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公開番号2024053145
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-15
出願番号2022159209
出願日2022-10-03
発明の名称半導体装置
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人iX
主分類H01L 23/29 20060101AFI20240408BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】絶縁耐圧を向上させた半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置は、導電性を有するベース板と、前記ベース板上の絶縁基板と、半導体チップと、ケースと、第1および第2絶縁部材と、を備える。前記絶縁基板は、絶縁基材と、裏面側金属層と、複数の表面側金属層と、を含む。前記裏面側金属層は、前記ベース板と前記絶縁基材との間に設けられ、前記絶縁基材は、前記裏面金属層と前記複数の表面側金属層との間に設けられる。前記半導体チップは、前記絶縁基板の前記複数の表面側金属層のうちの1つの上に設けられる。前記ケースは、前記ベース板上において前記絶縁基板と前記半導体チップとを囲む。前記第1絶縁部材は、前記ベース板と前記ケースとに囲まれたスペース内に充填され、前記絶縁基板および前記半導体チップは、前記第1絶縁部材中に浸漬される。前記第2絶縁部材は、前記絶縁基板の前記絶縁基材の端部と前記第1絶縁部材との間に設けられる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
導電性を有するベース板と、
前記ベース板上に、第1接続部材を介して配置され、絶縁基材と、裏面側金属層と、複数の表面側金属層と、を含む絶縁基板であって、前記裏面側金属層は、前記ベース板と前記絶縁基材との間に設けられ、前記絶縁基材は、前記裏面金属層と前記複数の表面側金属層との間に設けられ、前記第1接続部材は、前記ベース板と前記裏面側金属層との間に設けられる絶縁基板と、
前記絶縁基板の前記複数の表面側金属層のうちの1つの上に、第2接続部材を介して設けられる半導体チップと、
前記ベース板上に設けられ、前記絶縁基板と前記半導体チップとを囲むケースと、
前記ベース板と前記ケースとに囲まれたスペース内に充填される第1絶縁部材であって、前記絶縁基板および前記半導体チップは、前記第1絶縁部材中に浸漬される、第1絶縁部材と、
前記絶縁基板の前記絶縁基材の端部と前記第1絶縁部材との間に設けられ、前記第1絶縁部材の材料よりも絶縁耐圧が高い材料を含む第2絶縁部材と、
を備えた半導体装置。
続きを表示(約 670 文字)【請求項2】
前記第2絶縁部材は、前記絶縁基材の前記複数の表面側電極が設けられた表面上に設けられ、前記複数の表面側電極のそれぞれの前記絶縁基材の前記端部側に位置する側面と前記絶縁基材との接辺を覆う請求項1記載の半導体装置。
【請求項3】
前記絶縁基板の前記複数の表面側電極のそれぞれの前記絶縁基材の前記端部側の外縁に沿って設けられる第3絶縁部材をさらに備え、
前記第2絶縁部材は、前記複数の表面側電極のそれぞれの前記側面および前記第3絶縁部材に接する請求項2記載の半導体装置。
【請求項4】
前記絶縁基板の前記複数の表面側電極のそれぞれにおいて、前記絶縁基材の前記端部側の外縁に沿って設けられ、前記複数の表面電極のそれぞれの前記側面を覆う第3絶縁部材をさらに備え、
前記第3絶縁部材は、前記複数の表面側電極のそれぞれと前記第2絶縁部材との間に位置する部分を含む請求項2記載の半導体装置。
【請求項5】
前記第3絶縁部材は、前記絶縁基板の前記複数の表面側電極のそれぞれの外縁に沿って設けられ、
前記複数の表面側電極の金属表面を露出させたボンディング面を囲む請求項3または4に記載の半導体装置。
【請求項6】
前記絶縁基板は、前記絶縁基材の前記端部と前記ベース板との間にスペースを有するように設けられ、
前記第2絶縁部材は、前記絶縁基材の前記端部と前記ベース板との間の前記スペース中に延在する部分を有する請求項1または2に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
実施形態は、半導体装置に関する。
続きを表示(約 1,500 文字)【背景技術】
【0002】
半導体装置には、高い絶縁耐圧を有することが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2013-157598号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
実施形態は、絶縁耐圧を向上させた半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
実施形態に係る半導体装置は、導電性を有するベース板と、絶縁基板と、半導体チップと、ケースと、第1絶縁部材と、第2絶縁部材と、を備える。前記絶縁基板は、前記ベース板上に、第1接続部材を介して配置され、絶縁基材と、裏面側金属層と、複数の表面側金属層と、を含む。前記裏面側金属層は、前記ベース板と前記絶縁基材との間に設けられ、前記絶縁基材は、前記裏面金属層と前記複数の表面側金属層との間に設けられる。前記第1接続部材は、前記ベース板と前記裏面側金属層との間に設けられる。前記半導体チップは、前記絶縁基板の前記複数の表面側金属層のうちの1つの表面側金属層上に、第2接続部材を介して設けられる。前記ケースは、前記ベース板上に設けられ、前記絶縁基板と前記半導体チップとを囲む。前記第1絶縁部材は、前記ベース板と前記ケースとに囲まれたスペース内に充填され、前記絶縁基板および前記半導体チップは、前記第1絶縁部材中に浸漬される。前記第2絶縁部材は、前記絶縁基板の前記絶縁基材の端部と前記第1絶縁部材との間に設けられ、前記第1絶縁部材の材料よりも絶縁耐圧が高い材料を含む。
【図面の簡単な説明】
【0006】
実施形態に係る半導体装置を示す模式断面図である。
実施形態に係る半導体装置を示す模式平面図である。
実施形態に係る半導体装置を模式的に示す部分断面図である。
実施形態の変形例に係る半導体装置を模式的に示す部分断面図である。
実施形態の別の変形例に係る半導体装置を模式的に示す部分断面図である。
実施形態の別の変形例に係る半導体装置を示す模式平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。図面中の同一部分には、同一番号を付してその詳しい説明は適宜省略し、異なる部分について説明する。なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
【0008】
さらに、各図中に示すX軸、Y軸およびZ軸を用いて各部分の配置および構成を説明する。X軸、Y軸、Z軸は、相互に直交し、それぞれX方向、Y方向、Z方向を表す。また、Z方向を上方、その反対方向を下方として説明する場合がある。
【0009】
図1は、実施形態に係る半導体装置1を示す模式断面図である。半導体装置1は、例えば、電力制御用の半導体モジュールである。
【0010】
半導体装置1は、ベース板10と、絶縁基板20と、半導体チップ30と、を備える。ベース板10は、導電性を有する。絶縁基板20は、ベース板10上に載置され、半導体チップ30は、絶縁基板20上に実装される。半導体チップ30は、例えば、MOSトランジスタである。絶縁基板20は、第1接続部材CM1を介して、ベース板10に接続される。第1接続部材CM1は、例えば、はんだ材である。
(【0011】以降は省略されています)

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