JP4385747B2 - 半導体装置の実装構造 - Google Patents
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Description
図16は電力用半導体装置に取り付け、主電流を外部の素子と授受するためのバスバーの構成の一例を示す図である。図中、104は半導体装置、101と102は第1のバスバー、103は第2のバスバーで、ここではバスバー101と102とで103を挟みこむ構成になっている。107は前記バスバー同士を絶縁する絶縁材である。105は前記バスバーが接続する電気素子(ここでは電界コンデンサ)、106は半導体装置104に接続する別のバスバー、108、109は電気素子105からさらに外部に繋がるバスバーである。
たとえば、この構成で半導体装置104が高温を発するとすると、その熱流はバスバー101〜103を伝って電気素子105へと伝わってしまう。あらゆる金属は電気抵抗と熱抵抗は比例関係にあり、電気的低抵抗を必要とするバスバーでは、熱もよく伝わってしまう。一般に半導体は150℃以上にはならないが、昨今ではワイドギャップ半導体も電力用途に使われるようになってきており、バスバーを伝って周囲の、それほど高温に耐えられない電気素子へ熱が伝わってしまう問題は従来よりも重要になってきている。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、バスバーが高温を伝えてしまうという問題を回避し、かつ、配線インダクタンスが低く、コンパクトな実装構造を提供することを目的とするものである。
図1は参考例であるバスバー構造を説明する平面図である。図中番号、1は板状のバスバーで、一般にはアルミや銅など、電気伝導度の高い金属よりなる。なお、本図では、バスバー1が主面に平行な面内で蛇行している。
2は第1の端子で、半導体装置4の第1の主面にある第1の電極と接続している。ここで半導体装置4は半導体チップでも、チップサイズパッケージでも、モジュール型パッケージでもよい。
3はバスバー1の第2の端子で、ここではモータや平滑コンデンサなど、あまり高温に対応できない素子が接続されることを想定している。
5は、これら素子が接続されるネジ孔であるが、以下のほとんどの図では黒丸で代用して表記している。
これらの図に示すようにバスバー1はその主面と平行に蛇行しつつ、電気絶縁材7を介して金属製の放熱基板8と接続している。放熱基板8にはさらに、多数の放熱フィン6が設けられている。このような構成にすると、電気絶縁材7を介するために放熱性は多少低下するが、放熱器が絶縁されるため、バスバー1に高電圧を印加することが出来る。
4…半導体装置 5、5’…ネジ孔
6…放熱フィン 61…放熱用突起
62…放熱フィン 63…ヒートパイプまたは水管
64…溶接部 7…電気絶縁材
8…放熱基板 9…バスバーのくびれ部
Claims (3)
- 一端が発熱する半導体装置の第1の主端子に接続され、他端が前記半導体装置よりも低温に維持する必要のある装置の第1の主端子に接続された第1のバスバーが、蛇行する部分を有し、
前記第1のバスバーの前記主面に、電気絶縁材を介して金属製の冷却機構を有し、
前記第1のバスバーの蛇行する領域が、蛇行の中心線と交差する部分でのみ、前記絶縁材が前記第1のバスバー並びに前記冷却機構と固着している、ことを特徴とする半導体装置の実装構造。 - 前記冷却機構が、前記絶縁材との固着部単位で、金属部分が独立している、ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の実装構造。
- 前記第1のバスバーの前記蛇行部に、幅の狭い領域を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の実装構造。
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