JP2015231042A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体素子を搭載するヒートスプレッダを備える半導体装置に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor device including a heat spreader on which a semiconductor element is mounted.
従来より、Si−IGBTの実装において、放熱性を高くする取り組みが行なわれている。例えば、半導体素子の両面から放熱させる方式や、ヒートスプレッダを用いる方式がある。ヒートスプレッダを用いて電力用半導体素子の熱抵抗を低減させる例が、特許文献1に開示されており、図8に示す。図8は従来の半導体装置の構成を示す側面図である。
Conventionally, efforts have been made to increase heat dissipation in the mounting of Si-IGBT. For example, there are a method of dissipating heat from both sides of the semiconductor element and a method of using a heat spreader. An example of reducing the thermal resistance of a power semiconductor element using a heat spreader is disclosed in
図8に示すように、従来の半導体装置では、熱抵抗を低減させるために、ベースプレート20上の絶縁層23上の配線105に設置されたヒートスプレッダ122に、電力用半導体素子1が搭載される。大電流が流れる配線105と電力用半導体素子1とがワイヤー104にて電気的に接続される。また、同様に電力用半導体素子1のゲートパッド、ソースパッドとゲートパターンである配線106bおよびソースパターンである配線107bとが、ワイヤー108a、108bを介して電気的に接続される。
As shown in FIG. 8, in the conventional semiconductor device, the
電力用半導体素子1からの発熱は、ヒートスプレッダ122の熱拡散領域200を介して拡散され、45°の角度である熱拡散領域200により電力用半導体素子1の面積より拡張して絶縁層23に伝えられる。このように、ヒートスプレッダ122により絶縁層23に放熱面積を拡張させて熱を伝えることで、熱抵抗を低減させることが可能になる。
Heat generated from the
しかし、例えば、SiC−MOSFETにおいて電流密度を上げるためには、半導体素子面積が小さくなる分だけヒートスプレッダ122の厚みを厚くする必要があるが、ヒートスプレッダ122が厚くなると、各配線105、106a及び106bに接続するワイヤー104、108a及び108bを、ヒートスプレッダ122の高さ分だけ長く設定しなければならない。このようにワイヤーが長くなると、ゲート・ソース配線、及び、パワー回路における主電流が流れる配線に寄生インダクタンスが発生するため、高周波動作には不向きとなる。高周波動作を可能とするには、寄生インダクタンスの制約からヒートスプレッダ122を薄く設定する必要があるが、ヒートスプレッダ122を薄くすると十分に熱拡散させることができない可能性がある。したがって、一般的なヒートスプレッダ形状では、高周波特性と放熱性がトレードオフの関係を持つという課題がある。
However, for example, in order to increase the current density in the SiC-MOSFET, it is necessary to increase the thickness of the
上記課題を解決するために、本発明は、高放熱性を確保しながら、高周波数特性を確保することを目的とする。 In order to solve the above problems, an object of the present invention is to ensure high frequency characteristics while ensuring high heat dissipation.
上記目的を達成するために、本発明の半導体装置は、ベースプレートと、前記ベースプレート上に形成される絶縁層と、前記絶縁層上に形成された導電性パターンと、前記導電性パターン上に設けられたヒートスプレッダと、前記ヒートスプレッダ上に搭載された半導体素子と備え、前記ヒートスプレッダは、前記ベースプレートの前記絶縁層が形成される面に対して傾斜する主面を有し、前記半導体素子は、前記主面に搭載されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a semiconductor device of the present invention is provided with a base plate, an insulating layer formed on the base plate, a conductive pattern formed on the insulating layer, and the conductive pattern. A heat spreader and a semiconductor element mounted on the heat spreader, wherein the heat spreader has a main surface inclined with respect to a surface on which the insulating layer of the base plate is formed, and the semiconductor element has the main surface It is mounted on.
本発明によれば、高放熱性を確保しながら、高周波数特性を確保することができる。 According to the present invention, high frequency characteristics can be ensured while ensuring high heat dissipation.
(実施の形態1)
まず、図1〜図5を用いて、実施の形態1における半導体装置について説明する。
図1は実施の形態1における半導体装置の構成を示す図であり、図1(a)は概略断面図、図1(b)は要部斜視図である。図2は実施の形態1における半導体装置の構成を示す平面図である。なお、図1(a)は、図2のA−A’概略断面図である。図3は実施の形態1の半導体装置におけるヒートスプレッダの構成および放熱領域を示す図である。図4は実施の形態1の電力用半導体装置におけるヒートスプレッダの傾斜角に対する熱拡張倍率の依存性を示す図である。図5は実施の形態1における三相電力用半導体装置の構成を示す図である。
(Embodiment 1)
First, the semiconductor device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
1A and 1B are diagrams showing a configuration of a semiconductor device according to
図1,図2を用いて、本発明の電力用半導体装置の構成について説明する。電力用半導体装置は、半導体装置の一例であり、電力用半導体素子は、半導体素子の一例である。
図1、2に示すように、ベースプレート20上には絶縁層23が形成され、その上に導電性配線パターン5が形成されている。導電性配線パターン5の一部の上に搭載されたヒートスプレッダ22上には、電力用半導体素子1が搭載されている。本実施の形態の半導体装置は、その内部のヒートスプレッダ22における電力用半導体素子1を搭載した面が、ベースプレート20の素子搭載面に対して傾斜していることを特徴とする。導電性配線パターン5は、導電性パターンの一例である。
The configuration of the power semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIGS. The power semiconductor device is an example of a semiconductor device, and the power semiconductor element is an example of a semiconductor element.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、本発明の電力用半導体装置には、少なくとも一対のゲート端子6aとソース端子7aとが備えつけられており、電力用半導体素子1には、ゲートパッド6c、ソースパッド7cが設けられている。ベースプレート20上には、ゲートパターン6bおよびソースパターン7bが形成されている。ゲート端子6aが配線8bによりゲートパターン6bに電気的に接続され、ゲートパッド6cがゲート配線8aによりゲートパターン6bに電気的に接続されることにより、ゲート端子6aとゲートパッド6cとが電気的に接続される。ソース端子7aが配線9bによりソースパターン7bに電気的に接続され、ソースパッド7cがソース配線9aによりソースパターン7bに電気的に接続されることにより、ソース端子7aとソースパッド7cとが電気的に接続される。電力用半導体素子1のソース電極7dは、板状のリード4により、導電性配線パターン5に電気的に接続される。ここで、リード4と電力用半導体素子1のソース電極7dとの接続、リード4と導電性配線パターン5との接続は、半田により接合している。なお、これら接合は、超音波による接合を用いても良い。図2では、電力用半導体素子1が3並列で実装されている例を示し、板状のリード4を用いることで配線長を最短距離に最適化している。各電力用半導体素子1のドレイン電極は、図2の紙面中央および上部の導電性配線パターン5を介してパワー端子15および出力端子17に接続され、各電力用半導体素子1のソース電極は、図2の紙面中央および下部の導電性配線パターン5を介して出力端子17および接地端子16に電気的に接続される。パワー端子15と接地端子16との間には、導電性配線パターン5を介して、配線インダクタンスを低減するためのスナバコンデンサ24が実装される。
The power semiconductor device of the present invention is provided with at least a pair of
ヒートスプレッダ22において、図1に示すように、電力用半導体素子1が搭載されている面を主面50、その反対側を副面51と呼ぶことにすると、主面50と副面51のなす角度θを135°程度に設定するのが好ましい。主面50は、素子搭載面である。ここで、副面51は、ベースプレート20から遠い側である主面50の上部の辺で主面50と連続する面である。これは、電力用半導体素子1から発生する熱は、ヒートスプレッダ22中で45°の方向に拡がるように熱伝導するので、主面50と副面51のなす角度θを135°よりも大きく設定すると、ヒートスプレッダ22の設置面積が大きくなって配置が困難になるのに加えて、ヒートスプレッダ22内に熱が拡散しない領域ができるため熱抵抗を下げる効率が低くなるためである。また、主面50と副面51のなす角度θを135°よりも小さく設定すると、図3(a)に示すように、放熱領域が小さくなることにより熱抵抗が大きくなってしまうため望ましくない。なお、ヒートスプレッダ22を銅により構成する場合は、銅が熱拡散の異方性を有さないため、角度θを135°に設定するのが適切となる。
