半導(dǎo)體裝置及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種以低成本兼顧半導(dǎo)體裝置的小型化和可靠性的提高的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置的特征在于，具有：陶瓷襯底(1)；多個(gè)電路圖案(1a)，其配置在陶瓷襯底(1)表面；半導(dǎo)體元件(2)，其配置在至少1個(gè)電路圖案(1a)的表面；以及封裝樹脂(4)，其封裝陶瓷襯底(1)、多個(gè)電路圖案(1a)以及半導(dǎo)體元件(2)，在相鄰的電路圖案(1a)的相對(duì)的側(cè)面形成欠切部(1aa)，在欠切部(1aa)中，電路圖案(1a)的表面的端部(11)與電路圖案(1a)的和陶瓷襯底(1)接觸的面的端部(12)相比，向該電路圖案(1a)的外側(cè)突出，在欠切部(1aa)中也填充封裝樹脂(4)。
【專利說(shuō)明】半導(dǎo)體裝置及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置及其制造方法，并涉及一種在例如對(duì)電動(dòng)汽車、電車等的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制的逆變器、再生用的轉(zhuǎn)換器中使用的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置由:陶瓷襯底、在陶瓷襯底上配置的電路圖案、在電路圖案上安裝的半導(dǎo)體元件、連接在電路圖案之間以及連接電路圖案和半導(dǎo)體元件的接合線等構(gòu)成。在半導(dǎo)體裝置中，為了使電路圖案之間絕緣，設(shè)置有裸露出陶瓷襯底而形成的絕緣部。陶瓷襯底的尺寸依賴于電路圖案的面積和絕緣部的寬度。
[0003]陶瓷襯底、電路圖案、半導(dǎo)體元件以及接合線通過(guò)例如環(huán)氧樹脂而封裝。由于陶瓷襯底以及電路圖案與環(huán)氧樹脂的密接性較差，因此通過(guò)在陶瓷襯底上預(yù)先涂覆聚酰亞胺類、或者聚酰胺酰亞胺類的低楊氏模量的樹脂之后進(jìn)行樹脂封裝，從而防止環(huán)氧樹脂的剝離(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-32617號(hào)公報(bào)
[0005]現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置按照以上方式構(gòu)成，因此為了使陶瓷襯底小型化，需要減小電路圖案的面積或縮小絕緣部的寬度，存在組裝性降低和絕緣性降低的問(wèn)題。
[0006]此外，為了抑制環(huán)氧樹脂的剝離，需要涂覆上述低楊氏模量的樹脂，由于增加了用于涂覆的制造工序，因此存在制造成本增加的問(wèn)題。如果為了削減制造成本，不涂覆低楊氏模量的樹脂，則會(huì)由于環(huán)氧樹脂的密接性惡化而發(fā)生剝離。由于環(huán)氧樹脂的剝離，會(huì)存在發(fā)生由環(huán)氧樹脂保持的構(gòu)造物(例如鋁線、端子)的接合壽命降低、以及陶瓷襯底上的電路圖案之間的絕緣性降低等問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明就是為了解決如以上所述的課題而提出的，其目的在于提供一種以低成本兼顧半導(dǎo)體裝置的小型化和可靠性的提高的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。
[0008]本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置的特征在于，具有:陶瓷襯底；多個(gè)電路圖案，其配置在陶瓷襯底表面；半導(dǎo)體元件，其配置在至少I個(gè)電路圖案的表面；以及封裝樹脂，其封裝陶瓷襯底、多個(gè)電路圖案以及半導(dǎo)體元件，在相鄰的電路圖案的相對(duì)的側(cè)面形成欠切部，在欠切部中，電路圖案的表面的端部與電路圖案的和陶瓷襯底接觸的面的端部相比，向電路圖案的外側(cè)突出，在欠切部中也填充封裝樹脂。
[0009]發(fā)明的效果
