本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置，特別涉及一種搭載有電力用半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)：

已知一種電力用半導(dǎo)體元件被進(jìn)行了樹脂封裝的半導(dǎo)體裝置(也被稱為傳遞功率模塊)。電力用半導(dǎo)體元件搭載于引線框，在引線框的與電力用半導(dǎo)體元件相反側(cè)的表面配置散熱器。另外，近年以散熱性的提高為目的，有時在散熱器的與鰭片接觸的面配置帶有金屬薄膜的絕緣片。

由于與對高電壓及大電流進(jìn)行高速控制相伴的浪涌電流、浪涌電壓，從電力用半導(dǎo)體元件及其端子會產(chǎn)生輻射噪聲、噪聲端子電壓等噪聲。因此，進(jìn)行了將噪聲降低至cispr(國際無線電干擾特別委員會)的噪聲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格以下的技術(shù)開發(fā)。通過對構(gòu)成電路的電阻、電感、電容器、半導(dǎo)體元件以及該電路的配線進(jìn)行改進(jìn)，從而實現(xiàn)了噪聲的降低。然而，要求噪聲的進(jìn)一步的降低。

例如，在專利文獻(xiàn)1中，在引線框的背面(與搭載有半導(dǎo)體元件的面相反側(cè)的面)配置金屬屏蔽板，利用靜電屏蔽而實現(xiàn)了輻射噪聲的降低。

專利文獻(xiàn)1：日本特開平8-191115號公報

在上述的專利文獻(xiàn)1中，由于在引線框的背面?zhèn)扰渲糜薪饘倨帘伟?，因此不能降低在引線框的搭載有半導(dǎo)體元件的一側(cè)所產(chǎn)生的輻射噪聲。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明就是為了解決上述課題而提出的，其目的在于提供一種對輻射噪聲、噪聲端子電壓等噪聲的釋放進(jìn)行了抑制的半導(dǎo)體裝置。

本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置具有：包含電力用半導(dǎo)體元件在內(nèi)的多個半導(dǎo)體元件；引線框，其在一個主面搭載有多個半導(dǎo)體元件；樹脂，其對多個半導(dǎo)體元件和引線框的搭載有多個半導(dǎo)體元件的部分進(jìn)行封裝；以及至少1個屏蔽部件，其在引線框的一個主面?zhèn)扰渲糜诙鄠€半導(dǎo)體元件的上方，屏蔽部件由樹脂進(jìn)行保持，屏蔽部件與樹脂相比磁導(dǎo)率或?qū)щ娐矢摺?/p>

另外，本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置具有：包含電力用半導(dǎo)體元件在內(nèi)的多個半導(dǎo)體元件；引線框，其在一個主面搭載有多個半導(dǎo)體元件；樹脂，其對多個半導(dǎo)體元件和引線框的搭載有多個半導(dǎo)體元件的部分進(jìn)行封裝；以及屏蔽樹脂，其對樹脂進(jìn)行封裝，屏蔽樹脂與樹脂相比磁導(dǎo)率高。

發(fā)明的效果

在本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置中，在包含電力用半導(dǎo)體元件在內(nèi)的多個半導(dǎo)體元件的上方，配置與樹脂相比磁導(dǎo)率或?qū)щ娐矢叩钠帘尾考?。因而，能夠有效地對因電力用半?dǎo)體元件的通斷而產(chǎn)生的輻射噪聲(電磁波)進(jìn)行屏蔽，抑制從電力用半導(dǎo)體元件及其端子產(chǎn)生的輻射噪聲、噪聲端子電壓等噪聲釋放至半導(dǎo)體裝置外部。

另外，在本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置中，對包含電力用半導(dǎo)體元件在內(nèi)的多個半導(dǎo)體元件進(jìn)行封裝的樹脂被與樹脂相比磁導(dǎo)率高的屏蔽樹脂進(jìn)一步地封裝。因而，能夠有效地對因電力用半導(dǎo)體元件的通斷而產(chǎn)生的輻射噪聲(電磁波)進(jìn)行屏蔽，抑制從電力用半導(dǎo)體元件及其端子產(chǎn)生的輻射噪聲、噪聲端子電壓等噪聲釋放至半導(dǎo)體裝置外部。

附圖說明

圖1是實施方式1涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。

圖2是實施方式1涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。

圖3是實施方式2涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。

圖4是實施方式3涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。

圖5是實施方式4涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。

圖6是實施方式5涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。

圖7是實施方式6涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。

圖8是實施方式7涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。

圖9是前提技術(shù)涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。

標(biāo)號的說明

1樹脂，2引線框，3絕緣層，4散熱器，5油脂，6鰭片，7電力用半導(dǎo)體元件，8金屬材料，9屏蔽部件,9a通孔，11導(dǎo)線，12、13端子，14屏蔽樹脂,50、100、200、300、400、500、600、700半導(dǎo)體裝置。

