半導(dǎo)體裝置及其制造方法
【專利摘要】一種半導(dǎo)體裝置，包括金屬構(gòu)件(54)、半導(dǎo)體元件(30)、樹脂部(66)、底料層、以及剝離抑制部。所述金屬構(gòu)件具有包括半導(dǎo)體元件安裝區(qū)(540b)和樹脂緊密接觸區(qū)(540a)的表面，所述樹脂緊密接觸區(qū)從所述半導(dǎo)體元件安裝區(qū)延伸至所述金屬構(gòu)件的外周邊緣。所述半導(dǎo)體元件安裝在所述半導(dǎo)體元件安裝區(qū)上。所述樹脂部延伸到所述金屬構(gòu)件的側(cè)表面外的位置，與所述樹脂緊密接觸區(qū)緊密接觸，并一體地覆蓋所述半導(dǎo)體元件和所述金屬構(gòu)件。所述底料層布置在所述樹脂緊密接觸區(qū)和所述樹脂部之間。所述剝離抑制部被構(gòu)造成抑制所述金屬構(gòu)件和所述樹脂部在所述樹脂緊密接觸區(qū)的外周部彼此剝離。
【專利說明】
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。
【背景技術(shù)】
[0002]已知有一種半導(dǎo)體裝置，其包括半導(dǎo)體元件和用于從半導(dǎo)體元件的兩個(gè)表面散熱的一對(duì)散熱片，并且，半導(dǎo)體裝置被構(gòu)造為使得該裝置幾乎完全由模制樹脂覆蓋。該半導(dǎo)體裝置包括接合半導(dǎo)體元件和散熱片的焊接層、涂覆在與散熱片表面上的樹脂相接觸的表面的聚酰胺樹脂等，以提高樹脂的粘結(jié)性。在該半導(dǎo)體裝置中，聚酰胺樹脂的涂層厚度被限定為約為焊料層的厚度尺寸的20%以下(例如，參見日本專利申請(qǐng)公開第2003-124406號(hào)(JP2003-124406A))o
[0003]根據(jù)上述JP 2003-124406中描述的構(gòu)造，當(dāng)通過降低半導(dǎo)體元件周圍的聚酰胺樹脂的涂層厚度而提高散熱片和半導(dǎo)體元件周圍的模制樹脂之間的粘結(jié)性時(shí)，當(dāng)熱應(yīng)力起作用時(shí)可以防止模制樹脂被剝離。
[0004]現(xiàn)在，模制樹脂在成型后由于吸收水分會(huì)部分膨脹。在膨脹期間，在如散熱片等的金屬構(gòu)件的外周部中在垂直于金屬構(gòu)件表面的方向上產(chǎn)生拉伸應(yīng)力，并且，會(huì)在金屬構(gòu)件的外周部中引起樹脂部的剝離。另外，由于處于金屬構(gòu)件的外周部的如聚酰胺樹脂的底料層的厚度變薄，粘結(jié)強(qiáng)度降低且樹脂部趨于被剝離。在這樣的金屬構(gòu)件的外周部中的樹脂部的剝離可以產(chǎn)生由于當(dāng)在樹脂部的側(cè)部中產(chǎn)生裂紋時(shí)異物侵入到半導(dǎo)體元件的安裝區(qū)域而引起的耐壓性降低、半導(dǎo)體元件絕緣性的降低等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種可阻止金屬板的外周部的樹脂部被剝離的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的第一方案的半導(dǎo)體裝置包括金屬構(gòu)件、半導(dǎo)體元件、樹脂部、底料層、以及剝離抑制部。金屬構(gòu)件具有包括半導(dǎo)體元件安裝區(qū)和樹脂緊密接觸區(qū)的表面，樹脂緊密接觸區(qū)從半導(dǎo)體元件安裝區(qū)延伸至金屬構(gòu)件的外周邊緣。半導(dǎo)體元件安裝在半導(dǎo)體元件安裝區(qū)上。樹脂部延伸到金屬構(gòu)件的側(cè)表面外的位置，與樹脂緊密接觸區(qū)緊密接觸，并且一體地覆蓋半導(dǎo)體元件和金屬構(gòu)件。底料層被布置在樹脂緊密接觸區(qū)和樹脂部之間。剝離抑制部被構(gòu)造成抑制金屬構(gòu)件和樹脂部由于樹脂部吸收水分而在樹脂緊密接觸區(qū)的外周部彼此剝離。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第二方案的半導(dǎo)體裝置包括金屬構(gòu)件、半導(dǎo)體元件、樹脂部、以及底料層。金屬構(gòu)件具有包括半導(dǎo)體元件安裝區(qū)和樹脂緊密接觸區(qū)的表面，樹脂緊密接觸區(qū)從半導(dǎo)體元件安裝區(qū)延伸至金屬構(gòu)件的外周邊緣。半導(dǎo)體元件安裝在半導(dǎo)體元件安裝區(qū)上。樹脂部具有吸濕性并延伸到金屬構(gòu)件的側(cè)表面外的位置，樹脂部與樹脂緊密接觸區(qū)緊密接觸，并一體地覆蓋半導(dǎo)體元件和金屬構(gòu)件。底料層被布置在樹脂緊密接觸區(qū)和樹脂部之間。此外，構(gòu)造為抑制金屬構(gòu)件和樹脂部在所述樹脂緊密接觸區(qū)的外周部彼此剝離的剝離抑制構(gòu)件設(shè)置至金屬構(gòu)件和樹脂部中的至少一個(gè)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的第一和第二方案的半導(dǎo)體裝置，可以抑制在金屬構(gòu)件的外周部的樹脂部的剝離。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第三方案的半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括:在引線框架原材料上執(zhí)行鍍金屬處理;通過在鍍過的引線框架原材料上執(zhí)行壓力加工來形成具有從鍍層露出的側(cè)表面的引線框架原材料;在壓力加工后的引線框架原材料的表面上安裝半導(dǎo)體元件;在安裝了半導(dǎo)體元件的引線框架原材料的表面和側(cè)表面上涂覆底料;并且在涂覆底料后通過對(duì)樹脂進(jìn)行塑模而將引線框架原材料和半導(dǎo)體元件一體地密封以使樹脂與引線框架原材料的表面和側(cè)表面緊密接觸。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的第三方案的制造方法，可以抑制金屬構(gòu)件的外周部的樹脂部的剝離。
【附圖說明】
[0011]下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)意義進(jìn)行描述，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，其中:
[0012]圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施例(第一實(shí)施例)的半導(dǎo)體裝置的俯視圖；
[0013]圖2是通過省略圖1的半導(dǎo)體裝置的樹脂部得到的示意圖；
[0014]圖3是沿圖1中II1-1II線截取的橫截面視圖；
[0015]圖4是沿圖1中IV-1V線截取的橫截面視圖；