[0010]通過(guò)在相鄰的電路圖案的相對(duì)的側(cè)面設(shè)置欠切部，從而無(wú)需縮小電路圖案的表面的面積，就能夠縮小電路圖案的底面的面積。因此，能夠確保電路圖案表面的功能性所需的面積，并且能夠確保絕緣所需的電路圖案之間的間隔。即，無(wú)需使絕緣性降低，就能夠使電路圖案之間的間隔變得更窄，因此能夠縮小形成有電路圖案的陶瓷襯底的面積，能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體裝置的小型化。
[0011]此外，通過(guò)在電路圖案的側(cè)面設(shè)置欠切部，從而在欠切部也填充封裝樹脂，并提高陶瓷襯底和封裝樹脂的密接性，因此，抑制封裝樹脂的剝離，提高半導(dǎo)體裝置的可靠性。即，能夠通過(guò)設(shè)置欠切部，從而同時(shí)得到:由于提高絕緣性而實(shí)現(xiàn)的半導(dǎo)體裝置的小型化，以及由于抑制剝離而實(shí)現(xiàn)的可靠性的提高這兩個(gè)效果。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。
[0013]圖2是實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的剖面的局部放大圖。
[0014]圖3是實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。
[0015]圖4是實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的第I變形例的剖面圖。
[0016]圖5是實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的第2變形例的剖面圖。
[0017]圖6是實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的第3的變形例的剖面圖。
[0018]圖7是實(shí)施方式I涉及的半導(dǎo)體裝置的第4的變形例的剖面圖。
[0019]圖8是實(shí)施方式2涉及的半導(dǎo)體裝置的剖面的局部放大圖。
[0020]圖9是實(shí)施方式3涉及的半導(dǎo)體裝置的剖面的局部放大圖。
[0021]圖10是前提技術(shù)涉及的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。
[0022]標(biāo)號(hào)的說(shuō)明
[0023]I陶瓷襯底，Ia電路圖案，laa、lab、Iaf欠切部，Iac槽，lad凹凸，Iae孔，Ib背面圖案，Ic金屬基座，ld、6散熱片，2半導(dǎo)體元件，3焊料，4封裝樹脂，5鋁線，7殼體，11、12端部。

【具體實(shí)施方式】
[0024]<前提技術(shù)>
[0025]在說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式之前，對(duì)成為本發(fā)明的前提的技術(shù)進(jìn)行說(shuō)明。圖10是前提技術(shù)中的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。如圖10所示，在前提技術(shù)的半導(dǎo)體裝置的陶瓷襯底I的表面配置有多個(gè)電路圖案la。半導(dǎo)體元件2通過(guò)焊料3進(jìn)行接合而安裝在至少I個(gè)電路圖案Ia的表面。半導(dǎo)體元件2的電極和其它電路圖案Ia由鋁線5電連接。此外，電路圖案Ia通過(guò)釬焊、焊接與未圖示的端子接合，從而與外部的端子電連接。在陶瓷襯底I的背面(即，與配置電路圖案Ia的面為相反側(cè)的面)形成有背面圖案lb。另外，電路圖案Ia的材質(zhì)通常為鋁、銅。
[0026]陶瓷襯底1、電路圖案la、半導(dǎo)體元件2以及鋁線5通過(guò)封裝樹脂4封裝。封裝樹脂4為例如環(huán)氧樹脂。另外，背面圖案Ib沒(méi)有被封裝樹脂封裝，向半導(dǎo)體裝置下表面露出。
[0027]以上說(shuō)明的半導(dǎo)體裝置作為例如對(duì)電動(dòng)汽車、電車等的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制的逆變器、再生用的轉(zhuǎn)換器而使用。
[0028]前提技術(shù)的半導(dǎo)體裝置按照以上方式構(gòu)成，因此為了使陶瓷襯底I小型化，需要減小電路圖案Ia的面積，或縮小電路圖案Ia之間的絕緣部的寬度，存在組裝性較差和絕緣性降低的問(wèn)題。
[0029]此外，存在由于封裝樹脂4與陶瓷襯底I以及電路圖案Ia的密接性較差，因此發(fā)生剝離的問(wèn)題。如果封裝樹脂4發(fā)生剝離，則會(huì)存在發(fā)生由封裝樹脂4保持的構(gòu)造物(例如鋁線、端子)的接合壽命降低、以及陶瓷襯底I上的電路圖案Ia之間的絕緣性降低等問(wèn)題。
[0030]〈實(shí)施方式I>
[0031]< 結(jié)構(gòu) >
[0032]圖1是本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。圖2是本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的剖面的局部放大圖。圖2更詳細(xì)地說(shuō)，是對(duì)圖1的剖面圖中的電路圖案Ia側(cè)面的剖面進(jìn)行放大的圖。此外，圖3是本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。
[0033]在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置中，在陶瓷襯底I的表面配置有多個(gè)電路圖案la。半導(dǎo)體元件2通過(guò)焊料3進(jìn)行接合而安裝在至少I個(gè)電路圖案Ia的表面。
[0034]如圖1所示，在彼此相鄰的電路圖案Ia的相對(duì)的側(cè)面形成有欠切部laa。圖2表示欠切部Iaa的放大圖。在欠切部Iaa中，電路圖案Ia的表面的端部11與電路圖案Ia的和陶瓷襯底I接觸的面的端部12相比，向電路圖案Ia的外側(cè)突出。在欠切部Iaa中也填充有封裝樹脂4。另外，在電路圖案Ia中，也可以在不與其它電路圖案Ia相對(duì)的側(cè)面形成欠切部laa。
[0035]使用圖3，對(duì)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的電路圖案Ia的俯視形狀進(jìn)行說(shuō)明。在電路圖案Ia上沿著電路圖案Ia的外周在俯視觀察時(shí)形成有凹凸lad。凹凸Iad由封裝樹脂4封裝。此外，在電路圖案Ia表面形成有孔lae，在孔Iae中也填充有封裝樹脂4。如圖2所示，在凹凸Iad的側(cè)面形成有欠切部laa。此外，也可以在孔Iae的側(cè)面也形成欠切部laa。
[0036]另外，在本實(shí)施方式中，半導(dǎo)體元件2是例如包含碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)等寬帶隙半導(dǎo)體在內(nèi)的絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)。
[0037]<制造方法>
[0038]對(duì)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，在陶瓷襯底I的表面形成金屬膜。金屬膜通過(guò)將厚度為例如0.1?2_的金屬箔粘貼在陶瓷襯底I的表面而形成。此外，在陶瓷襯底I的背面形成背面圖案lb。
[0039]接下來(lái)，通過(guò)蝕刻金屬膜而形成電路圖案la。通過(guò)在進(jìn)行蝕刻時(shí)，對(duì)電路圖案Ia的側(cè)面過(guò)蝕刻而形成欠切部laa。能夠通過(guò)調(diào)整蝕刻的時(shí)間、噴射等條件，從而將電路圖案Ia的側(cè)面挖成R形狀，形成電路圖案Ia的表面的端部11與電路圖案Ia的和陶瓷襯底I接觸的面的端部12相比，向外側(cè)突出的欠切部laa。
[0040]接下來(lái)，通過(guò)焊料3將半導(dǎo)體元件2安裝在電路圖案Ia的規(guī)定的位置。此外，其它電路圖案Ia和半導(dǎo)體元件2的電極通過(guò)例如導(dǎo)線接合法而由鋁線5連接。
[0041]此外，陶瓷襯底1、電路圖案la、半導(dǎo)體元件2以及鋁線5通過(guò)封裝樹脂4 (例如環(huán)氧樹脂)而封裝。樹脂封裝通過(guò)例如傳遞模塑法進(jìn)行。另外，背面圖案Ib的表面沒(méi)有被封裝，而從半導(dǎo)體裝置下表面露出。通過(guò)以上的工序制造本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置。
[0042]< 作用 >
[0043]如以上所述地，在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置中，通過(guò)焊料3等釬料將半導(dǎo)體元件2接合在配置于陶瓷襯底I表面的電路圖案Ia上，此外，半導(dǎo)體元件2和其它電路圖案Ia通過(guò)鋁線連接。電路圖案Ia在陶瓷襯底上進(jìn)行電路配線，從而通過(guò)焊料、導(dǎo)線接合而與外部端子電連接。
