半導(dǎo)體裝置制造方法
【專利摘要】在半導(dǎo)體裝置中，第一連接金屬部件(31)、第二連接金屬部件(32)、第三連接金屬部件(34)和第四連接金屬部件(35)中的每一個(gè)將對(duì)應(yīng)的配線電連接至形成在第一和第二半導(dǎo)體元件(Tr1、Tr2)的下表面和上表面上的主電極中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)。第一連接金屬部件(31)、第二連接金屬部件(32)、第三連接金屬部件(34)和第四連接金屬部件(35)中的每一個(gè)的橫截面面積大于配置于在俯視圖中位于第一和第二半導(dǎo)體元件(Tr1、Tr2)的區(qū)域外的區(qū)域處的第五連接金屬部件(37、38)的橫截面面積。
【專利說明】半導(dǎo)體裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置例如電源模塊。

【背景技術(shù)】
[0002]電源模塊是成對(duì)開關(guān)元件串聯(lián)連接至電源并且從成對(duì)開關(guān)元件之間獲得輸出的器件。這樣的電源模塊用在例如構(gòu)成用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路的逆變電路中。
[0003]發(fā)明人已經(jīng)開發(fā)了一種制造電源模塊的新方法。具體地，制備對(duì)其預(yù)先進(jìn)行預(yù)定加工的多個(gè)片部件。片部件中的每一個(gè)包括熱塑性樹脂膜。該預(yù)定加工包括用于形成電路的蝕刻、用于形成孔的孔加工以及用于形成連接金屬部件例如通路的金屬糊料填充。在預(yù)定片部件中形成用于容納電子構(gòu)件的構(gòu)件孔。
[0004]堆疊多個(gè)片部件。在該過程中，高端開關(guān)元件和低端開關(guān)元件中的每一個(gè)容納在預(yù)定構(gòu)件孔中。這兩個(gè)開關(guān)元件設(shè)置為沿頂至底的方向間隔開地彼此面對(duì)。在將所有片部件堆疊的情況下進(jìn)行熱壓。因而，能夠獲得其中設(shè)置有高端開關(guān)元件和低端開關(guān)元件的電源模塊。
[0005]在這樣的電源模塊中，電連接至形成在開關(guān)元件中的每一個(gè)的上表面?zhèn)壬系闹麟姌O的連接金屬部件設(shè)置在開關(guān)元件的上表面上。另外，電連接至形成在開關(guān)元件中的每一個(gè)的下表面?zhèn)壬系闹麟姌O的連接金屬部件設(shè)置在開關(guān)元件的下表面上。在這樣的電源模塊中，當(dāng)在制造過程中將堆疊的多個(gè)片部件一并熱壓時(shí)，大的應(yīng)力通過連接金屬部件施加到開關(guān)元件中的每一個(gè)，并且因此存在開關(guān)元件發(fā)生損壞的可能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種具有抑制或防止半導(dǎo)體元件在制造過程中發(fā)生損壞的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置。
[0007]本發(fā)明的第一方面涉及一種半導(dǎo)體裝置(I)，該半導(dǎo)體裝置(I)包括:具有第一配線(12A)的第一配線層(12);形成在第一配線層(12)上的第一層間膜(13);形成在第一層間膜(13)上并且具有第二配線(14A)的第二配線層(14);設(shè)置在第一層間膜(13)內(nèi)的第一半導(dǎo)體元件(Trl);形成在第二配線層(14)上的第二層間膜(15);設(shè)置在第二層間膜(15)內(nèi)并且配置為面對(duì)第一半導(dǎo)體元件(Trl)的第二半導(dǎo)體元件(Tr2);形成在第二層間膜(15)上并且具有第三配線