グリース層と、
前記放熱グリース層を介して前記金属層の前記反対側の面に固定された冷却フィンと、
を更に備える5.または6.に記載の半導体装置。
9. 前記半導体チップを間に挟んで前記金属板と対向して配置された第2金属板と、
第2絶縁樹脂層と、
を更に備え、
前記半導体チップが前記第2金属板の一方の面側に設けられて、前記金属板と前記第2金属板とにより前記半導体チップが挟持されており、
前記第2絶縁樹脂層は、前記第2金属板における前記半導体チップ側とは反対側の面に接合されており、
前記モールド樹脂は、前記第2金属板を封止している、1.乃至8.の何れか一つに記載の半導体装置。
10. 前記第2絶縁樹脂層における前記第2金属板側とは反対側の面に対して一方の面が接合された第2金属層を更に備える9.に記載の半導体装置。
11. 前記第2金属層の前記一方の面に対する反対側の面の全面が前記モールド樹脂から露出している10.に記載の半導体装置。
12. 前記第2金属層の前記一方の面とは反対側の面に形成された第2放熱グリース層と、
前記第2放熱グリース層を介して前記第2金属層の前記反対側の面に固定された第2冷却フィンと、
を更に備える10.または11.に記載の半導体装置。
13. 前記半導体チップを間に挟んで前記金属板と対向して配置された第2金属板と、
第2絶縁樹脂層と、
を更に備え、
前記半導体チップが前記第2金属板の一方の面側に設けられて、前記金属板と前記第2金属板とにより前記半導体チップが挟持されており、
前記第2絶縁樹脂層は、前記第2金属板における前記半導体チップ側とは反対側の面に接合されており、
前記モールド樹脂は、前記第2金属板を封止しており、
当該半導体装置は、
前記第2絶縁樹脂層における前記第2金属板側とは反対側の面に対して、一方の面が接合された第2金属層と、
前記第2金属層の前記一方の面とは反対側の面に形成された第2放熱グリース層と、
前記第2放熱グリース層を介して前記第2金属層の前記反対側の面に固定された第2冷却フィンと、
を更に備え、
前記金属層、前記第2金属層、前記冷却フィンおよび前記第2冷却フィンが同種の金属により構成されている8.に記載の半導体装置。
14. 前記半導体チップを間に挟んで前記金属板と対向して配置された第2金属板と、
第2絶縁樹脂層と、
を更に備え、
前記半導体チップが前記第2金属板の一方の面側に設けられて、前記金属板と前記第2金属板とにより前記半導体チップが挟持されており、
前記第2絶縁樹脂層は、前記第2金属板における前記半導体チップ側とは反対側の面に接合されており、
前記モールド樹脂は、前記第2金属板を封止しており、
当該半導体装置は、
前記第2絶縁樹脂層における前記第2金属板側とは反対側の面に対して、一方の面が接合された第2金属層と、
前記第2金属層の前記一方の面とは反対側の面に形成された第2放熱グリース層と、
前記第2放熱グリース層を介して前記第2金属層の前記反対側の面に固定された第2冷却フィンと、
を更に備え、
前記金属層、前記第2金属層、前記冷却フィンおよび前記第2冷却フィンがアルミニウムにより構成されている8.に記載の半導体装置。
For example, in the above description, an example in which the metal plate is a heat sink has been described, but the metal plate may be a depressed lead or a heat sink.
In the second, fourth, and fifth embodiments, the example in which the
Hereinafter, examples of the reference embodiment will be additionally described.
1. A metal plate,
A semiconductor chip provided on the first surface side of the metal plate;
An insulating resin layer joined to a second surface of the metal plate opposite to the first surface;
A mold resin sealing the semiconductor chip and the metal plate,
With
The insulating resin layer includes secondary agglomerated particles in which primary particles of flaky boron nitride are isotropically agglomerated,
When the thickness of the insulating resin layer is D and the average particle diameter of the secondary aggregated particles is d,
A semiconductor device having d / D of 0.05 or more and 0.8 or less.
2. d / D is less than 0.5 3. The semiconductor device according to claim 1.
3. The mounting floor area of the semiconductor device is 10 × 10 mm or more and 100 × 100 mm or less Or 2. 3. The semiconductor device according to claim 1.
4. Three or more semiconductor chips are provided on the first surface side of one of the metal plates;
The mold resin collectively seals the three or more semiconductor chips. To 3. The semiconductor device according to any one of the above.
