專利名稱：半導(dǎo)體器件及其制造方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過用模制樹脂至少密封與散熱板熱連接的半導(dǎo)體元件而形成的半導(dǎo)體器件，和一種該半導(dǎo)體器件的制造方法，及一種該半導(dǎo)體器件的制造裝置，或者，特別是一種通過用模制樹脂至少密封夾在一對散熱板之間的半導(dǎo)體元件而形成的半導(dǎo)體器件，和一種該半導(dǎo)體器件的制造方法，及一種該半導(dǎo)體器件的制造裝置。
背景技術(shù)：
圖7表示普通樹脂模制的半導(dǎo)體器件的截面結(jié)構(gòu)的示意性視圖。
通常，在如圖7所示的這種類型的半導(dǎo)體中，半導(dǎo)體元件10的兩個表面被散熱板20，30夾在其中，所合成的組件用模制樹脂80進(jìn)行密封以能暴露散熱板20，30的散熱表面20a，30a。換句話說，除了散熱板20，30的散熱表面20a，30a外的半導(dǎo)體部分用模制樹脂80進(jìn)行密封。
有源半導(dǎo)體元件10產(chǎn)生的熱被傳輸給上、下散熱板20，30，并從散熱板20，30的散熱面20a，30a散發(fā)出半導(dǎo)體器件。
散熱板20，30的散熱面20a，30a是散熱板20，30的最寬表面，即，夾半導(dǎo)體元件10的一對散熱板20，30的外主表面20a，30a。
在如圖7所示的半導(dǎo)體器件中，半導(dǎo)體元件10通過散熱塊40和作為焊料或?qū)щ娬澈蟿┻@樣材料的導(dǎo)電粘合材料51至53被夾在一對散熱板20，30之間。
在模制樹脂80中，至少一個引線框架60分布在半導(dǎo)體元件10的周圍，半導(dǎo)體元件10通過導(dǎo)線70與每個引線框架60電連接。
這種半導(dǎo)體器件能夠根據(jù)使用樹脂密封印模的傳遞模塑工藝通過用散熱板20，30模制半導(dǎo)體元件10進(jìn)行制造。
圖8表示使用半導(dǎo)體器件的印模200的常用普通模制方法的示意性截面視圖。如圖8a所示，模槽200a通過上印模201和下印模202相互連接形成在印模200中。
首先，半導(dǎo)體元件10被夾在一對散熱板20，30中，并通過導(dǎo)線70與引線框架60相連接。然后，合成組件放置在印模200的模槽200a中，樹脂注入和填充在印模200中，由此通過模制樹脂80密封印模200。
在使用樹脂的模制方法中，如圖8a所示，工作厚度的公差通常要求一個在上印模201和散熱表面30a之間形成的間隙K。
在模制時，樹脂流進(jìn)間隙K。結(jié)果是，如圖8b所示，完成的半導(dǎo)體器件的上散熱板30的散熱表面30a覆蓋有模制樹脂80。
換句話說，樹脂毛邊能夠容易地形成在散熱板30的散熱表面30a上。在下散熱板20的散熱表面20a上同樣如此。一旦樹脂毛邊形成，散熱表面20a，30a的散熱效率就會受到不希望地降低。
在已經(jīng)提出防止在散熱板20，30上形成樹脂毛邊的常用方法中，耐熱的柔性材料插在印模和散熱表面之間以填充間隙，并防止模制樹脂的浸入(日本專利No.3350444)。
而且，已經(jīng)提出一種方法通過將散熱板的散熱表面粘合到印模上并消除間隙來防止模制樹脂浸入到散熱表面(日本未經(jīng)審查的專利公開號No.10-223669)。
進(jìn)一步地，對于至少一個半導(dǎo)體元件夾在一對散熱板中，并且熱從半導(dǎo)體元件的兩個表面上散發(fā)出去的這樣結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件來說，一個散熱板的散熱表面相對于另一個散熱板的散熱表面來說很可能是傾斜的。因此，很難保持兩個散熱表面相互平行。
一種包括夾在一對散熱板中并被模制樹脂密封的半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體器件，通常具有一種冷卻結(jié)構(gòu)，其中冷卻元件設(shè)置成接觸散熱板的每個散熱表面以便將半導(dǎo)體器件加入其中。
散熱表面用冷卻元件進(jìn)行冷卻以便加速散熱表面的散熱。
但是，在此情況下，散熱板的散熱表面之間的不良平行性將會導(dǎo)致形成縫隙和每個散熱表面和相對應(yīng)的冷卻元件之間的不充分接觸，由此經(jīng)常會惡化散熱效率。
在多個半導(dǎo)體元件夾在一對散熱板之間的許多情況下，散熱表面之間平行性的惡化是顯著的。這是起因于半導(dǎo)體元件的通常不規(guī)則的厚度，不規(guī)則的厚度使得散熱表面之間保持平行性是很困難的。
本發(fā)明人試圖通過切割或研磨散熱表面，并由此在用模制樹脂密封器件之后調(diào)節(jié)散熱表面之間的平行性來努力獲得散熱板的散熱表面之間的滿意平行性。
在常規(guī)的半導(dǎo)體器件中，如圖7所示，散熱板20，30的側(cè)表面用模制樹脂進(jìn)行密封，雖然散熱板20，30的散熱表面20a，30a從模制樹脂80進(jìn)行暴露。
因此，在使用如切削工具或磨石等加工元件對散熱表面20a，30a進(jìn)行切割或研磨時，與散熱板20，30一起切割每個硬的模制樹脂80的加工元件的風(fēng)險會導(dǎo)致加工元件的極大消耗。因此，加工元件的壽命將會被極大地縮短，加工散熱表面的成本會提高。
散熱表面通過噴丸處理(shot blasting)而不使用如切削工具或磨石等任何加工元件進(jìn)行加工處理。但是，噴丸處理是希望的，因?yàn)樵诩庸ず笮枰逑春透稍锕に囘^程，材料如磨料的成本會更高。
上述用于切割或研磨散熱表面的加工元件的極大消耗和較短壽命的問題并不局限于這種半導(dǎo)體器件，其中半導(dǎo)體元件的兩個表面被一對散熱板夾雜，該組件用模制樹脂密封，同時暴露每個散熱板的散熱表面。
換句話說，上述加工元件的問題在所有半導(dǎo)體器件中都是共有的，在半導(dǎo)體器件中，半導(dǎo)體元件與散熱板進(jìn)行熱連接，所合成的組件用模制樹脂進(jìn)行密封以能暴露散熱板的散熱表面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述存在的問題而實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的一個目的就是提供一種用模制樹脂進(jìn)行密封的半導(dǎo)體器件，其中散熱板與半導(dǎo)體元件熱連接，同時適當(dāng)?shù)乇┞渡岚宓纳岜砻妗?br> 本發(fā)明的另一個目的就是提供一種半導(dǎo)體器件，其中外主表面，即，散熱板的散熱表面用加工工具進(jìn)行加工，同時能夠抑制消耗，和極大地提高加工工具的壽命。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一種方案，提供一種半導(dǎo)體器件，包括至少一個半導(dǎo)體元件(10，11)，至少一個與半導(dǎo)體元件(10，11)熱連接的散熱板(20，30)，和覆蓋與密封半導(dǎo)體器件和散熱板的模制樹脂(80)，散熱板(20，30)的主表面(20a，30a)和鄰接外主表面(20a，30a)的至少部分側(cè)表面(20b，30b)從模制樹脂(80)暴露。
