JP2011199213A - Power module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板に半導体素子などの電子部品を実装したパワーモジュールに関するものである。 The present invention relates to a power module in which an electronic component such as a semiconductor element is mounted on a substrate.
従来から、半導体素子などの電子部品を樹脂などの基板に実装したパワーモジュールが知られている。このようなパワーモジュールは、例えば、空気調和機などの電力機器に用いられ、電力の変換や制御を行う。半導体素子などの電子部品は発熱素子ともよばれ、半導体素子の動作により発熱する。このため、ヒートシンクや冷媒ジャケットなどの放熱器を基板に取り付けて放熱を行う。 Conventionally, a power module in which an electronic component such as a semiconductor element is mounted on a substrate such as a resin is known. Such a power module is used, for example, in power equipment such as an air conditioner, and performs power conversion and control. An electronic component such as a semiconductor element is also called a heating element, and generates heat by the operation of the semiconductor element. For this reason, a heat radiator such as a heat sink or a refrigerant jacket is attached to the substrate to radiate heat.
上記のようなパワーモジュールにおいて、放熱器を基板に取り付ける際に発生する基板の反りが問題となる。基板の反りは、基板と放熱器との密着性を低下させ、放熱性を低減させる。基板の反りによるパワーモジュールの放熱性の低減を解決するための技術が下記特許文献に開示されている。 In the power module as described above, warpage of the substrate that occurs when the radiator is attached to the substrate becomes a problem. The warp of the substrate reduces the adhesion between the substrate and the radiator and reduces the heat dissipation. Techniques for solving the reduction in heat dissipation of the power module due to substrate warping are disclosed in the following patent documents.
例えば、特許文献1のように、半導体素子のベアチップを樹脂封止する際に樹脂封止枠を設けることで基板の反りを抑えることができる。しかしながら、複数のベアチップが基板に実装されている場合、各ベアチップに対してそれぞれ樹脂封止枠を設けると、ベアチップの数が増えるとともに樹脂封止枠の取付け作業が煩雑になり生産効率がよくない。複数のベアチップ全てを一の樹脂封止枠を用いて封止する方法も考えられるが、封止に必要な樹脂の量が増加するため、その分のコストが増加する。
For example, as in
また、特許文献2のように、基板の反りにより形成された放熱板とヒートシンクとの間の隙間に金属箔や熱伝導グリスのような熱伝導部材を設けることで熱抵抗を低減することができる。しかしながら、熱伝導部材の位置決めなどの組立て工数が増加するため生産効率がよくない。熱伝導部材を追加する分のコストが増加する。
Further, as in
ネジ等により放熱器を基板に固定する箇所を増やすことで基板の反りを抑えることもできる。しかしながら、取付け工数が増加するため、生産効率が低下する。また、基板に形成されるネジ穴も増加するため、基板に形成できる配線パターンが制限される。 Warpage of the substrate can also be suppressed by increasing the number of places where the radiator is fixed to the substrate with screws or the like. However, since the number of mounting steps increases, production efficiency decreases. Moreover, since the screw holes formed in the substrate also increase, the wiring patterns that can be formed in the substrate are limited.
本発明の目的は、基板の反りを抑えつつ、生産効率を向上させたパワーモジュールを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a power module in which production efficiency is improved while suppressing warping of a substrate.
本発明のパワーモジュールは、一面と他面とを有する板状の基板と、基板の一面に実装された複数の電子部品と、基板の他面に設けられ、電子部品と熱接触する放熱器と、基板に電子部品と対向して取り付けられ、基板の一面を押圧する押圧部材と、を備えることを特徴とする。 The power module of the present invention includes a plate-like substrate having one surface and another surface, a plurality of electronic components mounted on one surface of the substrate, a radiator provided on the other surface of the substrate and in thermal contact with the electronic components, And a pressing member that is attached to the substrate to face the electronic component and presses one surface of the substrate.
本発明のパワーモジュールは、押圧部材が、基板の一面と対向する対向部と、一端が対向部の周縁部と接合され、他端が基板の一面に固定される固定部と、一端が対向部と接合され、他端が基板の一面を押圧する押圧部と、を備える。 In the power module of the present invention, the pressing member has a facing portion that faces one surface of the substrate, a fixed portion that has one end joined to the peripheral portion of the facing portion, and the other end fixed to the one surface of the substrate, and one end facing the facing portion. And a pressing portion that presses one surface of the substrate at the other end.
