JP2007049131A - 桶形状のベースボディを備えたパワー半導体モジュール - Google Patents

桶形状のベースボディを備えたパワー半導体モジュール Download PDF

Info

Publication number
JP2007049131A
JP2007049131A JP2006191708A JP2006191708A JP2007049131A JP 2007049131 A JP2007049131 A JP 2007049131A JP 2006191708 A JP2006191708 A JP 2006191708A JP 2006191708 A JP2006191708 A JP 2006191708A JP 2007049131 A JP2007049131 A JP 2007049131A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power semiconductor
semiconductor module
housing
substrate
base body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006191708A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5075368B2 (ja
Inventor
Thomas Stockmeier
ストックマイアー トーマス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semikron GmbH and Co KG
Semikron Elektronik GmbH and Co KG
Original Assignee
Semikron GmbH and Co KG
Semikron Elektronik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semikron GmbH and Co KG, Semikron Elektronik GmbH and Co KG filed Critical Semikron GmbH and Co KG
Publication of JP2007049131A publication Critical patent/JP2007049131A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5075368B2 publication Critical patent/JP5075368B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H01L23/04—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/16—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations, e.g. centering rings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/16—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations, e.g. centering rings
    • H01L23/18—Fillings characterised by the material, its physical or chemical properties, or its arrangement within the complete device
    • H01L23/24—Fillings characterised by the material, its physical or chemical properties, or its arrangement within the complete device solid or gel at the normal operating temperature of the device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/072—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/4813—Connecting within a semiconductor or solid-state body, i.e. fly wire, bridge wire
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/4846—Connecting portions with multiple bonds on the same bonding area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/4847—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
    • H01L2224/48472—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area also being a wedge bond, i.e. wedge-to-wedge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/30107—Inductance

Abstract

【課題】製造時における封止剤の流出に対する密閉が簡単な構造上の手段により保証されていて、ベースプレートの安定性が向上され、同時にパワー半導体モジュールの全構成が簡素化される、パワー半導体モジュールを紹介する。
【解決手段】ベースボディ（２）が、桶形状に形成されている部分を有し、この部分が、前記の少なくとも１つの基板（５）を、この桶部材の側壁（２４）がこの桶部材の内部の絶縁質量体（８０）のレベル高さよりも大きな高さを有するように包囲していること。
【選択図】図２