(16A)的第三配線層(16);將第一配線(12A)電連接至形成在第一半導(dǎo)體元件(Trl)的下表面上的主電極的第一連接金屬部件(31);將第二配線(14A)電連接至形成在第一半導(dǎo)體元件(Trl)的上表面上的主電極的第二連接金屬部件(32);將第二配線(14A)電連接至形成在第二半導(dǎo)體元件(Tr2)的下表面上的主電極的第三連接金屬部件(34);將第三配線(16A)電連接至形成在第二半導(dǎo)體元件(Tr2)的上表面上的主電極的第四連接金屬部件(35);以及配置于在俯視圖中位于第一和第二半導(dǎo)體元件(Trl、Tr2)的區(qū)域外的區(qū)域處的第五連接金屬部件(37、38)，第五連接金屬部件(37、38)將第一配線(12A)連接至第二配線(14A)或者將第二配線(14A)連接至第三配線(16A)，其中第一連接金屬部件(31)、第二連接金屬部件(32)、第三連接金屬部件(34)和第四連接金屬部件(35)中的每一個(gè)的橫截面面積大于第五連接金屬部件(37、38)的橫截面面積。括號(hào)內(nèi)的字母數(shù)字符號(hào)表示在下面描述的一個(gè)實(shí)施方案中的對(duì)應(yīng)的構(gòu)件等，但應(yīng)注意本發(fā)明的范圍不限于實(shí)施方案。這適用于
【發(fā)明內(nèi)容】
中的描述。
[0008]在本發(fā)明的以上方面中，具有比設(shè)置在位于第一和第二半導(dǎo)體元件的區(qū)域外的區(qū)域處的連接金屬部件的橫截面面積大的橫截面面積的連接金屬部件設(shè)置在半導(dǎo)體元件中的每一個(gè)的上側(cè)和下側(cè)中的每一個(gè)上。因此，當(dāng)通過使第一和第二半導(dǎo)體元件設(shè)置在預(yù)先進(jìn)行預(yù)定加工的多個(gè)片部件內(nèi)的方式來堆疊片部件然后將片部件一并熱壓來制造半導(dǎo)體裝置時(shí)，能夠減小施加到半導(dǎo)體元件中的每一個(gè)的應(yīng)力。因而，能夠抑制或防止在制造過程中半導(dǎo)體元件中的每一個(gè)發(fā)生損壞。
[0009]本發(fā)明的第二方面涉及一種半導(dǎo)體裝置(I)，該半導(dǎo)體裝置(I)包括:具有第一配線(12A)的第一配線層(12);形成在第一配線層(12)上的第一層間膜(13);形成在第一層間膜(13)上并且具有第二配線(14A)的第二配線層(14);設(shè)置在第一層間膜(13)內(nèi)的第一半導(dǎo)體元件(Trl);形成在第二配線層(14)上的第二層間膜(15);設(shè)置在第二層間膜
(15)內(nèi)并且配置為面對(duì)第一半導(dǎo)體元件(Trl)的第二半導(dǎo)體元件(Tr2);形成在第二層間膜(15)上并且具有第三配線(16A)的第三配線層(16);將第一配線(12A)電連接至形成在第一半導(dǎo)體元件(Trl)的下表面上的主電極的第一連接金屬部件(31);將第二配線(14A)電連接至形成在第一半導(dǎo)體元件(Trl)的上表面上的主電極的第二連接金屬部件(32);將第二配線(14A)電連接至形成在第二半導(dǎo)體元件(Tr2)的下表面上的主電極的第三連接金屬部件(34);以及將第三配線(16A)電連接至形成在第二半導(dǎo)體元件(Tr2)的上表面上的主電極的第四連接金屬部件(35)，其中第一連接金屬部件(31)的接觸主電極的接觸面積等于或大于第一半導(dǎo)體元件(Trl)的下表面的面積的50%，第二連接金屬部件(32)的接觸主電極的接觸面積等于或大于第一半導(dǎo)體元件(Trl)的上表面的面積的50%，第三連接金屬部件(34)的接觸主電極的接觸面積等于或大于第二半導(dǎo)體元件(Tr2)的下表面的面積的50%，以及第四連接金屬部件(35)的接觸主電極的接觸面積等于或大于第二半導(dǎo)體元件(Tr2)的上表面的面積的50%。