In the
図1(b)に、導電性配線パターン5上に搭載されたヒートスプレッダ22の実装例を示す。図1(b)は、ヒートスプレッダ22上に電力用半導体素子1が、3チップ搭載されている実装例である。ここでは、ヒートスプレッダ22を三角柱としているが、必ずしもこの限りではない。主面50と副面51を有していれば、例えば断面が台形形状の四角柱でも実用上の問題はない。
FIG. 1B shows a mounting example of the
ヒートスプレッダ22を三角柱とした場合、図1(b)において、断面26で切断した形状は三角形であり、図3(a)に示すように、ヒートスプレッダ22の電力用半導体素子1が搭載された主面50と、導電性配線パターン5と接する面である底面52とが成す角度をαと定義する。底面52は、ベースプレート20に近い側である主面50の下部の辺で主面50と連続する面である。図3(b)は、電力用半導体素子1から発生した熱が導電性配線パターン5上での熱の拡がり領域を真上から見た平面図である。電力用半導体素子1において発生した熱が、電力用半導体素子1が実装された主面50から45°斜め下の範囲で拡がるように放熱されることを前提として、ヒートスプレッダ22の底面52で熱が放熱される実行面積を放熱領域53とする。ここでは、電力用半導体素子1が搭載された主面50がヒートスプレッダ22の底面52に対して傾斜しているため、放熱される放熱領域53は、台形状となる。角度αが大きくなればなるほど放熱領域53は拡張してベースプレート20と平行な方向の放熱面積が大きくなり、熱拡張効果は大きくなる。この放熱領域53の面積を電力用半導体素子1の面積で割った値を熱拡張倍率Fと定義する。このFの値が大きくなればなるほど、絶縁層23に到達する熱が分散され、ヒートスプレッダ22下の絶縁層23での熱抵抗の値は低減する。全体の熱抵抗の内訳で熱伝導率が一番大きい絶縁層23の熱抵抗が低減すれば、全体の熱抵抗も下がることになり有利となる。
When the
このように、本実施の形態では、ヒートスプレッダ22の主面50をベースプレート20の実装面に対して傾斜させ、傾斜したヒートスプレッダ22の主面50上に電力用半導体素子1を実装する。このように構成することにより、電力用半導体素子1の斜面下方の方が斜面上方よりもヒートスプレッダ22の厚みが薄くなる。従って、図3(b)に示す放熱領域53では、ヒートスプレッダ22の厚みが薄くなるところでは熱の拡がりが小さくなり、逆側では熱の拡がりが大きくなる。本実施の形態では、このように構成することにより、ヒートスプレッダ22全体の厚みを増やすことなく、ヒートスプレッダ22全体として熱拡散領域を増やし、放熱効率を向上させることを可能としている。
As described above, in the present embodiment, the
同時に、本実施の形態の構成では、ゲートパッド6cおよびソースパッド7cがヒートスプレッダ22の斜面下方に配置されるため、斜面下方における電力用半導体素子1とベースプレート20との高さの差が小さくなり、これらを接続するワイヤー長を短くすることができる。そのため、寄生インダクタンスが抑制され、高周波動作が可能となる。なお、電力用半導体素子1からヒートスプレッダ22の斜面下方の底面までの距離と斜面上方の底面までの距離とは異なり、これらの間でヒートスプレッダ22の内部における熱抵抗の分布が生じるものではあるが、ヒートスプレッダ22の下側に配置された絶縁層23の熱伝導率が10W/mKであるのに対して、ヒートスプレッダ22を構成する、例えば銅の熱伝導率は198W/mKであり、ヒートスプレッダ22内での熱抵抗は、絶縁層23内の熱抵抗に比べて小さい。そのため、ヒートスプレッダ22の斜面上方における厚さと斜面下方における厚さの差による熱抵抗の分布は、実用上は問題とならない。
At the same time, in the configuration of the present embodiment, since the
さらに、複数搭載する電力用半導体素子1間の距離であるチップ間距離の最適値として、電力用半導体素子1の横寸法、縦寸法を、それぞれ、a、bとし、図3(a)に示すヒートスプレッダ22の傾斜面と底面との角度αをとした場合、以下の式(1)で与えられる値以上で間隔を空けて電力用半導体素子1を配置するのが望ましい。これは、熱伝導の熱拡散角度が45°とした場合、図3(b)に示すように、ヒートスプレッダ22の傾斜角度αに依存して拡がる平面上の放熱領域53が、隣接する電力用半導体素子1の熱拡散領域と重ならず、放熱効率を維持するための条件である。
最小チップ間距離=a×tan(α)/tan(45°−α) (1)
図4に熱拡張倍率Fの角度α、θの依存性の計算結果を示す。図4(a)は、角度θを135°に固定し、角度αを変化させた際の熱拡散倍率Fの計算結果である。角度αを32°に設定すれば、熱拡張倍率Fが傾斜を設けないときの約6倍になり、SiCデバイスが最大電流密度に増大した場合でも、充分な放熱特性を有するものとなる。つまり、Si−IGBTよりも電流密度が6倍になったとしても熱抵抗を同等以下に維持することが可能となる。なお、角度αを32°より大きく設定した方がさらに熱拡張倍率Fは増大し熱抵抗を下げることができるが、この場合、急な斜面に電力用半導体素子1を実装することになり実装が困難になる。従って、角度αの上限としては、将来的なSiCデバイスの最大電流密度でも熱抵抗を適正な値まで低減できる32°が好ましい。また、現状のSiC−MOSFETの電流密度の実力が1.5倍程度(将来的には6倍程度が見込まれる)とすると、角度αの下限としては、20°程度と見積もられる。この範囲では、熱抵抗を理想的に低減することが可能となる。
Further, as the optimum value of the inter-chip distance, which is the distance between the plurality of
Minimum distance between chips = a × tan (α) / tan (45 ° −α) (1)
FIG. 4 shows a calculation result of the dependence of the thermal expansion magnification F on the angles α and θ. FIG. 4A shows a calculation result of the thermal diffusion magnification F when the angle θ is fixed to 135 ° and the angle α is changed. If the angle α is set to 32 °, the thermal expansion factor F is about 6 times that when no inclination is provided, and even if the SiC device is increased to the maximum current density, it has sufficient heat dissipation characteristics. That is, even if the current density is 6 times that of Si-IGBT, the thermal resistance can be maintained at the same level or lower. If the angle α is set to be larger than 32 °, the thermal expansion magnification F can be further increased and the thermal resistance can be lowered. In this case, however, the
図4(b)は、角度αを32°に設定し、角度θを変化させた時の熱拡張倍率Fの変化を示す計算結果である。角度θを大きくする程、熱拡張倍率Fは大きくなるが、角度θを135°以上に設定すると、ヒートスプレッダ22を設置するベースプレート20の領域が大きくなり、回路構成自体の小型化が図れない。そのため、ヒートスプレッダ22の傾斜角θの加工精度を10%程度と考えると、角度θは、140°よりも小さいことが望ましい。また、現状のSiC−MOSFETの電流密度の実力が1.5倍程度(将来的には6倍程度が見込まれる)とすると、角度θの下限としては、105°程度と見積もられる。従って、α、θの範囲としては、以下の式(2)、(3)の範囲が好適な条件ということができる。
FIG. 4B shows calculation results indicating changes in the thermal expansion magnification F when the angle α is set to 32 ° and the angle θ is changed. As the angle θ is increased, the thermal expansion magnification F is increased. However, if the angle θ is set to 135 ° or more, the area of the
20<α≦32° (2)
105°<θ<140° (3)
次に、最適な構成の具体的な寸法例を以下に示す。
20 <α ≦ 32 ° (2)
105 ° <θ <140 ° (3)
Next, specific dimension examples of the optimum configuration are shown below.
