半导体装置以及电力变换装置的制作方法

专利2024-03-31  93



1.本公开涉及半导体装置以及电力变换装置。


背景技术:

2.传递模塑型的半导体装置(以下简称为半导体装置)由于通过在上下方向上可动的模具制造的性质,具备:第1引线框架,从密封部件的第1侧面露出;以及第2引线框架,从密封部件的朝向与第1侧面相反的一侧的第2侧面露出。
3.另外,一般的半导体装置为了对从半导体元件产生的热进行散热,具备与半导体元件热连接并且一部分从密封部件露出的导热部件,该导热部件与金属制的冷却器热连接。因此,在要求高的耐压的半导体装置中,需要确保从密封部件露出的第1以及第2引线框架各自与导热部件之间的绝缘距离(即空间距离以及沿面距离)。
4.在一般的半导体装置中,第1引线框架的一部分配置于半导体元件与导热部件之间。因此,在这样的半导体装置中,为了确保绝缘距离,对第1引线框架进行弯曲加工。具体而言,在第1引线框架,在从密封部件露出的部分和配置于半导体元件与导热部件之间的部分之间,通过弯曲加工形成相对两个部分倾斜的倾斜部。根据要求的绝缘距离,设定上述倾斜部的长度。
5.此外,在日本特开平6-196692号公报(专利文献1)中,公开了制造2个引线端子夹着半导体芯片重叠的半导体装置的方法。
6.现有技术文献
7.专利文献
8.专利文献1:日本特开平6-196692号公报


技术实现要素:

9.半导体装置的第1引线框架以及第2引线框架一般由1个板状部件形成。具体而言,首先,第1引线框架以及第2引线框架通过针对板状部件的冲压加工以及弯曲加工一体地成形。之后,在通过密封部件密封第1引线框架以及第2引线框架的各一部分后,切断从密封部件露出的两个部件的另一部分。由此,第1引线框架和第2引线框架独立。
10.在该情况下,第1引线框架的上述倾斜部的长度越长,第1引线框架与第2引线框架之间的距离越长。即,在以往的半导体装置中,难以确保绝缘距离并且进一步小型化。
11.另外,通过上述专利文献1记载的半导体装置的制造方法,在想要应用于具有多个端子的封装的情况下,也难以在端子数多的半导体装置中确保绝缘距离并且进一步小型化。
12.本发明的主要的目的在于提供能够确保绝缘距离并且比以往的半导体装置小型化的半导体装置以及具备该半导体装置的电力变换装置。
13.本公开所涉及的半导体装置具备半导体元件、第1引线框架、第2引线框架以及导热部件和密封半导体元件、第1引线框架、第2引线框架以及导热部件的密封部件。密封部件
具有在第1方向上相互朝向相反侧的第1侧面以及第2侧面和沿着第1方向延伸的下表面。第1引线框架包括:第1部,从第1侧面露出;第2部,在与下表面交叉的第2方向上比第1部配置于更靠下表面侧;以及第3部,将第1部和第2部电连接、并且相对第1部以及第2部各自倾斜。第2引线框架包括:第4部,从第2侧面露出;以及第5部,在第1方向以及第2方向上与第2部隔开间隔配置。第2部、第3部以及第5部被密封部件密封。半导体元件搭载于第2部的上表面。导热部件具有相对第2部配置于与半导体元件相反的一侧、且与第2部热连接、从下表面露出的部分。上述半导体装置还具备中间框架,该中间框架至少在第2方向上配置于第2部与第5部之间、并且搭载有构成包括第1引线框架以及第2引线框架的布线电路的一部分的要素。第1方向上的第2部与中间框架之间的距离比第2方向上的第1部的上表面与第2部的上表面之间的距离短。
14.根据本公开,能够提供能够确保绝缘距离并且比以往的半导体装置小型化的半导体装置以及具备该半导体装置的电力变换装置。
附图说明
15.图1是实施方式1所涉及的半导体装置的俯视图。
16.图2是示出图1所示的半导体装置的密封部件的内部的俯视图。
17.图3是从图2中的线段iii-iii观察的剖面图。
18.图4是从图2中的线段iv-iv观察的端面图。
19.图5是示出图2~图5所示的半导体装置的制造方法的一个工序的部分俯视图。
20.图6是从图5中的线段vi-vi观察的剖面图。
21.图7是示出图2~图5所示的半导体装置的制造方法的、图5所示的工序后的一个工序的部分俯视图。
22.图8是从图7中的线段viii-viii观察的剖面图。
23.图9是示出图2~图5所示的半导体装置的制造方法的、图7所示的工序后的一个工序的部分俯视图。
24.图10是从图9中的线段x-x观察的剖面图。
25.图11是示出实施方式2所涉及的半导体装置的密封部件的内部的部分俯视图。
26.图12是从图11中的线段xii-xii观察的剖面图。
27.图13是从图11中的线段xiii-xiii观察的端面图。
28.图14是示出图11~图13所示的半导体装置的制造方法的一个工序的部分俯视图。
29.图15是从图14中的线段xv-xv观察的剖面图。
30.图16是示出图11~图13所示的半导体装置的制造方法的、图14所示的工序后的一个工序的部分俯视图。
31.图17是从图16中的线段xvii-xvii观察的剖面图。
32.图18是示出图11~图13所示的半导体装置的制造方法的、图16所示的工序后的一个工序的部分俯视图。
33.图19是从图18中的线段xix-xix观察的剖面图。
34.图20是示出图11~图13所示的半导体装置的制造方法的变形例的部分立体图。
35.图21是示出图11~图13所示的半导体装置的制造方法的变形例的部分立体图。
36.图22是实施方式3所涉及的半导体装置的剖面图。
37.图23是实施方式4所涉及的半导体装置的剖面图。
38.图24是实施方式5所涉及的半导体装置的剖面图。
39.图25是示出实施方式5所涉及的半导体装置的制造方法的一个工序的部分剖面图。
40.图26是实施方式6所涉及的半导体装置的剖面图。
41.图27是示出实施方式7所涉及的半导体装置的密封部件的内部的俯视图。
42.图28是示出图27所示的半导体装置的制造方法的一个工序的部分俯视图。
43.图29是示出图27所示的半导体装置的制造方法的、图28所示的工序后的一个工序的部分俯视图。
44.图30是示出图27所示的半导体装置的制造方法的、图29所示的工序后的一个工序的部分俯视图。
45.图31是示出应用实施方式8所涉及的电力变换装置的电力变换系统的结构的框图。
46.图32是示出通过以往的半导体装置的制造方法形成的第1引线框架以及第2引线框架的剖面图。
47.图33是示出通过以往的半导体装置的制造方法形成的第1引线框架以及第2引线框架的剖面图。
48.(符号说明)
49.1:半导体元件;2、402:第1引线框架;2a、402a:第1部;2b、402b:第2部;2c:第3部;3、403:第2引线框架;3a:第4部;3b:第5部;3c:第6部;4:中间框架;4a:第7部;4b:第8部;4c:第9部;5:电子零件;6:第1布线部件;7:第2布线部件;8:导热部件;8a:导电部件;8b:绝缘部件;9:密封部件;9a:第1侧面;9b:第2侧面;9c:下表面;9d:上表面;10、11:接合部件;20、21:导电部件;22:第1板部;22a:第1部分;22b:第2部分;22c:第3部分;23:第2板部;24:第3板部;24a:第7部分;24b:第8部分;24c:第9部分;25:框部;25a:第1框部;25b:第2框部;25c:第3框部;26:开口部;30:塌边面;100、101、102、103、104、202:半导体装置;150:电源;200:电力变换装置;201:主变换电路;203:控制电路;300:负载。
具体实施方式
50.以下,参照附图,说明本实施方式。在以下的说明中,为方便起见,使用相互交叉的第1方向x、第2方向z以及第3方向y。
51.实施方式1.
52.《半导体装置的结构》
53.如图1~图4所示,半导体装置100具备半导体元件1、第1引线框架2、第2引线框架3、中间框架4、电子零件5、第1布线部件6、第2布线部件7、导热部件8以及密封部件9。
54.如图1~图4所示,密封部件9密封半导体元件1、第1引线框架2、第2引线框架3、中间框架4、电子零件5、第1布线部件6、第2布线部件7以及导热部件8。半导体元件1、电子零件5、第1布线部件6以及第2布线部件7的整体埋入于密封部件9的内部。第1引线框架2、第2引线框架3、中间框架4以及导热部件8具有从密封部件9露出的面。
55.第1引线框架2、第2引线框架3、中间框架4、电子零件5、第1布线部件6以及第2布线部件7各自是构成形成于半导体装置100的内部的布线电路的一部分的要素。在将半导体装置100应用于后述电力变换装置200,半导体元件1是电力变换装置200(参照图25)的主变换电路201的开关元件的情况下,第1引线框架2构成主变换电路201的一部分,第2引线框架3以及中间框架4构成控制电路203的一部分。
56.密封部件9具有第1侧面9a、第2侧面9b、下表面9c以及上表面9d。第1侧面9a以及第2侧面9b在第1方向x上相互朝向相反侧。在与第1方向x交叉的第2方向z上,第1侧面9a以及第2侧面9b的中央部例如比第1侧面9a以及第2侧面9b的两端部更向外侧突出。下表面9c以及上表面9d在第2方向z上相互朝向相反侧。密封部件9例如是以填充物等填充材料和树脂为主成分的复合材料。包含于密封部件9的树脂例如是环氧树脂以及苯酚树脂中的任意树脂。
57.半导体元件1例如是纵型的半导体元件,具有上部电极和下部电极。上部电极经由第1布线部件6与电子零件5电连接。下部电极经由具有导电性的接合部件10与第1引线框架2电连接。半导体元件1包括从在将输入交流电力变换为直流电力的转换器部中使用的二极管、在将直流电力变换为交流电力的逆变器部中使用的双极性晶体管、igbt(insulated gate bipolar transistor,绝缘栅双极晶体管)、mosfet(metal oxide semiconductor field effect transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)、以及gto(gate turn-off thyristor,门极可关断晶闸管)选择的至少1个。半导体元件1例如比第2方向z上的半导体装置100的中央配置于更靠下表面9c侧。构成接合部件10的材料例如包含焊料或者银膏。
58.如图2~图4所示,第1引线框架2沿着第1方向x延伸。第1引线框架2包括从密封部件9露出的第1部2a和被密封部件9密封的第2部2b以及第3部2c。第1部2a、第2部2b以及第3部2c被设置成同一部件。
59.如图2~图4所示,第1部2a的长度方向沿着第1方向x。第1部2a从比密封部件9的第2方向z的中心位于更靠上方的第1侧面9a露出。第2部2b在第2方向z上比第1部2a配置于更靠下表面9c侧,并且在第1方向x上比第1部2a配置于更靠第2引线框架3侧。在第2部2b搭载有半导体元件1。
60.第2部2b具有经由接合部件10与半导体元件1的下部电极电连接的上表面和与导热部件8的上表面热连接的下表面。上表面以及下表面沿着第1方向x以及第3方向y,与第2方向z交叉。第2部2b的上表面在第2方向z上比第1部2a的下表面配置于更靠密封部件9的下表面9c侧。第2部2b的第2方向z的宽度例如比第2部2b的第1方向x以及第3方向y的各宽度窄。
61.第3部2c将第1部2a以及第2部2b之间电连接、并且相对第1部2a以及第2部2b各自倾斜。第1部2a、第3部2c以及第2部2b在第1方向x上连续。第1部2a的第1方向x的一端从密封部件9的第1侧面9a露出。第1部2a的第1方向x的另一端与第3部2c的第1方向x的一端连接。第3部2c的第1方向x的另一端与第2部2b的第1方向x的一端连接。
62.如图3以及图4所示,在xz面上第2部2b和第3部2c所成的内角例如是钝角。如图3以及图4所示,在xz面上第1部2a和第3部2c所成的内角例如是钝角。
63.如图2~图4所示,第2引线框架3沿着第1方向x延伸。第2引线框架3包括从密封部件9露出的第4部3a和被密封部件9密封的第5部3b。第4部3a以及第5部3b被设置成同一部
件。
64.如图2~图4所示,第4部3a的长度方向沿着第1方向x。第5部3b在第1方向x上比第4部3a配置于更靠第1引线框架2侧。第5部3b的长度方向沿着第1方向x。第4部3a以及第5部3b在第1方向x上连续。相对密封部件9的下表面9c的第4部3a的高度与相对密封部件9的下表面9c的第1部2a的高度相等。
65.在第1方向x上位于第1引线框架2侧的第5部3b的端面例如比中间框架4的第7部4a和第9部4c的连接部配置于更靠第2侧面9b侧。此外,在第1方向x上位于第1引线框架2侧的第5部3b的端面例如也可以比中间框架4的第7部4a和第9部4c的连接部配置于更靠第1引线框架2侧。
66.如图2~图4所示,中间框架4被密封部件9密封。在中间框架4,作为构成形成于半导体装置100的内部的上述布线电路的一部分的要素,搭载有电子零件5。电子零件5例如是ic(integral circuit,集成电路)芯片。电子零件5经由接合部件11固定到中间框架4。构成接合部件11的材料例如包含焊料或者银膏。
67.中间框架4在第2方向z上配置于第1引线框架2的第2部2b与第2引线框架3的第5部3b之间。如图4所示,中间框架4的整体在第2方向z上比第2引线框架3配置于更靠下方。中间框架4的整体在第2方向z上比第1引线框架2的第2部2b配置于更靠上方并且比第1部2a配置于更靠下方。
68.如图2~图4所示,中间框架4例如包括第7部4a、第8部4b以及第9部4c。第7部4a、第8部4b以及第9部4c被设置成同一部件。第7部4a、第8部4b以及第9部4c在第1方向x上连续。
69.在第7部4a搭载有电子零件5。第7部4a具有经由接合部件11与电子零件5至少热连接的上表面和在第2方向z上与下表面9c隔开间隔配置的下表面。上表面以及下表面沿着第1方向x以及第3方向y,与第2方向z交叉。第7部4a的下表面的至少一部分隔着密封部件9与导热部件8对置。第8部4b在第2方向z上比第7部4a配置于更靠上方。第9部4c将第7部4a以及第8部4b之间电连接、并且相对第7部4a以及第8部4b各自倾斜。在第1方向x上位于与第9部4c相反的一侧的第8部4b的端面例如从第2侧面9b露出。中间框架4的第8部4b例如比密封部件9的第2侧面9b更向外侧延伸。
70.第7部4a、第8部4b以及第9部4c的整体在第2方向z上比第1引线框架2的第2部2b配置于更靠上方并且比第1部2a配置于更靠下方。第7部4a、第8部4b以及第9部4c的整体在第2方向z上比第2引线框架3配置于更靠下方。第7部4a、第8部4b以及第9部4c中的、至少第7部4a的一部分在第1方向x上配置于第2部2b与第5部3b之间。
