JP2009525593A - 電子モジュールとこのようなモジュールの組立方法 - Google Patents

電子モジュールとこのようなモジュールの組立方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2009525593A
JP2009525593A JP2008551842A JP2008551842A JP2009525593A JP 2009525593 A JP2009525593 A JP 2009525593A JP 2008551842 A JP2008551842 A JP 2008551842A JP 2008551842 A JP2008551842 A JP 2008551842A JP 2009525593 A JP2009525593 A JP 2009525593A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductor
module
electronic component
conductive surface
connecting member
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
JP2008551842A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5106420B2 (ja
Inventor
モレル，ジヤン−ミシエル
ビベ，ロラン
メデイナ，マテユー
レオン，ルナン
Original Assignee
バレオ・エチユード・エレクトロニク
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 バレオ・エチユード・エレクトロニク filed Critical バレオ・エチユード・エレクトロニク
Publication of JP2009525593A publication Critical patent/JP2009525593A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5106420B2 publication Critical patent/JP5106420B2/ja
Active 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
    • 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
    • H01L24/34—Strap connectors, e.g. copper straps for grounding power devices; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/39—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors after the connecting process
    • H01L24/40—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors after the connecting process of an individual strap connector
    • 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
    • H01L24/34—Strap connectors, e.g. copper straps for grounding power devices; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/36—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors prior to the connecting process
    • H01L24/37—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors prior to the connecting process of an individual strap connector
    • 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
    • H01L24/34—Strap connectors, e.g. copper straps for grounding power devices; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/39—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors after the connecting process
    • H01L24/41—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors after the connecting process of a plurality of strap connectors
    • 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
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/84—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a strap connector
    • 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
    • H01L2224/34—Strap connectors, e.g. copper straps for grounding power devices; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/36—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/37—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors prior to the connecting process of an individual strap connector
    • H01L2224/37001—Core members of the connector
    • H01L2224/37099—Material
    • H01L2224/371—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • 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
    • H01L2224/34—Strap connectors, e.g. copper straps for grounding power devices; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/36—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/37—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors prior to the connecting process of an individual strap connector
    • H01L2224/37001—Core members of the connector
    • H01L2224/37099—Material
    • H01L2224/371—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/37117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/37124—Aluminium [Al] as principal constituent
    • 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
    • H01L2224/34—Strap connectors, e.g. copper straps for grounding power devices; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/36—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/37—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors prior to the connecting process of an individual strap connector
    • H01L2224/37001—Core members of the connector
    • H01L2224/37099—Material
    • H01L2224/371—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/37138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/37147—Copper [Cu] as principal constituent
    • 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
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/818—Bonding techniques
    • H01L2224/81801—Soldering or alloying
    • 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
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/838—Bonding techniques
    • H01L2224/83801—Soldering or alloying
    • 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
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/84—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a strap connector
    • H01L2224/842—Applying energy for connecting
    • H01L2224/84201—Compression bonding
    • H01L2224/84205—Ultrasonic bonding
    • 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
    • H01L2924/00011—Not relevant to the scope of the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group
    • 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
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01013—Aluminum [Al]
    • 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
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01029—Copper [Cu]
    • 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
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • 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
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01047—Silver [Ag]
    • 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
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01058—Cerium [Ce]
    • 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
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • 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
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • 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
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/014—Solder alloys
    • 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
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
    • 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
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13062—Junction field-effect transistor [JFET]
    • 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
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13091—Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]
    • 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
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901—Structure
    • H01L2924/1904—Component type
    • H01L2924/19043—Component type being a resistor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10—Methods of surface bonding and/or assembly therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

モジュール（１０）は、少なくとも部分的に波形にされて交互の反対向の波形（２４ａ、２４ｂ）を画定している導体（１４）によって、電子部品（１２）の接続部材（２３）に電気的に接続される導電面（２２）を備えた電子部品（１２）を含み、第１の波形群（２４ａ）が、電子部品（１２）の導電面（２２）に接続されている。導体は、また、第１の波形群（２４ａ）に対置されて第１の波形群（２４ａ）に差し込まれた第２の波形群（２４ｂ）を含み、上記第２の波形群（２４ｂ）は、接続部材（２３）の導電面（２８）に接続されている。