5. The semiconductor device further includes a metal layer having one surface bonded to a surface of the insulating resin layer opposite to the metal plate. To 4. The semiconductor device according to any one of the above.
6. 4. In a plan view, the outline of the one surface of the metal layer and the outline of the surface of the insulating resin layer opposite to the metal plate side overlap. 3. The semiconductor device according to claim 1.
7. 4. the entire surface of the metal layer opposite to the one surface is exposed from the mold resin; Or 6. 3. The semiconductor device according to claim 1.
8. A heat radiation grease layer formed on a surface of the metal layer opposite to the one surface,
Cooling fins fixed to the opposite surface of the metal layer via the heat radiation grease layer,
4. further comprising Or 6. 3. The semiconductor device according to claim 1.
9. A second metal plate disposed opposite to the metal plate with the semiconductor chip interposed therebetween;
A second insulating resin layer,
Further comprising
The semiconductor chip is provided on one surface side of the second metal plate, and the semiconductor chip is sandwiched between the metal plate and the second metal plate,
The second insulating resin layer is bonded to a surface of the second metal plate opposite to the semiconductor chip,
The mold resin seals the second metal plate. To 8. The semiconductor device according to any one of the above.
10. 8. further comprising a second metal layer having one surface joined to a surface of the second insulating resin layer opposite to the second metal plate side; 3. The semiconductor device according to claim 1.
11. 9. the entire surface of the second metal layer opposite to the one surface is exposed from the mold resin; 3. The semiconductor device according to claim 1.
12. A second heat radiation grease layer formed on a surface of the second metal layer opposite to the one surface;
A second cooling fin fixed to the opposite surface of the second metal layer via the second heat radiation grease layer;
10. Or 11. 3. The semiconductor device according to claim 1.
13. A second metal plate disposed opposite to the metal plate with the semiconductor chip interposed therebetween;
A second insulating resin layer,
Further comprising
The semiconductor chip is provided on one surface side of the second metal plate, and the semiconductor chip is sandwiched between the metal plate and the second metal plate,
The second insulating resin layer is bonded to a surface of the second metal plate opposite to the semiconductor chip,
The mold resin seals the second metal plate,
The semiconductor device is
A second metal layer having one surface joined to a surface of the second insulating resin layer opposite to the second metal plate;
A second heat radiation grease layer formed on a surface of the second metal layer opposite to the one surface;
A second cooling fin fixed to the opposite surface of the second metal layer via the second heat radiation grease layer;
Further comprising
7. The metal layer, the second metal layer, the cooling fin, and the second cooling fin are made of the same metal. 3. The semiconductor device according to claim 1.
14. A second metal plate disposed opposite to the metal plate with the semiconductor chip interposed therebetween;
A second insulating resin layer,
Further comprising
The semiconductor chip is provided on one surface side of the second metal plate, and the semiconductor chip is sandwiched between the metal plate and the second metal plate,
The second insulating resin layer is bonded to a surface of the second metal plate opposite to the semiconductor chip,
The mold resin seals the second metal plate,
The semiconductor device is
A second metal layer having one surface joined to a surface of the second insulating resin layer opposite to the second metal plate;
A second heat radiation grease layer formed on a surface of the second metal layer opposite to the one surface;
A second cooling fin fixed to the opposite surface of the second metal layer via the second heat radiation grease layer;
Further comprising
7. The metal layer, the second metal layer, the cooling fin, and the second cooling fin are made of aluminum. 3. The semiconductor device according to claim 1.
以下、本発明を実施例および比較例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例では、それぞれの厚みは平均膜厚で表わされている。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples, each thickness is represented by an average film thickness.
