半导体装置以及半导体装置的制造方法

技术领域

本发明涉及半导体装置以及半导体装置的制造方法。

背景技术

例如在专利文献1中，公开了具有多个子模块的半导体装置。在专利文献1记载的技术中，将由上下的电极夹着多个SiC芯片(相当于半导体元件)构成的子模块装入至半导体装置之后，为了将SiC芯片的周围绝缘而通过封装树脂实施封装。

专利文献1：国际公开第2018/047474号

但是，在专利文献1记载的技术中，由于通过封装树脂封装了子模块整体，所以在想要重新利用子模块制造其它的半导体装置的情况下，难以将子模块从半导体装置取出。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供能够容易地从半导体装置取出子模块而将子模块重新利用的技术。

本发明涉及的半导体装置具有：子模块，其将导体板和经由第1接合材料搭载于所述导体板的上表面的半导体元件通过第1封装材料封装；绝缘基板，其经由第2接合材料接合至所述子模块的下表面；壳体，其包围所述绝缘基板以及所述子模块的周围；以及第2封装材料，其以至少使所述子模块的上表面露出的方式将由所述壳体围出的区域封装。

发明的效果

根据本发明，第2封装材料没有将子模块完全覆盖，至少使子模块的上表面露出，因此不必将第2封装材料熔化就能够容易地从半导体装置取出子模块。由此，能够重新利用子模块。

附图说明

图1是表示实施方式1涉及的半导体装置具有的子模块的内部构造的斜视图。

图2是实施方式1涉及的半导体装置具有的子模块的斜视图。

图3是实施方式1涉及的半导体装置的剖视图。

图4是实施方式1的变形例涉及的半导体装置的剖视图。

图5是实施方式2涉及的半导体装置具有的子模块的斜视图。

图6是实施方式3涉及的半导体装置具有的子模块的斜视图。

具体实施方式

<实施方式1>

<子模块的结构>

以下，使用附图对实施方式1进行说明。图1是表示实施方式1涉及的半导体装置具有的子模块1的内部构造的斜视图。图2是实施方式1涉及的半导体装置具有的子模块1的斜视图。此外，图1是表示为了易于观察内部构造而从子模块1去除了第1封装材料24的状态的图。

在图1中，X方向、Y方向以及Z方向彼此正交。在以下的附图中示出的X方向、Y方向以及Z方向也彼此正交。以下也将包含X方向和该X方向的相反的方向即-X方向的方向称为“X轴方向”。另外，以下也将包含Y方向和该Y方向的相反的方向即-Y方向的方向称为“Y轴方向”。另外，以下也将包含Z方向和该Z方向的相反的方向即-Z方向的方向称为“Z轴方向”。

如图1和图2所示，子模块1具有2个导体板21、2个引线框架21a、10个半导体元件11、2个通电用电极22、4个信号端子23和第1封装材料24。

此外，半导体元件11的个数是能够变更的，导体板21、引线框架21a、通电用电极22以及信号端子23的个数能够与半导体元件11的个数相对应而变更。

各导体板21在俯视观察时形成为长方形状。2个导体板21以彼此的长边彼此相邻的方式沿X轴方向并排配置。在2个导体板21并排配置的状态下，2个导体板21的外周侧的长边的一端部(-Y方向的端部)形成为比内周侧的长边的一端部长。

在2个导体板21之间，2个引线框架21a以在长度方向上彼此相邻的方式沿X轴方向并排配置。在2个导体板21并排配置的状态下，各引线框架21a的长度方向的长度与2个导体板21的外周侧的长边的长度相同。

在各导体板21的上表面(Z方向的面)，经由第1接合材料13(参照图3)搭载有5个半导体元件11。在各半导体元件11的上表面(Z方向的面)设置有未图示的源极电极以及栅极电极，在各半导体元件11的下表面(-Z方向的表面)设置有未图示的漏极电极。各导体板21经由第1接合材料13(参照图3)与5个半导体元件11的漏极电极接合。另外，各通电用电极22与5个半导体元件11的源极电极连接。

半导体元件11例如由SiC或GaN等所谓的宽带隙半导体构成。半导体元件11是MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)。在子模块1内的各导体板21处，5个半导体元件11沿Y轴方向并联连接。此外，半导体元件11除MOSFET之外，也可以是例如二极管、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)或反向导通IGBT(RC-IGBT：Reverse-Conducting IGBT)等。

在各半导体元件11设置有未图示的控制焊盘(例如栅极电极)。通过从控制焊盘输入栅极信号，从而控制各半导体元件11的通断。

此外，半导体元件11的控制焊盘不仅可以具有施加用于对半导体元件11进行通断控制的栅极驱动电压的栅级电极(栅极焊盘)，而且虽然未图示，但还可以具有例如电流感测焊盘、开尔文源极焊盘或温度感测二极管焊盘。

电流感测焊盘是用于对在半导体元件11的单元区域流动的电流进行检测的控制焊盘。具体地说，电流感测焊盘是以在电流流过半导体元件11的单元区域时，流过在整个单元区域流动的电流的几分之1至几万分之1的电流的方式与单元区域的一部分电连接的控制焊盘。

开尔文源极焊盘是施加用于对半导体元件11进行通断控制的栅极驱动电压的栅级电极。

温度感测二极管焊盘是与在半导体元件11设置的未图示的温度感测二极管的阳极以及阴极电连接的控制焊盘。通过测定在单元区域内设置的温度感测二极管的阳极和阴极之间的电压，从而测定半导体元件11的温度。

4个信号端子23在侧视观察时形成为L字状，配置于2个导体板21的另一端部侧(Y方向)。4个信号端子23之中的中央侧的2个信号端子23与引线框架21a形成为一体。4个信号端子23的一端部与10个半导体元件11的控制焊盘电连接。通过将控制信号从外部输入至信号端子23，从而同时控制10个半导体元件11。4个信号端子23的另一端部以向上方(Z方向)延伸的方式弯曲。

如图2所示，2个导体板21、10个半导体元件11和2个通电用电极22通过第1封装材料24封装。4个信号端子23的另一端部从第1封装材料24的Y方向的侧面凸出而露出。

<半导体装置的结构>

接下来，对半导体装置的结构进行说明。图3是实施方式1涉及的半导体装置的剖视图。

如图3所示，半导体装置具有2个子模块1、绝缘基板31、冷却器32、壳体33、壳体盖37、第2封装材料34、2个连接部件35和控制基板36。半导体装置是具有多个半导体元件11的功能性半导体装置，具体地说，构成逆变器或转换器等的电路，还具有控制功能或保护功能。

绝缘基板31经由第2接合材料12与子模块1的下表面(-Z方向的面)接合。绝缘基板31还与冷却器32的上表面(Z方向的面)接合。

绝缘基板31具有绝缘层31a、下表面图案31b和电路图案31c。

电路图案31c设置于绝缘层31a的上表面(Z方向的面)，下表面图案31b设置于绝缘层31a的下表面(-Z方向的面)。电路图案31c被分割为多个。

电路图案31c将例如Cu作为主要的材料而构成，绝缘层31a将例如氮化硅、氧化铝或氮化铝等陶瓷作为主要的材料而构成。

在半导体元件11使用昂贵的SiC的情况下，为了提高冷却性，多数情况下将氮化硅作为主要的材料用于绝缘层31a。在绝缘基板31的冷却器32侧(-Z方向)，还设置有用于与冷却器32接合的下表面图案31b，与电路图案31c相同地将Cu作为主要的材料而构成。

冷却器32例如是在冷却面形成有水冷用的针的针状鳍片，将Cu作为主要的材料而构成，至少冷却面的表面由以Ni为主要的材料覆盖。冷却器32在俯视观察时的面积形成为大于绝缘基板31在俯视观察时的面积，绝缘基板31与冷却器32处的绝缘基板31的搭载面(Z方向的面)、即冷却器32的除周缘部之外的区域接合。

在冷却器32处的绝缘基板31的搭载面(Z方向的面)的周缘部，接合有将绝缘基板31和子模块1的周围包围的壳体33。壳体33在俯视观察时形成为矩形框状，在由壳体33围出的区域填充有第2封装材料34。由壳体33围出的区域具体是指由壳体33和冷却器32围出的区域。另外，在壳体33的上端部(Z方向的端部)以相对于壳体33可装卸的方式安装有壳体盖37。

2个连接部件35与2个子模块1具有的4个通电用电极22连接。如果对这一点进行说明，则是在各子模块1的左右侧面(X轴方向的侧面)形成有延伸至通电用电极22的侧部的孔24a。另外，孔24a还形成在各子模块1的2个通电用电极22之间。各连接部件35经由孔24a将各子模块1的2个通电用电极22与电路图案31c电连接。

第2封装材料34将绝缘基板31和子模块1的至少除上表面(Z方向的面)之外的部分封装。第2封装材料34填充至子模块1的上端部(Z方向的端部)附近。因此，子模块1的上端部从第2封装材料34露出。

在壳体33的内周壁33a，在整周设置有向内周侧凸出的台阶38。台阶38设置在比壳体33的高度方向(Z轴方向)的中央部更靠下侧(-Z方向)处。在由壳体33包围的区域中比台阶38更靠上侧(Z方向)的部分在俯视观察时的面积形成为大于比台阶38更靠下侧(-Z方向)的部分在俯视观察时的面积。

由此，在填充第2封装材料34的工序中，在将第2封装材料34填充至比绝缘基板31的电路图案31c更靠上侧(Z方向)之后，减缓第2封装材料34的体积增长的速度，能够更可靠地使子模块1的上表面(Z方向的面)从第2封装材料34露出。

2个子模块1具有的8个信号端子23与控制基板36连接。各信号端子23的一端部是压合(press fit)端子，通过将8个信号端子23的一端部分别插入至在控制基板36形成的未图示的8个孔，从而将8个信号端子23与控制基板36电连接。

控制基板36配置于子模块1的上侧(Z方向)。更具体地说，控制基板36配置于壳体33的上端部(Z方向的端部)，并且配置于壳体盖37的上侧(Z方向)。控制基板36经由各子模块1的4个信号端子23与10个半导体元件5电连接，对10个半导体元件5进行控制。

<半导体装置的制造方法>

接下来，对半导体装置的制造方法以及使用了取出来的子模块1的其它半导体装置的制造方法简单地进行说明。首先，对半导体装置的制造方法进行说明。

首先，准备子模块1，该子模块1构成为，在导体板21的上表面(Z方向的面)经由第1接合材料13搭载半导体元件11，由第1封装材料24将导体板21和半导体元件11封装。接下来，将子模块1的下表面(-Z方向的面)与绝缘基板31通过第2接合材料12接合，以包围绝缘基板31以及子模块1的周围的方式配置壳体33，以至少使子模块1的上表面露出的方式将由壳体33围出的区域通过第2封装材料34封装。

在填充了第2封装材料34之后，在壳体33安装壳体盖37，将信号端子23的一端部从壳体盖37露出并与控制基板36连接。壳体盖37优选通过在取出工序中能够简单地去除的方法安装于壳体33，例如通过由粘结剂进行的粘接、或向壳体33的嵌入而固定于壳体33。由此，完成半导体装置。

接下来，对使用了取出来的子模块1的其它半导体装置的制造方法进行说明。首先，在上述的半导体装置中从第2封装材料34取出子模块1。优选第2封装材料34使用杨氏模量低于第1封装材料24的杨氏模量的材料。例如，在第1封装材料24由环氧类树脂构成的情况下，优选第2封装材料34由凝胶或橡胶构成。由此，能够容易地从第2封装材料34分离而取出子模块1。

在此，信号端子23的宽度通常小于通电用电极22的宽度，因此，即使将信号端子23的另一端部侧埋入第2封装材料34，也不易成为取出子模块1时的障碍。

另外，优选将导体板21与半导体元件11接合的第1接合材料13的熔点高于将子模块1与绝缘基板31的电路图案31c接合的第2接合材料12的熔点。例如优选第1接合材料13是将Ag或Cu作为主要的材料的烧结接合材料，第2接合材料12是将Sn作为主要的材料的焊料材料。在通过大于或等于200℃而小于或等于300℃的程度的热处理，将作为焊料材料的第2接合材料12熔化而取出子模块1时，也由于子模块1的内部的作为烧结接合材料的第1接合材料13没有到达熔点，所以能够稳定地取出。

将取出来的子模块1的下表面(-Z方向的面)与不同于绝缘基板31的其它的绝缘基板31通过不同于第2接合材料12的其它的第2接合材料12接合，以包围其它的绝缘基板31以及子模块1的周围的方式配置不同于壳体33的其它的壳体33，以至少使子模块1的上表面露出的方式将由其它的壳体33围出的区域通过不同于第2封装材料34的其它的第2封装材料34封装。由此，完成使用了取出来的子模块1的其它的半导体装置。

虽然在上文没有说明，但对取出后的子模块1实施用于证明其能够重新利用的检查工序。检查工序例如是指对半导体元件11的电气检查、与首次出厂时数据的比较验证、电气筛选试验、超声波探伤试验等机械性验证、或子模块1的外观检查等，实施它们的任意组合或全部，根据用途而保证作为重新利用品的子模块1的品质。

另外，在导体板21与绝缘基板31通过焊料材料接合的情况下，有时会在导体板21的焊料去除面残留有由Sn构成的金属间化合物层，因此在再次安装逆变器的工序中实施为了得到合适的接合界面所需的再生工序，例如实施机械性去除工序而去除金属间化合物层、实施镀Sn处理而恢复至能够重新安装的状态等。在再次安装逆变器的工序中，可以与首次相同地进行焊料接合，如果没有进一步重新利用的计划，则也可以使用烧结接合等高熔点的接合方法。

另外，通电用电极22的接合能够作为配线材料而通过导线或导带的超声波接合而实施，例如在取出子模块1时通过拉伸工序而剥离。假设在产生了残留物的情况下，优选通过研磨加工而精加工至不影响下一次的接合的状态。或者，在残留物足够小的情况下，不进行研磨加工而是避开残留物以及由超声波接合导致的变形部地连接重新安装的配线材料，从而能够更加简单地重新利用子模块1。

<实施方式1的变形例>

接下来，对实施方式1的变形例进行说明。图4是实施方式1的变形例涉及的半导体装置的剖视图。

如图4所示，在实施方式1的变形例中，通电用电极22在子模块1的上表面(Z方向的面)露出，进一步地，半导体装置具有2个连接部件35A以替代2个连接部件35。

在图4的左侧(-X方向)的子模块1中，连接部件35A的一端侧的部分与通电用电极22的上表面(Z方向的面)连接。另一方面，连接部件35A的另一端部与电路图案31c连接。在图4的右侧(X方向)的子模块1中，连接部件35A的长度方向中央侧的部分与通电用电极22的上表面(Z方向的面)连接。另一方面，连接部件35A的一端部和另一端部连接至电路图案31c。由此，各连接部件35A将各子模块1的2个通电用电极22与电路图案31c电连接。

此时，连接部件35A的长度方向中央侧的部分从第2封装材料34露出。在该情况下，能够增大绝缘距离，因此，即使第2封装材料34使子模块1部分地露出，也能够简单并且可靠地确保绝缘性。

在不使用连接部件35A的图3的情况下，成为从子模块1的侧面取出通电用电极22，因此通电用电极22与电路图案31c的距离变短，有时用于将二者绝缘的第2封装材料34的填充量难以调整。但是，在使用了连接部件35A的情况下，也可以在子模块1的侧面的任意高度位置(Z轴方向的位置)停止第2封装材料34的填充，因此能够简单并且可靠地确保绝缘性。

连接部件35A也可以在子模块1的上表面(Z方向的面)形成环形状。由此，在取出子模块1时，能够向该环形状插入吊绳而施加拉升的力。

<作用&效果>

在将使用了子模块1的逆变器重新利用时，将冷却器32、第2接合材料12、壳体33以及安装至壳体33的控制端子(未图示)等更新，仅重新利用子模块1而形成逆变器。因此，优选子模块1能够容易地从逆变器取出、能够重新安装，并且具有高可靠性，能够容易地检查。

特别是近年需求扩大的汽车用途的逆变器将针状鳍片以及冷却结构与半导体装置一体化、高度集成而小型化的情况多，因此在重新利用逆变器时产生的破损难以修复。如果能够容易地取出子模块1，对取出来的子模块1进行检查而保证可靠性，则能够将其再次与新品相同地用于逆变器。

实施方式1及其变形例涉及的半导体装置具有：子模块1，其将导体板21和经由第1接合材料13搭载于导体板21的上表面(Z方向的面)的半导体元件11通过第1封装材料24封装；绝缘基板31，其经由第2接合材料12接合至子模块1的下表面；壳体33，其包围绝缘基板31以及子模块1的周围；以及第2封装材料34，其以至少使子模块1的上表面露出的方式将由壳体33围出的区域封装。

因此，第2封装材料34没有将子模块1完全覆盖，至少使子模块1的上表面(Z方向的面)露出，因此不必熔化第2封装材料34，能够容易地从半导体装置取出子模块1。由此，能够重新利用子模块1。其结果，能够实现产品的生命周期中的各阶段的环境负荷的降低。

在半导体装置中最昂贵的部件是半导体元件11，特别是由SiC宽带隙半导体构成的半导体元件11，其制造成本高，与其它部件的成本差异大，因此重新利用的价值大。另外，由于将多个半导体元件11汇总于1个子模块1，所以能够取出并重新安装作为汇总后的单位的子模块1，因此能够高效地重新利用单价高的半导体元件11。

另外，构成半导体装置的外周部的冷却器32以及壳体33在搭载至逆变器的工序以及从逆变器取出的工序中，发生劣化、变形以及损伤，但包在半导体装置内部的子模块1不受这些影响，因此适于重新利用。子模块1与半导体元件11单体相比，处理更简单，电气检查也能够在热及电的严苛条件下进行，因此能够尽可能缩短用于进行再次质量保证的试验时间。

另外，半导体装置还具有通电用电极22和连接部件35、35A，该通电用电极22与半导体元件11连接，该连接部件35、35A将通电用电极22和绝缘基板31的电路图案31c连接，连接部件35、35A的一部分从第2封装材料34露出。

因此，作业者能够抓住连接部件35、35A，从半导体装置取出子模块1。另外，能够通过连接部件35、35A而增大电路图案31c与通电用电极22的绝缘距离，因此能够简单且可靠地确保绝缘性。

另外，连接部件35A在子模块1的上表面(Z方向的面)形成了环形状，因此能够向环形状插入吊绳而容易地从半导体装置取出子模块1。

另外，第2封装材料34的杨氏模量低于第1封装材料24的杨氏模量。具体地说，第1封装材料24由环氧类树脂构成，第2封装材料34由凝胶或橡胶构成。因此，能够容易地从第2封装材料34分离而取出子模块1。

另外，烧结接合比焊料接合的冷热循环寿命更长，并且环氧类树脂封装与凝胶封装相比更防止水分的浸入，抑制半导体元件11的湿度劣化，因此容易使半导体装置高寿命化，但如果对半导体装置整体采用烧结接合以及环氧类树脂封装，则组装工序复杂化并且制造设备大型化，制造成本高昂。在实施方式1中，在制造子模块1时不采用烧结结合以及环氧树脂封装，因此不使制造设备大型化，与其它品种的共通化变得容易，能够抑制半导体装置的制造成本。

另外，没有由第2封装材料34将子模块1的上表面(Z方向的面)完全覆盖，至少使子模块1的上表面从第2封装材料34露出，从而能够由第1封装材料24确保半导体元件11周边的绝缘性，与此同时，不熔化第1封装材料24就容易地从半导体装置取出子模块1。

另外，连接部件35、35A的一部分从第2封装材料34露出，但连接部件35、35A与半导体元件11的上表面电极(源极电极)等电位，对信号端子23也施加源极电位，因此即使从第2封装材料34露出，也不易产生绝缘性的问题。为了将半导体装置小型化，需要将冷却器32与电路图案31c、电路图案31c之间以及冷却器32与连接部件35、35A的绝缘距离尽可能地设计得短，因此优选通过由第2封装材料34覆盖它们而确保绝缘性。

另外，第1接合材料13的熔点高于第2接合材料12的熔点。具体地说，第1接合材料13为烧结接合材料，第2接合材料12为焊料材料。因此，在使第2接合材料12熔融而取出子模块1时，能够抑制子模块1的内部的变形以及劣化。

另外，在壳体33的内周壁33a设置有向内周侧凸出的台阶38，在由壳体33围出的区域中比台阶38更靠上侧(Z方向)的部分在俯视观察时的面积大于比台阶38更靠下侧(-Z方向)的部分在俯视观察时的面积，在由壳体33围出的区域中比台阶38更靠下侧(-Z方向)的部分配置有绝缘基板31。

因此，在填充第2封装材料34的工序中，在将第2封装材料34填充至比绝缘基板31的电路图案31c更靠上侧(Z方向)之后，减缓第2封装材料34的体积增长的速度，能够更可靠地使子模块1的上表面(Z方向的面)露出。

<实施方式2>

接下来，对实施方式2涉及的半导体装置进行说明。图5是实施方式2涉及的半导体装置具有的子模块1A的斜视图。此外，在实施方式2中，对于与在实施方式1说明过的结构要素相同的结构要素标注相同的标号而省略说明。

如图5所示，在实施方式2中，在子模块1A中替代4个信号端子23而设置有4个信号端子23A。各信号端子23A形成为具有未图示的孔的筒状。各信号端子23A以使各信号端子23A的一部分即上表面(Z方向的面)在子模块1A的上表面(Z方向的面)露出的方式由第1封装材料24封装。

另外，半导体装置具备在两端部具有压合端子的8个外部信号端子40，在各子模块1A中，通过将4个外部信号端子40的一端部分别插入至4个信号端子23A的未图示的孔，并且将4个外部信号端子40的另一端部分别插入至在控制基板36(参照图3)形成的未图示的4个孔，从而经由4个外部信号端子40将4个信号端子23A与控制基板36电连接。此外，在图5中仅示出了1个外部信号端子40。在取出子模块1A时，将已插入至信号端子23A的孔中的外部信号端子40拔出，在重新安装子模块1A时，使用新的外部信号端子40。

<作用&效果>

实施方式2涉及的半导体装置还具有：控制基板36，其配置于子模块1A的上侧(Z方向)，并且对半导体元件11进行控制；以及信号端子23A，其将半导体元件11以及控制基板36连接，信号端子23A的一部分以在子模块1A的上表面(Z方向的面)露出的方式由第1封装材料24封装。

因此，能够确保信号端子23A与电路图案31c的绝缘性，并且确保子模块1A的取出性。

另外，半导体装置还具有外部信号端子40，该外部信号端子40将控制基板36与信号端子23A连接，信号端子23A形成为具有供外部信号端子40的一端部插入的孔的筒状。

因此，能够确保外部信号端子40的取出性。特别是在外部信号端子40的两端部是压合端子的情况下，即使在取出子模块1A时外部信号端子40产生变形，也能够容易地更换为新的外部信号端子40。

<实施方式3>

接下来，对实施方式3涉及的半导体装置进行说明。图6是实施方式3涉及的半导体装置具有的子模块1B的斜视图。此外，在实施方式3中，对于与在实施方式1、2说明过的结构要素相同的结构要素标注相同的标号而省略说明。

如图6所示，在实施方式3中，在子模块1B中替代4个信号端子23而设置有4个信号端子23B。各信号端子23B形成为不具有孔的棱柱状，以使各信号端子23B的一部分即上表面(Z方向的面)在子模块1B的上表面(Z方向的面)露出的方式由第1封装材料24封装。

虽然未图示，但在壳体33(参照图3)设置有8个第2信号端子，8个第2信号端子与2个子模块1B具有的8个信号端子23B分别经由由Al或Cu构成的导线而连接。进一步地，8个信号端子23B与控制基板36(参照图3)也经由由Al或Cu构成的导线连接。

<作用&效果>

实施方式3涉及的半导体装置还具有：控制基板36，其配置于子模块1B的上侧(Z方向)，并且对半导体元件11进行控制；以及信号端子23B，其将半导体元件11以及控制基板36连接，信号端子23B的一部分以在子模块1B的上表面(Z方向的面)露出的方式由第1封装材料24封装。

因此，能够确保信号端子23B与电路图案31c的绝缘性，并且确保子模块1B的取出性。

另外，通过采用在壳体33设置的第2信号端子，从而即使在取出子模块1B时第2信号端子产生变形，也能够容易地更换为新的第2信号端子。

<其它的变形例>

也可以将实施方式1的变形例涉及的半导体装置的结构与实施方式2、3涉及的半导体装置组合。

此外，能够将各实施方式自由组合，将各实施方式适当地变形、省略。

以下，将本发明的各方式作为附录而汇总记载。

(附录1)

一种半导体装置，其具有：

子模块，其将导体板和经由第1接合材料搭载于所述导体板的上表面的半导体元件通过第1封装材料封装；

绝缘基板，其经由第2接合材料接合至所述子模块的下表面；

壳体，其包围所述绝缘基板以及所述子模块的周围；以及

第2封装材料，其以至少使所述子模块的上表面露出的方式将由所述壳体围出的区域封装。

(附录2)

根据附录1所述的半导体装置，其中，

还具有通电用电极和连接部件，该通电用电极与所述半导体元件连接，该连接部件将所述通电用电极和所述绝缘基板的电路图案连接，

所述连接部件的一部分从所述第2封装材料露出。

(附录3)

根据附录2所述的半导体装置，其中，

所述连接部件在所述子模块的上表面形成了环形状。

(附录4)

根据附录1至3中任一项所述的半导体装置，其中，

还具有控制基板和信号端子，该控制基板配置于所述子模块的上侧并且对所述半导体元件进行控制，该信号端子将所述半导体元件以及所述控制基板连接，

所述信号端子的一部分以在所述子模块的上表面露出的方式通过第1封装材料封装。

(附录5)

根据附录4所述的半导体装置，其中，

还具有外部信号端子，该外部信号端子将所述控制基板与所述信号端子连接，

所述信号端子形成为具有供所述外部信号端子的一端部插入的孔的筒状。

(附录6)

根据附录1至5中任一项所述的半导体装置，其中，

所述第2封装材料的杨氏模量低于所述第1封装材料的杨氏模量。

(附录7)

根据附录1至6中任一项所述的半导体装置，其中，

所述第1封装材料由环氧类树脂构成，所述第2封装材料由凝胶或橡胶构成。

(附录8)

根据附录1至7中任一项所述的半导体装置，其中，

所述第1接合材料的熔点高于所述第2接合材料的熔点。

(附录9)

根据附录1至8中任一项所述的半导体装置，其中，

所述第1接合材料是烧结接合材料，所述第2接合材料是焊料材料。

(附录10)

根据附录1至9中任一项所述的半导体装置，其中，

在所述壳体的内周壁设置有向内周侧凸出的台阶，

在由所述壳体围出的区域中比所述台阶更靠上侧的部分在俯视观察时的面积大于比所述台阶更靠下侧的部分在俯视观察时的面积，

在由所述壳体围出的区域中比所述台阶更靠下侧的部分配置所述绝缘基板。

(附录11)

一种半导体装置的制造方法，其具有以下工序：

工序(a)，准备子模块，该子模块构成为，经由第1接合材料在导体板的上表面搭载半导体元件，由第1封装材料将所述导体板和所述半导体元件封装；以及

工序(b)，将所述子模块的下表面与绝缘基板通过第2接合材料接合，以包围所述绝缘基板以及所述子模块的周围的方式配置壳体，以至少使所述子模块的上表面露出的方式将由所述壳体围出的区域通过第2封装材料封装。

(附录12)

一种半导体装置的制造方法，其利用附录1至10中任一项所述的半导体装置来制造其它的半导体装置，

在该方法中，具有以下工序：

工序(c)，从所述第2封装材料取出所述子模块；以及

工序(d)，将取出来的所述子模块的下表面与不同于所述绝缘基板的其它的绝缘基板通过不同于所述第2接合材料的其它的第2接合材料接合，以包围所述其它的绝缘基板以及所述子模块的周围的方式配置不同于所述壳体的其它的壳体，以至少使所述子模块的上表面露出的方式将由所述其它的壳体围出的区域通过不同于所述第2封装材料的其它的第2封装材料封装。

标号的说明

1、1A、1B子模块，11半导体元件，12第2接合材料，13第1接合材料，21导体板，22通电用电极，23、23A、23B信号端子，24第1封装材料，31绝缘基板，31c电路图案，33壳体，33a内周壁，38台阶，34第2封装材料，35、35A连接部件，36控制基板，40外部连接端子。