Description

本発明は、冷却体上に取り付けるベースプレートを備えたハウジングと、このハウジング内に配設されている電気絶縁式の少なくとも１つの基板とを有するパワー半導体モジュールに関する。その基板の方は絶縁材料ボディを有し、この絶縁材料ボディは、この絶縁材料ボディ上に設けられていて互いに絶縁されている金属性の複数の接続パス（接続トラック）と、これらの接続パス上に設けられていて回路に適してこれらの接続パスと接続されている多数のパワー半導体素子とを備えている。更にこの種のパワー半導体モジュールは、外部負荷接触部及び外部補助接触部のための端子要素（ターミナル要素）と、パワー半導体モジュール内部の接続部のための接続要素をも有する。
本発明の出発点であるパワー半導体モジュールは例えば特許文献１から知られている。そこではハーフブリッジ回路装置の形式のパワー半導体モジュールが開示されている。このパワー半導体モジュールは、両方の直流端子及び交流端子のための外部負荷端子要素として、平坦に構成された金属成形体を有する。端子ストリップ（端子条片）として形成されているこれらの金属成形体は、モジュール内部の寄生インダクタンスを減少させるために互いにできるだけ狭く隣接して配設されている。
従来技術として挙げられた特許文献１に従い、この種のパワー半導体モジュールの基板は絶縁基板として形成されていて、これらの基板は、支持マテリアルとしての及びベースプレート又は冷却体に対する電気絶縁のための絶縁材料ボディから成る。この絶縁材料ボディは従来技術によると、産業セラミック、例えば酸化アルミニウム又は窒化アルミニウムから成る。この絶縁材料ボディにおいてベースプレートとは反対側のその第１主面上には、互いに電気絶縁されている金属性の複数の接続パスが設けられている。またこれらの接続パスの上にはパワー半導体素子が配設されている。
多くの場合、絶縁材料ボディはベースプレート側又は冷却体側のその第２主面上に同様に、第１主面上の接続パスと同じ素材及び同じ厚さの金属性の層を有する。しかし通常においてこの層は、それ自体、構造化（パターン化）されてなく、その理由はこの層が例えばベースプレートに対するロウ付け接続部のために用いられるためである。接続パス並びに第２主面の金属性の層は好ましくはＤＣＢ（ダイレクト・カッパー・ボンディング）法により塗布された銅から成る。
前記の導体パス（接続パス）をパワー半導体素子と接続するためには、特許文献１に従う従来技術によりワイヤボンディング接続部として形成されている接続要素が配設されている。更に、これらの接続パス上でこれらと材料結合式で接続されている端子要素があり、これらの端子要素は金属成形体として形成されていてパワー半導体モジュールの外部電気接続のために配設されている。
従来技術によるとこの種のパワー半導体モジュールのベースプレートは、直方体形状の金属成形体として、基板から冷却体への熱排出をより良くするために好ましくは銅から形成されている。この直方体形状のベースプレート上には例えば接着接続部を用いてハウジングが配設されている。従ってハウジングは基板を包囲している。パワー半導体モジュールの内部絶縁のためにハウジングは高誘電率の充填材料で満たされている。そのためにはシリコン封止剤（シリコン・シーリングコンパウンド）が適しているとされ、その理由はシリコン封止剤の取り扱いが簡単で且つ内部絶縁のために十分な誘電率を有しているためである。
従来技術によるとこの種の封止剤は、液状、多くの場合は粘性をもったかたちでパワー半導体モジュール内に取り入れられ、そこで粘塑性質量体を形成しながら架橋結合する。それによりハウジングに対するベースプレートの上記の接続部は、不利なことであるが、ハウジングからの封止剤の流れ出しに対して十分な密閉性をもたなくてはならない。更にハウジングは頻繁に複数部材で形成されていて、この際、第１ハウジング部分が基板及びそれと共に封止剤をフレーム状で包囲し、他のハウジング部分がパワー半導体モジュールのカバーを形成する。
更に従来技術において、基板がベースプレート上にロウ付け接続部を用いて固定されることは不利である。ベースプレートの厚さが十分でないことに起因して安定性が十分でない場合、このロウ付け接続部はベースプレートにたわみをもたらすことになる。
ＤＥ３９３７０４５Ａ１
本発明の基礎を成す課題は、製造時における封止剤の流出に対する密閉が簡単な構造上の手段により保証されていて、ベースプレートの安定性が向上され、同時にパワー半導体モジュールの全構成が簡素化される、パワー半導体モジュールを紹介することである。
前記の課題は、本発明に従い、請求項１に記載した構成要件の措置により解決される。有利な実施形態は下位請求項に記載されている。
本発明の思想は、冷却体上に取り付けるベースプレートを備えたパワー半導体モジュールから出発する。このパワー半導体モジュールは少なくとも次の構成要素を有する：ハウジング、負荷端子及び補助端子のための端子要素（ターミナル要素）、導体パス（導体トラック）を備えた基板、パワー半導体素子、パワー半導体素子の内部接続のための接続要素。
負荷接触部及び補助接触部のための端子要素はハウジングから出てゆき、ハウジング内部に配設されているコンポーネントの電気接続のために用いられる。ベースプレートに対して電気絶縁式で形成されている基板の方は、絶縁材料ボディ、好ましくは産業セラミックと、この上でベースプレート又は冷却体とは反対側のその第１主面上に設けられていて互いに電気絶縁されている金属性の複数の接続パスとから成る。これらの接続パス上にはパワー半導体素子が配設されていて、回路に適して接続要素を用いて接続パス及び／又は他のパワー半導体素子及び／又は端子要素と接続されている。
内部電気絶縁のためにパワー半導体モジュールは封止剤（シーリングコンパウンド）を有する。ここでパワー半導体モジュールのベースプレートはベースボディとして形成されていて、このベースボディは、部分的に桶形状（タブ形状）に構成されていて、従って前記の封止剤を受容するために底領域と側壁から桶部材を形成する。そのためにこの桶部材は、その縁が桶部材の内部の封止剤のレベルよりも高いように形成されている。
パワー半導体モジュールの前記の構成において、ベースボディとハウジングとの間の手間と費用のかかる密閉が排除され得ることは有利である。前記のハウジングは好ましくは一部材で形成され得て、その理由は、製造プロセスにおいて、最初に、パワー半導体素子を備えた基板がベースボディの桶状部分内に配設され得て、引き続き、封止剤が取り入れられ得て、引き続き、ハウジングだけが、カバーとして作用し、配設され得るためである。
更に、ベースボディの桶部材の形成により向上された安定性が達成され、それよりその底領域が従来技術に比べてより薄く構成され得ることは有利である。
次に図１〜図４の実施例に基づいて本発明の思想を詳細に説明する。
図１は、ベースプレート（２）を備えた従来技術によるパワー半導体モジュール（１）を縦断面図で示している。このベースプレート（２）上にはフレーム状のハウジング（３）並びに２つの基板（５）が配設されている。各基板（５）は、絶縁材料ボディ（５４）と、両方の主面上に配設されている金属性の積層部とから成る。ベースプレート（２）側の金属性の積層部（５３）は平坦に形成され構造化（パターン化）されていない。この積層部（５３）とベースプレート（２）との間のロウ付け接続部を用い、これらは互いに固定されている。それに対し、パワー半導体モジュール内部側の積層部はそれ自体が構造化されていて、従って基板（５）の導体パス（導体トラック、５２）を形成している。
これらの導体パス（５２）上にはパワー半導体素子（７２）が配設されている。パワー端子（４０）及び補助端子（６０）が電気的な端子要素（ターミナル要素）を形成している。押付接触式の補助端子（６０）は接触バネとして形成されていて、確実な電気接触のために押圧力付勢を必要とする。導体パス（５２）とパワー半導体素子（７２）との回路に適した接続部はボンディング接続部（７０）として形成されている。
パワー端子の端子要素（４０）は金属成形体として形成され、これらの金属成形体はそれらの一方の端部においてロウ付け技術により、割り当てられている基板（５）の導体パス（５２）と接続されていて、それらの他方の端部において捩込み接続のための穴を有している。
パワー半導体モジュール（１）のハウジング（３）は二部材で形成されている。ハウジング（３）のフレーム状の第１部分（３２）は基板（５）を包囲し、それに対し、第２部分（３４）はハウジング（３）のカバーを形成している。このカバー（３４）は補助端子（６０）を位置決め及び固定するための形状部を有する。パワー端子（４０）は、各々、フレーム状のハウジング部分（３２）の形状部内で固定されている。ハウジング（３）のこのフレーム状の部分（３２）はベースプレート（２）上に接着接続部を用いて配設されている。この接着接続部は、パワー半導体モジュール（１）の製造中にこの時点で液状である内部電気絶縁のための封止剤（シーリングコンパウンド、８０）がパワー半導体モジュール（１）から流れ出てしまうことを防止する。
図２は、冷却体（９０）上に取り付けるための本発明に従い形成されたパワー半導体モジュール（１）の第１構成を縦断面図で示している。ここでは深絞り成形法で製造された金属性のベースボディ（２）が描かれている。このベースボディ（２）は、その縁領域において、周回する側壁（２４）を有し、それによりこの側壁（２４）は底領域（２０）と共同で桶部材を形成している。この桶部材は、その中に配設されている基板（５）を５つの側面において包囲している。ベースボディ（２）の材料としてはその卓越した熱伝導性により銅が特に適しているが、その多岐に渡る造形可能性によりアルミニウムも適している。このベースボディ（２）は、好ましくは、特に比較的低出力のパワー半導体モジュール（１）において直接的に接着接続部を用いて冷却体（９０）と接続されている。このことは有利であり、その理由は、それにより、固定のための捩込み接続部やクランプ装置のような、他の力を導入する構成部材を必要とすることなく、同時に適切な接着剤の使用によりパワー半導体モジュール（１）から冷却体（９０）への良好な熱伝達が保証されているためである。