<実施例1>
(鱗片状窒化ホウ素の一次粒子により構成された二次凝集粒子の作製)
ホウ酸メラミン(ホウ酸:メラミン=2:1(モル比))と鱗片状窒化ホウ素粉末(平均長径:8μm)を混合して得られた混合物(ホウ酸メラミン:鱗片状窒化ホウ素粉末=10:1(質量比))を、3.0質量%のポリアクリル酸アンモニウム水溶液へ添加し、2時間混合して噴霧用スラリーを調製した(ポリアクリル酸アンモニウム水溶液:混合物=100:30(質量比))。次いで、このスラリーを噴霧造粒機に供給し、アトマイザーの回転数15000rpm、温度200℃、スラリー供給量5ml/minの条件で噴霧することにより、複合粒子を作製した。次いで、得られた複合粒子を、窒素雰囲気下、2000℃、10時間の条件で焼成することにより、平均粒径dが70μmの凝集窒化ホウ素(充填材1)を得た。
ここで、凝集窒化ホウ素の平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(HORIBA社製、LA−500)により、粒子の粒度分布を体積基準で測定し、そのメディアン径(D50)とした。<Example 1>
(Preparation of secondary aggregated particles composed of primary particles of flaky boron nitride)
A mixture (melamine borate: flaky boron nitride powder = 10 :) obtained by mixing melamine borate (boric acid: melamine = 2: 1 (molar ratio)) and flaky boron nitride powder (average major axis: 8 μm) 1 (mass ratio)) was added to a 3.0 mass% aqueous solution of ammonium polyacrylate and mixed for 2 hours to prepare a slurry for spraying (aqueous solution of ammonium polyacrylate: mixture = 100: 30 (mass ratio)). ). Next, the slurry was supplied to a spray granulator, and sprayed under the conditions of an atomizer rotation speed of 15000 rpm, a temperature of 200 ° C., and a slurry supply amount of 5 ml / min, to produce composite particles. Next, the obtained composite particles were fired under a nitrogen atmosphere at 2000 ° C. for 10 hours to obtain an aggregated boron nitride (filler 1) having an average particle diameter d of 70 μm.
Here, the average particle size of the aggregated boron nitride was determined by measuring the particle size distribution of the particles on a volume basis with a laser diffraction type particle size distribution measuring device (LA-500, manufactured by HORIBA), and defined as the median diameter (D 50 ). .
(絶縁樹脂層の作製)
まず、表1に示す配合に従い、熱硬化性樹脂と、硬化剤とを溶媒であるメチルエチルケトンに添加し、これを撹拌して熱硬化性樹脂組成物の溶液を得た。次いで、この溶液に無機充填材を入れて予備混合した後、三本ロールにて混練し、無機充填材を均一に分散させた樹脂組成物を得た。次いで、得られた樹脂組成物に対し、60℃、15時間の条件によりエージングを行った。次いで、樹脂組成物を、銅箔上にドクターブレード法を用いて塗布した後、これを100℃、30分間の熱処理により乾燥して、樹脂シートを作製した。次いで、上記樹脂シートを二本のロール間に通して圧縮することにより、樹脂シート内の気泡を除去し、膜厚Dが175μmであるBステージ状の絶縁樹脂層を得た。(Preparation of insulating resin layer)
First, according to the composition shown in Table 1, a thermosetting resin and a curing agent were added to methyl ethyl ketone as a solvent, and this was stirred to obtain a solution of a thermosetting resin composition. Next, the inorganic filler was put into this solution and preliminarily mixed, followed by kneading with a three-roll mill to obtain a resin composition in which the inorganic filler was uniformly dispersed. Next, the obtained resin composition was aged at 60 ° C. for 15 hours. Next, the resin composition was applied on a copper foil by using a doctor blade method, and then dried by heat treatment at 100 ° C. for 30 minutes to prepare a resin sheet. Next, the resin sheet was passed between two rolls and compressed to remove bubbles in the resin sheet, thereby obtaining a B-stage insulating resin layer having a film thickness D of 175 μm.
(半導体装置の作製)
得られた絶縁樹脂層を用いて図1に示す半導体装置を作製した。なお、半導体装置の実装床面積は30×40mmとした。(Production of semiconductor device)
The semiconductor device shown in FIG. 1 was manufactured using the obtained insulating resin layer. Note that the mounting floor area of the semiconductor device was 30 × 40 mm.
<比較例1>
ポリアクリル酸アンモニウム水溶液の濃度を2.0質量%、アトマイザーの回転数10000rpmに変更した以外は実施例1と同様の方法により作製された平均粒径dが20μmの凝集窒化ホウ素(充填材2)を用いた点、膜厚Dが500μmとなるようにBステージ状の絶縁樹脂層を作製した点以外は、実施例1と同様の方法で半導体装置を作製した。<Comparative Example 1>
Aggregated boron nitride having an average particle diameter d of 20 μm (filler 2) prepared by the same method as in Example 1 except that the concentration of the aqueous solution of ammonium polyacrylate was changed to 2.0% by mass and the number of revolutions of the atomizer was changed to 10,000 rpm. A semiconductor device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the B-staged insulating resin layer was fabricated so that the film thickness D became 500 μm.
<比較例2>
膜厚Dが80μmとなるようにBステージ状の絶縁樹脂層を作製した点以外は、実施例1と同様の方法で半導体装置を作製した。<Comparative Example 2>
A semiconductor device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a B-stage-shaped insulating resin layer was formed so that the film thickness D became 80 μm.
なお、表1中における各成分の詳細は下記のとおりである。 The details of each component in Table 1 are as follows.
(熱硬化性樹脂)
エポキシ樹脂1:ビフェニル型エポキシ樹脂(YL6121、三菱化学(株)製)
エポキシ樹脂2:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(JER828、三菱化学(株)製)(Thermosetting resin)
Epoxy resin 1: biphenyl type epoxy resin (YL6121, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
Epoxy resin 2: bisphenol A type epoxy resin (JER828, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
(硬化剤および硬化触媒)
硬化剤:トリスフェノールメタン型ノボラック樹脂(MEH−7500、明和化成(株)製)
硬化触媒:2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール(2PHZ−PW、四国化成社製)(Curing agent and curing catalyst)
Curing agent: Trisphenol methane type novolak resin (MEH-7500, manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.)
Curing catalyst: 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole (2PHZ-PW, manufactured by Shikoku Chemicals)
(充填材)
上記作製例により作製された凝集窒化ホウ素(Filling material)
Aggregated boron nitride produced by the above production example
(絶縁樹脂層の硬化体の熱伝導率)
実施例1および比較例1〜2のそれぞれについて、半導体装置とは別に絶縁樹脂層の硬化体を作製し、その熱伝導率を次のように測定した。まず、得られた絶縁樹脂層を180℃、1時間の条件により硬化することにより、絶縁樹脂層の硬化体を得た。この絶縁樹脂層の硬化体について、密度を水中置換法により測定し、比熱をDSC(示差走査熱量測定)により測定し、さらに、レーザーフラッシュ法により熱拡散率を測定した。
そして、実施例1および比較例1〜2で得られた絶縁樹脂層の各々について、厚み方向における熱伝導率を以下の式から算出した。
熱伝導率(W/m・K)=密度(kg/m3)×比熱(kJ/kg・K)×熱拡散率(m2/S)×1000(Thermal conductivity of cured body of insulating resin layer)
For each of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, a cured body of an insulating resin layer was prepared separately from the semiconductor device, and its thermal conductivity was measured as follows. First, the obtained insulating resin layer was cured at 180 ° C. for one hour to obtain a cured body of the insulating resin layer. With respect to the cured body of the insulating resin layer, the density was measured by an underwater substitution method, the specific heat was measured by DSC (differential scanning calorimetry), and the thermal diffusivity was measured by a laser flash method.
Then, for each of the insulating resin layers obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, the thermal conductivity in the thickness direction was calculated from the following equation.
Thermal conductivity (W / m · K) = density (kg / m 3 ) × specific heat (kJ / kg · K) × thermal diffusivity (m 2 / S) × 1000
(ボイドの有無)
実施例1および比較例1〜2で得られた絶縁樹脂層の各々について、当該絶縁樹脂層内にボイドが存在しているか否かについては、走査型電子顕微鏡により観察した。具体的には、以下の手順で測定した。まず、絶縁樹脂層をミクロトームで切断し、断面を作製した。次いで、走査型電子顕微鏡により、数千倍に拡大した絶縁樹脂層の断面写真を撮影して、ボイドの有無を評価した。
○:ボイドなし
×:ボイドあり(With or without void)
For each of the insulating resin layers obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, whether or not voids were present in the insulating resin layers was observed with a scanning electron microscope. Specifically, it measured by the following procedures. First, the insulating resin layer was cut with a microtome to prepare a cross section. Next, a cross-sectional photograph of the insulating resin layer magnified several thousand times was taken with a scanning electron microscope to evaluate the presence or absence of voids.
