JP2013229579A - パワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール用基板及びパワーモジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】絶縁基板11と、絶縁基板11の一方の面に形成された回路層12と、絶縁基板11の他方の面に形成された金属層13と、を備えたパワーモジュール用基板10であって、回路層12は、銅又は銅合金で構成され、この回路層12の一方の面が、電子部品3が搭載される搭載面とされ、金属層13は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム板が接合されて構成されており、回路層12の厚さt1が、0.1mm≦t1≦0.6mmの範囲内とされ、金属層13の厚さt2が、0.5mm≦t2≦6mmの範囲内とされ、回路層12の厚さt1と金属層13の厚さt2との関係が、t1<t2とされている。
【選択図】図1
Description
このようなパワーモジュール基板では、回路層の上に、はんだ材を介してパワー素子の半導体素子が搭載される。
そして、金属層の他方の面側に、パワーモジュール用基板を冷却するためのヒートシンクが接合される。
なお、特許文献1には、ヒートシンクと金属層との間に介在する有機系耐熱性接着剤によって熱歪みを緩和することが記載されているが、この有機系耐熱性接着剤が介在することで熱抵抗が高くなるため、回路層の上に搭載された電気部品等の発熱体からの熱をヒートシンク側に効率的に放散することができないといった問題があった。
ここで、銅とアルミニウムとを比較すると、アルミニウムの方が熱伝導率が低いため、回路層を構成する第一の金属板としてアルミニウム板を用いた場合には、回路層の上に搭載された電気部品等の発熱体からの熱を拡げて放散することが銅よりも劣ることになる。このため、電子部品の小型化や高出力化により、パワー密度が上昇した場合には、熱を十分に放散することができなくなるおそれがあった。よって、パワーサイクルを負荷した際の耐久性が低下するおそれがあった。
また、鋳造法によってヒートシンクを形成していることから、ヒートシンクの構造が比較的簡単になり、冷却能力の高いヒートシンクを形成することができず、熱の放散を促進することができないといった問題があった。
また、比較的変形抵抗の小さいアルミニウム及びアルミニウム合金で構成された金属層の厚さt2が0.5mm以上とされているので、金属層が変形することによってパワーモジュール用基板に負荷される応力が緩和されることになり、絶縁基板の割れを抑制することが可能となる。また、金属層の厚さt2が6mm以下とされているので、金属層における熱抵抗を低く抑えることができる。なお、上記観点から金属層の厚さt2は3mm以下とすることが望ましい。
さらに、前記回路層の厚さt1と前記金属層の厚さt2との関係が、t1<t2とされているので、パワーモジュール用基板における反りの発生を抑制することができる。
また、上述のパワーモジュール用基板においては、電子部品が搭載される搭載面を有する回路層が銅又は銅合金で構成されているので、電子部品から発生する熱を十分に拡げることができ、熱の放散を促進することが可能となる。よって、パワーサイクルを負荷した際の耐久性を向上させることができる。
この場合、銅又は銅合金で構成された回路層の厚さt1と、アルミニウム及びアルミニウム合金で構成された金属層の厚さt2と、の関係が、t2/t1≧2.5とされているので、パワーモジュール用基板における反りの発生を確実に抑制することができる。
この場合、前記金属層に、Si,Cu,Ag,Zn,Mg,Ge,Ca,Ga及びLiのうちのいずれか1種又は2種以上の添加元素が固溶しており、前記金属層のうち接合界面近傍における前記添加元素の濃度の合計が0.01質量%以上とされているので、前記金属層の接合界面側部分が固溶強化することになる。また、前記金属層のうち接合界面近傍における前記添加元素の濃度の合計が5質量%以下とされているので、前記金属層の接合界面近傍の強度が過剰に高くなることを防止でき、このパワーモジュール用基板に熱サイクルが負荷された際に、熱歪みを前記金属層で緩和することができ、絶縁基板の割れの発生を抑制できる。
この場合、前記金属層の接合界面に、前記添加元素の濃度が前記金属層中の前記添加元素の濃度の2倍以上とされた添加元素高濃度部が形成されているので、界面近傍に存在する前記添加元素原子により、前記金属層の接合強度の向上を図ることが可能となる。なお、金属層中の前記添加元素の濃度とは、前記金属層のうち接合界面から一定距離(例えば、5nm以上)離れた部分における前記添加元素の濃度である。
この場合、前記回路層のうち前記絶縁基板との接合界面近傍のインデンテーション硬度HB1が、60mgf/μm2以上とされているので、回路層の接合界面近傍の強度が確保され、回路層自体にクラックが生じることが防止される。また、前記インデンテーション硬度HB1が、120mgf/μm2以下とされているので、絶縁基板が回路層に強固に拘束されることがなく、絶縁基板の割れを抑制できる。
この場合、前記金属層のうち前記絶縁基板との接合界面近傍のインデンテーション硬度HB2が、30mgf/μm2以上とされているので、金属層の接合界面近傍の強度が確保され、金属層自体にクラックが生じることが防止される。また、前記インデンテーション硬度HB2が、80mgf/μm2以下とされているので、金属層の変形抵抗を低く抑えることができ、金属層の変形によって応力を緩和して絶縁基板の割れを抑制することが可能となる。
測定装置:株式会社エリオニクス製ENT−1100a
圧子:バーコビッチ三角錐圧子
試験荷重:5000mgf
分割数:500step
ステップインターバル:20msec
温度:27℃
モード:負荷−除荷試験
測定値:HIT=最大荷重/接触投影面積
この構成のヒートシンク付パワーモジュール用基板によれば、ヒートシンクと絶縁基板との間に、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム板が接合されて構成された金属層が介在しており、この金属層の厚さt2が、0.5mm≦t2≦6mmの範囲内とされているので、絶縁基板とヒートシンクとの熱膨張係数の差に起因する熱歪みを、金属層の変形によって緩和することができ、絶縁基板の割れを抑制することができる。
この場合、パワーモジュール用基板が、銅又は銅合金で構成された回路層と、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成された金属層と、を有し、前記回路層の厚さt1及び前記金属層の厚さt2が、上述のように規定されているので、パワーモジュール用基板の剛性が確保されることになり、熱サイクル負荷時にパワーモジュール用基板が変形しにくく、はんだ層におけるクラックの発生を抑制できる。
この構成のパワーモジュールによれば、回路層上に搭載された電子部品からの熱を効率的に放散することができ、電子部品のパワー密度(発熱量)が向上した場合であっても、十分に対応することができる。また、パワーサイクル負荷時の耐久性を向上させることができる。
図1に本発明の第1の実施形態であるパワーモジュール用基板10、ヒートシンク付パワーモジュール用基板40及びこのパワーモジュール用基板10を用いたパワーモジュール1を示す。
このパワーモジュール1は、ヒートシンク付パワーモジュール用基板40と、このヒートシンク付パワーモジュール用基板40の一方側(図1において上側)の面にはんだ層2を介して接合された半導体素子(電子部品)3と、を備えている。
ここで、はんだ層2は、例えばSn−Ag系、Sn−In系、若しくはSn−Ag−Cu系のはんだ材とされている。
本実施形態におけるヒートシンク41は、パワーモジュール用基板10と接合される天板部42と、この天板部42に積層配置される冷却部材43と、を備えている。冷却部材43の内部には、冷却媒体が流通する流路44が形成されている。
本実施形態では、回路層12(銅板22)の厚さt1がt1=0.3mm、金属層13(アルミニウム板23)の厚さt2がt2=2.0mmに設定され、t2/t1=6.67とされている。
さらに、金属層13のうち絶縁基板11との接合界面近傍のインデンテーション硬度HB2が、30mgf/μm2≦HB2≦80mgf/μm2の範囲内とされている。
金属層13の接合界面近傍の添加元素の濃度(本実施形態ではCu濃度)が、0.01質量%以上5質量%以下の範囲内に設定されている。なお、金属層13の接合界面近傍の添加元素の濃度は、EPMA分析(スポット径30μm)によって、金属層13から50μmの位置で5点測定した平均値である。
金属層13及び天板部42の接合界面近傍の添加元素の濃度(本実施形態ではCu濃度)が、0.01質量%以上5質量%以下の範囲内に設定されている。なお、この金属層13及び天板部42の接合界面近傍の添加元素の濃度は、EPMA分析(スポット径30μm)によって、接合界面から50μmの位置で5点測定した平均値である。
なお、ここで観察する接合界面は、金属層13の格子像の界面側端部と絶縁基板11の格子像の接合界面側端部との間の中央を基準面Sとする。また、金属層13中の添加元素の濃度(Cu濃度)は、金属層13のうち接合界面から一定距離(本実施形態では5nm)離れた部分における添加元素の濃度(Cu濃度)である。
このとき、図3に示すように、アルミニウム板23の第1固着層51が形成された面が絶縁基板11を向くように、かつ、アルミニウム板23の第2固着層52が形成された面が天板部42を向くようにして、これらを積層する。
また、第2固着層52の添加元素(Cu)がアルミニウム板23側及び天板部42側に拡散することにより、アルミニウム板23と天板部42との界面に第2溶融金属領域が形成される。
すると、第1溶融金属領域中のCuが、さらにアルミニウム板23側へと拡散し、第1溶融金属領域であった部分のCu濃度が徐々に低下していき融点が上昇することになり、温度を一定に保持した状態で凝固が進行していく。これにより、絶縁基板11とアルミニウム板23とが接合される。
同様に、第2溶融金属領域中のCuが、さらにアルミニウム板23側及び天板部42側へと拡散し、第2溶融金属領域であった部分のCu濃度が徐々に低下していき融点が上昇することになり、温度を一定に保持した状態で凝固が進行していく。これにより、アルミニウム板23と天板部42とが接合される。
さらに、本実施形態においては、ヒートシンク41と絶縁基板11との間に、金属層13が介在しているので、絶縁基板11とヒートシンク41との熱膨張係数の差に起因する熱歪みを、十分に厚く形成された金属層13が変形することによって緩和することが可能となり、絶縁基板11の割れを抑制することができる。
また、本実施形態では、金属層13のうち絶縁基板11との接合界面近傍のインデンテーション硬度HB2が、30mgf/μm2≦HB2≦80mgf/μm2の範囲内とされているので、金属層13の接合界面近傍の強度が確保され、金属層13自体にクラックが生じることが防止されるとともに、金属層13が比較的容易に変形することから、金属層13の変形によって応力を緩和でき、絶縁基板11の割れを抑制できる。
図4に示すパワーモジュール101は、ヒートシンク付パワーモジュール用基板140と、このヒートシンク付パワーモジュール用基板140の一方側(図4において上側)の面に第1はんだ層102を介して接合された半導体素子(電子部品)3と、を備えている。ここで、第1はんだ層102は、例えばSn−Ag系、Sn−In系、若しくはSn−Ag−Cu系のはんだ材とされている。
本実施形態では、回路層112の厚さt1がt1=0.3mm、金属層113の厚さt2がt2=2.0mmに設定され、t2/t1=6.67とされている。
このヒートシンク141は、パワーモジュール用基板110の金属層113と、第2はんだ層108を介して接合されている。なお、金属層113の表面には、図示しないNiめっき膜が形成されている。なお、ヒートシンク141がアルミニウム又はアルミニウム合金から構成される場合、ヒートシンク141の表面にNiめっき膜が形成されていることが望ましい。また、第2はんだ層108は、上述の第1はんだ層102と同様に、例えばSn−Ag系、Sn−In系、若しくはSn−Ag−Cu系等の各種はんだ材を用いることができる。
絶縁基板111の一方の面に活性ろう材(Ag−Cu−Ti等)を介して回路層112となる銅板を積層し、絶縁基板111、銅板を積層方向に1kgf/cm2以上35kgf/cm2以下(9.8×104Pa以上343×104Pa以下)の範囲で加圧した状態で加熱炉内に装入して加熱し、回路層112となる銅板と絶縁基板111とを接合する。ここで、加熱温度は850℃、加熱時間は10分とされている。
絶縁基板111とアルミニウム板とを、ろう材を介して積層し、ろう付けによって絶縁基板111とアルミニウム板を接合する。このとき、ろう材としては、例えば、厚さ20〜110μmのAl−Si系ろう材箔を用いることができ、ろう付け温度は600〜620℃とすることが好ましい。
これにより、本実施形態であるパワーモジュール用基板110が製造される。
これにより、金属層113とヒートシンク141との間にはんだ層108が形成され、本実施形態であるヒートシンク付パワーモジュール用基板140が製造される。
さらに、本実施形態においては、回路層112が銅板で構成され、この回路層112の厚さt1が0.1mm≦t1≦0.6mmの範囲内に設定され、さらに具体的には0.3mmとされているので、パワーモジュール用基板110全体の剛性が確保されることになり、熱サイクル負荷時にパワーモジュール用基板110が変形しにくく、第2はんだ層108におけるクラックの発生を抑制することができる。
特に、本実施形態では、金属層113が、アルミニウムの含有量が99.0質量%以上99.85質量%以下のアルミニウム(いわゆる2Nアルミニウム)の圧延板で構成されているので、熱サイクル負荷時に金属層113が容易に変形せず、第2はんだ層108におけるクラックの発生を確実に抑制することができる。
例えば、金属層となるアルミニウム板を、純度99.99質量%以上の純アルミニウムの圧延板、または、純度99.0質量%以上99.85質量%以下のアルミニウムの圧延板としたものとして説明したが、これに限定されることはなく、他のアルミニウム又はアルミニウム合金で構成されたものであってもよい。
同様に、回路層となる銅板を、タフピッチ銅の圧延板、または、無酸素銅の圧延板としたものとして説明したが、これに限定されることはなく、他の銅又は銅合金で構成されたものであってもよい。
また、ヒートシンクとして、放熱板のものを例示して説明したが、これに限定されることはなく、放熱フィンを備えた放熱板であってもよいし、内部に冷却媒体が流通される流路を備えた冷却器としてもよい。
例えば、図6及び図7に示すパワーモジュール201のように、セラミックス基板211をAlN(窒化アルミ)で構成し、このセラミックス基板211の一方の面にAl2O3層225を形成し、このAl2O3層225と銅板とをDBC法によって接合することによって、回路層212を形成してもよい。なお、Al2O3層225の厚さは、1μm以上とされていることが好ましい。このAl2O3層225は、AlNの酸化処理を1200℃以上でAr−O2混合ガス雰囲気にて行うことで形成することができる。酸素分圧PO2を10kPaとし、水蒸気分圧PH2Oを0.05kPaに調整し、高酸素分圧/低水蒸気分圧雰囲気にてAlNの酸化処理を行うことにより、AlNとの密着性に優れた緻密なAl2O3層225が形成される。
さらに、第1の実施形態において、ヒートシンクとして、天板部と冷却部材とを備えた構造のものを例示して説明したが、これに限定されることはなく、放熱フィンを備えた放熱板であってもよいし、内部に冷却媒体が流通される流路を備えた冷却器としてもよい。
本発明の有効性を確認するために行った比較実験について説明する。
表1に示すように、絶縁基板、回路層となる銅板、金属層となるアルミニウム板、を、接合し、パワーモジュール用基板を作製した。
回路層のサイズは37mm×37mm、絶縁基板のサイズは40mm×40mm、金属層のサイズは37mm×37mmとした。
表2に示す「DBC」は、窒素ガス雰囲気中で1075℃で10分加熱することにより、銅板と絶縁基板とを接合した。
表2に示す「Al−Siロウ」は、Al―7.5質量%Siからなるろう材箔(厚さ100、μm)を用いて、積層方向に12kgf/cm2で加圧した状態で、10−3Paの真空中にて、650℃で30分加熱することによって、アルミニウム板と絶縁基板とを接合した。
このようにして得られたヒートシンク付パワーモジュール用基板を用いて、冷熱サイクル試験を実施した。評価結果を表2に示す。なお、500サイクル毎に観察を実施し、絶縁基板の割れが確認された時点でのサイクル数で評価した。測定条件を以下に示す。
評価装置:エスペック株式会社製TSB−51
液相:フロリナート
温度条件:−40℃×5分 ←→ 125℃×5分
このようにして得られたパワーモジュールを用いて、パワーサイクル試験を実施した。評価結果を表2に示す。なお、パワーサイクルを10万回負荷した後の熱抵抗率の上昇率で評価した。
温度差:80℃
温度範囲:55℃〜135℃(IGBT素子内の温度センスダイオードで測定)
通電時間:6秒
冷却時間:4秒
回路層となる銅板の厚さが金属層となるアルミニウム板の厚さよりも厚く形成された比較例2においては、冷熱サイクル試験において1000サイクル以下で絶縁基板に割れが認められた。さらに、パワーサイクル試験でも熱抵抗の上昇が認められた。
回路層をアルミニウム板で構成した比較例4−6においては、冷熱サイクル試験の結果は良好であるものの、パワーサイクル試験において大きく熱抵抗が上昇することが確認された。
以上の結果から、本発明例によれば、回路層の上に搭載された電子部品等の発熱体からの熱の放散を促進でき、優れたパワーサイクル特性を有するとともに、冷熱サイクル負荷時における絶縁基板の割れの発生を抑制できる信頼性の高いパワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、パワーモジュールを提供することが可能であることが確認された。
次に、上述の第2の実施形態に示すように、パワーモジュール用基板の金属層とヒートシンクとを第2はんだ層を介して接合し、この第2はんだ層における接合率について評価した。
表3に示すように、絶縁基板、回路層となる銅板、金属層となるアルミニウム板、を、接合し、パワーモジュール用基板を作製した。
回路層のサイズは37mm×37mm、絶縁基板のサイズは40mm×40mm、金属層のサイズは37mm×37mmとした。
なお、表4に示す「活性金属ロウ」、「DBC」、「TLP」、「Al−Siロウ」は、上述の実施例1及び表2と同様の接合方法とした。
そして、接合初期及び2000回の冷熱サイクル負荷後において、第2はんだ層における接合率を測定した。評価結果を表4に示す。
これに対して、本発明例11−14においては、冷熱サイクル後においても接合率が大きく低下しなかった。本発明例11−14によれば、第2はんだ層におけるクラックの発生を抑制できることが確認された。
3 半導体素子(電子部品)
10、110、210 パワーモジュール用基板
11、111、211 絶縁基板
12、112、212 回路層
13、113、213 金属層
22 銅板
23 アルミニウム板
40、140、240 ヒートシンク付パワーモジュール用基板
41、141、241 ヒートシンク
225 Al2O3層
Claims (5)
- 絶縁基板と、該絶縁基板の一方の面に形成された回路層と、前記絶縁基板の他方の面に形成された金属層と、を備えたパワーモジュール用基板であって、
前記回路層は、銅又は銅合金で構成され、この回路層の一方の面が、電子部品が搭載される搭載面とされており、
前記金属層は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム板が接合されて構成されており、
前記回路層の厚さt1が、0.1mm≦t1≦0.6mmの範囲内とされ、
