JP2008258241A - Semiconductor device - Google Patents

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Susumu Kimura
享 木村
Atsushi Takechi
篤 武智
Haruyuki Matsuo
治之 松尾
Naoki Honishi
直紀 保西
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device capable of stably showing original performance by suppressing heat resistance between semiconductor modules and a radiator and also between the radiator and a cooling member. <P>SOLUTION: The semiconductor device includes: the plurality of semiconductor modules 3 where semiconductor elements are sealed with a resin and through-holes are arranged; leaf springs 4 arranged on the upper surfaces of the semiconductor modules 3; a reinforcing beam 5 arranged on the upper surfaces of the leaf springs 4; the radiator 2 formed to be larger than the size of the lower surfaces of the semiconductor modules 3 and arranged on the lower surfaces of the semiconductor modules 3; first fixtures 6 for fixing the semiconductor modules 3 to the radiator 2 by insertion into the through-holes of the semiconductor modules 3 via the reinforcing beam 5 and the leaf springs 4 from the side of the reinforcing beam 5; and a frame part 7 fixedly arranged on the surface of the radiator 2 with the semiconductor modules 3 arranged thereon, so as to enclose the outer periphery of the arrangement of the semiconductor modules 3. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、車などの移動体に搭載される半導体モジュールを備えた半導体装置に関し、特に発熱による熱応力の影響を低減するものである。   The present invention relates to a semiconductor device including a semiconductor module mounted on a moving body such as a car, and particularly to reduce the influence of thermal stress due to heat generation.

従来、車などの移動体に搭載される半導体モジュールを備えた半導体装置は、半導体素子が樹脂封止された半導体モジュールの複数個がヒートシンク上に並置される。各半導体モジュールには電源接続用端子と出力端子と、中央部に設けたネジ貫通孔が設けられている。ヒートシンクには、各半導体モジュールのネジ貫通孔に対応した位置にネジ穴が設けられている。各半導体モジュールに共通にペントルーフ(pentroof)型断面形状の押え用板状バネが、各半導体モジュールのヒートシンクと反対側に設けられ、各半導体モジュールのネジ貫通孔と対応した位置にネジ貫通孔が設けられている。押え用板状バネには、半導体モジュール同志の境界部に沿う位置に対応して、スリットが形成されている。押え用板状バネに切り欠きスリットを設けると、半導体モジュールが補強梁側から補強梁と押え用板状バネとを介して、半導体モジュールのネジ貫通孔に挿入されたネジによりヒートシンクに固定されるとき、ネジの締め付け力は、各半導体モジュールに分散される。   Conventionally, in a semiconductor device including a semiconductor module mounted on a moving body such as a car, a plurality of semiconductor modules in which semiconductor elements are sealed with a resin are juxtaposed on a heat sink. Each semiconductor module is provided with a power connection terminal, an output terminal, and a screw through hole provided in the center. The heat sink is provided with a screw hole at a position corresponding to the screw through hole of each semiconductor module. A leaf spring for pressing with a pentroof-shaped cross section is provided on the opposite side of the heat sink of each semiconductor module, and a screw through hole is provided at a position corresponding to the screw through hole of each semiconductor module. It has been. A slit is formed in the pressing plate spring so as to correspond to the position along the boundary between the semiconductor modules. When a notch slit is provided in the holding plate spring, the semiconductor module is fixed to the heat sink by screws inserted into the screw through holes of the semiconductor module from the reinforcing beam side via the reinforcing beam and the holding plate spring. When the screw tightening force is distributed to each semiconductor module.

これにより、押え用板状バネは1つであっても、押さえ荷重は各半導体モジュールで独立されているため、各半導体モジュールの高さ寸法のばらつきがたとえあっても、これを吸収することができる。なお、半導体モジュールが複数個で個別に分離されている場合はもちろんであるが、半導体モジュールが分割されていない一体物であっても、押え用板状バネに切り欠きスリットを設けることにより、ネジの締め付け力は、半導体モジュールの各部に分散され、荷重の均一化に相当の効果が期待できる。   As a result, even if there is only one presser plate spring, the holding load is independent for each semiconductor module, so even if there is a variation in the height dimension of each semiconductor module, this can be absorbed. it can. Needless to say, a plurality of semiconductor modules are separated individually, but even if the semiconductor module is an undivided one, a screw is provided by providing a notch slit in the holding plate spring. The tightening force is distributed to each part of the semiconductor module, and a considerable effect can be expected for uniform load.

押え用板状バネを補強する補強梁は、押え用板状バネ上に押え用板状バネの長手方向に沿う中央部に設けられている。補強梁にも各半導体モジュールのネジ貫通孔と対応した位置にネジ貫通孔が設けられ、さらに補強梁の押え用板状バネ側には、半導体モジュール同志の境界部に荷重を発生させる(伝える)ために、半導体モジュール同志の境界部に対応した位置に突起を設ける。突起はネジ貫通孔の両側に設けられている。補強梁に突起を設けることにより、半導体モジュールの押さえ荷重が不足している領域の荷重を補うことができる。   The reinforcing beam that reinforces the presser plate spring is provided on the presser plate spring at the center along the longitudinal direction of the presser plate spring. The reinforcing beam is also provided with a screw through hole at a position corresponding to the screw through hole of each semiconductor module. Further, a load is generated (transmitted) at the boundary between the semiconductor modules on the side of the pressing plate spring of the reinforcing beam. Therefore, a protrusion is provided at a position corresponding to the boundary between the semiconductor modules. The protrusions are provided on both sides of the screw through hole. By providing protrusions on the reinforcing beam, it is possible to compensate for the load in the region where the pressing load of the semiconductor module is insufficient.

また、突起の高さ寸法、位置を最適化することにより、各半導体モジュールの高さ寸法のばらつきを吸収することができる。これは、補強梁の所望位置に突起を付加したこと、および補強のバネ効果によるものである。なお、半導体モジュールが複数個で個別に分離されている場合はもちろんであるが、半導体モジュールが分割されていない一体物であっても、補強梁の所望位置に突起を付加することにより、ネジの締め付け力は、半導体モジュールの所望部に分散され、荷重の均一化に相当の効果が期待できる。さらに、切り欠きスリットを設けた押え用板状バネと共に、突起を設けた補強梁を用いることにより、半導体モジュールの固定は、より安定したものとなる。   Further, by optimizing the height dimension and position of the protrusions, variations in the height dimension of each semiconductor module can be absorbed. This is due to the fact that a protrusion is added at a desired position of the reinforcing beam and the spring effect of reinforcement. Needless to say, a plurality of semiconductor modules are individually separated, but even if the semiconductor module is a single unit that is not divided, by adding a protrusion to the desired position of the reinforcing beam, The tightening force is dispersed in a desired portion of the semiconductor module, and a considerable effect can be expected for uniform load. Furthermore, the use of a reinforcing beam provided with a projection together with a pressing plate spring provided with a notch slit makes the fixing of the semiconductor module more stable.

