JP5663462B2 - パワー半導体モジュールおよびパワーモジュール - Google Patents
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Description
−実施形態1−
[パワーモジュール全体構造]
図1〜15は、本発明によるパワー半導体モジュールの第1の実施の形態を示す図である。図1はパワー半導体モジュールを有するパワーモジュールの外観斜視図である。図2は、図1のII−II断面図である。
パワーモジュール300は、スイッチング素子を含みトランスファーモールドされたパワー半導体モジュールを、モジュールケース304内に収納したものである。パワーモジュール300は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の電気車両に搭載される電力変換装置に用いられる。
モジュールケース304内には一次封止体であるパワー半導体モジュール302が収容されており、パワー半導体モジュール302には、補助パワーモジュール600が接続部370で接続されて、一体化されている。接続部370における金属接合には、たとえばTIG溶接などを用いることができる。補助パワーモジュール600に設けられた配線絶縁部608を、図1に示すようにネジ309によってモジュールケース304のフランジ304Bに固定することにより、モジュールケース304内においてパワー半導体モジュール302が位置決めされる。
次に、図4〜10を用いて、パワー半導体モジュール302の構成を説明する。図4は、パワーモジュール300の回路図である。図5〜10は、パワー半導体モジュール302の製造工程を示す図である。パワーモジュール300は、上アーム用IGBT328と下アーム用IGBT330とを直列したものであり、半導体素子としては、IGBT328、330およびダイオード156、166を備えている。これらの半導体素子は、図5に示すようにフラットパッケージ構造を有し、パッケージの表裏面に電極が形成されている。
図9(b)に図示されるように、樹脂封止前のパワー半導体モジュール302は、導体板318および319の表面(上面)が上側金型374Aの内面に密着し、導体板315および320の表面(下面)が下側金型374Bの内面に密着した状態で成型される。
これにより、樹脂封止部348の表面は、それぞれ、導体板318、319の表面と、ほぼ同一面となり、導体板318、319の表面が樹脂封止部348から露出する。また、樹脂封止部348の裏面は、それぞれ、導体板315、320の表面と、ほぼ同一面となり、導体板315、320の表面が樹脂封止部348から露出する。
図8において、凹部348Cは、平行な複数の溝形状として図示されているが、格子状に形成してもよい。また、凹部348Cは、ドット状に形成して、直線状、あるいはマトリクス状に配列してもよい。このことは、凹部348Dについても同様である。凹部348C間の間隔に形成する凸部は、封止樹脂が折損しない強度を有するようにすればよく、特に、寸法に制限はないが、例えば、200μm程度の幅を残すように形成すれば強度的にも十分である。
補助パワーモジュール600は、直流正極配線315A、直流負極配線319A、交流配線320A、信号配線324U、324Lを備えている。直流正極配線315A、直流負極配線319A、交流配線320A、信号配線324Uおよび信号配線324Lは、樹脂材料で成型された配線絶縁部608によって、相互に絶縁された状態で一体に成型されている。配線絶縁部608は各配線を支持するための支持部材としても作用し、配線絶縁部608に用いる樹脂材料には、絶縁性を有する熱硬化性樹脂かあるいは熱可塑性樹脂が適している。これにより、直流正極配線315A、直流負極配線319A、交流配線320A、信号配線324Uおよび信号接続端子324Lの間の絶縁性を確保でき、高密度配線が可能となる。
図2に図示されたパワーモジュール300において、パワー半導体モジュール302は、絶縁層700によりモジュールケース304に接着されている。
すなわち、パワー半導体モジュール302における導体板318、319とモジュールケース304の放熱部307Aとの間、および導体板315、320とモジュールケース304の放熱部307Bとの間には、それぞれ、絶縁層700が介装されている。導体板318、319と放熱部307Aとの接着構造、および導体板315、320と放熱部307Bとの接着構造は同様であり、以下、両者を代表して導体板315、320と放熱部307Bとの接合構造について説明する。
パワー半導体モジュール302と放熱部307Bの間には絶縁層700が設けられている。
絶縁層700は、絶縁性の酸化物やセラミックスの粉体を溶射して形成された溶射膜710の層と、溶射膜710に積層して設けられた樹脂性の絶縁膜720と、溶射膜710と絶縁膜720の積層体の周囲の側部に設けられた絶縁性の樹脂層730とを備えている。溶射膜710は、パワー半導体モジュール302の導体板315、320の放熱面である表面315a、320a上および樹脂封止部348の表面上に形成されている。
扁平体711の最大粒径は、凹部348C、または348Dにおける開口部の平面サイズ(面積)よりも小さいものを用いることが望ましい。凹部348C、348Dにおける開口部の面積よりも大きいフィラー粒径を用いた場合、凹部348C、348Dの内部にボイドが生じ、溶射膜710の接着強度が低下する。
これに対し、本発明の一実施の形態では、パワー半導体モジュール302の樹脂封止部348に複数の凹部348Dが形成されており、溶射膜710は、各凹部348Dの深さよりも厚く形成され、各凹部348Dを充填して、樹脂封止部348の表面上にべた状に形成されている。このため、溶射膜710は、アンカー効果により、樹脂封止部348に強固に接合される。
パワー半導体モジュール302は、図12に示すように、金属の導体板315(320)、樹脂が含浸された溶射膜710、絶縁膜720および金属の放熱部307Bのように様々な熱膨張係数の部材を積層した構造を有している。このように、様々な熱膨張係数の部材を接合や接着すると、応力が積層体の端部に集中し、端部から剥離が発生、進展していくことになる。例えば、導体板315にCuを用いた場合にはその熱膨張係数αは17程度となり、モジュールケース304にAlを用いた場合には放熱部307Bの熱膨張係数αは23程度となる。この熱膨張係数の違いにより、パワー半導体モジュール302全体の温度が上昇すると積層体に剥離や割れ等が発生しやすくなる。
樹脂層730は、このような積層体の端部に発生する応力集中を緩和する応力緩和用として形成されている。
次に、図13〜15を参照して、絶縁層700の形成方法を説明する。
図13は、タイバー372が切り取られておらず、溶射膜710が形成される前のパワー半導体モジュール302の断面図である。図14(a)は、溶射膜が形成された状態のパワー半導体モジュールの断面図であり、図14(b)は、図14(a)における領域XIVbの拡大図である。
上述したように、導体板315と導体板320、および導体板318と導体板319は、それぞれ、図13の紙面に垂直な方向に並ぶように配置されている。導体板315と導体板318に挟まれるようにIGBT328およびダイオード156が配置され、導体板320と導体板319に挟まれるようにIGBT330およびダイオード166が配置されている。これらは樹脂封止部348によって封止されているが、導体板315、320、318、319の表面315a、318a、319a、320a(半導体素子が接合されている面と反対側の面)は樹脂封止部348から露出している。また、表面315a、318a、319a、320aと略同一平面にある樹脂封止部348には、凹部348C、348Dが形成されている。図13は、図3のIIIb−IIIbと同一部分を切断した断面図であって、導体板315、318の部分の断面図である。
