半導(dǎo)體裝置和電子設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體裝置和包括該半導(dǎo)體裝置的電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體裝置被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備中。在半導(dǎo)體裝置中，一般設(shè)置有絕緣基板，并在絕緣基板的上方搭載半導(dǎo)體元件。
[0003]圖1是專利文獻I (JP2014-150203A)的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，絕緣基板3的上表面設(shè)置電極圖案4a，在電極圖案4a上搭載半導(dǎo)體元件I。
[0004]圖2是專利文獻2(JP2014-90016A)的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，在絕緣基板11上通過第I熱沉12a搭載半導(dǎo)體元件3。
[0005]圖3是專利文獻3(JP2013-211546A)的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，在陶瓷基板4的上表面設(shè)置電路側(cè)金屬層3，電路側(cè)金屬層3通過第一焊接層2搭載半導(dǎo)體元件I。
[0006]應(yīng)該注意，上面對技術(shù)背景的介紹只是為了方便對本實用新型的技術(shù)方案進行清楚、完整的說明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本實用新型的【背景技術(shù)】部分進行了闡述而認為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]但是，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于在半導(dǎo)體元件的下方具有絕緣基板，導(dǎo)致半導(dǎo)體裝置的散熱性能較差。
[0008]本實用新型實施例提供一種半導(dǎo)體裝置和電子設(shè)備，能夠有效提高半導(dǎo)體裝置的散熱性能。
[0009]根據(jù)本實用新型實施例的第一方面，提供一種半導(dǎo)體裝置，所述半導(dǎo)體裝置包括:半導(dǎo)體元件、絕緣基板以及散熱板，其中，所述絕緣基板的上表面設(shè)置有第I金屬層，所述絕緣基板的下表面設(shè)置有第2金屬層，所述第I金屬層通過第I連接層搭載所述半導(dǎo)體元件，所述第2金屬層通過第2連接層搭載所述散熱板，所述第I金屬層設(shè)置在與所述半導(dǎo)體元件在水平面上的投影區(qū)域相同的區(qū)域上，所述第2金屬層設(shè)置在與所述散熱板連接面的整個面上。
[0010]根據(jù)本實用新型實施例的第二方面，其中，所述絕緣基板的內(nèi)部具有連接所述第I金屬層和第2金屬層的通孔，在所述通孔內(nèi)設(shè)置有金屬連接部。
[0011 ] 根據(jù)本實用新型實施例的第三方面，其中，所述金屬連接部由銅或銅合金構(gòu)成。
[0012]根據(jù)本實用新型實施例的第四方面，其中，所述第I連接層和第2連接層是導(dǎo)電性粘結(jié)劑層。
[0013]根據(jù)本實用新型實施例的第五方面，其中，所述絕緣基板是直接敷銅基板。
[0014]根據(jù)本實用新型實施例的第六方面，提供一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括如上述實施例的第一方面至第五方面中的任一項所述的半導(dǎo)體裝置。
[0015]本實用新型的有益效果在于:由于第2金屬層設(shè)置在整個連接面上，具有比第I金屬層更大的面積，能夠大范圍的進行散熱，從而能夠有效提高半導(dǎo)體裝置的散熱性能。
[0016]參照后文的說明和附圖，詳細公開了本實用新型的特定實施方式，指明了本實用新型的原理可以被采用的方式。應(yīng)該理解，本實用新型的實施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權(quán)利要求的精神和條款的范圍內(nèi)，本實用新型的實施方式包括許多改變、修改和等同。
[0017]針對一種實施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實施方式中使用，與其它實施方式中的特征相組合，或替代其它實施方式中的特征。
[0018]應(yīng)該強調(diào)，術(shù)語“包括/包含”在本文使用時指特征、整件、步驟或組件的存在，但并不排除一個或更多個其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。
【附圖說明】
[0019]所包括的附圖用來提供對本實用新型實施例的進一步的理解，其構(gòu)成了說明書的一部分，用于例示本實用新型的實施方式，并與文字描述一起來闡釋本實用新型的原理。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中:
[0020]圖1是專利文獻I的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是專利文獻2的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是專利文獻3的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4是本實用新型實施例1的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5是本實用新型實施例1的第I金屬層404的俯視圖；
[0025]圖6是本實用新型實施例1的第2金屬層405的仰視圖。
【具體實施方式】
[0026]參照附圖，通過下面的說明書，本實用新型的前述以及其它特征將變得明顯。在說明書和附圖中，具體公開了本實用新型的特定實施方式，其表明了其中可以采用本實用新型的原則的部分實施方式，應(yīng)了解的是，本實用新型不限于所描述的實施方式，相反，本實用新型包括落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的全部修改、變型以及等同物。
[0027]實施例1
[0028]本實用新型實施例1提供一種半導(dǎo)體裝置。圖4是本實用新型實施例1的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]如圖4所示，半導(dǎo)體裝置400包括:半導(dǎo)體元件401、絕緣基板402以及散熱板403，其中，
[0030]絕緣基板402的上表面設(shè)置有第I金屬層404，絕緣基板402的下表面設(shè)置有第2金屬層405，
[0031]第I金屬層404通過第I連接層406搭載半導(dǎo)體元件401，第2金屬層405通過第2連接層407搭載散熱板403，
[0032]第I金屬層404設(shè)置在與半導(dǎo)體元件401在水平面上的投影區(qū)域相同的區(qū)域上，第2金屬層405設(shè)置在與散熱板403連接面的整個面上。
[0033]圖5是本實用新型實施例1的第I金屬層404的俯視圖。如圖5所示，第I金屬層404并沒有設(shè)置在整個連接面上，而是僅設(shè)置在與半導(dǎo)體元件401在水平面上的投影區(qū)域相同的區(qū)域501(圖5中的淺色區(qū)域)上。
[0034]圖6是本實用新型實施例1的第2金屬層405的仰視圖。如圖6所示，第2金屬層405設(shè)置在與散熱板403連接面601的整個面上。
[0035]由上述實施例可知，由于第2金屬層設(shè)置在整個連接面上，具有比第I金屬層更大的面積，能夠大范圍的進行散熱，從而能夠有效提高半導(dǎo)體裝置的散熱性能。
[0036]在本實施例中，絕緣基板402的內(nèi)部可以具有連接第I金屬層404和第2金屬層405的通孔408，在通孔408內(nèi)設(shè)置有金屬連接部409。
[0037]這樣，半導(dǎo)體元件產(chǎn)生的熱量通過第I金屬層404并經(jīng)由金屬連接部409傳遞到第2金屬層405和散熱板403，從而能夠進一步提高半導(dǎo)體裝置的散熱性能。
[0038]在本實施例中，第I金屬層404通過第I連接層406搭載半導(dǎo)體元件401，第2金屬層405通過第2連接層407搭載散熱板403，其中，第I連接層和第2連接層可以使用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)和材料。例如，第I連接層和第2連接層為焊料，可通過焊接的方法進行連接，或者，第I連接層和第2連接層為導(dǎo)電性粘結(jié)劑層，通過粘結(jié)的方法進行連接。
[0039]在本實施例中，半導(dǎo)體元件401可以是現(xiàn)有的任一種半導(dǎo)體元件。例如，半導(dǎo)體元件401是金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET, Metal-Oxide-Semiconductor FieldEffect Transistor)。
[0040]在本實施例中，絕緣基板402可以使用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)和材料。例如，絕緣基板402是直接敷銅(DBC, Direct Bonding Copper)基板，其材料可以為氮化娃，在氮化娃基板的上下表面分別具有由銅制成的第I金屬層404和第2金屬層405。
[0041 ] 在本實施例中，絕緣基板402、第I金屬層404和第2金屬層405的厚度可根據(jù)實際需要而設(shè)定，例如，絕緣基板402、第I金屬層404和第2金屬層405的厚度分別為0.32mm、
0.2mm 和 0.2臟。
[0042]在本實施例中，散熱板403可使用現(xiàn)有的材料和結(jié)構(gòu)。例如，散熱板403由銅制成，其厚度為2mm。
[0043]在本實施例中，通孔408可以設(shè)置一個，也可以設(shè)置兩個或兩個以上，另外，通孔408的形狀和尺寸可根據(jù)實際需要而設(shè)定。本實用新型實施例不對通孔的數(shù)量、形狀和尺寸進行限制。
[0044]在本實施例中，金屬連接部409可通過現(xiàn)有的方法與第I金屬層404和第2金屬層405連接，例如，可通過焊接進行連接，也可以一體形成。
[0045]在本實施例中，金屬連接部409的形狀和尺寸可根據(jù)通孔406的形狀和尺寸以及實際需要而設(shè)置，例如，金屬連接部409設(shè)置為與通孔408間隙配合的柱狀結(jié)構(gòu)，其直徑為
1.8mm0
[0046]在本實施例中，金屬連接部409可以使用現(xiàn)有的金屬材料構(gòu)成，例如，金屬連接部409可以由銅或銅合金構(gòu)成。
[0047]由上述實施例可知，由于第2金屬層設(shè)置在整個連接面上，具有比第I金屬層更大的面積，能夠大范圍的進行散熱，從而能夠有效提高半導(dǎo)體裝置的散熱性能。
[0048]實施例2
[0049]本實用新型實施例還提供一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括如實施例1所述的半導(dǎo)體裝置。
[0050]本實施例的電子設(shè)備使用了實施例1的半導(dǎo)體裝置，由于第2金屬層設(shè)置在整個連接面上，具有比第I金屬層更大的面積，能夠大范圍的進行散熱，從而能夠有效提高半導(dǎo)體裝置的散熱性能。
[0051]以上結(jié)合具體的實施方式對本實用新型進行了描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚，這些描述都是示例性的，并不是對本實用新型保護范圍的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本實用新型的精神和原理對本實用新型做出各種變型和修改，這些變型和修改也在本實用新型的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種半導(dǎo)體裝置，所述半導(dǎo)體裝置包括:半導(dǎo)體元件、絕緣基板以及散熱板，其特征在于， 所述絕緣基板的上表面設(shè)置有第I金屬層，所述絕緣基板的下表面設(shè)置有第2金屬層， 所述第I金屬層通過第I連接層搭載所述半導(dǎo)體元件，所述第2金屬層通過第2連接層搭載所述散熱板， 所述第I金屬層設(shè)置在與所述半導(dǎo)體元件在水平面上的投影區(qū)域相同的區(qū)域上，所述第2金屬層設(shè)置在與所述散熱板連接面的整個面上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述絕緣基板的內(nèi)部具有連接所述第I金屬層和第2金屬層的通孔，在所述通孔內(nèi)設(shè)置有金屬連接部。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述金屬連接部由銅或銅合金構(gòu)成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述第I連接層和第2連接層是導(dǎo)電性粘結(jié)劑層。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述絕緣基板是直接敷銅基板。6.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括根據(jù)權(quán)利要求1-5中的任一項所述的半導(dǎo)體裝置。
【專利摘要】本實用新型提供一種半導(dǎo)體裝置和電子設(shè)備，所述半導(dǎo)體裝置包括：半導(dǎo)體元件、絕緣基板以及散熱板，其中，所述絕緣基板的上表面設(shè)置有第1金屬層，所述絕緣基板的下表面設(shè)置有第2金屬層，所述第1金屬層通過第1連接層搭載所述半導(dǎo)體元件，所述第2金屬層通過第2連接層搭載所述散熱板，所述第1金屬層設(shè)置在與所述半導(dǎo)體元件在水平面上的投影區(qū)域相同的區(qū)域上，所述第2金屬層設(shè)置在與所述散熱板連接面的整個面上。能夠有效提高半導(dǎo)體裝置的散熱性能。
【IPC分類】H01L23/367
【公開號】CN204706554
【申請?zhí)枴緾N201520455492
【發(fā)明人】大美賀孝, 藤本健治, 荻野博之
【申請人】三墾電氣株式會社
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年6月29日