[发明专利]半导体装置及半导体装置的制造方法

说明书

本发明涉及减轻半导体元件上表面的应力，并且稳定地连接引线框架布线的半导体装置及半导体装置的制造方法。所述半导体装置是在层叠组件组合了树脂壳(7)的装置，所述层叠组件具有半导体元件(1)、设置有电极图案(4)且搭载了半导体元件(1)的层叠基板(12)、将半导体元件(1)和电极图案(4)电连接的引线框架布线(6)、以及搭载了层叠基板(12)的金属基板(5)。引线框架布线(6)由接触到半导体元件(1)的接合部(6a)、接触到电极图案(4)的接合部(6b)、连接接合部(6a、6b)彼此的布线部(6c)构成，接合部(6a、6b)的宽度比布线部(6c)的宽度宽。

技术领域

本发明涉及半导体装置及半导体装置的制造方法。

背景技术

功率半导体模块是内置一个或者多个功率半导体芯片而构成变换连接的一部分或者整体，并且是功率半导体芯片与层叠基板或者金属基板之间具有电绝缘的构造的功率半导体器件。功率半导体模块作为工业用途用于电梯等马达驱动控制变换器等。并且，近年来，广泛用于车载用马达驱动控制变换器。对于车载用变换器，由于为了改善油耗而实施小型、轻型化，或配置在发动机室内的驱动用马达附近，所以要求高温动作时的长期可靠性。

以通常的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)功率半导体模块构造为例子对以往的功率半导体模块的构造进行说明。

图7是表示以往构造的功率半导体模块的结构的剖视图。如图7所示，功率半导体模块具备功率半导体芯片1、绝缘基板2、接合材料3b、3c、电极图案4、金属基板5、端子壳7、密封树脂8、金属端子9、金属导线10以及盖11。

功率半导体芯片1是IGBT或二极管芯片等半导体元件。在绝缘基板2的两个表面，设置有电极图案4。在一个电极图案4上，利用焊料等接合材料3b接合功率半导体芯片1。在另一个电极图案4上，利用焊料等接合材料3c接合设置有散热片(未图示)的金属基板5。应予说明，将在绝缘基板2的至少单面设置有电极图案的基板称为层叠基板。另外，在功率半导体芯片1的上表面，金属导线10作为电连接用的布线连接功率半导体芯片1的上表面与电极图案4之间。在电极图案4的上表面，设置有外部连接用的金属端子9。另外，为了对功率半导体芯片1进行绝缘保护，所以在端子壳7内填充有低弹性模量的硅胶等密封树脂8，并利用盖11进行封装。

这里，车载用功率半导体模块与工业用功率半导体模块相比，由于设置空间的限制，因此要求小型轻型化。另外，由于用于驱动马达的输出功率密度变高，所以运行时的半导体芯片温度变高，并且高温动作时的长期可靠性的要求也提高。因此，要求具有高温动作/长期可靠性的功率半导体模块结构。

然而，在利用以往的金属导线进行的金属导线布线方式中，导线粗细会影响通电时的电流密度，为了流通动作所需要的电流而需要增加导线根数。因此，在金属导线布线方式中，需要利用多个金属导线连接半导体芯片上表面和电极图案之间，通过增加功率半导体模块的导线接合面积而使功率半导体模块本身变大。

因此，为了解决上述课题，对利用引线框架布线方式代替以往的金属导线布线方式展开了研究。引线框架布线方式是指使用通过金属板的模具加工而成形的引线框架布线，支承固定半导体芯片，并连接半导体芯片和电极图案的方式。

并且，与以往的工业用功率半导体模块相比，车载用功率半导体模块由于动作温度高，所以在以往的硅胶密封构造中耐热性成为问题，由此对使用了环氧树脂等的热固化性树脂的密封树脂构造展开了研究。