[0010]在本發(fā)明的以上方面中，連接金屬部件中的每一個(gè)的接觸面積等于或大于對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體元件的對(duì)應(yīng)表面的50%，連接金屬部件連接至半導(dǎo)體元件的下表面和上表面上的各個(gè)主電極，并且連接金屬部件中的每一個(gè)的接觸區(qū)域接觸相應(yīng)的主電極。因此，當(dāng)通過使第一和第二半導(dǎo)體元件設(shè)置在預(yù)先進(jìn)行預(yù)定加工的多個(gè)片部件內(nèi)的方式來堆疊片部件然后將片部件一并熱壓來制造半導(dǎo)體裝置時(shí)，能夠減小施加到半導(dǎo)體元件中的每一個(gè)的應(yīng)力。因而，能夠抑制或防止在制造過程中半導(dǎo)體元件中的每一個(gè)發(fā)生損壞。
[0011]在本發(fā)明的以上方面中的每一個(gè)中，半導(dǎo)體裝置通過如下步驟制造:以使得第一和第二半導(dǎo)體元件(Trl、Tr2)設(shè)置在預(yù)先進(jìn)行預(yù)定加工的多個(gè)片部件(SI至S8)內(nèi)的方式來堆疊片部件(SI至S8)，然后將片部件(SI至S8) —并熱壓。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)意義，在附圖中相似的附圖標(biāo)記指代相似的元件，并且其中:
[0013]圖1為示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的電源模塊的構(gòu)造的橫截面圖；
[0014]圖2為圖1的部分切割俯視圖；
[0015]圖3為示出電源模塊的電氣構(gòu)造的電路圖；以及
[0016]圖4為示出制造電源模塊的方法的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]在下文中，將參照附圖描述將本發(fā)明應(yīng)用于電源模塊的一個(gè)實(shí)施方案。圖1為示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的電源模塊的構(gòu)造的橫截面圖。圖2為圖1的部分切割俯視圖。電源模塊I形成為在俯視圖中具有基本正方的形狀。電源模塊I包括設(shè)置為沿頂至底的方向間隔開地彼此面對(duì)的第一開關(guān)元件Trl和第二開關(guān)元件Tr2。
[0018]開關(guān)元件Trl和Tr2中的每一個(gè)在俯視圖中為四角形。在該實(shí)施方案中，開關(guān)元件Trl和Tr2中的每一個(gè)由η溝道型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)構(gòu)成。開關(guān)元件Trl和Tr2中的每一個(gè)具有設(shè)置在其下表面上的漏電極D。開關(guān)元件Trl和Tr2中的每一個(gè)具有設(shè)置在其上表面上的源電極S和柵電極G。在本說明書中，漏電極和源電極共同稱為主電極，并且柵電極稱為控制電極。
[0019]在下絕緣膜11上形成具有第一配線12A的第一配線層12。在第一配線層12上形成第一層間膜13。在第一層間膜13上形成具有第二配線14A的第二配線層14。將絕緣樹脂14B填充到第二配線14A之間的間隙中。在第二配線層14上形成第二層間膜15。在第二層間膜15上形成具有第三配線16A的第三配線層16。將絕緣樹脂16B填充到第三配線16A之間的間隙中。在第三配線層16上形成上絕緣膜17。
[0020]第一層間膜13具有從第一配線層12側(cè)依次堆疊第一絕緣膜21、第二絕緣膜22和第三絕緣膜23的結(jié)構(gòu)。第二層間膜15具有從第二配線層14側(cè)依次堆疊第四絕緣膜24、第五絕緣膜25和第六絕緣膜26的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方案中，下絕緣膜11、第一絕緣膜21、第二絕緣膜22、第三絕緣膜23、第四絕緣膜24、第五絕緣膜25、第六絕緣膜26和上絕緣膜17中的每一個(gè)由絕緣熱塑性樹脂形成。第一配線12A、第二配線14A和第三配線16A中的每一個(gè)由銅形成。
[0021]第一開關(guān)元件Trl設(shè)置在第一層間膜13內(nèi)。具體地，第一層間膜13內(nèi)的第二絕緣膜22具有貫通第二絕緣膜22的構(gòu)件孔22a，并且第一開關(guān)元件Trl配置在構(gòu)件孔22a中。第二開關(guān)元件Tr2配置在第一開關(guān)元件Trl正上方的位置處。具體地，第二開關(guān)元件Tr2設(shè)置在第二層間膜15內(nèi)。更具體地，第二層間膜15內(nèi)的第五絕緣膜25具有貫通第五絕緣膜25的構(gòu)件孔25a，并且第二開關(guān)元件Tr2配置在構(gòu)件孔25a中。
[0022]第一開關(guān)元件Trl的漏電極D和第一配線12A通過貫通第一絕緣膜21的第一通路31彼此電連接。在俯視圖中，第一通路31配置在配置有第一開關(guān)元件Trl的區(qū)域內(nèi)。第一通路31在俯視圖中基本是矩形。第一通路31的接觸第一開關(guān)元件Trl的漏電極D的接觸面積等于或大于第一開關(guān)元件Trl的下表面的面積的50%。
[0023]第一開關(guān)元件Trl的源電極S和第二配線14A通過貫通第三絕緣膜23的第二通路32彼此電連接。在俯視圖中，第二通路32配置在配置有第一開關(guān)元件Trl的區(qū)域內(nèi)。第二通路32在俯視圖中基本是矩形。第二通路32的接觸第一開關(guān)元件Trl的源電極S的接觸面積等于或大于第一開關(guān)元件Trl的上表面的面積的50%。
[0024]第一開關(guān)元件Trl的柵電極G和第二配線14A通過貫通第三絕緣膜23的第三通路33彼此電連接。在俯視圖中，第三通路33配置在配置有第一開關(guān)元件Trl的區(qū)域內(nèi)。第三通路33具有截頂圓錐形狀，并且在俯視圖中為圓形。連接至第一開關(guān)元件Trl的源電極S的第二配線14A與第二開關(guān)元件Tr2的漏電極D通過貫通第四絕緣膜24的第四通路34彼此電連接。因而，第一開關(guān)元件Trl的源電極S與第二開關(guān)元件Tr2的漏電極D彼此電連接。在俯視圖中，第四通路34配置在配置有第二開關(guān)元件Tr2的區(qū)域內(nèi)。第四通路34在俯視圖中基本是矩形。第四通路34的接觸第二開關(guān)元件Tr2的漏電極D的接觸面積等于或大于第二開關(guān)元件Tr2的下表面的面積的50%。
[0025]第二開關(guān)元件Tr2的源電極S和第三配線16A通過貫通第六絕緣膜26的第五通路35彼此電連接。在俯視圖中，第五通路35配置在配置有第二開關(guān)元件Tr2的區(qū)域內(nèi)。第五通路35在俯視圖中基本是矩形。第五通路35的接觸第二開關(guān)元件Tr2的源電極S的接觸面積等于或大于第二開關(guān)元件Tr2的上表面的面積的50%。
[0026]第二開關(guān)元件Tr2的柵電極G和第三配線16A通過貫通第六絕緣膜26的第六通路36彼此電連接。在俯視圖中，第六通路36配置在配置有第二開關(guān)元件Tr2的區(qū)域內(nèi)。第六通路36具有截頂圓錐形狀，并且在俯視圖中為圓形。第一配線12A與第二配線14A通過貫通第一層間膜13的第七通路37彼此電連接。在俯視圖中，第七通路37配置在位于配置有第一開關(guān)元件Trl的區(qū)域外的區(qū)域中。第七通路37由分別貫通第一絕緣膜21、第二絕緣膜22和第三絕緣膜23的三個(gè)部分構(gòu)成。構(gòu)成第七通路37的三個(gè)部分中的每一個(gè)具有截頂圓錐形狀，并且在俯視圖中為圓形。
[0027]第二配線14A和第三配線16A通過貫通第二層間膜15的第八通路38彼此電連接。在俯視圖中，第八通路38配置在位于配置有第二開關(guān)元件Tr2的區(qū)域外的區(qū)域中。第八通路38由分別貫通第四絕緣膜24、第五絕緣膜25和第六絕緣膜26的三個(gè)部分構(gòu)成。構(gòu)成第八通路38的三個(gè)部分中的每一個(gè)具有截頂圓錐形狀，并且在俯視圖中為圓形。通路31至38中的每一個(gè)使用例如Sn-Ag形成。
[0028]在上絕緣膜17中設(shè)置多個(gè)端子。端子中的每一個(gè)貫通上絕緣膜17。這些端子包括第一電源端子41、第一柵極端子42、第二電源端子43、第二柵極端子44和輸出端子45 (參見圖2)。電極41至45中的每一個(gè)使用例如Sn-Ag形成。第一開關(guān)兀件Trl的漏電極D通過第一通路31、第一配線12A、第七通路37、第二配線14A、第八通路38和第三配線16A連接至第一電源端子41。第一開關(guān)元件Trl的源電極S通過第二通路32、第二配線14A和第四通路34連接至第二開關(guān)元件Tr2的漏電極D。
[0029]第一開關(guān)元件Trl的柵電極G通過第三通路33、第二配線14A和貫通第二層間膜15的通路(未示出)連接至與第一柵極端子42連接的第三配線16A。即，第一開關(guān)元件Trl的柵電極G連接至第一柵極端子42。第二開關(guān)元件Tr2的源電極S通過第五通路35和第三配線16A連接至第二電源端子43。第二開關(guān)元件Tr2的柵電極G通過第六通路36和第三配線16A連接至第二柵極端子44。
[0030]連接至第一開關(guān)元件Trl的源電極S和第二開關(guān)元件Tr2的漏電極D的第二配線14A通過貫通第二層間膜15的通路(未示出)連接至第三配線16A(未示出)。第三配線16A連接至輸出端子45。即，第一開關(guān)元件Trl的源電極S和第二開關(guān)元件Tr2的漏電極D連接至輸出端子45。
[0031]第一通路31、第二通路32、第四通路34和第五通路35中的每一個(gè)的橫截面面積大于第七通路37和第八通路38的橫截面面積中的任一者。圖3為示出電源模塊I的電氣構(gòu)造的電路圖。第一二極管Dil和第二二極管Di2分別設(shè)置在第一開關(guān)元件Trl和第二開關(guān)元件Tr2中。這些二極管Dil、Di2稱為寄生二極管或體二極管。
[0032]第一開關(guān)元件Trl和第一二極管Dil形成高端電路51。第二開關(guān)元件Tr2和第二二極管Di2形成低端電路52。高端電路51和低端電路52串聯(lián)連接在第一電源端子(正極側(cè)電源端子)41與第二電源端子(負(fù)極側(cè)電源)43之間，并且輸出端子45連接至高端電路51與低端電路52之間的連接點(diǎn)53。
[0033]第一二極管Dil并聯(lián)連接至第一開關(guān)元件Trl。具體地，第一二極管Dil的陽極連接至第一開關(guān)元件Trl的源極S，并且第一二極管Dil的陰極連接至第一開關(guān)元件Trl的漏極D。第二二極管Di2并聯(lián)連接至第二開關(guān)元件Tr2。具體地，第二二極管Di2的陽極連接至第二開關(guān)元件Tr2的源極S，并且第二二極管Di2的陰極連接至第二開關(guān)元件Tr2的漏極D0
[0034]第一開關(guān)元件Trl的漏極D連接至第一電源端子41。第一開關(guān)元件Trl的源極S連接至第二開關(guān)元件Tr2的漏極D。第二開關(guān)元件Tr2的源極S連接至第二電源端子43。第一開關(guān)元件Trl的源極S與第二開關(guān)元件Tr2的漏極D之間的連接點(diǎn)53連接至輸出端子45。第一開關(guān)元件Trl的柵極G連接至第一柵極端子42。第二開關(guān)元件Tr2的柵極G連接至第二柵極端子44。
[0035]圖4為示出制造電源模塊I的方法的圖。首先，如圖4所示，預(yù)先制備對(duì)其進(jìn)行預(yù)定加工的多個(gè)片部件SI至S8 (第一片部件SI至第八片部件S8)。片部件SI至片部件S8中的每一個(gè)如下制造。制造第一片部件SI用于形成下絕緣膜11和第一配線12A。在第一片部件SI中，使用一側(cè)接合有銅箔的熱塑性樹脂膜作為基材。通過蝕刻基材的銅箔，在用作下絕緣膜11的塑性樹脂膜上形成第一配線12A。由此，制造了第一片部件SI。
[0036]制造第二片部件S2用于形成第一絕緣膜21。在第二片部件S2中，使用塑性樹脂膜作為基材。在該基材中形成包括用于分別形成第一通路31和第七通路37的一部分的通路孔的多個(gè)通路孔。將由Sn-Ag制成的金屬糊料60填充到通路孔中的每一個(gè)中。由此，制造了第二片部件S2。
[0037]制造第三片部件S3用于形成第二絕緣膜22。在第三片部件S3中，使用塑性樹脂膜作為基材。在該基材中形成用于容納第一開關(guān)元件Trl的構(gòu)件孔22a。在該基材中形成包括用于形成第七通路37的一部分的通路孔的至少一個(gè)通路孔。將金屬糊料60填充到通路孔中的每一個(gè)中。由此，制造了第三片部件S3。
[0038]制造第四片部件S4用于形成第三絕緣膜23和第二配線14A。在第四片部件S4中，使用一側(cè)接合有銅箔的熱塑性樹脂膜作為基材。通過蝕刻基材的銅箔在用作第三絕緣膜23的塑性樹脂膜上形成第二配線14A。在用作第三絕緣膜23的塑性樹脂膜中形成用于分別容納第一開關(guān)元件Trl的源電極S和柵電極G的孔。此外，在用作第三絕緣膜23的塑性樹脂膜中形成包括用于分別形成第二通路32、第三通路33和第七通路37的一部分的通路孔的多個(gè)通路孔。將金屬糊料60填充到通路孔中的每一個(gè)中。由此，制造了第四片部件S4。
[0039]制造第五片部件S5用于形成第四絕緣膜24。在第五片部件S5中，使用塑性樹脂膜作為基材。在該基材中形成包括用于分別形成第四通路34和第八通路38的一部分的通路孔的多個(gè)通路孔。將金屬糊料60填充到通路孔中的每一個(gè)中。由此，制造了第五片部件S5。
[0040]制造第六片部件S6用于形成第五絕緣膜25。在第六片部件S6中，使用塑性樹脂膜作為基材。在該基材中形成用于容納第二開關(guān)元件Tr2的構(gòu)件孔25a。在該基材中形成包括用于形成第八通路38的一部分的通路孔的多個(gè)通路孔。將金屬糊料60填充到通路孔中的每一個(gè)中。由此，制造了第六片部件S6。
[0041]制造第七片部件S7用于形成第六絕緣膜26和第三配線16A。在第七片部件S7中，使用一側(cè)接合有銅箔的熱塑性樹脂膜作為基材。通過蝕刻基材的銅箔在用作第六絕緣膜26的塑性樹脂膜上形成第三配線16A。在用作第六絕緣膜26的塑性樹脂膜中形成用于分別容納第二開關(guān)元件Tr2的源電極S和柵電極G的孔。此外，在用作第六絕緣膜26的塑性樹脂膜中形成包括用于分別形成第五通路35、第六通路36和第八通路38的一部分的通路孔的多個(gè)通路孔。將金屬糊料60填充到通路孔中的每一個(gè)中。由此，制造了第七片部件S7。
[0042]制造第八片部件S8用于形成上絕緣膜17。在第八片部件S8中，使用塑性樹脂膜作為基材。在該基材中形成包括用于分別形成第一電源端子41、第一柵極端子42、第二電源端子43、第二柵極端子44和輸出端子45的端子形成孔的多個(gè)端子形成孔。將金屬糊料60填充到通路孔中的每一個(gè)中。由此，制造了第八片部件S8。
[0043]接下來，堆疊第一片部件SI至第三片部件S3。第一開關(guān)元件Trl容納在第三片部件S3的構(gòu)件孔22a中。此后，在其上堆疊第四至第六片部件S4至S6。第二開關(guān)元件Tr2容納在第六片部件S6的構(gòu)件孔25a中。此后，在其上堆疊第七和第八片部件S7、S8。最終，對(duì)堆疊體進(jìn)行熱壓。
[0044]因而，燒結(jié)金屬糊料60。因而，形成通路31至38等中的每一個(gè)以及端子41至45中的每一個(gè)，并且進(jìn)行片部件之間的電接合以及開關(guān)元件Trl、Tr2的電極與通孔之間的電接合。熱塑性樹脂(絕緣樹脂)由于熱塑性樹脂的流動(dòng)而填充到間隙中，并且開關(guān)元件Trl、Tr2利用樹脂密封。因而，絕緣樹脂14B填充到第二配線14A之間的每個(gè)空隙中，并且絕緣樹脂16B填充到第三配線16A之間的每個(gè)空隙中。如此，獲得圖1至圖3中所示的電源模塊。
[0045]在以上實(shí)施方案中，第一通路31和第二通路32分別連接至第一開關(guān)元件Trl的下表面上的漏電極D和第一開關(guān)元件Trl的上表面上的源電極S。通路31、32的接觸對(duì)應(yīng)的電極D、S的接觸面積等于或大于第一開關(guān)元件Trl的形成有對(duì)應(yīng)的電極D、S的表面的面積的50% (換言之，通路31的接觸電極D的接觸面積等于或大于第一開關(guān)元件Trl的形成有電極D的表面的面積的50%，并且通路32的接觸電極S的接觸面積等于或大于第一開關(guān)元件Trl的形成有電極S的表面的面積的50%)。第四通路34和第五通路35分別連接至第二開關(guān)元件Tr2的下表面上的漏電極D和第二開關(guān)元件Tr2的上表面上的源電極S。通路34、35的接觸對(duì)應(yīng)的電極D、S的接觸面積等于或大于第二開關(guān)元件Tr2的形成有對(duì)應(yīng)的電極D、S的表面的面積的50% (換言之，通路34的接觸電極D的接觸面積等于或大于第二開關(guān)元件Tr2的形成有電極D的表面的面積的50%，并且通路35的接觸電極S的接觸面積等于或大于開關(guān)元件Tr2的形成有電極S的表面的面積的50% )。因此，在制造電源模塊I時(shí)，能夠減小施加到開關(guān)元件Trl、Tr2中的每一個(gè)的應(yīng)力。因而，在制造過程中，能夠抑制或防止電源模塊I發(fā)生損壞。
[0046]盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的實(shí)施方案，但是本發(fā)明可以以其他方式實(shí)施。例如，在前述實(shí)施方案中，開關(guān)元件Trl、Tr2中的每一個(gè)由MOSFET構(gòu)成。然而，開關(guān)元件Trl、Tr2中的每一個(gè)可以為其他半導(dǎo)體元件。例如，開關(guān)元件Trl、Tr2中的每一個(gè)可以為絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。在這種情況下，IGBT的集電極和發(fā)射電極用作主電極，并且IGBT的柵電極用作控制電極。
[0047]此外，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以做出各種設(shè)計(jì)改變。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于包括: 具有第一配線(12A)的第一配線層(12)； 形成在所述第一配線層(12)上的第一層間膜(13)； 形成在所述第一層間膜(13)上并且具有第二配線(14A)的第二配線層(14)； 設(shè)置在所述第一層間膜(13)內(nèi)的第一半導(dǎo)體元件(Trl)； 形成在所述第二配線層(14)上的第二層間膜(15)； 設(shè)置在所述第二層間膜(15)內(nèi)并且配置為面對(duì)所述第一半導(dǎo)體元件(Trl)的第二半導(dǎo)體元件(Tr2)； 形成在所述第二層間膜(15)上并且具有第三配線(16A)的第三配線層(16)； 將所述第一配線(12A)電連接至形成在所述第一半導(dǎo)體元件(Trl)的下表面上的主電極的第一連接金屬部件(31)； 將所述第二配線(14A)電連接至形成在所述第一半導(dǎo)體元件(Trl)的上表面上的主電極的第二連接金屬部件(32)； 將所述第二配線(14A)電連接至形成在所述第二半導(dǎo)體元件(Tr2)的下表面上的主電極的第三連接金屬部件(34)； 將所述第三配線(16A)電連接至形成在所述第二半導(dǎo)體元件(Tr2)的上表面上的主電極的第四連接金屬部件(35);以及 配置于在俯視圖中位于所述第一和第二半導(dǎo)體元件(Trl、Tr2)的區(qū)域外的區(qū)域處的第五連接金屬部件(37、38)，所述第五連接金屬部件(37、38)將所述第一配線(12A)連接至所述第二配線(14A)或者將所述第二配線(14A)連接至所述第三配線(16A)， 其中所述第一連接金屬部件(31)、所述第二連接金屬部件(32)、所述第三連接金屬部件(34)和所述第四連接金屬部件(35)中的每一個(gè)的橫截面面積大于所述第五連接金屬部件(37、38)的橫截面面積。
2.—種半導(dǎo)體裝置，其特征在于包括: 具有第一配線(12A)的第一配線層(12)； 形成在所述第一配線層(12)上的第一層間膜(13)； 形成在所述第一層間膜(13)上并且具有第二配線(14A)的第二配線層(14)； 設(shè)置在所述第一層間膜(13)內(nèi)的第一半導(dǎo)體元件(Trl)； 形成在所述第二配線層(14)上的第二層間膜(15)； 設(shè)置在所述第二層間膜(15)內(nèi)并且配置為面對(duì)所述第一半導(dǎo)體元件(Trl)的第二半導(dǎo)體元件(Tr2)； 形成在所述第二層間膜(15)上并且具有第三配線(16A)的第三配線層(16)； 將所述第一配線(12A)電連接至形成在所述第一半導(dǎo)體元件(Trl)的下表面上的主電極的第一連接金屬部件(31)； 將所述第二配線(14A)電連接至形成在所述第一半導(dǎo)體元件(Trl)的上表面上的主電極的第二連接金屬部件(32)； 將所述第二配線(14A)電連接至形成在所述第二半導(dǎo)體元件(Tr2)的下表面上的主電極的第三連接金屬部件(34);以及 將所述第三配線(16A)電連接至形成在所述第二半導(dǎo)體元件(Tr2)的上表面上的主電極的第四連接金屬部件(35)， 其中所述第一連接金屬部件(31)的接觸所述主電極的接觸面積等于或大于所述第一半導(dǎo)體元件(Trl)的所述下表面的面積的50%，所述第二連接金屬部件(32)的接觸所述主電極的接觸面積等于或大于所述第一半導(dǎo)體元件(Trl)的所述上表面的面積的50%，所述第三連接金屬部件(34)的接觸所述主電極的接觸面積等于或大于所述第二半導(dǎo)體元件(Tr2)的所述下表面的面積的50%，以及所述第四連接金屬部件(35)的接觸所述主電極的接觸面積等于或大于所述第二半導(dǎo)體元件(Tr2)的所述上表面的面積的50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述半導(dǎo)體裝置通過如下步驟制造:以使得所述第一和第二半導(dǎo)體元件(Trl、Tr2)設(shè)置在預(yù)先進(jìn)行預(yù)定加工的多個(gè)片部件(SI至S8)內(nèi)的方式來堆疊所述片部件(SI至S8)，然后將所述片部件(SI至S8) —并熱壓。
【文檔編號(hào)】H01L25/00GK104282668SQ201410311866
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月4日
【發(fā)明者】長(zhǎng)瀨茂樹, 多田和夫 申請(qǐng)人:株式會(huì)社捷太格特, 株式會(huì)社電裝