JP2012195374A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体装置10は、電源調整用基板31の回路パターン35a,35b上にコンデンサ32が実装される電源調整モジュール30と、電源調整モジュール30の下方に配置され、絶縁金属基板22の銅パターン24上に半導体素子23が実装される半導体モジュール12とを有する。また、半導体装置10は、絶縁金属基板22と熱的に結合されたヒートシンク11と、直流電源41に接続される正極用電極部材27及び負極用電極部材28とを有する。正極用電極部材27及び負極用電極部材28は、電源調整用基板31の回路パターン35a,35b、及び絶縁金属基板22の銅パターン24と電気的に接続されるとともに絶縁金属基板22を介してヒートシンク11に面接触して、このヒートシンク11に熱伝達可能に結合されている。
【選択図】図2
Description
これによれば、挿通孔に挿通した固定部材をヒートシンクに固定することで、電極部材をヒートシンクに固定することができる。したがって、電極部材が外部電極部材と内部電極部材に別れていた場合のように、各電極部材を別々に固定する場合と比べると、電極部材の固定作業を簡単に行うことができ、半導体装置の組立てを簡単に行うことができる。
図1及び図2に示すように、半導体装置10に一体のヒートシンク11はアルミニウム系金属や銅等で形成されるとともに、このヒートシンク11上には、半導体モジュール12が接合されている。図2に示すように、半導体モジュール12は、基板としての絶縁金属基板22に半導体素子23が実装されてなる。半導体素子23は、1個のスイッチング素子(MOSFET)及び1個のダイオードが一つのデバイスとして組み込まれている。すなわち、半導体素子23は、図4に示される一つのスイッチング素子Q1〜Q6及び一つのダイオードD1〜D6を備えたデバイスとなる。
直流電源41からの直流電流が、正極用電極部材27の第2電極部27cから第1電極部27aを流れて、電源調整モジュール30の回路パターン35bからコンデンサ32を流れるとともに、半導体モジュール12の銅パターン24から半導体素子23に流れる。絶縁金属基板22において、上アームの第1、第3及び第5のスイッチング素子Q1,Q3,Q5及び下アームの第2、第4及び第6のスイッチング素子Q2,Q4,Q6がそれぞれ所定周期でオン、オフ制御されることによりモータに交流が供給されてモータが駆動される。そして、電流は負極用電極部材28から直流電源41に流れる。
(1)直流電源41と電気的に接続される正極用電極部材27及び負極用電極部材28に、電源調整用基板31の回路パターン35a,35b、及び絶縁金属基板22の銅パターン24を電気的に接続した。そして、この正極用電極部材27及び負極用電極部材28を、絶縁金属基板22を介してヒートシンク11に面接触させ、熱的に結合させた。このため、正極用電極部材27及び負極用電極部材28に直流電源41からの主電流が流れ、正極用電極部材27及び負極用電極部材28が発熱しても、熱を正極用電極部材27及び負極用電極部材28から絶縁金属基板22を介してヒートシンク11に直接伝え、両電極部材27,28の冷却効率を高めることができる。したがって、正極用電極部材27及び負極用電極部材28を大型化することなく、正極用電極部材27及び負極用電極部材28の温度上昇を抑えることができる。
○ 実施形態では、半導体装置10の正極及び負極共に本発明の電極部材(正極用電極部材27と負極用電極部材28)を用いたが、正極及び負極のいずれか一方のみに本発明の電極部材を採用し、他方は本発明の電極部材以外の電極であってもよい。
○ 実施形態では、電源調整モジュール30を、電子部品としてのコンデンサ32を電源調整用基板31に備えるものに具体化したが、電源調整用基板31に他の電子部品を備えるものであってもよい。
○ 電子部品装置の用途は、車両に搭載されるものに限らず、家電製品や産業機械に適用してもよい。
○ スイッチング素子Q1〜Q6はMOSFETに限らず、他のパワートランジスタ(例えば、IGBT(絶縁ゲートバイポーラ型トランジスタ))やサイリスタを使用してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(ロ)前記第1電極部には、前記電源調整用基板を支持する支持面が設けられている請求項2、請求項3、及び技術的思想(イ)のうちいずれか一項に記載の半導体装置。
Claims (3)
- 電源調整用基板の回路パターン上に電子部品が実装される電源調整モジュールと、
該電源調整モジュールの下方に配置され、基板の回路パターン上に半導体素子が実装される半導体モジュールと、
前記基板と熱的に結合されたヒートシンクと、
電源に接続される電極部材と、を有する半導体装置であって、
前記電極部材が、前記電源調整用基板の回路パターン、及び前記基板の回路パターンと電気的に接続されるとともに前記基板を介して前記ヒートシンクに面接触して該ヒートシンクに熱伝達可能に結合されていることを特徴とする半導体装置。 - 前記電極部材は、前記基板を介して前記ヒートシンクに面接触するとともに前記電源調整用基板の回路パターン及び前記基板の回路パターンと電気的に接続される第1電極部と、該第1電極部から立設されるとともに前記電源と電気的に接続される第2電極部と、を一体に備え、前記第1電極部は、前記第2電極部よりも大形状をなすように第2電極部の外面より外方へ延設されている請求項1に記載の半導体装置。
- 前記第1電極部には、該第1電極部を前記ヒートシンクに固定する固定部材が挿通される挿通孔が形成されている請求項2に記載の半導体装置。
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