JP2006073663A - 電気素子収納用パッケージ、電気素子ユニットおよび電気素子冷却モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】略直方体形状でかつ全体が水密構造である電気素子収納容器16と、この電気素子収納容器16の内面に配置された電極17とを備え、この電極17には、該電極17と外部配線とを電気的に接続するための引出電極部17aが、電気素子収納容器16の外部に水密的に延設され、電気素子収納容器外にある引出電極部17aが絶縁被覆されている電気素子収納用パッケージ14である。
【選択図】図3
Description
(1) 略直方体形状でかつ全体が水密構造である、電気素子を収納するための電気素子収納容器と、前記電気素子と電気的に接続するために前記電気素子収納容器の内面に配置された電極とを備え、この電極には、該電極と外部配線とを電気的に接続するための引出電極部が、前記電気素子収納容器の外部に水密的に延設され、電気素子収納容器外にある前記引出電極部が絶縁被覆されていることを特徴とする電気素子収納用パッケージ。
(2) 2枚の前記電極が、前記電気素子収納容器の相対する内面に、互いに電気的に絶縁された状態でそれぞれ配置されている(1)記載の電気素子収納用パッケージ。
(3) 前記電気素子収納容器の少なくとも一部がセラミック基板からなる(1)または(2)記載の電気素子収納用パッケージ。
(4) 前記セラミック基板の熱伝導率が5W/(m・K)以上である(3)記載の電気素子収納用パッケージ。
(5) 前記セラミック基板の3点曲げ強度が300MPa以上である(3)または(4)記載の電気素子収納用パッケージ。
(6) 前記セラミック基板のヤング率が340GPa以下である(3)〜(5)のいずれかに記載の電気素子収納用パッケージ。
(7) 前記セラミック基板の熱膨張率が8.0×10-6/K以下である(3)〜(6)のいずれかに記載の電気素子収納用パッケージ。
(8) 前記セラミック基板の絶縁耐圧が10kV/mm以上である(3)〜(7)のいずれかに記載の電気素子収納用パッケージ。
(9) 前記セラミック基板の体積固有抵抗が1×1012Ω・cm以上である(3)〜(8)のいずれかに記載の電気素子収納用パッケージ。
(10) 前記セラミック基板が、AlN、Si3N4及びAl2O3より選ばれる材料からなる(3)〜(9)のいずれかに記載の電気素子収納用パッケージ。
(11) 前記セラミック基板の相対密度が90%以上である(3)〜(10)のいずれかに記載の電気素子収納用パッケージ。
(12) 前記電気素子収納容器が2点以上の部品の接合体からなる(1)〜(11)のいずれかに記載の電気素子収納用パッケージ。
(13) 前記冷却用液体と接触する前記電気素子収納容器の外面には放熱板が設置されている(1)〜(12)のいずれかに記載の電気素子収納用パッケージ。
(14) 前記(1)〜(13)のいずれかに記載の電気素子収納用パッケージと、前記電極の表面に接合された電気素子とを備えたことを特徴とする電気素子ユニット。
(15) 内部に冷却用液体が収容されたモジュール容器と、前記冷却用液体に前記電気素子収納容器全体を浸漬した状態で前記モジュール容器に固定されている(14)記載の電気素子ユニットとを備えたことを特徴とする電気素子冷却モジュール。
(16) 前記電気素子収納容器の前記一面部が冷却用液体の液面よりも低くなるように、前記電気素子ユニットが前記モジュール容器に固定されている(15)記載の電気素子冷却モジュール。
(17) 前記モジュール容器の表面には前記貫通孔が複数形成され、複数の前記電気素子ユニットが各貫通孔から前記モジュール容器内にそれぞれ挿入され、固定されている(15)または(16)記載の電気素子冷却モジュール。
図5は、本発明の他の実施形態にかかる電気素子冷却モジュールを示す断面図である。図5に示すように、この電気素子冷却モジュールでは、電気素子ユニット13の外面(電気素子収納容器16の外面)には放熱板71が設置されている。これにより、電気素子15から発生し、電極17および電気素子収納容器16に伝導してくる熱を、放熱板71を通じて冷却用液体11中により効率的に放熱させることができる。図5に示す電気素子冷却モジュールの他の部位については、図3と同じ符号を付して説明を省略する。
Al2O3製セラミック基板用のグリーンシートの原料として、酸化アルミニウム粉末(平均粒径1.8μm)を91.5質量%と、5質量%のMnO2と、3質量%のSiO2と、0.5質量%のMgOとを混合した後、さらに、成形用有機樹脂(バインダ)としてアクリル系バインダを、溶媒としてトルエンを添加し、ボールミルで24時間混合してスラリーを調製した。
電極は、厚み300μmの銅板を所定の形状に打ち抜いて作製した。
上記で得られた各セラミック基板および電極を用いて、図4(a)〜(f)に示す製造工程と同様にして、電気素子15、フリーホイールダイオード19およびスペーサ18を搭載した電気素子ユニット13を作製した。なお、スペーサ18は、電極と同じ材料を用いて作製した。セラミック基板31と電極との接合には銀ロウ材(銀:72質量%、銅:28質量%)を用い、電極と電気素子15、フリーホイールダイオード19およびスペーサ18との接合には錫10質量%、鉛90質量%からなる半田を用い、セラミック基板31〜37の接合には錫50質量%、鉛50質量%からなる半田を用いた。
各試料のセラミック基板の相対密度、熱伝導率、熱抵抗、絶縁性、たわみ量およびクラックの有無について、以下の方法で評価した。これらの評価方法を以下に示し、評価結果を表1に示す。
相対密度:アルキメデス法により比重を測定し、理論密度に対する相対密度を算出した。
熱伝導率:レーザーフラッシュ法により熱伝導率を測定した(JIS R1611)。
熱抵抗:電気素子に電流を流して発熱させ、電気素子の温度に敏感なパラメータの温度依存データから動作時の電気素子の温度を算出して熱抵抗を計算するTSP法(Temperature Sensitive Parameter Method)を用いた。
強度:3点曲げ強度試験(JIS R1601)に基づき、スパン30mmで2点支持して評価した。
ヤング率:超音波パルス法(JIS C2141)に基づき、ヤング率を評価した。
絶縁性:JIS C2141に基づき、体積抵抗率を測定した。試料サイズはφ50mm×厚さ2mmtとした。表1中の「○」は、体積抵抗率が1×1010Ω・cm以上であったことを示す。
たわみ量:3点曲げ強度試験(JIS R1601)に基づき、スパン30mmで2点支持し、反対面の中央部に荷重を印加して、基板が破壊に至る時のたわみ量を評価した。
クラックの有無:電気素子を実装した後のセラミック基板の外観について、蛍光探傷検査法を用いてクラックの検査を行った。
12 モジュール容器
13 電気素子ユニット
14 電気素子収納用パッケージ
15 電気素子
16 電気素子収納容器
16a 上面部
16b フランジ
17 電極
17a 引出電極部
18 スペーサ
19 フリーホイールダイオード
Claims (17)
- 略直方体形状でかつ全体が水密構造である、電気素子を収納するための電気素子収納容器と、前記電気素子と電気的に接続するために前記電気素子収納容器の内面に配置された電極とを備え、
この電極には、該電極と外部配線とを電気的に接続するための引出電極部が、前記電気素子収納容器の外部に水密的に延設され、電気素子収納容器外にある前記引出電極部が絶縁被覆されていることを特徴とする電気素子収納用パッケージ。 - 2枚の前記電極が、前記電気素子収納容器の相対する内面に、互いに電気的に絶縁された状態でそれぞれ配置されている請求項1記載の電気素子収納用パッケージ。
- 前記電気素子収納容器の少なくとも一部がセラミック基板からなる請求項1または2記載の電気素子収納用パッケージ。
- 前記セラミック基板の熱伝導率が5W/(m・K)以上である請求項3記載の電気素子収納用パッケージ。
- 前記セラミック基板の3点曲げ強度が300MPa以上である請求項3または4記載の電気素子収納用パッケージ。
- 前記セラミック基板のヤング率が340GPa以下である請求項3〜5のいずれかに記載の電気素子収納用パッケージ。
- 前記セラミック基板の熱膨張率が8.0×10-6/K以下である請求項3〜6のいずれかに記載の電気素子収納用パッケージ。
- 前記セラミック基板の絶縁耐圧が10kV/mm以上である請求項3〜7のいずれかに記載の電気素子収納用パッケージ。
- 前記セラミック基板の体積固有抵抗が1×1012Ω・cm以上である請求項3〜8のいずれかに記載の電気素子収納用パッケージ。
- 前記セラミック基板が、AlN、Si3N4及びAl2O3より選ばれる材料からなる請求項3〜9のいずれかに記載の電気素子収納用パッケージ。
- 前記セラミック基板の相対密度が90%以上である請求項3〜10のいずれかに記載の電気素子収納用パッケージ。
- 前記電気素子収納容器が2点以上の部品の接合体からなる請求項1〜11のいずれかに記載の電気素子収納用パッケージ。
- 前記冷却用液体と接触する前記電気素子収納容器の外面には放熱板が設置されている請求項1〜12のいずれかに記載の電気素子収納用パッケージ。
- 請求項1〜13のいずれかに記載の電気素子収納用パッケージと、前記電極の表面に接合された電気素子とを備えたことを特徴とする電気素子ユニット。
- 内部に冷却用液体が収容されたモジュール容器と、前記冷却用液体に前記電気素子収納容器全体を浸漬した状態で前記モジュール容器に固定されている請求項14記載の電気素子ユニットとを備えたことを特徴とする電気素子冷却モジュール。
- 前記電気素子収納容器の前記一面部が冷却用液体の液面よりも低くなるように、前記電気素子ユニットが前記モジュール容器に固定されている請求項15記載の電気素子冷却モジュール。
- 前記モジュール容器の表面には前記貫通孔が複数形成され、複数の前記電気素子ユニットが各貫通孔から前記モジュール容器内にそれぞれ挿入され、固定されている請求項15または16記載の電気素子冷却モジュール。
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JP2010219137A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Toyota Motor Corp | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
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JP4496043B2 (ja) * | 2004-08-31 | 2010-07-07 | 京セラ株式会社 | 電気素子冷却モジュール |
JP2006073662A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Kyocera Corp | 電気素子収納用パッケージ、電気素子ユニットおよび電気素子冷却モジュール |
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