具體實施方式

<前提技術(shù)>

在說明本發(fā)明的實施方式之前，對成為本發(fā)明的前提的技術(shù)進(jìn)行說明。圖9是前提技術(shù)中的半導(dǎo)體裝置50的剖視圖。前提技術(shù)中的半導(dǎo)體裝置50具有包含電力用半導(dǎo)體元件7在內(nèi)的多個半導(dǎo)體元件、引線框2、以及樹脂1。電力用半導(dǎo)體元件7例如是作為開關(guān)元件的igbt(insulatedgatebipolartransistor)、mosfet(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor)、或者續(xù)流二極管(freewheelingdiode)等。除了電力用半導(dǎo)體元件7以外，半導(dǎo)體裝置50也可以具有用于對電力用半導(dǎo)體元件7進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動電路(未圖示)等。

在引線框2的一個主面搭載有電力用半導(dǎo)體元件7。即，在引線框2隔著焊料等金屬材料8而電接合有電力用半導(dǎo)體元件7。樹脂1為環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂等。

電力用半導(dǎo)體元件7的上表面電極及端子12、13之間通過導(dǎo)線11而適當(dāng)?shù)仉娺B接。另外，在引線框2的另一個主面(即，與搭載有電力用半導(dǎo)體元件7的面相反的面)，隔著絕緣層3而配置散熱器4。

包含電力用半導(dǎo)體元件7在內(nèi)的多個半導(dǎo)體元件、引線框2的搭載有多個半導(dǎo)體元件的部分被樹脂1所封裝。即，除了散熱器4的底面之外，電力用半導(dǎo)體元件7、引線框2、導(dǎo)線11、以及散熱器4被樹脂1所封裝。另外，端子12、13從樹脂1露出。

在使半導(dǎo)體裝置50進(jìn)行動作時，為了將在電力用半導(dǎo)體元件7產(chǎn)生的熱釋放至外部，從樹脂1露出的散熱器4的底面隔著油脂5而與散熱用鰭片6接觸。

如上所述，電力用半導(dǎo)體元件7對高電壓及大電流進(jìn)行高速控制。因此，存在下述問題，即，從電力用半導(dǎo)體元件7及其端子產(chǎn)生輻射噪聲、噪聲端子電壓等噪聲而對半導(dǎo)體裝置50的外部的電路等造成不良影響。下面進(jìn)行說明的實施方式會解決上述課題。

<實施方式1>

圖1是本實施方式1中的半導(dǎo)體裝置100的剖視圖。另外，圖2是半導(dǎo)體裝置100的俯視圖。在圖2中，為了使圖易于觀察而僅繪制出電力用半導(dǎo)體元件7和屏蔽部件9。另外，圖1是圖2中的線段a-b處的剖視圖。

本實施方式1中的半導(dǎo)體裝置100相對于前提技術(shù)中的半導(dǎo)體裝置50而言還具有屏蔽部件9。其他的結(jié)構(gòu)與前提技術(shù)(圖9)相同，因此省略說明。

在本實施方式1中，半導(dǎo)體裝置100例如是ipm(intelligentpowermodule)、dipipm(dualinlinepackageintelligentpowermodule)等。

如圖1及圖2所示，屏蔽部件9在引線框2的一個主面?zhèn)?即，引線框2的搭載有電力用半導(dǎo)體元件7的面?zhèn)?配置于多個半導(dǎo)體元件的上方。如圖2所示，屏蔽部件9配置為其外輪廓在俯視觀察時位于電力用半導(dǎo)體元件7的外側(cè)。

如圖1所示，屏蔽部件9被樹脂1封裝，從而由樹脂1進(jìn)行保持。此外，屏蔽部件9只要由樹脂1進(jìn)行保持即可，也可以從樹脂1露出一部分。

屏蔽部件9與樹脂1相比磁導(dǎo)率或?qū)щ娐矢?。例如，屏蔽部?是厚度為0.1mm至1mm左右的金屬薄膜(例如銅薄膜)。另外，屏蔽部件9也可以是鐵、鈷、鎳、非晶合金等磁體。另外，屏蔽部件9也可以是鐵氧體等具有磁性的陶瓷。

<效果>

本實施方式1中的半導(dǎo)體裝置100具有：包含電力用半導(dǎo)體元件7在內(nèi)的多個半導(dǎo)體元件；引線框2，其在一個主面搭載有多個半導(dǎo)體元件；樹脂1，其對多個半導(dǎo)體元件、引線框2的搭載有多個半導(dǎo)體元件的部分進(jìn)行封裝；以及至少1個屏蔽部件9，其在引線框2的一個主面?zhèn)扰渲糜诙鄠€半導(dǎo)體元件的上方，屏蔽部件9由樹脂1進(jìn)行保持，屏蔽部件9與樹脂1相比磁導(dǎo)率或?qū)щ娐矢摺?/p>

在本實施方式1的半導(dǎo)體裝置100中，在包含電力用半導(dǎo)體元件7在內(nèi)的多個半導(dǎo)體元件的上方，配置與樹脂1相比磁導(dǎo)率或?qū)щ娐矢叩钠帘尾考?。因而，能夠有效地對因電力用半導(dǎo)體元件7的通斷而產(chǎn)生的輻射噪聲(電磁波)進(jìn)行屏蔽，抑制從電力用半導(dǎo)體元件7及其端子產(chǎn)生的輻射噪聲、噪聲端子電壓等噪聲釋放至半導(dǎo)體裝置100外部。

另外，在本實施方式1的半導(dǎo)體裝置100中，屏蔽部件9包含金屬、磁體、陶瓷中的任意方。

因此，由于屏蔽部件9包含金屬、磁體、陶瓷中的任意方，從而與樹脂1相比能夠提高磁導(dǎo)率或?qū)щ娐省?/p>

<實施方式2>

圖3是本實施方式2中的半導(dǎo)體裝置200的俯視圖。在圖3中，為了使圖易于觀察而僅繪制出電力用半導(dǎo)體元件7和屏蔽部件9。

在本實施方式2中，在屏蔽部件9設(shè)置通孔9a。其他的結(jié)構(gòu)與實施方式1(圖1、圖2)相同，因此省略說明。此外，圖3中的通孔9a的大小及位置是示意性的，并不限定于此。

<效果>

在本實施方式2的半導(dǎo)體裝置200中，在屏蔽部件9設(shè)置至少1個通孔9a。

因此，由于在屏蔽部件9設(shè)置通孔9a而產(chǎn)生的錨固效果，樹脂1與屏蔽部件9的密接性得到提高。因而，除了實施方式1中敘述的抑制噪聲的效果以外，還能夠提高半導(dǎo)體裝置200的耐久性。

<實施方式3>

圖4是本實施方式3中的半導(dǎo)體裝置300的俯視圖。在圖4中，為了使圖易于觀察而僅繪制出電力用半導(dǎo)體元件7和屏蔽部件9。

在本實施方式3中，在屏蔽部件9設(shè)置多個通孔9a。其他的結(jié)構(gòu)與實施方式1(圖1、圖2)相同，因此省略說明。此外，圖4中的通孔9a的大小及位置是示意性的，并不限定于此。另外，在圖4中設(shè)置有10個通孔9a，但通孔9a的個數(shù)不限定于此。

<效果>

在本實施方式3的半導(dǎo)體裝置300中，在屏蔽部件9設(shè)置的至少1個通孔9a為多個。

因此，通過在屏蔽部件9設(shè)置多個通孔9a，能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體裝置300的輕量化。另外，通過在屏蔽部件9設(shè)置多個通孔9a，從而由于錨固效果，樹脂1與屏蔽部件9的密接性進(jìn)一步地得到提高。因而，除了實施方式1中敘述的抑制噪聲的效果以外，還能夠使半導(dǎo)體裝置300輕量化，且提高耐久性。

<實施方式4>

圖5是本實施方式4中的半導(dǎo)體裝置400的俯視圖。在圖5中，為了使圖易于觀察而僅繪制出電力用半導(dǎo)體元件7和屏蔽部件9。

在本實施方式4中，在屏蔽部件9設(shè)置多個通孔9a。如圖5所示，通孔9a設(shè)置于在俯視觀察時與電力用半導(dǎo)體元件7不重疊的位置。

其他的結(jié)構(gòu)與實施方式1(圖1、圖2)相同，因此省略說明。此外，圖5中的通孔9a的大小及位置是示意性的，只要在俯視觀察時與電力用半導(dǎo)體元件7不重疊即可，并不限定于此。另外，在圖5中設(shè)置有4個通孔9a，但通孔9a的個數(shù)不限定于此。

<效果>

在本實施方式4的半導(dǎo)體裝置400中，在屏蔽部件9設(shè)置的至少1個通孔9a設(shè)置于在俯視觀察時與電力用半導(dǎo)體元件7不重疊的位置。