これらの組み立ては、ヒートシンク上に、各半導体モジュールと押え用板状バネと補強梁を、各ネジ穴と各ネジ貫通孔を位置合わせして載置し、ネジで所望の荷重に締め付けて、各半導体モジュールをヒートシンクに固定する。このときネジの締め付け力が、押え用板状バネのたわみによって分散され、押え用板状バネが全圧縮するころには、各半導体モジュールに所望の均一な荷重を印加することができる。これは、押え用板状バネの断面形状をペントルーフ型としたことによる効果である。さらに補強梁を用いることにより、押え用板状バネの曲げ剛性を補い、押え用板状バネをより均一に各半導体モジュールに押しつけることができる。そしてこのように、各半導体モジュールに所望の均一な荷重を印加することができ、半導体モジュールとヒートシンクと間の熱抵抗を低くし安定化を図ることができる(例えば、特許文献1参照)。   In these assemblies, each semiconductor module, pressing plate spring and reinforcing beam are placed on a heat sink with each screw hole and each screw through-hole aligned and tightened to the desired load with screws. Fix the semiconductor module to the heat sink. At this time, the tightening force of the screw is dispersed by the deflection of the pressing plate spring, and a desired uniform load can be applied to each semiconductor module when the pressing plate spring is fully compressed. This is due to the fact that the cross-sectional shape of the holding plate spring is a pent roof type. Further, by using the reinforcing beam, it is possible to supplement the bending rigidity of the presser plate spring and press the presser plate spring more uniformly against each semiconductor module. In this way, a desired uniform load can be applied to each semiconductor module, and the thermal resistance between the semiconductor module and the heat sink can be lowered and stabilized (for example, see Patent Document 1).

特開2005−235992号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-235992

従来、半導体モジュールで発生した熱を、熱伝導によってヒートシンクに放熱する構成にて半導体装置が構成されているが、半導体モジュールとヒートシンクとの間の熱抵抗を抑制するため、半導体モジュールとヒートシンクとの間には、ペースト状または柔軟性のあるシート状の熱伝導性部材が設けられる場合が一般的である。また、ヒートシンク裏面(半導体モジュールが取り付けられる面の反対面)には、水や空気などの冷媒を用いる冷却部材が取り付けられ、半導体モジュールで発生した熱は冷媒を介して最終的に外気に放熱される。ヒートシンクと冷却部材との間には、先に述べたものと同様のペースト状または柔軟性のあるシート状の熱伝導性部材が設けられる場合が一般的である。   Conventionally, a semiconductor device is configured to dissipate heat generated in a semiconductor module to a heat sink by heat conduction. However, in order to suppress thermal resistance between the semiconductor module and the heat sink, In general, a paste-like or flexible sheet-like heat conductive member is provided between them. In addition, a cooling member using a coolant such as water or air is attached to the back surface of the heat sink (the surface opposite to the surface on which the semiconductor module is mounted), and the heat generated in the semiconductor module is finally dissipated to the outside air through the coolant. The In general, a paste-like or flexible sheet-like heat conductive member similar to that described above is provided between the heat sink and the cooling member.

そして、ヒートシンクと冷却部材との固定方法としては、ヒートシンクの外周部に穴を設け、この穴に対応するネジ穴を冷却部材に設け、両者をネジで締結することで、両者の間に設けられるペースト状または柔軟性のあるシート状の熱伝導性部材を流動または変形させるための圧接力を発生・維持させつつ両者を固定する場合が一般的である。これらの熱伝導性部材は熱伝導率が1〜数W/mKと、放熱経路を構成する他の部材と比較して熱伝導率が低く、空気よりは熱伝導率が高いという程度である。したがって、放熱経路全体の熱抵抗を抑制するためには、半導体モジュールとヒートシンクとの圧接力、および、ヒートシンクと冷却部材との圧接力によって熱伝導性部材を加圧し、熱伝導性部材を流動または変形させることで、熱伝導性部材の厚みを小さくする必要がある。このように、熱伝導性部材の厚みは半導体モジュールとヒートシンクとの圧接力、およびヒートシンクと冷却部材との圧接力に依存するので、半導体モジュールとヒートシンクと、およびヒートシンクと冷却部材との圧接力はできるだけ高くすることが求められる。   And as a fixing method of a heat sink and a cooling member, a hole is provided in the outer peripheral part of a heat sink, a screw hole corresponding to this hole is provided in a cooling member, and both are provided between both by fastening with a screw. In general, a paste-like or flexible sheet-like heat conductive member is fixed while generating and maintaining a pressure contact force for flowing or deforming. These thermal conductive members have a thermal conductivity of 1 to several W / mK, a thermal conductivity lower than that of other members constituting the heat dissipation path, and a higher thermal conductivity than air. Therefore, in order to suppress the thermal resistance of the entire heat dissipation path, the heat conductive member is pressurized by the pressure contact force between the semiconductor module and the heat sink and the pressure contact force between the heat sink and the cooling member, and the heat conductive member flows or It is necessary to reduce the thickness of the heat conductive member by deforming. Thus, since the thickness of the heat conductive member depends on the pressure contact force between the semiconductor module and the heat sink and the pressure contact force between the heat sink and the cooling member, the pressure contact force between the semiconductor module and the heat sink and between the heat sink and the cooling member is It needs to be as high as possible.

また、熱伝導性部材の厚みが不均一であると、厚みが大きい部分の熱抵抗が大きくなり、半導体装置の性能が熱抵抗の大きい部分に制約される。したがって半導体装置が本来の性能を発揮するためには、熱伝導性部材の厚みを均一にする必要がある。熱伝導性部材の厚みの均一性は、ヒートシンクの平面度に依存するので、ヒートシンクにはできるだけ高い平面度が要求される。また、十分な平面度を確保しても、何らかの要因でヒートシンクが変形すると、ヒートシンクの平面度が悪化する。ヒートシンクが変形する要因としては、押え用板状バネおよび補強梁によって発生する押え力の影響や、ヒートシンクと冷却部材との間に設けられるペースト状または柔軟性のあるシート状の熱伝導性部材を加圧する際の反力の影響、使用環境温度や半導体モジュールの発熱に起因する熱応力の影響などが考えられる。   In addition, if the thickness of the heat conductive member is not uniform, the thermal resistance of the portion where the thickness is large increases, and the performance of the semiconductor device is restricted to the portion where the thermal resistance is large. Therefore, in order for the semiconductor device to exhibit its original performance, it is necessary to make the thickness of the heat conductive member uniform. Since the uniformity of the thickness of the heat conductive member depends on the flatness of the heat sink, the flatness as high as possible is required for the heat sink. Even if sufficient flatness is ensured, if the heat sink is deformed for some reason, the flatness of the heat sink deteriorates. Factors that cause the heat sink to deform include the influence of the pressing force generated by the holding plate spring and the reinforcing beam, and the paste-like or flexible sheet-like heat conductive member provided between the heat sink and the cooling member. The influence of the reaction force at the time of pressurization, the influence of the thermal stress caused by the use environment temperature and the heat generation of the semiconductor module, and the like can be considered.

特に使用環境温度や半導体モジュールの発熱に起因する熱応力によってヒートシンクが変形する場合、使用環境温度や半導体モジュールの発熱量の変化によって、発生する熱応力が変化し、平面度が変化するので、熱伝導性部材の厚み、ひいては熱抵抗が変化する。つまり、想定される使用環境および使用状況の範囲において、半導体装置の本来の性能を安定的に発揮できない状況となる。したがって、半導体装置が、想定される使用環境および使用状況の範囲において、本来の性能を安定的に発揮するためには、ヒートシンクの変形を抑制する必要がある。ヒートシンクの変形量は、ヒートシンクの曲げ剛性に依存するので、ヒートシンクにはできるだけ高い曲げ剛性が要求される。上記に示した従来の半導体装置の場合、小型化、軽量化、低コスト化を図るために、ヒートシンクを薄型の放熱板にすると、放熱板の曲げ剛性が低下するため、押え用板状バネおよび補強梁によって発生する押え力によって放熱板が変形しやすくなる。   In particular, when the heat sink is deformed due to the operating environment temperature or the heat stress caused by the heat generation of the semiconductor module, the generated thermal stress changes and the flatness changes due to the change of the operating environment temperature or the heat generation amount of the semiconductor module. The thickness of the conductive member and thus the thermal resistance changes. In other words, the original performance of the semiconductor device cannot be stably exhibited within the range of the assumed usage environment and usage status. Therefore, it is necessary to suppress the deformation of the heat sink in order for the semiconductor device to stably exhibit its original performance within the range of assumed usage environments and usage conditions. Since the deformation amount of the heat sink depends on the bending rigidity of the heat sink, the bending rigidity of the heat sink is required to be as high as possible. In the case of the conventional semiconductor device described above, if the heat sink is made a thin heat sink in order to reduce the size, weight, and cost, the bending rigidity of the heat sink is reduced. The heat sink is easily deformed by the pressing force generated by the reinforcing beam.

特に最外側に配設された半導体モジュールを固定するネジよりも外側は、放熱板が片持ち梁の状態になるので変形しやすいだけでなく、押え用板状バネおよび補強梁も片持ち梁の状態になるので変形しやすい。つまり、最外側に配設された半導体モジュールを固定するネジよりも外側は、半導体モジュールと放熱板の圧接力確保が困難であるというだけでなく、放熱板の平面度確保も困難であるという問題があった。また、小型化、軽量化、低コスト化を図るために、ヒートシンクを薄型の放熱板にすると、放熱板の曲げ剛性が低下するため、先に述べたように放熱板の外周部で放熱板と冷却部材とのネジ締結により熱伝導性部材に加圧力を印加した際の反力によって放熱板が変形しやすくなる。特に、放熱板外周のネジ締結部からの距離が遠くなる放熱板中央部は変位が大きくなり、熱伝導部材の厚みを小さくすることが困難であるという問題があった。   In particular, the outside of the screw that secures the outermost semiconductor module is not only easily deformed because the heat sink is in a cantilevered state, but also the presser plate spring and reinforcing beam are It is easy to deform because it is in a state. In other words, it is not only difficult to secure the pressure contact force between the semiconductor module and the heat sink, but also the flatness of the heat sink is difficult to secure outside the screw that fixes the semiconductor module disposed on the outermost side. was there. Also, if the heat sink is made thin to reduce size, weight, and cost, the bending rigidity of the heat sink will decrease. The heat sink is easily deformed by a reaction force when a pressure is applied to the heat conductive member by screw fastening with the cooling member. In particular, there is a problem in that it is difficult to reduce the thickness of the heat conduction member because the displacement of the heat sink central portion where the distance from the screw fastening portion on the outer periphery of the heat sink increases is large.

また、小型化、軽量化、低コスト化を図るために、ヒートシンクを薄型の放熱板にすると、放熱板の曲げ剛性が低下するため、使用環境温度や半導体モジュールの発熱に起因する熱応力によってヒートシンクが変形しやすくなる。また、使用環境温度や半導体モジュールの発熱量の変化によって、発生する熱応力が変化し、平面度が変化するので、想定される使用環境および使用状況の範囲において、半導体装置の本来の性能を安定的に発揮できないという問題があった。また、放熱板の材料としては、熱抵抗を抑制するために熱伝導率の高い銅が使用される場合が多いが、銅は比重が大きいため半導体装置の軽量化が困難であるだけでなく、材料価格が比較的高い材料であるため、半導体装置の低コスト化を阻害する要因となっていた。   In addition, if the heat sink is made thin to reduce size, weight, and cost, the heat sink's bending rigidity will decrease, so the heat sink will be affected by the operating environment temperature and thermal stress caused by the heat generated by the semiconductor module. Becomes easier to deform. In addition, since the thermal stress generated changes due to changes in the usage environment temperature and the amount of heat generated in the semiconductor module, the flatness changes, so the original performance of the semiconductor device is stable within the range of the assumed usage environment and usage conditions. There was a problem that could not be demonstrated. In addition, as a material for the heat sink, copper with high thermal conductivity is often used to suppress thermal resistance, but copper is not only difficult to reduce the weight of the semiconductor device because of its large specific gravity, Since the material price is relatively high, the cost of the semiconductor device is hindered.

