JP6639740B1 - Semiconductor device, power conversion device, and method of manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
半導体装置(1)は、絶縁回路基板(10)と、絶縁層(14)とを備える。絶縁回路基板(10)は、第1導体層(12)を含む。第1導体層(12)は、本体部(15)と、突出部(16)とを含む。絶縁層(14)は、本体部(15)の第4主面(15b)及び第1側面(15c)と突出部(16)の第6主面(16b)及び第2側面(16c)との上に形成されている。第1凸状角部(15d)における絶縁層(14)の第3厚さ(t3)と、第2凸状角部(16d)における絶縁層(14)の第4厚さ(t4)と、第3凸状角部(16e)における絶縁層(14)の第5厚さ(t5)とは、各々、第4主面(15b)上に形成されている絶縁層(14)の第6厚さ(t6)よりも大きい。そのため、半導体装置(1)の絶縁破壊電圧を増加させることができる。The semiconductor device (1) includes an insulating circuit board (10) and an insulating layer (14). The insulated circuit board (10) includes a first conductor layer (12). The first conductor layer (12) includes a main body (15) and a protrusion (16). The insulating layer (14) is formed between the fourth main surface (15b) and the first side surface (15c) of the main body (15) and the sixth main surface (16b) and the second side surface (16c) of the protrusion (16). Is formed on. A third thickness (t3) of the insulating layer (14) at the first convex corner (15d), a fourth thickness (t4) of the insulating layer (14) at the second convex corner (16d), The fifth thickness (t5) of the insulating layer (14) at the third convex corner (16e) is the sixth thickness of the insulating layer (14) formed on the fourth main surface (15b). (T6). Therefore, the breakdown voltage of the semiconductor device (1) can be increased.
Description
本発明は、半導体装置、電力変換装置及び半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device, a power conversion device, and a method for manufacturing a semiconductor device.
特開2006−60065号公報(特許文献1)は、絶縁配線基板と、パワー半導体素子と、絶縁膜とを備える半導体装置が開示されている。絶縁配線基板は、絶縁基板と、絶縁基板上に形成されている導体層とを含んでいる。パワー半導体素子は、絶縁配線基板上に搭載されている。絶縁膜は、導体層上に形成されている。 Japanese Patent Laying-Open No. 2006-60065 (Patent Document 1) discloses a semiconductor device including an insulated wiring board, a power semiconductor element, and an insulating film. The insulated wiring board includes an insulated substrate and a conductor layer formed on the insulated substrate. The power semiconductor element is mounted on an insulated wiring board. The insulating film is formed on the conductor layer.
半導体装置の使用状態において、パワー半導体素子には、数百ボルトを超える高い電圧が印加される。そのため、特許文献1に開示された半導体装置の使用状態において、導体層の角部から沿面放電が発生して、絶縁膜に絶縁破壊が発生することがあった。本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、絶縁破壊電圧を増加させることができる半導体装置を提供することである。本発明の別の目的は、絶縁破壊電圧を増加させることができる電力変換装置を提供することである。
In a use state of the semiconductor device, a high voltage exceeding several hundred volts is applied to the power semiconductor element. Therefore, in the use state of the semiconductor device disclosed in
本発明の半導体装置は、絶縁回路基板と、半導体素子と、絶縁層とを備える。絶縁回路基板は、絶縁基板と、導体層とを含む。絶縁基板は、第1主面と、第1主面とは反対側の第2主面とを含む。導体層は、絶縁基板の第1主面上に設けられている。導体層は、本体部と、突出部とを含む。本体部は、第1主面に接触する第3主面と、第3主面とは反対側の第4主面と、第3主面と第4主面とを接続する第1側面とを含む。突出部は、第1側面から突出している。突出部は、第1主面に接触する第5主面と、第5主面とは反対側の第6主面と、第5主面と第6主面とを接続し、かつ、第1側面とは反対側の第2側面とを含む。第5主面と第6主面の間の第1距離によって規定される突出部の第1厚さは、第3主面と第4主面との間の第2距離によって規定される本体部の第2厚さよりも小さい。 The semiconductor device of the present invention includes an insulated circuit board, a semiconductor element, and an insulating layer. The insulated circuit board includes an insulated board and a conductor layer. The insulating substrate includes a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface. The conductor layer is provided on the first main surface of the insulating substrate. The conductor layer includes a main body and a protrusion. The main body includes a third main surface that contacts the first main surface, a fourth main surface opposite to the third main surface, and a first side surface that connects the third main surface and the fourth main surface. Including. The protrusion protrudes from the first side surface. The protruding portion connects the fifth main surface in contact with the first main surface, the sixth main surface opposite to the fifth main surface, the fifth main surface and the sixth main surface, and And a second side opposite to the side. The first thickness of the protrusion defined by the first distance between the fifth major surface and the sixth major surface is a main body defined by the second distance between the third major surface and the fourth major surface. Is smaller than the second thickness.
半導体素子は、導体層に接合されている。絶縁層は、第4主面と第1側面と第6主面と第2側面との上に形成されている。第4主面と第1側面とが交差することによって形成される本体部の第1凸状角部における絶縁層の第3厚さと、第5主面と第2側面とが交差することによって形成される突出部の第2凸状角部における絶縁層の第4厚さと、第6主面と第2側面とが交差することによって形成される突出部の第3凸状角部における絶縁層の第5厚さとは、各々、第1凸状角部以外の第4主面上に形成されている絶縁層の第6厚さよりも大きい。 The semiconductor element is joined to the conductor layer. The insulating layer is formed on the fourth main surface, the first side surface, the sixth main surface, and the second side surface. The third thickness of the insulating layer at the first convex corner of the main body formed by the intersection of the fourth main surface and the first side surface, and the intersection of the fifth main surface and the second side surface. The fourth thickness of the insulating layer at the second convex corner of the protrusion to be formed and the insulation layer at the third convex corner of the protrusion formed by the intersection of the sixth main surface and the second side surface. The fifth thickness is larger than the sixth thickness of the insulating layer formed on the fourth main surface other than the first convex corner.
本発明の半導体装置の製造方法は、絶縁回路基板の導体層に半導体素子を接合することを備える。絶縁回路基板は、絶縁基板と導体層とを含む。絶縁基板は、第1主面と、第1主面とは反対側の第2主面とを含む。導体層は、絶縁基板の第1主面上に設けられている。導体層は、本体部と、突出部とを含む。本体部は、第1主面に接触する第3主面と、第3主面とは反対側の第4主面と、第3主面と第4主面とを接続する第1側面とを含む。突出部は、第1側面から突出している。突出部は、第1主面に接触する第5主面と、第5主面とは反対側の第6主面と、第5主面と第6主面とを接続し、かつ、第1側面とは反対側の第2側面とを含む。第5主面と第6主面の間の第1距離によって規定される突出部の第1厚さは、第3主面と第4主面との間の第2距離によって規定される本体部の第2厚さよりも小さい。 A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes joining a semiconductor element to a conductor layer of an insulated circuit board. The insulated circuit board includes an insulating board and a conductor layer. The insulating substrate includes a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface. The conductor layer is provided on the first main surface of the insulating substrate. The conductor layer includes a main body and a protrusion. The main body includes a third main surface that contacts the first main surface, a fourth main surface opposite to the third main surface, and a first side surface that connects the third main surface and the fourth main surface. Including. The protrusion protrudes from the first side surface. The protruding portion connects the fifth main surface in contact with the first main surface, the sixth main surface opposite to the fifth main surface, the fifth main surface and the sixth main surface, and And a second side opposite to the side. The first thickness of the protrusion defined by the first distance between the fifth major surface and the sixth major surface is a main body defined by the second distance between the third major surface and the fourth major surface. Is smaller than the second thickness.
