JP2011023463A - 半導体モジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】 放熱性能の向上を極力図った半導体モジュールを提供する。
【解決手段】 半導体モジュール４０は、半導体チップ４１と、半導体チップ４１を覆う樹脂部４２と、半導体チップ４１で生じた熱を逃がすための放熱部４３と、半導体チップ４１にボンディングされた３つの端子４４、４５、４６とを備えている。放熱部４３は、樹脂部４２よりも幅広となっている。詳しくは、上下方向に垂直な断面における断面積を考えた場合、放熱部４３の断面積が樹脂部４２の断面積よりも大きくなっている。また、放熱部４３は、樹脂部４２以上の厚みを有している。さらにまた、放熱部４３は、上面に、２つの溝条４７、４８を有している。そして、３つの端子４４〜４６のうちソース４５が放熱部４３に接続されている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、モータを回転駆動するためのスイッチング機能を有する半導体モジュールに関する。
年々、車両のモータ制御化が進み、モータとその制御を司るＥＣＵが増加傾向にある。一方、ユーザに快適な空間を提供するために、車室内空間を拡げる試みがなされている。そのため、モータ及びＥＣＵを配置するためのスペースの確保が課題となっており、モータ及びＥＣＵの小型化が重要になっている。
例えば、電動パワーステアリングシステム（以下「ＥＰＳ」という）に用いられるＥＣＵは、エンジンルームやインパネの奥側に配置される。ところが、ＥＰＳに用いられるＥＣＵは、大電流（約１００Ａ）でモータを駆動するため、スイッチング素子の発熱が大きくなる。したがって、このようなＥＣＵを小型化するためには、高い放熱構造が必要となる。この点、半導体チップの上面に放熱板を設けた半導体モジュールが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許第２６８５０３９号公報
しかしながら、上記特許文献１に記載の半導体モジュールでは、放熱面から十分とは必ずしも言えない場合がある。
本発明は、上述した問題に鑑み、放熱性能の向上を極力図った半導体モジュールを提供することを目的とする。
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、スイッチング機能を有する半導体チップと、半導体チップを覆うように成形された樹脂部と、樹脂部から側方へ突出し、当該樹脂部の下面側で基板に半田付けされる複数の端子と、樹脂部の上面側に配置され、半導体チップで生じた熱を逃がす放熱部と、を備えている。
ここで特に本発明では、複数の端子のうちの特定の端子は、当該端子から放熱部への熱伝導が可能となるよう放熱部に接続されている。
半導体モジュールを用いて大電流を供給する場合、特定の端子に大電流が流れることから、半導体チップだけでなく、当該端子も発熱することが知られている。そこで、本発明では、特定の端子を放熱部に接続するようにした。これにより、特定の端子で生じた熱も放熱部へ伝わる。その結果、放熱性能の向上を極力図ることができる。
なお、特定の端子が複数ある場合には、複数の端子にそれぞれ対応させ、相互に絶縁された複数の放熱部を形成するようにすればよい。
ところで、放熱性能を高めるという観点からは、請求項２に示すように、上下方向に垂直な断面における面積が樹脂部の面積以上となるように放熱部を形成してもよい。このようにすれば、表面積が大きくなるため、より高い放熱性能が発揮される。
また、熱容量を大きくするという観点からは、請求項３に示すように、上下方向の厚みが樹脂部の厚み以上となるように放熱部を形成してもよい。このようにすれば、放熱部の熱容量が大きくなるため、半導体チップからの熱を十分に逃がすことができる。
さらにまた、表面積を大きくするという観点では、請求項４に示すように、放熱部の上面に溝条を形成することが考えられる。このようにすれば、表面積がより大きくなるため、より高い放熱性能が発揮される。また、例えば放熱ゲルなどで放熱部を覆う場合、溝条によってゲルが移動してしまうことを抑制できる。
ここまでは、基板とは反対側へ熱を逃がす構成について説明したが、さらに、請求項５に示すように、樹脂部が、その下面側に、基板側へ熱を逃がす熱伝導部を有していることとしてもよい。この場合、請求項６に示すように、熱伝導樹脂にて熱伝導部を形成することが例示される。また、請求項７に示すように、金属材料にて熱伝導部を形成することが例示される。このようにすれば、基板側へも熱を逃がすことができるため、より放熱性能を高めることができる。
一方、例えば半導体モジュールが近接して配置されている場合、基板側へ熱を逃がすことで基板のパターンなどを熱が伝わると、半導体モジュールが相互に熱による影響を受ける虞がある。そこで、請求項８に示すように、樹脂部が、その下面に、基板側への熱の伝達を抑制する断熱部を有することとしてもよい。このようにすれば、基板から伝わる熱によって半導体モジュールが影響を受けることを抑制できる。
ところで、樹脂部の上面側及び下面側だけでなく、請求項９に示すように、樹脂部が、その側方から突出する側方放熱部を有することとしてもよい。例えば、半導体チップに接続された板状の金属部材を樹脂部の側方から突出させるという具合である。このようにすれば、より放熱性能を向上させることができる。
本発明の第１実施形態としてのＥＣＵの概略断面図である。 本発明の第１実施形態としてのＥＣＵの分解斜視図である。 モータへのスイッチング動作を示す説明図である。 第１実施形態の半導体モジュールを示す説明図である。 第２実施形態の半導体モジュールを示す説明図である。 第３実施形態の半導体モジュールを示す説明図である。 第４実施形態の半導体モジュールを示す説明図である。 第５実施形態の半導体モジュールを示す説明図である。 第６実施形態の半導体モジュールを示す説明図である。 第７実施形態の半導体モジュールを示す説明図である。 第８実施形態の半導体モジュールを示す説明図である。 第９実施形態の半導体モジュールを示す説明図である。 第９実施形態の半導体モジュールの変形例を示す説明図である。 第１０実施形態の半導体モジュールを示す説明図である。 第１１実施形態の半導体モジュールを示す説明図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。
（第１実施形態）
実施形態のＥＣＵは、ＥＰＳに用いられるモータを制御するものである。このＥＣＵの特徴は、モータへ供給する電流のＯＮ／ＯＦＦを切り換えるスイッチとしての半導体モジュールを備えている点にある。このとき、モータへは大電流が供給されるため、半導体モジュールの発熱が問題となる。
図１に示すように、ＥＣＵ１の外郭は、底部となるヒートシンク１０及び、基板２０を上方から覆うカバー３０で構成されている。
図２に示すように、ヒートシンク１０は、略長方形状をしており、１つのコーナーの近傍に、凹部１１を有している。この凹部１１に、４つの半導体モジュール４０が収容配置される。
基板２０は、ヒートシンク１０と同様の長方形状となっており、ヒートシンク１０の凹部１１に対応する下面に、４つの半導体モジュール４０を実装している。図２では、奥側のコーナー部下面に、半導体モジュール４０が実装されている様子が分かる。また、基板２０の一辺には、側方へ突出するようにしてコネクタ５１が実装されている。図２では、半導体モジュール４０から離間する手前側の一辺にコネクタ５１が実装されている様子が分かる。
図１に示すように、基板２０には、さらに、コネクタ５１の内側に、リレー５２及び、コイル５３、アルミ電解コンデンサ５４が配置されている。なお、これらの電子部品５２〜５４は、図２には示していない。
カバー３０は、半導体モジュール４０が実装されるコーナー部分に対応する断面波形状の放熱部３１を有している。このような波形状により、表面積が大きくなっており放熱に寄与する。また、カバー３０の歪みも防止されることになる。また、カバー３０は、コネクタ５１側に、電子部品５１〜５４を収容する収容部３２を有している。
図２に示すように、ヒートシンク１０とカバー３０とは、基板２０を挟み込むように螺着される。このとき、ヒートシンク１０の凹部１１には、放熱ゲル６１が供給される。これにより、半導体モジュール４０の周囲は、放熱ゲル６１で満たされる。同様に、カバー３０の放熱部３１の下方にも、放熱ゲル６２が供給される。これにより、放熱部３１と基板２０との間も、放熱ゲル６２で満たされる。
次に、半導体モジュール４０の電気的な接続について説明する。図３は、電気的な接続を示す説明図である。
電源９１の電源ライン９２は、上記コネクタ５１（図３には不図示）を介して、リレー５２に接続されている。そして、コイル５３を経由して、半導体モジュール４０への電流供給がなされる。コイル５３は、いわゆるチョークコイルであり、電源９１のノイズを除去する。
次に、４つの半導体モジュール４０の接続について説明する。なお、４つの半導体モジュール４０を区別するため、図３中の記号Ａ〜Ｄを用い説明する。ここでは、Ａ半導体モジュール４０とＣ半導体モジュール４０とが直列に接続されており、Ｂ半導体モジュール４０とＤ半導体モジュール４０とが直列に接続されている。
そして、Ａ及びＣの２つの半導体モジュール４０とＢ及びＤの２つの半導体モジュール４０とが並列に接続されている。また、Ａ及びＣの２つの半導体モジュール４０の接続点と、Ｂ及びＤの２つの半導体モジュール４０の接続点との間に、リレー９３及びモータ９４が配置されている。
さらにまた、グランド側には、シャント抵抗５５が設けられている。また、アルミ電解コンデンサ５４は、電源ラインとグランドとの間に並列に接続されている。アルミ電解コンデンサ５４によって、半導体モジュール４０のＯＮ／ＯＦＦによって生じるサージ電圧が抑制される。
かかる構成により、Ａ及びＤの２つの半導体モジュール４０がＯＮとなりＢ及びＣの２つの半導体モジュール４０がＯＦＦになると、電流は、Ａ半導体モジュール４０→リレー９３→モータ９４→Ｄ半導体モジュール４０の順に流れる。反対に、Ｂ及びＣの半導体モジュール４０がＯＮとなりＡ及びＤの半導体モジュール４０がＯＦＦになると、電流は、Ｂ半導体モジュール４０→モータ９４→リレー９３→Ｃ半導体モジュール４０の順に流れる。モータ９４は、直流モータであるため、このようにして半導体モジュール４０が交互にＯＮ／ＯＦＦされることで、モータ９４が回転駆動される。なお、各半導体モジュール４０のゲートには、プリドライバ５６からの信号線が接続されている。
次に、本形態の半導体モジュール４０について説明する。図４（ａ）は半導体モジュール４０を上方から見た上面図であり、図４（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図であり、図４（ｃ）は、下方から見た下面図である。以下の図面でも、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の関係は同様になっている。
半導体モジュール４０は、半導体チップ４１と、半導体チップ４１を覆う樹脂部４２と、半導体チップ４１で生じた熱を逃がすための放熱部４３と、半導体チップ４１にボンディングされた３つの端子４４、４５、４６とを備えている。
半導体チップ４１は、その上面が放熱部４３に接触するように配置されている。これにより、半導体チップ４１から放熱部４３への速やかな熱伝導が実現される。
樹脂部４２は、その側方に端子４４〜４６を突出させるように成形されている。３つの端子４４〜４６は、図４（ａ）では、図の上から順に、ゲート４４、ソース４５、ドレイン４６となっている。３つの端子４４〜４６は下方へ折れ曲がっており、樹脂部４２の下側が基板側となる。
放熱部４３は、図４（ｃ）から分かるように、樹脂部４２よりも幅広となっている。詳しくは、上下方向に垂直な断面における断面積を考えた場合、放熱部４３の断面積が樹脂部４２の断面積よりも大きくなっている。また、放熱部４３は、樹脂部４２以上の厚みを有している。さらにまた、放熱部４３は、上面に、２つの溝条４７、４８を有している。そして、３つの端子４４〜４６のうちソース４５が放熱部４３に接続されている。
以上詳述したように、本形態の半導体モジュール４０では、ソース４５が放熱部４３に接続されている。これにより、ソース４５が発熱した場合であっても、ソース４５から放熱部４３への速やかな熱伝導が実現される。これにより、放熱性能が向上する。
また、半導体モジュール４０では、放熱部４３が樹脂部４２よりも幅広となっている（図４（ｃ）参照）。このように放熱部４３の表面積が大きくなっているため、放熱性能が向上する。
さらにまた、半導体モジュール４０では、放熱部４３の上面に２つの溝条４７、４８が形成されている（図４（ａ）、（ｂ）参照）。これにより、放熱部４３の表面積が大きくなるため、放熱性能が向上する。また、溝条４７、４８が抵抗となるため、放熱ゲル６１の移動を抑制することができる。
また、半導体モジュール４０では、放熱部４３の上下方向の厚みが樹脂部４２の厚み以上になっている（図４（ｂ）参照）。これにより、放熱部４３の熱容量が大きくなるため、半導体チップ４１からの熱を十分に逃がすことができる。
なお、本形態では、ソース４５が放熱部４３に接続されているものとしたが、ソース４５に代え又は加え、ドレイン４６が放熱部４３に接続されていることとしてもよい。大電流の流れるソース４５及びドレイン４６は、発熱する可能性が高いためである。ソース４５及びドレイン４６の両方を放熱部４３に接続する場合、両端子４５、４６にそれぞれ対応させて相互に絶縁された２つの放熱部を形成することが考えられる。この点については、以下の形態でも同様である。
（第２実施形態）
第２実施形態の半導体モジュールを、図５に示す。なお、ＥＣＵの構成については上記形態と同様であるため、半導体モジュールの構成についてのみ説明する。
半導体モジュール４００は、半導体チップ４０１と、半導体チップ４０１を覆う樹脂部４０２と、半導体チップ４０１で生じた熱を逃がすための放熱部４０３と、半導体チップ４０１にボンディングされた３つの端子４０４、４０５、４０６とを備えている。
半導体チップ４０１は、その上面が放熱部４０３に接触するように配置されている。これにより、半導体チップ４０１から放熱部４０３への速やかな熱伝導が実現される。
樹脂部４０２は、その側方に端子４０４〜４０６を突出させるように成形されている。３つの端子４０４〜４０６は、図５（ａ）では、図の上から順に、ゲート４０４、ソース４０５、ドレイン４０６となっている。３つの端子４０４〜４０６は下方へ折れ曲がっており、樹脂部４０２の下側が基板側となる。
そして、上記形態と同様、３つの端子４０４〜４０６のうちソース４０５が放熱部４０３に接続されている。
本形態の半導体モジュール４００では、ソース４０５が放熱部４０３に接続されている。これにより、ソース４０５が発熱した場合であっても、ソース４０５から放熱部４０３への速やかな熱伝導が実現される。これにより、放熱性能が向上する。
（第３実施形態）
第３実施形態の半導体モジュールを、図６に示す。なお、ＥＣＵの構成については上記形態と同様であるため、半導体モジュールの構成についてのみ説明する。
半導体モジュール４１０は、半導体チップ４１１と、半導体チップ４１１を覆う樹脂部４１２と、半導体チップ４１１で生じた熱を逃がすための放熱部４１３と、半導体チップ４１１にボンディングされた３つの端子４１４、４１５、４１６とを備えている。
半導体チップ４１１は、その上面が放熱部４１３に接触するように配置されている。これにより、半導体チップ４１１から放熱部４１３への速やかな熱伝導が実現される。
樹脂部４１２は、その側方に端子４１４〜４１６を突出させるように成形されている。３つの端子４１４〜４１６は、図６（ａ）では、図の上から順に、ゲート４１４、ソース４１５、ドレイン４１６となっている。３つの端子４１４〜４１６は下方へ折れ曲がっており、樹脂部４１２の下側が基板側となる。
そして、上記形態と同様、３つの端子４１４〜４１６のうちソース４１５が放熱部４１３に接続されている。また、放熱部４１３は、図６（ｃ）から分かるように、樹脂部４１２よりも幅広となっている。詳しくは、上下方向に垂直な断面における断面積を考えた場合、放熱部４１３の断面積が樹脂部４１２の断面積よりも大きくなっている。
本形態の半導体モジュール４１０では、ソース４１５が放熱部４１３に接続されている。これにより、ソース４１５が発熱した場合であっても、ソース４１５から放熱部４１３への速やかな熱伝導が実現される。これにより、放熱性能が向上する。
また、半導体モジュール４１０では、放熱部４１３が樹脂部４１２よりも幅広となっている（図６（ｃ）参照）。このように放熱部４１３の表面積が大きくなっているため、放熱性能が向上する。
（第４実施形態）
第４実施形態の半導体モジュールを、図７に示す。なお、ＥＣＵの構成については上記形態と同様であるため、半導体モジュールの構成についてのみ説明する。
半導体モジュール４２０は、半導体チップ４２１と、半導体チップ４２１を覆う樹脂部４２２と、半導体チップ４２１で生じた熱を逃がすための放熱部４２３と、半導体チップ４２１にボンディングされた３つの端子４２４、４２５、４２６とを備えている。
半導体チップ４２１は、その上面が放熱部４２３に接触するように配置されている。これにより、半導体チップ４２１から放熱部４２３への速やかな熱伝導が実現される。
樹脂部４２２は、その側方に端子４２４〜４２６を突出させるように成形されている。３つの端子４２４〜４２６は、図７（ａ）では、図の上から順に、ゲート４２４、ソース４２５、ドレイン４２６となっている。３つの端子４２４〜４２６は下方へ折れ曲がっており、樹脂部４２２の下側が基板側となる。
そして、上記形態と同様、３つの端子４２４〜４２６のうちソース４２５が放熱部４２３に接続されている。また、放熱部４２３は、上下方向において、樹脂部４２２以上の厚みを有している。
本形態の半導体モジュール４２０では、ソース４２５が放熱部４２３に接続されている。これにより、ソース４２５が発熱した場合であっても、ソース４２５から放熱部４２３への速やかな熱伝導が実現される。これにより、放熱性能が向上する。
また、半導体モジュール４２０では、放熱部４２３の上下方向の厚みが樹脂部４２２以上になっている（図４（ｂ）参照）。これにより、放熱部４２３の熱容量が大きくなるため、半導体チップ４２１からの熱を十分に逃がすことができる。
（第５実施形態）
第５実施形態の半導体モジュールを、図８に示す。なお、ＥＣＵの構成については上記形態と同様であるため、半導体モジュールの構成についてのみ説明する。
半導体モジュール４３０は、半導体チップ４３１と、半導体チップ４３１を覆う樹脂部４３２と、半導体チップ４３１で生じた熱を逃がすための放熱部４３３と、半導体チップ４３１にボンディングされた３つの端子４３４、４３５、４３６とを備えている。
半導体チップ４３１は、その上面が放熱部４３３に接触するように配置されている。これにより、半導体チップ４３１から放熱部４３３への速やかな熱伝導が実現される。
樹脂部４３２は、その側方に端子４３４〜４３６を突出させるように成形されている。３つの端子４３４〜４３６は、図８（ａ）では、図の上から順に、ゲート４３４、ソース４３５、ドレイン４３６となっている。３つの端子４３４〜４３６は下方へ折れ曲がっており、樹脂部４３２の下側が基板側となる。
そして、上記形態と同様、３つの端子４３４〜４３６のうちソース４３５が放熱部４３３に接続されている。また、放熱部４３３は、図８（ｃ）から分かるように、樹脂部４３２よりも幅広となっている。詳しくは、上下方向に垂直な断面における断面積を考えた場合、放熱部４３３の断面積が樹脂部４３２の断面積よりも大きくなっている。さらにまた、また、放熱部４３３は、上下方向において、樹脂部４３２以上の厚みを有している。
本形態の半導体モジュール４３０では、ソース４３５が放熱部４３３に接続されている。これにより、ソース４３５が発熱した場合であっても、ソース４３５から放熱部４３３への速やかな熱伝導が実現される。これにより、放熱性能が向上する。
また、半導体モジュール４３０では、放熱部４３３が樹脂部４３２よりも幅広となっている（図８（ｃ）参照）。このように放熱部４３３の表面積が大きくなっているため、放熱性能が向上する。
さらにまた、半導体モジュール４３０では、放熱部４３３の上下方向の厚みが樹脂部４３２の厚み以上になっている（図８（ｂ）参照）。これにより、放熱部４３３の熱容量が大きくなるため、半導体チップ４３１からの熱を十分に逃がすことができる。
（第６実施形態）
第６実施形態の半導体モジュールを、図９に示す。なお、ＥＣＵの構成については上記形態と同様であるため、半導体モジュールの構成についてのみ説明する。
半導体モジュール４４０は、半導体チップ４４１と、半導体チップ４４１を覆う樹脂部４４２と、半導体チップ４４１で生じた熱を逃がすための放熱部４４３と、半導体チップ４４１にボンディングされた３つの端子４４４、４４５、４４６とを備えている。
半導体チップ４４１は、その上面が放熱部４４３に接触するように配置されている。これにより、半導体チップ４４１から放熱部４４３への速やかな熱伝導が実現される。
樹脂部４４２は、その側方に端子４４４〜４４６を突出させるように成形されている。３つの端子４４４〜４４６は、図９（ａ）では、図の上から順に、ゲート４４４、ソース４４５、ドレイン４４６となっている。３つの端子４４４〜４４６は下方へ折れ曲がっており、樹脂部４４２の下側が基板側となる。
放熱部４４３は、図９（ｃ）から分かるように、樹脂部４４２よりも幅広となっている。詳しくは、上下方向に垂直な断面における断面積を考えた場合、放熱部４４３の断面積が樹脂部４４２の断面積よりも大きくなっている。また、放熱部４４３は、樹脂部４４２以上の厚みを有している。さらにまた、放熱部４４３は、上面に、２つの溝条４４７、４４８を有している。そして、３つの端子４４４〜４４６のうちソース４４５が放熱部４４３に接続されている。
ここで特に、半導体モジュール４４０は、樹脂部４４２の下面側に、熱伝導部４４９を備えている。熱伝導部４４９は、高熱伝導性樹脂にて形成されている。高熱伝導性樹脂は、樹脂の中に熱伝導率の高い金属や無機セラミックスのフィラを混合するなどの方法でつくることができる。また、フィラを混合する樹脂として熱伝導率が高い樹脂を用いてもよい。このような樹脂としては例えば、エポキシ樹脂モノマとして４−（オキシラニルメトキシ）ベンゾイックアシッド−４，４’−［１、８−オクタンジイルビス（オキシ）］ビスフェノールエステルを、エポキシ樹脂用硬化剤として４，４’−ジアミノジフェニルメタンを用いた樹脂がある。
本形態の半導体モジュール４４０では、ソース４４５が放熱部４４３に接続されている。これにより、ソース４４５が発熱した場合であっても、ソース４４５から放熱部４４３への速やかな熱伝導が実現される。これにより、放熱性能が向上する。
また、半導体モジュール４４０では、放熱部４４３が樹脂部４４２よりも幅広となっている（図４（ｃ）参照）。このように放熱部４４３の表面積が大きくなっているため、放熱性能が向上する。
さらにまた、半導体モジュール４４０では、放熱部４４３の上面に２つの溝条４４７、４４８が形成されている（図９（ａ）、（ｂ）参照）。これにより、放熱部４４３の表面積が大きくなるため、放熱性能が向上する。また、溝条４４７、４４８が抵抗となるため、放熱ゲル６１の移動を抑制することができる。
また、半導体モジュール４４０では、放熱部４４３の上下方向の厚みが樹脂部４４２の厚み以上になっている（図９（ｂ）参照）。これにより、放熱部４４３の熱容量が大きくなるため、半導体チップ４４１からの熱を十分に逃がすことができる。
さらにまた、半導体モジュール４４０は樹脂部４４２の下面側に熱伝導部４４９を備えているため、基板側へも熱を逃がすことができ、より放熱性能を高めることができる。
なお、放熱部４４３については、上記形態の放熱部４０３、４１３、４２３、４３３と同様の構成を採ることももちろん可能である。このことは、以下の形態でも同様である。
（第７実施形態）
第７実施形態の半導体モジュールを、図１０に示す。なお、ＥＣＵの構成については上記形態と同様であるため、半導体モジュールの構成についてのみ説明する。
半導体モジュール４５０は、半導体チップ４５１と、半導体チップ４５１を覆う樹脂部４５２と、半導体チップ４５１で生じた熱を逃がすための放熱部４５３と、半導体チップ４５１にボンディングされた３つの端子４５４、４５５、４５６とを備えている。また、放熱部４５３が溝条４５７、４５８を有しており、樹脂部４５２の下面側には、熱伝導部４５９が設けられている。これらの構成は、上記形態の半導体モジュール４４０と同様である。
ここで特に、半導体モジュール４５０は、図１０に示すように、樹脂部４５２から側方へ突出する側方放熱部４５Ａを備えている。側方放熱部４５Ａは、金属材料で構成されており、端子４５４〜４５６と比べ、幅が広くなっている。側方放熱部４５Ａは、放熱部４５３に接続されており、下方へ折り曲げられ、基板に対して半田付けされる。
半導体モジュール４５０によっても、上記形態の半導体モジュール４４０と同様の効果が奏される。これに加え、半導体モジュール４５０は、側方放熱部４５Ａを備えているため、より放熱性能を向上させることができる。
（第８実施形態）
第８実施形態の半導体モジュールを、図１１に示す。なお、ＥＣＵの構成については上記形態と同様であるため、半導体モジュールの構成についてのみ説明する。
半導体モジュール４６０は、半導体チップ４６１と、半導体チップ４６１を覆う樹脂部４６２と、半導体チップ４６１で生じた熱を逃がすための放熱部４６３と、半導体チップ４６１にボンディングされた３つの端子４６４、４６５、４６６とを備えている。また、放熱部４６３が溝条４６７、４６８を有しており、樹脂部４６２の下面側には、熱伝導部４６９が設けられている。これらの構成は、上記形態の半導体モジュール４４０と同様である。
ここで特に、半導体モジュール４６０では、熱伝導部４６９が、金属材料で形成されている。
半導体モジュール４６０によっても、上記形態の半導体モジュール４４０と同様の効果が奏される。
（第９実施形態）
第９実施形態の半導体モジュールを、図１２に示す。なお、ＥＣＵの構成については上記形態と同様であるため、半導体モジュールの構成についてのみ説明する。
半導体モジュール４７０は、半導体チップ４７１と、半導体チップ４７１を覆う樹脂部４７２と、半導体チップ４７１で生じた熱を逃がすための放熱部４７３と、半導体チップ４７１にボンディングされた３つの端子４７４、４７５、４７６とを備えている。
また、放熱部４７３が溝条４７７、４７８を有しており、樹脂部４７２の下面側には、熱伝導部４７９が設けられている。これらの構成は、上記形態の半導体モジュール４６０と同様である。
ここで特に、半導体モジュール４７０では、図１２に示すように、樹脂部４７２から側方へ突出する側方放熱部４７Ａを備えている。側方放熱部４７Ａは、金属材料で構成されており、端子４７４〜４７６と比べ、幅が広くなっている。側方放熱部４７Ａは、放熱部４７３に内部で接続されており、下面側へ折り曲げられ、基板に対して半田付けされる。
半導体モジュール４７０によっても、上記形態の半導体モジュール４６０と同様の効果が奏される。これに加え、半導体モジュール４７０は側方放熱部４７Ａを備えているため、より放熱性能が向上する。
なお、図１３に示すように、幅の広い金属製の熱伝導部４７Ｂを備える構成としてもよい。このようにすれば、熱伝導部４７９に比べ表面積が大きくなるため、より放熱性能を向上させることができる。
（第１０実施形態）
第１０実施形態の半導体モジュールを、図１４に示す。なお、ＥＣＵの構成については上記形態と同様であるため、半導体モジュールの構成についてのみ説明する。
半導体モジュール４８０は、半導体チップ４８１と、半導体チップ４８１を覆う樹脂部４８２と、半導体チップ４８１で生じた熱を逃がすための放熱部４８３と、半導体チップ４８１にボンディングされた３つの端子４８４、４８５、４８６とを備えている。また、放熱部４８３が溝条４８７、４８８を有している。これらの構成は、上記形態の半導体モジュール４４０と同様である。
特に、半導体モジュール４８０は、樹脂部４８２の下面側に、断熱部４８Ｃを備えている。断熱部４８Ｃには、低熱伝導樹脂を用いることが考えられる。例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、メラミン樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、アクリロニトリル−スチレン樹脂（ＡＳ樹脂）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルエーテルケトン(ＰＥＥＫ)、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）等の樹脂を使用することができる。
半導体モジュール４８０によっても、上記形態の半導体モジュール４４０と同様の効果が奏される。加えて、半導体モジュール４８０では、樹脂部４８２の下面側に断熱部４８Ｃを備えているため、例えば半導体モジュール４８０が近接して配置されている場合であっても、基板を経由して伝わる熱によって半導体モジュール４８０が影響を受けることを抑制できる。
（第１１実施形態）
第１１実施形態の半導体モジュールを、図１５に示す。なお、ＥＣＵの構成については上記形態と同様であるため、半導体モジュールの構成についてのみ説明する。
半導体モジュール４９０は、半導体チップ４９１と、半導体チップ４９１を覆う樹脂部４９２と、半導体チップ４９１で生じた熱を逃がすための放熱部４９３と、半導体チップ４９１にボンディングされた３つの端子４９４、４９５、４９６とを備えている。
また、放熱部４９３が溝条４９７、４９８を有している。さらにまた、半導体モジュール４９０は、樹脂部４８２の下面側に、断熱部４９Ｃを備えている。これらの構成は、上記形態の半導体モジュール４８０と同様である。
ここで特に、半導体モジュール４９０は、図１５に示すように、樹脂部４９２から側方へ突出する側方放熱部４９Ａを備えている。側方放熱部４９Ａは、金属材料で構成されており、端子４９４〜４９６と比べ、幅が広くなっている。側方放熱部４９Ａは、放熱部４９３に接続されており、下面側へ折り曲げられ、基板に対して半田付けされる。
半導体モジュール４９０によっても、上記形態の半導体モジュール４８０と同様の効果が奏される。加えて、半導体モジュール４９０では、側方放熱部４９Ａを備えているため、より放熱性能が向上する。なお、側方放熱部４９Ａは、基板に半田付けされるのであるが、他の半導体モジュール４９０へ影響を与えないような放熱経路を基板に構築することが考えられる。
１：ＥＣＵ、１０：ヒートシンク、１１：凹部、２０：基板、３０：カバー、３１：放熱部、３２：収容部、４０：半導体モジュール、４１：半導体チップ、４２：樹脂部、４３：放熱部、４４：ゲート（端子）、４５：ソース（端子）、４６：ドレイン（端子）、４７：溝条、５１：コネクタ、５２：リレー、５３：コイル、５４：アルミ電解コンデンサ、５５：シャント抵抗、６１：放熱ゲル、６２：放熱ゲル、９１：電源、９２：電源ライン、９３：リレー、９４：モータ、４００，４１０，４２０，４３０，４４０，４５０，４６０，４７０，４８０，４９０：半導体モジュール、４０１，４１１，４２１，４３１，４４１，４５１，４６１，４７１，４８１，４９１：半導体チップ、４０２，４１２，４２２，４３２，４４２，４５２，４６２，４７２，４８２，４９２：樹脂部、４０３，４１３，４２３，４３３，４４３，４５３，４６３，４７３，４８３，４９３：放熱部、４０４，４１４，４２４，４３４，４４４，４５４，４６４，４７４，４８４，４９４：ゲート（端子）、４０５，４１５，４２５，４３５，４４５，４５５，４６５，４７５，４８５，４９５：ソース（端子）、４０６，４１６，４２６，４３６，４４６，４５６，４６６，４７６，４８６，４９６：ドレイン（端子）、４４７，４４８，４５７，４５８，４６７，４６８，４７７，４７８，４８７，４８８，４９７，４９８：溝条、４４９，４５９，４６９，４７９，４７Ｂ：熱伝導部、４５Ａ，４７Ａ，４９Ａ：側方放熱部、４８Ｃ，４９Ｃ：断熱部

Claims (9)

  1. スイッチング機能を有する半導体チップと、
    前記半導体チップを覆うように成形された樹脂部と、
    前記樹脂部から側方へ突出し、当該樹脂部の下面側で基板に半田付けされる複数の端子と、
    前記樹脂部の上面側に配置され、前記半導体チップで生じた熱を逃がす放熱部と、
    を備え、
    前記複数の端子のうちの特定の端子は、当該端子から前記放熱部への熱伝導が可能となるよう前記放熱部に接続されていること
    を特徴とする半導体モジュール。
  2. 請求項１に記載の半導体モジュールにおいて、
    前記放熱部は、上下方向に垂直な断面における面積が前記樹脂部の面積以上となっていること
    を特徴とする半導体モジュール。
  3. 請求項１又は２に記載の半導体モジュールにおいて、
    前記放熱部は、上下方向の厚みが前記樹脂部の厚み以上となっていること
    を特徴とする半導体モジュール。
  4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体モジュールにおいて、
    前記放熱部は、その上面に、溝条を有していること
    を特徴とする半導体モジュール。
  5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体モジュールにおいて、
    前記樹脂部は、その下面側に、基板側へ熱を逃がす熱伝導部を有していること
    を特徴とする半導体モジュール。
  6. 請求項５に記載の半導体モジュールにおいて、
    前記熱伝導部は、熱伝導樹脂にて形成されていること
    を特徴とする半導体モジュール。
  7. 請求項５に記載の半導体モジュールにおいて、
    前記熱伝導部は、金属材料にて形成されていること
    を特徴とする半導体モジュール。
  8. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体モジュールにおいて、
    前記樹脂部は、その下面側に、基板側への熱伝導を抑制する断熱部を有していること
    を特徴とする半導体モジュール。
  9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の半導体モジュールにおいて、
    前記樹脂部は、その側方から突出する側方放熱部を有していること
    を特徴とする半導体モジュール。
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