半導(dǎo)體模塊及樹脂殼體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供半導(dǎo)體模塊及樹脂殼體。防止半導(dǎo)體模塊中的基底基板與樹脂殼體的粘接剝離。提供一種半導(dǎo)體模塊，其具備：基底基板；設(shè)置在基底基板的表面?zhèn)鹊陌雽?dǎo)體元件；以及粘接到基底基板的表面且包圍設(shè)置有半導(dǎo)體元件的區(qū)域的樹脂殼體，樹脂殼體具有在粘接到基底基板的底面沿著遠(yuǎn)離基底基板的高度方向形成的凹部以及連接凹部與樹脂殼體的外部的連接孔。
【專利說明】
半導(dǎo)體模塊及樹脂殼體
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體模塊及樹脂殼體。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知IGBT等收納半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體模塊。對(duì)于半導(dǎo)體模塊而言，用樹脂殼體包圍設(shè)置于基底基板上的半導(dǎo)體元件，且通過設(shè)置于樹脂殼體的連接端子將半導(dǎo)體元件與外部電子部件連接(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)I:日本特開2008-294362號(hào)公報(bào)
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本特開2006-210500號(hào)公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)3:日本特開平8-162571號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)4:日本特開2003-7966號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]技術(shù)問題
[0010]在樹脂殼體中，厚度厚的部分的隨著樹脂殼體成型時(shí)的冷卻的樹脂的收縮量大，因此有時(shí)會(huì)在內(nèi)部產(chǎn)生空隙。為了減少空隙的產(chǎn)生，考慮到在樹脂殼體的壁厚的部分設(shè)置未預(yù)先填充樹脂材料的減薄(或者也被稱為減輕)部分。
[0011]該減薄部分通過將樹脂殼體粘接于基底基板而被密閉。但是，會(huì)因?yàn)閷?duì)半導(dǎo)體模塊進(jìn)行加熱，或者使其曝露在真空氣氛等處理而導(dǎo)致樹脂殼體的減薄部分內(nèi)的氣體膨脹。并且，膨脹的氣體給粘接樹脂殼體與基底基板的粘接部分帶來應(yīng)力，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致粘接部分剝離。
[0012]技術(shù)方案
[0013]在本發(fā)明的第一方式中，提供一種半導(dǎo)體模塊，其具備:基底基板;設(shè)置在基底基板的表面?zhèn)鹊陌雽?dǎo)體元件；以及粘接在基底基板的表面且包圍設(shè)置有半導(dǎo)體元件的區(qū)域的樹脂殼體，樹脂殼體具有在粘接于基底基板的底面中沿著遠(yuǎn)尚基底基板的尚度方向形成的凹部以及連接凹部與樹脂殼體的外部的連接孔。
[0014]在本發(fā)明的第二方式中，提供一種樹脂殼體，其粘接到在表面?zhèn)仍O(shè)置有半導(dǎo)體元件的基底基板的表面，且包圍設(shè)置有半導(dǎo)體元件的區(qū)域，樹脂殼體具有在粘接于基底基板的底面中沿著遠(yuǎn)離基底基板的高度方向形成的凹部以及連接凹部與樹脂殼體的外部的連接孔。
[0015]應(yīng)予說明，上述的
【發(fā)明內(nèi)容】
未列舉本發(fā)明的所有特征。另外，這些特征群的再組合也能夠成為發(fā)明。
【附圖說明】
[0016]圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體模塊100的圖。
[0017]圖2是表不樹脂殼體20的底面31的一個(gè)例子的圖。
[0018]圖3表示比較例的壁部30的截面圖。
[0019]圖4A表示第一實(shí)施例的壁部30的截面圖。
[0020]圖4B表示第一實(shí)施例的壁部30的表面。
[0021 ]圖4C表示第一實(shí)施例的變形例的壁部30的截面圖。
[0022]圖4D表示第一實(shí)施例的變形例的壁部30的表面。
[0023]圖5A表示第二實(shí)施例的壁部30的截面圖。
[0024]圖5B表示第二實(shí)施例的變形例的壁部30的截面圖。
[0025]圖6表示第三實(shí)施例的壁部30的截面圖。
[0026]圖7表示第四實(shí)施例的壁部30的截面圖。