○: No void ×: With void
(膜厚の均一さ)
実施例1および比較例1〜2で得られた各絶縁樹脂層について、膜厚を走査型電子顕微鏡により観察した。具体的には、以下の手順で測定した。まず、絶縁樹脂層をミクロトームで切断し、断面を作製した。次いで、走査型電子顕微鏡により、数千倍に拡大した絶縁樹脂層の断面写真を撮影して、絶縁樹脂層の膜厚が均一であるか否かを評価した。
○:膜厚が良好に均一化されている。
×:膜厚にバラつきが生じている。(Uniformity of film thickness)
The film thickness of each of the insulating resin layers obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 was observed with a scanning electron microscope. Specifically, it measured by the following procedures. First, the insulating resin layer was cut with a microtome to prepare a cross section. Next, a cross-sectional photograph of the insulating resin layer, which was enlarged several thousand times, was taken with a scanning electron microscope to evaluate whether or not the film thickness of the insulating resin layer was uniform.
:: The film thickness is satisfactorily uniform.
X: The film thickness varies.
実施例1の半導体装置を用いて温度85℃、湿度85%、交流印加電圧1.5kVの条件で連続湿中絶縁抵抗を評価した場合、抵抗値が106Ω以下となり故障するまでに、300時間以上かかった。一方、比較例1および2の半導体装置を用いて上記連続湿中絶縁抵抗を評価した場合、実施例1の半導体装置と比べて大幅に短い時間で故障してしまった。つまり、実施例1の半導体装置は、絶縁信頼性という観点において優れたものであったのに対し、比較例1および2の半導体装置は、いずれも、絶縁信頼性という観点において要求水準を満たすものではなかった。When the insulation resistance under continuous humidity was evaluated using the semiconductor device of Example 1 under the conditions of a temperature of 85 ° C., a humidity of 85%, and an AC applied voltage of 1.5 kV, it was 300 Ω or less before the resistance value became 10 6 Ω or less. It took more than an hour. On the other hand, when the above-described continuous wet insulation resistance was evaluated using the semiconductor devices of Comparative Examples 1 and 2, the failure occurred in a much shorter time than the semiconductor device of Example 1. In other words, the semiconductor device of Example 1 was excellent in terms of insulation reliability, while the semiconductor devices of Comparative Examples 1 and 2 each satisfied the required level in terms of insulation reliability. Was not.
この出願は、2014年7月2日に出願された日本出願特願2014−137234号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。 This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2014-137234 filed on Jul. 2, 2014, and incorporates the entire disclosure thereof.
Claims (14)
前記金属板の第1面側に設けられた半導体チップと、
前記金属板の前記第1面とは反対側の第2面に接合された絶縁樹脂層と、
前記半導体チップおよび前記金属板を封止しているモールド樹脂と、
を備え、
前記絶縁樹脂層は、鱗片状窒化ホウ素の一次粒子が等方的に凝集してなる二次凝集粒子を含み、
前記二次凝集粒子の含有量が、前記絶縁樹脂層全体に対して65質量%以上90質量%以下であり、
前記絶縁樹脂層の厚みをD、前記二次凝集粒子の平均粒子径をdとすると、
d/Dが、0.05以上0.8以下である半導体装置。 A metal plate,
A semiconductor chip provided on the first surface side of the metal plate;
An insulating resin layer joined to a second surface of the metal plate opposite to the first surface;
A mold resin sealing the semiconductor chip and the metal plate,
With
The insulating resin layer includes secondary agglomerated particles in which primary particles of flaky boron nitride are isotropically agglomerated,
The content of the secondary aggregated particles is 65% by mass or more and 90% by mass or less based on the entire insulating resin layer,
When the thickness of the insulating resin layer is D and the average particle diameter of the secondary aggregated particles is d,
A semiconductor device having d / D of 0.05 or more and 0.8 or less.
前記モールド樹脂は前記3個以上の半導体チップを一括して封止している請求項1乃至3の何れか一項に記載の半導体装置。 Three or more semiconductor chips are provided on the first surface side of one of the metal plates;
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the mold resin collectively seals the three or more semiconductor chips. 5.
前記放熱グリース層を介して前記金属層の前記反対側の面に固定された冷却フィンと、
を更に備える請求項5または6に記載の半導体装置。 A heat radiation grease layer formed on a surface of the metal layer opposite to the one surface,
Cooling fins fixed to the opposite surface of the metal layer via the heat radiation grease layer,
The semiconductor device according to claim 5, further comprising:
第2絶縁樹脂層と、
を更に備え、
前記半導体チップが前記第2金属板の一方の面側に設けられて、前記金属板と前記第2金属板とにより前記半導体チップが挟持されており、
前記第2絶縁樹脂層は、前記第2金属板における前記半導体チップ側とは反対側の面に接合されており、
前記モールド樹脂は、前記第2金属板を封止している、請求項1乃至8の何れか一項に記載の半導体装置。 A second metal plate disposed opposite to the metal plate with the semiconductor chip interposed therebetween;
A second insulating resin layer,
Further comprising
The semiconductor chip is provided on one surface side of the second metal plate, and the semiconductor chip is sandwiched between the metal plate and the second metal plate,
The second insulating resin layer is bonded to a surface of the second metal plate opposite to the semiconductor chip,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the mold resin seals the second metal plate.
