專利名稱：半導體裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導體裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
例如變頻控制設(shè)備被要求該設(shè)備進一步實現(xiàn)小型化和輕量化。應(yīng)對該要求，安裝在變頻控制設(shè)備內(nèi)部的電源模塊等半導體裝置也被要求該裝置達成小型化和輕量化。為進一步將電源模塊小型化、輕量化，正在研究下述方案，S卩三維地設(shè)置安裝有功率元件的第一引線架和安裝有對功率元件進行控制的控制元件的第二引線架(參照例如專利文獻I)。通過將三維地設(shè)置好的功率元件和控制元件封入由樹脂制成的外裝部件內(nèi)，則能夠期待達成半導體裝置的小型化和輕量化。專利文獻I :日本公開特許公報特開2005-150595號公報

發(fā)明內(nèi)容
-發(fā)明要解決的技術(shù)問題-然而，上述現(xiàn)有半導體裝置存在工作可靠性有可能下降的問題。因為功率元件進行大電流的高頻開關(guān)操作，所以易產(chǎn)生較大的電磁波噪音。因為電磁波噪音會影響到控制元件而使其產(chǎn)生誤工作，所以會使半導體裝置的工作可靠性下降。今后，若半導體裝置的小型化進一步發(fā)展，功率元件和控制元件的間距就會進一步縮短，控制元件在電磁波噪音的影響下所造成的誤工作會成為更為深刻的問題。本發(fā)明正是鑒于上述問題而完成的。其目的在于實現(xiàn)一種提高了工作可靠性的半導體裝置。-用以解決技術(shù)問題的技術(shù)方案-具體而言，示例的半導體裝置包括第一半導體元件、第二半導體元件、第一引線架、第二引線架、放熱板、外裝部件和噪音屏蔽部件，該第一引線架具有第一芯片墊部，并在第一芯片墊部上安裝有第一半導體元件，該第二引線架具有第二芯片墊部，并在第二芯片墊部上安裝有第二半導體元件，該放熱板固定在第一芯片墊部的與第一半導體元件相反一側(cè)的面上，該外裝部件覆蓋第一半導體元件和第二半導體元件而形成，該噪音屏蔽部件的第一端部在外裝部件的第一面上露出，第二端部與第一引線架的安裝有第一半導體元件的面接觸。示例的半導體裝置包括噪音屏蔽部件，該噪音屏蔽部件的第一端部在外裝部件的第一面上露出，該噪音屏蔽部件的第二端部與第一引線架的安裝有第一半導體元件的面接觸。因此，在一半導體元件中產(chǎn)生的電磁波噪音難以到達另一半導體裝置。因此，半導體元件難以由于電磁波噪音而產(chǎn)生誤工作，其結(jié)果是能夠提高可靠性。在示例的半導體裝置中也可以是這樣的，S卩噪音屏蔽部件的個數(shù)為多個，多個噪音屏蔽部件形成為將第一半導體元件和第二半導體元件之間隔斷的柵狀。在示例的半導體裝置中也可以是這樣的，即噪音屏蔽部件與第一芯片墊部接觸。
在示例的半導體裝置中也可以是這樣的，S卩第一芯片墊部具有凹部，噪音屏蔽部件的第二端部插入凹部內(nèi)。在示例的半導體裝置中也可以是這樣的，即第一引線架具有接地用島(groundisland)，噪音屏蔽部件與接地用島電連接。在示例的半導體裝置中也可以是這樣的，S卩接地用島具有凹部，噪音屏蔽部件的第二端部插入凹部內(nèi)。在示例的半導體裝置中也可以是這樣的，即該半導體裝置還具有固定在第一芯片墊部上的電路板，第一半導體元件安裝在電路板上。在示例的半導體裝置中也可以是這樣的，S卩放熱板的和與第一芯片墊部固定在一起的面相反一側(cè)的面從外裝部件的與第一面相反一側(cè)的第二面露出。在示例的半導體裝置中也可以是這樣的，即噪音屏蔽部件含有磁性材料。 在示例的半導體裝置中這樣設(shè)定即可，S卩在噪音屏蔽部件中，第一端部一側(cè)在與第一面平行的方向上的剖面面積比第二端部一側(cè)在與第一面平行的方向上的剖面面積大。在示例的半導體裝置中也可以是這樣的，即噪音屏蔽部件包圍第二芯片墊部而設(shè)。在示例的半導體裝置中也可以是這樣的，即該半導體裝置還包括設(shè)置在外裝部件的第一面上的電磁波吸收板。在示例的半導體裝置中也可以是這樣的，即第一半導體元件為功率半導體元件，第二半導體元件為控制元件。