CN102017140A - 半导体装置 - Google Patents

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Abstract

一种半导体装置，具有：第1层叠体，其依次包括第1散热板(110)、第1绝缘层(112)、第1导电层(113)以及第1半导体元件(10)；第2层叠体，其依次包括第2散热板(121)、第2绝缘层(122)、第2导电层(123)以及由不同于所述第1半导体的半导体材料形成的第2半导体元件(20)；连接部(130)，其对所述第1导电层和所述第2导电层进行电连接，其中，所述第1层叠体和所述第2层叠体之间处于热绝缘状态。

Description

半导体装置
技术领域
本发明涉及一种包括多个半导体元件并提高了散热效率的半导体装置。
背景技术
一直以来，公开有一种包括由互不相同的半导体材料所形成的多种半导体元件的半导体装置。例如，在电动机驱动用的电力转换装置中，采用包括IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极性晶体管)和与该IGBT成对的二极管的IGBT模块。在该IGBT模块所包含的IGBT和二极管的温度额定上限不同的情况下，由碳化硅(SiC)制作温度额定上限较高的元件(即，由SiC半导体元件构成)，并由硅(Si)制作温度额定上限较低的元件(即，由Si半导体元件构成)(例如，参照专利文献1)。
虽然碳化硅的耐热性高于硅，但由于制造比硅制的半导体更困难，因此使用于构造比晶体管这种开关元件更为简单的二极管。
在先技术文献
专利文献1：日本特开2004-221381号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，由于在现有的半导体装置中，温度额定上限不同的半导体元件均被搭载在共用的散热板上，因此存在散热效率的低下、由于热干涉对半导体元件的动态特性产生影响而导致的可靠性降低的问题。
因此，本发明的目的在于，提供一种提高散热效率，由此提高了可靠性的半导体装置。
用于解决课题的方法
本发明的一种形式的半导体装置，具有：第1层叠体，其依次包括第1散热板、第1绝缘层、第1导电层以及第1半导体元件；第2层叠体，其依次包括第2散热板、第2绝缘层、第2导电层以及由不同于所述第1半导体的半导体材料形成的第2半导体元件；连接部，其对所述第1导电层和所述第2导电层进行电连接，其中，所述第1层叠体和所述第2层叠体之间处于热绝缘状态。
另外，可以采用以下结构，即，所述第2半导体元件为温度额定上限高于所述第1半导体元件的半导体元件，而对所述第2半导体元件和所述第2导电层之间进行电连接的焊料，由耐热性高于对所述第1半导体元件和所述第1导电层之间进行电连接的焊料的焊接材料构成。
另外，可以采用以下结构，即，所述第2半导体元件为温度额定上限高于所述第1半导体元件的半导体元件，而对所述第2绝缘层和所述第2散热板之间进行连接的焊料，由耐热性高于对所述第1绝缘层和所述第1散热板之间进行连接的焊料的焊接材料构成。
另外，可以采用以下结构，即，所述第2半导体元件为温度额定上限高于所述第1半导体元件的半导体元件，还具有搭载所述第1散热板以及所述第2散热板的冷却装置，所述第2半导体元件被配置在，所述冷却装置的冷却介质的流道中，比所述第1半导体元件更靠上游一侧。
另外，可以采用以下结构，即，所述第2散热板被搭载于所述冷却装置上时所占的第2区域的面积，大于所述第1散热板被搭载于所述冷却装置上时所占的第1区域的面积。
另外，可以采用以下结构，即，所述第1散热板和所述第2散热板于所述冷却装置上的搭载位置，在高度方向上不同。
另外，可以采用以下结构，即，所述第1半导体和所述第2半导体由温度额定上限不同的半导体材料构成。
另外，可以采用以下结构，即，在所述第1层叠体和所述第2层叠体之间，配置有树脂制的热绝缘部。
另外，可以采用以下结构，即，所述第1半导体元件为Si半导体元件，所述第2半导体元件为SiC半导体元件、GaN半导体元件或金刚石半导体元件。
另外，可以采用以下结构，即，所述第1半导体元件为，被包含在逆变器或转换器中的IGBT，而所述第2半导体元件为，与所述IGBT成对的二极管。
另外，可以采用以下结构，即，包含所述IGBT以及所述二极管的组的逆变器或转换器被构成为，模块化的电力转换装置群。
发明的效果
根据本发明，可获得以下特有的效果，即，能够提供一种提高散热效率，由此提高了可靠性的半导体装置。
附图说明
图1为表示采用了实施方式1中的半导体装置的电路结构。
图2为表示实施方式1中的半导体装置的剖面结构的图。
图3为表示实施方式1中的半导体装置被模块化而构成电力转换装置群的电路的俯视图。
图4为表示实施方式1的半导体装置的冷却器100整体中的、冷却水的流道100A的路径的一个示例的图。
图5为表示实施方式2中的半导体装置的剖面结构的图。
图6为表示实施方式3中的半导体装置的剖面结构的图。
图7为表示实施方式4中的半导体装置的剖面结构的图。
图8为表示实施方式5中的半导体装置被模块化而构成电力转换装置群的电路的俯视图。
图9为表示实施方式6中的半导体装置被模块化而构成电力转换装置群的电路的俯视图。
图10为概念性表示实施方式6的半导体装置的冷却器100中的冷却水流道的图。
符号说明
1蓄电池
2电抗器
3升降压转换器
4平流电容器
5逆变器
6转换器
7直流输送线路
10IGBT
20二极管
30电动机
31发电机
100冷却器
100A、100B、100C流道
110、110-1、110-2、110-3、110-4、110-5、110-6、120、120-1、120-2、120-3、120-4、120-5、120-6散热板
111、121、114、124、114a、124a焊料
112、122绝缘基板
113、123导电基材
130连接板
140侧壁(筐体)
200热绝缘部
具体实施方式
以下，对应用本发明的半导体装置的实施方式进行说明。
[实施方式1]
图1为表示采用了实施方式1中的半导体装置的电路结构的图。实施方式1中的半导体装置，例如被用于混合动力车的电力转换电路中，该混合动力车包括：电动机30，用于辅助车辆的驱动；发电机31，其与该电动机30分别设置，并由发动机驱动而进行发电。
该电力转换电路包括：蓄电池1、电抗器2、升降压转换器3、平流电容器4、用于对辅助用的电动机30进行驱动控制的逆变器(inverter)5、以及用于将由发电机31所产生的交流电转换为直流电的转换器(converter)6。在该电力转换电路中，逆变器5和转换器6被连接于直流输送线路7。
升降压转换器3为，包括各一组升压用和降压用的IGBT10以及二极管20的半桥电路，其根据蓄电池1的充电率、电动机30以及发电机31的驱动状态，来执行用于对直流输送线路7的电压值进行升压(蓄电池1的放电)或降压(蓄电池1的充电)的控制。另外，升压用的IGBT10以及二极管20为图中下侧的组，降压用的IGBT10以及二极管20为图中上侧的组。
另外，虽然在图1中图示了包括各一组升压用和降压用的IGBT10以及二极管20的升降压转换器3，但也可以根据IGBT10以及二极管20的额定值和由电力转换电路所处理的电力，而分别并联多组。
逆变器5为，包括6组用于对辅助用的电动机30进行三相驱动的IGBT10以及二极管20的三相逆变电路，其根据发动机的负载状态和蓄电池1的充电状态来对辅助用的电动机30进行驱动控制。另外，虽然在图1中图示了含有6组IGBT10以及二极管20的逆变器5，但也可以根据IGBT10以及二极管20的额定值和由电力转换电路所处理的电力，而并联多个此种逆变器5。
转换器6为，包括6组用于将由发电机31所产生的交流电转换为直流电的IGBT10以及二极管20的三相转换电路，其根据发动机的负载状态和蓄电池1的充电状态来对发电机31进行驱动控制。另外，虽然在图1中图示了含有6组IGBT10以及二极管20的转换器6，但也可以根据IGBT10以及二极管20的额定值和由电力转换电路所处理的电力，而并联多个此种转换器6。
以此种方式，在升降压转换器3、逆变器5以及转换器6中，包含有多组IGBT10以及二极管20。升降压转换器3、逆变器5以及转换器6分别被模块化为，包括多组IGBT10以及二极管20的电力转换装置群，为了防止IGBT10的开关噪声向外部泄漏，从而各个模块(电力转换装置群)被收纳在可遮蔽电磁波的筐体中。利用图2以及图3对筐体和其他结构进行说明。
另外，混合动力车的冷却系统包括：用于冷却电动机的冷却系统(冷却水温度的上限为95℃)；用于冷却升降压转换器3、逆变器5、或转换器6的冷却系统(冷却水温度的上限为65℃)。
图2为表示实施方式1中的半导体装置的剖面结构的图。在这里，半导体装置包括：由Si半导体元件构成的IGBT10；由与Si半导体元件相比，热膨胀率更小、热传导率更高、耐热性更高的SiC半导体元件构成的二极管20。以下对所述半导体装置被用于二极管20的放热量多于IGBT10的动作环境中的情况进行说明。
另外，Si半导体元件的耐热温度约为175℃，SiC半导体元件的耐热温度约为250℃。
该半导体装置具有：冷却器100；散热板110以及120，其以热绝缘的方式被搭载在冷却器100的上方；绝缘基板112以及122，其通过焊料111以及121而被连接在散热板110以及120的上方；导电基材113以及123，被搭载在绝缘基板112以及122的上方；IGBT10以及二极管20，通过焊料114以及124而被连接在导电基材113以及123的上方。
另外，导电基材113和123之间通过焊料114a、124a以及连接板130而形成电连接，由于通过该连接板130电连接，从而IGBT10和二极管20以图1所示的方式而相互连接成1组。
冷却器100为，在其内部具有供冷却水流通的流道100A，用于吸收由IGBT10以及二极管20通过散热板110以及120所释放的热量，从而进行冷却的装置。虽然在后文对流道100A的详情进行叙述，但图2中所示剖面的两条流道100A相连，并被配置为，放热量多于IGBT10的二极管20位于下游一侧。
在这里，图2所示的IGBT10以及二极管20和流道100A的位置关系为一个示例，只要被配置为，与IGBT10相比，二极管20位于下游一侧，则流道100A相对于IGBT10以及二极管20在宽度方向上(图2中为横向)的位置，并不限定于图2所示的位置。
另外，在冷却器100的流道100A中流通的冷却水为，用于对图1所示的升降压转换器3、逆变器5、或转换器6进行冷却的冷却水(冷却水的上限为，例如65℃)。
图2所示的散热板110以及120为，例如由热传导率以及热膨胀率的控制较为容易的铝碳化硅(AlSiC)、或铜钼(Cu-Mo)构成的散热板。该散热板110以及120被搭载在冷却器100的上方。该散热板110和120的宽度(图中的宽度)被设定为相同。另外，散热板110以及120的厚度为，例如3毫米左右。
绝缘基板112以及122为，为了确保散热板110以及120、和导电基材113以及123之间分别绝缘而配置的绝缘基板，并通过焊料111以及121而被接合在散热板110以及120的上表面上。该绝缘基板112以及122，例如由氮化铝(AlN)等的陶瓷构成，厚度例如为0.6毫米左右。
导电基材113以及123为，为了确保IGBT10以及二极管20和外部接线之间的电连接而配置的导电基材，例如由铜(Cu)或铝(Al)构成，厚度例如为0.4毫米左右。
IGBT10以及二极管20通过焊料114以及124而被接合在导电基材113以及123的上方，由于导电基材113和123之间通过焊料114a、124a以及连接板130而形成电连接，从而二极管20被插入在IGBT10的漏极和源极之间。
以此种方式，实施方式1中的半导体装置的第1层叠体和第2层叠体以处于热绝缘的状态，而接近并搭载在冷却器100的上方，其中，第1层叠体包括散热板110、绝缘基板112、导电基材113以及IGBT10，而第2层叠体包括散热板120、绝缘基板122、导电基材123以及二极管20，另外，包括放热量多于IGBT10的二极管20的第2层叠体被配置为，位于冷却水的流道100A中的下游一侧。
因此，通过抑制从二极管20向IGBT10的热传导，从而能够有效地冷却IGBT10，且能够抑制二极管20的过度冷却。
另外，虽然在本实施方式中，冷却水的温度最高为65℃，但由于能够先对由耐热性相对较低的Si半导体元件构成的IGBT10进行冷却，因此能够切实地冷却IGBT10，从而能够缓和由对高温的耐用性较低的Si半导体元件构成的IGBT10的温度上升。
另外，由于在对IGBT10进行了冷却之后，对由耐热性相对较高的SiC半导体元件构成的二极管20进行冷却，因此能够切实地冷却二极管20，且能够防止由SiC半导体元件构成的二极管20的过度冷却。
以此种方式，根据实施方式1中的半导体装置，能够有效地对IGBT10以及二极管20进行冷却。
图3为表示实施方式1中的半导体装置被模块化而构成电力转换装置群的电路的俯视图。该电力转换装置群具有：并联了多个图1所示的逆变器5以及转换器6的结构。
再对图2所示的剖面结构进行说明如下，实施方式1中的半导体装置在冷却器100的上方，以热绝缘的状态搭载有第1层叠体和第2层叠体，其中，第1层叠体包括散热板110、绝缘基板112、导电基材113以及IGBT10，而第2层叠体包括散热板120、绝缘基板122、导电基材123以及二极管20。
如图3所示，逆变器5具有以下结构，即，在冷却器100的上方，从图中上方朝向下方交替排列配置有各6行散热板110和散热板120(3列)。同样地，转换器6具有以下结构，即，在冷却器100的上方，从图中上方朝向下方交替排列配置有各6行散热板110和散热板120(2列)。
在各个散热板110的上方，层叠有绝缘基板112、导电基材113以及IGBT10。另外，在各个散热板120的上方，层叠有绝缘基板122、导电基材123以及二极管20。
另外，虽然在图3中，为了便于说明，省略了连接板130，但图2所示的剖面结构相当于沿图3中的A-A方向观察时的剖面，这在全部6行5列共30组的IGBT10以及二极管20的组中都是相同的。
在这里，对图3所示的、搭载有6行5列(30组)的IGBT10以及二极管20的散热板110以及120，标注符号110-1～110-6以及120-1～120-6。添加在符号110和120上的后缀对应于IGBT10以及二极管20的行数(1～6行)。
另外，图3所示的6行5列(30组)的IGBT10以及二极管20，以每列包含6组的方式构成图1所示的三相逆变电路或三相转换电路，图中左3列为相互并联的三相逆变电路，而图中右两列为相互并联的三相转换电路。这表示，并联有三个图1所示的逆变器5，且并联有两个图1所示的转换器6。
另外，6行5列(30组)的IGBT10以及二极管20被筐体的侧壁140所覆盖。筐体具有覆盖图3中的上面的盖部，且在底部一侧密封侧壁140和冷却器100。
图4为表示实施方式1的半导体装置的冷却器100整体中的、冷却水的流道100A的路径的一个示例的图。虽然图4所示的IGBT10以及二极管20和流道100A之间的位置关系，与图2中的剖视图所示的位置关系不同，但在图4中二极管20也被配置在，IGBT10的下游一侧。
如图4中箭头所示，冷却器100的冷却水的流道100A被形成为，划分成第1～2行、第3～4行、第5～6行的3系统而进行循环。
在第1～2行中，流道100A被形成为，在散热板110-1以及110-2的下方，从图中左侧向图中右侧方向流通，折回并合流，再在散热板120-1以及120-2之间的下方，向图中左侧方向流通。
在第3～4行中，流道100A被形成为，在散热板110-3以及110-4的下方，从图中左侧向图中右侧方向流动，折回并合流，再在散热板120-3以及120-4之间的下方，向图中左侧方向流通。
在第5～6行中，流道100A被形成为，在散热板110-5以及110-6的下方，从图中左侧向图中右侧方向流通，折回并合流，再在散热板120-5以及120-6之间的下方，向图中左侧方向流通。
以此种方式，在实施方式1中的半导体元件模块化的电力转换装置群中，将6行5列(30组)的IGBT10以及二极管20按照冷却器100的流道100A的形状配置成，每单位面积的放热量较少的IGBT10位于上游一侧，而每单位面积的放热量较多的二极管20位于下游一侧。
因此，通过抑制从二极管20向IGBT10的热传导，从而能够有效地冷却由耐热性相对较低的Si半导体元件构成的IGBT10。另外，能够切实地冷却由耐热性相对较高的SiC半导体元件构成的二极管20，且能够防止由SiC半导体元件构成的二极管20的过度冷却。以此种方式，通过将实施方式1中的半导体装置模块化的电力转换装置群，能够有效地对IGBT10以及二极管20进行冷却。
另外，通过将流道100A共用化而能够减少冷却水的水量，从而能够简化冷却系统。
在实施方式1的半导体装置中，搭载IGBT10和二极管20的散热板110和120被分离。在上文中，对将实施方式1中的半导体装置应用于逆变器5和转换器6双方的方式进行了说明，但此种半导体装置的结构，被应用于升降压转换器3、逆变器5、或转换器6中的至少一个即可，也可以被应用于三个中的任意两个，或者全部三个。
此时，对于不适用实施方式1中的半导体装置结构的装置，IGBT10以及二极管20可以被搭载在共用的散热板上。
另外，由于IGBT10以及二极管20的放热量不同，因此对散热板110和绝缘基板112之间进行接合的焊料111，与对散热板120和绝缘基板122之间进行接合的焊料121，可以根据所使用温度区域和需要接合的材料的热膨胀率等，而采用热膨胀率不同的焊接材料。即，由于二极管20的温度更高，因此焊料121可以采用热膨胀率较小，而焊料111可以采用热膨胀率较大的焊接材料。
通过以此种方式，根据所使用温度区域和需要接合的材料的热膨胀率等，对焊料111和焊料121采用不同的焊接材料，能够抑制焊料的脱落和变形等，从而能够提供可靠性较高的半导体装置。
同样地，在对导电基材113和IGBT10之间进行接合的焊料114，与对导电基材123和二极管20之间进行接合的焊料124中，焊料124可以采用热膨胀率较小，而焊料114可以采用热膨胀率较大的焊接材料，与焊料111以及焊料121的情况相同地，能够抑制焊料的脱落和变形等，从而能够提供可靠性较高的半导体装置。
另外，虽然在上文中，对作为放热量较多的二极管20的半导体材料，采用SiC的方式进行了说明，但也可以采用氮化镓(GaN)和金刚石(C)以取代SiC，来作为二极管20的半导体材料。由于GaN和C(金刚石)与SiC同样地，热膨胀率较小、热传导率较高、耐热性较高，因此适合作为放热量较多的二极管20的半导体材料。
[实施方式2]
图5为表示实施方式2的半导体装置的剖面结构的图。实施方式2中的半导体装置在第1层叠体和第2层叠体之间配置有热绝缘部200，这一点与实施方式1中的半导体装置不同。由于其他结构与实施方式1中的半导体装置相同，因此对相同的结构要素标注相同的符号，并省略其说明。
热绝缘部200为，对散热板110、焊料111以及绝缘基板112，和散热板120、焊料121以及绝缘基板122之间进行热绝缘的部件，例如，由聚碳酸酯等的树脂构成。
由于具有此种热绝缘部200，从而包括散热板110、绝缘基板112、导电基材113以及IGBT10的第1层叠体，和包括散热板120、绝缘基板122、导电基材123以及二极管20的第2层叠体之间形成热绝缘，因此抑制了相互之间的辐射热等的传导，热绝缘性更加优异。
因此，根据实施方式2，通过抑制从二极管20向IGBT10的热传导，从而能够有效地对IGBT10进行冷却。
另外，热绝缘部200可以被构成为，还配置在导电基材113和123之间。
另外，热绝缘部200可以与图3所示的筐体的侧壁140一体形成。
[实施方式3]
图6为表示实施方式3的半导体装置的剖面结构的图。实施方式3中的半导体装置的第1层叠体和第2层叠体高度位置不同，这一点与实施方式2中的半导体装置不同。由于其他结构与实施方式2中的半导体装置相同，因此对相同的结构要素标注相同的符号，并省略其说明。
如图6所示，实施方式3中的半导体装置所包含的冷却器100具有高低差，以使散热板110和散热板120被配置成高度位置不同。由此，被搭载在散热板110上的焊料111、绝缘基板112、导电基材113、焊料114以及IGBT10的高度，不同于被搭载在散热板120上的焊料121、绝缘基板122、导电基材123、焊料124以及IGBT10的高度。另外，热绝缘部200在高度方向上的长度加长了相当于高低差的部分。
以此种方式，通过错开散热板110和120的高度位置，从而能够增大散热板110和120之间的距离，因此能够抑制散热板110和120之间的热传导，从而能够提供一种能够有效地对IGBT10进行冷却，且能够对二极管20的过度冷却进行抑制的半导体装置。
[实施方式4]
图7为表示实施方式4中的半导体装置的剖面结构的图。实施方式4中的半导体装置，其第1层叠体所包含的散热板110和第2层叠体所包含的散热板120在俯视时的面积不同，这一点与实施方式2中的半导体装置不同。由于其他结构与实施方式2中的半导体装置相同，因此对相同的结构要素标注相同的符号，并省略其说明。
在实施方式4的半导体装置中，为了提高由耐热性较低的Si半导体元件构成的IGBT10的放热性，从而如图7所示，使散热板110的宽度大于散热板120的宽度。
另外，绝缘基板112以导电基材113、和绝缘基板122以及导电基材123的宽度与实施方式2相同，通过此种结构，热绝缘部200的截面被弯曲成曲柄状。
以此种方式，通过使散热板110的宽度大于散热板120，从而能够提高用于对由耐热性较低的Si半导体元件构成的IGBT10进行冷却的、散热板110的放热性，因此能够提供一种在确保二极管20的冷却性的同时，能够有效地对IGBT10进行冷却的半导体装置。
[实施方式5]
图8为表示实施方式5中的半导体装置被模块化而构成电力转换装置群的电路的俯视图。实施方式5的半导体装置中，被形成在冷却器100中的冷却水的流道100B的模式，与实施方式1中的半导体装置(图4)的流道100A不同。由于其他结构与实施方式1的半导体装置相同，因此对相同的结构要素标注相同的符号，并省略其说明。
如图8所示，在实施方式5的冷却器100中，被形成在各行(从第1行到第6行)所包含的散热板110(110-1～110-6)的下方的流道100B，与被形成在散热板120(120-1～120-6)的下方的流道100B为独立的系统，同时，被形成在散热板110(110-1～110-6)的下方的流道100B被并列配置，并且，被形成在散热板120(120-1～120-6)的下方的流道100B也被并列配置。
另外，在被形成在用于对由耐热性较低的Si半导体元件构成的IGBT10进行冷却的、散热板110(110-1～110-6)的下方的流道100B上，连接有冷却水温度的上限为65℃的冷却系统，而在被形成在用于对由耐热性较高的SiC半导体元件所构成的二极管20进行冷却的、散热板120(120-1～120-6)的下方的流道100B上，连接有冷却水温度的上限为95℃的冷却系统。
以此种方式，通过按照IGBT10和二极管20将冷却器100的冷却系统分开，且在IGBT10的冷却系统中流通水温较低的冷却水，从而能够提供一种能够有效地对IGBT10进行冷却，且能够抑制二极管20的过度冷却的半导体装置。
另外，在以此种方式分置IGBT10和二极管20的冷却系统的情况下，只要能够确保充分的冷却性能，可以采用空气作为任意一方的冷却介质。
[实施方式6]
图9为表示实施方式6中的半导体装置被模块化而构成电力转换装置群的电路的俯视图。在实施方式6的半导体装置中，将相邻的散热板110彼此一体化，且将相邻的120彼此一体化。另外，被形成在冷却器100中的冷却水的流道100C的模式，与实施方式1中的半导体装置(图4)的流道100A不同。由于其他结构与实施方式1中的半导体装置相同，因此对相同的结构要素标注相同的符号，并省略其说明。
实施方式6中的散热板110为，将图3中的散热板110-2和110-3、以及散热板110-4和110-5分别一体化的散热板。
另外，散热板120为，分别将图3中的散热板120-1和120-2、散热板120-3和120-4、以及散热板120-5和120-6进行一体化的散热板。
图10为概念性表示实施方式6的半导体装置的冷却器100中的冷却水的流道的图。
全部流道100C被一体化，流入口(IN)在图中左侧有4处，流出口(OUT)在图中左侧有3处。
通过此种流道100C的结构，能够将IGBT10配置在流道100C的上游一侧，将二极管20配置在流道100C的下游一侧。
以此种方式，在配置有6行5列(30组)的IGBT10以及二极管20的模块型的电力转换装置群中，将在列方向上邻接配置有IGBT10的同一行的散热板110彼此一体化，并将在列方向上邻接配置有二极管20的同一行的散热板120彼此一体化，在这种方式中，同样通过在冷却器100的流道100C的上游一侧配置由Si半导体元件构成的IGBT10，且在下游一侧配置由SiC半导体元件构成的二极管20，从而能够提供一种可有效冷却IGBT10，且能够抑制二极管20的过度冷却的半导体装置。
另外，以上说明中的尺寸只不过为一个示例，并非将该数值以外的值除外。
虽然上文对本发明的例示性的实施方式的半导体装置用散热板进行了说明，但本发明并不限定于具体公开的实施方式，能够在不脱离权利要求范围的条件下，进行各种变形和变更。
另外，本国际申请基于2008年5月8日申请的日本国专利申请2008-122296号主张优先权，并引用日本国专利申请2008-122296号的全部内容至本国际申请。

Claims (11)

1.一种半导体装置，具有：
第1层叠体，其依次包括第1散热板、第1绝缘层、第1导电层以及第1半导体元件；
第2层叠体，其依次包括第2散热板、第2绝缘层、第2导电层以及由不同于所述第1半导体的半导体材料形成的第2半导体元件；
连接部，其对所述第1导电层和所述第2导电层进行电连接，
其中，所述第1层叠体和所述第2层叠体之间处于热绝缘状态。
2.如权利要求1所述的半导体装置，其中，
所述第2半导体元件为温度额定上限高于所述第1半导体元件的半导体元件，而对所述第2半导体元件和所述第2导电层之间进行电连接的焊料，由耐热性高于对所述第1半导体元件和所述第1导电层之间进行电连接的焊料的焊接材料构成。
3.如权利要求1所述的半导体装置，其中，
所述第2半导体元件为温度额定上限高于所述第1半导体元件的半导体元件，而对所述第2绝缘层和所述第2散热板之间进行连接的焊料，由耐热性高于对所述第1绝缘层和所述第1散热板之间进行连接的焊料的焊接材料构成。
4.如权利要求1所述的半导体装置，其中，
所述第2半导体元件为温度额定上限高于所述第1半导体元件的半导体元件，
还具有搭载所述第1散热板以及所述第2散热板的冷却装置，
所述第2半导体元件被配置在，所述冷却装置的冷却介质的流道中，比所述第1半导体元件更靠上游一侧。
5.如权利要求4所述的半导体装置，其中，
所述第2散热板被搭载于所述冷却装置上时所占的第2区域的面积，大于所述第1散热板被搭载于所述冷却装置上时所占的第1区域的面积。
6.如权利要求4所述的半导体装置，其中，
所述第1散热板和所述第2散热板于所述冷却装置上的搭载位置，在高度方向上不同。
7.如权利要求1所述的半导体装置，其中，
所述第1半导体和所述第2半导体由温度额定上限不同的半导体材料构成。
8.如权利要求1所述的半导体装置，其中，
在所述第1层叠体和所述第2层叠体之间，配置有树脂制的热绝缘部。
9.如权利要求1所述的半导体装置，其中，
所述第1半导体元件为Si半导体元件，所述第2半导体元件为SiC半导体元件、GaN半导体元件或金刚石半导体元件。
10.如权利要求1所述的半导体装置，其中，
所述第1半导体元件为，被包含在逆变器或转换器中的绝缘栅双极性晶体管，而所述第2半导体元件为，与所述绝缘栅双极性晶体管成对的二极管。
11.如权利要求10所述的半导体装置，其中，
包含所述绝缘栅双极性晶体管以及所述二极管的组的逆变器或转换器被构成为，模块化的电力转换装置群。
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