JP2002246515A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JP2002246515A
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semiconductor device
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metal
semiconductor
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Toshiaki Shinohara
利彰 篠原
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 放熱特性を向上する半導体装置を提供する。 【解決手段】 パワー素子１は金属ブロック３に搭載さ
れ、接合材９で接合されている。絶縁基板４は、セラミ
ック基板６の両面に、同じ厚さの金属層５，７を形成し
たものである。金属ブロック３及び絶縁基板４は、パワ
ー素子１の絶縁単位ごとに設けられており、絶縁基板４
の金属層５は金属ブロック３のパワー素子１と反対側の
面に接合材１０で接合されている。金属ブロック３ｎの
パワー素子１ｎが接合された面には、電極端子２ａが例
えば超音波接合で取り付けられている。電極端子２ｂ，
２ｃは、パワー素子の電極（図示せず）とアルミワイヤ
８で接続されている。樹脂パッケージ１１は、絶縁基板
４の金属層７を露出させつつ、パワー素子１，電極端子
２ａ，２ｂ，２ｃ及び金属ブロック３を封止している。
そして、露出している絶縁基板４の金属層７に外部放熱
器（図示せず）が取り付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の構
造、特に電力制御用に使用される電力用半導体装置の構
造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１０は従来の電力用半導体装置の構造
を模式的に示す断面図である。図１０のように、従来の
電力用半導体装置は、パワー素子１，ベース板１３，絶
縁基板４，電極端子２２が取り付けられたケース２７及
び蓋２８を備えている。
【０００３】絶縁基板４は、アルミナ，窒化アルミニウ
ム又は窒化ケイ素などのセラミック基板６の両面に金属
層５，７を形成したものであって、金属層５にはパワー
素子１が半田１９で接合されている。また、金属層５に
は回路パターンが形成されている。ベース板１３は銅な
どから形成されており、放熱用ヒートシンクとして機能
する。そのベース板１３上には、絶縁基板４の金属層７
が半田２０で接合されている。ケース２７内には、絶縁
基板４と反対側の面でベース板１３が露出するように、
パワー素子１及び絶縁基板４が収納されている。
【０００４】パワー素子１はケース２７内部の電極端子
２２や金属層５の回路パターンとアルミワイヤ８によっ
て接続されている。そして、パワー素子１，絶縁基板４
及びベース板１３を覆うように、ケース２７内にはシリ
コンゲル２５が充填されており、さらにその上部がエポ
キシ樹脂２６で封止されている。また、ケース２７には
蓋２８が取り付けられている。図１０では示していない
が、ベース板１３のケース２７から露出している面に
は、外部放熱器が取り付けられることもある。
【０００５】電極端子２２のうち、ケース２７外部に導
出された電極端子２２には、ネジ穴２４が設けられてお
り、ケース２７に埋め込まれている電極取り付けナット
２９の中心とネジ穴２４との中心が一致するように、電
極端子２２は配置されている。そして、外部機器の電極
端子（図示せず）を電極端子２２上に配置して、ケース
２７の外側からネジ（図示せず）をネジ穴２４に挿入
し、ネジを電極取り付けナット２９に螺合することによ
って、外部機器の電極端子を電極端子２２に接続し、固
定する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の電力用半導体装
置では、パワー素子１で発生した熱は、半田１９，絶縁
基板４，半田２０，ベース板１３を通って、外部放熱器
（図示せず）から外部に放出される。ベース板１３及び
外部放熱器は、例えば銅材から成り、その熱伝導率は約
３８０Ｗ／ｍＫである。また、半田１９，２０の熱伝導
率は２０〜３０Ｗ／ｍＫである。絶縁基板４は、金属層
５，７とセラミック基板６から構成されているが、その
熱伝導はセラミック基板６の熱伝導率が支配するため、
２０〜１８０Ｗ／ｍＫである。つまり、半田１９，２０
及び絶縁基板４は、その熱伝導率がベース板１３及び外
部放熱器よりも大幅に小さい。しかもこれらはパワー素
子１の直下に配置されているため、熱が通過する面積は
パワー素子１の面積程度であって、熱伝導の主たる阻害
要因となっている。
【０００７】また、セラミック基板６の材料としてアル
ミナが良く使用されるが、絶縁基板４の熱伝導を向上さ
せるために、アルミナよりも熱伝導率の良好な窒化アル
ミニウムなどが使用される場合がある。このとき、窒化
アルミニウムはアルミナよりも高価であるため、熱伝導
の向上のために材料コストが増加していた。
【０００８】そこで、本発明は上述のような問題を解決
するためになされたものであり、放熱特性を向上する半
導体装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明のうち請求項１
に記載の半導体装置は、電極を有する半導体素子と、第
１の面と、前記第１の面とは反対側の第２の面とを有す
る金属ブロックと、前記金属ブロックの前記第１の面と
接合される電極端子と、前記金属ブロックの前記第２の
面と接合され、両面に金属層を有するセラミック基板と
を備え、前記半導体素子は前記電極と共に前記金属ブロ
ックの前記第１の面と接合材によって接合されるもので
ある。
【００１０】また、この発明のうち請求項２に記載の半
導体装置は、請求項１に記載の半導体装置であって、前
記セラミック基板の両面に有する各前記金属層は同じ厚
さであるものである。
【００１１】また、この発明のうち請求項３に記載の半
導体装置は、請求項１及び請求項２のいずれか一つに記
載の半導体装置であって、前記半導体素子は複数設けら
れ、前記金属ブロック及び前記セラミック基板は、前記
半導体素子間の絶縁単位ごとに分離し、前記金属ブロッ
ク及び前記セラミック基板のうちの一方は、少なくとも
一つの前記半導体素子に対応して設けられ、前記金属ブ
ロック及び前記セラミック基板のうちの他方は、前記絶
縁単位を構成する前記半導体素子のすべてに渡って設け
られるものである。
【００１２】また、この発明のうち請求項４に記載の半
導体装置は、第１の面と、前記第１の面とは反対側の第
２の面とを有する金属ブロックと、前記金属ブロックの
前記第１の面と接合材によって接合される半導体素子
と、第３の面と、前記第３の面とは反対側の第４の面と
を有し、前記金属ブロックの前記第２の面と前記第３の
面が接合される樹脂絶縁層と、前記金属ブロック及び前
記半導体素子を封止する樹脂パッケージとを備え、前記
樹脂絶縁層は、その前記第４の面が露出しており、前記
樹脂パッケージよりも弾力性が良いものである。
【００１３】また、この発明のうち請求項５に記載の半
導体装置は、請求項４に記載の半導体装置であって、前
記樹脂絶縁層は、セラミック材料を充填したシリコン樹
脂で形成されるものである。
【００１４】また、この発明のうち請求項６に記載の半
導体装置は、請求項４及び請求項５のいずれか一つに記
載の半導体装置であって、前記金属ブロックは、前記半
導体素子の絶縁単位ごとに設けられるものである。
【００１５】また、この発明のうち請求項７に記載の半
導体装置は、請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記
載の半導体装置であって、前記金属ブロックは、前記接
合材よりも広い面を前記接合材と反対側に有するもので
ある。
【００１６】また、この発明のうち請求項８に記載の半
導体装置は、請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記
載の半導体装置であって、前記金属ブロックは、前記半
導体素子の中心から離れるほど前記半導体素子との隙間
が広く、前記接合材によって前記隙間が埋められるもの
である。
【００１７】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は本実施の形
態１に係る半導体装置の回路図である。図１のように、
本実施の形態１に係る半導体装置は、例えば三相インバ
ータ回路で構成されている。具体的には、出力端子Ｕ，
Ｖ，Ｗは例えば交流モータなどに接続され、入力端子
Ｐ，Ｎは例えば直流電源が直接接続されたり、また商用
電源から直流電圧を作る順変換回路の出力が接続された
りする。Ｐ側のパワー素子１ｐはＩＧＢＴ１ａｐと、Ｉ
ＧＢＴ１ａｐに逆並列接続されたダイオード１ｂｐとを
備え、Ｎ側のパワー素子１ｎはＩＧＢＴ１ａｎと、ＩＧ
ＢＴ１ａｎに逆並列接続されたダイオード１ｂｎとを備
える。そしてパワー素子１ｐ，１ｎが直列接続されてい
る。これをアームと呼ぶ。本実施の形態１に係る半導体
装置は、並列接続された３つのアームを備えており、制
御端子ＧＵＰ，ＧＵＮ，ＧＶＰ，ＧＶＮ，ＧＷＰ，ＧＷ
Ｎを制御することによって各ＩＧＢＴをオン／オフし、
交流モータの回転動作を制御する。以下、後述の電極端
子２ｂ，金属ブロック３，絶縁基板４，金属層５，７及
びセラミック基板６も含めて、Ｐ側とＮ側の区別がない
場合には符号の末尾のｐ，ｎを省略する。
【００１８】図２は、本実施の形態１に係る半導体装置
の構造を模式的に示す平面図であって、図１の回路図で
示された半導体装置の平面図である。そして、図３は、
図２中の矢視Ａ−Ａにおける断面図であって、樹脂パッ
ケージを形成した後の断面図である。
【００１９】図２及び図３より、本実施の形態１に係る
半導体装置は、パワー素子１，電極端子２ａ，２ｂ，２
ｃ，金属ブロック３，絶縁基板４及び樹脂パッケージ１
１を備えている。図２では、構造を容易に把握できるよ
うに樹脂パッケージ１１を省略し、これが形成される範
囲２１を示している。電極端子２ａ，２ｂ，２ｃはタイ
バー１２で接続されているが、このタイバー１２は樹脂
パッケージ１１の形成後に切断され、各電極端子は分離
される。
【００２０】図４は図３中の部分Ｂを拡大して示す断面
図である。また、図５は金属ブロック３のパワー素子１
を搭載する面から見た斜視図である。図４で示すよう
に、パワー素子１のＩＧＢＴ１ａは一方の主面にコレク
タ電極５０を有し、もう一方の主面にゲート電極５１及
びエミッタ電極５２を有している。ＩＧＢＴ１ａは、コ
レクタ電極５０が金属ブロック３と接するように金属ブ
ロック３に搭載され、接合材９で接合されている。金属
ブロック３は例えば銅材から形成されており、接合材９
は例えば半田や導電性樹脂などが使用される。また、図
４，５で示すように、金属ブロック３のパワー素子１が
搭載される面は、搭載されているＩＧＢＴ１ａの中心か
ら離れるほどＩＧＢＴ１ａとの隙間が広くなるような形
状をしている。接合材９がこの隙間を埋める結果、ＩＧ
ＢＴ１１ａの周辺において、その中心よりも接合材９が
厚くなっている。図示していないが、ダイオード１ｂは
一方の主面にカソード電極を有し、もう一方の主面にア
ノード電極を有している。そして、カソード電極が金属
ブロック３と接するように金属ブロック３に搭載され、
接合材９で接合されている。なお、ダイオード１ｂが搭
載されている部分における金属ブロック３の形状につい
ても、搭載されているダイオード１ｂの中心から離れる
ほどダイオード１ｂとの隙間が広くなっている。
【００２１】絶縁基板４は、例えばアルミナ，窒化アル
ミニウム又は窒化ケイ素などからなるセラミック基板６
の両面に、同じ厚さの金属層５，７を形成したものであ
る。また、セラミック基板６は例えば０．３〜１．０ｍ
ｍの厚さである。金属ブロック３及び絶縁基板４は、パ
ワー素子１の絶縁単位ごとに設けられている。つまり本
実施の形態１では、アームの区別なくＰ側とＮ側とで個
別に設けられた金属ブロック３ｐ，３ｎ及び絶縁基板４
ｐ，４ｎを備えている。そして、絶縁基板４ｐの金属層
５ｐはパワー素子１ｐと反対側の面で金属ブロック３ｐ
に接合材１０で接合されている。同様にして、絶縁基板
４ｎの金属層５ｎは金属ブロック３ｎに接合されてい
る。また、金属ブロック３のパワー素子１と反対側の面
は、パワー素子１との接合面よりも広くなっている。接
合材１０は例えば半田などが使用される。
【００２２】金属ブロック３ｎのパワー素子１ｎが接合
された面には、電極端子２ａが例えば超音波接合で取り
付けられている。そのため、金属ブロック３ｎと接合し
ているパワー素子１ｎの電極、つまりＩＧＢＴ１ａｎの
コレクタ電極５０及びダイオード１ｂｎのカソード電極
（図示せず）は、金属ブロック３ｎを介して電極端子２
ａに接続されている。電極端子２ｂｐはＩＧＢＴ１ａｐ
のゲート電極５１と、電極端子２ｂｎはＩＧＢＴ１ａｎ
のゲート電極５１と、それぞれアルミワイヤ８で接続さ
れている。電極端子２ｃはＩＧＢＴ１ａｎのエミッタ電
極５２及びダイオード１ｂｎのアノード電極とアルミワ
イヤ８で接続されている。またＩＧＢＴ１ａｐのエミッ
タ電極５２及びダイオード１ｂｐのアノード電極は、パ
ワー素子１ｎが接合された金属ブロック３ｎにアルミワ
イヤ８で接続されている。
【００２３】樹脂パッケージ１１は、例えばエポキシ樹
脂が使用されており、絶縁基板４の金属層７を露出させ
つつ、パワー素子１，電極端子２ａ，２ｂ，２ｃ及び金
属ブロック３を封止している。そして、露出している絶
縁基板４の金属層７に外部放熱器が取り付けられること
があるが、図３では記載を省略している。
【００２４】上述の構造を備える本実施の形態１に係る
半導体装置において、パワー素子１で発生した熱は、接
合材９，金属ブロック３，絶縁基板４を通って、外部放
熱器（図示せず）から外部に放出される。図６は、パワ
ー素子１で発生した熱が伝導する様子を示した図であっ
て、図６（ａ）は、上述の従来の電力用半導体装置の熱
伝導の様子を示しており、図６（ｂ）は、本実施の形態
１に係る半導体装置の熱伝導の様子を示している。接合
材９，１０は例えば半田を使用すれば、接合材９，１０
と半田１９，２０との熱伝導率は同等であると考えるこ
とができる。また、金属ブロック３は例えばベース板１
３と同じ銅材から形成すれば、金属ブロック３とベース
板１３との熱伝導率も同等であると考えることができ
る。このように考えると、接合材９，１０及び絶縁基板
４は、金属ブロック３よりも熱伝導率が小さく、本実施
の形態１における熱伝導の主たる阻害要因となってい
る。
【００２５】従来の電力用半導体装置では、図６（ａ）
の熱の拡散方向３０で示すように、パワー素子１で発生
した熱は、熱伝導が良好なベース板１３を通過する前
に、熱伝導の主たる阻害要因である半田１９，２０及び
絶縁基板４を通過する。そのため、絶縁基板４を熱が通
過する面積３２は、ほぼパワー素子１の面積と同じであ
る。一方、本実施の形態１に係る半導体装置では、図６
（ｂ）の熱の拡散方向３１が示すように、パワー素子１
で発生した熱は、熱伝導の主たる阻害要因の一部である
接合材９を通過して、熱伝導の良好な金属ブロック３を
通過する。そして、残りの熱伝導の主たる阻害要因であ
る接合材１０及び絶縁基板４を通過する。そのため、パ
ワー素子１で発生した熱は、金属ブロック３でその厚さ
方向と垂直な水平方向に拡散されてから、接合材１０及
び絶縁基板４を通過する。つまり、絶縁基板４を熱が通
過する面積３３は、パワー素子１の面積よりも十分大き
い。
【００２６】このように、本実施の形態１に係る半導体
装置によれば、熱伝導の主たる阻害要因の一部である接
合材９を熱が通過する面積はパワー素子１の面積とほぼ
同じであるが、残りの熱伝導の主たる阻害要因である接
合材１０及び絶縁基板４を熱が通過する面積は、パワー
素子１の面積より十分に大きくなっているため、従来の
電力用半導体装置よりも放熱特性が向上する。その結
果、従来の構造では、良好な放熱特性を得るためにセラ
ミック基板６の材料として窒化アルミニウムを使用して
いたが、本実施の形態１の構造では、窒化アルミニウム
より安価なアルミナを使用することによって、従来と同
等の放熱特性を得ることができる。そのため、経済性に
優れた半導体装置を顧客に提供することができる。
【００２７】また、金属ブロック３とパワー素子１との
線膨張係数の差によって、接合材９に熱応力が発生し、
接合材は歪む。その熱応力はパワー素子１の中心から離
れるほど大きくなる。そのため、接合材９のクラックは
パワー素子１の四隅から発生しやすい。また、接合材９
に生じる歪みは、接合材９の厚みが厚くなるほど単位厚
みの歪みは小さくなる。本実施の形態１では、パワー素
子１の周辺において、その中心よりも接合材９が厚くな
っているため、クラックの発生を軽減することができ
る。
【００２８】また、金属ブロック３及び絶縁基板４はパ
ワー素子１の絶縁単位ごとに設けられているため、パワ
ー素子１間の絶縁を維持することができる。
【００２９】また、絶縁基板４の金属層５，７は同じ厚
さであるため、金属ブロック３との接合時における絶縁
基板４の反りを低減することができる。そのため、外部
放熱器（図示せず）との接触面の平面度を向上すること
ができる。その結果、放熱特性が向上する。
【００３０】また、従来の電力用半導体装置では、ケー
ス２７，蓋２８，シリコンゲル２５及びエポキシ樹脂２
６で、パワー素子１は封止されている。本実施の形態１
にかかる半導体装置では、樹脂パッケージ１１のみでパ
ワー素子１を封止しているため、材料コスト及び製造コ
ストを低減することができる。
【００３１】また、従来の電力用半導体装置では、絶縁
基板４の金属層５及びアルミワイヤ８に大電流が流れて
いた。金属層５の厚みは例えば０．２〜０．３ｍｍであ
って、アルミワイヤ８の直径は例えば０．２〜０．５ｍ
ｍである。本実施の形態１に係る半導体装置では、部分
的にはアルミワイヤ８にも流れるが、金属ブロック３及
び金属ブロック３に直接接続された電極端子２ａに大電
流が流れる。金属ブロック３の厚みは例えば１．０〜
５．０ｍｍであって、電極端子２ａの厚みは例えば０．
５〜１．２ｍｍである。このように、金属ブロック３及
び電極端子２ａは、従来における金属層５及びアルミワ
イヤ８よりも厚くできるため、半導体装置全体の電気抵
抗を低下することができる。そのため、半導体装置の電
力損失を低減することができる。
【００３２】また、図２において、金属ブロック３ｐに
搭載されているＩＧＢＴ１ａｐのエミッタ電極５２は、
アルミワイヤ８で金属ブロック３ｎと接続することによ
って、金属ブロック３ｎに搭載されているＩＧＢＴ１ａ
ｎのコレクタ電極と接続されている。このように、本実
施の形態１では、金属ブロック３はパワー素子１の絶縁
単位ごとに設けられているため、金属ブロック３を利用
してアルミワイヤ８の配線を行うことができる。そのた
め、アルミワイヤ８の配線自由度が増加する。
【００３３】なお、本実施の形態１では、金属ブロック
３と電極端子２ａとを別々に用意し、超音波接合でそれ
ぞれを接続したが、異厚銅条から金属ブロック３と電極
端子２ａとを一体成形しても良い。また、本実施の形態
１では金属ブロック３と電極端子２ａとの接続に超音波
接合を使用したが、半田や導電性樹脂によって接合して
も良いし、機械的にネジ止めで接続しても良い。
【００３４】また、本実施の形態１では、接合材９にか
かる熱応力を緩和するために、金属ブロック３に搭載さ
れるパワー素子１周辺部の接合材９を厚くする方法を示
しているが、金属ブロック３の材料として、熱伝導率が
比較的良好で線膨張係数が小さいモリブデン，銅・モリ
ブデン合金，銅・タングステン合金，ＳｉＣとアルミニ
ウムとの複合材などを使用することによっても、接合材
９のクラックの発生を低減することができる。
【００３５】図７，８は本実施の形態１に係る半導体装
置の変形例を示す平面図である。図７で示すように、本
実施の形態１に係る半導体装置は、絶縁基板４ｐがＰ側
のパワー素子１ｐのすべてに渡って形成されていれば、
Ｐ側の金属ブロック３ｐはＮ側の金属ブロック３ｎのよ
うに各パワー素子１ｐごとに分離されていても良い。こ
のときＩＧＢＴ１ａｐのコレクタ電極５０は絶縁基板４
ｐの金属層５ｐによって互いに電気的に接続される。ま
た図８で示すように、本実施の形態１に係る半導体装置
は、金属ブロック３ｐがＰ側のパワー素子１ｐのすべて
に渡って形成されていれば、Ｐ側の絶縁基板４ｐはＮ側
の絶縁基板４ｎのように各パワー素子１ｐごとに分離さ
れていても良い。このときＩＧＢＴ１ａｐのコレクタ電
極５０は金属ブロック３ｐによって互いに電気的に接続
される。つまり、金属ブロック３及び絶縁基板４はパワ
ー素子１間の絶縁単位ごとに分離されており、絶縁基板
４がその絶縁単位を構成する半導体素子１のすべてに渡
って設けられていれば、少なくとも一つの半導体素子１
に対応した金属ブロック３が複数設けられても良いし、
金属ブロック３がその絶縁単位を構成する半導体素子１
のすべてに渡って設けられていれば、少なくとも一つの
半導体素子１に対応した絶縁基板４が複数設けられても
良い。
【００３６】実施の形態２．図９は本実施の形態２に係
る半導体装置の構造を模式的に示す断面図である。本実
施の形態２に係る半導体装置は、上述の実施の形態１に
係る半導体装置において、基本的には絶縁基板４の代わ
りに樹脂絶縁層１４を使用したものである。
【００３７】図９で示すように、本実施の形態２に係る
半導体装置は、パワー素子１，電極端子２ａ，２ｂ，金
属ブロック３，樹脂絶縁層１４及び樹脂パッケージ１１
を備えている。パワー素子１が搭載された金属ブロック
３は、パワー素子１の絶縁単位ごとに設けられている。
樹脂絶縁層１４は、パワー素子１と反対側の面で金属ブ
ロック３に形成されており、すべての金属ブロック３に
渡って形成されている。言い換えれば、樹脂絶縁層１４
の上に複数の金属ブロック３が搭載されている。樹脂絶
縁層１４は、例えばシリコン樹脂に充填材としてセラミ
ック粉末を混入したものである。セラミック粉末として
は、例えばシリカ，特に結晶性シリカ，アルミナ，窒化
アルミニウム，窒化ケイ素，窒化ボロンなどの一種又は
それらを混合した粉末を使用する。また、樹脂絶縁層１
４の厚みは、例えば０．２〜０．５ｍｍである。
【００３８】樹脂パッケージ１１は、例えばエポキシ樹
脂が使用されており、樹脂絶縁層１４を露出させつつ、
パワー素子１，電極端子２ａ，２ｂ及び金属ブロック３
を封止している。そして、樹脂絶縁層１４の露出部分に
は外部放熱器（図示せず）が取り付けられる。本実施の
形態２では、樹脂絶縁層１４を金属ブロック３に形成し
た後に樹脂パッケージ１１でパワー素子１などを封止し
たが、金属ブロック３のパワー素子１と反対側の面を露
出させつつ、パワー素子１，電極端子２ａ，２ｂ及び金
属ブロック３を樹脂パッケージ１１で封止し、金属ブロ
ック３の露出面及びその露出面の周囲の樹脂パッケージ
１１を覆うように樹脂絶縁層１４を形成する構造であっ
ても良い。その他の構造については、上述の実施の形態
１に係る半導体装置と同様であるため、ここでは説明を
省略する。
【００３９】従来の構造や実施の形態１の構造では、外
部放熱器が取り付けられるベース板１３や絶縁基板４の
反りあるいはたわみによって、また外部放熱器の反りあ
るいはたわみによって、半導体装置と外部放熱器とが密
着せず、その間に隙間を生じていた。また、実施の形態
１では、絶縁基板４だけではなく、エポキシ樹脂から成
る樹脂パッケージ１１の一部にも外部放熱器が取り付け
られる場合には、同様の理由で隙間を生じる可能性があ
る。半導体装置と外部放熱器との隙間は放熱特性を悪化
させるため、従来の構造や実施の形態１では、その隙間
に放熱グリスを塗布することが望ましい。本実施の形態
２では、外部放熱器が取り付けられる樹脂絶縁層１４に
はシリコン樹脂が使用されているため、放熱グリスが不
要となる。
【００４０】具体的には、一般的にシリコン樹脂は金属
あるいはエポキシ樹脂よりも弾力性が良いため、樹脂絶
縁層１４に外部放熱器を取り付ける際の圧力で、シリコ
ン樹脂は変形し、半導体装置と外部放熱器との隙間を少
なくすることができる。そのため、放熱グリスの塗布量
を低減しても放熱特性を向上させることができ、場合に
よっては放熱グリスを塗布する必要がなくなる。その結
果、材料費が低減し作業効率が向上する。
【００４１】また、放熱グリスの熱伝導率は１〜２Ｗ／
ｍＫであって、金属の熱伝導率よりも小さい。そのた
め、放熱グリス自身が放熱性の主たる阻害要因となるこ
とがあった。しかし、本実施の形態２では、放熱グリス
の塗布量が低減するため、放熱グリスを使用した半導体
装置と比べて放熱特性が向上する。ここでは、樹脂絶縁
層１４の材料としてシリコン樹脂を使用したが、シリコ
ン樹脂と同等の弾力性及び絶縁性を有する樹脂、例えば
ウレタンゴムやフッ素ゴムなどを使用しても、同様の効
果が得られる。
【００４２】また、樹脂絶縁層１４には、熱伝導性に優
れたセラミック粉末が充填されているため、セラミック
粉末が充填されていない樹脂絶縁層を備える半導体装置
よりも、放熱特性が向上する。
【００４３】
【発明の効果】この発明のうち請求項１に係る半導体装
置によれば、発熱源である半導体素子に対して、熱伝導
の主たる阻害要因となるセラミック基板よりも近い位置
に、熱伝導が良好な金属ブロックが位置しているため、
放熱特性が良好となる。
【００４４】また、セラミック基板が金属ブロックに設
けられているので、これに絶縁耐圧を担わせることがで
きる。そのため、接合材は絶縁耐圧を考慮することなく
熱伝導の観点からその材料を選択することができる。
【００４５】また、半導体素子の電極と電極端子とが金
属ブロックを介して接続されるため、半導体装置の電気
抵抗が低下する。そのため、半導体装置の電力損失を低
減することができる。
【００４６】また、この発明のうち請求項２に係る半導
体装置によれば、セラミック基板の両面に有する金属層
が同じ厚さであるため、金属ブロックとの接合時におけ
るセラミック基板の反りを低減することができる。その
ため、セラミック基板に取り付けられることがある外部
放熱器との接触面の平面度を向上することができる。そ
の結果、放熱特性が向上する。
【００４７】また、この発明のうち請求項３に係る半導
体装置によれば、金属ブロック及びセラミック基板が、
半導体素子の絶縁単位ごとに設けられているため、半導
体素子間の絶縁を維持しつつ複数の半導体素子を一つの
半導体装置に備えることができる。
【００４８】また、金属ブロックを利用して半導体素子
間を接続することができるため、配線自由度が増加す
る。
【００４９】また、この発明のうち請求項４に係る半導
体装置によれば、樹脂絶縁層の弾力性が良いため、樹脂
絶縁層と樹脂絶縁層に取り付けられる外部放熱器との間
の隙間を少なくすることができる。そのため、放熱グリ
スが不要となり、半導体装置の材料費が低減し、作業効
率が向上し、放熱特性が向上する。
【００５０】また、発熱源である半導体素子に対して、
熱伝導の主たる阻害要因となる樹脂絶縁層よりも近い位
置に、熱伝導が良好な金属ブロックが位置しているた
め、放熱特性が良好となる。
【００５１】また、樹脂絶縁層が金属ブロックに設けら
れているので、これに絶縁耐圧を担わせることができ
る。そのため、接合材は絶縁耐圧を考慮することなく熱
伝導の観点からその材料を選択することができる。
【００５２】また、この発明のうち請求項５に係る半導
体装置によれば、樹脂絶縁層に熱伝導性に優れたセラミ
ック粉末が充填されているため、放熱特性が向上する。
【００５３】また、この発明のうち請求項６に係る半導
体装置によれば、金属ブロックが、半導体素子の絶縁単
位ごとに設けられているため、半導体素子間の絶縁を維
持することができる。
【００５４】また、この発明のうち請求項７に係る半導
体装置によれば、金属ブロックが接合材よりも広い面を
有してるため、半導体素子からの熱を拡散することがで
きる。そのため、熱伝導の主たる阻害要因である材料
に、より広い面積の熱を通過させることができる。その
結果、放熱特性が改善される。
【００５５】また、この発明のうち請求項８に係る半導
体装置によれば、金属ブロックは半導体素子の中心から
離れるほど半導体素子との隙間が広くなるため、半導体
素子の周辺において、その中心よりも接合材が厚くな
る。そのため、クラックの発生を軽減することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施の形態１に係る半導体装置の回路図で
ある。
【図２】 本実施の形態１に係る半導体装置の構造を模
式的に示す平面図である。
【図３】 本実施の形態１に係る半導体装置の構造を模
式的に示す断面図である。
【図４】 本実施の形態１に係る半導体装置の構造の一
部を拡大して示す断面図である。
【図５】 金属ブロック３のパワー素子１を搭載する面
から見た斜視図である。
【図６】 パワー素子１で発生した熱が伝導する様子を
示した図である。
【図７】 本実施の形態１に係る半導体装置の変形例を
示す平面図である。
【図８】 本実施の形態１に係る半導体装置の変形例を
示す平面図である。
【図９】 本実施の形態２に係る半導体装置の構造を模
式的に示す断面図である。
【図１０】 従来の電力用半導体装置の構造を模式的に
示す断面図である。
【符号の説明】
１ｐ，１ｎ パワー素子、２ａ 電極端子、３ 金属ブ
ロック、４ 絶縁基板、５，７ 金属層、６ セラミッ
ク基板、９，１０ 接合材、１１ 樹脂パッケージ、１
４ 樹脂絶縁層、５０ コレクタ電極。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電極を有する半導体素子と、 第１の面と、前記第１の面とは反対側の第２の面とを有
    する金属ブロックと、 前記金属ブロックの前記第１の面と接合される電極端子
    と、 前記金属ブロックの前記第２の面と接合され、両面に金
    属層を有するセラミック基板とを備え、 前記半導体素子は前記電極と共に前記金属ブロックの前
    記第１の面と接合材によって接合される半導体装置。
  2. 【請求項２】 前記セラミック基板の両面に有する各前
    記金属層は同じ厚さである、請求項１に記載の半導体装
    置。
  3. 【請求項３】 前記半導体素子は複数設けられ、 前記金属ブロック及び前記セラミック基板は、前記半導
    体素子間の絶縁単位ごとに分離し、 前記金属ブロック及び前記セラミック基板のうちの一方
    は、少なくとも一つの前記半導体素子に対応して設けら
    れ、 前記金属ブロック及び前記セラミック基板のうちの他方
    は、前記絶縁単位を構成する前記半導体素子のすべてに
    渡って設けられる、請求項１及び請求項２のいずれか一
    つに記載の半導体装置。
  4. 【請求項４】 第１の面と、前記第１の面とは反対側の
    第２の面とを有する金属ブロックと、 前記金属ブロックの前記第１の面と接合材によって接合
    される半導体素子と、 第３の面と、前記第３の面とは反対側の第４の面とを有
    し、前記金属ブロックの前記第２の面と前記第３の面が
    接合される樹脂絶縁層と、 前記金属ブロック及び前記半導体素子を封止する樹脂パ
    ッケージとを備え、 前記樹脂絶縁層は、その前記第４の面が露出しており、
    前記樹脂パッケージよりも弾力性が良い半導体装置。
  5. 【請求項５】 前記樹脂絶縁層は、セラミック材料を充
    填したシリコン樹脂で形成される、請求項４に記載の半
    導体装置。
  6. 【請求項６】 前記金属ブロックは、前記半導体素子の
    絶縁単位ごとに設けられる、請求項４及び請求項５のい
    ずれか一つに記載の半導体装置。
  7. 【請求項７】 前記金属ブロックは、前記接合材よりも
    広い面を前記接合材と反対側に有する、請求項１乃至請
    求項６のいずれか一つに記載の半導体装置。
  8. 【請求項８】 前記金属ブロックは、前記半導体素子の
    中心から離れるほど前記半導体素子との隙間が広く、前
    記接合材によって前記隙間が埋められる、請求項１乃至
    請求項７のいずれか一つに記載の半導体装置。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009212302A (ja) * 2008-03-04 2009-09-17 Denso Corp 半導体モジュール及びその製造方法
JP2010267834A (ja) * 2009-05-15 2010-11-25 Stanley Electric Co Ltd 光半導体装置モジュール及びこれに用いられる熱伝導チップ
JP2014022579A (ja) * 2012-07-19 2014-02-03 Rohm Co Ltd パワーモジュール半導体装置
JP2016105523A (ja) * 2016-03-10 2016-06-09 三菱電機株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP2017041514A (ja) * 2015-08-18 2017-02-23 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
CN107342275A (zh) * 2016-04-29 2017-11-10 台达电子工业股份有限公司 基板、功率模块封装及图案化的绝缘金属基板的制造方法
WO2018207856A1 (ja) * 2017-05-10 2018-11-15 ローム株式会社 パワー半導体装置およびその製造方法
CN109599384A (zh) * 2017-10-02 2019-04-09 丰田自动车株式会社 半导体器件
JP2019071412A (ja) * 2017-10-06 2019-05-09 財團法人工業技術研究院Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ チップパッケージ
WO2020158774A1 (ja) * 2019-01-30 2020-08-06 デンカ株式会社 放熱部材およびその製造方法
WO2020158775A1 (ja) * 2019-01-30 2020-08-06 デンカ株式会社 放熱部材およびその製造方法
JP2020123714A (ja) * 2019-06-05 2020-08-13 デンカ株式会社 放熱部材およびその製造方法
JP2020123713A (ja) * 2019-06-05 2020-08-13 デンカ株式会社 放熱部材およびその製造方法
WO2022202248A1 (ja) * 2021-03-25 2022-09-29 株式会社日立製作所 電力変換装置

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4540884B2 (ja) * 2001-06-19 2010-09-08 三菱電機株式会社 半導体装置
DE10294631D2 (de) * 2001-09-28 2004-10-07 Siemens Ag Anordnung mit Leistungshalbleiterbauelementen zur Leistungssteuerung hoher Ströme und Anwendung der Anordnung
US7081373B2 (en) * 2001-12-14 2006-07-25 Staktek Group, L.P. CSP chip stack with flex circuit
DE10243699B4 (de) * 2002-09-20 2005-01-05 Festo Ag & Co. Verfahren zur Herstellung eines Mikroventils
JP2005026263A (ja) * 2003-06-30 2005-01-27 Nec Compound Semiconductor Devices Ltd 混成集積回路
JP2005136264A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Mitsubishi Electric Corp 電力用半導体装置及び電力用半導体モジュール
DE10355925B4 (de) * 2003-11-29 2006-07-06 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Leistungshalbleitermodul und Verfahren seiner Herstellung
JP4207896B2 (ja) * 2005-01-19 2009-01-14 富士電機デバイステクノロジー株式会社 半導体装置
DE102005002813B4 (de) * 2005-01-20 2006-10-19 Robert Bosch Gmbh Steuermodul
JP2006253183A (ja) * 2005-03-08 2006-09-21 Hitachi Ltd 半導体パワーモジュール
JP4475160B2 (ja) * 2005-04-13 2010-06-09 株式会社デンソー 電子装置の製造方法
US8018056B2 (en) * 2005-12-21 2011-09-13 International Rectifier Corporation Package for high power density devices
US20070165376A1 (en) * 2006-01-17 2007-07-19 Norbert Bones Three phase inverter power stage and assembly
JP2007335632A (ja) * 2006-06-15 2007-12-27 Toyota Industries Corp 半導体装置
JP4242401B2 (ja) * 2006-06-29 2009-03-25 三菱電機株式会社 半導体装置
KR101221807B1 (ko) * 2006-12-29 2013-01-14 페어차일드코리아반도체 주식회사 전력 소자 패키지
JP5206102B2 (ja) * 2008-05-08 2013-06-12 トヨタ自動車株式会社 半導体装置
US8237260B2 (en) * 2008-11-26 2012-08-07 Infineon Technologies Ag Power semiconductor module with segmented base plate
JP4634498B2 (ja) * 2008-11-28 2011-02-16 三菱電機株式会社 電力用半導体モジュール
JP5481104B2 (ja) 2009-06-11 2014-04-23 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
JPWO2012039115A1 (ja) * 2010-09-24 2014-02-03 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 回路装置
JP5602095B2 (ja) * 2011-06-09 2014-10-08 三菱電機株式会社 半導体装置
US9596747B2 (en) * 2011-07-22 2017-03-14 Kyocera Corporation Wiring substrate and electronic device
JP5344012B2 (ja) * 2011-09-02 2013-11-20 株式会社デンソー 電力変換装置
JP6065839B2 (ja) * 2011-09-30 2017-01-25 富士電機株式会社 半導体装置及びその製造方法
US9209176B2 (en) * 2011-12-07 2015-12-08 Transphorm Inc. Semiconductor modules and methods of forming the same
CN103999210B (zh) * 2011-12-22 2016-11-02 京瓷株式会社 布线基板以及电子装置
JP5870777B2 (ja) * 2012-03-09 2016-03-01 富士電機株式会社 半導体装置およびその製造方法
JP2014017318A (ja) * 2012-07-06 2014-01-30 Toyota Industries Corp 半導体装置
TWI478479B (zh) * 2013-01-17 2015-03-21 Delta Electronics Inc 整合功率模組封裝結構
WO2014175062A1 (ja) * 2013-04-24 2014-10-30 富士電機株式会社 パワー半導体モジュールおよびその製造方法、電力変換器
EP2992551B1 (en) * 2013-04-29 2017-03-29 ABB Schweiz AG Module arrangement for power semiconductor devices
US10037837B2 (en) 2014-01-08 2018-07-31 Mitsubishi Materials Corporation Resistor and method for manufacturing resistor
DE102014203225A1 (de) * 2014-02-24 2015-01-29 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung und Verfahren zur Abfuhr der Wärmeverluste von elektrischen Bauelementen hoher Pulsleistung
DE102014114808B4 (de) * 2014-10-13 2018-03-08 Infineon Technologies Ag Elektronikmodul und Verfahren zur Herstellung eines Elektronikmoduls
JP6409690B2 (ja) * 2014-11-20 2018-10-24 株式会社デンソー 冷却モジュール
CN109390308B (zh) * 2014-11-26 2023-02-10 意法半导体股份有限公司 具有引线键合和烧结区域的半导体器件及其制造工艺
JP6413709B2 (ja) * 2014-12-02 2018-10-31 富士電機株式会社 半導体装置およびその製造方法
CN105990265B (zh) * 2015-02-26 2019-04-05 台达电子工业股份有限公司 功率转换电路的封装模块及其制造方法
JP6676079B2 (ja) * 2016-02-16 2020-04-08 三菱電機株式会社 半導体装置およびその製造方法
JP6598740B2 (ja) * 2016-07-15 2019-10-30 三菱電機株式会社 半導体装置
JP7247574B2 (ja) * 2018-12-19 2023-03-29 富士電機株式会社 半導体装置
CN113994464A (zh) * 2019-06-19 2022-01-28 三菱电机株式会社 半导体装置以及电力变换装置
EP3799546A1 (de) * 2019-09-25 2021-03-31 Siemens Aktiengesellschaft Träger für elektrische bauelemente
CN115226299A (zh) * 2021-04-20 2022-10-21 台达电子企业管理（上海）有限公司 载板及其适用的功率模块

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4012832A (en) * 1976-03-12 1977-03-22 Sperry Rand Corporation Method for non-destructive removal of semiconductor devices
JPS5875859A (ja) * 1981-10-30 1983-05-07 Fujitsu Ltd 半導体装置
US4920405A (en) * 1986-11-28 1990-04-24 Fuji Electric Co., Ltd. Overcurrent limiting semiconductor device
US5317194A (en) * 1989-10-17 1994-05-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Resin-sealed semiconductor device having intermediate silicon thermal dissipation means and embedded heat sink
JPH04192552A (ja) * 1990-11-27 1992-07-10 Nec Corp 半導体素子用パッケージ
JP2656416B2 (ja) * 1991-12-16 1997-09-24 三菱電機株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法、並びに半導体装置に用いられる複合基板および複合基板の製造方法
US5311057A (en) * 1992-11-27 1994-05-10 Motorola Inc. Lead-on-chip semiconductor device and method for making the same
JPH06209054A (ja) 1993-01-08 1994-07-26 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
US5379187A (en) * 1993-03-25 1995-01-03 Vlsi Technology, Inc. Design for encapsulation of thermally enhanced integrated circuits
US5559374A (en) * 1993-03-25 1996-09-24 Sanyo Electric Co., Ltd. Hybrid integrated circuit
JP3157362B2 (ja) * 1993-09-03 2001-04-16 株式会社東芝 半導体装置
US5371403A (en) * 1993-09-24 1994-12-06 Vlsi Technology, Inc. High performance package using high dielectric constant materials for power/ground and low dielectric constant materials for signal lines
EP0650193A3 (en) 1993-10-25 1996-07-31 Toshiba Kk Semiconductor device and method for its production.
EP0661748A1 (en) * 1993-12-28 1995-07-05 Hitachi, Ltd. Semiconductor device
JP3429921B2 (ja) 1995-10-26 2003-07-28 三菱電機株式会社 半導体装置
JPH09213877A (ja) 1996-02-02 1997-08-15 Toshiba Corp マルチチップモジュール半導体装置
JP3206717B2 (ja) * 1996-04-02 2001-09-10 富士電機株式会社 電力用半導体モジュール
JP3201277B2 (ja) 1996-09-11 2001-08-20 株式会社日立製作所 半導体装置
JPH10242354A (ja) * 1997-02-24 1998-09-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 熱伝導部材およびそれを用いた電子装置
JPH10289970A (ja) * 1997-04-16 1998-10-27 Takachiho Denki Kk モールド電子部品
US6060772A (en) * 1997-06-30 2000-05-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Power semiconductor module with a plurality of semiconductor chips
US5945217A (en) * 1997-10-14 1999-08-31 Gore Enterprise Holdings, Inc. Thermally conductive polytrafluoroethylene article
JPH11204700A (ja) 1998-01-19 1999-07-30 Hitachi Ltd 放熱フィン一体型パワーモジュール
JPH11330283A (ja) * 1998-05-15 1999-11-30 Toshiba Corp 半導体モジュール及び大型半導体モジュール
DE19908749A1 (de) 1999-02-20 2000-08-31 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Erzielung einer gleichmäßigen Temperaturverteilung bei auf einen Träger aufgelöteten Halbleiter-Elementen
JP2001118961A (ja) * 1999-10-15 2001-04-27 Mitsubishi Electric Corp 樹脂封止型電力用半導体装置及びその製造方法

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009212302A (ja) * 2008-03-04 2009-09-17 Denso Corp 半導体モジュール及びその製造方法
JP2010267834A (ja) * 2009-05-15 2010-11-25 Stanley Electric Co Ltd 光半導体装置モジュール及びこれに用いられる熱伝導チップ
JP2014022579A (ja) * 2012-07-19 2014-02-03 Rohm Co Ltd パワーモジュール半導体装置
JP2017041514A (ja) * 2015-08-18 2017-02-23 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
JP2016105523A (ja) * 2016-03-10 2016-06-09 三菱電機株式会社 半導体装置及びその製造方法
CN107342275A (zh) * 2016-04-29 2017-11-10 台达电子工业股份有限公司 基板、功率模块封装及图案化的绝缘金属基板的制造方法
WO2018207856A1 (ja) * 2017-05-10 2018-11-15 ローム株式会社 パワー半導体装置およびその製造方法
JPWO2018207856A1 (ja) * 2017-05-10 2020-05-14 ローム株式会社 パワー半導体装置
US11302665B2 (en) 2017-05-10 2022-04-12 Rohm Co., Ltd. Power semiconductor apparatus and fabrication method for the same
US11848295B2 (en) 2017-05-10 2023-12-19 Rohm Co., Ltd. Power semiconductor apparatus and fabrication method for the same
CN109599384A (zh) * 2017-10-02 2019-04-09 丰田自动车株式会社 半导体器件
CN109599384B (zh) * 2017-10-02 2022-11-15 株式会社电装 半导体器件
JP2019071412A (ja) * 2017-10-06 2019-05-09 財團法人工業技術研究院Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ チップパッケージ
US11387159B2 (en) 2017-10-06 2022-07-12 Industrial Technology Research Institute Chip package
WO2020158774A1 (ja) * 2019-01-30 2020-08-06 デンカ株式会社 放熱部材およびその製造方法
JP2020123638A (ja) * 2019-01-30 2020-08-13 デンカ株式会社 放熱部材およびその製造方法
JP2020123639A (ja) * 2019-01-30 2020-08-13 デンカ株式会社 放熱部材およびその製造方法
JP7116689B2 (ja) 2019-01-30 2022-08-10 デンカ株式会社 放熱部材およびその製造方法
JP7116690B2 (ja) 2019-01-30 2022-08-10 デンカ株式会社 放熱部材およびその製造方法
WO2020158775A1 (ja) * 2019-01-30 2020-08-06 デンカ株式会社 放熱部材およびその製造方法
JP2020123713A (ja) * 2019-06-05 2020-08-13 デンカ株式会社 放熱部材およびその製造方法
JP2020123714A (ja) * 2019-06-05 2020-08-13 デンカ株式会社 放熱部材およびその製造方法
WO2022202248A1 (ja) * 2021-03-25 2022-09-29 株式会社日立製作所 電力変換装置

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Publication number Publication date
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