JP2014123644A - 電力用半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一方の面に電力用半導体素子1が導電接合されたヒートスプレッダ2と、絶縁シート4を介して、ヒートスプレッダ2の他方の面2fに伝熱接合された金属ベース板3と、ヒートスプレッダ2および金属ベース板2のうち、一方の金属板の、伝熱接合における接合領域に連なり、接合領域を囲むように設けられた絶縁枠5と、を備え、絶縁シート4は、接合領域から絶縁枠5にかかる所定幅(距離Dp)の領域まで延長配置され、伝熱接合の際に、一方の金属板に加えた力が、絶縁シート4の所定幅(距離Dp)の領域の部分にも伝わるように、絶縁枠5が一方の金属板に支持されているように構成した。
【選択図】図1
Description
図1(a)〜(c)は、本発明の実施の形態1にかかる電力用半導体装置の構成を説明するための製造中の主要な工程ごとの断面を示す模式図であり、図1(a)は金属ベース板に絶縁シートを形成するための塗膜が配置されている状態、図1(b)は絶縁枠が設けられたヒートスプレッダを金属ベース板に接合した状態、図1(c)は配線と樹脂による封止を行った状態をそれぞれ示す。また、図2(a)と(b)は、比較例にかかる電力用半導体装置の構成を説明するための製造工程ごとの断面を示す模式図であり、図2(a)は金属ベース板に絶縁シートを形成するための塗膜が配置されている状態、図2(b)はヒートスプレッダを金属ベース板に接合した状態をそれぞれ示す。
上記実施の形態1では、ヒートスプレッダの外周をヒートスプレッダと同じ厚さの絶縁枠で囲むようにして構成する例について説明したが、本実施の形態においては、絶縁枠をヒートスプレッダの接合面側から必要な厚み分にわたって設けるようにした。それ以外の構成については、実施の形態1と同様である。
上記実施の形態1、2では、ヒートスプレッダに絶縁枠を設ける例について説明したが、本実施の形態においては、ヒートスプレッダよりも面積が大きな金属ベース板に絶縁枠を設けるようにした。それ以外の構成については、上述した各実施の形態と同様である。
Dp:(面方向における)距離、 Dt:絶縁シートの厚み、 P2:ヒートスプレッダの金属ベース板に対する空間距離における最接近部、 P3:金属ベース板のヒートスプレッダに対する空間距離における最接近部。
Claims (7)
- 一方の面に電力用半導体素子が導電接合された第1の金属板と、
絶縁シートを介して、前記第1の金属板の他方の面に伝熱接合された第2の金属板と、
前記第1の金属板および前記第2の金属板のいずれか一方の金属板の、前記伝熱接合における接合領域に連なり、前記接合領域を囲むように配置された絶縁枠と、を備え、
前記絶縁シートは、前記接合領域から前記絶縁枠にかかる所定幅の領域まで延長配置され、前記伝熱接合の際に、前記一方の金属板に加えた力が、前記絶縁シートの前記所定幅の領域の部分にも伝わるように、前記絶縁枠が前記一方の金属板に支持されていることを特徴とする電力用半導体装置。 - 前記絶縁シートは、熱硬化性樹脂のバインダーにフィラーを分散させたものであることを特徴とする請求項1に記載の電力用半導体装置。
- 前記絶縁枠は、前記一方の金属板の外周を囲むように設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の電力用半導体装置。
- 前記一方の金属板の他方の金属板に対向する面の外周には、前記絶縁枠を設けるための窪みが形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の電力用半導体装置。
- 前記一方の金属板の他方の金属板に対向する面には、前記他方の金属板の輪郭をなぞるように溝が形成され、
前記絶縁枠は、前記溝のうち、前記輪郭の内側に対応する部分を埋めるように設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の電力用半導体装置。 - 前記電力用半導体素子がワイドバンドギャップ半導体材料により形成されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の電力用半導体装置。
- 前記ワイドバンドギャップ半導体材料は、炭化ケイ素、窒化ガリウム系材料、およびダイヤモンド、のうちのいずれかであることを特徴とする請求項6に記載の電力用半導体装置。
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