根據(jù)第一種方案，一部分側(cè)表面(20b，30b)及散熱板(20，30)的側(cè)表面(20b，30b)和主表面(20a，30a)之間的邊界適當(dāng)?shù)貜哪Ｖ茦渲?80)暴露，因此，在散熱表面，即，散熱板(20，30)的主表面(20a，30a)，例如用切削工具或磨石進(jìn)行切割或研磨時，如切削工具或磨石的加工工具在加工操作過程中僅與散熱板(20，30)形成接觸，而不與模制樹脂(80)形成接觸。
因此，在根據(jù)本發(fā)明第一種方案的半導(dǎo)體器件中，其中散熱板(20，30)與半導(dǎo)體元件(10，11)熱連接，除了散熱表面(20a，30a)外，合成的組件用模制樹脂(80)進(jìn)行密封以能暴露散熱表面(20a，30a)，散熱表面要進(jìn)行適當(dāng)?shù)乇┞兑允褂米魃岚?20，30)的散熱表面的外主表面(20a，30a)通過加工元件能夠進(jìn)行加工，同時能夠減少加工元件的消耗，并因此提高其壽命。
在根據(jù)第一種方案的半導(dǎo)體器件中，槽(81)形成在散熱板(20，30)的外主表面(20a，30a)周圍的模制樹脂(80)上，并使部分散熱板(20，30)的側(cè)表面(20b，30b)從模制樹脂暴露。
至少一個散熱板包括一對散熱板(20，30)，每個散熱板分別地分布在半導(dǎo)體元件(10，11)的兩個表面上以便將半導(dǎo)體元件(10，11)夾入其中。
通過這樣做，側(cè)表面(20b，30b)和主表面(20a，30a)以及該對散熱板(20，30)的外主表面(20a，30a)之間邊界的鄰域能夠從模制樹脂(80)暴露。
因此，提供一種用模制樹脂密封以能暴露與至少一個半導(dǎo)體元件連接的散熱板的散熱表面的半導(dǎo)體器件，其中半導(dǎo)體元件夾在該對散熱板中以能暴露散熱板的散熱表面。
在這種結(jié)構(gòu)中，在散熱表面，即，該對散熱板(20，30)的外主表面(20a，30a)進(jìn)行切割或研磨或其它加工以便于使兩個主表面(20a，30a)相互平行，如切削工具或磨石的加工工具在加工操作過程中僅與散熱板(20，30)形成接觸，而不與模制樹脂(80)形成接觸，這是因?yàn)橹辽偕岚?20，30)的側(cè)表面(20b，30b)和主表面(20a，30a)之間邊界(20c，30c)的鄰域能夠適當(dāng)?shù)貜哪Ｖ茦渲?80)暴露。
結(jié)果是，根據(jù)該方案，在對作為散熱板(20，30)的散熱表面的散熱表面(20a，30a)用加工工具進(jìn)行加工時，加工工具的消耗能夠減少，極大地延長了加工工具的壽命。
而且，該半導(dǎo)體器件可具有夾在一對散熱板(20，30)之間的多個半導(dǎo)體元件(10，11)。
在包括多個半導(dǎo)體元件(10，11)的情況下，它們之間可能存在的厚度差經(jīng)常需要加工主表面(20a，30a)以使散熱表面相互平行。對于具有許多半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體器件來說，本發(fā)明的這種方案具有許多有益的效果。
根據(jù)本發(fā)明的第二種方案，提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其中包括至少一個半導(dǎo)體元件(10，11)和至少一個與半導(dǎo)體元件(10，11)熱連接的散熱板(20，30)的工件被設(shè)置在印模(200)中以能被模制樹脂(80)覆蓋和密封，該方法包括下列步驟將大于散熱板(20，30)的外主表面(20a，30a)的耐熱軟片(300)設(shè)置在與主表面(20a，30a)面對的一部分印模(200)上；將主表面(20a，30a)壓靠軟片(300)以能用模制樹脂(80)密封該工件，同時覆蓋鄰接散熱板的主表面(20a，30a)的至少部分側(cè)表面(20b，30b)上的軟片。
這樣，主表面(20a，30a)，即，散熱表面被壓靠大于主表面(20a，30a)的耐熱軟片(300)上，因此，軟片(300)產(chǎn)生變形以使散熱板(20，30)的主表面(20a，30a)沉到軟片(300)中。
結(jié)果是，至少散熱板(20，30)的主表面(20a，30a)的外周緣的鄰域，即，側(cè)表面(20b，30b)和主表面(20a，30a)之間的邊界(20c，30c)的鄰域被覆蓋與變形的軟片(300)形成緊密接觸。
在此條件下，組件用模制樹脂(80)密封，由此能夠適當(dāng)?shù)刂圃旄鶕?jù)第一種方案的半導(dǎo)體器件。換句話說，根據(jù)本發(fā)明的第二種方案，提供一種以適當(dāng)?shù)姆绞街圃旄鶕?jù)本發(fā)明第一種方案的半導(dǎo)體器件的方法。
根據(jù)第二種方案獲得的半導(dǎo)體器件具有連接散熱板(20，30)并被模制樹脂(80)密封的半導(dǎo)體元件(10，11)，散熱表面被適當(dāng)?shù)乇┞?。因此，外主表?20a，30a)，即，散熱板(20，30)的散熱表面能夠被加工，同時加工工具的消耗能夠減少，并極大地延長了加工工具的壽命。
而且，至少一個散熱板可包括兩個散熱板，該對散熱板(20，30)可分布在半導(dǎo)體元件(10，11)的兩個表面上以便將半導(dǎo)體元件(10，11)夾在其中。
通過這樣做，根據(jù)第二種方案獲得的半導(dǎo)體器件具有夾在一對散熱板(20，30)之間并被模制樹脂密封的半導(dǎo)體元件(10，11)，其中散熱表面能被適當(dāng)?shù)乇┞兑允雇庵鞅砻?20a，30a)，即，散熱板(20，30)的散熱表面能夠被加工，同時加工工具的消耗能夠減少，并顯著地延長了加工工具的壽命。
根據(jù)第二種方案制造方法的每個軟片(300)能夠使用一種如含氟樹脂或硅樹脂的材料。
在本發(fā)明的這種方案中，整個主表面(20a，30a)能夠壓靠軟片(300)。
作為另一種可選方案，僅有散熱板(20，30)的主表面(20a，30a)的外周部分能夠壓靠軟片(300)。
根據(jù)本發(fā)明的第三種方案，提供一種制造半導(dǎo)體器件的裝置，包括印模(200)，其中包括至少一個半導(dǎo)體元件(10，11)和至少一個與半導(dǎo)體元件(10，11)熱連接的散熱板(20，30)的工件被設(shè)置成能被模制樹脂(80)覆蓋和密封，大于散熱板(20，30)的外主表面(20a，30a)的耐熱軟片(300)分布在與主表面(20a，30a)面對的一部分印模(200)上；其中軟片覆蓋主表面(20a，30a)和鄰接散熱板(20，30)的主表面的至少一部分側(cè)表面(20b，30b)，在主表面(20a，30a)壓靠軟片(300)時能用模制樹脂(80)密封該工件。
根據(jù)本發(fā)明的第三種方案，能夠適當(dāng)?shù)赝瓿捎糜诟鶕?jù)第二種方案制造方法的制造裝置。
因此，使用根據(jù)第三種方案的制造裝置制造的半導(dǎo)體器件具有與半導(dǎo)體元件(10，11)熱連接并被模制樹脂(80)密封的散熱板(20，30)，其中散熱板的表面被適當(dāng)?shù)乇┞叮虼?，散熱?20，30)的外主表面(20a，30a)能夠被加工，同時能夠減少加工工具的消耗，并顯著地延長了加工工具的壽命。
印模(200)可具有一個限制器(203)，用于限制軟片(300)的外延以能形成一個覆蓋部分側(cè)表面(20b，30b)的突起。
軟片(300)可由包含氟樹脂或硅樹脂的材料制成。
而且，軟片(300)可在其中心部分設(shè)有一個開口。結(jié)果是，印模(200)能夠被充分地夾緊。
支撐軟片(300)的部分印?？稍O(shè)有凹處(205a)以便不能過度地擠壓軟片。
在前面的描述中，括號中的參考標(biāo)號作為參考用僅表示一個例子。標(biāo)號對應(yīng)于下文中描述實(shí)施例的元件，但是不局限于本發(fā)明。


圖1是示意性表示根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的平面視圖。
圖2是沿圖1中線II-II的剖面視圖。
圖3是沿圖1中線III-III的剖面視圖。
圖4a是示意性表示形成模制樹脂的一種方法的截面視圖，該模制樹脂使用密封樹脂的印模作為制造根據(jù)該實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的裝置。
圖4b是圖4a中局部B的放大視圖。
圖4c是圖4a中局部C的放大視圖。
圖4d和4e是沒有過度擠壓印模軟片的鄰域的放大視圖。
圖5是示意性表示一種使用穿孔軟片形成根據(jù)前述實(shí)施例的變化的模制樹脂的方法的截面視圖。
圖6是示意性表示相同實(shí)施例的另一種變化的截面視圖。
圖7是示意性表示常用普通半導(dǎo)體器件的截面視圖。
圖8a和8b是示意性表示使用常用普通半導(dǎo)體器件的印模形成模制樹脂方法的截面視圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。在附圖中，相同的或等同的部件分別用相同的參考標(biāo)號表示，以便簡化解釋。
圖1是示意性表示根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100的平面視圖。圖2是沿圖1中點(diǎn)劃線II-II的剖面結(jié)構(gòu)視圖，和圖3是沿圖1中點(diǎn)劃線III-III的剖面結(jié)構(gòu)視圖。
在圖1中，模制樹脂80僅表示為其輪廓，位于模制樹脂80中的部件的平面分布在透視圖中表示。
如圖1至3所示，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100包括組成半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體芯片10，11，和一對用設(shè)置在半導(dǎo)體芯片10，11的兩個表面上的一對散熱板形成以能將半導(dǎo)體芯片10，11夾在其中的散熱片20，30，其中該器件100通過覆蓋有模制樹脂80進(jìn)行密封。
以這樣的方式用模制樹脂80密封半導(dǎo)體器件100使形成為一對散熱板20，30的散熱表面的外主表面20a，30a從模制樹脂80暴露。
正如顯示在圖2，3的底部中的散熱片20被稱之為底散熱片20，正如顯示在圖2，3頂部中的散熱片30被稱之為頂散熱片30。
在圖1至3所示的半導(dǎo)體器件100中，半導(dǎo)體芯片10，11通過金屬板的散熱塊40和導(dǎo)電粘合材料51，52，53被夾在一對散熱片20，30之間。
而且，根據(jù)本實(shí)施例，如圖1，2所示的器件包括兩個半導(dǎo)體芯片，即，相互平行水平設(shè)置的第一半導(dǎo)體芯片10，和第二半導(dǎo)體芯片11。這兩個半導(dǎo)體芯片10，11夾在一對散熱片20，30之間。
另一種可選方案是，根據(jù)該實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100可包括作為半導(dǎo)體元件的單個、三個或多個半導(dǎo)體芯片，它們被夾在一對散熱片20，30之間。
如圖2所示，每個第一半導(dǎo)體芯片10和第二半導(dǎo)體芯片11的下表面和底散熱片20的上表面通過第一導(dǎo)電粘合材料51進(jìn)行相互粘接。
同樣，每個第一半導(dǎo)體芯片10和第二半導(dǎo)體芯片11的上表面和散熱塊40的下表面通過第二導(dǎo)電粘合材料52進(jìn)行相互粘接。而且，每個散熱塊40的上表面和上散熱片30的下表面通過第三導(dǎo)電粘合材料53進(jìn)行相互粘接。
焊料或?qū)щ娬澈蟿┛蛇m用為第一、第二和第三導(dǎo)電連接件51，52，53。具體的例子是錫(Sn)焊料，其可用于半導(dǎo)體器件100中的第一、第二和第三導(dǎo)電連接件51，52，53。
因此，第一和第二半導(dǎo)體芯片10，11的上表面通過第二導(dǎo)電連接件52，散熱塊40，第三導(dǎo)電連接件53和上散熱片30進(jìn)行散熱，而第一和第二半導(dǎo)體芯片10，11的下表面通過第一導(dǎo)電連接件51從底散熱片20進(jìn)行散熱。
根據(jù)該實(shí)施例，底散熱片20和上散熱片30與第一和第二半導(dǎo)體芯片10，11，即，半導(dǎo)體元件熱連接，因此作為傳輸和散發(fā)半導(dǎo)體芯片10，11上的熱的散熱板工作。
在底散熱片20中，圖2，3中所示的下表面是散熱表面20a，而在頂散熱片30中，圖2，3中所示的上表面是散熱表面30a。如圖1所示，散熱表面20a，30a從模制樹脂80暴露。
散熱片20，30的散熱表面20a，30a是作為散熱板的散熱片20，30的最大表面，分別表示一對散熱片20，30的外主表面20a，30a，通過夾在其中的半導(dǎo)體芯片10，11彼此相對設(shè)置。
在圖2，3中，示出了扁平散熱板20，30的側(cè)表面20b，30b和側(cè)表面20b，30b與主表面20a，30a之間的邊界20c，30c。
如圖2，3所示，邊界20c，30c在一方面分別是主表面20a，30a的邊緣20c，30c，同時又是包圍散熱片20，30的主表面20a，30a的端角20c，30c。
在此情況下，雖然沒有特別的限制，第一半導(dǎo)體芯片10和第二半導(dǎo)體芯片11可以是通過使用硅半導(dǎo)體襯底的標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體制造技術(shù)進(jìn)行制造的元件。
更具體地說，根據(jù)本實(shí)施例，用作半導(dǎo)體元件的第一半導(dǎo)體芯片10可由功率半導(dǎo)體元件如IGBT(絕緣柵極雙極晶體管)或半導(dǎo)體晶閘管構(gòu)成。
此外，在本實(shí)施例中用作半導(dǎo)體元件的第二半導(dǎo)體芯片11，例如，是由FWD(續(xù)流二極管)形成。更具體地說，第一和第二半導(dǎo)體芯片10，11可具有矩形薄板的形狀。
第一和第二半導(dǎo)體芯片10，11的正面(圖2中的上表面)是由如晶體管的元件形成的，而第一和第二半導(dǎo)體芯片10，11的反面(圖2中的下表面)沒有用任何元件形成。
根據(jù)該實(shí)施例，第一和第二半導(dǎo)體芯片10，11的正面和反面具有電極(未顯示)。由鋁等形成的電極的每個表面與導(dǎo)電連接件51，52電連接。
如上所述，根據(jù)該實(shí)施例，第一和第二半導(dǎo)體芯片10，11的反面上的電極通過第一導(dǎo)電連接件51與底散熱片20電連接，而第一和第二半導(dǎo)體芯片10，11的正面上的電極通過第二導(dǎo)電連接件52與散熱塊40電連接。
而且，頂散熱片30和散熱塊40通過第三導(dǎo)電連接件53相互電連接，該第三導(dǎo)電連接件是在沒有與半導(dǎo)體芯片10，11正對的每個散熱塊40的另一個表面上。更具體地說，第一和第二半導(dǎo)體芯片10，11的正面上的電極與頂散熱片30電連接。
底散熱片20，頂散熱片30和散熱塊40分別由具有高導(dǎo)熱性和高導(dǎo)電性的金屬，如銅合金或鋁合金制成。另一方面，散熱塊40可由普通的鐵合金制成。
在該例子中，底散熱片20整體上來說大致是一個矩形板。但是，如圖3所示，端子21從底散熱片20的側(cè)表面20b突出。端子21例如可作為集電極的引線電極而構(gòu)成，該引線電極是半導(dǎo)體芯片10的主反面上的主電極。
每個散熱塊40具有對應(yīng)于每個半導(dǎo)體芯片10，11的合適尺寸。但是，散熱塊40可由稍微小于半導(dǎo)體芯片10，11的矩形板形成。
該散熱塊40插在半導(dǎo)體芯片10，11和頂散熱片30之間，以使半導(dǎo)體芯片10，11和頂散熱片30相互能夠熱和電連接。在此時，散熱塊40保持半導(dǎo)體芯片10，11和頂散熱片30之間的高度，因此，粘接導(dǎo)線70的高度從第一半導(dǎo)體芯片10引出。
而且，如圖3所示，端子31從大致為矩形板的頂散熱片30的側(cè)表面30b突出。端子31形成為發(fā)射電極的引線電極，例如，該引線電極是半導(dǎo)體芯片10的主正面上的主電極。
如上所述，底散熱片20的端子21和頂散熱片30的端子31分別構(gòu)成半導(dǎo)體芯片10，11的引線電極，并被設(shè)置成連接半導(dǎo)體器件100的外導(dǎo)線元件。在圖3中，底散熱片20的端子21和頂散熱片30的端子31通過相互疊加而被示出。
底散熱片20和頂散熱片30分別作為同時用作電極和散熱板的金屬板而構(gòu)成，它們能夠散發(fā)半導(dǎo)體芯片10，11上的熱，另一方面，連接半導(dǎo)體器件100的半導(dǎo)體芯片10，11的電極。
如圖1，3所示，信號端子60被設(shè)置在模制樹脂80中的第一半導(dǎo)體芯片10周圍。信號端子60是由如銅42或合金的導(dǎo)電材料形成，例如，正如在此情況下，用作引線框架。
根據(jù)該實(shí)施例，信號端子60是復(fù)數(shù)個，如圖1所示，與信號電極(如柵電極)電連接的端子和參考端子被設(shè)置在第一半導(dǎo)體芯片11的主表面上。
如圖1所示，每個信號端子60在模制樹脂80中物理和電學(xué)連接導(dǎo)線70，和第一半導(dǎo)體芯片10的外周緣上的襯墊(未圖示)。由金或鋁制成的每個導(dǎo)線70通過導(dǎo)線粘接形成。
因此，每個信號端子60，一方面通過位于模制樹脂80中的內(nèi)引線電連接半導(dǎo)體芯片10，而另一方面通過從模制樹脂80突出的外部引線電連接外部電路。
半導(dǎo)體器件100形成為平坦的平行六面體，具有兩個平坦的主表面，散熱板20，30的散熱表面20a，30a暴露于這兩個主表面。而且，多個電源外部引線和多個控制外部引線從半導(dǎo)體器件100的窄側(cè)面延伸。在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100中，多個電源外部引線從兩個相對的窄側(cè)面中的一個側(cè)面延伸，多個控制外部引線從另一個側(cè)面延伸。
而且，對于本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100來說，基本上其整體結(jié)構(gòu)100是用模制樹脂80密封的。除了散熱表面20a，30a外，器件100用模制樹脂進(jìn)行覆蓋和密封以使作為一對散熱片20，30的散熱表面的外主表面20a，30a從模制樹脂80暴露。
更具體地說，如圖1至3所示，模制樹脂80被密封地填充在散熱片對20，30之間的縫隙中，并圍繞半導(dǎo)體芯片10，11和散熱塊40填充。
如上所述，散熱片對20，30的外主表面，即，底散熱片20的散熱表面20a和頂散熱片30的散熱表面30a從模制樹脂80暴露。
模制樹脂80是由標(biāo)準(zhǔn)的模制材料例如環(huán)氧樹脂形成。而且，散熱片20，30等根據(jù)傳遞模塑工藝能夠使用具有上和下印模的印模(圖4)用模制樹脂80進(jìn)行方便地密封。
如上所述所構(gòu)成的本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100還具有下面所述的獨(dú)特結(jié)構(gòu)。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100被構(gòu)成為使作為散熱片對20，30的外主表面的散熱表面20a，30a從模制樹脂80暴露。而且，主表面和側(cè)表面之間的邊界鄰域被暴露。根據(jù)本實(shí)施例，如圖1，2，3所示，每一個散熱片20，30的側(cè)表面20b，30b的一部分和側(cè)表面20b，30b的一部分與主表面20a，30a之間的邊界，即，邊緣20c，30c(它們是圍繞主表面20a，30a的端角)也要從模制樹脂80暴露。
更具體地說，如圖2，3所示，槽81圍繞一對散熱片20，30的每個散熱表面20a，30a形成在模制樹脂80中。在此情況下，每個槽81是環(huán)形形狀。
散熱片20，30的側(cè)表面20b，30b和作為上述邊界的主表面20a，30a的邊緣20c，30c通過槽81被暴露。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100用模制樹脂80以暴露散熱板20，30的散熱表面20a，30a的方式進(jìn)行密封和覆蓋。
而且，除了散熱表面20a，30a外，圍繞散熱板20，30的散熱表面20a，30a的端角20c，30c和側(cè)表面20b，30b的端角20c，30c的鄰域中的窄區(qū)域也要被暴露。換句話說，除了包括散熱表面20a，30a、端角20c，30c、側(cè)表面20b，30b的窄區(qū)域和引線框架60的暴露部分之外的部件用模制樹脂80進(jìn)行覆蓋和密封。
下面，將解釋具有上述結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件100的制造方法。首先，半導(dǎo)體芯片10，11和散熱塊40焊接在底散熱片20的上表面上。
更具體地說，第一和第二半導(dǎo)體芯片10，11通過例如錫的焊接箔層疊在底散熱片20的上表面上，而散熱塊40分別通過相同的焊接箔層疊在半導(dǎo)體芯片10，11上。
此后，焊料通過加熱器(回流設(shè)備)加熱至高于熔點(diǎn)的溫度以使焊料箔熔化，然后再硬化。
接著，第一半導(dǎo)體芯片10和信號端子60通過引線接合相互連接。結(jié)果是，第一半導(dǎo)體芯片10和信號端子60通過導(dǎo)線70物理和電學(xué)地相互連接。
作為下一步，頂散熱片30焊接在散熱塊40上。更具體地說，頂散熱片30通過焊料箔設(shè)置在散熱塊40上。焊料箔在通過加熱器被熔化后進(jìn)行硬化。
一旦熔化后的焊料箔進(jìn)行硬化，硬化后的焊料箔就形成第一導(dǎo)電連接件51，第二導(dǎo)電連接件52和第三導(dǎo)電連接件53。
通過導(dǎo)電連接件51至53，在底散熱片20、半導(dǎo)體芯片10，11、散熱塊40和頂散熱片30之間建立了物理、電學(xué)和熱連接。
如果焊料用導(dǎo)電粘合劑代替，而且該導(dǎo)電粘合劑被涂覆和硬化，那么導(dǎo)電粘合劑就能夠用作第一、第二和第三導(dǎo)電連接件51，52，53。這樣，底散熱片20、半導(dǎo)體芯片10，11、散熱塊40和頂散熱片30通過導(dǎo)電粘合劑相互進(jìn)行物理、電學(xué)和熱連接。
此后，模制樹脂80根據(jù)傳遞模塑工藝使用模制印模填充在散熱片20，30的縫隙和外周緣上。結(jié)果是，如圖1至3所示，散熱片20，30的縫隙和外周緣用模制樹脂80進(jìn)行填充和密封。
在硬化以這樣的方式填充的模制樹脂80之后，就釋放印模(模壓件)，從印模中取出半導(dǎo)體器件100。因此，就完成了半導(dǎo)體器件100的制造。
根據(jù)該實(shí)施例，使用模制樹脂80的密封工藝運(yùn)用如下所述的特定方法。參考圖4解釋形成模制樹脂80的方法。
圖4a是示意性表示形成模制樹脂的一種方法的截面視圖，根據(jù)該實(shí)施例，模制樹脂使用了制造半導(dǎo)體器件100的樹脂密封印模200。圖4b是圖4a中局部B的放大視圖，圖4c是圖4a中局部C的放大視圖，圖4d和4e是防止對印模200的每個軟片300產(chǎn)生過度擠壓的凹槽205a的鄰域放大視圖。圖4表示模制樹脂80填充在印模200的模槽200a中的狀態(tài)。
除了印模200外，制造根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100的裝置的構(gòu)成與通過模制樹脂制造普通半導(dǎo)體器件的制造裝置相同。
印模200是由碳鋼或類似的鐵金屬制成，它包括上印模201、下印模202和多個嵌套印模203，204，205，206，207，208。上、下印模和嵌套印模201至208相互組合以形成內(nèi)模槽200a。
準(zhǔn)備一種工件，其中半導(dǎo)體芯片10，11夾在散熱片20，30之間，并通過導(dǎo)線70連接信號端子60。該工件設(shè)置在印模200的模槽200a中，樹脂注入和填充在該模槽200a中。通過這樣做，組件用模制樹脂80進(jìn)行密封。
在圖4a所示的印模200中，印模200的底部202，206，207，208被固定，而印模200的頂部201，203，204，205是可移動的。
更具體地說，頂部的上印模201和嵌套印模203，204能夠通過第一驅(qū)動單元210將所需的負(fù)載作用于該工件上，而嵌套印模205能夠通過第二驅(qū)動單元211將所需的負(fù)載作用于該工件上，而與包括上印模201和嵌套印模203，204的三個模無關(guān)。
第一驅(qū)動單元210和第二驅(qū)動單元211可以是能夠控制所實(shí)施的負(fù)載的氣缸、液壓缸或伺服電動機(jī)。
而且，在根據(jù)本實(shí)施例的印模200中，一對稍微大于散熱表面20a，30a的耐熱軟片300分別設(shè)置成與散熱表面20a，30a，即散熱片20，30的外主表面相對。
軟片300是由包含氟樹脂或硅樹脂的材料形成。更具體的說，軟片300可以是氟樹脂橡膠片或硅橡膠片。
通過組合嵌套印模203，204，205保持的頂軟片300安裝在上印模201上，而通過組合嵌套印模206，207，208保持的底軟片300安裝在下印模202上。
如圖4a所示，頂軟片300的外周緣夾在嵌套印模203和嵌套印模204之間，如圖4b所示，嵌套印模203的前端提供一種限制器，用于限制頂軟片300的徑向向外延伸。
如圖4a所示，底軟片300的外周緣同樣夾在嵌套印模206和207之間，如圖4c所示，嵌套印模206的前端提供一種限制器，用于限制底軟片300的徑向向外延伸。
工件被設(shè)置在上面安裝有底軟片300的下印模202上，頂軟片300安裝在其上面的上印模201設(shè)置在下印模202上。然后，上、下印模201，202通過第一驅(qū)動單元210被夾緊。
在該工藝過程中，通過第二驅(qū)動單元211作用于上嵌套印模205上的負(fù)載將上、下軟片300分別緊密壓靠散熱片20，30的散熱表面20a，30a。在此條件下，稍微大于散熱表面20a，30a的軟片300的周緣部延伸超過散熱表面20a，30a的端部。
每個軟片300是一個柔性片，具有足夠的可塑性和能夠在外界壓力下通過輕微延伸形成突起的體積。
印模200限定了一個在散熱表面20a，30a之間的模槽。軟片300被保持在該模槽中。該模槽具有足夠的容積以在閉合印模200時填滿軟片300。印模200沿著每個散熱表面20a，30a的整個周緣限定了一個薄縫口。
模槽中的每個軟片300通過相對應(yīng)的縫口向印模200的模槽內(nèi)暴露。該軟片300具有足夠擴(kuò)展的柔軟性，并通過縫口突入模槽中。
只要印模200閉合，軟片300就保持緊密接觸散熱表面20a，30a，軟片300的徑向外流通過限制器被限制。結(jié)果是，軟片300通過縫口擴(kuò)展和突出，并且覆蓋從散熱表面20a，30a延伸到側(cè)表面20b，30b的區(qū)域。產(chǎn)生的突起被形成為包繞散熱表面20a，30a的整個周緣。
這些突起分別在注入到模槽200a的模制樹脂80中形成槽81。因此，在形成突起后，模制樹脂能被注入。
另一種可選方案是，突起可以在模制樹脂注入之后和被硬化之前形成。軟片300是柔軟和耐熱至一定程度以便能對抗模制樹脂80的注入壓力而維持突起的擴(kuò)展形式。
如圖4a，4d，4e所示，通過軟片300接觸的印模200面對頂散熱片30的主表面30a的部分，即嵌套印模205的內(nèi)表面用凹槽205a形成以防止過度擠壓軟片300。
在負(fù)載作用于嵌套印模205之前，如圖4d所示，軟片300沒有產(chǎn)生變形，對應(yīng)于凹槽205a的上軟片300的部分與嵌套印模205間隔。
在印模夾緊后，負(fù)載通過第二驅(qū)動單元211作用在嵌套印模205上，位于頂散熱片30的主表面30a上的上軟片300的部分易于產(chǎn)生變形。
但是，如圖4e所示，嵌套印模205中的凹槽205a防止上軟片300破碎，以使軟片300產(chǎn)生變形，但是該變形部分侵入凹槽205a中。
因此，通過上軟片300的破碎而另外施加到頂散熱片30上的過度應(yīng)力能夠被頂散熱片30的相對側(cè)上的凹槽205a所吸收。
而且，嵌套印模205用與凹槽205a的空氣相通的排氣孔205b形成。因此，即使在軟片300緊密接觸嵌套印模205的情況下，凹槽205a的內(nèi)部也沒有形成氣密空間，并希望有助于軟片300朝向凹槽205a變形。
這樣，散熱表面20a，30a壓靠軟片300，因此，如圖4所示，軟片300覆蓋散熱表面20a，30a，和散熱片20，30的部分側(cè)表面20b，30b。在此條件下，樹脂被注入和填充以用模制樹脂80密封組件。
在注入和填充樹脂的過程中，上嵌套印模205被不動地鎖定，并通過第二驅(qū)動單元211固定。
在此過程中，散熱片20，30的散熱表面20a，30a壓靠稍微大于散熱表面20a，30a的耐熱軟片300，因此，軟片300變形以使散熱表面20a，30a沉到軟片300中。因此，散熱片20，30的散熱表面20a，30a被軟片300緊密覆蓋。
與此同時，從散熱片20，30的散熱表面20a，30a延伸的軟片300的每個部分變形為突起，如圖4所示。突起緊密接觸和覆蓋側(cè)表面20b，30b的一部分和形成在主表面20a，30a和側(cè)表面20b，30b之間邊界的邊緣20c，30c。
換句話說，從主表面20a，30a的邊緣20c，30c延伸到側(cè)表面20b，30b的每個散熱片20，30的部分，除了是散熱片20，30的主表面的散熱表面20a，30a之外，被變形的軟片300所覆蓋。
一部分散熱件20，30被軟片300覆蓋的工件用模制樹脂80進(jìn)行密封。然后，樹脂不侵入被軟片300覆蓋的這部分散熱片20，30中，該部分就免于模制樹脂80密封。
在將樹脂填充和硬化在印模2000的模槽200a中后，印模200就被釋放。然后，用模制樹脂80密封的工件從印模200中去除，以此完成半導(dǎo)體器件100的制造。
如上所述，在由此完成的半導(dǎo)體器件100中，散熱片20，30的散熱表面20a，30a被暴露，槽81形成在包圍每個散熱表面20a，30a的模制樹脂80的部分中。散熱片20，30的一部分側(cè)表面20b，30b和邊緣20c，30c通過槽81被暴露。
更具體地說，半導(dǎo)體器件100被構(gòu)成為除了用作散熱板的散熱片20，30的散熱表面20a，30a外，圍繞散熱表面20a，30a的端角20c，30c和側(cè)表面20b，30b的端角的鄰域中的較小區(qū)域還被暴露。因此，除了散熱表面20a，30a、端角20c，30c、側(cè)表面20b，30b的窄區(qū)域和引線框架60的暴露部分外，散熱片20，30、半導(dǎo)體元件10，11和引線框架60用模制樹脂80進(jìn)行覆蓋，并且至少半導(dǎo)體元件10，11要被密封。
結(jié)果是，在半導(dǎo)體器件100中，除了至少散熱表面20a，30a之外的部件要用模制樹脂80進(jìn)行覆蓋和密封，而至少散熱片20，30的散熱表面20a，30a要進(jìn)行適當(dāng)?shù)乇┞丁?br> 根據(jù)本實(shí)施例，提供一種半導(dǎo)體器件，它包括作為半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體芯片10，11，和與半導(dǎo)體芯片10，11熱連接而作為散熱板的散熱片20，30，該器件用模制樹脂80進(jìn)行覆蓋和密封以便從模制樹脂80暴露散熱片20，30的外主表面20a，30a，其中不僅散熱片20，30的外主表面20a，30a，而且一部分側(cè)表面20b，30b和將主表面20a，30a連接至散熱片20，30的一部分側(cè)表面20b，30b的邊界20c，30c從模制樹脂80進(jìn)行暴露。
特別是，在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100中，不僅散熱片20，30的外主表面20a，30a，而且一部分散熱片20，30的側(cè)表面20b，30b和將主表面20a，30a連接至一部分側(cè)表面20b，30b的邊界20c，30c從模制樹脂80進(jìn)行暴露。
更具體地說，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件具有雙面散熱結(jié)構(gòu)，其中半導(dǎo)體元件與散熱板熱連接，組件用模制樹脂密封以能從模制樹脂暴露作為散熱板的散熱表面的外主表面，其中半導(dǎo)體元件通過一對散熱板夾在其雙面之間，散熱板的散熱表面從模制樹脂進(jìn)行暴露。
根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100，在一對散熱片20，30的散熱表面，即外主表面20a，30a被加工以便獲得主表面20a，30a之間的平行性，例如，如切割工具或磨石的加工工具能夠僅與散熱片20，30形成接觸，而不與模制樹脂80形成接觸，因?yàn)閭?cè)表面20b，30b和主表面20a，30a之間的邊界20c，30c和連接邊界20c，30c的部分側(cè)表面20b，30b也從模制樹脂80進(jìn)行暴露。
從模制樹脂80暴露的部分散熱片20，30包括，除了作為散熱表面的外主表面20a，30a外，還有從邊緣20c，30c延伸到側(cè)表面20c，30c的區(qū)域。
因此，在加工用作散熱表面的主表面20a，30a時，即使加工元件通過主表面20a，30a的邊緣20c，30c侵入時，加工工具，如切削工具或磨石也能夠僅切割散熱片20，30，而不切割模制樹脂80。
因此，根據(jù)本實(shí)施例，提供一種半導(dǎo)體器件100，包括夾在散熱片對20，30之間并被模制樹脂80密封的半導(dǎo)體芯片10，11，其中散熱片20，30的散熱表面被適當(dāng)?shù)乇┞兑允棺鳛樯崞?0，30的散熱表面的外主表面20a，30a能被加工，同時抑制加工工具的消耗，導(dǎo)致加工工件壽命顯著地延長。
在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100中，如圖2和3所示，槽81形成在包圍散熱片對20，30的每一個散熱片的外主表面20a，30a的模制樹脂80的部分上。通過槽81，散熱片20，30的側(cè)表面20b，30b和邊界20c，30c被暴露。
根據(jù)該實(shí)施例，如圖1和2所示的半導(dǎo)體器件100包括多個夾在散熱片對20，30之間的半導(dǎo)體芯片10，11。
如上所述，在半導(dǎo)體芯片10，11是復(fù)數(shù)個的情況下，相對的散熱表面20a，30a之間的平行性可能難于實(shí)現(xiàn)，這是因?yàn)樵诎雽?dǎo)體芯片10，11之間經(jīng)常存在厚度差。
因此，對主表面20a，30a的特定加工工藝要求獲得用作散熱片20，30的散熱表面的主表面20a，30a之間的平行性。換句話說，根據(jù)上述本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100的優(yōu)點(diǎn)在多個半導(dǎo)體芯片10，11夾在散熱片對20，30之間的情況下特別有效地呈現(xiàn)出來。
而且，根據(jù)本實(shí)施例，提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其中一對散熱片20，30設(shè)置在半導(dǎo)體芯片10，11的兩個表面上以便將半導(dǎo)體芯片10，11夾在其中，形成的組件設(shè)置在印模200中，并通過模制樹脂進(jìn)行密封。下面描述該制造方法。
更具體地說，根據(jù)該制造方法，面對散熱片對20，30的每個外主表面20a，30a的印模200部分具有稍微大于主表面20a，30a的耐熱軟片300，主表面20a，30a被壓靠軟片300。然后，該器件用模制樹脂進(jìn)行密封，而散熱片20，30的主表面20a，30a和一部分側(cè)表面20b，30b被軟片200覆蓋。
根據(jù)該方法，如上所述，散熱片20，30的主表面20a，30a在壓靠軟片300時沉入軟片300中，以使散熱片20，30的主表面20a，30a，一部分側(cè)表面20b，30b和邊界20c，30c被變形的軟片300所覆蓋。
在此條件下，組件用模制樹脂進(jìn)行密封。因此，可以適當(dāng)?shù)刂圃旄鶕?jù)上述實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100。
根據(jù)該實(shí)施例，散熱片20，30的散熱表面被適當(dāng)?shù)乇┞?。因此，外主表?0a，30a，即散熱片20，30的散熱表面能夠通過加工工具進(jìn)行加工，而模制樹脂不能與加工工具進(jìn)行接觸。結(jié)果是，能夠減少加工工具的消耗，并延長了加工工具的壽命。
在根據(jù)本實(shí)施例的制造方法中，軟片300可由包含氟樹脂或硅樹脂的材料形成。
而且，根據(jù)該實(shí)施例，提供一種制造半導(dǎo)體器件的制造裝置，它包括印模200，其中一對散熱片20，30設(shè)置在半導(dǎo)體芯片10，11的兩個表面上以將半導(dǎo)體芯片10，11夾在其中的工件用模制樹脂覆蓋和密封，如下所述。
更具體地說，印模200被構(gòu)成為使其正對一對散熱片20，30的每個外主表面20a，30a的部分具有稍微大于主表面20a，30a的耐熱軟片300，其中軟片300覆蓋散熱片20，30的主表面20a，30a和一部分側(cè)表面20b，30b。
對于這樣的結(jié)構(gòu)，通過適當(dāng)?shù)貙?shí)施根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100的制造方法提供一種制造裝置。
而且，對于該制造裝置，具有被散熱片對20，30夾在其中并被模制樹脂80密封的半導(dǎo)體芯片10，11的半導(dǎo)體器件100以使散熱片20，30的散熱表面能夠被適當(dāng)?shù)乇┞兜姆绞骄o張制造，而且，用作散熱片20，30的散熱表面的主表面20a，30a能被加工，同時抑制加工工具的消耗，以此顯著地延長加工工具的壽命。
根據(jù)本實(shí)施例的印模上的軟片300是由包含氟樹脂或硅樹脂的材料形成的。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，提供一種具有雙面散熱結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的制造方法和一種用于該制造方法的印模，其中半導(dǎo)體元件熱連接散熱板，形成的組件用模制樹脂密封以便從模制樹脂暴露散熱板的外主表面，其中半導(dǎo)體元件的兩個表面被一對散熱板夾在其中，這兩個散熱板的散熱表面從模制樹脂暴露。
在本實(shí)施例的上述制造方法和制造裝置中，面對散熱片對20，30的外主表面20a，30a的印模200部分具有主表面20a，30a壓靠的軟片300。這樣，半導(dǎo)體器件用模制樹脂80進(jìn)行密封，同時將軟片300覆蓋在散熱片20，30的主表面20a，30a和一部分側(cè)表面20b，30b上。
在根據(jù)本實(shí)施例的制造方法和制造裝置中，主表面20a，30a壓靠軟片300至一定程度以使至少散熱片20，30的主表面20a，30a的外周緣和一部分側(cè)表面20b，30b被軟片300覆蓋。
更具體地說，能夠使用由稍大于散熱片20，30的主表面20a，30a的任何種類的耐熱柔性材料制成的軟片300，通過印模200壓靠散熱片20，30的每個軟片300的部分不必是全部，而僅僅是主表面20a，30a的外周緣。
例如，以這樣的方式對印模的形狀進(jìn)行適當(dāng)改變即，使每個軟片300僅接觸和壓靠散熱片20，30的主表面20a，30a的外周緣，而不是中心部分。
而且，可以使用在其對應(yīng)于主表面20a，30a的中心部分的中心部分出設(shè)有開口的軟片300。
圖5是示意性表示一種根據(jù)本實(shí)施例變化的使用印模200和使用具有開口的軟片300形成模制樹脂800的方法的截面視圖。在圖5中，假定下軟片300在其中心部分設(shè)有開口。
在如圖5所示的情況下，印模200的固定嵌套印模208通過下軟片300的開口與低散熱片20的主表面20a保持直接接觸。
因此，在密封模制樹脂時，如圖4所示，工件通過不使用軟片300的印模200進(jìn)行支撐，但是嵌套印模208具有更強(qiáng)的剛性。結(jié)果是，印模200被更加充分地夾緊。
此外，在圖5所示的情況下，主表面20a的外周緣和低散熱片20的側(cè)表面20b與軟片300緊密接觸。因此，能夠防止樹脂浸入低散熱片20的主表面20a，并且?guī)缀醪荒苄纬蓸渲叀?br> 圖6是示意性表示本實(shí)施例的另一種變化的截面視圖。如圖6所示，散熱片20，30的主表面20a，30a的邊緣20c，30c可設(shè)有臺階。
根據(jù)該實(shí)施例，如圖6所示，印模200中的工件通過樹脂進(jìn)行模制。由于臺階的邊緣20c，30c和軟片300能夠相互保持更加緊密的接觸，因此不會形成樹脂毛邊。
(其它實(shí)施例)散熱片20，30，即散熱板不必是上述的基本矩形板，三角形、圓形或其它合適的設(shè)計形式也可以使用。
半導(dǎo)體元件不必局限于上述的IGBI(絕緣柵極雙極晶體管)、晶閘管等功率半導(dǎo)體元件或FWD(續(xù)流二極管)。
雖然根據(jù)上述實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100的散熱片20，30的側(cè)表面20b，30b在主表面20a，30a的邊緣20c，30c的預(yù)定范圍內(nèi)部分地從模制樹脂80暴露，但是另一種可選方案是，可以暴露側(cè)表面20b，30b的全部區(qū)域。
盡管上述結(jié)構(gòu)中是散熱塊40插在半導(dǎo)體芯片10，11和頂散熱片30之間以獲得第一半導(dǎo)體芯片10和頂散熱片30的之間高度，但是，如果需要，在上述的實(shí)施例可以去掉散熱塊40。
例如，替換散熱塊40，可從散熱片20朝向半導(dǎo)體芯片10，11形成突起以用作散熱塊40。而且，另一方面，在半導(dǎo)體芯片和頂散熱片之間不需要獲得高度的情況下，可以沒有散熱塊40。
散熱板并不局限于上述的散熱片，還可以是引線框架島等。
而且，根據(jù)上述的實(shí)施例，雙面散熱板用于將半導(dǎo)體芯片10，11夾在其中，散熱板20，30的散熱表面20a，30a從模制樹脂80進(jìn)行暴露。
但是，本發(fā)明并不局限于雙面板，散熱板可僅與半導(dǎo)體元件的其中一個表面熱連接，主表面，即單個散熱板的散熱表面可以從模制樹脂暴露。
在半導(dǎo)體元件的兩個表面夾在一對散熱板之間的結(jié)構(gòu)中，替換兩個散熱板的其中一個散熱表面可從模制樹脂進(jìn)行暴露。
更具體地說，半導(dǎo)體器件至少具有一個散熱表面。除了散熱表面之外的部分可用模制樹脂覆蓋和密封以便至少暴露散熱板的散熱表面。
簡而言之，本發(fā)明不僅適用于至少一個半導(dǎo)體元件的兩個表面夾在一對散熱板之間和用模制樹脂密封以便暴露散熱板的散熱表面的半導(dǎo)體器件，而且包括一種至少由一個半導(dǎo)體元件和與該半導(dǎo)體元件熱連接并用模制樹脂密封以便從模制樹脂暴露散熱板的外主表面的散熱板組成的半導(dǎo)體器件。本發(fā)明的特征在于包括散熱表面的散熱板部分和從邊緣延伸到側(cè)表面的區(qū)域可從模制樹脂暴露或者從具有用于實(shí)現(xiàn)暴露結(jié)構(gòu)的上述軟片的印模暴露。其它部件能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行重新設(shè)計。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括至少一個半導(dǎo)體元件，至少一個與半導(dǎo)體元件熱連接的散熱板，和覆蓋與密封半導(dǎo)體器件和散熱板的模制樹脂；其中散熱板的外主表面和鄰接外主表面的至少部分側(cè)表面從模制樹脂暴露。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中槽形成在散熱板的外主表面周圍的模制樹脂上，并使散熱板的部分側(cè)表面從模制樹脂暴露。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中至少一個散熱板包括一對散熱板，每個散熱板分別地設(shè)置在半導(dǎo)體元件的兩個表面上以便將半導(dǎo)體元件夾在其中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，其中多個半導(dǎo)體元件夾在一對散熱板之間。
5.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其中包括至少一個半導(dǎo)體元件和至少一個與半導(dǎo)體元件熱連接的散熱板的工件被設(shè)置在印模中以便被模制樹脂覆蓋和密封，該方法包括下列步驟將大于散熱板的外主表面的耐熱軟片設(shè)置在與主表面面對的一部分印模上；將主表面壓靠軟片以便用模制樹脂密封該工件，同時覆蓋鄰接散熱板的主表面的至少部分側(cè)表面上的軟片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中至少一個散熱板可包括一對散熱板，每個散熱板設(shè)置在所述半導(dǎo)體元件的兩個表面上以便將所述半導(dǎo)體元件夾在其中。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中軟片能夠由一種包含從氟樹脂和硅樹脂中選擇其中之一的材料形成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中將主表面壓靠軟片的步驟包括將整個主表面壓靠軟片。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中將主表面壓靠軟片的步驟包括僅將主表面的外周部分壓靠軟片。
10.一種制造半導(dǎo)體器件的制造裝置，包括印模，其中包括至少一個半導(dǎo)體元件和至少一個與半導(dǎo)體元件熱連接的散熱板的工件被設(shè)置成被模制樹脂覆蓋和密封，和耐熱軟片，其大于散熱板的主表面并且被設(shè)置在與外主表面面對的一部分印模上；其中軟片覆蓋外主表面和至少是鄰接散熱板的主表面的部分側(cè)表面，在主表面壓靠軟片時要能用模制樹脂密封該工件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的的制造裝置，其中印模具有一個限制器，用于限制軟片的向外延伸以形成一個覆蓋部分側(cè)表面的突起。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的的制造裝置，其中軟片由一種包含從氟樹脂和硅樹脂中選擇其中之一的材料形成的。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的的制造裝置，其中軟片在其中心部分設(shè)有一個開口。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的的制造裝置，其中支撐所述軟片的所述部分印模設(shè)有凹槽以便不能過度地擠壓軟片。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件，具有至少一個半導(dǎo)體元件，至少一個與所述半導(dǎo)體元件熱連接的散熱板，和一個覆蓋與密封所述半導(dǎo)體器件和所述散熱板的模制樹脂，其中散熱板的外主表面和鄰接外主表面的至少部分側(cè)表面從模制樹脂暴露。
文檔編號H01L21/56GK1815719SQ20051013735
公開日2006年8月9日 申請日期2005年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
發(fā)明者中澤秀作, 尾上勉, 水野裕朗, 那須英久 申請人:株式會社電裝