專(zhuān)利名稱(chēng)：半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置，特別涉及具備在動(dòng)作時(shí)會(huì)發(fā)熱的半導(dǎo)體元件和安裝該半導(dǎo)體元件的基板的半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體裝置中，為了有效地排出由該半導(dǎo)體裝置中所具備的半導(dǎo)體元件產(chǎn)生的熱，使用熱阻較低的基板來(lái)作為用于安裝半導(dǎo)體元件的基板。作為當(dāng)前實(shí)際使用的熱阻較低的基板，例如有:由導(dǎo)熱率較高的金屬板構(gòu)成的金屬基底基板、氮化鋁基板、鋁基板等HTCC (High Temperature Co-fired Ceramic:高溫共燒陶瓷)基板。例如日本專(zhuān)利公開(kāi)昭61-212045號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)I)中記載了如下技術(shù):即，在開(kāi)孔的陶瓷多層布線基板的孔內(nèi)嵌入具有凸部的散熱片(金屬板)以形成為一體，通過(guò)在散熱片(金屬板)的凸部裝載半導(dǎo)體元件，由此提高了半導(dǎo)體元件的散熱性。然而，專(zhuān)利文獻(xiàn)I所記載的技術(shù)并不適用于如下情況:即，例如安裝像FET (場(chǎng)效應(yīng)晶體管)那樣，需要在下表面進(jìn)行信號(hào)的輸入輸出的半導(dǎo)體元件的情況。這是因?yàn)椋谝粔K散熱片(金屬板)上直接裝載多個(gè)半導(dǎo)體元件，在此情況下，無(wú)法在各個(gè)半導(dǎo)體元件的下表面進(jìn)行信號(hào)的輸入輸出。關(guān)于這一點(diǎn)，日本專(zhuān)利公開(kāi)平5-315467號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)2)記載了如下技術(shù):即，在設(shè)于第I絕緣基板的孔部或切口部，容納有導(dǎo)熱率較高的第2基板，通過(guò)在第2基板上安裝半導(dǎo)體元件，由此提高散熱性。根據(jù)該專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)，在應(yīng)用絕緣基板來(lái)作為第2基板的情況下，能安裝需要在下表面進(jìn)行信號(hào)的輸入輸出的半導(dǎo)體元件。但是，專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)無(wú)法充分地應(yīng)對(duì)近年來(lái)對(duì)于提高電流強(qiáng)度的要求。也就是說(shuō)，近年來(lái)，在由SiC半導(dǎo)體或GaN半導(dǎo)體構(gòu)成的FET的情況下，由于其耐熱溫度達(dá)到了 300°C或500°C，盡管能提供高強(qiáng)度電流，但是專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)無(wú)法充分地與此應(yīng)對(duì)。其理由如下所述。在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中所使用的絕緣基板是以燒結(jié)溫度大約為1600°C的氮化鋁或鋁等為材料的HTCC基板，作為設(shè)于該HTCC基板上的布線導(dǎo)體的材料，為了能同時(shí)進(jìn)行燒結(jié)，必須使用鎢或鑰等有較高熔點(diǎn)的金屬。但是，諸如鎢或鑰等有較高熔點(diǎn)的金屬，其電阻率較高，無(wú)法應(yīng)對(duì)提高電流強(qiáng)度的要求。此外，為了使用電阻率較高的金屬來(lái)實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度電流的提供，必須擴(kuò)大布線導(dǎo)體的截面積，在這種情況下，阻礙了半導(dǎo)體裝置的小型化。