[0044]因此，在為了半導(dǎo)體裝置的小型化而縮小陶瓷襯底I的面積時(shí)，需要確保各個(gè)電路圖案Ia的功能方面所需的面積和寬度。并且，有時(shí)在各個(gè)電路圖案Ia之間，在半導(dǎo)體裝置動(dòng)作時(shí)，產(chǎn)生從幾百伏至大于或等于千伏的電位差。為了防止在封裝樹脂4和陶瓷襯底I的界面處產(chǎn)生放電，需要在電路圖案Ia之間設(shè)置絕緣所需的間隔。
[0045]因此，在本實(shí)施方式中，在相鄰的電路圖案Ia的相對(duì)的側(cè)面設(shè)置欠切部laa。通過(guò)設(shè)置欠切部laa，從而無(wú)需縮小電路圖案Ia的表面面積,就能夠縮小電路圖案Ia的底面面積。S卩，通過(guò)縮小電路圖案Ia的底面面積,從而在陶瓷襯底I的表面上,相鄰的電路圖案Ia的間隔變大，因此提高絕緣性。由此，在設(shè)想得到與未設(shè)有欠切部Iaa的前提技術(shù)相同程度的絕緣性而設(shè)計(jì)半導(dǎo)體裝置的情況下，與前提技術(shù)相比，能夠?qū)⒍鄠€(gè)電路圖案Ia更接近地配置，因此能夠縮小配置電路圖案Ia的陶瓷襯底I的面積。
[0046]此外，通常對(duì)于半導(dǎo)體裝置，由于環(huán)境溫度的變化、半導(dǎo)體元件的發(fā)熱，從而導(dǎo)致構(gòu)成半導(dǎo)體裝置的部件各自與溫度變化量乘以線膨脹系數(shù)而得到的量相對(duì)應(yīng)地發(fā)生膨脹、收縮。因此，在各個(gè)部件界面發(fā)生形變，尤其在形變較大的部分、粘接強(qiáng)度較低的部分處發(fā)生剝離、龜裂。對(duì)于環(huán)氧樹脂，能夠在其制造工序中對(duì)線膨脹系數(shù)進(jìn)行控制，但如果將環(huán)氧樹脂的線膨脹系數(shù)與例如銅(線膨脹系數(shù)16.7ppm/°C )合成在一起，則環(huán)氧樹脂和陶瓷(4?7ppm/°C)的線膨脹系數(shù)的差值變大，反之亦然。此外，環(huán)氧樹脂和陶瓷、銅、鋁原本粘接性就不佳，因此如果不在向粘接界面預(yù)先涂覆聚酰亞胺等低楊氏模量樹脂之后再進(jìn)行樹脂封裝，則會(huì)由于冷熱循環(huán)而導(dǎo)致容易發(fā)生界面剝離。
[0047]因此，在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置中，在電路圖案Ia的側(cè)面設(shè)置欠切部laa，利用封裝樹脂4 (環(huán)氧樹脂)填充欠切部laa。能夠通過(guò)封裝樹脂咬入欠切部laa，從而防止陶瓷襯底I和封裝樹脂4的剝離。相對(duì)于陶瓷襯底I的面積，用于使封裝樹脂4咬入的欠切部Iaa越多，防止剝離的效果越好。如果陶瓷襯底I和封裝樹脂4的密接性提高，則來(lái)自外部的水分、離子的浸入被抑制，因此也提高了半導(dǎo)體元件2以及鋁線5的接合部的可靠性，因此提高了半導(dǎo)體裝置的可靠性。
[0048]〈第I變形例〉
[0049]圖4是本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的第I變形例的剖面圖。本變形例在陶瓷襯底I的背面一體接合有金屬基座lc。其它的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1(圖1)相同，因此省略說(shuō)明。即使在陶瓷襯底I的背面取代背面圖案Ib而接合有金屬基座lc，也能夠得到前述的縮小陶瓷襯底I的面積以及提高半導(dǎo)體裝置的可靠性的效果。
[0050]〈第2變形例〉
[0051]圖5是本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的第2變形例的剖面圖。在本變形例中，將散熱片Id—體接合在陶瓷襯底I的背面。其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1(圖1)相同，因此省略說(shuō)明。即使在陶瓷襯底I的背面取代背面圖案Ib而接合散熱片ld，也能夠得到前述的縮小陶瓷襯底I的面積和提高半導(dǎo)體裝置的可靠性的效果。
[0052]〈第3變形例〉
