半导体装置制造方法

半导体装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种半导体装置。该半导体装置具有，绝缘层、相距规定间隔地设置在绝缘层上的多个配线层、设置在配线层上的半导体元件、以及覆盖绝缘层、配线层、及半导体元件的注模部分。并且，绝缘层被构成为，位于多个配线层之间的间隔处的部分比配置有配线层的部分厚度更厚。采用本实用新型的结构，能够防止配线层之间的注模部分从绝缘层上剥离。
【专利说明】半导体装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种半导体装置。
【背景技术】
[0002]以往，具备由树脂形成的注模部分的半导体装置已为人们所知。例如，在专利文献I所公开的半导体模块(半导体装置)中，金属板部(金属板)上设置有绝缘膜(绝缘层)，绝缘膜上设置有多个金属块(配线层)，金属块上设置有半导体元件。绝缘膜被加工成平坦的板状，多个金属块相隔一定间隔地配置在绝缘膜的表面。并且，在这样的半导体模块中，绝缘膜、金属块、及半导体元件都被树脂模部(注模部分)覆盖着。具体而言，树脂注模部分在覆盖金属块及半导体元件的同时，也将金属块之间的间隔填充。因此，位于金属块之间的绝缘膜会与树脂注模部分相接触。
[0003]然而，在上述现有技术的半导体模块中，因树脂注模部分硬化而产生的收缩应力可能会导致金属块之间的树脂注模部分从绝缘膜上剥离。
[0004]【专利文献I】:PC T国际公开第2012 / 029165号公报
实用新型内容
[0005]针对上述技术问题，本实用新型的目的在于，提供一种能够防止位于配线层之间的间隔处的注模部分从绝缘层上剥离的半导体装置。
[0006]作为解决上述技术问题的技术方案，本实用新型提供一种半导体装置。该半导体装置具有，绝缘层、相距规定间隔地设置在所述绝缘层上的多个配线层、设置在所述配线层上的半导体元件、以及覆盖所述绝缘层、所述配线层、及所述半导体元件的注模部分，其特征在于:所述绝缘层被构成为，位于所述多个配线层之间的间隔处的部分比配置有所述配线层的部分厚度更厚。
[0007]具有上述结构的本实用新型的半导体装置的优点在于，通过加厚多个配线层之间的间隔处的绝缘层的厚度，与采用表面平坦的绝缘层的情形相比，能够分散作用在多个配线层之间的间隔处的绝缘层表面上的注模部分的硬化收缩应力，因此可防止配线层之间的注模部分从绝缘层上剥离。
[0008]在上述半导体装置中，所述绝缘层也可包括，加工成平坦板状的第I绝缘构件、和设置在所述第I绝缘构件上的第2绝缘构件。
[0009]具有上述结构的本实用新型的半导体装置的优点在于，便于实现绝缘层的局部加厚。
【专利附图】

【附图说明】
[0010]图1表示的是实施方式的半导体装置的剖面图。 [0011]图2表示的是实施方式的第I种变形例的半导体装置的剖面图。
[0012]图3表示的是实施方式的第2种变形例的半导体装置的剖面图。[0013]图4表示的是实施方式的第3种变形例的半导体装置的剖面图。
【具体实施方式】
[0014]以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。但是，本实用新型不为下述实施方式所限定。并且，各图中的尺寸关系(长、宽等)也不反映实际的尺寸关系。
[0015]首先，参照图1对本实用新型的一种实施方式的半导体装置100进行说明。该半导体装置100例如为控制车用电机的变频电路。
[0016]如图1所示，半导体装置100具有，金属板1、绝缘层2、配线层3、焊料4、半导体元件5和注模部分6。
[0017]在金属板I的表面上设置有绝缘层2。在绝缘层2的表面上隔开规定间隔地设置有多个配线层3。在配线层3的表面上，通过焊料4而连接有半导体元件5。另外，注模部分6以覆盖住绝缘层2、配线层3、焊料4以及半导体元件5的方式被注入并成型在金属板I的表面侧。通常，为了提高半导体装置100的散热性能，采用所谓半注模结构(金属板I的背面侧外露的结构)。
[0018]绝缘层2被加工成，位于多个配线层3之间的间隔处的部分比配置有配线层3的部分厚度更厚。即，绝缘层2被加工成，位于多个配线层3之间的间隔处的部分向上方突起。具体而言，绝缘层2包括，加工成平坦板状的第I绝缘构件21、和设置在第I绝缘构件21上的第2绝缘构件22。
[0019]第I绝缘构件21例如是由树脂制成的绝缘膜，其具有高绝缘性和高导热性。该第I绝缘构件21的热导率较佳为3 W / m K以上。
[0020]第2绝缘构件22例如是由树脂制成的绝缘膜，其具有高绝缘性。该第2绝缘构件22的截面为矩形，其底面与第I绝缘构件21的顶面相接合。并且，第2绝缘构件22和第I绝缘构件21由不同材料加工而成。详细而言，由于与第I绝缘构件21不同，第2绝缘构件22不需要具有导热性，因此可以采用导热性低于第I绝缘构件21的材料。因而，在第2绝缘构件22中未添加提高导热性的填料，另外，第2绝缘构件22比第I绝缘构件21硬度更硬。
[0021]在第I绝缘构件21的表面上，多个配线层3沿该表面的某一方向(图1中的左右方向)相隔规定间隔地配置。并且，在这些配线层3之间，配置着第2绝缘构件22。另外，在配线层3与第2绝缘构件22之间留有一定间隙，该间隙被注模部分6填充。
[0022]各配线层3例如是由金属制成的板状构件，具有将热量吸收之后散发出去的功能。因此，半导体元件5所产生的热量容易经由配线层3和第I绝缘构件21而被传递至金属板I上。
[0023]半导体元件5通过焊料4而与配线层3相连接。另外，在配线层3上，既可以连接一个半导体元件5，也可以连接多个半导体元件5。该半导体元件5例如为IGBT (绝缘栅双极型晶体管)等的电力用半导体元件。另外，在半导体元件5的表面上连接有配线构件(图示省略)。
[0024]注模部分6例如是由含有离型剂的树脂加工而成的。注模部分6在覆盖配线层3及半导体元件5的同时，也将各配线层3之间的空间填充。因此，位于配线层3之间的间隔处的绝缘层2与注模部分6相接触。具体而言，位于第2绝缘构件22与配线层3之间的第I绝缘构件21的表面与注模部分6相接触，且第2绝缘构件22的表面及侧面也与注模部分6相接触。
[0025]在本实施方式中，通过如上所述那样，将绝缘层2中位于多个配线层3之间的间隔处的部分加厚，与采用平坦板状的绝缘层2相比，配线层之间的被加厚的绝缘层表面能够分散作用于配线层3之间的间隔处的绝缘层2表面上的注模部分6的硬化收缩应力，从而能够防止配线层3之间的间隔处的注模部分6从绝缘层2上剥离。并且，加厚绝缘层2，还能使注模部分6的体积相应减小，从而降低硬化收缩应力。由此，能够有效地防止配线层3之间的注模部分6从绝缘层2上剥离。
[0026]另外，通过在绝缘层2被加厚的部分与配线层3之间(第2绝缘构件22和配线层3之间)的间隙内注入注模部分6，利用锚定效应能使注模部分6的粘着力提高。因此，能够防止因半导体装置100工作时产生的热应力而使注模部分6从绝缘层2上剥离的情况发生。
[0027]另外，通过部分加厚绝缘层2，与采用表明平坦板状的绝缘层的情形相比，能够增大配线层3之间的爬电距离，因此，即使注模部分6从绝缘层2上剥离，也不容易引起绝缘损坏。
[0028]另外，在本实施方式中，通过在加工成平坦板状的第I绝缘构件21上设置第2绝缘构件22，能够容易地实现绝缘层2的局部加厚。
[0029]另外，在本实施方式中，由于第I绝缘构件21和第2绝缘构件22由不同材料加工而成，因此，在提高了第I绝缘构件21的导热性的同时，能够使第2绝缘构件22比第I绝缘构件21更硬。
[0030]另外，在本实施方式中，通过设置多个配线层3，与将各配线层单独封装并模块化相比，可实现小型化。
[0031]另外，在本实施方式中，通过在一个绝缘层2上设置多个配线层3，与对各配线层分别设置绝缘层的情形相比，可不必考虑这些绝缘层间的位置偏差。
[0032]另外，在本实施方式中，示出了在金属板I的表面上设置绝缘层2的应用例，但是不限于此，如图2所示的第I变形例的半导体装置200那样，也可在散热器201的表面上设置绝缘层2。散热器201包括,金属板201 a和多个翅片201 b。在金属板201 a的表面上设置有绝缘层2。这些翅片201 b被加工成，从金属板201 a的背面侧向下方延伸。通过该结构，可提高散热性。
[0033]另外，如图3所示的第2变形例的半导体装置300那样，也可在冷却器301的表面上设置绝缘层2。冷却器301包括，在表上设置有绝缘层2的金属板301 a。通过该结构，可提闻散热性。
[0034]另外，在本实施方式中，示出了通过将第I绝缘构件21与第2绝缘构件22接合，而加厚配线层3之间的间隔处的绝缘层2的应用例，但是不限于此，如图4所示的第3变形例的半导体装置400那样，也可通过在第I绝缘构件21上涂抹第2绝缘构件402，来加厚配线层3之间的间隔处的绝缘层401。
[0035]另外，在本实施方式中，示出了第2绝缘构件22的截面为矩形的应用例，但是不限于此，第2绝缘构件的截面也可为圆弧形状。即，只要能使配线层之间的绝缘层的厚度增大，第2绝缘构件的截面可为任何形状。[0036]另外，在本实施方式中，示出了第I绝缘构件21和第2绝缘构件22由不同材料加工而成的应用例，但不限于此，第I绝缘构件和第2绝缘构件也可由相同材料加工而成。并且，第I绝缘构件和第2绝缘构件也可被加工为一体。
【权利要求】
1.一种半导体装置，具有绝缘层、相距规定间隔地设置在所述绝缘层上的多个配线层、设置在所述配线层上的半导体元件、以及覆盖所述绝缘层、所述配线层、及所述半导体元件的注模部分，其特征在于:所述绝缘层被构成为，位于所述多个配线层之间的间隔处的部分比配置有所述配线层的部分厚度更厚。
2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于:所述绝缘层包括，加工成平坦板状的第I绝缘构件、和设置在所述第I绝缘构件上的第2绝缘构件。
【文档编号】H01L23/31GK203746827SQ201420122157
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年3月18日 优先权日:2014年3月18日
【发明者】中岛清文 申请人:丰田自动车株式会社