また、放熱板の材料として銅を使用する場合、入手が容易な板材を用いるのが一般的であり、コストを抑制するため機械加工を最小限に抑えると、形状の自由度はほとんどなく、部分的に厚さを厚くして曲げ剛性向上を図りつつ重量増加を抑制するなど、形状による改善が困難であるという問題があった。また、形状の自由度が低いことから、制御部を支持・固定する場合には、板状の放熱板に制御部を支持・固定するための部材を多数取り付ける必要があるため、部品点数が増加し、組立コストが増大するだけでなく、組立工程が複雑になり、生産性が低下するという問題点があった。   In addition, when copper is used as the material of the heat sink, it is common to use a plate material that is easily available. If the machining is minimized to reduce the cost, there is almost no degree of freedom in shape. In particular, there is a problem that it is difficult to improve the shape by increasing the thickness and suppressing the increase in weight while improving the bending rigidity. In addition, since the degree of freedom of the shape is low, when supporting and fixing the control unit, it is necessary to attach a large number of members for supporting and fixing the control unit to the plate-shaped heat sink, increasing the number of parts. However, there is a problem that not only the assembly cost increases but also the assembly process becomes complicated and the productivity is lowered.

また、半導体モジュールを駆動・制御するためには、その機能を有する制御部が必要であり、制御部の配設や支持・固定方法を検討する必要があるが、従来の半導体装置ではこの点について開示されていない。従来の半導体装置に制御部を設けるとすれば、半導体装置の設置面積を最小とするために、半導体モジュールの上方に配設し、ヒートシンクに固定された支柱状の制御部支持部材を設け、この支持部に制御部を固定する方法が一般的であると考えられる。しかし、自動車に搭載される場合のような、激しい振動を受ける状況では、多数の点で支持する必要があり、必然的に多数の制御部支持部材が必要となり、コストの増加や、部品点数の増加による生産性悪化が避けられない。   In addition, in order to drive and control the semiconductor module, a control unit having the function is necessary, and it is necessary to examine the arrangement and support / fixing method of the control unit. Not disclosed. If the control unit is provided in the conventional semiconductor device, in order to minimize the installation area of the semiconductor device, a support unit supporting member in the form of a column is provided above the semiconductor module and fixed to the heat sink. A method of fixing the control unit to the support unit is considered to be common. However, in situations where it is subject to severe vibration, such as when it is mounted on an automobile, it is necessary to support at many points, and inevitably a large number of control unit support members are required, which increases costs and increases the number of parts. Productivity deterioration due to the increase is inevitable.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、放熱部としてのヒートシンクの放熱板化(薄型化)により小型化、軽量化、低コスト化、生産性向上が可能で、半導体モジュールと放熱部との間、および、放熱部と冷却部材との間の熱抵抗を低く抑制し、想定される使用環境および使用状況の範囲において、本来の性能を安定的に発揮させることができる半導体装置を得ることを目的とする。   This invention has been made to solve the above-described problems, and it is possible to reduce the size, weight, cost, and productivity by reducing the thickness of the heat sink as a heat radiating part (thinning). It is possible to suppress the thermal resistance between the semiconductor module and the heat radiating part and between the heat radiating part and the cooling member to be low, and to stably exhibit the original performance in the range of the assumed usage environment and usage conditions. An object of the present invention is to obtain a semiconductor device that can be used.

この発明は、半導体素子が樹脂封止され貫通孔が設けられた1個または複数の半導体モジュールと、半導体モジュールの上面に配設される板状バネと、板状バネ上面に配設される補強梁と、半導体モジュールの下面に半導体モジュールの下面の大きさより大きく形成され配設される放熱部と、半導体モジュールを補強梁側から補強梁および板状バネを介して半導体モジュールの貫通孔に挿入して放熱部に固定する第1固定具と、放熱部の半導体モジュールが配設されている面上に半導体モジュールが配設されている外周を囲むように配設され固定されたフレーム部とを備えたものである。   The present invention includes one or a plurality of semiconductor modules in which a semiconductor element is sealed with resin and provided with a through hole, a plate spring disposed on the top surface of the semiconductor module, and a reinforcement disposed on the top surface of the plate spring. Inserting the semiconductor module into the through hole of the semiconductor module from the side of the reinforcing beam via the reinforcing beam and the plate spring, the beam, the heat radiation portion formed and arranged on the lower surface of the semiconductor module larger than the size of the lower surface of the semiconductor module A first fixing tool fixed to the heat radiating portion, and a frame portion disposed and fixed so as to surround an outer periphery on which the semiconductor module is disposed on a surface of the heat radiating portion on which the semiconductor module is disposed. It is a thing.

この発明の半導体装置は、半導体素子が樹脂封止され貫通孔が設けられた1個または複数の半導体モジュールと、半導体モジュールの上面に配設される板状バネと、板状バネ上面に配設される補強梁と、半導体モジュールの下面に半導体モジュールの下面の大きさより大きく形成され配設される放熱部と、半導体モジュールを補強梁側から補強梁および板状バネを介して半導体モジュールの貫通孔に挿入して放熱部に固定する第1固定具と、放熱部の半導体モジュールが配設されている面上に半導体モジュールが配設されている外周を囲むように配設され固定されたフレーム部とを備えたので、放熱部が変形することなく
本来の性能を安定的に発揮させることができる。
The semiconductor device according to the present invention includes one or more semiconductor modules in which a semiconductor element is sealed with resin and provided with a through hole, a plate spring disposed on the top surface of the semiconductor module, and a plate spring disposed on the top surface. A reinforcing beam formed on the lower surface of the semiconductor module and disposed on the lower surface of the semiconductor module larger than the size of the lower surface of the semiconductor module, and a through hole of the semiconductor module from the reinforcing beam side through the reinforcing beam and the plate spring. A first fixing tool that is inserted into the heat dissipation portion and fixed to the heat dissipation portion, and a frame portion that is disposed and fixed so as to surround an outer periphery on which the semiconductor module is disposed on a surface of the heat dissipation portion on which the semiconductor module is disposed. Therefore, the original performance can be stably exhibited without deformation of the heat dissipating part.

