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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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