本発明の半導体装置の製造方法は、絶縁層を第4主面と第1側面と第6主面と第2側面との上に形成することをさらに備える。第4主面と第1側面とが交差することによって形成される導体層の第1凸状角部における絶縁層の第3厚さと、第5主面と第2側面とが交差することによって形成される突出部の第2凸状角部における絶縁層の第4厚さと、第6主面と第2側面とが交差することによって形成される突出部の第3凸状角部における絶縁層の第5厚さとは、各々、第1凸状角部以外の第4主面上に形成されている絶縁層の第6厚さよりも大きい。 The method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention further includes forming an insulating layer on the fourth main surface, the first side surface, the sixth main surface, and the second side surface. The third thickness of the insulating layer at the first convex corner of the conductor layer formed by the intersection of the fourth main surface and the first side surface, and the intersection of the fifth main surface and the second side surface. The fourth thickness of the insulating layer at the second convex corner of the protrusion to be formed and the insulation layer at the third convex corner of the protrusion formed by the intersection of the sixth main surface and the second side surface. The fifth thickness is larger than the sixth thickness of the insulating layer formed on the fourth main surface other than the first convex corner.
本発明の電力変換装置は、主変換回路と、制御回路とを備える。主変換回路は、実施の形態1の半導体装置を有し、かつ、入力される電力を変換して出力し得るように構成されている。制御回路は、主変換回路を制御する制御信号を主変換回路に出力し得るように構成されている。 The power conversion device of the present invention includes a main conversion circuit and a control circuit. The main conversion circuit includes the semiconductor device of the first embodiment, and is configured to convert input power and output the converted power. The control circuit is configured to output a control signal for controlling the main conversion circuit to the main conversion circuit.
絶縁層は、本体部の第1凸状角部と突出部の第2凸状角部及び第3凸状角部とに局所的に厚く形成されている。本発明の半導体装置及び電力変換装置の絶縁破壊電圧は増加する。本発明の半導体装置の製造方法によれば、増加された絶縁破壊電圧を有する半導体装置が製造され得る。半導体装置の使用中に、絶縁層に絶縁破壊が発生することが抑制され得る。 The insulating layer is locally thickly formed at the first convex corner of the main body and at the second convex corner and the third convex corner of the protrusion. The breakdown voltage of the semiconductor device and the power converter of the present invention increases. According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, a semiconductor device having an increased breakdown voltage can be manufactured. During the use of the semiconductor device, occurrence of dielectric breakdown in the insulating layer can be suppressed.
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、同一の構成には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. Note that the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
実施の形態1.
図1及び図2を参照して、実施の形態1に係る半導体装置1を説明する。半導体装置1は、絶縁回路基板10と、半導体素子20,20aと、絶縁層14とを主に備える。半導体装置1は、封止部材37をさらに備えてもよい。半導体装置1は、ケース30をさらに備えてもよい。半導体装置1は、絶縁層14bをさらに備えてもよい。一例として、半導体装置1は、半導体素子20,20aとしてパワー半導体素子を備えるパワー半導体モジュールであってもよい。
The
絶縁回路基板10は、絶縁基板11と、第1導体層12とを含む。絶縁基板11は、第1主面11aと、第1主面11aとは反対側の第2主面11bとを含む。絶縁基板11は、特に限定されないが、窒化アルミニウム(AlN)製であってもよい。第1主面11aは絶縁基板11のおもて面であり、第2主面11bは絶縁基板11の裏面である。
The
第1導体層12は、絶縁基板11の第1主面11a上に設けられている。第1導体層12は、特に限定されないが、銅またはアルミニウム製であってもよい。第1導体層12は、本体部15と、突出部16とを含む。本体部15は、第1主面11aに接触する第3主面15aと、第3主面15aとは反対側の第4主面15bと、第3主面15aと第4主面15bとを接続する第1側面15cとを含む。本体部15は、第4主面15bと第1側面15cとが交差することによって形成される第1凸状角部15dを含む。本体部15は、第4主面15bと第1側面15cとが交差することによって形成される第1稜線15iを含む。第3主面15aは本体部15の裏面であり、第4主面15bは本体部15のおもて面である。
The
突出部16は、本体部15の第1側面15cから突出している。第1側面15cからの突出部16の突出長さLは、例えば、100μm以上であってもよく、200μm以上であってもよく、500μm以上であってもよい。第1側面15cからの突出部16の突出長さLは、例えば、800μm以下であってもよい。突出部16は、第1主面11aに接触する第5主面16aと、第5主面16aとは反対側の第6主面16bと、第5主面16aと第6主面16bとを接続し、かつ、第1側面15cとは反対側の第2側面16cとを含む。第4主面15bの平面視において、本体部15の外周全周に形成されている。突出部16において、第5主面16aは突出部16の裏面であり、第6主面16bは突出部16のおもて面である。
The protruding
突出部16は、第5主面16aと第2側面16cとが交差することによって形成される第2凸状角部16dを含む。突出部16は、第5主面16aと第2側面16cとが交差することによって形成される第2稜線16iを含む。突出部16は、第6主面16bと第2側面16cとが交差することによって形成される第3凸状角部16eを含む。突出部16は、第6主面16bと第2側面16cとが交差することによって形成される第3稜線16jを含む。第5主面16aと第6主面16bの間の第1距離によって規定される突出部16の第1厚さt1は、第3主面15aと第4主面15bとの間の第2距離によって規定される本体部15の第2厚さt2よりも小さい。第1厚さt1は、例えば、40μm以下であってもよく、20μm以下であってもよい。The protruding
半導体素子20,20aは、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT)または金属酸化物半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)のようなパワー半導体素子であってもよい。半導体素子20,20aは、還流ダイオードのようなダイオードであってもよい。半導体素子20,20aは、シリコン(Si)、炭化珪素(SiC)または窒化ガリウム(GaN)のような半導体材料で形成されてもよい。半導体素子20,20aは、それぞれ、はんだのような導電接合部材21,21aを介して、第1導体層12に接合されている。
The
絶縁層14は、例えば、ポリイミド系樹脂層またはエポキシ系樹脂層であってもよい。絶縁層14は、第4主面15bと、第1側面15cと、第6主面16bと、第2側面16cとの上に形成されている。絶縁層14は、第4主面15bと、第1側面15cと、第6主面16bと、第2側面16cとの上に連続的に形成されてもよい。本体部15の第1凸状角部15dにおける絶縁層14の第3厚さt3は、第1凸状角部15d以外の第4主面15b上に形成されている絶縁層14の第6厚さt6よりも大きい。本明細書において、絶縁層14の第3厚さt3は、本体部15の第1稜線15iと絶縁層14の表面との間の最短距離として定義される。The insulating
突出部16の第2凸状角部16dにおける絶縁層14の第4厚さt4は、第1凸状角部15d以外の第4主面15b上に形成されている絶縁層14の第6厚さt6よりも大きい。本明細書において、絶縁層14の第4厚さt4は、突出部16の第2稜線16iと絶縁層14の表面との間の最短距離として定義される。突出部16の第3凸状角部16eにおける絶縁層14の第5厚さt5は、第1凸状角部15d以外の第4主面15b上に形成されている絶縁層14の第6厚さt6よりも大きい。本明細書において、絶縁層14の第4厚さt4は、突出部16の第3稜線16jと絶縁層14の表面との間の最短距離として定義される。The fourth thickness t 4 of the insulating
第3厚さt3は、第1凸状角部15d以外の第1側面15c上に形成されている絶縁層14の第7厚さt7、及び、第3凸状角部16e以外の第6主面16b上に形成されている絶縁層14の第8厚さt8よりも大きくてもよい。第4厚さt4は、第1凸状角部15d以外の第1側面15c上に形成されている絶縁層14の第7厚さt7、及び、第3凸状角部16e以外の第6主面16b上に形成されている絶縁層14の第8厚さt8よりも大きくてもよい。第5厚さt5は、第1凸状角部15d以外の第1側面15c上に形成されている絶縁層14の第7厚さt7、及び、第3凸状角部16e以外の第6主面16b上に形成されている絶縁層14の第8厚さt8よりも大きくてもよい。第2凸状角部16d及び第3凸状角部16e以外の第2側面16c上に形成されている絶縁層14の第9厚さt9は、第7厚さt7及び第8厚さt8よりも大きくてもよい。Third thickness t 3 is the seventh thickness t 7 of the first
第1凸状角部15d上に形成されている絶縁層14は、本体部15の外周全周にわたって、同じ断面形状を有している。なお、断面は、第4主面15b及び第1側面15cに垂直な断面である。第2凸状角部16d上に形成されている絶縁層14は、突出部16の外周全周にわたって、同じ断面形状を有している。第3凸状角部16e上に形成されている絶縁層14は、突出部16の外周全周にわたって、同じ断面形状を有している。なお、断面は、第6主面16b及び第1側面15cに垂直な断面である。
The insulating
絶縁回路基板10は、第2導体層13をさらに含んでもよい。第2導体層13は、絶縁基板11の第2主面11b上に設けられている。第2導体層13は、第1導体層12と同様に構成されてもよい。具体的には、第2導体層13は、本体部17と、突出部18とを含んでもよい。絶縁層14bは、絶縁層14と同様に、第2導体層13の本体部17及び突出部18上に形成されてもよい。例えば、絶縁層14bは、本体部17の外周全周にわたって、同じ断面形状を有している。絶縁層14bは、突出部18の外周全周にわたって、同じ断面形状を有している。絶縁層14bは、例えば、ポリイミド系樹脂層またはエポキシ系樹脂層であってもよい。
The insulated
ケース30は、ベース部31と、外囲体32と、蓋部35とを含んでもよい。外囲体32は、ベース部31と、蓋部35とに接続されている。ベース部31と、外囲体32と、蓋部35とは、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂のような電気的絶縁性を有する樹脂から構成されてもよい。絶縁回路基板10は、ベース部31に接合されてもよい。具体的には、絶縁回路基板10の第2導体層13は、接着剤層28を介して、ベース部31に接着されてもよい。接着剤層28は、例えば、シリコーン樹脂接着剤のような樹脂接着剤で構成されてもよい。ケース30は、リード端子33,33aをさらに含んでもよい。
The
半導体素子20,20aは、導電ワイヤ22a,22b,22c,22dを介して、リード端子33,33aに電気的に接続されてもよい。具体的には、導電ワイヤ22aは、はんだのような導電接合部材(図示せず)を用いて、リード端子33と第1導体層12とに接続されてもよい。導電ワイヤ22bは、はんだのような導電接合部材(図示せず)を用いて、第1導体層12と半導体素子20とに接続されてもよい。導電ワイヤ22cは、はんだのような導電接合部材(図示せず)を用いて、半導体素子20と半導体素子20aとに接続されてもよい。導電ワイヤ22dは、はんだのような導電接合部材(図示せず)を用いて、半導体素子20aとリード端子33aとに接続されてもよい。リード端子33,33aは、ケース30の外部に配置されている電源(図示せず)に接続されている。
The
半導体装置1は、封止部材37をさらに備えてもよい。封止部材37は、半導体素子20,20aと本体部15と突出部16とを封止している。封止部材37は、絶縁基板11をさらに封止してもよい。封止部材37は、導電ワイヤ22a,22b,22c,22dを封止してもよい。封止部材37は、電気的絶縁性を有している。封止部材37は、一例として、絶縁性シリコーンゲルであってもよい。絶縁層14は、封止部材37より高い絶縁耐圧を有している。
The
図3を参照して、本実施の形態の半導体装置1の製造方法を説明する。
本実施の形態の半導体装置1の製造方法は、絶縁回路基板10の第1導体層12に半導体素子20,20aを接合することを備える(S1)。図1及び図2に示されるように、絶縁回路基板10は、絶縁基板11と第1導体層12とを含む。絶縁基板11は、第1主面11aと、第1主面11aとは反対側の第2主面11bとを含む。第1導体層12は、絶縁基板11の第1主面11a上に設けられている。第1導体層12は、本体部15と、突出部16とを含む。本体部15は、第1主面11aに接触する第3主面15aと、第3主面15aとは反対側の第4主面15bと、第3主面15aと第4主面15bとを接続する第1側面15cとを含む。With reference to FIG. 3, a method for manufacturing
The method for manufacturing the
突出部16は、第1側面15cから突出している。突出部16は、第1主面11aに接触する第5主面16aと、第5主面16aとは反対側の第6主面16bと、第5主面16aと第6主面16bとを接続し、かつ、第1側面15cとは反対側の第2側面16cとを含む。第5主面16aと第6主面16bの間の第1距離によって規定される突出部16の第1厚さt1は、第3主面15aと第4主面15bとの間の第2距離によって規定される本体部15の第2厚さt2よりも小さい。The protruding
図3に示されるように、本実施の形態の半導体装置1の製造方法は、絶縁層14を、本体部15の第4主面15b及び第1側面15cと突出部16の第6主面16b及び第2側面16cとの上に形成すること(S2)をさらに備える。絶縁層14は、例えば、ポリイミド系樹脂層またはエポキシ系樹脂層であってもよい。
As shown in FIG. 3, in the method for manufacturing the
図2に示されるように、第1導体層12の第1凸状角部15dにおける絶縁層14の第3厚さt3は、第1凸状角部15d以外の第4主面15b上に形成されている絶縁層14の第6厚さt6よりも大きい。突出部16の第2凸状角部16dにおける絶縁層14の第4厚さt4は、第1凸状角部15d以外の第4主面15b上に形成されている絶縁層14の第6厚さt6よりも大きい。突出部16の第3凸状角部16eにおける絶縁層14の第5厚さt5は、第1凸状角部15d以外の第4主面15b上に形成されている絶縁層14の第6厚さt6よりも大きい。As shown in FIG. 2, the third thickness t 3 of the insulating
第3厚さt3は、第1凸状角部15d以外の第1側面15c上に形成されている絶縁層14の第7厚さt7、及び、第3凸状角部16e以外の第6主面16b上に形成されている絶縁層14の第8厚さt8よりも大きくてもよい。第4厚さt4は、第1凸状角部15d以外の第1側面15c上に形成されている絶縁層14の第7厚さt7、及び、第3凸状角部16e以外の第6主面16b上に形成されている絶縁層14の第8厚さt8よりも大きくてもよい。第5厚さt5は、第1凸状角部15d以外の第1側面15c上に形成されている絶縁層14の第7厚さt7、及び、第3凸状角部16e以外の第6主面16b上に形成されている絶縁層14の第8厚さt8よりも大きくてもよい。第2凸状角部16d及び第3凸状角部16e以外の第2側面16c上に形成されている絶縁層14の第9厚さt9は、第7厚さt7及び第8厚さt8よりも大きくてもよい。Third thickness t 3 is the seventh thickness t 7 of the first
絶縁層14を形成すること(S2)は、電着法によって絶縁層14を第4主面15bと第1側面15cと第6主面16bと第2側面16cとの上に形成することと、絶縁層14を加熱硬化することとを含んでもよい。具体的には、半導体素子20,20aが搭載された絶縁回路基板10を、絶縁層14を構成する絶縁材料を含む溶液が入った電着槽(図示せず)内に浸漬する。そして、第1導体層12と溶液との間に電圧を印加する。この電圧は、パルス電圧であってもよい。こうして、第4主面15bと第1側面15cと第6主面16bと第2側面16cとの上に、絶縁層14が同時に形成される。それから、絶縁層14は加熱硬化される。
Forming the insulating layer 14 (S2) includes forming the insulating
本実施の形態では、第1導体層12上に絶縁層14を電着法により形成する際に、本体部15の第1凸状角部15dと、突出部16の第2凸状角部16d及び第3凸状角部16eとに電界が集中する。本体部15の第1凸状角部15dと、突出部16の第2凸状角部16d及び第3凸状角部16eとに、局所的に高い電界が印加される(図4を参照)。そのため、本体部15の第1凸状角部15dと、突出部16の第2凸状角部16d及び第3凸状角部16eとの上に、選択的に、より厚い絶縁層14が形成される。なお、図4に示される本実施の形態の実施例では、突出部16は、0.1mmの突出長さLと、10μmの第1厚さt1とを有している。In the present embodiment, when the insulating
これに対し、図5に示される第1の比較例では、第1導体層12は、突出部16を含まない。第1導体層12上に絶縁層14を電着法により形成する際に、絶縁基板11に接する第1導体層12の凸状角部15gに、十分に高い電圧が印加されない。第1導体層12の凸状角部15gに、厚い絶縁層14が形成されない。そのため、第1の比較例の半導体装置の使用状態において半導体素子20,20aに高い電圧が印加されると、第1導体層12の凸状角部15gから沿面放電が発生して、絶縁層14に絶縁破壊が発生することがあった。
On the other hand, in the first comparative example shown in FIG. 5, the
図6に示される第2の比較例では、突出部16は、0.1mmの突出長さLと、50μmの第1厚さt1とを有している。第2の比較例では、第1導体層12上に絶縁層14を電着法により形成する際に、突出部16の第2凸状角部16dに、十分に高い電圧が印加されない。突出部16の第2凸状角部16dに、厚い絶縁層14が形成されない。そのため、第2の比較例の半導体装置の使用状態において半導体素子20,20aに高い電圧が印加されると、突出部16の第2凸状角部16dから沿面放電が発生して、絶縁層14に絶縁破壊が発生することがあった。In the second comparative example shown in FIG. 6, the
図7に示される第3の比較例では、突出部16は、1.0mmの突出長さLと、10μmの第1厚さt1とを有している。第3の比較例では、第1導体層12上に絶縁層14を電着法により形成する際に、本体部15の第1凸状角部15dに、十分に高い電圧が印加されない。本体部15の第1凸状角部15dに、厚い絶縁層14が形成されない。そのため、第3の比較例の半導体装置の使用状態において半導体素子20,20aに高い電圧が印加されると、本体部15のの第1凸状角部15dから沿面放電が発生して、絶縁層14に絶縁破壊が発生することがあった。In the third comparative example shown in FIG. 7, the
突出部16の突出長さL及び第1厚さt1が図8の斜線領域内にある場合、第1導体層12上に絶縁層14を電着法により形成する際に、本体部15の第1凸状角部15dと突出部16の第2凸状角部16d及び第3凸状角部16eとに、0.2kV/mm以上の電界強度を有する電界が発生する。一例では、第1側面15cからの突出部16の突出長さLは100μm以上であり、第1厚さt1は20μm以下であるとき、本体部15の第1凸状角部15dと突出部16の第2凸状角部16d及び第3凸状角部16eとに、0.2kV/mm以上の電界強度を有する電界が発生する。別の例では、第1側面15cからの突出部16の突出長さLは500μm以上であり、第1厚さt1は40μm以下であるとき、本体部15の第1凸状角部15dと突出部16の第2凸状角部16d及び第3凸状角部16eとに、0.2kV/mm以上の電界強度を有する電界が発生する。そのため、絶縁層14は、本体部15の第1凸状角部15dと突出部16の第2凸状角部16d及び第3凸状角部16eとに局所的に厚く形成される。半導体装置1の絶縁破壊電圧は増加する。半導体装置1の使用状態において半導体素子20,20aに高い電圧が印加されても、絶縁層14に絶縁破壊が発生することが抑制され得る。When the protruding length L and the first thickness t 1 of the protruding portion 16 are within the shaded region in FIG. 8, when the insulating
絶縁層14を第4主面15bと第1側面15cと第6主面16bと第2側面16cとの上に形成すること(S2)は、第4主面15bと第1側面15cと第6主面16bと第2側面16cとの上に絶縁層14を電着する前に、第1導体層12の表面の酸化層を除去することを含んでもよい。例えば、第1導体層12に電圧を印加することによって、第1導体層12の表面の酸化層が予め除去されてもよい。
Forming the insulating
絶縁層14bは、絶縁層14と同様の工程によって、第2導体層13の本体部17と突出部18との上に形成されてもよい。絶縁層14bは、絶縁層14と同時に形成されてもよい。
The insulating
図3に示されるように、本実施の形態の半導体装置1の製造方法は、封止部材37によって、半導体素子20,20aと本体部15と突出部16とを封止すること(S3)をさらに備える。絶縁層14は、封止部材37より高い絶縁耐圧を有している。具体的には、半導体素子20,20aが搭載された絶縁回路基板10がケース30内に取り付けられる。絶縁回路基板10の第2導体層13は、接着剤層28を介して、ベース部31に接着されてもよい。それから、ケース30の内部に封止樹脂を注入した後、封止樹脂を硬化させる。こうして、封止部材37が形成されてもよい。
As shown in FIG. 3, the method of manufacturing the
本実施の形態の変形例では、半導体装置1は、ケース30を備えていなくてもよい。半導体素子20,20aと、絶縁回路基板10と、導電ワイヤ22a,22b,22c,22dと、リード端子33,33aの一部とは、トランスファーモールド法によって、封止部材37で封止されてもよい。
In a modification of the present embodiment, the
本実施の形態の半導体装置1及びその製造方法の効果を説明する。
本実施の形態の半導体装置1は、絶縁回路基板10と、半導体素子20,20aと、絶縁層14とを備える。絶縁回路基板10は、絶縁基板11と、第1導体層12とを含む。絶縁基板11は、第1主面11aと、第1主面11aとは反対側の第2主面11bとを含む。第1導体層12は、絶縁基板11の第1主面11a上に設けられている。第1導体層12は、本体部15と、突出部16とを含む。本体部15は、第1主面11aに接触する第3主面15aと、第3主面15aとは反対側の第4主面15bと、第3主面15aと第4主面15bとを接続する第1側面15cとを含む。突出部16は、第1側面15cから突出している。突出部16は、第1主面11aに接触する第5主面16aと、第5主面16aとは反対側の第6主面16bと、第5主面16aと第6主面16bとを接続し、かつ、第1側面15cとは反対側の第2側面16cとを含む。第5主面16aと第6主面16bの間の第1距離によって規定される突出部16の第1厚さt1は、第3主面15aと第4主面15bとの間の第2距離によって規定される本体部15の第2厚さt2よりも小さい。The effects of the
The
半導体素子20,20aは、第1導体層12に接合されている。絶縁層14は、第4主面15bと第1側面15cと第6主面16bと第2側面16cとの上に形成されている。第4主面15bと第1側面15cとが交差することによって形成される本体部15の第1凸状角部15dにおける絶縁層14の第3厚さt3と、第5主面16aと第2側面16cとが交差することによって形成される突出部16の第2凸状角部16dにおける絶縁層14の第4厚さt4と、第6主面16bと第2側面16cとが交差することによって形成される突出部16の第3凸状角部16eにおける絶縁層14の第5厚さt5とは、各々、第1凸状角部15d以外の第4主面15b上に形成されている絶縁層14の第6厚さt6よりも大きい。The
絶縁層14は、本体部15の第1凸状角部15dと突出部16の第2凸状角部16d及び第3凸状角部16eとに局所的に厚く形成されている。半導体装置1の絶縁破壊電圧が増加する。半導体装置1の使用中に、絶縁層14に絶縁破壊が発生することが抑制され得る。
The insulating
本実施の形態の半導体装置1では、第3厚さt3と第4厚さt4と第5厚さt5とは、各々、第1凸状角部15d以外の第1側面15c上に形成されている絶縁層14の第7厚さt7、及び、第3凸状角部16e以外の第6主面16b上に形成されている絶縁層14の第8厚さt8よりも大きくてもよい。絶縁層14は、本体部15の第1凸状角部15dと突出部16の第2凸状角部16d及び第3凸状角部16eとに局所的に厚く形成されている。半導体装置1の絶縁破壊電圧が増加する。半導体装置1の使用中に、絶縁層14に絶縁破壊が発生することが抑制され得る。In the
本実施の形態の半導体装置1では、第2凸状角部16d及び第3凸状角部16e以外の第2側面16c上に形成されている絶縁層14の第9厚さt9は、第7厚さt7及び第8厚さt8よりも大きくてもよい。絶縁層14は、本体部15の第1凸状角部15dと突出部16の第2側面16cの全体とに局所的に厚く形成されている。半導体装置1の絶縁破壊電圧が増加する。半導体装置1の使用中に、絶縁層14に絶縁破壊が発生することが抑制され得る。In the
本実施の形態の半導体装置1では、第1側面15cからの突出部16の突出長さLは100μm以上であり、第1厚さt1は20μm以下であってもよい。絶縁層14は、第4主面15bと第1側面15cと第6主面16bと第2側面16cとの上に、一度の工程で形成され得る。半導体装置1は、効率的に製造され得る構造を有している。In
本実施の形態の半導体装置1では、第1側面15cからの突出部16の突出長さLは500μm以上であり、第1厚さt1は40μm以下であってもよい。絶縁層14は、第4主面15bと第1側面15cと第6主面16bと第2側面16cとの上に、一度の工程で形成され得る。半導体装置1は、効率的に製造され得る構造を有している。In
本実施の形態の半導体装置1の製造方法は、絶縁回路基板10の第1導体層12に半導体素子20,20aを接合することを備える(S1)。絶縁回路基板10は、絶縁基板11と第1導体層12とを含む。絶縁基板11は、第1主面11aと、第1主面11aとは反対側の第2主面11bとを含む。第1導体層12は、絶縁基板11の第1主面11a上に設けられている。第1導体層12は、本体部15と、突出部16とを含む。本体部15は、第1主面11aに接触する第3主面15aと、第3主面15aとは反対側の第4主面15bと、第3主面15aと第4主面15bとを接続する第1側面15cとを含む。突出部16は、第1側面15cから突出している。突出部16は、第1主面11aに接触する第5主面16aと、第5主面16aとは反対側の第6主面16bと、第5主面16aと第6主面16bとを接続し、かつ、第1側面15cとは反対側の第2側面16cとを含む。第5主面16aと第6主面16bの間の第1距離によって規定される突出部16の第1厚さt1は、第3主面15aと第4主面15bとの間の第2距離によって規定される本体部15の第2厚さt2よりも小さい。The method for manufacturing the
本実施の形態の半導体装置1の製造方法は、絶縁層14を第4主面15bと第1側面15cと第6主面16bと第2側面16cとの上に形成すること(S2)をさらに備える。第4主面15bと第1側面15cとが交差することによって形成される第1導体層12の第1凸状角部15dにおける絶縁層14の第3厚さt3と、第5主面16aと第2側面16cとが交差することによって形成される突出部16の第2凸状角部16dにおける絶縁層14の第4厚さt4と、第6主面16bと第2側面16cとが交差することによって形成される突出部16の第3凸状角部16eにおける絶縁層14の第5厚さt5とは、各々、第1凸状角部15d以外の第4主面15b上に形成されている絶縁層14の第6厚さt6よりも大きい。The method of manufacturing the
絶縁層14は、本体部15の第1凸状角部15dと突出部16の第2凸状角部16d及び第3凸状角部16eとに局所的に厚く形成されている。本実施の形態の半導体装置1の製造方法によれば、増加された絶縁破壊電圧を有する半導体装置1が製造され得る。半導体装置1の使用中に、絶縁層14に絶縁破壊が発生することが抑制され得る。
The insulating