[0027]圖8是表示適用于各實(shí)施例的壁部30的變形例的圖。
[0028]圖9A是表示連結(jié)部60的一個(gè)例子的圖。
[0029]圖9B是表示適用于各實(shí)施例的壁部30的變形例的圖。
[0030]符號(hào)說明
[0031]10:基底基板，
[0032]12:半導(dǎo)體元件，
[0033]14:區(qū)域，
[0034]16:密封部，
[0035]20:樹脂殼體，
[0036]22:孔部，
[0037]24:連接端子，
[0038]26:螺母，
[0039]27:凹部，
[0040]28:壁部，
[0041]30:壁部，
[0042]31:底面，
[0043]32:凹部，
[0044]33:頂部，
[0045]34:粘接部，
[0046]35:分離壁，
[0047]36:螺紋固定孔，
[0048]38:突起，
[0049]40:連接孔，
[0050]42:開口，
[0051]44:開口，
[0052]46:開口，
[0053]48:開口，
[0054]50:第一區(qū)域，
[0055]52:第二區(qū)域，
[0056]54:內(nèi)壁，
[0057]56:外壁，
[0058]60:連結(jié)部，
[0059]100:半導(dǎo)體模塊
【具體實(shí)施方式】
[0060]以下，通過發(fā)明的實(shí)施方式說明本發(fā)明，但以下的實(shí)施方式不限定權(quán)利要求書的發(fā)明。另外，實(shí)施方式中說明的特征的全部組合不一定是發(fā)明的解決手段所必須的。
[0061]圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體模塊100的圖。在圖1中示出半導(dǎo)體模塊100的立體圖。半導(dǎo)體模塊100具有基底基板10、樹脂殼體20和半導(dǎo)體元件12等的內(nèi)部電路。
[0062]在基底基板10的表面?zhèn)容d置半導(dǎo)體元件12等的內(nèi)部電路。半導(dǎo)體元件12例如是IGBT等功率半導(dǎo)體元件。在內(nèi)部電路與基底基板10之間可以設(shè)置絕緣層或者在兩面形成有金屬層的絕緣層。基底基板10由熱導(dǎo)率比樹脂高的銅等材料形成。
[0063]樹脂殼體20粘接在基底基板10的表面。另外，在樹脂殼體20的孔部22插入有螺絲等接合部件。樹脂殼體20以包圍設(shè)置有內(nèi)部電路的區(qū)域14的方式設(shè)置。本例的樹脂殼體20具有包圍區(qū)域14的壁部28和壁部30。
[0064]壁部30是厚度比壁部28厚的壁。換言之，壁部30是樹脂殼體20的壁部中的厚度最大的壁部。樹脂殼體20可以具有包圍區(qū)域14的四個(gè)邊的四個(gè)壁部。另外，在樹脂殼體20中，可以將厚度幾乎相等的連續(xù)的區(qū)域作為一個(gè)壁部。換言之，壁部30可以是指在樹脂殼體20中具有最大厚度的連續(xù)區(qū)域。壁部的厚度是指區(qū)域14側(cè)的內(nèi)壁與同內(nèi)壁對(duì)置的外壁之間的厚度。壁部28和壁部30的底面粘接于基底基板10的表面。另外，壁部28和壁部30設(shè)置為沿著與基底基板10的表面垂直的方向延伸。壁部28和壁部30可以一體地成型。
[0065]在本例中，在樹脂殼體20所包圍的區(qū)域14設(shè)有將半導(dǎo)體元件12等的內(nèi)部電路中的至少一部分密封的密封部16。密封部16以距離基底基板10的表面預(yù)定的高度的方式形成。在圖1中，用虛線表示形成密封部16的高度方向的位置。密封部16可以具有能夠密封全部半導(dǎo)體元件12的高度，也可以具有能夠密封內(nèi)部電路中的導(dǎo)線布線的高度。
[0066]在壁部28和壁部30的至少一部分設(shè)有一個(gè)以上的連接端子24。本例中的各連接端子24插入到壁部28和壁部30的與基底基板10相反側(cè)的表面。在圖1中，僅在一個(gè)壁部28的表面設(shè)有連接端子24，但也可以將連接端子24設(shè)置在另外的壁部28和壁部30的表面。插入到樹脂殼體20中的一側(cè)的連接端子24的端部與半導(dǎo)體元件12等的內(nèi)部電路電連接。另外，未插入到樹脂殼體20中的一側(cè)的連接端子24的端部插入到與半導(dǎo)體模塊100相對(duì)設(shè)置的印刷基板等電氣部件的插入孔。
[0067]另外，半導(dǎo)體模塊100可以進(jìn)一步具備覆蓋區(qū)域14的蓋部。該蓋部可以固定在壁部28和壁部30中的至少一部分的表面。本例的壁部30在表面具有固定蓋部或?qū)щ姴考囊粋€(gè)以上的螺母26。螺母26可以插入或收容到形成于壁部30的表面的凹部。該蓋部可以是與半導(dǎo)體模塊100連接的印刷基板等電氣部件。導(dǎo)電部件是將半導(dǎo)體模塊100與電源、負(fù)載電連接的金屬部件，例如可以是銅線、銅板等。
[0068]圖2是表示樹脂殼體20的底面31的一個(gè)例子的圖。如上所述，在底面31涂布有將基底基板10與樹脂殼體20粘接的粘接材料。粘接材料以不間斷地繞多個(gè)壁部28和壁部30至少一周的方式涂布。換言之，以不間斷地包圍區(qū)域14的方式在底面31涂布粘接材料。
[0069]在樹脂殼體20設(shè)有多個(gè)凹部32。凹部32從樹脂殼體20的底面起，沿著遠(yuǎn)離基底基板10的高度方向形成。本例的凹部32設(shè)置在壁部中的至少厚度最大的壁部30。凹部32在壁部30的底面具有開口，并沿著與基底基板10的表面垂直的高度方向延伸。凹部32可以形成于厚度為預(yù)定值以上的多個(gè)壁部中。
[0070]多個(gè)凹部32的開口大小可以相同，也可以不同。在本例中，多個(gè)凹部32呈直線排列，兩端的凹部32的開口面積比其它凹部32的開口面積小。各凹部32通過分離壁35而分離。分離壁35是壁部30的一部分。分離壁35的厚度可以與厚度最小的壁部28相同，也可以比它小。
[0071]圖3表示比較例的壁部30的截面圖。圖3表示圖2中的A-A截面。應(yīng)予說明，可以在壁部30設(shè)置與基底基板10的外周接觸并對(duì)基底基板10進(jìn)行定位的突起38。突起38可以沿著樹脂殼體20的外周的方式設(shè)置。另外，在壁部30的表面形成螺紋固定孔36。另外，在螺紋固定孔36的上部側(cè)形成供圖1所示的螺母26插入的凹部27。通過在凹部27設(shè)置螺母26，從而與螺紋固定孔36鄰接地設(shè)置螺母26。通過在螺紋固定孔36和螺母26插入螺絲等，從而將蓋部或?qū)щ姴考裙潭ㄔ诒诓?0的表面?？梢詫⒅辽僖粋€(gè)螺紋固定孔36設(shè)置在與任一凹部32對(duì)置的位置。
[0072]壁部30具有區(qū)域14側(cè)的內(nèi)壁54和與內(nèi)壁54對(duì)置的外壁56。在內(nèi)壁54和外壁56之間設(shè)置凹部32。凹部32可以外壁56或內(nèi)壁54與凹部32之間的寬度保持在寬度最小的壁部28的寬度以上的方式形成。凹部32可以形成在內(nèi)壁54和外壁56的中央。
[0073]在壁部30的底面形成粘接部34。粘接部34以包圍凹部32的方式形成。因此，凹部32通過基底基板10和樹脂殼體20而被密閉。在基底基板10粘接樹脂殼體20，之后在區(qū)域14形成密封部16。
[0074]密封部16像硅凝膠那樣，在加熱等預(yù)定的處理前具有流動(dòng)性，且由通過預(yù)定的處理而固化的材料形成。另外，密封部16的材料具有絕緣性。
[0075]在注入硅凝膠等材料時(shí)，為了避免在材料中混入水分和氣泡，優(yōu)選在真空氣氛中注入材料。但是，如果在將樹脂殼體20粘接于基底基板10之后將半導(dǎo)體模塊100暴露在真空氣氛中，則凹部32內(nèi)的氣體會(huì)膨脹。
[0076]另外，在為了使硅凝膠等材料固化而對(duì)半導(dǎo)體模塊100進(jìn)行加熱的情況下，凹部32內(nèi)的氣體也膨脹。如果通過這樣的處理而引起凹部32內(nèi)的氣體膨脹，則存在給粘接部34帶來應(yīng)力，粘接部34剝離的情況。此時(shí)，會(huì)發(fā)生硅凝膠等從粘接部34的剝離部分漏出的不良情況。
[0077]應(yīng)予說明，也考慮通過分散地涂布粘接部34而使凹部32內(nèi)的氣體從粘接部34之間逸出。但是，粘接強(qiáng)度會(huì)降低。另外，也難以精度良好地控制粘接部34的間隔。
[0078]圖4A表示第一實(shí)施例的壁部30的截面圖。本例的壁部30相對(duì)于圖3所示的壁部30的構(gòu)成，不同之處在于進(jìn)一步具備連接孔40。除了連接孔40以外的構(gòu)成與圖3所示的壁部30相同。
[0079 ]連接孔40連接凹部3 2與樹脂殼體20的外部。由此，即使在凹部3 2內(nèi)的氣體膨脹的情況下也能夠使該氣體逸出到樹脂殼體20的外部。因此，能夠防止粘接部34剝離。
[0080]凹部32具有與基底基板10相反側(cè)的頂部33。頂部33是指凹部32中的與基底基板10的表面的距尚最大的部分。本例的凹部32具有長(zhǎng)方體形狀。在該長(zhǎng)方體中，與基底基板10相反側(cè)的面相當(dāng)于頂部33。連接孔40連接凹部32的頂部33與樹脂殼體20的外部。連接孔40具有樹脂殼體20的外部側(cè)的開口 42和凹部32側(cè)的開口 44。
[0081 ] 在本例中，外部側(cè)的開口 42形成在螺紋固定孔36的底面。另外，凹部32側(cè)的開口 44形成在凹部32的頂部33。優(yōu)選外部側(cè)的開口 42的直徑比螺紋固定孔36的內(nèi)徑小。通過使連接孔40變細(xì)來抑制壁厚的減少，從而能夠在不損害樹脂殼體20的強(qiáng)度的情況下使該氣體逸出到樹脂殼體20的外部。另外，通過使連接孔40變細(xì)，能夠降低異物混入到凹部32內(nèi)的可能性。另外，螺紋固定孔36在形成密封部16之后被螺絲等塞住。因此，在形成密封部16時(shí)，能夠使凹部32的內(nèi)部與樹脂殼體20的外部連接，并且能夠在螺絲固定之后防止異物混入到凹部