基板（５）は、パワー半導体モジュール内部側に金属性の接続パス（５２）を備えた周知の絶縁材料ボディ（５４）から形成される。基板（５）は、好ましくは、その下面において接続パス（５２）と比較可能な金属性の他の層をもたず、その理由は基板（５）がベースボディ（２）の底領域（２０）上で広い面に渡る接着接続部を用いて固定されているためである。
基板（５）の導体パス（５２）上にはパワー半導体素子（７２）が配設されていて、従来技術により回路に適して接続されている。内部電気絶縁のためにこのパワー半導体モジュール（１）は、適切な誘電率を有する封止剤（８０）、例えばシリコンゴムを有する。このシリコンゴム（８０）は、液位、即ちベースボディ（２）の底領域（２０）上の高さを有し、この高さは側壁（２４）の高さよりも低い。従って封止剤（８０）がパワー半導体モジュール（１）から流出し得ないことが保証されている。
この際、負荷端子並びに補助端子において外部に通じる端子要素（４０、６０）は接触バネとして形成されている。これらの接触バネは、一部材で形成されているプラスチックハウジング（３）に配設されている。このハウジング（３）は、ベースボディ（２）の側壁（２４）の縁領域（２６）上に接着接続部を用いて固定されている。選択的にベースボディ（２）とハウジング（３）との間の適切なスナップ・ロック接続部も設けられ得る。
図３は、本発明に従い形成されたパワー半導体モジュール（１）の第２構成を示している。この際、基板（５）並びに外部に通じる端子要素（４０、６０）は図２のものに対応して形成されているが、ここで一部材のプラスチックハウジング（３）はパワー半導体モジュール（１）の内部への延長部（３６）を有している。これらの延長部（３６）の方は、冷却体（９０）上にパワー半導体モジュール（１）を固定するための捩込み接続部を配設するために連続穴を有している。
それらの延長部（３６）は、ベースボディ（２）の底領域（２０）に至るまで及び／又は基板（５）に至るまでに達している。延長部（３６）がベースボディ（２）の底領域（２０）に至るまでの場合、ベースボディ（２）の底領域（２０）は、ハウジング（３）の延長部（３６）の穴と一直線に並び、同様に穴（２２）を有する。延長部（３６）が基板（５）に至るまでの場合、基板（５）もベースボディ（２）の底領域（２０）も穴（２２、５６）を有する。
パワー半導体モジュール（１）のこの実施形では、ハウジング（３）を介し、基板（５）、ベースボディ（２）の側壁（２４）、及び／又はベースボディ（２）の底領域（２０）に対する押圧力が導入され、また封止剤（８０）の流出に対する密閉措置が必要ではないので、ハウジング（３）とベースボディ（２）との間の接着接続部が排除され得る。ハウジング（３）による側壁（２４）の被覆部（３８）も有利である。
図４は、本発明に従い形成されたパワー半導体モジュール（１）の第３構成を示していて、この際、基板（５）並びに外部に通じる端子要素（４０、６０）は再び図２のものに対応して形成されている。冷間押出法により形成されたベースボディ（２）は、桶状部分の外側に、冷却体（９０）との捩込み接続部又はクランプ接続部のための穴を備えた領域（２８）を有する。
この際、更にハウジング（３）は、外側の電気絶縁に対する要求を満たすためにベースボディ（２）の側壁（２４）とオーバーラップする。プラスチックハウジング（３）とベースボディ（２）との間の接続技術としては再び接着接続部が特に適している。
従来技術によるパワー半導体モジュールを示す図である。 本発明に従い形成されたパワー半導体モジュールの第１構成を示す図である。 本発明に従い形成されたパワー半導体モジュールの第２構成を示す図である。 本発明に従い形成されたパワー半導体モジュールの第３構成を示す図である。
符号の説明
１ パワー半導体モジュール
２ ベースプレート／ベースボディ
２０ ベースボディの底領域
２２ ベースボディの底領域の穴
２４ ベースボディの側壁
２６ ベースボディの側壁の縁領域
２８ ベースボディの領域
３ ハウジング
３２ ハウジングの第１部分
３４ ハウジングの第２部分
３６ ハウジングの延長部
３８ ハウジングの被覆部
４０ 端子要素（パワー端子）
５ 基板
５２ 金属性の積層部（導体パス：接続パス）
５３ 金属性の積層部
５４ 絶縁材料ボディ
５６ 基板の穴
６０ 端子要素（補助端子）
７０ ボンディング接続部
７２ パワー半導体素子
８０ 封止剤（絶縁質量体）
９０ 冷却体