另一方面，在銀或銅等具有較低電阻率的金屬的情況下，雖然能以較小的截面積來(lái)提供高強(qiáng)度電流，但是由于熔點(diǎn)比HTCC基板的可燒結(jié)溫度更低，不能與HTCC基板同時(shí)進(jìn)行燒結(jié)。此外，如果是附加在基板表面的布線導(dǎo)體，則可以使用銀或銅等金屬作為其材料。但是，只在基板表面使用銀或銅等金屬來(lái)形成布線導(dǎo)體，在此情況下，導(dǎo)致基板面積變大，且導(dǎo)致半導(dǎo)體裝置的尺寸變大。 在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中所記載的方案中也同樣具有上述問(wèn)題。由于在專(zhuān)利文獻(xiàn)I所記載的陶瓷多層布線基板中使用了鋁基板，因此，在內(nèi)部的布線導(dǎo)體中無(wú)法使用銀或銅等低電阻金屬?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利公開(kāi)昭61-212045號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本專(zhuān)利公開(kāi)平5-315467號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問(wèn)題由此，本發(fā)明的目的在于提供一種散熱性強(qiáng)、且能應(yīng)對(duì)提高電流強(qiáng)度和小型化要求的半導(dǎo)體裝置。解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置具備:散熱用基板，該散熱用基板具有較高的導(dǎo)熱率，且該散熱用基板的至少一個(gè)主面由電絕緣體構(gòu)成，在電絕緣體上形成有外部導(dǎo)體；布線用基板，該布線用基板安裝于該散熱用基板的所述一個(gè)主面上，且該布線用基板具有比所述散熱用基板低的導(dǎo)熱率，在該布線用基板的內(nèi)部形成有布線導(dǎo)體，該布線導(dǎo)體以銀或銅為主要成分且與所述外部導(dǎo)體電連接；以及半導(dǎo)體元件，該半導(dǎo)體元件在動(dòng)作時(shí)會(huì)發(fā)熱，該半導(dǎo)體元件安裝于散熱用基板的所述一個(gè)主面上且具有下表面電極，該下表面電極經(jīng)由外部導(dǎo)體與布線導(dǎo)體電連接且形成在與散熱用基板的上述一個(gè)主面相對(duì)的安裝面上。如上所述，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，本發(fā)明通過(guò)散熱用基板和布線用基板來(lái)分擔(dān)作為基板的功能，從而能使用散熱用基板和布線用基板采用各自適宜的材料，解決了上述問(wèn)題。散熱用基板例如由氮化鋁基板、鋁基板、氮化硅基板、或在金屬板的至少一個(gè)主面形成有由陶瓷或樹(shù)脂組成的絕緣層的金屬基底基板中的任一個(gè)基板所構(gòu)成。另一方面，布線用基板由例如低溫?zé)Y(jié)陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic: LTCC)基板或樹(shù)脂基板所構(gòu)成。在本發(fā)明中，可以在散熱用基板上分別配置布線用基板和半導(dǎo)體元件，但是也可優(yōu)選為布線用基板具有沿著與主面方向垂直的方向貫穿的通孔，半導(dǎo)體元件容納于通孔內(nèi)。在這種情況下，進(jìn)一步優(yōu)選為具有多個(gè)半導(dǎo)體元件和多個(gè)通孔，多個(gè)半導(dǎo)體元件分別容納于多個(gè)通孔內(nèi)。另外，優(yōu)選為半導(dǎo)體元件在與所述安裝面相對(duì)的面上具有上表面電極，上表面電極經(jīng)由引線與布線導(dǎo)體電連接。當(dāng)半導(dǎo)體元件的耐熱溫度在200°C以上時(shí)，能更有利地應(yīng)用于本發(fā)明。另外，當(dāng)半導(dǎo)體元件為裸片型時(shí)，能更有利地應(yīng)用于本發(fā)明。另外，在布線用基板的主面安裝電子元器件時(shí)，能更有利地應(yīng)用于本發(fā)明。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，由于半導(dǎo)體元件安裝在具有較高的導(dǎo)熱率的散熱用基板上，因此，能確保較高的散熱性。另外，由于設(shè)于散熱用基板的外部導(dǎo)體形成在電絕緣體上，另外，與設(shè)于布線用基板的布線導(dǎo)體電連接，因此，來(lái)自半導(dǎo)體元件的下表面電極的信號(hào)或者發(fā)送給下表面電極的信號(hào)能通過(guò)所述外部導(dǎo)體弓I出或送入。另外，由于所述外部導(dǎo)體與布線用基板的布線導(dǎo)體電連接，且布線導(dǎo)體以銀或銅為主要成分，因此，能實(shí)現(xiàn)低電阻布線，充分應(yīng)對(duì)提高電流強(qiáng)度的要求。另外，由于所述布線導(dǎo)體形成于布線用基板的內(nèi)部，因此，能減少必須配置于表面的布線導(dǎo)體，充分應(yīng)對(duì)小型化的要求。另外，由于來(lái)自半導(dǎo)體元件的熱量實(shí)質(zhì)上從散熱用基板進(jìn)行散熱，因此，難以傳導(dǎo)到布線用基板，而且，布線用基板具有比散熱用基板更低的導(dǎo)熱率。由此，在布線用基板的外表面溫度不太會(huì)上升。因此，在布線用基板的外表面上無(wú)疑能夠裝載抗熱能力較差的電子元器件。在本發(fā)明中，若布線用基板具有沿著與主面方向垂直的方向貫穿的通孔，且半導(dǎo)體元件容納于通孔內(nèi)，則布線用基板中的通孔的整個(gè)周?chē)鷧^(qū)域能用于對(duì)半導(dǎo)體元件進(jìn)行布線，能在布線用基板上形成有效的布線。另外，由于能有效利用半導(dǎo)體元件的側(cè)面的空間，因此，能使半導(dǎo)體元件小型化。在上述情況下，具有多個(gè)半導(dǎo)體元件和多個(gè)通孔，且多個(gè)半導(dǎo)體元件分別容納于多個(gè)通孔內(nèi)，在此情況下，在布線用基板上能有效地實(shí)現(xiàn)多個(gè)半導(dǎo)體元件相互之間的布線。若半導(dǎo)體元件在與安裝面相對(duì)的面上具有上表面電極，且上表面電極經(jīng)由引線與布線導(dǎo)體電連接，則不會(huì)致使半導(dǎo)體元件的尺寸變大，而且能實(shí)現(xiàn)上表面電極和布線導(dǎo)體之間的連接。在半導(dǎo)體元件為例如由SiC半導(dǎo)體或GaN半導(dǎo)體所構(gòu)成的FET那樣，在半導(dǎo)體元件的耐熱溫度在200°C以上的情況下，雖然能對(duì)半導(dǎo)體元件特別提供高強(qiáng)度電流，但即使是在這種情況下，由于布線用基板具有以電阻率較低的銀或銅為主要成分的布線導(dǎo)體，因此，能充分地應(yīng)對(duì)提高電流強(qiáng)度的要求，另外，由于布線導(dǎo)體配置于布線用基板的內(nèi)部，因此，能充分地應(yīng)對(duì)小型化的要求。另外，在布線用基板的主面安裝電子元器件的情況下，具有較低的導(dǎo)熱率的布線用基板能抑制由半導(dǎo)體元件所產(chǎn)生的熱量的傳導(dǎo)。因此，能將耐熱溫度較低的電子元器件配置在半導(dǎo)體元件的附近。


圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。圖2是示出圖1中示出的半導(dǎo)體裝置所具備的散熱用基板的俯視圖。圖3是圖2中示出的散熱用基板的仰視圖。圖4是示出圖1中示出的半導(dǎo)體裝置所具備的布線用基板的俯視圖。圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1至圖4，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的半導(dǎo)體裝置I進(jìn)行說(shuō)明。此外，圖1是用于與圖2至圖4進(jìn)行比較而進(jìn)行放大后的圖示。另外，圖1中示出的截面相當(dāng)于圖2中沿著線A-A的截面。
如圖1所示，半導(dǎo)體裝置I具備多個(gè)半導(dǎo)體元件2和用于安裝半導(dǎo)體元件2的基板3。基板3具有將散熱用基板4和布線用基板5集成為一體的結(jié)構(gòu)。在布線用基板5上設(shè)有沿著與其主面方向垂直的方向而貫穿的多個(gè)通孔6，多個(gè)半導(dǎo)體元件2分別容納于這些多個(gè)通孔6內(nèi)。此外，在圖示的實(shí)施方式中，由圖4可知，在布線基板5上設(shè)有4個(gè)通孔6。例如，當(dāng)半導(dǎo)體元件2的平面尺寸為IOmmX IOmm時(shí)，通孔6的平面尺寸為IlmmX Ilmm,通孔6比半導(dǎo)體元件2更大,在對(duì)通孔6進(jìn)行限定的內(nèi)周面和半導(dǎo)體元件的外周面之間，形成有規(guī)定的間隙7。半導(dǎo)體元件2在動(dòng)作時(shí)會(huì)發(fā)熱、且例如為裸片型的場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)。在與散熱用基板4的上方主面8相對(duì)的安裝面9即下表面，形成成為漏極電極的下表面電極10，在與安裝面9相對(duì)的面即上表面，分別形成成為源極電極和柵極電極的2個(gè)上表面電極11和12。散熱用基板4例如由氮化鋁基板、鋁基板、或氮化硅基板那樣的HTCC基板來(lái)構(gòu)成，優(yōu)選為具有10W/(m*k)以上的導(dǎo)熱率。由于散熱用基板4如上所述由HTCC基板來(lái)構(gòu)成，因此,其上方主面8和下方主面13由電絕緣體來(lái)構(gòu)成。散熱用基板4的上方主面8上，如圖1和圖2所示，形成有4個(gè)外部導(dǎo)體14，另外還形成有用于與布線用基板5進(jìn)行接合的4個(gè)接合用焊盤(pán)15。4個(gè)外部導(dǎo)體14相互之間形成為電絕緣狀態(tài)。在下方主面13上，如圖1和圖3所示，形成橫跨幾乎整個(gè)面的、且用于與未圖示母板或底板的進(jìn)行接合的接合用焊盤(pán)16。作為一個(gè)示例，散熱用基板4的厚度為0.635mm，外部導(dǎo)體14、以及接合用焊盤(pán)15和16各自的厚度為0.3mm。另外，外部導(dǎo)體14、以及接合用焊盤(pán)15和16以例如銅或鋁為主要成分。在散熱用基板4的上方主面8上安裝半導(dǎo)體元件2。更詳細(xì)而言，對(duì)于4個(gè)半導(dǎo)體元件2中的每一個(gè)，其下表面電極10經(jīng)由例如焊錫那樣的導(dǎo)電性接合材料17，與散熱用基板4的對(duì)應(yīng)的外部導(dǎo)體14進(jìn)行電連接。在散熱用基板4的上方主面8上安裝布線用基板5。布線用基板5由例如LTCC基板或樹(shù)脂基板來(lái)構(gòu)成，具有比散熱用基板4更低的、例如5W/(m.k)以下的導(dǎo)熱率，該導(dǎo)熱率優(yōu)選為3W/(m*k)以下。在布線用基板5上，形成以銀或銅為主要成分的布線導(dǎo)體18。布線用基板5優(yōu)選為具有層疊結(jié)構(gòu)，布線導(dǎo)體18的大部分配置于布線用基板5的內(nèi)部。另外，布線導(dǎo)體18如圖1和圖4所示，在布線用基板5的下方主面19上、且在各個(gè)通孔6的附近形成引出部20，經(jīng)由例如焊錫那樣的導(dǎo)電性接合材料21，與位于散熱用基板4的外部導(dǎo)體14進(jìn)行電連接。另外，在布線用基板5的下方主面19上，形成與上述散熱用基板4上的4個(gè)接合用焊盤(pán)15成對(duì)的4個(gè)接合用焊盤(pán)22。