電力用半導体素子1の大きさを、5×4.2mm□とし、図1(b)のように3チップ(電力用半導体素子1)が並列に横になるように配置するものとする。つまり、横寸法aが5mmで、縦寸法bが4.2mmとする。電力用半導体素子1を搭載するヒートスプレッダ22の主面50の傾斜角度αを32°とし、主面50と副面51とが成す角度θを135°とする。この時、上記式(1)より、最小チップ間距離は、13.5mmとなるので、15mm程度の間隔でチップを並列に並べるのがよい。本構成をとることで、熱拡張倍率Fは、約6倍となり、電力用半導体素子1の電流密度がSiC−MOSFETの6倍になっても熱抵抗を劣化させることの無い構成を提供することが可能になる。また、本構成によれば、ゲート配線を短くして実装することができ、GS間の配線インダクタンスを低く抑えると共に、主電流配線インダクタンスも大幅に低減させることが可能となる。これらにより、熱拡張倍率Fと、ゲート・ソース配線長は独立に設計することが可能になり、高周波動作と放熱性のトレードオフの関係を解消することが可能となる。また、電力半導体素子1のドレイン側の電極とゲート・ソースワイヤー間に十分な空間を確保することができるようになるため、ゲート配線に発生する寄生容量を低く抑制することができ、ノイズにも強い構造とすることができる。その結果、デバイスの十分な放熱性を確保した上でGD間、DS間インダクタンスを最適化することが可能となり、電力用半導体素子1の接合温度上昇を抑えた上で高周波動作を可能とする。その結果、電力変換装置といった機器の小型化・省エネルギー化を実現することが可能になる。
It is assumed that the size of the
図5(a)に、三相出力を実現する為の電力用半導体装置30の構成例を示す。実施の形態1における三相出力の電力用半導体装置30は、パワー端子15、接地端子16、出力端子17、ゲート端子6a、ソース端子7aを備え、スナバコンデンサ24が組み込まれる。
FIG. 5A shows a configuration example of the
図5(b)に、電力用半導体装置30を実用回路に組み付けた際の概略回路図を記す。この回路では、直流電源45が、平滑コンデンサ43を介して接続される。必要に応じてパワー端子15と接地端子16の直近にスナバコンデンサ42が接続される。また、電力用半導体素子1がSiC−MOSFETの場合には、高周波動作を目的として、電力用半導体装置30内部にもスナバコンデンサ24を配置する。電力用半導体装置30の出力35は、負荷に対して接続される。制御信号生成基板40で発生した制御信号は、駆動基板39にて電圧、電流が増幅されて、電力用半導体素子1に対する駆動信号として伝達される。このようにして、直流電源が、交流電力に電力変換されることになる。
FIG. 5B shows a schematic circuit diagram when the
(実施の形態2)
次に、図6,図7を用いて、実施の形態2における半導体装置について説明する。
(Embodiment 2)
Next, the semiconductor device according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.
図6は実施の形態2における半導体装置の構成を示す図であり、図6(a)は概略断面図、図6(b)は要部斜視図である。図7は実施の形態2における半導体装置の構成を示す平面図である。図6(a)は、図7のB−B’断面図である。 6A and 6B are diagrams showing the configuration of the semiconductor device according to the second embodiment. FIG. 6A is a schematic cross-sectional view, and FIG. FIG. 7 is a plan view showing the configuration of the semiconductor device according to the second embodiment. FIG. 6A is a B-B ′ sectional view of FIG. 7.
図6,図7は、実施の形態2の電力用半導体装置を用いてハーフブリッジ回路を構成した場合の実現例である。
実施の形態1の電力用半導体装置は、還流ダイオードを搭載しない場合の形態であった。しかし、電力変換における出力が大きくなると、還流ダイオードを搭載する必要がある場合がある。そのような場合には、図6に示すように、実施の形態2の電力用半導体装置構造のようにすれば良い。
6 and 7 are examples of realization when a half-bridge circuit is configured using the power semiconductor device of the second embodiment.
The power semiconductor device according to the first embodiment has a configuration in which no return diode is mounted. However, when the output in power conversion increases, it may be necessary to mount a freewheeling diode. In such a case, as shown in FIG. 6, the power semiconductor device structure of the second embodiment may be used.
実施の形態2の電力用半導体装置は、ベースプレート20上に絶縁層23を形成し、その上に導電性配線パターン5が形成されている。電力用半導体素子の例であるトランジスタ201とダイオード202を内包しており、導電性配線パターン5上に搭載されたヒートスプレッダ222上に搭載されている。ヒートスプレッダ222は断面が台形形状をしており、ヒートスプレッダ222において、トランジスタ201が搭載された斜面である主面(第1主面)と、ダイオード202が搭載された斜面である主面(第2主面)がある。図6(a)に示すように、ヒートスプレッダ222上面とトランジスタ201が搭載された面およびダイオード202が搭載された面とが成すそれぞれの角度η、ζは、前述の如く角度θと同じ条件に設定するのが好ましい。ここで、ヒートスプレッダ222上面は副面に相当し、主面の上部の辺で2つの主面と連続する面である。トランジスタ201とダイオード202のソースパッドおよびアノードパッドは、リード204により、導電性配線パターン5に電気的に接続される。ここで、リード204とトランジスタ201とダイオード202のそれぞれのソースパッドおよびアノードパッドの接続は、半田接着または超音波接合により接続する。
In the power semiconductor device of the second embodiment, an insulating
このように、実施の形態2においても、ヒートスプレッダ222の素子搭載面を斜面とすることにより、ヒートスプレッダ222全体の厚みを増やすことなく、ヒートスプレッダ222全体として熱拡散領域を増やし、放熱効率を向上させることが可能になる。同時に、斜面下方はベースプレート20との段差が小さくなり、ワイヤー長を短くすることができ、寄生インダクタンスを抑制し、高周波動作が可能となる。
As described above, also in the second embodiment, by making the element mounting surface of the
トランジスタ201とダイオード202は、平面視で千鳥配置にすることが好ましい。このようにすれば、トランジスタ201とダイオード202の内の一方の放熱が他方のチップ間において行われ、図3(b)に示すように、放熱領域53におけるチップ間のデッドスペースを有効活用することができる。
The
図6(b)に、導電性配線パターン5上に搭載されたヒートスプレッダ222の実装例を示す。ヒートスプレッダ222上にトランジスタ201が3チップ、ダイオード202が2チップ搭載されている実装例である。
FIG. 6B shows a mounting example of the
なお、上記各実施の形態では、電力用半導体素子を搭載する電力用半導体装置を例に説明したが、他の半導体素子を搭載する半導体装置にも適用でき、高放熱性と高周波数特性の両立を図ることができる。 In each of the above embodiments, the power semiconductor device on which the power semiconductor element is mounted has been described as an example. However, the power semiconductor device can be applied to a semiconductor device on which another semiconductor element is mounted, and both high heat dissipation and high frequency characteristics can be achieved. Can be achieved.
また、端子や導電性配線パターン,パッドの配置や形状,数についても、半導体素子や半導体装置の用途等に応じて任意の構成とすることができる。この際、高周波数動作に係る半導体素子のパッドがヒートスプレッダの斜面下側になるように半導体素子を配置することにより、ワイヤー長を短くでき、寄生インダクタンスを抑制し、高周波動作を実現できる。 In addition, the arrangement, shape, and number of terminals, conductive wiring patterns, and pads can be arbitrarily configured according to the use of the semiconductor element or the semiconductor device. At this time, by arranging the semiconductor element so that the pad of the semiconductor element related to the high frequency operation is below the slope of the heat spreader, the wire length can be shortened, the parasitic inductance can be suppressed, and the high frequency operation can be realized.
本発明は、ヒートスプレッダの素子搭載面を斜面にすることにより、高放熱性を確保しながら、高周波数特性を確保することができ、電力用等の半導体素子を搭載するヒートスプレッダを備える半導体装置等に有用である。 The present invention makes it possible to ensure high frequency characteristics while ensuring high heat dissipation by making the element mounting surface of the heat spreader into an inclined surface, and to a semiconductor device or the like equipped with a heat spreader on which a semiconductor element for power or the like is mounted. Useful.
1 電力用半導体素子
4、204 リード
5 導電性配線パターン
6a ゲート端子
6b ゲートパターン
6c ゲートパッド
7a ソース端子
7b ソースパターン
7c ソースパッド
7d ソース電極
8a ゲート配線
8b、9b、105、106a、106b、107b 配線
9a ソース配線
15 パワー端子
16 接地端子
17 出力端子
20 ベースプレート
22、122、222 ヒートスプレッダ
23 絶縁層
24、42 スナバコンデンサ
26 断面
30 電力半導体装置
35 出力
39 駆動基板
40 制御信号生成基板
43 平滑コンデンサ
45 直流電源
50 主面
51 副面
52 底面
53 放熱領域
104、108a、108b ワイヤー
200 熱拡散領域
201 トランジスタ
202 ダイオード
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ベースプレート上に形成される絶縁層と、
前記絶縁層上に形成された導電性パターンと、
前記導電性パターン上に設けられたヒートスプレッダと、
前記ヒートスプレッダ上に搭載された半導体素子とを備え、
前記ヒートスプレッダは、前記ベースプレートの前記絶縁層が形成される面に対して傾斜する主面を有し、
前記半導体素子は、前記主面に搭載される、
半導体装置。 A base plate;
An insulating layer formed on the base plate;
A conductive pattern formed on the insulating layer;
A heat spreader provided on the conductive pattern;
A semiconductor element mounted on the heat spreader,
The heat spreader has a main surface inclined with respect to a surface on which the insulating layer of the base plate is formed,
The semiconductor element is mounted on the main surface.
Semiconductor device.
前記半導体素子のパッドは、前記ヒートスプレッダの斜面下方に配置された、
請求項1に記載の半導体装置。 A wire that electrically connects the conductive pattern and the pad of the semiconductor element;
The pad of the semiconductor element is disposed below the slope of the heat spreader,
The semiconductor device according to claim 1.
請求項1または2に記載の半導体装置。 The semiconductor element is a power semiconductor element, and a source electrode that is one of the pads and one of the conductive patterns are connected by a plate-like lead.
The semiconductor device according to claim 1.
請求項1から3のいずれか1項に記載の半導体装置。 When the angle formed between the main surface and the sub surface continuous with the main surface on the side far from the base plate is θ, the angle θ satisfies the relationship of 105 ° <θ <140 °.
The semiconductor device according to claim 1.
請求項1から4のいずれか1項に記載の半導体装置。 When the angle formed between the main surface and the bottom surface continuous with the main surface on the side close to the base plate is α, the angle α satisfies a relationship of 20 ° <α ≦ 32 °.
The semiconductor device according to claim 1.
前記第1主面に前記半導体素子としてトランジスタが配置され、前記第2主面に前記半導体素子としてダイオードが配置された、
請求項1から5のいずれか1項に記載の半導体装置。 The main surface is composed of a first main surface and a second main surface,
A transistor is disposed as the semiconductor element on the first main surface, and a diode is disposed as the semiconductor element on the second main surface.
The semiconductor device according to claim 1.
請求項6に記載の半導体装置。 The transistors and the diodes are staggered in a plan view.
The semiconductor device according to claim 6.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP3340292A1 (en) * | 2016-12-21 | 2018-06-27 | Valeo GmbH | Heat sink, power electronics unit comprising the heat sink and method for assembling the power electronics unit |
-
2014
- 2014-06-09 JP JP2014118244A patent/JP2015231042A/en active Pending
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