32。應(yīng)予說明，插入到螺紋固定孔36中的螺絲等可以不到達(dá)連接孔40的方式設(shè)置。連接孔40的直徑可以比螺絲等的直徑小。
[0082]連接孔40可以從凹部32的頂部33起在高度方向上與基底基板10垂直地延伸的方式形成。另外，連接孔40可以在從凹部32側(cè)的開口44到樹脂殼體20的外部側(cè)的開口42之間具有彎曲的彎曲部。此時(shí)，能夠降低異物落入到凹部32中的可能性。
[0083]連接孔40的開口42的直徑可以為螺紋固定孔36的內(nèi)徑的一半以下。另外，連接孔40的開口 44的面積可以為凹部32的頂部33的面積的一半以下。另外，連接孔40的開口 44的直徑可以為凹部32的寬度的一半以下。凹部32的寬度是指從內(nèi)壁54向外壁56的方向上的寬度。凹部32的頂部33的面積可以比螺紋固定孔36的底面的面積大。連接孔40從開口 42到開口 44可以具有均勻的粗細(xì)程度。
[0084]連接孔40的開口42可以設(shè)置在螺紋固定孔36的底面的中央。另外，連接孔40的開口 44可以設(shè)置在凹部32的頂部33的中央。開口 42的直徑可以與開口 44的直徑相同，也可以比它小。
[0085]圖4B是表示第一實(shí)施例的壁部30的表面的圖。如上所述，連接孔40設(shè)置在螺紋固定孔36的底面。連接孔40的截面形狀可以為圓形狀，也可以為橢圓或長(zhǎng)圓形狀。在圖4B中，示出了截面形狀為長(zhǎng)圓的連接孔40。優(yōu)選該橢圓或長(zhǎng)圓在與壁部30(或外壁56和內(nèi)壁54)平行的方向上具有長(zhǎng)軸。此時(shí)，能夠使外壁56與內(nèi)壁54之間的壁厚的減少變小，能夠在不損害樹脂殼體20的強(qiáng)度的情況下使該氣體逸出到樹脂殼體20的外部。
[0086]應(yīng)予說明，未圖示的螺母26配置在凹部27內(nèi)。在本例中，在凹部27的中央附近形成螺紋固定孔36。螺母26為大致正六棱柱的形狀，凹部27也可以是能夠收容螺母26的六棱柱的形狀。配置在凹部27的底面?zhèn)鹊穆菁y固定孔36為圓柱的形狀。在本例中，凹部27的軸與螺紋固定孔36的軸可以一致。連接孔40可以設(shè)置在這些軸附近，即螺紋固定孔36的中央附近。進(jìn)一步優(yōu)選可以凹部27的對(duì)置的兩個(gè)面與外壁56和內(nèi)壁54平行的方式配置凹部27。此時(shí)連接孔40的長(zhǎng)軸位于包括凹部27的對(duì)置的兩個(gè)邊的面附近，因此能夠防止在螺母26中插入螺絲而施加扭矩時(shí)產(chǎn)生的樹脂殼體20的破裂。
[0087]圖4C表示第一實(shí)施例的變形例的壁部30的截面圖。本例的壁部30相對(duì)于圖4A所示的壁部30的構(gòu)成，不同之處在于對(duì)于一個(gè)凹部32具備多個(gè)連接孔40。除了具備多個(gè)連接孔40以外的構(gòu)成可以與圖4A所示的壁部30相同。
[0088]各連接孔40將凹部32的頂部33與螺紋固定孔36的底面連接。各連接孔40的形狀可以與圖4A中說明的連接孔40相同。其中，各連接孔40的樹脂殼體20的外部側(cè)的開口的直徑之和可以為螺紋固定孔36的內(nèi)徑的一半以下。在本例中，由于可以減小各連接孔40的直徑，所以能夠防止大的異物混入到凹部32內(nèi)。各連接孔40的直徑可以相同。另外，各連接孔40的直徑也可以不同。
[0089]圖4D表示第一實(shí)施例的變形例的壁部30的表面。在圖4C的例子中，多個(gè)連接孔40沿著與外壁56和內(nèi)壁54垂直的方向排列，而本例的多個(gè)連接孔40在螺絲緊固孔36的中央與壁部30(或外壁56和內(nèi)壁54)平行地排列。此時(shí)，能夠降低外壁56與內(nèi)壁54之間的壁厚的減少，能夠在不損害樹脂殼體20的強(qiáng)度的情況下使該氣體逸出到樹脂殼體20的外部。應(yīng)予說明，未圖示的螺母26配置在凹部27內(nèi)。凹部27和螺紋固定孔36的形狀、配置與圖4B所示的例子相同。多個(gè)連接孔40可以設(shè)置在這些凹部27和螺紋固定孔36的軸附近，即螺紋固定孔36的中央附近。通過在包括凹部27的對(duì)置的兩個(gè)邊的面附近配置多個(gè)連接孔40，從而能夠防止向螺母26插入螺絲而施加扭矩時(shí)產(chǎn)生的樹脂殼體20的破裂。
[0090]圖5A表示第二實(shí)施例的壁部30的截面圖。本例的壁部30相對(duì)于圖4A?圖4D所示的壁部30的構(gòu)成，不同之處在于設(shè)置連接孔40的位置。除了連接孔40的位置以外的構(gòu)成與圖4A?圖4D所示的壁部30相同。
