JP2012227358A - 半導体モジュール - Google Patents
半導体モジュール Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012227358A JP2012227358A JP2011093721A JP2011093721A JP2012227358A JP 2012227358 A JP2012227358 A JP 2012227358A JP 2011093721 A JP2011093721 A JP 2011093721A JP 2011093721 A JP2011093721 A JP 2011093721A JP 2012227358 A JP2012227358 A JP 2012227358A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooler
- contact
- semiconductor module
- semiconductor element
- insulating substrate
- 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
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
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
-
- 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
- H01L2924/1301—Thyristor
-
- 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
- H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
-
- 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
- H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
- H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
-
- 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]
- H01L2924/13091—Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]
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)
Abstract
【解決手段】半導体モジュール1は、絶縁基板20と冷却器10と接触部材34とを備えている。接触部材34は、絶縁基板20と冷却器10の間に設けられており、絶縁基板20と冷却器10の少なくともいずれか一方に対して点接触又は線接触していることを特徴としている。
【選択図】図1
Description
(第1特徴)接触部材は、第1部材と第2部材の少なくともいずれか一方に対して点接触又は線接触しており、第1部材と第2部材が熱変化に曝されたときに、第1部材と第2部材の面方向の相対変位を許容することができる。より詳細には、接触部材は、常温において垂直方向に対向する第1部材の第1部位と第2部材の第2部位に関し、熱変化に曝されたときに、それら第1部位と第2部位の面方向の相対変位を許容することができる。
(第2特徴)第1部材と第2部材の組合わせには、絶縁基板と冷却器、半導体素子と絶縁基板、半導体素子とリード電極板が含まれる。
(第3特徴)接触部材は、曲面を有しており、その曲面で第1部材と第2部材の少なくともいずれか一方に対して点接触又は線接触している。
(第4特徴)接触部材には、熱伝導率が高く、硬い材料を用いるのが望ましい。好ましくは、接触部材には金属を用いるのが望ましい。
(第5特徴)冷却器は、ヒートシンクとヒートスプレッダを組合わせた構造であってもよい。この場合、接触部材は、絶縁基板とヒートスプレッダの間に設けられてもよく、ヒートシンクとヒートスプレッダの間に設けられてもよい。
(第6特徴)半導体モジュールは、絶縁基板を冷却器に向けて加圧する加圧手段を備えているのが望ましい。このような加圧手段の一例としては、半導体素子の表面に設けられているリード電極板が挙げられる。リード電極板が半導体素子と絶縁基板を冷却器に向けて加圧することにより、半導体素子と絶縁基板がリード電極板と冷却器の間で挟持される。あるいは、加圧手段の他の一例としては、絶縁基板の端部に接触して設けられている部材でもよい。このような部材としては、絶縁基板の端部と冷却器の双方に接触する樹脂が挙げられる。
(第7特徴)半導体素子は、ワイドバンドギャップの材料で形成されたパワー半導体素子である。そのようなパワー半導体素子は、200℃以上の高温動作での使用が想定されていることから、伝熱経路の部材間の応力緩和が重要である。本明細書で開示される技術は、そのようなパワー半導体素子が搭載される半導体モジュールにおいて特に有用である。
(1)接触部材34と放熱グリス36は、冷却器10の表面に形成されている溝10a内に設けられている。この態様によると、接触部材34による応力緩和と放熱グリス36による冷却特性の向上が両立されている。また、放熱グリス36が冷却器10の表面に形成された溝10a内に設けられているので、高温下であっても放熱グリス36が冷却器10の表面から漏出することが抑制されている。
(2)図2に示されるように、放熱グリス36は、平面視したときに、半導体素子44の少なくとも中央部を含む範囲に配置されている。半導体素子44における面方向の温度分布は、中央部が最も高くなる。したがって、この中央部に対応して放熱グリス36が設けられていると、高い冷却特性が得られる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
10a:溝
20:絶縁基板
32:包囲壁
34:接触部材
36:放熱グリス
44:半導体素子
Claims (5)
- 半導体モジュールであって、
半導体素子で発生する熱の伝熱経路に設けられており、第1熱膨張率を有する第1部材と、
前記半導体素子で発生する熱の伝熱経路に設けられており、前記第1熱膨張率とは異なる第2熱膨張率を有する第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材の間に設けられており、前記第1部材と前記第2部材の少なくともいずれか一方に対して点接触又は線接触している接触部材と、を備えている半導体モジュール。 - 前記第1部材と前記第2部材の間に設けられている放熱グリスをさらに備えており、
前記第2部材には、前記第1部材に対向する表面に溝が形成されており、
前記接触部材と前記放熱グリスは、前記溝内に設けられている請求項1に記載の半導体モジュール。 - 前記放熱グリスは、平面視したときに前記半導体素子の少なくとも中央部を含む範囲に配置されている請求項2に記載の半導体モジュール。
- 前記接触部材は、球状の形態を有しており、前記第1部材と前記第2部材の双方に点接触している請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体モジュール。
- 前記第2部材の表面のうちの前記第1部材に対向する表面に設けられている包囲壁をさらに備えており、