71.中间框架4的第7部4a的上表面比第1引线框架2的第2部2b的上表面配置于更靠上方。中间框架4的第7部4a的上表面比第2引线框架3的第4部3a以及第5部3b的下表面配置于更靠下方。中间框架4的第7部4a的下表面例如比第1引线框架2的第2部2b的上表面配置于更靠上方。
72.在第1方向x上位于第1引线框架2侧的中间框架4的端面比在第1方向x上位于第2引线框架3侧的第2部2b的端面配置于更靠第2引线框架3侧。在第1方向x上位于第1引线框架2侧的中间框架4的端面与在第1方向x上位于第2引线框架3侧的第2部2b的端面之间的距离是l1。
73.第1方向x上的第2部2b与中间框架4的第7部4a之间的距离l1比第2方向z上的第2
部2b的上表面与第1部2a的上表面之间的距离h2短。上述距离l1比xz平面上的第3部2c的沿面距离短。上述距离l1比第2方向z上的第2部2b的上表面与第7部4a的上表面之间的距离h1短。上述距离l1比第2方向z上的第2部2b与第7部4a之间的距离h3短。上述距离l1比第1方向x上的第2部2b与第2引线框架3之间的距离l2短。上述距离l2例如比上述距离h2长。上述距离h2例如是2mm以上。优选,上述距离h2是3mm以上。
74.第1引线框架2和中间框架4的最短距离比第1引线框架2和第2引线框架3的最短距离短。第1引线框架2和中间框架4的最短距离是第2部2b与第7部4a之间的最短距离。第1引线框架2和第2引线框架3的最短距离是第2部2b与第5部3b之间的最短距离。
75.第1引线框架2、第2引线框架3以及中间框架4由1个板状的导电部件形成。通过对板状的导电部件进行冲压加工以及弯曲加工,形成第1引线框架2。通过对上述导电部件进行冲压加工,形成第2引线框架3。通过对上述导电部件进行冲压加工以及弯曲加工,形成中间框架4。
76.在第1引线框架2、第2引线框架3以及中间框架4各自的沿着z方向的端面,形成有冲压加工所引起的塌边面30。形成于中间框架4的塌边面30与形成于第1引线框架2以及第2引线框架3各自的塌边面30在第2方向z上朝向相反侧。形成于中间框架4的塌边面30例如朝向上方。形成于第1引线框架2以及第2引线框架3各自的塌边面30例如朝向下方。此外,也可以形成于中间框架4的塌边面30朝向下方,形成于第1引线框架2以及第2引线框架3各自的塌边面30朝向上方。
77.构成第1引线框架2、第2引线框架3以及中间框架4的材料是具有导电性的任意的材料即可,例如包含铜(cu)或者铝(al)。
78.第2方向z上的密封部件9的下表面9c与第1引线框架2的第1部2a之间的距离例如与第2方向z上的密封部件9的下表面9c与第2引线框架3的第4部3a之间的距离相等。
79.第1布线部件6将半导体元件1的上部电极和电子零件5电连接。第2布线部件7将电子零件5和第2引线框架3的第5部3b电连接。第1布线部件6以及第2布线部件7例如包括线以及带的至少任意一个。在该情况下,第1布线部件6以及第2布线部件7通过超声波球形接合方式、热压接合方式或者两个方式的并用,与各部件接合。
80.在第2方向z上,半导体元件1的上部电极和第1布线部件6的接合部分与电子零件5和第1布线部件6的接合部分之间的距离例如比半导体元件1的上部电极和第1布线部件6的接合部分与第2引线框架3和第2布线部件7的接合部分之间的距离短。
81.在第1方向x上,半导体元件1的上部电极和第1布线部件6的接合部分与电子零件5和第1布线部件6的接合部分之间的距离例如比半导体元件1的上部电极和第1布线部件6的接合部分与第2引线框架3和第2布线部件7的接合部分之间的距离短。
82.导热部件8是在半导体装置100中与外部的冷却器热连接的部分。导热部件8使半导体元件1以及第1引线框架2和上述冷却器电绝缘,并且使两者热连接。导热部件8的上表面与第1引线框架2的第2部2b的下表面热连接。导热部件8的下表面从密封部件9的下表面9c露出。
83.导热部件8例如是具有导电性以及导热性的导电部件8a和具有电绝缘性以及高的导热性的绝缘部件8b的层叠体。导电部件8a例如是金属箔或者金属板。构成导电部件8a的材料例如包含cu或者al。绝缘部件8b例如是混入有具有高的导热性的填充物的热硬化性树
脂。构成填充物的材料例如包含二氧化硅(sio2)、氧化铝(al2o3)、氮化硼(bn)的至少任意一个。导电部件8a的第2方向z的宽度(厚度)例如与绝缘部件8b的第2方向z的宽度(厚度)相等。
84.导热部件8的导电部件8a的厚度也可以例如比绝缘部件8b的第2方向z的宽度(厚度)厚。这样的导热部件8相比于导电部件8a的厚度与绝缘部件8b的厚度相同的程度的导热部件8,具有更高的散热性。进而,在比较上述距离h2同等且仅导热部件8的厚度不同的2个半导体装置100的情况下,具备相对地厚的导热部件8的半导体装置100的绝缘距离比具备相对地薄的导热部件8的半导体装置100的绝缘距离长。
85.此外,半导体装置100例如具备多个半导体元件1、多个第1引线框架2、多个第2引线框架3、多个中间框架4、多个电子零件5、多个第1布线部件6以及多个第2布线部件7。在这样的半导体装置100中,将图2~图4所示的1组结构在第3方向y上配置有多组。
86.《半导体装置的制造方法》
87.半导体装置100的制造方法具备:第1工序,针对导电部件20进行冲压加工、第1弯曲加工以及第2弯曲加工;第2工序,在第1工序后,向导电部件20安装半导体元件1、电子零件5、第1布线部件6以及第2布线部件7;第3工序,在第2工序后,形成密封半导体元件1、电子零件5、第1布线部件6以及第2布线部件7的整体和导电部件20的一部分的密封部件9;以及第4工序,在第3工序后,切断从密封部件9露出的导电部件20的一部分。
88.在第1工序中,首先,准备平板状的导电部件20。接下来,实施针对导电部件20的冲压加工。在图5以及图6所示的例子中,冲头从第2方向z的下方向上方移动,对导电部件20进行冲压。由此,形成图5以及图6所示的导电部件20。
89.如图5以及图6所示,导电部件20包括第1板部22、第2板部23以及第3板部24、和将它们连接的框部25。第1板部22最终地被加工为第1引线框架2。第2板部23最终地被加工为第2引线框架3。第3板部24最终地被加工为中间框架4。
90.第1板部22、第2板部23以及第3板部24沿着第1方向x延伸。框部25具有:第1框部25a,与第1板部22连接;第2框部25b,与第2板部23以及第3板部24连接;以及第3框部25c,连接第1框部25a和第2框部25b。第1框部25a以及第2框部25b的各长度方向沿着第1方向x。在第2框部25b,例如形成有开口部26。开口部26在第1方向x上与第2板部23以及第3板部24隔开间隔排列配置。
91.第1板部22的第1方向x的一端与第1框部25a连接。第1板部22的第1方向x的另一端在第1方向x上与第2板部23的第1方向x的一端隔开间隔配置。