[0091]本例的連接孔40連接凹部32與壁部30的外壁56。換言之，連接孔40具有設(shè)置于凹部32的開口 44和設(shè)置于外壁56的開口 46。連接孔40的凹部32側(cè)的開口 44設(shè)置在凹部32的側(cè)面。凹部32的側(cè)面例如是從基底基板10的表面?zhèn)认蚋叨确较蜓由斓拿妗?br>[0092]本例的連接孔40向與基底基板10的表面大致平行的水平方向延伸。外壁56側(cè)的開口 46和凹部32側(cè)的開口 44在基底基板10的表面與凹部32的頂部33之間被設(shè)置為靠近頂部
33。開口44和開口46的位置根據(jù)各開口的中心或重心位置來確定。換言之，以基底基板10的表面為基準(zhǔn)的開口 44和開口 46的中心位置的高度h2大于頂部33的高度hi的一半。
[0093]由于基底基板10和樹脂殼體20的熱膨脹系數(shù)不同，所以基底基板10和樹脂殼體20的外周部分會(huì)翹曲。通過靠近頂部33地設(shè)置連接孔40，從而能夠增加相對(duì)于連接孔40而在基底基板10側(cè)的樹脂的量，因此能夠保持樹脂殼體20的強(qiáng)度。優(yōu)選連接孔40的開口 44和開口 46的直徑為頂部33的高度hI的一半以下。由此，能夠保持樹脂殼體20的強(qiáng)度。連接孔40的開口 44和開口 46的直徑可以為高度hi的1/4以上。
[0094]另外，凹部32在壁部30的內(nèi)壁54與外壁56之間被設(shè)置為靠近外壁56。此時(shí)，能夠縮短連接孔40。另外，凹部32可以被設(shè)置為靠近內(nèi)壁54。此時(shí)，可以增大設(shè)置有連接孔40的一側(cè)的壁厚。
[0095]圖5B是表示第二實(shí)施例的變形例的壁部30的截面圖。本例的壁部30相對(duì)于圖5A所示的壁部30的構(gòu)成，不同之處在于連接孔40的形狀。除了連接孔40的形狀以外的構(gòu)成可以與圖5A所示的壁部30相同。
[0096]本例的連接孔40是在從凹部32側(cè)的開口 44向外壁56側(cè)的開口 46的至少一部分的區(qū)域，向接近基底基板1的方向延伸。換言之，本例的連接孔40是在從凹部32側(cè)的開口 44向外壁56側(cè)的開口 46的至少一部分的區(qū)域，相對(duì)于水平方向而向下(朝向基底基板10)延伸。
[0097]圖5B所示的連接孔40是在從凹部32側(cè)的開口44向外壁56側(cè)的開口 46的全部區(qū)域，相對(duì)于水平方向而向下延伸。連接孔40可以是在從凹部32側(cè)的開口 44向外壁56側(cè)的開口 46的一部分的區(qū)域，朝向基底基板10的表面而垂直向下。通過這樣的構(gòu)成，從而能夠阻礙異物從連接孔40侵入。
[0098]圖6表示第三實(shí)施例的壁部30的截面圖。本例的壁部30相對(duì)于圖4A?圖4D所示的壁部30，不同之處在于連接孔40的形狀。連接孔40的形狀以外的構(gòu)成可以與圖4A?圖4D所示的壁部30相同。
[0099]本例的連接孔40連接凹部32與壁部30的內(nèi)壁54。換言之，連接孔40具有凹部32側(cè)的開口 44和內(nèi)壁54側(cè)的開口 48。本例的開口 44設(shè)置在凹部32的頂部33。
[0100]連接孔40的內(nèi)壁54側(cè)的開口48在與基底基板10的表面垂直的高度方向上形成在比密封部16的表面高的位置。本例中的開口 48的位置根據(jù)開口 48的最下端的位置來確定。換言之，開口 48整體不被密封部16覆蓋地露出。
[0101]密封部16可以形成在比凹部32的頂部33高的位置。此時(shí)，優(yōu)選連接孔40的凹部32偵_開口 44設(shè)置于頂部33。本例的連接孔40具有從凹部32側(cè)的開口 44向高度方向延伸的第一區(qū)域50以及將第一區(qū)域50的端部與內(nèi)壁54側(cè)的開口 48連接的第二區(qū)域52。第一區(qū)域50可以在高度方向上與基底基板10的表面垂直地延伸。第二區(qū)域52可以與基底基板10的表面平行地延伸。
[0102]通過這樣的構(gòu)成，能夠防止粘接部34的剝離。另外，壁部30的內(nèi)壁54側(cè)通過密封部16得到加強(qiáng)，所以即使將連接孔40設(shè)置在內(nèi)壁54側(cè)，也能夠保持壁部30的強(qiáng)度。應(yīng)予說明，第二區(qū)域52與圖5B所示的連接孔40同樣地，可以在從第一區(qū)域50的端部向內(nèi)壁54側(cè)的開口48的至少一部分的區(qū)域中，沿著朝向基底基板10的表面?zhèn)鹊姆较蜓由臁?br>[0103]另外，凹部32在壁部30的內(nèi)壁54與外壁56之間可以被設(shè)置為靠近外壁56。此時(shí)，能夠增加設(shè)置有連接孔40的一側(cè)的壁的壁厚。另外，凹部32可以被設(shè)置為靠近內(nèi)壁54。此時(shí)，能夠縮短連接孔40。
