一种半导体装置和电子设备的制作方法

本申请涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体装置和电子设备。

背景技术：

半导体元件被广泛应用于人们的日常生活和工作中。

在车载空调风扇的电机驱动器等产品中，使用多个分体式半导体装置。专利文件1(JP特开10-335541A)公开了一种分立式半导体装置，图1是专利文件1的分立式半导体装置的示意图。如图1所示，半导体元件4载置于框架1上，半导体元件4的连接端子通过引线8与框架1的引线端子10和框架1上的其他元件2进行电连接，并且，密封材料9对半导体元件4、框架1、其他元件2以及引线8进行密封，并使框架1的下表面从密封材料9中露出，由此，半导体装置成为半模制型封装体。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请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申请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。

技术实现要素：

为了使半导体装置小型化，需要将多个分立式半导体装置集成到一个封装体中形成集成的半导体装置，本申请的发明人发现，集成的半导体装置的封装结构难以直接使用原有的分立式半导体装置的封装结构，原因在于：1、原有的分立式半导体装置的封装结构的热阻抗大、散热性低；2、原有的分立式半导体装置的封装结构内部采用细丝状的引线进行电连接，该细丝状的引线在流过大电流的情况下容易发生熔断。

本申请实施例提供一种半导体装置，其具有良好的散热特性，并且其内部的电连接通道不易断裂。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种半导体装置，所述半导体装置具有：

至少一个半导体元件；

框体，其上表面载置有所述半导体元件；

导电体，其与所述半导体元件的上表面连接；

密封体，其对所述半导体元件、所述导电体以及所述框体进行密封，并使所述框体的至少部分下表面、以及所述导电体的至少部分上表面从所述密封体露出，其中，所述导电体是板状的金属构件。

根据本申请实施例的第二方面，其中，所述导电体包括：

第一导电体，其与所述框体的第一端子连接；以及

第二导电体，其与所述框体的第二端子连接，其中，所述第一导电体的延伸方向和所述第二导电体的延伸方向垂直。

根据本申请实施例的第三方面，其中，所述第一端子是电连接所述半导体元件的源极的源极端子，所述第二端子是电连接所述半导体元件的漏极的漏极端子。

根据本申请实施例的第四方面，其中，所述第一导电体的厚度和所述第二导电体的厚度都大于所述框体的厚度。

根据本申请实施例的第五方面，其中，所述第一导电体从所述密封体露出的表面的面积大于所述第一导电体与所述半导体元件的接触面的面积；和/或

所述第二导电体从所述密封体露出的表面的面积大于所述第二导电体与所述半导体元件的接触面的面积。

根据本申请实施例的第六方面，其中，与所述第一导电体连接的所述半导体元件的发热量大于与所述第二导电体连接的所述半导体元件的发热量，并且，所述第一导电体的面积大于所述第二导电体的面积。

根据本申请实施例的第七方面，其中，所述导电体具有第一端和与所述第一端相对的第二端，其中，所述第一端的宽度小于所述第二端的宽度。

根据本申请实施例的第八方面，其中，所述导电体为环状。

根据本申请实施例的第九方面，其中，所述导电体的从所述密封体露出的表面上具有绝缘膜。

根据本申请实施例的第十方面，提供一种电子设备，其具有如上述第一-第九方面中的任一方面所述的半导体装置。

本申请的有益效果在于：半导体装置能够具有良好的散热特性，并且其内部的电连接通道不易断裂。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请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，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

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。

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。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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：

图1是专利文件1的分立式半导体装置的一个示意图；

图2是本申请实施例1的半导体装置的一个俯视透视图；

图3是图2的A-A位置的一个横截面示意图；

图4是本申请实施例1的半导体装置的一个仰视图；

图5是图2的B-B位置的一个横截面示意图；

图6是本申请实施例1的半导体装置的另一个俯视图。

具体实施方式

参照附图，通过下面的说明书，本申请的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本申请的特定实施方式，其表明了其中可以采用本申请的原则的部分实施方式，应了解的是，本申请不限于所描述的实施方式，相反，本申请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。

实施例1

本申请实施例1提供一种半导体装置。

图2是该半导体装置的一个俯视透视图，图3是图2的A-A位置的一个横截面示意图，图4是该半导体装置的一个仰视图，图5是图2的B-B位置的一个横截面示意图，图6是该半导体装置的另一个俯视图。

如图2、图3所示，该半导体装置200包括半导体元件201、框体202、导电体203和密封体204。

在本实施例中，半导体元件201的数量至少为一个，图中2所示为6个半导体元件；框体202的上表面可以用来载置半导体元件201；导电体203可以与半导体元件201的上表面连接；密封体204可以对半导体元件201、导电体203以及框体202进行密封。

在本实施例中，如图2和图3所示，导电体203的至少部分上表面可以从密封体204露出。如图2和图4所示，框体202的至少部分下表面可以从密封体204露出。

在本实施例中，如图2所示，导电体201可以是板状的金属构件，导电体203的截面积大于现有技术中半导体装置内部引线的截面积。

根据本实施例，导电体与半导体元件连接，并且导电体的上表面从密封体露出，因此，半导体元件能够经由该导电体而向半导体装置200的外部散热；并且，导电体为板状，其具有较大的截面积，在利用导电体进行半导体装置内的电连接时，即使流过大电流，该导电体也不易熔断。所以，本实施例提供了一种具有散热性优异、且能够流过大电流的密封封装型半导体装置。

在本实施例中，如图2和图3所示，导电体203可以包括第一导电体2031和第二导电体2032。其中，第一导电体2031可以与框体202的第一端子2021连接，第二导电体2032可以与框体202的第二端子2022连接。在本实施例中，该第一端子2021例如可以是源极端子，其与半导体元件201的源极电连接，该第二端子2022例如可以是漏极端子，其与半导体元件201的漏极电连接，当然，本实施例并不限于此，第一端子和第二端子也可以是其它端子。

在本实施例中，如图2所示，第一导电体2031的延伸方向Y和第二导电体2032的延伸方向X垂直。由此，在第一导电体和第二导电体受热时，将沿不同的方向产生热应力，从而使半导体装置200所受到的热应力的方向分散，防止半导体装置200产生剧烈的变形。与之相对，如果第一导电体2031的延伸方向和第二导电体的延伸方向相同，那么，在第一导电体和第二导电体受热时，将沿相同的方向产生热应力，从而使半导体装置200在特定方向上受到的热应力较为集中，容易使半导体装置200的可靠性受到影响。

在本实施例中，如图3所示，第一导电体2031的厚度和第二导电体2032的厚度都大于框体202的厚度。由于第一导电体2031和第二导电体2032可以作为半导体元件201的散热板，其厚度越大，热容量也越大，越有利于为半导体元件201散热。此外，为了使半岛装置小型化，第一导电体2031和第二导电体2032的面积需要被控制，所以，将第一导电体2031和第二导电体2032的厚度设置得较厚，能够在控制面积的情况下提高第一导电体和第二导电体的热容量。

如图5所示，在本实施例中，第二导电体2032从密封体204露出的表面S1的面积大于第二导电体2032与半导体元件201的接触面S2的面积，由此，能够提高经由露出面S1进行散热的能力。此外，在本实施例中，第一导电体2031从密封体露出的表面的面积可以大于第一导电体2031与半导体元件201的接触面的面积。需要说明的是，第一导电体2031和第二导电体2032中的一方可以具备漏出的表面的面积大于接触的表面的面积这一特征，也可以第一导电体2031和第二导电体2032双方都具备该特征。

在本实施例中，与第一导电体2031连接的半导体元件201的发热量可以大于与第二导电体2032连接的半导体元件201的发热量，并且，第一导电体2031的上表面的面积可以大于第二导电体2032的上表面的面积，由此，发热量较大的半导体元件可以通过上表面的面积较大的导电体而进行散热，能够提高散热效率。

在本实施例中，导电体201可以具有第一端和与该第一端相对的第二端，并且，该第一端的宽度小于该第二端的宽度，由此，可以保证导电体的第一端与相邻的引线或框架之间具有足够的绝缘宽度。例如，在图2中，第二导电体2032的第一端2033的宽度可以小于第二端2034的宽度，由此，第一端2033可以与相邻的引线206之间具有足够的绝缘距离。

在本实施例中，导电体201可以是环状，由此，进一步增大导电体203的表面积，提高导电体201的散热能力。例如，如图6所示，第一导电体2031可以是围绕框架202的内周而设置的环状，并且，在导电体2031所覆盖的区域中，在不希望导电体2031与框架202或半导体元件201产生电连接的部位，可以设置绝缘层进行电绝缘。

在本实施例中，导电体203的从密封体204露出的表面上可以具有绝缘膜，由此，能够使导电体203的从密封体204露出的表面与外界电绝缘。

在本实施例中，半导体元件201可以经由粘接材料载置于框体202的上表面并固定于框体的上表面。

在本实施例中，半导体元件201可以是硅半导体元件，但是如果是大电力用半导体元件的话，也可以是由和硅半导体相比能够进行高温状态下的动作，并且开关速度迅速、低损耗的化合物半导体元件，例如碳化硅(SiC)半导体元件和氮化镓(GaN)半导体元件等。在本实施例中，该半导体元件201例如可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，也可以是其它的元件。

在本实施例中，框体202的上表面可以经由粘接材料来载置半导体元件201，框体202的下表面从密封体上露出。

在本实施例中，框体202可以包括第一框体2023和第二框体2024，其中，第一框体2023可以经由导电性粘结剂，与半导体元件201的漏极电连接，第二框体2024可以经由导电性粘结剂，与半导体元件201的源极电连接，其中，该导电性粘结剂例如可以是焊锡等。当然，框体202和半导体元件201之间也可以是其它的连接方式。

在本实施例中，框体202可以是将平板状材料进行冲压穿孔加工和化学蚀刻加工等工艺得到，该平板状材料厚度例如可以是0.2毫米。框体202的材料可以是铜(Cu)或者铜合金，其表面可以镀有银(Ag)等。

在本实施例中，导电体203可以是将平板状材料进行冲压穿孔加工和化学蚀刻加工等工艺得到，该平板状材料厚度例如可以是0.8毫米。导电体203的材料可以是铜(Cu)或者铜合金，其表面可以镀有镍(Ni)或者银(Ag)等

在本实施例中，导电体203可以作为半导体元件201等的提取电极来发挥作用，例如，第一导电性2031可以经由导电性粘结剂，与半导体元件201的源极电连接，第二导电性2032可以经由导电性粘结剂，与半导体元件201的漏极电连接，其中，该导电性粘结剂例如可以是焊锡等。当然，导电体203和半导体元件201之间也可以是其它的连接方式。

在本实施例中，密封体204可以由物理性质变化随着温度变化小的耐热性较好的树脂来形成，例如，该树脂可以是硅系树脂等。

根据本申请的实施例1，半导体元件能够经由导电体而向半导体装置的外部散热；并且，导电体为板状，其具有较大的截面积，在利用导电体进行半导体装置内的电连接时，即使流过大电流，该导电体也不易熔断。所以，本实施例提供了一种具有散热性优异、且能够流过大电流的密封封装型半导体装置。

实施例2

本申请实施例2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。

根据本申请的实施例2，由于半导体装置能够利用导电体向外部散热，并且，导电体为板状，其具有较大的截面积，即使流过大电流也不易熔断，所以，提高了半导体装置的散热特性以及大电流特性，进而提高了该电子设备的可靠性。

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。