JP2003045920A - 電力用半導体装置及び電力用半導体装置の製造方法 - Google Patents
電力用半導体装置及び電力用半導体装置の製造方法Info
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Abstract
度を向上させる。 【解決手段】 圧接接合前において、電力用半導体チッ
プ2の電極2Aは凹凸形状の表面2ASを有している一
方、配線3の接続部3Aは平坦な表面3ASを有してい
る。両表面3AS,3ASを対面させ、そして接触させ
た後、超音波ヘッド21で以て配線3の接続部3Aの側
から荷重を徐々に加え、更に超音波ヘッド21によって
超音波を印加する。これにより電極2Aと接続部3Aと
が超音波による加熱で溶着し、圧接接合される。
Description
びそれの製造方法に関し、具体的には電力用半導体チッ
プの電極と配線との接合強度を向上させるための技術、
低コスト化のための技術等に関する。
て例えば600μm以下の線径のAl線(Alワイヤ)
が用いられている。このAl線はループ状に曲げられて
架線されており、例えば超音波接合によって所定箇所に
接続される。長いAl線は衝撃等によってループ形状が
変形し、Al線同士の接触等を発生する場合があるの
で、A1線は全体がシリコンゲル等の保護材で覆われて
いる(埋設されている)。
を除いてチップ全面がエミッタ電極にあたるが、パッケ
ージの構造上の制限(大きくできない)のために上記チ
ップ全面からAl線を引き出すことができない。このた
め、従来の電力用半導体装置ではAl溶断電流に対応し
たワイヤ本数で配線を行っている。
導体装置は以下の問題点を有している。
ると超音波接合部の強度が低くなる(不足する)。接合
強度の不足は製造工程での熱履歴や市場でのスイッチン
グ動作による熱履歴によって接合部の剥がれを引き起こ
す場合がある。剥がれを有する接合部には定格以下の電
流しか流れないので、電力用半導体装置の所望の性能が
得られない。
シ樹脂等の封止用樹脂に比べて高価なので、電力用半導
体装置のコスト・価格が高くなってしまう。
チング時に発生するスイッチング熱はほとんどが電力用
半導体チップの裏面(Al線が配線されている側とは反
対側)から放熱され、Al線を介しての放熱はごくわず
かである。このため、チップ裏面からの放熱に何らかの
支障が生じると、電力用半導体装置は所望に動作しなく
なる。
あり、電力用半導体チップの電極と配線との接合強度を
向上しうる電力用半導体装置及びそれの製造方法を提供
することを第1の目的とする。更に、本発明は低コスト
化が可能な電力用半導体装置及びそれの製造方法を提供
することを第2の目的とする。更に、本発明は信頼性の
高い電力用半導体装置及びそれの製造方法を提供するこ
とを第3の目的とする。
半導体装置は、電極を有する電力用半導体チップと、前
記電極と圧接接合された接続部を有する配線とを備え、
前記電極と前記接続部との少なくとも一方の表面は凹凸
形状に形成されており、前記電極と前記接続部とは前記
凹凸形状の前記表面を介して圧接接合されて成る。
求項1に記載の電力用半導体装置であって、前記配線の
前記接続部の前記表面は平坦である。
求項1又は請求項2に記載の電力用半導体装置であっ
て、前記配線は板状部材から成る。
方法は、(a)電極を有する電力用半導体チップと接続部
を有する配線とを準備する工程を備え、前記電極と前記
接続部との少なくとも一方の表面は凹凸形状に形成され
ており、(b)前記凹凸形状の前記表面を介して前記電極
と前記接続部とを対面させ、圧接接合する工程を更に備
える。
態1に係る電力用半導体装置1を説明するための断面図
を示す。電力用半導体装置1は、ヒートシンク11と、
はんだ12,14と、絶縁基板13と、ケース15と、
外部リード16と、硬化性樹脂17と、電力用半導体チ
ップ2と、配線3とを備えている。
導性の良好な部材から成り、ヒートシンク11上にはん
だ12で以て絶縁基板13が接着されている。絶縁基板
13はセラミック等の絶縁体を基体とし、当該絶縁体の
表裏(はんだ12,14に接する)に銅等の導電体が所
定にパターンニングされている。なお、はんだ12は放
熱を助ける役割もする。更に、絶縁基板13上にはんだ
14で以て電力用半導体チップ2が接着されている。
導体チップ2の電極(後述の図2中の電極2Aを参照)
と配線3の一方端(後述の図2中の接続部3Aを参照)
とが圧接によって直接に金属的に接合されている。な
お、電力用半導体チップ2の電極2A及び配線3は例え
ば銅、アルミニウム、金等を含む熱伝導性の良い金属か
ら成る。配線3の他方端は外部リード16の一方端やそ
の他の電極等に圧接接合されている。なお、配線3は厚
さ0.5mm以上の板状ないしは帯状の部材を基材と
し、例えば電力用半導体チップ2の電極2Aと外部リー
ド16との間を接続するために折り曲げ加工等によって
所定の形状に形成されている。
露出させてケース15に埋設されている。ケース15は
例えばPSS,PBT等の絶縁材から成る大略枠状の部
材であり、ヒートシンク11と共に器形状を成す。ケー
ス15とヒートシンク11とで形成される上記器形状内
には回路保護及び製品保護のためにエポキシ等の硬化性
樹脂17が充填されており、電力用半導体チップ2、配
線3等が硬化性樹脂17内に埋設されている。
の平面図を参照しつつ、電力用半導体装置1の製造方法
を説明する。なお、図3は図2において電力用半導体チ
ップ2を配線3の側から見た図にあたり、図3中にはゲ
ートパッド2Bを図示している。
いて電力用半導体チップ2の電極2Aは凹凸形状の表面
2ASを有している。より具体的には、電極2の表面2
ASは大略3×3のマトリクス状に並ぶ凸形状部分を有
しており、各凸形状部分は全体的には円筒状でありその
円筒部の頭部が丸まった形状をしている。このような表
面2ASの凹凸形状は電力用半導体チップ2の製造工程
において例えば電極2Aの材料を上述の凸形状に堆積
(積み増し)したり、あるいは、例えば電極2A用の導
電性膜をエッチングすることによって形成可能である。
接続部3Aを有しており、接続部3Aにおいて電極2A
と接合される表面3ASは圧接接合前には平坦である。
述の表面形状を有する電極2Aの表面2ASと配線3の
表面3ASとを対面させ(図2参照)、すなわち上記凹
凸形状の表面2ASを介して電極2と接続部3Aとを対
面させる。そして、両表面2AS,3ASを接触させた
後、超音波ヘッド21で以て配線3の接続部3Aの側か
ら荷重を徐々に加え、更に超音波ヘッド21によって超
音波を印加する。これにより電極2と接続部3Aとが超
音波による加熱で溶着し、圧接接合される。
Sが大略円筒状の場合を述べたが、表面2ASを図4の
斜視図のように(半)球状を含む凹凸形状に形成しても
良い。あるいは、例えば、図5の斜視図のようにいわゆ
るかまぼこ状を含む凹凸形状や、図6の斜視図のように
3角形の断面を有する山形状を含む凹凸形状や、図7の
斜視図に示す円錐形状や角錐形状(図示せず)を含む凹
凸形状等に、表面2ASを形成しても構わない。また、
凹凸形状中の凸形状部分は上述の9個に限られない。
Aの表面2ASを平坦に形成すると共に配線3の接続部
3Aの表面3ASを凹凸形状に加工して、両表面2A
S,3ASを対面させて圧接接合しても構わない。ある
いは、図9の側面図に示すように、表面2AS,3AS
の双方を凹凸形状に加工しても構わない。このとき、プ
レス加工や削り加工によって配線3の接続部3Aの表面
3ASを上述の種々の凹凸形状(上述の図4〜図7に示
す形状を含む)に形成することが可能である。
圧接接合に関しても、接合対象の表面の少なくとも一方
を凹凸形状に加工しても構わない。
よれば、以下の効果が得られる。
配線3の接続部3Aとの少なくとも一方の表面2AS,
3ASは凹凸形状に形成されており、電極2と接続部3
Aとは凹凸形状の該表面を介して圧接接合されて成る。
このとき、電極2及び接続部3Aの双方の表面2AS,
3ASが平坦な場合よりも圧接接合部(表面2AS,3
AS付近)での変形・接合が生じやすい。従って、変形
・接合時に、電極2A及び/又は接続部3Aの酸化して
いない新生面を露出させることができ、その結果、接合
強度を向上させることができる。更に、上述のように圧
接接合部での変形・接合が生じやすいので、圧接接合時
の押圧力を低減することができ、その結果、圧接接合装
置の小型化、圧接接合時の電力用半導体チップ2へのダ
メージの低減等を図ることができる。
状によれば、両表面2AS,3ASを点接触をさせるこ
とができるので、圧力、超音波、熱等による変形・接合
が生じやすい。換言すれば、圧力、超音波、熱等のエネ
ルギーを他の凹凸形状の場合と比較して小さくしても確
実に圧接接合を行うことが可能である。
接合が生じやすいので、表面2AS,3ASが相対的に
傾いた状態で圧接接合工程が実施された場合であって
も、両表面2AS,3ASが平坦な場合よりも接合面積
を大きくすることができる。つまり、接合強度を向上さ
せることができる。
に凹凸形状を形成する一方で配線3の表面3ASを平坦
にする場合、配線3の表面3ASに凹凸形状を形成する
必要が無いので、既存の(汎用の)配線及び圧接接合装
置を用いて圧接接合をすることができる。このため、低
コストに(新たなコスト増を招くことなく)電力用半導
体装置1を提供することができる。
lワイヤ(線状部材)よりも配線が変形しにくく配線同
士の接触等(すなわち回路ショート)が発生しにくい。
このため、配線が線状部材から成る場合とは異なり、電
力用半導体装置1では高価なシリコンゲル(衝撃吸収
材)が不要なので、コストを低減することができる。
ヤよりも配線を介した放熱を増大させることができる。
これにより放熱効率が向上し、電力用半導体装置の長寿
命化が図られる。更に、板状の配線3によって、電極2
との接合面積及び電気容量(許電流容量)をAlワイヤ
よりも十分に確保することができる。つまり、電力用半
導体装置1はAlワイヤを用いた従来の電力用半導体装
置よりも高い信頼性を提供することができる。
導体チップの電極と配線の接続部との少なくとも一方の
表面は凹凸形状に形成されており、電極と接続部とは凹
凸形状の表面を介して圧接接合されて成る。このとき、
電極及び接続部の双方の表面が平坦な場合よりも圧接接
合部での変形・接合が生じやすい。従って、変形・接合
時に、酸化していない新生面を露出させることができ、
その結果、接合強度を向上させることができる。更に、
上述のように圧接接合部での変形・接合が生じやすいの
で、圧接接合時の押圧力を低減することができ、その結
果、圧接接合装置の小型化、圧接接合時の電力用半導体
チップへのダメージの低減等を図ることができる。
部の表面に凹凸形状を形成する必要が無いので、既存の
(汎用の)配線及び圧接接合装置を用いて圧接接合をす
ることができる。このため、低コストに電力用半導体装
置を提供することができる。
部材から成るので、線状部材(ワイヤ)よりも配線が変
形しにくく配線同士の接触等(すなわち回路ショート)
が発生しにくい。このため、配線が線状部材から成る場
合とは異なり、高価な衝撃吸収材(シリコンゲル)を不
要としうるので、コストを低減することができる。更
に、配線は板状部材から成るので、線状部材よりも配線
を介した放熱を増大させることができる。これにより電
力用半導体装置の放熱効率が向上し、電力用半導体装置
の長寿命化を図ることができる。更に、板状部材の配線
によれば、電極との接合面積及び電気容量(許容電流
量)を線状部材よりも十分に確保することができる。
体チップの電極と配線の接続部との少なくとも一方の表
面は凹凸形状に形成されており、電極と接続部とは凹凸
形状の表面を介して圧接接合されて成る。このとき、電
極及び接続部の双方の表面が平坦な場合よりも圧接接合
部での変形・接合が生じやすい。従って、変形・接合時
に、酸化していない新生面を露出させることができ、そ
の結果、接合強度を向上させることができる。更に、上
述のように圧接接合部での変形・接合が生じやすいの
で、圧接接合時の押圧力を低減することができ、その結
果、圧接接合装置の小型化、圧接接合時の電力用半導体
チップへのダメージの低減等を図ることができる。
するための断面図である。
方法を説明するための側面図である。
方法を説明するための平面図である。
するための斜視図である。
するための斜視図である。
するための斜視図である。
するための斜視図である。
説明するための側面図である。
置を説明するための側面図である。
電極、2AS,3AS 表面、3 配線、3A 接続
部。
Claims (4)
- 【請求項1】 電極を有する電力用半導体チップと、 前記電極と圧接接合された接続部を有する配線とを備
え、 前記電極と前記接続部との少なくとも一方の表面は凹凸
形状に形成されており、前記電極と前記接続部とは前記
凹凸形状の前記表面を介して圧接接合されて成る、電力
用半導体装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の電力用半導体装置であ
って、 前記配線の前記接続部の前記表面は平坦である、電力用
半導体装置。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の電力用半
導体装置であって、 前記配線は板状部材から成る、電力用半導体装置。 - 【請求項4】 (a)電極を有する電力用半導体チップと
接続部を有する配線とを準備する工程を備え、前記電極
と前記接続部との少なくとも一方の表面は凹凸形状に形
成されており、 (b)前記凹凸形状の前記表面を介して前記電極と前記接
続部とを対面させ、圧接接合する工程を更に備える、電
力用半導体装置の製造方法。
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Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005259880A (ja) * | 2004-03-10 | 2005-09-22 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 半導体装置 |
JP2006049456A (ja) * | 2004-08-03 | 2006-02-16 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP2006196629A (ja) * | 2005-01-13 | 2006-07-27 | Nec Electronics Corp | 半導体装置、ボンディング方法およびボンディングリボン |
JP2006295158A (ja) * | 2005-04-12 | 2006-10-26 | Semikron Elektronik Gmbh & Co Kg | 材料結合式で配設された端子要素を有するパワー半導体モジュール |
EP1722413A2 (en) | 2005-05-10 | 2006-11-15 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Terminal connection structure for semiconductor device |
JP2007081155A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
JP2008041851A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Hitachi Ltd | パワー半導体装置 |
JP2008235651A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2010027813A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Mitsubishi Electric Corp | 電力用半導体装置 |
WO2012077305A1 (ja) | 2010-12-10 | 2012-06-14 | パナソニック株式会社 | 導電路、それを用いた半導体装置及びそれらの製造方法 |
EP2597675A1 (en) * | 2011-04-05 | 2013-05-29 | Panasonic Corporation | Encapsulated semiconductor device and method for producing same |
JP2013157522A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体装置、半導体装置の製造方法、半導体装置の試験器具、半導体装置の試験方法および半導体装置の接続方法。 |
US8796563B2 (en) | 2009-02-13 | 2014-08-05 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Connection structure, power module and method of manufacturing the same |
JP2015053425A (ja) * | 2013-09-09 | 2015-03-19 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
WO2016199621A1 (ja) * | 2015-06-11 | 2016-12-15 | 三菱電機株式会社 | 電力用半導体装置の製造方法および電力用半導体装置 |
-
2001
- 2001-07-31 JP JP2001230910A patent/JP2003045920A/ja active Pending
Cited By (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005259880A (ja) * | 2004-03-10 | 2005-09-22 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 半導体装置 |
JP4524570B2 (ja) * | 2004-03-10 | 2010-08-18 | 富士電機システムズ株式会社 | 半導体装置 |
JP2006049456A (ja) * | 2004-08-03 | 2006-02-16 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP4599929B2 (ja) * | 2004-08-03 | 2010-12-15 | 富士電機システムズ株式会社 | 電力用半導体装置の製造方法 |
JP4526957B2 (ja) * | 2005-01-13 | 2010-08-18 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置、ボンディング方法およびボンディングリボン |
JP2006196629A (ja) * | 2005-01-13 | 2006-07-27 | Nec Electronics Corp | 半導体装置、ボンディング方法およびボンディングリボン |
JP2006295158A (ja) * | 2005-04-12 | 2006-10-26 | Semikron Elektronik Gmbh & Co Kg | 材料結合式で配設された端子要素を有するパワー半導体モジュール |
EP1722413A2 (en) | 2005-05-10 | 2006-11-15 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Terminal connection structure for semiconductor device |
EP1722413A3 (en) * | 2005-05-10 | 2013-05-08 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Terminal connection structure for semiconductor device |
JP2007081155A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
JP2008041851A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Hitachi Ltd | パワー半導体装置 |
JP2008235651A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2010027813A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Mitsubishi Electric Corp | 電力用半導体装置 |
JP4567773B2 (ja) * | 2008-07-18 | 2010-10-20 | 三菱電機株式会社 | 電力用半導体装置 |
US8952520B2 (en) | 2008-07-18 | 2015-02-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Power semiconductor device |
US8796563B2 (en) | 2009-02-13 | 2014-08-05 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Connection structure, power module and method of manufacturing the same |
US8754510B2 (en) | 2010-12-10 | 2014-06-17 | Panasonic Corporation | Conduction path, semiconductor device using the same, and method of manufacturing conduction path, and semiconductor device |
WO2012077305A1 (ja) | 2010-12-10 | 2012-06-14 | パナソニック株式会社 | 導電路、それを用いた半導体装置及びそれらの製造方法 |
EP2597675A1 (en) * | 2011-04-05 | 2013-05-29 | Panasonic Corporation | Encapsulated semiconductor device and method for producing same |
EP2597675A4 (en) * | 2011-04-05 | 2013-07-31 | Panasonic Corp | ENCAPSULATED SEMICONDUCTOR DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR |
US9030003B2 (en) | 2011-04-05 | 2015-05-12 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Encapsulated semiconductor device and method for manufacturing the same |
US9240369B2 (en) | 2011-04-05 | 2016-01-19 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Encapsulated semiconductor device and method for manufacturing the same |
JP2013157522A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体装置、半導体装置の製造方法、半導体装置の試験器具、半導体装置の試験方法および半導体装置の接続方法。 |
JP2015053425A (ja) * | 2013-09-09 | 2015-03-19 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
WO2016199621A1 (ja) * | 2015-06-11 | 2016-12-15 | 三菱電機株式会社 | 電力用半導体装置の製造方法および電力用半導体装置 |
JPWO2016199621A1 (ja) * | 2015-06-11 | 2017-09-07 | 三菱電機株式会社 | 電力用半導体装置の製造方法および電力用半導体装置 |
US10096570B2 (en) | 2015-06-11 | 2018-10-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Manufacturing method for power semiconductor device, and power semiconductor device |
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