JP2017054842A - Wiring board, semiconductor device, and semiconductor package - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、配線基板、半導体装置、及び半導体パッケージに関する。 Embodiments described herein relate generally to a wiring board, a semiconductor device, and a semiconductor package.
半導体パッケージは、例えば、半導体回路基板と、半導体回路基板を封止する封止部材と、を含む。半導体回路基板は、例えば、セラミックや樹脂等の絶縁基材及び絶縁基材の両面または片面に固定された金属箔等を含む導電基材と、一方の導電基材に半田等で固定された半導体チップ等を含む回路と、を備えている。 The semiconductor package includes, for example, a semiconductor circuit substrate and a sealing member that seals the semiconductor circuit substrate. The semiconductor circuit board is, for example, a conductive base material including an insulating base material such as ceramic or resin and a metal foil fixed on both sides or one side of the insulating base material, and a semiconductor fixed to one conductive base material with solder or the like. A circuit including a chip and the like.
例えば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)などのパワー半導体チップは、スイッチングすることにより熱を発生する。そのため、半導体回路基板は、熱を拡散する拡散板を介してヒートシンクと接触して固定されることで冷却される。 For example, a power semiconductor chip such as an insulated gate bipolar transistor (IGBT) generates heat by switching. Therefore, the semiconductor circuit board is cooled by being fixed in contact with the heat sink via a diffusion plate that diffuses heat.
近年、パワー半導体は高電圧、大電流下において高速でスイッチングする場合、大電流下において高速でスイッチングすることにより発熱量が大きくなるため、パワー半導体を含む半導体回路には放熱性、冷却性能の向上が望まれている。 In recent years, when power semiconductors switch at high speeds under high voltage and large current, the amount of heat generated is increased by switching at high speeds under large currents. Therefore, heat dissipation and cooling performance are improved for semiconductor circuits including power semiconductors. Is desired.
また、ハイブリッドカ−や電気自動車等の実用化に伴い、パワー半導体パッケージは小型化、軽量化、低価格化が望まれている。 In addition, with the practical application of hybrid cars and electric vehicles, power semiconductor packages are desired to be reduced in size, weight, and cost.
半導体回路基板の冷却性能は、半導体素子と冷却面との間の熱抵抗(パッケージ熱抵抗)と、冷却面と冷却媒体との間の熱抵抗(熱伝達)とに依存している。
例えば、半導体素子と冷却面との間に介在する構成を減らすと、パッケージ熱抵抗を小さくすることができるため、冷却性能の向上には有利になる。一般的な半導体モジュールの冷却方法は、モジュール放熱板とヒートシンクとがシリコングリス等により密着及び接合されている。このような構成では介在する材料が多く、シリコングリスという熱抵抗が大きい材料が存在するため、高い冷却性能を得ることが困難である。
The cooling performance of the semiconductor circuit board depends on the thermal resistance (package thermal resistance) between the semiconductor element and the cooling surface and the thermal resistance (heat transfer) between the cooling surface and the cooling medium.
For example, if the configuration interposed between the semiconductor element and the cooling surface is reduced, the package thermal resistance can be reduced, which is advantageous for improving the cooling performance. In a general semiconductor module cooling method, a module heat sink and a heat sink are adhered and bonded together by silicon grease or the like. In such a configuration, since there are many intervening materials and there is a material having a large thermal resistance called silicon grease, it is difficult to obtain high cooling performance.
本発明の実施形態は、冷却性能の高い配線基板および配線基板を含む半導体パッケージを提供することを目的とする。 An object of an embodiment of the present invention is to provide a wiring board having a high cooling performance and a semiconductor package including the wiring board.
実施形態に係る配線基板は、セラミックス材で構成され、一方の主面に配線層が形成された絶縁基板と、前記絶縁基板の他方側に配され、前記絶縁基板の外周縁より外方に突出する突出部を有するベースプレートと、を備える。 The wiring board according to the embodiment is made of a ceramic material, and is disposed on the other side of the insulating substrate, the insulating substrate having a wiring layer formed on one main surface, and protrudes outward from the outer peripheral edge of the insulating substrate. And a base plate having a protruding portion.
[第1実施形態]
以下、実施形態の配線基板10及び配線基板10を含む半導体装置1について、図1乃至図4を参照して説明する。各図において説明のため、適宜構成を拡大、縮小または省略して示している。
[First embodiment]
Hereinafter, the semiconductor device 1 including the wiring substrate 10 and the wiring substrate 10 according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. In each figure, the structure is appropriately enlarged, reduced, or omitted for explanation.
図1は、第1実施形態の配線基板10及び半導体装置1を備える半導体パッケージ100を上側から見た斜視図であり、図2は、図1のII−II断面図である。図3は半導体パッケージ100の下面図、図4は同半導体パッケージ100の下側から見た斜視図である。図1において封止構造部30を省略して示している。図5は半導体パッケージ100の製造工程を示す説明図である。 FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor package 100 including the wiring substrate 10 and the semiconductor device 1 according to the first embodiment as viewed from above, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 3 is a bottom view of the semiconductor package 100, and FIG. 4 is a perspective view of the semiconductor package 100 as viewed from below. In FIG. 1, the sealing structure 30 is omitted. FIG. 5 is an explanatory view showing a manufacturing process of the semiconductor package 100.
図1乃至図4に示すように、半導体装置1は、配線基板10と、配線基板10上に設けられる半導体素子としての半導体チップ20と、半導体チップ20を封止する封止構造部30と、を備えている。 As shown in FIGS. 1 to 4, the semiconductor device 1 includes a wiring board 10, a semiconductor chip 20 as a semiconductor element provided on the wiring board 10, a sealing structure portion 30 that seals the semiconductor chip 20, It has.
本実施形態の半導体パッケージ100は、半導体装置1と、半導体装置1の配線基板10の他方側に設けられる冷却構造部40と、を備えている。 The semiconductor package 100 of the present embodiment includes the semiconductor device 1 and a cooling structure 40 provided on the other side of the wiring substrate 10 of the semiconductor device 1.
配線基板10は、基板部としての絶縁基板11と、絶縁基板11の一方の主面に形成され、部品が実装される配線パターン12と、絶縁基板11の他方の主面側に設けられたベースプレート13と、を備えている。 The wiring substrate 10 is an insulating substrate 11 serving as a substrate portion, a wiring pattern 12 formed on one main surface of the insulating substrate 11 on which components are mounted, and a base plate provided on the other main surface side of the insulating substrate 11. 13.
絶縁基板11は、セラミックス材で形成され、半導体チップ20が搭載される一方側の第1の面11aと、他方側の第2の面11bとを有する方形の板状に構成されている。 The insulating substrate 11 is formed of a ceramic material, and is configured in a rectangular plate shape having a first surface 11a on one side on which the semiconductor chip 20 is mounted and a second surface 11b on the other side.
絶縁基板11は、粉末状の材料をシート状にして焼結して形成されている。本実施形態では、絶縁基板11は、例えば窒化珪素(SiN)やアルミナ(Al2O3)等のセラミックのシートなどで形成される。複数のシートを積層して形成することも可能である。例えば窒化珪素は強度が高く、線膨張係数が低いため、高温環境においても変形し難い。また、窒化珪素は、アルミナや樹脂等と比較して熱伝導率が高い。絶縁基板11は、セラミックで形成される。このため、腐食しにくく、また、硬度および強度が高いため、冷却媒体の流速向上や沸騰現象に対する十分な耐性を有する。 The insulating substrate 11 is formed by sintering a powdery material into a sheet. In the present embodiment, the insulating substrate 11 is formed of a ceramic sheet such as silicon nitride (SiN) or alumina (Al 2 O 3 ). A plurality of sheets can be stacked and formed. For example, silicon nitride has high strength and a low coefficient of linear expansion, so that it is difficult to deform even in a high temperature environment. Silicon nitride has a higher thermal conductivity than alumina or resin. The insulating substrate 11 is made of ceramic. For this reason, it is hard to corrode, and since it has high hardness and strength, it has sufficient resistance to an increase in the flow rate of the cooling medium and a boiling phenomenon.
例えば、絶縁基板11の厚さ、すなわちZ方向寸法は、0.3mm〜1mm程度に構成される。本実施形態においては0.5mm以下で構成される。 For example, the thickness of the insulating substrate 11, that is, the dimension in the Z direction is configured to be about 0.3 mm to 1 mm. In this embodiment, it is 0.5 mm or less.
配線パターン12は、回路配線に用いられる銅やアルミニウムなどの導電性材料をパターンニングして形成される配線層である。例えば、配線パターン12は、例えば銅パッドが絶縁基板11にいわゆるDBC接合により直接接合され、あるいは銅パッドが絶縁基板11上に溶着されている。 The wiring pattern 12 is a wiring layer formed by patterning a conductive material such as copper or aluminum used for circuit wiring. For example, in the wiring pattern 12, for example, a copper pad is directly bonded to the insulating substrate 11 by so-called DBC bonding, or a copper pad is welded on the insulating substrate 11.
配線パターン12は、半導体チップ20で発生した熱を絶縁基板11の基板面方向、すなわち半導体チップ20、及び絶縁基板11の積層方向と直交する方向、に熱を伝達するためのヒートスプレッダとしても機能する。 The wiring pattern 12 also functions as a heat spreader for transferring heat generated in the semiconductor chip 20 in the direction of the substrate surface of the insulating substrate 11, that is, in the direction orthogonal to the stacking direction of the semiconductor chip 20 and the insulating substrate 11. .
図1に示すように、実施形態において、配線パターン12は、エミッタ電極接続用のエミッタ配線パターン12aとコレクタ電極接続用のコレクタ配線パターン12bを有している。コレクタ配線パターン12b上には半導体チップ20が配置されている。また、コレクタ配線パターン12bのY方向1端側の縁部には信号ピンであるリード端子15と接続されるボンディングワイヤ16が接合されている。また、コレクタ配線パターン12bのY方向他端側の縁部には、コレクタ端子18bが接続されている。 As shown in FIG. 1, in the embodiment, the wiring pattern 12 includes an emitter wiring pattern 12a for connecting an emitter electrode and a collector wiring pattern 12b for connecting a collector electrode. A semiconductor chip 20 is disposed on the collector wiring pattern 12b. A bonding wire 16 connected to the lead terminal 15 that is a signal pin is bonded to the edge portion on the one end side in the Y direction of the collector wiring pattern 12b. A collector terminal 18b is connected to the edge of the collector wiring pattern 12b on the other end side in the Y direction.
リード端子15、エミッタブリッジ17、エミッタ端子18a、及びコレクタ端子18bは、導電性材料から帯状に構成される接続部材であり、複数の電極や端子間を電気的に接合する。 The lead terminal 15, the emitter bridge 17, the emitter terminal 18a, and the collector terminal 18b are connecting members configured in a strip shape from a conductive material, and electrically join a plurality of electrodes and terminals.
例えば製造工程において、リード端子15、エミッタ端子18a、及びコレクタ端子18bは、配線基板10の外周に配されるリードフレーム50の一部として配される。リードフレーム50は、エミッタ端子18aと、コレクタ端子18bと、リード端子15と、ベースプレート13の外周よりも外方に配される方形状のフレーム部分と、を備える。リードフレーム50は、製造工程において切断され、リード端子15、端子18a、18bの部位を残して除去される。 For example, in the manufacturing process, the lead terminal 15, the emitter terminal 18 a, and the collector terminal 18 b are disposed as a part of the lead frame 50 disposed on the outer periphery of the wiring substrate 10. The lead frame 50 includes an emitter terminal 18 a, a collector terminal 18 b, a lead terminal 15, and a rectangular frame portion that is disposed outward from the outer periphery of the base plate 13. The lead frame 50 is cut in the manufacturing process and removed leaving the portions of the lead terminal 15 and the terminals 18a and 18b.
エミッタ配線パターン12aには半導体チップ20の上面に接合されたエミッタブリッジ17が接続される。すなわち、エミッタブリッジ17は、並んで配されるIGBTチップ21とFRD(Fast Recovery Diode)チップ22の上面と、FRDチップ22とY方向に隣接配置されているエミッタ配線パターン12aの上面と、を含む領域に対応してL字形状に構成されている。 An emitter bridge 17 bonded to the upper surface of the semiconductor chip 20 is connected to the emitter wiring pattern 12a. That is, the emitter bridge 17 includes the upper surface of the IGBT chip 21 and the FRD (Fast Recovery Diode) chip 22 that are arranged side by side, and the upper surface of the emitter wiring pattern 12a that is adjacent to the FRD chip 22 in the Y direction. It is configured in an L shape corresponding to the region.
エミッタブリッジ17の、両端及び屈曲部位の3カ所にそれぞれ形成された接合部位が、IGBTチップ21とFRDチップ22の上面に配されたエミッタ電極と、エミッタ配線パターン12aと、にそれぞれ接合される。 Junction sites formed respectively at the two ends and the bent sites of the emitter bridge 17 are bonded to the emitter electrode disposed on the upper surfaces of the IGBT chip 21 and the FRD chip 22 and the emitter wiring pattern 12a, respectively.
