半導體裝置以及半導體裝置用外殼的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種半導體裝置以及半導體裝置用外殼。
【背景技術】
[0002]作為半導體裝置，已知如下一種功率半導體組件:將一個或者兩個以上的功率半導體元件(半導體貼片)內置于外殼內，用密封材料將外殼內密封。為了將搭載在絕緣基板上的半導體貼片與形成于該絕緣基板的電路、端子進行電連接，這些功率半導體元件使用了鋁制的接合線等。
[0003]外殼內的密封材料由環氧樹脂等構成，用于對收容在外殼內的半導體貼片、接合線等進行保護并進行絕緣。因而，在功率半導體組件中，密封材料以足夠覆蓋外殼內的接合線并進行絕緣的高度填充到外殼內。另一方面，功率半導體組件要求小型化、薄型化，對于外殼的高度，也期望在無障礙的情況下降低。在通過利用這種密封材料兼顧外殼內的絕緣性和小型化、薄型化而向外殼內注入液狀的密封材料時，注入該密封材料直到外殼的上表面附近。
[0004]密封材料被注入直到外殼的上緣附近，因此在注入時密封材料有時漫到外殼的上表面。另外，當在注入后直到將密封材料固化為止的期間進行輸送時，密封材料有時漫到外殼的上表面。
[0005]這種密封材料漫到外殼的上表面引起功率半導體組件的外觀不良，另外在用蓋覆蓋外殼并進行粘接固定的情況下，由于作為外殼的粘接面的上表面不平坦，因此有時導致粘接性降低。
[0006]為了防止密封材料漫到外殼的上表面，提出了在外殼的內表面設置凸緣(專利文獻I)、在外殼的內表面設置臺階部(專利文獻2)的技術。
[0007]專利文獻1:日本特開平8-130291號公報
[0008]專利文獻2:日本特開平4-354354號公報【實用新型內容】
[0009]實用新型要解決的問題
[0010]但是，設置在外殼內表面的凸緣、臺階部朝向外殼的內側形成，因此雖然事先防止密封材料到達外殼的上表面，但密封材料的注入量被限制在形成有該凸緣、臺階部的高度。因而，沒有充分地滿足盡量注入密封材料直到外殼的上表面附近來提高絕緣性這一要求。另外，假設在注入密封材料直到外殼的上表面附近的情況下，難以防止密封材料漫到外殼上表面。
[0011]本實用新型有利于解決上述以往的半導體裝置的問題，其目的在于提供如下一種即使在注入密封材料直到外殼的上表面附近的情況下也不會引起外觀不良、與蓋的粘接性降低的半導體裝置以及半導體裝置用外殼。
[0012]用于解決問題的方案
[0013]為了實現上述目的，提供了如下的半導體裝置以及半導體裝置用外殼。
[0014]本實用新型的第一方面的半導體裝置具備絕緣基板、搭載在該絕緣基板上的半導體元件、包圍該絕緣基板的周緣來收容該半導體元件的中空的外殼以及被填充到該外殼內來將該外殼內密封的密封材料。并且，本實用新型的半導體裝置的該外殼具有從該外殼的上表面局部突出的突起部。
[0015]本實用新型的第二方面的半導體裝置為在第一方面的半導體裝置中，上述外殼具有箱型形狀，上述突起部形成在該外殼的上表面的角部附近。
[0016]本實用新型的第三方面的半導體裝置為在第一方面或第二方面的半導體裝置中，上述突起部具有分割上述外殼的上表面的厚度而得到的厚度。
[0017]本實用新型的第四方面的半導體裝置為在第一方面至第三方面中的任一方面的半導體裝置中，形成在上述外殼的長邊方向端部附近的上述突起部與形成在上述外殼的長邊方向中央部附近的上述突起部相比，從上述上表面起的高度更高。
[0018]本實用新型的第五方面的半導體裝置為在第一方面至第四方面中的任一方面的半導體裝置中，在上述外殼的內表面具備該外殼的厚度大的臺階部，在該臺階部設置有從外殼內向外部延伸的導電部件的一端部。
[0019]本實用新型的第六方面的半導體裝置為在第五方面的半導體裝置中，上述導電部件是由銅板構成的引線，該半導體裝置還具備與該引線連接的接合線。
[0020]本實用新型的第七方面的半導體裝置為在第一方面至第六方面中的任一方面的半導體裝置中，還具備覆蓋上述外殼的蓋。
[0021]本實用新型的第八方面的半導體裝置為在第一方面至第六方面中的任一方面的半導體裝置中，還具備載置在上述外殼上的平板。
[0022]本實用新型的第九方面的半導體裝置用外殼是包圍絕緣基板的周緣來收容半導體元件并被填充密封材料的中空的外殼，具有從該外殼的上表面局部突出的突起部。
[0023]本實用新型的第十方面的半導體裝置用外殼為在第九方面的半導體裝置用外殼中，具有箱型形狀，上述突起部形成在上述外殼的上表面的角部附近。
[0024]本實用新型的第十一方面的半導體裝置用外殼為在第九方面或第十方面的半導體裝置用外殼中，上述突起部具有分割上述外殼的上表面的厚度而得到的厚度。
[0025]實用新型的效果
[0026]本實用新型的半導體裝置在外殼的上表面局部形成突起，即使密封材料漫到該外殼的上表面也不會漫到突起部上。因而能夠防止外觀不良。另外，能夠維持外殼上表面的平坦性，從而能夠充分地確保對外殼上表面與蓋進行粘接時的粘接性。
【附圖說明】
[0027]圖1是本實用新型的實施方式的功率半導體組件的截面圖。
[0028]圖2是圖1的功率半導體組件的俯視圖。