[0104]圖7表示第四實(shí)施例的壁部30的截面圖。本例的壁部30相對(duì)于圖4A?圖4D所示的壁部30，不同之處在于連接孔40的形狀。除了連接孔40的形狀以外的構(gòu)成與圖4A?圖4D所示的壁部30相同。
[0105]本例的連接孔40連接凹部32與壁部30的內(nèi)壁54。其中，本例中的連接孔40的內(nèi)壁54側(cè)的開口的位置比密封部16的表面低。連接孔40的內(nèi)壁54側(cè)的最上端的位置可以比密封部16的表面低。另外，凹部32的頂部33也設(shè)置在比密封部16的表面低的位置。另外，優(yōu)選在連接孔40的下側(cè)保留粘接部34和樹脂殼體20。由此，能夠防止粘接強(qiáng)度的降低。
[0106]在本例中，在凹部32和連接孔40的內(nèi)部也形成密封部16。在將密封部16的材料注入到區(qū)域14時(shí)，也同時(shí)向凹部32和連接孔40注入密封部16的材料。通過這樣的構(gòu)成，能夠?qū)怏w從凹部32內(nèi)除去。
[0107]另外，也考慮到如果在將密封部16的材料注入到凹部32的內(nèi)部之后進(jìn)行加熱，則該材料膨脹而給粘接部34帶來應(yīng)力的可能性。但是，通過增加連接孔40的截面積，能夠確保加熱時(shí)膨脹的密封部16的材料返回到區(qū)域14的路徑。因此，能夠防止粘接部34的剝離。
[0108]連接孔40在凹部32側(cè)的開口與內(nèi)壁54側(cè)的開口之間與基底基板10的表面平行地延伸。優(yōu)選使連接孔40中的開口的高度h3大于凹部32的頂部33的高度的一半，以使得能夠向凹部32內(nèi)充分注入密封部16的材料。
[0109]連接孔40的高度h3可以為頂部33的高度的90%以上。另外，連接孔40的上端的高度位置可以與凹部32的頂部33的高度位置相同。由此，在將密封部16的材料注入到凹部32時(shí)，能夠減少殘留在凹部32內(nèi)的氣體。連接孔40的上端的高度位置在比密封部16的表面低的范圍內(nèi)可以比凹部32的頂部33高。
[0110]圖7所示的連接孔40的在深度方向的長(zhǎng)度可以比凹部32的在深度方向的長(zhǎng)度小。深度方向是指在與內(nèi)壁54平行的面中與高度方向正交的方向。連接孔40的在深度方向的長(zhǎng)度可以與凹部32的在深度方向的長(zhǎng)度相同。在本例中，在連接孔40的內(nèi)部也密封有密封部16，所以即使增加連接孔40的在深度方向的長(zhǎng)度，也能夠保持樹脂殼體20的強(qiáng)度。
[0?11 ]圖8是表不適用于各實(shí)施例的壁部30的變形例的圖。圖8表不壁部30的底面的一部分。在壁部30的底面呈直線地排列有多個(gè)凹部32。本例的壁部30形成有將鄰接的凹部32彼此連結(jié)的連結(jié)部60。連結(jié)部60設(shè)置在將鄰接的凹部32分離的分離壁35。另外，在通過連結(jié)部60而連結(jié)的一系列凹部32中的任一個(gè)凹部32形成有第一實(shí)施例?第四實(shí)施例中任一連接孔40。
[0112]圖9A是表示連結(jié)部60的一個(gè)例子的圖。圖9A表示圖8中的B-B截面。本例的連結(jié)部60貫穿分離壁35地形成。連結(jié)部60與圖5A所示的連接孔40同樣地被設(shè)置為靠近凹部32的頂部。另外，連結(jié)部60的在高度方向上的直徑為凹部32的高度的一半以下。連結(jié)部60的該直徑可以為凹部32的高度的1/4以上。
[0113]在本例中，在呈直線地配置并通過連結(jié)部60連結(jié)的多個(gè)凹部32中的中央的凹部32設(shè)置連接孔40。如上所述，連接孔40可以是第一實(shí)施例?第四實(shí)施例中的任一連接孔40。通過這樣的構(gòu)成，能夠減少連接孔40的個(gè)數(shù)，保持樹脂殼體20的強(qiáng)度。
[0114]另外，在另一例中，可以在大小不同的多個(gè)凹部32中，針對(duì)最大的凹部32設(shè)置連接孔40。另外，在呈直線地配置的凹部32中，可以每隔一個(gè)凹部32設(shè)置一個(gè)連接孔40。此時(shí)，可以使設(shè)置有連接孔40的凹部32的大小比未設(shè)置有連接孔40的凹部32大。在此，凹部32的大小是指凹部32的內(nèi)部空間的體積。另外，連結(jié)部60被設(shè)置為與凹部32的側(cè)面的中心相比靠近內(nèi)壁54。由此，能夠維持樹脂殼體20的外邊緣部的強(qiáng)度。
[0115]圖9B是表示適用于各實(shí)施例的壁部30的變形例的圖。本例的壁部30相對(duì)于圖9A所示的壁部30，不同之處在于連結(jié)部60的形狀。除了連結(jié)部60的形狀以外的結(jié)構(gòu)可以與圖9A所示的壁部30相同。
[0116]本例的連結(jié)部60是對(duì)壁部30的底部進(jìn)行切口而形成。切口的尺寸與圖9A所示的貫通孔形狀的連結(jié)部60相同。例如切口的高度h4為凹部32的高度的一半以下。另外，切口的高度h4可以為凹部32的高度的1/4以上。通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒍鄠€(gè)凹部32連結(jié)而減少連接孔40的個(gè)數(shù)。
[0117]根據(jù)各實(shí)施例，能夠防止因凹部32內(nèi)的氣體的膨脹而導(dǎo)致的粘接部34的剝離。另夕卜，即使設(shè)置凹部32，粘接部34剝離的可能性也低，所以可適用凹部32的范圍擴(kuò)大。因此，能夠在各種形態(tài)的樹脂殼體中適用凹部32，能夠減少樹脂殼體中的空隙的產(chǎn)生。因此，能夠提供高品質(zhì)的樹脂殼體和半導(dǎo)體模塊。
[0118]應(yīng)予說明，連接孔40的截面形狀可以為圓形，也可以為矩形，還可以為其它形狀。另外，連結(jié)部60的截面形狀可以為圓形，也可以為矩形，還可以為其它形狀。連接孔40和連結(jié)部60的截面不是圓形時(shí)，它們的直徑可以是指截面形狀中的最大寬度。
[0119]以上，利用實(shí)施方式說明了本發(fā)明，但本發(fā)明的技術(shù)方案不限于上述實(shí)施方式中記載的范圍。對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行各種變更或改良對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言也是明確的。根據(jù)權(quán)利要求書的記載可知其進(jìn)行了各種變更或改良的方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)方案內(nèi)。
[0120]應(yīng)當(dāng)注意的是，只要權(quán)利要求書、說明書和附圖中所示的裝置、系統(tǒng)、程序和方法中的動(dòng)作、順序、步驟和階段等各處理的執(zhí)行順序并未特別明確“在……之前”，“……以前”等，另外，未在后續(xù)處理中使用之前處理的結(jié)果，否則都可以按任意順序?qū)崿F(xiàn)。即使為了方便，對(duì)權(quán)利要求書、說明書和附圖中的動(dòng)作流程使用“首先，”，“接下來，”等進(jìn)行說明，也不表示一定要按照該順序?qū)嵤?br>【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種半導(dǎo)體模塊，其特征在于，具備: 基底基板； 半導(dǎo)體元件，其設(shè)置在所述基底基板的表面?zhèn)?；以?樹脂殼體，其粘接到所述基底基板的表面且具有包圍設(shè)置有所述半導(dǎo)體元件的區(qū)域的壁部， 所述樹脂殼體具有: 凹部，其至少形成在所述壁部中的厚度最大的壁部，且在粘接到所述基底基板的底面中，沿著遠(yuǎn)離所述基底基板的高度方向形成；以及連接孔，其連接所述凹部與所述樹脂殼體的外部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于， 所述凹部具有與所述基底基板相反側(cè)的頂部， 所述連接孔連接所述凹部的所述頂部與所述樹脂殼體的外部。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于， 所述連接孔以從所述凹部的所述頂部向所述高度方向延伸的方式形成。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于， 所述連接孔具有所述樹脂殼體的外部側(cè)的開口， 所述樹脂殼體還具備螺紋固定孔，所述螺紋固定孔在底面設(shè)置有所述連接孔的所述開P, 所述連接孔的所述開口的直徑比所述螺紋固定孔的內(nèi)徑小。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于， 所述樹脂殼體具有設(shè)置有所述半導(dǎo)體元件的區(qū)域側(cè)的內(nèi)壁以及與所述內(nèi)壁對(duì)置的外壁， 所述連接孔的所述開口的直徑為所述凹部的在從所述內(nèi)壁朝向所述外壁的方向上的寬度的一半以下。6.根據(jù)權(quán)利要求3?5中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于， 相對(duì)于一個(gè)所述凹部具備多個(gè)所述連接孔，所述連接孔將所述凹部的與所述基底基板相反側(cè)的頂部和所述樹脂殼體的外部連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于， 所述樹脂殼體具有設(shè)置有所述半導(dǎo)體元件的區(qū)域側(cè)的內(nèi)壁以及與所述內(nèi)壁對(duì)置的外壁， 所述連接孔具有設(shè)置在所述凹部的凹部側(cè)的開口以及設(shè)置在所述樹脂殼體的所述外壁的外壁側(cè)的開口。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于， 所述凹部具有與所述基底基板相反側(cè)的頂部， 所述連接孔的所述外壁側(cè)的開口在所述基底基板與所述凹部的頂部之間被設(shè)置為靠近所述凹部的頂部。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于， 所述連接孔在從所述凹部側(cè)的開口向所述外壁側(cè)的開口的至少一部分的區(qū)域中沿著接近所述基底基板的方向延伸。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于， 所述樹脂殼體具有設(shè)置有所述半導(dǎo)體元件的區(qū)域側(cè)的內(nèi)壁以及與所述內(nèi)壁對(duì)置的外壁， 所述連接孔具有設(shè)置在所述凹部的凹部側(cè)的開口以及設(shè)置在所述樹脂殼體的所述內(nèi)壁的內(nèi)壁側(cè)的開口。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于， 還具備密封部，所述密封部在被所述樹脂殼體的內(nèi)壁包圍的區(qū)域中從所述基底基板的表面形成到預(yù)先確定的高度為止，并密封所述半導(dǎo)體元件， 所述連接孔的所述內(nèi)壁側(cè)的開口形成在比所述密封部的表面高的位置。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于， 所述凹部具有與所述基底基板相反側(cè)的頂部， 所述連接孔的所述凹部側(cè)的開口設(shè)置在所述凹部的頂部。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于，所述連接孔具有: 第一區(qū)域，其從所述凹部側(cè)的開口向所述高度方向延伸；以及 第二區(qū)域，其將所述第一區(qū)域的端部與所述內(nèi)壁側(cè)的開口連接。14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于， 還具備密封部，所述密封部在被所述樹脂殼體的內(nèi)壁包圍的區(qū)域中從所述基底基板的表面形成到預(yù)先確定的高度為止，并密封所述半導(dǎo)體元件， 所述連接孔的所述內(nèi)壁側(cè)的開口形成在比所述密封部的表面低的位置， 在所述凹部和所述連接孔的內(nèi)部也形成所述密封部。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于， 所述連接孔在所述凹部側(cè)的開口與所述內(nèi)壁側(cè)的開口之間與所述基底基板的表面平行地延伸。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于， 所述連接孔的所述高度方向的寬度大于所述凹部的高度的一半。17.根據(jù)權(quán)利要求1?16中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于，所述樹脂殼體具有: 多個(gè)所述凹部；以及 分離壁，其將各所述凹部分離， 在各所述分離壁形成將鄰接的所述凹部彼此連結(jié)的連結(jié)部， 在通過所述連結(jié)部而連結(jié)的多個(gè)所述凹部中的任一個(gè)凹部形成所述連接孔。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于， 多個(gè)所述凹部呈直線排列， 在呈直線排列的多個(gè)所述凹部中的中央的所述凹部形成所述連接孔。19.一種樹脂殼體，其特征在于，其粘接到在表面?zhèn)仍O(shè)置有半導(dǎo)體元件的基底基板的表面，且包圍設(shè)置有所述半導(dǎo)體元件的區(qū)域，所述樹脂殼體具有: 凹部，其在粘接到所述基底基板的底面中沿著遠(yuǎn)離所述基底基板的高度方向形成；以及 連接孔，其連接所述凹部與所述樹脂殼體的外部。
【文檔編號(hào)】H01L23/053GK105990258SQ201610078481
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年2月4日
【發(fā)明人】杉山貴紀(jì)
【申請(qǐng)人】富士電機(jī)株式會(huì)社