CN104170086B - 半导体装置及半导体装置的制造方法 - Google Patents

半导体装置及半导体装置的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104170086B
CN104170086B CN201380012416.9A CN201380012416A CN104170086B CN 104170086 B CN104170086 B CN 104170086B CN 201380012416 A CN201380012416 A CN 201380012416A CN 104170086 B CN104170086 B CN 104170086B
Authority
CN
China
Prior art keywords
terminal
semiconductor
main side
daughter board
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201380012416.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104170086A (zh
Inventor
饭塚祐二
堀尾真史
仲村秀世
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Publication of CN104170086A publication Critical patent/CN104170086A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104170086B publication Critical patent/CN104170086B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0263—High current adaptations, e.g. printed high current conductors or using auxiliary non-printed means; Fine and coarse circuit patterns on one circuit board
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H01L23/04—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls
    • H01L23/043—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls the container being a hollow construction and having a conductive base as a mounting as well as a lead for the semiconductor body
    • H01L23/051—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls the container being a hollow construction and having a conductive base as a mounting as well as a lead for the semiconductor body another lead being formed by a cover plate parallel to the base plate, e.g. sandwich type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49811—Additional leads joined to the metallisation on the insulating substrate, e.g. pins, bumps, wires, flat leads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/072—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/10—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers
    • H01L25/11—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/115—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/10—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers
    • H01L25/11—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/117—Stacked arrangements of devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66234—Bipolar junction transistors [BJT]
    • H01L29/66325—Bipolar junction transistors [BJT] controlled by field-effect, e.g. insulated gate bipolar transistors [IGBT]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/06—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/45124—Aluminium (Al) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/538—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames the interconnection structure between a plurality of semiconductor chips being formed on, or in, insulating substrates
    • H01L23/5385—Assembly of a plurality of insulating substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/18—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different subgroups of the same main group of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01028—Nickel [Ni]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/0105—Tin [Sn]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/0132—Binary Alloys
    • H01L2924/01322—Eutectic Alloys, i.e. obtained by a liquid transforming into two solid phases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1203—Rectifying Diode
    • H01L2924/12032—Schottky diode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12042—LASER
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13091—Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/156—Material
    • H01L2924/15786—Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
    • H01L2924/15787—Ceramics, e.g. crystalline carbides, nitrides or oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10166—Transistor

Abstract

本发明提供一种提高对冷却体的密合性，并且能够实现生产效率提高的半导体装置及半导体装置的制造方法。半导体装置是三个功率半导体模块(1)以预定的间隔排列在同一平面内，从功率半导体模块(1)向外部引出的销状导电体(25～27)分别与三片主端子板(2A～2C)连接，从而它们构成一个整体的复合模块。将整个复合模块收纳于保护壳中，进一步配置散热片的情况下，通过利用插入到贯穿孔(29)的螺栓将保护壳和散热片联结，能够使绝缘基板的底面与散热片可靠地密合而收纳在保护壳中。

Description

半导体装置及半导体装置的制造方法
技术领域
本发明涉及由具备功率器件等的半导体模块构成、且使外部连接共用的半导体装置及半导体装置的制造方法。
背景技术
电力逆变器装置作为电力变换装置的一种被广泛使用。例如，在电动汽车等的驱动源中通常使用马达，而逆变器装置多用于控制这类马达。
在这样的电力变换装置中可使用具备IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor：绝缘栅型双极晶体管)和/或FWD(Free Wheeling Diode：续流二极管)等功率器件的半导体模块。
图19为表示以往的半导体模块的一例的剖视图。
就图中所示的以往的半导体模块而言，IGBT或FWD等半导体芯片11接合在绝缘基板12上。绝缘基板12由陶瓷基板等形成，在其表面和背面两面上分别形成导体层12a、12b。半导体芯片接合在作为第一主面的正面的导体层12a上。另外，绝缘基板12的作为第二主面的背面的导体层12b接合在由导热性高的材质构成的基座板13上。此外，基座板13的与接合有绝缘基板12的面相反侧的面，通过在接触界面的缝隙间填充化合物，或者隔着有导热性的薄片等固定在散热片14。
另外，在绝缘基板12的正面侧上，导体层12a构成电路图案，导体层12a和半导体芯片11的背面的电极接合，并且导体层12a和半导体芯片11的正面电极通常通过铝丝15等布线而接合。并且，绝缘基板12的导体层12a上还连接有多个外部端子16a～16c。
而且，在基座板13上通过粘接剂等固定框状的树脂壳17以包围上述绝缘基板12。在这样的树脂壳17和基座板13的内部，填充有硅凝胶等密封材料18以包覆上述半导体芯片11等。并且，具有如下的构成，即固定盖体17a以封住树脂壳17的开口，针对外部环境保护半导体芯片11和内部的布线构成。
近些年，随着以省电为目标的可再生的发电设备的普及，对电力变换用的半导体装置的需求高涨。所以，特别是在如前所述的半导体模块中，大容量化或高耐压化成为课题。
即，在上述的半导体装置中，在绝缘基板12上的导体层12a上配置多个半导体芯片11，将半导体芯片11之间通过铝丝15相互连接，实现并联或串联的连接结构，以达到大容量化或高耐压化。并且，在基座板13上载置多个绝缘基板12，将这些绝缘基板12上的导体层12a和半导体芯片11之间由铝丝15相互连接。由此实现并联或串联的电路结构，以达到大容量化或高耐压化。这样的半导体模块成为作为具有期望的容量和/或耐压的电路结构的大型半导体模块。
在此，为了使半导体芯片11产生的热(损耗)传递到基座板13，以将这些热有效地释放到体系外，基座板13需要通过多根螺栓19与散热片14联结，使它们保持相互压接的状态(例如，参考专利文献1)。
另外，在专利文献2、3中，公开了一种半导体器件，该器件使用因晶片的结晶缺陷引起产率降低的宽带隙半导体，既确保高的产率，又可以以低成本进行制造。在此，半导体模块在SiC(碳化硅)基板上具备可以单独工作的区段(segment)(半导体元件)，并形成用于使相邻接的区段彼此间电气分离的沟槽、肖特基二极管等的元件分离区域。这样的半导体模块中，仅将经检查确认为合格品的区段的电极衬垫连接到电极端子。
专利文献4的电力变换装置是具备连接电力变换电路和外部机器的汇流条、和至少固定功率模块和控制基板的基座，将相当于每条支路的模块固定在共用的基座上，通过汇流条相互连接而成的装置。在此，作为使电力变换装置适应安装空间的具体情况的最适结构，提高了在空间制约较大的车辆特别是在车辆的发动机室等中搭载电力变换装置的自由度。而且，控制基板的刚性变高，增强耐振性，并且还可以提高冷却效果。
专利文献5公开了有关包含多个功率模块的功率驱动单元的技术。这样的功率驱动单元具备散热板，多个功率模块和电流检测部并列固定于该散热板。并且，该功率驱动单元具备配置在功率模块上的定位销、和穿设于电子电路基板的、供定位销插通的插通孔。这里，可以一次(同时)连接一个电子电路基板和多个功率模块，从而可以容易组装它们，所以组装工作效率提高。
专利文献6、7中示出了横跨模块的外部端子之间、通过汇流条等连接导体联结外部端子之间的结构。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开第2007-194442号公报
专利文献2：日本特开第2004-289103号公报
专利文献3：日本特开第2010-251772号公报
专利文献4：日本特开第2007-209184号公报
专利文献5：日本特开第2006-81308号公报
专利文献6：日本特开平第05-218252号公报
专利文献7：日本特开平第07-123738号公报
专利文献8：日本特开第2008-193779号公报
发明内容
技术问题
当使用图19所示半导体装置时，例如需要使全桥电路设置为以下的构成。即，在图19所示的半导体装置中，通过半导体装置外部的布线基板或汇流条这类的外部安装连接导体连接盖体17a上露出的外部端子16a～16c，在各个半导体装置之间布线，从而构成输出和输入电源用的外部导出端子(例如，参考专利文献6)。
但是，对于作为单体模块的半导体装置，按照对应用途的上述半导体装置的内部结构，其绝缘基板12的数量和/或外部端子16a～16c的内部配置被确定，另一方面在半导体装置的外部，存在外部安装连接导体和/或装置整体外形上的限制。因此，为了分别按规格完善型式，需要根据其规格所需要的电流容量，准备各种半导体芯片11、绝缘基板12、外部端子16a～16c、树脂壳17、树脂壳盖体17a，存在生产效率降低的问题。
本发明鉴于这点而完成，目的在于提供一种根据电流规格进行模块化而能实现生产效率提高的半导体装置及半导体装置的制造方法。
技术方案
在本发明中，为了解决上述问题，提供了一种半导体装置，具备：半导体模块，具有电路基板和搭载在上述电路基板上的至少一个半导体电路；主端子板，在至少两个上述半导体模块之间，对从上述半导体电路分别向上述半导体模块的外部引出的端子间进行电连接，并且形成有与外部布线连接的连接端子部；保护壳，收纳通过上述主端子板连接上述端子间而使至少两个上述半导体模块一体化的复合模块，并且具有供上述连接端子部插通到上述复合模块的外部的插通孔。
本发明还提供一种半导体装置的制造方法。该方法中，对从上述半导体电路向具有电路基板和搭载在上述电路基板上的至少一个半导体电路的至少两个半导体模块的外部分别引出的端子的表面，局部照射激光，使其升温加热，将加热熔融的上述端子与至少两个上述半导体模块共用的主端子板接合，构成至少两个上述半导体模块相互间的导电路。
发明效果
根据本发明，可以提供一种根据电流规格进行模块化而实现其生产效率提高的半导体装置及半导体装置的制造方法。
本发明的上述及其他目的、特征和优点通过作为本发明的示例示出优选实施方式的附图及与之相关的以下说明将变得更为清楚。
附图说明
图1为表示第一实施方式所涉及的功率半导体模块的剖视图及俯视图。
图2为表示根据图1的功率半导体模块构成的半导体电路的等效电路图。
图3为表示使图1的功率半导体模块复合化而成的复合模块的俯视图。
图4表示图3的复合模块收纳到保护壳的状态，(A)是表示主端子形成前的状态的俯视图，(B)是表示主端子形成后的状态的俯视图。
图5为沿图4(B)的V-V箭头剖面所表示的剖视图。
图6为表示根据图3的复合模块构成的半导体电路的等效电路图。
图7为表示第二实施方式所涉及的功率半导体模块的剖视图和俯视图。
图8为表示使图7的功率半导体模块复合化而成的复合模块的俯视图。
图9为沿图8的X-X箭头剖面所表示的剖视图。
图10为表示第三实施方式所涉及的复合模块的图。(A)是表示收纳到保护壳前的半导体模块的图，(B)是表示在保护壳表面上折弯主端子用区段后的状态的图。
图11为表示根据图10的复合模块构成的半导体电路的等效电路图。
图12为表示使图3的复合模块进一步复合化而成的上位复合模块的图，(A)是表示收纳到保护壳前的半导体模块的图，(B)是表示在保护壳表面上折弯主端子用区段后的状态的图。
图13为表示第五实施方式所涉及的将功率半导体模块复合化而成的复合模块的俯视图。
图14为表示图13的复合模块收纳到保护壳后的主端子形成后的状态的俯视图。
图15为表示根据图13的复合模块构成的半导体电路的等效电路图。
图16为表示第六实施方式所涉及的将功率半导体模块复合化而成的复合模块的俯视图。
图17为表示图16的复合模块收纳到保护壳后的主端子形成后的状态的俯视图。
图18为表示根据图16的复合模块构成的半导体电路的等效电路图。
图19为表示以往的半导体模块的一例的剖视图。
符号说明
1、1A～1H、10、10A～10C：功率半导体模块
2A～2K、2Q～2T：主端子板
2L、2M：布线板
2Ia～2Ka、2Qa～2Ta：布线部分
3、5、7～9：保护壳
3A～3K、3Q～3T、7A～7C：直立片
3h：圆孔
4A～4K：主端子用区段(segment)
4h：联结用开口部
6A～6C：第二主端子板
8A～8C：上位的主端子用区段(segment)
14：散热片
21a、21b：半导体芯片
22：绝缘基板
22a、22b：铜箔
23：布线基板
24：电极用部件
25～28：销状导电体(销状端子)
29、39h、31a～33f：贯穿孔
30：铜板
31～33：插通孔
34A～34C、47～49：沉孔
35～38、61～69：开口部
39、60：控制基板
41～43：板状导电体
44～46：端子部
51～53：垫圈
54、58：螺栓
55～57：螺栓插通孔
Ca～Cd：半导体电路
m1～m3：中间点
具体实施方式
以下，参考附图，对本发明的实施方式进行说明。
(第一实施方式)
图1为表示本发明第一实施方式所涉及的功率半导体模块的剖视图及俯视图。并且，图2为表示根据图1的功率半导体模块构成的半导体电路的等效电路图。
功率半导体模块1具备将半导体芯片21a、21b搭载于各自的绝缘基板22、22上而构成的两组半导体电路、和在它们上方构成共用的布线电路的布线基板23。这些半导体电路的半导体芯片21a、21b分别由IGBT或者功率MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)和/或FWD等功率器件构成。应予说明，为了让附图易懂，在图1中，一个绝缘基板22上只显示一个半导体芯片21a(21b)。实际情况为，在一个绝缘基板22的正面侧的导体层上，配置IGBT等开关器件和FWD，再如图2的等效电路所示进行连接。
其中，这些半导体芯片21a、21b可以是上述的各种功率器件，可以是形成在硅基板上的器件或形成在SiC基板上的器件。
绝缘基板22由导热性良好的氧化铝等的陶瓷构成，在其表面和背面上贴付有构成导体层的铜箔22a、22b。正面侧的导体层(铜箔22a)形成有用于连接配置在导体层上的多个功率器件之间的预定的电路图案。
从图2所示的等效电路图可知，在绝缘基板22、22的铜箔22a、22b中，开关器件(以下仅称为晶体管)Q1和FWD(以下称为二极管)D1的反向并联连接电路与晶体管Q2和二极管D2的反向并联电路串联连接。
这里，配置在一个绝缘基板22上的半导体芯片(功率器件)等效地构成图2所示的晶体管和二极管的反向并联电路即可。为此，晶体管和二极管中的任一个或两者均可搭载相同规格的多个半导体芯片。
在图1中示出了在绝缘基板22的铜箔22a上，构成晶体管Q1的半导体芯片21a和在其背后构成二极管D1的半导体芯片(未图示)在前后方向上配置的状态。同样，在绝缘基板22的铜箔22b上，构成晶体管Q2的半导体芯片21b和在其背后构成二极管D2的半导体芯片前后排列。即，晶体管Q1和二极管D1、晶体管Q2和二极管D2通过绝缘基板22、22上的铜箔22a、22b以及布线基板23，分别反向并联连接。并且，由一对晶体管Q1、Q2和二极管D1、D2构成的两组反向并联电路进一步通过配置于上面的布线基板23和柱状的电极用部件24串联。
此外，也可以不像图1所示那样在绝缘基板22的铜箔22a上沿前后方向配置两个半导体芯片21a，也可以在左右方向上并列配置两个半导体芯片21a。并且，对于半导体芯片21b也可以同样在左右方向上并列配置。
这里，在一个半导体芯片21a的下表面形成晶体管Q1的集电极，经由铜箔22a与构成功率半导体模块1的外部输入用端子(集电极端子C1)的销状导电体(销状端子)25连接。在另一个半导体芯片21b的背面形成的晶体管Q2的集电极也经由铜箔22a与构成外部输出用端子(集电极兼发射极端子C2/E1)的销状导电体(销状端子)26连接。并且，在半导体芯片21a、21b的正面，形成晶体管Q1、Q2的发射电极和栅电极，分别经由电极用部件24与布线基板23连接。其中，晶体管Q1的发射电极经由布线基板23与销状端子26连接，晶体管Q2的发射电极经由布线基板23与构成外部输入用端子(发射极端子E2)的销状导电体(销状端子)27连接。
这些销状导电体25～27如图1(B)所示那样，在相对于功率半导体模块1的A-A线对称的位置上各形成两根。并且，功率半导体模块1还具有前端长长地相对销状导电体25～27向上方突出的四根销状导电体(销状端子)28。这些销状导电体28中的两根连接到布线基板23，构成向半桥电路的晶体管Q1、Q2的栅电极供给栅控制信号的栅端子G1、G2。此外，另外两根为控制(辅助)端子，构成用于输出对晶体管Q1、Q2的集电极-发射极间的电流进行检测的检测信号的检查端子C1Aux、E2Aux等。
功率半导体模块1的各构成要素通过例如热固化性树脂的环氧树脂材料被模压而保护。其结果为，功率半导体模块1的外形整体如图1(A)和(B)所示，形成为在俯视观察时呈矩形的长方体，并且在其中央部分设有具有预定直径的圆筒形状的贯穿孔29。10根销状导电体25～28其端部从功率半导体模块1的上面突出。在功率半导体模块1的底面上，对应各绝缘基板22的底面侧的铜箔22b，配置有相互齐平的多个铜板30。当从功率半导体模板1的正面侧向贯穿孔29插通螺栓等而在底面固定散热片时，这些铜板30分别与散热片密合构成功率半导体模块1的散热面。
这样的通过树脂材料构成密封结构的功率半导体模块1与图19所示的以往的模块具有同样的功能。并且，功率半导体模块1构成以下说明的一体化的半导体装置(复合模块)的单位元件，并且以单个半导体电路要素的状态整体被密封树脂保护。功率半导体模块1通过向贯穿孔29中插入螺栓并联结，由此能够使绝缘基板22的底面相对于图19所示的散热片14可靠地密合。
其中，在上述例子中，使销状导电体(销状端子)25～27分别与集电极端子C1、集电极兼发射极端子C2/E1、发射极端子E2对应，但并不限于此。根据绝缘基板22的铜箔22a、22b以及布线基板23的布线，销状导电体(销状端子)25～27可以任意与集电极端子C1、集电极兼发射极端子C2/E1、发射极端子E2组合。
接下来，对将功率半导体模块1作为单位元件而构成的复合化半导体装置的一个例子进行说明。
图3为表示使图1的功率半导体模块复合化而成的复合模块的俯视图。
图3的复合模块具有以下构成，三个功率半导体模块1在同一平面内排列，从功率半导体模块1向外部引出的销状导电体25～27分别与三片主端子板2A～2C连接，由此它们构成一个整体。在主端子板2A上，形成有供三个功率半导体模块1的构成外部输入用端子(集电极端子C1)的销状导电体25插入的六个贯穿孔31a～31f。并且，在主端子板2B上，形成有供三个功率半导体模块1的构成外部输出用端子(集电极兼发射极端子C2/E1)的销状导电体27插入的六个贯穿孔32a～32f。此外，在主端子板2C上，形成有供三个功率半导体模块1的构成外部输入用端子(发射极端子E2)的销状导电体26插入的六个贯穿孔33a～33f。
主端子板2A～2C都是跨越各功率半导体模块1而设置的导电体，分别连接内部的半导体电路。并且，主端子板2A～2C具有一部分折弯而成的直立片3A～3C。这些直立片3A～3C作为外部的主端子用区段要从后述的保护壳3(参照后述图4、图5)中引出，在预定位置以预定的长度形成。并且直立片3A～3C在前端附近分别设置有圆孔3h(参照后述的图5)。
这些主端子板2A～2C在其贯穿孔31a～33f中插入有功率半导体模块1的销状导电体25～27。据此，主端子板2A～2C与各功率半导体模块1相互接合，构成三个功率半导体模块1内的半导体电路之间的导电路。此外，在这些主端子板2A～2C与销状导电体25～27的接合例如使用含锡(Sn)的无铅(Pb)焊料的情况下，可以在组合成图3的形状后，将焊膏涂布在销状导电体25～27，然后加热而接合。这种接合也可以使用通常的浸流焊接，但通过以下的方法可以接合得更牢固。
即，销状导电体25～27的材质优选导电性优异的铜(Cu)、或者铝(Al)系的材料。当考虑到易于进行焊接时，对销状导电体25～27实施镍(Ni)或者锡系的表面处理，由此改善焊接的润湿性而可提高实际装配的效率。
另外，也可以通过对功率半导体模块1的单个销状端子(销状导电体25～27)点投射被激发的激光进行局部加热来接合外部的主端子板2A～2C。这种情况下，在使用导电性优异的铜、或铝系的母材构成的基础上，还可以使用银(Ag)、金(Au)系的合金材料等。使用铜、铝、银的情况下，是局部同种扩散接合的形态，但如果考虑短时间的受热稳定性，则传导性优异的银最合适。此外，在使用金的情况下，通过在销状端子的表面形成锡系的被膜构成，锡-金系的接合成为低熔点的构成，与铜、铝、银的构成相比具有所需接合能量少的优点。并且，由于凝固后锡-金的共晶成分形成接合部，因而能够期待比一般的焊接更高的耐热性。
接下来，对将上述的半导体装置以复合化的状态收纳到预定的保护壳进行一体化的步骤进行说明。
图4表示图3的复合模块收纳到保护壳的状态，(A)是表示主端子形成前的状态的俯视图，(B)是表示主端子形成后的状态的俯视图。并且，图5为沿图4(B)的V-V箭头剖面所表示的剖视图。
保护壳3为具有绝缘性的树脂壳，构成为在底面具有可收纳如图3所示的三个功率半导体模块1(处于通过主端子板2A～2C复合后的状态)的开口的外围器件。在保护壳3上，设有与主端子板2A～2C的直立片3A～3C的剖面形状对应的大小的、从所述保护壳3表面贯穿至内部的插通孔31～33，和与形成在直立片3A～3C上的圆孔3h对应的大小的沉孔34A～34C。
此外，在保护壳3的表面，形成与各功率半导体模块1的贯穿孔29对应的、直径比贯穿孔29大的开口部35～37和用于向外部引出各功率半导体模块1的销状导电体28的开口部38。并且，如图4(B)所示，形成了与十二根销状导电体28对应的贯穿孔39h的控制基板39配置在保护壳3的表面上，形成对应于利用保护壳3内的复合模块构成的半导体电路的所期望的控制电路。
当三个功率半导体模块1在通过主端子板2A～2C进行复合的状态下被收纳到保护壳3中时，直立片3A～3C的从保护壳3的上方向外部突出的前端部分被折弯。据此，具有用于固定螺栓或螺钉的圆孔3h的主端子用区段4A～4C以与保护壳3的上表面平行的形状，分别构成正极端子、负极端子以及输出端子。这时，保护壳3的沉孔34A～34C位于与折弯的主端子用区段4A～4C的圆孔3h对应的位置，在将主端子板2A～2C与外部连接板(汇流条等)联结时，作为联结用的螺栓孔发挥功能。