実施の形態1.
以下、本願発明の実施の形態について説明する。図1はこの発明における実施の形態1の半導体装置の構成を示す分解斜視図、図2は図1に示した半導体装置を組み立てた状態を示す斜視図である。図において、半導体装置1は、半導体素子が樹脂封止され貫通孔が設けられたここでは3個の半導体モジュール3と、半導体モジュール3の上面に配設される板状バネ4と、この板状バネ4の上面に配設される補強梁5と、半導体モジュール3の下面に半導体モジュールの下面の大きさより大きく形成されている例えば銅やアルミなどの高い熱伝導性を有する金属からなる放熱部としての放熱板2と、半導体モジュール3を補強梁5側から補強梁5および板状バネ4を介して半導体モジュール3の貫通孔に挿入して放熱板2に固定するネジにて成る第1固定具6と、放熱板2の半導体モジュール3が配設されている外周を囲むように配設され固定されたフレーム部7とにて構成されている。
Embodiment 1 FIG.
Embodiments of the present invention will be described below. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the semiconductor device shown in FIG. 1 is assembled. In the figure, a semiconductor device 1 includes three semiconductor modules 3 in which a semiconductor element is sealed with resin and provided with a through hole, a plate spring 4 disposed on the upper surface of the semiconductor module 3, and the plate shape. As a heat radiating portion made of a metal having high thermal conductivity such as copper or aluminum formed on the lower surface of the semiconductor module 3 larger than the size of the lower surface of the semiconductor module, the reinforcing beam 5 disposed on the upper surface of the spring 4 The first fixing tool comprising the heat radiating plate 2 and a screw for fixing the semiconductor module 3 to the heat radiating plate 2 by inserting the semiconductor module 3 into the through hole of the semiconductor module 3 through the reinforcing beam 5 and the plate spring 4 from the reinforcing beam 5 side. 6 and a frame portion 7 disposed and fixed so as to surround the outer periphery of the heat sink 2 on which the semiconductor module 3 is disposed.

フレーム部7はネジにて成る第3固定具9によって、放熱板2にネジ止めされ固定される。また、フレーム部7と放熱板2とは第3固定具9だけでなく、両者の界面に接着剤が塗布され固定されている。尚、フレーム部7と放熱板2とは第3固定具9および接着剤にて固定する例を示したが、接着剤のみで固定してもよい。そして、放熱板2と半導体モジュール3との間には、熱抵抗を抑制するため熱伝導率が1〜数W/mK程度のペースト状または柔軟性のあるシート状の熱伝導性部材(図示せず)が配設されている。フレーム部7は、例えば、ABSやPBT、PPSなどの熱可塑性の合成樹脂材にて構成し、射出成型品にて作成することができる。そして、その内部には、銅などの高い導電性を有する金属からなる複数のバスバーがインサート成型(一体成型)にて構成されている。   The frame portion 7 is screwed and fixed to the heat radiating plate 2 by a third fixture 9 made of screws. Further, the frame portion 7 and the heat radiating plate 2 are fixed not only by the third fixture 9 but also by an adhesive applied to the interface between them. In addition, although the frame part 7 and the heat sink 2 showed the example fixed with the 3rd fixing tool 9 and an adhesive agent, you may fix only with an adhesive agent. And between the heat sink 2 and the semiconductor module 3, in order to suppress thermal resistance, the thermal conductivity is a paste-like or flexible sheet-like thermal conductive member (not shown) having a thermal conductivity of about 1 to several W / mK. Is provided. The frame part 7 can be made of a thermoplastic synthetic resin material such as ABS, PBT, or PPS, and can be made of an injection molded product. A plurality of bus bars made of metal having high conductivity such as copper are formed by insert molding (integral molding).

そして、バスバーの露出部が、半導体モジュール3と電気的に接続される導電部としての外部端子8を形成している。外部端子8は、半導体モジュール3の端子32と、溶接によって接続され、所望の電気回路を構成する。尚、外部端子8と半導体モジュール3の端子32との接続は溶接に限らず、例えばネジ止め等の溶接以外の接続方法であってもよいことは言うまでもない。そして、半導体装置1を冷却する冷却部材は、例えば、半導体装置1の放熱板2の外周部設けられた穴に対応する位置にネジ穴が設けられ、穴にネジ止めすることにより固定することができる。また、放熱板2と冷却部材(図示せず)との間の熱抵抗を抑制するため、両者の間には、熱伝導率が1〜数W/mK程度の、ペースト状または柔軟性のあるシート状の熱伝導性部材が設けられる。半導体モジュール3を駆動および制御を行う制御部(図示せず)は放熱板2に形成された支持部60およびフレーム部7に形成された支持部71にネジ止めされ、固定・支持される。   The exposed portion of the bus bar forms an external terminal 8 as a conductive portion that is electrically connected to the semiconductor module 3. The external terminal 8 is connected to the terminal 32 of the semiconductor module 3 by welding to constitute a desired electric circuit. Needless to say, the connection between the external terminal 8 and the terminal 32 of the semiconductor module 3 is not limited to welding, and may be a connection method other than welding such as screwing. The cooling member that cools the semiconductor device 1 can be fixed by, for example, providing a screw hole at a position corresponding to the hole provided in the outer peripheral portion of the radiator plate 2 of the semiconductor device 1 and screwing the screw into the hole. it can. Moreover, in order to suppress the thermal resistance between the heat radiating plate 2 and the cooling member (not shown), there is a paste or flexible material having a thermal conductivity of about 1 to several W / mK between them. A sheet-like heat conductive member is provided. A control part (not shown) for driving and controlling the semiconductor module 3 is screwed to a support part 60 formed on the heat radiating plate 2 and a support part 71 formed on the frame part 7 to be fixed and supported.

上記のように構成された実施の形態1の半導体装置によれば、放熱板の半導体モジュールが配設されている外周を囲むようにフレーム部を放熱板に固定しているので、放熱板がフレーム部によって補強され、放熱板を薄型化しても、板状バネおよび補強梁によって発生する押え力の影響や、放熱板と冷却部材との間に設けられるペースト状または柔軟性のあるシート状の熱伝導性部材を加圧する際の反力の影響、使用環境温度や半導体モジュールの発熱に起因する熱応力の影響などによる放熱板の変形が抑制される。この結果、半導体モジュールと放熱板とに十分な圧接力を印加しつつ、放熱板の平面度悪化を抑制することが可能となり、さらに使用環境温度や半導体モジュールの発熱に起因する熱応力の影響による放熱板の平面度悪化をも抑制することが可能となり、ひいては半導体モジュールと放熱板との間および放熱板と冷却部材との間の熱抵抗を抑制し、想定される使用環境および使用状況の範囲において、半導体装置本来の性能を安定的に発揮させることが可能になるとともに、放熱板の薄型化による小型化、軽量化、低コスト化が可能となる。   According to the semiconductor device of the first embodiment configured as described above, since the frame portion is fixed to the heat sink so as to surround the outer periphery where the semiconductor module of the heat sink is disposed, the heat sink is the frame. Even if the heat sink is thinned by the heat sink, the influence of the pressing force generated by the plate spring and the reinforcing beam, and the heat of the paste or flexible sheet provided between the heat sink and the cooling member The deformation of the heat radiating plate due to the influence of the reaction force when pressurizing the conductive member, the influence of the use environment temperature, the thermal stress caused by the heat generation of the semiconductor module, etc. is suppressed. As a result, it is possible to suppress deterioration of the flatness of the heat sink while applying a sufficient pressure contact force between the semiconductor module and the heat sink, and further due to the influence of the use environment temperature and thermal stress caused by the heat generation of the semiconductor module. It is possible to suppress deterioration of flatness of the heat sink, and consequently suppress the thermal resistance between the semiconductor module and the heat sink and between the heat sink and the cooling member, and the expected range of use environment and use situation In addition, it is possible to stably exhibit the original performance of the semiconductor device, and it is possible to reduce the size, weight, and cost by reducing the thickness of the heat sink.

また、フレーム部を合成樹脂材にて構成するため射出成型品にて形成するが可能となり、フレーム部に半導体モジュールと電気的に接続されるバスバーをインサート成型によって一体化にて形成することができる。よって、半導体装置内部の配線作業や接続作業が容易になるだけでなく、放熱板の補強および制御部支持のための好適な形状を容易に、しかも比較的安価に実現することが可能となり、部品点数削減、組立コスト抑制、組立工程簡略化、生産性向上が可能となる。また、フレーム部と放熱板とが、接着剤、または、接着剤および第3固定具により固定されているので、フレーム部と放熱板とを固定するために、接着剤のみにて固定する場合には第3固定具を使用することなく、あるいは、接着剤および第3固定具によって固定する場合には第3固定具の使用数を最小限に抑制し、組立コスト抑制、組立工程簡略化、生産性向上が可能となる。さらに、第3固定具だけで固定する場合のように部分的な固定ではなく、フレーム部と放熱板とが接する略全ての面で両者を固定することができるので、フレーム部による放熱板の変形抑制という本発明の効果をより顕著なものとすることができる。   Further, since the frame portion is made of a synthetic resin material, it can be formed of an injection molded product, and a bus bar that is electrically connected to the semiconductor module can be integrally formed on the frame portion by insert molding. . Therefore, not only wiring work and connection work inside the semiconductor device are facilitated, but also a suitable shape for reinforcing the heat sink and supporting the control unit can be realized easily and relatively inexpensively. It is possible to reduce the number of points, reduce assembly costs, simplify the assembly process, and improve productivity. In addition, since the frame part and the heat radiating plate are fixed by the adhesive, or the adhesive and the third fixing tool, in order to fix the frame part and the heat radiating plate, only the adhesive is used. Uses the third fixture without using the third fixture, or when using the adhesive and the third fixture, minimizes the number of third fixtures used, reduces assembly costs, simplifies the assembly process, and produces It becomes possible to improve the performance. Furthermore, since the frame part and the heat sink can be fixed on almost all surfaces that are not partially fixed as in the case of fixing with the third fixture alone, the heat sink is deformed by the frame part. The effect of the present invention of suppression can be made more remarkable.

実施の形態2.
図3はこの発明における実施の形態2の半導体装置の構成を示す分解斜視図、図4は図3に示した半導体装置を組み立てた状態を示す斜視図、図5は図4に示した半導体装置の構成の一部を拡大して示す図である。図において、上記実施の形態1と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態2においてはフレーム部70を、剛性の高い金属にて構成している点が異なる。フレーム部70を金属材で構成すると、フレーム部70は導電性を有する構成となるので、上記実施の形態1のように、フレーム部70にバスバーを一体成型することはできない。したがって、内部配線や外部端子を構成する端子台を別途設ける。また、本実施の形態2においてはフレーム部70に支持部72を形成して、この支持部72を介して半導体装置1に制御部を固定して配設する。
Embodiment 2. FIG.
3 is an exploded perspective view showing the configuration of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, FIG. 4 is a perspective view showing the assembled semiconductor device shown in FIG. 3, and FIG. 5 is the semiconductor device shown in FIG. It is a figure which expands and shows a part of structure of. In the figure, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The second embodiment is different in that the frame portion 70 is made of a highly rigid metal. If the frame part 70 is made of a metal material, the frame part 70 has a conductive structure, and thus the bus bar cannot be integrally formed with the frame part 70 as in the first embodiment. Therefore, a terminal block constituting internal wiring and external terminals is separately provided. In the second embodiment, a support portion 72 is formed on the frame portion 70, and the control portion is fixedly disposed on the semiconductor device 1 via the support portion 72.

また、フレーム部70は放熱板2の略中央を跨ぐように補強部73を構成している。補強部73は、高さ方向の寸法を可能な限り大きくとり、高い剛性を持たせるよう配慮して構成する。フレーム部70を金属材で構成しつつ、上記のような複雑な形状を実現するため、例えば鉄、アルミ、マグネシウムなどの鋳造あるいはダイキャストによって製造する。フレーム部70と放熱板2とは、上記実施の形態1と同様に、ネジにて成る第3固定具9および接着剤、あるいは接着剤のみで固定されている。また、板状バネ4の両端4a、4bを、フレーム部70の部分70a、70b(尚、部分70aは図示せず、図面上の形成箇所が明確になるためにて破線にて形成箇所を示している)を介して放熱板2にネジにて成る第2固定具11で締結して構成する。尚、本実施の形態2においては、板状バネ4の両端だけを締結する構成としているが、板状バネ4と補強梁5との両端、あるいは補強梁5の両端だけを締結する構成としてもよいことは言うまでもない。また、本実施の形態2では、板状バネ4の両端4a、4bを、フレーム部7の部分70bを介して放熱板2に締結する構成としているが、フレーム部7に直接締結する構成としてもよい。   Further, the frame portion 70 constitutes a reinforcing portion 73 so as to straddle the substantial center of the heat sink 2. The reinforcing portion 73 is configured in consideration of taking as large a dimension in the height direction as possible and providing high rigidity. In order to realize the complicated shape as described above while the frame portion 70 is made of a metal material, the frame portion 70 is manufactured by casting or die casting of iron, aluminum, magnesium, or the like. Similar to the first embodiment, the frame portion 70 and the heat radiating plate 2 are fixed only by the third fixing tool 9 made of screws and an adhesive or an adhesive. In addition, both ends 4a and 4b of the plate spring 4 are connected to the portions 70a and 70b of the frame portion 70 (note that the portion 70a is not shown and the formation location on the drawing is clarified, so the formation location is indicated by a broken line. And the second heat dissipating plate 2 is fastened with a second fixing tool 11 made of screws. In the second embodiment, only both ends of the plate spring 4 are fastened. However, both ends of the plate spring 4 and the reinforcing beam 5 or only both ends of the reinforcing beam 5 may be fastened. Needless to say, it is good. In the second embodiment, both ends 4a and 4b of the plate spring 4 are fastened to the heat radiating plate 2 via the portion 70b of the frame portion 7, but may be directly fastened to the frame portion 7. Good.

上記のように構成された実施の形態2の半導体装置によれば、上記実施の形態1と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、フレーム部を、形状の自由度が高い金属材の鋳造品またはダイキャスト品で構成することにより、剛性が高く、放熱板の補強および制御部支持のための好適な形状を容易に、しかも比較的安価に実現することが可能となる。また、フレーム部に制御部を支持する支持部が設けられ、制御部がフレーム部によって支持・固定されているので、制御部を支持・固定するための部材を多数取り付ける必要がなく、部品点数削減、組立コスト抑制、組立工程簡略化、生産性向上が可能となる。また、板状バネの両端部をフレーム部を介して放熱板に締結する構造とし、板状バネおよび放熱板の、最外側に配設された半導体モジュールよりも外側が片持ち梁の状態にならないように配慮されているので、放熱板の変形抑制だけでなく、板状バネの変形をも抑制でき、半導体モジュールと放熱板との圧接力確保が容易になり、半導体モジュールと放熱板との間の熱抵抗をより小さくすることができる。   According to the semiconductor device of the second embodiment configured as described above, the frame portion has a high degree of freedom in shape, as well as the same effects as those of the first embodiment. Alternatively, by using a die-cast product, it is possible to achieve a high rigidity and a suitable shape for reinforcing the heat sink and supporting the control unit easily and relatively inexpensively. In addition, since the support part for supporting the control part is provided in the frame part, and the control part is supported and fixed by the frame part, it is not necessary to attach many members for supporting and fixing the control part, and the number of parts is reduced. As a result, assembly costs can be reduced, assembly processes can be simplified, and productivity can be improved. In addition, both ends of the plate spring are fastened to the heat sink via the frame portion, and the outer side of the plate spring and the heat sink is not cantilevered than the semiconductor module disposed on the outermost side. Therefore, it is possible not only to suppress the deformation of the heat sink, but also to suppress the deformation of the plate spring, making it easy to secure the pressure contact force between the semiconductor module and the heat sink, and between the semiconductor module and the heat sink. The thermal resistance of can be further reduced.

また、放熱板の周辺部を放熱板裏面(半導体モジュールが取り付けられる面の反対面)に取り付けられる水冷または空冷の冷却部材に固定する際に、放熱板と冷却部材との間に設けられるペースト状または柔軟性のあるシート状の熱伝導性部材を流動または変形させるための圧接力の反力によって最も変形しやすい放熱板の略中央にフレーム部の一部である補強部が配設されているので、放熱板を薄型化しても、放熱板の平面度悪化を抑制することが可能となり、ひいては放熱板と冷却部材との間の熱抵抗を抑制し、放熱板の薄型化による小型化、軽量化、低コスト化が可能となる。   Moreover, when fixing the peripheral part of a heat sink to the water-cooling or air-cooling cooling member attached to the back surface of a heat sink (the surface opposite to the surface where a semiconductor module is mounted), it is a paste provided between a heat sink and a cooling member. Alternatively, a reinforcing part, which is a part of the frame part, is disposed at the approximate center of the heat radiating plate that is most easily deformed by the reaction force of the pressure contact force for flowing or deforming the flexible sheet-like heat conductive member. Therefore, even if the heat sink is made thinner, it is possible to suppress the deterioration of the flatness of the heat sink, and consequently, the thermal resistance between the heat sink and the cooling member is suppressed, and the heat sink is made smaller and lighter by making the heat sink thinner. And cost reduction.

実施の形態3.
図6はこの発明における実施の形態3の半導体装置の構成を示す分解斜視図、図7は図3に示した半導体装置を組み立てた状態を示す斜視図である。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態3においてはフレーム部と放熱板とを一体成形にて形成し単一のベース部材12として構成している点が異なる。熱抵抗を抑制するため、ベース部材12には、高い剛性と熱伝導率が要求される。また、先に述べた実施の形態2のフレーム部70と同様に、複雑な形状を実現する必要がある。したがって本実施の形態3では、ベース部材12を例えば、アルミまたはマグネシウムの金属材のダイキャストにて製造する。
Embodiment 3 FIG.
6 is an exploded perspective view showing the configuration of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a perspective view showing a state in which the semiconductor device shown in FIG. 3 is assembled. In the figure, the same parts as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The third embodiment is different in that the frame portion and the heat radiating plate are formed by integral molding and configured as a single base member 12. In order to suppress thermal resistance, the base member 12 is required to have high rigidity and thermal conductivity. Moreover, it is necessary to realize a complicated shape as in the frame part 70 of the second embodiment described above. Therefore, in the third embodiment, the base member 12 is manufactured by die casting of a metal material such as aluminum or magnesium.

一般的なアルミダイキャスト用の素材(例えば、ADC12)は熱伝導率が90〜100W/mKであるが、近年では170W/mK前後の熱伝導率を有するアルミダイキャスト材も入手できる状況となっており、低熱抵抗が要求される製品においても、本実施の形態3での適用が可能である。さらに、フレーム部と放熱板とを一体成形にて構成し、単一のベース部材12としても、ベース部材12の中央が、ベース部材12と冷却部材との間に設けられるペースト状または柔軟性のあるシート状の熱伝導性部材を流動または変形させるための圧接力の反力によって最も変形しやすい。そこで本実施の形態3においても、先に述べた実施の形態2と同様に、ベース部材12の略中央を跨ぐように補強部121を配設する。   A general aluminum die-cast material (for example, ADC12) has a thermal conductivity of 90 to 100 W / mK, but in recent years, an aluminum die-cast material having a thermal conductivity of around 170 W / mK is available. Therefore, the present embodiment 3 can also be applied to products that require low thermal resistance. Further, the frame portion and the heat radiating plate are formed by integral molding, and even in the case of a single base member 12, the center of the base member 12 is pasty or flexible provided between the base member 12 and the cooling member. The sheet-like heat conductive member is most easily deformed by the reaction force of the pressure contact force for flowing or deforming. Therefore, also in the third embodiment, the reinforcing portion 121 is disposed so as to straddle the substantial center of the base member 12 as in the second embodiment described above.

上記のように構成された実施の形態3の半導体装置によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、フレーム部と放熱板とを一体成形にてベース部材として構成することにより、部品点数削減や、フレーム部と放熱板とを固定する部材の削減、および組立工程の簡略化だけでなく、フレーム部と放熱板とを一体化し、ベース部材という単一部品にすることで、より高い剛性を実現することができ、放熱板の変形抑制という本発明の効果がより顕著となる。   According to the semiconductor device of the third embodiment configured as described above, the frame portion and the heat radiating plate are integrally formed as a base member, as well as the same effects as those of the respective embodiments described above. By doing so, not only the number of parts is reduced, the number of members for fixing the frame part and the heat sink is reduced, and the assembly process is simplified, but the frame part and the heat sink are integrated into a single part called a base member. Thus, higher rigidity can be realized, and the effect of the present invention of suppressing deformation of the heat radiating plate becomes more remarkable.

この発明の実施の形態1における半導体装置の構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the semiconductor device in Embodiment 1 of this invention. 図1に示した半導体装置の組み立てた状態を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an assembled state of the semiconductor device shown in FIG. 1. この発明の実施の形態2における半導体装置の構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the semiconductor device in Embodiment 2 of this invention. 図3に示した半導体装置の組み立てた状態を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an assembled state of the semiconductor device shown in FIG. 3. 図4に示した半導体装置の部分を示す部分拡大斜視図である。FIG. 5 is a partially enlarged perspective view showing a portion of the semiconductor device shown in FIG. 4. この発明の実施の形態3における半導体装置の構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the semiconductor device in Embodiment 3 of this invention. 図6に示した半導体装置の組み立てた状態を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view illustrating an assembled state of the semiconductor device illustrated in FIG. 6.

符号の説明Explanation of symbols

1 半導体装置、2 放熱板、3 半導体モジュール、4 板状バネ、5 補強梁、
6 第1固定具、7,70 フレーム部、8 外部端子、9 第3固定具、
11 第2固定具、12 ベース部材、32 端子、72 支持部、
73,121 補強部。
1 semiconductor device, 2 heat sink, 3 semiconductor module, 4 plate spring, 5 reinforcing beam,
6 first fixture, 7, 70 frame portion, 8 external terminal, 9 third fixture,
11 Second fixture, 12 Base member, 32 Terminal, 72 Support part,
73,121 Reinforcement part.

Claims (8)

半導体素子が樹脂封止され貫通孔が設けられた1個または複数の半導体モジュールと、上記半導体モジュールの上面に配設される板状バネと、上記板状バネ上面に配設される補強梁と、上記半導体モジュールの下面に上記半導体モジュールの下面の大きさより大きく形成され配設される放熱部と、上記半導体モジュールを上記補強梁側から上記補強梁および上記板状バネを介して上記半導体モジュールの上記貫通孔に挿入して上記放熱部に固定する第1固定具と、上記放熱部の上記半導体モジュールが配設されている面上に上記半導体モジュールが配設されている外周を囲むように配設され固定されたフレーム部とを備えたことを特徴とする半導体装置。 One or a plurality of semiconductor modules in which a semiconductor element is sealed with resin and provided with a through hole, a plate spring disposed on the upper surface of the semiconductor module, and a reinforcing beam disposed on the upper surface of the plate spring. A heat radiating portion formed and disposed on the lower surface of the semiconductor module larger than the size of the lower surface of the semiconductor module, and the semiconductor module from the reinforcing beam side through the reinforcing beam and the plate spring. A first fixing tool that is inserted into the through hole and fixed to the heat radiating portion, and a surface of the heat radiating portion on the surface on which the semiconductor module is disposed so as to surround an outer periphery on which the semiconductor module is disposed. A semiconductor device comprising: a fixed frame portion. 上記フレーム部は、上記放熱部上の略中央を跨ぐように構成される補強部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein the frame portion includes a reinforcing portion configured to straddle a substantial center on the heat radiating portion. 上記フレーム部は、合成樹脂材にて構成され、上記半導体モジュールと電気的に接続される導通部がインサート成型にて構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体装置。 3. The semiconductor according to claim 1, wherein the frame portion is made of a synthetic resin material, and a conductive portion electrically connected to the semiconductor module is formed by insert molding. apparatus. 上記フレーム部は、金属材にて構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein the frame portion is made of a metal material. 上記板状バネまたは上記補強梁のいずれか少なくとも一方の両端に、上記フレーム部に、または、上記フレーム部を介して上記放熱部に固定する第2固定具を備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずかに記載の半導体装置。 The second fixing device that is fixed to the frame portion or to the heat dissipation portion via the frame portion, at both ends of at least one of the plate spring or the reinforcing beam. The semiconductor device according to claim 1. 上記フレーム部は、上記放熱部に接着剤または接着剤および第3固定具により固定されていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずかに記載の半導体装置。 6. The semiconductor device according to claim 1, wherein the frame portion is fixed to the heat radiating portion with an adhesive or an adhesive and a third fixture. 上記フレーム部および上記放熱部が、一体成形にて構成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の半導体装置。 6. The semiconductor device according to claim 1, wherein the frame part and the heat dissipation part are formed by integral molding. 上記半導体モジュールの駆動および制御を行う制御部が、上記フレーム部に固定して配設されていることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の半導体装置。 8. The semiconductor device according to claim 1, wherein a control unit for driving and controlling the semiconductor module is fixed to the frame unit.
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