[发明专利]半导体装置

说明书

半导体装置具有：半导体元件(10)；散热器(50)，其搭载有半导体元件(10)；以及树脂制的壳体(60)，其搭载于散热器(50)，收容半导体元件(10)。在壳体(60)及散热器(50)形成有贯穿它们的紧固孔(80)。壳体(60)在俯视观察时包含紧固孔(80)的部分具有板状的面压力缓冲部件(61)，该面压力缓冲部件(61)具有比树脂高的刚性。

技术领域

本发明涉及半导体装置，特别地，涉及电力用半导体装置的冷却构造。

背景技术

存在具有高可靠性的电力用半导体装置(功率模块)的高功率化及小型化的要求。为了响应该要求，除了在半导体装置搭载的半导体元件的大容量化以外，还研究了采用具有带鳍片的散热器的直接冷却构造的半导体装置。就直接冷却构造的半导体装置而言，为了防止冷却水泄漏，存在以下倾向，即，要求通过与以往的经由油脂冷却的半导体装置相比更高的紧固扭矩与散热器紧固。

从耐腐蚀性、轻量化的观点出发，散热器大多使用铝类材量。因此，在通过螺栓而将半导体装置与散热器直接紧固的情况下，有可能发生由于经由螺栓施加的应力(面压力)而使散热器凹陷等散热器的变形。

例如在专利文献1中提出了如下技术，即，就具有使用螺栓将搭载半导体元件的陶瓷基材固定于散热器(散热板)的构造的半导体装置而言，通过在陶瓷基材的与螺栓抵接的部分形成金属层，从而防止应力在该部分集中。

专利文献1：日本特开2000-082774号公报

发明内容

专利文献1的技术难以应用于半导体元件被收容于树脂制壳体的构造的半导体装置。这是因为在构成壳体的树脂之上难以形成能够缓和来自螺栓的应力的程度的金属层。

另外，还存在如下技术，即，向用于通过螺栓而将树脂制的壳体紧固于散热器的紧固孔，插入由高刚性材料构成的被称为“套环”的圆筒形的面压力缓冲部件。考虑到生产率，套环通过嵌入成型而与树脂制的壳体一体地形成。即，在壳体的制造时，通过将套环固定在用于对壳体进行成型的模具内，向其周围注入树脂，从而套环与壳体一体地形成。但是，在对螺栓要求高的紧固扭矩的情况下，存在由于该紧固扭矩而使套环从壳体剥离，发生套环的空转、壳体的破裂的可能性。

本发明就是为了解决以上这样的课题而提出的，其目的在于，就具有树脂制的壳体的半导体装置而言，在通过螺栓进行紧固时抑制散热器的变形。

本发明涉及的半导体装置具有：半导体元件；散热器，其搭载了所述半导体元件；树脂制的壳体，其搭载于所述散热器，收容所述半导体元件；以及紧固孔，其贯穿所述壳体及所述散热器，所述壳体在俯视观察时包含所述紧固孔的部分具有板状的面压力缓冲部件，该面压力缓冲部件具有比所述树脂高的刚性。

发明的效果

根据本发明，由于面压力缓冲部件呈板状，因此能够得到与壳体的树脂之间的高密接性。另外，在由螺栓进行紧固时，在壳体、散热器产生的应力(面压力)得到抑制，能够防止散热器的变形。

本发明的目的、特征、方案以及优点通过以下的详细说明和附图变得更清楚。

附图说明

图1是实施方式1涉及的半导体装置的剖面图。

图2是实施方式1涉及的半导体装置的俯视图。

图3是实施方式1涉及的半导体装置的将外部电极、壳体的树脂部分及散热器透视的俯视图。

图4是用于对实施方式1中的面压力缓冲部件的变形例进行说明的图。

图5是用于对实施方式1中的面压力缓冲部件的变形例进行说明的图。

图6是实施方式2涉及的半导体装置的将外部电极、壳体的树脂部分及散热器透视的俯视图。