半导体装置和电子设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体装置和包括该半导体装置的电子设备。
【背景技术】
[0002]半导体装置被广泛应用于电子设备中。在半导体装置中，一般设置有绝缘基板，并在绝缘基板的上方搭载半导体元件。
[0003]图1是专利文献I (JP2014-150203A)的半导体装置的结构示意图。如图1所示，绝缘基板3的上表面设置电极图案4a，在电极图案4a上搭载半导体元件I。
[0004]图2是专利文献2(JP2014-90016A)的半导体装置的结构示意图。如图2所示，在绝缘基板11上通过第I热沉12a搭载半导体元件3。
[0005]图3是专利文献3(JP2013-211546A)的半导体装置的结构示意图。如图3所示，在陶瓷基板4的上表面设置电路侧金属层3，电路侧金属层3通过第一焊接层2搭载半导体元件I。
[0006]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本实用新型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实用新型的【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。
【实用新型内容】
[0007]但是，发明人发现，由于在半导体元件的下方具有绝缘基板，导致半导体装置的散热性能较差。
[0008]本实用新型实施例提供一种半导体装置和电子设备，能够有效提高半导体装置的散热性能。
[0009]根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种半导体装置，所述半导体装置包括:半导体元件、绝缘基板以及散热板，其中，所述绝缘基板的上表面设置有第I金属层，所述绝缘基板的下表面设置有第2金属层，所述第I金属层通过第I连接层搭载所述半导体元件，所述第2金属层通过第2连接层搭载所述散热板，所述第I金属层设置在与所述半导体元件在水平面上的投影区域相同的区域上，所述第2金属层设置在与所述散热板连接面的整个面上。
[0010]根据本实用新型实施例的第二方面，其中，所述绝缘基板的内部具有连接所述第I金属层和第2金属层的通孔，在所述通孔内设置有金属连接部。
[0011 ] 根据本实用新型实施例的第三方面，其中，所述金属连接部由铜或铜合金构成。
[0012]根据本实用新型实施例的第四方面，其中，所述第I连接层和第2连接层是导电性粘结剂层。
[0013]根据本实用新型实施例的第五方面，其中，所述绝缘基板是直接敷铜基板。
[0014]根据本实用新型实施例的第六方面，提供一种电子设备，该电子设备包括如上述实施例的第一方面至第五方面中的任一项所述的半导体装置。
[0015]本实用新型的有益效果在于:由于第2金属层设置在整个连接面上，具有比第I金属层更大的面积，能够大范围的进行散热，从而能够有效提高半导体装置的散热性能。
[0016]参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型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，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。
[0017]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。
[0018]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】
[0019]所包括的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本实用新型的实施方式，并与文字描述一起来阐释本实用新型的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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:
[0020]图1是专利文献I的半导体装置的结构示意图；
[0021]图2是专利文献2的半导体装置的结构示意图；
[0022]图3是专利文献3的半导体装置的结构示意图；
[0023]图4是本实用新型实施例1的半导体装置的结构示意图；
[0024]图5是本实用新型实施例1的第I金属层404的俯视图；
[0025]图6是本实用新型实施例1的第2金属层405的仰视图。
【具体实施方式】
[0026]参照附图，通过下面的说明书，本实用新型的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本实用新型的特定实施方式，其表明了其中可以采用本实用新型的原则的部分实施方式，应了解的是，本实用新型不限于所描述的实施方式，相反，本实用新型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。
[0027]实施例1
[0028]本实用新型实施例1提供一种半导体装置。图4是本实用新型实施例1的半导体装置的结构示意图。
[0029]如图4所示，半导体装置400包括:半导体元件401、绝缘基板402以及散热板403，其中，
[0030]绝缘基板402的上表面设置有第I金属层404，绝缘基板402的下表面设置有第2金属层405，
[0031]第I金属层404通过第I连接层406搭载半导体元件401，第2金属层405通过第2连接层407搭载散热板403，
[0032]第I金属层404设置在与半导体元件401在水平面上的投影区域相同的区域上，第2金属层405设置在与散热板403连接面的整个面上。
[0033]图5是本实用新型实施例1的第I金属层404的俯视图。如图5所示，第I金属层404并没有设置在整个连接面上，而是仅设置在与半导体元件401在水平面上的投影区域相同的区域501(图5中的浅色区域)上。
[0034]图6是本实用新型实施例1的第2金属层405的仰视图。如图6所示，第2金属层405设置在与散热板403连接面601的整个面上。
[0035]由上述实施例可知，由于第2金属层设置在整个连接面上，具有比第I金属层更大的面积，能够大范围的进行散热，从而能够有效提高半导体装置的散热性能。
[0036]在本实施例中，绝缘基板402的内部可以具有连接第I金属层404和第2金属层405的通孔408，在通孔408内设置有金属连接部409。
[0037]这样，半导体元件产生的热量通过第I金属层404并经由金属连接部409传递到第2金属层405和散热板403，从而能够进一步提高半导体装置的散热性能。
[0038]在本实施例中，第I金属层404通过第I连接层406搭载半导体元件401，第2金属层405通过第2连接层407搭载散热板403，其中，第I连接层和第2连接层可以使用现有的结构和材料。例如，第I连接层和第2连接层为焊料，可通过焊接的方法进行连接，或者，第I连接层和第2连接层为导电性粘结剂层，通过粘结的方法进行连接。
[0039]在本实施例中，半导体元件401可以是现有的任一种半导体元件。例如，半导体元件401是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET, Metal-Oxide-Semiconductor FieldEffect Transistor)。
[0040]在本实施例中，绝缘基板402可以使用现有的结构和材料。例如，绝缘基板402是直接敷铜(DBC, Direct Bonding Copper)基板，其材料可以为氮化娃，在氮化娃基板的上下表面分别具有由铜制成的第I金属层404和第2金属层405。
[0041 ] 在本实施例中，绝缘基板402、第I金属层404和第2金属层405的厚度可根据实际需要而设定，例如，绝缘基板402、第I金属层404和第2金属层405的厚度分别为0.32mm、
0.2mm 和 0.2臟。
[0042]在本实施例中，散热板403可使用现有的材料和结构。例如，散热板403由铜制成，其厚度为2mm。
[0043]在本实施例中，通孔408可以设置一个，也可以设置两个或两个以上，另外，通孔408的形状和尺寸可根据实际需要而设定。本实用新型实施例不对通孔的数量、形状和尺寸进行限制。
[0044]在本实施例中，金属连接部409可通过现有的方法与第I金属层404和第2金属层405连接，例如，可通过焊接进行连接，也可以一体形成。
[0045]在本实施例中，金属连接部409的形状和尺寸可根据通孔406的形状和尺寸以及实际需要而设置，例如，金属连接部409设置为与通孔408间隙配合的柱状结构，其直径为
1.8mm0
[0046]在本实施例中，金属连接部409可以使用现有的金属材料构成，例如，金属连接部409可以由铜或铜合金构成。
[0047]由上述实施例可知，由于第2金属层设置在整个连接面上，具有比第I金属层更大的面积，能够大范围的进行散热，从而能够有效提高半导体装置的散热性能。
[0048]实施例2
[0049]本实用新型实施例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。
[0050]本实施例的电子设备使用了实施例1的半导体装置，由于第2金属层设置在整个连接面上，具有比第I金属层更大的面积，能够大范围的进行散热，从而能够有效提高半导体装置的散热性能。
[0051]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。
【主权项】
1.一种半导体装置，所述半导体装置包括:半导体元件、绝缘基板以及散热板，其特征在于， 所述绝缘基板的上表面设置有第I金属层，所述绝缘基板的下表面设置有第2金属层， 所述第I金属层通过第I连接层搭载所述半导体元件，所述第2金属层通过第2连接层搭载所述散热板， 所述第I金属层设置在与所述半导体元件在水平面上的投影区域相同的区域上，所述第2金属层设置在与所述散热板连接面的整个面上。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于， 所述绝缘基板的内部具有连接所述第I金属层和第2金属层的通孔，在所述通孔内设置有金属连接部。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于， 所述金属连接部由铜或铜合金构成。4.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述第I连接层和第2连接层是导电性粘结剂层。5.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于， 所述绝缘基板是直接敷铜基板。6.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括根据权利要求1-5中的任一项所述的半导体装置。
【专利摘要】本实用新型提供一种半导体装置和电子设备，所述半导体装置包括：半导体元件、绝缘基板以及散热板，其中，所述绝缘基板的上表面设置有第1金属层，所述绝缘基板的下表面设置有第2金属层，所述第1金属层通过第1连接层搭载所述半导体元件，所述第2金属层通过第2连接层搭载所述散热板，所述第1金属层设置在与所述半导体元件在水平面上的投影区域相同的区域上，所述第2金属层设置在与所述散热板连接面的整个面上。能够有效提高半导体装置的散热性能。
【IPC分类】H01L23/367
【公开号】CN204706554
【申请号】CN201520455492
【发明人】大美贺孝, 藤本健治, 荻野博之
【申请人】三垦电气株式会社
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年6月29日