[0053]圖6是本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的第3變形例的剖面圖。本變形例在實(shí)施方式1(圖1)的半導(dǎo)體裝置中，將背面圖案Ib通過(guò)焊料3接合在散熱片6上。其它的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1(圖1)相同，因此省略說(shuō)明。即使在陶瓷襯底I的背面，進(jìn)一步將散熱片Id接合在背面圖案Ib上，也能夠得到前述的縮小陶瓷襯底I的面積和提高半導(dǎo)體裝置的可靠性的效果。
[0054]〈第4變形例〉
[0055]圖7是本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的第4變形例的剖面圖。本變形例在陶瓷襯底I的背面一體接合有散熱片Id。此外，在散熱片Id的上表面?zhèn)?，以包圍陶瓷襯底1、電路圖案la、半導(dǎo)體元件2以及鋁線5的方式固定有樹脂制的殼體7。
[0056]通過(guò)將封裝樹脂4 (例如環(huán)氧樹脂)注入殼體7內(nèi)部，并硬化，從而使得陶瓷襯底1、電路圖案la、半導(dǎo)體元件2以及鋁線5通過(guò)封裝樹脂4而封裝。封裝樹脂4也被填充至電路圖案Ia的欠切部Iaa中。
[0057]其它的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1(圖1)相同，因此省略說(shuō)明。即使是半導(dǎo)體裝置具有殼體7，通過(guò)注入至殼體7的封裝樹脂4對(duì)殼體7內(nèi)部進(jìn)行封裝的結(jié)構(gòu)，也能夠得到前述的縮小陶瓷襯底I的面積和提高半導(dǎo)體裝置的可靠性的效果。
[0058]< 效果 >
[0059]本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的特征在于，具有:陶瓷襯底I ;多個(gè)電路圖案la，其配置在陶瓷襯底I表面；半導(dǎo)體元件2，其配置在至少I個(gè)電路圖案Ia的表面；以及封裝樹脂4，其封裝陶瓷襯底1、多個(gè)電路圖案Ia以及半導(dǎo)體元件2，在相鄰的電路圖案Ia的相對(duì)的側(cè)面形成欠切部laa，在欠切部Iaa中，電路圖案Ia的表面的端部11與電路圖案Ia的和陶瓷襯底I接觸的面的端部12相比，向電路圖案Ia的外側(cè)突出，在欠切部Iaa中也填充封裝樹脂4。
[0060]因此，通過(guò)在相鄰的電路圖案Ia的相對(duì)的側(cè)面設(shè)置欠切部laa，從而無(wú)需縮小電路圖案Ia的表面面積，就能夠縮小電路圖案Ia的底面面積。因此，能夠確保電路圖案Ia表面的功能性所需的面積，并且能夠確保絕緣所需的電路圖案Ia之間的間隔。即，無(wú)需使絕緣性降低，就能夠使相鄰的電路圖案Ia的間隔變得更窄，因此能夠縮小形成有電路圖案Ia的陶瓷襯底I的面積。通過(guò)縮小陶瓷襯底I的面積，從而能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體裝置的小型化。
[0061]此外，通過(guò)在電路圖案Ia的側(cè)面設(shè)置欠切部laa，從而在欠切部Iaa填充封裝樹脂4，并提高陶瓷襯底I和封裝樹脂4的密接性，因此，抑制封裝樹脂4的剝離，提高半導(dǎo)體裝置的可靠性。即，能夠通過(guò)設(shè)置欠切部laa，從而同時(shí)得到:由于提高絕緣性而實(shí)現(xiàn)的半導(dǎo)體裝置的小型化，以及由于抑制剝離而實(shí)現(xiàn)的可靠性的提高這兩個(gè)效果。
[0062]此外，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的特征在于，包括:(a)在陶瓷襯底I的表面形成金屬膜的工序，以及(b)對(duì)金屬膜進(jìn)行蝕刻而形成電路圖案Ia的工序，在工序(b)中，通過(guò)對(duì)電路圖案Ia的側(cè)面進(jìn)行過(guò)蝕刻而形成欠切部laa。
[0063]因此，在本實(shí)施方式中，在通過(guò)蝕刻而形成電路圖案Ia的工序中，同時(shí)形成欠切部laa。因此，能夠無(wú)需增加制造工序數(shù)而形成欠切部laa。由于能夠無(wú)需增加制造工序而設(shè)置欠切部laa，因此能夠無(wú)需使制造成本增加，就得到由于提高絕緣性而實(shí)現(xiàn)的半導(dǎo)體裝置的小型化，以及由于抑制剝離而實(shí)現(xiàn)的半導(dǎo)體裝置的可靠性的提高這兩個(gè)效果。
