JP2017195677A5 - - Google Patents

Description

半導体装置４００は半導体装置３００と比べて、放熱板４１が蓋２３の孔部２５内に収まる第１の放熱板の部分４１Ａと、第１の放熱板の部分４１Ａからケース３の内部側すなわち図１０の下側に延びる第２の放熱板の部分４１Ｂとを含んでいる点において異なっている。第２の放熱板の部分４１Ｂの最下部が制御用半導体素子６の一方の主表面６Ａ上に接触しており、特に図１０においては第２の放熱板の部分４１Ｂは一方の主表面６Ａの全面に接触している。したがって第２の放熱板の部分４１Ｂと一方の主表面６Ａとの平面積は等しい。第１の放熱板の部分４１Ａは、孔部２５の内壁を覆い、孔部２５の全体を埋めるように配置されている。

図１０においては、孔部２５は制御用半導体素子６よりも平面積が大きく、孔部２５は制御用半導体素子６と平面視において重なる領域の全体と重なり、かつ制御用半導体素子６の外縁に隣接する領域とも重なるように配置されている。このため孔部２５の内壁を覆うようにその全体を埋める第１の放熱板の部分４１Ａは、制御用半導体素子６と接する第２の放熱板の部分４１Ｂよりも平面積が大きくなっている。しかしたとえば図９のように、本実施の形態においても孔部２５が制御用半導体素子６よりも平面積が小さく、その孔部２５を埋める第１の放熱板の部分４１Ａとその下方の制御用半導体素子６に接触する第２の放熱板の部分４１Ｂとを有する放熱板４１が配置されてもよい。

そこで本実施の形態の半導体装置４００においては、放熱板４１が孔部２５内に収まる第１の放熱板の部分４１Ａと、その下側にて制御用半導体素子６と接触する第２の放熱板の部分４１Ｂとの双方を有する構成とされている。このようにすれば、実施の形態３に比べて放熱板４１の最上面が高い位置に配置される。このため、放熱板４１自体による制御用半導体素子６の発する熱を放熱する効果を確保しつつ、放熱板４１の上面上への放熱フィンなどの冷却装置の取り付けを容易にすることができる。

なお図１０においては放熱板４１の第１の放熱板の部分４１Ａの最上面は、蓋２３の一方の主表面２３Ａと同一の面上の位置に配置されているが、第１の放熱板の部分４１Ａの最上面は一方の主表面２３Ａよりも上方つまり半導体装置１００の外側に突起した態様であってもよい。このようにしても、放熱板４１上への冷却装置の取り付けを容易に行なうことができ、かつ放熱板４１が半導体装置１００の外部に露出するため、制御用半導体素子６に対する放熱性をいっそう高めることができる。

（実施の形態５）
図１１を参照して、本実施の形態の半導体装置５００は、図６に示す実施の形態２の半導体装置２００と基本的に同様の構成を有する。このため図１１の半導体装置５００において図６の半導体装置２００と同一の構成要素については同一の参照符号を付し、その説明を繰り返さない。半導体装置５００は半導体装置２００と比べて、蓋２３のベース板１と反対側の一方の主表面２３Ａの上方にペルチェ素子７１をさらに備える構成を有している点において異なっている。

ペルチェ素子７１は図１１においてはその最下面が蓋２３の一方の主表面２３Ａおよび制御用半導体素子６の一方の主表面６Ａに接するように配置されている。しかしこのような態様に限らず、たとえば実施の形態２の図８に示す構成にペルチェ素子７１を適用した場合のように、ペルチェ素子７１の最下面は一方の主表面６Ａに接するが一方の主表面２３Ａには接することなく一方の主表面２３Ａに対して上方に浮かんだ態様であってもよい。また実施の形態４の図１０の半導体装置４００にペルチェ素子７１を適用した場合、放熱板４１の最上面と、蓋２３の一方の主表面２３Ａとがペルチェ素子７１の最下面に接する態様となるが、このような構成であってもよい。

１ ベース板、１Ａ，６Ａ，９Ａ，１０Ａ，２３Ａ 一方の主表面、１Ｂ，６Ｂ，９Ｂ，１０Ｂ，２３Ｂ 他方の主表面、３ ケース、３Ａ ケース壁部、３Ｂ ケース上面、３Ｃ ケース下面、５ パワー半導体素子、６ 制御用半導体素子、８ パワー半導体用基板、９ 制御回路基板、１０ 絶縁基板、１１，１２，１３ 配線パターン、１５ 主電極端子、２１ 開口部、２３ 蓋、２５ 孔部、３１ はんだ、３２，３３ 制御信号端子、３４ ボンディングワイヤ、３５ 樹脂材料、３６ 高放熱性樹脂、４１ 放熱板、４１Ａ 第１の放熱板の部分、４１Ｂ 第２の放熱板の部分、６１ パッケージ、６２ リードフレーム、６３ 凹部、７１ ペルチェ素子、７２ 熱電素子、７３ 電極、７４ セラミック基板、１００，２００，３００，４００，５００，６００，９００ 半導体装置。