图6为表示根据图3的复合模块构成的半导体电路的等效电路图。
由三个功率半导体模块1构成的半导体电路Ca～Cc分别在正极端子P(C1)、负极端子N(E2)之间构成并联连接的半桥电路。由此，作为复合模块的半导体电路Ca～Cc就具有将功率半导体模块1的单体的电流容量提高到3倍的功能。并且，图3的复合模块通过从保护壳3的上表面的开口部35～37插入到各个功率半导体模块1的贯穿孔29的螺栓，与保护壳3一体化。这时，在保护壳3的下表面，构成功率半导体模块1的散热面的铜板30(参照图1)向外部露出。因此，如果使用向保护壳3的开口部35～37中插入的三根螺栓在保护壳3的下表面装配散热片，则可以与各功率半导体模块1的底面密合。
如以上说明所述，对于第一实施方式的半导体装置而言，由多个功率半导体模块1构成的半导体电路通过主端子板2A～2C汇集成一个整体，作为复合模块可以在保护壳3内形成一体化。并且，没有必要为每个单独的功率半导体模块1安装冷却片。利用最少数量的螺栓将一枚冷却片一起固定于在保护壳3内一体化的复合模块，就能够可靠地安装好所述冷却片。因此，能够减少各产品种类的生产设备。据此，不仅可以减少夹具、工具类的种类，还能通过产品种类的整理减少品质管理的成本，并提高量产效率。
换言之，各个功率半导体模块1上分别设有联结用的贯穿孔29。因此，对于用主端子板2A～2C连接的多个功率半导体模块1，能够可靠地确保它们各自与冷却片之间的导热路径是稳定的。因此，与以往的半导体装置的构成相比，具有对电流密度增大的应对性能优异的结构，使单个的半导体装置的小型化成为可能，可以提供构成复合模块的各半导体芯片21a、21b的散热热效率、冷却片的面积效率等高的半导体装置。
此外，在以往的半导体装置中，还出现安装在散热片上的半导体模块的接触界面发生改变的情况(包括冷却时的散热片侧的热变形)，这使得提高基座板和散热片的密合性、确保散热效率并不容易。相反，在上述的实施方式中，与以往相比，模块构成本身小型化，并且单个的功率半导体模块1分别通过各自特有的联结手段而被保持。因此，复合模块可获得追随其构成部件的变形、位移的效果。换言之，即使在半导体电路的电流容量变大、安装于散热片的半导体模块的尺寸大型化的情况下，因为实际工作时的冷却状态稳定，在提高可靠性方面也可以期待优异的特性。
如此通过使半导体装置的基本构成共用化，与所需要规格对应的一体化变得容易，从而能够简单地实现适应各种规格需求的电路构成。并且，能够提高对冷却体的传热效率，在安装尺寸直径大的情况下能够容易避免明显的热变形。因此，能够实现半导体装置的生产效率、特性、和可靠性的提高。应予说明，上述的复合模块由三个功率半导体模块1构成，但根据用途，还可以由四个以上或者两个构成。
(第二实施方式)
图7为表示第二实施方式所涉及的功率半导体模块的剖视图和俯视图。
图7所示功率半导体模块10是将第一实施方式中说明的功率半导体模块1的销状导电体25～27置换为板状导电体41～43。
这些板状导电体41～43构成外部输入用端子(集电极端子C1)、外部输入用端子(发射极端子E2)和外部输出用端子(集电极兼发射极端子C2/E1)，在前端部分具有联结用开口部4h。换言之，当功率半导体模块10的各构成元件通过热固化性树脂的环氧树脂材料被模压后，板状导电体41～43通过将其前端部折弯90°，成为具备联结用开口部4h的三个端子部44～46。
应予说明，在第二实施方式中，根据绝缘基板22的铜箔22a、22b以及布线基板23的布线情况，板状导电体41～43可以任意与集电极端子C1、集电极兼发射极端子C2/E1、发射极端子E2组合。
树脂模压时，在功率半导体模块10的树脂表面上，沉孔47～49设在与各端子部44～46的联结用开口部4h相对应的位置。这些沉孔47～49形成为与联结时使用的螺栓或螺钉的长度相对应的深度。
图8为表示使图7的功率半导体模块复合化而成的复合模块的俯视图。并且，图9为沿图8的X-X箭头剖面所表示的剖视图。
在收纳于保护壳3的内部的三个功率半导体模块10A～10C上分别形成三个端子部44～46。其中，在功率半导体模块10A～10C的各端子部44上，分别通过插入到联结用开口部4h中的螺栓54，固定主端子板2D而形成导电路。该主端子板2D以可与形成于端子部44上的联结用开口部4h联结为一体的尺寸在指定位置具备螺栓插通孔55。同样，在功率半导体模块10A～10C的各端子部45上固定有主端子板2E，在各端子部46上固定有主端子板2F，在各自之间形成导电路。这些主端子板2D～2F与第一实施方式中使用的主端子板2A～2C同样地具有将其一部分折弯所形成的直立片3D～3F。
图1所示的功率半导体模块1适用于紧凑且小容量的用途。与此相对，对于第二实施方式的功率半导体模块10，成为如下的构成，即使用通电能力大的板状导电体41～43，各板状导电体41～43与主端子板2D～2F之间通过螺钉或螺栓可以牢固联结。
这里，保护壳3为具有绝缘性的树脂壳，作为在底面具有可收纳三个功率半导体模块10A～10C(处于通过主端子板2D～2F复合的状态)的开口的外围器件而构成。在控制基板39上，形成对应销状导电体28的贯穿孔39h，配置于保护壳3的上表面。其中，控制基板39与图5(第一实施方式)所示的相同，对应的部分附有相同符号，并省略详细说明。此外，当将主端子板2D～2F通过螺栓54分别与端子部44～46连接时，根据需要在端子部44～46的背面的与功率半导体模块10A～10C的缝隙间夹入垫圈51～53即可。
据此，三个功率半导体模块10A～10C相互连接，并且各主端子板2D～2F上形成的直立片3D～3F被引出到保护壳3的外部，通过折弯分别成为主端子用区段4D～4F。因此，对于第二实施方式的半导体装置而言，通过功率半导体模块10A～10C而形成的半导体电路之间能够通过通电能力大的板状导电体41～43连接，在作为复合模块的电流容量增大的情况下也能够可靠地应对。
(第三实施方式)
图10为表示第三实施方式所涉及的复合模块的图，(A)为表示收纳到保护壳前的半导体模块的图，(B)为表示在保护壳表面上折弯主端子用区段后的状态的图。
这里所示的复合模块由三个功率半导体模块1A～1C、主端子板2B、2C以及2G(2GU、2GV、2GW)构成。
各功率半导体模块1A～1C与第一实施方式的功率半导体模块1同样，可使用具备成为外部输入输出端子的销状导电体25～27和构成控制(辅助)端子的销状导电体28的功率半导体模块(参照图1)。与第一实施方式的不同之处在于，独立在保护壳5外侧的主端子用区段4G(4GU、4GV、4GW)从分别构成功率半导体模块1A～1C的外部输入用端子(集电极端子C1)的销状导电体(销状端子)引出。
因此，就功率半导体模块1A～1C而言，其内部的半导体电路的导电路只由两根主端子板2B、2C构成，分别在保护壳5的外侧作为主端子用区段4B、4C引出。在功率半导体模块1A～1C上，各主端子板2G分别与销状导电体连接，各自的直立片3G(3GU、3GV、3GW)从保护壳5引出，构成三个独立的主端子用区段4G。
图11为表示根据图10的复合模块而构成的半导体电路的等效电路图。
由三个功率半导体模块1A～1C构成的半导体电路构成分别在正极端子P(C1)、负极端子N(E2)之间并联连接的3相全桥电路。由功率半导体模块1A构成的半导体电路Ca中，主端子用区段4GU作为来自桥的中间端子的U端子而引出。并且，从由功率半导体模块1B、1C分别构成的半导体电路Cb、Cc，主端子用区段4GV、4GW作为来自桥的中间端子的V端子、W端子分别独立引出。
其中，图11所示的电路构成只是一例，在第三实施方式的半导体装置中，可以根据怎样引出主端子用区段4B、4C以及4G而构成各种半导体电路。
(第四实施方式)
图12为表示将图3的复合模块进一步复合化之后的上位复合模块的图，(A)为表示收纳到保护壳前的半导体模块的图，(B)为表示在保护壳表面上折弯主端子用区段后的状态的图。
图12(A)所示的上位复合模块是分别收纳到保护壳3中的三个复合模块通过第二主端子板6A～6C作为上位的半导体电路而连接，作为提高半导体元件的电流容量的全桥电路而构成的上位复合模块。在此，作为复合模块，例如假想为图9所示的复合模块，但也可以是图5所示的复合模块。
第二主端子板6A与在三个保护壳3上形成的主端子用区段4D通过螺栓58相互连接，在其预定位置上具备直立片7A。此外，各保护壳3的第二主端子板6B与主端子用区段4E通过螺栓58连接，分别具备相互独立的构成上位的主端子用区段8B的直立片7B。并且，第二主端子板6C与三个保护壳3的主端子用区段4F通过螺栓58相互连接，在其预定位置上具备直立片7C。这里，关于第二主端子板6A～6C的形状、配置，需要设置成不阻塞各保护壳3的开口部35～37。
图12(B)中示出了将三个保护壳3收纳于上位保护壳7，作为上位的主端子用区段8A～8C折弯后的状态。在上位的保护壳7的表面上配置有五个上位的主端子用区段8A、8B(×3)、8C和三片控制基板60。另外，贯穿上位保护壳7的九个开口部61～69形成为与各保护壳3的开口部35～37连通。
开口部61～69构成为与分别配置于三个保护壳3的合计九个功率半导体模块的贯穿孔相同的形状。向这些开口部61～69中插入螺栓，能够通过最少数量的螺栓的联结，在上位的保护壳7的底面固定散热片。另外，分别构成复合模块的三个功率半导体模块通过上位保护壳7而简单地一体化，并且可靠地与散热片进行压接。
(第五实施方式)
图13为表示第五实施方式所涉及的将功率半导体模块复合化而成的复合模块的俯视图，图14为表示将图13的复合模块收纳到保护壳后的主端子形成后的状态的俯视图。
这里所示的复合模块由三个功率半导体模块1D～1F、主端子板2H～2K、和由导电部件构成的布线板2L、2M构成。在图13中，布线部分2Ia～2Ka是主端子板2I～2K的一部分，用来连结主端子板与后述的功率半导体模块的销状导电体连接的部分和后述直立片3H～3K。
各功率半导体模块1D～1F与第一实施方式的功率半导体模块1同样，可使用相同的构成，即具备成为外部输入输出端子的销状导电体25～27、和构成控制(辅助)端子的销状导电体28(参照图1)。
在图13的复合模块中，主端子板2H连接到功率半导体模块1D、1E的销状导电体25，主端子板2I连接到功率半导体模块1F的销状导电体25。分别在主端子板2H上形成直立片3H，在主端子板2I上通过布线部分2Ia形成直立片3I。
并且，在图13的复合模块中，主端子板2J连接到功率半导体模块1D的销状导电体27。在主端子板2J上通过布线部分2Ja形成直立片3J。
另外，在图13的复合模块中，主端子板2K连接到功率半导体模块1D的销状导电体26。在主端子板2K上通过布线部分2Ka形成直立片3K。
布线板2L连接到功率半导体模块1E、1F的销状导电体26，同样布线板2M连接到功率半导体模块1E、1F的销状导电体27上。
并且，上述直立片3H～3K如图13所示，以配置成直线状的方式形成。
其中，主端子板2H～2K、布线板2L、2M与销状导电体25～27的连接是如第一实施方式中说明的那样在主端子板2H～2K、布线板2L、2M上形成的贯穿孔31a～33f上插入功率半导体模块1D～1F的销状导电体25～27。据此，主端子板2H～2K、布线板2L、2M和各功率半导体模块1D～1F相互接合。
以将所述直立片3H～3K分别引出到与直立片3H～3K对应而形成的贯穿孔的方式，将上述复合模块收纳于保护壳8中，折弯直立片3H～3K。据此，如图14所示，作为输出端子U(4H)、负极端子N(4J)、中间端子M(4I)、正极端子P(4K)的主端子用区段配置成直线状而构成。
使用图15对利用这样的图13的复合模块实现的等效电路进行说明。
图15为表示根据图13的复合模块构成的半导体电路的等效电路图。
就图13的由三个功率半导体模块1D～1F构成的半导体电路而言，在正极端子P(C1)、负极端子N(E2)之间晶体管Q1和二极管D1的反向并联连接电路，与晶体管Q2和二极管D2的反向并联电路串联连接。通过功率半导体模块1D构成的半导体电路Ca是半桥电路，输出端子U从反向并联电路串联连接的中间点m1引出。
功率半导体模块1E、1F与功率半导体模块1D同样，反向并联电路串联连接而构成半导体电路(半桥电路)Cb、Cc。并且，半导体电路Cb的晶体管Q1和二极管D1的反向并联连接电路与半导体电路Cc的晶体管Q1和二极管D1的反向并联连接电路以反极性串联连接。在图15的例中，半导体电路Cb的晶体管Q1的集电极和半导体电路Cc的晶体管Q1的集电极连接。同样，半导体电路Cb的晶体管Q2和二极管D2的反向并联连接电路与半导体电路Cc的晶体管Q2和二极管D2的反向并联连接电路以反极性串联连接。在图15的例中，半导体电路Cb的晶体管Q2的发射极和半导体电路Cc的晶体管Q2的发射极相连接。
半导体电路Cb的反向并联电路串联连接的中间点m2与半导体电路Ca的中间点m1相连接，半导体电路Cc从反向并联电路串联连接的中间点m3引出中间端子M。
通过这样连接，在输出端子U(4H)和中间端子M(4I)之间，连接有上述以反极性串联连接的电路。
这样，使用三个构成相同的功率半导体模块，如图13、图15所示连接而构成复合模块，将其作为一相，可以构成可适用于特开第2008-193779号公报(专利文献8)中公开的三电平逆变器的半导体装置。
(第六实施方式)
在第六实施方式中，关于第五实施方式的复合模块的半导体电路，对利用反向阻断(RB(Reverse Blocking))IGBT的情况进行说明。
图16为表示第六实施方式所涉及的将功率半导体模块复合化后的复合模块的俯视图，图17为表示图16的复合模块收纳到保护壳后的主端子形成后的状态的俯视图。
这里所示的复合模块由两个功率半导体模块1G、1H和主端子板2Q～2T构成。在图16中，布线部分2Qa～2Ta是主端子板2Q～2T的一部分，用来连结主端子板与后述的功率半导体模块的销状导电体连接的部分和后述的直立片3Q～3T。
功率半导体模块1G与第一实施方式的功率半导体模块1同样，可使用具备成为外部输入输出端子的销状导电体25～27和构成控制(辅助)端子的销状导电体28的半导体模块(参照图1)。
另一方面，功率半导体模块1H与第一实施方式的功率半导体模块1为相同形状，具备成为外部输入输出端子的销状导电体25～27和构成控制(辅助)端子的销状导电体28，但如后所述，使用反向阻断IGBT作为开关器件。
在图16的复合模块中，主端子板2Q连接到功率半导体模块1G的销状导电体25和功率半导体模块1H的销状导电体26、27上。并且，主端子板2S连接到功率半导体模块1H的销状导电体25。在主端子板2Q上通过布线部分2Qa形成直立片3Q。并且，在主端子板2S上通过布线部分2Sa形成直立片3S。
此外，在图16的复合模块中，主端子板2R连接到功率半导体模块1G的销状导电体27上。在主端子板2R上通过布线部分2Ra连接有直立片3R。
另外，在图16的复合模块中，主端子板2T连接到功率半导体模块1G的销状导电体26上。在主端子板2T上通过布线部分2Ta形成直立片3T。
并且，上述直立片3Q～3T如图16所示，以配置成直线状的方式分别形成。
其中，主端子板2Q～2T与销状导电体25～27的连接如第一实施方式所说明的那样，功率半导体模块1G、1H的销状导电体25～27插入到主端子板2Q～2T上形成的贯穿孔31a～33f。据此，主端子板2Q～2T与各功率半导体模块1G、1H相互接合。
以将所述直立片3Q～3T分别引出到与直立片3Q～3T对应而形成的贯穿孔的方式，将上述复合模块收纳于保护壳9中，折弯直立片3Q～3T。据此，如图17所示，成为输出端子U(4Q)、负极端子N(4R)、中间端子M(4S)、正极端子P(4T)的主端子用区段配置成直线状而构成。
使用图18对这样的利用图16的复合模块实现的等效电路进行说明。
图18为表示通过图16的复合模块构成的半导体电路的等效电路图。
就由图16的功率半导体模块1G构成的半导体电路而言，在正极端子P(C1)、负极端子N(E2)之间晶体管Q1和二极管D1的反向并联连接电路与晶体管Q2和二极管D2的反向并联电路串联连接。在通过功率半导体模块1G构成的半导体电路Ca中，输出端子U从反向并联电路串联连接的中间点m1引出。
就功率半导体模块1H而言，晶体管(反向阻断IGBT)Q3、Q4串联连接，从而构成半导体电路Cd。中间端子M从半导体电路Cd的串联连接的晶体管Q3、Q4的中间点m2引出。
并且，半导体电路Cd的晶体管Q3、Q4的串联电路的两端都与由功率半导体模块1G构成的半导体电路Ca的中间点m1连接，与输出端子U连接。
这样，使用外形相同的功率半导体模块1G、1H，如图16、图17所示连接构成复合模块，将其作为一相，可以构成可适用于专利文献8中公开的三电平逆变器的半导体装置。
以上，基于附图表示的第一实施方式～第六实施方式对本发明进行了说明，但并不限于此。特别是在本发明的复合模块构成中，只需将保护壳3、7等作为上位的形态依次准备，即可实现具有所需的电流容量的电路。即，第四实施方式是通过上位的保护壳7使保护壳3一体化而构成半导体电路，进一步使用上位保护壳递归地集成元件，能够简单地实现电流容量更大的半导体电路。
此外，由于仅通过组合半导体模块的端子连接即可得到预期的电路构成，因而本发明并不仅限于由上述功率半导体模块1等构成的电力逆变器装置。
上述仅表示本发明的原理。此外，对于所属领域的技术人员来说，可以进行多种变形、变更，本发明并不限于以上所示、所说明的正确的构成和应用例，相对应的所有的变形例和等同物均被视为属于由所附加的权利要求及其等同物定义的本发明的范围。

Claims (14)

1.一种半导体装置，其特征在于，具备：
半导体模块，具有电路基板和搭载在所述电路基板上的至少一个半导体电路；
主端子板，在至少两个所述半导体模块之间，对从所述半导体电路分别向所述半导体模块的外部引出的端子间进行电连接，并且形成有与外部布线连接的连接端子部；
保护壳，收纳通过所述主端子板连接所述端子间而使至少两个所述半导体模块一体化的复合模块，并且具有供所述连接端子部插通到所述复合模块的外部的插通孔。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
在所述半导体模块的外表面，引出并形成与所述半导体电路的所述端子分别连接的多个销状端子，
所述主端子板是跨越所述各半导体模块而连接所述半导体电路之间的作为导电体的板体，且具有能够供所述销状端子分别插入的尺寸形成于所述板体的多个贯穿孔，
所述连接端子部具有折弯所述板体的一部分而形成的直立片，
所述直立片从所述插通孔向所述保护壳的外部引出，构成主端子用区段。
3.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
在所述半导体模块的外表面，引出并形成具有联结用的开口部的、与所述半导体电路的所述端子分别连接的多个端子板，
所述主端子板是跨越所述各半导体模块而连接所述半导体电路之间的作为导电体的板体，且具有以能够在所述联结用的开口部分别与所述端子板联结为一体的尺寸形成于所述板体的多个螺栓插通孔，
所述连接端子部具有折弯所述板体的一部分而形成的直立片，
所述直立片从所述插通孔向所述保护壳的外部引出，构成主端子用区段。
4.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述保护壳具备开口，所述开口能够安装对至少两个所述半导体模块共用的散热片，
通过在所述保护壳中收纳至少两个所述半导体模块、并将所述散热片与所述保护壳固定，使所述半导体模块与所述散热片压接在一起。
5.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
在所述半导体模块上，以露到所述保护壳外部的方式，配置与所述电路基板热连接的金属板。
6.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
引出到所述半导体模块外部的所述半导体电路的所述端子和构成所述主端子板的主端子用区段的部分由铜、铝、银或金、或者这些金属中任意一种的合金材料而形成。
7.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，具备：
第二主端子板，连接引出到所述保护壳的外部的所述主端子板之间，并且构成所述保护壳中收纳的多个所述复合模块相互间的导电路；
上位的保护壳，将通过所述第二主端子板相互连接的至少两个所述复合模块作为上位复合模块与所述第二主端子板一体地进行收纳。
8.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述半导体电路在所述电路基板上形成由IGBT和续流二极管构成的半桥电路。
9.根据权利要求8所述的半导体装置，其特征在于，
所述复合模块由三个所述半导体模块构成，与所述半桥电路的一端连接第一端子、与所述半桥电路的中点连接的第二端子以及与所述半桥电路的另一端连接的第三端子分别从所述半导体模块引出，
将形成有第一连接端子部的第一主端子板与三个所述半导体模块的所述第一端子间电连接，
将形成有第二连接端子部的第二主端子板与三个所述半导体模块的所述第三端子间电连接，
将形成有第三连接端子部的第三主端子板、形成有第四连接端子部的第四主端子板、形成有第五连接端子部的第五主端子板与所述第二端子分别连接。
10.根据权利要求9所述的半导体装置，其特征在于，
三个所述半导体模块一体化而成的复合模块的所述第三连接端子部、第四连接端子部、第五连接端子部配置成直线状。
11.根据权利要求8所述的半导体装置，其特征在于，
所述复合模块由三个所述半导体模块构成，与所述半桥电路的一端连接的第一端子、与所述半桥电路的中点连接的第二端子以及与所述半桥电路的另一端连接的第三端子分别从所述半导体模块引出，
将形成有第一连接端子部的第一主端子板与三个所述半导体模块中的一个所述半导体模块的所述第一端子连接，
将形成有第二连接端子部的第二主端子板与所述一个半导体模块的所述第三端子连接，
将形成有第三连接端子部的第三主端子板连接在所述一个半导体模块和另一个半导体模块的第二端子之间，
将形成有第四连接端子部的第四主端子板与剩余的一个半导体模块的所述第二端子连接，
第五主端子板连接剩余的两个所述第一端子间，
第六主端子板连接剩余的两个所述第三端子间。
12.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述复合模块由第一半导体模块和第二半导体模块构成，所述第一半导体模块在所述电路基板上形成有由IGBT和续流二极管构成的半桥电路作为所述半导体电路，所述第二半导体模块在所述电路基板上形成有反向阻断IGBT的串联电路作为所述半导体电路，
与所述半桥电路的一端连接的第一端子、与所述半桥电路的中点连接的第二端子以及与所述半桥电路的另一端连接的第三端子从所述第一半导体模块引出，
与所述串联电路的一端连接的第一端子、与所述串联电路的中点连接的第二端子以及与所述串联电路的另一端连接的第三端子从所述第二半导体模块引出，
将形成有第一连接端子部的第一主端子板与所述第一半导体模块的所述第二端子和所述第二半导体模块的所述第一端子以及第三端子连接，
将形成有第二连接端子部的第二主端子板与所述第一半导体模块的所述第一端子连接，
将形成有第三连接端子部的第三主端子板与所述第二半导体模块的所述第二端子连接，
将形成有第四连接端子部的第四主端子板与所述第一半导体模块的所述第三端子连接。
13.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述半导体模块具备能够安装散热片的贯穿孔。
14.根据权利要求13所述的半导体装置，其特征在于，
所述保护壳在主面具备能够与所述贯穿孔对应地安装所述散热片的开口。
CN201380012416.9A 2012-03-28 2013-03-11 半导体装置及半导体装置的制造方法 Expired - Fee Related CN104170086B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-072673 2012-03-28
JP2012072673 2012-03-28
PCT/JP2013/056634 WO2013146212A1 (ja) 2012-03-28 2013-03-11 半導体装置及び半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104170086A CN104170086A (zh) 2014-11-26
CN104170086B true CN104170086B (zh) 2018-01-16

Family

ID=49259480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380012416.9A Expired - Fee Related CN104170086B (zh) 2012-03-28 2013-03-11 半导体装置及半导体装置的制造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9379083B2 (zh)
EP (1) EP2833405A4 (zh)
JP (2) JP5954410B2 (zh)
CN (1) CN104170086B (zh)
WO (1) WO2013146212A1 (zh)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140118954A1 (en) * 2011-06-28 2014-05-01 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Electronic device with heat-dissipating structure
JP2014112583A (ja) * 2012-12-05 2014-06-19 Toyota Motor Corp 冷却器付き半導体モジュール
JP6171586B2 (ja) 2013-06-04 2017-08-02 富士電機株式会社 半導体装置
US9177943B2 (en) 2013-10-15 2015-11-03 Ixys Corporation Power device cassette with auxiliary emitter contact
JP6187819B2 (ja) * 2013-12-19 2017-08-30 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 回路モジュール、電力制御装置及び電力制御回路の製造方法
EP3100301B1 (en) * 2014-01-30 2019-11-06 Cree Fayetteville, Inc. Low profile, highly configurable, current sharing paralleled wide band gap power device power module
US9426883B2 (en) 2014-01-30 2016-08-23 Cree Fayetteville, Inc. Low profile, highly configurable, current sharing paralleled wide band gap power device power module
DE112014006353B4 (de) * 2014-02-11 2024-05-02 Mitsubishi Electric Corporation Leistungshalbleitermodul
DE102014203550A1 (de) * 2014-02-27 2015-08-27 Robert Bosch Gmbh Elektrisches Antriebssystem
WO2015159751A1 (ja) * 2014-04-14 2015-10-22 富士電機株式会社 半導体装置
JP6354392B2 (ja) * 2014-07-03 2018-07-11 株式会社デンソー 半導体装置
JP6196195B2 (ja) * 2014-08-19 2017-09-13 株式会社東芝 半導体モジュール
JP6369228B2 (ja) 2014-08-29 2018-08-08 富士電機株式会社 半導体装置
WO2016084241A1 (ja) * 2014-11-28 2016-06-02 日産自動車株式会社 ハーフブリッジパワー半導体モジュール及びその製造方法