Claims (8)

  1. 冷却体（９０）上に取り付けるベースプレート（２）を備えたパワー半導体モジュール（１）であって、このパワー半導体モジュール（１）が、少なくとも、ハウジング（３）と、外部に通じる端子要素（４０、６０）と、ハウジング（３）内に配設されている電気絶縁式の少なくとも１つの基板（５）とを有し、この基板（５）の方が、絶縁材料ボディ（５４）と、ベースプレート（２０）とは反対側にある絶縁材料ボディ（５４）の第１主面上に設けられていて互いに電気絶縁されている金属性の複数の接続パス（５２）と、これらの接続パス（５４）上に配設されていて少なくとも１つの接続要素（７０）を備えた少なくとも１つのパワー半導体素子（７２）とを有する、前記パワー半導体モジュール（１）において、
    ベースボディ（２）が、桶形状に形成されている部分を有し、この部分が、前記の少なくとも１つの基板（５）を、この桶部材の側壁（２４）がこの桶部材の内部の絶縁質量体（８０）のレベル高さよりも大きな高さを有するように包囲していることを特徴とするパワー半導体モジュール（１）。
  2. ハウジング（３）が接着接続部及び／又はスナップ・ロック接続部を用いて桶部材の縁領域（２６）上に配設されていることを特徴とする、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１）。
  3. ハウジング（３）がパワー半導体モジュール（１）の内部への延長部（３６）を有し、これらの延長部（３６）が、冷却体（９０）上にパワー半導体モジュール（１）を固定するための捩込み接続部を配設するために連続穴を有することを特徴とする、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１）。
  4. 延長部（３６）がベースボディ（２）の底領域（２０）に至るまで達し、この底領域（２０）が同様に穴（２２）を有し、及び／又は、延長部（３６）が基板（５）に至るまでに達し、基板（５）及びベースボディ（２）の底領域（２０）が穴（５６、２２）を有することを特徴とする、請求項３に記載のパワー半導体モジュール（１）。
  5. パワー半導体モジュール（１）のベースボディ（２）が冷却体（９０）及び／又は基板（５）に対して接着接続部を用いて固定されていることを特徴とする、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１）。
  6. 基板（５）の絶縁材料ボディ（５４）が直接的にベースボディ（２）の底領域（２０）上に接着接続部を用いて固定されていることを特徴とする、請求項５に記載のパワー半導体モジュール（１）。
  7. ハウジング（３）が一部材で形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１）。
  8. ハウジング（３）が、ベースボディ（２）の桶状部分の側壁（２４）とオーバーラップしていることを特徴とする、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１）。
JP2006191708A 2005-08-09 2006-07-12 桶形状のベースボディを備えたパワー半導体モジュール Expired - Fee Related JP5075368B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005037522A DE102005037522A1 (de) 2005-08-09 2005-08-09 Leistungshalbleitermodul mit wannenförmigem Grundkörper
DE102005037522.7 2005-08-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007049131A true JP2007049131A (ja) 2007-02-22
JP5075368B2 JP5075368B2 (ja) 2012-11-21

Family

ID=37529277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006191708A Expired - Fee Related JP5075368B2 (ja) 2005-08-09 2006-07-12 桶形状のベースボディを備えたパワー半導体モジュール

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1753025B1 (ja)
JP (1) JP5075368B2 (ja)
AT (1) ATE445910T1 (ja)
DE (2) DE102005037522A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008105131A1 (ja) 2007-02-28 2008-09-04 Nec Corporation 携帯電子機器
JPWO2013141287A1 (ja) * 2012-03-22 2015-08-03 三菱電機株式会社 半導体装置及びその製造方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008054932B4 (de) * 2008-12-18 2011-12-01 Infineon Technologies Ag Leistungshalbleitermodul mit versteifter Bodenplatte
DE102010043446B3 (de) 2010-11-05 2012-01-12 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Leistungshalbleitersystem
EP3799546A1 (de) * 2019-09-25 2021-03-31 Siemens Aktiengesellschaft Träger für elektrische bauelemente

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11312782A (ja) * 1998-04-30 1999-11-09 Toyota Autom Loom Works Ltd 半導体モジュール
JP2000196010A (ja) * 1998-12-25 2000-07-14 Kyocera Corp 配線基板モジュ―ル
JP2000216332A (ja) * 1999-01-20 2000-08-04 Hitachi Ltd 半導体装置
JP2003060136A (ja) * 2001-08-08 2003-02-28 Ibiden Co Ltd モジュール用基板
JP2004319992A (ja) * 2003-04-10 2004-11-11 Semikron Elektron Gmbh モジュール構成式のパワー半導体モジュール