[0016]圖5是圖3的X部分的放大圖；
[0017]圖6是示出在樹脂部66吸收水分膨脹期間作用在樹脂緊密接觸區(qū)540a和樹脂部66之間的界面上的垂直應(yīng)力的分析結(jié)果的示意圖；
[0018]圖7是示出底料層的厚度和抗張強(qiáng)度之間的關(guān)系的示意圖；
[0019]圖8是示出根據(jù)本實(shí)施例(實(shí)施例1)的剝離抑制部的橫截面視圖；
[0020]圖9A和圖9B是示出凹槽部100的效果的橫截面視圖；
[0021]圖1OA到1D是示出凹槽部100的橫截面形狀的變型的示意圖；
[0022]圖1lA到圖1lD是示出包括根據(jù)實(shí)施例1的剝離抑制部的半導(dǎo)體裝置1A的制造方法的實(shí)施例的示意圖；
[0023]圖12是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例(實(shí)施例2)的剝離抑制部的橫截面視圖；
[0024]圖13是示出根據(jù)實(shí)施例2的變型實(shí)施例的剝離抑制部的橫截面視圖；
[0025]圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例(實(shí)施例3)的剝離抑制部的橫截面視圖；
[0026]圖15A到圖15D是示出包括根據(jù)實(shí)施例3的剝離抑制部的半導(dǎo)體裝置1B的制造方法的實(shí)施例的示意圖；
[0027]圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例(實(shí)施例4)的剝離抑制部的橫截面視圖；并且
[0028]圖17A到圖17D是示出包括根據(jù)實(shí)施例4的剝離抑制部的半導(dǎo)體裝置1C的制造方法的實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例
[0029]下文中，將參照附圖對(duì)各個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0030]圖1是示出根據(jù)實(shí)施例(第一實(shí)施例)的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。圖2是通過省略圖1中半導(dǎo)體裝置的樹脂部得到的示意圖。圖3是沿圖1的II1-1II線的橫截面視圖。圖4是沿圖1的IV-1V線的橫截面視圖。在圖3和圖4中，省略下面描述的底料層80和剝離抑制部。
[0031]半導(dǎo)體裝置10通常用于諸如用于驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力車輛和電動(dòng)車輛中的行走馬達(dá)的逆變器和變換器等的電力變換器中。然而，半導(dǎo)體裝置10可以用于車輛的其它應(yīng)用中(例如，用于電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置)，或者可以用于除車輛之外的不同應(yīng)用中(例如，用于其他電驅(qū)動(dòng)裝置的電源裝置等)。
[0032]為了方便起見，在下面的描述中，絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)元件的厚度方向被取為Z方向。此外，正交于Z方向并且排布了構(gòu)成上下臂的兩個(gè)IGBT元件的方向被取為X方向。此外，既正交于X方向又正交于Z方向的方向被取為Y方向。而且，在以下的說明中，盡管為了方便起見，Z方向?qū)?yīng)于垂直方向，并且第一端子60相對(duì)于第一散熱片50而所在的側(cè)被取為“上側(cè)”，但半導(dǎo)體裝置10的安裝方向是可選的。
[0033]如圖1到圖4所示，半導(dǎo)體裝置10包括IGBT元件20和30、FWD(續(xù)流二極管)元件28和38、高電位電源端子40、低電位電源端子42、輸出端子44、以及包括柵極端子46g的控制端子46。此外，半導(dǎo)體裝置10包括四個(gè)散熱片50、52、54和56、接觸部58、兩個(gè)端子60和62、焊料64、以及樹脂部66。
[0034]IGBT元件20和FWD元件28形成上下臂的上臂，并且，IGBT元件30和FWD元件38形成上下臂的下臂。
[0035]如圖2和圖3所示，IGBT元件20包括在其下表面?zhèn)壬系募姌O22以及在其上表面?zhèn)壬系陌l(fā)射極24和柵電極26。
[0036]第一散熱片50被布置在IGBT元件20的下表面?zhèn)壬?。集電極22通過焊料64與第一散熱片50的上側(cè)上的表面50a電連接和機(jī)械連接。在圖2所示的實(shí)施例中，F(xiàn)WD元件28的陰極也與第一散熱片50的上側(cè)上的表面50a連接。
[0037]如圖2所示，第一散熱片50是大致上呈矩形的金屬板，并且包括從第一散熱片50的矩形的一邊沿Y方向延伸的高電位電源端子40。第一散熱片50可以由單個(gè)異形引線框架和高電位電源端子40等一起形成?？商娲?，高電位電源端子40可以形成為與第一散熱片50相分離的主體且附接到第一散熱片50。高電位電源端子40通過第一散熱片50而與IGBT元件20和FWD元件28電連接。如圖1所示，高電位電源端子40的一部分從樹脂部66的側(cè)表面(具有Y方向作為法線的側(cè)表面)向外突出。
[0038]如圖3和圖4所示，第一散熱片50的下側(cè)上的表面50b從樹脂部66的下側(cè)上的表面66a露出。這樣，由IGBT元件20和FWD元件28產(chǎn)生的熱量能夠從第一散熱片50的表面50b向外散發(fā)。在圖3所示的實(shí)施例中，雖然第一散熱片50的下側(cè)上的表面50b與樹脂部66的下側(cè)上的表面66a齊平，但是，可以在Z方向上偏移。
[0039]在IGBT元件20的頂面?zhèn)壬喜贾玫谝欢俗?0使得第一端子60在Z方向上不與柵電極26重疊，而是面對(duì)發(fā)射極24。第一端子60是平的金屬板(金屬塊)，但可以具有彎曲部。第一端子60的下側(cè)上的表面通過焊料64與發(fā)射極24電連接和機(jī)械連接。FWD元件28的陽(yáng)極也連接到第一端子60的下側(cè)上的表面。第一端子60具有用于將IGBT元件20和FWD元件28與第二散熱片52電連接的中繼功能，以及用于確保在執(zhí)行對(duì)柵電極26的引線接合時(shí)的高度的功會(huì)K。
[0040]柵電極26通過接合線48與對(duì)應(yīng)上臂的控制端子46的柵極端子46g連接，對(duì)應(yīng)上臂的控制端子46可以由單個(gè)異形引線框架和第一散熱片50、高電位電源端子40等一起形成。除了柵極端子46g以外，對(duì)應(yīng)上臂的控制端子46還可以包括與溫度測(cè)量二極管、感測(cè)發(fā)射極等連接的端子。如圖1和圖2所示，對(duì)應(yīng)上臂的控制端子46從與樹脂部66中的高電位電源端子40的突出側(cè)相對(duì)的側(cè)上的側(cè)表面(具有Y方向作為法線的側(cè)表面)向外突出。
[0041]第二散熱片52被布置在第一端子60上側(cè)上的表面上。第二散熱片52的下側(cè)上的表面52a通過焊料64與第一端子60上側(cè)上的表面電連接和機(jī)械連接。這樣，第二散熱片52通過第一端子60與IGBT元件20的發(fā)射極24和FWD元件28的陽(yáng)極電連接。
[0042]第二散熱片52是大致上呈矩形的金屬板且被布置為使得在俯視圖中(在Z方向上的向下視圖)第二散熱片52的大部分與第一散熱片50重疊。如圖2所示，第二散熱片52具有與第一散熱片50的外部形狀大致相同的矩形形狀。第二散熱片52的上側(cè)上的表面52b從樹脂部66的上側(cè)上的表面66b露出。因此，由IGBT元件20和FWD元件28產(chǎn)生的熱量可以通過第一端子60從第二散熱片52的表面52b向外散發(fā)。在圖3和圖4所不的實(shí)施例中，盡管第二散熱片52的上側(cè)上的表面52b是與樹脂部66的上側(cè)上的表面66b齊平，但可以在Z方向上偏移。
[0043]作為接觸部58的元件的第一接觸部58a—體地設(shè)置至第二散熱片52。然而，第一接觸部58a可以形成為與第二散熱片52相分離的主體，并且附接到第二散熱片52。第一接觸部58a在X方向上朝向IGBT元件30延伸。
[0044]如圖2和圖3所示，IGBT元件30包括下表面?zhèn)壬系募姌O32和上表面?zhèn)壬系陌l(fā)射極34和柵電極36 JGBT元件30布置為在X方向上與IGBT元件20平行。在圖3所示的實(shí)施例中，IGBT元件30被布置為處于IGBT元件30相對(duì)于IGBT元件20在Y方向上無偏移的關(guān)系中。然而，IGBT元件30可以具有Y方向上的偏移。
[0045]IGBT元件30的下表面?zhèn)壬喜贾糜械谌崞?4。集電極32通過焊料64與第三散熱片54的上表面54a電連接和機(jī)械連接。在圖2所示的實(shí)施例中，F(xiàn)WD元件38的陰極也與第三散熱片54的上表面54a相連接。
[0046]如圖2所示，第三散熱片54是大致上呈矩形的金屬板，并具有從第三散熱片54的矩形的一邊在Y方向上延伸的輸出端子44。第三散熱片54可以由單個(gè)異形引線框架和輸出端子44等一起形成?？商娲?，輸出端子44可以形成為與第三散熱片54相分離的主體，并且附接到第三散熱片54。因此，輸出端子44通過第三散熱片54與IGBT元件30和FWD元件38電連接。如圖2所示，輸出端子44的一部分從樹脂部66的側(cè)表面(具有Y方向作為法線的側(cè)表面)向外突出。輸出端子44所從中突出的樹脂部66的側(cè)表面與高電位電源端子40所從中突出的樹脂部66的側(cè)表面相同。
[0047]如圖3和圖4所示，在第三散熱片54的下側(cè)上的表面54b從樹脂部66的下側(cè)上的表面66a露出。這樣，通過IGBT元件30和FWD元件38產(chǎn)生的熱量可以從第三散熱片54的表面54b向外散發(fā)。在圖3和圖4所示的實(shí)施例中，盡管第三散熱片54的下側(cè)上的表面54b與樹脂部66的下側(cè)上的表面66a齊平，但可以在Z方向上偏移。
[0048]作為接觸部58的元件的第二接觸部58b—體地設(shè)置至第三散熱片54中。然而，第二接觸部58b可以形成為與第三散熱片54相分尚的主體，并且附接到第三散熱片54。如圖3所示的實(shí)施例中，第二接觸部58b在向上方向上朝向第四散熱片56的下側(cè)上的表面56a延伸，并且在X方向上朝向IGBT元件20側(cè)延伸。如圖3所示，第二接觸部58b通過焊料64與第一接觸部58a電連接和機(jī)械連接。第二接觸部58b和第一接觸部58a在X方向上形成在第二散熱片52和第三散熱片54之間，并且在X方向上在第二散熱片52和第三散熱片54之間相互電連接和機(jī)械連接。
[0049]第二端子62布置在IGBT元件30的頂面?zhèn)壬希沟玫诙俗?2在Z方向上不與柵電極36重疊，而是面對(duì)發(fā)射極34。第二端子62是平的金屬板(金屬塊)，但是可以具有彎曲部。在第二端子62的下側(cè)上的表面通過焊料64與發(fā)射極34電連接和機(jī)械連接。FWD元件38的陽(yáng)極也連接到第二端子62的下側(cè)上的表面上。第二端子62具有用于將IGBT元件30和FWD元件38與第四散熱片56進(jìn)行電連接的中繼功能，以及用于確保執(zhí)行對(duì)柵電極36的引線接合時(shí)的高度的功能。
[0050]柵電極36通過接合線48與對(duì)應(yīng)下臂的控制端子46的柵極端子46g相連接。對(duì)應(yīng)下臂的控制端子46可以由單個(gè)異形引線框架和第三散熱片54、輸出端子44等一起形成。除了柵極端子46g以外，對(duì)應(yīng)下臂的控制端子46還可以包括與溫度測(cè)量二極管、感測(cè)發(fā)射極等連接的端子。如圖1和圖2所示，對(duì)應(yīng)下臂的控制端子46從與樹脂部66中高電位電源端子40的抽出側(cè)相對(duì)的側(cè)上的側(cè)表面(具有Y方向作為法線的側(cè)表面)向外突出。
[0051]第四散熱片56布置在第二端子62的上側(cè)上的表面上。第四散熱片56的下側(cè)上的表面56a通過焊料64與第二端子62的上側(cè)上的表面電連接和機(jī)械連接。由此，第四散熱片56通過第二端子62與IGBT元件30的發(fā)射極34和FWD元件38的陽(yáng)極電連接。
[0052]第四散熱片56是大致上呈矩形的金屬板且被布置為使得在俯視圖(在Z方向上的向下視圖)中第四散熱片56的大部分與第三散熱片54重疊。如圖2所示，第四散熱片56具有與第三散熱片54的外部形狀大致相同的矩形形狀。第四散熱片56的上側(cè)上的表面56b從樹脂部66的上側(cè)上的表面66b露出。因此，由IGBT元件30和FWD元件38產(chǎn)生的熱量可以通過第二端子62從第四散熱片56的表面56b向外散發(fā)。在圖3和圖4所示的實(shí)施例中，盡管第四散熱片56的上側(cè)上的表面56b與樹脂部66的上側(cè)上的表面66b齊平，但可以在Z方向上偏移。
[0053]第四散熱片56包括限定表面56a和56b的主體部56c和在X方向上從主體部56c的側(cè)表面延伸到IGBT元件20側(cè)的延伸部56d。延伸部56d與主體部56c形成為一體。然而，延伸部56d可以形成為與主體部56c相分離的主體，并且附接到主體部56c。延伸部56d以與接觸部58相同的方式形成在X方向上第四散熱片56的主體部56c和第二散熱片52(除了第一接觸部58A之外的主體部)之間。然而，延伸部56d相對(duì)于接觸部58在Y方向上偏移，以便不與接觸部58重疊。
[0054]低電位電源端子42與第四散熱片56電連接。具體地，如圖4所示，低電位電源端子42通過焊料64與第四散熱片56的延伸部56d電連接和機(jī)械連接。低電位電源端子42可以由單個(gè)異形引線框架和第三散熱片54、輸出端子44、對(duì)應(yīng)下臂的控制端子46等一起形成。如圖2所示，低電位電源端子42的一部分從樹脂部66的側(cè)表面(具有Y方向上的法線的側(cè)表面)向外突出。低電位電源端子42所從中突出的樹脂部66的側(cè)表面與高電位電源端子40和輸出端子44所從中突出的樹脂部66的側(cè)表面相同。
[0055]低電位側(cè)端子42布置在X方向上第四散熱片56的主體部56c和第二散熱片52之間的區(qū)域70(除了第一接觸部58a之外的主體部)中，也就是，布置有延伸部56d的區(qū)域70中。因此，如圖2所示，高電位電源端子40、低電位電源端子42和輸出端子44布置為低電位電源端子42在X方向上位于輸出端子44和高電位電源端子40之間的位置關(guān)系。在圖中所示的實(shí)施例中，整個(gè)低電位電源端子42布置在第四散熱片56的主體部56c和第二散熱片52(除了第一接觸部58a之外的主體部)之間的區(qū)域中。
[0056]樹脂部66—體地密封IGBT元件20和30、FWD元件28和38、高電位電源端子40的一部分、低電位電源端子42的一部分、輸出端子44的一部分、控制端子46的一部分、在各個(gè)散熱片50、52、54和56中除了表面50b、52b、54b和56b之外的部分、接觸部58以及相應(yīng)的端子60和62。在圖中所示的實(shí)施例中，樹脂部66形成為大致上呈長(zhǎng)方體的外形。如上所述，如圖2所示，高電位電源端子40、低電位電源端子42和輸出端子44在Y方向上從樹脂部66的側(cè)表面突出。高電位電源端子40、低電位電源端子42以及輸出端子44在樹脂部66的側(cè)表面上的突出位置可以是Z方向上的任意位置，例如，在Z方向上接近樹脂部66的側(cè)表面上的中心。
[0057]在各個(gè)散熱片50、52、54和56中形成底料層80(參照?qǐng)D5)以提高樹脂部66和相應(yīng)的各個(gè)散熱片50、52、54和56之間的粘結(jié)性，底料層80由如聚酰胺膜形成。底料層80可以由諸如聚酰胺-酰亞胺、聚酰亞胺或環(huán)氧樹脂等其他材料形成。底料層80可以由任意的涂覆法(浸漬法、旋轉(zhuǎn)法、點(diǎn)膠法等)進(jìn)行涂覆。為了提高底料層80與各個(gè)散熱片50、52、54和56的粘結(jié)性，對(duì)相應(yīng)的散熱片50，52，54和56應(yīng)用諸如鍍鎳或鍍金的鍍金屬處理。
[0058]這樣構(gòu)造的半導(dǎo)體裝置10是一體地包括構(gòu)成上下臂(包括在單個(gè)樹脂部66中)的兩個(gè)IGBT元件20和30的所謂的2合I封裝。另外，散熱片50、52、54和56布置在IGBT元件20和30的每一個(gè)的Z方向上的兩側(cè)上，來自IGBT元件20和30的熱量可以從Z方向上的兩側(cè)被散發(fā)，也就是，這是一種放熱性優(yōu)異的構(gòu)造。然而，半導(dǎo)體裝置10可以不是2合I封裝，可以具有包括IGBT元件20或30的構(gòu)造，或者可以是所謂的6合I封裝，其一體地包括(包括在單個(gè)樹脂部66中)三相(U相、V相和W相)各自的上下臂的IGBT元件20和30。
[0059]另外，高電位電源端子40和低電位電源端子42相鄰地布置在X方向上(其間沒有插入輸出端子44)。因此，相比于輸出端子44在X方向上布置在高電位電源端子40和低電位電源端子42之間的構(gòu)造，可以縮短在X方向上高電位電源端子40和低電位電源端子42之間的距離。因此，可以減小切換IGBT元件20和30時(shí)所產(chǎn)生的浪涌電壓。然而，從樹脂部66露出的相應(yīng)端子40、42和44的數(shù)量、種類、對(duì)齊方式等是任意的。例如，可以任意地選擇相應(yīng)的端子40、42和44所從中露出的樹脂部66的側(cè)。
[0060]如下所述，第一散熱片50、第三散熱片54、高電位電源端子40、低電位電源端子42、輸出端子44、以及相應(yīng)于上下臂的控制端子46可以由單個(gè)的異形引線框架形成。因此，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)率優(yōu)異的構(gòu)造。然而，這些構(gòu)成元件的制造方法是任意的。
[0061]根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置10包括剝離抑制部，其阻止了由于樹脂部66吸收水分而引起的散熱片50、52、54和56與樹脂部66從各散熱片50、52、54和56的表面的外周部彼此剝離。下面，將對(duì)剝離抑制部進(jìn)行更詳細(xì)的說明。下文中，作為一個(gè)典型的例子，將對(duì)阻止第三散熱片54和樹脂部66彼此之間剝離的剝離抑制部進(jìn)行說明。剝離抑制部可以設(shè)置至每個(gè)散熱片50、52、54和56，或者可以設(shè)置至散熱片50、52、54和56中的任何一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)。在圖1到圖4中，省略剝離抑制部而未在圖中示出。
[0062]在以下描述中，為方便起見，以俯視圖中的第三散熱片54的中心0(見圖2)為參照使用“內(nèi)部”和“外部”。也就是說，“內(nèi)部”是接近第三散熱片54的中心O的一側(cè)，而“外部”遠(yuǎn)離第三散熱片54的中心O的一側(cè)。
[0063]這里，首先，在描述剝離抑制部之前，將對(duì)由于樹脂部66的水分吸收而造成剝離的原理進(jìn)行說明。
[0064]圖5是圖3中X部分的局部放大圖，在圖5中，為了便于描述剝離的原理，在圖中省略剝離抑制部。在下文中，未設(shè)置剝離抑制部的構(gòu)造(構(gòu)造例如圖5所示)被作為參考實(shí)施例。
[0065]如上所述，樹脂部66與第三散熱片54的表面54a、IGBT元件30、FWD元件38等緊密接觸。例如，第三散熱片54的表面54a與不包括IGBT元件30和FWD元件38之間的接合區(qū)(與焊層64接觸的部分)540b在內(nèi)的區(qū)域540a緊密接觸。接合區(qū)540b對(duì)應(yīng)于用于安裝IGBT元件30和FWD元件38的元件安裝區(qū)。區(qū)域540a形成在接合區(qū)540b的周圍并且從接合區(qū)540b延伸到表面54a的外周部。下文中，區(qū)域540a將被稱作“樹脂緊密接觸區(qū)540a”。在根據(jù)以下所述的實(shí)施例的一些情況中樹脂部66與第三散熱片54的側(cè)表面54c緊密接觸，且一些情況下不用有意地緊密接觸(或粘結(jié)強(qiáng)度降低)。
[0066]如上所述，底料層80形成在第三散熱片54上以提高樹脂部66和第三散熱片54之間的粘結(jié)性。底料層80至少形成在樹脂緊密接觸區(qū)540a。
[0067]樹脂部66被塑模后吸收大氣中的水分而擴(kuò)張(膨脹)。當(dāng)在樹脂部66(參照?qǐng)D5的箭頭標(biāo)記Rl)中的第三散熱片54的外側(cè)上的區(qū)域66c(在下文中，稱為“散熱片圍繞部66c”)擴(kuò)張時(shí)，拉伸應(yīng)力被施加到樹脂緊密接觸區(qū)540a和樹脂部66之間的接合表面。例如，在樹脂部66的散熱片圍繞部66c在吸收水分期間沿圖5中所示的箭頭A方向擴(kuò)張的同時(shí)，向下的載荷F通過樹脂部66的散熱片圍繞部66c和第三散熱片54的側(cè)表面54c之間的緊密接觸部被施加到第三散熱片54。因此，第三散熱片54的外周部?jī)A向于向下變形，拉伸應(yīng)力產(chǎn)生在樹脂緊密接觸區(qū)540a和樹脂部66之間的接合表面中。結(jié)果是，在第三散熱片54的外周部中，第三散熱片54的表面54a與樹脂部66之間的粘結(jié)強(qiáng)度下降且趨向于發(fā)生剝離。
[0068]圖6是示出在樹脂部66吸收水分膨脹期間作用在樹脂緊密接觸區(qū)540a和樹脂部66之間的界面上的垂直應(yīng)力的分析結(jié)果的示意圖。圖6的分析結(jié)果是與不包括剝離抑制部的參考實(shí)施例相關(guān)的。在圖6中，垂直應(yīng)力在垂直軸中示出，O的下側(cè)示出壓縮方向，上側(cè)示出拉伸方向。橫軸示出從元件端Pl至外周邊緣P2的樹脂緊密接觸區(qū)540a的各個(gè)位置。在圖6中，虛線示出了吸收水分前的狀態(tài)，實(shí)線示出了吸收水分后的狀態(tài)。
[0069]吸收水分前的狀態(tài)(例如，在塑模后下一刻的狀態(tài))是粘結(jié)強(qiáng)度高的狀態(tài)，如圖6中的虛線示出的，壓縮應(yīng)力作用在第三散熱片54的表面54a和樹脂部66之間。另一方面，在樹脂部66吸收水分而膨脹的期間，如圖6中的實(shí)線所示，在第三散熱片54的表面54a和第三散熱片54的外周部中的樹脂部66之間的拉伸方向上產(chǎn)生了垂直應(yīng)力。這是因?yàn)?，如上所述，由于樹脂?6的散熱片圍繞部66c的擴(kuò)張，向下的載荷F(見圖5)作用在第三散熱片54的外周部。
[0070]圖7是示出了底料層80的厚度與抗張強(qiáng)度之間的關(guān)系的示意圖，在圖7中，抗張強(qiáng)度在垂直軸中示出且底料層80的厚度在水平軸中示出。底料層80的厚度是當(dāng)?shù)琢蠈?0被沿垂直于第三散熱片54的表面54a的表面切割時(shí)產(chǎn)生的橫截面的厚度。
[0071]如圖7所示，抗張強(qiáng)度超過15MPa(兆帕)對(duì)應(yīng)的底料層80的厚度為0.Ιμπι以上，抗張強(qiáng)度穩(wěn)定在60MPa附近對(duì)應(yīng)的底料層80的厚度為0.2μπι以上。
[0072]當(dāng)在表面張力的影響下IGBT元件30和FWD元件38周圍的底料層變厚的同時(shí)，第三散熱片54的外周部變薄。這種現(xiàn)象的發(fā)生無關(guān)底料層80的涂覆方法。例如，在一些涂覆方法中，在元件端Pl處的底料層80的厚度為0.6μπι時(shí)，外周邊緣P2處的底料層80的厚度為0.05μm。這意味著，底料層80的抗張強(qiáng)度在第三散熱片54的外周部中相對(duì)下降。這成為引起上述的剝離的因素，即樹脂部66隨著第三散熱片54的外周部產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力而從第三散熱片54的外周部的樹脂緊密接觸區(qū)540a剝落。
[0073]圖8是示出根據(jù)本實(shí)施例(實(shí)施例1)的剝離抑制部的橫截面視圖。
[0074]本實(shí)施例的剝離抑制部通過形成在第三散熱片54的樹脂緊密接觸區(qū)540a中的凹槽部100來實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，凹槽部100形成在第三散熱片54的樹脂緊密接觸區(qū)540a的外周部的整個(gè)周界上(見圖11)，但也可以僅部分地形成而不擴(kuò)展到整個(gè)周界。由于在涂覆底料層期間，凹槽部100成為底料的液體儲(chǔ)存器，可以避免底料在表面張力的影響下被從第三散熱片54的外周部吸到其內(nèi)側(cè)。凹槽部100的深度是任意的，但例如可以是大約0.3mm。
[0075]凹槽部100形成在自第三散熱片54的表面54a的外周邊緣P2起向內(nèi)側(cè)3mm以下的范圍內(nèi)，優(yōu)選地，形成為在自外周邊緣P2起向內(nèi)側(cè)0.3mm至1.2mm的范圍內(nèi)，并且，最優(yōu)選地，設(shè)置在自外周邊緣P2起向內(nèi)側(cè)0.4mm-0.8mm之間的范圍內(nèi)。如圖6所示，這是因?yàn)楫?dāng)不存在凹槽部100時(shí)，拉伸應(yīng)力在自第三散熱片54的表面54a的外周邊緣P2起向內(nèi)側(cè)3mm以下的范圍內(nèi)產(chǎn)生。另外，如圖6所示，當(dāng)不存在凹槽部100時(shí)，5MPa的拉伸應(yīng)力產(chǎn)生在自外周邊緣P2起向內(nèi)側(cè)0.3mm至1.2mm的范圍內(nèi)(參照?qǐng)D6中的C)。另外，當(dāng)不存在凹槽部100時(shí)，1MPa的拉伸應(yīng)力產(chǎn)生在自外周邊緣P2起向內(nèi)側(cè)0.4mm至0.8mm的范圍內(nèi)(參照?qǐng)D6的B)。當(dāng)凹槽部100形成在產(chǎn)生這樣的拉伸應(yīng)力的范圍內(nèi)時(shí)，可以有效地增加在該范圍內(nèi)以及在至外周邊緣P2的范圍內(nèi)的底料層80的厚度。
[0076]自外周邊緣P2起的距離(例如，有關(guān)0.3至1.2mm的區(qū)域的“0.3mm”等)可以是自外周邊緣P2起測(cè)量的最短距離(當(dāng)表面54a的形狀為矩形時(shí)，在垂直方向上到一邊的距離)?？商娲?，其可以是沿著作為目標(biāo)的從外周邊緣P2到IGBT元件30的距離為最短距離的方向測(cè)量的距離。
[0077]圖9A和圖9B是示出了凹槽部100的效果的橫截面視圖，以及在樹脂緊密接觸區(qū)540a的多個(gè)點(diǎn)測(cè)量的底料層80的厚度的測(cè)量結(jié)果圖。圖9A和圖9B示出了涂覆的實(shí)施例，其中凹槽部100具有不同的橫截面形狀。然而，由于涂覆條件不同，數(shù)值的差異不僅是由凹槽部100的截面形狀產(chǎn)生的。
[0078]在圖9A所示的實(shí)施例，通過設(shè)置凹槽部100，在第三散熱片54的外周部也可以保證約0.5mm的底料層80的厚度。如圖7所示，當(dāng)?shù)琢蠈?0的厚度被保持在約0.5mm時(shí)，高的抗張強(qiáng)度也可以給予第三散熱片54的外周部的底料層80，并且，可以有效地抑制樹脂部66從第三散熱片54的外周部的樹脂緊密接觸區(qū)540a剝離。
[0079]另外，在圖9B所示的實(shí)施例中，通過形成凹槽部100，在第三散熱片54的外周部也可以保證約0.1mm的底料層80的厚度。如圖7所示，當(dāng)保證底料層80的厚度約為0.1mm時(shí)，也可以給予高抗張強(qiáng)度(15MPa以上的抗張強(qiáng)度)到第三散熱片54的外周部中的底料層80，并且，可以有效地抑制樹脂部66從第三散熱片54的外周部的樹脂緊密接觸區(qū)540a剝離。
[0080]此處，當(dāng)如圖7所示的第三散熱片54的外周部的底料層80的厚度至少為0.1mm以上時(shí)，可以保證15MPa以上的抗張強(qiáng)度，可以應(yīng)對(duì)圖6中所示的拉伸應(yīng)力的最大值(小于15MPa)。然而，凹槽部100優(yōu)選地構(gòu)造成使得第三散熱片54的外周部中的底料層80的厚度為
0.2mm以上。參考圖7如上所述，這是因?yàn)橄鄬?duì)于0.2μπι以上的底料層80的厚度，抗張強(qiáng)度穩(wěn)定在60MPa附近。
[0081]由于凹槽部100成為液體存儲(chǔ)器，因此，凹槽部100中的底料層80的厚度變得相對(duì)較大。例如，在一個(gè)涂覆實(shí)施例中，具有3mm深度的凹槽部100中的底料層80的厚度達(dá)到約5μmD
[0082 ]圖1OA到圖1OD是顯示了凹槽部100的橫截面形狀的變型的示意圖。凹槽部的截面形狀是任意的，但也可以是如圖1OA到圖1OD中顯示的各凹槽部100a、100b、10c和10d中任一凹槽部的橫截面形狀。凹槽部10a的橫截面形狀是由矩形橫截面和三角形橫截面組合形成的，并且下側(cè)的三角形橫截面的上部(頂端部)與矩形橫截面重疊。凹槽部10b的截面形狀是矩形橫截面；凹槽部10c的橫截面形狀是三角形橫截面，其中，外側(cè)上的垂直壁垂直于表面54a。凹槽部10d的截面形狀為三角形橫截面，其中，外側(cè)上的垂直壁101相對(duì)于表面54a在垂直壁101的上邊緣側(cè)是外側(cè)的方向上傾斜。具體地，在凹槽部10d的情況下，凹槽部10d的垂直壁101與平行于表面54a的表面之間的角度優(yōu)選地設(shè)置為45°以上。因此，在第三散熱片54受熱收縮期間，在剪切方向上相對(duì)于樹脂部66的第三散熱片54的相對(duì)運(yùn)動(dòng)(見箭頭標(biāo)記A2)被抑制，并且，可以提高粘結(jié)強(qiáng)度。例如，典型地，由于第三散熱片54的線性膨脹系數(shù)大于樹脂部66，在樹脂部66被塑模后，第三散熱片54收縮的比塑模后的樹脂部66更多，樹脂部66趨向于相對(duì)于第三散熱片54在箭頭標(biāo)記A2方向上相對(duì)移動(dòng)。然而，通過凹槽部10d的垂直壁101可以抑制這樣的運(yùn)動(dòng)。
[0083]圖1IA到圖1ID是顯示了包括根據(jù)實(shí)施例1的剝離抑制部的半導(dǎo)體裝置1A的制造方法的實(shí)施例的示意圖。
[0084]首先，如圖1lA所示，制備引線框架(異形引線框架)300。在引線框架300中，通過壓力加工而形成凹槽部100。在圖1IA所示的實(shí)施例中，第一散熱片50和第三散熱片54的每一個(gè)形成有凹槽部100。
[0085]然后，如圖1IB所示，IGBT元件20和30、FWD元件28和38、各自的端子60和62、第二散熱片52和第四散熱片56被安裝在引線框架300上，然后，進(jìn)行引線接合。此后，也涂敷底料而形成底料層80。
[0086]接著，如圖1IC所示，通過塑模成形而形成樹脂部66。
[0087]接著，樹脂部66各個(gè)上部，第二散熱片52和第四散熱片56等是機(jī)加工的，并且，如圖1lD所示，如連接條帶等引線框架300中多余的區(qū)域被切割，從而，完成半導(dǎo)體裝置10A。
[0088]圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例(實(shí)施例2)的剝離抑制部的橫截面視圖。
[0089]本實(shí)施例的剝離抑制部是由形成在散熱片環(huán)繞部分66c中的凹槽部120來實(shí)現(xiàn)的。如上所述，散熱片圍繞部66c對(duì)應(yīng)于樹脂部66中第三散熱片54的外側(cè)區(qū)域(參照?qǐng)D12中的箭頭標(biāo)記Rl)。凹槽部120可以是由形成樹脂部66的模具的突出部或套筒形成的。
[0090]根據(jù)本實(shí)施例，由于散熱片圍繞部66c的體積減少了凹槽部120的量，因此，在吸收水分期間散熱片圍繞部66c本身的膨脹量減小。因此，可以減小由于樹脂部66的散熱片圍繞部66c的擴(kuò)張而作用到第三散熱片54的向下的載荷F(參照?qǐng)D5)。其結(jié)果是，拉伸應(yīng)力(參見圖6)被減少，可以有效地抑制樹脂部66從第三散熱片54的外周部的樹脂緊密接觸區(qū)540a剝離。
[0091]凹槽部120優(yōu)選地形成在整個(gè)周界上以便于包圍在散熱片圍繞部66c中的第三散熱片54。可替代地，凹槽部120可以部分地形成而不是在整個(gè)周界上。凹槽部120的截面形狀是任意的，可以是三角形的橫截面等而不限制于如圖所示的矩形橫截面。另外，適當(dāng)?shù)卮_定凹槽部120的深度或?qū)挾?S卩，體積)使得可以顯著地減少載荷F(參照?qǐng)D5)。例如，凹槽部120的深度可以與第三散熱片54的厚度相同。凹槽部120可以形成在圖12的橫截面視圖的橫向方向上的散熱片圍繞部66c中的任意位置，但是，優(yōu)選地形成在第三散熱片54的附近。在這種情況下，可以有效地減小載荷F(參見圖5)的大小。在這點(diǎn)上，如圖13所示，最終，凹槽部120可以被形成為鄰近第三散熱片54的側(cè)表面54c。在這種情況下，凹槽部120的深度優(yōu)選地設(shè)定為與第三散熱片54厚度相同或更小。
[0092]圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例(實(shí)施例3)的剝離抑制部的橫截面視圖。
[0093]根據(jù)本實(shí)施例的剝離抑制部是通過形成在散熱片圍繞部66c的表面上的防水材料涂層130來實(shí)現(xiàn)的。防水材料涂層130可以通過使用任意的防水材料形成。防水材料可以是如基于聚烯烴的樹脂、基于丙烯的樹脂或基于硅酮的樹脂。此外，涂覆方法是任意的，而絲網(wǎng)印刷法、浸漬法、噴涂法、點(diǎn)膠法等均可使用。
[0094]根據(jù)本實(shí)施例，由于防水材料涂層130，散熱片圍繞部66c的水分吸收量減少，并且散熱片圍繞部66c在吸收水分期間的膨脹量也減少。因此，可以減少由于樹脂部66的散熱片圍繞部66c的擴(kuò)張而作用到第三散熱片54的向下的載荷F(參照?qǐng)D5)。其結(jié)果是，拉伸應(yīng)力(參見圖6)減小，并且可以有效地抑制樹脂部66從第三散熱片54的外周部的樹脂緊密接觸區(qū)540a剝離。
[0095]防水材料涂層130優(yōu)選為形成在整個(gè)周界上，以便包圍散熱片圍繞部66c中的第三散熱片54的上部表面54a(參照?qǐng)D15D)，但可以僅部分地形成而不是在整個(gè)周界上形成。適當(dāng)?shù)卮_定防水材料涂層130的涂層寬度W使得負(fù)荷F(參照?qǐng)D5)可以顯著減小。防水材料涂層130的涂層寬度W優(yōu)選地設(shè)定為散熱片圍繞部66C的厚度D或更大(在該圖所示的實(shí)施例中，W<D)。涂層寬度W在整個(gè)周界上不一定恒定，而是可以根據(jù)可用區(qū)域的寬度來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。另外，防水材料涂層130可以被附加地形成在散熱片圍繞部66c的側(cè)表面上。
[0096]圖15A到圖15D是示出包括根據(jù)實(shí)施例3的剝離抑制部的半導(dǎo)體裝置1B的制造方法的實(shí)施例的示意圖；
[0097]首先，如圖15A中所示，IGBT元件20和30、FWD元件28和38、各端子60和62、以及第二散熱片52和第四散熱片56被安裝在引線框架302上，且執(zhí)行引線接合。此后，也涂覆底料并形成底料層80。
[0098]接著，如圖15B所示，樹脂部66由塑模成形而形成。
[0099]接著，如圖15C所示，樹脂部66各個(gè)上部、第二散熱片52、以及第四散熱片56等被機(jī)械加工，并且連接條帶等被切斷。
[0100]接著，如圖15D所示，防水材料涂覆在樹脂部66上以形成防水材料涂層130，然后，半導(dǎo)體裝置1B加工完成。
[0101]圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的剝離抑制部的另一實(shí)施例(實(shí)施例4)的橫截面視圖。
[0102]本實(shí)施例的剝離抑制部是通過減小第三散熱片54的側(cè)表面54c和散熱片圍繞部66c之間的粘結(jié)力來實(shí)現(xiàn)的。如圖16所示，降低粘結(jié)力的方法可以是不在第三散熱片54的側(cè)表面54c上形成底料層80(然而，底料層80形成在第三散熱片54的上表面54a上)?？商娲?，降低粘結(jié)力的方法可以是不將在第三散熱片54的上表面54a上應(yīng)用的鍍金屬處理應(yīng)用至第三散熱片54的側(cè)表面54c上，或者是一種去除伴隨著應(yīng)用到第三散熱片54的上部表面54a上的鍍金屬處理而形成的第三散熱片54的側(cè)表面54c的鍍層。例如，在應(yīng)用到第三散熱片54的上表面54a的鍍金屬處理是鍍鎳處理的情況下，第三散熱片54由銅形成，且底料層80由聚酰胺形成，即使當(dāng)?shù)琢贤扛苍诘谌崞?4的側(cè)表面54c時(shí)，也可以實(shí)現(xiàn)粘結(jié)力的減少。這是因?yàn)椋m然聚酰胺與鎳之間具有高粘結(jié)性，但其與銅之間不具有高粘結(jié)性。這是因?yàn)殂~易于在表面上生成氧化物膜，即使當(dāng)涂覆有底料時(shí)，粘結(jié)性也被氧化膜破壞，其結(jié)果是，底料層80和第三散熱片54的側(cè)表面54c之間的粘結(jié)強(qiáng)度下降。
[0103]根據(jù)本實(shí)施例，由于第三散熱片54的側(cè)表面54c與散熱片圍繞部66c之間的粘結(jié)力減小，可以減少由于樹脂部66的散熱片圍繞部66c的膨脹而作用到第三散熱片54的向下負(fù)荷F(參照?qǐng)D5)。也就是說，可以減小通過樹脂部66的散熱片圍繞部66c和第三散熱片54的側(cè)表面54c之間的緊密接觸部傳遞的向下載荷F(參照?qǐng)D5)。其結(jié)果是，可以降低拉伸應(yīng)力(見圖6)，并且，可以有效地抑制樹脂部66從第三散熱片54的外周部的樹脂緊密接觸區(qū)540a剝離。
[0104]圖17A到圖17D是示出包括根據(jù)實(shí)施例4的剝離抑制部的半導(dǎo)體裝置1C的制造方法的實(shí)施例的示意圖。
[0105]首先，如圖17A所示，制備引線框架304。引線框架304是通過對(duì)引線框架原材料(在本實(shí)施例中為銅)實(shí)施鍍鎳處理，然后，通過應(yīng)用壓力加工形成的。通過在壓力加工之前應(yīng)用鍍鎳處理，可以形成側(cè)表面未設(shè)置鍍鎳層90的引線框架304。也就是說，引線框架304的側(cè)表面為露出銅的狀態(tài)。如上所述，氧化膜在引線框架304的側(cè)表面生長(zhǎng)。
[0106]然后，如圖17B所示，IGBT元件20和30、FWD元件28和38、各個(gè)端子60和62、第二散熱片52和第四散熱片56被安裝在引線框架304上，并且執(zhí)行引線接合操作。此后，也涂覆底料以形成底料層80。此時(shí)，底料層也可以在引線框架304的側(cè)表面上涂覆。例如，當(dāng)使用浸漬法進(jìn)行涂覆時(shí)，必然會(huì)將底料層涂覆在引線框架304的側(cè)表面上。
[0107]接著，應(yīng)用如圖17C所示的塑模成形以形成樹脂部66。此時(shí)，在樹脂部66也與引線框架304上不包括鎳鍍層的側(cè)表面緊密接觸的同時(shí)，如上所述，由于氧化膜的破壞，第三散熱片54的側(cè)表面54c與樹脂部66(散熱片圍繞部66c)之間的粘結(jié)力減小。
[0108]然后，如圖17D所示，樹脂部66的各個(gè)上部、第二散熱片52和第四散熱片56被機(jī)械加工，并且連接條帶等被切斷，從而，半導(dǎo)體裝置1C加工完成。
[0109]以上，已經(jīng)對(duì)各實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明。然而，本發(fā)明并不限于特定的實(shí)施例，并且可以應(yīng)用各種修改和變型。此外，可以對(duì)上述實(shí)施例的所有的或多個(gè)構(gòu)成要素進(jìn)行組合。
[0110]例如，根據(jù)上述的各實(shí)施例的剝離抑制部可以與任意的構(gòu)造進(jìn)行組合。例如，根據(jù)本實(shí)施例1的剝離抑制部可以與根據(jù)本實(shí)施例2的剝離抑制部、根據(jù)實(shí)施例3的剝離抑制部以及根據(jù)實(shí)施例4的剝離抑制部的任何一種、任意的兩種、或所有進(jìn)行組合。
[0111]此外，上述的各實(shí)施例形成為雙面熱輻射構(gòu)造，但是可以形成為單面熱輻射構(gòu)造。也就是說，例如，可以使用不存在第二散熱片52、第四散熱片56和相應(yīng)的端子60和62的構(gòu)造，或者其中第二散熱片52和第四散熱片56設(shè)置為匯流條的形式的構(gòu)造。另外，在這種情況下，例如，由于在吸收水分的過程中，仍然有向下的載荷F(參照?qǐng)D5)施加到第三散熱片54的外周部，因此，根據(jù)上述各實(shí)施例的剝離抑制構(gòu)件能有效地發(fā)揮作用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種半導(dǎo)體裝置，包括: 金屬構(gòu)件，其具有包括半導(dǎo)體元件安裝區(qū)和樹脂緊密接觸區(qū)的表面，所述樹脂緊密接觸區(qū)從所述半導(dǎo)體元件安裝區(qū)延伸至所述金屬構(gòu)件的外周邊緣； 半導(dǎo)體元件，其安裝在所述半導(dǎo)體元件安裝區(qū)上； 樹脂部，其延伸到所述金屬構(gòu)件的側(cè)表面外的位置，所述樹脂部與所述樹脂緊密接觸區(qū)緊密接觸并一體地覆蓋所述半導(dǎo)體元件和所述金屬構(gòu)件； 底料層，其布置在所述樹脂緊密接觸區(qū)和所述樹脂部之間； 剝離抑制部，其構(gòu)造成抑制所述金屬構(gòu)件和所述樹脂部由于所述樹脂部吸收水分而在所述樹脂緊密接觸區(qū)的外周部彼此剝離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述剝離抑制部包括凹槽部，其形成在所述樹脂緊密接觸區(qū)中并且位于自所述金屬構(gòu)件的所述表面的所述外周邊緣起3mm以下的區(qū)域內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述底料層在所述樹脂緊密接觸區(qū)中的所述凹槽部外的區(qū)域形成為0.Ιμπι以上的厚度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述剝離抑制部包括凹槽部，其形成于所述金屬構(gòu)件外的所述樹脂部的一部分中。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述剝離抑制部包括形成于所述金屬構(gòu)件外的所述樹脂部的一部分的表面上的防水材料涂層。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述剝離抑制部包括構(gòu)造為降低所述金屬構(gòu)件的所述側(cè)表面和所述樹脂部之間的粘結(jié)力的粘結(jié)力降低部。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述粘結(jié)力降低部是通過不在所述金屬構(gòu)件的所述側(cè)表面上布置所述底料層而實(shí)現(xiàn)的。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述粘結(jié)力降低部是通過不在所述金屬構(gòu)件的所述側(cè)表面上布置形成在所述金屬構(gòu)件的所述表面上的鍍層而實(shí)現(xiàn)的。9.一種半導(dǎo)體裝置，包括: 金屬構(gòu)件，其具有包括半導(dǎo)體元件安裝區(qū)和樹脂緊密接觸區(qū)的表面，所述樹脂緊密接觸區(qū)從所述半導(dǎo)體元件安裝區(qū)延伸至所述金屬構(gòu)件的外周邊緣； 半導(dǎo)體元件，其安裝在所述半導(dǎo)體元件安裝區(qū)上； 樹脂部，其具有吸濕性并延伸到所述金屬構(gòu)件的側(cè)表面外的位置，所述樹脂部與所述樹脂緊密接觸區(qū)緊密接觸并一體地覆蓋所述半導(dǎo)體元件和所述金屬構(gòu)件；以及底料層，其布置在所述樹脂緊密接觸區(qū)和所述樹脂部之間，其中構(gòu)造為抑制所述金屬構(gòu)件和所述樹脂部在所述樹脂緊密接觸區(qū)的外周部彼此剝離的剝離抑制部設(shè)置至所述金屬構(gòu)件和所述樹脂部中的至少一個(gè)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述剝離抑制部包括凹槽部，其形成在所述樹脂緊密接觸區(qū)中并且位于自所述金屬構(gòu)件的所述表面的所述外周邊緣起3mm以下的區(qū)域內(nèi)。11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述剝離抑制部包括凹槽部，其形成于所述金屬構(gòu)件外的所述樹脂部的一部分中。12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述剝離抑制部包括從所述底料層露出的所述側(cè)表面。13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，進(jìn)一步包括: 形成在所述金屬構(gòu)件的所述表面上的鍍層，其中 所述剝離抑制部包括從所述鍍層露出的所述金屬構(gòu)件的所述側(cè)表面。14.一種制造半導(dǎo)體裝置的方法，包括如下步驟: 在引線框架原材料上執(zhí)行鍍金屬處理； 通過在鍍過的引線框架原材料上執(zhí)行壓力加工來形成具有從鍍層露出的側(cè)表面的引線框架原材料； 在壓力加工后的引線框架原材料的表面上安裝半導(dǎo)體元件； 在安裝了所述半導(dǎo)體元件的所述引線框架原材料的表面和側(cè)表面上涂覆底料；以及在涂覆所述底料后通過對(duì)所述樹脂進(jìn)行塑模而將所述引線框架原材料和所述半導(dǎo)體元件一體地密封以使所述樹脂與所述引線框架原材料的所述表面和所述側(cè)表面緊密接觸。
【文檔編號(hào)】H01L23/051GK105849894SQ201480071098
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2014年12月18日
【發(fā)明人】門口卓矢, 平野敬洋, 西畑雅由, 福谷啓太, 奧村知巳
【申請(qǐng)人】豐田自動(dòng)車株式會(huì)社