專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
^ R ^M ^ & IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) PIM(PowerIntegrated Module)等的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
圖9是現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置的主要部分剖面圖。說明現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置的組裝步 驟。通過焊錫2來接合由背面銅箔3、陶瓷4、電路圖案5和電路圖案6構(gòu)成的絕緣電路基 板的背面銅箔3和銅基體1，通過焊錫7來接合電路圖案5和半導(dǎo)體芯片8。半導(dǎo)體芯片8 是開關(guān)元件即 IGBT 或 FWD (Free Wheeling Diode)等。通常，利用一次加熱步驟來進(jìn)行這些焊錫接合。然后，利用超聲波振動，利用鍵合 線9 (鋁線等)來連接半導(dǎo)體芯片8上部的未圖示的發(fā)射極電極和電路圖案6。接著，利用未圖示的硅酮系粘接劑將嵌入成型有外部端子11的端子外殼10和銅 基體1加熱粘接。然后，對電路圖案5和外部端子11以及電路圖案6和外部端子11進(jìn)行 點(diǎn)激光焊接。該情況下的激光焊接中的激光的照射位置為外部端子11的上側(cè)。然后，填充 未圖示的樹脂來覆蓋半導(dǎo)體芯片8的表面。這樣來制作現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置。并且，在專利文獻(xiàn)1中公開了如下的半導(dǎo)體元件搭載用基板該半導(dǎo)體元件搭載 用基板是通過激光來接合形成了用于搭載半導(dǎo)體元件的布線圖案的基板和引線來形成的， 其中，與基板的電極襯墊接合的引線的前端部分形成為比引線的其他部分薄。并且，在專利文獻(xiàn)2中公開了如下的半導(dǎo)體裝置的制造方法該半導(dǎo)體裝置具有 樹脂密封體；第1半導(dǎo)體芯片和第2半導(dǎo)體芯片，其位于所述樹脂密封體內(nèi)部，且在表面背 面中的表面形成有電極；第1引線，其在所述樹脂密封體的內(nèi)外延伸，與所述第1半導(dǎo)體芯 片的電極電連接；所述第1引線；以及第2引線，其在所述樹脂密封體的內(nèi)外延伸，與所述 第2半導(dǎo)體芯片的電極電連接，其中，在使所述第1引線、第2引線各自重合的狀態(tài)下形成 所述樹脂密封體，然后，對所述第1引線、第2引線各自進(jìn)行激光焊接，由此，防止分散的飛 濺物向半導(dǎo)體芯片的電路形成面飛來的情況。專利文獻(xiàn)1 日本特開平7-94845號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2006-74073號公報(bào)在覆蓋樹脂17之前進(jìn)行所述圖9所示的激光焊接，進(jìn)行該激光焊接時(shí)，如圖10所 示，飛散的飛濺物21使形成于絕緣基板(陶瓷4)的電路圖案5、6(還包含未圖示的布線圖 案)等短路，或者切斷(溶斷)鍵合線9等的布線，或者損傷半導(dǎo)體芯片8。S卩，飛濺物飛散，由此，引起絕緣基板的絕緣不良、電路圖案彼此的短路、引線布線 的斷線、針對半導(dǎo)體芯片的物理損傷(溶融痕跡、細(xì)微的瑕疵、細(xì)微裂縫等)、以及半導(dǎo)體芯 片的電氣特性不良(短路等)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，解決所述課題，提供如下的半導(dǎo)體裝置及其制造方法能夠防止在激光焊接中產(chǎn)生的飛濺物附著于電路圖案或半導(dǎo)體芯片，能夠防止電氣特性的劣化。為了達(dá)成所述目的，(1)半導(dǎo)體裝置由以下部分構(gòu)成電路圖案，其形成于絕緣基板上；半導(dǎo)體芯片， 其固定于所述電路圖案上；連接導(dǎo)體，其固定于所述電路圖案或所述半導(dǎo)體芯片的至少一 方；絕緣樹脂，其使所述連接導(dǎo)體的焊接部露出，并覆蓋所述電路圖案、所述半導(dǎo)體芯片； 以及外部端子，其使主電流流入所述半導(dǎo)體芯片的主電極，利用激光焊接與所述連接導(dǎo)體 的所述焊接部接合。(2)在所述絕緣樹脂上具有上層絕緣樹脂，該上層絕緣樹脂覆蓋所述連接導(dǎo)體的 露出部和所述外部端子。(3)半導(dǎo)體裝置由以下部分構(gòu)成電路圖案，其形成于絕緣基板上；半導(dǎo)體芯片， 其固定于所述電路圖案上；連接導(dǎo)體，其固定于所述電路圖案或所述半導(dǎo)體芯片的至少一 方；絕緣樹脂，其使所述連接導(dǎo)體的焊接部露出，并覆蓋所述電路圖案、所述半導(dǎo)體芯片； 外部端子，其使主電流流入所述半導(dǎo)體芯片的主電極；以及外部連接導(dǎo)體，其利用激光焊接 分別與該外部端子和所述連接導(dǎo)體的所述焊接部接合。(4)在所述絕緣樹脂上具有上層絕緣樹脂，該上層絕緣樹脂覆蓋所述連接導(dǎo)體的 露出部、所述外部端子和所述外部連接導(dǎo)體。(5)所述半導(dǎo)體芯片除了所述主電極以外，還具有一個(gè)或多個(gè)信號電極，所述絕緣 樹脂至少覆蓋鍵合線，該鍵合線連接所述信號電極和向外部導(dǎo)出的信號端子。(6)所述連接導(dǎo)體是使所述固定的面和所述焊接部隔開空間存在的彎曲構(gòu)造。(7)半導(dǎo)體裝置的制造方法包含以下步驟在形成于絕緣基板上的電路圖案上固 定半導(dǎo)體芯片的步驟；在所述電路圖案或所述半導(dǎo)體芯片的至少一方固定連接導(dǎo)體的步 驟；覆蓋步驟，使所述連接導(dǎo)體的焊接部露出，并利用絕緣樹脂覆蓋所述電路圖案、所述半 導(dǎo)體芯片；在所述覆蓋步驟之后，利用激光焊接將使主電流流入所述半導(dǎo)體芯片的主電極 的外部端子與所述連接導(dǎo)體的所述焊接部接合的步驟；以及填充步驟，在所述絕緣樹脂上 填充上層絕緣樹脂，該上層絕緣樹脂覆蓋所述連接導(dǎo)體的露出部和所述外部端子。(8)半導(dǎo)體裝置的制造方法包含以下步驟在形成于絕緣基板上的電路圖案上固 定半導(dǎo)體芯片的步驟；在所述電路圖案或所述半導(dǎo)體芯片的至少一方固定連接導(dǎo)體的步 驟；覆蓋步驟，使所述連接導(dǎo)體的焊接部露出，并利用絕緣樹脂覆蓋所述電路圖案、所述半 導(dǎo)體芯片；在所述覆蓋步驟之后，利用激光焊接將外部連接導(dǎo)體分別與使主電流流入所述 半導(dǎo)體芯片的主電極的外部端子和所述連接導(dǎo)體的所述焊接部接合的步驟；以及填充步 驟，在所述絕緣樹脂上填充上層絕緣樹脂，該上層絕緣樹脂覆蓋所述連接導(dǎo)體的露出部、所 述外部端子和所述外部連接導(dǎo)體。(9)所述絕緣樹脂是固化性樹脂，所述覆蓋步驟包含使所述固化性樹脂固化的步 驟，在所述填充步驟之前，具有去除所述絕緣樹脂的表面異物的去除步驟。(10)所述絕緣樹脂和上層絕緣樹脂是固化性樹脂，在所述填充步驟之后，具有使 所述絕緣樹脂和所述上層絕緣樹脂同時(shí)固化的固化步驟。(11)通過所述絕緣樹脂來覆蓋與所述半導(dǎo)體芯片的信號電極導(dǎo)通的信號端子的 至少一部分或與所述信號端子導(dǎo)通的鍵合線。根據(jù)本發(fā)明，分為兩次進(jìn)行絕緣樹脂的填充，第一次的填充為進(jìn)行激光焊接的下側(cè)部件的上部面的下方，在該狀態(tài)下進(jìn)行激光焊接，然后，進(jìn)一步填充追加的絕緣樹脂，由 此，即使存在在激光焊接時(shí)產(chǎn)生的飛濺物的分散，電路圖案或半導(dǎo)體芯片以及鍵合線等也 不會由于該飛濺物而受到物理損傷(瑕疵、破損、切斷等)，能夠防止電氣特性的劣化(耐壓 降低、斷線引起的不導(dǎo)通)。本發(fā)明的上述以及其他目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)通過表示作為本發(fā)明的例子而優(yōu)選的 實(shí)施方式的附圖和相關(guān)的以下說明而更加清楚。


圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的主要部分剖面圖。圖2是示出第1實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的變形例的主要部分剖面圖。圖3是示出第1實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的又一變形例的主要部分剖面圖。圖4是示出圖1的半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖，(a)和(b)是按照步驟順序示出 的主要部分制造步驟剖面圖。圖5是端子外殼和連接導(dǎo)體的距離大時(shí)的A部的結(jié)構(gòu)圖，該圖(a)是伸長外部端 子時(shí)的圖，該圖(b)是使用外部連接導(dǎo)體時(shí)的圖。圖6是本發(fā)明的第2實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的主要部分剖面圖。圖7是本發(fā)明的第3實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)圖，(a)是主要部分剖面圖，(b) 是按照(a)的Y-Y線切斷的主要部分剖面圖。圖8是本發(fā)明的第4實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的主要部分結(jié)構(gòu)圖，(a)是主要部分剖 面圖，(b)是按照(a)的Y-Y線切斷的主要部分剖面圖，(c)是(a)的B部構(gòu)造不同的主要 部分剖面圖，(d)是(a)的C部構(gòu)造不同的主要部分剖面圖。圖9是現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置的主要部分剖面圖。圖10是示出飛濺物飛散的狀況的圖。標(biāo)號說明1 銅基體；2、7、13 焊錫；3 背面銅箔；4 陶瓷(絕緣基板)；5、5’、6 電路圖案； 8 半導(dǎo)體芯片；9 鍵合線(鋁線)；10 端子外殼；11 外部端子；11’ 信號端子；12 焊接 部；14 連接導(dǎo)體；15 =U字型連接導(dǎo)體；17、17a、17b 樹脂；19 外部連接導(dǎo)體；20 Ω型連 接導(dǎo)體；21 飛濺物；22 襯墊；90,91 鍵合線；P 上部面。
具體實(shí)施例方式利用以下的實(shí)施例來說明實(shí)施方式。另外，對與現(xiàn)有技術(shù)的圖9的部位相同的部 位標(biāo)注同一標(biāo)號。<實(shí)施例1>圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的主要部分剖面圖?；緲?gòu)造與圖9所 示的現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置相同，但是，不同之處在于，在電路圖案5和外部端子11之間、以及 電路圖案6和外部端子11之間插入連接導(dǎo)體14。通過焊錫2來接合由陶瓷4 (絕緣基板)、形成于該陶瓷4的背側(cè)的背面銅箔3、形 成于陶瓷4的表側(cè)的電路圖案5和電路圖案6構(gòu)成的絕緣電路基板的背面銅箔3和銅基體 1，通過焊錫7來接合電路圖案5和半導(dǎo)體芯片8。并且，利用焊錫13來接合塊狀的連接導(dǎo)體14與電路圖案5和電路圖案6?；谠摵稿a2和焊錫13的接合當(dāng)然也可以是超聲波接
I=I O接著，利用超聲波振動，利用鍵合線9 (鋁線等)來連接半導(dǎo)體芯片8上部的未圖 示的發(fā)射極電極和電路圖案6。接著，利用未圖示的硅酮系粘接劑將嵌入成型有外部端子11的端子外殼10和銅 基體1加熱粘接。然后，以連接導(dǎo)體14的上部面P露出、鍵合線9埋沒的方式填充樹脂 17a(參照圖 4(a))。然后，對連接導(dǎo)體14和外部端子11進(jìn)行點(diǎn)激光焊接。該情況下的激光焊接中的 激光的照射位置為外部端子11的上側(cè)。連接導(dǎo)體14選擇容易與電路圖案接合、容易與外 部端子11激光焊接的金屬，外部端子11選擇容易與連接導(dǎo)體14激光焊接的金屬。從向外 部流出主電流的觀點(diǎn)來看，期望導(dǎo)電性良好，優(yōu)選銅或銅合金。并且，分別考慮接合性，也可 以對表面實(shí)施鍍鎳等。對外部端子11照射激光，利用焊接部12來焊接外部端子11和連接導(dǎo)體14。由 于激光的照射，外部端子11溶融，其一部分作為飛濺物21飛散。飛散的飛濺物附著于樹脂 17a上。然后，進(jìn)一步填充樹脂17b作為上層的絕緣樹脂(參照圖4(b))。所述樹脂17a和 樹脂17b是硅酮凝膠或環(huán)氧樹脂，兩者是相同材質(zhì)的樹脂。樹脂17a在激光焊接時(shí)可以是 液狀，也可以是固化的狀態(tài)。并且，兩者的樹脂當(dāng)然也可以是不同的材質(zhì)。在填充樹脂17b之前，也可以增加去除附著于樹脂17a上的飛濺物21的步驟。例 如，對樹脂17a上吹出空氣，去除飛濺物21。在激光照射之前使樹脂17a固化時(shí)，通過空氣 等去除飛濺物21是很容易的。這樣制作本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置。飛濺物21附著于樹脂17a上，該樹脂17a作為掩 模，使飛濺物21不會到達(dá)電路圖案5、電路圖案6等或半導(dǎo)體芯片8上以及鍵合線9，所以， 不會對它們造成損傷。即，在激光焊接時(shí)，即使產(chǎn)生飛濺物21并飛散，也能夠防止電路圖案5、6或半導(dǎo)體 芯片8以及鍵合線9由于該飛濺物21而受到物理損傷(瑕疵、破損、切斷等)，能夠防止電 氣特性的劣化(耐壓降低、斷線引起的不導(dǎo)通)。這里，說明在電路圖案5上安裝IGBT等的具有一個(gè)或多個(gè)信號電極的半導(dǎo)體芯片 8的變形例。圖2示出第1實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的變形例。這里，圖(a)和圖(b)示出步驟順 序的主要部分剖面。半導(dǎo)體芯片8除了主電極以外，在配置有所述主電極的半導(dǎo)體芯片8的主面還具 有一個(gè)或多個(gè)信號電極。而且，獨(dú)立于將所述主電極與電路圖案6連接而流入主電流的鍵 合線9，連接有將所述信號電極與信號端子11’連接的信號用的鍵合線90。而且，如圖(a) 所示，通過樹脂17a覆蓋與半導(dǎo)體芯片8的信號電極導(dǎo)通的信號端子11’的至少一部分、或 者與所述信號端子11’導(dǎo)通的鍵合線90。流過主電流的鍵合線9通常比與信號電極連接的鍵合線90粗，相對于一個(gè)主電極 而連接多條。根據(jù)流入主電極的電流的大小或每一條鍵合線所能夠流通的電流的大小，來 選擇鍵合線9的粗細(xì)和條數(shù)。在與信號電極連接的鍵合線90中，不會像與主電極連接的鍵合線9那樣流入大電流，并且信號電極小，所以使用細(xì)線。為了防止飛濺物21對鍵合線的影響，優(yōu)選所述樹脂17a覆蓋全部的鍵合線。流入主電流的鍵合線9比與信號電極連接的鍵合線90粗且剛性大，所以，與和信 號電極連接的鍵合線90相比，難以受到飛濺物21的碰撞的影響。并且，接近的鍵合線9并 列連接多條，所以，即使飛濺物21附著于鍵合線9，也難以受到短路的影響。由于線的剛性的差異，鍵合線9的線圈高度比與信號電極連接的鍵合線90高，所 以，設(shè)所述樹脂17a的填充高度至少為覆蓋與信號電極連接的鍵合線90的高度。決定所述 焊接部12的位置H以便成為該高度時(shí)，如圖2所示，能夠降低半導(dǎo)體裝置的高度。并且，能 夠可靠地保護(hù)與信號電極連接的鍵合線90不受飛濺物21的影響。如上所述，所述連接導(dǎo)體14利用焊錫13與電路圖案5的表面和電路圖案6的表 面接合。能夠在與銅基體1和背面銅箔的焊錫接合、電路圖案5和半導(dǎo)體芯片8的焊錫接 合相同的步驟中，實(shí)施該連接導(dǎo)體14與電路圖案5和電路圖案6的焊錫接合。S卩，不用新增加焊錫接合步驟，就能夠?qū)B接導(dǎo)體14進(jìn)行焊錫接合。將連接導(dǎo)體14與絕緣電路基板的電路圖案5和電路圖案6焊錫接合后，對外部端 子11和連接導(dǎo)體14進(jìn)行點(diǎn)激光焊接。這里使用的連接導(dǎo)體14的厚度為外部端子11的厚 度以上，由此，焊接部12不會到達(dá)位于連接導(dǎo)體14下方的絕緣電路基板的電路圖案5和電 路圖案6或未圖示的電路布線等的電路圖案，能夠?qū)崿F(xiàn)基于可靠性高的激光焊接的穩(wěn)定且 牢固的接合。并且，在包含該信號端子11’的半導(dǎo)體裝置的形式中，也可以是圖3所示的形式。圖3示出第1實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的又一變形例。在圖3中，示出信號端子11’ 周邊的半導(dǎo)體裝置的主要部分剖面圖。另外，在圖3中沒有顯示銅基體1。例如如圖(a)所示，在端子外殼10中一體成型(密封)的信號端子11’和半導(dǎo)體 芯片8的信號電極通過鍵合線90直接電連接。并且，如圖(b)所示，在陶瓷4上設(shè)置獨(dú)立于電路圖案5的電路圖案5’，該電路圖 案5’和半導(dǎo)體芯片8的信號電極通過鍵合線90直接電連接。而且，在端子外殼10中一體 成型的信號端子11’和電路圖案5’通過鍵合線90電連接。并且，如圖(c)所示，也可以經(jīng)由焊錫13在電路圖案5’中接合信號端子11’。而 且，信號端子11’和半導(dǎo)體芯片8的信號電極也可以通過鍵合線90直接電連接。也可以是這種半導(dǎo)體裝置的形式。圖4是說明圖1的半導(dǎo)體裝置的制造方法的步驟，該圖(a)、該圖(b)是按照步驟 順序示出的主要部分制造步驟剖面圖。在所述圖1中進(jìn)行步驟的說明。在激光焊接之前填充樹脂17a，所以，在激光焊接時(shí)產(chǎn)生的飛濺物21附著于樹脂 17a的表面，而不會附著于電路圖案5、6或半導(dǎo)體芯片8。因此，防止了電氣特性的劣化。并 且，然后填充樹脂17b，所以，飛濺物21混入樹脂17的位置是樹脂17a和樹脂17b的界面， 飛濺物21在該界面中分散存在。圖5是端子外殼和連接導(dǎo)體的距離大時(shí)的A部的結(jié)構(gòu)圖，該圖(a)是伸長外部端 子時(shí)的圖，該圖(b)是使用外部連接導(dǎo)體時(shí)的圖。如圖所示，在端子外殼10和連接導(dǎo)體14 之間的距離大的情況下，如該圖(a)所示使外部端子11伸長到連接導(dǎo)體14即可，或者如該 圖(b)所示利用外部連接導(dǎo)體19對外部端子11和連接導(dǎo)體14進(jìn)行搭橋即可。
<實(shí)施例2>圖6是本發(fā)明的第2實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的主要部分剖面圖。與圖1時(shí)的差異在 于，與外部端子11進(jìn)行點(diǎn)激光焊接的連接導(dǎo)體的形狀為U字型的連接導(dǎo)體15。這里，稱為 U字型是因?yàn)?，是將“U”的文字橫向放倒后的形狀。與電路圖案5焊錫接合的面和在焊接 部12中焊接的面(P)是通過從電路圖案面上升的部分(連接部)而隔開空間連接的形狀。 連接導(dǎo)體15為U字形狀，由此，在激光焊接時(shí)，利用位于上側(cè)的外部連接導(dǎo)體(引線框)來 壓入位于下側(cè)的U字型連接導(dǎo)體15的上部平板部(上部面P)，由此，上部平板部P彎曲，在 激光焊接面中，連接導(dǎo)體15和外部端子11牢固地密接，能夠進(jìn)行良好的激光焊接。并且，在U字型連接導(dǎo)體15的厚度和它們的材料的表面狀態(tài)或激光功率產(chǎn)生變動 的情況下，在激光焊接時(shí)，有時(shí)U字型的上部的平板部a溶融，在該焊接部12的中心形成貫 通孔。該情況下，激光經(jīng)由該貫通孔照射到U字型的下側(cè)的平板部b。但是，在U字型的下側(cè)的平板部b沒有結(jié)成激光的焦點(diǎn)，所以，激光的能量弱，U字 型的下側(cè)的平板部b沒有溶融。這樣，插入U(xiǎn)字型連接導(dǎo)體15，由此，能夠防止焊接部12到 達(dá)絕緣電路基板的電路圖案5和電路圖案6。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)基于可靠性高的激光焊接的穩(wěn) 定且牢固的接合。該情況下，與第1實(shí)施例同樣，在激光焊接之前，在U字型的上側(cè)的平板部的表面 (上部面P)下方，以覆蓋鍵合線9的方式填充樹脂17a，在激光焊接結(jié)束后，再次在樹脂17a 上填充樹脂17b。這樣，防止了在激光焊接時(shí)產(chǎn)生的飛濺物21附著于絕緣基板的電路圖案 (電路圖案5或電路圖案6或未圖示的電路布線圖案)或半導(dǎo)體芯片8的表面、或者切斷鍵 合線9的情況。<實(shí)施例3>圖7是本發(fā)明的第3實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)圖，該圖(a)是主要部分剖面圖， 該圖(b)是按照該圖(a)的Y-Y線切斷的主要部分剖面圖。與圖1和圖6時(shí)的差異在于， 連接導(dǎo)體的形狀為Q型的Q型連接導(dǎo)體16。稱為Q型是因?yàn)?，形狀與Q的文字相似。 與電路圖案5焊錫接合的面和在焊接部12中焊接的面(P)是通過從電路圖案面上升的部 分(連接部)而隔開空間連接的形狀。Q型連接導(dǎo)體16利用外部端子11和基于激光焊接 的焊接部12進(jìn)行固定。在該激光焊接之前，以位于Q型連接導(dǎo)體16的上側(cè)的平坦部表面 (上部面P)下方的方式填充樹脂17a。由此來防止飛濺物21引起的損傷或不良。在激光 焊接后，在樹脂17a上填充樹脂17b。該Q型連接導(dǎo)體16通過焊錫13與電路圖案5和電路圖案6接合。該情況下也 同樣不焊接薄的電路圖案5和電路圖案6與厚的外部端子11，而在其間插入厚的Q型連接 導(dǎo)體16，由此，與插入U(xiǎn)字型連接導(dǎo)體的情況相同，能夠防止焊接部12到達(dá)絕緣電路基板的 電路圖案5和電路圖案6。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)基于可靠性高的激光焊接的穩(wěn)定且牢固的接合。 此時(shí)的Q型連接導(dǎo)體16的厚度為外部端子11的厚度以上。不限于在所述第2、第3實(shí)施例中示出的U字型或Q型，雖然沒有圖示，但是，在與 連接導(dǎo)體14的電路圖案或半導(dǎo)體芯片接合的面和激光焊接的面之間設(shè)置空間，使該空間 位于激光光路的延長線上，由此，能夠得到同樣的效果。并且，當(dāng)然也可以切去圓筒或四棱 柱的側(cè)壁的一部分而形成未圖示的狹縫狀的開口部?；蛘撸?dāng)然也可以構(gòu)成為，切斷剖面為□字狀的棱狀的管，一個(gè)面與電路圖案5或電路圖案6焊錫接合，對置的面與外部端子11進(jìn)行點(diǎn)激光焊接。該棱狀的管切斷長條的管即可，所以，能夠低價(jià)地準(zhǔn)備。并且，剖面為□字狀，所 以，在激光光路的延長線上存在空隙，能夠得到同樣的效果。<實(shí)施例4>圖8是本發(fā)明的第4實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的主要部分結(jié)構(gòu)圖，該圖(a)是主要部 分剖面圖，該圖(b)是按照該圖(a)的Y-Y線切斷的主要部分剖面圖，該圖(c)是該圖(a) 的B部構(gòu)造不同的主要部分剖面圖，該圖(d)是該圖(a)的C部構(gòu)造不同的主要部分剖面 圖。