半导体装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本说明书中公开的技术涉及一种半导体装置。
【背景技术】
[0002]在专利文献I中公开了一种半导体装置。专利文献I的半导体装置具备:多个半导体芯片，以隔开间隔的方式而配置；石墨热扩散板，其被固定在半导体芯片上；金属基板，其被固定在石墨热扩散板上。多个半导体芯片通过密封树脂而被密封。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2012-028520号公报
【发明内容】
[0006]发明所要解决的课题
[0007]在专利文献I的半导体装置中，半导体芯片由于通电而发热。当由于半导体装置的开启或关闭而使半导体芯片反复发热时，对半导体芯片进行密封的密封树脂将膨胀、收缩，从而存在密封树脂从半导体芯片上剥离的情况。此外，在半导体装置的制造时进行热处理的情况下，也存在密封树脂收缩而从半导体芯片上剥离的情况。因此，本说明书的目的在于，提供一种能够减少密封树脂的剥离的半导体装置。
[0008]用于解决课题的方法
[0009]本说明书中公开的半导体装置具备:金属的散热部件；第一半导体芯片，其与所述散热部件的表面连接；第二半导体芯片，其与所述第一半导体芯片隔开间隔并与所述散热部件的所述表面连接；密封树脂，其对所述第一半导体芯片、所述第二半导体芯片、以及所述第一半导体芯片与所述第二半导体芯片之间的所述散热部件的所述表面进行密封。此夕卜，半导体装置具备:第一热扩散部件，其由碳系材料构成，且在与所述第一半导体芯片对置的位置处与所述散热部件的背面连接；第二热扩散部件，其由碳系材料构成，且在与所述第二半导体芯片对置的位置处与所述散热部件的所述背面连接；冷却器，其在所述散热部件的相反侧对所述第一热扩散部件以及所述第二热扩散部件进行冷却。所述第一热扩散部件与所述第二热扩散部件以隔开间隔的方式而被配置，并且所述第一热扩散部件与所述第二热扩散部件被配置为，所述第一热扩散部件与所述第二热扩散部件之间的所述间隔处于隔着所述散热部件而与所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片之间的所述间隔对置的位置。
[0010]根据上述的半导体装置，在半导体芯片中产生的热量被传递至热扩散部件时，在热扩散部件上将产生热应力。此时，由于第一热扩散部件和第二热扩散部件以隔开间隔的方式被配置，因此第一热扩散部件以及第二热扩散部件能够向所述间隔侧变形，由此，减轻了在第一热扩散部件以及第二热扩散部件中所产生的热应力。因此，减轻了从第一热扩散部件以及第二热扩散部件向密封树脂施加的应力，也由此抑制了密封树脂的剥离。
[0011]此外，虽然一般而言在两个半导体芯片之间因密封树脂而易于产生较高的应力，但是在上述的半导体装置中，第一热扩散部件和第二热扩散部件被配置为，第一热扩散部件和第二热扩散部件之间的间隔处于与第一半导体芯片和第二半导体芯片之间的间隔对置的位置。因此，位于第一半导体芯片和第二半导体芯片之间的散热部件易于跟随密封树脂的膨胀、收缩。因此，即使在第一半导体芯片和第二半导体芯片之间，也能够减轻密封树脂的热应力，从而能够减少密封树脂的剥离。
【附图说明】
[0012]图1为半导体装置的剖视图。
[0013]图2为图1中的I1-1I剖视图。
[0014]图3为热扩散部件的立体图。
[0015]图4为图3的IV -1V剖视图。
[0016]图5为对热扩散部件的制造方法进行说明的图(I)。
[0017]图6为对热扩散部件的制造方法进行说明的图(2)。
[0018]图7为对热扩散部件的制造方法进行说明的图(3)。
[0019]图8为对热扩散部件的制造方法进行说明的图(4)。
[0020]图9为图1的IX -1X剖视图。
[0021]图10为示意性地表示热扩散部件的另一端面与制冷剂的流动方向的关系的图。
[0022]图11为其他实施方式所涉及的半导体装置的剖视图。
[0023]图12为又一实施方式所涉及的半导体装置的剖视图。
[0024]图13为又一实施方式所涉及的半导体装置的剖视图。
[0025]图14为又一实施方式所涉及的半导体装置的剖视图。
[0026]图15为又一实施方式所涉及的半导体装置的与上述图9相对应的剖视图。
【具体实施方式】
[0027]列举记载在下文中进行说明的实施方式的主要特征。另外，在下文中所记载的技术要素为各自独立的技术要素，且为单独或者通过各种组合而发挥技术上的有用性的技术要素。
[0028](特征I)
[0029]冷却器可以使用流动的制冷剂而对第一热扩散部件以及第二热扩散部件进行冷却。第一热扩散部件的冷却器侧的端面的位置与第二热扩散部件的冷却器侧的端面的位置可以在制冷剂的流动方向上互不重叠。根据这种结构，能够抑制通过一方的热扩散部件而被加热了的制冷剂向另一方的热扩散部件的端面的位置流动的情况。因此，能够有效率地通过制冷剂而对热扩散部件进行冷却。
[0030](特征2)
[0031]第一热扩散部件以及第二热扩散部件可以分别具备倾斜部件，所述倾斜部件以相对于散热部件而倾斜状态从散热部件朝向冷却器延伸。
[0032](特征3)
[0033]第一热扩散部件可以具有第一倾斜部件和第二倾斜部件，其中，所述第一倾斜部件以相对于散热部件而倾斜的状态从散热部件朝向冷却器延伸，所述第二倾斜部件以越趋向冷却器侧越与第一倾斜部件分离的方式且以相对于散热部件而倾斜的状态从散热部件朝向冷却器延伸。
[0034](特征4)
[0035]还可以具备金属部件，所述金属部件被配置在第一热扩散部件以及第二热扩散部件与冷却器之间。
[0036](特征5)
[0037]还可以具备金属部件，所述金属部件被配置于散热部件的侧方。
[0038](特征6)
[0039]还可以具备连接部件，所述连接部件被配置于散热部件和金属部件之间，并对散热部件和金属部件进行连接。
[0040](特征7)
[0041]还可以具备金属部件，所述金属部件包围第一热扩散部件以及第二热扩散部件。还可以在被金属部件包围的空间中填充有液体或粉末。
[0042](特征8)
[0043]倾斜部件可以在与冷却器的制冷剂的流动方向正交的方向上延伸。
[0044]以下，参照附图来对实施方式进行说明。在以下的说明中，对于各个结构要素中相同的结构，有时会汇总说明而省略重复的说明。
[0045]如图1所示，实施方式所涉及的半导体装置I具备多个半导体芯片2 (第一半导体芯片21以及第二半导体芯片22)和多个散热部件4 (第一散热部件41以及第二散热部件42)。此外，半导体装置I具备多个热扩散部件3 (第一热扩散部件31以及第二热扩散部件32)和多个冷却器5 (第一冷却器51以及第二冷却器52)。
[0046]作为半导体芯片2 (第一半导体芯片21以及第二半导体芯片22)，能够使用例如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘棚.双极型晶体管)或FffD(Free WheelingD1de:续流二极管)等。在使用IGBT以及FWD的情况下，例如能够将第一半导体芯片21设为IGBT，将第二半导体芯片22设为FWD，并以反并列的状态来配置第一半导体芯片21和第二半导体芯片22。在半导体芯片2为IGBT的情况下，在半导体芯片2的内部形成有栅极区、发射极区、集电极区等(省略图示)。此外，在半导体芯片2为FWD的情况下，在半导体芯片2的内部形成有阳极区、阴极区等(省略图示)。
[0047]多个半导体芯片2 (第一半导体芯片21以及第二半导体芯片22)被配置于多个散热部件4 (第一散热部件41以及第二散热部件42)之间。第一半导体芯片21与第二半导体芯片22并排配置。第一半导体芯片21与第二半导体芯片22以左右相邻并隔有间隔的方式而配置。第一半导体芯片21以与第二半导体芯片22隔开间隔的方式而配置。第二半导体芯片22以与第一半导体芯片21隔开间隔的方式而配置。在图1所示的示例中，第一半导体芯片21被配置于左侧，第二半导体芯片22被配置于右侧。在第一半导体芯片21和第二半导体芯片22之间形成有间隙部25。第一半导体芯片21以及第二半导体芯片22分别与散热部件4 (第一散热部件41以及第二散热部件42)的表面40连接。
[0048]作为散热部件4 (第一散热部件41以及第二散热部件42)，能够使用例如铜(Cu)或铝(Al)等的金属板或金属箔。散热部件4具有热传导性以及导电性。第一散热部件41以及第二散热部件42以隔开间隔的方式而并排配置。第一散热部件41以及第二散热部件42以上下相邻并隔开的方式而配置。在图1所示的示例中，第一散热部件41被配置于下侦U，第二散热部件42被配置于上侧。第一散热部件41被配置于多个半导体芯片2的下方，第二散热部件42被配置于多个半导体芯片2的上方。第一散热部件41被固定在第一半导体芯片21的下表面以及第二半导体芯片22的下表面上。第二散热部件42被固定在第一半导体芯片21的上表面以及第二半导体芯片22的上表面上。
[0049]下侧的第一散热部件41与各个半导体芯片2 (第一半导体芯片21以及第二半导体芯片22)分别通过焊锡91而被接合。在上侧的第二散热部