JP2017135183A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は半導体装置に関し、特に、パワーモジュールに関するものである。 The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a power module.
パワーモジュールに実装される半導体素子の動作は、主電流が高速でスイッチングされるため、温度が乱高下する温度サイクルに晒される。高温状態または温度サイクルに晒された各種材料は、組織変化および線膨張係数の差による接合部への応力負荷が発生し、各所でボイド、クラックまたは剥離などが発生する。パワーモジュールを構成する部材で不良が発生しやすい箇所は各接合部分であり、特に基板同士を接合するはんだ接合部は最も劣化が発生しやすい。 The operation of the semiconductor element mounted on the power module is exposed to a temperature cycle in which the temperature fluctuates because the main current is switched at high speed. Various materials exposed to a high temperature state or a temperature cycle generate stress load on the joint due to a change in structure and a difference in linear expansion coefficient, and voids, cracks, or peeling occur in various places. In the members constituting the power module, the portions where defects are likely to occur are the joint portions, and particularly the solder joint portions that join the substrates are most likely to deteriorate.
線膨張係数が大きく異なる部材同士であるたとえばシリコン基板と銅基板とをはんだで接合する場合、はんだ接合部にせん断応力が発生し、はんだ外周部より中央部に向かって接合面とほぼ平行にクラックが進展していく横割れが起こる。はんだ部に横割れが発生すると、半導体素子で発生した熱を外部に放出するための熱抵抗が大きくなり、半導体素子などが破壊される。この問題を避けるためには、パワーモジュールにおいてはんだ接合される被接合材間の線膨張係数の差を小さくすることが好ましい。これにより、発生する熱応力が小さくなるため、接合部不良のリスクは大幅に低減され、横割れを抑制できる。 For example, when a silicon substrate and a copper substrate are joined together by solder, which are members with significantly different linear expansion coefficients, shear stress is generated at the solder joint, and cracks occur almost parallel to the joint surface from the outer periphery of the solder toward the center. Lateral cracks occur as the process progresses. When transverse cracks occur in the solder portion, the thermal resistance for releasing the heat generated in the semiconductor element to the outside increases, and the semiconductor element and the like are destroyed. In order to avoid this problem, it is preferable to reduce the difference in coefficient of linear expansion between materials to be joined by soldering in the power module. Thereby, since the generated thermal stress is reduced, the risk of joint failure is greatly reduced, and lateral cracking can be suppressed.
しかし被接合材間の線膨張係数の差が小さくされたパワーモジュールに温度サイクルを与えると、はんだの中央部に微小ボイドが形成され、その微小ボイドが基板面に垂直な方向に多数連結することがある。これにより、基板面に垂直なクラックである縦割れが発生しやすくなる。この縦割れによるボイドまたはクラックははんだの中央部に点在しているが、やがてその縦割れによるクラック同士が網目状に繋がり周囲へ広がっていく。縦割れも横割れと同様にはんだの熱抵抗を増加させ、パワーモジュールの故障要因の一つとなる。 However, when a temperature cycle is applied to a power module with a small difference in coefficient of linear expansion between the materials to be joined, a small void is formed in the center of the solder, and a number of these small voids are connected in a direction perpendicular to the substrate surface. There is. Thereby, the vertical crack which is a crack perpendicular | vertical to a substrate surface becomes easy to generate | occur | produce. The voids or cracks due to the vertical cracks are scattered in the center of the solder, but eventually the cracks due to the vertical cracks are connected in a network and spread to the periphery. Longitudinal cracks, like horizontal cracks, increase the thermal resistance of solder and become one of the causes of power module failures.
このような縦割れを防ぐため、たとえば特開2008−277335号公報(特許文献1)および特開2008−300792号公報(特許文献2)には、半導体素子を接合するダイボンド部において、最も電流および発熱密度が高くなる半導体素子の中央部とその周辺部との間で、異なる接合材を用いてはんだ接合を行なう技術が提案されている。 In order to prevent such vertical cracks, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-277335 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-300792 (Patent Document 2), the most current and There has been proposed a technique for performing solder bonding using a different bonding material between a central portion of a semiconductor element having a high heat generation density and its peripheral portion.
ただしこのような接合材が用いられれば、各材料の最適な接合プロファイルを相互的に調整する必要が生じ、接合プロセスが複雑になるという問題を生じる。そこでたとえば特開昭60−70749号公報(特許文献3)においては、半導体素子の上に絶縁材料であるテフロン(登録商標)の樹脂製のブロックを挟んで押さえ板であるハウジングカバーを配置している。そして押さえ板により、半導体素子の上下のはんだ層を押圧し、その耐久力を強化している。 However, when such a bonding material is used, it is necessary to mutually adjust the optimum bonding profile of each material, which causes a problem that the bonding process becomes complicated. Therefore, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-70749 (Patent Document 3), a housing cover, which is a holding plate, is disposed on a semiconductor element with a resin block of Teflon (registered trademark), which is an insulating material, interposed therebetween. Yes. And the presser plate presses the upper and lower solder layers of the semiconductor element to strengthen its durability.
しかし特開昭60−70749号公報のように押さえ板のみを用いた場合、下方への押圧力が十分ではない可能性がある。 However, when only the pressing plate is used as in JP-A-60-70749, the downward pressing force may not be sufficient.
本発明は上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、下方への押圧力をより高めることにより、はんだ中央部のクラックの発生を抑制することが容易に可能な半導体装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device that can easily suppress the occurrence of cracks at the center of the solder by further increasing the downward pressing force. That is.
本発明の半導体装置は、筐体と、半導体素子と、押さえ板と、押し込み部材とを備えている。筐体は絶縁基板を含んでいる。半導体素子は絶縁基板の一方の主表面上にはんだにより接合されている。押さえ板は半導体素子の平面視における中央部と重なるように、半導体素子において絶縁基板と接合された面と反対側の一方の主表面側に配置されている。押し込み部材は押さえ板の半導体素子が位置する側と反対側である一方の主表面側から、押さえ板を半導体素子側に押圧可能である。押し込み部材は筐体に固定された状態で、押さえ板を半導体素子側に押圧可能である。 The semiconductor device of the present invention includes a housing, a semiconductor element, a pressing plate, and a pushing member. The housing includes an insulating substrate. The semiconductor element is bonded to one main surface of the insulating substrate by solder. The pressing plate is arranged on one main surface side opposite to the surface bonded to the insulating substrate in the semiconductor element so as to overlap the central portion of the semiconductor element in plan view. The pressing member can press the pressing plate to the semiconductor element side from the one main surface side opposite to the side where the semiconductor element is located. The pressing member can press the pressing plate toward the semiconductor element while being fixed to the housing.
本発明によれば、押し込み部材が押さえ板を、半導体素子と絶縁基板とがより密着するように押圧する。これにより、絶縁基板と半導体素子との間のはんだの厚みが増加しないように制御されるため、はんだ中央部の縦割れを抑制することができる。このため複雑な工程を経ることなく、はんだ中央部のクラックの発生を抑制することができる。 According to the present invention, the pressing member presses the pressing plate so that the semiconductor element and the insulating substrate are more closely attached. Thereby, since it controls so that the thickness of the solder between an insulating substrate and a semiconductor element does not increase, the vertical crack of a solder center part can be suppressed. For this reason, generation | occurrence | production of the crack of a solder center part can be suppressed, without passing through a complicated process.
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
(実施の形態1)
まず本実施の形態の半導体装置としてのパワーモジュールの構成について、図1〜図2を用いて説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
First, the configuration of a power module as a semiconductor device of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図1は本実施の形態の半導体装置の斜視図、図2は本実施の形態の半導体装置の断面図であるが、図1においては実際の半導体装置に含まれる後述の封止樹脂およびケース部については、図面を見やすくする観点から省略されている。これ以降の各斜視図についても同様である。 1 is a perspective view of the semiconductor device of the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the semiconductor device of the present embodiment. In FIG. Is omitted from the viewpoint of making the drawing easier to see. The same applies to the subsequent perspective views.
図1および図2を参照して、本実施の形態の半導体装置としてのパワーモジュール100の完成品は、ベースプレート10と、絶縁基板13と、はんだ15と、半導体素子16と、押さえ板18と、押さえ板押圧用部材19と、ワイヤ20とを主に有している。またパワーモジュール100においては、上記の各部材がケース部21内に収納されている。
Referring to FIGS. 1 and 2, a completed product of
ベースプレート10は、たとえば図2の上側を向く一方の主表面10aと、それと反対側の図2の下側を向く他方の主表面10bとを有する、平面視においてたとえば矩形状を有する平板部材である。ベースプレート10はたとえば銅により形成されることが好ましいが、銅の他にアルミニウムにより形成されてもよい。
The
絶縁基板13は、セラミック基板131と、回路パターン132と、放熱用銅箔部133を有している。セラミック基板131は、窒化アルミニウム(AlN)、窒化珪素(Si3N4)、アルミナ(Al2O3)などからなり、一方および他方の主表面が平面視においてたとえば矩形状を有する平板部材である。セラミック基板131の一方の主表面すなわち図2の上側の主表面上には回路パターン132が形成されている。これは半導体素子16との電気信号の入出力をするための回路としての導体薄膜であり、たとえば銅により形成されている。またセラミック基板131の他方の主表面すなわち図2の下側の主表面上には放熱用銅箔部133が形成されている。これは半導体素子16などからの発熱を図の下方のベースプレート10側に伝えるための導体薄膜であり、たとえば銅から形成されている。なおセラミック基板131の他方の主表面上にも回路パターン132が形成されてもよい。回路パターン132および放熱用銅箔部133は、たとえばろう付けによりセラミック基板131に接合されている。
The
絶縁基板13は、その全体の一方の主表面13aすなわちたとえば図1の回路パターン132の上側の主表面と、その全体の他方の主表面13bすなわちたとえば図1の放熱用銅箔部133の下側の主表面とを有している。
The
ベースプレート10の一方の主表面10aと、絶縁基板13の他方の主表面13bすなわち放熱用銅箔部133とは、はんだ11により接合されている。また絶縁基板13の一方の主表面13aすなわち回路パターン132と、半導体素子16とは、はんだ15により接合すなわちダイボンディングにより接合されている。
One
半導体素子16は小型化の開発が進むにつれて発熱密度が増加している。このため半導体素子16を実装する部材、特に半導体素子16の直下に配置されこれを接合しているはんだ15の耐熱性および放熱性が重要となっている。
The heat generation density of the
はんだ11,15は鉛フリー化および高耐熱性が求められるため、錫(Sn)系のはんだが使用される。また錫系のはんだ11,15は応力緩和性、耐熱性および耐疲労強度を有するようにする観点から、アンチモン(Sb)、銀(Ag)、銅(Cu)などが添加され、任意の組成とされることが好ましい。以上のような組成とされたはんだ11,15は、半導体素子16などの被接合材と共にリフローされることにより、絶縁基板13と半導体素子16などとを互いに接合する。
Since the
なお上記のダイボンディング用の接合材としては、はんだ15のほかに、たとえば銅−スズなどの合金がTLP接合(遷移的液相焼結法)により接合されたものが用いられてもよいし、ナノ粒子を利用した焼結型の接合材である銀が用いられてもよい。しかしはんだを用いることにより、低コスト化およびプロセスの安定性を確保することができる。
As the bonding material for die bonding, in addition to the
半導体素子16は、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)またはMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)などのパワーデバイスを搭載した部材であり、シリコン(Si)、炭化珪素(SiC)または窒化ガリウム(GaN)などにより形成されたチップ状の部材であり、平面視において矩形状または正方形状を有している。半導体素子16は、たとえば図2の上側を向く一方の主表面16aと、それと反対側の図2の下側を向く他方の主表面16bとを有している。
The
半導体素子16の材料としてシリコンまたは炭化珪素を用いた場合、その線膨張係数は3×10-6/K以上5×10-6/K以下となる。この観点から、半導体素子16の線膨張係数は3×10-6/K以上5×10-6/K以下であることが好ましい。
When silicon or silicon carbide is used as the material of the
はんだ15により接合される絶縁基板13と半導体素子16とは、互いの線膨張係数の差が小さいことが好ましい。このようにすれば、半導体素子16を絶縁基板13と接合しパワーモジュール100を構成するはんだ15へのせん断応力を低減させることができる。具体的には、たとえば半導体素子16の線膨張係数は3×10-6/K以上5×10-6/K以下である場合、絶縁基板13の線膨張係数は10×10-6/K以下であることが好ましい。ここで絶縁基板13の線膨張係数とは、セラミック基板131と回路パターン132と放熱用銅箔部133とを合わせた全体の線膨張係数である。このため絶縁基板13の線膨張係数を上記の数値範囲内にするためには、セラミック基板131、回路パターン132および放熱用銅箔部133のそれぞれの厚みの割合を調整することが好ましい。セラミック基板131などの各層の厚みを調整することで絶縁基板13全体の線膨張係数を調整することにより、絶縁基板13の線膨張係数の値を半導体素子16の線膨張係数の値に近づけることができる。
It is preferable that the insulating
たとえば窒化アルミニウム製のセラミック基板131の厚みを0.635mm、銅製の回路パターン132の厚みを0.32mm、銅製の放熱用銅箔部133の厚みを0.32mmとすることが好ましい。このようにすれば、半導体素子16と絶縁基板13との線膨張係数の差が十分に小さくなるため、これらを接合するはんだ15の、半導体素子16などとの接合面に沿う方向に延びるクラックである横割れの発生を抑制することが可能となる。
For example, it is preferable that the thickness of the aluminum
押さえ板18は、半導体素子16において絶縁基板13と接合された面と反対側の一方の主表面16a、すなわち半導体素子16の図2における上側の主表面の上に、半導体素子16の平面視における中央部と重なるように配置されている。具体的には押さえ板18は、その平面視におけるたとえば矩形状の一方の主表面18aの少なくとも一部が、半導体素子16のたとえば矩形状の一方の主表面16aの中央部の少なくとも一部と平面視において重なり合うように配置される。押さえ板18は半導体素子16の一方の主表面16a側すなわち図2の上側に、絶縁層17を挟んで配置されている。
The
ここで半導体素子16の中央部とは、半導体素子16の一方の主表面16a上の中央点を通り、そこから図1のワイヤ20が延びる方向に沿って一方の主表面16aが延びる方向(図2の紙面に垂直な方向)に関する距離が、半導体素子16の一方の主表面16aのワイヤ20の延びに沿う方向の寸法の15%以内である領域の全体をいうこととする。
Here, the central portion of the
ただし図1および図2に示すように、押さえ板18は基本的に、一方の主表面16aに沿いかつワイヤ20の延びる方向に交差する方向に関して、半導体素子16の一方の主表面16aの全体と重なるように延びている。したがってこのことと、上記のように半導体素子16の中央点からのワイヤ20に沿って延びる方向の距離が一方の主表面16aの寸法全体の15%以内であることとを総合すれば、半導体素子16の中央部とは、半導体素子16の中央点を中心として一方の主表面16aの面積が30%の領域であるといえる。なお押さえ板18は、半導体素子16の上記中央部の外側の領域をも覆う大きさを有していてもよい。
However, as shown in FIGS. 1 and 2, the
絶縁層17は、半導体素子16と押さえ板18との電気的な導通を抑制するために両者の間に挟まれている。すなわち絶縁層17はその少なくとも一部が半導体素子16と押さえ板18との双方の少なくとも一部と重なるように配置されている。絶縁層17はたとえば平面視において矩形状を有する平板部材であり、耐熱性のあるセラミック、エポキシ樹脂、テフロン(登録商標)などの材料により形成されている。絶縁層17の平面視における長辺方向の寸法は、半導体素子16の一方の主表面16aに沿いかつワイヤ20の延びる方向に交差する方向に関して、一方の主表面16a上に形成されたガードリングの外枠の内側に、ガードリングと重なることなく収まる寸法であることが好ましい。また絶縁層17の平面視における短辺方向の寸法は、後述する複数のワイヤ20のそれぞれと、これの一方端および他方端が接続される半導体素子16の一方の主表面16aなどとにより囲まれるように形成されるループの内部に当該絶縁層17が収まる寸法であることが好ましい。
The insulating
押さえ板18は、たとえば図2の上側を向く一方の主表面18aと、それと反対側の図2の下側を向く他方の主表面18bとを有し、たとえば平面視において矩形状を有する平板部材である。押さえ板18は銅またはアルミニウムなどの金属材料、セラミック、樹脂材料からなる群から選択されるいずれかにより形成されることが好ましい。ただし押さえ板18は高剛性の材料により形成されることがより好ましい。押さえ板18の平面視における長辺方向は、一方の主表面16aに沿いかつワイヤ20の延びる方向に交差する方向に対応するように、押さえ板18が配置されることが好ましい。またその長辺方向の寸法は、上記のように一方の主表面16aに沿いかつワイヤ20の延びる方向に交差する方向に関して、半導体素子16の一方の主表面16aの全体と重なる寸法であることが好ましい。これを言い換えれば、押さえ板18の平面視における長辺方向の寸法は、一方の主表面16aに沿いかつワイヤ20の延びる方向に交差する方向に関して、一方の主表面16aよりも長いことが好ましい。ただし押さえ板18の平面視における長辺方向の寸法は、少なくとも複数のワイヤ20の並びのうち一方の端部に配置されるワイヤ20の外側と他方の端部に配置されるワイヤ20の外側との双方に配置される後述の押さえ板押圧用部材19と平面的に重なることが可能な寸法であることが好ましい。これを言い換えれば、基本的に押さえ板18の長辺方向は半導体素子16を平面視において跨ぐことが可能な長さであることが好ましいが、必ずしもこれを跨がなくても、少なくとも複数のワイヤ20の並びとその並びの両端側に配置される押さえ板押圧用部材とを跨ぐことが可能な寸法を有していればよい。
The
また押さえ板18の平面視における短辺方向は、一方の主表面16aに沿いかつワイヤ20の延びる方向に沿う方向に対応するように、押さえ板18が配置されることが好ましい。その短辺方向の寸法は、絶縁層17の平面視における短辺方向の寸法と同様に、複数のワイヤ20のそれぞれと、これの一方端および他方端が接続される半導体素子16の一方の主表面16aなどとにより囲まれるように形成されるループの内部に当該押さえ板18が収まる寸法であることが好ましい。すなわち絶縁層17および押さえ板18は、複数のワイヤ20のそれぞれの一方端に接続される表面上の点とワイヤ20の他方端に接続される表面上の点とに挟まれる表面と、当該ワイヤ20とに囲まれ形成されるループの内部に収納されるような短辺寸法となっている。したがって絶縁層17および押さえ板18は、いずれも複数のワイヤ20のそれぞれとは接触しない。
Further, it is preferable that the
なお一例として、押さえ板18の平面視における厚みは、これを構成する平板部材の強度を確保する観点から500μm以上とすることが好ましい。また押さえ板18の短辺方向の長さはたとえば1mm以上設けることが好ましい。このように押さえ板18はその厚みが短辺方向の長さの半分程度となっており、このことから板状の立体形状であるということができる。本実施の形態のパワーモジュール100においては、このような寸法を有する平板形状の押さえ板18と間隔をあけてその押さえ板18の真上を通るようこれを跨ぐことが可能なワイヤ20を有している。
As an example, the thickness of the
絶縁層17と、これと接触可能な半導体素子16の一方の主表面16aとは、必ずしも互いに接合されている必要はないが、仮止め程度の接合強度で両者が互いに固定されていることが好ましい。これにより、後述するワイヤ20およびケース部21の位置精度が高められる。また絶縁層17と、これと接触可能な押さえ板18の他方の主表面18bとは、必ずしも互いに接合されている必要はないが、仮止め程度の接合強度で両者が互いに固定されていることが好ましい。
The insulating
複数のワイヤ20は、半導体素子16の一方の主表面16a上に搭載されたIGBTおよびMOSFETなどと、半導体素子16の外部とを電気的に接続するための細線状の部材である。図1および図2においては一例として5本のワイヤ20が互いに間隔をあけて配置され、いずれもその一方端が半導体素子16の一方の主表面16a上に接続された電極などに、その他方端が絶縁基板13の一方の主表面13a上の回路パターン132上に接続される。これにより5本のワイヤ20のそれぞれは、当該半導体素子16と回路パターン132とを電気的に接続している。それぞれのワイヤ20は押さえ板18の短辺方向に沿って延び、その押さえ板18の短辺方向に関して押さえ板18を跨ぐように配置されている。すなわちそれぞれのワイヤ20は、半導体素子16とワイヤ20との間に押さえ板18が配置されるように、かつ押さえ板18と接触せずに押さえ板18の真上を通るように、延びている。しかしワイヤ20の接続態様は上記の態様に限られない。なおワイヤ20は押さえ板18の配置が完了した後に、半導体素子16上に接続されることが好ましい。
The plurality of
ワイヤ20は一般的にアルミニウムまたは銅により形成されることが好ましく、その断面はたとえば直径が約100μm以上400μm以下の円形となっていることが好ましい。このようなワイヤ20が、たとえば超音波および圧力を利用したウェッジボンディングにより上記箇所に接続されている。
In general, the
ワイヤ20の一方端または他方端の少なくとも一方は、半導体素子16の一方の主表面16aのうちその中央部に程近い領域、すなわち半導体素子16の中央部に隣接する領域に接続されることが好ましい。このようにワイヤ20の一方端または他方端、すなわちワイヤ20が半導体素子16の一方の主表面16aなどと接続される箇所はなるべく押さえ板18に近い領域に位置することが好ましい。このため、絶縁層17および押さえ板18がそれらのワイヤ20の通る領域に近い部分の稜の角部を除去し、その角部にテーパを形成させた構造としてもよい。
At least one of the one end or the other end of the
パワーモジュール100は、以上のベースプレート10、絶縁基板13、半導体素子16などからなる積層構造を収納するケース部21を有している。ケース部21は、絶縁基板13と併せて、ここではパワーモジュール100の筐体を構成するものとする。ケース部21は図2に示すように、たとえば平面形状が矩形である直方体の箱型形状を有している。ケース部21はベースプレート10の一方の主表面10a側、絶縁基板13、半導体素子16、押さえ板18、および押さえ板押圧用部材19の一部をその内部に収納するが、ベースプレート10の他方の主表面10b側、および押さえ板押圧用部材19の他の一部をその外側に露出してもよい。
The
ケース部21の内部には封止樹脂22が充填されている。この封止樹脂22はケース部21の内部における放電を防ぐためのものであり、たとえばシリコーンゲルであることが好ましい。ただし封止樹脂22はエポキシ樹脂などのポッティング用の樹脂であってもよい。
The
平面視にて複数のワイヤ20の延びる方向に交差する方向すなわち複数のワイヤ20の並ぶ方向において、たとえば押さえ板18の一方端および他方端に隣接する領域に重なるように、1対の押さえ板押圧用部材19(押し込み部材)が配置されている。ただし押さえ板押圧用部材19の数はこれに限られない。押さえ板押圧用部材19は、押さえ板18の半導体素子16が位置する下側とは反対側である一方の主表面18a側すなわち図2の上側に配置されている。
In a direction intersecting with the extending direction of the plurality of
たとえば図1および図2に示すように押さえ板18が複数のワイヤ20の並ぶ方向に関して半導体素子16よりも長い寸法を有する場合には、押さえ板押圧用部材19は、半導体素子16とは重ならないようその外側の位置に、言い換えればたとえば半導体素子16の外側に配置される回路パターン132と平面的に重なる位置に、配置されている。
For example, as shown in FIGS. 1 and 2, when the
押さえ板押圧用部材19としては具体的には通常の鋼製材料からなるボルトまたはねじが用いられ、ベースプレート10と絶縁基板13と半導体素子16となどが積層される方向すなわち図2の上下方向に延びている。押さえ板押圧用部材19の図1および図2における上端部は、ボルトまたはねじの頭部であり、ケース部21の外側に露出することが可能である。また押さえ板押圧用部材19を構成するボルトまたはねじの頭部以外の領域は、図2に示すようにケース部21の内部に収納可能となっている。
Specifically, a bolt or a screw made of a normal steel material is used as the pressing
このように押さえ板押圧用部材19の頭部以外の領域はケース部21の最上部の部材を貫通し、押さえ板押圧用部材19の頭部の一部がケース部21の最上部の部材に接触している。このようにして、押さえ板押圧用部材19は筐体の一部であるケース部21に固定されている。これにより、押さえ板押圧用部材19とケース部21との間の位置精度を高めることができる。
As described above, the region other than the head portion of the pressing
たとえば押さえ板押圧用部材19を回し締め、押さえ板押圧用部材19が図2の下方に押圧力を加えることにより、押さえ板押圧用部材19の下端部が押さえ板18の一方の主表面18a上に接触し、これにより、押さえ板18を図2の上側から図2の下側すなわち半導体素子16側に向けて、押圧することが可能な構成となっている。これにより半導体素子16、およびそれよりも下方の各部材は図2の下向きの圧力を受け、はんだ15,11が図2の上下方向に関して過剰に厚くなることが抑制される。
For example, the presser
押さえ板押圧用部材19が押さえ板18を下方に押し込む圧力はより高いことが好ましい。しかしはんだ15,11の縦方向(図2の上下方向)への伸びすなわちはんだ15,11が厚くなることを抑制する観点から、最低でも1対の押さえ板押圧用部材19のそれぞれは1MPa程度の圧力を下方に加えることが好ましい。
The pressure with which the pressing
以上より、押さえ板押圧用部材19は、筐体(絶縁基板13を含む)の一部であるケース部21に固定された状態で、押さえ板18を半導体素子16側すなわち図2の下側に押圧可能となっている。
As described above, the pressing
なお本実施の形態においては、導電性の材料からなる押さえ板18が形成され、押さえ板18と半導体素子16との電気的導通を避けるための絶縁層17が押さえ板18と半導体素子16との間に挟まれている。しかし本実施の形態においては、半導体素子16の直上に、絶縁層17を挟むことなく、直接絶縁性材料のたとえばセラミックスからなる押さえ板18が配置され、半導体素子16を押圧可能な構成を有していてもよい。
In this embodiment, a
ここで、本実施の形態の背景について説明しつつ、本実施の形態の作用効果を説明する。 Here, the effects of the present embodiment will be described while explaining the background of the present embodiment.
まず一般的に、パワーモジュールは産業機器、自動車、鉄道などの電力を効率的に制御するために用いられる。省エネルギー化のキーパーツであるパワーモジュールは小型化、高効率化、高出力密度化が求められている。炭化珪素(SiC)などから形成された高温動作が可能な半導体素子が開発されている。これに伴い、実装用のはんだおよび絶縁部材としての絶縁基板、封止樹脂などの半導体素子の周辺の各部材に対する高耐熱性および高信頼性がますます必要とされている。 First, in general, a power module is used to efficiently control electric power of industrial equipment, automobiles, railways, and the like. Power modules, which are key parts for energy saving, are required to be smaller, more efficient, and have higher output density. A semiconductor element made of silicon carbide (SiC) or the like and capable of high temperature operation has been developed. Along with this, high heat resistance and high reliability are increasingly required for various components around the semiconductor element such as solder for mounting, an insulating substrate as an insulating member, and a sealing resin.
通常、パワーモジュールは銅またはアルミニウムなどのベースプレートの一方の主表面上に、はんだなどの接合材により絶縁基板が接合され、さらにその絶縁基板の一方の主表面上に、はんだなどの接合材により半導体素子が実装される。半導体素子の一方の主表面上には、制御信号および主電流を入出力するための配線が取り付けられており、これらの半導体素子および絶縁基板の周囲は絶縁性を保つために樹脂封止されている。 In general, a power module has an insulating substrate bonded to one main surface of a base plate such as copper or aluminum with a bonding material such as solder, and a semiconductor using a bonding material such as solder on one main surface of the insulating substrate. The element is mounted. On one main surface of the semiconductor element, wiring for inputting / outputting a control signal and a main current is attached, and the periphery of these semiconductor elements and the insulating substrate is sealed with resin in order to maintain insulation. Yes.
パワーモジュールに含まれる半導体素子は、主電流が高速でスイッチングされる。このためパワーモジュールにおいては、半導体素子の周囲の実装用はんだなどは高温状態と低温状態とに繰り返し晒され、温度ストレスを受けることにより、当該はんだなどがボイド、クラック、剥離などの不具合を生じやすくなる。 In the semiconductor element included in the power module, the main current is switched at high speed. For this reason, in the power module, the mounting solder around the semiconductor element is repeatedly exposed to a high temperature state and a low temperature state, and the solder is likely to cause defects such as voids, cracks, and peeling due to temperature stress. Become.
そこで、上記の図1、図2のように半導体素子16が接合されたはんだ15、およびパワーモジュール100の信頼性を確認する方法として、パワーサイクル試験がある。パワーサイクル試験100は、たとえば上記図1、図2のパワーモジュール100においては半導体素子16に対して電流を断続的に流すことにより、半導体素子16およびその周辺にあるはんだ15、絶縁基板13、ベースプレート10に局所的かつ急峻な温度ストレスを繰り返し与える試験である。このような温度ストレスを与えられた各部材は膨張と収縮とを繰り返し、応力負荷が発生し、はんだ15などの接合部を劣化させる。
Therefore, as a method of confirming the reliability of the
上記の温度ストレスに起因するはんだ15の劣化のうち、はんだ15の平面視における外周部から中央部に向けて拡がる横割れについては、上記のようにはんだ15に接合される半導体素子16と絶縁基板13との線膨張係数の差を小さくすることにより抑制することができる。しかし半導体素子16と絶縁基板13との線膨張係数の差を小さくしはんだ15の横割れを抑制したとしても、パワーサイクル試験により、はんだ15の中央部から縦割れが発生する。はんだ15の縦割れは、はんだ15の内部における添加剤の凝集および結晶粒界の成長によりはんだ15の内部に発生する微小ボイドが多数、はんだ15の主表面に垂直な方向に沿って連結することにより形成されると考えられている。縦割れによるクラックは、はんだ15の平面視における中央部から網目状に外周部に向けて広がることがあり、このようになれば、はんだ15の熱抵抗および電気抵抗の上昇の要因となり、最終的にはワイヤ20のクラックおよびリフトオフを引き起こし、半導体素子16が過剰に発熱することによりパワーモジュール100を故障させる原因となる。
Of the deterioration of the
またはんだ15に縦割れが発生すると、当該はんだ15の厚みがその接合された当初の厚みに比べて増加することが確認されている。このため、はんだ15の厚みの増加を強制的に抑制することにより、はんだ15の縦割れの発生を抑制することができる。
In addition, when a vertical crack occurs in the
そこで本実施の形態のパワーモジュール100においては、半導体素子16の一方の主表面16a上に、少なくともその平面視における中央部と重なるように押さえ板18が配置され、さらにその押さえ板18がその図2の上方から押さえ板押圧用部材19により半導体素子16側すなわち図2の下側に向けて押圧可能な構成を有する。このため、押さえ板押圧用部材19により押さえ板18が半導体素子16と絶縁基板13とを下方に押圧することにより、半導体素子16と絶縁基板13との間のはんだ15に厚み方向の圧縮力が加わる。
Therefore, in the
このように本実施の形態においては押さえ板18のみがはんだ15に厚み方向の圧縮力を加えるのではなく、押さえ板押圧用部材19が押さえ板18の下方への押圧を助ける役割を有している。このように押さえ板18と押さえ板押圧用部材19との双方がはんだ15に対して押圧力を加えることにより、はんだ15の厚みの増加を防ぐことができ、これによりはんだ15の中央部を起点とする縦割れの発生を抑止することができる。はんだ15が縦割れを起こさなければ、半導体素子16の動作時に発生する熱がはんだ15を通って図2の下方のベースプレート10側に放熱される経路が遮られることがない。このため半導体素子16の過剰発熱を抑制することができ、パワーモジュール100の故障を抑制することができる。その結果、パワーモジュール100をより長寿命化させることができる。
Thus, in this embodiment, not only the
本実施の形態の押さえ板18は特に半導体素子16の平面視における中央部と重なるように配置されている。このためたとえば半導体素子16の平面視における中央部以外の領域は、その真上から押さえ板18による押圧を直接受けない構成とすることもできる。したがって、半導体素子16の中央部以外の領域にワイヤ20を接続する領域を広く確保することが可能であり、半導体素子16の一方の主表面16a上の設計の自由度を減らすことなく、押さえ板18によるはんだ15の縦割れ抑制を図ることができる。このためワイヤ20の実装態様における汎用性を高めることができる。
In particular, the
また本実施の形態のパワーモジュール100は、絶縁基板13の一方の主表面13a上に形成された回路パターン132と、半導体素子16とを接続するワイヤ20を備えている。ワイヤ20は、半導体素子16とワイヤ20との間に押さえ板18が配置されるように、押さえ板18と間隔をあけてその押さえ板18の真上を通るように延びている。押さえ板18は半導体素子16およびワイヤ20の干渉を受けることなく、半導体素子16に対して押圧力を加えることができる。つまり、半導体素子16の一方の主表面16a上の設計の自由度を減らすことなく、押さえ板18によるはんだ15の縦割れ抑制を図ることができる。
The
(実施の形態2)
まず本実施の形態の半導体装置としてのパワーモジュールの構成について、図3〜図4を用いて説明する。
(Embodiment 2)
First, the configuration of a power module as a semiconductor device of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図3は本実施の形態の半導体装置の斜視図、図4は図3の奥行き方向すなわち平面視での長辺方向における断面図である。図3および図4を参照して、本実施の形態の半導体装置としてのパワーモジュール200の完成品は、基本的にパワーモジュール100と同様の構成を有するため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。本実施の形態のパワーモジュール200は、パワーモジュール100と同様に、ワイヤ20が絶縁基板13の一方の主表面13a上の回路パターン132と、半導体素子16とを接続する態様となっているが、ワイヤ20は押さえ板18の真上を通るように配置されてはおらず、半導体素子16の一方の主表面16aのうちその中央部に程近い領域、すなわち半導体素子16の中央部に隣接する領域に接続されている。この点において本実施の形態は、ワイヤ20が押さえ板18の真上を通り押さえ板18を跨ぐように接続される実施の形態1とは構成上異なっている。
3 is a perspective view of the semiconductor device of the present embodiment, and FIG. 4 is a cross-sectional view in the depth direction of FIG. 3, that is, the long side direction in plan view. Referring to FIG. 3 and FIG. 4, the completed product of
なお本実施の形態においてはワイヤ20は押さえ板18の真上を通らないため、ワイヤ20が先に半導体素子16上に接続された後に押さえ板18が配置固定されてもよいし、実施の形態1と同様に先に押さえ板18の配置が完了した後にワイヤ20が接続されてもよい。
In this embodiment, since the
本実施の形態のように、ワイヤ20は必ずしも押さえ板18の真上を通る構成でなくてもよい。少なくともワイヤ20は押さえ板18に隣接する領域、すなわち半導体素子16の平面視における中央部に隣接する領域にワイヤ20が接続されていればよい。ワイヤ20が押さえ板18の近くに接続されることにより、押さえ板18はワイヤ20に流れる電流が集中し温度が過剰に上昇しやすい領域に配置されることになる。このため押さえ板18がはんだ15の厚みの増加を防ぐことにより、はんだ15の縦割れが抑制され、はんだ15の熱抵抗の増加を抑制することができる。したがってはんだ15の放熱効果を維持できることから、はんだ15の上のワイヤ20にて発生する大量の熱をはんだ15を経由して放熱させる効果を維持することができる。
As in the present embodiment, the
(実施の形態3)
まず本実施の形態の半導体装置としてのパワーモジュールの構成について、図5〜図6を用いて説明する。
(Embodiment 3)
First, the configuration of a power module as a semiconductor device of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図5は本実施の形態の半導体装置の斜視図、図6は図5の幅方向すなわち平面視での短辺方向における断面図である。図5および図6を参照して、本実施の形態の半導体装置としてのパワーモジュール300の完成品は、基本的にパワーモジュール100と同様の構成を有するため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。ただし本実施の形態のパワーモジュール300は、押さえ板押圧用部材19が絶縁基板13に固定されている点において、押さえ板押圧用部材19がケース部21に固定される実施の形態1のパワーモジュール100とは構成上異なっている。
FIG. 5 is a perspective view of the semiconductor device of the present embodiment, and FIG. 6 is a cross-sectional view in the width direction of FIG. 5, that is, the short side direction in plan view. Referring to FIGS. 5 and 6, the completed product of
すなわち本実施の形態においては、押さえ板18の平面視における長辺方向の寸法は、半導体素子16の一方の主表面16aに沿いかつワイヤ20の延びる方向に交差する方向に関して、一方の主表面16aよりも長い。すなわち押さえ板18は平面視における長辺方向において、半導体素子16を跨ぐことが可能な長さを有している。その押さえ板18の長辺方向に関する一方端および他方端に隣接する領域に重なるように、1対の押さえ板押圧用部材19が配置されている。
That is, in the present embodiment, the size of the holding
押さえ板押圧用部材19は、実施の形態1と同様に、押さえ板18の一方の主表面18a側すなわち図2の上側に配置されている。押さえ板押圧用部材19は、半導体素子16とは重ならないようその外側の位置に、言い換えればたとえば半導体素子16の外側に配置される回路パターン132と平面的に重なる位置に、配置されている。
As in the first embodiment, the pressing
この押さえ板押圧用部材19の頭部以外の領域は押さえ板18を貫通してさらにその真下の絶縁基板13の一部であるたとえば回路パターン132およびセラミック基板131を貫通することにより、絶縁基板13に固定された構成を有している。少なくとも押さえ板押圧用部材19はその一部がセラミック基板131に達することが可能な長さを有することが好ましい。
The region other than the head portion of the pressing
すなわち本実施の形態のパワーモジュール300においては、押さえ板押圧用部材19はその全体がケース部21の内部に配置されており、実施の形態1のパワーモジュール100のようにその頭部の一部がケース部21の外側に露出してはいない。したがって押さえ板押圧用部材19はケース部21に固定されてはいない。そして押さえ板押圧用部材19をたとえば回し締め、下方に押圧力を加えさせることにより、押さえ板押圧用部材19の下端部が絶縁基板13の一部(たとえばセラミック基板131)に接触する。これにより、押さえ板押圧用部材19がその頭部にて固定する押さえ板18を図6の下側すなわち半導体素子16側に向けて押圧させることが可能な構成となっている。
That is, in the
なお図6においては、押さえ板押圧用部材19は絶縁基板13の放熱用銅箔部133に達する長さを有している。しかし押さえ板押圧用部材19の長さはこれに限らず、たとえばベースプレート10に達する長さとすることもできる。ただし本実施の形態においては、押さえ板押圧用部材19はセラミックなどの絶縁材料により形成される。
In FIG. 6, the pressing
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態においては、押さえ板押圧用部材19がケース部21の干渉を受けることなく絶縁基板13に固定される。このため押さえ板押圧用部材19とケース部21との間の位置精度が求められなくなり、押さえ板押圧用部材19を取り付ける際の位置合わせが容易となる。また本実施の形態においては、ケース部21の最上部の蓋を配置する前にそれまでの工程で形成されたベースプレート10、絶縁基板13および半導体素子16などの積層構造における不良個所等を視認することができるため、製造上の管理が容易となる。
Next, the effect of this Embodiment is demonstrated.
In the present embodiment, the pressing
(実施の形態4)
まず本実施の形態の半導体装置としてのパワーモジュールの構成について、図7〜図8を用いて説明する。
(Embodiment 4)
First, the configuration of a power module as a semiconductor device of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図7は本実施の形態の半導体装置の斜視図、図8は図7の幅方向すなわち平面視での短辺方向における断面図である。図7および図8を参照して、本実施の形態の半導体装置としてのパワーモジュール400の完成品は、基本的にパワーモジュール100と同様の構成を有するため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。ただし本実施の形態のパワーモジュール400は、複数のワイヤ20のそれぞれの一方の端部が、押さえ板18の一方の主表面18a上に接続されている。なお各ワイヤの他方の端部は実施の形態1と同様にたとえば一方の主表面13aに相当する回路パターン132上に接続されている。また半導体素子16の平面視における中央部と重なるように半導体素子16の一方の主表面16a側すなわち上側に押さえ板18が配置される点は実施の形態1と同様であるが、半導体素子16と押さえ板18との間には、絶縁層17の代わりとしてたとえばはんだなどからなる接合材としての導電層23が挟まれている。つまり半導体素子16と押さえ板18とははんだにより接合されることが好ましい。この場合においても、導電層23が半導体素子16と押さえ板18とを電気的に接続させるため、導電層23は、半導体素子16の一方の主表面16aおよび押さえ板18の他方の主表面18bとの双方に接するように挟まれている。
FIG. 7 is a perspective view of the semiconductor device of the present embodiment, and FIG. 8 is a cross-sectional view in the width direction of FIG. 7, that is, the short side direction in plan view. Referring to FIGS. 7 and 8, the completed product of
押さえ板18と半導体素子16とを電気的に接続させる観点から、押さえ板18は銅またはアルミニウムなどの導電材料により形成されることが好ましい。ただし押さえ板18の一方の主表面18a上にワイヤ20の一方端を接続させることから、押さえ板18の表面上にはニッケルめっきが施されていることが好ましい。以上の点において本実施の形態は実施の形態1と異なっている。
From the viewpoint of electrically connecting the
なお本実施の形態においても実施の形態3のパワーモジュール300と同様に、押さえ板押圧用部材19が絶縁基板13に固定されていてもよい。また押さえ板押圧用部材19は本実施の形態においては、実施の形態3と同様にセラミックなどの絶縁材料により形成される。
Also in the present embodiment, as in the
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態のようにワイヤ20の一方端が押さえ板18の一方の主表面18aに接続されることにより、半導体素子16と回路パターン132とを電気的に接続することもできる。本実施の形態の押さえ板18は金属材料により形成され、かつ押さえ板18と半導体素子16との間に、これら双方に接する導電層23が配置されているためである。
Next, the effect of this Embodiment is demonstrated.
The
本実施の形態のパワーモジュール400においては、ワイヤ20が押さえ板18の一方の主表面18a上に接続され、ワイヤ20が押さえ板18の近くに接続されることにより、押さえ板18はワイヤ20に流れる電流が集中し温度が過剰に上昇しやすい領域に配置されることになる。このため押さえ板18がはんだ15の厚みの増加を防ぐことにより、はんだ15の縦割れが抑制され、はんだ15の熱抵抗の増加を抑制することができる。したがってはんだ15の放熱効果を維持できることから、はんだ15の上のワイヤ20にて発生する大量の熱をはんだ15を経由して放熱させる効果を維持することができる。
In the
(実施の形態5)
まず本実施の形態の半導体装置としてのパワーモジュールの構成について、図9〜図10を用いて説明する。
(Embodiment 5)
First, the configuration of a power module as a semiconductor device of this embodiment will be described with reference to FIGS.
図9は本実施の形態の半導体装置の斜視図、図10は図9の幅方向すなわち平面視での短辺方向における断面図である。図9および図10を参照して、本実施の形態の半導体装置としてのパワーモジュール500の完成品は、基本的にパワーモジュール100と同様の構成を有するため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。ただし本実施の形態のパワーモジュール500は、押さえ板18の一方の主表面18aから他方の主表面18bに達するように、押さえ板18を貫通する貫通孔24が形成されている。この貫通孔24の平面形状は図9においては矩形状としているが、基本的にはこれに限らず任意である。貫通孔24は押さえ板18のみならず、その直下の絶縁層17をも同様に貫通して半導体素子16の一方の主表面16aに達している。そして複数のワイヤ20のそれぞれの一方の端部は、貫通孔24内を通って半導体素子16の一方の主表面16a上に接続されている。なお各ワイヤの他方の端部は実施の形態1と同様にたとえば一方の主表面13aに相当する回路パターン132上に接続されている。
FIG. 9 is a perspective view of the semiconductor device of the present embodiment, and FIG. 10 is a cross-sectional view in the width direction of FIG. 9, that is, the short side direction in plan view. Referring to FIGS. 9 and 10, the completed product of
なお本実施の形態においては押さえ板18が貫通孔24を有する分だけ、平面視において押さえ板18が半導体素子16などに押圧力を加える領域が小さくなる。しかし本実施の形態においても他の実施の形態と同様に、半導体素子16の中央部、すなわち半導体素子16の一方の主表面16aの面積の30%以上の領域は押さえ板18の押圧力を直接受けることが好ましい。したがって本実施の形態の押さえ板18は、上記他の実施の形態の押さえ板18に比べて、たとえばワイヤ20の延びる方向に関する幅を広くすることにより、上記の半導体素子16と平面的に重なる領域が一方の主表面16aの30%以上となるように調整されることが好ましい。
In the present embodiment, the area where the
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態のようにワイヤ20の一方端が貫通孔24内を通って半導体素子16の一方の主表面16aに接続されることにより、発熱量の大きいワイヤ20に直接接続された半導体素子16の領域を平面視にて囲むように押さえ板18が配置されることになる。したがって押さえ板18がはんだ15の厚みの増加を防ぐことにより、はんだ15の縦割れが抑制され、はんだ15の熱抵抗の増加を抑制することができる。したがってはんだ15の放熱効果を維持できることから、はんだ15の上のワイヤ20にて発生する大量の熱をはんだ15を経由して放熱させる効果を維持することができる。
Next, the effect of this Embodiment is demonstrated.
As in the present embodiment, one end of the
また本実施の形態においてもたとえば半導体素子16の平面視における中央部(中央点からの面積が一方の主表面16aの面積の30%以上の領域)と重なる押さえ板18を設けるためには、押さえ板18のワイヤ20の延びる方向に関する幅を広くする必要が生じる。このため結果的に、特にワイヤ20の延びる方向に関して押さえ板18が半導体素子16などを押圧する領域を広くすることができるため、押圧力が広範囲に分散され、より確実にはんだ15の厚み増加および縦割れを抑制することができる。
Also in the present embodiment, for example, in order to provide the
さらに、たとえ本実施の形態の態様を適用するとしても、平面視においてワイヤ20の一方端が接続される位置は、たとえば実施の形態1のようにワイヤ20が押さえ板18を跨ぐ場合に比べて、多少変わるが大きくは変わらない。このため本実施の形態のワイヤ20の接続態様の設計を新たにし直す必要はなく、実施の形態1と同様のモジュール設計の流用により本実施の形態のパワーモジュール500を得ることができる。
Furthermore, even if the aspect of the present embodiment is applied, the position where one end of the
以上に述べた各実施の形態に記載した特徴を、技術的に矛盾のない範囲で適宜組み合わせるように適用してもよい。 You may apply so that the characteristic described in each embodiment described above may be combined suitably in the range with no technical contradiction.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10 ベースプレート、10a,13a,16a,18a 一方の主表面、10b,13b,16b,18b 他方の主表面、11,15 はんだ、12 放熱用銅箔部、13 絶縁基板、16 半導体素子、17 絶縁層、18 押さえ板、19 押さえ板押圧用部材、20 ワイヤ、21 ケース部、22 封止樹脂、23 導電層、24 貫通孔、100,200,300,400,500 パワーモジュール、131 セラミック基板、132 回路パターン、133 放熱用銅箔部。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記絶縁基板の一方の主表面上にはんだにより接合された半導体素子と、
前記半導体素子の平面視における中央部と重なるように、前記半導体素子において前記絶縁基板と接合された面と反対側の一方の主表面側に配置された押さえ板と、
前記押さえ板の前記半導体素子が位置する側と反対側である一方の主表面側から、前記押さえ板を前記半導体素子側に押圧可能な押し込み部材とを備え、
前記押し込み部材は前記筐体に固定された状態で、前記押さえ板を前記半導体素子側に押圧可能である、半導体装置。 A housing including an insulating substrate;
A semiconductor element joined by solder on one main surface of the insulating substrate;
A pressing plate disposed on one main surface side opposite to the surface bonded to the insulating substrate in the semiconductor element so as to overlap a central portion in plan view of the semiconductor element;
A pressing member capable of pressing the pressing plate against the semiconductor element side from one main surface side opposite to the side where the semiconductor element is located of the pressing plate;
The semiconductor device, wherein the pressing member is capable of pressing the pressing plate toward the semiconductor element while being fixed to the housing.
前記押し込み部材は前記ケース部に固定される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体装置。 The housing further includes a case portion capable of storing the semiconductor element,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the push-in member is fixed to the case portion.
前記押さえ板は導電材料からなり、
前記ワイヤの一方の端部は、前記押さえ板の前記一方の主表面に接続されている、請求項6に記載の半導体装置。 A conductive layer sandwiched between the semiconductor element and the pressing plate so as to be in contact with both the semiconductor element and the pressing plate;
The holding plate is made of a conductive material,
The semiconductor device according to claim 6, wherein one end of the wire is connected to the one main surface of the pressing plate.
前記ワイヤの一方の端部は、前記貫通孔内を通って前記半導体素子の前記一方の主表面上に接続されている、請求項6に記載の半導体装置。
A through hole is formed through the pressing plate so as to reach from the one main surface of the pressing plate to the other main surface opposite to the one main surface,
The semiconductor device according to claim 6, wherein one end of the wire is connected to the one main surface of the semiconductor element through the through hole.
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