本発明のパワーモジュールは、押圧部が、基板の一面において隣り合う電子部品の間を押圧する。 In the power module of the present invention, the pressing portion presses between adjacent electronic components on one surface of the substrate.
本発明のパワーモジュールは、対向部が、板体又は板体に開口部を設けたものである。 In the power module of the present invention, the facing portion is a plate or a plate provided with an opening.
本発明のパワーモジュールは、放熱器、基板、及び押圧部材が、同一の固定手段により一体化される。 In the power module of the present invention, the radiator, the substrate, and the pressing member are integrated by the same fixing means.
本発明のパワーモジュールは、押圧部材が樹脂で形成される。 In the power module of the present invention, the pressing member is made of resin.
本発明に係るパワーモジュールによれば、押圧部材が基板の一面を放熱器の方向へ押圧するため、基板の反りを抑えることができる。これにより、基板と放熱器との密着性が向上するため、パワーモジュールの熱抵抗を低減することができる。 According to the power module of the present invention, since the pressing member presses one surface of the substrate toward the radiator, the warpage of the substrate can be suppressed. Thereby, since the adhesiveness of a board | substrate and a heat radiator improves, the thermal resistance of a power module can be reduced.
本発明に係るパワーモジュールによれば、押圧部材が、対向部にそれぞれの一端が連結された固定部及び押圧部を備えた一の部材で構成されているため、基板の反りを抑えつつ、押圧部材の取付け工数を低減することができる。つまり、押圧部材が基板に固定されたときに押圧部が基板に実装された複数の電子部品の間を押圧するので、基板の反りを抑えることができる。一方で、固定部を基板に対して固定すれば押圧部材を固定できるため、固定箇所を必要最小限にすることができる。これにより、押圧部材の取付け工数が低減され、パワーモジュールの生産効率を向上させることができる。 According to the power module of the present invention, the pressing member is composed of a single member having a fixing portion and a pressing portion each having one end connected to the opposing portion, so that pressing while suppressing warping of the substrate. It is possible to reduce the man-hours for attaching the members. That is, when the pressing member is fixed to the substrate, the pressing portion presses between the plurality of electronic components mounted on the substrate, so that the warpage of the substrate can be suppressed. On the other hand, if the fixing portion is fixed to the substrate, the pressing member can be fixed, so that the number of fixing points can be minimized. Thereby, the man-hour for attaching the pressing member is reduced, and the production efficiency of the power module can be improved.
本発明に係るパワーモジュールによれば、押圧部が、基板の一面において隣り合う電子部品の間を押圧するため、効果的に基板の反りを抑えることができる。電子部品が実装されている箇所は剛性が高くなるため、電子部品が実装されていない箇所のほうが基板を反らせる力の影響を受けやすい。基板を反らせる力の影響を受けやすい箇所を押圧部が押圧するため、基板を反らせる力が効果的に弱められる。電子部品の熱により後発的に発生する基板の反りに対しても有効である。 According to the power module of the present invention, since the pressing portion presses between adjacent electronic components on one surface of the substrate, the warpage of the substrate can be effectively suppressed. Since the portion where the electronic component is mounted has higher rigidity, the portion where the electronic component is not mounted is more susceptible to the force of warping the substrate. Since the pressing portion presses a portion that is easily affected by the force that warps the substrate, the force that warps the substrate is effectively weakened. It is also effective against warping of the substrate that occurs later due to the heat of the electronic component.
本発明に係るパワーモジュールによれば、電子部品や放熱器の種類などに応じて、押圧部材の対向部を板体又は板体に開口部を設けたものに選択的に形成できる。このため、電子部品を覆うように設けられた押圧部材の内側の空間に熱が籠るのを防ぐことができる。特に、電子部品が半導体素子などの発熱素子を含む場合は、発熱量が大きいため押圧部材の内側の空間の温度も高くなるが、この発熱素子の熱による電子部品の破壊を防ぐことができる。 According to the power module of the present invention, the opposing portion of the pressing member can be selectively formed on a plate body or a plate body provided with an opening, depending on the type of electronic component or radiator. For this reason, it is possible to prevent heat from spreading into the space inside the pressing member provided to cover the electronic component. In particular, when the electronic component includes a heat generating element such as a semiconductor element, the amount of heat generated is large, so that the temperature of the space inside the pressing member also increases. However, the electronic component can be prevented from being destroyed by the heat of the heat generating element.
本発明に係るパワーモジュールによれば、同一の固定手段により放熱器、基板、及び押圧部材を互いに連結固定して一体化することができるので、取付け工数を低減することができる。これにより、パワーモジュールの組立て工数が低減され、パワーモジュールの生産効率を向上することができる。特に、固定手段がネジである場合は、ネジ穴が共通しているので、放熱器、基板、及び押圧部材それぞれの相対的な位置決めを容易に行うことができる。 According to the power module of the present invention, the radiator, the substrate, and the pressing member can be connected and fixed to each other by the same fixing means, so that the number of mounting steps can be reduced. Thereby, the assembly man-hour of a power module is reduced and the production efficiency of a power module can be improved. In particular, when the fixing means is a screw, since the screw holes are common, the relative positioning of the radiator, the substrate, and the pressing member can be easily performed.
本発明に係るパワーモジュールによれば、押圧部材を安価な樹脂で形成することができるため、パワーモジュールのコストを低減することができる。また、押圧部材の形状が複雑である場合(例えば、複数の押圧部が不規則に設けられるような場合)であっても、任意の成形方法により容易に成形できるため、形状に対する自由度が高く量産性に優れている。 According to the power module of the present invention, the pressing member can be formed of an inexpensive resin, so that the cost of the power module can be reduced. Moreover, even when the shape of the pressing member is complicated (for example, when a plurality of pressing portions are provided irregularly), it can be easily molded by any molding method, so the degree of freedom in the shape is high. Excellent mass productivity.
以下、本発明に係るパワーモジュールの実施形態について図面を用いて説明する。本明細書において、各図面は概略的に示されており、同一の符号で示されている場合は、同一の構成を示すものとする。本明細書において、基板の一面とは、電子部品などが設けられる側の面を示すものとし、基板の他面とは、放熱器が設けられる側の面を示すものとする。 Hereinafter, embodiments of a power module according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the present specification, each drawing is schematically shown, and when the same reference numeral is given, the same configuration is shown. In this specification, the one surface of the substrate refers to the surface on the side where electronic components and the like are provided, and the other surface of the substrate refers to the surface on the side where the radiator is provided.
図1および図2に示すように、第一の実施形態に係るパワーモジュール10は、板状の基板11、基板11の一面に実装された複数の電子部品12、基板11の他面に電子部品と熱接触するように設けられた放熱器13、基板11の一面に電子部品12と対向して取り付けられた押圧部材14を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
基板11は、絶縁性の板体である。基板11には配線パターンが形成されている。基板11は、具体的には、エポキシ樹脂などを用いた樹脂基板またはアルミナなどを用いたセラミック基板などが挙げられる。さらに具体的には、基板11はガラスエポキシ樹脂基板などである。図示しないが、基板11には、周知のサーマルビアが適宜設けられている。このサーマルビアを介して電子部品12の熱が放熱器13へ熱伝導される。
The
電子部品12は、電力の変換、制御を行うための電子回路を構成する種々の部品である。電子部品12は、例えば、トランジスタやダイオードなどの半導体素子(発熱素子)であり、さらに具体的にはIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)やFWD(Free Wheeling Diode)などが挙げられる。LSI(Large Scale Integration)などの集積回路であってもよい。電子部品12は、ベアチップの状態で基板11の一面に実装され、保護のために樹脂などで封止される。放熱性向上のためにヒートスプレッダを介して基板11に実装してもよい。予め樹脂などでパッケージされたものを基板11の一面に実装することもできる。電子部品12は、基板11に形成された配線パターンに応じて適宜配置される。なお、電子部品12は、半導体素子に限定されるものではない。例えば、抵抗器、コンデンサ、コイルなども含む。
The
放熱器13は、電子部品12で発生する熱を放熱するためのものであり、基板11の他面に設けられる。放熱器13は基板11を介して電子部品12と熱接触している。放熱器13は、例えば熱伝導性が高い金属板、ヒートシンク、冷媒ジャケットなどが挙げられ、これらは任意に選択可能である。放熱器13と基板11との間には、短絡を防止するために不図示の絶縁層が設けられる。放熱器13は固定手段15により基板11に取付けられる。固定手段15は、例えばボルトとナットなど任意である。
The
押圧部材14は、基板11の反りを抑えるためのものである。押圧部材14は、電子部品12と対向して取り付けられ、隣り合う電子部品12の間に位置する基板11の一面を放熱器13の方向へ押圧する。押圧部材14は、放熱器13と同様に、固定手段15によって基板11の一面に固定される。押圧部材14は、対向部141、固定部142、及び押圧部143を備える。
The pressing
押圧部材14の対向部141は、四角形の板体である。対向部141は、基板11の一面と一定の間隙を隔てて対向している。対向部141と基板11との間に形成される間隙の幅は、電子部品12を保護する封止樹脂の厚みよりも大きい。対向部141は、基板11の一面に実装された複数の電子部品12を覆うように配置される。対向部141の形状は四角形に限定されず、その他の多角形、円形、あるいは楕円形などであってもよい。
The facing
押圧部材14の固定部142は、四角筒体である。固定部142は、一端が対向部141の周縁部と接合され、他端が基板11の一面に固定される。固定部142の一端から他端までの高さは、対向部141と基板11との間に形成される間隙の幅と等しい。固定部142の他端には鍔部142aが設けられている。この鍔部142aが基板11の一面に接触するように押圧部材14が固定される。基板11との接触面積が増えるため、押圧部材14を基板11の一面に強固に固定することができる。図2に示すように、固定部142の一部(四角筒体の壁面部)には開口部144が形成されている。これにより、押圧部材14の内側の空間に熱が籠るのを防ぐことができる。固定部142の形状は対向部141の形状に応じて適宜設計される。
The fixing
押圧部材14の押圧部143は、棒体である。押圧部143は、一端が対向部141と接合しており、他端が基板11の一面を放熱器13の方向へ押圧する。押圧部143の形状は、例えば、四角柱などの多角柱状や円柱状に形成されるが、特に限定はない。押圧部143の一端から他端までの高さは、対向部141と基板11との間に形成される間隙の幅と等しいか、あるいは前記間隙の幅以上の高さに形成される。押圧部143の配置は、他端が隣り合う電子部品12の間に配置されるように適宜設計される。
The
押圧部材14の材質としては、熱硬化性の樹脂などを用いるのが好ましい。コスト面及び量産性に優れており、且つ、熱応力による歪みなどの変形を防ぐことができる。熱硬化性の樹脂として、具体的には、エポキシ系樹脂やフェノール系樹脂、あるいはこれらの合成樹脂などが挙げられる。また、押圧部材14は、硬い材質であることが必要とされる。本明細書において、硬いとは、基板11の反りに対して変形がないことを意味するものとする。
As the material of the pressing
押圧部材14は、例えば、射出成形や注型成形などの成形方法により成形されるが、特に限定はない。このような成形方法は、形状に対する自由度が高く量産性に優れている。
The pressing
図3に示すように、パワーモジュール10は、放熱器13、基板11、及び押圧部材14がこの順に同一の固定手段15により互いに連結固定されることによって一体化される。基板11、放熱器13、及び押圧部材14の固定部142には、取付け穴15a、15b、及び15cがそれぞれ形成されている。取付け穴15a、15b、15cは、互いに対応する位置に位置決めされ、固定手段15に対応する一つの取付け穴を構成する。固定手段15はボルトとナット(図示省略)などが用いられる。各取付け穴15a、15b、15cにネジ山を設けてもよい。
As shown in FIG. 3, the
次に、パワーモジュール10の組立てを行う際における押圧部材14の作用について説明する。
Next, the action of the pressing
基板11に放熱器13を固定手段15により固定するときに、取付け穴15a周辺において、基板11の一面に対して垂直方向の力が加えられる。しかし、すべての固定手段15を均一な方向に均一な力で固定することは難しく、基板11の一面と平行な方向に加えられる力も発生することになる。これが基板11に反りが発生する要因となる。
When the
基板11において電子部品12が実装されている箇所は剛性が高くなるため、電子部品12が実装されていない箇所のほうが基板11の反りを発生させる力の影響を受けやすい。したがって、隣り合う電子部品12の間は、基板11の反りを発生させる力の影響を受けやすい箇所であると考えられる。
Since the portion where the
各固定部142に固定手段15を順に取り付ける場合、一時的に基板11の反りが発生すると考えられる。しかし、固定部142に対する固定手段15の取付け作業が進行するとともに、押圧部143の他端が隣り合う電子部品12の間に位置する基板11の一面を放熱器13の方向へ押圧する。各固定部142に対する固定手段15の取付けが完了したとき、一時的に発生していた基板11の反りは押圧部材14によって抑えられ、基板11の他面と放熱器13とを互いに密着した状態になる。
When the fixing means 15 is attached to each fixing
各固定部142に固定手段15を同時に取り付ける場合であっても、すべてを均一な力で固定することは難しいため、基板11の反りを発生させる力が加えられると考えられる。しかし、押圧部材14は硬い材質であるため、基板11の反りを発生させる力は押圧部143が基板11の一面を押圧する力よりも小さくなる。したがって、固定手段15の取付け作業の間、基板11の反りが抑えられる。
Even when fixing means 15 are attached to each fixing
一方、電子部品12の熱により基板11の一面と他面の膨張率に差が生じることも基板11に反りが発生する要因となる。このような電子部品12の熱による基板11の反りは後発的に発生する可能性が高い。しかし、押圧部材14は、基板11の反りを発生させる力の影響を受けやすい箇所を押圧部143が効果的に押圧している。また、押圧部材14は硬い材質であるため、基板11の反りを発生させる力は押圧部143が基板11の一面を押圧する力よりも小さくなる。したがって、後発的に発生する基板11の反りが抑えられる。
On the other hand, a difference in the expansion coefficient between one surface and the other surface of the
また、固定部142の他端には鍔部142aが設けられているため、基板11の一面に対して垂直方向の力が局所的に大きく加えられるのを防ぐとともに、電子部品12の周りにおける基板11の一面を広範囲にわたって押圧することができる。これにより、基板11の反りが低減される。
In addition, since the
押圧部材14は、対向部141が複数の電子部品12を覆うように配置され、固定部142の他端に設けられた鍔部142a及び押圧部143の他端が基板11の一面と接触している。しかし、押圧部材14は樹脂で形成されているため絶縁性を有する。したがって、基板11の一面との接触部に配線パターンが形成されている場合であっても短絡しない。
The pressing
このように、パワーモジュール10に押圧部材14を設けることによって、固定手段15の取付け工程における基板11の反りが抑えられるのに加えて、パワーモジュール10が動作することにより後発的に発生するおそれがある基板11の反りも抑えることができるのである。
Thus, by providing the pressing
本実施形態に係るパワーモジュール10によれば、押圧部材14を設けることにより基板11の反りを抑えることができる。これにより、基板11と放熱器13との密着性が向上するため、パワーモジュール10の熱抵抗を低減することができる。
According to the
本実施形態に係るパワーモジュール10によれば、押圧部材14が基板11に固定されたときに押圧部142が基板11の一面を押圧するので、基板11の反りを抑えることができる。一方で、固定部142を基板11に対して固定すれば押圧部材14を固定できるため、固定箇所を必要最小限にすることができる。これにより、押圧部材14の取付け工数が低減され、パワーモジュール10の生産効率を向上させることができる。
According to the
本実施形態に係るパワーモジュール10によれば、押圧部143が、基板11の一面において隣り合う電子部品12の間を押圧するため、基板11の反りを効果的に抑えることができる。つまり、基板11の反りを発生させる力の影響を受けやすい箇所を押圧部143が押圧するため、基板11の反りを発生させる力の影響を効果的に弱めて基板11の反りを抑えることができる。このため、電子部品12の熱により後発的に発生する基板11の反りに対しても有効である。
According to the
本実施形態に係るパワーモジュール10によれば、同一の固定手段15により放熱器13、基板11、及び押圧部材14を互いに連結固定して一体化することができるので、各構成部品の取付け工数を低減することができる。これにより、パワーモジュール10の組立て工数が低減され、パワーモジュール10の生産効率を向上することができる。取付け穴が共通しているので、放熱器13、基板11、及び押圧部材14それぞれの相対的な位置決めを容易に行うことができる。
According to the
本実施形態に係るパワーモジュール10によれば、押圧部材14を安価な樹脂で形成することができるため、押圧部材14の量産性に優れているとともに、パワーモジュール10のコストを低減することができる。
According to the
本実施形態に係るパワーモジュール10によれば、固定手段15による固定箇所を必要最小限にして基板11の反りを抑えることができるため、基板11に形成される取付け穴も必要最小限に抑えることができる。また、押圧部材14が絶縁性の樹脂で形成されているため、押圧部143に押圧される箇所に配線パターンが形成されていても短絡しない。したがって、配線パターンの形成に関しては従来と同様に行うことができる。
According to the
以上、本発明の第一の実施形態に係るパワーモジュール10について説明したが、本発明に係るパワーモジュールは、その他の形態で実施することができる。
The
例えば、押圧部材の対向部は板体に開口部を設けたものであってもよい。図4(a)に示す第二の実施形態に係るパワーモジュール20のように、対向部241に開口部244が形成された押圧部材24を用いてもよい。電子部品12と比べて発熱量が少ない電子部品22が基板11に実装されている場合は、図4(b)に示すパワーモジュール30のように、対向部341に複数のスリット344を形成した押圧部材34を用いることもできる。開口部244又はスリット344は、電子部品12と対向する位置に形成するのが放熱性を向上させる点で好ましい。開口部244又はスリット344は、上述したパワーモジュール10に設けられた押圧部材14の固定部142に形成されている開口部144に替えて形成してもよく、開口部144に加えて形成してもよい。
For example, the opposing portion of the pressing member may be a plate provided with an opening. As in the
第二の実施形態に係るパワーモジュール20、30によれば、電子部品12、22の発熱量や放熱器13の種類及び性能などに応じて押圧部材24、34の対向部241、341を適宜選択して設計できる。このため、押圧部材24、34の内側にある空間に電子部品12、22で発生する熱が籠るのを効果的に防ぐことができる。これにより、基板11に実装された電子部品12、22の熱による破壊を効果的に防ぐことができる。
According to the
図5に示す第三の実施形態に係るパワーモジュール40のように、対向部141に複数の押圧部443を備えた押圧部材44を用いてもよい。基板11に実装された電子部品32の数が増加するほど、基板11の一面において押圧可能な箇所が制限される。しかしながら、基板11の反りを発生させる力の影響を受けやすい箇所に押圧部443が適宜設けられているため、基板11の反りを効果的に防ぐことができる。
As in the
基板11に各電子部品32が整然と実装されていない場合であっても、隣り合う各電子部品32の間を押圧するように押圧部443を適宜配置して押圧部材44を形成すれば、基板11の反りを効果的に防ぐことができる。押圧部材44は樹脂で形成できるため、押圧部材44の形状が複雑になる場合であっても、射出成形などの任意の成形方法により容易に成形できるため、形状に対する自由度が高く量産性に優れている。
Even when the
図6に示す第四の実施形態に係るパワーモジュール50のように、一端が対向部141の周縁部の一部と接合され、他端が基板11の一面に固定される固定部542を、対向部141の各辺に少なくとも一つ備えた押圧部材54を用いてもよい。固定部542は固定手段15が取り付けられる必要最小限の大きさであってもよい。電子部品32が押圧部材54によって密閉されないため、対向部141に開口部244やスリット344を設ける必要がなくなるとともに、押圧部材54に使用される材料の量を低減することができる。基板11に形成される配線パターンに関する自由度も向上する。
Like the
図7に示すパワーモジュール60に設けられた押圧部材64のように、固定部542を対向部141の各角部に設けてもよい。さらに、図8に示すパワーモジュール70のように、対向部741が十字状に形成された押圧部材74を用いることもできる。押圧部材64、74を用いた場合も、上述した押圧部材54と同様の効果を得ることができる。
Like the pressing
本発明のパワーモジュールは、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、押圧部材の材質は、樹脂に換えて金属を用いてもよい。金属板を折り曲げ成形や深絞り成形などによって対向部及び固定部を有する所定形状に加工し、さらに金属製の棒状部材を対向部の所定位置に溶接することで、金属製の押圧部材を形成することができる。金属製の押圧部材を用いる場合は、絶縁シートなどの絶縁手段を介して基板に取り付ける。これにより、基板に形成された配線パターンと接触して短絡が生じるのを防ぐことができる。金属材料は、樹脂材料に比べて熱伝導性が高いため、基板の一面側における放熱性を向上させることができる。押圧部材の対向部内に金属板などを設けて押圧部材の硬さを向上させてもよい。 The power module of the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the material of the pressing member may be metal instead of resin. A metal pressing member is formed by processing a metal plate into a predetermined shape having a facing portion and a fixed portion by bending or deep drawing, and welding a metal bar-like member to a predetermined position of the facing portion. be able to. When a metal pressing member is used, it is attached to the substrate via an insulating means such as an insulating sheet. Thereby, it can prevent that a short circuit arises in contact with the wiring pattern formed in the board | substrate. Since the metal material has higher thermal conductivity than the resin material, the heat dissipation on one surface side of the substrate can be improved. You may improve the hardness of a press member by providing a metal plate etc. in the opposing part of a press member.
また、押圧部材の対向部に設けられる開口部は、メッシュ状(細かい格子状)に形成されていてもよい。あるいは、放熱器、基板、及び固定部材が基板11の一面側から固定手段15により固定されていてもよい。
Moreover, the opening part provided in the opposing part of a press member may be formed in mesh shape (fine lattice shape). Alternatively, the radiator, the substrate, and the fixing member may be fixed by the fixing means 15 from one surface side of the
基板の反り具合や、基板の反りを発生させる力の大きさは、基板11の大きさ、厚み、及び形状、固定手段を取り付けるための取付け穴の数や位置、あるいは電子部品の配置や数、及びその発熱量などにより異なる。したがって、本発明のパワーモジュールは、これらの様々な条件を考慮したうえで、上記実施形態に挙げた技術を組み合わせて適宜設計した押圧部材を用いたパワーモジュールとして実施すればよい。
The degree of warpage of the board and the magnitude of the force that causes the board to warp are the size, thickness, and shape of the
尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施できる。また、同一の作用又は効果が生じる範囲内で、何れかの発明特定事項を他の技術に置換した形態で実施しても良い。 It should be noted that the present invention can be implemented in a mode in which various improvements, modifications, or variations are added based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Moreover, you may implement with the form which substituted any invention specific matter to the other technique within the range which the same effect | action or effect produces.
11:基板
12、22、32:電子部品
13:放熱器
14、24、34、44、54、64、74:押圧部材
15:固定手段
141、241、341、741:対向部
142、542:固定部
143、443:押圧部
144、244:開口部
344:スリット
10、20、30、40、50、60、70:パワーモジュール
11:
Claims (6)
前記基板の一面に実装された複数の電子部品と、
前記基板の他面に設けられ、前記電子部品と熱接触する放熱器と、
前記基板に前記電子部品と対向して取り付けられ、該基板の一面を押圧する押圧部材と、
を備えることを特徴とするパワーモジュール。 A plate-like substrate having one side and the other side;
A plurality of electronic components mounted on one surface of the substrate;
A radiator that is provided on the other surface of the substrate and is in thermal contact with the electronic component;
A pressing member attached to the substrate to face the electronic component and pressing one surface of the substrate;
A power module comprising:
前記基板の一面と対向する対向部と、
一端が前記対向部の周縁部と接合され、他端が前記基板の一面に固定される固定部と、
一端が前記対向部と接合され、他端が前記基板の一面を押圧する押圧部と、
を備える、請求項1に記載のパワーモジュール。 The pressing member is
A facing portion facing one surface of the substrate;
One end is joined to the peripheral edge of the facing portion, and the other end is fixed to one surface of the substrate;
One end is joined to the facing portion, and the other end is a pressing portion that presses one surface of the substrate,
The power module according to claim 1, comprising:
Priority Applications (1)
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JP2010067183A JP2011199213A (en) | 2010-03-24 | 2010-03-24 | Power module |
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2010
- 2010-03-24 JP JP2010067183A patent/JP2011199213A/en not_active Withdrawn
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