図12に示した絶縁層700を形成するために、まず、図14(a)に示すようにパワー半導体モジュール302の両面に溶射膜710を形成する。図14(b)は、図14(a)の領域XIVbの拡大図である。溶射膜710は、表面315a、318a、319a、320aの領域が含まれるように形成され、溶射膜710の周側縁は、略同一平面上の樹脂封止部348上に形成されている。溶射膜710は絶縁体であり、酸化物やセラミックスの粉体を溶射して形成する。本実施の形態ではプラズマ溶射法によりセラミックスの溶射膜710を形成しているが、他の溶射法、例えばアーク溶射法、高速フレーム溶射法等を用いても良い。この時、図14(a)に示すように、パワー半導体モジュール302は樹脂封止部348によって封止されているため、溶射処理時に半導体素子(IGBT328、330およびダイオード156、166)やボンディングワイヤ371などへの物理的、化学的な影響を、樹脂封止部348によって防止することができる。そのため、溶射のための複雑なマスキングを施す必要がなく、多数並べて一括で処理できるため生産性に優れる。
酸化物からなる粉末は、表面の酸化層がバインダーとしての機能を果たし、溶射材である扁平体711相互間の接合力を大きいものとなる。窒化物などからなる粉末は、溶融状態で溶射する際に、表面に酸化物が形成され、この酸化物により、扁平体711相互間の接合力が大きなものとなる。
次に、絶縁層を構成する絶縁膜720および樹脂層730の形成方法について説明する。
図15(a)は溶射膜の形成工程を説明するための図であり、図15(b)は図15(a)に続く工程を説明するための図である。
図14に示すようにパワー半導体モジュール302の両面に溶射膜710を形成した後、図12に示すように、その溶射膜710の上に絶縁膜720を形成し、溶射膜710の内部に樹脂を含浸し、さらに外周部に樹脂層730を形成する。これらの層の形成は、一度のプロセスで行うことができる。その方法を以下に示す。
なお、樹脂層730の形成は、絶縁シート720Aを用いる方法でなく、フィラーが混入した樹脂を塗布またはディップ等の方法により溶射膜710上に被着させる方法とすることもできる。
図12に示す例では、樹脂層730は、絶縁膜720および溶射膜710の端部を覆うとともに、それらの外周方向に延在している。本実施の形態では、樹脂層730は、絶縁膜720と同一の樹脂が用いられている。しかし、絶縁膜720よりもフィラーの含有率を低くすることで、樹脂が含浸された溶射膜710およびフィラーを含む絶縁膜720に比べて熱伝導率が低く、弾性係数が小さいか、または接着強度が高いものとしている。
図16は、実施例1でのパワーモジュールの導体板315、320、318、319の端部と樹脂封止部348の拡大断面図である。凹部348C、348Dの側面348Eの溶射膜の被着面の傾斜角度θは、溶射膜710の未接着を防止するために、0°より大きく45°よりも小さい範囲とする必要があることを説明した。しかし、溶射膜710と樹脂封止部348の接着強度をさらに増加するには、図17に示すように側面348Eの溶射膜の被着面の傾斜角度θを45°よりも大きくした方がよい。これにより、樹脂封止部348の単位面積あたりの凹部348C、348Dの数を増加したり、より強いアンカー効果によって、剥離進展を抑制可能なせん断強度を上昇したりできる。しかし、上述した如く、側面348Eと溶射膜710との間に未接着によるボイドが形成する可能性が高まる。
Vi=Ui(1+X/tε) 式(1)
式(1)を変形して式(2)が得られる。
X=tε{(Vi/-Ui)―1} 式(2)
(1)半導体素子が搭載された導体板315、320、318、319の周囲を封止する樹脂封止部348に、複数の凹部348C、348Dを設け、この凹部348C、348D内を含め、樹脂封止部348の表面に溶射膜710を形成した。このため、溶射膜710と樹脂封止部348との接着強度を向上することができる。
(5)セラミックス等を含有する絶縁シート720Aを圧着し、絶縁シート720Aから溢れ出る樹脂成分を溶射膜710の空孔712に含浸させた。これにより、溶射膜710の絶縁性および熱伝導性を向上することができる。また、溶射膜710のクラック等に対する強度を向上することができる。また、絶縁シート720Aを圧着して絶縁膜720を形成するので、溶射膜710の空孔712の含浸および絶縁膜720を形成する際の作業効率が向上する。
特に、導体板318の端部から凹部348C、348Dの端部までの長さを式(2)により算出される距離Xより大きくすることにより、部分放電条件に最悪なサイズのボイドが形成されている場合であっても、部分放電を確実に抑止することができる。
なお、本発明によるパワー半導体モジュール302は、上記一実施の形態以外の形態とすることが可能である。
以下に、本発明の他の実施形態を示す。
図21(a)は、樹脂封止部中に混在するフィラーが凹部から露出しない構造の断面図であり、図21(b)は、本発明の実施形態2に係り、樹脂封止部中に混在するフィラーが凹部から露出した構造の断面図である。
図21(a)に示すように、樹脂封止部348は、半導体素子(IGBT328、330およびダイオード156、166)、導体板315、320、318、319、モジュールケース304などの熱膨張係数が異なる材料が接続されることで発生する熱応力を緩和するために、例えばノボラック系、多官能系、ビフェニル系のエポキシ樹脂系を基とした樹脂348Gに、SiO2、Al2O3、AlN、BNなどのセラミックスフィラー348Fを含有させ、熱膨張係数を制御する。樹脂封止部348には、最表面や導体板315、320、318、319との界面に、スキン層と呼ばれる樹脂348Gが存在する。
図22は、本発明の実施形態3を示す図であり、パワー半導体モジュールの要部を示す拡大断面図である。
図22は、実施形態1における図12に対応するパワー半導体モジュール302の部分を示しており、実施形態1との相違は、導体板315、320の表面315a、320aおよび樹脂封止部348の表面348Jに微細な凹凸が形成されている点である。
なお、上記において、微細な凹凸を、導体板315、320の表面315a、320aおよび樹脂封止部348の表面348Jに設けた構造として例示した。しかし、微細な凹凸を、導体板315、320の表面315a、320aまたは樹脂封止部348の表面348Jのどちらか一方のみに設けるようにしてもよい。
図23は、本発明の実施形態4を示す図であり、モジュールケース304内にパワー半導体モジュール302が収容された状態の断面図である。
図23は、実施形態1における図15(b)に対応する状態の図である。
実施形態4における特徴は、モジュールケース304が、ケース本体(連接部)361と、ケース本体361とは別体に形成された多数のフィン305を有する放熱部362A、362Bとにより構成されている点である。
モジュールケース304のケース本体361には、正面および背面に放熱部362A、362Bを嵌合する大きさの開口部363a、363bが形成されている。放熱部362A、362Bは、超音波溶接あるいはTIG溶接などにより、開口部363a、363b周縁のケース本体361に接合される。
他の構造は実施形態1と同様であり、対応する部材、部位に同一の符号を付して説明を省略する。
上述した各実施の形態では、CAN型のモジュールケース304内にパワー半導体モジュール302が挿入されたパワーモジュール300について説明した。実施形態5では、その他の構造のパワーモジュールに対して、本発明のパワー半導体モジュールを適用した場合を示す。
樹脂封止部348には、凹部348Dが形成されている。凹部348Dを含み、樹脂封止部348、および導体板315、318、319の表面に溶射膜710が形成されている。
溶射膜710の空孔(図示せず)には、絶縁膜720の樹脂成分が含浸されている。ここでも、積層体の周方向端部に樹脂層730が形成されるように樹脂の含浸を行う。放熱部307の上面には、樹脂層730の流動を阻止する枠部364が形成されている。含浸後、図25(a)に示すように、圧着して一体化する。
上記各実施形態では、パワー半導体モジュール302を多数のフィン305を有する放熱部307A、307Bにより冷却する構造であった。しかし、他の冷却器により冷却するようにすることもできる。
図26は、本発明の実施形態6を説明するための図であり、冷却器を備えたパワーモジュール300の断面図である。
パワー半導体モジュール302は、樹脂層730の流動を阻止する枠部364を備えていない点を除けば、実施形態5に示した構造と同一である。絶縁層700の絶縁膜720には、冷却器380が密着して配置されている。冷却器380内には、冷媒流路381が形成されていて、ここを冷媒が流れることにより、パワー半導体モジュール302が冷却される。
他の構成は、実施形態5と同様であり、対応する構成に同一の符号を付して説明を省略する。
また、実施形態1〜5に示したパワーモジュール300においても、パワー半導体モジュール302を冷却する放熱部307A、307Bに代えて、図26に図示された冷却器380を用いることもできる。
図27と図28を用いて本発明に用いられる絶縁層700の絶縁性能を説明する。図27の横軸は基材に溶射膜710を形成した際の膜厚であり、縦軸は100μm厚の溶射膜単体の絶縁破壊電圧を1とした場合の規格化絶縁破壊電圧である。図28の横軸は基材に溶射膜710を形成した際の膜厚であり、縦軸は100μm厚の溶射膜単体のコロナ放電開始電圧を1とした場合の規格化部分放電開始電圧である。部分放電開始電圧は、部分放電測定システムを用いて、Al板に溶射膜単体あるいは樹脂を含浸した溶射膜710上にAl電極を設けて、交流電圧を0Vから印加し、電圧を100V/sの速度で上昇させ、部分放電が開始する電圧を測定した。ここで、部分電圧開始の閾値は2pcとした。
図29は絶縁層の構成に関する比較例である。ここでは、厚さ2mmの150mm角のAl板を、アルミナを用いてサンドブラスト処理した後、粒径10〜30μmのアルミナ粒子を出力40kWにてプラズマ溶射して溶射膜を形成した。この時、Al板に形成する溶射膜の気孔率を抑制し、冷却時の溶射膜の割れを防止するために、溶射されるAl板は180℃に予熱した。
接着後に、超音波探傷にて樹脂接着層にボイドや未接合部がない10mm角の領域を選定し、その領域を切り出して熱抵抗を測定した。また、実際のAl板、絶縁層内の溶射膜、接着樹脂層の厚さは、測定後に絶縁層に対し垂直方向に切り出した断面を走査型電子顕微鏡で観察し、測長して確認した。これにより接合体全体の熱抵抗値から絶縁層自体の熱伝導率を算出した。
上述したパワーモジュールは、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される電力変換装置、電車や船舶、航空機などの電力変換装置、さらに工場の設備を駆動する電動機の制御装置として用いられる産業用電力変換装置、或いは家庭の太陽光発電システムや家庭の電化製品を駆動する電動機の制御装置に用いられたりする家庭用電力変換装置に適用可能である。以下では、図31〜42を用いてハイブリッド自動車の電力変換装置に適用した場合を例に説明する。
図31は、ハイブリッド電気自動車の制御ブロックを示す図である。図31において、ハイブリッド電気自動車(以下、「HEV」と記述する)110は1つの電動車両であり、2つの車両駆動用システムを備えている。その1つは、内燃機関であるエンジン120を動力源としたエンジンシステムである。エンジンシステムは、主としてHEVの駆動源として用いられる。もう1つは、モータジェネレータ192、194を動力源とした車載電機システムである。車載電機システムは、主としてHEVの駆動源及びHEVの電力発生源として用いられる。モータジェネレータ192、194は例えば同期機あるいは誘導機であり、運転方法によりモータとしても発電機としても動作するので、ここではモータジェネレータと記す。
図32を用いてインバータ部140やインバータ部142あるいはインバータ部43の電気回路構成を説明する。なお、図32では、代表例としてインバータ部140の説明を行う。
図33は、電力変換装置200の設置場所を説明するための分解斜視図を示す。電力変換装置200は、トランスミッション118を収納するためのAlまたはAl合金製の筐体119に固定される。電力変換装置200は、底面及び上面の形状を略長方形としたことで、車両への取り付けが容易となり、また生産し易いという効果がある。冷却ジャケット12は、後述するパワーモジュール300a〜300f及びコンデンサモジュール500を保持するとともに、冷却媒体によって冷却する。また、冷却ジャケット12は、筐体119に固定され、かつ筐体119との対向面に入口配管13と出口配管14が形成されている。入口配管13と出口配管14が筐体119に形成された配管と接続されることにより、トランスミッション118を冷却するための冷却媒体が、冷却ジャケット12に流入及び流出する。
図34は、電力変換装置200の分解斜視図である。冷却ジャケット12には、流路19が設けられ、該流路19の上面には、開口部400a〜400cが冷媒の流れ方向418に沿って形成され、かつ開口部402a〜402cが冷媒の流れ方向422に沿って形成される。開口部400a〜400cがパワーモジュール300a〜300cによって塞がれるように、かつ開口部402a〜402cがパワーモジュール300d〜300fによって塞がれる。
図35は、流路19を有する冷却ジャケット12の下面図である。冷却ジャケット12と当該冷却ジャケット12の内部に設けられた流路19は、一体に鋳造されている。冷却ジャケット12の下面には、1つに繋がった開口部404が形成されている。開口部404は、中央部に開口を有する下カバー420によって塞がれる。下カバー420と冷却ジャケット12の間には、シール部材409a及びシール部材409bが設けられ気密性を保っている。
図36は、コンデンサモジュール500の分解斜視図である。積層導体板501は、薄板状の幅広導体で形成された負極導体板505及び正極導体板507、さらに負極導体板505と正極導体板507に挟まれた絶縁シート517により構成されているので、低インダクタンス化が図られている。積層導体板501は、略長方形形状を成す。バッテリ負極側端子508及びバッテリ負極側端子509は、積層導体板501の短手方向の一方の辺から立ち上げられた状態で形成される。
図37(a)は、冷却ジャケット12内にパワーモジュールとコンデンサモジュールとバスバーモジュールを組み付けた外観斜視図である。図37(b)は、図37(a)の矩形囲み部の拡大図である。
図38は、パワーモジュールとコンデンサモジュールを組み付けた冷却ジャケット12とバスバーモジュール800の分解斜視図である。図39は、保持部材803を除いたバスバーモジュール800の外観斜視図である。
図40は、パワーモジュールとコンデンサモジュールとバスバーモジュール800と補機用パワー半導体モジュール350を組み付けた冷却ジャケット12の外観斜視図である。電流センサ180は、約100℃の耐熱温度以上に熱せられると破壊するおそれがある。特に車載用の電力変換装置では、使用される環境の温度が非常に高温になるため、電流センサ180を熱から保護することが重要になる。特に、本実施形態に係る電力変換装置200はトランスミッション118に搭載されるので、当該トランスミッション118から発せられる熱から保護することが重要になる。
モジュールケース304に設けられたフランジ304Bは、コンデンサケース502に設けられたフランジ515a又はフランジ515bによって冷却ジャケット12に押し付けられる。つまり、コンデンサセル514を収納したコンデンサケース502の自重を利用して、冷却ジャケット12にモジュールケース304を押しつけることにより、流路19の気密性を向上させることができる。
300、300a〜300f パワーモジュール
302 パワー半導体モジュール
304 モジュールケース(放熱用部材)
304A 薄肉部
307A、307B、362A、362B 放熱部
315、318、319、320 導体板
328、330 IGBT
348 樹脂封止部
348C、348D 凹部
348E 側面
348F セラミックスフィラー
348G 樹脂
348H 側壁面
361 ケース本体(連接部)
374 トランスファーモールド用金型
380 冷却器
381 冷媒流路
700 絶縁層
710 溶射膜
711 扁平体
712 空孔
720 絶縁膜
720A 絶縁シート
730 樹脂層
Claims (13)
- 半導体素子と、
一面に前記半導体素子が搭載された導体板と、
前記導体板の側面部を覆い、前記一面に対向する他面の少なくとも一部を露出する樹脂封止部と、
前記樹脂封止部の下面および前記導体板の前記樹脂封止部から露出した前記他面の一部に設けられた溶射膜と、を備え、
前記樹脂封止部の下面に凹部が形成され、前記凹部の平面サイズは、前記溶射膜を構成する各扁平体の平面サイズより大きく形成され、前記凹部の前記導体板側の端部が、前記導体板の前記露出した他面の一部と前記樹脂封止部との境界面から所定の長さ離間した位置に設けられていることを特徴とするパワー半導体モジュール。 - 請求項1に記載のパワー半導体モジュールにおいて、前記所定の長さは、前記溶射膜中に、ボイドが形成されている状態においても、前記半導体素子の最大定格で前記樹脂封止部に放電が発生しない距離以上であることを特徴とするパワー半導体モジュール。
- 請求項2に記載のパワー半導体モジュールにおいて、前記所定の長さは、下記の式(I)により算出されるXよりも大きいことを特徴とするパワー半導体モジュール。
X=tε{(Vi/Ui)−1} 式(I)
但し、tは放電が最も発生し易い空隙の大きさ、εは封止樹脂の誘電率、Uiは空隙の放電開始電圧、Viは部分放電開始電圧である。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のパワー半導体モジュールにおいて、前記溶射膜の厚さは、前記樹脂封止部に形成された前記凹部の深さよりも大きいことを特徴とするパワー半導体モジュール。
- 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のパワー半導体モジュールにおいて、前記樹脂封止部の下面または前記導体板における前記樹脂封止部から露出した前記他面の少なくとも一方に微細な凹凸が形成されており、前記微細な凹凸は、前記溶射膜の前記凹部の平面サイズよりも小さいことを特徴とするパワー半導体モジュール。
- 請求項1乃至5のいずれか1項に記載のパワー半導体モジュールにおいて、前記樹脂封止部には、セラミックフィラーが混入されており、前記樹脂封止部に形成された前記凹部内において前記セラミックフィラーが露出され、前記溶射膜が前記セラミックフィラーに接合されていることを特徴とするパワー半導体モジュール。
- 請求項1乃至6のいずれか1項に記載のパワー半導体モジュールにおいて、さらに、前記溶射膜上に配置され、セラミックフィラーが混入された絶縁膜と、前記絶縁膜の周囲に形成された応力緩和用樹脂層と、を備えることを特徴とするパワー半導体モジュール。
- 請求項7に記載のパワー半導体モジュールにおいて、前記応力緩和用樹脂層の熱伝導率は、前記絶縁膜よりも小さいことを特徴とするパワー半導体モジュール。
- 請求項1乃至8のいずれか1項に記載のパワー半導体モジュールにおいて、前記溶射膜には空孔が形成され、前記空孔には、絶縁性の樹脂が含浸されていることを特徴とするパワー半導体モジュール。
- 請求項1乃至9のいずれか1項に記載のパワー半導体モジュールにおいて、前記樹脂封止部に形成された前記凹部の側面は、底面部から開口部に向かって平面サイズが拡大する方向に傾斜する傾斜状に形成されていることを特徴とするパワー半導体モジュール。
- 請求項1乃至10のいずれか1項に記載のパワー半導体モジュールと、放熱用部材とを備え、前記放熱用部材は、前記溶射膜を介して前記パワー半導体モジュール対し熱伝導可能に設けられていることを特徴とするパワーモジュール。
- 請求項11に記載のパワーモジュールにおいて、前記パワー半導体モジュールの導体板は、前記半導体素子の表面側に熱伝導可能に接合された表面側導体部と前記半導体素子の裏面側に熱伝導可能に接合された裏面側導体部とを含み、前記放熱用部材は、それぞれ、複数の放熱用フィンを有し、前記溶射膜を介して前記表面側導体部および前記裏面側導体部に熱伝導可能に接合された第1の放熱部および第2の放熱部と、それぞれ、前記第1の放熱部および前記第2の放熱部の周囲に形成された、塑性変形可能な薄肉部を有することを特徴とするパワーモジュール。
- 請求項11に記載のパワーモジュールにおいて、前記放熱用部材は、前記第1および第2の放熱部に一体に、または別体として形成された連接部を有し、一側部に開口を有する筒形状のCAN型冷却器であることを特徴とするパワーモジュール。
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