半导体装置和电子设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型实施例提供一种半导体装置和电子设备，该半导体装置包括：半导体元件；金属基板，在所述金属基板的第一主面上载置有所述半导体元件；以及树脂结构，其对所述半导体元件和所述金属基板进行密封；所述树脂结构包括：第一树脂部，其覆盖所述金属基板，并具有第一表面；第二树脂部，其具有与所述第一表面相邻的第二表面，并且，在沿着垂直于所述第一主面的方向上，所述第二表面高于所述第一表面；突起部，其具有与所述第一表面相邻的第三表面，并且，在沿着垂直于所述第一主面的方向上，所述第三表面高于所述第一表面。根据本实用新型实施例，能够在半导体装置的具有阶差的表面形成突起，能够消除晃动，提高稳定性。
【专利说明】半导体装置和电子设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体【技术领域】，尤其涉及一种半导体装置和包括该半导体装置的电子设备。
【背景技术】
[0002]半导体装置被广泛应用于电子设备中。为了获得高可靠性的半导体装置，现有技术中采用树脂对半导体装置进行密封封装。
[0003]图1示出了专利文献1(JP平4-19805Y2)所记载的半导体装置的结构示意图，如图1所示，半导体元件2d被载置于基板上，并且，通过树脂材料6对半导体元件2d和基板进行密封，形成半导体装置。树脂材料能够对半导体装置的内部结构进行绝缘密封，防止外界的空气和水汽对半导体装置内部结构造成侵蚀。在专利文献I中，半导体装置的下表面为平面，上表面设置有阶差，并且导线Ic的引出部变厚。
[0004]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本实用新型的【背景技术】部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
实用新型内容
[0005]但是，发明人发现:在使用专利文献I所记载的半导体装置时，如果将半导体装置具有阶差的表面放置在平面上，存在容易产生晃动和缺乏稳定性等问题，并且当施加过度的负荷时容易使半导体装置产生破损。
[0006]本实用新型实施例提供一种半导体装置和电子设备，通过在半导体装置的具有阶差的表面形成突起，能够消除晃动，提高稳定性。
[0007]根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种半导体装置，该半导体装置包括:
[0008]半导体元件；
[0009]金属基板，在所述金属基板的第一主面上载置有所述半导体元件；以及
[0010]树脂结构，其对所述半导体元件和所述金属基板进行密封；
[0011]所述树脂结构包括:
[0012]第一树脂部，其覆盖所述金属基板，并具有第一表面；
[0013]第二树脂部，其具有与所述第一表面相邻的第二表面，并且，在沿着垂直于所述第一主面的方向上，所述第二表面高于所述第一表面；
[0014]突起部，其具有与所述第一表面相邻的第三表面，并且，在沿着垂直于所述第一主面的方向上，所述第三表面高于所述第一表面。
[0015]根据本实用新型实施例的第二方面，其中，所述第三表面与所述第一表面的高度差，等于所述第二表面与所述第一表面的高度差。
[0016]根据本实用新型实施例的第三方面，其中，所述半导体装置还包括压销，所述压销在所述突起部处被所述树脂结构覆盖。
[0017]根据本实用新型实施例的第四方面，其中，所述压销的第一端与所述第一主面抵接。
[0018]根据本实用新型实施例的第五方面，其中，所述压销的第一端与所述第一主面不进行固定连接。
[0019]根据本实用新型实施例的第六方面，其中，所述压销的第二端穿过所述突起部并延伸至所述树脂结构的表面。
[0020]根据本实用新型实施例的第七方面，其中，所述半导体装置还包括:端子部，所述端子部的引线端穿过所述第二树脂部并延伸到所述树脂结构的外部；并且，所述压销的第二端与所述第一主面的高度差，等于所述端子部的引线端与所述第一主面的高度差。
[0021]根据本实用新型实施例的第八方面，其中，所述突起部为I个或2个以上。
[0022]根据本实用新型实施例的第九方面，其中，所述金属基板的第二主面从所述树脂结构中露出。
[0023]根据本实用新型实施例的第十方面，提供一种电子设备，该电子设备包括如上述实施例的第一方面至第九方面中任一项所述的半导体装置。
[0024]本实用新型的有益效果在于:在树脂结构中，厚度相对较薄的树脂部包括突起部，从而在半导体装置具有阶差的表面的相对较低处形成突起；由此，在将该具有阶差的表面放置在平面上时，能够消除晃动而提高稳定性，并且能够减少树脂材料的用量，降低半导体装置的成本。
[0025]参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。
[0026]针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
[0027]应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]所包括的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本实用新型的实施方式，并与文字描述一起来阐释本实用新型的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
[0029]图1是专利文献I的半导体装置的结构示意图；
[0030]图2是本申请实施例1的半导体装置的俯视图；
[0031]图3是本申请实施例1的半导体装置的立体图；
[0032]图4是本申请实施例1的半导体装置的仰视图；
[0033]图5是沿图2的A-A方向观察的半导体装置的剖面示意图；
[0034]图6是沿图2的B-B方向观察的半导体装置的剖面示意图；
[0035]图7是沿图2的C-C方向观察的半导体装置的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0036]参照附图，通过下面的说明书，本实用新型的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本实用新型的特定实施方式，其表明了其中可以采用本实用新型的原则的部分实施方式，应了解的是，本实用新型不限于所描述的实施方式，相反，本实用新型包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
[0037]实施例1
[0038]本实用新型实施例1提供一种半导体装置。图2、图3、图4分别是本申请实施例1的半导体装置的俯视图、立体图和仰视图，其中，图2的X方向所示是该半导体装置的长边方向。图5、图6和图7分别是沿图2的A-A方向、B-B方向和C-C方向观察的半导体装置的剖面示意图。
[0039]如图2-图7所示，该半导体装置200包括半导体元件(未示出)、金属基板201和树脂结构202。其中，半导体元件被载置于金属基板201的第一主面201A上；树脂结构202对该半导体元件和金属基板201进行密封。
[0040]在本申请实施例中，通过树脂结构202的密封作用，能够对半导体元件和金属基板的第一主面201A进行保护，提高半导体装置的可靠性。
[0041]如图6所示，在本申请实施例中，树脂结构202可以包括第一树脂部2021、第二树脂部2022和突起部2023。其中，第一树脂部2021可以覆盖金属基板，并且第一树脂部的第一表面2021A可以平行于第一主面201A ;第二树脂部2022可以具有与第一表面相邻的第二表面2022A，该第二表面可以平行于第一主面201A，并且，在沿着垂直于第一主面的方向上，该第二表面可以高于该第一表面；突起部2023,具有与第一表面相邻的第三表面2023A，该第三表面可以平行于第一主面201A，并且在沿着垂直于第一主面的方向上，该第三表面可以高于第一表面。
[0042]根据本实施例，由于树脂结构202具有突起部2023，因而能在半导体装置具有阶差的表面的相对较低处形成突起，由此，在将半导体装置具有阶差的表面放置在平面上的情况下，不会产生晃动，能够提高稳定性。
[0043]在本申请实施例中，第三表面与第一表面的高度差H1，等于第二表面与第一表面的高度差H2，由此，能够进一步防止半导体装置的晃动。
[0044]在本申请实施例中，如图6所示，该半导体装置200还可以包括压销203，该压销可以在该突起部处被该树脂结构所覆盖。由于压销203能够占据一定的体积，因此，能够消减突起部2023所使用的树脂的量，从而节约成本。
[0045]如图6所示，压销203的第一端2031可以被设置为与第一主面201A相抵接，由此，对金属基板201产生按压作用，能够在进行树脂封装时防止金属基板浮起，避免产生树脂毛刺。
[0046]在本实施例中，第一端2031与第一主面201A之间可以仅是抵接，而不进行如焊接之类的固定连接。由此，在进行树脂封装时，金属基板201在沿着与第一主面201A平行的方向上可以随树脂的流动而移动，不会在第一端与第一主面的抵接处产生应力；与之相对，如果在该第一端与第一主面之间形成固定连接，那么树脂流动时会在该固定连接处，例如焊料上，产生较大的应力，容易造成焊料破裂，反而会影响压销与第一主面之间的抵接效果。
[0047]如图6所示，压销203的截面可以是具有折弯的形状，例如可以是“Z”字型；压销203的第二端2032可以穿过突起部2023并延伸至该树脂结构的表面，由此，从该半导体装置的外观上可以观察到该第二端的露出端面。
[0048]在本申请实施例中，该半导体装置200还可以包括端子部204，用于将该半导体装置与外部电路进行电连接。端子部204的引线端可以穿过第二树脂部2022的边缘而延伸到该树脂结构202的外部；由于该第二树脂部具有较大厚度，因此引线端之间的爬电距离(Creepage Distance)较大,确保了引线端之间具有良好的电气绝缘性能。
[0049]此外，该端子部的引线端与第一主面201A的高度差D1，可以等于该压销的第二端2032与第一主面201A的高度差D2，由此，使得该半导体装置呈现良好的外观。
[0050]在本申请实施例中，突起部2023的数量可以是I个，也可以是2个以上，本申请实施例并不限于此。通过设置突起部的数量，能够在放置半导体装置时，进一步提高稳定性。
[0051]此外，如图5-7所示，在沿着垂直于该金属基板的主面201A的方向上，第一树脂部2021的厚度可以比第二树脂部2022的厚度小，由此，能够减少树脂材料的用量，降低半导体装置的成本。
[0052]此外，如图2和图7所示，在本实施例中，第二树脂部2022可以被设置在半导体装置200的长边侧和两端部，从而以“匚”字型包围第一树脂部，由此，能够提高半导体装置的机械强度。
[0053]此外，在本实施例中，该半导体装置的两个端部可以分别设置有螺钉槽205，螺钉可以被螺旋紧固于该螺钉槽205内，由此，将半导体装置200与其它的装置进行固定安装。
[0054]在本申请实施例中，金属基板201可以是由金属电路层、绝缘层和散热板所组成的多层板结构。其中，该金属电路层的材料例如可以是电解铜箔，该绝缘层的材料例如可以是无机填充环氧树脂，该散热板的材料可以是金属材料，例如可以是日本标准下材料记号为A5052的铝合金材料。并且，该金属基板的第二主面201B可以从该树脂结构202露出，从而利于通过该第二主面20IB散热。
[0055]根据本申请的实施例1，树脂结构包括突起部，由此，在将半导体装置具有阶差的表面放置在平面上的情况下，不会产生晃动，能够提高稳定性；此外，突起部的第三表面与第一树脂部的第一表面的高度差H1，等于第二树脂部的第二表面与第一树脂部的第一表面的高度差H2，由此，能够进一步防止半导体装置的晃动；此外，突起部覆盖压销，能够消减突起部所使用的树脂的量，从而节约成本；此外，压销与金属基板的第一主面相抵接，由此，对金属基板产生按压作用，能够在进行树脂封装时防止金属基板浮起，避免产生树脂毛刺；此外，压销与第一主面之间不进行固定连接，由此，在进行树脂封装时，避免在压销与第一主面之间产生较大应力。
[0056]实施例2
[0057]本实用新型实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括如实施例1所述的半导体装置。
[0058]根据本申请的实施例2，在将该半导体装置具有阶差的表面放置在平面上时，能够消除晃动，提高稳定性，进而使该电子设备的装配更加便利。
[0059]以上结合具体的实施方式对本实用新型进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本实用新型的精神和原理对本实用新型做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本实用新型的范围内。
【权利要求】
1.一种半导体装置，其特征在于，所述半导体装置包括: 半导体元件； 金属基板，在所述金属基板的第一主面上载置有所述半导体元件；以及 树脂结构，其对所述半导体元件和所述金属基板进行密封； 所述树脂结构包括: 第一树脂部，其覆盖所述金属基板，并具有第一表面； 第二树脂部，其具有与所述第一表面相邻的第二表面，并且，在沿着垂直于所述第一主面的方向上，所述第二表面高于所述第一表面； 突起部，其具有与所述第一表面相邻的第三表面，并且，在沿着垂直于所述第一主面的方向上，所述第三表面高于所述第一表面。
2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于， 所述第三表面与所述第一表面的高度差，等于所述第二表面与所述第一表面的高度差。
3.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置还包括: 压销，所述压销在所述突起部处被所述树脂结构覆盖。
4.如权利要求3所述的半导体装置，其特征在于， 所述压销的第一端与所述第一主面抵接。
5.如权利要求4所述的半导体装置，其特征在于， 所述压销的第一端与所述第一主面不进行固定连接。
6.如权利要求3所述的半导体装置，其特征在于， 所述压销的第二端穿过所述突起部并延伸至所述树脂结构的表面。
7.如权利要求6所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置还包括: 端子部，所述端子部的引线端穿过所述第二树脂部并延伸到所述树脂结构的外部； 并且，所述压销的第二端与所述第一主面的高度差，等于所述端子部的引线端与所述第一主面的高度差。
8.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于， 所述突起部为I个或2个以上。
9.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述金属基板的第二主面从所述树脂结构中露出。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1-9中任一项所述的半导体装置。
【文档编号】H01L23/29GK203967065SQ201420400029
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月18日 优先权日:2014年7月18日
【发明者】菊池由尚 申请人:三垦电气株式会社