[0064]此外，在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置中，其特征在于，在電路圖案Ia上沿著電路圖案Ia的外周在俯視觀察時(shí)形成凹凸lad，該凹凸Iad也由封裝樹脂4封裝。
[0065]因此，通過(guò)沿電路圖案Ia的外周形成凹凸lad，從而增大電路圖案Ia與封裝樹脂4接觸的面積。通過(guò)增大接觸面積，從而提高電路圖案Ia和封裝樹脂4的密接性，因此提高半導(dǎo)體裝置的可靠性。
[0066]此外，在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置中，其特征在于，在電路圖案Ia表面形成孔lae,在該孔Iae中也填充封裝樹脂4。
[0067]因此，通過(guò)在電路圖案Ia表面形成孔lae，從而增大電路圖案Ia與封裝樹脂4接觸的面積。通過(guò)增大接觸面積，從而提高電路圖案Ia和封裝樹脂4的密接性，因此提高半導(dǎo)體裝置的可靠性。
[0068]此外，在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置中，其特征在于，半導(dǎo)體元件2包含寬帶隙半導(dǎo)體。
[0069]因此，在本實(shí)施方式中，利用例如碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)等寬帶隙半導(dǎo)體而構(gòu)成半導(dǎo)體元件2。例如SiC半導(dǎo)體元件由于適用于能夠在高溫下進(jìn)行高速通斷操作的大電力用途的半導(dǎo)體裝置，因此本發(fā)明在無(wú)需使半導(dǎo)體裝置大型化而確保絕緣性方面特別有效。此外，大電力用途的半導(dǎo)體裝置在高溫下動(dòng)作，因此對(duì)封裝樹脂4的剝離進(jìn)行抑制從而使半導(dǎo)體裝置的可靠性提高的本發(fā)明特別有效。
[0070]<實(shí)施方式2>
[0071]< 結(jié)構(gòu) >
[0072]圖8是本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的剖面的局部放大圖。在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置中，在彼此相鄰的電路圖案Ia的相對(duì)的側(cè)面形成有與實(shí)施方式I中說(shuō)明的欠切部Iaa(圖2)類似的形狀的欠切部lab。圖8表示欠切部Iab的放大圖。
[0073]如圖8所示，在欠切部Iab中，電路圖案Ia的表面的端部11與電路圖案Ia的和陶瓷襯底I接觸的面的端部12相比，向外側(cè)突出。在欠切部Iab中也填充有封裝樹脂4。實(shí)施方式I的欠切部Iaa是通過(guò)蝕刻形成的R形狀，而本實(shí)施方式的欠切部Iab由于通過(guò)沖壓加工而形成，因此為直線形狀。其它的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式I相同，因此對(duì)相同的部分省略說(shuō)明。
[0074]<制造方法>
[0075]對(duì)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，通過(guò)沖壓加工沖裁金屬板，從而形成電路圖案la。接下來(lái)，通過(guò)對(duì)電路圖案Ia下表面(即，與陶瓷襯底I接觸的面)的端部的任意部位進(jìn)行沖壓，從而形成欠切部lab。并且，將形成有欠切部Iab的電路圖案Ia粘貼至陶瓷襯底I的表面。
[0076]形成背面圖案Ib的工序、半導(dǎo)體元件2的安裝工序、利用鋁線5進(jìn)行的配線工序、利用封裝樹脂4進(jìn)行的封裝工序與實(shí)施方式I相同，因此省略說(shuō)明。
[0077]< 效果 >
[0078]本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法具有:(C)沖裁金屬板從而形成電路圖案Ia的工序；(d)在工序(C)之后通過(guò)對(duì)電路圖案Ia的端部進(jìn)行沖壓從而形成欠切部Iab的工序；以及(e)在工序(d)之后，將電路圖案Ia粘貼在陶瓷襯底I的表面的工序。
[0079]因此，能夠通過(guò)選擇進(jìn)行沖壓的部位，從而無(wú)需在電路圖案Ia的整個(gè)周圍形成欠切部lab，而在電路圖案Ia的周圍的任意部位形成欠切部lab。因此，在實(shí)施方式I中所述的效果的基礎(chǔ)上，還提高了形成欠切部Iab的位置的自由度。
[0080]〈實(shí)施方式3>
[0081]< 結(jié)構(gòu) >
[0082]圖9是本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的剖面的局部放大圖。在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置中，在彼此相鄰的電路圖案Ia的相對(duì)的側(cè)面形成有與實(shí)施方式I中說(shuō)明的欠切部Iaa (圖2)類似的形狀的欠切部Iaf。圖9表示欠切部Iaf的放大圖。
[0083]如圖9所示，在欠切部Iaf中，電路圖案Ia的表面的端部11與電路圖案Ia的和陶瓷襯底I接觸的面的端部12相比，向外側(cè)突出。在欠切部Iaf中也填充有封裝樹脂4。
[0084]此外，在電路圖案Ia的表面，沿著電路圖案Ia的表面的端部11形成有槽lac。從電路圖案Ia的表面的端部11至槽Iac為止的距離小于或等于電路圖案Ia的厚度。另外，在槽Iac中也填充有封裝樹脂4。其它的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式I相同，因此對(duì)相同的部分省略說(shuō)明。
[0085]<制造方法>
[0086]對(duì)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，在陶瓷襯底I的表面形成電路圖案la。電路圖案Ia可以通過(guò)蝕刻而形成，也可以通過(guò)沖壓加工對(duì)金屬板進(jìn)行沖裁而形成電路圖案la，并粘貼在陶瓷襯底I的表面。
[0087]接下來(lái)，通過(guò)沿著電路圖案Ia的表面的端部11，向電路圖案Ia的表面施加壓力而形成槽lac。此處，施加壓力的位置相距電路圖案Ia的表面的端部11的距離小于或等于電路圖案Ia的厚度。
[0088]通過(guò)在相距端部11小于或等于電路圖案Ia的厚度的距離的位置處施加壓力，從而在形成槽Iac時(shí)，電路圖案Ia的表面的端部11被向外側(cè)擠出，形成欠切部laf。
[0089]形成背面圖案Ib的工序、半導(dǎo)體元件2的安裝工序、利用鋁線5進(jìn)行的配線工序、利用封裝樹脂4進(jìn)行的封裝工序與實(shí)施方式I相同，因此省略說(shuō)明。另外，在封裝工序中，也在槽Iac中填充封裝樹脂4。
[0090]< 效果 >
[0091]在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置中，其特征在于，在電路圖案Ia的表面，沿著電路圖案Ia的表面的端部11形成槽lac，從電路圖案Ia的表面的端部11至槽Iac為止的距離小于或等于電路圖案Ia的厚度，在槽Iac中也填充封裝樹脂4。
[0092]因此，通過(guò)在電路圖案Ia的側(cè)面設(shè)置欠切部Iaf，與實(shí)施方式I中所述相同地，無(wú)需使絕緣性降低，就能夠使電路圖案Ia之間的間隔變得更窄。因此，能夠縮小形成電路圖案Ia的陶瓷襯底I的面積，能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體裝置的小型化。
[0093]此外，通過(guò)在電路圖案Ia的側(cè)面設(shè)置欠切部Iaf，從而在欠切部Iaf中填充封裝樹脂4，提高陶瓷襯底I和封裝樹脂4的密接性，因此，抑制封裝樹脂4的剝離，提高半導(dǎo)體裝置的可靠性。此外，在本實(shí)施方式中，在電路圖案Ia的表面形成槽lac，因此電路圖案Ia與封裝樹脂4接觸的面積增大。通過(guò)增大接觸面積，從而提高電路圖案Ia和封裝樹脂4的密接性，因此更加提高了半導(dǎo)體裝置的可靠性。
[0094]此外，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的特征在于，包括:(f)將電路圖案Ia形成在陶瓷襯底I表面的工序；以及(g)在工序(f)之后，沿著電路圖案Ia的表面的端部11向電路圖案Ia的表面施加壓力從而形成槽Iac的工序，在工序(g)中，施加壓力的位置相距電路圖案Ia的表面的端部11的距離小于或等于電路圖案Ia的厚度，在形成槽Iac時(shí)，電路圖案Ia的表面的端部11被向外側(cè)擠出，形成欠切部laf。
[0095]因此，能夠通過(guò)選擇形成槽Iac的部位，從而無(wú)需在電路圖案Ia的整個(gè)周圍形成欠切部laf，而在電路圖案Ia的周圍的任意部位形成欠切部laf。此外，為了形成欠切部Iaf，在電路圖案Ia的表面形成槽lac，因此電路圖案Ia與封裝樹脂4接觸的面積增大。通過(guò)增大接觸面積，而提高電路圖案Ia和封裝樹脂4的密接性，因此能夠進(jìn)一步提高半導(dǎo)體裝置的可靠性。
[0096]另外，本發(fā)明能夠在其發(fā)明的范圍內(nèi)使各實(shí)施方式自由組合，或者適當(dāng)?shù)貙?duì)各實(shí)施方式進(jìn)行變形、省略。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具有: 陶瓷襯底； 多個(gè)電路圖案，其配置在所述陶瓷襯底表面； 半導(dǎo)體元件，其配置在至少I個(gè)所述電路圖案的表面；以及 封裝樹脂，其封裝所述陶瓷襯底、所述多個(gè)電路圖案以及所述半導(dǎo)體元件， 在相鄰的所述電路圖案的相對(duì)的側(cè)面形成欠切部， 在所述欠切部中，所述電路圖案的表面的端部與所述電路圖案的和所述陶瓷襯底接觸的面的端部相比，向該電路圖案的外側(cè)突出， 在所述欠切部中也填充所述封裝樹脂。
2.—種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其是制造權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，包括: (a)在所述陶瓷襯底的表面形成金屬膜的工序；以及 (b)對(duì)所述金屬膜進(jìn)行蝕刻而形成所述電路圖案的工序， 在所述工序(b)中，通過(guò)對(duì)所述電路圖案的側(cè)面進(jìn)行過(guò)蝕刻而形成所述欠切部。
3.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其是制造權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，包括: (C)沖裁金屬板從而形成所述電路圖案的工序； (d)在所述工序(c)之后，通過(guò)對(duì)所述電路圖案的端部進(jìn)行沖壓，從而形成所述欠切部的工序；以及 (e)在所述工序(d)之后，將所述電路圖案粘貼在所述陶瓷襯底的表面的工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 在所述電路圖案的表面，沿著該電路圖案的表面的端部形成槽， 從所述電路圖案的表面的端部至所述槽為止的距離小于或等于該電路圖案的厚度， 在所述槽中也填充所述封裝樹脂。
5.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其是制造權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，包括: (f)將所述電路圖案形成在所述陶瓷襯底表面的工序；以及 (g)在所述工序(f)之后，沿著所述電路圖案的表面的端部向該電路圖案的表面施加壓力，從而形成所述槽的工序， 在所述工序(g)中，施加所述壓力的位置相距所述電路圖案的表面的端部的距離小于或等于該電路圖案的厚度， 在形成所述槽時(shí)，所述電路圖案的表面的端部被向外側(cè)擠出，形成所述欠切部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 在所述電路圖案上沿著該電路圖案的外周在俯視觀察時(shí)形成凹凸，該凹凸也由所述封裝樹脂封裝。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 在所述電路圖案表面形成有孔，在該孔中也填充所述封裝樹脂
8.根據(jù)權(quán)利要求1、4、6、7中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述半導(dǎo)體元件包含寬帶隙半導(dǎo)體。
【文檔編號(hào)】H01L23/498GK104517913SQ201410409776
【公開日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2014年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】吉松直樹, 新飼雅芳, 鹿野武敏, 村田大輔, 木本信義, 井本裕兒, 石原三紀(jì)夫 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社