JP6424573B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
図1(a)を参照する。本実施形態に係る半導体装置1は、半導体素子10、リード端子12、放熱板13、絶縁樹脂シート14、およびヒートシンク15を備えている。この半導体装置1のうち半導体素子10、リード端子12、および放熱板13の構成は、例えばエポキシ樹脂などの材料からなる樹脂部材16によって封止されて、モールドパッケージ化されている。このモールドパッケージ化された構成部分を、パワーモジュール17という。
図2を参照して、本実施形態に係る半導体装置1の製造方法の一例を説明する。まず、半導体素子10、リード端子12、および放熱板13を樹脂部材16で封止して、放熱板13の露出面13aがモールドパッケージの外部に露出したパワーモジュール17を作成する(図2(a))。次に、側部15sを複数のフィン15fが設けられていない内側に曲げたヒートシンク15を作成する(図2(b))。そして、絶縁樹脂シート14を挟んで、パワーモジュール17の露出面13aとヒートシンク15の内側とを合わせて、ヒータープレス処理にて加熱および加圧する(図2(c))。このヒータープレス処理では、パワーモジュール17(モールドパッケージの角または面)によってまずヒートシンク15の側部15sに圧力がかかり、側部15sが内側とは逆の外側に押されて変形が始まる(図2(c)中の矢印)。そして、ここからさらなる圧力の印加によって、側部15sをさらに弾性変形させる(図2(d)中の矢印)。この側部15sをさらに弾性変形させた状態で絶縁樹脂シート14を硬化させて、パワーモジュール17の露出面13aとヒートシンク15とを接合する(図2(d))。以上の処理により、本実施形態に係る半導体装置1が完成する。
上述したヒータープレス処理においてヒートシンク15は、側部15sが外側へ弾性変形した状態で絶縁樹脂シート14に接着される(図2(d)を参照)。従って、ヒータープレス処理による加熱および加圧が終わった後のヒートシンク15には、内側に変形しようとする(スプリングバックによる)応力が常に働く(図1(a)中の矢印)。この応力は、ヒートシンク15を絶縁樹脂シート14へ押し付ける方向の力であるため、ヒートシンク15における絶縁樹脂シート14を引き剥がす方向への応力が減少することになる。以上のことにより、本実施形態に係る半導体装置1は、ヒートシンク15が有する応力(内部応力、熱応力など)によって絶縁樹脂シート14の端部が剥離することを抑制できる(剥離耐久性の向上、冷熱耐久性の向上)。
上述した実施形態とは異なる手法を用いて、ヒータープレス処理後のヒートシンクにおいて、絶縁樹脂シートを剥離させる方向に働く内部応力が減少させた参考例を、図面を参照してさらに説明する。
図4は、参考例1の半導体装置2の全体構造の断面を示す概略図、および半導体装置2を製造する手法の一例を説明する図である。この参考例1では、ヒートシンク25の構成が、上記実施形態の構成と異なる。以下、上記実施形態と異なる構成を中心に参考例1の説明を行う。
図6(a)は、参考例2の半導体装置3の全体構造の断面を示す概略図を説明する図である。この参考例2では、ヒートシンク35の構成が、上記実施形態の構成と異なる。以下、上記実施形態と異なる構成を中心に変形例2の説明を行う。
図7(a)は、参考例3の半導体装置4の全体構造の断面を示す概略図を説明する図である。この参考例3では、ヒートシンク45およびパワーモジュール47の構成が、上記実施形態と異なる。以下、上記実施形態と異なる構成に着目して参考例3の説明を行う。
11a、11b 接合部材
10 半導体素子
12 リード端子
13 放熱板(放熱部材)
13a 露出面
14、24 絶縁樹脂シート
15、25、35、45 ヒートシンク(冷却器)
15c 中央部
15f フィン
15s 側部
16 樹脂部材
17、47 パワーモジュール
34 硬化済み樹脂層
47a 勾配
Claims (1)
- 半導体装置であって、
少なくとも1つの主面に放熱部材が接合された半導体素子を、当該放熱部材の一部を露出させて封止したパワーモジュールと、
前記放熱部材の露出面を含む前記パワーモジュールの放熱領域面に、絶縁樹脂シートを介して接合された冷却器とを備え、
前記冷却器は、前記放熱領域面内において前記パワーモジュールと接合されかつ接合方向の平面視が前記放熱領域面よりも小さい中央部と、当該中央部の端部から外縁へ延びた側部とを含み、当該側部が当該中央部の端部を折り曲げ位置として前記パワーモジュール側に曲がっている、半導体装置。
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JP2014226241A JP6424573B2 (ja) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | 半導体装置 |
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