前記金属層の厚さt2が、0.5mm≦t2≦6mmの範囲内とされ、
前記回路層の厚さt1と前記金属層の厚さt2との関係が、t1<t2とされていることを特徴とするパワーモジュール用基板。 - 前記回路層の厚さt1と前記金属層の厚さt2との関係が、t2/t1≧2.5とされていることを特徴とする請求項1に記載のパワーモジュール用基板。
- 請求項1又は請求項2に記載のパワーモジュール用基板と、前記金属層側に接合されたヒートシンクと、を備えていることを特徴とするヒートシンク付パワーモジュール用基板。
- 前記ヒートシンクと前記金属層とがはんだ層を介して接合されていることを特徴とする請求項3に記載のヒートシンク付パワーモジュール用基板。
- 請求項1又は請求項2に記載のパワーモジュール用基板と、前記回路層上に搭載された電子部品と、を備えていることを特徴とするパワーモジュール。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102014211562A1 (de) * | 2014-06-17 | 2015-12-17 | Robert Bosch Gmbh | Halbleiteranordnung mit einer Wärmesenke |
JP2015230900A (ja) * | 2014-06-03 | 2015-12-21 | 三菱マテリアル株式会社 | パワーモジュール |
WO2016158020A1 (ja) * | 2015-04-01 | 2016-10-06 | 富士電機株式会社 | 半導体モジュール |
KR20160146799A (ko) | 2014-04-25 | 2016-12-21 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 파워 모듈용 기판 및 히트 싱크가 부착된 파워 모듈용 기판 그리고 히트 싱크가 부착된 파워 모듈 |
KR20170029630A (ko) | 2014-08-05 | 2017-03-15 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 파워 모듈용 기판의 제조 방법 |
Families Citing this family (21)
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JP6111764B2 (ja) * | 2013-03-18 | 2017-04-12 | 三菱マテリアル株式会社 | パワーモジュール用基板の製造方法 |
US9969654B2 (en) | 2014-01-24 | 2018-05-15 | United Technologies Corporation | Method of bonding a metallic component to a non-metallic component using a compliant material |
JP6459427B2 (ja) * | 2014-11-20 | 2019-01-30 | 三菱マテリアル株式会社 | ヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法、及び、接合体、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、ヒートシンク |
CN104456247B (zh) * | 2014-11-28 | 2017-09-05 | 宁波市柯玛士太阳能科技有限公司 | 一种条形灯 |
CN107004653B (zh) * | 2015-01-26 | 2019-03-22 | 三菱电机株式会社 | 半导体装置以及半导体装置的制造方法 |
US10109555B2 (en) | 2015-02-02 | 2018-10-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Silicon nitride circuit board and electronic component module using the same |
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CN205491580U (zh) * | 2015-11-30 | 2016-08-17 | 比亚迪股份有限公司 | Igbt散热模组以及具有其的igbt模组 |
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JP6776953B2 (ja) * | 2017-03-07 | 2020-10-28 | 三菱マテリアル株式会社 | ヒートシンク付パワーモジュール用基板 |
CN110366777A (zh) * | 2017-03-29 | 2019-10-22 | 三菱综合材料株式会社 | 带散热片的绝缘电路基板的制造方法 |
