[发明专利]半导体装置

说明书

提供一种提高密封材料与被密封部件和/或外壳部件之间的粘着性的、高可靠性半导体装置。该半导体装置具有层叠基板2和密封介质10，其中，层叠基板2上安装有半导体元件1，密封材料10包括环氧树脂主剂、硬化剂和膦酸。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年3月24日提交的第2016-060326号日本专利申请和于2016年10月17日提交的第2016-203590号日本专利申请的优先权，上述日本专利申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及半导体装置。特别地，本发明涉及金属部件与密封材料之间的粘着性以及外壳部件与密封材料之间的粘着性得到提高的、高可靠性半导体。

技术领域

功率半导体装置广泛应用于需要有效电力转换的领域。例如，可举出近年来受到注目的太阳能发电和风力发电等可再生能源领域、混合动力汽车和电动汽车等车载领域和车辆等铁路领域。这些功率半导体装置中内置有开关元件和二极管，一直以来，元件中使用Si(硅)半导体。近来，开始使用诸如SiC(碳化硅)半导体的宽带隙半导体。与Si半导体相比，SiC半导体具有击穿电压高、耐热性强、损耗低等特点，通过将SiC半导体用于半导体装置，可使得装置小型化且损耗降低。另外，Si半导体仍然被广泛使用。在这种情况下，使用含有耐湿性、耐热性、机械性能优良的环氧树脂的密封材料来密封功率半导体装置。

然而，由于环氧树脂与用于功率半导体装置的功率半导体元件的电极、导电板、导线、引脚等金属部件和/或树脂外壳的粘着力不充分，因此可能导致可靠性降低。

对于增粘剂，已知含有在常温下为固态的次氮基三亚甲基膦酸盐的、用于密封半导体的环氧树脂(例如，参照专利文献1)。然而，在该技术中，由于膦酸盐的有机填料混合在环氧树脂中，因此存在例如基材与膦酸之间、膦酸与环氧树脂之间难以反应而导致粘着强度不足的缺点，以及由于膦酸盐的阳离子与环氧树脂反应使得长期可靠性不充分的缺点等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2015-54898号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明考虑到以上讨论的问题，其目的在于提供提高环氧树脂与半导体装置内所使用的金属材料和/或外壳部件之间的粘着性，并且具有高可靠性的半导体装置。

解决问题的手段

发明人发现在通过使形成密封材料的环氧树脂与膦酸组合，可在保持环氧树脂固有的优良特性的情况下提高环氧树脂与金属部件和/或外壳部件之间的粘着性，从而完成了本发明。也就是说，在本发明中，根据一种实施方式，提供[1]半导体装置，所述半导体装置具有层叠基板和密封材料，其中，所述层叠基板上安装有半导体元件，所述密封材料包括环氧树脂主剂、硬化剂和膦酸。

[2]在根据[1]所述的半导体装置中，优选地，所述半导体装置还包括树脂外壳。

[3]在根据[2]所述的半导体装置中，优选地，所述树脂外壳是经过表面处理的树脂外壳。

[4]在根据[2]或[3]所述的半导体装置中，优选地，所述树脂外壳包括聚苯硫醚树脂。

[5]在根据[2]至[4]中任一项所述的半导体装置中，优选地，所述树脂外壳的表面上形成有膦酸层。

[6]在根据[1]至[5]中任一项所述的半导体装置中，优选地，包括所述半导体元件和所述层叠基板的被密封部件的表面上形成有膦酸层。

[7]在根据[1]至[6]中任一项所述半导体装置中，优选地，所述膦酸大致均匀地混合在所述密封材料中。