接合用焊盤(pán)22以例如銅或銀為主要成分。如圖1所示，接合用焊盤(pán)22經(jīng)由例如焊錫那樣的導(dǎo)電性接合材料23，與接合用焊盤(pán)15接合，由此，布線用基板5與散熱用基板4進(jìn)行機(jī)械式的固定。布線導(dǎo)體18在布線用基板5的上方主面24上、且在各個(gè)通孔6的附近具有引出部25和26。成為半導(dǎo)體元件2的源極電極和柵極電極中的任一個(gè)電極的上表面電極11經(jīng)由引線27，與布線導(dǎo)體18的引出部25進(jìn)行電連接，成為另一個(gè)電極的上表面電極12經(jīng)由引線28，與布線導(dǎo)體18的引出部26進(jìn)行電連接。
在布線用基板5的上方主面24上安裝多個(gè)電子元器件29。雖未圖示，但是這些電子元器件29與布線導(dǎo)體18進(jìn)行電連接。電子元器件29例如是電容器、電阻器、IC等。為了制造以上所說(shuō)明的半導(dǎo)體裝置1，實(shí)施例如如下工序。首先，在散熱用基板4上安裝半導(dǎo)體元件2。為此，在散熱用基板4的外部導(dǎo)體14上涂敷焊料糊料，接著，在散熱用基板4上的規(guī)定位置配置半導(dǎo)體元件2。使用例如B1-0.15Cu焊錫等高溫糊料糊劑來(lái)作為所述焊料糊劑。然后，例如以320°C的溫度進(jìn)行回流處理。在使用耐熱溫度達(dá)到了 300°C的SiC半導(dǎo)體或GaN半導(dǎo)體來(lái)作為半導(dǎo)體元件2的情況下，如上所述，優(yōu)選為在安裝半導(dǎo)體元件2時(shí)使用高溫焊料糊劑。接著，在散熱用基板4上裝載布線用基板5，并且，在布線用基板5的上方主面上安裝電子元器件29。為此，在散熱用基板4的外部導(dǎo)體14和接合用焊盤(pán)15以及布線用基板5的上方主面24上的規(guī)定的導(dǎo)電焊盤(pán)上，涂敷焊料糊劑。接著，在其上配置布線用基板5和電子元器件29。使用例如M705焊錫等低溫焊料糊劑來(lái)作為上述焊料糊劑。然后，例如以240°C的溫度進(jìn)行回流處理。由此，若在安裝布線用基板5和電子元器件29時(shí)使用低溫焊料糊劑，則能防止在回流時(shí)在安裝半導(dǎo)體元件2所使用的高溫焊料糊劑因再次熔化而向外流出。另外，若以低溫焊料糊劑同時(shí)對(duì)布線用基板5和電子元器件29進(jìn)行回流處理，則能防止在分別進(jìn)行回流處理的情況下先使用的低溫焊料糊劑因再次熔化而向外流出。而且，若是低溫焊料糊劑，則即使是在使用樹(shù)脂基板來(lái)作為布線用基板5的情況下，也能抑制基板的惡化。接著，在半導(dǎo)體元件2和布線用導(dǎo)體5之間實(shí)施引線接合，通過(guò)引線27和28實(shí)現(xiàn)連接。如上所述，制造半導(dǎo)體裝置I。根據(jù)上述的半導(dǎo)體裝置1，能起到以下的作用效果。首先，能抑制半導(dǎo)體元件2的溫度上升。由于半導(dǎo)體元件2安裝于熱阻較低的散熱用基板4上，因此，動(dòng)作時(shí)所產(chǎn)生的熱量能有效地傳導(dǎo)至散熱用基板4，抑制半導(dǎo)體元件2的溫度上升，抑制伴隨著該溫度上升而導(dǎo)致的特性降低。另外，能應(yīng)對(duì)提高電流強(qiáng)度和小型化的要求。在半導(dǎo)體元件2為例如由SiC半導(dǎo)體或GaN半導(dǎo)體而構(gòu)成的FET的情況下，耐熱溫度在200°C以上，而且有時(shí)還能達(dá)到300°C或500°C。如此高的耐熱溫度意味著能向半導(dǎo)體元件2提供高強(qiáng)度電流。該半導(dǎo)體裝置I具備布線用基板5，由于布線用基板5是由LTCC基板或樹(shù)脂基板所構(gòu)成的，因此，能在內(nèi)部配置布線導(dǎo)體18，其中，布線導(dǎo)體18以具有較低的電阻率、但是熔點(diǎn)較低的銀或銅為主要成分。因此，能應(yīng)對(duì)提高電流強(qiáng)度的要求，另外，由于布線導(dǎo)體18能配置于布線用基板5的內(nèi)部，因此，能實(shí)現(xiàn)小型化。此外，在布線導(dǎo)體18中，特別在需要流過(guò)高強(qiáng)度電流的位置，形成例如100 μ m以上的厚度的布線。另外，根據(jù)半導(dǎo)體裝置I，也能應(yīng)對(duì)半導(dǎo)體元件2那樣的，在其下表面即安裝面9上形成下表面電極10，在該下表面還有電流過(guò)的元件。這是因?yàn)?，安裝有半導(dǎo)體元件2的散熱用基板4的至少一個(gè)主面由電絕緣體構(gòu)成，在該電絕緣體上以相互之間電絕緣的狀態(tài)來(lái)形成多個(gè)外部導(dǎo)體14，該外部導(dǎo)體14與半導(dǎo)體元件2的各個(gè)下表面電極相連接。接著，參照?qǐng)D5，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的半導(dǎo)體裝置31進(jìn)行說(shuō)明。在圖5中，對(duì)于與圖1中示出的要素相當(dāng)?shù)囊刭x予相同的參考標(biāo)號(hào)，省略重復(fù)的說(shuō)明。
在圖5示出的半導(dǎo)體裝置31中，在構(gòu)成基板3的散熱用基板34和布線用基板5之中，散熱用基板34的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式I有所不同。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式I的情況相同。散熱用基板34由金屬基底基板所構(gòu)成，其中，該金屬基底基板具備由例如銀或銅那樣的導(dǎo)熱率較高的金屬組成的金屬板35，且在該金屬板35的兩個(gè)主面上形成有陶瓷絕緣層36和37。優(yōu)選為散熱用基板34具有50W/(m.k)以上的導(dǎo)熱率。與實(shí)施方式I中的散熱用基板4相比，散熱用基板34容易實(shí)現(xiàn)更高的導(dǎo)熱率。在散熱用基板34的構(gòu)成上方主面8的陶瓷絕緣層36上形成外部導(dǎo)體14和接合用焊盤(pán)15，在構(gòu)成下方主面13的陶瓷絕緣層37上形成接合用焊盤(pán)16。作為一個(gè)示例，散熱用基板34具有如下結(jié)構(gòu):即，在由厚度為0.80mm的銅板組成的金屬板35的兩個(gè)主面上形成由厚度為100 μ m的LTCC組成的陶瓷絕緣層36和37，而且，在陶瓷絕緣層36和37上形成由厚度為0.3mm的銅組成的外部導(dǎo)體14和接合用焊盤(pán)15以及接合用焊盤(pán)16。此外，在散熱用基板34上也可以采用如下結(jié)構(gòu):即，省略上述陶瓷絕緣層37和接合用焊盤(pán)16，且使金屬板35的下方主面露出。另外，也可以使用樹(shù)脂絕緣層來(lái)代替陶瓷絕緣層，以作為形成在金屬板35的主面上的絕緣層。優(yōu)選為使用聚酰亞胺那樣的抗高溫的樹(shù)脂來(lái)作為這種情況下所使用的樹(shù)脂。另外，優(yōu)選為在樹(shù)脂中含有導(dǎo)熱率高的填料。標(biāo)號(hào)說(shuō)明1、31半導(dǎo)體裝置2半導(dǎo)體元件4、44散熱用基板5布線用基板6 通孔9安裝面10下表面電極11、12上表面電極14外部導(dǎo)體15、16、22接合用焊盤(pán)17、21、23導(dǎo)電性接合材料27、28 引線29電子元器件35金屬板36、37陶瓷絕緣層