前記包囲壁は、平面視したときに前記接触部材の周囲を一巡しており、前記接触部材と前記第2部材の面方向の相対変位を禁止する請求項4に記載の半導体モジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011093721A JP5807801B2 (ja) | 2011-04-20 | 2011-04-20 | 半導体モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011093721A JP5807801B2 (ja) | 2011-04-20 | 2011-04-20 | 半導体モジュール |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012227358A true JP2012227358A (ja) | 2012-11-15 |
JP5807801B2 JP5807801B2 (ja) | 2015-11-10 |
Family
ID=47277184
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011093721A Active JP5807801B2 (ja) | 2011-04-20 | 2011-04-20 | 半導体モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5807801B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108807292A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-11-13 | 南通沃特光电科技有限公司 | 一种智能功率模块及其制造方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003168772A (ja) * | 2001-11-30 | 2003-06-13 | Denso Corp | パワーモジュールの実装構造 |
JP2008004745A (ja) * | 2006-06-22 | 2008-01-10 | Denso Corp | 電子装置 |
JP2008235692A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Toyota Motor Corp | 冷却体に設置される発熱体の冷却構造、及び発熱体の冷却体への設置方法 |
JP2008235672A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Toyota Industries Corp | 半導体装置、及び半導体装置の製造方法 |
-
2011
- 2011-04-20 JP JP2011093721A patent/JP5807801B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003168772A (ja) * | 2001-11-30 | 2003-06-13 | Denso Corp | パワーモジュールの実装構造 |
JP2008004745A (ja) * | 2006-06-22 | 2008-01-10 | Denso Corp | 電子装置 |
JP2008235692A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Toyota Motor Corp | 冷却体に設置される発熱体の冷却構造、及び発熱体の冷却体への設置方法 |
JP2008235672A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Toyota Industries Corp | 半導体装置、及び半導体装置の製造方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108807292A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-11-13 | 南通沃特光电科技有限公司 | 一种智能功率模块及其制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5807801B2 (ja) | 2015-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007019203A (ja) | 放熱装置 | |
WO2022215357A1 (ja) | 半導体装置 | |
JP5182274B2 (ja) | パワー半導体装置 | |
JP5851599B2 (ja) | パワーモジュール | |
JP2016127279A (ja) | 配線基板および配線基板を含む半導体パッケージ | |
JP2016115782A (ja) | 半導体モジュール | |
JP4146888B2 (ja) | 半導体モジュールと半導体モジュールの製造方法 | |
KR101930391B1 (ko) | 전자기기 | |
JP4994123B2 (ja) | パワー半導体モジュール | |
US10658261B2 (en) | Semiconductor device | |
JP2019021864A (ja) | パワーモジュール | |
JPWO2012081434A1 (ja) | 半導体装置 | |
JP5975866B2 (ja) | 電力用半導体装置 | |
JP5807801B2 (ja) | 半導体モジュール | |
JP6555177B2 (ja) | 半導体モジュール | |
JP2018022792A (ja) | 冷却装置 | |
JP2017199830A (ja) | パワーモジュール | |
JP2016101071A (ja) | 半導体装置 | |
JP6748082B2 (ja) | 半導体モジュール | |
JP2009218416A (ja) | 半導体回路 | |
JP2015053775A (ja) | 半導体電力変換装置 | |
JP2014072385A (ja) | 半導体装置 | |
JP7103256B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP5482919B2 (ja) | 半導体回路 | |
JP2021150358A (ja) | パワー半導体モジュールの実装構造 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20131004 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20131004 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131219 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150122 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150203 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150213 |
|
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: 20150811 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150827 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5807801 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |