JP7047915B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
発明の効果
以下、第1実施形態について説明する。図1A、1B、1Cは、第1実施形態に係る半導体装置101の構成を示す説明図である。図1Aは半導体装置101の側面図、図1Bは図1Aの「A1」方向から見た側面図、図1Cは図1Aの「B1-B1’」方向から見た断面図である。なお、図1Aにおいて、左右方向をX方向、上下方向をZ方向、紙面に直交する方向をY方向と定義する。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図2A、図2B、図2Cは、第2実施形態に係る半導体装置102の構成を示す説明図である。図2Aは、半導体装置102の側面図、図2Bは図2Aの「A2」方向から見た側面図、図2Cは図2Aの「B2-B2’」方向から見た断面図である。なお、図2Aにおいて、左右方向をX方向、上下方向をZ方向、紙面に直交する方向をY方向と定義する。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。図3A、図3B、図3Cは、第3実施形態に係る半導体装置103の構成を示す説明図である。図3Aは、半導体装置103の側面図、図3Bは図3Aの「A3」方向から見た側面図、図3Cは図3Aの「B3-B3’」方向から見た断面図である。なお、図3Aにおいて、左右方向をX方向、上下方向をZ方向、紙面に直交する方向をY方向と定義する。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。図4A、図4B、図4Cは、第4実施形態に係る半導体装置104の構成を示す説明図である。図4Aは半導体装置104の側面図、図4Bは図4Aの「A4」方向から見た側面図、図4Cは図4Aの「B4-B4’」方向から見た断面図である。なお、図4Aにおいて、左右方向をX方向、上下方向をZ方向、紙面に直交する方向をY方向と定義する。
次に、本発明の第5実施形態について説明する。図5A、図5B、図5Cは、第5実施形態に係る半導体装置105の構成を示す説明図である。図5Aは半導体装置105の側面図、図5Bは図5Aの「A5」方向から見た側面図、図5Cは図5Aの「B5-B5’」方向から見た断面図である。なお、図5Aにおいて、左右方向をX方向、上下方向をZ方向、紙面に直交する方向をY方向と定義する。
次に、本発明の第6実施形態について説明する。図6A、図6B、図6Cは、第6実施形態に係る半導体装置106の構成を示す説明図である。図6Aは半導体装置106の側面図、図6Bは図6Aの「A6」方向から見た側面図、図6Cは図6Aの「B6-B6’」方向から見た断面図である。なお、図6Aにおいて、左右方向をX方向、上下方向をZ方向、紙面に直交する方向をY方向と定義する。
次に、本発明の第7実施形態について説明する。図7A、図7B、図7Cは、第7実施形態に係る半導体装置107の構成を示す説明図である。図7Aは、半導体装置107の側面図、図7Bは図7Aの「A7」方向から見た側面図、図7Cは図7Aの「B7-B7’」方向から見た断面図である。なお、図7Aにおいて、左右方向をX方向、上下方向をZ方向、紙面に直交する方向をY方向と定義する。
次に、本発明の第8実施形態について説明する。図8A、図8B、図8Cは、第8実施形態に係る半導体装置108の構成を示す説明図である。図8Aは、半導体装置108の側面図、図8Bは図8Aの「A8」方向から見た側面図、図8Cは図8Aの「B8-B8’」方向から見た断面図である。なお、図8Aにおいて、左右方向をX方向、上下方向をZ方向、紙面に直交する方向をY方向と定義する。
次に、本発明の第9実施形態について説明する。図9A、図9B、図9Cは、第9実施形態に係る半導体装置109の構成を示す説明図である。図9Aは、半導体装置109の側面図、図9Bは図9Aの「A9」方向から見た側面図、図9Cは図9Aの「B9-B9’」方向から見た断面図である。なお、図9Aにおいて、左右方向をX方向、上下方向をZ方向、紙面に直交する方向をY方向と定義する。