前記第2放熱グリース層を介して前記第2金属層の前記反対側の面に固定された第2冷却フィンと、
を更に備える請求項10または11に記載の半導体装置。 A second heat radiation grease layer formed on a surface of the second metal layer opposite to the one surface;
A second cooling fin fixed to the opposite surface of the second metal layer via the second heat radiation grease layer;
The semiconductor device according to claim 10, further comprising:
第2絶縁樹脂層と、
を更に備え、
前記半導体チップが前記第2金属板の一方の面側に設けられて、前記金属板と前記第2金属板とにより前記半導体チップが挟持されており、
前記第2絶縁樹脂層は、前記第2金属板における前記半導体チップ側とは反対側の面に接合されており、
前記モールド樹脂は、前記第2金属板を封止しており、
当該半導体装置は、
前記第2絶縁樹脂層における前記第2金属板側とは反対側の面に対して、一方の面が接合された第2金属層と、
前記第2金属層の前記一方の面とは反対側の面に形成された第2放熱グリース層と、
前記第2放熱グリース層を介して前記第2金属層の前記反対側の面に固定された第2冷却フィンと、
を更に備え、
前記金属層、前記第2金属層、前記冷却フィンおよび前記第2冷却フィンが同種の金属により構成されている請求項8に記載の半導体装置。 A second metal plate disposed opposite to the metal plate with the semiconductor chip interposed therebetween;
A second insulating resin layer,
Further comprising
The semiconductor chip is provided on one surface side of the second metal plate, and the semiconductor chip is sandwiched between the metal plate and the second metal plate,
The second insulating resin layer is bonded to a surface of the second metal plate opposite to the semiconductor chip,
The mold resin seals the second metal plate,
The semiconductor device is
A second metal layer having one surface joined to a surface of the second insulating resin layer opposite to the second metal plate;
A second heat radiation grease layer formed on a surface of the second metal layer opposite to the one surface;
A second cooling fin fixed to the opposite surface of the second metal layer via the second heat radiation grease layer;
Further comprising
The semiconductor device according to claim 8, wherein the metal layer, the second metal layer, the cooling fin, and the second cooling fin are made of the same metal.
第2絶縁樹脂層と、
を更に備え、
前記半導体チップが前記第2金属板の一方の面側に設けられて、前記金属板と前記第2金属板とにより前記半導体チップが挟持されており、
前記第2絶縁樹脂層は、前記第2金属板における前記半導体チップ側とは反対側の面に接合されており、
前記モールド樹脂は、前記第2金属板を封止しており、
当該半導体装置は、
前記第2絶縁樹脂層における前記第2金属板側とは反対側の面に対して、一方の面が接合された第2金属層と、
前記第2金属層の前記一方の面とは反対側の面に形成された第2放熱グリース層と、
前記第2放熱グリース層を介して前記第2金属層の前記反対側の面に固定された第2冷却フィンと、
を更に備え、
前記金属層、前記第2金属層、前記冷却フィンおよび前記第2冷却フィンがアルミニウムにより構成されている請求項8に記載の半導体装置。 A second metal plate disposed opposite to the metal plate with the semiconductor chip interposed therebetween;
A second insulating resin layer,
Further comprising
The semiconductor chip is provided on one surface side of the second metal plate, and the semiconductor chip is sandwiched between the metal plate and the second metal plate,
The second insulating resin layer is bonded to a surface of the second metal plate opposite to the semiconductor chip,
The mold resin seals the second metal plate,
The semiconductor device is
A second metal layer having one surface joined to a surface of the second insulating resin layer opposite to the second metal plate;
A second heat radiation grease layer formed on a surface of the second metal layer opposite to the one surface;
A second cooling fin fixed to the opposite surface of the second metal layer via the second heat radiation grease layer;
Further comprising
9. The semiconductor device according to claim 8, wherein the metal layer, the second metal layer, the cooling fin, and the second cooling fin are made of aluminum.
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