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備: 散熱用基板，該散熱用基板具有較高的導(dǎo)熱率，且該散熱用基板的至少一個(gè)主面由電絕緣體構(gòu)成，在所述電絕緣體上形成有外部導(dǎo)體； 布線用基板，該布線用基板安裝于所述散熱用基板的所述一個(gè)主面上，且該布線用基板具有比所述散熱用基板低的導(dǎo)熱率，在該布線用基板的內(nèi)部形成有布線導(dǎo)體，該布線導(dǎo)體以銀或銅為主要成分且與所述外部導(dǎo)體電連接；以及 半導(dǎo)體元件，該半導(dǎo)體元件在動(dòng)作時(shí)會(huì)發(fā)熱，該半導(dǎo)體元件安裝于所述散熱用基板的所述一個(gè)主面上且具有下表面電極，該下表面電極經(jīng)由所述外部導(dǎo)體與所述布線導(dǎo)體電連接且形成在與所述散熱用基板的所述一個(gè)主面相對(duì)的安裝面上。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述布線用基板具有沿著與主面方向垂直的方向貫穿的通孔，所述半導(dǎo)體元件容納于所述通孔內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 具備多個(gè)所述半導(dǎo)體元件，所述布線用基板具有多個(gè)所述通孔，多個(gè)所述半導(dǎo)體元件分別容納于多個(gè)所述通孔內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述半導(dǎo)體元件在與所述安裝面相對(duì)的面上具有上表面電極，所述上表面電極經(jīng)由引線與所述布線導(dǎo)體電連接。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述半導(dǎo)體元件的耐熱溫度在200°C以上。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述半導(dǎo)體元件為裸片型。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述散熱用基板是利用氮化鋁基板、鋁基板、氮化硅基板、或在金屬板的至少一個(gè)主面形成有由陶瓷或樹(shù)脂組成的絕緣層的金屬基底基板之中的任意一個(gè)所構(gòu)成的，所述布線用基板由低溫?zé)Y(jié)陶瓷基板或樹(shù)脂基板所構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 還具備安裝于所述布線用基板的主面的電子元器件。
全文摘要
本發(fā)明涉及具備在動(dòng)作時(shí)會(huì)發(fā)熱的半導(dǎo)體元件和安裝該半導(dǎo)體元件的基板的半導(dǎo)體裝置，在該半導(dǎo)體裝置中，能實(shí)現(xiàn)小型化且提高電流強(qiáng)度，并且能通過(guò)朝向基板的下表面來(lái)實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體元件的電連接。通過(guò)散熱用基板(4)和布線用基板(5)來(lái)分擔(dān)作為基板的功能，其中，該散熱用基板(4)具有較高的導(dǎo)熱率，且該散熱用基板的兩個(gè)主面(8,13)由電絕緣體來(lái)構(gòu)成，在電絕緣體上形成有外部導(dǎo)體(14)；該布線用基板(5)安裝于該散熱用基板(4)的上方主面(8)上，且該布線用基板(5)具有比散熱用基板(4)低的導(dǎo)熱率，在該布線用基板(5)的內(nèi)部形成有布線導(dǎo)體(18)，該布線導(dǎo)體(18)以銀或銅為主要成分且與外部導(dǎo)體(14)電連接。在散熱用基板(4)的上方主面(8)上、且在設(shè)于布線用基板(5)的通孔(6)內(nèi)，安裝半導(dǎo)體元件(2)。半導(dǎo)體元件(2)具有下表面電極(10)，該下表面電極(10)經(jīng)由外部導(dǎo)體(14)與布線導(dǎo)體(18)電連接。
文檔編號(hào)H05K1/02GK103081099SQ20118004137
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者守屋要一, 金森哲雄, 八木幸弘, 杉本安隆, 高田隆裕 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所