半导体装置以及半导体装置用外壳的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种半导体装置以及半导体装置用外壳。
【背景技术】
[0002]作为半导体装置，已知如下一种功率半导体组件:将一个或者两个以上的功率半导体元件(半导体贴片)内置于外壳内，用密封材料将外壳内密封。为了将搭载在绝缘基板上的半导体贴片与形成于该绝缘基板的电路、端子进行电连接，这些功率半导体元件使用了铝制的接合线等。
[0003]外壳内的密封材料由环氧树脂等构成，用于对收容在外壳内的半导体贴片、接合线等进行保护并进行绝缘。因而，在功率半导体组件中，密封材料以足够覆盖外壳内的接合线并进行绝缘的高度填充到外壳内。另一方面，功率半导体组件要求小型化、薄型化，对于外壳的高度，也期望在无障碍的情况下降低。在通过利用这种密封材料兼顾外壳内的绝缘性和小型化、薄型化而向外壳内注入液状的密封材料时，注入该密封材料直到外壳的上表面附近。
[0004]密封材料被注入直到外壳的上缘附近，因此在注入时密封材料有时漫到外壳的上表面。另外，当在注入后直到将密封材料固化为止的期间进行输送时，密封材料有时漫到外壳的上表面。
[0005]这种密封材料漫到外壳的上表面引起功率半导体组件的外观不良，另外在用盖覆盖外壳并进行粘接固定的情况下，由于作为外壳的粘接面的上表面不平坦，因此有时导致粘接性降低。
[0006]为了防止密封材料漫到外壳的上表面，提出了在外壳的内表面设置凸缘(专利文献I)、在外壳的内表面设置台阶部(专利文献2)的技术。
[0007]专利文献1:日本特开平8-130291号公报
[0008]专利文献2:日本特开平4-354354号公报【实用新型内容】
[0009]实用新型要解决的问题
[0010]但是，设置在外壳内表面的凸缘、台阶部朝向外壳的内侧形成，因此虽然事先防止密封材料到达外壳的上表面，但密封材料的注入量被限制在形成有该凸缘、台阶部的高度。因而，没有充分地满足尽量注入密封材料直到外壳的上表面附近来提高绝缘性这一要求。另外，假设在注入密封材料直到外壳的上表面附近的情况下，难以防止密封材料漫到外壳上表面。
[0011]本实用新型有利于解决上述以往的半导体装置的问题，其目的在于提供如下一种即使在注入密封材料直到外壳的上表面附近的情况下也不会引起外观不良、与盖的粘接性降低的半导体装置以及半导体装置用外壳。
[0012]用于解决问题的方案
[0013]为了实现上述目的，提供了如下的半导体装置以及半导体装置用外壳。
[0014]本实用新型的第一方面的半导体装置具备绝缘基板、搭载在该绝缘基板上的半导体元件、包围该绝缘基板的周缘来收容该半导体元件的中空的外壳以及被填充到该外壳内来将该外壳内密封的密封材料。并且，本实用新型的半导体装置的该外壳具有从该外壳的上表面局部突出的突起部。
[0015]本实用新型的第二方面的半导体装置为在第一方面的半导体装置中，上述外壳具有箱型形状，上述突起部形成在该外壳的上表面的角部附近。
[0016]本实用新型的第三方面的半导体装置为在第一方面或第二方面的半导体装置中，上述突起部具有分割上述外壳的上表面的厚度而得到的厚度。
[0017]本实用新型的第四方面的半导体装置为在第一方面至第三方面中的任一方面的半导体装置中，形成在上述外壳的长边方向端部附近的上述突起部与形成在上述外壳的长边方向中央部附近的上述突起部相比，从上述上表面起的高度更高。
[0018]本实用新型的第五方面的半导体装置为在第一方面至第四方面中的任一方面的半导体装置中，在上述外壳的内表面具备该外壳的厚度大的台阶部，在该台阶部设置有从外壳内向外部延伸的导电部件的一端部。
[0019]本实用新型的第六方面的半导体装置为在第五方面的半导体装置中，上述导电部件是由铜板构成的引线，该半导体装置还具备与该引线连接的接合线。
[0020]本实用新型的第七方面的半导体装置为在第一方面至第六方面中的任一方面的半导体装置中，还具备覆盖上述外壳的盖。
[0021]本实用新型的第八方面的半导体装置为在第一方面至第六方面中的任一方面的半导体装置中，还具备载置在上述外壳上的平板。
[0022]本实用新型的第九方面的半导体装置用外壳是包围绝缘基板的周缘来收容半导体元件并被填充密封材料的中空的外壳，具有从该外壳的上表面局部突出的突起部。
[0023]本实用新型的第十方面的半导体装置用外壳为在第九方面的半导体装置用外壳中，具有箱型形状，上述突起部形成在上述外壳的上表面的角部附近。
[0024]本实用新型的第十一方面的半导体装置用外壳为在第九方面或第十方面的半导体装置用外壳中，上述突起部具有分割上述外壳的上表面的厚度而得到的厚度。
[0025]实用新型的效果
[0026]本实用新型的半导体装置在外壳的上表面局部形成突起，即使密封材料漫到该外壳的上表面也不会漫到突起部上。因而能够防止外观不良。另外，能够维持外壳上表面的平坦性，从而能够充分地确保对外壳上表面与盖进行粘接时的粘接性。
【附图说明】
[0027]图1是本实用新型的实施方式的功率半导体组件的截面图。
[0028]图2是图1的功率半导体组件的俯视图。
[0029]图3是图1的功率半导体组件的截面图。
[0030]图4是图1的功率半导体组件的局部放大俯视图。
[0031]图5是具备盖的功率半导体组件的截面图。
[0032]图6是本实用新型的实施方式的功率半导体组件的变形例的俯视图。
[0033]图7是本实用新型的实施方式的功率半导体组件的变形例的俯视图。
[0034]图8是图6的功率半导体组件的局部放大俯视图。
[0035]图9是图7的功率半导体组件的局部放大俯视图。
[0036]图10是参考例的功率半导体组件的俯视图。
[0037]图11是以往的功率半导体组件的截面图。
[0038]图12是图11的功率半导体组件的截面图。
[0039]图13是图11的功率半导体组件的局部放大俯视图。
[0040]附图标记说明
[0041]1:功率半导体组件；2:绝缘基板；3:半导体贴片；4:焊料；5:贴片电容器；6:夕卜壳；6c:上表面；6f:突起部；6g:突起部；6h:突起部；7:绝缘性粘接剂；8:引线；9:接合线；10:密封材料；11:盖。
【具体实施方式】
[0042]使用附图来具体地说明本实用新型的实施方式所涉及的半导体装置以及半导体装置用外壳。
[0043]在图1中示出作为本实用新型的实施方式的半导体装置的功率半导体组件的截面图。图1示出的功率半导体组件I在绝缘基板2上搭载有半导体贴片3。绝缘基板2具备金属基板2a、设置在该金属基板2a上的绝缘板2b以及设置在绝缘板2b上的金属箔2c。绝缘板2b由氮化硅、氧化铝、氮化铝等陶瓷材料、环氧树脂等有机绝缘材料构成。金属箔2c具体地是指例如铜箔。在绝缘板2b上选择性地形成金属箔2c，由此形成了与形成于半导体贴片3的下表面的电极、后述引线相连接的电路图案。
[0044]半导体贴片3通过作为接合材料的例如焊料4被接合到由金属箔2c构成的布线图案上而与其电接合。半导体贴片3例如是贴片二极管、贴片晶体管，作为贴片晶体管，能够使用IGBT贴片、MOSFET贴片等，对半导体贴片3的种类不特别地进行限定。另外，作为半导体贴片3的衬底，除了能够使用单晶硅以外，还能够使用碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)。在图1中，说明半导体贴片3是贴片二极管的例子。此外，在图1中，图示了在一个绝缘基板2的金属箔2c上搭载有一个半导体贴片3的情况，但也可以在一个绝缘基板2的金属箔2c上搭载两个以上的半导体贴片3。
[0045]另外，在图1中，在由金属箔2c构成的布线图案上连接有贴片电容器5。
[0046]在搭载有半导体贴片3的绝缘基板2的周缘安装有外壳6。具体地说，外壳6是由PPS树脂等绝缘性树脂构成的中空(框形状)的大致长方体形状，上端部6a成为开口，能够从上端部6a向外壳6内的中空空间注入密封材料10。外壳6的下端部6b通过绝缘性粘接剂7与绝缘基板2的金属基板2a和绝缘板2b相接合。通过利用绝缘性粘接剂7进行接合来确保绝缘基板2与外壳6之间的绝缘性，并且消除绝缘基板2与外壳6之间的间隙，从而防止密封材料10从间隙漏出到外部。
[0047]外壳6在内表面6d的高度方向的途中具有向内侧突出的台阶部6da。由于具有台阶部6da，使该台阶部6da处的该外壳6的厚度比外壳6的上端部6a处的该外壳6的厚度、即外壳6的内表面6d与外表面6e之间的距离厚。由铜板构成的引线8的一端部露出并安装于该台阶部6da。在外壳6的内表面6d的台阶部6da露出的引线8的一端通过接合线9与绝缘基板2的金属箔2c或者半导体贴片3的电极电连接。
[0048]引线8和外壳6通过嵌入成型而一体成形。引线8在外壳6的厚度方向上延伸，另一端部暴露在外壳6的外表面6e的外部。
[0049]在外壳6的内部空间填充有用于密封半导体贴片3等部件的密封材料10。在密封材料10的例子中存在以硅为主要成分的凝胶状的密封材料、由环氧树脂等热固性树脂构成的密封材料。在这些密封材料10的例子中，由热固性树脂构成的密封材料的绝缘性高，耐热性高，因此是优选的，在本实施方式中，对于密封材料10，使用热固性树脂，更为具体地说使用环氧树脂。但是，这并非是要排除凝胶状的密封材料。关于密封材料10，从外壳6的上端部6a的开口向内部空间注入固化前的液状的密封材料10，通过加热来进行固化，由此对半导体贴片3、接合线9等进行密封。
[0050]关于密封材料10的注入量，为了确保接合线9的绝缘性，注入密封材料10以使密封材料10成为能够充分覆盖接合线9那样的高度、具体地说成为至少将接合线9覆盖1_那样的高度。另一方面，为了实现小型化、薄型化，外壳6在不妨碍绝缘性的范围内具有尽可能薄的高度。因此，以使密封材料10在外壳6内的高度达到外壳6的上表面6c附近那样的规定量注入密封材料10。
[0051 ] 本实施方式的功率半导体组件I在外壳6的上表面6c具有局部突起部6f，使得即使由于注入密封材料10时的该密封材料的流动、或者注入后进行输送时的振动而密封材料10漫到外壳6的上表面6c，也不会引起外观不良。
[0052]使用图2的俯视图来说明该突起部6f的俯视形状。此外，在图2中，为