本実施の形態の半導体装置1の製造方法では、第3厚さt3と第4厚さt4と第5厚さt5とは、各々、第1凸状角部15d以外の第1側面15c上に形成されている絶縁層14の第7厚さt7、及び、第3凸状角部16e以外の第6主面16b上に形成されている絶縁層14の第8厚さt8よりも大きくてもよい。絶縁層14は、本体部15の第1凸状角部15dと突出部16の第2凸状角部16d及び第3凸状角部16eとに局所的に厚く形成されている。本実施の形態の半導体装置1の製造方法によれば、増加された絶縁破壊電圧を有する半導体装置1が製造され得る。半導体装置1の使用中に、絶縁層14に絶縁破壊が発生することが抑制され得る。In the method for manufacturing the
本実施の形態の半導体装置1の製造方法では、第2凸状角部16d及び第3凸状角部16e以外の第2側面16c上に形成されている絶縁層14の第9厚さt9は、第7厚さt7及び第8厚さt8よりも大きくてもよい。絶縁層14は、本体部15の第1凸状角部15dと突出部16の第2側面16cの全体とに局所的に厚く形成されている。本実施の形態の半導体装置1の製造方法によれば、増加された絶縁破壊電圧を有する半導体装置1が製造され得る。半導体装置1の使用中に、絶縁層14に絶縁破壊が発生することが抑制され得る。In the method for manufacturing the
本実施の形態の半導体装置1の製造方法では、絶縁層14は、第4主面15bと第1側面15cと第6主面16bと第2側面16cとの上に同時に形成されてもよい。本実施の形態の半導体装置1の製造方法によれば、増加された絶縁破壊電圧を有する半導体装置1が効率的に製造され得る。
In the method of
本実施の形態の半導体装置1の製造方法では、絶縁層14を形成することは、電着法によって絶縁層14を形成することを含んでもよい。本実施の形態の半導体装置1の製造方法によれば、増加された絶縁破壊電圧を有する半導体装置1が製造され得る。
In the method for manufacturing the
本実施の形態の半導体装置1の製造方法では、第1側面15cからの突出部16の突出長さLは100μm以上であり、第1厚さt1は20μm以下であってもよい。本実施の形態の半導体装置1の製造方法によれば、増加された絶縁破壊電圧を有する半導体装置1が効率的に製造され得る。In the method of
本実施の形態の半導体装置1の製造方法では、第1側面15cからの突出部16の突出長さLは500μm以上であり、第1厚さt1は40μm以下であってもよい。本実施の形態の半導体装置1の製造方法によれば、増加された絶縁破壊電圧を有する半導体装置1が効率的に製造され得る。In the method of
実施の形態2.
本実施の形態は、実施の形態1に係る半導体装置1を電力変換装置に適用したものである。特に限定されるものではないが、本実施の形態の電力変換装置200が、三相のインバータである場合について説明する。Embodiment 2 FIG.
In the present embodiment, the
図9に示される電力変換システムは、電源100、電力変換装置200、負荷300から構成される。電源100は、直流電源であり、電力変換装置200に直流電力を供給する。電源100は、特に限定されないが、例えば、直流系統、太陽電池または蓄電池で構成されてもよいし、交流系統に接続された整流回路またはAC/DCコンバータで構成されてもよい。電源100は、直流系統から出力される直流電力を別の直流電力に変換するDC/DCコンバータによって構成されてもよい。
The power conversion system illustrated in FIG. 9 includes a
電力変換装置200は、電源100と負荷300の間に接続された三相のインバータであり、電源100から供給された直流電力を交流電力に変換し、負荷300に交流電力を供給する。電力変換装置200は、図9に示されるように、直流電力を交流電力に変換して出力する主変換回路201と、主変換回路201を制御する制御信号を主変換回路201に出力する制御回路203とを備えている。
The
負荷300は、電力変換装置200から供給された交流電力によって駆動される三相の電動機である。なお、負荷300は、特に限定されるものではないが、各種電気機器に搭載された電動機であり、例えば、ハイブリッド自動車、電気自動車、鉄道車両、エレベーター、または、空調機器向けの電動機として用いられる。
以下、電力変換装置200の詳細を説明する。主変換回路201は、スイッチング素子(図示せず)と還流ダイオード(図示せず)を備えている。スイッチング素子が電源100から供給される電圧をスイッチングすることによって、主変換回路201は、電源100から供給される直流電力を交流電力に変換して、負荷300に供給する。主変換回路201の具体的な回路構成は種々のものがあるが、本実施の形態に係る主変換回路201は2レベルの三相フルブリッジ回路であり、6つのスイッチング素子とそれぞれのスイッチング素子に逆並列された6つの還流ダイオードとから構成され得る。主変換回路201の各スイッチング素子及び各還流ダイオードとして、上述した実施の形態1の半導体装置1に含まれる半導体素子20,20aが適用され得る。主変換回路201を構成する半導体装置202として、上述した実施の形態1の半導体装置1が適用され得る。6つのスイッチング素子は2つのスイッチング素子ごとに直列接続され上下アームを構成し、各上下アームはフルブリッジ回路の各相(U相、V相及びW相)を構成する。そして、各上下アームの出力端子、すなわち主変換回路201の3つの出力端子は、負荷300に接続される。
Hereinafter, the details of the
また、主変換回路201は、各スイッチング素子を駆動する駆動回路(図示せず)を備えている。駆動回路は、半導体装置202に内蔵されてもよいし、半導体装置202の外部に設けられてもよい。駆動回路は、主変換回路201に含まれるスイッチング素子を駆動する駆動信号を生成して、主変換回路201のスイッチング素子の制御電極に駆動信号を供給する。具体的には、制御回路203からの制御信号に従い、スイッチング素子をオン状態にする駆動信号とスイッチング素子をオフ状態にする駆動信号とを各スイッチング素子の制御電極に出力する。
The
本実施の形態に係る電力変換装置200では、主変換回路201に含まれる半導体装置202として、実施の形態1に係る半導体装置1が適用される。そのため、本実施の形態に係る電力変換装置200は、低コストかつ高い信頼性を有する。
In
本実施の形態では、2レベルの三相インバータに本発明を適用する例を説明したが、これに限られるものではなく、種々の電力変換装置に適用することができる。本実施の形態では2レベルの電力変換装置としたが、3レベルの電力変換装置であってもよいし、マルチレベルの電力変換装置であってもよい。電力変換装置が単相負荷に電力を供給する場合には、単相のインバータに本発明が適用されてもよい。電力変換装置が直流負荷等に電力を供給する場合には、DC/DCコンバータまたはAC/DCコンバータに本発明が適用されてもよい。 In the present embodiment, an example in which the present invention is applied to a two-level three-phase inverter has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to various power converters. In the present embodiment, a two-level power converter is used. However, a three-level power converter or a multi-level power converter may be used. When the power converter supplies power to a single-phase load, the present invention may be applied to a single-phase inverter. When the power converter supplies power to a DC load or the like, the present invention may be applied to a DC / DC converter or an AC / DC converter.
本発明が適用された電力変換装置は、負荷が電動機の場合に限定されるものではなく、例えば、放電加工機もしくはレーザー加工機の電源装置、または、誘導加熱調理器もしくは非接触器給電システムの電源装置に組み込まれ得る。本発明が適用された電力変換装置は、太陽光発電システムまたは蓄電システム等のパワーコンディショナーとして用いられ得る。 The power conversion device to which the present invention is applied is not limited to the case where the load is an electric motor, for example, a power supply device of an electric discharge machine or a laser processing machine, or an induction heating cooker or a non-contact device power supply system. It can be incorporated into a power supply. The power conversion device to which the present invention is applied can be used as a power conditioner of a photovoltaic power generation system or a power storage system.
今回開示された実施の形態1及び実施の形態2はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。 The first and second embodiments disclosed this time are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1,202 半導体装置、10 絶縁回路基板、11 絶縁基板、11a 第1主面、11b 第2主面、12 第1導体層、13 第2導体層、14,14b 絶縁層、15,17 本体部、15a 第3主面、15b 第4主面、15c 第1側面、15d 第1凸状角部、15g 凸状角部、15i 第1稜線、16,18 突出部、16a 第5主面、16b 第6主面、16c 第2側面、16d 第2凸状角部、16e 第3凸状角部、16i 第2稜線、16j 第3稜線、20,20a 半導体素子、21,21a 導電接合部材、22a,22b,22c,22d 導電ワイヤ、28 接着剤層、30 ケース、31 ベース部、32 外囲体、33,33a リード端子、35 蓋部、37 封止部材、100 電源、200 電力変換装置、201 主変換回路、203 制御回路、300 負荷。 1,202 semiconductor device, 10 insulated circuit board, 11 insulated substrate, 11a first main surface, 11b second main surface, 12 first conductor layer, 13 second conductor layer, 14, 14b insulating layer, 15, 17 main body , 15a Third principal surface, 15b Fourth principal surface, 15c First side surface, 15d First convex corner, 15g Convex corner, 15i First ridgeline, 16, 18 Projection, 16a Fifth principal surface, 16b Sixth main surface, 16c second side surface, 16d second convex corner, 16e third convex corner, 16i second ridge, 16j third ridge, 20, 20a semiconductor element, 21, 21a conductive bonding member, 22a , 22b, 22c, 22d conductive wire, 28 adhesive layer, 30 case, 31 base, 32 enclosure, 33, 33a lead terminal, 35 lid, 37 sealing member, 100 power supply, 200 power conversion device, 2 01 main conversion circuit, 203 control circuit, 300 load.
Claims (15)
前記導体層に接合されている半導体素子と、
絶縁層とを備え、
前記本体部は、前記第1主面に接触する第3主面と、前記第3主面とは反対側の第4主面と、前記第3主面と前記第4主面とを接続する第1側面とを含み、
前記突出部は、前記第1側面から800μm以下の突出長さで突出しており、
前記突出部は、前記第1主面に接触する第5主面と、前記第5主面とは反対側の第6主面と、前記第5主面と前記第6主面とを接続し、かつ、前記第1側面とは反対側の第2側面とを含み、
前記第5主面と前記第6主面の間の第1距離によって規定される前記突出部の第1厚さは、前記第3主面と前記第4主面との間の第2距離によって規定される前記本体部の第2厚さよりも小さく、
前記絶縁層は、前記第4主面と前記第1側面と前記第6主面と前記第2側面との上に形成されており、
前記第4主面と前記第1側面とが交差することによって形成される前記本体部の第1凸状角部における前記絶縁層の第3厚さと、前記第5主面と前記第2側面とが交差することによって形成される前記突出部の第2凸状角部における前記絶縁層の第4厚さと、前記第6主面と前記第2側面とが交差することによって形成される前記突出部の第3凸状角部における前記絶縁層の第5厚さとは、各々、前記第1凸状角部以外の前記第4主面上に形成されている前記絶縁層の第6厚さよりも大きく、
前記第1側面からの前記突出部の前記突出長さは100μm以上であり、
前記第1厚さは20μm以下である、半導体装置。 An insulating circuit board including an insulating substrate and a conductive layer, wherein the insulating substrate includes a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface; And the conductor layer includes a main body and a protrusion,
A semiconductor element joined to the conductor layer,
With an insulating layer,
The main body section connects a third main surface in contact with the first main surface, a fourth main surface opposite to the third main surface, and the third main surface and the fourth main surface. And a first aspect,
The protrusion has a protrusion length of 800 μm or less from the first side surface,
The protruding portion connects a fifth main surface that contacts the first main surface, a sixth main surface opposite to the fifth main surface, and connects the fifth main surface and the sixth main surface. And a second side opposite to the first side,
A first thickness of the protrusion defined by a first distance between the fifth main surface and the sixth main surface is determined by a second distance between the third main surface and the fourth main surface. Less than a defined second thickness of the body,
The insulating layer is formed on the fourth main surface, the first side surface, the sixth main surface, and the second side surface,
A third thickness of the insulating layer at a first convex corner of the main body formed by the intersection of the fourth main surface and the first side surface; and a fifth main surface and the second side surface. Are intersected by a fourth thickness of the insulating layer at a second convex corner of the projection formed by the intersection of the sixth main surface and the second side surface. The fifth thickness of the insulating layer at the third convex corner portion is larger than the sixth thickness of the insulating layer formed on the fourth main surface other than the first convex corner portion. And
The projecting length of the projecting portion from the first side surface is 100 μm or more,
The semiconductor device , wherein the first thickness is 20 μm or less .
前記導体層に接合されている半導体素子と、A semiconductor element joined to the conductor layer,
絶縁層とを備え、With an insulating layer,
前記本体部は、前記第1主面に接触する第3主面と、前記第3主面とは反対側の第4主面と、前記第3主面と前記第4主面とを接続する第1側面とを含み、The main body section connects a third main surface in contact with the first main surface, a fourth main surface opposite to the third main surface, and the third main surface and the fourth main surface. And a first aspect,
前記突出部は、前記第1側面から800μm以下の突出長さで突出しており、The protrusion has a protrusion length of 800 μm or less from the first side surface,
前記突出部は、前記第1主面に接触する第5主面と、前記第5主面とは反対側の第6主面と、前記第5主面と前記第6主面とを接続し、かつ、前記第1側面とは反対側の第2側面とを含み、The protruding portion connects a fifth main surface that contacts the first main surface, a sixth main surface opposite to the fifth main surface, and connects the fifth main surface and the sixth main surface. And a second side opposite to the first side,
前記第5主面と前記第6主面の間の第1距離によって規定される前記突出部の第1厚さは、前記第3主面と前記第4主面との間の第2距離によって規定される前記本体部の第2厚さよりも小さく、A first thickness of the protrusion defined by a first distance between the fifth main surface and the sixth main surface is determined by a second distance between the third main surface and the fourth main surface. Less than a defined second thickness of the body,
前記絶縁層は、前記第4主面と前記第1側面と前記第6主面と前記第2側面との上に形成されており、The insulating layer is formed on the fourth main surface, the first side surface, the sixth main surface, and the second side surface,
前記第4主面と前記第1側面とが交差することによって形成される前記本体部の第1凸状角部における前記絶縁層の第3厚さと、前記第5主面と前記第2側面とが交差することによって形成される前記突出部の第2凸状角部における前記絶縁層の第4厚さと、前記第6主面と前記第2側面とが交差することによって形成される前記突出部の第3凸状角部における前記絶縁層の第5厚さとは、各々、前記第1凸状角部以外の前記第4主面上に形成されている前記絶縁層の第6厚さよりも大きく、A third thickness of the insulating layer at a first convex corner of the main body formed by the intersection of the fourth main surface and the first side surface; and a fifth main surface and the second side surface. Are intersected by a fourth thickness of the insulating layer at a second convex corner of the projection formed by the intersection of the sixth main surface and the second side surface. The fifth thickness of the insulating layer at the third convex corner portion is larger than the sixth thickness of the insulating layer formed on the fourth main surface other than the first convex corner portion. ,
前記第1側面からの前記突出部の前記突出長さは500μm以上であり、The protrusion length of the protrusion from the first side surface is 500 μm or more,
前記第1厚さは40μm以下である、半導体装置。The semiconductor device, wherein the first thickness is 40 μm or less.
前記封止部材は、前記半導体素子と前記本体部と前記突出部とを封止し、
前記絶縁層は、前記封止部材より高い絶縁耐圧を有している、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の半導体装置。 Further comprising a sealing member,
The sealing member seals the semiconductor element, the main body, and the protrusion,
The insulating layer has a higher dielectric breakdown voltage than the sealing member, a semiconductor device according to any one of claims 1 to 5.
前記主変換回路を制御する制御信号を前記主変換回路に出力し得るように構成されている制御回路とを備える、電力変換装置。 A main conversion circuit comprising the semiconductor device according to any one of claims 1 to 6 , and configured to convert input power and output the converted power,
And a control circuit configured to output a control signal for controlling the main conversion circuit to the main conversion circuit.
絶縁層を前記第4主面と前記第1側面と前記第6主面と前記第2側面との上に形成することをさらに備え、
前記第4主面と前記第1側面とが交差することによって形成される前記導体層の第1凸状角部における前記絶縁層の第3厚さと、前記第5主面と前記第2側面とが交差することによって形成される前記突出部の第2凸状角部における前記絶縁層の第4厚さと、前記第6主面と前記第2側面とが交差することによって形成される前記突出部の第3凸状角部における前記絶縁層の第5厚さとは、各々、前記第1凸状角部以外の前記第4主面上に形成されている前記絶縁層の第6厚さよりも大きく、
前記第1側面からの前記突出部の前記突出長さは100μm以上であり、
前記第1厚さは20μm以下である、半導体装置の製造方法。 Bonding a semiconductor element to a conductor layer of an insulated circuit board, wherein the insulated circuit board includes an insulated board and the conductor layer, the insulated board has a first main surface, and the first main surface A second main surface on the opposite side, the conductor layer is provided on the first main surface of the insulating substrate, the conductor layer includes a main body and a protrusion, and the main body includes: A third main surface contacting the first main surface, a fourth main surface opposite to the third main surface, and a first side surface connecting the third main surface and the fourth main surface. Wherein the projecting portion projects from the first side surface with a projecting length of 800 μm or less, and the projecting portion has a fifth main surface in contact with the first main surface and an opposite side to the fifth main surface. A sixth main surface, the fifth main surface and the sixth main surface are connected to each other, and the second main surface includes a second side surface opposite to the first side surface. A first thickness of the protrusion defined by a first distance between the six main surfaces is a first thickness of the main body defined by a second distance between the third main surface and the fourth main surface. 2 less than the thickness,
Further comprising forming an insulating layer on the fourth main surface, the first side surface, the sixth main surface, and the second side surface,
A third thickness of the insulating layer at a first convex corner of the conductor layer formed by intersection of the fourth main surface and the first side surface; and a fifth main surface and the second side surface. Are intersected by a fourth thickness of the insulating layer at a second convex corner of the projection formed by the intersection of the sixth main surface and the second side surface. The fifth thickness of the insulating layer at the third convex corner portion is larger than the sixth thickness of the insulating layer formed on the fourth main surface other than the first convex corner portion. And
The projecting length of the projecting portion from the first side surface is 100 μm or more,
The method for manufacturing a semiconductor device , wherein the first thickness is 20 μm or less .
絶縁層を前記第4主面と前記第1側面と前記第6主面と前記第2側面との上に形成することをさらに備え、Further comprising forming an insulating layer on the fourth main surface, the first side surface, the sixth main surface, and the second side surface,
前記第4主面と前記第1側面とが交差することによって形成される前記導体層の第1凸状角部における前記絶縁層の第3厚さと、前記第5主面と前記第2側面とが交差することによって形成される前記突出部の第2凸状角部における前記絶縁層の第4厚さと、前記第6主面と前記第2側面とが交差することによって形成される前記突出部の第3凸状角部における前記絶縁層の第5厚さとは、各々、前記第1凸状角部以外の前記第4主面上に形成されている前記絶縁層の第6厚さよりも大きく、A third thickness of the insulating layer at a first convex corner of the conductor layer formed by intersection of the fourth main surface and the first side surface; and a fifth main surface and the second side surface. Are intersected by a fourth thickness of the insulating layer at a second convex corner of the projection formed by the intersection of the sixth main surface and the second side surface. The fifth thickness of the insulating layer at the third convex corner portion is larger than the sixth thickness of the insulating layer formed on the fourth main surface other than the first convex corner portion. ,
前記第1側面からの前記突出部の前記突出長さは500μm以上であり、The protrusion length of the protrusion from the first side surface is 500 μm or more,
前記第1厚さは40μm以下である、半導体装置の製造方法。The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the first thickness is 40 μm or less.
前記絶縁層は、前記封止部材より高い絶縁耐圧を有している、請求項8から請求項14のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。 The method further comprises sealing the semiconductor element, the main body, and the protrusion with a sealing member,
The insulating layer, said has a higher dielectric breakdown voltage than that of the sealing member, a method of manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 14 to claim 8.
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