US11167363B2 (en) * | 2017-05-10 | 2021-11-09 | Board Of Trustees Of Michigan State University | Brazing methods using porous interlayers and related articles |
CN107819066B (zh) * | 2017-10-26 | 2018-10-16 | 成都万士达瓷业有限公司 | 一种低氧铜烧结dbc半导体热电基片的生产方法 |
US11398447B2 (en) * | 2017-12-13 | 2022-07-26 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor device and method for producing semiconductor device |
JP6911805B2 (ja) * | 2018-03-27 | 2021-07-28 | 三菱マテリアル株式会社 | ヒートシンク付き絶縁回路基板の製造方法 |
US11297745B2 (en) * | 2018-03-28 | 2022-04-05 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Active thermal management system for electronic devices and method of achieving device-to-device isothermalization |
JP7167642B2 (ja) * | 2018-11-08 | 2022-11-09 | 三菱マテリアル株式会社 | 接合体、ヒートシンク付絶縁回路基板、及び、ヒートシンク |
TW202027978A (zh) * | 2018-11-28 | 2020-08-01 | 日商三菱綜合材料股份有限公司 | 接合體、附散熱片的絕緣電路基板、及散熱片 |
CN111755413A (zh) * | 2020-07-07 | 2020-10-09 | 深圳基本半导体有限公司 | 一种高导热率碳化硅器件封装结构及方法 |
CN114918572B (zh) * | 2022-07-19 | 2022-11-04 | 北京理工大学 | 一种铝-铝的瞬态液相连接方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004221547A (ja) * | 2002-12-27 | 2004-08-05 | Mitsubishi Materials Corp | 熱伝導性複層基板及びパワーモジュール用基板 |
JP2012023404A (ja) * | 2011-10-28 | 2012-02-02 | Hitachi Metals Ltd | 回路基板およびこれを用いた半導体モジュール |
JP2012064801A (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Mitsubishi Materials Corp | ヒートシンク付パワーモジュール用基板、パワーモジュール及びヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法 |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04162756A (ja) | 1990-10-26 | 1992-06-08 | Toshiba Corp | 半導体モジュール |
JP3171234B2 (ja) | 1997-03-26 | 2001-05-28 | 三菱マテリアル株式会社 | ヒートシンク付セラミック回路基板 |
JP4756200B2 (ja) | 2000-09-04 | 2011-08-24 | Dowaメタルテック株式会社 | 金属セラミックス回路基板 |
JP2002203942A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Fuji Electric Co Ltd | パワー半導体モジュール |
JP3676268B2 (ja) * | 2001-08-01 | 2005-07-27 | 株式会社日立製作所 | 伝熱構造体及び半導体装置 |
JP2003197826A (ja) | 2001-12-26 | 2003-07-11 | Toshiba Corp | セラミックス回路基板およびそれを用いた半導体モジュール |
JP4496404B2 (ja) * | 2003-10-10 | 2010-07-07 | Dowaメタルテック株式会社 | 金属−セラミックス接合基板およびその製造方法 |
EP1737034A4 (en) * | 2004-04-05 | 2010-11-03 | Mitsubishi Materials Corp | AI / AIN CONNECTING MATERIAL, BASE PLATE FOR A POWER MODULE, POWER MODULE AND PROCESS FOR PRODUCING AN AI / AIN COMPOUND MATERIAL |
JP2006253183A (ja) | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Hitachi Ltd | 半導体パワーモジュール |
JP4617209B2 (ja) * | 2005-07-07 | 2011-01-19 | 株式会社豊田自動織機 | 放熱装置 |
JP5061442B2 (ja) | 2005-09-15 | 2012-10-31 | 三菱マテリアル株式会社 | 絶縁回路基板および冷却シンク部付き絶縁回路基板 |
JP2007081200A (ja) | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Mitsubishi Materials Corp | 冷却シンク部付き絶縁回路基板 |
JP2007180457A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Toyota Industries Corp | 半田付け方法及び半導体モジュールの製造方法並びに半田付け装置 |
CN101401197B (zh) * | 2006-03-08 | 2011-05-18 | 株式会社东芝 | 电子元器件模块 |
JP4893096B2 (ja) | 2006-05-01 | 2012-03-07 | 日立金属株式会社 | 回路基板およびこれを用いた半導体モジュール |
JP4629016B2 (ja) * | 2006-10-27 | 2011-02-09 | 三菱マテリアル株式会社 | ヒートシンク付パワーモジュール用基板およびヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法並びにパワーモジュール |
JP4978221B2 (ja) | 2007-02-05 | 2012-07-18 | 三菱マテリアル株式会社 | 回路基板の製造装置及び製造方法、その製造方法に用いられるクッションシート |
JP2008227336A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Hitachi Metals Ltd | 半導体モジュール、これに用いられる回路基板 |
KR101610973B1 (ko) | 2008-03-17 | 2016-04-08 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 히트 싱크가 부착된 파워 모듈용 기판 및 그 제조 방법, 그리고 히트 싱크가 부착된 파워 모듈, 파워 모듈용 기판 |
DE102008000825A1 (de) * | 2008-03-26 | 2009-10-01 | Robert Bosch Gmbh | Keramik-Metall-Verbundsubstrat |
JP4807378B2 (ja) | 2008-05-16 | 2011-11-02 | 三菱マテリアル株式会社 | パワーモジュール用基板、パワーモジュール及びパワーモジュール用基板の製造方法 |
JP4567773B2 (ja) | 2008-07-18 | 2010-10-20 | 三菱電機株式会社 | 電力用半導体装置 |
JP2010129867A (ja) | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Mitsubishi Electric Corp | 電力用半導体装置 |
JP5245989B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2013-07-24 | 三菱マテリアル株式会社 | パワーモジュール用基板の製造方法およびヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法 |
EP2315242A1 (en) * | 2009-10-23 | 2011-04-27 | ABB Technology AG | Circuit arrangement and manufacturing method thereof |
JP3171234U (ja) | 2011-08-09 | 2011-10-20 | 正宜 田辺 | 簡易温室 |
-
2013
- 2013-03-08 JP JP2013046960A patent/JP2013229579A/ja active Pending
- 2013-03-29 TW TW102111531A patent/TWI591774B/zh active
- 2013-03-29 CN CN201380015211.6A patent/CN104185900B/zh active Active
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- 2013-03-29 KR KR1020147026866A patent/KR102097177B1/ko active IP Right Grant
- 2013-03-29 WO PCT/JP2013/059498 patent/WO2013147142A1/ja active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004221547A (ja) * | 2002-12-27 | 2004-08-05 | Mitsubishi Materials Corp | 熱伝導性複層基板及びパワーモジュール用基板 |
JP2012064801A (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Mitsubishi Materials Corp | ヒートシンク付パワーモジュール用基板、パワーモジュール及びヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法 |
JP2012023404A (ja) * | 2011-10-28 | 2012-02-02 | Hitachi Metals Ltd | 回路基板およびこれを用いた半導体モジュール |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160146799A (ko) | 2014-04-25 | 2016-12-21 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 파워 모듈용 기판 및 히트 싱크가 부착된 파워 모듈용 기판 그리고 히트 싱크가 부착된 파워 모듈 |
US9786577B2 (en) | 2014-04-25 | 2017-10-10 | Mitsubishi Materials Corporation | Power module substrate, heat-sink-attached power-module substrate, and heat-sink-attached power module |
TWI646638B (zh) * | 2014-04-25 | 2019-01-01 | 日商三菱綜合材料股份有限公司 | Power module substrate and substrate with heat sink power module and heat sink power module |
KR102271651B1 (ko) | 2014-04-25 | 2021-06-30 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 파워 모듈용 기판 및 히트 싱크가 부착된 파워 모듈용 기판 그리고 히트 싱크가 부착된 파워 모듈 |
JP2015230900A (ja) * | 2014-06-03 | 2015-12-21 | 三菱マテリアル株式会社 | パワーモジュール |
DE102014211562A1 (de) * | 2014-06-17 | 2015-12-17 | Robert Bosch Gmbh | Halbleiteranordnung mit einer Wärmesenke |
KR20170029630A (ko) | 2014-08-05 | 2017-03-15 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 파워 모듈용 기판의 제조 방법 |
EP3196928A4 (en) * | 2014-08-05 | 2018-06-20 | Mitsubishi Materials Corporation | Method for manufacturing substrate for power module |
WO2016158020A1 (ja) * | 2015-04-01 | 2016-10-06 | 富士電機株式会社 | 半導体モジュール |
JPWO2016158020A1 (ja) * | 2015-04-01 | 2017-07-27 | 富士電機株式会社 | 半導体モジュール |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2833399A4 (en) | 2015-12-30 |
TW201405721A (zh) | 2014-02-01 |
KR102097177B1 (ko) | 2020-04-03 |
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US9480144B2 (en) | 2016-10-25 |
CN104185900B (zh) | 2017-03-15 |
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