示例的半導體裝置的制造方法包括工序(a)、工序(b)、工序(C)和工序(d)，在該工序(a)中，將在第一芯片墊部上安裝有第一半導體元件的第一引線架和在第二芯片墊部上安裝有第二半導體元件的第二引線架放置在下模的規(guī)定位置上，在該工序(b)中，在工序(a)之后放置具有多個模具插針的上模，來使模具插針與第一引線架的安裝有第一半導體元件的面接觸，在該工序(C)中，將樹脂注入上模和下模之間，形成覆蓋第一半導體元件和第二半導體元件且具有多個對應(yīng)于模具插針的開口部的外裝部件，在該工序(d)中，在開口部內(nèi)形成噪音屏蔽部件，在第一芯片墊部的與第一半導體元件相反一側(cè)的面上夾著絕緣薄片固定有放熱板，噪音屏蔽部件形成在第一半導體元件和第二半導體元件之間。在示例的半導體裝置的制造方法中也可以是這樣的，即噪音屏蔽部件的個數(shù)為多個，多個噪音屏蔽部件形成為將第一半導體元件和第二半導體元件之間隔斷的柵狀。在示例的半導體裝置的制造方法中也可以是這樣的，即該半導體裝置的制造方法還包括工序(e)，在該工序(e)中，在工序(d)之后將電磁波吸收板固定在外裝部件的形成有噪音屏蔽部件的面上。在示例的半導體裝置的制造方法中也可以是這樣的，S卩在將第一半導體元件安裝在電路板上后，將電路板固定在第一芯片墊部上。在示例的半導體裝置的制造方法中也可以是這樣的，S卩第一半導體元件為功率半導體元件，第二半導體元件為控制元件。-發(fā)明的效果-根據(jù)本發(fā)明中的半導體裝置和半導體裝置的制造方法，能夠?qū)崿F(xiàn)提高了工作可靠性的半導體裝置。


圖1是俯視圖，顯示第一實施方式所涉及的半導體裝置。圖2是仰視圖，顯示第一實施方式所涉及的半導體裝置。圖3是俯視圖，顯示第一實施方式所涉及的半導體裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖4是沿圖3中的IV-IV線的剖視圖。
圖5是俯視圖，顯示第一實施方式所涉及的半導體裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變形例。圖6是沿圖5中的VI-VI線的剖視圖。圖7是剖視圖，顯示第一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中的一工序。圖8是剖視圖，顯示第一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中的一工序。圖9是剖視圖，顯示第一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中的一工序。圖10是剖視圖，顯示第一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中的一工序。圖11是剖視圖，顯示第一實施方式所涉及的半導體裝置的制造方法中的一工序。圖12是剖視圖，顯示第二實施方式所涉及的半導體裝置。圖13是俯視圖，顯示第三實施方式所涉及的半導體裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖14是沿圖13中的XIV-XIV線的剖視圖。圖15是剖視圖，顯示第四實施方式所涉及的半導體裝置。圖16是剖視圖，顯示第四實施方式所涉及的半導體裝置的變形例。-符號說明-I-功率兀件；Ia-上表面；2_放熱板；2b_下表面；2c_側(cè)面；3_第一引線架；4-控制元件；5_第二引線架；6_外裝部件；6a-第一面；6b-第二面；7_噪音屏蔽部件；8_焊料；
9-第一芯片墊部；9a-上表面；9b-下表面；10_絕緣薄片；11_第二芯片墊部；lla_上表面；12-下模；13_上模；14-模具插針；15-開口部；16-密封部件；17_電磁波吸收板；18_粘接劑；19_接地(GND)用島；21_金屬部件；22_金線；31_電路板；31a_上表面；32_電路圖案。
具體實施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式加以說明。應(yīng)予說明，本發(fā)明只要基于在本公開內(nèi)容中所記載的基本特征即可，并不限于以下所記載的內(nèi)容。(第一實施方式)圖I顯示從外裝部件的第一面一側(cè)看到的、第一實施方式所涉及的半導體裝置的平面結(jié)構(gòu)。圖2顯示從外裝部件的第二面一側(cè)看到的、本實施方式所涉及的半導體裝置的平面結(jié)構(gòu)。圖3顯示本實施方式所涉及的半導體裝置內(nèi)部的平面結(jié)構(gòu)。圖4顯示沿圖3中的IV-IV線的剖面結(jié)構(gòu)。如圖I 圖4所示，本實施方式中的半導體裝置具有第一引線架3、功率元件I、放熱板2、控制元件4、第二引線架5、外裝部件6和噪音屏蔽部件7。如圖3和圖4所示，第一引線架3由銅(Cu)等導電性較高的材料形成，包括第一芯片墊部9和多條引線。功率元件I通過例如焊料8固定在第一引線架3的第一芯片墊部9的一面9a(以下記載為“上表面”)上。功率元件I的焊盤(未圖示)和第一引線架3的多條引線通過金屬部件21相互電連接。應(yīng)予說明，功率元件I是IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)或功率MOSFET(金屬氧化物半導體場效應(yīng)晶體管)等。以下，對功率元件I是內(nèi)置有二極管的橫向?qū)щ娊Y(jié)構(gòu)功率MOSFET的情況加以說明。雖然下面在金屬部件21為鋁(Al)線的前提下加以說明，但也可以使用金(Au)或銅(Cu)等金屬線、鋁(Al)帶或銅(Cu)片(clip)等，來代替鋁線。因為與鋁線相比鋁帶和銅片的剖面面積更大，布線電阻值更小，所以當使用鋁帶或銅片時，有能夠減小功耗的優(yōu)點。在第一引線架3的第一芯片墊部9的另一面9b (以下記載為“下表面”)上，夾著絕緣薄片10固定有放熱板2。放熱板2由銅(Cu)或鋁(Al)等導熱性較高的金屬形成即可。絕緣薄片10由具有導熱性的絕緣材料形成，將功率元件I所產(chǎn)生的熱有效地傳遞給放熱板2。絕緣薄片10具有例如用粘接層夾住絕緣層而成的三層結(jié)構(gòu)即可?？刂圃?是對功率元件I進行控制的元件，內(nèi)置有驅(qū)動電路和過電流防止電路 等?？刂圃?通過例如銀(Ag)漿固定在第二引線架5的第二芯片墊部11的一面lla(以下記載為“上表面”)上?？刂圃?的焊盤(未圖示)的一部分通過金(Au)線22與第二引線架5的多條引線電連接。焊盤的一部分通過金線22與功率元件I的焊盤(未圖示)電連接，能夠用控制元件4對功率元件I進行控制。外裝部件6由例如環(huán)氧樹脂等熱固性樹脂形成。外裝部件6覆蓋功率元件I、第一引線架3的包括第一芯片墊部9在內(nèi)的一部分、控制元件4、第二引線架5的包括第二芯片墊部11在內(nèi)的一部分以及放熱板2的側(cè)面2c。這么一來，能夠使第一引線架3和第二引線架5為一體，并保護功率元件I和控制元件4。放熱板2由銅(Cu)或鋁(Al)等導熱性較高的材料形成，放熱板2的一面2b (以下記載為“下表面”)從外裝部件6的第二面6b (以下記載為“下表面”)露出。這么一來，能夠效率較高地將功率元件I所產(chǎn)生的熱傳遞給外部。因為放熱板2的側(cè)面2c被外裝部件6覆蓋，所以能夠使放熱板2和第一引線架3的接合更為牢固。第一引線架3的端部和第二引線架5的端部從外裝部件6的側(cè)面突出，作為半導體裝置的安裝用端子與變頻控制設(shè)備等的電路連接。噪音屏蔽部件7埋設(shè)在外裝部件6中，使得該噪音屏蔽部件7的下端與第一引線架3的第一芯片墊部9接觸，并且噪音屏蔽部件7的上端從外裝部件6的第一面6a (以下記載為“上表面”)露出。噪音屏蔽部件7形成為上端部在水平方向上的剖面面積比下端部在水平方向上的剖面面積大的形狀。例如，噪音屏蔽部件7呈其直徑從下端朝向上端逐漸變大的圓錐臺(truncated cone)狀。用在樹脂中混合有氧化鉻或氧化鎳等具有磁性的金屬氧化物粒子或者鐵氧體粉末等磁性體粉末的樹脂成形體作為噪音屏蔽部件7即可。在噪音屏蔽部件7由具有導電性的材料如在環(huán)氧樹脂等中混合有鎳(Ni)等導電金屬或碳粉等的樹脂成形體等制成的情況下，該噪音屏蔽部件7經(jīng)與第一芯片墊部9電連接的功率元件I的接地(GND)端子與變頻控制設(shè)備的接地電連接。在圖3中，噪音屏蔽部件7形成為將功率元件I和控制元件4之間隔斷的柵狀。在圖3中，噪音屏蔽部件7形成為在從功率元件I的一面la(以下記載為“上表面”)一側(cè)看時，噪音屏蔽部件7橫穿功率元件I和控制元件4之間排成一列。但是，也可以視第一芯片墊部9的尺寸將噪音屏蔽部件7設(shè)置為該噪音屏蔽部件7將安裝有控制元件4的第二芯片墊部11的除了固定有引線的一側(cè)以外的三側(cè)包圍起來，如圖5和圖6所示。在設(shè)置將第二芯片墊部11的三側(cè)包圍起來的多個噪音屏蔽部件7的情況下，噪音屏蔽部件7也設(shè)置為在從功率元件I的上表面Ia —側(cè)看時，噪音屏蔽部件7呈將至少功率元件I和控制元件4之間隔斷的柵狀。在功率元件I和控制元件4之間也可以形成有多列噪音屏蔽部件7。在第一實施方式中，設(shè)置有多個從外裝部件6的上表面6a形成到第一芯片墊部9的上表面9a的噪音屏蔽部件7，在從功率元件I的上表面Ia —側(cè)看時，多個噪音屏蔽部件7彼此留有間隔地設(shè)置成將功率元件I和控制元件4之間隔斷的柵狀。因此，功率元件I所產(chǎn)生的電磁波噪音的一部分會被噪音屏蔽部件7吸收。在噪音屏蔽部件7具有導電性的情況下，電磁波噪音經(jīng)噪音屏蔽部件7流向第一芯片墊部9 一側(cè)。其結(jié)果是，能夠使到達控制元件4的電磁波噪音量減少，防止控制元件4產(chǎn)生誤工作，來提高可靠性。若要讓到達控制元件4的電磁波噪音量減少，則優(yōu)選成為柵欄的縱向格線的噪音屏蔽部件7在垂直方向上的剖面面積較大。因為第一芯片墊部9和噪音屏蔽部件7相連接的部分(下端)的面積會受到安裝在第一芯片墊部9上的功率元件I尺寸的制約，所以當 噪音屏蔽部件7呈圓柱狀時，難以讓噪音屏蔽部件7在垂直方向上的剖面面積較大。然而，在本實施方式中，使噪音屏蔽部件7呈其直徑從第一芯片墊部9朝向外裝部件6的上表面6a逐漸變大的圓錐臺狀。因此，與設(shè)置呈圓柱狀的噪音屏蔽部件7的情況相比能夠增大噪音屏蔽部件7在鉛直方向上的剖面面積。由此,能夠使由功率元件I產(chǎn)生且會到達控制元件4的電磁波噪音量減少，因而能夠更為有效地防止控制元件4產(chǎn)生誤工作。而且，因為噪音屏蔽部件7的熱導率比外裝部件6高，所以從噪音屏蔽部件7的外裝部件6上表面6a —側(cè)也能夠?qū)⒐β试蘒所產(chǎn)生的熱放出。由此,還能夠減小功率元件I所產(chǎn)生的熱對控制元件4造成的影響。以下，用圖7 圖11對本實施方式中的半導體裝置的制造方法加以說明。首先，如圖7所示，使暫時粘著有絕緣薄片10的放熱板2的與絕緣薄片10相反一側(cè)的面朝向下偵牝在該狀態(tài)下將該放熱板2放置在下模12的模腔內(nèi)。接著，將第一引線架3和第二引線架5放置在下模12內(nèi)的規(guī)定位置上，來使第一引線架3的第一芯片墊部9的下表面9b與絕緣薄片10接觸。接著，如圖8所示，使上模13下降，用上模13和下模12將第一引線架3和第二引線架5夾住。上模13具有多條模具插針14，各條模具插針14形成為位于第一引線架3的第一芯片墊部9上。在用上模13和下模12將第一引線架3和第二引線架5夾住后，模具插針14將第一引線架3的第一芯片墊部9朝下推壓。這么一來，貼在第一引線架3的第一芯片墊部9下表面9b上的放熱板2就被壓在下模12上。多條模具插針14中的至少一條模具插針14設(shè)置為在從功率元件I的上表面Ia一側(cè)看時，該模具插針14位于功率元件I和控制元件4之間。多條模具插針14中設(shè)置在至少功率元件I和控制元件4之間的模具插針14呈其直徑從與第一引線架3的第一芯片墊部9接觸的面朝上逐漸變大的圓錐臺狀。應(yīng)予說明，模具插針14的形狀也可以是棱錐臺(truncatedpyramid)狀。接著，如圖9所示，按照傳遞模塑法將環(huán)氧樹脂等密封樹脂注入上模13和下模12之間，來形成覆蓋功率元件I、控制元件4以及放熱板2的側(cè)面的外裝部件6。因為放熱板2被模具插針14被壓在下模12上，所以密封樹脂不會漏到放熱板2的下表面2b —側(cè)。因此，密封后的放熱板2的下表面2b —側(cè)未被密封樹脂覆蓋,能夠有效地向放熱板2的下表面2b —側(cè)放熱。因為第一芯片墊部9的上表面9a被模具插針14按壓，所以模具插針14的頂端部分成為稍微突入第一芯片墊部9的上表面9a中的狀態(tài)。因此，密封樹脂不會流入模具插針14和第一芯片墊部9的接觸面。在密封工序中，設(shè)置在第一引線架3的第一芯片墊部9和放熱板2之間的絕緣薄片10的粘接層(未圖示)由于從下模12和上模13傳來的熱而熔融、固化。因此，能夠使絕緣薄片10與第一引線架3的第一芯片墊部9的下表面9b及放熱板2牢固地粘接起來。接著，如圖10所示使上模13上升，這么一來，開口部15就形成在外裝部件6的剛才模具插針14所在的位置上。開口部15呈其直徑從第一引線架3的第一芯片墊部9朝上逐漸變大的圓錐臺狀。在開口部15的底面上不會附著有密封樹脂，第一引線架3的第一芯片墊部9在該底面上露出。接著，如圖11所示，將密封體16從下模12內(nèi)取出。此后，按照例如絲網(wǎng)印刷等印刷法或滴涂(dispensing)法將含有鎳(Ni)等具有磁性的金屬粒子、環(huán)氧樹脂和溶劑等的·磁性體漿從開口部15的上方注入開口部15內(nèi)。之后，使磁性體漿固化，這么一來，噪音屏蔽部件7就形成在開口部15內(nèi)。因為開口部15的底面已在密封工序中被模具插針14按壓，所以在第一芯片墊部9的上表面9a上形成有凹部。因此，噪音屏蔽部件7的頂端部成為稍微突入第一芯片墊部9的上表面9a中的狀態(tài)，其結(jié)果是噪音屏蔽部件7的下表面和第一芯片墊部9的上表面9a的機械接合狀態(tài)會得以加強。當噪音屏蔽部件7具有導電性時，電連接狀態(tài)也會得以加強，功率元件I所產(chǎn)生的電磁波噪音經(jīng)噪音屏蔽部件7流向第一芯片墊部9，減少電磁波噪音的效果會提高。應(yīng)予說明，當磁性體漿的粘度較高時，為防止空隙形成在開口部15內(nèi)，可以在涂敷后進行真空脫泡，再進行熱固化，也可以在真空爐中進行熱固化。這么一來，能夠形成質(zhì)量均勻的噪音屏蔽部件7。上面作為第一實施方式說明了使用不是一體的兩個引線架的例子，但本發(fā)明并不限于此。也可以使用例如第一引線架3和第二引線架5為一體的引線架。這么一來，能夠?qū)崿F(xiàn)提高了生產(chǎn)性和定位精度的半導體裝置。如上所述，在第一實施方式中，在至少功率元件I和控制元件4之間設(shè)置從外裝部件6的上表面6a延伸到第一引線架3的第一芯片墊部9的上表面9a的噪音屏蔽部件7。這么一來，功率元件I所產(chǎn)生的電磁波噪音的一部分會被噪音屏蔽部件7吸收。當噪音屏蔽部件7具有導電性時，電磁波噪音會經(jīng)噪音屏蔽部件7流向第一芯片墊部9 一側(cè)。其結(jié)果是，能夠使到達控制元件4的電磁波噪音量減少，防止控制元件4產(chǎn)生誤工作，來提高可靠性。(第二實施方式)圖12顯示第二實施方式所涉及的半導體裝置的剖面結(jié)構(gòu)。如圖12所示，在第二實施方式中的半導體裝置中，除了第一實施方式中的半導體裝置的結(jié)構(gòu)以外還設(shè)置有電磁波吸收板17，該電磁波吸收板17設(shè)置在外裝部件6的與放熱板2相反一側(cè)的面(上表面6a)上。應(yīng)予說明，電磁波吸收板17是由例如已用鎳(Ni)等磁性材料進行鍍層處理的銅(Cu)或42Alloy (合金)等鎳-鐵合金制成的導電性金屬板、或者由鐵氧體等磁性材料制成的磁性體板即可。
以下，對本實施方式中的半導體裝置的制造方法加以說明。按照與第一實施方式相同的方法形成具有噪音屏蔽部件7的半導體裝置，然后在外裝部件6的上表面6a上涂敷環(huán)氧樹脂等粘接劑18，將電磁波吸收板17放置在其上。在該狀態(tài)下使粘接劑18熱固化，由此形成具有電磁波吸收板17的半導體裝置。應(yīng)予說明，也可以將絕緣薄片貼在外裝部件6的上表面6a上來代替粘接劑18，再將電磁波吸收板17放置在其上，然后進行熱固化處理。噪音屏蔽部件7，通過對含有鎳等具有磁性的金屬粒子、環(huán)氧樹脂和溶劑等的磁性體漿進行熱固化處理而形成。因此，噪音屏蔽部件7的上表面由于磁性體漿的固化收縮而成為從外裝部件6的上表面6a凹陷的狀態(tài)。因此，如圖12所示，在外裝部件6的上表面6a上不會發(fā)生電磁波吸收板17被噪音屏蔽部件7的上表面頂起來的現(xiàn)象。其結(jié)果是，能夠維持外裝部件6的上表面6a和電磁波吸收板17的平面狀態(tài)，不使粘接強度下降即能夠可靠地進行形成。根據(jù)第二實施方式，通過利用新設(shè)置的電磁波吸收板17，不僅能夠切斷從功率元件I放射的電磁波噪音，也能夠切斷從半導體裝置的上部射入的、來自外部的電磁波噪音。 由此，能夠?qū)崿F(xiàn)進一步提高了工作可靠性的半導體裝置。 (第三實施方式)圖13顯示第三實施方式所涉及的半導體裝置內(nèi)部的平面結(jié)構(gòu)，圖14顯示該半導體裝置內(nèi)部的剖面結(jié)構(gòu)。如圖13和圖14所示，第三實施方式中的半導體裝置具有基本上與第一實施方式中的半導體裝置相同的結(jié)構(gòu)，但噪音屏蔽部件7形成在接地用島19上這一點與第一實施方式不同。接地用島19與第一引線架3的第一芯片墊部9電隔離，形成為例如矩形。接地用島19隔著絕緣薄片10設(shè)置在放熱板2的上表面上。因為垂直導電結(jié)構(gòu)功率MOSFET用芯片背面作漏電極，所以大電流會從功率元件I經(jīng)第一芯片墊部9流向半導體裝置的漏極端子。因此，在將具有導電性的噪音屏蔽部件7組裝在半導體裝置內(nèi)的情況下，不能夠使噪音屏蔽部件7直接與第一芯片墊部9接合。但是，通過采用本實施方式的結(jié)構(gòu)，則能夠用垂直導電結(jié)構(gòu)功率MOSFET作功率元件I。在從功率元件I的上表面Ia —側(cè)看時位于至少功率元件I和控制元件4之間的位置上，設(shè)置從外裝部件6的上表面沿垂直于接地用島19的方向延伸的噪音屏蔽部件7。能夠使噪音屏蔽部件7的下端與接地用島19機械連接且電連接。根據(jù)本實施方式中的半導體裝置，能夠使用芯片背面是漏電極的功率元件。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)通用性較高的半導體裝置。根據(jù)本實施方式中的半導體裝置，從功率元件I放射的電磁波噪音的一部分經(jīng)噪音屏蔽部件7流向接地用島19 一側(cè)。其結(jié)果是，能夠使到達控制元件4的電磁波噪音量減少，防止控制元件4產(chǎn)生誤工作，來提高可靠性。應(yīng)予說明，在本實施方式中也可以在外裝部件6的上表面6a上設(shè)置電磁波吸收板17。(第四實施方式)圖15顯示第四實施方式所涉及的半導體裝置的剖面結(jié)構(gòu)。如圖15所示，第四實施方式中的半導體裝置具有基本上與第一實施方式中的半導體裝置相同的結(jié)構(gòu)，但半導體裝置具有電路板31這一點與第一實施方式不同。電路板31安裝在第一引線架3所包括的第一芯片墊部9的上表面9a上。在形成在電路板31的一面31a(以下記載為“上表面”)上的電路圖案32上安裝有一個以上的功率元件I。從外裝部件6的上表面6a向電路圖案32設(shè)置有沿垂直于功率元件I的上表面Ia的方向延伸的噪音屏蔽部件7。通過構(gòu)成為上述結(jié)構(gòu)，則能夠使功率元件I和控制元件4經(jīng)電路圖案32電連接。當功率元件I由例如IGBT和二極管等多個元件構(gòu)成時，能夠使多個元件經(jīng)電路圖案32電連接。其結(jié)果是，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計自由度較高且通用性較優(yōu)良的半導體裝置。在與功率元件I的上表面Ia平行的方向上至少功率元件I和控制元件4之間的位置上，設(shè)置從外裝部件6的上表面6a沿垂直于電路板31的電路圖案32上表面的方向延伸的噪音屏蔽部件7。這么一來，能夠使噪音屏蔽部件7的下端經(jīng)電路圖案32的接地部或形成在電路板31上的通孔(未圖示)與第一引線架3電連接。根據(jù)第四實施方式，因為半導體裝置具有電路板31，所以能夠很容易地使功率元 件I和控制元件4連接。而且，即使是由多個元件等構(gòu)成的功率元件也能夠安裝在該半導體裝置中。因此，能夠很容易地實現(xiàn)設(shè)計自由度較高且通用性較優(yōu)良的半導體裝置。根據(jù)本實施方式中的半導體裝置，在噪音屏蔽部件7具有導電性的情況下，功率元件I所產(chǎn)生的電磁波噪音的一部分也會經(jīng)噪音屏蔽部件7流向電路板31的接地部一側(cè)或第一引線架3的第一芯片墊部9 一側(cè)。其結(jié)果是，能夠使到達控制元件4的電磁波噪音量減少，防止控制元件4產(chǎn)生誤工作，來提高可靠性。應(yīng)予說明，在本實施方式中也可以在外裝部件6的上表面6a上設(shè)置電磁波吸收板17，如圖16所示。在各個實施方式中示出的是在第一引線架上安裝有功率元件且在第二引線架上安裝有控制元件的例子。但是，本發(fā)明并不限于功率元件和控制元件的組合。只要是將多個半導體元件封入一個外裝部件中的半導體裝置，就能夠得到相同的效果。上面示出的是形成有多個噪音屏蔽部件7的例子，但是噪音屏蔽部件7的數(shù)量也可以是一個。-產(chǎn)業(yè)實用性-本發(fā)明能夠提高工作可靠性，本發(fā)明所涉及的半導體裝置特別是作為絕緣柵雙極型半導體模塊、智能功率模塊等的半導體裝置很有用。
權(quán)利要求
1.一種半導體裝置，其特征在于 所述半導體裝置包括第一半導體元件， 第二半導體元件， 第一引線架，其具有第一芯片墊部，并在所述第一芯片墊部上安裝有所述第一半導體元件， 第二引線架，其具有第二芯片墊部，并在所述第二芯片墊部上安裝有所述第二半導體元件， 放熱板，其固定在所述第一芯片墊部的與所述第一半導體元件相反一側(cè)的面上， 外裝部件，其覆蓋所述第一半導體元件和所述第二半導體元件而形成，以及噪音屏蔽部件，其第一端部在所述外裝部件的第一面上露出，第二端部與所述第一引線架的安裝有所述第一半導體元件的面接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導體裝置，其特征在于 所述噪音屏蔽部件的個數(shù)為多個，多個所述噪音屏蔽部件形成為將所述第一半導體元件和所述第二半導體元件之間隔斷的柵狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導體裝置，其特征在于 所述噪音屏蔽部件與所述第一芯片墊部接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導體裝置，其特征在于 所述第一芯片墊部具有凹部， 所述噪音屏蔽部件的所述第二端部插入所述凹部內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導體裝置，其特征在于 所述第一引線架具有接地用島， 所述噪音屏蔽部件與所述接地用島電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導體裝置，其特征在于 所述接地用島具有凹部， 所述噪音屏蔽部件的所述第二端部插入所述凹部內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導體裝置，其特征在于 所述半導體裝置還具有固定在所述第一芯片墊部上的電路板， 所述第一半導體元件安裝在所述電路板上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導體裝置，其特征在于 所述放熱板的和與所述第一芯片墊部固定在一起的面相反一側(cè)的面從所述外裝部件的與所述第一面相反一側(cè)的第二面露出。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導體裝置，其特征在于 所述噪音屏蔽部件含有磁性材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導體裝置，其特征在于 在所述噪音屏蔽部件中，所述第一端部一側(cè)在與所述第一面平行的方向上的剖面面積比所述第二端部一側(cè)在與所述第一面平行的方向上的剖面面積大。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導體裝置，其特征在于 所述噪音屏蔽部件的個數(shù)為多個，多個所述噪音屏蔽部件包圍所述第二芯片墊部而設(shè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導體裝置，其特征在于 所述半導體裝置還包括設(shè)置在所述外裝部件的第一面上的電磁波吸收板。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導體裝置，其特征在于 所述第一半導體元件為功率半導體元件， 所述第二半導體元件為控制元件。
14.一種半導體裝置的制造方法，其特征在于 所述半導體裝置的制造方法包括 工序a，將在第一芯片墊部上安裝有第一半導體元件的第一引線架和在第二芯片墊部上安裝有第二半導體元件的第二引線架放置在下模的規(guī)定位置上， 工序b，在所述工序a之后放置具有模具插針的上模，來使所述模具插針與所述第一引線架的安裝有所述第一半導體元件的面接觸， 工序C，將樹脂注入所述上模和所述下模之間，形成覆蓋所述第一半導體元件和所述第二半導體元件且具有對應(yīng)于所述模具插針的開口部的外裝部件，以及工序d，在所述開口部內(nèi)形成噪音屏蔽部件； 在所述第一芯片墊部的與所述第一半導體元件相反一側(cè)的面上夾著絕緣薄片固定有放熱板， 所述噪音屏蔽部件形成在所述第一半導體元件和所述第二半導體元件之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于 所述噪音屏蔽部件的個數(shù)為多個，多個所述噪音屏蔽部件形成為將所述第一半導體元件和所述第二半導體元件之間隔斷的柵狀。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于 所述半導體裝置的制造方法還包括工序e，在該工序e中，在所述工序d之后將電磁波吸收板固定在所述外裝部件的形成有所述噪音屏蔽部件的面上。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于 在將所述第一半導體元件安裝在電路板上后，將所述電路板固定在所述第一芯片墊部上。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于 所述第一半導體元件為功率半導體元件， 所述第二半導體元件為控制元件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半導體裝置及其制造方法。半導體裝置包括第一半導體元件(1)、第二半導體元件(4)、第一引線架(3)和第二引線架(5)，第一引線架(3)具有第一芯片墊部(9)，并在第一芯片墊部(9)上安裝有第一半導體元件(1)，第二引線架(5)具有第二芯片墊部(11)，并在第二芯片墊部(11)上安裝有第二半導體元件(4)。在第一芯片墊部(9)的與第一半導體元件(1)相反一側(cè)的面上固定有放熱板(2)。形成有覆蓋第一半導體元件(1)和第二半導體元件(4)的外裝部件(6)。噪音屏蔽部件(7)的第一端部在外裝部件(6)的第一面上露出，第二端部與第一引線架(3)的安裝有第一半導體元件(1)的面接觸。
文檔編號H01L23/29GK102893396SQ20118002383
公開日2013年1月23日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月22日
發(fā)明者小賀彰, 富田佳宏, 南尾匡紀 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社