半导体组件

文档序号:1600369 发布日期:2020-01-07 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 半导体组件 (Semiconductor assembly ) 是由 布川贵史 笹岛裕一 高野贵之 于 2019-06-28 设计创作,主要内容包括:本发明提供能够阻止电极层的变形的半导体组件。本发明的一个方式涉及的半导体组件具有:电介质膜、多个电路部件、电极层、刚性部件和密封层。上述电介质膜具有第一面和与上述第一面相反侧的第二面。上述多个电路部件搭载于上述第一面。上述电极层配置于上述第二面,且具有与上述多个电路部件电连接的多个电极部。上述多个电极部的至少一部分具有一轴方向上为长边的基部。上述刚性部件配置于上述第一面,具有沿着上述一轴方向延伸的至少一个条状部,且隔着上述电介质膜与上述基部相对置。上述密封层设置于上述第一面,覆盖上述多个电路部件和上述刚性部件。(The invention provides a semiconductor module capable of preventing deformation of an electrode layer. A semiconductor module according to one embodiment of the present invention includes: a dielectric film, a plurality of circuit parts, an electrode layer, a rigid part, and a sealing layer. The dielectric film has a first surface and a second surface opposite to the first surface. The plurality of circuit components are mounted on the first surface. The electrode layer is disposed on the second surface and has a plurality of electrode portions electrically connected to the plurality of circuit components. At least a part of the plurality of electrode portions has a base portion having a long side in an axial direction. The rigid member is disposed on the first surface, has at least one stripe portion extending in the axial direction, and is opposed to the base portion with the dielectric film interposed therebetween. The sealing layer is provided on the first surface and covers the plurality of circuit components and the rigid member.)

半导体组件

技术领域

本发明涉及在电介质层的一面配置有电路部件且在另一面配置有电极层的半导体组件。

背景技术

近年来,已知有称为POL(Power Over Lay)的表面安装集成功率组件(例如参照专利文献1)。这种半导体组件典型具有:聚酰亚胺等的电介质膜、搭载于电介质膜的一面的功率半导体元件或无源部件等的电路部件、配置于上述电介质膜的另一面的电极层、覆盖电路部件的密封层等。

根据上述半导体组件,电路部件经由电介质膜与电极层电连接,因此,能够实现谋求部件的高集成化、配线长的缩短化、并且确保绝缘耐压且谋求薄型化和小型化的功率半导体组件。另外,电极形状的设计自由度高,能够将控制大电流的通电的功率半导体元件中的电极端子形成为任意的形状、大小。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2014-27272号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是,为了应对大电流而增大电极端子的面积时,在形成密封层时,有时产生电极端子的一部分向外侧突出那样的翘曲。即,利用压缩模塑法或传递模塑法形成密封层时,由于从电介质膜的一面向另一面的树脂的模塑压力,有时电极层、特别是面积较大的端子区域局部变形。因此,电极层的平面度降低,且根据电极层的位置不同而产生高度的不均,由此存在向基板的安装可靠性降低的问题。

鉴于以上那样的情况,本发明的目的在于:提供能够阻止电极层的变形的半导体组件。

用于解决技术问题的方案

为了实现上述目的,本发明的一个方式涉及的半导体组件具有:电介质膜、多个电路部件、电极层、刚性部件和密封层。

上述电介质膜具有第一面和与上述第一面相反侧的第二面。

上述多个电路部件搭载于上述第一面。

上述电极层配置于上述第二面,且具有与上述多个电路部件电连接的多个电极部。上述多个电极部的至少一部分具有一轴方向上为长边的基部。

上述刚性部件配置于上述第一面,具有沿着上述一轴方向延伸的至少一个条状部,且隔着上述电介质膜与上述基部相对置。

上述密封层设置于上述第一面,覆盖上述多个电路部件和上述刚性部件。

上述半导体组件中,具有隔着电介质膜与基部相对置的刚性部件,因此在形成密封层时朝向基部的树脂的模塑压力被刚性部件遮断。由此能够阻止基部的变形。

上述电介质膜可以形成为具有与上述一轴方向平行的2个边的矩形形状,上述刚性部件具有沿着上述电介质膜的上述2个边延伸的2个条状部。

上述刚性部件可以是沿着上述电介质膜的周围配置且上述多个电路部件包围的框状部件。

上述刚性部件可以是沿着上述电介质膜的上述2个边配置的一对轴状部件。

上述多个电路部件可以包含功率半导体元件,上述基部设置于上述多个电极部中的与上述功率半导体元件连接的电极部。

上述电介质膜可以由聚酰亚胺构成。

上述半导体组件可以还具有设置于上述第二面且具有使上述基部露出的开口部的阻焊层,上述刚性部件配置于隔着上述电介质膜与上述开口部相对置的位置。

上述基部可以是厚度为20μm以上50μm以下、且与上述一轴方向正交的方向上的宽度为1mm以上2mm以下的镀铜层。

本发明的另一方式涉及的半导体组件具有:电介质膜、多个电路部件、电极层和刚性部件。

上述电介质膜具有第一面和与上述第一面相反侧的第二面。

上述多个电路部件搭载于上述第一面。

上述电极层配置于上述第二面,且具有与上述多个电路部件电连接的多个电极部,上述多个电极部的至少一部分具有一轴方向上为长边的基部。

上述刚性部件配置于上述第一面,具有沿着上述一轴方向延伸的至少一个条状部,且隔着上述电介质膜与上述基部相对置。

上述刚性部件的厚度可以比上述电路部件的厚度薄。

发明效果

如上所述,根据本发明,能够阻止电极层的变形并确保向基板的安装可靠性。

附图说明

图1是概略地表示本发明的一个实施方式涉及的半导体组件的结构的立体图。

图2是图1的A-A线概略截面图。

图3是图1的B-B线概略截面图。

图4是上述半导体组件的电极层侧的概略背面图。

图5是上述半导体组件的主要部分的等价电路图。

图6是说明上述半导体组件的作用的电极层的主要部分的概略截面图。

图7是表示上述半导体组件的结构的变形例的概略立体图。

图8是表示上述半导体组件的结构的另一变形例的概略立体图。

图9是说明本发明的一个实施方式涉及的半导体组件的概要的图,(a)是电极层侧的概略俯视图,(b)是(a)的C-C线概略截面图,(c)是(a)的D-D线概略截面图。

附图标记说明

10…电介质膜

11…粘接层

20…电路部件

30…电极层

30a…基部

40、401、402…刚性部件

50…密封层

60…阻焊层

61、62…开口部

100…半导体组件

具体实施方式

[概要]

首先,使用图9说明本发明的一个实施方式的半导体组件的概要。图9的(a)是半导体组件1的电极层侧的概略俯视图,图9的(b)是(a)的C-C线概略截面图,(c)是(a)的D-D线概略截面图。

符号10是由聚酰亚胺构成的电介质膜10。聚酰亚胺膜是高温、高耐电压特性优异的材料,其厚度薄至约25μm,且为具有柔(挠)性的基板。在电介质膜10的至少正面侧(图9的(a)中,跟前侧的面)形成厚度约为50μm的由镀Cu(铜)层构成的导电图案。其处理大电流,且也成为高温,因此,电阻低,作为散热片或还考虑散热特性,较厚地形成导电图案。导电图案由电极、配线等构成。

参照图9的(a),以矩形的虚线表示的符号20A是控制区域(基板的一个区域),符号21A是开关区域(基板的另一个区域)。控制区域20A中,详情未表示,但在电介质膜10的背面侧(图9的(a)中进深侧的面),例如控制IC以面朝下安装。在电介质膜10的正面侧,从该控制IC的配置区域以放射状设置有配线,在前端设置有电极30E。另外,开关区域21A中,在电介质膜10的背面侧设置有以虚线的矩形表示的开关元件或二极管21、22。例如设置图5中表示的功率晶体管21和保护二极管22,各自与设置于电介质膜10的正面侧的电极部31、32连接。另外,2个以矩形表示的元件各自可以是功率晶体管。例如像三相逆变器电路和推挽结构那样,可以是2个晶体管串联连接的电路。

功率晶体管21设置于电极31的梳齿部30b,源极、漏极和栅极经由通孔(via)V与该梳齿部30b电连接。作为将该梳齿部30b汇集的电极的基部30a设置于与晶体管的配置区域相邻的位置。

此外,虽然未具体地表示,但片式电阻、片式电容器等的无源部件在电介质膜10的背面侧设置多个。另外,以使成为导电图案的电极的部分露出的方式,在电介质膜10的正面侧的整体覆盖60~80μm左右的阻焊层(PSR)60(图9的(b)、(c))。为了安装母板,在从阻焊层60露出的电极的部分设置例如焊料等。

此外,包括电极30E、31、32的导电图案经由形成于电介质膜10的通孔(孔)与IC或晶体管的电极电连接,具体进行后述。

另一方面,如图9的(b)和图9的(c),在电介质膜10的背面侧设置保护包括IC、开关元件21、22、片式电容器等的无源元件的多个电路部件的密封层50。该密封层50的厚度由最厚的部件、例如片式电容器限制,为约1mm~2mm程度的树脂厚。另外,密封层50由环氧树脂构成,一般通过真空印刷、压缩模塑或传递模塑设置。以下着眼于尺寸(一例)进行整理。

电介质膜10的厚度:20μm~50μm

阻焊层60的厚度:60μm~80μm

密封层50的树脂厚:1mm~2mm(1000μm~2000μm)

导电图案(电极和配线)厚度:50μm~100μm

··基部30a的宽度:1.2mm(1200μm)

··梳齿部30b的宽度:0.8mm(800μm)

··另一导电图案的宽度:0.3mm(300μm)左右

通常使用的玻璃环氧基板中,导电图案通常比基板薄。但是,如上所示,使用与导电图案同程度,或比导电图案薄的膜,另外,设置有该较薄的电介质膜的厚度或导电图案厚度的100倍左右的密封树脂。本实施方式的半导体组件根据这样的关系,与由玻璃环氧基板构成的通常的基板组件相比,其机械特性、应力的产生情况等完全不同。

在此,在厚度25μm的电介质膜10的背面侧设置有厚度1mm~2mm的密封层50,因此,由于该树脂层50的固化收缩,有时会在图9的(b)、(c)中以线L1表示那样的膜整体中产生翘曲。

通过进一步分析可知,树脂注入时,由于该注入压力,产生图9的(b)、(c)中以线L2表示的电极的翘曲。这是由于,阻焊层60抵接于模具的底面,并从电介质膜的背面侧对正面侧施加密封时的压力。特别是宽至1.2mm的宽的电极(特别是基部)中,其宽度方向或长边方向上电极的翘曲显著。此外,开关区域的配置有晶体管的部分经由粘接剂固定膜和芯片,因此,梳齿部30b难以产生翘曲。另一方面,未配置晶体管且宽度宽的基部的电极30a的宽度较宽,因此容易产生以L2表示那样的翘曲。

也就是固定电路部件和半导体元件的电极的部分通过部件和半导体元件的刚性,构成为某种程度的平坦,但如上述判明,由于密封树脂的影响,在基板整体产生翘曲,除此之外,宽度宽的基部30a的部分因为未设置刚性物,所以会翘曲。另外,在未设置密封层50的组件的情况下,20μm~50μm的膜和20μm~50μm的导电图案以相同的范围形成,但由于金属与树脂的热膨胀系数的不同而产生翘曲。而且,开关区域21A与控制区域20A的分界成为2个刚性区域的分界(缝隙),在此,由于安装母板时的回流而施加热,还会产生以该分界为基线弯折的现象。

无论是哪种情况,基板整体的翘曲均会导致在安装于母板时产生焊接不良。另外,基部30a的翘曲为位于其基部的附近的梳齿部30b的通孔V的附近,判明由于该翘曲产生通孔V的、接触部分剥离等的不良。另外可知,由于电极的翘曲,还存在电阻值的上升,并存在还产生开关速度的降低、温度上升的问题,必须考虑它们整体。

以下,对本实施方式的详情进行说明。

图1是概略地表示本发明的一个实施方式涉及的半导体组件100的结构的立体图,图2是图1的A-A线概略截面图,图3是图1的B-B线概略截面图,图4是半导体组件100的概略背面图。各图中,X轴、Y轴和Z轴表示相互正交的3个轴方向,X轴和Y轴相当于半导体组件100的面内方向,Z轴相当于半导体组件100的厚度方向。此外,图1是将图9的正面背面反转,且使纸面旋转180度的图。

该半导体组件100具有电介质膜10、电路部件20、电极层30、刚性部件40、密封层50。刚性部件40作为其一例,利用截面为矩形、半圆、半椭圆或三角的框体或板体构成。

[电介质膜]

电介质膜10利用规定厚度的电绝缘性树脂材料构成。本实施方式中,电介质膜10利用厚度为25μm的聚酰亚胺膜构成。聚酰亚胺从加工性、绝缘耐压特性、耐药品性等的观点来看是非常有利的。

不限于此,电介质膜10的厚度可以根据材料的介电常数和所要求的绝缘耐压的大小等适当设定,例如,可以在20μm以上50μm左右以下的范围内适当选择。电介质材料也不限于聚酰亚胺,例如可以采用聚四氟乙烯(PTFE)、聚砜、液晶聚合物等的适当的材料,且是具有挠性的材料。

电介质膜10的形状也没有特别限定,典型性地形成为矩形形状。电介质膜10的平面的大小也没有特别限定,本实施方式中,与Y轴方向平行的长边具有10mm以上20mm以下的长度,与X轴方向平行的短边具有5mm以上15mm以下的长度。

电介质膜10具有第一面10a(图9的(a)中的背面侧的面)和与第一面10a相反侧的第二面10b(图9的(b)中的正面侧的面)。在第一面10a上经由粘接层11搭载有多个电路部件20,在第二面10b上配置有经由电介质膜10与多个电路部件20电连接的电极层30。

粘接层11利用涂布于第一面10a的液状或流动性的粘接剂或膜状的粘接片构成。粘接层11的种类没有特别限定,可以利用环氧系、丙烯酸系等的适当的绝缘性树脂材料构成。粘接层11的厚度没有特别限定,例如为15μm。另外,考虑驱动时的温度上升,具有耐热性。此外,粘接剂也可以设置于整个面,也可以选择性地设置于电路部件的安装区域。

[电路部件]

多个电路部件20搭载于电介质膜10的第一面10a上的粘接层11。典型而言,多个电路部件20可以举出半导体元件等的有源部件。作为半导体元件,可以使用控制IC、分立型的功率开关元件、例如晶体管,本实施方式中,包括流通大电流的功率晶体管21和二极管22。半导体元件还包括控制功率晶体管21的控制IC23。电路部件20还包括电容器和电阻等的无源部件24。这些电路部件20中的规定的电路部件与电极层30电连接。

功率晶体管21包括由Si构成的BiP晶体管、MOSFET、IGBT等、以及由SiC或GaN等构成的晶体管。这些半导体元件由裸芯片构成,将有源面朝向第一面10a,并以所谓的面朝下(face-down)方式搭载。也可以在功率晶体管21和功率二极管22的非有源面(图中上表面)上经由焊料等的接合材料接合散热用的散热片。该散热片以Cu或Al为主材料,也可以是金属板,或者也可以是通过镀敷或溅射得到的较厚的金属或合金覆膜。另外,也可以使贴合有Cu的、称为DBC(DBA)的基板贴合于陶瓷基板进行散热。此外,晶体管也可以如芯片级封装(chip size package)、树脂密封的封装等那样,不是裸芯片,而是密封类型。

[电极层]

电极层30配置于电介质膜10的第二面10b上,典型而言,利用形成于第二面10b上的金属镀敷层构成。作为金属镀敷层,典型而言,采用以铜(Cu)为主体的材料的镀敷层。电极层30具有经由电介质膜10与各电路部件20电连接的作为层间连接部的通孔V(参照图3)。

在形成电极层30时,首先,从第二面10b侧向搭载于电介质膜10的第一面10a上的各电路部件20的电极端子照射激光。由此,电介质膜10和粘接层11被穿孔,各电极端子向第二面10b侧露出。接着,通过溅射法,使成为籽晶层的导体层形成于第二面10b之后,通过电解镀敷法形成规定厚度的镀铜层。由此,形成包括通孔V的电极层30,电极层30与电路部件20电连接。

成为籽晶层的导体层的形成不限于溅射法,也可以采用非电解镀敷法。电极层30的厚度(距第二面10b的厚度)没有特别限定,例如,为50μm以上100μm左右以下。由此,能够确保电极层30的电流特性和生产率。另外,越增厚电极层,越能够应对大电流,散热性也提高。因此,本实施方式中,使电极层30作为从电路部件产生的热的散热片、且作为散热电极发挥作用。此外,因为电极为Cu,所以在表面至少设置有一层抗氧化的覆膜,例如为Ni、Ni/Au或Ni/Pd/Au等。

关于镀敷,具有以下的2个方法:在形成于电介质膜10的整体之后进行图案化的类型;和在电介质膜10形成镀敷抗蚀剂,选择性地覆盖膜。在此,利用前者,电极层30使用光刻技术图案化成规定形状的多个电极部。如图4所示,电极层30具有:在X轴方向上相互对置的梳齿状的第一电极部31和第二电极部32、配置于第一和第二电极部31、32之间的X轴方向上为长边的第三电极部33、多个第四电极部34。此外,图4中,第一、第二电极部31、32分别具有梳齿部30b和基部30a。

第一电极部31连接于功率晶体管21的源极端子(S)和功率二极管22的阳极端子(A)。第二电极部32连接于功率晶体管21的漏极端子(D)和功率二极管22的阴极端子(K)。第三电极部33连接于功率晶体管21的栅极端子(G)。第四电极部34分别连接于控制IC23和无源部件24的各端子部。图5表示半导体组件100的主要部分的等价电路图。

此外,图5的电路为一例,在逆变器电路中采用的2个功率晶体管串联连接的电路也可以作为另一例考虑。在该情况下,符号21、22由功率晶体管构成。无论是哪种情况,安装该晶体管的第二安装区域都是流通大电流且进行高发热的部分。

电极层30分成形成第一~第三电极部31~33的开关区域即区域R1和形成第四电极部34和与控制IC23连接的导电图案的控制区域即区域R2进行设置。虽然省略图示,但上述导电图案从例如控制IC23的下方以放射状配置。

如图4所示,区域R1和区域R2相当于将电介质膜10沿着长边方向分割成2个区域的各个区域,图示的例子中,以各区域的面积大致相等,或区域R1比区域R2稍大的方式设定。

第一电极部31和第二电极部32具有与Y轴方向平行地延伸成带状的基部30a和从基部301与X轴方向平行地延伸的多个梳齿部30b。基部30a形成为宽度比梳齿部30b宽,其宽度为例如1mm以上2mm以下。典型而言,基部30a沿着2个长边分别配置于电介质膜10的周缘部。例如,在从梳齿部30b向基部30a流通电流的情况下,电流集中于基部30a,因此,增宽了其宽度。

半导体组件100还具有阻焊层60(图4中,阻焊层60的形成区域以点表示)。阻焊层60设置于电介质膜10的第二面10b,且具有使电极层30的规定区域开口的第一开口部61和第二开口部62。

第一开口部61使位于区域R1的电极层30(第一~第三电极部31~33)局部露出。第二开口部62使位于区域R2的电极层30(第四电极部34)局部露出。经由第一和第二开口部61、62露出的电极部31~34的各区域作为连接于未图示的外部基板(母板)的外部连接端子而构成。

本实施方式中,第一开口部61以沿着第一~第三电极部31~33的周缘部的方式形成。由此,能够确保第一~第三电极部31~33的开口面积,作为外部连接端子也可以应对大电流。另一方面,第四电极部34设为通常的信号端子,第二开口部62以比第一开口部61小的面积的岛状形成为矩形。第二开口部62以与第一和第二电极部31、32的基部30a整齐排列的方式,沿着电介质膜10的区域R2的长边方向(Y轴方向)和上边方向(X轴方向)隔开规定的间隔地形成。

[密封层]

密封层50以覆盖多个电路部件20的方式设置于电介质膜10的第一面10a。典型而言,密封层50利用环氧系的合成树脂材料构成,防止包含水分等的外部气体与电路部件20接触。

密封层50的形成方法没有特别限定,典型而言,采用压缩模塑法、传递模塑方法等的成形方法。压缩模塑法是如下的方式,即,向具有收容熔融的树脂的腔室的下模具重合将搭载有电路部件20的电介质膜10的第一面10a设为向下而设置的上模具,并使电路部件沉入树脂中进行加压·固化。另一方面,传递模塑方法是如下的方式,即,向将搭载有电路部件20的电介质膜10的第一面10a设为向上的下模具重合上模具,经由流道和浇口向形成于上模具与下模具之间的腔室内利用柱塞压入熔融的树脂进行充填。

在采用压缩模塑法和传递模塑方法的任一方式的情况下,在加压时,电介质膜10也受到从第一面10a侧朝向第二面10b侧的树脂的压力。电介质膜10极薄至25μm程度,且具有柔软性(挠性)。第一面10a中搭载有电路部件20的区域中,电路部件受到充填树脂的压力,因此,向第二面10b侧传递的压力较小。另一方面,未搭载有电路部件20的区域直接受到充填树脂的压力,因此充填树脂的压力也向第二面10b侧的电极层30传递。

特别是在第二面10b设置有比膜厚的60μm~80μm的阻焊层60,该阻焊层60设置有使电极层30(第一~第四电极部31~34)的规定区域局部露出的开口部61、62。如图6的(A)所示,这些开口部61、62在电极层30与阻焊层60之间具有规定的深度(高度)G的高度差。因此,在形成密封层50时,将电介质膜10的电极层30侧设置于平板状的成形用夹具(下模具)70的面时,在经由开口部61、62露出的电极层30与成形用夹具70之间形成相当于高度差G的厚度的空间层S。

而且,在开口部61、62中的与电路部件20的非搭载区域对应的部位,在电极层30与成形用夹具70之间设有空间层S,因此,当对第一面10a作用树脂的充填压力时,如图6的(B)中示意地所示,有时电介质膜10和电极层30以向成形用夹具70鼓出的方式变形。其变形量依赖于开口部61、62的开口宽度和电极层30的厚度,最大达到相当于空间层S的厚度(开口部61、62的深度G)的大小。其结果,该电极层30的平面度降低,且在电路部件20的搭载区域与非搭载区域之间,电极层30的高度产生不均,结果,损坏向外部基板(母板)的安装可靠性。

这产生电介质膜10整体的翘曲和电极层30本身的翘曲,向母板的焊料接合中,不能进行焊接。另外,就电极的翘曲而言,特别是基部30a翘曲,因此对基部30a的附近的通孔作用负荷,晶体管与电极的连接性也产生问题。

为了消除这种问题,本实施方式的半导体组件100具有用于阻止电介质膜10和电极层30的变形的刚性部件40。以下,对刚性部件40的详情进行说明。

[刚性部件]

刚性部件40以隔着电介质膜10与电极层30相对置的方式,配置于密封层50的设置面即电介质膜10的第一面10a。如图1所示,刚性部件40配置于第一面10a上的电路部件20的非搭载区域,本实施方式中,利用以包围多个电路部件20的方式配置于电介质膜10的周围的框状(边框状)部件构成。刚性部件40与电路部件20一样,经由粘接层11与电介质膜10接合。

刚性部件40具有沿着电介质膜10的2个长边延伸的一对第一条状部41和沿着电介质膜10的2个短边延伸的一对第二条状部42。一对第一条状部41配置于与电极层30中经由阻焊层60的开口部61露出的第一和第二电极部31、32的基部30a对应的位置。即,第一条状部41配置于隔着电介质膜10与基部30a相对置的位置(参照图2)。

刚性部件40在密封层50的形成工序受到树脂的充填压力,并具有不会产生电介质膜10的变形和基部30a的变形的程度的刚性。构成刚性部件40的材料没有特别限定,可以是导电体,也可以是非导电体。作为导电体,典型地利用金属材料构成,由此,能够形成半导体组件100的散热路径。

假定刚性部件40为金属,则在图1的情况下,考虑晶体管与IC周围的电极的短路,在刚性部件40的粘接面上设置绝缘材料,或刚性部件40以包围电介质膜10的方式环状地分离成几个进行配置,防止彼此的短路。特别是也可以仅配置于相当于翘曲较大的2个基部30a的部分。另一方面,如果刚性部件40利用由陶瓷或树脂等形成的绝缘材料构成,则也能够忽视该短路,因此,如图1那样设置成环状。

另外,在安装晶体管等时,同时搭载该刚性部件40,因此刚性部件40的表面优选至少一部分平坦。这是由于可进行抽真空。

构成刚性部件40的金属材料没有特别限定,优选为导热率高且热膨胀系数小的材料。作为刚性部件40,也可以采用W(钨)、Mo(钼)等的高硬度或高熔点材料,由此能够容易确保所期望的刚性。另一方面,作为非导电体,优选为氧化铝、玻璃等的陶瓷材料。

第一和第二条状部41、42的宽度没有特别限定,但优选比阻焊层60的开口部61(开口宽度)大。由此,在形成密封层50时能够防止树脂的充填压力向开口部61内的基部30a传递,由此,能够有效地阻止该基部30a的变形。另外,一对第一条状部41的两端利用一对第二条状部42连结,因此能够维持刚性部件40的平面度。

第一和第二条状部41、42的高度(厚度)也没有特别限定,设定成能够确保对刚性部件40所要求的刚性的适当的值。第一和第二条状部41、42的高度也可以比电路部件20的高度大,也可以比电路部件20的高度小。第一和第二条状部41、42的厚度分别以相同的厚度形成,但与基部30a相对置的第一条状部41也可以比第二条状部42厚地形成。第一和第二条状部41、42的截面形状也没有特别限定,典型地形成为矩形形状,但也可以是将电介质膜10侧设为底边的三角形状或半球形状等。

此外,当考虑抽真空时的安装时,如果在安装电路部件20之前设置刚性部件40,则能够维持电介质膜10的平坦。因此,当考虑之后安装电路部件20时,刚性部件40的厚度比电路部件20薄时,不会接触吸附头的部分。

本实施方式的刚性部件40根据其电路结构还具有配置于功率晶体管21与功率二极管22之间的第三条状部43(参照图1、图3)。第三条状部43以比第一条状部41短的长度与第一条状部41平行地形成,其一端一体连接于一侧的第二条状部42。第三条状部43配置于2个功率半导体元件之间,由此这些元件的散热性提高。另外,也可以防止位于这2个元件间的电极层的变形。

刚性部件40也可以与电路部件20一起配置于电介质膜10的第一面10a上之后,利用密封层50覆盖。刚性部件40的第一条状部41配置于隔着电介质膜10与电极层30的基部30a相对置的位置,因此,密封层50的形成工序中,刚性部件40承受树脂的充填压力,由此阻止向基部30a的传递。另外,基部30a和沿着其长边方向整齐排列的第三电极部34均利用刚性部件40(第一条状部41)遮蔽。由此,能够防止从阻焊层60的各开口部61、62露出的电极层30的变形。

另外,刚性部件40利用沿着电介质膜10的周围配置的框状部件构成,因此,第一和第二条状部41、42以跨着电介质膜10的区域R1和区域R2的方式配置。由此,也确保电介质膜10整体的平面度,也能够同时阻止电介质膜10的翘曲。另外,也能够抑制电极层30的大小的疏密和电路部件20的安装密度的疏密所引起的电介质膜10的翘曲。另外,能够提高半导体组件100的强度或刚性,并且在向外部基板(母板)进行回流安装时,也能够有效地阻止半导体组件100的翘曲并能够实现安装可靠性的进一步提高。另外,即使是省略了密封层50的组件,也能够抑制电介质膜10整体的翘曲,且向母板的安装性提高。

如上所述,根据本实施方式,即使在为了确保所期望的大电流特性而增大电极面积的情况下,也能够有效地防止该电极层的变形,并能够抑制电极表面的高度位置的不均。另外,即使在作为电路部件20的支撑基板采用极薄的电介质膜10的情况下,也能够防止半导体组件100的翘曲。由此,能够确保半导体组件100的安装可靠性。另外,不向位于基部30a的附近的触点、具体而言、梳齿部30b与晶体管21的接触部分施加多余的负荷,能够维持良好的接触。

以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不限定于上述的实施方式,当然可以实施各种变更。

例如以上的实施方式中,作为刚性部件40,由具有第一~第三条状部41~43的框状部件构成,但不限于此,也可以以图7和图8所示那样的形式构成。

图7表示作为刚性部件401利用省略了第三条状部43的框状部件构成的例子。通过这种结构也能够得到与上述的实施方式同样的作用效果。

图8表示作为刚性部件402由一对轴状部件构成的例子。各轴状部件沿着电介质膜10的长边方向配置,与上述的实施方式一样,配置于与电极层30的基部30a相对置的位置。通过这种结构,也能够得到与上述的实施方式同样的作用效果。无论是哪种情况,优选以跨着控制区域20A和开关区域21A,且至少与左右的基部30a重叠的方式配置。

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