JP2021015918A - 半導体モジュールおよび半導体モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体部品で発生した熱の放熱性が高い半導体モジュールを得る。【解決手段】半導体モジュールは、例えば、一面と当該一面の反対側の他面とを有し、第１金属材料によって構成された第１ベース部と、一面と当該一面の反対側の他面とを有し、第２金属材料によって構成され、第１ベース部と離間した第２ベース部と、第１ベース部の一面に絶縁部を介して設けられた第１配線部と、第２ベース部の一面に絶縁部よりも熱伝導率が高い第１接合部を介して設けられた半導体部品と、絶縁性を有し、第１ベース部と第２ベース部との間に介在するとともに、第１ベース部の他面と第２ベース部の他面とを露出させた状態で第１配線部および半導体部品を覆った封止部と、を備える。【選択図】図６

Description

本発明は、半導体モジュールおよび半導体モジュールの製造方法に関する。

従来、半導体部品と受動部品等の電子部品とが樹脂製の絶縁部を介して金属製の放熱部材に固定された構成の半導体モジュールが知られている。

特許第５２７４００７号公報

この種の半導体モジュールでは、半導体部品の高性能化を図ると半導体部品の発熱量が増加する傾向にある。このため、半導体部品で発生した熱の放熱性が高い半導体モジュールが得られれば有意義である。

本発明の実施形態の半導体モジュールは、例えば、一面と当該一面の反対側の他面とを有し、第１金属材料によって構成された第１ベース部と、一面と当該一面の反対側の他面とを有し、第２金属材料によって構成され、前記第１ベース部と離間した第２ベース部と、前記第１ベース部の前記一面に絶縁部を介して設けられた第１配線部と、前記第２ベース部の前記一面に前記絶縁部よりも熱伝導率が高い第１接合部を介して設けられた半導体部品と、絶縁性を有し、前記第１ベース部と前記第２ベース部との間に介在するとともに、前記第１ベース部の前記他面と前記第２ベース部の前記他面とを露出させた状態で前記第１配線部および前記半導体部品を覆った封止部と、を備える。

このような半導体モジュールによれば、例えば、半導体部品が、第２ベース部の一面に第２ベース部の一面に絶縁層と熱伝導率が同じ部材を介して設けられた構成に比べて、半導体部品の放熱性をより高くすることができる。

また、前記半導体モジュールは、例えば、前記第２ベース部と電気的に接続された端子を有した前記半導体部品を備える。

このような半導体モジュールによれば、例えば、第２ベース部が放熱部材と配線部材とを兼ねるので、半導体モジュールの簡素化がしやすい。

また、前記半導体モジュールは、例えば、電子部品と、前記電子部品を前記第１配線部に接合した第２接合部と、を備える。

このような半導体モジュールによれば、例えば、電子部品で発生した熱は、接合部および第１配線部を介して第１ベース部の他面から放出されるので、放熱性が向上する。また、発生した熱が半導体モジュール内部に伝わるのを抑制することができる。

また、前記半導体モジュールは、例えば、前記半導体部品および前記電子部品と前記第１配線部とを電気的に接続した第２配線部を備える。

このような半導体モジュールによれば、例えば、第２配線部を介して半導体部品および電子部品と第１配線部との間で電気信号や電力の授受を行なうことができる。

また、前記半導体モジュールは、例えば、前記半導体部品と電気的に接続されるともに、前記封止部の外側に突出した外部接続用端子を備える。

このような半導体モジュールによれば、例えば、外部接続用端子によって外部と電気信号や電力の授受を行なうことができる。

また、前記半導体モジュールは、例えば、複数の前記第２ベース部と、電力変換を行なう前記半導体部品である電力変換半導体部品と、信号処理を行なう前記半導体部品である信号処理半導体部品と、を備え、前記電力変換半導体部品と前記信号処理半導体部品とは、互いに異なる前記第２ベース部に設けられている。

このような半導体モジュールによれば、例えば、電力変換半導体部品によって電力変換を行なうことができるとともに、信号処理半導体部品によって信号処理を行なうことができる。

本発明の実施形態の半導体モジュールの製造方法は、例えば、一面と当該一面の反対側の他面とを有し、第１金属材料によって構成された第１ベース部と、一面と当該一面の反対側の他面とを有し、第２金属材料によって構成され、前記第１ベース部と離間した第２ベース部と、前記第１ベース部の前記一面に絶縁部を介して設けられた第１配線部と、前記第２ベース部の前記一面に前記絶縁部よりも熱伝導率が高い第１接合部を介して設けられた半導体部品と、絶縁性を有し、前記第１ベース部と前記第２ベース部との間に介在するとともに、前記第１ベース部の前記他面と前記第２ベース部の前記他面とを露出させた状態で前記第１配線部および前記半導体部品を覆った封止部と、を備えた半導体モジュールの製造方法であって、前記第１金属材料によって構成された第１金属層と前記第１金属層に重ねられた絶縁層と前記絶縁層の前記第１金属層とは反対側に重ねられた第２金属層とを有した基材、の前記第２金属層の一部によって前記第１配線部が形成されるように前記第２金属層の他部を削除する第１配線部形成工程と、前記基材における前記第１配線部が形成されていない部分において前記第１金属層および前記絶縁層を貫通する開口部を設けることにより、前記第１ベース部を形成する第１ベース部形成工程と、前記開口部に前記第２ベース部を配置する第２ベース部配置工程と、前記第２ベース部の前記一面に前記第１接合部を介して前記半導体部品を設ける半導体部品実装工程と、絶縁性材料によって前記封止部を形成する封止工程と、を含む。

このような半導体モジュールの製造方法によれば、例えば、製造された半導体モジュールにおいては、半導体部品が、第２ベース部の前記一面に絶縁層よりも熱伝導率が高い第１接合部を介して設けられている。よって、半導体部品が、前記第２ベース部の前記一面に第２ベース部の一面に絶縁層と熱伝導率が同じ部材を介して設けられた構成に比べて、半導体部品の放熱性をより高くすることができる。

前記半導体モジュールの製造法では、例えば、前記第２ベース部配置工程は、前記第１金属層における前記第１配線部とは反対側の面に、前記開口部を塞ぐように接着テープを貼り付け、前記第２ベース部を前記開口部に入れて当該第２ベース部を前記接着テープに固定する。

このような半導体モジュールの製造方法によれば、例えば、第１ベース部と第２ベース部との位置決めがしやすい。

前記半導体モジュールの製造法は、例えば、前記第１配線部に接合部によって電子部品を接合する電子部品実装工程を含む。

このような半導体モジュールの製造方法によれば、例えば、製造された半導体モジュールにおいて、電子部品で発生した熱は、接合部および第１配線部を介して第１ベース部の他面から放出されるので、放熱性が向上する。また、発生した熱が半導体モジュール内部に伝わるのを抑制することができる。

前記半導体モジュールの製造法は、例えば、前記半導体部品および前記電子部品と前記第１配線部とを第２配線部によって電気的に接続する第２配線部接続工程を含む。

このような半導体モジュールの製造方法によれば、例えば、製造された半導体モジュールにおいて、第２配線部を介して半導体部品および電子部品と第１配線部との間で電気信号や電力の授受を行なうことができる。

前記半導体モジュールの製造法は、例えば、前記半導体部品とリードフレームとを電気的に接続するリードフレーム接続工程を含み、前記封止工程は、前記第１配線部と接続された前記リードフレームが前記封止部の外側に突出するように前記封止部を形成する。

このような半導体モジュールの製造方法によれば、例えば、リードフレームを加工することにより外部接続用端子を形成することができる。

図１は、実施形態の駆動システムの例示的なブロック図である。 図２は、実施形態の半導体モジュールの例示的な側面図である。 図３は、実施形態の半導体モジュールの例示的な平面図である。 図４は、実施形態の半導体モジュールの例示的な底面図である。 図５は、実施形態の半導体モジュールの例示的な正面図である。 図６は、図３のVI-VI断面図である。 図７は、実施形態の半導体モジュールの製造方法の例示的なフローチャートである。 図８は、実施形態の半導体モジュールの製造工程を示す例示的な図である。 図９は、実施形態の半導体モジュールの製造工程を示す例示的な図である。 図１０は、実施形態の半導体モジュールの製造工程を示す例示的な図である。 図１１は、実施形態の半導体モジュールの製造工程を示す例示的な図である。 図１２は、実施形態の半導体モジュールの製造工程を示す例示的な図である。 図１３は、実施形態の半導体モジュールの製造工程を示す例示的な図である。 図１４は、実施形態の半導体モジュールの製造工程を示す例示的な図である。 図１５は、実施形態の半導体モジュールの製造工程を示す例示的な図である。

以下、図面を参照して、実施形態について説明する。以下に示される実施形態の構成（技術的特徴）、ならびに当該構成によってもたらされる作用および効果は、あくまで一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成によって得られる種々の効果のうち少なくとも一つを得ることが可能である。

また、本明細書において、序数は、部材（部品）や部位等を区別するために便宜上付与されており、優先順位や順番を示すものではない。

＜駆動システム１００＞
図１は、実施形態の駆動システム１００の例示的なブロック図である。図１に示されるように、駆動システム１００は、半導体モジュール１０１と、電源１０２と、ホスト装置１０３と、３相ブラシレスモータ１０４と、を備える。電源１０２は、直流電源である。半導体モジュール１０１は、ホスト装置１０３からの指令信号に応じて、電源１０２から３相ブラシレスモータ１０４へ供給される電力を制御する。このとき、半導体モジュール１０１は、電源１０２から供給される電力（電流）を直流から交流に変換して３相ブラシレスモータ１０４に供給する。

＜半導体モジュール１０１＞
半導体モジュール１０１は、信号処理を行なう信号処理半導体部品８と、電力変換を行なう電力変換半導体部品９と、受動部品１０と、昇圧回路２０と、を備える。信号処理半導体部品８、電力変換半導体部品９、受動部品１０、および昇圧回路２０は、回路５を構成している。回路５は、電子回路とも称される。

信号処理半導体部品８は、信号処理回路８ａと、ゲート駆動回路８ｂと、降圧回路８ｃと、を有する。信号処理回路８ａは、ホスト装置１０３と電気的に接続され、ホスト装置１０３からの信号を処理し、処理した信号をゲート駆動回路８ｂを介して電力変換半導体部品９に送信し、電力変換半導体部品９を制御する。信号処理は、各種の周知の処理である。また、信号処理回路８ａには、降圧回路８ｃを介して電源１０２からの電力が供給される。電力変換半導体部品９は、例えば６個（図４参照）設けられている。電力変換半導体部品９は、信号処理半導体部品８から送信された信号に基づいて、電源１０２から供給される電力（電流）を直流から交流に変換して３相ブラシレスモータ１０４に供給する。信号処理半導体部品８および電力変換半導体部品９は、半導体部品（半導体素子、半導体チップ）の一例である。また、受動部品１０は、コンデンサ等の電子部品である。受動部品１０は、電子部品の一例である。

次に、半導体モジュール１０１の詳細な構成について図２〜図６を参照して説明する。図２は、実施形態の半導体モジュール１０１の例示的な側面図である。図３は、実施形態の半導体モジュール１０１の例示的な平面図である。図４は、実施形態の半導体モジュール１０１の例示的な底面図である。図５は、実施形態の半導体モジュール１０１の例示的な正面図である。

図２〜５に示されるように、半導体モジュール１０１は、本体２と、複数の外部接続用端子３と、を備える。本体２は、一方向に扁平な略直方体状に構成されている。外部接続用端子３は、一部が本体２から突出している。外部接続用端子３は、金属材料によって構成され、導電性を有する。

図６は、図３のVI-VI断面図である。図６に示されるように、本体２は、支持部４と、支持部４上に設けられた回路５と、支持部４および回路５を覆った封止部６と、を有する。

図４および図６に示されるように、支持部４は、第１ベース部７Ａと、複数の第２ベース部７Ｂ〜７Ｈを有している。以後、第１ベース部７Ａと第２ベース部７Ｂ〜７Ｈとの総称としてベース部７を用いる場合がある。複数のベース部７は、封止部６によって連結されている。各ベース部７は、それぞれ、一面７ａと一面の反対側の他面７ｂとを有する。一面７ａは、実装面であり、本体２の内部に位置する。他面７ｂは、放熱面であり、本体２の外部に露出している。以後、一面７ａから他面７ｂに向かう方向を第１方向Ｄ１と称する場合がある。第１ベース部７Ａは、第１金属材料によって構成され、複数の第２ベース部７Ｂ〜７Ｈは、第２金属材料によって構成されている。第１金属材料および第２金属材料は、同じであってもよいし異なっていてもよい。第１金属材料および第２金属材料は、例えば、アルミニウムや銅等である。

第１ベース部７Ａは、底面視で矩形状に形成されている。第１ベース部７Ａには、開口部７ｃと、複数の開口部７ｄとが、設けられている。開口部７ｃおよび複数の開口部７ｄは、それぞれ、第１ベース部７Ａの一面７ａおよび他面７ｂに開口した貫通孔である。開口部７ｄの第１方向Ｄ１と直交する断面は、開口部７ｃ孔の第１方向Ｄ１と直交する断面よりも小さい。なお、開口部７ｃおよび複数の開口部７ｄは、切欠であってもよい。第１ベース部７Ａは、放熱ベースとも称される。

第２ベース部７Ｂは、柱状、具体的には四角柱状に形成されている。第２ベース部７Ｂは、第１ベース部７Ａと離間して状態で開口部７ｃに入れられている。複数の第２ベース部７Ｃ〜７Ｈは、それぞれ、柱状、具体的には四角柱状に形成されている。第２ベース部７Ｃ〜７Ｈの第１方向Ｄ１と直交する断面は、第２ベース部７Ｂの第１方向Ｄ１と直交する断面よりも小さい。複数の第２ベース部７Ｃ〜７Ｈは、第１ベース部７Ａと離間して状態で開口部７ｄに入れられている。第２ベース部７Ｃ〜７Ｈは、金属ピラーとも称される。なお、第２ベース部７Ｂ〜７Ｈの形状は、四角柱状以外の形状であってよい。

回路５は、上述の信号処理半導体部品８、電力変換半導体部品９、および受動部品１０等の他に、第１配線部１１および第２配線部１２を有する。

第１配線部１１は、絶縁部１５を介して第１ベース部７Ａの一面７ａに設けられている。第１配線部１１は、配線パターンである。第１配線部は、銅等の導電性の金属材料によって構成されている。絶縁部１５は、絶縁性を有した合成樹脂材料によって構成されている。また、絶縁部１５の合成樹脂材料は、比較的熱伝導率が高い合成樹脂材料である。

第２配線部１２は、信号処理半導体部品８、電力変換半導体部品９および受動部品１０と第１配線部１１とを電気的に接続している。具体的には、第２配線部１２は、複数の接続ワイヤ１２ａによって、各部を接続している。接続ワイヤ１２ａは、導電性を有した金属材料によって構成されている。なお、第２配線部１２は、クリップ等によって各部を接続してもよい。

信号処理半導体部品８は、接合部１６を介して第２ベース部７Ｂの一面７ａに設けられている。すなわち、信号処理半導体部品８は、第２ベース部７Ｂの一面７ａに実装されている。接合部１６は、第１接合部の一例である。

複数の電力変換半導体部品９は、それぞれ、接合部１６を介して第２ベース部７Ｃ〜７Ｈの一面７ａに設けられている。すなわち、複数の電力変換半導体部品９は、それぞれ、第２ベース部７Ｃ〜７Ｈの一面７ａに実装されている。電力変換半導体部品９の底面は、端子９ａを構成しており、当該端子９ａは、接合部１６を介して第２ベース部７Ｃ〜７Ｈの一面７ａに電気的に接続されている。端子９ａは、接合部１６および第２ベース部７Ｃ〜７Ｈを介して他の部品と電気的に接続される。

上記から分かるように、信号処理半導体部品８と複数の電力変換半導体部品９とは、それぞれ、互いに異なる第２ベース部７Ｂ〜７Ｈに設けられている。

接合部１６は、導電性を有している。接合部１６は、例えば半田等であり、導電性接合の熱伝導率は、絶縁部１５の熱伝導率よりも高い。

受動部品１０は、接合部１７によって第１配線部１１に接合されている。すなわち、受動部品１０は、第１配線部１１を介して第１ベース部７Ａの一面７ａに実装されている。接合部１７は、導電性を有した材料によって構成されている。接合部１７は、例えば半田である。接合部１７は、第２接合部の一例である。

図２〜５に示される外部接続用端子３は、信号処理半導体部品８および電力変換半導体部品９と直接または第１配線部１１等を介して接続されている。

封止部６は、絶縁性を有した絶縁性材料（合成樹脂材料）によって構成されている。図６に示されるように、封止部６は、第１ベース部７Ａの他面７ｂと第２ベース部７Ｂ〜７Ｈの他面７ｂとを露出させた状態で、回路５（信号処理半導体部品８、電力変換半導体部品９、受動部品１０、第１配線部１１、第２配線部１２等）を覆っている。また、封止部６は、第１ベース部７Ａと複数の第２ベース部７Ｂ〜７Ｈとの間に介在している。すなわち、封止部６は、第１ベース部７Ａの開口部７ｃ，７ｄにおいて第１ベース部７Ａと複数の第２ベース部７Ｂ〜７Ｈとの間に充填されている。

上記構成の半導体モジュール１０１では、信号処理半導体部品８および電力変換半導体部品９で発生した熱は、接合部１６を介して第２ベース部７Ｂ〜７Ｈに伝わり、第２ベース部７Ｂ〜７Ｈの他面７ｂから外部に放出される。

＜半導体モジュール１０１の製造方法＞
次に、半導体モジュール１０１の製造方法を図７〜図１５を参照して説明する。図７は、実施形態の半導体モジュール１０１の製造方法の例示的なフローチャートである。図８〜図１５は、実施形態の半導体モジュール１０１の製造工程を示す例示的な図である。

図７に示されるように、まずは、基材２００（図８参照）を作成する（Ｓ１０１：基材作成工程）。図８に示されるように、基材２００は、第１金属材料によって構成された第１金属層２０１と、第１金属層２０１に重ねられた絶縁層２０２と、絶縁層２０２の第１金属層２０１とは反対側に重ねられた第２金属層２０３と、を有している。このような基材２００は、例えば、回路面用金属板と放熱面用金属板とが樹脂絶縁シートを介して圧着されることにより作成される。この場合、第１金属層２０１は、回路面用金属板によって構成され、絶縁層２０２は、樹脂絶縁シートによって構成され、第２金属層２０３は、放熱面用金属板によって構成される。

図７に戻り、次に、基材２００の第２金属層２０３に所定の回路パターンの第１配線部１１を形成する（Ｓ１０２：第１配線部形成工程）。具体的には、図９に示されるように、基材２００の第２金属層２０３の一部によって第１配線部１１が形成されるように第２金属層２０３の他部を削除する。

図７に戻り、次に、基材２００に開口部２００ａ（図１０参照）を形成して第１ベース部７Ａを形成する（Ｓ１０３：第１ベース部形成工程）。具体的には、図１０に示されるように、基材２００における第１配線部１１が形成されていない部分において第１金属層２０１および絶縁層２０２を貫通する開口部２００ａを設ける。開口部２００ａは、貫通孔である。これにより、第１金属層２０１によって第１ベース部７Ａが構成される。開口部２００ａの第１金属層２０１の部分は、第１ベース部７Ａの開口部７ｃ，７ｄを構成する。ここで、開口部２００ａは、第２ベース部７Ｂ〜７Ｈが配置される箇所に設けられる。なお、開口部２００ａは、切欠であってもよい。

図７に戻り、次に、第１金属層２０１および第２金属層２０３の表面である金属面に表面処理を施す（Ｓ１０４：表面処理工程）。具体的には、金属面の一部または全部にニッケルメッキ層等のメッキ層を設ける。なお、当該工程は省略されてもよい。

図７に戻り、次に、基材２００の第１金属層２０１に接着テープ２０４（図１１参照）を貼り付ける（Ｓ１０５：接着テープ貼付工程、第２ベース部配置工程）。具体的には、図１１に示されるように、第１金属層２０１における第１配線部１１とは反対側の面に、開口部２００ａを塞ぐように接着テープ２０４を貼り付ける。

図７に戻り、次に、第２ベース部７Ｂ〜７Ｈを開口部２００ａに入れて第２ベース部７Ｂ〜７Ｈを接着テープ２０４に固定する（Ｓ１０６：第２ベース固定工程、第２ベース部配置工程）。具体的には、図１２に示されるように、第２ベース部７Ｂを、開口部７ｃを構成する開口部２００ａに入れ、第２ベース部７Ｃ〜７Ｈを、開口部７ｄを形成する開口部２００ａに入れる。第２ベース部７Ｂ〜７Ｈの接着テープ２０４への固定は、接着テープ２０４の接着剤によってなされる。

図７に戻り、次に、所定の部位に硬化前の接合部１６および接合部１７である接合材２０５を塗布する（Ｓ１０７）。具体的には、図１３に示されるように、第２ベース部７Ｂ〜７Ｈおよび第１配線部１１に接合材２０５を塗布する。接合材２０５は、例えば、半田である。なお、接合材２０５は、焼結金属等であってもよい。

図７に戻り、次に、接合材２０５上に実装部品（信号処理半導体部品８、電力変換半導体部品９、および受動部品１０等）を配置する（Ｓ１０８）。図１４には、実装部品（信号処理半導体部品８、電力変換半導体部品９、および受動部品１０等）が配置された状態が示されている。

図７に戻り、次に、接合部１６，１７を形成する（Ｓ１０９）。具体的には、リフローによって接合材２０５を硬化させる。これにより、実装部品（信号処理半導体部品８、電力変換半導体部品９、および受動部品１０等）が、第１配線部１１や第２ベース部７Ｂ〜７ｈに固定される。Ｓ１０７〜Ｓ１０９によって、第２ベース部７Ｂ〜７Ｈの一面７ａに接合部１６を介して信号処理半導体部品８および電力変換半導体部品９を設ける半導体部品実装工程と、第１配線部１１に接合部１７によって受動部品１０を接合する電子部品実装工程が構成される。

次に、第２配線部１２とリードフレームとの接続を施す（Ｓ１１０：第２配線部接続工程：リードフレーム接続工程）。リードフレームは、外部接続用端子３の基材（素材）である。このとき、第２配線部１２およびリードフレームを所定の実装部品や第１配線部１１の所定の領域に電的に接続する。すなわち、信号処理半導体部品８、電力変換半導体部品９および受動部品１０と第１配線部１１とを第２配線部１２によって電気的に接続する。また、信号処理半導体部品８および電力変換半導体部品９とリードフレームとを電気的に接続する。これにより、回路５が形成される。図１５には、第２配線部１２が設けられた状態が示されている。

図７に戻って、次に、封止部６を形成する（Ｓ１１１：封止工程）。具体的には、図１５の状態の製造過程の中間体２０６を金型に入れ、当該金型に硬化前の熱硬化性樹脂を充填し、充填した熱硬化性樹脂を硬化させる。これにより、封止部６が形成される。この際、リードフレームが封止部６の外側に突出するように封止部６が形成される。

次に、金型から半導体モジュール１０１を取り出して半導体モジュール１０１から接着テープを取り外す（Ｓ１１２）。

次に、リードフレームに加工を施し、外部接続用端子３を形成する（Ｓ１１３）。具体的には、封止部６から突出したリードフレームを所望の端子形状の外部接続用端子３にするために、リードフレームに切断と曲げ加工とを施す。これにより、外部接続用端子３が形成され、半導体モジュール１０１が作成される。

以上のように、実施形態の半導体モジュール１０１は、例えば、第１ベース部７Ａと、第２ベース部７Ｂ〜７Ｈと、第１配線部１１と、信号処理半導体部品８（半導体装置）と、電力変換半導体部品９（半導体部品）と、封止部６と、を備える。第１ベース部７Ａは、一面７ａと当該一面７ａの反対側の他面７ｂとを有し、第１金属材料によって構成されている。第２ベース部７Ｂ〜７Ｈは、一面７ａと当該一面７ａの反対側の他面７ｂとを有し、第２金属材料によって構成され、第１ベース部７Ａと離間している。信号処理半導体部品８および電力変換半導体部品９は、第２ベース部７Ｂ〜７Ｈの一面７ａに絶縁層２０２よりも熱伝導率が高い接合部１６を介して設けられている。封止部６は、絶縁性を有し、第１ベース部７Ａと第２ベース部７Ｂ〜７Ｈとの間に介在するとともに、第１ベース部７Ａの他面７ｂと第２ベース部７Ｂ〜７Ｈの他面７ｂとを露出させた状態で第１配線部１１、信号処理半導体部品８、および電力変換半導体部品９を覆っている。

このような半導体モジュール１０１によれば、例えば、信号処理半導体部品８および電力変換半導体部品９が、第２ベース部７Ｂ〜７Ｈの一面７ａに第２ベース部７Ｂ〜７Ｈの一面７ａに絶縁層２０２と熱伝導率が同じ部材を介して設けられた構成に比べて、信号処理半導体部品８および電力変換半導体部品９の放熱性をより高くすることができる。よって、信号処理半導体部品８および電力変換半導体部品９の高性能化を図りやすい。例えば、半導体モジュール１０１の定格電流を引き上げることができ、電力密度を高めることができる。

また、実施形態の半導体モジュール１０１は、例えば、第２ベース部７Ｃ〜７Ｈと電気的に接続された端子９ａを有した電力変換半導体部品９を備える。

このような半導体モジュール１０１によれば、例えば、第２ベース部７Ｃ〜７Ｈが放熱部材と配線部材とを兼ねるので、半導体モジュール１０１の簡素化がしやすい。

また、実施形態の半導体モジュール１０１は、例えば、受動部品１０（電子部品）と、導電性を有し、受動部品１０を第１配線部１１に接合した接合部１７と、を備える。

このような半導体モジュール１０１によれば、例えば、受動部品１０で発生した熱は、接合部１７および第１配線部１１を介して第１ベース部７Ａの他面７ｂから放出されるので、放熱性が向上する。また、発生した熱が半導体モジュール１０１内部に伝わるのを抑制することができる。

また、実施形態の半導体モジュール１０１は、例えば、信号処理半導体部品８、電力変換半導体部品９、および受動部品１０と第１配線部１１とを電気的に接続した第２配線部１２を備える。

このような半導体モジュール１０１によれば、例えば、第２配線部１２を介して、信号処理半導体部品８、電力変換半導体部品９、および受動部品１０と、第１配線部１１との間で電気信号や電力の授受を行なうことができる。

また、実施形態の半導体モジュール１０１は、例えば、信号処理半導体部品８および電力変換半導体部品９と電気的に接続されるともに、封止部６の外側に突出した外部接続用端子３を備える。

このような半導体モジュール１０１によれば、例えば、外部接続用端子３によって外部と電気信号や電力の授受を行なうことができる。

また、半導体モジュール１０１は、例えば、複数の第２ベース部７Ｂ〜７Ｈと、電力変換を行なう電力変換半導体部品９と、信号処理を行なう信号処理半導体部品８と、を備え、電力変換半導体部品９と信号処理半導体部品８とは、互いに異なる第２ベース部７Ｂ〜７Ｈに設けられている。

このような半導体モジュール１０１によれば、例えば、電力変換半導体部品９によって電力変換を行なうことができるとともに、信号処理半導体部品８によって信号処理を行なうことができる。

また、実施形態の半導体モジュール１０１の製造方法は、例えば、第１金属層２０１における第１配線部１１とは反対側の面に、開口部２００ａを塞ぐように接着テープ２０４を貼り付け、第２ベース部７Ｂ〜７Ｈを開口部２００ａに入れて当該第２ベース部７Ｂ〜７Ｈを接着テープ２０４に固定する。

このような半導体モジュール１０１の製造方法によれば、例えば、第１ベース部７Ａと第２ベース部７Ｂ〜７Ｈの位置決めがしやすい。

なお、上記実施形態では、半導体部品として、一つの信号処理半導体部品８と、６つ（複数）の電力変換半導体部品９とが例示されたが、半導体部品の種類や個数は、これに限定されない。例えば、電力変換半導体部品９の電力供給対象が、３相ブラシレスモータ１０４ではなくブラシモータの場合には、電力変換半導体部品９は、４個であってよい。また、半導体モジュール１０１の回路は、冗長回路として所定の回路以外に複数個の半導体部品が設けられた回路であってもよい。

以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、表示要素等のスペック（構造、種類、方向、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

３…外部接続用端子
６…封止部
７Ａ…第１ベース部
７Ｂ〜７Ｈ…第２ベース部
７ａ…一面
７ｂ…他面
８…信号処理半導体部品（半導体部品）
９…電力変換半導体部品（半導体部品）
９ａ…端子
１０…受動部品（電子部品）
１１…第１配線部
１２…第２配線部
１５…絶縁部
１６…接合部（第１接合部）
１７…接合部（第２接合部）
１０１…半導体モジュール
２００…基材
２００ａ…開口部
２０１…第１金属層
２０２…絶縁層
２０３…第２金属層
２０４…接着テープ

Claims (11)

1. 一面と当該一面の反対側の他面とを有し、第１金属材料によって構成された第１ベース部と、
   一面と当該一面の反対側の他面とを有し、第２金属材料によって構成され、前記第１ベース部と離間した第２ベース部と、
   前記第１ベース部の前記一面に絶縁部を介して設けられた第１配線部と、
   前記第２ベース部の前記一面に前記絶縁部よりも熱伝導率が高い第１接合部を介して設けられた半導体部品と、
   絶縁性を有し、前記第１ベース部と前記第２ベース部との間に介在するとともに、前記第１ベース部の前記他面と前記第２ベース部の前記他面とを露出させた状態で前記第１配線部および前記半導体部品を覆った封止部と、
   を備えた半導体モジュール。
2. 前記第２ベース部と電気的に接続された端子を有した前記半導体部品を備えた、請求項１に記載の半導体モジュール。
3. 電子部品と、
   前記電子部品を前記第１配線部に接合した第２接合部と、
   を備えた、請求項１または２に記載の半導体モジュール。
4. 前記半導体部品および前記電子部品と前記第１配線部とを電気的に接続した第２配線部を備えた請求項３に記載の半導体モジュール。
5. 前記半導体部品と電気的に接続されるともに、前記封止部の外側に突出した外部接続用端子を備えた請求項１〜４のうちいずれか一つに記載の半導体モジュール。
6. 複数の前記第２ベース部と、
   電力変換を行なう前記半導体部品である電力変換半導体部品と、
   信号処理を行なう前記半導体部品である信号処理半導体部品と、
   を備え、
   前記電力変換半導体部品と前記信号処理半導体部品とは、互いに異なる前記第２ベース部に設けられた、請求項１〜５のうちいずれか一つに記載の半導体モジュール。
7. 一面と当該一面の反対側の他面とを有し、第１金属材料によって構成された第１ベース部と、
   一面と当該一面の反対側の他面とを有し、第２金属材料によって構成され、前記第１ベース部と離間した第２ベース部と、
   前記第１ベース部の前記一面に絶縁部を介して設けられた第１配線部と、
   前記第２ベース部の前記一面に前記絶縁部よりも熱伝導率が高い第１接合部を介して設けられた半導体部品と、
   絶縁性を有し、前記第１ベース部と前記第２ベース部との間に介在するとともに、前記第１ベース部の前記他面と前記第２ベース部の前記他面とを露出させた状態で前記第１配線部および前記半導体部品を覆った封止部と、
   を備えた半導体モジュールの製造方法であって、
   前記第１金属材料によって構成された第１金属層と前記第１金属層に重ねられた絶縁層と前記絶縁層の前記第１金属層とは反対側に重ねられた第２金属層とを有した基材、の前記第２金属層の一部によって前記第１配線部が形成されるように前記第２金属層の他部を削除する第１配線部形成工程と、
   前記基材における前記第１配線部が形成されていない部分において前記第１金属層および前記絶縁層を貫通する開口部を設けることにより、前記第１ベース部を形成する第１ベース部形成工程と、
   前記開口部に前記第２ベース部を配置する第２ベース部配置工程と、
   前記第２ベース部の前記一面に前記第１接合部を介して前記半導体部品を設ける半導体部品実装工程と、
   絶縁性材料によって前記封止部を形成する封止工程と、
   を含む半導体モジュールの製造方法。
8. 前記第２ベース部配置工程は、前記第１金属層における前記第１配線部とは反対側の面に、前記開口部を塞ぐように接着テープを貼り付け、前記第２ベース部を前記開口部に入れて当該第２ベース部を前記接着テープに固定する、請求項７に記載の半導体モジュールの製造方法。
9. 前記第１配線部に接合部によって電子部品を接合する電子部品実装工程を含む、請求項７または８に記載の半導体モジュールの製造方法。
10. 前記半導体部品および前記電子部品と前記第１配線部とを第２配線部によって電気的に接続する第２配線部接続工程を含む、請求項９に記載の半導体モジュールの製造方法。
11. 前記半導体部品とリードフレームとを電気的に接続するリードフレーム接続工程を含み、
    前記封止工程は、前記第１配線部と接続された前記リードフレームが前記封止部の外側に突出するように前記封止部を形成する請求項７〜１０のうちいずれか一つに記載の半導体モジュールの製造方法。

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