[发明专利]半导体装置

说明书

本案是申请日为2012年10月16日、申请号为201280053813.6、发明名称为“半导体装置”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及半导体装置。

背景技术

目前，作为各种半导体装置之一，有称作IPM(Intelligent Power Module：智能功率模块)的电源控制用的半导体装置。这种半导体装置由于大多控制大功率，易发热，因此具有多个半导体芯片、多个芯片焊垫(die pad)部、成为散热板的金属层、接合层和密封树脂。多个半导体芯片分别配置在多个芯片焊垫部。各芯片焊垫部经接合层与金属层接合。密封树脂覆盖多个半导体芯片、多个芯片焊垫部、散热板和接合层。称作IPM的半导体装置例如在专利文献1中有所记载。

这种半导体装置安装于基板(电路基板)。在半导体装置安装于基板的状态下，散热板与半导体装置外部的比较大的散热部件正对。当接合层漏到密封树脂的外部时，就有可能在金属层和散热部件之间产生间隙。这会妨碍使来自半导体芯片的热量高效地传递到散热部件。

散热层和密封树脂的材质彼此不同。因此，散热层的外缘和密封树脂的分界处有可能会剥离，当该剥离传播到密封树脂的内方时，就会妨碍半导体芯片的散热，或者产生半导体芯片发生腐蚀这种不良情况。

在焊接由铝构成的金属线的情况下，对金属线施加压力和振动。该压力和振动也负载于芯片焊垫部或金属线焊接部。当芯片焊垫部或金属线焊接部摇动或变形时，不能恰当地焊接金属线。

这种半导体装置安装于基板(电路基板)。在半导体装置安装于基板的状态下，散热板与半导体装置外部的比较大的散热部件正对。另外，通过钎焊膏将多个半导体芯片搭载在芯片焊垫部上，并且使用更粗且硬的铝等金属线，将各半导体芯片和引线电连接，以使其流通大电流。

在上述那样的半导体装置中，在多个半导体芯片的安装时，往往导致邻接的半导体芯片间的钎焊膏相连。另外，有可能产生仅钎焊膏的一部分到达芯片焊垫部的端部的焊料侵蚀。或者，由于钎焊膏的表面张力等，可能导致各半导体芯片的位置偏离所期望的位置。当各半导体芯片的搭载位置偏离时，有时难以进行坚硬的金属线的焊接。另外，为了避免该问题，而增大半导体芯片间的距离，但由此导致半导体装置的外形增大这种问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009－105389号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于，提供一种能够更高效地将来自半导体芯片的热量散热的半导体装置。

用于解决课题的技术方案

通过本发明的第一方面提供的半导体装置的特征在于，包括：具有相互朝向相反方向的主面和背面的芯片焊垫部；搭载于上述芯片焊垫部的上述主面的半导体芯片；形成使上述芯片焊垫部的上述背面露出的凹部、并且覆盖上述芯片焊垫部和上述半导体芯片的密封树脂部；和配置于上述凹部的散热层，上述凹部包括槽，上述槽在上述背面扩展的方向上位于比上述芯片焊垫部更靠外侧且具有位于比上述背面更靠上述主面侧的部分，上述散热层包括接合层，该接合层的一部分被充填于上述槽中、并且与上述芯片焊垫部的上述背面接触。

在本发明优选的实施方式中，上述散热层具有相对于上述接合层层叠于与上述芯片焊垫部相反侧的金属层。

在本发明优选的实施方式中，上述金属层包含Cu。

在本发明优选的实施方式中，上述接合层包含树脂。

在本发明优选的实施方式中，上述金属层的一部分在其厚度方向上从上述凹部突出。

在本发明优选的实施方式中，上述槽在上述背面扩展的方向上相对于上述金属层位于外侧。

在本发明优选的实施方式中，上述凹部包括底面，上述底面具有位于上述金属层与上述槽之间的部分。

在本发明优选的实施方式中，上述槽以在上述背面扩展的方向上越远离上述芯片焊垫部、而在上述芯片焊垫部的厚度方向上位于自上述背面侧越向上述主面侧去的位置的方式倾斜。

在本发明优选的实施方式中，上述凹部包括：在上述背面扩展的方向上位于比上述芯片焊垫部更靠外侧的位置且与上述底面相连的第一侧面；与上述第一侧面相连且朝向上述背面所朝向的方向的支承面；以及与上述支承面相连且在上述背面扩展的方向上位于上述芯片焊垫部和上述第一侧面之间的第二侧面，上述金属层具有在上述背面扩展的方向上至少一部分位于上述第一侧面与上述第二侧面之间的外缘，并且在上述芯片焊垫部的厚度方向上与上述第一侧面重叠。