電子部件安裝裝置及具備電子部件安裝裝置的半導體裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及在絕緣基板安裝有MELF型電子部件的電子部件安裝裝置、以及具備電子部件安裝裝置的半導體裝置。
【背景技術】
[0002]當前，對將MELF型電子部件安裝于安裝基板上時的位置偏移進行抑制的技術提出有多種方案。例如，在專利文獻I公開的技術中，通過形成U字型(3字型)的導電電極，從而能抑制所述的位置偏移，其中，所述U字型的導電電極具有比MELF型電子部件的直徑大的內(nèi)側尺寸。
[0003]專利文獻1:日本特開2006 - 32511號公報
[0004]通常，如果由于使用安裝于安裝基板上的電子部件或半導體元件等而發(fā)熱，則該熱量傳遞至安裝基板，在安裝基板產(chǎn)生熱應力而使安裝基板發(fā)生翹曲。但是，在專利文獻I的技術中，焊料等導電性部件以漫入至MELF型電子部件的下側的方式進行設置，因此，MELF型電子部件與安裝基板牢固地接合。因此，安裝基板的熱應力相對較大地施加至MELF型電子部件，其結果，有時對MELF型電子部件產(chǎn)生不良影響。
[0005]特別地，在安裝基板采用陶瓷基板，在該陶瓷基板上安裝發(fā)熱量較大的電力開關元件等電力半導體元件(功率半導體元件)的情況下，可以認為會向MELF型電子部件施加更顯著的熱應力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明就是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種能夠抑制MELF型電子部件的位置偏移，并且降低施加至MELF型電子部件的熱應力的技術。
[0007]本發(fā)明涉及的電子部件安裝裝置具備:絕緣基板，其形成有金屬圖案；以及MELF型電子部件。所述MELF型電子部件與第I容納部或第2容納部嵌合，其中，該第I容納部由所述金屬圖案和從所述金屬圖案的缺損部露出的所述絕緣基板構成，該第2容納部由在通過所述金屬圖案的缺損部分離開的所述金屬圖案的彼此相對的側部的上部所形成的凹陷構成。所述電子部件安裝裝置還具有導電性部件，該導電性部件形成于所述MELF型電子部件和所述金屬圖案之間，所述導電性部件不形成于所述MELF型電子部件和所述絕緣基板之間。
[0008]發(fā)明的效果
[0009]根據(jù)本發(fā)明，由于MELF型電子部件與第I容納部或第2容納部嵌合，因此能夠抑制絕緣基板和MELF型電子部件之間的位置偏移。另外，由于沒有在MELF型電子部件和絕緣基板之間形成導電性部件，因此能夠提高MELF型電子部件與絕緣基板之間的柔性。因此，能夠降低從絕緣基板向MELF型電子部件施加的熱應力。
【附圖說明】
[0010]圖1是表示實施方式I所涉及的半導體裝置的結構的俯視圖。
[0011]圖2表示實施方式I所涉及的半導體裝置的結構，是沿著Al - Al線的剖面圖。
[0012]圖3表示實施方式I所涉及的半導體裝置的結構，是沿著B1- BI線的剖面圖。
[0013]圖4是表示實施方式2所涉及的半導體裝置的結構的俯視圖。
[0014]圖5表示實施方式2所涉及的半導體裝置的結構，是沿著A2 - A2線的剖面圖。
[0015]圖6表示實施方式2所涉及的半導體裝置的結構，是沿著B2 - B2線的剖面圖。
[0016]圖7是表示實施方式3所涉及的半導體裝置的結構的俯視圖。
[0017]圖8表示實施方式3所涉及的半導體裝置的結構，是沿著A3 - A3線的剖面圖。
[0018]圖9表示實施方式3所涉及的半導體裝置的結構，是沿著B3 - B3線的剖面圖。
[0019]圖10是表示實施方式4所涉及的半導體裝置的結構的俯視圖。
[0020]圖11表示實施方式4所涉及的半導體裝置的結構，是沿著A4 - A4線的剖面圖。
[0021]圖12表示實施方式4所涉及的半導體裝置的結構，是沿著B4 — B4線的剖面圖。
[0022]圖13是表示實施方式5所涉及的半導體裝置的結構的俯視圖。
[0023]圖14表示實施方式5所涉及的半導體裝置的結構，是沿著A5 — A5線的剖面圖。
[0024]圖15表示實施方式5所涉及的半導體裝置的結構，是沿著B5 — B5線的剖面圖。
[0025]標號的說明
[0026]I電子部件安裝裝置、13絕緣基板、13b金屬圖案、13c第I容納部、13d側部、13e第2容納部、13f切口部、14 MELF型電子部件、15導電性部件、31電力半導體元件。
【具體實施方式】
[0027](實施方式I)
[0028]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的半導體裝置的結構的俯視圖，圖2是沿著圖1的Al — Al線示出該結構的剖面圖，圖3是沿著圖1的BI — BI線示出該結構的剖面圖。
[0029]如圖1?圖3所示，本實施方式I所涉及的半導體裝置具有:電子部件安裝裝置I ;電力半導體元件31 ;以及焊料32。電子部件安裝裝置I具有:基座板11 ;焊料12 ;絕緣基板13 ;MELF型電子部件14 ;以及導電性部件15。
[0030]在絕緣基板13的背面(圖2、圖3的下表面)形成有通過焊料12而與基座板11接合的背面金屬圖案13a。另一方面，在絕緣基板13的正面(圖2、圖3的上表面)形成有金屬圖案13b。電力半導體元件31經(jīng)由金屬圖案13b和焊料32安裝到絕緣基板13上。[0031 ] 下面，關于基座板11的材質(zhì)，假設為含有Cu而進行說明，但并不限定于此，只要能夠滿足散熱性，也可以含有其他金屬(例如Al)。另外，關于絕緣基板13的材質(zhì)，假設為含有AlN等陶瓷而進行說明，但并不限定于此，只要能夠滿足絕緣性和散熱性，也可以含有例如Al203、Si3N4、BN等陶瓷。另外，關于背面金屬圖案13a和金屬圖案13b的材質(zhì)，假設為含有Cu而進行說明，但并不限定于此，也可以含有其他具有導電性且能進行接合的金屬(例如 Al)。
[0032]如圖1?圖3所示，由金屬圖案13b和從金屬圖案13b的缺損部露出的絕緣基板13，形成有第I容納部13c。在本實施方式I中，通過金屬圖案13b的缺損部從金屬圖案13b的一 y側端延伸設置至+y側端，從而將金屬圖案13b分離成一 X側和+χ側。并且，通過金屬圖案13b的缺損部從金屬圖案13b的一 χ側端延伸設置至+χ側端，從而將金屬圖案13b分離成一 y側和+y側。由此，在俯視觀察時，金屬圖案13b通過所述缺損部以十字形切開，分離成4個。并且，由該分離后的金屬圖案13b的彼此相對的側部13d、和從金屬圖案13b的缺損部露出的絕緣基板13，形成有第I容納部13c。
[0033]MELF型電子部件14例如是MELF型的電阻元件或MELF型的二極管，呈圓柱形狀。下面，在MELF型電子部件14中，將與呈圓形的兩個面垂直的方向記為“延伸方向”。
[0034]如圖1?圖3所示，MELF型電子部件14在將其延伸方向與χ方向對齊的狀態(tài)下，與第I容納部13c嵌合。在這里，與MELF型電子部件14嵌合的第I容納部13c形成為具有比MELF型電子部件14的直徑寬的寬度，MELF型電子部件14的大于或等于一半的部分嵌合至第I容納部13c內(nèi)。
[0035]導電性部件15例如是焊料或銀膏等接合部件，形成于MELF型電子部件14和金屬圖案13b之間。在本實施方式I中，在MELF型電子部件14的曲面和絕緣基板13接觸的狀態(tài)下，導電性部件15將MELF型電子部件14、與所述4個金屬圖案13b各自的側部13d接合。由此，4個金屬圖案13b經(jīng)由MELF型電子部件14電連接。
[0036]另一方面，在MELF型電子部件14和絕緣基板13之間不形成導電性部件15。對于按照上述方式形成導電性部件15這一點，例如能夠通過導電性部件15使用粘性盡可能高的材料、或者形成后述的實施方式5的切口部13f而實現(xiàn)。
[0037]在如上所述的本實施方式I所涉及的半導體裝置(電子部件安裝裝置I)中，由于MELF型電子部件14與第I容納部13c嵌合，因此能夠抑制絕緣基板13和MELF型電子部件14之間的位置偏移。另外，由于在MELF型電子部件14與絕緣基板13之間不形成導電性部件15，因此能夠提高MELF型電子部件14與絕緣基板13之間的柔性，能夠使導電性部件15易于吸收從絕緣基板13傳遞向MELF型電子部件14的熱應力。由此，能夠降低施加至MELF型電子部件14的熱應力，因而能夠實現(xiàn)可靠性高的半導體裝置(電子部件安裝裝置I)。
[0038]另外，上述效果在如本實施方式I所示，在絕緣基板13上安裝發(fā)熱量較大的電力半導體元件31的情況下特別有效。另外，電力半導體元件31的材料優(yōu)選含有寬帶隙半導體(例如SiC或GaN等)。在按照上述方式構成的情況下，能夠實現(xiàn)耐熱性能優(yōu)異的裝置。
[0039](實施方式2)
[0040]圖4是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的半導體裝置的結構的俯視圖，圖5是沿著圖4的A2 — A2線示出該結構的剖面圖，圖6是沿著圖4的B2 — B2線示出該結構的剖面圖。另外，在本實施方式2所涉及的半導體裝置中，對于與以上說明的結構要素相同或相似的要素標注相同的參照標號，下面以不同點為中心進行說明。
[0041]如圖4?圖6所示，在本實施方式2中，與實施方式I同樣地，由金屬圖案13b和從金屬圖案13b的缺損部露出的絕緣基板13，形成有第I容納部13c。但是，本實施方式2與實施方式I的不同之處在于，通過金屬圖案13b的缺損部從金屬圖案13b的一 y側端延伸設置至+y側端，從而將金屬圖案13b分離成一 χ側和+χ側。并且，金屬圖案13b的缺損部從一 χ側的金屬圖案13b的+χ側端朝向一 χ側延伸設置至中途為止，并且從+χ側的金屬圖案13b的一 χ側端朝向+χ側延伸設置至中途為止。由此，在俯視觀察時，金屬圖案13b通過所述缺損部以十字形切開，分離成2個。并且，由該分離后的金屬圖案13b的彼此相對的側部13d、和從金屬圖案13b的缺損部露出的絕緣基板13，形成有第I容納部(金屬切口部)13c。
[0042]MELF型電子部件14在將其延伸方向與χ方向對齊的狀態(tài)下，與第I容納部13c嵌合。在這里，與MELF型電子部件14嵌合的第I容納部(金屬切口部)13c形成為具有比MELF型電子部件14的直徑窄的寬度，MELF型電子部件14的小于或等于一半的下部嵌合至第I容納部(金屬切口部)13c內(nèi)。
[0043]在本實施方式2