92.第2板部23以在第1方向x上相对第2框部25b朝向第1板部22侧延伸的方式配置。第2板部23的第1方向x的另一端与相对开口部26位于第1板部22侧的第2框部25b的一部分连接。第1板部22与第2板部23之间的第1方向x的间隔被设为小于上述距离l2。
93.第3板部24以在第1方向x上相对第2框部25b朝向与第1板部22相反的一侧延伸的方式配置。第3板部24的第1方向x的一端与相对开口部26位于与第1板部22相反的一侧的第2框部25b的一部分连接。第2板部23以及第3板部24以在第1方向x上夹着第2框部25b不相互对置的方式配置。
94.如图6所示,通过上述冲压加工,在导电部件20的端面(切断面)的下方端部,形成塌边面30。塌边面30配置于导电部件20的下表面与导电部件20的切断面内的剪切面之间。
95.接下来,针对如图5以及图6所示的导电部件20实施第1弯曲加工。由此,形成图7以及图8所示的导电部件20。
96.如图7以及图8所示,导电部件20中的、第1板部22以及第3板部24在相互相反的方向上弯曲。由此,在第1板部22形成第1部分22a、第2部分22b以及第3部分22c。在第3板部24形成第7部分24a、第8部分24b以及第9部分24c。
97.第1部分22a的第1方向x的一端与第1框部25a连接。第1部分22a的第1方向x的另一端与第3部分22c的第1方向x的一端连接。第3部分22c的第1方向x的另一端与第2部分22b的第1方向x的一端连接。第2部分22b在第2方向z上比第1部分22a的下表面配置于更靠下方。第2方向z上的第1部分22a的上表面与第2部分22b的上表面之间的距离以及第2方向z上的第1部分22a的上表面与第2板部23的上表面之间的距离成为上述距离h2。第3部分22c连接第1部分22a和第2部分22b并且相对第1部分22a以及第2部分22b各自倾斜。
98.第8部分24b的第1方向x的一端与第2框部25b连接。第8部分24b的第1方向x的另一端与第9部分24c的第1方向x的一端连接。第9部分24c的第1方向x的另一端与第7部分24a的第1方向x的一端连接。第7部分24a在第2方向z上比第8部分24b的上表面配置于更靠上方。第9部分24c连接第7部分24a和第8部分24b并且相对第7部分24a以及第8部分24b各自倾斜。
99.接下来,针对如图7以及图8所示的导电部件20实施第2弯曲加工。由此,形成图9以及图10所示的导电部件20。
100.如图9以及图10所示,导电部件20中的、第3板部24以折弯线c为中心折弯。折弯线c是通过第2框部25b以及开口部26的第1方向x的中心、并且沿着第3方向y延伸的假想直线。由此,第3板部24在第2方向z上比第1板部22以及第2板部23配置于更靠下方。如图10所示,第3板部24的塌边面30与第1板部22以及第2板部23的各塌边面30在第2方向z上朝向相反侧。第3板部24的塌边面30朝向上方,第1板部22以及第2板部23的各塌边面30朝向下方。
101.第1方向x上的第2部分22b与第7部分24a之间的距离成为上述距离l1。第2方向z上的第2部分22b的上表面与第7部分24a的上表面之间的距离成为上述距离h1。第2方向z上的第1部分22a的上表面与第2部分22b的上表面之间的距离成为上述距离h2。第2方向z上的第2部分22b的上表面与第7部分24a的下表面之间的距离成为上述距离h3。第1方向x上的第2部分22b与第2板部23之间的距离成为上述距离l2。上述距离h2例如是3mm。第2方向z上的第7部分24a的上表面与第8部分24b之间的距离例如是1.5mm。
102.在第2工序中,首先,对在上述第1工序中形成的图9以及图10所示的导电部件20,经由接合部件10、11接合半导体元件1以及电子零件5。半导体元件1经由接合部件10接合到第1板部22的第2部分22b的上表面。电子零件5经由接合部件11接合到第3板部24的第7部分24a的上表面。接下来,形成第1布线部件6以及第2布线部件7。第1布线部件6将半导体元件1的上部电极和电子零件5电连接。第2布线部件7将电子零件5和第2板部23电连接。这样,在第2工序中,形成包括半导体元件1、电子零件5、第1布线部件6、第2布线部件7以及图9以及图10所示的导电部件20的一体物。
103.在第3工序中,通过传递成型、压塑成型或者注塑成型等,使密封部件9成型。首先,将通过上述第2工序形成的包括半导体元件1、电子零件5、第1布线部件6、第2布线部件7以及导电部件20的一体物和导热部件8投入到模具内。此时,在导电部件20的第1部分22a中位于第1框部25a侧的一部分、第1框部25a、在第2板部23中位于第2框部25b侧的一部分、在第3
板部24中位于第2框部25b侧的一部分、第2框部25b以及第3框部25c被配置于模具的外部。接下来,将具有流动性的密封材料注入到模具内而硬化。由此,密封部件9按照图1~图4所示的形状成型。在导电部件20的第1部分22a中位于第1框部25a侧的一部分、第1框部25a、在第2板部23中位于第2框部25b侧的一部分、在第3板部24中位于第2框部25b侧的一部分、第2框部25b以及第3框部25c从密封部件9的第1侧面9a以及第2侧面9b向外部露出。导热部件8的下表面从密封部件9的下表面9c向外部露出。
104.在第4工序中,至少第1框部25a、第2框部25b以及第3框部25c被去除。由此,从第1板部22形成第1引线框架2,从第2板部23形成第2引线框架3,从第3板部24形成中间框架4。此外,也可以去除第1板部22、第2板部23以及第3板部24各自中的、从第2侧面9b向外部露出的一部分。如以上所述,制造半导体装置100。
105.《作用效果》
106.根据半导体装置100和图32以及图33所示的比较例的对比,说明半导体装置100的作用效果。
107.如图32以及图33所示,在比较例所涉及的半导体装置中,为了确保绝缘距离,对第1引线框架402进行弯曲加工。第1引线框架402具有:第1部402a,配置于密封部件的外部;以及第2部402b,搭载半导体元件。第1引线框架402以及第2引线框架403根据制造成本的观点,优选由1个导电部件形成。
108.如图32所示,在从1个导电部件通过冲压加工形成第1引线框架402和第2引线框架403、并且仅对第1引线框架402进行弯曲加工的情况下,第1引线框架402与在第1方向x上处于与第1引线框架402最近的位置的第2引线框架403之间的最短距离l3成为第2方向z上的第1引线框架402的第1部402a与第2部402b之间的距离h5以上。其原因为,由于弯曲加工,产生所谓图案的收缩。特别是,如图33所示,在从1个导电部件通过冲压加工以及弯曲加工形成第1引线框架402和第2引线框架403的情况下,第1引线框架402与在第1方向x上处于与第1引线框架402最近的位置的第2引线框架403之间的最短距离l4比上述距离l3、h5长。根据要求的绝缘距离,设定上述距离h5。因此,在作为比较例的半导体装置中,根据绝缘距离的观点,难以使上述距离l3、l4比上述距离h5短。
109.相对于此,半导体装置100具备在第2方向z上配置于第1引线框架2的第2部与第2引线框架3的第5部3b之间、并且搭载有构成包括第1引线框架2以及第2引线框架3的布线电路的一部分的要素的中间框架4。第1方向x上的第2部2b与中间框架4的第7部4a之间的距离l1比第2方向z上的第1部2a的上表面与第2部2b的上表面之间的距离h2短。
110.即,在上述距离h2与比较例的上述距离h4相等时,上述距离l1能够被设为比比较例的上述距离l3短。进而,在比较例中搭载于第2引线框架的电子零件5在半导体装置100中搭载到中间框架4。由此,第2引线框架3相比于上述比较例的第2引线框架,能够小型化用于搭载电子零件5的区域的量。其结果,半导体装置100在确保至少与上述比较例同等的绝缘距离的情况下,能够比上述比较例小型化。
111.进而,如图3以及图4所示,在半导体装置100中,第1引线框架2、第2引线框架3以及中间框架4各自具有通过冲压加工形成的塌边面30。形成于中间框架的塌边面与形成于第1引线框架以及第2引线框架各自的塌边面30在第2方向上朝向相反侧。这样的第1引线框架2、第2引线框架3以及中间框架4能够从1个导电部件20形成。第1引线框架2能够从实施了剪
切加工以及第1弯曲加工后的第1板部22形成。另一方面,中间框架4能够从实施了剪切加工、第1弯曲加工以及第2弯曲加工后的第3板部24形成。第3板部24在导电部件20中以相对折弯线c朝向与第1板部22相反的一侧延伸的方式形成后,以折弯线c为中心折弯。因此,上述距离l1不会受到在第1弯曲加工时在第1板部22与第2板部23之间发生的、所谓图案的收缩的影响。因此,在半导体装置100中,能够抑制制造成本,并且实现绝缘距离的确保和相对上述比较例的小型化。
112.在半导体装置100中,第2方向z上的第1部2a的上表面与第2部2b的上表面之间的距离h2能够设为2mm以上。
113.如图3以及图4所示,在半导体装置100中,第1部2a从比密封部件9的第2方向z的中心位于更靠上方的第1侧面9a露出。由此,从密封部件9露出的第1部2a与导热部件8之间的绝缘距离比较长。在半导体装置100中,上述距离h2的上限值未被上述距离l1限制,所以能够实现第1方向x的小型化,并且使绝缘距离比较长。
114.此外,半导体装置100的第2引线框架3也可以与第1引线框架2同样地具有折弯的形状。第2引线框架3的第5部3b也可以在第2方向z上比第4部3a配置于更靠下表面9c侧。第5部3b的上表面配置于与中间框架4的第7部4a的上表面相同的平面上或者比该上表面配置于更靠上方。第2引线框架3也可以还包括将第4部3a与第5部3b之间电连接的第6部。第6部将第1部2a以及第2部2b之间电连接、并且相对第1部2a以及第2部2b各自倾斜。
115.实施方式2.
116.《半导体装置的结构》
117.如图11~图13所示,实施方式2所涉及的半导体装置101具备与实施方式1所涉及的半导体装置100基本上同样的结构,但在第2引线框架3以及中间框架4的各塌边面30与第1引线框架2的塌边面30朝向相反侧的方面,与半导体装置100不同。
118.相对密封部件9的下表面9c的第1部2a的高度高于相对密封部件9的下表面9c的第4部3a的高度。上述距离h1比第2方向z上的第1引线框架2的第1部2a的上表面与第2引线框架3的第4部3a的上表面之间的距离h4长。第1引线框架2的第1部2a的下表面配置于与第2引线框架3的第4部3a以及第5部3b的上表面相同的平面上或者比该上表面配置于更靠上方。
119.中间框架4的第7部4a的上表面比第2引线框架3的第4部3a以及第5部3b的下表面配置于更靠上方。
120.第2引线框架3以及中间框架4的各塌边面30朝向例如上方。第1引线框架2的塌边面30朝向例如下方。此外,也可以第2引线框架3以及中间框架4的各塌边面30朝向下方,第1引线框架2的塌边面30朝向上方。
121.《半导体装置的制造方法》
122.制造实施方式2所涉及的半导体装置101的方法具备与制造实施方式1所涉及的半导体装置100的方法基本上同样的结构,但在上述第1工序中针对第2板部23以及第3板部24进行第2弯曲加工的方面,与半导体装置100的制造方法不同。
123.在第1工序中,首先,通过冲压加工,形成图14以及图15所示的导电部件21。图14以及图15所示的导电部件21具备与图5以及图6所示的导电部件20基本上同样的结构,但在第1方向x上以相对第2框部25b朝向与第1板部22相反的一侧延伸的方式配置有第2板部23的方面,与导电部件20不同。第2板部23的第1方向x的另一端与相对开口部26位于与第1板部
22相反的一侧的第2框部25b的一部分连接。即,第2板部23以及第3板部24在第2方向y上排列配置。
124.接下来,针对如图14以及图15所示的导电部件21,实施第1弯曲加工。由此,形成图16以及图17所示的导电部件21。与针对导电部件20的第1弯曲加工同样地,进行针对导电部件20的第1弯曲加工。
125.接下来,针对如图16以及图17所示的导电部件21,实施第2弯曲加工。由此,形成图18以及图19所示的导电部件21。与针对导电部件20的第2弯曲加工基本上同样地,进行针对导电部件21的第2弯曲加工,但在第2板部23与第3板部24都折弯的方面,与其不同。
126.如图18以及图19所示,导电部件21中的、第2板部23以及第3板部24以折弯线c为中心折弯。由此,第2板部23以及第3板部24在第2方向z上比第1板部22配置于更靠下方。
127.如图19所示,第2板部23以及第3板部24的各塌边面30与第1板部22的塌边面30在第2方向z上朝向相反侧。第2板部23以及第3板部24的各塌边面30朝向上方,第1板部22的塌边面30朝向下方。
128.第1方向x上的第2部分22b与第7部分24a之间的距离成为上述距离l1。第2方向z上的第2部分22b的上表面与第7部分24a的上表面之间的距离成为上述距离h1。第2方向z上的第1部分22a的上表面与第2部分22b的上表面之间的距离成为上述距离h2。第2方向z上的第2部分22b的上表面与第7部分24a的下表面之间的距离成为上述距离h3。第1方向x上的第2部分22b与第2板部23之间的距离成为上述距离l2。第2方向z上的第2部分22b的上表面与第2板部23的上表面之间的距离成为上述距离h4。
129.第2工序、第3工序以及第4工序与半导体装置100的制造方法中的工序同样地进行。如以上所述,制造半导体装置101。
130.半导体装置101具备与半导体装置100基本上同样的结构,所以能够起到与半导体装置100同样的效果。
131.此外,半导体装置101的第2引线框架3也可以具有通过第1弯曲加工形成的上述第6部。
132.实施方式3.