JP6511979B2 (ja) * 2015-06-18 2019-05-15 富士電機株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法
JP6604184B2 (ja) * 2015-12-17 2019-11-13 富士電機株式会社 半導体モジュール
JP6623811B2 (ja) * 2016-02-16 2019-12-25 富士電機株式会社 半導体モジュールの製造方法及び半導体モジュール
CN107305886B (zh) * 2016-04-25 2024-04-05 华北电力大学 一种便于串联使用的大功率igbt模块
JP6103122B1 (ja) 2016-08-17 2017-03-29 富士電機株式会社 パワー半導体モジュール用信号中継基板
JP6750394B2 (ja) 2016-08-18 2020-09-02 富士電機株式会社 半導体装置及び半導体装置製造方法
DE102016216207A1 (de) 2016-08-29 2018-03-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Herstellen eines mikromechanischen Sensors
DE102016218207A1 (de) * 2016-09-22 2018-03-22 Robert Bosch Gmbh Elektronische Baugruppe, insbesondere eine elektronische Leistungsbaugruppe für Hybridfahrzeuge oder Elektrofahrzeuge
US11183485B2 (en) * 2016-11-24 2021-11-23 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Semiconductor module
FR3060243B1 (fr) * 2016-12-12 2019-08-23 Institut Vedecom Module de commutation de puissance, convertisseur integrant celui-ci et procede de fabrication
JP6108026B1 (ja) 2016-12-16 2017-04-05 富士電機株式会社 圧接型半導体モジュール
JP6809294B2 (ja) * 2017-03-02 2021-01-06 三菱電機株式会社 パワーモジュール
EP3392908B1 (de) * 2017-04-20 2019-07-24 Infineon Technologies AG Leistungshalbleiteranordnung mit einem stapel von eine verbesserte geometrie aufweisenden anschlussplatten zur gemeinsamen elektrischen kontaktierungen mehrerer, gleichartiger leistungshalbleiter-schaltelemente
US10319659B2 (en) * 2017-10-13 2019-06-11 Semiconductor Components Industries, Llc Semiconductor package and related methods
CN111630730A (zh) * 2018-01-26 2020-09-04 松下知识产权经营株式会社 汇流条和电源装置
WO2019171804A1 (ja) 2018-03-07 2019-09-12 富士電機株式会社 半導体装置
JP7183594B2 (ja) 2018-07-04 2022-12-06 富士電機株式会社 半導体装置
JP7094447B2 (ja) * 2019-06-03 2022-07-01 三菱電機株式会社 パワーモジュール及び電力変換装置
EP3751605A1 (de) * 2019-06-11 2020-12-16 Siemens Aktiengesellschaft Elektronischer schaltkreis und verfahren zur herstellung eines elektronischen schaltkreises
JP7392308B2 (ja) 2019-07-19 2023-12-06 富士電機株式会社 半導体装置
JP7173108B2 (ja) * 2019-10-01 2022-11-16 株式会社デンソー 半導体モジュール
US20220415738A1 (en) * 2019-11-20 2022-12-29 Mitsubishi Electric Corporation Power Semiconductor Device and Method of Manufacturing the Same, and Power Conversion Device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1297490A (zh) * 1998-04-23 2001-05-30 阿托特德国有限公司 用锡或锡合金层在铜或铜合金上形成镀覆表面的方法
CN101041901A (zh) * 2006-03-24 2007-09-26 中国科学院金属研究所 可焊性良好的铁镍合金镀层及其应用

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56132760U (zh) * 1980-03-06 1981-10-08
FR2588438B1 (fr) 1985-10-09 1989-05-05 Telemecanique Electrique Dispositif d'assemblage de blocs modulaires d'appareillage electrique
US5202578A (en) * 1989-09-11 1993-04-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Module-type semiconductor device of high power capacity
JP2505921B2 (ja) * 1990-09-25 1996-06-12 株式会社日立製作所 半導体装置及びそれ用はんだ合金
JP2692449B2 (ja) 1991-10-01 1997-12-17 三菱電機株式会社 パワーモジュール
JP2850623B2 (ja) 1992-02-06 1999-01-27 富士電機株式会社 半導体装置
JP2993278B2 (ja) * 1992-06-26 1999-12-20 富士電機株式会社 半導体装置
JPH06286900A (ja) 1993-04-06 1994-10-11 Shinko Kogyo Kk プレス機
US5408128A (en) 1993-09-15 1995-04-18 International Rectifier Corporation High power semiconductor device module with low thermal resistance and simplified manufacturing
JP3160442B2 (ja) 1993-10-29 2001-04-25 東芝エフエーシステムエンジニアリング株式会社 インバータ装置
JPH1093016A (ja) 1996-09-19 1998-04-10 Hitachi Ltd パワー半導体装置
JP3430192B2 (ja) 1996-11-12 2003-07-28 株式会社日立産機システム インバータ装置
US5927504A (en) 1998-06-23 1999-07-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus for carrying plural printed circuit boards for semiconductor module
JP2001036005A (ja) 1999-07-23 2001-02-09 Fuji Electric Co Ltd 半導体装置
CN100403537C (zh) 2002-06-13 2008-07-16 松下电器产业株式会社 半导体器件及其制造方法
JP4557507B2 (ja) 2002-06-13 2010-10-06 パナソニック株式会社 半導体デバイス及びその製造方法
JP4127645B2 (ja) * 2002-10-17 2008-07-30 三菱電機株式会社 電子部品実装装置
JP3852698B2 (ja) 2003-04-10 2006-12-06 富士電機デバイステクノロジー株式会社 半導体装置の製造方法
JP2005065414A (ja) 2003-08-13 2005-03-10 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd インバータ装置
JP2005142189A (ja) 2003-11-04 2005-06-02 Toyota Industries Corp 半導体装置
JP4313273B2 (ja) 2004-09-09 2009-08-12 株式会社ケーヒン パワードライブユニット
JP4313272B2 (ja) 2004-09-09 2009-08-12 株式会社ケーヒン パワードライブユニット
JP2006332291A (ja) 2005-05-25 2006-12-07 Keihin Corp パワードライブユニット
JP4765101B2 (ja) 2006-01-20 2011-09-07 富士電機株式会社 半導体装置
JP2007209184A (ja) 2006-02-06 2007-08-16 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置
US7577068B2 (en) 2006-04-18 2009-08-18 Mediatek Inc. Dynamic write strategy modification method and apparatus
JP4129027B2 (ja) 2006-06-06 2008-07-30 三菱電機株式会社 半導体装置
JP2008193779A (ja) 2007-02-02 2008-08-21 Fuji Electric Systems Co Ltd 半導体モジュール
JP5061717B2 (ja) 2007-05-18 2012-10-31 富士電機株式会社 半導体モジュール及び半導体モジュールの製造方法
JP5240863B2 (ja) 2007-05-18 2013-07-17 株式会社三社電機製作所 電力用半導体モジュール及びアーク放電装置
WO2008142758A1 (ja) * 2007-05-18 2008-11-27 Sansha Electric Manufacturing Co., Ltd. 電力用半導体モジュール
JP5120605B2 (ja) * 2007-05-22 2013-01-16 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 半導体モジュール及びインバータ装置
JP5098951B2 (ja) * 2008-10-22 2012-12-12 富士電機株式会社 半導体装置
JP5256994B2 (ja) * 2008-10-24 2013-08-07 富士電機株式会社 半導体装置
US8237260B2 (en) * 2008-11-26 2012-08-07 Infineon Technologies Ag Power semiconductor module with segmented base plate
JP2010147116A (ja) 2008-12-17 2010-07-01 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
JP5260347B2 (ja) 2009-02-06 2013-08-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
JP5100694B2 (ja) * 2009-04-01 2012-12-19 三菱電機株式会社 半導体装置
US9147666B2 (en) 2009-05-14 2015-09-29 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device
DE102009037257B4 (de) * 2009-08-12 2014-07-31 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Leistungshalbleitermodul mit Schaltungsträger und Lastanschlusselement sowie Herstellungsverfahren hierzu
US8907477B2 (en) 2010-01-05 2014-12-09 Fuji Electric Co., Ltd. Unit for semiconductor device and semiconductor device
DE102010005048A1 (de) 2010-01-20 2011-07-21 SEMIKRON Elektronik GmbH & Co. KG, 90431 Anordnung mit mindestens einem Leistungshalbleitermodul und mit einer Transportverpackung
JP5557585B2 (ja) 2010-04-26 2014-07-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 パワーモジュール
JP5211364B2 (ja) 2010-05-07 2013-06-12 三菱電機株式会社 半導体装置
US8810026B2 (en) 2010-09-02 2014-08-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Semiconductor module
US9171768B2 (en) 2011-09-28 2015-10-27 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1297490A (zh) * 1998-04-23 2001-05-30 阿托特德国有限公司 用锡或锡合金层在铜或铜合金上形成镀覆表面的方法
CN101041901A (zh) * 2006-03-24 2007-09-26 中国科学院金属研究所 可焊性良好的铁镍合金镀层及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN104170086A (zh) 2014-11-26
EP2833405A1 (en) 2015-02-04
JP5954410B2 (ja) 2016-07-20
EP2833405A4 (en) 2016-01-13
JPWO2013146212A1 (ja) 2015-12-10
US20140367736A1 (en) 2014-12-18
WO2013146212A1 (ja) 2013-10-03
US9379083B2 (en) 2016-06-28
JP6065995B2 (ja) 2017-01-25
JP2016086186A (ja) 2016-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104170086B (zh) 半导体装置及半导体装置的制造方法
CN107170714B (zh) 一种低寄生电感功率模块及双面散热低寄生电感功率模块
US8324726B2 (en) Semiconductor device, electrode member and electrode member fabrication method
KR100430772B1 (ko) 반도체장치
CN107924913B (zh) 半导体装置及半导体装置的制造方法
CN110506330B (zh) 功率电子模块以及包含该模块的电功率变换器
CN103794582A (zh) 半导体装置
WO2005119896A1 (ja) インバータ装置
US9159715B2 (en) Miniaturized semiconductor device
WO2015072105A1 (ja) パワーモジュール
JP2019046899A (ja) 電子装置
CN104303299A (zh) 半导体装置的制造方法及半导体装置
CN207165543U (zh) 一种低寄生电感双面散热功率模块
CN116798967A (zh) 一种高频大功率封装模组、模组的制作方法及混合基板
CN107146775A (zh) 一种低寄生电感双面散热功率模块
JP2014120638A (ja) パワーモジュール半導体装置およびその製造方法
CN111554645B (zh) 集成叠层母排的双面水冷SiC半桥模块封装结构
US10083935B2 (en) Semiconductor device and a manufacturing method of the semiconductor device
KR101776425B1 (ko) 파워 모듈
US9515012B2 (en) Package of power dies and three-phase power converter
CN114695322A (zh) 功率模组
CN218471952U (zh) 一种半桥电路以及半桥电路并联单元
CN214756105U (zh) 逆变器模块及逆变器
CN110148566B (zh) 一种堆叠结构的智能功率模块及其制造方法
CN219917162U (zh) 功率模块

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180116

Termination date: 20200311

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee