JP2005322784A - Semiconductor device for electric power - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device for jointing a base plate with a resin case without variation in thickness of an adhesive, while suppressing the manufacturing cost. <P>SOLUTION: A protrusion 19 is formed on the base plate 1. The protrusion 19 is formed at a position, corresponding to a jointing face with the resin case 12. The resin case 12 and the base plate 1 are jointed via the adhesive 18. The tip of the protrusion 19 is brought into tight contact with the resin case 12, by further pressing the resin case 12 and the base plate 1 by a screw 16. As a result, the thickness of the adhesive 18 is kept fixed by the height of the protrusion 19. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電力用半導体装置に関し、特にベース板を樹脂ケースに接着材を介して接合する電力用半導体装置において、接着材の厚みを一定にする技術に関する。   The present invention relates to a power semiconductor device, and more particularly to a technique for making the thickness of an adhesive constant in a power semiconductor device in which a base plate is bonded to a resin case via an adhesive.

電力用半導体装置は、一般に、ベース板とベース板上に接合された樹脂ケースを備えている。そして、樹脂ケースとベース板の接合面に接着材を塗布することにより、樹脂ケースとベース板は接合されている。さらに、ベース板を樹脂ケースにネジ等で螺着することで、樹脂ケースとベース板の接合部の強度を増している。   In general, a power semiconductor device includes a base plate and a resin case bonded on the base plate. Then, the resin case and the base plate are joined by applying an adhesive to the joint surface between the resin case and the base plate. Furthermore, the strength of the joint portion between the resin case and the base plate is increased by screwing the base plate to the resin case with screws or the like.

しかし、ネジの締め込みが場所によって異なった場合、樹脂ケースとベース板の間に形成された接着材の厚みを一定にすることができない。すなわち、ネジの締め込みがきつい場所は、接着材は薄くなり、緩い場所は接着材は厚く形成される。その結果、半導体装置の外形高さ寸法にばらつきを生じるという問題があった。   However, when the screw tightening differs depending on the location, the thickness of the adhesive formed between the resin case and the base plate cannot be made constant. That is, the adhesive is thinned at the place where the screw is tightened tightly and thick at the loose place. As a result, there has been a problem in that the outer height of the semiconductor device varies.

そこで、特許文献１では、樹脂ケースのうち、ベース板との接合面に突起部を設けている。さらに、ベース板のうち、樹脂ケースとの接合面には前記突起部と形状の異なる溝部を設けている。そして突起部を溝部に嵌め込んで接合することで、樹脂ケースとベース板を一定の間隔で離間して接合し、接着材の厚みを一定に規定する発明が開示されている。   Therefore, in Patent Document 1, a protrusion is provided on the joint surface of the resin case with the base plate. Further, a groove portion having a shape different from that of the protruding portion is provided on the joint surface of the base plate with the resin case. In addition, an invention is disclosed in which the protrusion is fitted into the groove and joined together so that the resin case and the base plate are joined at a predetermined interval and the thickness of the adhesive is regulated.

また、特許文献２では、樹脂ケースにＳ字型金属円筒が埋め込まれている。特許文献３では、樹脂ケースに金属製筒状カラーが埋め込まれている。そしてＳ字金属円筒又は金属製筒状カラーの先端を樹脂ケースの裏面から所定部分だけ突出させている。そしてその突出部でベース板と樹脂ケースの間隔を一定に保ち、接着材の厚みを一定にする発明が開示されている。   In Patent Document 2, an S-shaped metal cylinder is embedded in a resin case. In Patent Document 3, a metal cylindrical collar is embedded in a resin case. And the front-end | tip of the S-shaped metal cylinder or metal cylindrical collar is made to project only a predetermined part from the back surface of the resin case. And the invention which keeps the space | interval of a base plate and a resin case constant by the protrusion part, and makes the thickness of an adhesive material constant is disclosed.

特開昭６４−０１７４５５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 64-018455 特開平０９−１２９８２３号公報JP 09-129823 A 特開平０８−１６２５７２号公報JP 08-162572 A

しかし、特許文献１の発明では、樹脂ケースとベース板の両方に突起部又は溝部を形成する必要がある。そのため、製造工程が増加し製造コストが増加する。また特許文献２，３の発明は、Ｓ字型金属円筒又は金属製筒状カラーを埋め込む必要があるため、組み立てが複雑化する。製造工程が増加するため、製造コストも増加する。   However, in the invention of Patent Document 1, it is necessary to form protrusions or grooves on both the resin case and the base plate. Therefore, a manufacturing process increases and manufacturing cost increases. In addition, since the inventions of Patent Documents 2 and 3 need to embed an S-shaped metal cylinder or a metal cylindrical collar, the assembly is complicated. Since the manufacturing process increases, the manufacturing cost also increases.

そこで本発明は、製造コストを抑えつつ、接着材の厚みがばらつくことなくベース板と樹脂ケースを接合する半導体装置を提供する。   Accordingly, the present invention provides a semiconductor device that joins a base plate and a resin case without reducing the thickness of an adhesive while suppressing manufacturing costs.

この発明に係る電力用半導体装置は、ベース板と、前記ベース板上に絶縁基板を介して接合された半導体素子と、前記半導体素子を囲うように、前記ベース板上に接合された樹脂ケースを備える電力用半導体装置であって、前記ベース板と前記樹脂ケースの接合面のうち、前記ベース板若しくは前記樹脂ケースの少なくとも一方に形成され、所定の高さを有する突起部と、前記樹脂ケースと前記ベース板を押圧して接合する押圧手段と、を備えることを特徴とする。   A power semiconductor device according to the present invention includes a base plate, a semiconductor element bonded to the base plate via an insulating substrate, and a resin case bonded to the base plate so as to surround the semiconductor element. A power semiconductor device comprising: a protrusion formed on at least one of the base plate or the resin case and having a predetermined height among the joint surfaces of the base plate and the resin case; and the resin case Pressing means for pressing and joining the base plate.

本発明は、樹脂ケース又はベース板に形成された突起部の先端を押圧手段によって樹脂ケースに密着することができる。そのため、突起部の高さによって、樹脂ケースとベース板の間隔を一定に保つことができる。その結果、接着材の厚みがばらつくことなく、ベース板と樹脂ケースを接合することができる。   In the present invention, the tip of the protrusion formed on the resin case or the base plate can be brought into close contact with the resin case by the pressing means. Therefore, the distance between the resin case and the base plate can be kept constant depending on the height of the protrusion. As a result, the base plate and the resin case can be joined without variation in the thickness of the adhesive.

また突起部は、樹脂ケース又はベース板のどちらか一方に形成すればよく、さらに樹脂ケースに金属性カラー等を埋め込む必要がないので、製造コストを抑えることができる。   Further, the protruding portion may be formed on either the resin case or the base plate, and further, it is not necessary to embed a metallic collar or the like in the resin case, so that the manufacturing cost can be suppressed.

実施の形態１．
図１は、本実施の形態１に係る電力用半導体装置の構成を示す断面図である。絶縁基板２の表主面上に電極パターン４を介して電力用半導体素子（以下単に半導体素子と称する場合がある）６，７が並列に配置されている。半導体素子６は、例えばダイオードである。また半導体素子７は、例えばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。そして半導体素子６と半導体素子７の図示しない上部電極同士が、アルミワイヤ８等の金属配線で接続されている。半導体素子６，７の図示しない下部電極は、電極パターン４と電気的に接続されている。そして、電極パターン４と外部電極２５がアルミワイヤ１０で接続されている。また、半導体素子７の図示しない上部電極と外部電極１４が、アルミワイヤ９で接続されている。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the power semiconductor device according to the first embodiment. Power semiconductor elements (hereinafter sometimes simply referred to as “semiconductor elements”) 6 and 7 are arranged in parallel on the front main surface of the insulating substrate 2 via the electrode pattern 4. The semiconductor element 6 is, for example, a diode. The semiconductor element 7 is, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). The upper electrodes (not shown) of the semiconductor element 6 and the semiconductor element 7 are connected by a metal wiring such as an aluminum wire 8. Lower electrodes (not shown) of the semiconductor elements 6 and 7 are electrically connected to the electrode pattern 4. The electrode pattern 4 and the external electrode 25 are connected by the aluminum wire 10. Further, an upper electrode (not shown) of the semiconductor element 7 and the external electrode 14 are connected by an aluminum wire 9.

絶縁基板２の裏主面には半田パターン３が形成されている。そして、半田パターン３と金属ベース板（以下、単にベース板と称する場合がある）１は半田層５を介して接合されている。   A solder pattern 3 is formed on the back main surface of the insulating substrate 2. The solder pattern 3 and a metal base plate (hereinafter sometimes simply referred to as a base plate) 1 are joined via a solder layer 5.

樹脂ケース１２は、半導体素子６，７の周囲を囲うように形成されている。そして樹脂ケース１２は、ベース板１上に接着材１８を介して接合されている。樹脂ケース１２のうち、ベース板１との接合面には、突起部１９が形成されている。ベース板１にはネジ孔１５が形成されている。そして、樹脂ケース１２とベース板１は、螺着体としてネジ１６等を用いた押圧手段によって押圧されて接合されている。またネジ１６の端は、ベース板１の裏主面から突出しないように形成されている。ここで螺着体は、ネジ以外にボルトであってもよい。ネジは、締め付け力が大きくなるとネジ頭部が変形する可能性がある。しかし、ボルトを使用するとその心配が無くなる。なお、ネジに代えてボルトを使用する場合は、ネジ孔１５のうち、ボルトの頭部が収まる部分の径を大きく形成する。このようにすることで、ボルトを用いた場合でも、ボルトをベース板１の内部まで締めこむことが容易にできる。   The resin case 12 is formed so as to surround the semiconductor elements 6 and 7. The resin case 12 is bonded onto the base plate 1 via an adhesive 18. A protrusion 19 is formed on the surface of the resin case 12 where the base plate 1 is joined. A screw hole 15 is formed in the base plate 1. The resin case 12 and the base plate 1 are pressed and joined by pressing means using a screw 16 or the like as a screwed body. Further, the end of the screw 16 is formed so as not to protrude from the back main surface of the base plate 1. Here, the screwed body may be a bolt in addition to the screw. If the tightening force of the screw is increased, the screw head may be deformed. However, using bolts eliminates that worry. In addition, when using a bolt instead of a screw, the diameter of the part which the head part of a bolt fits in the screw hole 15 is formed large. By doing in this way, even when a bolt is used, it is possible to easily tighten the bolt to the inside of the base plate 1.

そして外部電極１４，２５の一部は、図示しない外部機器と接続するために樹脂ケース１２から外部に引き出されている。樹脂ケース１２内部にはシリコンゲル１３が充填されている。そして蓋１１が樹脂ケース１２の上端に取り付けネジ（図示せず）で固着され、樹脂ケース１２内を密封している。ベース板１の裏主面には放熱フィン２０が取り付けられている。ベース板１の四隅には、ネジ孔２２が設けられている。ネジ孔２２には、バネ座金２１を介してボルト１７が挿入されている。そして、ベース板１と放熱フィン２０は、ボルト１７によって接合されている。   A part of the external electrodes 14 and 25 is drawn out from the resin case 12 to be connected to an external device (not shown). A silicone gel 13 is filled in the resin case 12. The lid 11 is fixed to the upper end of the resin case 12 with a mounting screw (not shown) to seal the inside of the resin case 12. Radiation fins 20 are attached to the back main surface of the base plate 1. Screw holes 22 are provided at the four corners of the base plate 1. Bolts 17 are inserted into the screw holes 22 via spring washers 21. The base plate 1 and the heat radiating fins 20 are joined by bolts 17.

次にベース板１と樹脂ケース１２の接合部について詳細に説明する。図２は、ベース板１の上面図を示す図である。ベース板１上には、円柱状の突起部１９が形成されている。この突起部１９は、ベース板１のうち、樹脂ケース１２との接合面に対応する位置に形成されている。すなわち、樹脂ケース１２の接合面に沿って周状に配置されている。また突起部１９は、所定間隔毎に配置されている。そして突起部１９は、所定の高さに形成されている。   Next, the joint portion between the base plate 1 and the resin case 12 will be described in detail. FIG. 2 is a diagram showing a top view of the base plate 1. A cylindrical projection 19 is formed on the base plate 1. The protrusion 19 is formed in the base plate 1 at a position corresponding to the joint surface with the resin case 12. That is, they are arranged circumferentially along the joint surface of the resin case 12. The protrusions 19 are arranged at predetermined intervals. The protrusion 19 is formed at a predetermined height.

このような突起部１９は、例えば金属片を所望の形状の部品に加工した後、接着材でベース板１上の所定位置に接合することで形成できる。また、ベース板１上の所定位置に金属片を接合した後に、所望の形状に整形するようにしてもよい。ここで、突起部１９とベース板１は、接着材による接合である必要はなく、圧接接合によって接合してもよい。さらに、ベース板１の厚みが薄い場合には、裏面からのプレス加工により突起を形成し、必要に応じて所望の形状に加工するようにしてもよい。   Such a protrusion 19 can be formed by, for example, processing a metal piece into a part having a desired shape, and then bonding it to a predetermined position on the base plate 1 with an adhesive. Moreover, after joining a metal piece to the predetermined position on the base board 1, you may make it shape in a desired shape. Here, the protrusion 19 and the base plate 1 do not need to be joined by an adhesive, and may be joined by pressure welding. Furthermore, when the thickness of the base plate 1 is thin, protrusions may be formed by pressing from the back surface and processed into a desired shape as necessary.

ベース板１には、ネジ孔１５が設けられている。ネジ孔１５は、突起部１９が配列された所定の配列線上に配置されている。さらに、放熱フィン２０を取り付けるためのネジ孔２２がベース板１の四隅に設けられている。図３，４は、以上のように形成した突起部１９を備えるベース板１と樹脂ケース１２の接合部の拡大図を示している。   A screw hole 15 is provided in the base plate 1. The screw holes 15 are arranged on a predetermined arrangement line where the protrusions 19 are arranged. Furthermore, screw holes 22 for attaching the radiation fins 20 are provided at the four corners of the base plate 1. 3 and 4 show enlarged views of the joint portion between the base plate 1 having the protrusions 19 formed as described above and the resin case 12.

図３は、突起部１９が形成された領域の断面に対応する拡大図を示している。ベース板１と樹脂ケース１２はネジ１６により押圧して接合されている。そのため、突起部１９の上端は樹脂ケース１２に密着している。そして突起部１９により、樹脂ケース１２とベース板１との間が所定の間隔に保たれる。その結果、突起部１９以外の部分に形成された接着材１８の厚みもまた、突起部１９の高さによって規定されて形成される。   FIG. 3 shows an enlarged view corresponding to the cross section of the region where the protrusion 19 is formed. The base plate 1 and the resin case 12 are pressed and joined by screws 16. Therefore, the upper end of the protrusion 19 is in close contact with the resin case 12. The protrusion 19 keeps the resin case 12 and the base plate 1 at a predetermined interval. As a result, the thickness of the adhesive 18 formed in a portion other than the protrusion 19 is also defined by the height of the protrusion 19.

図４は、ネジ１６が形成された領域の断面図を示している。樹脂ケース１２とベース板１との間に形成される隙間のうち、ネジ１６以外の部分に接着材１８が形成されている。この領域に形成された接着材１８の厚みもまた突起部１９の高さによって規定されている。   FIG. 4 shows a cross-sectional view of a region where the screw 16 is formed. An adhesive 18 is formed in a portion other than the screw 16 in the gap formed between the resin case 12 and the base plate 1. The thickness of the adhesive 18 formed in this region is also defined by the height of the protrusion 19.

ここで図３，４において、樹脂ケース１２とベース板１の接合面のうち、樹脂ケース１２側に設けられた突起は、接着材１８が外部に食み出るのを防止するために設けられたものである。   Here, in FIGS. 3 and 4, the protrusion provided on the resin case 12 side of the joint surface between the resin case 12 and the base plate 1 is provided to prevent the adhesive 18 from protruding to the outside. Is.

次に、以上のように形成された樹脂ケース１２とベース板１の接合部の形成過程について説明する。まず、ベース板１上の突起部１９に沿って接着材１８を塗布する。そして、樹脂ケース１２の接着面を張り合わせる。この段階では、樹脂ケース１２と突起部１９の先端は密着しておらず、樹脂ケース１２と突起部１９の間には接着材１８の層が存在している。次に、ネジ１６で押圧していくと、徐々に突起部１９上に存在する接着材１８は押し出される。最終的に、突起部１９は樹脂ケース１２に密着する。その結果、接着材１８の厚みは、突起部１９の高さによって規定される。   Next, the process of forming the joint between the resin case 12 and the base plate 1 formed as described above will be described. First, the adhesive 18 is applied along the protrusions 19 on the base plate 1. Then, the adhesive surface of the resin case 12 is attached. At this stage, the resin case 12 and the protrusion 19 are not in close contact with each other, and a layer of the adhesive 18 exists between the resin case 12 and the protrusion 19. Next, when pressing with the screw 16, the adhesive 18 existing on the protrusion 19 is gradually pushed out. Eventually, the protrusion 19 is in close contact with the resin case 12. As a result, the thickness of the adhesive 18 is defined by the height of the protrusion 19.

本実施の形態に係る電力用半導体装置は、ベース板１が突起部１９を備えている。さらにネジ１６等の押圧手段によって、ベース板１と樹脂ケース１２は、押圧して接合されている。そのため、突起部１９を樹脂ケース１２に確実に密着することができる。その結果、突起部１９の高さにより、接着材１８の厚みが一定に保たれる。接着材１８の厚みを一定にすることができるので、半導体装置の外形寸法のばらつきを抑えることができる。   In the power semiconductor device according to the present embodiment, the base plate 1 includes the protrusions 19. Further, the base plate 1 and the resin case 12 are pressed and joined by pressing means such as screws 16. Therefore, the protrusion 19 can be securely adhered to the resin case 12. As a result, the thickness of the adhesive 18 is kept constant depending on the height of the protrusion 19. Since the thickness of the adhesive 18 can be made constant, variations in the external dimensions of the semiconductor device can be suppressed.

また、本実施の形態ではベース板１に突起部１９を形成している。この突起部１９は、プレス加工法等により容易に形成することができる。そのため、製造コスト増加の問題なく、接着材１８の厚みを一定にすることができる。さらに突起部１９は、部分的に設けられているので、材料費を抑えることができる。さらにまた、接着材１８によって接合される面積が広いため、接着強度を高めることができる。   In the present embodiment, the protrusion 19 is formed on the base plate 1. The protrusion 19 can be easily formed by a press working method or the like. Therefore, the thickness of the adhesive 18 can be made constant without a problem of an increase in manufacturing cost. Furthermore, since the protrusion 19 is partially provided, the material cost can be reduced. Furthermore, since the area joined by the adhesive 18 is large, the adhesive strength can be increased.

本実施の形態においては、ネジ１６がベース板１の裏主面から突出しないように形成されている。ネジ１６がベース板１の裏主面から突出した場合、ベース板１と放熱フィン２０の間には隙間が形成される。そのため、ベース板１と放熱フィン２０間の熱抵抗が増大し、放熱効果が低減される。本実施の形態では、放熱フィン２０をベース板１の裏主面に密着して取り付けできる。その結果、放熱効果の低減を防止することができる。   In the present embodiment, the screw 16 is formed so as not to protrude from the back main surface of the base plate 1. When the screw 16 protrudes from the back main surface of the base plate 1, a gap is formed between the base plate 1 and the radiation fin 20. Therefore, the thermal resistance between the base plate 1 and the heat radiating fins 20 is increased, and the heat radiating effect is reduced. In the present embodiment, the radiation fins 20 can be attached in close contact with the back main surface of the base plate 1. As a result, reduction of the heat dissipation effect can be prevented.

本実施の形態では、突起部１９は、所定の配列線に沿って設けられている。そしてネジ孔１５も突起部１９が配列されている所定の配列線上に配列されている。ここで、樹脂ケース１２とベース板１が接合できればよく、必ずしもネジ孔１５は、突起部１９が配列された配列線上に形成する必要はない。しかし、例えば突起部１９が配列された配列線上以外にネジを配置すると、ネジを接合するための場所を確保するため、樹脂ケース１２の接合面を広くする必要がある。その結果、樹脂ケース１２の内容積が小さくなる。   In the present embodiment, the protrusion 19 is provided along a predetermined array line. The screw holes 15 are also arranged on a predetermined arrangement line where the protrusions 19 are arranged. Here, it is only necessary that the resin case 12 and the base plate 1 can be joined, and the screw holes 15 do not necessarily have to be formed on the arrangement line where the protrusions 19 are arranged. However, for example, if a screw is arranged on a line other than the line where the protrusions 19 are arranged, it is necessary to widen the joint surface of the resin case 12 in order to secure a place for joining the screw. As a result, the internal volume of the resin case 12 is reduced.

本実施の形態では、ネジ孔１５が突起部１９が配列された配列線上に形成されているため、樹脂ケース１２の内容積を大きく確保しつつ、樹脂ケース１２の平面寸法がコンパクトな半導体装置を形成することができる。   In the present embodiment, since the screw holes 15 are formed on the arrangement line in which the protrusions 19 are arranged, a semiconductor device in which the planar size of the resin case 12 is compact while ensuring a large internal volume of the resin case 12 is obtained. Can be formed.

なお、本実施の形態においては、突起部１９は部分的に設けられた突起としたが、連続的な形状に形成してもよい。図５は、突起部１９が連続的な形状を備えるベース板１の上面図を示している。ベース板１の樹脂ケース１２との接合面に対応する位置に、突起部１９が形成されている。突起部１９は、四角形の環状に形成されている。そして、ネジ孔１５が突起部１９内に形成されている。このように突起部１９を連続的な形状に形成することで、樹脂ケース１２と接触する突起部１９の面積が大きくなる。その結果、突起部１９の強度を大きく確保することができる。   In this embodiment, the protrusion 19 is a protrusion provided partially, but it may be formed in a continuous shape. FIG. 5 shows a top view of the base plate 1 in which the protrusion 19 has a continuous shape. A protrusion 19 is formed at a position corresponding to the joint surface of the base plate 1 with the resin case 12. The protrusion 19 is formed in a quadrangular annular shape. A screw hole 15 is formed in the protrusion 19. By forming the protrusions 19 in a continuous shape in this way, the area of the protrusions 19 that come into contact with the resin case 12 is increased. As a result, it is possible to ensure a large strength of the protrusion 19.

実施の形態２．
図６は本実施の形態に用いられるベース板１の上面図を示す。本実施の形態においては、ベース板１上の樹脂ケース１との接合面に対応する位置に、金属ワイヤ３１が配置されている。金属ワイヤ３１は所定の長さに切断されており、所定の間隔毎に長手方向が樹脂ケース１の接合面の周方向に沿うように配置されている。金属ワイヤ３１は、半田等の接着材３２により、ベース板１に接合されている。その他の構成は実施の形態１と同様であり、同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 6 shows a top view of the base plate 1 used in the present embodiment. In the present embodiment, a metal wire 31 is disposed at a position corresponding to the joint surface with the resin case 1 on the base plate 1. The metal wire 31 is cut into a predetermined length, and is arranged so that the longitudinal direction is along the circumferential direction of the joint surface of the resin case 1 at predetermined intervals. The metal wire 31 is joined to the base plate 1 by an adhesive material 32 such as solder. Other configurations are the same as those in the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図７は、ベース板１と樹脂ケース１２の接合部分の拡大図を示している。本実施の形態においても、押圧手段によって金属ワイヤ３１が樹脂ケース１２に接することで、接着材１８の厚みは金属ワイヤ３１の高さによって規定される。その結果、実施の形態１と同様の効果を有する。さらに本実施の形態においては、金属ワイヤ３１をベース板１の表面上に接合することにより突起部を形成している。その結果、突起部の形成が容易となり、製造コストを低減できる。   FIG. 7 shows an enlarged view of a joint portion between the base plate 1 and the resin case 12. Also in the present embodiment, the thickness of the adhesive 18 is defined by the height of the metal wire 31 when the metal wire 31 contacts the resin case 12 by the pressing means. As a result, the same effect as in the first embodiment is obtained. Further, in the present embodiment, the protrusion is formed by bonding the metal wire 31 onto the surface of the base plate 1. As a result, it is easy to form the protrusions, and the manufacturing cost can be reduced.

なお、金属ワイヤ３１の形状は、上記の形状に限られるものではない。例えば、複数の金属ワイヤ３１を接合するのではなく、一つの環状の金属ワイヤ３１を形成して、ベース板１に接合するようにしてもよい。このようにすることで、ベース板１の製造が容易になる。   In addition, the shape of the metal wire 31 is not restricted to said shape. For example, instead of joining a plurality of metal wires 31, one annular metal wire 31 may be formed and joined to the base plate 1. By doing in this way, manufacture of the base board 1 becomes easy.

実施の形態３．
図８は本実施の形態３に用いられる樹脂ケース１２の下面図を示している。本実施の形態においては、樹脂ケース１２に突起部１９が形成されている。突起部１９は、樹脂ケース１２のうち、ベース板１への接合面に形成されている。突起部１９は、円柱状の形状を備えている。そして突起部１９は、所定間隔毎に配置されている。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 8 shows a bottom view of the resin case 12 used in the third embodiment. In the present embodiment, a protrusion 19 is formed on the resin case 12. The protrusion 19 is formed on the surface of the resin case 12 that is bonded to the base plate 1. The protrusion 19 has a cylindrical shape. And the protrusion part 19 is arrange | positioned for every predetermined space | interval.

また、突起部１９が配列された配列線上には、ネジ孔２３が形成されている。ネジ孔２３は、ベース板１に形成されるネジ孔１５に対応する位置に形成されている。その他の構成は、実施の形態１と同一であり、同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   In addition, screw holes 23 are formed on the arrangement line where the protrusions 19 are arranged. The screw hole 23 is formed at a position corresponding to the screw hole 15 formed in the base plate 1. Other configurations are the same as those in the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

以上の構成を備えているので、突起部１９の高さによって接着材１８の厚みは規定され、実施の形態１と同様の効果を有する。また、突起部１９が円柱状に部分的に設けられているので、樹脂ケース１２の材料費を削減することができる。そして、接着材１８の樹脂ケース１２との接合面積が広がることで、樹脂ケース１２とベース板１との接合強度を増すことができる。   Since the above configuration is provided, the thickness of the adhesive material 18 is defined by the height of the protrusion 19, and the same effect as in the first embodiment is obtained. Moreover, since the projection part 19 is partially provided in the column shape, the material cost of the resin case 12 can be reduced. Then, the bonding area between the resin case 12 and the base plate 1 can be increased by increasing the bonding area of the adhesive 18 with the resin case 12.

さらに、樹脂ケース１２は、金型に樹脂を流すことによって形成される。金型において突起部１９に対応する部分を形成すれば、樹脂ケース１２と一体に突起部１９を形成できる。そのため突起部１９を形成するための工程及びその形成に用いる製造装置が必要なく、容易に突起部１９を形成することができるとともに生産性を高めることができる。また金型において突起部１９を形成するので、突起部１９の寸法精度を向上することできる。その結果、半導体装置の外形寸法の精度をさらに向上することができる。   Furthermore, the resin case 12 is formed by flowing resin through a mold. If a portion corresponding to the protrusion 19 is formed in the mold, the protrusion 19 can be formed integrally with the resin case 12. Therefore, there is no need for a process for forming the protrusion 19 and a manufacturing apparatus used for the formation, and the protrusion 19 can be easily formed and productivity can be increased. Moreover, since the protrusion 19 is formed in the mold, the dimensional accuracy of the protrusion 19 can be improved. As a result, the accuracy of the external dimensions of the semiconductor device can be further improved.

なお、突起部１９は連続的な形状に形成してもよい。図９は、突起部１９が連続的な形状に形成された樹脂ケース１２の下面図を示す図である。樹脂ケース１２のうち、ベース板１との接合面に突起部１９が連続的な形状に周状に形成されている。また突起部１９には、ベース板１１と接合するためのネジ孔２３が設けられている。ネジ孔２３はベース板１に形成されるネジ孔１５に対応する位置に形成されている。連続的な形状に突起部１９を形成した場合、突起部１９が部分的に設けられた場合に比べて、突起部１９の強度を増すことができる。   In addition, you may form the projection part 19 in a continuous shape. FIG. 9 is a diagram illustrating a bottom view of the resin case 12 in which the protrusions 19 are formed in a continuous shape. In the resin case 12, the protrusion 19 is formed in a continuous shape on the joint surface with the base plate 1. The protrusion 19 is provided with a screw hole 23 for joining to the base plate 11. The screw hole 23 is formed at a position corresponding to the screw hole 15 formed in the base plate 1. When the protrusion 19 is formed in a continuous shape, the strength of the protrusion 19 can be increased as compared with the case where the protrusion 19 is partially provided.

実施の形態４．
図１０は、本実施の形態４に用いられる樹脂ケース１２の下面図を示す図である。本実施の形態では、突起部１９の両側に２つの溝部６１が設けられている。２つの溝部６１は、樹脂ケース１２の接合面に周状に形成されている。そして突起部１９を挟んで内側と外側にそれぞれ形成されている。その他の構成は実施の形態３と同一であり、同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 Embodiment 4 FIG.
FIG. 10 is a diagram illustrating a bottom view of the resin case 12 used in the fourth embodiment. In the present embodiment, two groove portions 61 are provided on both sides of the protruding portion 19. The two groove portions 61 are formed in a circumferential shape on the joint surface of the resin case 12. And it is formed inside and outside, respectively, with the protrusion 19 interposed therebetween. Other configurations are the same as those of the third embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図１１は、ベース板１と樹脂ケース１２の接合部の拡大図である。図１１に示すように、突起部１９の両側には溝部６１が形成されている。従来の半導体装置では、接着材１８が樹脂ケース１２の内側に食み出す可能性がある。そして接着材１８の量によっては、絶縁基板２に至って硬化する可能性がある。接着材１８の内部には、一般に、多数の気泡が存在する。接着材１８が絶縁基板２に至って硬化すると、電極パターン４からこの気泡を介してベース板１へ至る電流の経路が形成される。そのため、電極パターン４から放電が生じ易くなり、半導体装置の絶縁耐圧が低下することが実験の結果確認されている。また、接着材１８が樹脂ケース１２の外部に食み出すと、樹脂ケース１２の接合後に食み出した接着材１８をふき取る作業がさらに必要になるという問題もあった。   FIG. 11 is an enlarged view of a joint portion between the base plate 1 and the resin case 12. As shown in FIG. 11, groove portions 61 are formed on both sides of the protruding portion 19. In the conventional semiconductor device, the adhesive 18 may protrude inside the resin case 12. Depending on the amount of the adhesive 18, the insulating substrate 2 may be cured. In general, a large number of bubbles exist inside the adhesive 18. When the adhesive 18 reaches the insulating substrate 2 and is cured, a current path from the electrode pattern 4 to the base plate 1 through the bubbles is formed. For this reason, it has been confirmed as a result of experiments that electric discharge is likely to occur from the electrode pattern 4 and the withstand voltage of the semiconductor device is reduced. Further, when the adhesive 18 protrudes to the outside of the resin case 12, there is a problem that it is necessary to further wipe off the adhesive 18 that has protruded after the resin case 12 is joined.

本実施の形態に係る電力用半導体装置では、突起部１９の内側及び外側に溝部６１を設けている。その結果、接着材１８の食み出しを防止することができる。本実施の形態では、溝部６１を連続的な形状にしたが、必ずしも連続的な形状にする必要はない。溝部６１を不連続な形状に形成してもよい。図１２は、不連続に溝部６１を形成した樹脂ケース１２の下面図を示す。溝部６１を不連続に形成した場合であっても、内外部への接着材１８の食み出しを防止することができる。   In the power semiconductor device according to the present embodiment, the groove portion 61 is provided inside and outside the protrusion portion 19. As a result, the adhesive material 18 can be prevented from sticking out. In the present embodiment, the groove portion 61 has a continuous shape, but it is not necessarily required to have a continuous shape. The groove 61 may be formed in a discontinuous shape. FIG. 12 shows a bottom view of the resin case 12 in which the groove portions 61 are formed discontinuously. Even when the groove 61 is formed discontinuously, the adhesive material 18 can be prevented from sticking out to the inside and outside.

なお本実施の形態では、溝部６１を樹脂ケース１２に形成したが、ベース板１に形成してもよい。   In this embodiment, the groove 61 is formed in the resin case 12, but may be formed in the base plate 1.

実施の形態５．
図１３は、本実施の形態に係る電力用半導体装置の上面図である。また図１４は、図１３のＢ−Ｂ線断面図を示している。図１５は、図１３のＣ−Ｃ線断面図を示している。図１４に示すように、本実施の形態に係る電力用半導体装置は、複数のベース板（部分ベース板）１を備えている。ここで本実施の形態では、３つのベース板１を備えた例を示している。 Embodiment 5 FIG.
FIG. 13 is a top view of the power semiconductor device according to the present embodiment. FIG. 14 is a sectional view taken along line BB in FIG. FIG. 15 shows a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. As shown in FIG. 14, the power semiconductor device according to the present embodiment includes a plurality of base plates (partial base plates) 1. Here, in the present embodiment, an example in which three base plates 1 are provided is shown.

樹脂ケース１２は、樹脂ケース１２内部を仕切る複数の仕切り部５１を備えている。仕切り部５１は、複数のベース板１が互いに接する領域に対向するように形成されている。そのため樹脂ケース１２は、仕切り部５１によって仕切られた複数の開口部（本実施の形態では３つ）を有している。そして夫々の開口部に対して、ベース板１が配置されている。   The resin case 12 includes a plurality of partition portions 51 that partition the inside of the resin case 12. The partition part 51 is formed so as to face a region where the plurality of base plates 1 are in contact with each other. Therefore, the resin case 12 has a plurality of openings (three in the present embodiment) partitioned by the partition 51. And the base board 1 is arrange | positioned with respect to each opening part.

また夫々の開口部は、蓋１１によって密封されている。そして開口部内にはシリコンゲルが充填されている。図１６は、本実施の形態に用いられる樹脂ケース１２の下面図を示す図である。樹脂ケース１２の下面には複数の突起部１９が形成されている。   Each opening is sealed with a lid 11. The opening is filled with silicon gel. FIG. 16 is a diagram illustrating a bottom view of the resin case 12 used in the present embodiment. A plurality of protrusions 19 are formed on the lower surface of the resin case 12.

突起部１９は、樹脂ケース１２に形成された開口部の外周に沿って形成されている。そのため、仕切り部５１にも突起部１９が形成されている。そして、仕切り部５１に形成された突起部１９は、隣り合うベース板１が接する領域が同一の突起部１９を共有できるように、形成されている。樹脂ケース１２には、ネジ孔２３が形成されている。そしてネジ孔２３は、夫々のベース板１の四隅部に対応する位置に形成されている。   The protrusion 19 is formed along the outer periphery of the opening formed in the resin case 12. Therefore, the protruding portion 19 is also formed in the partition portion 51. And the projection part 19 formed in the partition part 51 is formed so that the area | region which the adjacent base plate 1 touches can share the same projection part 19. FIG. A screw hole 23 is formed in the resin case 12. The screw holes 23 are formed at positions corresponding to the four corners of each base plate 1.

その他の構成は実施の形態１と同様であり、同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   Other configurations are the same as those in the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

複数のベース板１を備える電力用半導体装置では、隣り合うベース板１が段差を生じる場合がある。段差が生じると放熱フィン２０をベース板に密着して取り付けることができず、熱抵抗が増加し放熱性が悪化する。   In a power semiconductor device including a plurality of base plates 1, adjacent base plates 1 may cause a step. If a step is generated, the radiating fins 20 cannot be attached to the base plate in close contact with each other, increasing the thermal resistance and deteriorating the heat dissipation.

本実施の形態では、図１４に示すように隣り合うベース板１が同一の突起部１９に接するように、突起部１９が形成されている。そのため、隣り合うベース板１と樹脂ケース１２の間隔は、突起部１９の高さによって規定される。その結果、隣り合うベース板１同士に生じる段差を防止することができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 14, the protrusions 19 are formed so that adjacent base plates 1 are in contact with the same protrusion 19. Therefore, the distance between the adjacent base plate 1 and the resin case 12 is defined by the height of the protrusion 19. As a result, the level | step difference which arises between the adjacent base plates 1 can be prevented.

樹脂ケース１２は、金型内に高温の樹脂を流し、冷まして固めることで形成される。そして樹脂を冷まして固める段階で、一般に樹脂ケース１２は歪みを生じる。本実施の形態では、樹脂ケース１２が一体成形された仕切り部５１を備えているので、樹脂ケース１２の歪みを低減することができる。その結果、樹脂ケース１２とベース板１をネジ１６により押圧して接合する際に、樹脂ケース１２に生じる応力を低減することができる。   The resin case 12 is formed by pouring a high-temperature resin into a mold and cooling to harden. In general, the resin case 12 is distorted when the resin is cooled and hardened. In the present embodiment, since the resin case 12 is provided with the partition portion 51 integrally formed, distortion of the resin case 12 can be reduced. As a result, the stress generated in the resin case 12 when the resin case 12 and the base plate 1 are pressed and joined by the screw 16 can be reduced.

なお、突起部１９の形状は、図１６に示した形状に限られるものではない。図１７に示すように、突起部１９を連続的な形状にしてもよい。図１７では、四角形状の開口部の各辺に対応して、長方形の突起部１９が形成されている。このような形状にすることで、ベース板１と接する面積が大きくなり、より突起部１９の強度を増すことができる。   In addition, the shape of the protrusion part 19 is not restricted to the shape shown in FIG. As shown in FIG. 17, the protrusion 19 may be formed in a continuous shape. In FIG. 17, a rectangular protrusion 19 is formed corresponding to each side of the rectangular opening. By adopting such a shape, the area in contact with the base plate 1 is increased, and the strength of the protrusions 19 can be further increased.

また、本実施の形態では、樹脂ケース１２に突起部１９を形成したが、ベース板１に形成するようにしてもよい。図１８は、突起部１９が形成されたベース板１の上面図である。ベース板１上の樹脂ケース１２との接合面に対応する位置に、突起部１９が形成されている。夫々のベース板１に形成された突起部１９の高さは同一に形成されている。また、ベース板１と樹脂ケース１２との接合のための複数のネジ孔１５が設けられている。   In the present embodiment, the protrusion 19 is formed on the resin case 12, but it may be formed on the base plate 1. FIG. 18 is a top view of the base plate 1 on which the protrusions 19 are formed. A protrusion 19 is formed at a position corresponding to the joint surface with the resin case 12 on the base plate 1. The protrusions 19 formed on each base plate 1 have the same height. A plurality of screw holes 15 for joining the base plate 1 and the resin case 12 are provided.

図１９はこのように形成されたベース板１が使用された電力用半導体装置の断面図（図１３のＢ−Ｂ線断面図に対応）を示す。夫々のベース板１は、同一の高さを持つ突起部１９を備えている。図１９に示すように、ベース板１と樹脂ケース１２の間隔が夫々のベース板１で同一になるので、隣り合うベース板１間に段差が生じるのを防止することができる。   FIG. 19 is a cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 13) of the power semiconductor device using the base plate 1 formed as described above. Each base plate 1 includes a protrusion 19 having the same height. As shown in FIG. 19, since the distance between the base plate 1 and the resin case 12 is the same between the base plates 1, it is possible to prevent a step from occurring between the adjacent base plates 1.

さらに突起部１９の形状を夫々のベース板１で同一の形状にしてもよい。図２０は、突起部１９の形状を同一にしたベース板１の上面図を示す。図２０に示すように、中央に配置されたベース板１と端に配置されたベース板１は、突起部１９の形状が同一なので、ベース板１の取り付け位置を間違える問題が無くなり、組み立てを容易にすることができる。   Further, the shape of the protrusion 19 may be the same for each base plate 1. FIG. 20 is a top view of the base plate 1 in which the shape of the protrusion 19 is the same. As shown in FIG. 20, the base plate 1 arranged at the center and the base plate 1 arranged at the end have the same shape of the protrusions 19, so that there is no problem of wrong mounting positions of the base plate 1, and assembly is easy. Can be.

実施の形態１に係る電力用半導体装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a power semiconductor device according to a first embodiment. 実施の形態１の部分的に設けられた突起部を備えるベース板の構成を示す上面図である。FIG. 3 is a top view illustrating a configuration of a base plate including a protrusion provided partially according to the first embodiment. 実施の形態１に係る電力用半導体装置のベース板と樹脂ケースの接合部のうち、突起部が形成された領域の断面を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the cross section of the area | region in which the projection part was formed among the junction parts of the base plate of the power semiconductor device which concerns on Embodiment 1, and the resin case. 実施の形態１に係る電力用半導体装置のベース板と樹脂ケースの接合部のうち、ネジ部分の断面を示す拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view showing a cross section of a screw portion in a joint portion between a base plate and a resin case of the power semiconductor device according to the first embodiment. 実施の形態１における連続的な形状に形成された突起部を備えるベース板の構成を示す上面図である。FIG. 3 is a top view showing a configuration of a base plate provided with protrusions formed in a continuous shape in the first embodiment. 実施の形態２の突起部が金属ワイヤにより形成されたベース板を示す上面図である。It is a top view which shows the base plate in which the projection part of Embodiment 2 was formed with the metal wire. 実施の形態２に係る電力用半導体装置のベース板と樹脂ケースの接合部の断面を示す拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view showing a cross section of a joint portion between a base plate and a resin case of a power semiconductor device according to a second embodiment. 実施の形態３の部分的に設けられた突起部を備える樹脂ケースの構成を示す下面図である。FIG. 10 is a bottom view showing a configuration of a resin case provided with a protrusion provided partially according to a third embodiment. 実施の形態３の連続的な形状に形成された突起部を備える樹脂ケースの構成を示す下面図である。It is a bottom view which shows the structure of the resin case provided with the protrusion part formed in the continuous shape of Embodiment 3. 実施の形態４における突起部の両側に溝部が形成された樹脂ケースの構成を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a resin case in which grooves are formed on both sides of a protrusion in Embodiment 4. 実施の形態４に係る電力用半導体装置におけるベース板と樹脂ケースの接合部の断面を示す拡大図である。FIG. 10 is an enlarged view showing a cross section of a joint portion between a base plate and a resin case in a power semiconductor device according to a fourth embodiment. 実施の形態４の溝部が不連続な形状に形成された樹脂ケースの構成を示す下面図である。It is a bottom view which shows the structure of the resin case in which the groove part of Embodiment 4 was formed in the discontinuous shape. 実施の形態５に係る電力用半導体装置の上面図である。FIG. 10 is a top view of a power semiconductor device according to a fifth embodiment. 図１３のＢ−Ｂ線断面図である。It is the BB sectional view taken on the line of FIG. 図１３のＣ−Ｃ線断面図である。It is CC sectional view taken on the line of FIG. 実施の形態５における樹脂ケースの構成を示す下面図である。FIG. 10 is a bottom view showing a configuration of a resin case in a fifth embodiment. 実施の形態５における樹脂ケースの別の構成を示す下面図である。It is a bottom view which shows another structure of the resin case in Embodiment 5. 実施の形態５におけるベース板の上面図である。FIG. 10 is a top view of a base plate in a fifth embodiment. 実施の形態５におけるベース板に突起部を設けた電力用半導体装置を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a power semiconductor device in which a protrusion is provided on a base plate in a fifth embodiment. 実施の形態５におけるベース板に形成された突起部の別形状を示す上面図である。FIG. 10 is a top view showing another shape of the protrusion formed on the base plate in the fifth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１ 金属ベース板、２ 絶縁基板、６，７ 電力用半導体素子、１２ 樹脂ケース、１５，２２ ネジ孔、１６ ネジ、１８ 接着材、１９ 突起部、３１ 金属ワイヤ、５１ 仕切り部、６１ 溝部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal base board, 2 Insulation board | substrate, 6,7 Power semiconductor element, 12 Resin case, 15, 22 Screw hole, 16 Screw, 18 Adhesive material, 19 Projection part, 31 Metal wire, 51 Partition part, 61 Groove part.

Claims (8)

ベース板と、
前記ベース板上に絶縁基板を介して接合された半導体素子と、
前記半導体素子を囲うように、前記ベース板上に接合された樹脂ケースを備える電力用半導体装置であって、
前記ベース板と前記樹脂ケースの接合面のうち、前記ベース板若しくは前記樹脂ケースの少なくとも一方に形成され、所定の高さを有する突起部と、
前記樹脂ケースと前記ベース板を押圧して接合する押圧手段と、
を備えることを特徴とする電力用半導体装置。 A base plate,
A semiconductor element bonded to the base plate via an insulating substrate;
A power semiconductor device comprising a resin case bonded on the base plate so as to surround the semiconductor element,
Of the joint surfaces of the base plate and the resin case, a protrusion formed on at least one of the base plate or the resin case and having a predetermined height;
Pressing means for pressing and joining the resin case and the base plate;
A power semiconductor device comprising: 前記突起部が、前記樹脂ケースに形成されたことを特徴とする請求項１に記載の電力用半導体装置。   The power semiconductor device according to claim 1, wherein the protrusion is formed on the resin case. 前記突起部が、部分的に設けられたことを特徴とする請求項２に記載の電力用半導体装置。   The power semiconductor device according to claim 2, wherein the protrusion is partially provided. 前記ベース板は、複数の部分ベース板を備え、
前記突起部は、隣接する前記部分ベース板によって共用されることを特徴とする請求項２又は３に記載の電力用半導体装置。 The base plate includes a plurality of partial base plates,
The power semiconductor device according to claim 2, wherein the protrusion is shared by the adjacent partial base plates. 前記樹脂ケースは、一体成形されて前記樹脂ケース内部を仕切る複数の仕切り部を備え、
前記仕切り部は、前記突起部が形成され、複数の前記部分ベース板が互いに接する領域に対向するように配置されていることを特徴とする請求項４に記載の電力用半導体装置。 The resin case includes a plurality of partition portions that are integrally molded and partition the resin case interior;
5. The power semiconductor device according to claim 4, wherein the partition portion is disposed so as to be opposed to a region where the protrusion is formed and the plurality of partial base plates are in contact with each other. 前記押圧手段は、前記ベース板を樹脂ケースに螺着する螺着体であって、
前記螺着体の端が前記ベース板の裏主面より突出しないことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の電力用半導体装置。 The pressing means is a screwed body for screwing the base plate to a resin case,
6. The power semiconductor device according to claim 1, wherein an end of the screw body does not protrude from a back main surface of the base plate. 前記突起部は、所定の配列線に沿って設けられ、
前記螺着体は、前記配列線上に配列されたことを特徴とする請求項６に記載の電力用半導体装置。 The protrusion is provided along a predetermined array line,
The power semiconductor device according to claim 6, wherein the screwed bodies are arranged on the arrangement line. 前記樹脂ケースは、前記接合面のうち、前記突起部に対応する部分の両側に設けられた溝部を有することを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の電力用半導体装置。
8. The power semiconductor device according to claim 1, wherein the resin case has grooves provided on both sides of a portion corresponding to the protruding portion of the joint surface. 9.
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009200415A (en) * 2008-02-25 2009-09-03 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device
JP2012204366A (en) * 2011-03-23 2012-10-22 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device
WO2015045648A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 富士電機株式会社 Semiconductor device, method for assembling semiconductor device, component for semiconductor devices and unit module
WO2016016985A1 (en) * 2014-07-31 2016-02-04 三菱電機株式会社 Semiconductor device
WO2016103436A1 (en) * 2014-12-26 2016-06-30 三菱電機株式会社 Semiconductor module
EP3166140A4 (en) * 2014-07-04 2018-03-07 Mitsubishi Materials Corporation Substrate unit for power modules, and power module
WO2018055667A1 (en) * 2016-09-20 2018-03-29 三菱電機株式会社 Semiconductor device
WO2018074297A1 (en) * 2016-10-20 2018-04-26 株式会社日立パワーデバイス Power semiconductor module
CN109801882A (en) * 2017-11-17 2019-05-24 三菱电机株式会社 Semiconductor device
WO2021106114A1 (en) * 2019-11-27 2021-06-03 三菱電機株式会社 Semiconductor module
JP7482833B2 (en) 2021-05-27 2024-05-14 三菱電機株式会社 Semiconductor device and method for manufacturing the same
US12074532B2 (en) 2019-06-21 2024-08-27 Hitachi Astemo, Ltd. Power conversion device

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009200415A (en) * 2008-02-25 2009-09-03 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device
JP2012204366A (en) * 2011-03-23 2012-10-22 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device
WO2015045648A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 富士電機株式会社 Semiconductor device, method for assembling semiconductor device, component for semiconductor devices and unit module
US20160035646A1 (en) * 2013-09-30 2016-02-04 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device, method for assembling semiconductor device, semiconductor device component, and unit module
US9917031B2 (en) 2013-09-30 2018-03-13 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device, and method for assembling semiconductor device
JPWO2015045648A1 (en) * 2013-09-30 2017-03-09 富士電機株式会社 Semiconductor device, method for assembling semiconductor device, component for semiconductor device, and unit module
JP2017069581A (en) * 2013-09-30 2017-04-06 富士電機株式会社 Semiconductor device, assembly method of the same, component for the same, and unit module
EP3166140A4 (en) * 2014-07-04 2018-03-07 Mitsubishi Materials Corporation Substrate unit for power modules, and power module
WO2016016985A1 (en) * 2014-07-31 2016-02-04 三菱電機株式会社 Semiconductor device
JPWO2016103436A1 (en) * 2014-12-26 2017-04-27 三菱電機株式会社 Semiconductor module
WO2016103436A1 (en) * 2014-12-26 2016-06-30 三菱電機株式会社 Semiconductor module
US10211122B2 (en) 2014-12-26 2019-02-19 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor module including a case and base board
WO2018055667A1 (en) * 2016-09-20 2018-03-29 三菱電機株式会社 Semiconductor device
CN109716516A (en) * 2016-09-20 2019-05-03 三菱电机株式会社 Semiconductor device
CN109716516B (en) * 2016-09-20 2023-05-23 三菱电机株式会社 Semiconductor device with a semiconductor device having a plurality of semiconductor chips
JPWO2018055667A1 (en) * 2016-09-20 2019-02-28 三菱電機株式会社 Semiconductor device
WO2018074297A1 (en) * 2016-10-20 2018-04-26 株式会社日立パワーデバイス Power semiconductor module
JP2018067644A (en) * 2016-10-20 2018-04-26 株式会社 日立パワーデバイス Power semiconductor module
CN109801882A (en) * 2017-11-17 2019-05-24 三菱电机株式会社 Semiconductor device
US12074532B2 (en) 2019-06-21 2024-08-27 Hitachi Astemo, Ltd. Power conversion device
WO2021106114A1 (en) * 2019-11-27 2021-06-03 三菱電機株式会社 Semiconductor module
JPWO2021106114A1 (en) * 2019-11-27 2021-06-03
JP7173375B2 (en) 2019-11-27 2022-11-16 三菱電機株式会社 semiconductor module
JP7482833B2 (en) 2021-05-27 2024-05-14 三菱電機株式会社 Semiconductor device and method for manufacturing the same

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