半导体装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及半导体装置。
【背景技术】
[0002]近来，已知如下一种半导体装置:其中金属板与多个半导体元件的上下表面电连接且热连接，并通过密封树脂密封(例如参见公开号为2012-235081的日本早期公开专利)。这样的半导体装置的一个示例包括在横向与纵向上并排布置的半导体元件，例如绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、二极管等。
[0003]IGBT相当于通过将双极型晶体管的基极替换为场效应晶体管(FET)的栅极而形成的晶体管，并且IGBT具有电流驱动型双极型晶体管的高速和耐电特性以及电压驱动型场效应晶体管的节电特性。因此，如上所述的半导体装置能够用作执行开关操作的功率半导体装置。
[0004]对于上述的这种半导体装置，可以在树脂部上设置一用于保留爬电距离(creepage distance)的凹部。然而，可能会有这样的情况:由半导体元件产生的热导致应力集中在该凹部处。
[0005]因而，本公开的目的是提供一种能够减少在为增大爬电距离而设置的凹部处的应力集中的半导体装置。
【发明内容】
[0006]根据本公开的一个方案，提供了一种半导体装置，包括:
[0007]半导体元件，其设置在平面上；
[0008]密封树脂，其对所述半导体元件进行密封；
[0009]端子，其电连接到所述半导体元件并且包括从所述密封树脂的预定表面突出的部分；以及
[0010]凹部，当沿与所述平面垂直的方向观察时，所述凹部从所述预定表面朝向所述半导体元件侧凹进，其中
[0011]当沿与所述平面垂直的方向观察时，在所述半导体元件侧的所述凹部的边包括R形状。
【附图说明】
[0012]图1是示出根据第一实施例的半导体装置的电路结构的图。
[0013]图2是示出根据第一实施例的半导体装置的示例的立体图。
[0014]图3是示出根据第一实施例的半导体装置的示例的平面图。
[0015]图4是沿示出根据第一实施例的半导体装置的示例的图2中的线A-A的剖视图。
[0016]图5是沿示出根据第一实施例的半导体装置的示例的图2中的线B-B的剖视图。
[0017]图6是沿示出根据第一实施例的半导体装置的示例的图2中的线C-C的剖视图。
[0018]图7是示出根据第一实施例的半导体装置的内部结构的示例的平面图。
[0019]图8是示出从金属板的端面到凹部的最深部的距离d和在凹部的应力之间的关系的模拟结果的示例的图示。
[0020]图9是说明根据一般工序的树脂流动的比较实施例的平面图。
[0021]图10是示出在根据第一实施例的半导体装置的制造工序中用于将融化的树脂注入模具来执行树脂成型工序的树脂流动分析结果的示例的图示。
[0022]图11是示出根据第一实施例的第一变型例的半导体装置的示例的平面图。
[0023]图12是示出根据第一实施例的第二变型例的半导体装置的示例的平面图。
[0024]图13是示出根据第一实施例的第三变型例的半导体装置的示例的平面图。
[0025]图14是示出根据第一实施例的第四变型例的半导体装置的示例的平面图(第一 )O
[0026]图15是示出根据第一实施例的第四变型例的半导体装置的示例的平面图(第二)。
[0027]图16是示出根据第一实施例的第五变型例的半导体装置的示例的平面图。
[0028]图17是示出根据第一实施例的第六变型例的半导体装置的示例的平面图。
[0029]图18是示出根据第一实施例的第七变型例的半导体装置的示例的平面图。
[0030]图19是示出根据第一实施例的第八变型例的半导体装置的示例的平面图。
[0031]图20是示出根据第一实施例的第九变型例的半导体装置的示例的平面图。
[0032]图21是示出根据第一实施例的第十变型例的半导体装置的示例的立体图。
[0033]图22是示出根据第一实施例的第十变型例的半导体装置的示例的平面图。
[0034]图23是沿示出根据第一实施例的第十变型例的示例的图21中的线D-D的剖视图。
[0035]图24是示出根据第一实施例的第十变型例的半导体装置的制作工序的示例的平面图(第一)。
[0036]图25是示出根据第一实施例的第十变型例的半导体装置的制作工序的示例的平面图(第二)。
【具体实施方式】
[0037]下文中，将参照附图描述实施例。在下文描述的实施例中，对具有在横向与纵向上并排布置的四个半导体元件(两个IGBT和两个二极管)的半导体装置进行说明；然而这并非必需的。应注意的是，在各个附图中，相同的元件通过相同的附图标记来指代，并且为了避免重复可以省去说明。
[0038][第一实施例]
[0039]首先，描述根据第一实施例的半导体装置的电路结构。图1是示出根据第一实施例的半导体装置的电路结构的图。参照图1，根据第一实施例的半导体装置I为包括IGBT10和20以及二极管31和32的逆变(inverter)电路。
[0040]在半导体装置I中，IGBT 10包括集电极11、发射电极12和栅电极13。此外，IGBT20包括集电极21、发射电极22和栅电极23。
[0041]IGBT 10的集电极11电连接到高压侧电源端子41a和二极管31的阴极。IGBT 10的发射电极12电连接到二极管31的阳极。换言之，二极管31通过反向并联连接而连接到IGBT 10。IGBT 10的栅电极13电连接到至少一个控制电极端子46。
[0042]IGBT 20的发射电极22电连接到低压侧电源端子42a和二极管32的阳极。IGBT20的集电极21电连接到二极管32的阴极。换言之，二极管32通过反向并联连接而连接到IGBT 20。IGBT 20的栅电极23电连接到至少一个控制电极端子47。
[0043]此外，IGBT 10的发射电极12电连接到集电极21和输出端子43a。应注意的是，施加到高压侧电源端子41a、低压侧电源端子42a和输出端子43a的电压高于施加到控制电极端子46和47上的电压，因此，下文中将41a、42a和43a这三个端子共同地称为“高压端子”。
[0044]接下来，描述根据第一实施例的半导体装置的结构。图2是示出根据第一实施例的半导体装置的示例的立体图。图3是示出根据第一实施例的半导体装置的示例的平面图。图4是沿示出根据第一实施例的半导体装置的示例的图2中的线A-A的剖视图。图5是沿示出根据第一实施例的半导体装置的示例的图2中的线B-B的剖视图。图6是沿示出根据第一实施例的半导体装置的示例的图2中的线C-C的剖视图。图7是根据第一实施例的半导体装置的内部结构的示例的平面图。
[0045]应注意的是，在本说明书中，假设在半导体装置I中，金属板44和45暴露在上表面，并且金属板41和43暴露在下表面。此外，假设高压侧电源端子41a、低压侧电源端子42a和输出端子43a从正面突出。此外，假设悬置引线端子41b、悬置引线端子43b、控制电极端子46和47从背面突出。此外，假设其他表面为侧面。
[0046]参照图2至图7，在半导体装置I中，包括有高压侧电源端子41a和悬置引线端子41b的金属板41、包括有低压侧电源端子42a的金属板42和包括有输出端子43a和悬置引线端子43b的金属板43，以预定的距离平行布置为使得金属板41、42和43的纵向基本相同(Y方向)。
[0047]此外，控制电极端子46被设置为使得多个金属引线端子平行布置并且以预定的距离间隔从而使得其纵向与金属板41的纵向基本相同(Y方向)。此外，控制电极端子47被设置为使得多个金属引线端子平行布置并且以预定的距离间隔从而使得其纵向与金属板43的纵向基本相同(Y方向)
[0048]金属板41、42和43以及控制电极端子46和47可以由例如铜(Cu)、镍(Ni)和铝(Lv)等形成。金属板41、42和43的表面以及控制电极端子46和47可以镀有银(Ag)和金(Au)等。
[0049]IGBT 10安装在金属板41的上表面上以使得集电极11和金属板41之间经由例如锡基焊料等的导电性接合材料(未示出)而导通。应注意的是，金属板41的连接集电极11的一侧也被称作“P侧”。此外，二极管31安装在金属板41的上表面上以使得其阴极和金属板41之间经由例如锡基焊料等的导电性接合材料(未示出)而导通。IGBT 10和二极管31布置在金属板41的纵向(Y方向)上。
[0050]IGBT 20安装在金属板43的上表面上以使得集电极21和金属板43之间经由例如锡基焊料等的导电性接合材料(未示出)而导通。此外，二极管32安装在金属板43的上表面上以