[0029]圖3是圖1的功率半導體組件的截面圖。
[0030]圖4是圖1的功率半導體組件的局部放大俯視圖。
[0031]圖5是具備蓋的功率半導體組件的截面圖。
[0032]圖6是本實用新型的實施方式的功率半導體組件的變形例的俯視圖。
[0033]圖7是本實用新型的實施方式的功率半導體組件的變形例的俯視圖。
[0034]圖8是圖6的功率半導體組件的局部放大俯視圖。
[0035]圖9是圖7的功率半導體組件的局部放大俯視圖。
[0036]圖10是參考例的功率半導體組件的俯視圖。
[0037]圖11是以往的功率半導體組件的截面圖。
[0038]圖12是圖11的功率半導體組件的截面圖。
[0039]圖13是圖11的功率半導體組件的局部放大俯視圖。
[0040]附圖標記說明
[0041]1:功率半導體組件；2:絕緣基板；3:半導體貼片；4:焊料；5:貼片電容器；6:夕卜殼；6c:上表面；6f:突起部；6g:突起部；6h:突起部；7:絕緣性粘接劑；8:引線；9:接合線；10:密封材料；11:蓋。
【具體實施方式】
[0042]使用附圖來具體地說明本實用新型的實施方式所涉及的半導體裝置以及半導體裝置用外殼。
[0043]在圖1中示出作為本實用新型的實施方式的半導體裝置的功率半導體組件的截面圖。圖1示出的功率半導體組件I在絕緣基板2上搭載有半導體貼片3。絕緣基板2具備金屬基板2a、設置在該金屬基板2a上的絕緣板2b以及設置在絕緣板2b上的金屬箔2c。絕緣板2b由氮化硅、氧化鋁、氮化鋁等陶瓷材料、環氧樹脂等有機絕緣材料構成。金屬箔2c具體地是指例如銅箔。在絕緣板2b上選擇性地形成金屬箔2c，由此形成了與形成于半導體貼片3的下表面的電極、后述引線相連接的電路圖案。
[0044]半導體貼片3通過作為接合材料的例如焊料4被接合到由金屬箔2c構成的布線圖案上而與其電接合。半導體貼片3例如是貼片二極管、貼片晶體管，作為貼片晶體管，能夠使用IGBT貼片、MOSFET貼片等，對半導體貼片3的種類不特別地進行限定。另外，作為半導體貼片3的襯底，除了能夠使用單晶硅以外，還能夠使用碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)。在圖1中，說明半導體貼片3是貼片二極管的例子。此外，在圖1中，圖示了在一個絕緣基板2的金屬箔2c上搭載有一個半導體貼片3的情況，但也可以在一個絕緣基板2的金屬箔2c上搭載兩個以上的半導體貼片3。
[0045]另外，在圖1中，在由金屬箔2c構成的布線圖案上連接有貼片電容器5。
[0046]在搭載有半導體貼片3的絕緣基板2的周緣安裝有外殼6。具體地說，外殼6是由PPS樹脂等絕緣性樹脂構成的中空(框形狀)的大致長方體形狀，上端部6a成為開口，能夠從上端部6a向外殼6內的中空空間注入密封材料10。外殼6的下端部6b通過絕緣性粘接劑7與絕緣基板2的金屬基板2a和絕緣板2b相接合。通過利用絕緣性粘接劑7進行接合來確保絕緣基板2與外殼6之間的絕緣性，并且消除絕緣基板2與外殼6之間的間隙，從而防止密封材料10從間隙漏出到外部。
[0047]外殼6在內表面6d的高度方向的途中具有向內側突出的臺階部6da。由于具有臺階部6da，使該臺階部6da處的該外殼6的厚度比外殼6的上端部6a處的該外殼6的厚度、即外殼6的內表面6d與外表面6e之間的距離厚。由銅板構成的引線8的一端部露出并安裝于該臺階部6da。在外殼6的內表面6d的臺階部6da露出的引線8的一端通過接合線9與絕緣基板2的金屬箔2c或者半導體貼片3的電極電連接。
[0048]引線8和外殼6通過嵌入成型而一體成形。引線8在外殼6的厚度方向上延伸，另一端部暴露在外殼6的外表面6e的外部。
[0049]在外殼6的內部空間填充有用于密封半導體貼片3等部件的密封材料10。在密封材料10的例子中存在以硅為主要成分的凝膠狀的密封材料、由環氧樹脂等熱固性樹脂構成的密封材料。在這些密封材料10的例子中，由熱固性樹脂構成的密封材料的絕緣性高，耐熱性高，因此是優選的，在本實施方式中，對于密封材料10，使用熱固性樹脂，更為具體地說使用環氧樹脂。但是，這并非是要排除凝膠狀的密封材料。關于密封材料10，從外殼6的上端部6a的開口向內部空間注入固化前的液狀的密封材料10，通過加熱來進行固化，由此對半導體貼片3、接合線9等進行密封。
[0050]關于密封材料10的注入量，為了確保接合線9的絕緣性，注入密封材料10以使密封材料10成為能夠充分覆蓋接合線9那樣的高度、具體地說成為至少將接合線9覆蓋1_那樣的高度。另一方面，為了實現小型化、薄型化，外殼6在不妨礙絕緣性的范圍內具有盡可能薄的高度。因此，以使密封材料10在外殼6內的高度達到外殼6的上表面6c附近那樣的規定量注入密封材料10。
[0051 ] 本實施方式的功率半導體組件I在外殼6的上表面6c具有局部突起部6f，使得即使由于注入密封材料10時的該密封材料的流動、或者注入后進行輸送時的振動而密封材料10漫到外殼6的上表面6c，也不會引起外觀不良。
[0052]使用圖2的俯視圖來說明該突起部6f的俯視形狀。此外，在圖2中，為