次に、本発明の第10実施形態について説明する。図10A、図10B、図10C、図10Dは、第10実施形態に係る半導体装置110の構成を示す説明図である。図10Aは、半導体装置110の側面図、図10Bは図10Aの「A10」方向から見た側面図、図10Cは図10Aの「B10-B10’」方向から見た断面図、図10Dは図10Aの「C10」方向から見た側面図である。なお、図10Aにおいて、左右方向をX方向、上下方向をZ方向、紙面に直交する方向をY方向と定義する。
次に、本発明の第11実施形態について説明する。図11A、図11B、図11C、図11Dは、第11実施形態に係る半導体装置111の構成を示す説明図である。図11Aは半導体装置111の側面図、図11Bは図11Aの「B11-B11’」方向から見た断面図、図11Cは半導体装置111の背面図(即ち、図11Aの反対側の側面図)、図11Dは図11Aの「A11」方向から見た側面図である。なお、図11Aにおいて、左右方向をX方向、上下方向をZ方向、紙面に直交する方向をY方向と定義する。
次に、本発明の第12実施形態について説明する。図12は、第12実施形態に係る半導体装置112の側面図である。第12実施形態に係る半導体装置112は、前述した第5実施形態に示した半導体装置105の周囲に、封止材54を充填した点で相違しており、それ以外の構成は、第5実施形態と同様であるので説明を省略する。封止材54として例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂を用いることができる。
2、2a、2b 正側導体
3、3a、3b、3c、3c’ 半導体チップ
4、4a、4b 熱拡散部材
5 電子部品
6、6a、6b 負側導体
7、7a、7b、8、8a、8b 絶縁部材(第1絶縁部材)
9、9a、9b 絶縁部材(第2絶縁部材)
17a 正側電極
17b 負側電極
18 コンデンサ
20 金属導体
31 導電性部材
32、32a、32b、32a’、32b’ 熱拡散部材
33、33a、33b、33a’、33b’ 絶縁部材(第3絶縁部材)
34 絶縁部材(第5絶縁部材)
35a、35b 絶縁部材(第6絶縁部材)
36 金属部材
37 絶縁部材(第4絶縁部材)
51 絶縁部
52、53 金属部材
54 封止材
101~112 半導体装置
104a、111a 第1の半導体装置
104b、111b 第2の半導体装置
321 熱拡散部材
322 連結部材
323、323a、323b 延在部
C1 平滑コンデンサ
p1 第1主面
p2 第2主面
p3 第3主面
p4 第4主面
p5 第5主面
p6 第6主面
p7 第7主面
p8 第8主面
p9 第9主面
p10 第10主面
q1 側面(第1接合面)
q2 下面(第2接合面)
q3 側面(第3接合面)
q4 下面(第4接合面)
q5 上面(第5接合面)
q6 上面(第6接合面)
Claims (14)
- 素子が形成され、互いに対向する第1主面及び第2主面を有する半導体チップと、
前記第1主面に接合した第1接合面と、前記第1接合面の辺に連結した第2接合面とを有し、前記素子と電気的に接続された導電性部材と、
前記第2主面に接合した第3接合面と、前記第3接合面の辺に連結した第4接合面とを有する熱拡散部材と、
前記第2接合面、及び、前記第4接合面に、直接又は間接的に接合した冷却器と、
を備え、
前記導電性部材は、前記第2接合面に対向する第5接合面を有し、
前記熱拡散部材は、前記第4接合面に対向する第6接合面を有し、
前記第5接合面及び前記第6接合面に接合された電子部品を更に備える
ことを特徴とする半導体装置。 - (削除)
- 前記素子と、前記電子部品は、電気的に接続されて所定の回路を構成すること
を特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 - 前記第1主面と前記第1接合面との接合、前記第2主面と前記第3接合面との接合、前記第2接合面と前記冷却器との接合、前記第4接合面と前記冷却器との接合、前記第5接合面と前記電子部品との接合、前記第6接合面と前記電子部品との接合、
のうちの少なくとも一つは金属接合であること
を特徴とする請求項1または3に記載の半導体装置。 - 前記第2接合面と前記冷却器との間に配置され、且つ互いに対向する第3主面及び第4主面の各々に表出した第1金属層を有する第1絶縁部材を更に備え、
前記第2接合面と前記第3主面、及び、前記冷却器と前記第4主面は金属接合されていること
を特徴とする請求項1または3に記載の半導体装置。 - 前記第6接合面と前記電子部品との間に配置され、且つ互いに対向する第5主面及び第6主面の各々に表出した第2金属層を有する第2絶縁部材を更に備え、
前記第6接合面と前記第5主面、及び、前記電子部品と前記第6主面は金属接合されていること
を特徴とする請求項1または3に記載の半導体装置。 - 前記電子部品の線膨張係数は、前記半導体チップの線膨張係数以上であること
を特徴とする請求項1、3、4のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 前記電子部品の線膨張係数は、前記冷却器の線膨張係数以下であること
を特徴とする請求項1、3、4、7のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 前記導電性部材及び前記熱拡散部材の一方の、前記冷却器に接合する面に対向する面に接合した第3絶縁部材、を更に備え、
前記導電性部材及び前記熱拡散部材の他方の一部が、前記半導体チップよりも前記熱拡散部材及び前記導電性部材の前記一方の側まで延在し、延在した前記一部は、前記第3絶縁部材を介して前記熱拡散部材及び前記導電性部材の前記一方に接合されていること
を特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 - 素子が形成され、互いに対向する第1主面及び第2主面を有する半導体チップと、
前記第1主面に接合した第1接合面と、前記第1接合面の辺に連結した第2接合面とを有し、前記素子と電気的に接続された導電性部材と、
前記第2主面に接合した第3接合面と、前記第3接合面の辺に連結した第4接合面とを有する熱拡散部材と、
前記第2接合面、及び、前記第4接合面に、直接又は間接的に接合した冷却器と、
前記導電性部材及び前記熱拡散部材の一方の、前記冷却器に接合する面に対向する面に接合した第4絶縁部材と、
前記導電性部材及び前記熱拡散部材の他方の、前記冷却器と接合する面に対向する面に接合され、一部が前記半導体チップよりも前記熱拡散部材及び前記導電性部材の前記一方の側まで延在する連結部材と、を備え、
延在した前記連結部材の前記一部は、前記第4絶縁部材を介して前記熱拡散部材及び前記導電性部材の前記一方に接合されていること
を特徴とする半導体装置。 - 前記導電性部材と前記冷却器との間に、互いに対向する第7主面及び第8主面の各々に表出した第5金属層を有する第5絶縁部材を設け、
前記熱拡散部材と前記冷却器との間に、互いに対向する第9主面及び第10主面の各々に表出した第6金属層を有する第6絶縁部材を設け、
前記導電性部材と前記第7主面、及び、前記冷却器と前記第8主面は金属接合され、前記熱拡散部材と前記第9主面、及び、前記冷却器と前記第10主面は、金属接合されていること
を特徴とする請求項1、3~10のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 前記導電性部材は、第1導電性部材及び第2導電性部材からなり、
前記第1導電性部材及び前記第2導電性部材の各々は、前記半導体チップの前記第1主面に接合する前記第1接合面、及び、前記冷却器に接合する前記第2接合面、
を備えたことを特徴とする請求項1、3~11のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 前記半導体チップと、前記導電性部材及び前記熱拡散部材の前記他方と、前記第3絶縁部材とからなる組を2つ備え、前記組の各々の前記半導体チップは、前記導電性部材及び前記熱拡散部材の前記一方と接合されること
を特徴とする請求項9に記載の半導体装置。 - 前記導電性部材、前記熱拡散部材、及び前記半導体チップの周囲に充填された樹脂を更に備えることを特徴とする請求項1、3~13のいずれか1項に記載の半導体装置。
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