また、エミッタ配線パターン12aにはエミッタ端子18aが接続されている。 An emitter terminal 18a is connected to the emitter wiring pattern 12a.
ベースプレート13は、例えば導電性材料である金属材料で形成され、絶縁基板11と接合される第1の面13aと、第1の面13aと対向した第2の面13bとを有する板状に構成されている。例えば実施形態においてベースプレート13は銅板で構成されている。 The base plate 13 is formed of, for example, a metal material that is a conductive material, and is configured in a plate shape having a first surface 13a bonded to the insulating substrate 11 and a second surface 13b facing the first surface 13a. Has been. For example, in the embodiment, the base plate 13 is made of a copper plate.
例えば、ベースプレート13の厚さ、すなわちZ方向寸法は、3mm〜5mm程度に構成される。ベースプレート13は絶縁基板11にDBC(Direct Plated Copper)接合により直接接合されている。 For example, the thickness of the base plate 13, that is, the dimension in the Z direction is configured to be about 3 mm to 5 mm. The base plate 13 is directly bonded to the insulating substrate 11 by DBC (Direct Plated Copper) bonding.
ベースプレート13はその外周部分において絶縁基板11の外周縁よりも外方に突出する突出部13cを備えている。すなわち、ベースプレート13はその上面において中央部位に絶縁基板11が配置される。ベースプレート13の外周部分は絶縁基板11の外周縁よりも外方に張り出して絶縁基板11に覆われずに露出した突出部13cを構成する。 The base plate 13 includes a protruding portion 13 c that protrudes outward from the outer peripheral edge of the insulating substrate 11 at the outer peripheral portion thereof. That is, the base plate 13 has the insulating substrate 11 disposed at the central portion on the upper surface thereof. The outer peripheral portion of the base plate 13 protrudes outward from the outer peripheral edge of the insulating substrate 11 and constitutes a protruding portion 13 c that is exposed without being covered by the insulating substrate 11.
ベースプレート13の外周部分におは、所定箇所に絶縁基板の面方向において中央に向けて凹む切欠部13dが形成されている。この切欠部13dは信号接続用のリード端子15、エミッタ端子18a、コレクタ端子18b等の各種端子が配される部位に配置され、これらの端子15、18a,18bがベースプレート13に接触するのを回避している。 In the outer peripheral portion of the base plate 13, a notch portion 13 d that is recessed toward the center in the surface direction of the insulating substrate is formed at a predetermined location. The notch 13d is disposed at a portion where various terminals such as a signal connection lead terminal 15, an emitter terminal 18a, and a collector terminal 18b are arranged, and these terminals 15, 18a, 18b are prevented from contacting the base plate 13. doing.
図1においてベースプレート13はY方向の両端縁において2か所に切欠部13dが形成され、残りの部位に突出部13cが形成される。 In FIG. 1, the base plate 13 is formed with notches 13d at two locations on both end edges in the Y direction, and protruding portions 13c are formed at the remaining portions.
突出部13cは例えばモールドの際に金型60の押さえ代となる。また突出部13cは冷却構造部40を固定するための取付部として機能する。 The protruding portion 13c serves as a holding allowance for the mold 60 during molding, for example. Further, the protruding portion 13c functions as an attachment portion for fixing the cooling structure portion 40.
具体的には、突出部13cに厚み方向であるZ方向に貫通する取付孔13eが形成されている。この取付孔13eにおいてねじ等の締結部材19によりベースプレート13に冷却構造部40が取り付けられる。 Specifically, a mounting hole 13e penetrating in the Z direction, which is the thickness direction, is formed in the protruding portion 13c. The cooling structure 40 is attached to the base plate 13 by a fastening member 19 such as a screw in the attachment hole 13e.
半導体チップ20は、例えば半田により配線基板10上の配線パターン12に接合されている。半導体チップ20は、IGBT、FET(Field−Effect Transistor)、GTO(gate turn−off thyristor)、トランジスタなどの半導体スイッチや、ダイオード等、電気回路に用いられる様々な半導体チップ20を用いることができる。 The semiconductor chip 20 is bonded to the wiring pattern 12 on the wiring substrate 10 by, for example, solder. As the semiconductor chip 20, various semiconductor chips 20 used in electric circuits such as IGBTs, FETs (Field-Effect Transistors), GTOs (Gate Turn-Off Thyristors), semiconductor switches such as transistors, and diodes can be used.
例えば本実施形態では、半導体チップ20として、スイッチング素子であるIGBTチップ21およびFRDチップ22が絶縁基板上においてX方向に並んで配置されている。IGBTチップ21およびFRDチップ22の外形状は、例えば矩形の板状に構成されている。 For example, in the present embodiment, as the semiconductor chip 20, the IGBT chip 21 and the FRD chip 22, which are switching elements, are arranged side by side in the X direction on the insulating substrate. The outer shape of the IGBT chip 21 and the FRD chip 22 is configured in a rectangular plate shape, for example.
IGBTチップ21およびFRDチップ22は両主面に電極としてコレクタ電極及びエミッタ電極をそれぞれ有している。例えば実施形態においては上面にエミッタ電極、下面にコレクタ電極がそれぞれ形成されている。 The IGBT chip 21 and the FRD chip 22 have a collector electrode and an emitter electrode as electrodes on both main surfaces, respectively. For example, in the embodiment, an emitter electrode is formed on the upper surface and a collector electrode is formed on the lower surface.
FRDチップ22のエミッタ電極とIGBTチップ21のエミッタ電極とを電気的に接続するエミッタブリッジ17を介してエミッタ用配線パターン12に電気的に接続されている。 The emitter electrode of the FRD chip 22 and the emitter electrode of the IGBT chip 21 are electrically connected to the emitter wiring pattern 12 via the emitter bridge 17.
コレクタ電極はチップの下側に形成されているコレクタ用配線パターン12に接合されている。 The collector electrode is bonded to the collector wiring pattern 12 formed on the lower side of the chip.
冷却構造部40は、ベースプレート13に対向配置された冷却ジャケット41と、ベースプレート13の第2の面13bに一体に形成された整流ガイド42と、を備える。 The cooling structure 40 includes a cooling jacket 41 disposed to face the base plate 13 and a rectifying guide 42 formed integrally with the second surface 13 b of the base plate 13.
