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公開番号2024127170
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023036137
出願日2023-03-09
発明の名称半導体装置および半導体装置の製造方法
出願人三菱電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 25/07 20060101AFI20240912BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】熱膨張および熱収縮による変形を軽減する半導体装置の提供を目的とする。
【解決手段】半導体装置は、半導体素子、ケース、梁および封止用絶縁材を含む。半導体素子は、ベース板に実装されている。ケースは、平面視において枠形状を有する。ケースは、ベース板に取り付けられている。ケースは、枠形状の内側に半導体素子を収容する。梁は、平板形状を有する。梁は、ケースに保持されている。梁は、ケースの枠形状の内側の空間である内部空間にかざされている。封止用絶縁材は、ケースの内部空間に充填され、梁の少なくとも一部を覆っている。梁は、半導体素子の上方に設けられ、平面視において、半導体素子を覆っている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ベース板に実装された半導体素子と、
平面視において枠形状を有し、前記ベース板に取り付けられ、前記枠形状の内側に前記半導体素子を収容するケースと、
平板形状を有し、前記ケースに保持され、前記ケースの前記枠形状の内側の空間である内部空間にかざされる梁と、
前記ケースの前記内部空間に充填され、前記梁の少なくとも一部を覆っている封止用絶縁材と、を備え、
前記梁は、前記半導体素子の上方に設けられ、平面視において、前記半導体素子を覆っている、半導体装置。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記梁は、前記半導体素子の真上の空間を通される配線の上方に設けられ、平面視において、前記配線を覆っている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記内部空間は、平面視において、前記梁によって覆われていない開口を含む、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記梁は、樹脂、ガラス、セラミック材、絶縁物で覆われた金属およびクラッド材のうちいずれかを含み、かつ、前記梁は、単一材料の板、クラック込み板材および複合板のうちいずれかで形成されており、
前記梁の線膨張係数は、前記封止用絶縁材の線膨張係数よりも小さい、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記梁は、前記ケースと一体化された部品である、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記ケースは、前記枠形状を構成する枠体の内側の側面に凹部を含み、
前記梁は、前記ケースの前記凹部に嵌合している、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記梁は、前記平板形状の下面に突起を有する、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記梁の上側に設けられた複数のケース梁部を含み、
前記梁は、平面視において、前記複数のケース梁部の間に設けられる、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記内部空間を覆う蓋をさらに備え、
前記複数のケース梁部は、前記蓋の下面に設けられる、請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記複数のケース梁部は、前記ケースと一体化された部品である、請求項８に記載の半導体装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
電力半導体装置には、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）などの半導体素子が内蔵されている。電力半導体装置の動作時には、その半導体素子が発熱する。電力半導体装置を構成する材料の線膨張係数は様々であることから、その発熱によって半導体装置は変形する。
【０００３】
特許文献１に記載された半導体モジュールは、その半導体モジュールの反りを小さくするために、封止樹脂の線膨張係数が半導体チップからその封止樹脂の上面に向かって連続的に変化する構成を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－１０７６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電力半導体装置の動作可能な最高温度の要求値は上昇している。そのため、半導体装置全体の変形の制御だけでなく、半導体素子周辺の局所的な変形も軽減するなど、発熱に起因した変形をこれまで以上に軽減することが求められている。
【０００６】
本開示は、上記の課題を解決するため、熱膨張および熱収縮による変形を軽減する半導体装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係る半導体装置は、半導体素子、ケース、梁および封止用絶縁材を含む。半導体素子は、ベース板に実装されている。ケースは、平面視において枠形状を有する。ケースは、ベース板に取り付けられている。ケースは、枠形状の内側に半導体素子を収容する。梁は、平板形状を有する。梁は、ケースに保持されている。梁は、ケースの枠形状の内側の空間である内部空間にかざされている。封止用絶縁材は、ケースの内部空間に充填され、梁の少なくとも一部を覆っている。梁は、半導体素子の上方に設けられ、平面視において、半導体素子を覆っている。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、熱膨張および熱収縮による変形を軽減する半導体装置が提供される。
【０００９】
本開示の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施の形態１における半導体装置の構成を示す平面図である。
半導体装置の構成を示す断面図である。
実施の形態１における半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
実施の形態１の変形例における半導体装置の構成を示す平面図である。
半導体装置の構成を示す断面図である。
実施の形態２における半導体装置の構成を示す平面図である。
半導体装置の構成を示す断面図である。
半導体装置の構成の一部を示す断面図である。
実施の形態３における半導体装置の構成を示す平面図である。
半導体装置の構成を示す断面図である。
半導体装置の構成の一部を示す断面図である。
実施の形態３における半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
実施の形態４における半導体装置の構成を示す平面図である。
半導体装置の構成を示す断面図である。
実施の形態５における半導体装置の構成を示す平面図である。
半導体装置の構成を示す断面図である。
実施の形態５の変形例における半導体装置の構成を示す平面図である。
半導体装置の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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