的底面3a、4a，使第一金属7露出。通过使焊料浸润性比第二金属层5要差的第一金属7露出，进一步阻碍熔融焊锡的流动，因此更为优选。
[0027]优选将第一沟槽3的深度T1设为第二金属层5的厚度Q (例如15 μ m)以上、50 μ m以下。这是因为第一沟槽3的深度T1若超过50 μ m，则激光加工残余物会变大，导致其卡阻物的影响无法忽略。
[0028]优选第二沟槽4的深度T2在第二金属层5的厚度Q以上、且在第一沟槽3的深度T1的3/4以下。若将第二沟槽4的深度T2设为在第二金属层5的厚度Q以上，则由于第一金属7露出至第二沟槽4的底面4a，因此，在熔融焊料蔓延至第二沟槽4时，能够有效地阻止焊料流动。另一方面，若深度T2超过深度T1的3/4，则由于对加工残余物的卡阻物的抑制效果变差，因此并不优选。
[0029]此处，以第一沟槽3的深度ΤΙ X第一沟槽的宽度W1 X第一沟槽的条数η来定义第一沟槽3的合计截面积S，在此基础上，对本发明的最优截面形状进行说明。此处，形成1条第一沟槽3，且分别进行激光加工以使其截面积S分别为1600 μ m2，2000 μ m2，5000 μ m2，7200 μ m2，8200 μ m2，对该情况下焊料流动的状态进行调查。其结果是，在第一沟槽3的截面积S为7200 μ m2以上的条件下，能够确实地防止焊料流动。因此，在形成η个截面积相同的第一沟槽3的情况下，当一个截面积为s0时，进一步优选使第一沟槽3的合计截面积S (=sOXn)为7200 μπι2以上。另外，在形成了 η条截面积不同的第一沟槽3的情况下，当设它们各自的截面积为S1、S2、…Sn时，使XSn彡7200 μπι2即可。
[0030]另一方面，由于使第一沟槽3的合计截面积S变大，因此，若第一沟槽3的宽度W1扩大，则盲区会增大。另外，由于使合计截面积S变大，因此，若第一沟槽3的深度Τ1变深，则激光加工残余物的卡阻物个数增多。因此，优选使合计截面积S在20000 μπι2以下。另夕卜，作为第一沟槽3的条数，优选为1条至50条左右。若第一沟槽3的条数在50条以上，则盲区会变大，因此不优选。而且，更优选的是第一沟槽3的条数为5条?30条左右。
[0031]另外，优选将第一沟槽3的宽度W1设为100 μπι以上、150 μπι以下。若宽度W1不足10 μ m，则熔融焊料较易越过第一沟槽3而进行蔓延，若宽度W1超过150 μ m，则盲区会变大，因此，均不优选。
[0032]另外，优选将第一沟槽3彼此的间隔W2设为5 μπι以上、20 μπι以下。若间隔W2不足5 μ m，则难以维持第一沟槽3之间的凸部3b的加工精度，若间隔W2超过20 μ m，则盲区会变大，因此，均不优选。
[0033]优选使第二沟槽4的宽度W3与第一沟槽3的宽度W1大致相同。若第二沟槽4的宽度W3不足50 μ m，则难以抑制加工残余物的卡阻物。若第二沟槽4的宽度W3超过150 μ m，则盲区会变大。
[0034]优选将第一沟槽3与第二沟槽4之间的间隔W4设为Ομπι以上、40μηι以下。这是因为，若间隔W4超过40 μ m，则第一沟槽3与第二沟槽4之间的间隔会变得过大，第二沟槽4所具备的对卡阻物的抑制效果会变差。
[0035]另一方面，即使间隔W4为0 μ m，也就是说使第一沟槽3与第二沟槽4相接触，但由于能够熔融地去除加工残余物的卡阻物，因此，也可使间隔W4为Ο μπι。
[0036]例如基于下述的实施例，能够利用第一沟槽3来可靠地防止焊料6的流出。使条纹状的第一沟槽3的宽度W1为6 μ m，使其深度T1为40 μ m，使其间隔W2为4 μ m，使其数量为30条，从而使其合计截面积S为7200 μ m2。使条纹状的第二沟槽4的宽度W3为12 μ m，使其深度T2为30 μ m，使第一沟槽3与第二沟槽4之间的间隔W4为40 μ m，使第二沟槽4彼此的间隔为8 μ m，使其条数为13条。另外，使第二金属层的厚度Q为15 μ m，使第一沟槽3整体宽度为300 μπι。但是，只要第二沟槽4的条数为1条以上，就能够防止卡阻物。
[0037]图7是表示本实施例中加工残余物的卡阻物个数的图。纵轴是卡阻物的个数，横轴是样品编号。根据该结果可知:在本实施例中，在所有样品中卡阻物的个数都被抑制在2个以下。另外，若卡阻物在5个以下，则其在特性上没有问题。
[0038]根据该结果可知:在本实施例中，能够同时防止焊料流动和抑制激光加工残余物的卡阻物。
<实施例2>
图8是本发明所涉及的第二实施例的半导体装置200的主要部分剖视图。该剖视图与M 6(a)相当。
[0039]半导体装置200与半导体装置100不同之处在于，如实线所示，用绝缘膜lb来覆盖第一沟槽3及第二沟槽4各自的底面3a、4a的露出的铜面。通过用绝缘膜lb来覆盖表面，能够提高阻止熔融焊料的蔓延的效果。尤其是在用铜来构成第一金属7的情况下，由于铜对焊料的浸润性高于铝，因此，优选本实施方式。另外，若还用绝缘膜lb覆盖第一沟槽3和第二沟槽4的侧壁面，则能进一步提高阻止焊料的蔓延的效果。
标号说明
[0040]1散热片 lb绝缘膜
2绝缘基板 3第一沟槽 3a底面 3b凸部 4第二沟槽 4a底面 5第二金属层 6焊料 7第一金属 20半导体芯片 100、200半导体装置
【主权项】
1.一种半导体装置，其特征在于，包括: 半导体芯片； 多个绝缘基板，该多个绝缘基板固定有所述半导体芯片； 散热器，该散热器具有分别包围多个规定配置区域中的各个区域的多个第一沟槽和比所述第一沟槽浅且包围所述第一沟槽的第二沟槽，所述规定配置区域中分别配置有多个所述绝缘基板；以及 焊料，该焊料填充于所述绝缘基板与所述散热器的所述配置区域之间。2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于， 所述第一沟槽的深度在50 μm以下， 所述第一沟槽与所述第二沟槽之间的间隔在40 μπι以下， 所述第一沟槽的深度与宽度之积即第一沟槽的截面积在7200 μπι2以上且在20000 μπι2以下。3.如权利要求2所述的半导体装置，其特征在于， 多条所述第一沟槽呈条纹状地进行配置，多条所述第一沟槽的截面积之和在7200 μ m2以上且在20000 μm2以下。4.如权利要求2所述的半导体装置，其特征在于， 多条所述第一沟槽呈条纹状地进行配置，使多条所述第一沟槽彼此之间的间隔在5 μπι以上且在20μπ?以下。5.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于， 用第一金属来构成所述散热器，用第二金属层来覆盖所述散热器的表面。6.如权利要求5所述的半导体装置，其特征在于， 所述第二沟槽的深度在所述第二金属层的厚度以上且在所述第一沟槽的深度的3/4以下。7.如权利要求5所述的半导体装置，其特征在于， 所述第一金属是铝或铜，所述第二金属层是镍层或钛层。8.如权利要求5所述的半导体装置，其特征在于， 所述第一金属是铜，在所述第一沟槽的底面配置绝缘膜。9.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，具有: 准备散热器和多个绝缘基板的工序； 利用激光加工在所述散热器上形成分别包围配置有多个所述绝缘基板的规定配置区域中的各个区域的多个第一沟槽、以及比所述第一沟槽浅且包围所述第一沟槽的第二沟槽的工序； 在多个所述配置区域中分别重叠地配置焊料板和所述绝缘基板的工序； 加热所述焊料板以使其熔融的工序:以及 冷却被熔融后的所述焊料板以使其固化的工序。10.如权利要求9所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 使所述第一沟槽的深度在50 μπι以下， 使所述第一沟槽与所述第二沟槽之间的间隔在40 μπι以下， 使所述第一沟槽的深度与宽度之积即第一沟槽的截面积在7200 μπι2以上且在20000 μ m2以下。11.如权利要求10所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 呈条纹状地形成多条所述第一沟槽，使多条所述第一沟槽的截面积之和在7200 μπι2以上且在20000 μ m2以下。12.如权利要求10所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 呈条纹状地形成多条所述第一沟槽，使多条所述第一沟槽彼此之间的间隔在5 μπι以上且在20μπι以下。
【专利摘要】本发明提供一种能够同时防止焊料流动和抑制激光加工残余物的卡阻物的半导体装置及其制造方法。半导体装置(100)包括：半导体芯片(20)；固定有半导体芯片(20)的多个绝缘基板(2)；散热片(1)，该散热片(1)具有分别包围多个规定配置区域中的各个区域的多个第一沟槽(3)和比第一沟槽(3)浅且包围第一沟槽(3)的第二沟槽(4)，其中，所述规定配置区域中分别配置有多个绝缘基板(2)；以及，焊料(6)，该焊料(6)填充于绝缘基板(2)与散热片(1)的配置区域之间。
【IPC分类】H01L25/07
【公开号】CN105321936
【申请号】CN201510307204
【发明人】东馆诚
【申请人】富士电机株式会社
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年6月5日
【公告号】US20160035643