因此，通過避開在俯視觀察時與電力用半導(dǎo)體元件7重疊的位置而在屏蔽部件9設(shè)置通孔9a，從而能夠利用屏蔽部件9將從電力用半導(dǎo)體元件7釋放的輻射噪聲的強度高的區(qū)域進(jìn)行覆蓋，并且實現(xiàn)半導(dǎo)體裝置400的輕量化。

<實施方式5>

圖6是本實施方式5中的半導(dǎo)體裝置500的剖視圖。在本實施方式5中，在屏蔽部件9的表面設(shè)置有凹凸。凹凸是在平坦的屏蔽部件9的表面形成的凸起。

除了在屏蔽部件9的表面設(shè)置凹凸以外，都與實施方式1(圖1、圖2)相同，因此省略說明。此外，在圖6中，凸起的剖面形狀為三角形，但凸起的形狀并不限定于此。

<效果>

在本實施方式5的半導(dǎo)體裝置500中，在屏蔽部件9的表面設(shè)置凹凸。

因此，通過在屏蔽部件9的表面設(shè)置凹凸，能夠使從電力用半導(dǎo)體元件7、導(dǎo)線11等釋放的輻射噪聲的指向性分散。因而，能夠進(jìn)一步地抑制從電力用半導(dǎo)體元件7及其端子產(chǎn)生的輻射噪聲、噪聲端子電壓等噪聲釋放至半導(dǎo)體裝置500外部。

<實施方式6>

圖7是本實施方式6中的半導(dǎo)體裝置600的剖視圖。在本實施方式6中，設(shè)置有多個屏蔽部件9。在本實施方式6中，2片屏蔽部件9配置為在俯視觀察時重疊。2片屏蔽部件9共同由樹脂1進(jìn)行保持。

其他的結(jié)構(gòu)與實施方式1(圖1、圖2)相同，因此省略說明。此外，在本實施方式6中，設(shè)置有2片屏蔽部件9，但只要多個屏蔽部件9配置為在俯視觀察時彼此重疊即可，屏蔽部件9的個數(shù)并不限定于此。

<效果>

在本實施方式6的半導(dǎo)體裝置600中，至少1個屏蔽部件9為多個，多個屏蔽部件9在俯視觀察時重疊地進(jìn)行配置。

因此，通過將多個屏蔽部件9在俯視觀察時重疊地進(jìn)行配置，能夠進(jìn)一步地抑制從電力用半導(dǎo)體元件7及其端子產(chǎn)生的輻射噪聲、噪聲端子電壓等噪聲釋放至半導(dǎo)體裝置600外部。

<實施方式7>

圖8是本實施方式7中的半導(dǎo)體裝置700的剖視圖。本實施方式7中的半導(dǎo)體裝置700相對于前提技術(shù)中的半導(dǎo)體裝置50而言還具有屏蔽樹脂14。其他的結(jié)構(gòu)與前提技術(shù)(圖9)相同，因此省略說明。

如圖8所示，屏蔽樹脂14對樹脂1進(jìn)行封裝。此外，散熱器4的底面及端子12、13從屏蔽樹脂14露出。

屏蔽樹脂14與樹脂1相比磁導(dǎo)率高。例如，屏蔽樹脂14是在環(huán)氧樹脂混入了鐵氧體等磁體的粉末。

<效果>

本實施方式7中的半導(dǎo)體裝置700具有：包含電力用半導(dǎo)體元件7在內(nèi)的多個半導(dǎo)體元件；引線框2，其在一個主面搭載有多個半導(dǎo)體元件；樹脂1，其對多個半導(dǎo)體元件和引線框2的搭載有多個半導(dǎo)體元件的部分進(jìn)行封裝；以及屏蔽樹脂14，其對樹脂1進(jìn)行封裝，屏蔽樹脂14與樹脂1相比磁導(dǎo)率高。

在本實施方式7的半導(dǎo)體裝置700中，對包含電力用半導(dǎo)體元件7在內(nèi)的多個半導(dǎo)體元件進(jìn)行封裝的樹脂1被與樹脂1相比磁導(dǎo)率高的屏蔽樹脂14進(jìn)一步地封裝。因而，能夠有效地對因電力用半導(dǎo)體元件7的通斷而產(chǎn)生的輻射噪聲(電磁波)進(jìn)行屏蔽，抑制從電力用半導(dǎo)體元件7及其端子產(chǎn)生的輻射噪聲、噪聲端子電壓等噪聲釋放至半導(dǎo)體裝置700外部。

此外，本發(fā)明可以在其發(fā)明的范圍內(nèi)，將各實施方式自由地進(jìn)行組合，或?qū)Ω鲗嵤┓绞竭M(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃?、省略?/p>