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3604882A1 (de) * 1986-02-15 1987-08-20 Bbc Brown Boveri & Cie Leistungshalbleitermodul und verfahren zur herstellung des moduls
DE3937045A1 (de) * 1989-11-07 1991-05-08 Abb Ixys Semiconductor Gmbh Leistungshalbleitermodul
US5005069A (en) * 1990-04-30 1991-04-02 Motorola Inc. Rectifier and method
JP2883787B2 (ja) * 1993-07-20 1999-04-19 富士電機株式会社 パワー半導体装置用基板
JPH07297575A (ja) * 1994-04-21 1995-11-10 Mitsubishi Electric Corp パワーモジュール装置
JP3650162B2 (ja) * 1995-04-24 2005-05-18 三菱電機株式会社 内燃機関用点火装置
DE19533298A1 (de) * 1995-09-08 1997-03-13 Siemens Ag Elektronisches Modul mit Leistungsbauelementen
EP1818980A3 (de) * 1999-06-22 2010-08-11 Infineon Technologies AG Substrat für Hochspannungsmodule
DE10129006B4 (de) * 2001-06-15 2009-07-30 Conti Temic Microelectronic Gmbh Elektronische Baugruppe
DE10333329B4 (de) * 2003-07-23 2011-07-21 SEMIKRON Elektronik GmbH & Co. KG, 90431 Leistungshalbleitermodul mit biegesteifer Grundplatte

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11312782A (ja) * 1998-04-30 1999-11-09 Toyota Autom Loom Works Ltd 半導体モジュール
JP2000196010A (ja) * 1998-12-25 2000-07-14 Kyocera Corp 配線基板モジュ―ル
JP2000216332A (ja) * 1999-01-20 2000-08-04 Hitachi Ltd 半導体装置
JP2003060136A (ja) * 2001-08-08 2003-02-28 Ibiden Co Ltd モジュール用基板
JP2004319992A (ja) * 2003-04-10 2004-11-11 Semikron Elektron Gmbh モジュール構成式のパワー半導体モジュール

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008105131A1 (ja) 2007-02-28 2008-09-04 Nec Corporation 携帯電子機器
JPWO2013141287A1 (ja) * 2012-03-22 2015-08-03 三菱電機株式会社 半導体装置及びその製造方法
US9236316B2 (en) 2012-03-22 2016-01-12 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor device and method for manufacturing the same
DE112013001612B4 (de) 2012-03-22 2022-05-12 Mitsubishi Electric Corporation Halbleiterbauteil und Verfahren zu dessen Herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
DE502006005081D1 (de) 2009-11-26
ATE445910T1 (de) 2009-10-15
JP5075368B2 (ja) 2012-11-21
DE102005037522A1 (de) 2007-02-15
EP1753025A2 (de) 2007-02-14
EP1753025B1 (de) 2009-10-14
EP1753025A3 (de) 2008-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6237912B2 (ja) パワー半導体モジュール
CN108231714B (zh) 一种功率模块及其制作方法
JP2013232614A (ja) 半導体装置
JP2013219267A (ja) パワーモジュール
US20120235293A1 (en) Semiconductor device including a base plate
US20210400838A1 (en) Power semiconductor module and a method for producing a power semiconductor module
US9466542B2 (en) Semiconductor device
TW201138028A (en) Package for housing semiconductor element and semiconductor device using the same
WO2018087890A1 (ja) 半導体装置、インバータユニット及び自動車
WO2013171946A1 (ja) 半導体装置の製造方法および半導体装置
JP5075368B2 (ja) 桶形状のベースボディを備えたパワー半導体モジュール
JP2002314038A (ja) パワー半導体モジュール
CN104067388A (zh) 带散热鳍片的半导体模块
US11942383B2 (en) Linear spacer for spacing a carrier of a package
JP2007073782A (ja) 大電力用半導体装置
US20060220188A1 (en) Package structure having mixed circuit and composite substrate
US20240038612A1 (en) Package with electrically insulated carrier and at least one step on encapsulant
US20230170287A1 (en) Power semiconductor module, method for assembling a power semiconductor module and housing for a power semiconductor module
JP4208490B2 (ja) 半導体電力用モジュール及びその製造方法
JP4051027B2 (ja) パワー半導体デバイスモジュール
JP2017028174A (ja) 半導体装置
JP2002314037A (ja) パワー半導体モジュール
JP6769556B2 (ja) 半導体装置及び半導体モジュール
EP1417709B1 (en) High voltage semiconductor device housing with increased clearance between housing can and die for improved flux flushing
JP2009164511A (ja) 半導体装置およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090501

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110610

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110705

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111005

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120131

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120312

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120814

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120827

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150831

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees