JP2003086744A - パワーモジュール及びヒートシンク付パワーモジュール - Google Patents
パワーモジュール及びヒートシンク付パワーモジュールInfo
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 著しい反りを生じることなく放熱特性を向上
させ、熱サイクル寿命が長いパワーモジュールを得る。 【解決手段】 パワーモジュール１０は、放熱板１１の
一方の主面に１又は２以上の方形の絶縁回路基板１２が
固着され、放熱板１１はその厚さＡが３〜１０ｍｍのＡ
ｌ系合金板であって、絶縁回路基板１２はその一辺Ｂが
３０ｍｍ以下であって放熱板１１に直接ロウ付けされ、
ロウ材の成分が絶縁回路基板１２及び／又は放熱板１１
に拡散されて構成されている。前記ロウ材は、Ａｌ−Ｓ
ｉ，Ａｌ−Ｇｅ，Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｍｇ又はＡｌ−Ｍ
ｎ系ロウ材から選ばれる１又は２以上を用いることが好
ましい。また、前記絶縁回路基板１２は、Ｓｉ3Ｎ4、Ａ
ｌＮ又はＡｌ2Ｏ3からなるセラミック基板１２ａと、そ
の両面に接合された第１及び第２Ａｌ板１２ｂ、１２ｃ
とからなる構成とすることができ、Ａｌ板１２ｂは純度
９９．９８重量％以上とすることが好ましい。
させ、熱サイクル寿命が長いパワーモジュールを得る。 【解決手段】 パワーモジュール１０は、放熱板１１の
一方の主面に１又は２以上の方形の絶縁回路基板１２が
固着され、放熱板１１はその厚さＡが３〜１０ｍｍのＡ
ｌ系合金板であって、絶縁回路基板１２はその一辺Ｂが
３０ｍｍ以下であって放熱板１１に直接ロウ付けされ、
ロウ材の成分が絶縁回路基板１２及び／又は放熱板１１
に拡散されて構成されている。前記ロウ材は、Ａｌ−Ｓ
ｉ，Ａｌ−Ｇｅ，Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｍｇ又はＡｌ−Ｍ
ｎ系ロウ材から選ばれる１又は２以上を用いることが好
ましい。また、前記絶縁回路基板１２は、Ｓｉ3Ｎ4、Ａ
ｌＮ又はＡｌ2Ｏ3からなるセラミック基板１２ａと、そ
の両面に接合された第１及び第２Ａｌ板１２ｂ、１２ｃ
とからなる構成とすることができ、Ａｌ板１２ｂは純度
９９．９８重量％以上とすることが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放熱板の一方の主
面に絶縁回路基板が固着されたパワーモジュールに関す
るものである。
面に絶縁回路基板が固着されたパワーモジュールに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】図５（ａ）に示すように、この種のパワ
ーモジュール１として放熱板２の一方の主面に絶縁回路
基板３が固着されたものが知られており、絶縁回路基板
３はセラミック基板３ａの両面に第１及び第２Ａｌ板３
ｂ、３ｃを接合することにより作製される。この絶縁回
路基板３の第２Ａｌ板３ｃはエッチングにより所定のパ
ターンの回路となり、一点鎖線で示す半導体チップ等４
が搭載される。この絶縁回路基板３の第１Ａｌ板３ｂ
は、ＡｌＳｉＣ複合材料により形成された応力緩衝層６
を介してＡｌ系合金板からなる放熱板２の上面に接合さ
れ、放熱板２は必要に応じて図示しないヒートシンクに
取り付けられる。この従来のパワーモジュール１では、
半導体チップ等４が発した熱は第２Ａｌ板３ｃ、セラミ
ック基板３ａ、第１Ａｌ板３ｂ及び応力緩衝層６を介し
て放熱板２に伝達し、その放熱板２又はその放熱板２が
取り付けられた図示しないヒートシンクからその熱を放
散するようになっている。一方、パワーモジュール１
は、搭載した半導体チップ等４が発した熱を放散させる
ために、熱を発する半導体チップ等４と実際に熱を放散
する放熱板２までの距離を近づけてその間の熱抵抗を可
能な限り低減することが好ましい。この点からすると、
応力緩衝層６を設けることなく図５（ｂ）に示すよう
に、放熱板２に絶縁回路基板３を直接固着することが考
えられる。
ーモジュール１として放熱板２の一方の主面に絶縁回路
基板３が固着されたものが知られており、絶縁回路基板
３はセラミック基板３ａの両面に第１及び第２Ａｌ板３
ｂ、３ｃを接合することにより作製される。この絶縁回
路基板３の第２Ａｌ板３ｃはエッチングにより所定のパ
ターンの回路となり、一点鎖線で示す半導体チップ等４
が搭載される。この絶縁回路基板３の第１Ａｌ板３ｂ
は、ＡｌＳｉＣ複合材料により形成された応力緩衝層６
を介してＡｌ系合金板からなる放熱板２の上面に接合さ
れ、放熱板２は必要に応じて図示しないヒートシンクに
取り付けられる。この従来のパワーモジュール１では、
半導体チップ等４が発した熱は第２Ａｌ板３ｃ、セラミ
ック基板３ａ、第１Ａｌ板３ｂ及び応力緩衝層６を介し
て放熱板２に伝達し、その放熱板２又はその放熱板２が
取り付けられた図示しないヒートシンクからその熱を放
散するようになっている。一方、パワーモジュール１
は、搭載した半導体チップ等４が発した熱を放散させる
ために、熱を発する半導体チップ等４と実際に熱を放散
する放熱板２までの距離を近づけてその間の熱抵抗を可
能な限り低減することが好ましい。この点からすると、
応力緩衝層６を設けることなく図５（ｂ）に示すよう
に、放熱板２に絶縁回路基板３を直接固着することが考
えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、放熱板２に絶
縁回路基板３を直接固着すると、半導体チップ等４の発
熱及び非発熱により絶縁回路基板３の温度が高温と低温
との間で繰り返し変化することにより、絶縁回路基板３
を構成する第１Ａｌ板３ｂが繰り返し作用する応力によ
り、応力が作用された部分が加工硬化を起こす不具合が
ある。そして第１Ａｌ板３ｂが加工硬化を起こすとその
応力を吸収することが困難になり、その接合部分に剥離
を生じさせてパワーモジュール１の熱サイクル寿命を短
くする問題点がある。また、放熱板２と絶縁回路基板３
の固着をロウ付けにより行うとすると、ロウ付けは一般
的に比較的高温により行う必要があり、ロウ付けした後
冷却すると熱収縮率の相違により、常温状態でパワーモ
ジュール１に著しい反りを生じさせる不具合もある。
縁回路基板３を直接固着すると、半導体チップ等４の発
熱及び非発熱により絶縁回路基板３の温度が高温と低温
との間で繰り返し変化することにより、絶縁回路基板３
を構成する第１Ａｌ板３ｂが繰り返し作用する応力によ
り、応力が作用された部分が加工硬化を起こす不具合が
ある。そして第１Ａｌ板３ｂが加工硬化を起こすとその
応力を吸収することが困難になり、その接合部分に剥離
を生じさせてパワーモジュール１の熱サイクル寿命を短
くする問題点がある。また、放熱板２と絶縁回路基板３
の固着をロウ付けにより行うとすると、ロウ付けは一般
的に比較的高温により行う必要があり、ロウ付けした後
冷却すると熱収縮率の相違により、常温状態でパワーモ
ジュール１に著しい反りを生じさせる不具合もある。
【０００４】本発明の目的は、著しい反りを生じさせる
ことなく絶縁回路基板を放熱板に直接ロウ付けさせて放
熱特性を向上させたパワーモジュール及びヒートシンク
付パワーモジュールを提供することにある。本発明の別
の目的は、このように直接ロウ付けされた場合にも熱サ
イクル時の応力による加工硬化を起こすことがなく、熱
サイクル寿命が長いパワーモジュール及びヒートシンク
付パワーモジュールを提供することにある。
ことなく絶縁回路基板を放熱板に直接ロウ付けさせて放
熱特性を向上させたパワーモジュール及びヒートシンク
付パワーモジュールを提供することにある。本発明の別
の目的は、このように直接ロウ付けされた場合にも熱サ
イクル時の応力による加工硬化を起こすことがなく、熱
サイクル寿命が長いパワーモジュール及びヒートシンク
付パワーモジュールを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、図１に示すよ
うに、放熱板１１の一方の主面に１又は２以上の方形の
絶縁回路基板１２が固着されたパワーモジュールの改良
である。その特徴ある構成は、放熱板１１の厚さＡが３
〜１０ｍｍのＡｌ系合金板であり、前記絶縁回路基板１
２の一辺Ｂが３０ｍｍ以下であって前記放熱板１１に直
接ロウ付けされたところにある。すなわち、絶縁回路基
板１２の一辺Ｂを３０ｍｍ以下に制限することで、放熱
板１１と絶縁回路基板１２の熱収縮率の相違に基づく絶
縁回路基板１２の縁における収縮量の相違を比較的小さ
く抑制することができる。また、比較的厚い３〜１０ｍ
ｍの厚さの放熱板１１を使用することで、放熱板１１と
絶縁回路基板１２を直接ロウ付けした場合に生じるパワ
ーモジュール１０の著しい反りを抑制することができ
る。更に、絶縁回路基板１２を放熱板１１に直接ロウ付
けすることで、絶縁回路基板１２と放熱板１１との間の
距離を熱応力緩衝層を有する従来のものに比較してより
近づけることができるので、熱の放散効果を高めること
ができる。尚、本発明において絶縁回路基板１２の一辺
の長さは、絶縁回路基板１２の外形の一辺の長さを指す
ものである。
うに、放熱板１１の一方の主面に１又は２以上の方形の
絶縁回路基板１２が固着されたパワーモジュールの改良
である。その特徴ある構成は、放熱板１１の厚さＡが３
〜１０ｍｍのＡｌ系合金板であり、前記絶縁回路基板１
２の一辺Ｂが３０ｍｍ以下であって前記放熱板１１に直
接ロウ付けされたところにある。すなわち、絶縁回路基
板１２の一辺Ｂを３０ｍｍ以下に制限することで、放熱
板１１と絶縁回路基板１２の熱収縮率の相違に基づく絶
縁回路基板１２の縁における収縮量の相違を比較的小さ
く抑制することができる。また、比較的厚い３〜１０ｍ
ｍの厚さの放熱板１１を使用することで、放熱板１１と
絶縁回路基板１２を直接ロウ付けした場合に生じるパワ
ーモジュール１０の著しい反りを抑制することができ
る。更に、絶縁回路基板１２を放熱板１１に直接ロウ付
けすることで、絶縁回路基板１２と放熱板１１との間の
距離を熱応力緩衝層を有する従来のものに比較してより
近づけることができるので、熱の放散効果を高めること
ができる。尚、本発明において絶縁回路基板１２の一辺
の長さは、絶縁回路基板１２の外形の一辺の長さを指す
ものである。
【０００６】また、上記構成のパワーモジュールにおい
ては、前記絶縁回路基板１２と放熱板１１とをロウ接す
るためのロウ材が、Ａｌ−Ｓｉ，Ａｌ−Ｇｅ，Ａｌ−Ｃ
ｕ，Ａｌ−Ｍｇ又はＡｌ−Ｍｎ系ロウ材から選ばれる１
又は２以上のロウ材であることが好ましい。これらのロ
ウ材は、絶縁回路基板１２と放熱板１１との接合部にあ
たる材料との親和性が高いため接合が容易であるととも
に十分な接合強度が得やすく、またこれらのロウ材に含
まれるＳｉやＧｅ等の第２成分が、絶縁回路基板１２や
放熱板１１へ拡散することで、より接合強度を高める効
果も得ることができる。
ては、前記絶縁回路基板１２と放熱板１１とをロウ接す
るためのロウ材が、Ａｌ−Ｓｉ，Ａｌ−Ｇｅ，Ａｌ−Ｃ
ｕ，Ａｌ−Ｍｇ又はＡｌ−Ｍｎ系ロウ材から選ばれる１
又は２以上のロウ材であることが好ましい。これらのロ
ウ材は、絶縁回路基板１２と放熱板１１との接合部にあ
たる材料との親和性が高いため接合が容易であるととも
に十分な接合強度が得やすく、またこれらのロウ材に含
まれるＳｉやＧｅ等の第２成分が、絶縁回路基板１２や
放熱板１１へ拡散することで、より接合強度を高める効
果も得ることができる。
【０００７】次に、本発明のパワーモジュールにおいて
は、絶縁回路基板１２は、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ又はＡｌ2
Ｏ3からなるセラミック基板１２ａと、前記セラミック
基板１２ａの両面に接合された第１及び第２Ａｌ板１２
ｂ，１２ｃとを備え、放熱板１１にロウ付けされる第１
又は第２Ａｌ板１２ｂの純度が９９．９８重量％以上で
あることが好ましい。
は、絶縁回路基板１２は、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ又はＡｌ2
Ｏ3からなるセラミック基板１２ａと、前記セラミック
基板１２ａの両面に接合された第１及び第２Ａｌ板１２
ｂ，１２ｃとを備え、放熱板１１にロウ付けされる第１
又は第２Ａｌ板１２ｂの純度が９９．９８重量％以上で
あることが好ましい。
【０００８】純度が９９．９８重量％以上のＡｌ板１２
ｂは、比較的加工硬化を起こし難い。このようなＡｌ板
１２ｂを放熱板１１に直接ロウ付けする本発明のパワー
モジュールでは、絶縁回路基板１２の温度が高温と低温
との間で繰り返し変化しても、Ａｌ板１２ｂの応力吸収
作用が低下することはなく、パワーモジュール１０の熱
サイクル寿命を比較的長くすることができる。
ｂは、比較的加工硬化を起こし難い。このようなＡｌ板
１２ｂを放熱板１１に直接ロウ付けする本発明のパワー
モジュールでは、絶縁回路基板１２の温度が高温と低温
との間で繰り返し変化しても、Ａｌ板１２ｂの応力吸収
作用が低下することはなく、パワーモジュール１０の熱
サイクル寿命を比較的長くすることができる。
【０００９】次に、本発明のパワーモジュールは、図２
に示すように、絶縁回路基板３２は、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ
又はＡｌ2Ｏ3からなるセラミック基板３２ａと、セラミ
ック基板３２ａの一方の面に接合されたＡｌ板３２ｂと
を備え、セラミック基板３２ａの他方の面が放熱板１１
に直接ロウ付けされた構成も適用することができる。
に示すように、絶縁回路基板３２は、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ
又はＡｌ2Ｏ3からなるセラミック基板３２ａと、セラミ
ック基板３２ａの一方の面に接合されたＡｌ板３２ｂと
を備え、セラミック基板３２ａの他方の面が放熱板１１
に直接ロウ付けされた構成も適用することができる。
【００１０】この構成のパワーモジュール３０では、セ
ラミック基板３２ａの他方の面を放熱板１１に直接ロウ
付けしたので、その他方の面にもＡｌ板が接着された絶
縁回路基板に比較して熱抵抗を更に低減することができ
る。また、セラミック基板３２ａの他方の面にＡｌ板を
接着しないので、そのＡｌ板が加工硬化を起こすことに
起因する剥離を防止でき、パワーモジュール３０の熱サ
イクル寿命を更に長く維持することができる。その一方
で、比較的反りの生じ難い厚さである比較的厚い３〜１
０ｍｍの厚さの放熱板１１を使用し、絶縁回路基板３２
の一辺Ｂを３０ｍｍ以下に制限しているため、セラミッ
ク基板３２ａの他面にＡｌ板を設けなくともパワーモジ
ュール３０に著しい反りを生じさせることがない。
ラミック基板３２ａの他方の面を放熱板１１に直接ロウ
付けしたので、その他方の面にもＡｌ板が接着された絶
縁回路基板に比較して熱抵抗を更に低減することができ
る。また、セラミック基板３２ａの他方の面にＡｌ板を
接着しないので、そのＡｌ板が加工硬化を起こすことに
起因する剥離を防止でき、パワーモジュール３０の熱サ
イクル寿命を更に長く維持することができる。その一方
で、比較的反りの生じ難い厚さである比較的厚い３〜１
０ｍｍの厚さの放熱板１１を使用し、絶縁回路基板３２
の一辺Ｂを３０ｍｍ以下に制限しているため、セラミッ
ク基板３２ａの他面にＡｌ板を設けなくともパワーモジ
ュール３０に著しい反りを生じさせることがない。
【００１１】次に、本発明は、図１に示すように、先に
記載のパワーモジュール１０の放熱板１１の他方の主面
をＡｌ系合金からなる水冷又は空冷式のヒートシンク１
４に接合したことを特徴とするヒートシンク付パワーモ
ジュールを提供する。先に記載の本発明のパワーモジュ
ール１０は、搭載した半導体チップ等１６が発した熱を
放熱板１１に速やかに伝導させる。このパワーモジュー
ル１０をヒートシンク１４に接合した本構成では、その
熱をヒートシンク１４から速やかに放散させることがで
きる。
記載のパワーモジュール１０の放熱板１１の他方の主面
をＡｌ系合金からなる水冷又は空冷式のヒートシンク１
４に接合したことを特徴とするヒートシンク付パワーモ
ジュールを提供する。先に記載の本発明のパワーモジュ
ール１０は、搭載した半導体チップ等１６が発した熱を
放熱板１１に速やかに伝導させる。このパワーモジュー
ル１０をヒートシンク１４に接合した本構成では、その
熱をヒートシンク１４から速やかに放散させることがで
きる。
【００１２】次に、本発明のヒートシンク付パワーモジ
ュールは、図３に示すように、ヒートシンク２４が、そ
の冷媒流路２５ａが形成されたヒートシンク本体２５
と、前記冷媒流路２５ａを覆って密封するように前記ヒ
ートシンク本体２５に接合された蓋体２６とを備え、先
に記載のパワーモジュールの放熱板１１が、前記蓋体２
６を兼ねる構成とすることもできる。本構成のヒートシ
ンク付パワーモジュールは、放熱板が蓋体２６を兼ねる
ことにより、実際に熱を放散させる冷媒と熱を発する半
導体チップ等１６との距離は更に縮められ、半導体チッ
プ等１６が発した熱をこのヒートシンク２４から効果的
に放散させることができる。
ュールは、図３に示すように、ヒートシンク２４が、そ
の冷媒流路２５ａが形成されたヒートシンク本体２５
と、前記冷媒流路２５ａを覆って密封するように前記ヒ
ートシンク本体２５に接合された蓋体２６とを備え、先
に記載のパワーモジュールの放熱板１１が、前記蓋体２
６を兼ねる構成とすることもできる。本構成のヒートシ
ンク付パワーモジュールは、放熱板が蓋体２６を兼ねる
ことにより、実際に熱を放散させる冷媒と熱を発する半
導体チップ等１６との距離は更に縮められ、半導体チッ
プ等１６が発した熱をこのヒートシンク２４から効果的
に放散させることができる。
【００１３】次に、本発明は、図１に示すように、放熱
板１１の一方の主面に１又は２以上の方形の絶縁回路基
板１２が固着されたパワーモジュールにおいて、前記絶
縁回路基板１２は、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ又はＡｌ2Ｏ3から
なるセラミック基板１２ａと、前記セラミック基板１２
ａの両面に接合された第１及び第２Ａｌ板１２ｂ，１２
ｃとを備え、Ａｌ系合金板からなる放熱板１１に、前記
絶縁回路基板１２の第１Ａｌ板１２ｂが、Ａｌ−Ｓｉ，
Ａｌ−Ｇｅ，Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｍｇ又はＡｌ−Ｍｎ系
ロウ材から選ばれる１又は２以上のロウ材により直接ロ
ウ付けされてなり、前記放熱板（１１）から第１Ａｌ板
（１２ｂ）側に０．２ｍｍ離れた該第１Ａｌ板（１２
ｂ）内の領域において、ＥＰＭＡにより５点定量分析を
行って測定された元素含有量の平均値は重量％で、前記
ロウ材がＡｌ−Ｓｉ系の場合、０．０５％≦Ｓｉ≦３．
０％、Ａｌ−Ｃｕ系の場合、０．０５％≦Ｃｕ≦２．０
％、Ａｌ−Ｍｇ系の場合、０．０５％≦Ｍｇ≦２．０
％、Ａｌ−Ｍｎ系の場合、０．０５％≦Ｍｎ≦１．０
％、Ａｌ−Ｇｅ系の場合、０．０５％≦Ｇｅ≦３．０％
の範囲であることを特徴とするパワーモジュールを提供
する。
板１１の一方の主面に１又は２以上の方形の絶縁回路基
板１２が固着されたパワーモジュールにおいて、前記絶
縁回路基板１２は、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ又はＡｌ2Ｏ3から
なるセラミック基板１２ａと、前記セラミック基板１２
ａの両面に接合された第１及び第２Ａｌ板１２ｂ，１２
ｃとを備え、Ａｌ系合金板からなる放熱板１１に、前記
絶縁回路基板１２の第１Ａｌ板１２ｂが、Ａｌ−Ｓｉ，
Ａｌ−Ｇｅ，Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｍｇ又はＡｌ−Ｍｎ系
ロウ材から選ばれる１又は２以上のロウ材により直接ロ
ウ付けされてなり、前記放熱板（１１）から第１Ａｌ板
（１２ｂ）側に０．２ｍｍ離れた該第１Ａｌ板（１２
ｂ）内の領域において、ＥＰＭＡにより５点定量分析を
行って測定された元素含有量の平均値は重量％で、前記
ロウ材がＡｌ−Ｓｉ系の場合、０．０５％≦Ｓｉ≦３．
０％、Ａｌ−Ｃｕ系の場合、０．０５％≦Ｃｕ≦２．０
％、Ａｌ−Ｍｇ系の場合、０．０５％≦Ｍｇ≦２．０
％、Ａｌ−Ｍｎ系の場合、０．０５％≦Ｍｎ≦１．０
％、Ａｌ−Ｇｅ系の場合、０．０５％≦Ｇｅ≦３．０％
の範囲であることを特徴とするパワーモジュールを提供
する。
【００１４】本発明のパワーモジュールは、図１に示す
ように、放熱板１１に絶縁回路基板１２が直接ロウ付け
されて構成されおり、そのロウ材はＡｌ−Ｓｉ，Ａｌ−
Ｇｅ，Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｍｇ又はＡｌ−Ｍｎ系から選
ばれる１又は２以上のロウ材とされている。このように
絶縁回路基板１２と放熱板１１とがろう接された本発明
のパワーモジュールにおいては、接合材であるロウ材に
含まれる成分が、絶縁回路基板１２と放熱板１１との接
合部からこれらの内部に拡散し、絶縁回路基板１２のＡ
ｌ板１２ｂと、放熱板１１との接合部分に拡散層が形成
される。
ように、放熱板１１に絶縁回路基板１２が直接ロウ付け
されて構成されおり、そのロウ材はＡｌ−Ｓｉ，Ａｌ−
Ｇｅ，Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｍｇ又はＡｌ−Ｍｎ系から選
ばれる１又は２以上のロウ材とされている。このように
絶縁回路基板１２と放熱板１１とがろう接された本発明
のパワーモジュールにおいては、接合材であるロウ材に
含まれる成分が、絶縁回路基板１２と放熱板１１との接
合部からこれらの内部に拡散し、絶縁回路基板１２のＡ
ｌ板１２ｂと、放熱板１１との接合部分に拡散層が形成
される。
【００１５】この拡散層の形成により十分な接合強度を
得ることができ、パワーモジュールの信頼性の向上を実
現することができるが、同時に上記拡散層においては、
構成材料の硬化が生じる。この硬化の程度が大きすぎる
とパワーモジュールに加熱、冷却の繰り返し（熱サイク
ル）が付加された際の放熱板１１と絶縁回路基板１２と
の収縮量の相違による応力を吸収しきれず、接合部での
剥離の原因となる場合がある。逆に、ロウ材の絶縁回路
基板１２及び放熱板１１への拡散が不充分である場合に
は、絶縁回路基板１２と放熱板１１との接合強度自体が
小さくなるために、絶縁回路基板１２の剥離が起こりや
すくなる。従って、本発明では、ロウ材成分の拡散の程
度を規定することで接合強度を高めつつ、加熱冷却に伴
う収縮による剥離を防止した熱サイクル寿命の長いパワ
ーモジュールを実現した。
得ることができ、パワーモジュールの信頼性の向上を実
現することができるが、同時に上記拡散層においては、
構成材料の硬化が生じる。この硬化の程度が大きすぎる
とパワーモジュールに加熱、冷却の繰り返し（熱サイク
ル）が付加された際の放熱板１１と絶縁回路基板１２と
の収縮量の相違による応力を吸収しきれず、接合部での
剥離の原因となる場合がある。逆に、ロウ材の絶縁回路
基板１２及び放熱板１１への拡散が不充分である場合に
は、絶縁回路基板１２と放熱板１１との接合強度自体が
小さくなるために、絶縁回路基板１２の剥離が起こりや
すくなる。従って、本発明では、ロウ材成分の拡散の程
度を規定することで接合強度を高めつつ、加熱冷却に伴
う収縮による剥離を防止した熱サイクル寿命の長いパワ
ーモジュールを実現した。
【００１６】本発明では、上記拡散の程度を、放熱板１
１から０．２ｍｍ内側の絶縁回路基板１２のＡｌ板１２
ｂ内の領域においてＥＰＭＡ（電子プローブマイクロア
ナライザ）による５点定量分析（詳細は後述する）によ
り測定することとした。そして、本発明者はこれらの測
定点で検出されたロウ材成分の含有量の平均値が、下記
の含有量の範囲であれば、十分な接合強度を備え、か
つ、熱サイクルに伴う膨張収縮による応力によって絶縁
回路基板１２と放熱板１１との接合面が剥離するのを効
果的に防止できることを知見し、本発明を考案した。す
なわち、本発明のパワーモジュールは、上記測定点で測
定されたＳｉ，Ｃｕ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｇｅの含有量が、ロ
ウ材がＡｌ−Ｓｉ系の場合は０．０５重量％≦Ｓｉ≦
３．０重量％、Ａｌ−Ｃｕ系の場合は０．０５重量％≦
Ｃｕ≦２．０％、Ａｌ−Ｍｇ系の場合は０．０５重量％
≦Ｍｇ≦２．０％、Ａｌ−Ｍｎ系の場合は０．０５重量
％≦Ｍｎ≦１．０％、Ａｌ−Ｇｅ系の場合は０．０５重
量％≦Ｇｅ≦３．０％とされている。これらの成分の含
有量は、測定点においてＥＰＭＡにより測定された値の
平均値であり、ロウ材成分が拡散したものか、絶縁回路
基板１２のＡｌ板１２ｂに当初から含まれていたものか
は問わない。すなわち、上記含有量の範囲は、Ａｌ板１
２ｂに当初から含まれている成分と、ロウ材が拡散した
成分との和の範囲を規定したものである。また、本発明
者はこれらのロウ材成分含有量の範囲が適切であること
を後述の実施例において検証しており、その具体的な方
法や結果については実施例にて詳述する。
１から０．２ｍｍ内側の絶縁回路基板１２のＡｌ板１２
ｂ内の領域においてＥＰＭＡ（電子プローブマイクロア
ナライザ）による５点定量分析（詳細は後述する）によ
り測定することとした。そして、本発明者はこれらの測
定点で検出されたロウ材成分の含有量の平均値が、下記
の含有量の範囲であれば、十分な接合強度を備え、か
つ、熱サイクルに伴う膨張収縮による応力によって絶縁
回路基板１２と放熱板１１との接合面が剥離するのを効
果的に防止できることを知見し、本発明を考案した。す
なわち、本発明のパワーモジュールは、上記測定点で測
定されたＳｉ，Ｃｕ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｇｅの含有量が、ロ
ウ材がＡｌ−Ｓｉ系の場合は０．０５重量％≦Ｓｉ≦
３．０重量％、Ａｌ−Ｃｕ系の場合は０．０５重量％≦
Ｃｕ≦２．０％、Ａｌ−Ｍｇ系の場合は０．０５重量％
≦Ｍｇ≦２．０％、Ａｌ−Ｍｎ系の場合は０．０５重量
％≦Ｍｎ≦１．０％、Ａｌ−Ｇｅ系の場合は０．０５重
量％≦Ｇｅ≦３．０％とされている。これらの成分の含
有量は、測定点においてＥＰＭＡにより測定された値の
平均値であり、ロウ材成分が拡散したものか、絶縁回路
基板１２のＡｌ板１２ｂに当初から含まれていたものか
は問わない。すなわち、上記含有量の範囲は、Ａｌ板１
２ｂに当初から含まれている成分と、ロウ材が拡散した
成分との和の範囲を規定したものである。また、本発明
者はこれらのロウ材成分含有量の範囲が適切であること
を後述の実施例において検証しており、その具体的な方
法や結果については実施例にて詳述する。
【００１７】ここで、本発明におけるＥＰＭＡによる５
点定量分析について、図４を参照して以下に説明する。
本発明においてＥＰＭＡによる５点定量分析とは、図４
に示すように、放熱板１１とロウ材（図示せず）を介し
て接合されたＡｌ板１２ｂの内部であって、放熱板１１
の主面から０．２ｍｍ離れたＡｌ板１２ｂ内の任意の５
点（Ｐ１〜Ｐ５）を測定点とし、これらの測定点Ｐ１〜
Ｐ５にてＥＰＭＡにより測定されたＳｉ，Ｃｕ，Ｍｇ，
Ｍｎ，又はＧｅの含有量の平均値を導出するものであ
る。このようにして、Ａｌ板１２ｂ内の上記含有量が適
切であることを容易に確認することができが、前記Ａｌ
板１２ｂと放熱板１１との接合面は、図４においては放
熱板１１の主面１１１のうち絶縁回路基板１２が接合さ
れる面１１１Ａのみをいうが、この接合面が不明瞭であ
る場合に、該面１１１Ａと平行かつそこから０．２ｍｍ
離れた面を特定する際には、主面１１１のうち、面１１
１Ａ以外の面１１１Ｂを基準にしても良い。また、測定
点Ｐ１〜Ｐ５は、接合面から０．２ｍｍ離れた面内で任
意の５点を選択することができるが、より正確に拡散層
の情報を得るために、隣接する測定点どうしの間隔を
０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。
点定量分析について、図４を参照して以下に説明する。
本発明においてＥＰＭＡによる５点定量分析とは、図４
に示すように、放熱板１１とロウ材（図示せず）を介し
て接合されたＡｌ板１２ｂの内部であって、放熱板１１
の主面から０．２ｍｍ離れたＡｌ板１２ｂ内の任意の５
点（Ｐ１〜Ｐ５）を測定点とし、これらの測定点Ｐ１〜
Ｐ５にてＥＰＭＡにより測定されたＳｉ，Ｃｕ，Ｍｇ，
Ｍｎ，又はＧｅの含有量の平均値を導出するものであ
る。このようにして、Ａｌ板１２ｂ内の上記含有量が適
切であることを容易に確認することができが、前記Ａｌ
板１２ｂと放熱板１１との接合面は、図４においては放
熱板１１の主面１１１のうち絶縁回路基板１２が接合さ
れる面１１１Ａのみをいうが、この接合面が不明瞭であ
る場合に、該面１１１Ａと平行かつそこから０．２ｍｍ
離れた面を特定する際には、主面１１１のうち、面１１
１Ａ以外の面１１１Ｂを基準にしても良い。また、測定
点Ｐ１〜Ｐ５は、接合面から０．２ｍｍ離れた面内で任
意の５点を選択することができるが、より正確に拡散層
の情報を得るために、隣接する測定点どうしの間隔を
０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００１８】また、上記構成において放熱板１１は、そ
の厚さＡが３〜１０ｍｍのＡｌ系合金板であって、前記
絶縁回路基板１２，３２はその一辺Ｂが３０ｍｍ以下で
あって、前記放熱板１１に直接ロウ付けされることが好
ましい。このような構成とするならば、絶縁回路基板１
２の一辺Ｂを３０ｍｍ以下に制限することで、放熱板１
１と絶縁回路基板１２の熱収縮率の相違に基づく絶縁回
路基板１２の縁における収縮量の相違を比較的小さく抑
制することができる。また、比較的厚い３〜１０ｍｍの
厚さの放熱板１１を使用することで、放熱板１１と絶縁
回路基板１２を直接ロウ付けした場合に生じるパワーモ
ジュール１０の著しい反りを抑制することができる。従
って、より効果的に加熱冷却に伴う収縮による剥離を防
止し、熱サイクル寿命を長くすることができる。
の厚さＡが３〜１０ｍｍのＡｌ系合金板であって、前記
絶縁回路基板１２，３２はその一辺Ｂが３０ｍｍ以下で
あって、前記放熱板１１に直接ロウ付けされることが好
ましい。このような構成とするならば、絶縁回路基板１
２の一辺Ｂを３０ｍｍ以下に制限することで、放熱板１
１と絶縁回路基板１２の熱収縮率の相違に基づく絶縁回
路基板１２の縁における収縮量の相違を比較的小さく抑
制することができる。また、比較的厚い３〜１０ｍｍの
厚さの放熱板１１を使用することで、放熱板１１と絶縁
回路基板１２を直接ロウ付けした場合に生じるパワーモ
ジュール１０の著しい反りを抑制することができる。従
って、より効果的に加熱冷却に伴う収縮による剥離を防
止し、熱サイクル寿命を長くすることができる。
【００１９】次に、本発明は、放熱板（１１）の一方の
主面に１又は２以上の方形の絶縁回路基板（１２）が固
着されたパワーモジュールにおいて、前記絶縁回路基板
（１２）は、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ又はＡｌ2Ｏ3からなるセ
ラミック基板（１２ａ）と、前記セラミック基板（１２
ａ）の両面に接合された第１及び第２Ａｌ板（１２ｂ，
１２ｃ）とを備え、Ａｌ系合金板からなる放熱板（１
１）に、前記絶縁回路基板（１２）の第１Ａｌ板（１２
ｂ）が、Ａｌ−Ｓｉ，Ａｌ−Ｇｅ，Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ−
Ｍｇ又はＡｌ−Ｍｎ系ロウ材から選ばれる１又は２以上
のロウ材により直接ロウ付けされてなり、前記放熱板
（１１）と前記第１Ａｌ板（１２ｂ）とが接合された部
分には、１０００倍以上の倍率の走査電子顕微鏡像にお
いても、前記ロウ材からなる層が視認されないことを特
徴とするパワーモジュールを提供する。
主面に１又は２以上の方形の絶縁回路基板（１２）が固
着されたパワーモジュールにおいて、前記絶縁回路基板
（１２）は、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ又はＡｌ2Ｏ3からなるセ
ラミック基板（１２ａ）と、前記セラミック基板（１２
ａ）の両面に接合された第１及び第２Ａｌ板（１２ｂ，
１２ｃ）とを備え、Ａｌ系合金板からなる放熱板（１
１）に、前記絶縁回路基板（１２）の第１Ａｌ板（１２
ｂ）が、Ａｌ−Ｓｉ，Ａｌ−Ｇｅ，Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ−
Ｍｇ又はＡｌ−Ｍｎ系ロウ材から選ばれる１又は２以上
のロウ材により直接ロウ付けされてなり、前記放熱板
（１１）と前記第１Ａｌ板（１２ｂ）とが接合された部
分には、１０００倍以上の倍率の走査電子顕微鏡像にお
いても、前記ロウ材からなる層が視認されないことを特
徴とするパワーモジュールを提供する。
【００２０】すなわち、本構成のパワーモジュールは、
図１に示す放熱板１１と第１Ａｌ板１２ｂとの接合に用
いたロウ材に含まれるＡｌ以外の成分が、放熱板１１及
び／又は第１Ａｌ板１２ｂへ拡散されることで、１００
０倍以上の倍率の走査電子顕微鏡像においてもロウ材か
らなる層が視認できない程度に、前記接合部分からほぼ
完全に消失していることを特徴としている。ロウ材から
なる層が視認できないことから、本構成においては放熱
板１１と第１Ａｌ板１２ｂとがほぼ完全に一体化されて
いると考えられ、両者の間でより強固な接合が形成され
ていることが示唆される。
図１に示す放熱板１１と第１Ａｌ板１２ｂとの接合に用
いたロウ材に含まれるＡｌ以外の成分が、放熱板１１及
び／又は第１Ａｌ板１２ｂへ拡散されることで、１００
０倍以上の倍率の走査電子顕微鏡像においてもロウ材か
らなる層が視認できない程度に、前記接合部分からほぼ
完全に消失していることを特徴としている。ロウ材から
なる層が視認できないことから、本構成においては放熱
板１１と第１Ａｌ板１２ｂとがほぼ完全に一体化されて
いると考えられ、両者の間でより強固な接合が形成され
ていることが示唆される。
【００２１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の第１の実施形態に
ついて説明する。図１に示すように、本発明のパワーモ
ジュール１０は、放熱板１１の一方の主面に１又は２以
上の方形の絶縁回路基板１２が固着されたものである。
放熱板１１はＡｌ系合金板からなる板材であって、その
厚さＡが３〜１０ｍｍのものが使用される。絶縁回路基
板１２は、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ又はＡｌ2Ｏ3からなる厚さ
が０．３〜１．５ｍｍのセラミック基板１２ａと、この
セラミック基板１２ａの両面に接合された第１及び第２
Ａｌ板１２ｂ、１２ｃとを備える。この第１及び第２Ａ
ｌ板１２ｂ、１２ｃには、純度が９９．９８重量％以上
であって、その厚さが０．２５〜０．６ｍｍのものを使
用することが好ましい。このセラミック基板１２ａと第
１及び第２Ａｌ板１２ｂ、１２ｃは積層されて絶縁回路
基板１２となった状態で一辺Ｂが３０ｍｍ以下になるよ
うな方形状のものが使用される。
ついて説明する。図１に示すように、本発明のパワーモ
ジュール１０は、放熱板１１の一方の主面に１又は２以
上の方形の絶縁回路基板１２が固着されたものである。
放熱板１１はＡｌ系合金板からなる板材であって、その
厚さＡが３〜１０ｍｍのものが使用される。絶縁回路基
板１２は、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ又はＡｌ2Ｏ3からなる厚さ
が０．３〜１．５ｍｍのセラミック基板１２ａと、この
セラミック基板１２ａの両面に接合された第１及び第２
Ａｌ板１２ｂ、１２ｃとを備える。この第１及び第２Ａ
ｌ板１２ｂ、１２ｃには、純度が９９．９８重量％以上
であって、その厚さが０．２５〜０．６ｍｍのものを使
用することが好ましい。このセラミック基板１２ａと第
１及び第２Ａｌ板１２ｂ、１２ｃは積層されて絶縁回路
基板１２となった状態で一辺Ｂが３０ｍｍ以下になるよ
うな方形状のものが使用される。
【００２２】セラミック基板１２ａの両面への第１及び
第２Ａｌ板１２ｂ、１２ｃの積層接着は、ロウ材を介し
て行われる。具体的には、第１Ａｌ板１２ｂの上にＡｌ
−Ｓｉ系ロウ材（図示せず）、セラミック基板１２ａ、
Ａｌ−Ｓｉ系ロウ材（図示せず）及び第２Ａｌ板１２ｃ
をこの順序で重ねた状態で、これらに荷重５０〜５００
ｋＰａを加え、真空中で５８０〜６５０℃に加熱するこ
とにより行われる。このように積層接着することにより
一辺Ｂが３０ｍｍ以下の絶縁回路基板１２が得られ、そ
の後上面における第２Ａｌ板１２ｃはエッチングにより
所定のパターンの回路となる。尚、Ａｌ−Ｓｉ系ロウ材
は９５〜８０重量％のＡｌと、５〜２０重量％のＳｉと
の合金からなるものであって、その融点が５７５℃のも
のが使用される。
第２Ａｌ板１２ｂ、１２ｃの積層接着は、ロウ材を介し
て行われる。具体的には、第１Ａｌ板１２ｂの上にＡｌ
−Ｓｉ系ロウ材（図示せず）、セラミック基板１２ａ、
Ａｌ−Ｓｉ系ロウ材（図示せず）及び第２Ａｌ板１２ｃ
をこの順序で重ねた状態で、これらに荷重５０〜５００
ｋＰａを加え、真空中で５８０〜６５０℃に加熱するこ
とにより行われる。このように積層接着することにより
一辺Ｂが３０ｍｍ以下の絶縁回路基板１２が得られ、そ
の後上面における第２Ａｌ板１２ｃはエッチングにより
所定のパターンの回路となる。尚、Ａｌ−Ｓｉ系ロウ材
は９５〜８０重量％のＡｌと、５〜２０重量％のＳｉと
の合金からなるものであって、その融点が５７５℃のも
のが使用される。
【００２３】一辺Ｂが３０ｍｍ以下とされた絶縁回路基
板１２は、放熱板１１にロウ材により直接ロウ付けさ
れ、このロウ材としてはＡｌ−Ｓｉ，Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ
−Ｍｇ，Ａｌ−Ｍｎ又はＡｌ−Ｇｅ系ロウ材から選ばれ
る１又は２以上のロウ材を用いることが好ましい。絶縁
回路基板１２の放熱板１１へのロウ付けは、放熱板１１
の上に前記のロウ材（図示せず）と絶縁回路基板１２を
この順序で重ねた状態で、これらに荷重５０〜５００ｋ
Ｐａを加え、真空中で５８０〜６５０℃に加熱してロウ
材を溶融させ、その後冷却してそのロウ材を固化させる
ことにより行われる。この場合、前記ロウ材は融点が５
７５℃程度のものが使用され、セラミック基板１２ａと
第１及び第２Ａｌ板１２ｂ、１２ｃを積層接着したロウ
材を溶融させることなく、放熱板１１と絶縁回路基板１
２を構成する第１Ａｌ板１２ｂとを接合させる。このよ
うに構成されたパワーモジュール１０は、放熱板１１の
隅に形成された取付孔１１ａに雄ねじ１３を挿入して水
冷式のヒートシンク１４に形成された雌ねじ１４ａに螺
合することにより、放熱板１１の他方の主面はＡｌ合金
からなる水冷式のヒートシンク１４に接合される。
板１２は、放熱板１１にロウ材により直接ロウ付けさ
れ、このロウ材としてはＡｌ−Ｓｉ，Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ
−Ｍｇ，Ａｌ−Ｍｎ又はＡｌ−Ｇｅ系ロウ材から選ばれ
る１又は２以上のロウ材を用いることが好ましい。絶縁
回路基板１２の放熱板１１へのロウ付けは、放熱板１１
の上に前記のロウ材（図示せず）と絶縁回路基板１２を
この順序で重ねた状態で、これらに荷重５０〜５００ｋ
Ｐａを加え、真空中で５８０〜６５０℃に加熱してロウ
材を溶融させ、その後冷却してそのロウ材を固化させる
ことにより行われる。この場合、前記ロウ材は融点が５
７５℃程度のものが使用され、セラミック基板１２ａと
第１及び第２Ａｌ板１２ｂ、１２ｃを積層接着したロウ
材を溶融させることなく、放熱板１１と絶縁回路基板１
２を構成する第１Ａｌ板１２ｂとを接合させる。このよ
うに構成されたパワーモジュール１０は、放熱板１１の
隅に形成された取付孔１１ａに雄ねじ１３を挿入して水
冷式のヒートシンク１４に形成された雌ねじ１４ａに螺
合することにより、放熱板１１の他方の主面はＡｌ合金
からなる水冷式のヒートシンク１４に接合される。
【００２４】また、本実施形態のパワーモジュールで
は、絶縁回路基板１２と放熱板１１との接合によりロウ
材に含まれる成分が、絶縁回路基板１２及び放熱板１１
へ拡散されるが、この拡散の程度は、荷重条件及び加熱
条件の調整により、最適な拡散程度となるように調整す
ることができ、以下のような測定を行うことで容易に確
認することができる。すなわち、絶縁回路基板１２のＡ
ｌ板１２ｂ内の領域において放熱板１１から０．２ｍｍ
離れた位置でのＥＰＭＡによる５点定量分析で測定され
た含有量の平均値が、ロウ材がＡｌ−Ｓｉ系の場合は
０．０５重量％≦Ｓｉ≦３．０重量％、Ａｌ−Ｃｕ系の
場合は０．０５重量％≦Ｃｕ≦２．０重量％、Ａｌ−Ｍ
ｇ系の場合は０．０５重量％≦Ｍｇ≦２．０重量％、Ａ
ｌ−Ｍｎ系の場合は０．０５重量％≦Ｍｎ≦１．０重量
％、Ａｌ−Ｇｅ系の場合は０．０５重量％≦Ｇｅ≦３．
０重量％の範囲であれば、両者が適切に接合されている
といえる。
は、絶縁回路基板１２と放熱板１１との接合によりロウ
材に含まれる成分が、絶縁回路基板１２及び放熱板１１
へ拡散されるが、この拡散の程度は、荷重条件及び加熱
条件の調整により、最適な拡散程度となるように調整す
ることができ、以下のような測定を行うことで容易に確
認することができる。すなわち、絶縁回路基板１２のＡ
ｌ板１２ｂ内の領域において放熱板１１から０．２ｍｍ
離れた位置でのＥＰＭＡによる５点定量分析で測定され
た含有量の平均値が、ロウ材がＡｌ−Ｓｉ系の場合は
０．０５重量％≦Ｓｉ≦３．０重量％、Ａｌ−Ｃｕ系の
場合は０．０５重量％≦Ｃｕ≦２．０重量％、Ａｌ−Ｍ
ｇ系の場合は０．０５重量％≦Ｍｇ≦２．０重量％、Ａ
ｌ−Ｍｎ系の場合は０．０５重量％≦Ｍｎ≦１．０重量
％、Ａｌ−Ｇｅ系の場合は０．０５重量％≦Ｇｅ≦３．
０重量％の範囲であれば、両者が適切に接合されている
といえる。
【００２５】このように構成されたパワーモジュール１
０では、半導体チップ等１６が実際に搭載される絶縁回
路基板１２を放熱板１１に直接ロウ付けしたので、その
間の距離は半導体チップ等１６が発した熱を放熱板１１
に速やかに伝導させて水冷式ヒートシンク１４から速や
かに放散させることができる。また、放熱板１１と絶縁
回路基板１２の固着をロウ付けにより行っているが、本
発明のパワーモジュール１０は、比較的反りの生じ難い
厚さである比較的厚い３〜１０ｍｍの厚さの放熱板１１
を使用し、絶縁回路基板１２の一辺Ｂを３０ｍｍ以下に
制限しているため、ロウ付け時における放熱板１１と絶
縁回路基板１２の熱収縮率の相違に基づく絶縁回路基板
１２の縁における収縮量の相違を比較的小さく抑制でき
る。この結果、パワーモジュール１０に著しい反りを生
じさせることはなく、熱サイクル時に生じる絶縁回路基
板１２の縁における収縮量の相違も比較的小さく抑制で
きて、パワーモジュール１０の熱サイクル寿命を比較的
長く維持することができる。
０では、半導体チップ等１６が実際に搭載される絶縁回
路基板１２を放熱板１１に直接ロウ付けしたので、その
間の距離は半導体チップ等１６が発した熱を放熱板１１
に速やかに伝導させて水冷式ヒートシンク１４から速や
かに放散させることができる。また、放熱板１１と絶縁
回路基板１２の固着をロウ付けにより行っているが、本
発明のパワーモジュール１０は、比較的反りの生じ難い
厚さである比較的厚い３〜１０ｍｍの厚さの放熱板１１
を使用し、絶縁回路基板１２の一辺Ｂを３０ｍｍ以下に
制限しているため、ロウ付け時における放熱板１１と絶
縁回路基板１２の熱収縮率の相違に基づく絶縁回路基板
１２の縁における収縮量の相違を比較的小さく抑制でき
る。この結果、パワーモジュール１０に著しい反りを生
じさせることはなく、熱サイクル時に生じる絶縁回路基
板１２の縁における収縮量の相違も比較的小さく抑制で
きて、パワーモジュール１０の熱サイクル寿命を比較的
長く維持することができる。
【００２６】更に、本実施形態のパワーモジュール１で
は、絶縁回路基板１２を構成するＡｌ板１２ｂであっ
て、放熱板１１に実際にロウ付けされるものに、加工硬
化を起こし難い純度９９．９８重量％以上のＡｌ板１２
ｂを使用したため、半導体チップ等１６の発熱および非
発熱により絶縁回路基板１２の温度が高温と低温との間
で繰り返し変化してもそのＡｌ板１２ｂが繰り返し作用
する熱応力により加工硬化を起こすことはなく、温度サ
イクルに起因する応力を吸収する機能の低下を抑制し
て、パワーモジュール１０の熱サイクルに起因する応力
を吸収する機能の低下を抑制して、パワーモジュール１
０の熱サイクル寿命を更に長く維持することができる。
は、絶縁回路基板１２を構成するＡｌ板１２ｂであっ
て、放熱板１１に実際にロウ付けされるものに、加工硬
化を起こし難い純度９９．９８重量％以上のＡｌ板１２
ｂを使用したため、半導体チップ等１６の発熱および非
発熱により絶縁回路基板１２の温度が高温と低温との間
で繰り返し変化してもそのＡｌ板１２ｂが繰り返し作用
する熱応力により加工硬化を起こすことはなく、温度サ
イクルに起因する応力を吸収する機能の低下を抑制し
て、パワーモジュール１０の熱サイクルに起因する応力
を吸収する機能の低下を抑制して、パワーモジュール１
０の熱サイクル寿命を更に長く維持することができる。
【００２７】尚、上述した実施の形態では、絶縁回路基
板１２は、セラミック基板１２ａの両面に第１及び第２
Ａｌ板１２ｂ、１２ｃを接合するためのロウ付けと、そ
れらが接合されて形成された絶縁回路基板１２を放熱板
１１に接合するロウ付けを別工程で行ったが、単一のロ
ウ付け工程によりこれらを同時に接合しても良い。
板１２は、セラミック基板１２ａの両面に第１及び第２
Ａｌ板１２ｂ、１２ｃを接合するためのロウ付けと、そ
れらが接合されて形成された絶縁回路基板１２を放熱板
１１に接合するロウ付けを別工程で行ったが、単一のロ
ウ付け工程によりこれらを同時に接合しても良い。
【００２８】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。図面において上述した第１の実施の形態と同
一符号は同一部品を示し繰り返しての説明を省略する。
図２に示すように、本発明のパワーモジュール３０は、
放熱板１１の一方の主面に１又は２以上の方形の絶縁回
路基板３２が固着されたものである。放熱板１１はＡｌ
系合金からなる板材であって、その厚さＡが３〜１０ｍ
ｍのものが使用される。絶縁回路基板３２は、Ｓｉ
3Ｎ4、ＡｌＮ又はＡｌ2Ｏ3からなる厚さが０．３〜１．
５ｍｍのセラミック基板３２ａと、このセラミック基板
３２ａの一方の面に接合されたＡｌ板３２ｂとを備え
る。このセラミック基板３２ａとＡｌ板３２ｂは積層さ
れて絶縁回路基板３２となった状態で一辺Ｂが３０ｍｍ
以下になるような方形状のものが使用される。Ａｌ板３
２ｂはセラミック基板３２ａの一方の面に上述した第１
の実施の形態と同一の手順で積層接着され、このＡｌ板
３２ｃはその後エッチングにより所定のパターンの回路
とされる。
説明する。図面において上述した第１の実施の形態と同
一符号は同一部品を示し繰り返しての説明を省略する。
図２に示すように、本発明のパワーモジュール３０は、
放熱板１１の一方の主面に１又は２以上の方形の絶縁回
路基板３２が固着されたものである。放熱板１１はＡｌ
系合金からなる板材であって、その厚さＡが３〜１０ｍ
ｍのものが使用される。絶縁回路基板３２は、Ｓｉ
3Ｎ4、ＡｌＮ又はＡｌ2Ｏ3からなる厚さが０．３〜１．
５ｍｍのセラミック基板３２ａと、このセラミック基板
３２ａの一方の面に接合されたＡｌ板３２ｂとを備え
る。このセラミック基板３２ａとＡｌ板３２ｂは積層さ
れて絶縁回路基板３２となった状態で一辺Ｂが３０ｍｍ
以下になるような方形状のものが使用される。Ａｌ板３
２ｂはセラミック基板３２ａの一方の面に上述した第１
の実施の形態と同一の手順で積層接着され、このＡｌ板
３２ｃはその後エッチングにより所定のパターンの回路
とされる。
【００２９】このようにして得られた一辺Ｂが３０ｍｍ
以下の絶縁回路基板３２は、放熱板１１にＡｌ−Ｓｉ，
Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｍｇ，Ａｌ−Ｍｎ又はＡｌ−Ｇｅ系
ロウ材により直接ロウ付けされる。絶縁回路基板３２の
放熱板１１へのロウ付けは、放熱板１１の上に前記のロ
ウ材（図示せず）を重ね、その上にセラミック基板３２
ａの他方の面を対向させるようにして絶縁回路基板３２
を重ねる。この状態で、これらに荷重５０〜５００ｋＰ
ａを加え、真空中で５８０〜６５０℃に加熱してロウ材
を溶融させ、その後冷却してそのロウ材を固化させる。
この場合、前記ロウ材は融点が５７５℃程度のものが使
用され、セラミック基板３２ａとＡｌ板３２ｂを構成す
るセラミック基板３２ａとを溶融させることなく、放熱
板１１と絶縁回路基板３２を構成するセラミック基板３
２ａとを接合させる。また、この接合によりロウ材に含
まれる成分が、絶縁回路基板１２及び／又は放熱板１１
へ拡散され、接合部分にロウ材成分が拡散された拡散層
が形成されるが、このロウ材成分の拡散の程度も、荷重
条件及び加熱条件の調整により、最適な拡散程度となる
ように調整される。このように構成されたパワーモジュ
ール３０は、放熱板１１の隅に形成された取付孔１１ａ
に雄ねじ１３を挿入して水冷式のヒートシンク１４に形
成された雌ねじ１４ａに螺合することにより、放熱板１
１の他方の主面はＡｌ系合金からなる水冷式のヒートシ
ンク１４に接合される。
以下の絶縁回路基板３２は、放熱板１１にＡｌ−Ｓｉ，
Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｍｇ，Ａｌ−Ｍｎ又はＡｌ−Ｇｅ系
ロウ材により直接ロウ付けされる。絶縁回路基板３２の
放熱板１１へのロウ付けは、放熱板１１の上に前記のロ
ウ材（図示せず）を重ね、その上にセラミック基板３２
ａの他方の面を対向させるようにして絶縁回路基板３２
を重ねる。この状態で、これらに荷重５０〜５００ｋＰ
ａを加え、真空中で５８０〜６５０℃に加熱してロウ材
を溶融させ、その後冷却してそのロウ材を固化させる。
この場合、前記ロウ材は融点が５７５℃程度のものが使
用され、セラミック基板３２ａとＡｌ板３２ｂを構成す
るセラミック基板３２ａとを溶融させることなく、放熱
板１１と絶縁回路基板３２を構成するセラミック基板３
２ａとを接合させる。また、この接合によりロウ材に含
まれる成分が、絶縁回路基板１２及び／又は放熱板１１
へ拡散され、接合部分にロウ材成分が拡散された拡散層
が形成されるが、このロウ材成分の拡散の程度も、荷重
条件及び加熱条件の調整により、最適な拡散程度となる
ように調整される。このように構成されたパワーモジュ
ール３０は、放熱板１１の隅に形成された取付孔１１ａ
に雄ねじ１３を挿入して水冷式のヒートシンク１４に形
成された雌ねじ１４ａに螺合することにより、放熱板１
１の他方の主面はＡｌ系合金からなる水冷式のヒートシ
ンク１４に接合される。
【００３０】このように構成されたパワーモジュール３
０では、半導体チップ等１６が搭載される絶縁回路基板
３２を構成するセラミック基板３２ａの他方の面を放熱
板１１に直接ロウ付けしたので、その間の距離はセラミ
ック基板３２ａの他方の面にもＡｌ板が接着された第１
実施の形態におけるものより更に近づけられて熱抵抗は
更に低減し、搭載した半導体チップ等１６が発した熱を
放熱板１１に更に速やかに伝導させることができる。
０では、半導体チップ等１６が搭載される絶縁回路基板
３２を構成するセラミック基板３２ａの他方の面を放熱
板１１に直接ロウ付けしたので、その間の距離はセラミ
ック基板３２ａの他方の面にもＡｌ板が接着された第１
実施の形態におけるものより更に近づけられて熱抵抗は
更に低減し、搭載した半導体チップ等１６が発した熱を
放熱板１１に更に速やかに伝導させることができる。
【００３１】また、セラミック基板３２ａの他方の面に
Ａｌ板を接着しないので、そのＡｌ板が加工硬化を起こ
すことに起因する剥離を防止でき、パワーモジュール３
０の熱サイクル寿命を更に長く維持することができる。
その一方で、本発明のパワーモジュール３０は、比較的
反りの生じ難い厚さである比較的厚い３〜１０ｍｍの厚
さの放熱板１１を使用し、絶縁回路基板３２の一辺Ｂを
３０ｍｍ以下に制限しているため、熱サイクル時におけ
る放熱板１１と絶縁回路基板３２の熱収縮率の相違に基
づく絶縁回路基板３２の縁における収縮量の相違を比較
的小さく抑制できる。この結果、パワーモジュール３０
に著しい反りを生じさせることもない。
Ａｌ板を接着しないので、そのＡｌ板が加工硬化を起こ
すことに起因する剥離を防止でき、パワーモジュール３
０の熱サイクル寿命を更に長く維持することができる。
その一方で、本発明のパワーモジュール３０は、比較的
反りの生じ難い厚さである比較的厚い３〜１０ｍｍの厚
さの放熱板１１を使用し、絶縁回路基板３２の一辺Ｂを
３０ｍｍ以下に制限しているため、熱サイクル時におけ
る放熱板１１と絶縁回路基板３２の熱収縮率の相違に基
づく絶縁回路基板３２の縁における収縮量の相違を比較
的小さく抑制できる。この結果、パワーモジュール３０
に著しい反りを生じさせることもない。
【００３２】尚、上述した第１及び第２実施の形態で
は、パワーモジュール１０の放熱板１１の他方の主面を
水冷式のヒートシンク１４に接合したヒートシンク付パ
ワーモジュール１０を示したが、ヒートシンクは空冷式
のものであっても良い。ここで、図３に示すように、ヒ
ートシンク２４が冷媒流路２５ａが形成されたヒートシ
ンク本体２５と、この冷媒流路２５ａを覆って密封する
ようにヒートシンク本体２５に接合された蓋体２６とを
備えるものであるならば、放熱板が蓋体２６を兼ねるよ
うにしても良い。図における蓋体２６はヒートシンク本
体２５にろう接されるものを示し、このように放熱板が
蓋体２６を兼ねれば、実際に熱を放散させる冷媒である
水２７と熱を発する半導体チップ等１６との距離は更に
縮められることにより、半導体チップ等１６が発した熱
をこのヒートシンク２４から更に速やかに放散させるこ
とができる。
は、パワーモジュール１０の放熱板１１の他方の主面を
水冷式のヒートシンク１４に接合したヒートシンク付パ
ワーモジュール１０を示したが、ヒートシンクは空冷式
のものであっても良い。ここで、図３に示すように、ヒ
ートシンク２４が冷媒流路２５ａが形成されたヒートシ
ンク本体２５と、この冷媒流路２５ａを覆って密封する
ようにヒートシンク本体２５に接合された蓋体２６とを
備えるものであるならば、放熱板が蓋体２６を兼ねるよ
うにしても良い。図における蓋体２６はヒートシンク本
体２５にろう接されるものを示し、このように放熱板が
蓋体２６を兼ねれば、実際に熱を放散させる冷媒である
水２７と熱を発する半導体チップ等１６との距離は更に
縮められることにより、半導体チップ等１６が発した熱
をこのヒートシンク２４から更に速やかに放散させるこ
とができる。
【００３３】
【実施例】次に、本発明の実施例を比較例とともに詳し
く説明する。 ＜実施例１＞図１に示すように、縦、横及び厚さがそれ
ぞれ１５ｍｍ、１５ｍｍ及び０．６３５ｍｍのセラミッ
ク基板１２ａの両面に、縦、横がセラミック基板１２ａ
と同一で、厚さが０．４ｍｍのＡｌ板１２ｂ，１２ｃを
積層した絶縁回路基板１２と、縦、横及び厚さがそれぞ
れ１００ｍｍ、１００ｍｍ及び３ｍｍのＡｌ系合金板か
らなる放熱板１１を用意した。ここで絶縁回路基板１２
は、Ｓｉ3Ｎ4からなるセラミック基板１２ａの両面に純
度が９９．９８重量％以上の第１及び第２Ａｌ板１２
ｂ、１２ｃを接合したものを使用した。この絶縁回路基
板１２を放熱板１１に積層して荷重１５０ｋＰａを加
え、真空中で６２０℃に加熱した。２０分経過後冷却す
ることにより絶縁回路基板１２が放熱板１１にＡｌ−Ｓ
ｉロウ材により直接ロウ付けされたパワーモジュール１
０を得た。このようにして得られたパワーモジュールを
実施例１の試料とした。
く説明する。 ＜実施例１＞図１に示すように、縦、横及び厚さがそれ
ぞれ１５ｍｍ、１５ｍｍ及び０．６３５ｍｍのセラミッ
ク基板１２ａの両面に、縦、横がセラミック基板１２ａ
と同一で、厚さが０．４ｍｍのＡｌ板１２ｂ，１２ｃを
積層した絶縁回路基板１２と、縦、横及び厚さがそれぞ
れ１００ｍｍ、１００ｍｍ及び３ｍｍのＡｌ系合金板か
らなる放熱板１１を用意した。ここで絶縁回路基板１２
は、Ｓｉ3Ｎ4からなるセラミック基板１２ａの両面に純
度が９９．９８重量％以上の第１及び第２Ａｌ板１２
ｂ、１２ｃを接合したものを使用した。この絶縁回路基
板１２を放熱板１１に積層して荷重１５０ｋＰａを加
え、真空中で６２０℃に加熱した。２０分経過後冷却す
ることにより絶縁回路基板１２が放熱板１１にＡｌ−Ｓ
ｉロウ材により直接ロウ付けされたパワーモジュール１
０を得た。このようにして得られたパワーモジュールを
実施例１の試料とした。
【００３４】＜実施例２＞実施例１のパワーモジュール
と同一材料からなる縦、横及び厚さがそれぞれ２０ｍ
ｍ、２０ｍｍ及び０．６３５ｍｍのセラミック基板１２
ａの両面に、縦、横がセラミック基板１２ａと同一で、
厚さが０．４ｍｍのＡｌ板１２ｂ，１２ｃを積層した絶
縁回路基板１２と、縦、横及び厚さがそれぞれ１００ｍ
ｍ、１００ｍｍ及び６ｍｍのＡｌ系合金板からなる放熱
板１１を用意した。この絶縁回路基板１２を実施例１と
同一の条件でＡｌ−Ｓｉロウ材により放熱板１１に直接
ロウ付けすることによりパワーモジュール１０を得た。
このようにして得られたパワーモジュールを実施例２の
試料とした。 ＜実施例３＞実施例１のパワーモジュールと同一材料か
らなる縦、横及び厚さがそれぞれ３０ｍｍ、３０ｍｍ及
び０．６３５ｍｍのセラミック基板１２ａの両面に、
縦、横がセラミック基板１２ａと同一で、厚さが０．４
ｍｍのＡｌ板１２ｂ，１２ｃを積層した絶縁回路基板１
２と、縦、横及び厚さがそれぞれ１００ｍｍ、１００ｍ
ｍ及び８ｍｍのＡｌ系合金板からなる放熱板１１を用意
した。この絶縁回路基板１２を実施例１と同一の条件で
Ａｌ−Ｓｉロウ材により放熱板１１に直接ロウ付けする
ことによりパワーモジュール１０を得た。このようにし
て得られたパワーモジュールを実施例３の試料とした。
と同一材料からなる縦、横及び厚さがそれぞれ２０ｍ
ｍ、２０ｍｍ及び０．６３５ｍｍのセラミック基板１２
ａの両面に、縦、横がセラミック基板１２ａと同一で、
厚さが０．４ｍｍのＡｌ板１２ｂ，１２ｃを積層した絶
縁回路基板１２と、縦、横及び厚さがそれぞれ１００ｍ
ｍ、１００ｍｍ及び６ｍｍのＡｌ系合金板からなる放熱
板１１を用意した。この絶縁回路基板１２を実施例１と
同一の条件でＡｌ−Ｓｉロウ材により放熱板１１に直接
ロウ付けすることによりパワーモジュール１０を得た。
このようにして得られたパワーモジュールを実施例２の
試料とした。 ＜実施例３＞実施例１のパワーモジュールと同一材料か
らなる縦、横及び厚さがそれぞれ３０ｍｍ、３０ｍｍ及
び０．６３５ｍｍのセラミック基板１２ａの両面に、
縦、横がセラミック基板１２ａと同一で、厚さが０．４
ｍｍのＡｌ板１２ｂ，１２ｃを積層した絶縁回路基板１
２と、縦、横及び厚さがそれぞれ１００ｍｍ、１００ｍ
ｍ及び８ｍｍのＡｌ系合金板からなる放熱板１１を用意
した。この絶縁回路基板１２を実施例１と同一の条件で
Ａｌ−Ｓｉロウ材により放熱板１１に直接ロウ付けする
ことによりパワーモジュール１０を得た。このようにし
て得られたパワーモジュールを実施例３の試料とした。
【００３５】＜比較例１＞実施例１のパワーモジュール
と同一材料からなる縦、横及び厚さがそれぞれ３０ｍ
ｍ、３０ｍｍ及び０．６３５ｍｍのセラミック基板１２
ａの両面に、縦、横がセラミック基板１２ａと同一で、
厚さが０．４ｍｍのＡｌ板１２ｂ，１２ｃを積層した絶
縁回路基板１２と、縦、横及び厚さがそれぞれ１００ｍ
ｍ、１００ｍｍ及び１５ｍｍのＡｌ系合金板からなる放
熱板１１を用意した。この絶縁回路基板１２を実施例１
と同一の条件でＡｌ−Ｓｉロウ材により放熱板１１に直
接ロウ付けすることによりパワーモジュール１０を得
た。このようにして得られたパワーモジュールを比較例
１の試料とした。
と同一材料からなる縦、横及び厚さがそれぞれ３０ｍ
ｍ、３０ｍｍ及び０．６３５ｍｍのセラミック基板１２
ａの両面に、縦、横がセラミック基板１２ａと同一で、
厚さが０．４ｍｍのＡｌ板１２ｂ，１２ｃを積層した絶
縁回路基板１２と、縦、横及び厚さがそれぞれ１００ｍ
ｍ、１００ｍｍ及び１５ｍｍのＡｌ系合金板からなる放
熱板１１を用意した。この絶縁回路基板１２を実施例１
と同一の条件でＡｌ−Ｓｉロウ材により放熱板１１に直
接ロウ付けすることによりパワーモジュール１０を得
た。このようにして得られたパワーモジュールを比較例
１の試料とした。
【００３６】＜比較例２＞実施例１のパワーモジュール
と同一材料からなる縦、横及び厚さがそれぞれ５０ｍ
ｍ、５０ｍｍ及び０．６３５ｍｍのセラミック基板１２
ａの両面に、縦、横がセラミック基板１２ａと同一で、
厚さが０．４ｍｍのＡｌ板１２ｂ，１２ｃを積層した絶
縁回路基板１２と、縦、横及び厚さがそれぞれ１００ｍ
ｍ、１００ｍｍ及び５ｍｍのＡｌ系合金板からなる放熱
板１１を用意した。この絶縁回路基板１２を実施例１と
同一の条件で放熱板１１に直接ロウ付けすることにより
パワーモジュール１０を得た。このようにして得られた
パワーモジュールを比較例２の試料とした。
と同一材料からなる縦、横及び厚さがそれぞれ５０ｍ
ｍ、５０ｍｍ及び０．６３５ｍｍのセラミック基板１２
ａの両面に、縦、横がセラミック基板１２ａと同一で、
厚さが０．４ｍｍのＡｌ板１２ｂ，１２ｃを積層した絶
縁回路基板１２と、縦、横及び厚さがそれぞれ１００ｍ
ｍ、１００ｍｍ及び５ｍｍのＡｌ系合金板からなる放熱
板１１を用意した。この絶縁回路基板１２を実施例１と
同一の条件で放熱板１１に直接ロウ付けすることにより
パワーモジュール１０を得た。このようにして得られた
パワーモジュールを比較例２の試料とした。
【００３７】＜比較例３＞実施例１のパワーモジュール
と同一材料からなる縦、横及び厚さがそれぞれ４０ｍ
ｍ、４０ｍｍ及び０．６３５ｍｍのセラミック基板１２
ａの両面に、縦、横がセラミック基板１２ａと同一で、
厚さが０．４ｍｍのＡｌ板１２ｂ，１２ｃを積層した絶
縁回路基板１２と、縦、横及び厚さがそれぞれ１００ｍ
ｍ、１００ｍｍ及び２ｍｍのＡｌ系合金板からなる放熱
板１１を用意した。この絶縁回路基板１２を実施例１と
同一の条件で放熱板１１に直接ロウ付けすることにより
パワーモジュール１０を得た。このようにして得られた
パワーモジュールを比較例３の試料とした。尚、上述し
た実施例１〜３、比較例１〜３のそれぞれのパワーモジ
ュールの構成を表１に示す。
と同一材料からなる縦、横及び厚さがそれぞれ４０ｍ
ｍ、４０ｍｍ及び０．６３５ｍｍのセラミック基板１２
ａの両面に、縦、横がセラミック基板１２ａと同一で、
厚さが０．４ｍｍのＡｌ板１２ｂ，１２ｃを積層した絶
縁回路基板１２と、縦、横及び厚さがそれぞれ１００ｍ
ｍ、１００ｍｍ及び２ｍｍのＡｌ系合金板からなる放熱
板１１を用意した。この絶縁回路基板１２を実施例１と
同一の条件で放熱板１１に直接ロウ付けすることにより
パワーモジュール１０を得た。このようにして得られた
パワーモジュールを比較例３の試料とした。尚、上述し
た実施例１〜３、比較例１〜３のそれぞれのパワーモジ
ュールの構成を表１に示す。
【００３８】＜比較試験及び評価＞実施例１〜３、比較
例１〜３のそれぞれのパワーモジュールを冷熱衝撃試験
器にて−４０℃３０分〜室温３０分〜１２５℃３０分〜
室温３０分を１サイクルとする温度サイクルを付加し
た。温度サイクルを１００回付加した時点で絶縁回路基
板１２と放熱板１１の間の剥離の有無を観察し、剥離が
確認されない場合には更に温度サイクルを１００回付加
した。これを繰り返して剥離が確認されるまでの温度サ
イクル回数を温度サイクル寿命として測定した。尚、剥
離の有無は拡大鏡により確認することにより行った。こ
の結果も表１に併記する。
例１〜３のそれぞれのパワーモジュールを冷熱衝撃試験
器にて−４０℃３０分〜室温３０分〜１２５℃３０分〜
室温３０分を１サイクルとする温度サイクルを付加し
た。温度サイクルを１００回付加した時点で絶縁回路基
板１２と放熱板１１の間の剥離の有無を観察し、剥離が
確認されない場合には更に温度サイクルを１００回付加
した。これを繰り返して剥離が確認されるまでの温度サ
イクル回数を温度サイクル寿命として測定した。尚、剥
離の有無は拡大鏡により確認することにより行った。こ
の結果も表１に併記する。
【００３９】
【表１】
【００４０】表１から明らかなように、放熱板の厚さが
３〜１０ｍｍであって、絶縁回路基板の一辺Ｂが３０ｍ
ｍ以下である実施例１〜３では、温度サイクル寿命が全
て３０００回以上と比較的高い数値を示した。これは、
絶縁回路基板１２の一辺Ｂを３０ｍｍ以下に制限してい
るため、熱サイクル時に生じる絶縁回路基板１２の縁に
おける収縮量の相違を比較的小さく抑制できた結果によ
るものと考えられる。一方、上記要件から外れる比較例
１〜３のパワーモジュールでは、絶縁回路基板が一番小
さい比較例１のパワーモジュールにおける２０００回が
最高であり、絶縁回路基板が一番大きい比較例３のパワ
ーモジュールではわずか１００回であった。これは、絶
縁回路基板１２が大きいために、熱サイクル時に生じる
絶縁回路基板１２の縁における収縮量の相違が比較的大
きくなったことに起因しているものと考えられる。ま
た、実施例３のパワーモジュールの絶縁回路基板と同一
の絶縁回路基板を使用している比較例１のパワーモジュ
ールでは、放熱板の厚さが大きいために、絶縁回路基板
の縁における収縮量の相違が主に絶縁回路基板に吸収さ
れ、結果として温度サイクル寿命が悪化したものと考え
られる。
３〜１０ｍｍであって、絶縁回路基板の一辺Ｂが３０ｍ
ｍ以下である実施例１〜３では、温度サイクル寿命が全
て３０００回以上と比較的高い数値を示した。これは、
絶縁回路基板１２の一辺Ｂを３０ｍｍ以下に制限してい
るため、熱サイクル時に生じる絶縁回路基板１２の縁に
おける収縮量の相違を比較的小さく抑制できた結果によ
るものと考えられる。一方、上記要件から外れる比較例
１〜３のパワーモジュールでは、絶縁回路基板が一番小
さい比較例１のパワーモジュールにおける２０００回が
最高であり、絶縁回路基板が一番大きい比較例３のパワ
ーモジュールではわずか１００回であった。これは、絶
縁回路基板１２が大きいために、熱サイクル時に生じる
絶縁回路基板１２の縁における収縮量の相違が比較的大
きくなったことに起因しているものと考えられる。ま
た、実施例３のパワーモジュールの絶縁回路基板と同一
の絶縁回路基板を使用している比較例１のパワーモジュ
ールでは、放熱板の厚さが大きいために、絶縁回路基板
の縁における収縮量の相違が主に絶縁回路基板に吸収さ
れ、結果として温度サイクル寿命が悪化したものと考え
られる。
【００４１】＜実施例４＞次に、実施例１のパワーモジ
ュールと同一材料からなる縦、横及び厚さがそれぞれ１
５ｍｍ、１５ｍｍ及び０．６３５ｍｍのセラミック基板
１２ａの両面に、縦、横がセラミック基板１２ａと同一
で、厚さが０．４ｍｍのＡｌ板１２ｂ，１２ｃを積層し
た絶縁回路基板１２と、縦、横及び厚さがそれぞれ１０
０ｍｍ、１００ｍｍ及び３ｍｍのＡｌ系合金板からなる
放熱板１１を用意した。この絶縁回路基板１２を、Ａｌ
−Ｓｉ系ロウ材を介して放熱板１１に積層して荷重を加
え、真空中で加熱して接合した。この際の荷重条件及び
加熱条件を適宜調整することで、前記ロウ材に含まれる
Ｓｉの絶縁回路基板１２及び放熱板１１への拡散の程度
を調整した。２０分経過後冷却することにより絶縁回路
基板１２が放熱板１１に直接ロウ付けされたパワーモジ
ュールを得た。このようにして得られたパワーモジュー
ルを試料４Ａとした。このパワーモジュールについて、
上述のＥＰＭＡによる５点定量分析により、絶縁回路基
板１２のＡｌ板１２ｂ内の領域で放熱板１１から０．２
ｍｍ離れた位置におけるＳｉ含有量を測定したところ、
Ｓｉ含有量は０．０５重量％であった。このＥＰＭＡ測
定に用いる測定装置及び測定条件を以下に示す。
ュールと同一材料からなる縦、横及び厚さがそれぞれ１
５ｍｍ、１５ｍｍ及び０．６３５ｍｍのセラミック基板
１２ａの両面に、縦、横がセラミック基板１２ａと同一
で、厚さが０．４ｍｍのＡｌ板１２ｂ，１２ｃを積層し
た絶縁回路基板１２と、縦、横及び厚さがそれぞれ１０
０ｍｍ、１００ｍｍ及び３ｍｍのＡｌ系合金板からなる
放熱板１１を用意した。この絶縁回路基板１２を、Ａｌ
−Ｓｉ系ロウ材を介して放熱板１１に積層して荷重を加
え、真空中で加熱して接合した。この際の荷重条件及び
加熱条件を適宜調整することで、前記ロウ材に含まれる
Ｓｉの絶縁回路基板１２及び放熱板１１への拡散の程度
を調整した。２０分経過後冷却することにより絶縁回路
基板１２が放熱板１１に直接ロウ付けされたパワーモジ
ュールを得た。このようにして得られたパワーモジュー
ルを試料４Ａとした。このパワーモジュールについて、
上述のＥＰＭＡによる５点定量分析により、絶縁回路基
板１２のＡｌ板１２ｂ内の領域で放熱板１１から０．２
ｍｍ離れた位置におけるＳｉ含有量を測定したところ、
Ｓｉ含有量は０．０５重量％であった。このＥＰＭＡ測
定に用いる測定装置及び測定条件を以下に示す。
【００４２】
装置 ： 日本電子社製 ＪＸＡ−８８００ＲＬ
加速電圧： １５ｋＶ
照射電流： ファラデーカット上で３×１０-8Ａ
ビーム径： ５μｍφ
標準試料： Ａｌ（純度９９．９９％）
Ｓｉ（純度９９．９９％）（Ａｌ−Ｓｉ系ロウ材使用時）
Ｃｕ（純度９９．９９％）（Ａｌ−Ｃｕ系ロウ材使用時）
Ｍｇ（純度９９．９９％）（Ａｌ−Ｍｇ系ロウ材使用時）
Ｍｎ（純度９９．９９％）（Ａｌ−Ｍｎ系ロウ材使用時）
Ｇｅ（純度９９．９９％）（Ａｌ−Ｇｅ系ロウ材使用時）
【００４３】次に、上記試料４Ａのパワーモジュールと
同一材料からなる縦、横及び厚さがそれぞれ１５ｍｍ、
１５ｍｍ及び０．６３５ｍｍのセラミック基板１２ａの
両面に、縦、横がセラミック基板１２ａと同一で、厚さ
が０．４ｍｍのＡｌ板１２ｂ，１２ｃを積層した絶縁回
路基板１２と、縦、横及び厚さがそれぞれ１００ｍｍ、
１００ｍｍ及び３ｍｍのＡｌ系合金板からなる放熱板１
１を用意した。この絶縁回路基板１２を、Ａｌ−Ｓｉ系
ロウ材を介して放熱板１１に積層して荷重を加え、真空
中で加熱して接合した。この際の荷重条件及び加熱条件
を変化させることで、前記ロウ材に含まれるＳｉの絶縁
回路基板１２及び放熱板１１への拡散の程度を調整して
両者を接合し、４種類のパワーモジュールを作製した。
そして、２０分経過後冷却することにより絶縁回路基板
１２が放熱板１１に直接ロウ付けされたパワーモジュー
ルを得た。このようにして得られたパワーモジュールを
それぞれ試料４Ｂ〜４Ｅとした。これらのパワーモジュ
ールについて、上述のＥＰＭＡによる５点定量分析によ
り、絶縁回路基板１２のＡｌ板１２ｂ内で放熱板１１か
ら０．２ｍｍ離れた位置におけるＳｉ含有量を測定した
ところ、試料４Ｂのパワーモジュールでは１．５重量
％、試料４Ｃのパワーモジュールでは３．０重量％、試
料４Ｄのパワーモジュールでは０．０２重量％、試料４
Ｅのパワーモジュールでは４．０重量％であった。
同一材料からなる縦、横及び厚さがそれぞれ１５ｍｍ、
１５ｍｍ及び０．６３５ｍｍのセラミック基板１２ａの
両面に、縦、横がセラミック基板１２ａと同一で、厚さ
が０．４ｍｍのＡｌ板１２ｂ，１２ｃを積層した絶縁回
路基板１２と、縦、横及び厚さがそれぞれ１００ｍｍ、
１００ｍｍ及び３ｍｍのＡｌ系合金板からなる放熱板１
１を用意した。この絶縁回路基板１２を、Ａｌ−Ｓｉ系
ロウ材を介して放熱板１１に積層して荷重を加え、真空
中で加熱して接合した。この際の荷重条件及び加熱条件
を変化させることで、前記ロウ材に含まれるＳｉの絶縁
回路基板１２及び放熱板１１への拡散の程度を調整して
両者を接合し、４種類のパワーモジュールを作製した。
そして、２０分経過後冷却することにより絶縁回路基板
１２が放熱板１１に直接ロウ付けされたパワーモジュー
ルを得た。このようにして得られたパワーモジュールを
それぞれ試料４Ｂ〜４Ｅとした。これらのパワーモジュ
ールについて、上述のＥＰＭＡによる５点定量分析によ
り、絶縁回路基板１２のＡｌ板１２ｂ内で放熱板１１か
ら０．２ｍｍ離れた位置におけるＳｉ含有量を測定した
ところ、試料４Ｂのパワーモジュールでは１．５重量
％、試料４Ｃのパワーモジュールでは３．０重量％、試
料４Ｄのパワーモジュールでは０．０２重量％、試料４
Ｅのパワーモジュールでは４．０重量％であった。
【００４４】＜実施例５＞次に、ロウ材にＡｌ−Ｃｕ系
のロウ材を用いた以外は上記実施例４と同様にしてパワ
ーモジュールを作製した。絶縁回路基板１２を、放熱板
１１に接合する際の荷重条件及び加熱条件を種々に変化
させることにより、前記ロウ材に含まれるＣｕの絶縁回
路基板１２及び放熱板１１への拡散の程度を変化させ
て、５種類のパワーモジュールを作製し、それぞれを試
料５Ａ〜５Ｅとした。これらのパワーモジュールについ
て、上記実施例４と同様にしてＣｕ含有量を測定したと
ころ、それぞれ０．０２重量％、０．０５重量％、１．
０重量％、２．０重量％、３．０重量％であった。
のロウ材を用いた以外は上記実施例４と同様にしてパワ
ーモジュールを作製した。絶縁回路基板１２を、放熱板
１１に接合する際の荷重条件及び加熱条件を種々に変化
させることにより、前記ロウ材に含まれるＣｕの絶縁回
路基板１２及び放熱板１１への拡散の程度を変化させ
て、５種類のパワーモジュールを作製し、それぞれを試
料５Ａ〜５Ｅとした。これらのパワーモジュールについ
て、上記実施例４と同様にしてＣｕ含有量を測定したと
ころ、それぞれ０．０２重量％、０．０５重量％、１．
０重量％、２．０重量％、３．０重量％であった。
【００４５】＜実施例６＞次に、ロウ材にＡｌ−Ｍｇ系
のロウ材を用いた以外は上記実施例４と同様の構成のパ
ワーモジュールを作製した。絶縁回路基板１２を、放熱
板１１に接合する際の荷重条件及び加熱条件を種々に変
化させることにより、前記ロウ材に含まれるＭｇの絶縁
回路基板１２及び放熱板１１への拡散の程度を変化させ
て、５種類のパワーモジュールを作製し、これらを試料
６Ａ〜６Ｅ。これらのパワーモジュールについて、上記
実施例４と同様にしてＭｇ含有量を測定したところ、そ
れぞれ０．０３重量％、０．０５重量％、１．０重量
％、２．０重量％、３．０重量％であった。
のロウ材を用いた以外は上記実施例４と同様の構成のパ
ワーモジュールを作製した。絶縁回路基板１２を、放熱
板１１に接合する際の荷重条件及び加熱条件を種々に変
化させることにより、前記ロウ材に含まれるＭｇの絶縁
回路基板１２及び放熱板１１への拡散の程度を変化させ
て、５種類のパワーモジュールを作製し、これらを試料
６Ａ〜６Ｅ。これらのパワーモジュールについて、上記
実施例４と同様にしてＭｇ含有量を測定したところ、そ
れぞれ０．０３重量％、０．０５重量％、１．０重量
％、２．０重量％、３．０重量％であった。
【００４６】＜実施例７＞次に、ロウ材にＡｌ−Ｍｎ系
のロウ材を用いた以外は上記実施例４と同様の構成のパ
ワーモジュールを作製した。絶縁回路基板１２を、放熱
板１１に接合する際の荷重条件及び加熱条件を種々に変
化させることにより、前記ロウ材に含まれるＭｎの絶縁
回路基板１２及び放熱板１１への拡散の程度を変化させ
て、５種類のパワーモジュールを作製し、これらを試料
７Ａ〜７Ｅとした。これらのパワーモジュールについ
て、上記実施例４と同様にしてＭｎ含有量を測定したと
ころ、それぞれ０．０１重量％、０．０５重量％、０．
５重量％、１．０重量％、２．０重量％であった。
のロウ材を用いた以外は上記実施例４と同様の構成のパ
ワーモジュールを作製した。絶縁回路基板１２を、放熱
板１１に接合する際の荷重条件及び加熱条件を種々に変
化させることにより、前記ロウ材に含まれるＭｎの絶縁
回路基板１２及び放熱板１１への拡散の程度を変化させ
て、５種類のパワーモジュールを作製し、これらを試料
７Ａ〜７Ｅとした。これらのパワーモジュールについ
て、上記実施例４と同様にしてＭｎ含有量を測定したと
ころ、それぞれ０．０１重量％、０．０５重量％、０．
５重量％、１．０重量％、２．０重量％であった。
【００４７】＜実施例８＞次に、ロウ材にＡｌ−Ｇｅ系
のロウ材を用いた以外は上記実施例４と同様の構成とし
てパワーモジュールを作製した。絶縁回路基板１２を、
放熱板１１に接合する際の荷重条件及び加熱条件を種々
に変化させることにより、前記ロウ材に含まれるＧｅの
絶縁回路基板１２及び放熱板１１への拡散の程度を変化
させて、５種類のパワーモジュールを作製し、これらを
試料８Ａ〜８Ｅとした。これらのパワーモジュールにつ
いて、上記実施例４と同様にしてＧｅ含有量を測定した
ところ、それぞれ０．０２重量％、０．０５重量％、
１．５重量％、３．０重量％、４．０重量％であった。
のロウ材を用いた以外は上記実施例４と同様の構成とし
てパワーモジュールを作製した。絶縁回路基板１２を、
放熱板１１に接合する際の荷重条件及び加熱条件を種々
に変化させることにより、前記ロウ材に含まれるＧｅの
絶縁回路基板１２及び放熱板１１への拡散の程度を変化
させて、５種類のパワーモジュールを作製し、これらを
試料８Ａ〜８Ｅとした。これらのパワーモジュールにつ
いて、上記実施例４と同様にしてＧｅ含有量を測定した
ところ、それぞれ０．０２重量％、０．０５重量％、
１．５重量％、３．０重量％、４．０重量％であった。
【００４８】＜評価＞以上の実施例４〜８の各試料のパ
ワーモジュールについて、上記実施例１〜３と同様に温
度サイクル寿命の評価を行った。その結果を表２に示
す。表２に示すように、ロウ材成分の測定点における含
有量が、重量％で０．０５≦％Ｓｉ≦３．０％、０．０
５％≦Ｃｕ≦２．０％、０．０５％≦Ｍｇ≦２．０％、
０．０５％≦Ｍｎ≦１．０％、０．０５％≦Ｇｅ≦３．
０％の範囲であるパワーモジュールは、いずれも良好な
温度サイクル寿命を有することが確認された。これに対
して、上記ロウ材成分の測定点における含有量が、上記
範囲を越えるものは、いずれも上記範囲内のものよりも
温度サイクル寿命が短くなった。これらのうち、含有量
が少なすぎるものは、絶縁回路基板１２と放熱板１１と
の接合強度が不足したためであり、逆に含有量が多すぎ
るものは、絶縁回路基板１２のＡｌ板１２ｂが硬化し、
温度サイクルに伴う放熱板１１の膨張収縮による応力を
吸収しきれなかったためであると考えられる。
ワーモジュールについて、上記実施例１〜３と同様に温
度サイクル寿命の評価を行った。その結果を表２に示
す。表２に示すように、ロウ材成分の測定点における含
有量が、重量％で０．０５≦％Ｓｉ≦３．０％、０．０
５％≦Ｃｕ≦２．０％、０．０５％≦Ｍｇ≦２．０％、
０．０５％≦Ｍｎ≦１．０％、０．０５％≦Ｇｅ≦３．
０％の範囲であるパワーモジュールは、いずれも良好な
温度サイクル寿命を有することが確認された。これに対
して、上記ロウ材成分の測定点における含有量が、上記
範囲を越えるものは、いずれも上記範囲内のものよりも
温度サイクル寿命が短くなった。これらのうち、含有量
が少なすぎるものは、絶縁回路基板１２と放熱板１１と
の接合強度が不足したためであり、逆に含有量が多すぎ
るものは、絶縁回路基板１２のＡｌ板１２ｂが硬化し、
温度サイクルに伴う放熱板１１の膨張収縮による応力を
吸収しきれなかったためであると考えられる。
【００４９】
【表２】
【００５０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、放熱板
の一方の主面に１又は２以上の方形の絶縁回路基板が固
着されたパワーモジュールにおいて、前記放熱板の厚さ
が３〜１０ｍｍのＡｌ系合金板とされ、前記絶縁回路基
板はその一辺が３０ｍｍ以下であって、前記放熱板に直
接ロウ付けされ、ロウ材の成分が前記絶縁回路基板及び
／又は放熱板へ拡散された構成とされる。すなわち、絶
縁回路基板の一辺を３０ｍｍ以下に制限することで、放
熱板と絶縁回路基板の熱収縮率の相違に基づく絶縁回路
基板の縁における収縮量の相違を比較的小さく抑制する
効果を得ることができる。また、比較的厚い３〜１０ｍ
ｍの厚さの放熱板を使用することで、放熱板と絶縁回路
基板を直接ロウ付けした場合に生じるパワーモジュール
の著しい反りを抑制することができる効果が得られる。
さらに、絶縁回路基板を放熱板に直接ロウ付けすること
で、絶縁回路基板と放熱板の間の距離を従来のものに比
較してより近づけられ、熱放散を高める効果を得ること
ができる。この結果、著しい反りを生じることなく、放
熱特性を向上させることができる。
の一方の主面に１又は２以上の方形の絶縁回路基板が固
着されたパワーモジュールにおいて、前記放熱板の厚さ
が３〜１０ｍｍのＡｌ系合金板とされ、前記絶縁回路基
板はその一辺が３０ｍｍ以下であって、前記放熱板に直
接ロウ付けされ、ロウ材の成分が前記絶縁回路基板及び
／又は放熱板へ拡散された構成とされる。すなわち、絶
縁回路基板の一辺を３０ｍｍ以下に制限することで、放
熱板と絶縁回路基板の熱収縮率の相違に基づく絶縁回路
基板の縁における収縮量の相違を比較的小さく抑制する
効果を得ることができる。また、比較的厚い３〜１０ｍ
ｍの厚さの放熱板を使用することで、放熱板と絶縁回路
基板を直接ロウ付けした場合に生じるパワーモジュール
の著しい反りを抑制することができる効果が得られる。
さらに、絶縁回路基板を放熱板に直接ロウ付けすること
で、絶縁回路基板と放熱板の間の距離を従来のものに比
較してより近づけられ、熱放散を高める効果を得ること
ができる。この結果、著しい反りを生じることなく、放
熱特性を向上させることができる。
【００５１】また、前記ロウ材としてロウ材が、Ａｌ−
Ｓｉ，Ａｌ−Ｇｅ，Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｍｇ又はＡｌ−
Ｍｎ系ロウ材から選ばれる１または２以上のロウ材を用
いるならば、これらのロウ材は、絶縁回路基板及び放熱
板を構成する材料との親和性が高いため、接合が容易で
あるとともに十分な接合強度が得やすくなる。
Ｓｉ，Ａｌ−Ｇｅ，Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｍｇ又はＡｌ−
Ｍｎ系ロウ材から選ばれる１または２以上のロウ材を用
いるならば、これらのロウ材は、絶縁回路基板及び放熱
板を構成する材料との親和性が高いため、接合が容易で
あるとともに十分な接合強度が得やすくなる。
【００５２】また、絶縁回路基板として両面にＡｌ板が
接合されたセラミック基板を用い、放熱板にロウ付けさ
れる絶縁回路基板のＡｌ板の純度を９９．９８重量％以
上にすれば、そのＡｌ板における温度サイクルに起因す
る応力を吸収する機能の低下を抑制して、パワーモジュ
ールの熱サイクル寿命を長く維持することができる。一
方、そのＡｌ板を省いてセラミック基板の他方の面を放
熱板に直接ロウ付けすれば、パワーモジュールに著しい
反りを生じさせることなく熱抵抗を更に低減することが
でき、そのＡｌ板が加工硬化を起こすことに起因する熱
サイクル寿命を更に長く維持することができる。
接合されたセラミック基板を用い、放熱板にロウ付けさ
れる絶縁回路基板のＡｌ板の純度を９９．９８重量％以
上にすれば、そのＡｌ板における温度サイクルに起因す
る応力を吸収する機能の低下を抑制して、パワーモジュ
ールの熱サイクル寿命を長く維持することができる。一
方、そのＡｌ板を省いてセラミック基板の他方の面を放
熱板に直接ロウ付けすれば、パワーモジュールに著しい
反りを生じさせることなく熱抵抗を更に低減することが
でき、そのＡｌ板が加工硬化を起こすことに起因する熱
サイクル寿命を更に長く維持することができる。
【００５３】更に、このパワーモジュールをヒートシン
クに接合すれば、絶縁回路基板に搭載した半導体チップ
等が発した熱を速やかにヒートシンクから放散させるこ
とができ、パワーモジュールの放熱板がヒートシンクの
蓋体を兼ねるように構成すれば、実際に熱を放散させる
冷媒と、熱を発する半導体チップ等の距離を更に縮める
ことができ、半導体チップ等が発した熱をヒートシンク
から効果的に放散させることができる。
クに接合すれば、絶縁回路基板に搭載した半導体チップ
等が発した熱を速やかにヒートシンクから放散させるこ
とができ、パワーモジュールの放熱板がヒートシンクの
蓋体を兼ねるように構成すれば、実際に熱を放散させる
冷媒と、熱を発する半導体チップ等の距離を更に縮める
ことができ、半導体チップ等が発した熱をヒートシンク
から効果的に放散させることができる。
【００５４】また本発明のパワーモジュールは、絶縁回
路基板は、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ又はＡｌ2Ｏ3からなるセラ
ミック基板と、前記セラミック基板の両面に接合された
第１及び第２Ａｌ板とを備え、Ａｌ系合金板からなる放
熱板に、前記絶縁回路基板の第１Ａｌ板が、Ａｌ−Ｓ
ｉ，Ａｌ−Ｇｅ，Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｍｇ又はＡｌ−Ｍ
ｎ系ロウ材から選ばれる１又は２以上のロウ材により直
接ロウ付けされてなり、前記放熱板から第１Ａｌ板側に
０．２ｍｍ離れた該第１Ａｌ板内の領域において、ＥＰ
ＭＡにより５点定量分析を行って測定された元素含有量
の平均値は重量％で、前記ロウ材がＡｌ−Ｓｉ系の場
合、０．０５％≦Ｓｉ≦３．０％、Ａｌ−Ｃｕ系の場
合、０．０５％≦Ｃｕ≦２．０％、Ａｌ−Ｍｇ系の場
合、０．０５％≦Ｍｇ≦２．０％、Ａｌ−Ｍｎ系の場
合、０．０５％≦Ｍｎ≦１．０％、Ａｌ−Ｇｅ系の場
合、０．０５％≦Ｇｅ≦３．０％の範囲であることとし
たことで、十分な接合強度を備え、かつ、熱サイクルに
伴う膨張収縮による応力によって絶縁回路基板と放熱板
との接合面が剥離するのを効果的に防止することができ
る。
路基板は、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ又はＡｌ2Ｏ3からなるセラ
ミック基板と、前記セラミック基板の両面に接合された
第１及び第２Ａｌ板とを備え、Ａｌ系合金板からなる放
熱板に、前記絶縁回路基板の第１Ａｌ板が、Ａｌ−Ｓ
ｉ，Ａｌ−Ｇｅ，Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｍｇ又はＡｌ−Ｍ
ｎ系ロウ材から選ばれる１又は２以上のロウ材により直
接ロウ付けされてなり、前記放熱板から第１Ａｌ板側に
０．２ｍｍ離れた該第１Ａｌ板内の領域において、ＥＰ
ＭＡにより５点定量分析を行って測定された元素含有量
の平均値は重量％で、前記ロウ材がＡｌ−Ｓｉ系の場
合、０．０５％≦Ｓｉ≦３．０％、Ａｌ−Ｃｕ系の場
合、０．０５％≦Ｃｕ≦２．０％、Ａｌ−Ｍｇ系の場
合、０．０５％≦Ｍｇ≦２．０％、Ａｌ−Ｍｎ系の場
合、０．０５％≦Ｍｎ≦１．０％、Ａｌ−Ｇｅ系の場
合、０．０５％≦Ｇｅ≦３．０％の範囲であることとし
たことで、十分な接合強度を備え、かつ、熱サイクルに
伴う膨張収縮による応力によって絶縁回路基板と放熱板
との接合面が剥離するのを効果的に防止することができ
る。
【００５５】さらに、上記のパワーモジュールにおい
て、絶縁回路基板の一辺の長さを３０ｍｍ以下とし、放
熱板の厚さを３〜１０ｍｍとするならば、放熱板と絶縁
回路基板の熱収縮率の相違に基づく絶縁回路基板の縁に
おける収縮量の相違を小さく抑制することができ、かつ
放熱板の著しい反りを抑えることができるので、加熱冷
却に伴う収縮による剥離を防止し、熱サイクル寿命を長
くすることができる。
て、絶縁回路基板の一辺の長さを３０ｍｍ以下とし、放
熱板の厚さを３〜１０ｍｍとするならば、放熱板と絶縁
回路基板の熱収縮率の相違に基づく絶縁回路基板の縁に
おける収縮量の相違を小さく抑制することができ、かつ
放熱板の著しい反りを抑えることができるので、加熱冷
却に伴う収縮による剥離を防止し、熱サイクル寿命を長
くすることができる。
【図１】 図１は、本発明の第１の実施の形態における
パワーモジュールの構成を示す縦断面図である。
パワーモジュールの構成を示す縦断面図である。
【図２】 図２は、本発明の第２の実施の形態における
パワーモジュールの構成を示す縦断面図である。
パワーモジュールの構成を示す縦断面図である。
【図３】 図３は、放熱板がヒートシンクの蓋体を兼ね
る本発明の別のパワーモジュールの構成を示す縦断面図
である。
る本発明の別のパワーモジュールの構成を示す縦断面図
である。
【図４】 図４は、本発明に係るパワーモジュールをＥ
ＰＭＡにより５点定量分析する際の測定点を示す構成図
である。
ＰＭＡにより５点定量分析する際の測定点を示す構成図
である。
【図５】 図５は従来のパワーモジュールの構成を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
１０，３０ パワーモジュール
１１ 放熱板
１２ 絶縁回路基板
１２ａ セラミック基板
１２ｂ 第１Ａｌ板
１２ｃ 第２Ａｌ板
１４，２４ ヒートシンク
２５ａ 冷媒流路
２５ ヒートシンク本体
２６ 蓋体
３２ 絶縁回路基板
３２ａ セラミック基板
３２ｂ Ａｌ板
Ａ 放熱板の厚さ
Ｂ 絶縁回路基板の一辺の長さ
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｌ 25/07 Ｈ０１Ｌ 23/36 Ｍ
25/18 23/46 Ｃ
Ｈ０５Ｋ 7/20 Ｚ
(72)発明者 島村 正一
埼玉県さいたま市北袋町１丁目297番地
三菱マテリアル株式会社総合研究所内
Ｆターム(参考） 5E322 AA10 AB02 AB08 AB09 DA04
EA11 FA01
5F036 AA01 BA04 BA10 BB01 BB08
BB21 BB41 BC06 BD01 BD03
BD13
Claims (9)
- 【請求項１】 放熱板（１１）の一方の主面に１又は２
以上の方形の絶縁回路基板（１２，３２）が固着された
パワーモジュールにおいて、 前記放熱板（１１）は、その厚さ（Ａ）が３〜１０ｍｍ
のＡｌ系合金板であって、 前記絶縁回路基板（１２，３２）は、その一辺（Ｂ）が
３０ｍｍ以下であって前記放熱板（１１）に直接ロウ付
けされことを特徴とするパワーモジュール。 - 【請求項２】 ロウ材が、Ａｌ−Ｓｉ，Ａｌ−Ｇｅ，Ａ
ｌ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｍｇ又はＡｌ−Ｍｎ系ロウ材から選ば
れる１または２以上のロウ材とされたことを特徴とする
請求項１記載のパワーモジュール。 - 【請求項３】 絶縁回路基板（１２）は、Ｓｉ3Ｎ4、Ａ
ｌＮ又はＡｌ2Ｏ3からなるセラミック基板（１２ａ）
と、前記セラミック基板（１２ａ）の両面に接合された
第１及び第２Ａｌ板（１２ｂ，１２ｃ）とを備え、 放熱板（１１）にロウ付けされる第１又は第２Ａｌ板
（１２ｂ）の純度が９９．９８重量％以上であることを
特徴とする請求項１又は２記載のパワーモジュール。 - 【請求項４】 絶縁回路基板（３２）は、Ｓｉ3Ｎ4、Ａ
ｌＮ又はＡｌ2Ｏ3からなるセラミック基板（３２ａ）
と、前記セラミック基板（３２ａ）の一方の面に接合さ
れたＡｌ板（３２ｂ）とを備え、前記セラミック基板
（３２ａ）の他方の面が放熱板（１１）に直接ロウ付け
されたことを特徴とする請求項１又は２記載のパワーモ
ジュール。 - 【請求項５】 請求項１ないし４いずれか記載のパワー
モジュール（１０）の放熱板（１１）の他方の主面をＡ
ｌ系合金からなる水冷又は空冷式のヒートシンク（１
４，２４）に接合したことを特徴とするヒートシンク付
パワーモジュール。 - 【請求項６】 ヒートシンク（２４）は、その冷媒流路
（２５ａ）が形成されたヒートシンク本体（２５）と、
前記冷媒流路（２５ａ）を覆って密封するように前記ヒ
ートシンク本体（２５）に接合された蓋体（２６）とを
備え、 前記パワーモジュールの放熱板が、前記蓋体（２６）を
兼ねるように構成されたことを特徴とする請求項５記載
のヒートシンク付パワーモジュール。 - 【請求項７】 放熱板（１１）の一方の主面に１又は２
以上の方形の絶縁回路基板（１２）が固着されたパワー
モジュールにおいて、 前記絶縁回路基板（１２）は、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ又はＡ
ｌ2Ｏ3からなるセラミック基板（１２ａ）と、前記セラ
ミック基板（１２ａ）の両面に接合された第１及び第２
Ａｌ板（１２ｂ，１２ｃ）とを備え、 Ａｌ系合金板からなる放熱板（１１）に、前記絶縁回路
基板（１２）の第１Ａｌ板（１２ｂ）が、Ａｌ−Ｓｉ，
Ａｌ−Ｇｅ，Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｍｇ又はＡｌ−Ｍｎ系
ロウ材から選ばれる１又は２以上のロウ材により直接ロ
ウ付けされてなり、 前記放熱板（１１）から第１Ａｌ板（１２ｂ）側に０．
２ｍｍ離れた該第１Ａｌ板（１２ｂ）内の領域におい
て、ＥＰＭＡにより５点定量分析を行って測定された元
素含有量の平均値は重量％で、 前記ロウ材がＡｌ−Ｓｉ系の場合、０．０５％≦Ｓｉ≦
３．０％、 Ａｌ−Ｃｕ系の場合、０．０５％≦Ｃｕ≦２．０％、 Ａｌ−Ｍｇ系の場合、０．０５％≦Ｍｇ≦２．０％、 Ａｌ−Ｍｎ系の場合、０．０５％≦Ｍｎ≦１．０％、 Ａｌ−Ｇｅ系の場合、０．０５％≦Ｇｅ≦３．０％の範
囲であることを特徴とするパワーモジュール。 - 【請求項８】 放熱板（１１）は、その厚さ（Ａ）が３
〜１０ｍｍのＡｌ系合金板であって、 前記絶縁回路基板（１２）は、その一辺（Ｂ）が３０ｍ
ｍ以下であることを特徴とする請求項７記載のパワーモ
ジュール。 - 【請求項９】 放熱板（１１）の一方の主面に１又は２
以上の方形の絶縁回路基板（１２）が固着されたパワー
モジュールにおいて、 前記絶縁回路基板（１２）は、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ又はＡ
ｌ2Ｏ3からなるセラミック基板（１２ａ）と、前記セラ
ミック基板（１２ａ）の両面に接合された第１及び第２
Ａｌ板（１２ｂ，１２ｃ）とを備え、 Ａｌ系合金板からなる放熱板（１１）に、前記絶縁回路
基板（１２）の第１Ａｌ板（１２ｂ）が、Ａｌ−Ｓｉ，
Ａｌ−Ｇｅ，Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｍｇ又はＡｌ−Ｍｎ系
ロウ材から選ばれる１又は２以上のロウ材により直接ロ
ウ付けされてなり、 前記放熱板（１１）と前記第１Ａｌ板（１２ｂ）とが接
合された部分には、１０００倍以上の倍率の走査電子顕
微鏡像においても、前記ロウ材からなる層が視認されな
いことを特徴とするパワーモジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001242349A JP4134537B2 (ja) | 2000-08-09 | 2001-08-09 | パワーモジュール及びヒートシンク付パワーモジュール |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000-240580 | 2000-08-09 | ||
| JP2000240580 | 2000-08-09 | ||
| JP2001-194034 | 2001-06-27 | ||
| JP2001194034 | 2001-06-27 | ||
| JP2001242349A JP4134537B2 (ja) | 2000-08-09 | 2001-08-09 | パワーモジュール及びヒートシンク付パワーモジュール |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007293453A Division JP2008053759A (ja) | 2000-08-09 | 2007-11-12 | パワーモジュール及びヒートシンク付パワーモジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003086744A true JP2003086744A (ja) | 2003-03-20 |
| JP4134537B2 JP4134537B2 (ja) | 2008-08-20 |
Family
ID=27344296
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001242349A Expired - Lifetime JP4134537B2 (ja) | 2000-08-09 | 2001-08-09 | パワーモジュール及びヒートシンク付パワーモジュール |
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|---|---|
| JP (1) | JP4134537B2 (ja) |
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007000991A1 (ja) * | 2005-06-27 | 2007-01-04 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | パワーモジュール用ヒートシンク |
| JP2007067228A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Toyota Industries Corp | 回路基板 |
| WO2007105580A1 (ja) | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | パワーモジュール用ベース |
| JP2007305962A (ja) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Honda Motor Co Ltd | パワー半導体モジュール |
| JP2008502819A (ja) * | 2004-06-10 | 2008-01-31 | エービービー・リミテッド | 誘導式カレンダリング・コントロール・アクチュエータ・システムの中の水冷式パワーモジュールのための方法及び装置 |
| JP2008288495A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Toyota Motor Corp | パワーモジュールの冷却器及びパワーモジュール |
| JP2008294197A (ja) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Mitsubishi Materials Corp | パワーモジュール用ユニットの製造方法 |
| JP2008294128A (ja) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Mitsubishi Materials Corp | 液冷式冷却器とその製造方法 |
| US7482685B2 (en) * | 2003-09-25 | 2009-01-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ceramic circuit board, method for making the same, and power module |
| JP2010238964A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Mitsubishi Materials Corp | パワーモジュール用基板、パワーモジュール用基板の製造方法及びパワーモジュール |
| WO2011049067A1 (ja) | 2009-10-22 | 2011-04-28 | 三菱マテリアル株式会社 | パワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、パワーモジュール、パワーモジュール用基板の製造方法及びヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法 |
| JP2011119652A (ja) * | 2009-09-09 | 2011-06-16 | Mitsubishi Materials Corp | ヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法、ヒートシンク付パワーモジュール用基板及びパワーモジュール |
| KR20120021151A (ko) | 2009-09-09 | 2012-03-08 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 파워 모듈용 기판, 히트 싱크 부착 파워 모듈용 기판, 파워 모듈 및 파워 모듈용 기판의 제조 방법 |
| KR20120021153A (ko) | 2009-09-09 | 2012-03-08 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 파워 모듈용 기판, 히트 싱크 부착 파워 모듈용 기판, 파워 모듈 및 파워 모듈용 기판의 제조 방법 |
| JP2012109619A (ja) * | 2012-03-02 | 2012-06-07 | Toyota Motor Corp | 半導体モジュールの冷却装置 |
| JP2012109620A (ja) * | 2012-03-02 | 2012-06-07 | Toyota Motor Corp | 半導体モジュールの冷却装置 |
| KR20120062751A (ko) * | 2009-09-09 | 2012-06-14 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 히트 싱크 부착 파워 모듈용 기판의 제조 방법, 히트 싱크 부착 파워 모듈용 기판 및 파워 모듈 |
| JP2012178513A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-13 | Mitsubishi Materials Corp | パワーモジュールユニット及びパワーモジュールユニットの製造方法 |
| JP2012248576A (ja) * | 2011-05-25 | 2012-12-13 | Mitsubishi Shindoh Co Ltd | ピン状フィン一体型ヒートシンク |
| JP2013118299A (ja) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | Mitsubishi Materials Corp | パワーモジュール用基板 |
| JP2014053618A (ja) * | 2008-11-26 | 2014-03-20 | Infineon Technologies Ag | セグメント化された基板を有するパワー半導体モジュール |
| JP2015037162A (ja) * | 2013-08-16 | 2015-02-23 | 昭和電工株式会社 | 放熱装置 |
| DE102016121322A1 (de) | 2015-11-10 | 2017-05-11 | Showa Denko K.K. | Basiseinheit für ein Leistungsmodul |
| KR101795812B1 (ko) * | 2009-09-09 | 2017-11-08 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 파워 모듈용 기판, 히트 싱크 부착 파워 모듈용 기판, 파워 모듈 및 파워 모듈용 기판의 제조 방법 |
| TWI649528B (zh) * | 2017-03-13 | 2019-02-01 | 謝基生 | 小區域冷面的擴散方法與其均冷板 |
-
2001
- 2001-08-09 JP JP2001242349A patent/JP4134537B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7482685B2 (en) * | 2003-09-25 | 2009-01-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ceramic circuit board, method for making the same, and power module |
| JP2008502819A (ja) * | 2004-06-10 | 2008-01-31 | エービービー・リミテッド | 誘導式カレンダリング・コントロール・アクチュエータ・システムの中の水冷式パワーモジュールのための方法及び装置 |
| JP4842946B2 (ja) * | 2004-06-10 | 2011-12-21 | エービービー・リミテッド | 誘導式カレンダリング・コントロール・アクチュエータ・システムの中の水冷式パワーモジュールのための方法及び装置 |
| JP2007005673A (ja) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Toyota Industries Corp | パワーモジュール用ヒートシンク |
| US8411438B2 (en) | 2005-06-27 | 2013-04-02 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Heat sink for power module |
| WO2007000991A1 (ja) * | 2005-06-27 | 2007-01-04 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | パワーモジュール用ヒートシンク |
| KR100973445B1 (ko) * | 2005-06-27 | 2010-08-02 | 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 | 파워 모듈용 히트 싱크 |
| JP2007067228A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Toyota Industries Corp | 回路基板 |
| US8102652B2 (en) | 2006-03-13 | 2012-01-24 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Base for power module |
| WO2007105580A1 (ja) | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | パワーモジュール用ベース |
| US8824144B2 (en) | 2006-03-13 | 2014-09-02 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Base for power module |
| JP2007305962A (ja) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Honda Motor Co Ltd | パワー半導体モジュール |
| WO2008142892A1 (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | パワーモジュールの冷却器及びパワーモジュール |
| US7839641B2 (en) | 2007-05-21 | 2010-11-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Condenser for power module and power module |
| JP4697475B2 (ja) * | 2007-05-21 | 2011-06-08 | トヨタ自動車株式会社 | パワーモジュールの冷却器及びパワーモジュール |
| JP2008288495A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Toyota Motor Corp | パワーモジュールの冷却器及びパワーモジュール |
| JP2008294128A (ja) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Mitsubishi Materials Corp | 液冷式冷却器とその製造方法 |
| JP2008294197A (ja) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Mitsubishi Materials Corp | パワーモジュール用ユニットの製造方法 |
| JP2014053618A (ja) * | 2008-11-26 | 2014-03-20 | Infineon Technologies Ag | セグメント化された基板を有するパワー半導体モジュール |
| JP2010238964A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Mitsubishi Materials Corp | パワーモジュール用基板、パワーモジュール用基板の製造方法及びパワーモジュール |
| JP2011119652A (ja) * | 2009-09-09 | 2011-06-16 | Mitsubishi Materials Corp | ヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法、ヒートシンク付パワーモジュール用基板及びパワーモジュール |
| KR20120021153A (ko) | 2009-09-09 | 2012-03-08 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 파워 모듈용 기판, 히트 싱크 부착 파워 모듈용 기판, 파워 모듈 및 파워 모듈용 기판의 제조 방법 |
| KR101795812B1 (ko) * | 2009-09-09 | 2017-11-08 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 파워 모듈용 기판, 히트 싱크 부착 파워 모듈용 기판, 파워 모듈 및 파워 모듈용 기판의 제조 방법 |
| KR20120062751A (ko) * | 2009-09-09 | 2012-06-14 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 히트 싱크 부착 파워 모듈용 기판의 제조 방법, 히트 싱크 부착 파워 모듈용 기판 및 파워 모듈 |
| KR101690820B1 (ko) * | 2009-09-09 | 2016-12-28 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 히트 싱크 부착 파워 모듈용 기판의 제조 방법, 히트 싱크 부착 파워 모듈용 기판 및 파워 모듈 |
| US9076755B2 (en) | 2009-09-09 | 2015-07-07 | Mitsubishi Materials Corporation | Method for producing substrate for power module with heat sink, substrate for power module with heat sink, and power module |
| KR20120021151A (ko) | 2009-09-09 | 2012-03-08 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 파워 모듈용 기판, 히트 싱크 부착 파워 모듈용 기판, 파워 모듈 및 파워 모듈용 기판의 제조 방법 |
| US9414512B2 (en) | 2009-10-22 | 2016-08-09 | Mitsubishi Materials Corporation | Substrate for power module, substrate with heat sink for power module, power module, method for producing substrate for power module, and method for producing substrate with heat sink for power module |
| WO2011049067A1 (ja) | 2009-10-22 | 2011-04-28 | 三菱マテリアル株式会社 | パワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、パワーモジュール、パワーモジュール用基板の製造方法及びヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法 |
| KR20120098637A (ko) | 2009-10-22 | 2012-09-05 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 파워 모듈용 기판, 히트싱크가 부착된 파워 모듈용 기판, 파워 모듈, 파워 모듈용 기판의 제조 방법 및 히트싱크가 부착된 파워 모듈용 기판의 제조 방법 |
| JP2012178513A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-13 | Mitsubishi Materials Corp | パワーモジュールユニット及びパワーモジュールユニットの製造方法 |
| JP2012248576A (ja) * | 2011-05-25 | 2012-12-13 | Mitsubishi Shindoh Co Ltd | ピン状フィン一体型ヒートシンク |
| JP2013118299A (ja) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | Mitsubishi Materials Corp | パワーモジュール用基板 |
| JP2012109619A (ja) * | 2012-03-02 | 2012-06-07 | Toyota Motor Corp | 半導体モジュールの冷却装置 |
| JP2012109620A (ja) * | 2012-03-02 | 2012-06-07 | Toyota Motor Corp | 半導体モジュールの冷却装置 |
| JP2015037162A (ja) * | 2013-08-16 | 2015-02-23 | 昭和電工株式会社 | 放熱装置 |
| DE102016121322A1 (de) | 2015-11-10 | 2017-05-11 | Showa Denko K.K. | Basiseinheit für ein Leistungsmodul |
| TWI649528B (zh) * | 2017-03-13 | 2019-02-01 | 謝基生 | 小區域冷面的擴散方法與其均冷板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4134537B2 (ja) | 2008-08-20 |
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