[其他]半导体装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种使用IGBT(Insulated Gate Bipolor Transistor)、MOSFET或二极管(diode)等半导体元件的半导体装置。

背景技术

在现有技术中的使用电力半导体元件的半导体装置中，有这样一种半导体装置：通过在设置于半导体元件的元件侧电极和外部电极之间插入焊锡接合材料来对二者进行电连接。在这种进行焊锡接合的半导体装置中，存在如下技术问题：由于焊锡接合材料使得应力集中于元件侧电极的局部，因此无法良好地进行元件侧电极和外部电极的电连接。

作为实现了用于解决上述技术问题的技术对策的半导体装置，例如有专利文献1所公开的半导体装置。

该半导体装置在作为元件侧电极的表面电极上形成电镀电极(plating electrode)，在电镀电极和外部电极之间设置焊锡接合材料，为了抑制在实现表面电极和外部电极间的电连接时应力集中于电镀电极的外缘部而导致电镀电极剥离，使电镀电极的平面形状比外部电极大，且从外部电极的侧面到电镀电极端的侧面设有使焊锡接合材料的端面的截面形状具有倾斜度的端面倾斜形状。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本发明专利公开公报特开2008-244045 号(图2)

实用新型要解决的技术问题

然而，专利文献1所公开的半导体装置为了设置上述端面倾斜形状，需要以比外部电极大的面积来形成电镀电极，因此外部电极的接合面积必然会比电镀电极、即半导体元件的表面电极上的焊锡接合面积小，其结果，存在外部电极和表面电极间的电流密度的提高会产生极限的问题点。

另外，作为半导体元件，SiC半导体元件等耐高温半导体元件具有难以大面积化的其他技术问题，因此，该其他技术问题使得上述问题点的消除更加困难。

一般在被称为电力功率半导体模块(power semiconductor module)的半导体装置中，半导体元件会发热，在功率半导体模块的内部发生温度循环，电流流经的部分被施加大的热应力。尤其是，在上述耐高温半导体元件中，由于电流密度和使用温度范围增高，因此会被施加更大的应力。

并且，半导体元件的大面积化也存在困难。因此，在如专利文献1所公开的半导体装置那样，要求将外部电极侧的接合面积设计为必然小于半导体元件的表面电极的半导体装置中，在外部电极侧接合面积变小而电流密度增高，因此对焊锡开裂(crack) 等的容许度也变小。

除此之外，专利文献1所公开的半导体装置由于没有采用缓和在外部电极侧的焊锡上产生的应力的结构，而存在容易诱发焊锡开裂的问题点，因此，存在无法同时实现用于确保良好通电性的高电流密度和装置的高可靠性的问题点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，解决上述问题点，提供一种实现与外部电极的通电性能的提高并且实现装置的高可靠性的焊锡接合结构(solder bonding structure)的半导体装置。

用于解决技术问题的方案

本实用新型所涉及的技术方案1所述的本申请实用新型的半导体装置具有半导体元件(semiconductor element)和外部电极 (external electrode)，其中，所述半导体元件具有一侧主面和另一侧主面，且在一侧主面上设有具有平坦表面的一侧电极；所述外部电极被设置于所述一侧电极的上方，所述外部电极的表面和所述一侧电极的表面相向，所述半导体装置还具有焊锡形成部，该焊锡形成部被形成所述一侧电极的表面和所述外部电极的表面之间，使所述一侧电极和所述外部电极之间电连接，所述一侧电极和所述外部电极在平面视时重叠的区域的至少一部分被规定为所述一侧电极和所述外部电极各自的表面的第1焊锡接合区域和第2焊锡接合区域，所述外部电极具有比其他区域向所述一侧电极的表面侧突出的下垂部(downwardly extending portion)，所述下垂部被设置于包含所述第2 焊锡接合区域的区域，且具有随着靠向焊锡中心点而使所述外部电极的表面与所述一侧电极的表面之间的垂直距离缩短的倾斜部，其中所述焊锡中心点为所述第1焊锡接合区域和所述第2焊锡接合区域的中心位置，从所述一侧电极的所述第1焊锡接合区域开始至所述外部电极的所述第2焊锡接合区域形成有所述焊锡形成部，该焊锡形成部具有包括第1弯曲形状和第2弯曲形状的端面形状，其中，所述第1弯曲形状从所述一侧电极的表面至上方朝向所述焊锡中心点的方向弯曲，所述第2弯曲形状从所述外部电极的表面至下方朝向所述焊锡中心点的方向弯曲。

实用新型效果