133.实施方式3所涉及的半导体装置的制造方法具备与实施方式1所涉及的半导体装置100的制造方法基本上同样的结构,但在上述第2弯曲加工中,代替以折弯线c为中心的折弯加工,而进行如图20以及图21所示的扭转加工的方面,与半导体装置100的制造方法不同。
134.针对至少第3板部24,进行扭转加工。在图20以及图21所示的扭转加工中,第3板部24以扭转中心线c为中心扭转而反转。第2板部23未扭转。连接第2板部23和第3板部24的框部25的第1方向x的宽度比第2板部23以及第3板部24的第1方向x的宽度充分窄。
135.在这样制造的半导体装置中,相对密封部件9的下表面9c的中间框架4的第8部4b的高度与相对密封部件9的下表面9c的第1引线框架2的第1部2a以及第2引线框架3的第4部3a的高度相等。
136.通过实施方式3所涉及的半导体装置的制造方法制造的半导体装置具备与半导体装置100基本上同样的结构,所以能够起到与半导体装置100同样的效果。
137.此外,也可以针对实施了第1弯曲加工后的第2板部23以及第3板部24进行扭转加
工。这样的扭转加工在制造具备包括上述第6部的第2引线框架3的半导体装置100的情况下优选。在这样制造的半导体装置中,与半导体装置101同样地,第2引线框架3以及中间框架4的各塌边面与第1引线框架2的塌边面朝向相反侧。
138.实施方式4.
139.如图22所示,实施方式4所涉及的半导体装置102具备与实施方式1所涉及的半导体装置100基本上同样的结构,但在第1引线框架2的第1部2a从密封部件9的上表面9d露出的方面,与半导体装置100不同。
140.第2引线框架3的第4部3a的上表面也从密封部件9的上表面9d露出。第2引线框架3包括第4部3a、第5部3b以及第6部3c。第5部3b以及第6部3c埋入于密封部件9的内部。第2布线部件7与第5部3b的上表面或者第6部3c的上表面接合。
141.相对密封部件9的下表面9c的第5部3b的上表面的高度是相对下表面9c的中间框架4的第7部4a的上表面的高度以上。优选,根据提高形成第2布线部件7的作业性(键合性)的观点,相对密封部件9的下表面9c的第5部3b的上表面的高度高于相对下表面9c的中间框架4的第7部4a的上表面的高度。即,第5部3b的上表面比第7部4a的上表面配置于更靠上方。第5部3b的上表面例如比搭载于第7部4a的上表面的电子零件5的上表面配置于更靠上方。
142.第2引线框架3的第4部3a在第3方向y上与中间框架4的第8部4b排列配置。第2引线框架3的第5部3b在第3方向y上与中间框架4的第7部4a排列配置。第2引线框架3的第6部3c在第3方向y上与中间框架4的第9部4c排列配置。
143.实施方式4所涉及的半导体装置102具备与半导体装置100基本上同样的结构,所以能够起到与半导体装置100同样的效果。
144.半导体装置102的上述距离h2比半导体装置100的上述距离h2长。另一方面,半导体装置102的上述距离l1与半导体装置100的上述距离l1同等。因此,在比较尺寸同等的半导体装置102和半导体装置100时,半导体装置102的绝缘距离比半导体装置100的绝缘距离长。
145.制造半导体装置102的方法具备与半导体装置100的制造方法基本上同样的结构,但在上述第3工序中使用的模具的结构与在半导体装置100的制造方法中使用的模具不同。
146.优选,在第3工序中,采用用于防止在密封部件9的上表面9d上形成由密封材料构成的毛刺(例如树脂毛刺)的手法。例如,在模具的内部的使密封部件9的上表面9d成型的部分配置膜后,在第1板部22以及第2板部23各自中应露出的面以与该膜相接的方式配置。另外,在第1板部22以及第2板部23各自中应露出的面粘接粘接带后,将它们投入到模具的内部。膜以及粘接带在密封部件9的成型完成后,从密封部件9分离。构成膜以及粘接带的材料例如包含聚酰亚胺。
147.如图23所示,在半导体装置102中,中间框架4的第8部4b的上表面也可以从密封部件9的上表面9d露出。
148.例如,能够通过在上述第1工序中,对至少第2板部23以及第3板部24进行第1弯曲加工以及第2弯曲加工,制造图23所示的半导体装置102。第2弯曲加工既可以是折弯加工,也可以是扭转加工。
149.图24是在制造图23所示的半导体装置102的方法的第2弯曲加工中被折弯加工的导电部件20的部分剖面图。通过对第1板部22、第2板部23以及第3板部24各自进行第2弯曲
加工,第1板部22、第2板部23以及第3板部24各自的应露出的面配置于同一平面上。
150.此外,通过对第2板部23以及第3板部24在第2弯曲加工中进行扭转加工,也能够制造半导体装置102。
151.实施方式5.
152.如图25所示,实施方式5所涉及的半导体装置103具备与实施方式1所涉及的半导体装置100基本上同样的结构,但在中间框架4与第2引线框架3连续的方面,与半导体装置100不同。
153.中间框架4与第2引线框架3的第5部3b连续。即,通过第1弯曲加工以及第2弯曲加工,形成配置于第2侧面9b侧的所有框架。图25所示的中间框架4仅由图4所示的中间框架4的第7部4a构成。
154.导热部件8的导电部件8a的厚度例如比绝缘部件8b的厚度厚。导热部件8的导电部件8a的厚度例如是2mm以上。构成导电部件8a的材料例如包含al。如上所述,这样的导热部件8相比于导电部件8a的厚度与绝缘部件8b的厚度相同的程度的导热部件8,具有更高的散热性。进而,在比较上述距离h2同等且仅导热部件8的厚度不同的2个半导体装置100的情况下,具备相对地厚的导热部件8的半导体装置103的绝缘距离比具备相对地薄的导热部件8的半导体装置103的绝缘距离长。
155.实施方式5所涉及的半导体装置103具备与半导体装置100基本上同样的结构,所以能够起到与半导体装置100同样的效果。
156.制造半导体装置103的方法具备与半导体装置100的制造方法基本上同样的结构,但在上述第1工序中第2板部23和第3板部24形成为一体的方面,与半导体装置100的制造方法不同。
157.在图25所示的半导体装置103的制造方法中,将第2弯曲加工作为扭转加工进行。此外,通过将第2弯曲加工作为折弯加工进行,也能够制造中间框架4与第2引线框架3连续的半导体装置103。
158.实施方式6.
159.如图26所示,实施方式6所涉及的半导体装置104具备与实施方式1所涉及的半导体装置100基本上同样的结构,但在密封部件9的上表面9d设置有凹凸的方面,与半导体装置100不同。
160.在第2方向z上密封部件9的上表面和密封部件9密封的各部件的距离被设定为用于实现要求的绝缘耐力的最短距离以上。例如,在第1方向x上位于第1引线框架2的第3部2c与第2引线框架3以及中间框架4之间的区域上的上表面9d比第1引线框架2的第1部2a、第3部2c、第2引线框架3以及中间框架4上的上表面9d更凹陷。
161.实施方式6所涉及的半导体装置104具备与半导体装置100基本上同样的结构,所以能够起到与半导体装置100同样的效果。
162.进而,在半导体装置104中,相比于上表面9d为平面的情况,降低密封部件9的体积以及重量。其结果,在半导体装置104中,相比于上表面9d为平面的情况,降低半导体装置104的重量以及体积。
163.实施方式7.
164.如图27所示,实施方式7所涉及的半导体装置105具备与实施方式1所涉及的半导
体装置100基本上同样的结构,但在中间框架4的第7部4a沿着第3方向y延伸的方面,与半导体装置100不同。
165.中间框架4的第7部4a沿着与第7部4a、第8部4b以及第9部4c连续的第1方向x交叉的第3方向y延伸。在从第2方向z观察时,中间框架4的形状例如是l字形状。第1引线框架2与第7部4a的沿着第3方向y延伸的部分之间的第1方向x的距离是l1。
166.实施方式7所涉及的半导体装置105具备与半导体装置100基本上同样的结构,所以能够起到与半导体装置100同样的效果。
167.制造半导体装置105的方法具备与半导体装置100的制造方法基本上同样的结构,但在通过上述第1工序的冲压加工形成的第3板部24具有沿着第3方向y延伸的部分的方面,与半导体装置100的制造方法不同。
168.如图28所示,通过第1工序中的冲压加工,形成具有在第1方向x上延伸的部分27和沿着第3方向y延伸的部分28的第3板部24。
169.第3板部24的在第1方向x上延伸的部分27以在第1方向x上相对第2框部25b朝向与第1板部22相反的一侧延伸的方式配置。在第1方向x上延伸的部分27的第1方向x的一端与相对开口部26位于与第1板部22相反的一侧的第2框部25b的一部分连接。在第1方向x上延伸的部分27的第1方向x的另一端与沿着第3方向y延伸的部分28的第3方向y的一端连接。沿着第3方向y延伸的部分28在第1方向x上配置于第1板部22与第2板部23之间。
170.接下来,针对如图28所示的导电部件20,实施第1弯曲加工。由此,形成图29所示的导电部件20。
171.如图29所示,在第3板部24形成第7部分24a、第8部分24b以及第9部分24c。
172.第7部分24a由在第1方向x上延伸的部分27的一部分和沿着第3方向y延伸的部分28的全部构成。第7部分24a在第2方向z上比第8部分24b的上表面配置于更靠上方。
173.接下来,针对如图29所示的导电部件20,实施第2弯曲加工。由此,形成图30所示的导电部件20。
174.如图30所示,导电部件20中的、第3板部24以折弯线c为中心折弯。由此,第3板部24在第2方向z上比第1板部22以及第2板部23配置于更靠下方。第3板部24的第7部分24a中的沿着第3方向延伸的部分在第1方向x上配置于第1板部22与第2板部23之间。
175.实施方式8.
176.本实施方式是将上述实施方式1~7所涉及的各半导体装置100~105应用于电力变换装置的例子。本公开不限定于特定的电力变换装置,但以下,作为实施方式8,说明将本公开应用于三相的逆变器的情况。
177.图31示出应用本实施方式的电力变换装置的电力变换系统的结构的框图。
178.图31所示的电力变换系统由电源150、电力变换装置200、负载300构成。电源150是直流电源,对电力变换装置200供给直流电力。电源150能够由各种电源构成,例如,既能够由直流体系、太阳能电池、蓄电池构成,也可以由与交流体系连接的整流电路、ac/dc转换器构成。另外,电源150也可以由将从直流体系输出的直流电力变换为预定的电力的dc/dc转换器构成。
179.电力变换装置200是连接于电源150与负载300之间的三相的逆变器,将从电源150供给的直流电力变换为交流电力,对负载300供给交流电力。电力变换装置200如图31所示,
具备:主变换电路201,将直流电力变换为交流电力而输出;以及控制电路203,将控制主变换电路201的控制信号输出给主变换电路201。
180.负载300是通过从电力变换装置200供给的交流电力驱动的三相的电动机。此外,负载300不限于特定的用途,是搭载于各种电气设备的电动机、例如被用作面向混合动力汽车、电动汽车、铁路车辆、电梯、或者空调设备的电动机。
181.以下,详细说明电力变换装置200。主变换电路201具备开关元件和续流二极管(未图示),通过开关元件开关,将从电源150供给的直流电力变换为交流电力,供给到负载300。主变换电路201的具体的电路结构有各种例子,但本实施方式的主变换电路201是2电平的三相全桥电路,能够由6个开关元件和与各个开关元件反并联的6个续流二极管构成。主变换电路201的各开关元件以及各续流二极管的至少任意一个是与上述实施方式1~7中的任意实施方式的半导体装置相当的半导体装置202具有的开关元件或者续流二极管。关于6个开关元件,针对每2个开关元件串联连接而构成上下支路,各上下支路构成全桥电路的各相(u相、v相、w相)。而且,各上下支路的输出端子、即主变换电路201的3个输出端子与负载300连接。
182.另外,主变换电路201具备驱动各开关元件的驱动电路(未图示)但驱动电路也可以内置于半导体装置202,还可以是与半导体装置202独立地具备驱动电路的结构。驱动电路生成驱动主变换电路201的开关元件的驱动信号,供给到主变换电路201的开关元件的控制电极。具体而言,依照来自后述控制电路203的控制信号,将使开关元件成为导通状态的驱动信号和使开关元件成为截止状态的驱动信号输出给各开关元件的控制电极。在将开关元件维持为导通状态的情况下,驱动信号是开关元件的阈值电压以上的电压信号(导通信号),在将开关元件维持为截止状态的情况下,驱动信号成为开关元件的阈值电压以下的电压信号(截止信号)。
183.控制电路203以对负载300供给期望的电力的方式,控制主变换电路201的开关元件。具体而言,根据应供给到负载300的电力,计算主变换电路201的各开关元件应成为导通状态的时间(导通时间)。例如,能够通过根据应输出的电压调制开关元件的导通时间的pwm控制,控制主变换电路201。而且,在各时间点,以向应成为导通状态的开关元件输出导通信号,向应成为截止状态的开关元件输出截止信号的方式,向主变换电路201具备的驱动电路输出控制指令(控制信号)。驱动电路依照该控制信号,向各开关元件的控制电极输出导通信号或者截止信号作为驱动信号。
184.在本实施方式所涉及的电力变换装置中,作为构成主变换电路201的半导体装置202,应用实施方式1~7所涉及的半导体装置100~105的至少任意一个,所以能够确保绝缘距离,并且比具备以往的半导体装置的电力变换装置小型化。
185.在本实施方式中,说明了将本公开应用于2电平的三相逆变器的例子,但本公开不限于此,能够应用于各种电力变换装置。在本实施方式中,设为2电平的电力变换装置,但也可以是3电平、多电平的电力变换装置,在对单相负载供给电力的情况下,也可以将本公开应用于单相的逆变器。另外,在对直流负载等供给电力的情况下,还能够将本公开应用于dc/dc转换器、ac/dc转换器。
186.另外,应用本公开的电力变换装置不限定于上述负载为电动机的情况,例如,既能够用作放电加工机、激光加工机或者感应加热烹调器、非接触供电系统的电源装置,进而也
能够用作太阳能发电系统、蓄电系统等的功率调节器。
187.如以上所述,说明了本公开的实施方式,但还能够使上述实施方式各种各样地变形。另外,本公开的基本的范围不限定于上述实施方式。本公开的基本的范围通过权利要求书示出,意图包括与权利要求书均等的意义以及范围内的所有变更。

技术特征:
1.一种半导体装置,具备半导体元件、第1引线框架、第2引线框架以及导热部件和密封所述半导体元件、所述第1引线框架、所述第2引线框架以及所述导热部件的密封部件,所述密封部件具有在第1方向上相互朝向相反侧的第1侧面以及第2侧面和沿着所述第1方向延伸的下表面,所述第1引线框架包括:第1部,从所述第1侧面露出;第2部,在与所述下表面交叉的第2方向上,比所述第1部配置于更靠所述下表面侧;以及第3部,将所述第1部和所述第2部电连接、并且相对所述第1部以及所述第2部各自倾斜,所述第2引线框架包括:第4部,从所述第2侧面露出;以及第5部,在所述第1方向以及所述第2方向上与所述第2部隔开间隔配置,所述第2部、所述第3部以及所述第5部被所述密封部件密封,所述半导体元件搭载于所述第2部的上表面,所述导热部件具有:相对所述第2部配置于与所述半导体元件相反的一侧且与所述第2部热连接、从所述下表面露出的部分,所述半导体装置还具备中间框架,该中间框架至少在所述第2方向上配置于所述第2部与所述第5部之间、并且搭载有构成包括所述第1引线框架以及所述第2引线框架的布线电路的一部分的要素,所述第1方向上的所述第2部与所述中间框架之间的距离比所述第2方向上的所述第1部的上表面与所述第2部的上表面之间的距离短。2.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述第1方向上的所述第2部与所述中间框架之间的距离比所述第2方向上的所述第2部的上表面与所述中间框架的上表面之间的距离短。3.根据权利要求1或者2所述的半导体装置,其中,所述第2部与所述中间框架之间的最短距离比所述第2部与所述第2引线框架之间的最短距离短。4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的半导体装置,其中,所述第2方向上的所述第1部的上表面与所述第2部的上表面之间的距离是2mm以上。5.根据权利要求1~4中的任意一项所述的半导体装置,其中,所述第1部从比所述密封部件的所述第2方向的中心位于更靠上方的所述第1侧面露出。6.根据权利要求1~5中的任意一项所述的半导体装置,其中,所述密封部件还具有位于与所述下表面相反的一侧的上表面,所述第1部的一部分从所述密封部件的所述上表面露出。7.根据权利要求1~6中的任意一项所述的半导体装置,其中,所述中间框架与所述第2引线框架连续。
8.根据权利要求1~7中的任意一项所述的半导体装置,其中,所述第1引线框架、所述第2引线框架以及所述中间框架各自具有通过冲压加工形成的塌边面,形成于所述中间框架的所述塌边面与形成于所述第1引线框架以及所述第2引线框架各自的所述塌边面在所述第2方向上朝向相反侧。9.根据权利要求1~7中的任意一项所述的半导体装置,其中,所述第1引线框架、所述第2引线框架以及所述中间框架各自具有通过冲压加工形成的塌边面,形成于所述中间框架以及所述第2引线框架各自的所述塌边面与形成于所述第1引线框架的所述塌边面在所述第2方向上朝向相反侧。10.根据权利要求1~9中的任意一项所述的半导体装置,其中,构成所述第1引线框架、所述第2引线框架以及所述中间框架的材料是同一材料。11.根据权利要求1~10中的任意一项所述的半导体装置,其中,还具备:第1布线部件,将所述半导体元件和构成所述布线电路的一部分的要素电连接;以及第2布线部件,将构成所述布线电路的一部分的要素和所述第2引线框架电连接,构成所述布线电路的一部分的要素、所述第1布线部件以及所述第2布线部件被所述密封部件密封。12.一种电力变换装置,具备:主变换电路,具有权利要求1~11中的任意一项所述的半导体装置,该主变换电路将输入的电力变换而输出;以及控制电路,将控制所述主变换电路的控制信号输出给所述主变换电路。

技术总结
半导体装置(100)具备半导体元件(1)、第1引线框架(2)、第2引线框架(3)以及导热部件(8)和将它们密封的密封部件(9)。第1引线框架包括:第1部(2a),从密封部件的第1侧面(9A)露出;第2部(2b),在与密封部件的下表面(9C)交叉的第2方向(Z)上比第1部配置于更靠下表面侧;以及第3部(2c),连接第1部和第2部、并且相对第1部以及第2部各自倾斜。第2引线框架包括:第4部(3a),从密封部件的第2侧面(9B)露出;以及第5部(3b),与第2部隔开间隔配置。半导体元件搭载于第2部的上表面。上述半导体装置还具备:至少在第2方向上配置于第2部与第5部之间、并且搭载有构成包括第1以及第2引线框架的布线电路的一部分的要素的中间框架(4)。第1方向(X)上的第2部与中间框架之间的距离(L1)比第2方向上的第1部的上表面与第2部的上表面之间的距离(h1)短。离(h1)短。离(h1)短。


技术研发人员:六分一穗隆 山本圭 坂本健
受保护的技术使用者:三菱电机株式会社
技术研发日:2020.03.13
技术公布日:2022/11/1
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