Description

本発明は、電子モジュールと、このような電子モジュールの組立方法に関する。
本発明は、特に、たとえば切替機能を実施する自動車用のパワーモジュールに適用される。
従来技術では、特に国際公開第２００４／１００２５８号パンフレットによれば、少なくとも部分的に波形にされて交互の反対向の波形を画定している導体によって、電子部品の接続部材に電気的に接続される導電面を備え、第１の波形群（ｓｅｒｉｅ ｄ’ａｒｃｈｅｓ）が電子部品の導電面に接続されているタイプのモジュールが特に知られている。
このようなモジュールでは、電子部品は、たとえば、基板に配置された半導体チップを含む。導電面は一般に金属被覆され、たとえば金属膜で覆われている。
接続部材は、たとえば、上記環境と電子部品との接続手段、放熱手段、または第２の電子部品を含む。
自動車用のパワーモジュールには比較的強い電流が流れ、モジュールは、一般に高温にされる環境に設置される。
従って、モジュールは、電子部品が周囲の高すぎる温度で損傷することを避けるために、できるだけ熱を逃がさず、それゆえ、できるだけ抵抗が小さいことが望ましい。
このため、国際公開第２００４／１００２５８号パンフレットに記載された導体は、ほぼ帯状であって、接続部材に接続された第１の端と、交互の反対向の波形を画定している第２の波形の端とを含む。
第１の波形群は、電子部品の導電面にそれぞれ溶着されて、導電面と導体とが接する多数の領域を形成するようにされている。
導電面と導体との上記多数の接触領域により、金属被覆された導電面で電流の行程の長さを制限し、それによって導電面の抵抗を制限し、このようにして上記導電面からの放熱を制限することができる。
しかしながら、国際公開第２００４／１００２５８号パンフレットでは、導体の両端間の電流行程が比較的長いので、比較的多量のエネルギーがジュール効果により導体に放散され、それによって電子部品の付近でも同様に温度が著しく上昇することがある。
本発明は、特に、ジュール効果により導体に放散されるエネルギー、従って電子部品に伝えられる熱を著しく減少させることを目的とする。
このため、本発明は、導体が、第１の波形群に対置されて第１の波形群に差し込まれた第２の波形群を含み、上記第２の波形群が、接続部材の導電面に接続されていることを特徴とする上記のタイプのモジュールを目的とする。
従って、電子部品から接続部材に向って流れる電流が通る行程の長さはもはや導体の長さではなく、波形の長さの半分に等しくなる。導体の抵抗と、ジュール効果により熱として放散されるエネルギーとは、電流が流れる行程の長さに直接比例するので、ジュール効果による導体へのエネルギー放散により温度上昇して電子部品が損傷するリスクは大幅に低減される。
さらに、第１の波形群によって、電子部品の導電面に配分された多数の領域に導体が接続されるので、上記多数の領域を介して電子部品と導体との間に電流が流れる。そのため、電流の通過領域の上記配分によって、ジュール効果により放散される熱を電子部品の導電面に分配することが可能になり、上記領域の温度を制限することができる。これによって電子部品が損傷するリスクをさらに抑えることができる。
さらに、本発明によるモジュールでは、導体の第２の波形群によって、上記導体が接続部材と接する面積が従来技術よりも大きくなる。ところで、一般に、接続部材は放熱手段を形成可能であり、導体は同様に熱を伝える。従って、本発明によるモジュールは、また、電子部品の付近で熱をいっそう有効に放出できる。そのため、電子部品が損傷するリスクはいっそう減少する。
しかも、本発明によるモジュールは小型化されているので、外形寸法が最も重要なファクターである大部分のシステムに完全に適合する。
任意選択として、上記電子部品は半導体チップを含む。
この場合、本発明によるモジュールは特に適している。実際、半導体チップは非常に壊れやすく、公知の手段（ろう付け等）による他の要素への直接接続が難しい場合があり、上記手段がチップを損傷することがある。
有利には、導体はほぼ帯状である。
実際、上記形状は、モジュールの外形寸法を不適切に増加することなく、導体の断面を大きくし、それによってモジュールの各要素と導体との接触面積を増やすことができるので有利である。
さらに、波形の帯の形状をした導体は適切な機械特性を有し、特に、接続部材の有効な支持手段を形成するのに適した剛性を有する。
有利には、導体は多層である。
そのため、導体は、必要な場合には、電子部品との結合に特に適した材料からなる層と、接続部材との結合に特に適した材料からなる層と、特に抵抗率を下げることによって導体の抵抗をさらに低減することを目的とした、非常に導電性の高い材料からなる層とを含む。
任意選択として、導体の波形の高さはほぼ一定である。
任意選択として、モジュールは、自動車用のパワー電子モジュールを形成する。
特定の実施形態では、導体の第１の波形群が電子部品に溶着される。
本発明は、また、電子部品の導電面に導体の第１の波形群を溶着する少なくとも一つのステップを有する、本発明によるモジュールの組立方法を目的とし、該方法は、その後、導体の第２の波形群に接する接続部材を位置決めするステップと、次に、導体と接続部材との結合ステップとを含むことを特徴とする。
第１の実施形態では、導体と接続部材との結合ステップが、導体と接続部材とを保持する圧力を加えるステップを含む。
第２の実施形態では、導体と接続部材との結合ステップが、材料供給によりまたは材料供給なしで導体に接続部材を溶着する少なくとも一つのステップを含む。
材料供給しないで溶着する一例は超音波溶着である。材料供給による溶着は、ろう付けとすることができる。
後者の場合、結合ステップの前に電子部品の保護ステップを実施可能である。
こうした保護は、一時的なものであっても最終的なものであってもよく、たとえば電子部品への材料溶射等の溶着による結合操作により損傷しうる電子部品を保護することができる。
特定の実施形態において、保護ステップは、電子部品にポリマー層を堆積するステップを含み、その結果としてポリマー層が電子部品の導電面を被覆する。
本発明は、例としてのみ挙げられ、添付図面を参照しながらなされた以下の説明を読めば、いっそう理解されるであろう。
図１と図２に示されたモジュール１０は、電子部品１２と、たとえば全部で３個の導体１４とを含む。このようなモジュールは、記載された実施例では、たとえば自動車で使用されるパワーモジュールである。
電子部品１２は、基板１８に配置された半導体チップ１６を含み、電気絶縁体と放熱手段とを同時に形成する。電気部品は、たとえば集積されていないＭＯＳＦＥＴまたはＪＦＥＴトランジスタとすることができる。上記半導体チップ１６を金属膜２０で被覆して、接続部材２３等の他の要素との電気接続用に構成された、電子部品１２の導電面２２を形成する。
接続部材２３は、上記例では、電子部品１２を他の電子部品に電気接続可能にするコネクタである。
導体１４は、ほぼ帯状で、また波形にされている。導体は、導電面２２と接続部材２３とに結合されている。導体は、互いにほぼ平行に長手方向に延びている。
図１からいっそう明確に分かるように、各導体１４は、交互の反対向の波形２４ａ、２４ｂを画定し、上記波形がほぼ同じ高さである。
実際、第１の波形群２４ａは金属膜２０の導電面２２に結合され、第１の波形群２４ａに対置されて上記波形群２４ａに差し込まれた第２の波形群２４ｂは、接続部材２３の導電面２８に結合されている。
導電面２２と２８は互いにほぼ平行であり、導体１４と接する２つの平行面を形成して、波形群２４ａ、２４ｂの頂部と接する。
このようにして、導電性の帯は、導電面２２と接する少なくとも一つの領域３０と、接続部材２３の導電面２８と接する少なくとも一つの領域３２とを含む。領域３０、３２は、全て同じポテンシャルにある。
また、各導体１４は多層である。特に、各導体は、電子部品１２の導電面２２と接するアルミニウム層３４と、接続部材２３と接する銅の層３６とを含む。銅の層３６は、接続部材２３と導通しながら、導体１４に高い抵抗率を付与する。導体は、アルミニウム層３４により金属膜２０と導通することができる。
本発明によるモジュールでは、特に図１に示したように、電流は、波形の半分の長さで導体１４の非常に短い行程Ｌを流れる。
そのため、導体の電気抵抗は著しく減少し、モジュール内に熱として放散されるエネルギーも同様に減少する。さらに、導体１４と、放熱手段を同様に形成する接続部材２３との間の多数の電気的、熱的接触領域３２により、半導体チップ１６の付近で熱を有効に調節でき、それによって、半導体チップの損傷を回避できる。
波形の導体１４は、また、接続部材２３のための支持体を形成していることに留意されよう。
次に、上記モジュール１０の組立方法の連続ステップについて説明する。方法は、まず、電子部品１２の導電面２２に導体１４の第１の波形群２４ａを溶着する従来のステップを含む。
溶着は、特に超音波溶着である。実際、上記タイプの溶着により、完全な制御のもとで導体１４の非常に小面積の領域を溶着することができる。そのため、これは、非常に壊れやすいチップ１６を含む電子部品１２への溶着に特に適している。
次に、方法は、接続部材２３を各導体１４の第２の波形群２４ｂに当接位置決めするステップを含む。
上記ステップの後に、導体１４と接続部材２３とを結合するステップが続く。
第１の実施形態によれば、こうした結合は単に電気的かつ熱的なものとすることができ、すなわち電気と熱とを伝達する。この場合、結合ステップは接続部材２３に対して、上記接続部材２３を導体１４と共に保持する圧力を加えることから構成できる。一般に、こうした圧力は、従来の弾性手段によって、接続部材２３の導電面２８に対して垂直な方向に加えられる。
第２の実施形態によれば、接続部材２３と導体１４との結合は、また、機械的なものとすることができ、すなわち接続部材２３と導体１４との間に機械的な応力を伝達する。この場合、結合ステップは、たとえば接続部材２３と導体１４とのろう付けステップ等の溶着ステップを含む。ろう付けは、たとえば、錫鉛合金または錫銀合金を用いて実施可能である。
上記第２の実施形態では、結合ステップの前に電子部品１２の保護ステップを実施可能である。これは、たとえば電子部品１２にポリマー層を堆積することからなり、それによってポリマー層が電子部品１２の導電面２２を被覆する。このようにして導電面が保護されるので、結合ステップ中、たとえばろう付けによる材料溶射によって電子部品が損傷することがない。しかしながら、電子部品１２の保護は、単に一時的なものであってもよいし、あるいは別な仕方で実施してもよい。
電子モジュールと、上記モジュールの組立方法とは、上記の実施形態に制限されるものではないことに留意されよう。
変形実施形態では、金属膜２０と接続部材２３の導電面２２、２８を平行にしなくともよく、その場合、波形群２４ａ、２４ｂは、ほぼ同じ高さになるわけではない。さらに、接続部材と導体との結合をガス溶着によって実施してもよい。
本発明によるモジュールの縦断面図である。 接続部材との結合前の本発明によるモジュールの上部斜視図である。

Claims (12)

  1. 少なくとも部分的に波形にされて交互の反対向の波形（２４ａ、２４ｂ）を画定している導体（１４）によって、電子部品（１２）の接続部材（２３）に電気的に接続される導電面（２２）を備えた電子部品（１２）を含み、第１の波形群（２４ａ）が、電子部品（１２）の導電面（２２）に接続されているモジュール（１０）であって、導体が、また、第１の波形群（２４ａ）に対置されて第１の波形群（２４ａ）に差し込まれた第２の波形群（２４ｂ）を含み、前記第２の波形群（２４ｂ）が、接続部材（２３）の導電面（２８）に接続されていることを特徴とする、モジュール。
  2. 電子部品（１２）が、半導体チップ（１６）を含むことを特徴とする、請求項１に記載のモジュール（１０）。
  3. 導体（１４）が、ほぼ帯状であることを特徴とする、請求項１または２に記載のモジュール（１０）。
  4. 導体（１４）が多層であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のモジュール（１０）。
  5. 導体（１４）の波形群（２４ａ、２４ｂ）の高さがほぼ一定であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のモジュール（１０）。
  6. 自動車用のパワーモジュールを形成することを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のモジュール（１０）。
  7. 導体の第１の波形群が電子部品に溶着されることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のモジュール（１０）。
  8. 電子部品（１２）の導電面（２２）に導体（１４）の第１の波形群（２４ａ）を溶着する少なくとも一つのステップを含む、モジュールの組立方法であって、その後、導体（１４）の第２の波形群（２４ｂ）に接する接続部材（２３）を位置決めするステップと、次に、導体（１４）と接続部材（２３）との結合ステップとを含むことを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のモジュールの組立方法。
  9. 導体（１４）と接続部材（２３）との結合ステップが、導体（１４）と前記接続部材（２３）とを保持する圧力を接続部材（２３）に加えるステップを含むことを特徴とする、請求項８に記載の方法。
  10. 導体（１４）と接続部材（２３）との結合ステップが、導体（１４）と接続部材（２３）とを材料供給によりまたは材料供給なしで溶着する少なくとも一つのステップを含むことを特徴とする、請求項８に記載の方法。
  11. 結合ステップの前に電子部品（１２）の保護ステップが行われることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
  12. 保護ステップが、電子部品（１２）にポリマー層を堆積するステップを含み、その結果としてポリマー層が電子部品（１２）の導電面（２２）を被覆することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
JP2008551842A 2006-01-30 2007-01-30 電子モジュールとこのようなモジュールの組立方法 Active JP5106420B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0600841 2006-01-30
FR0600841A FR2896914B1 (fr) 2006-01-30 2006-01-30 Module electronique et procede d'assemblage d'un tel module
PCT/FR2007/050710 WO2007085774A1 (fr) 2006-01-30 2007-01-30 Module electronique et procede d'assemblage d'un tel module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009525593A true JP2009525593A (ja) 2009-07-09
JP5106420B2 JP5106420B2 (ja) 2012-12-26

Family

ID=37388437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008551842A Active JP5106420B2 (ja) 2006-01-30 2007-01-30 電子モジュールとこのようなモジュールの組立方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8039973B2 (ja)
EP (1) EP1979938B1 (ja)
JP (1) JP5106420B2 (ja)
CN (1) CN101390206B (ja)
FR (1) FR2896914B1 (ja)
WO (1) WO2007085774A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013507760A (ja) * 2009-10-07 2013-03-04 バレオ・エチユード・エレクトロニク 自動車のための電力モジュール
JP2022048877A (ja) * 2020-09-15 2022-03-28 株式会社東芝 半導体装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5473733B2 (ja) * 2010-04-02 2014-04-16 株式会社日立製作所 パワー半導体モジュール
US8541875B2 (en) * 2011-09-30 2013-09-24 Alliance For Sustainable Energy, Llc Integrated three-dimensional module heat exchanger for power electronics cooling

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4606962A (en) * 1983-06-13 1986-08-19 Minnesota Mining And Manufacturing Company Electrically and thermally conductive adhesive transfer tape
US6063648A (en) * 1998-10-29 2000-05-16 Tessera, Inc. Lead formation usings grids
JP2005328071A (ja) * 1994-11-18 2005-11-24 Tessera Inc 順応性熱コネクタ、その製造および使用方法並びにその集成体

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2119567C2 (de) * 1970-05-05 1983-07-14 International Computers Ltd., London Elektrische Verbindungsvorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP0145577B1 (fr) * 1983-12-12 1989-01-25 Hugues Lesourd Structure métallique emboutissable, de type sandwich, son procédé de fabrication et une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé
US4688150A (en) * 1984-06-15 1987-08-18 Texas Instruments Incorporated High pin count chip carrier package
US5917707A (en) * 1993-11-16 1999-06-29 Formfactor, Inc. Flexible contact structure with an electrically conductive shell
US5069978A (en) * 1990-10-04 1991-12-03 Gte Products Corporation Brazed composite having interlayer of expanded metal
US5438477A (en) * 1993-08-12 1995-08-01 Lsi Logic Corporation Die-attach technique for flip-chip style mounting of semiconductor dies
US5518964A (en) * 1994-07-07 1996-05-21 Tessera, Inc. Microelectronic mounting with multiple lead deformation and bonding
US6086386A (en) * 1996-05-24 2000-07-11 Tessera, Inc. Flexible connectors for microelectronic elements
US6777963B2 (en) * 2001-11-08 2004-08-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Chip-mounted contact springs
JP2004172489A (ja) * 2002-11-21 2004-06-17 Nec Semiconductors Kyushu Ltd 半導体装置およびその製造方法
US20040217488A1 (en) * 2003-05-02 2004-11-04 Luechinger Christoph B. Ribbon bonding
US7304376B2 (en) * 2003-07-30 2007-12-04 Tessers, Inc. Microelectronic assemblies with springs
DE102004048529B4 (de) * 2003-10-23 2014-07-03 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Elektronisches Gerät mit Halbleiterchip, der über eine Lötmittelschicht mit einem metallischen Leiterteil flächig verbunden ist
US7435102B2 (en) * 2005-02-24 2008-10-14 Advanced Interconnections Corporation Interconnecting electrical devices

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4606962A (en) * 1983-06-13 1986-08-19 Minnesota Mining And Manufacturing Company Electrically and thermally conductive adhesive transfer tape
JP2005328071A (ja) * 1994-11-18 2005-11-24 Tessera Inc 順応性熱コネクタ、その製造および使用方法並びにその集成体
US6063648A (en) * 1998-10-29 2000-05-16 Tessera, Inc. Lead formation usings grids

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013507760A (ja) * 2009-10-07 2013-03-04 バレオ・エチユード・エレクトロニク 自動車のための電力モジュール
JP2022048877A (ja) * 2020-09-15 2022-03-28 株式会社東芝 半導体装置
JP7438071B2 (ja) 2020-09-15 2024-02-26 株式会社東芝 半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007085774A1 (fr) 2007-08-02
EP1979938B1 (fr) 2014-08-06
EP1979938A1 (fr) 2008-10-15
FR2896914A1 (fr) 2007-08-03
US20090179336A1 (en) 2009-07-16
CN101390206B (zh) 2010-06-23
JP5106420B2 (ja) 2012-12-26
FR2896914B1 (fr) 2008-07-04
US8039973B2 (en) 2011-10-18
CN101390206A (zh) 2009-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4569473B2 (ja) 樹脂封止型パワー半導体モジュール
JP7241763B2 (ja) パワー半導体装置およびその製造方法、ならびに電力変換装置
TWI301333B (en) Thermoelectric device and method of manufacturing the same
CN107342510B (zh) 电连接器组件
US20050255304A1 (en) Aligned nanostructure thermal interface material
CN102446880B (zh) 包括插件的半导体模块和用于生产包括插件的半导体模块的方法
US7847390B2 (en) Semiconductor device
CN108604768B (zh) 半导体激光器装置及其制造方法
JP2006295158A (ja) 材料結合式で配設された端子要素を有するパワー半導体モジュール
JP6945418B2 (ja) 半導体装置および半導体装置の製造方法
CN101789404A (zh) 散热器
JP2009129952A (ja) 半導体装置
US8730676B2 (en) Composite component and method for producing a composite component
JP5106420B2 (ja) 電子モジュールとこのようなモジュールの組立方法
JP2008147469A (ja) 半導体装置
JP6200759B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP5227716B2 (ja) 発熱部品搭載回路基板
KR20090120437A (ko) 열전달부재를 구비한 열전모듈
CN107078126B (zh) 半导体模块以及半导体模块用的导电构件
JP4833795B2 (ja) 半導体素子の接続リード
JP6011410B2 (ja) 半導体装置用接合体、パワーモジュール用基板及びパワーモジュール
JP2021182568A (ja) パワーモジュール
JP5145168B2 (ja) 半導体装置
JP2008226920A (ja) パワーモジュールの接続構造
JP2008258448A (ja) バスバーおよび半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100128

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120117

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120124

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20120420

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20120427

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120724

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: 20120904

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: 20121002

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5106420

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151012

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250