整流ガイド42は、ベースプレート13の第2の面13bに構成された複数の整流部42aで構成される。整流部42aは例えばフィン状、柱状、ピン状、壁状など、種々の形状に構成されている。 The rectifying guide 42 includes a plurality of rectifying units 42 a configured on the second surface 13 b of the base plate 13. The rectifying unit 42a is configured in various shapes such as a fin shape, a column shape, a pin shape, and a wall shape.
冷却ジャケット41は、ベースプレート13との間に冷却媒体が通過する空隙である流路を構成する矩形状の凹部を有するケース部41aと、ケース部41aの外周縁に設けられた複数の取付部と41b、ケース部41aの内外を連通させる流入用ポート41c及び流出用ポート41dと、を備えている。 The cooling jacket 41 includes a case portion 41a having a rectangular recess that forms a flow path that is a gap through which the cooling medium passes, and a plurality of attachment portions provided on the outer periphery of the case portion 41a. 41b, an inflow port 41c and an outflow port 41d for communicating the inside and outside of the case portion 41a.
冷却ジャケット41の外周縁には、Oリング43が配設されるリング溝が形成されている。冷却ジャケット41は、ケース部41aがベースプレート13の第2の面13bに整流部42aを覆うように被せられ、取付部41bがねじ等の締結部材でベースプレート13に取り付けられることにより、ベースプレート13の第2の面13b側に、リング溝41eに配されたOリング43によって密閉される所定の流路が形成される。 A ring groove in which the O-ring 43 is disposed is formed on the outer peripheral edge of the cooling jacket 41. The cooling jacket 41 is covered with the case portion 41a on the second surface 13b of the base plate 13 so as to cover the rectifying portion 42a, and the attachment portion 41b is attached to the base plate 13 with a fastening member such as a screw. A predetermined flow path that is sealed by an O-ring 43 disposed in the ring groove 41e is formed on the second surface 13b side.
封止構造部30は、例えば樹脂等により形成された絶縁体である。封止構造部30は、例えばモールドやポッティングにより、半導体パッケージ100の半導体チップ20や配線パターン12等を被覆及び封止している。封止構造部30は、少なくとも半導体チップ20を封止することにより半導体チップ20が水や空気と接触することを防止し、半導体チップ20の劣化を回避している。封止構造部30は、配線パターン12の一部を露出するように配置されてもよい。 The sealing structure portion 30 is an insulator formed of, for example, a resin. The sealing structure unit 30 covers and seals the semiconductor chip 20 and the wiring pattern 12 of the semiconductor package 100 by, for example, molding or potting. The sealing structure portion 30 seals at least the semiconductor chip 20 to prevent the semiconductor chip 20 from coming into contact with water or air, and avoids deterioration of the semiconductor chip 20. The sealing structure unit 30 may be disposed so as to expose a part of the wiring pattern 12.
半導体装置1及び半導体パッケージ100において、冷却構造部40内に形成される流路を冷媒が流れることで、冷却構造部40が冷却される。流路を流れる冷媒は,例えば水、エチレングリコール等である。 In the semiconductor device 1 and the semiconductor package 100, the cooling structure 40 is cooled by the coolant flowing through the flow path formed in the cooling structure 40. The refrigerant flowing through the flow path is, for example, water, ethylene glycol or the like.
以上の様に構成された半導体パッケージ100の製造工程について説明する。 A manufacturing process of the semiconductor package 100 configured as described above will be described.
まず、DBCプロセスで製造された配線基板10を準備する。配線基板10の製造工程は、例えば下面にフィン状の整流部42aを有する所定形状に形成されたベースプレート13上に、例えばセラミックス材から板状に構成された絶縁基板11をDBC接合により直接接合し、絶縁基板11上に配線パターン12を形成する。 First, the wiring board 10 manufactured by the DBC process is prepared. The manufacturing process of the wiring board 10 includes, for example, directly bonding the insulating substrate 11 formed in a plate shape from a ceramic material on the base plate 13 formed in a predetermined shape having the fin-like rectifying portion 42a on the lower surface by DBC bonding. Then, the wiring pattern 12 is formed on the insulating substrate 11.
なお、配線基板10の製造工程は、予めセラミックスの絶縁基板11上に配線パターン12を形成し、その後ベースプレート13上に絶縁基板11を直接接合してもよいし、パターン形成工程として導電性のパッドを直接接合してもよい。 The wiring substrate 10 may be manufactured by forming the wiring pattern 12 on the ceramic insulating substrate 11 in advance and then bonding the insulating substrate 11 directly on the base plate 13. Alternatively, the conductive substrate may be used as a pattern forming step. May be joined directly.
この配線基板10を、リフロー搬送用の治具に載置する。搬送用の治具は例えばベースプレート13に設けられた孔部に挿入される位置決め用のガイドピンを備えている。 The wiring board 10 is placed on a jig for reflow conveyance. The conveyance jig includes a guide pin for positioning inserted into a hole provided in the base plate 13, for example.
この配線基板10を、リフロー搬送用の治具に載置する。搬送用の治具は例えばベースプレート13に設けられた孔部に挿入される位置決め用のガイドピンを備えている。 The wiring board 10 is placed on a jig for reflow conveyance. The conveyance jig includes a guide pin for positioning inserted into a hole provided in the base plate 13, for example.
ついで、配線基板10の配線パターン12上に、半田シートと、半導体チップ20と、リードフレーム50とを所定の位置に重ねて配置し、さらに半田シートとエミッタブリッジを積み上げた後、水素/蟻酸リフロー炉に投入して半田付けを行う。 Next, a solder sheet, a semiconductor chip 20 and a lead frame 50 are placed on a predetermined position on the wiring pattern 12 of the wiring substrate 10, and the solder sheet and the emitter bridge are further stacked, and then hydrogen / formic acid reflow is performed. Put in the furnace and solder.
そして、フレーム固定用の治具を用いてリードフレーム50を押さえ、電極接続用のCuリボンやボンディングワイヤ等を接合することで、複数の半導体チップ20のゲート信号、温度センス、及びエミッタセンスと、リード端子15とを、それぞれ接続する。 Then, by holding the lead frame 50 using a jig for fixing the frame and bonding a Cu ribbon or a bonding wire for electrode connection, the gate signal, temperature sense, and emitter sense of the plurality of semiconductor chips 20, The lead terminals 15 are connected to each other.
次に、半導体チップ20が搭載された配線基板10をリードフレーム50とともに搬送用の治具から外し、例えば図5に示すように、モールド加工装置の金型60にセットし、モールド加工により、封止構造部30を形成する。金型60は、配線基板10の外周を密閉する複数の型61,62を備える。複数の型の間には配線基板10と配線基板10上に形成される封止構造部30の形状に対応する所定形状の内部空間が形成されている。また、金型60を構成する複数の型は、その外縁部分に、金型60を閉めた状態で端子15,18a、18bが配され、かつ、その周りが密閉されるように形成された隙間を有している。なお、配線基板10は整流部42aへの機械的な干渉を避けるための治具63上にセットされる。金型60の内部空間に配線基板10を配し、金型60を閉めてモールド加工することで、端子15,18a、18bの一部を露出した状態で封止構造部30が形成され、半導体チップ20及び配線パターン12等が被覆及び封止される。封止構造部30はモールド加工の他に例えばポッティング処理など、他の処理によって形成されてもよい。 Next, the wiring substrate 10 on which the semiconductor chip 20 is mounted is removed from the conveying jig together with the lead frame 50, and is set in a mold 60 of a molding apparatus, for example, as shown in FIG. A stop structure 30 is formed. The mold 60 includes a plurality of molds 61 and 62 that seal the outer periphery of the wiring board 10. An internal space having a predetermined shape corresponding to the shape of the sealing structure portion 30 formed on the wiring substrate 10 and the wiring substrate 10 is formed between the plurality of molds. In addition, the plurality of molds constituting the mold 60 are arranged such that terminals 15, 18 a, and 18 b are arranged on the outer edge portion of the mold 60 with the mold 60 closed, and the periphery thereof is sealed. have. The wiring board 10 is set on a jig 63 for avoiding mechanical interference with the rectifying unit 42a. The wiring substrate 10 is disposed in the inner space of the mold 60, and the mold 60 is closed and molded, whereby the sealing structure 30 is formed with a part of the terminals 15, 18a, and 18b exposed. The chip 20 and the wiring pattern 12 are covered and sealed. The sealing structure 30 may be formed by other processes such as a potting process in addition to the molding process.
なお、封止構造部30を形成する際には、処理装置治具によって突出部13cを押さえることで、位置決め及び加工処理を容易に行うことが可能となる。そして、リードフレーム50の外周の不要な部分を金型で切断することで、半導体装置1が完成する。 When forming the sealing structure portion 30, positioning and processing can be easily performed by pressing the protruding portion 13c with the processing device jig. Then, unnecessary portions on the outer periphery of the lead frame 50 are cut with a mold, whereby the semiconductor device 1 is completed.
さらに冷却ジャケット41を、ベースプレート13の第2の面13bに被せ、取付部41bにおいて締結部材19を締結し、ベースプレート13に固定することで、半導体パッケージ100が完成する。 Further, the cooling jacket 41 is placed on the second surface 13 b of the base plate 13, the fastening member 19 is fastened at the mounting portion 41 b, and the semiconductor package 100 is completed by fixing to the base plate 13.
以上の様に構成された半導体装置1及び半導体パッケージ100は、熱源である半導体チップ20と、冷却媒体と接触する冷却構造部40の冷却面との間に、半田と、配線パターン12と、絶縁基板11と、ベースプレート13と、を有している。 In the semiconductor device 1 and the semiconductor package 100 configured as described above, the solder, the wiring pattern 12, and the insulation are provided between the semiconductor chip 20 that is a heat source and the cooling surface of the cooling structure 40 that contacts the cooling medium. A substrate 11 and a base plate 13 are provided.
したがって、半導体チップ20で発生した熱は、配線パターン12へ伝熱され、さらに絶縁基板11及びベースプレート13を介して冷却構造部40に伝熱されて冷却媒体により冷却される。また、配線パターン12にリードが接続される場合には、リードから配線パターン12へ流れる電流によりリードと配線パターン12との接続部分で熱が発生する。リードと配線パターン12との間で発生した熱は、配線パターン12へ伝熱され、さらに絶縁基板11を介して冷却構造部40へ伝熱されて冷却媒体により冷却される。 Therefore, the heat generated in the semiconductor chip 20 is transferred to the wiring pattern 12 and further transferred to the cooling structure 40 via the insulating substrate 11 and the base plate 13 and cooled by the cooling medium. Further, when a lead is connected to the wiring pattern 12, heat is generated at a connection portion between the lead and the wiring pattern 12 due to a current flowing from the lead to the wiring pattern 12. The heat generated between the lead and the wiring pattern 12 is transferred to the wiring pattern 12 and further transferred to the cooling structure 40 via the insulating substrate 11 and cooled by the cooling medium.
本実施形態の半導体装置1及び半導体パッケージ100は、配線基板10上に半導体チップ20と、配線パターン12と、封止構造部30と、を備える構成としたことで、グリースや半田による接合部位を多数備える構成と比べて小型化、軽量化、低価格化を実現することが可能となる。また、絶縁基板11をセラミックス材で構成したことにより、高い耐圧を確保でき、パワー半導体素子を搭載するのに適した性能を確保できる。 The semiconductor device 1 and the semiconductor package 100 of the present embodiment are configured to include the semiconductor chip 20, the wiring pattern 12, and the sealing structure portion 30 on the wiring substrate 10, so that a joint portion by grease or solder can be provided. It is possible to realize a reduction in size, weight, and price as compared with a configuration having a large number. Further, since the insulating substrate 11 is made of a ceramic material, a high breakdown voltage can be secured, and performance suitable for mounting a power semiconductor element can be secured.
また絶縁基板11に接合されるベースプレート13は絶縁基板11よりも外側に張り出す突出部13cを備えることにより、組み付け性が良い。すなわち、モールド工程における押さえ代を提供できるとともに、他の構造との取付機能を持たせることが可能であるため、組立性が良い。
[第2実施形態]
以下、第2実施形態にかかる配線基板10、半導体装置2及び半導体パッケージ200について、図6乃至図8を参照して説明する。図6は、第2実施形態に係る半導体パッケージ200の構成を示す平面図であり、図7は同半導体パッケージ200の構成を示す側面図である。図8は半導体パッケージ200の一部を示す斜視図である。
Further, the base plate 13 joined to the insulating substrate 11 is provided with a protruding portion 13c projecting outward from the insulating substrate 11, so that the assemblability is good. That is, it is possible to provide a holding allowance in the molding process, and it is possible to provide an attachment function with other structures, so that the assemblability is good.
[Second Embodiment]
Hereinafter, the wiring board 10, the semiconductor device 2, and the semiconductor package 200 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a plan view showing the configuration of the semiconductor package 200 according to the second embodiment, and FIG. 7 is a side view showing the configuration of the semiconductor package 200. FIG. 8 is a perspective view showing a part of the semiconductor package 200.
なお、第2実施形態に係る半導体パッケージ200は、所謂6イン1構造であり、一枚のベースプレート13上に、絶縁基板11が設けられ、絶縁基板11上にIGBTチップ21及びFRDチップ22備えるチップ組を複数備えている。この他は第1実施形態にかかる半導体パッケージ100と同様であるため、第2実施形態にかかる半導体パッケージ200において、半導体パッケージ100と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 The semiconductor package 200 according to the second embodiment has a so-called 6-in-1 structure. The insulating substrate 11 is provided on one base plate 13, and the chip includes the IGBT chip 21 and the FRD chip 22 on the insulating substrate 11. There are multiple sets. Since the rest is the same as that of the semiconductor package 100 according to the first embodiment, in the semiconductor package 200 according to the second embodiment, the same components as those of the semiconductor package 100 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. To do.
図6乃至図8に示すように、本実施形態の半導体パッケージ200は、半導体装置2と、半導体装置2の配線基板10の他方側に設けられる冷却構造部40と、を備えて構成される。 As shown in FIGS. 6 to 8, the semiconductor package 200 of this embodiment includes the semiconductor device 2 and a cooling structure 40 provided on the other side of the wiring substrate 10 of the semiconductor device 2.
半導体装置2の、配線基板10は、ベースプレート13上に、絶縁基板11が設けられている。 The wiring substrate 10 of the semiconductor device 2 is provided with an insulating substrate 11 on a base plate 13.
ベースプレート13は、図中X軸に沿う一方向に長い長方形状であって、その外周に複数の切欠部13dを備えている。 The base plate 13 has a rectangular shape that is long in one direction along the X axis in the drawing, and includes a plurality of cutout portions 13d on the outer periphery thereof.
絶縁基板11は、ベースプレート13よりも小さく図中X軸に沿う一方向に長い長方形状に形成されている。絶縁基板11上には配線パターン12として、複数のコレクタ配線パターン12bと複数のエミッタ配線パターン12aが形成されている。 The insulating substrate 11 is formed in a rectangular shape that is smaller than the base plate 13 and long in one direction along the X axis in the figure. A plurality of collector wiring patterns 12 b and a plurality of emitter wiring patterns 12 a are formed on the insulating substrate 11 as the wiring patterns 12.
本実施形態において、IGBTチップ21及びFRDチップ22をそれぞれ2つずつ有して構成されるチップ組が、6組、X方向に並んで配置されている。隣接する2組のチップ組がそれぞれ1つの相に対応し、X方向においてU相、V相、W相に対応する3相のグループが並んで配置されている。 In the present embodiment, six sets of chips each including two IGBT chips 21 and two FRD chips 22 are arranged side by side in the X direction. Two adjacent chip sets each correspond to one phase, and three-phase groups corresponding to the U phase, the V phase, and the W phase are arranged side by side in the X direction.
配線パターン12は、X方向に並ぶ6つの方形状のコレクタ配線パターン12bを有している。各、コレクタ配線パターン12b上において、IGBTチップ21及びFRDチップ22をそれぞれ2つずつ配置されている。また、コレクタ配線パターン12bは、半導体装置2のY方向一端側においてX方向に沿って連続して形成されているとともに、隣接する方形のコレクタ配線パターン12bの間の所定箇所に形成されている。 The wiring pattern 12 has six rectangular collector wiring patterns 12b arranged in the X direction. Two IGBT chips 21 and two FRD chips 22 are arranged on each collector wiring pattern 12b. The collector wiring pattern 12b is continuously formed along the X direction on one end side in the Y direction of the semiconductor device 2, and is formed at a predetermined position between adjacent rectangular collector wiring patterns 12b.
コレクタ配線パターン12bのY方向1端側の縁部にはリード端子15と接続されるボンディングワイヤ16が接合されている。また、コレクタ配線パターン12bのY方向他端側の縁部には、リードフレーム50に接続されたコレクタ端子18bが接続されている。 A bonding wire 16 connected to the lead terminal 15 is bonded to the edge of the collector wiring pattern 12b on the one end side in the Y direction. A collector terminal 18b connected to the lead frame 50 is connected to the edge of the collector wiring pattern 12b on the other end side in the Y direction.
エミッタ配線パターン12aは、6つ並んで配置され半導体チップ20を搭載する方形のコレクタ配線パターン12bの側部や、各コレクタ配線パターン12bのY方向の一端側における所定箇所に形成される。また、エミッタ配線パターン12aには半導体チップ20の上面に接合されたエミッタブリッジ17が接続される。 The six emitter wiring patterns 12a are formed side by side on a side of the rectangular collector wiring pattern 12b on which the semiconductor chip 20 is mounted and at predetermined positions on one end side in the Y direction of each collector wiring pattern 12b. An emitter bridge 17 bonded to the upper surface of the semiconductor chip 20 is connected to the emitter wiring pattern 12a.
また、エミッタ配線パターン12aにはリードフレーム50に接続された一対のエミッタ端子18aが接続されている。 A pair of emitter terminals 18a connected to the lead frame 50 are connected to the emitter wiring pattern 12a.
リード端子15、エミッタブリッジ17、エミッタ端子18a、コレクタ端子18bは、導電材から帯状またはピン状に構成され複数の電極や端子間を電気的に接合する。 The lead terminal 15, the emitter bridge 17, the emitter terminal 18a, and the collector terminal 18b are formed in a strip shape or a pin shape from a conductive material, and electrically connect a plurality of electrodes and terminals.
配線基板10の外周にはリードフレーム50が設けられている。リードフレーム50はベースプレート13の外周よりも外方にあって配線基板10を囲む方形状のフレームである。リードフレーム50においてY方向の一端側のフレーム部には、内側に配置された所定の配線パターン12向けてY方向に延びるリード端子15を備えている。また、リードフレーム50においてX方向の一端側のフレーム部には、エミッタ配線パターン12a及びコレクタ配線パターン12bに向けてX方向に延びる複数の端子18a,18bが設けられている。リードフレーム50は、製造課程において各種端子15,18a,18bの部位を残して切断される。 A lead frame 50 is provided on the outer periphery of the wiring board 10. The lead frame 50 is a rectangular frame that surrounds the wiring substrate 10 outside the outer periphery of the base plate 13. In the lead frame 50, a lead terminal 15 extending in the Y direction toward a predetermined wiring pattern 12 disposed on the inner side is provided in a frame portion on one end side in the Y direction. In the lead frame 50, a plurality of terminals 18a and 18b extending in the X direction toward the emitter wiring pattern 12a and the collector wiring pattern 12b are provided in a frame portion on one end side in the X direction. The lead frame 50 is cut in the manufacturing process leaving the portions of the various terminals 15, 18a, 18b.
IGBTチップ21およびFRDチップ22は両主面に電極としてコレクタ電極及びエミッタ電極をそれぞれ有している。例えば実施形態においては上面にエミッタ電極、下面にコレクタ電極がそれぞれ形成されている。 The IGBT chip 21 and the FRD chip 22 have a collector electrode and an emitter electrode as electrodes on both main surfaces, respectively. For example, in the embodiment, an emitter electrode is formed on the upper surface and a collector electrode is formed on the lower surface.
FRDチップ22のエミッタ電極とIGBTチップ21のエミッタ電極とを電気的に接続するエミッタブリッジ17を介してエミッタ用配線パターン12に電気的に接続されている。 The emitter electrode of the FRD chip 22 and the emitter electrode of the IGBT chip 21 are electrically connected to the emitter wiring pattern 12 via the emitter bridge 17.
コレクタ電極はチップの下側に形成されているコレクタ用配線パターン12に接合されている。 The collector electrode is bonded to the collector wiring pattern 12 formed on the lower side of the chip.
冷却構造部40は、所定の流路を介してベースプレート13の第2の面13bを覆うケース部41aを備えている。流路は、冷却媒体が通過する空隙である。 The cooling structure portion 40 includes a case portion 41a that covers the second surface 13b of the base plate 13 via a predetermined flow path. The flow path is a space through which the cooling medium passes.
封止構造部30は、例えば樹脂等により形成された絶縁体である。封止構造部30は、例えばモールドやポッティングにより、半導体パッケージの半導体チップ20や配線パターン12等を被覆及び封止している。 The sealing structure portion 30 is an insulator formed of, for example, a resin. The sealing structure unit 30 covers and seals the semiconductor chip 20, the wiring pattern 12, and the like of the semiconductor package by, for example, molding or potting.
半導体装置2及び半導体パッケージ200において、冷却構造部40内に形成される流路を冷媒が流れることで、冷却構造部40が冷却される。流路を流れる冷媒は,例えば水、エチレングリコール等である。 In the semiconductor device 2 and the semiconductor package 200, the cooling structure 40 is cooled by the coolant flowing through the flow path formed in the cooling structure 40. The refrigerant flowing through the flow path is, for example, water, ethylene glycol or the like.
本実施形態の半導体装置2及び半導体パッケージ200においても、上記第1実施形態に係る半導体装置1及び半導体パッケージ100と同様の効果が得られる。
[第3実施形態]
以下、第3実施形態にかかる半導体装置3及び半導体パッケージ300について図9及び図10を参照して説明する。図9は第3実施形態にかかる半導体装置3の斜視図であり、図10は半導体パッケージ300の断面図である。本実施形態に係る半導体装置3はエミッタ電極を接続する帯状の導電リボンからなるエミッタブリッジ17に変えて、電極間を接続するブロック状のエミッタブリッジ117を備える点で、上記第1実施形態に係る半導体装置1と異なるが、その他の点は、上記半導体装置1と同様であるため、本実施形態において半導体装置1と同様の構成については共通する符号を付し、説明を省略する。
Also in the semiconductor device 2 and the semiconductor package 200 of the present embodiment, the same effects as those of the semiconductor device 1 and the semiconductor package 100 according to the first embodiment can be obtained.
[Third Embodiment]
Hereinafter, the semiconductor device 3 and the semiconductor package 300 according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is a perspective view of the semiconductor device 3 according to the third embodiment, and FIG. 10 is a cross-sectional view of the semiconductor package 300. The semiconductor device 3 according to the present embodiment relates to the first embodiment in that the semiconductor device 3 includes a block-shaped emitter bridge 117 that connects electrodes instead of the emitter bridge 17 that is formed of a strip-shaped conductive ribbon that connects emitter electrodes. Although different from the semiconductor device 1, the other points are the same as those of the semiconductor device 1. Therefore, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the semiconductor device 1 in this embodiment, and the description thereof is omitted.
図9及び図10に示すように、半導体装置3は、エミッタ電極を接続するエミッタブリッジ117を備える。エミッタブリッジ117は、例えばZ方向に沿う厚さ寸法が3mm以上5mm以下であって、上面視において90度に屈曲するL字形状の基部117aと、基部117aの両端及び屈曲部からそれぞれ下方に突出する接続部117bと、を一体に備えている。すなわち、エミッタブリッジ117は、並んで配されるIGBTチップ21とFRDチップ22の上面と、FRDチップ22とY方向に隣接配置されているエミッタ配線パターン12aの上面と、を含む領域に対応してL字形状に構成されている。 As shown in FIGS. 9 and 10, the semiconductor device 3 includes an emitter bridge 117 that connects the emitter electrodes. The emitter bridge 117 has, for example, a thickness dimension along the Z direction of 3 mm or more and 5 mm or less, and protrudes downward from an L-shaped base portion 117a that is bent at 90 degrees when viewed from above, and both ends and bent portions of the base portion 117a. Connecting portion 117b to be integrated. That is, the emitter bridge 117 corresponds to a region including the upper surfaces of the IGBT chip 21 and the FRD chip 22 that are arranged side by side, and the upper surface of the emitter wiring pattern 12a that is adjacent to the FRD chip 22 in the Y direction. It is configured in an L shape.
両端及び屈曲部位の3カ所にそれぞれ形成された接続部117bの先端面は、並んで配置される2つの半導体チップ20、すなわちIGBTチップ21とFRDチップ22の上面に配されたエミッタ電極と、エミッタ配線パターン12aと、それぞれ接合される接合面を形成する。 The front end surfaces of the connecting portions 117b formed at the two ends and the three bent portions are respectively the two semiconductor chips 20 arranged side by side, that is, the emitter electrodes arranged on the upper surfaces of the IGBT chip 21 and the FRD chip 22, and the emitter The wiring pattern 12a and a bonding surface to be bonded to each other are formed.
この他の構成は上記第1実施形態に係る半導体装置1と同様である。 Other configurations are the same as those of the semiconductor device 1 according to the first embodiment.
本実施形態によれば、半導体チップ20の上面に配されるエミッタブリッジ117をブロック状に構成したことにより、エミッタブリッジ117の体積を大きくとることで、ヒートマスとして機能させることができる。このため半導体チップ20の上面側からも高い放熱性能を確保できる。 According to the present embodiment, the emitter bridge 117 disposed on the upper surface of the semiconductor chip 20 is configured in a block shape, so that the volume of the emitter bridge 117 can be increased to function as a heat mass. For this reason, high heat dissipation performance can be secured even from the upper surface side of the semiconductor chip 20.
なお、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
例えば、冷却構造部40を省略してもよい。その場合であっても、上述の第1実施形態の配線基板10及び半導体パッケージと同様の効果を得ることができる。 For example, the cooling structure 40 may be omitted. Even in that case, the same effects as those of the wiring substrate 10 and the semiconductor package of the first embodiment described above can be obtained.
また、冷却構造部40の構造も上記実施形態に限られるものではない。例えば複数の柱状部や複数の壁状部を有するなど、他の形状であってもよい。また、冷却構造部40の構造も上記実施形態に限られるものではない。例えば複数の柱状部や複数の壁状部を有するなど、他の形状であってもよい。また、配線基板10側に形成される整流部42aに対向して弾性的に接触するラバー部材を、例えばケース体42の底面に配することによって流路を規定することも可能である。 Moreover, the structure of the cooling structure 40 is not limited to the above embodiment. For example, other shapes such as a plurality of columnar portions and a plurality of wall-shaped portions may be used. Moreover, the structure of the cooling structure 40 is not limited to the above embodiment. For example, other shapes such as a plurality of columnar portions and a plurality of wall-shaped portions may be used. Further, it is also possible to define the flow path by arranging a rubber member that elastically contacts the rectifying portion 42 a formed on the wiring board 10 side on the bottom surface of the case body 42, for example.
第1実施形態及び第2実施形態において、封止構造部30は配線パターン12の一部を露出して半導体チップ20を覆うように配置されても良い。その場合であっても上述の第1実施形態及び第2実施形態と同様の効果を得ることができる。また、配線基板10を流路ジャケット41に固定する方法は上述の方法に限定されない。 In the first embodiment and the second embodiment, the sealing structure unit 30 may be disposed so as to cover the semiconductor chip 20 by exposing a part of the wiring pattern 12. Even in such a case, the same effects as those of the first and second embodiments described above can be obtained. The method for fixing the wiring board 10 to the flow path jacket 41 is not limited to the above-described method.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1、2,3,4…半導体装置、10…配線基板、11…絶縁基板、11a…第1の面、11b…第2の面、12…配線パターン、12a…エミッタ配線パターン、12b…コレクタ配線パターン、13…ベースプレート、13a…第1の面、13b…第2の面、13c…突出部、13d…切欠部、13e…取付孔、15…リード端子(接続部材)、16…ボンディングワイヤ(接続部材)、17…エミッタブリッジ(接続部材)、18a…エミッタ端子(接続部材), 18b…コレクタ端子(接続部材)、19…締結部材、20…半導体チップ、21…IGBTチップ、22…FRDチップ、30…封止構造部、40…冷却構造部、41…冷却ジャケット41…整流ガイド、42a…整流部、50…リードフレーム、100,200,300…半導体パッケージ、117…エミッタブリッジ、117a…基部、117b…接続部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2, 3, 4 ... Semiconductor device, 10 ... Wiring board, 11 ... Insulating board, 11a ... 1st surface, 11b ... 2nd surface, 12 ... Wiring pattern, 12a ... Emitter wiring pattern, 12b ... Collector wiring Pattern, 13 ... Base plate, 13a ... First surface, 13b ... Second surface, 13c ... Projection, 13d ... Notch, 13e ... Mounting hole, 15 ... Lead terminal (connection member), 16 ... Bonding wire (connection) Member), 17 ... emitter bridge (connection member), 18a ... emitter terminal (connection member), 18b ... collector terminal (connection member), 19 ... fastening member, 20 ... semiconductor chip, 21 ... IGBT chip, 22 ... FRD chip, DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Sealing structure part, 40 ... Cooling structure part, 41 ... Cooling jacket 41 ... Rectification guide, 42a ... Rectification part, 50 ... Lead frame, 100, 200, 300 ... Conductor package 117 ... emitter bridge, 117a ... base, 117b ... connection.
Claims (7)
前記絶縁基板の他方側に配され、前記絶縁基板の外周縁より外方に突出する突出部を有し、前記絶縁基板よりも厚さが大きいベースプレートと、
を備える、配線基板。 An insulating substrate made of a ceramic material and having a wiring layer on which a component is mounted on one main surface;
A base plate disposed on the other side of the insulating substrate, having a protruding portion protruding outward from an outer peripheral edge of the insulating substrate, and having a thickness larger than that of the insulating substrate;
A wiring board comprising:
前記突出部は、前記ベースプレートの少なくとも一部が、前記絶縁基板と前記ベースプレートとの積層方向に対して交差する面方向において前記絶縁基板よりも外側に張り出すことを特徴とする請求項1記載の配線基板。 The base plate is made of a metal material and directly bonded to the insulating substrate,
2. The protruding portion according to claim 1, wherein at least a part of the base plate protrudes outward from the insulating substrate in a plane direction intersecting with a stacking direction of the insulating substrate and the base plate. Wiring board.
前記絶縁基板の前記一方の配線層上に配される半導体チップと、
前記半導体チップを封止する封止構造部と、
を備える半導体装置。 The wiring board according to claim 1 or 2,
A semiconductor chip disposed on the one wiring layer of the insulating substrate;
A sealing structure for sealing the semiconductor chip;
A semiconductor device comprising:
前記配線層は前記エミッタ電極に接続されるエミッタ配線パターンと前記コレクタ電極に接続されるコレクタ配線パターンとを備え、
導電性材料で構成され、複数の前記半導体チップにそれぞれ形成された複数の電極、及び前記配線層の前記配線パターンを接続する接続部材を備えることを特徴とする請求項3記載の半導体装置。 A plurality of semiconductor chips each having an emitter electrode and a collector electrode on both main surfaces on the wiring layer,
The wiring layer comprises an emitter wiring pattern connected to the emitter electrode and a collector wiring pattern connected to the collector electrode,
4. The semiconductor device according to claim 3, further comprising: a plurality of electrodes made of a conductive material, each of which is formed on each of the plurality of semiconductor chips, and a connection member that connects the wiring pattern of the wiring layer.
前記ベースプレートの前記他方側に設けられた冷却構造部と、を備える半導体パッケージ。 A semiconductor device according to any one of claims 3 to 5;
A cooling structure provided on the other side of the base plate.
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