該圖是如下情況下的圖利用Q型連接導(dǎo)體20來連接2個(gè)半導(dǎo)體芯片，對該Q型連 接導(dǎo)體20和外部連接導(dǎo)體19 (引線框)進(jìn)行激光焊接。該圖(b)示出Q型連接導(dǎo)體20 在2條附近利用焊錫13分別固定2個(gè)半導(dǎo)體芯片8 (例如IGBT芯片和二極管芯片等)的 狀態(tài)。該圖(c)是外部端子埋入端子外殼中、與鍵合線9連接的部位從端子外殼10中露出 的情況。通常的外殼構(gòu)造采用該圖(c)這種構(gòu)造。并且，Q型連接導(dǎo)體20利用外部連接導(dǎo)體19 (與外部端子11連接的金屬板或引 線框)和基于激光焊接的焊接部12進(jìn)行固定。在該激光焊接之前，以位于Q型連接導(dǎo)體 20的上側(cè)的平坦部表面(上部面P)下方的方式填充樹脂17a。由此來防止飛濺物21引起 的損傷或不良。在激光焊接后，在樹脂17a上填充樹脂17b。利用鍵合線9來連接外部端子 11和形成于陶瓷4的襯墊22 (選通用襯墊等)，該鍵合線9埋沒于樹脂17a中。在該圖(a)中，利用外部連接導(dǎo)體19來連接Q型連接導(dǎo)體20和外部端子11，但 是，如該圖(d)所示，也可以不使用外部連接導(dǎo)體19，使外部端子11伸長到Q型連接導(dǎo)體 20，利用外部端子11直接連接Q型連接導(dǎo)體20。另外，作為所述連接導(dǎo)體14、U字型連接導(dǎo)體15、Q型連接導(dǎo)體16、20以及未圖 示的棱狀的管等的連接導(dǎo)體的材質(zhì)，可以使用低電阻材料(電傳導(dǎo)率大的材料)即銅、銅合 金。并且，在所述半導(dǎo)體芯片8的上側(cè)鍵合有鋁線，但是，有時(shí)為基于引線框的布線等。并且，在所述點(diǎn)激光焊接中使用的激光的波長可以是0. 19 ii m 10. 6 ii m。上述僅示出本發(fā)明的原理。進(jìn)而，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進(jìn)行多個(gè)變形、變 更，本發(fā)明不限于上述示出并說明的準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)和應(yīng)用例，對應(yīng)的全部變形例和等同物也視 為基于所附權(quán)利要求及其等同物的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，該半導(dǎo)體裝置具有電路圖案，其形成于絕緣基板上；半導(dǎo)體芯片，其固定于所述電路圖案上；連接導(dǎo)體，其固定于所述電路圖案或所述半導(dǎo)體芯片的至少一方；絕緣樹脂，其使所述連接導(dǎo)體的焊接部露出，并覆蓋所述電路圖案、所述半導(dǎo)體芯片；以及外部端子，其使主電流流入所述半導(dǎo)體芯片的主電極，利用激光焊接與所述連接導(dǎo)體的所述焊接部接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在所述絕緣樹脂上具有上層絕緣樹脂，該上層絕緣樹脂覆蓋所述連接導(dǎo)體的露出部和 所述外部端子。
3.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，該半導(dǎo)體裝置具有 電路圖案，其形成于絕緣基板上；半導(dǎo)體芯片，其固定于所述電路圖案上；連接導(dǎo)體，其固定于所述電路圖案或所述半導(dǎo)體芯片的至少一方；絕緣樹脂，其使所述連接導(dǎo)體的焊接部露出，并覆蓋所述電路圖案、所述半導(dǎo)體芯片；外部端子，其使主電流流入所述半導(dǎo)體芯片的主電極；以及外部連接導(dǎo)體，其利用激光焊接分別與該外部端子和所述連接導(dǎo)體的所述焊接部接I=I ο
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在所述絕緣樹脂上具有上層絕緣樹脂，該上層絕緣樹脂覆蓋所述連接導(dǎo)體的露出部、 所述外部端子和所述外部連接導(dǎo)體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述半導(dǎo)體芯片除了所述主電極以外，還具有一個(gè)或多個(gè)信號電極，所述絕緣樹脂至 少覆蓋鍵合線，該鍵合線連接所述信號電極和向外部導(dǎo)出的信號端子。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述連接導(dǎo)體是使所述固定的面和所述焊接部隔開空間存在的彎曲構(gòu)造。
7.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，該半導(dǎo)體裝置的制造方法具有以下步驟在形成于絕緣基板上的電路圖案上固定半導(dǎo)體芯片的步驟； 在所述電路圖案或所述半導(dǎo)體芯片的至少一方固定連接導(dǎo)體的步驟； 覆蓋步驟，使所述連接導(dǎo)體的焊接部露出，并利用絕緣樹脂覆蓋所述電路圖案、所述半 導(dǎo)體芯片；在所述覆蓋步驟之后，利用激光焊接將使主電流流入所述半導(dǎo)體芯片的主電極的外部 端子與所述連接導(dǎo)體的所述焊接部接合的步驟；以及填充步驟，在所述絕緣樹脂上填充上層絕緣樹脂，該上層絕緣樹脂覆蓋所述連接導(dǎo)體 的露出部和所述外部端子。
8.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，該半導(dǎo)體裝置的制造方法具有以下步驟在形成于絕緣基板上的電路圖案上固定半導(dǎo)體芯片的步驟；在所述電路圖案或所述半導(dǎo)體芯片的至少一方固定連接導(dǎo)體的步驟；覆蓋步驟，使所述連接導(dǎo)體的焊接部露出，并利用絕緣樹脂覆蓋所述電路圖案、所述半 導(dǎo)體芯片；在所述覆蓋步驟之后，利用激光焊接將外部連接導(dǎo)體分別與使主電流流入所述半導(dǎo)體 芯片的主電極的外部端子和所述連接導(dǎo)體的所述焊接部接合的步驟；以及填充步驟，在所述絕緣樹脂上填充上層絕緣樹脂，該上層絕緣樹脂覆蓋所述連接導(dǎo)體 的露出部、所述外部端子和所述外部連接導(dǎo)體。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，所述絕緣樹脂是固化性樹脂，所述覆蓋步驟包含使所述固化性樹脂固化的步驟，在所 述填充步驟之前，具有去除所述絕緣樹脂的表面異物的去除步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，所述絕緣樹脂和上層絕緣樹脂是固化性樹脂，在所述填充步驟之后，具有使所述絕緣 樹脂和所述上層絕緣樹脂同時(shí)固化的固化步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，通過所述絕緣樹脂來覆蓋與所述半導(dǎo)體芯片的信號電極導(dǎo)通的信號端子的至少一部 分或與所述信號端子導(dǎo)通的鍵合線。
全文摘要
本發(fā)明提供如下的半導(dǎo)體裝置及其制造方法能夠防止在激光焊接中產(chǎn)生的飛濺物附著于電路圖案或半導(dǎo)體芯片，能夠防止電氣特性的劣化。利用焊錫(13)在形成于陶瓷(4)上的銅箔上固定連接導(dǎo)體(14)，在該連接導(dǎo)體(14)的上部面(P)的下方填充樹脂(17a)并進(jìn)行激光焊接，然后填充樹脂(17b)，由此，能夠防止在激光焊接中產(chǎn)生的飛濺物(21)附著于電路圖案(5)、(6)或半導(dǎo)體芯片(8)的情況。由此，能夠防止電氣特性劣化。
文檔編號H01L23/31GK101933139SQ20088012095
公開日2010年12月29日 申請日期2008年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月20日
發(fā)明者吉原克彥, 小野正樹, 青木一雄, 鶴岡純司 申請人:愛信艾達(dá)株式會社;富士電機(jī)系統(tǒng)株式會社