JP5948106B2 - パワー半導体モジュール及びそれを用いた電力変換装置 - Google Patents
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Description
本発明の課題は、パワー半導体モジュールの信頼性向上である。
302 一次封止体
302A 一次封止体端部
307A、307B 放熱部
307C 絶縁層接合面
308 セラミック粒子
315、318、319、320 導体板
321 露出端部
328、330 IGBT
333 絶縁層
334 樹脂部
335 セラミック被膜
336 応力緩和領域
337 高伝熱領域
348 第1封止樹脂
Claims (11)
- 直流電流を交流電流に変換する第1パワー半導体素子と、
前記第1パワー半導体素子とはんだ材を介して接続される第1導体と、
金属製の第1放熱ベースと、
前記第1放熱ベースと前記第1導体との間に配置されるとともに前記第1放熱ベース及び前記第1導体に接合される第1絶縁層と、を備え、
前記第1絶縁層は、無機材料と有機材料により構成される第1領域と、前記第1領域よりも無機材料が少なくかつ前記第1領域よりも有機材料が多い第2領域と、を有し、
前記第1絶縁層における前記第1導体との接合面の垂直方向から投影した場合に、
前記第2領域は、当該第2領域の斜影部が前記第1導体の周縁部の斜影部と重なるように形成されるパワー半導体モジュール。 - 請求項1に記載されたパワー半導体モジュールであって、
前記無機材料は、セラミック粒子を含んで構成されるパワー半導体モジュール。 - 請求項1又は2に記載されたいずれかのパワー半導体モジュールであって、
前記第1領域は、当該第1領域の斜影部が、前記第1パワー半導体素子の斜影部と重なるように形成されるパワー半導体モジュール。 - 請求項1ないし3に記載されたいずれかのパワー半導体モジュールであって、
前記第2領域は、前記第1導体との接合面側の前記樹脂材の量が前記第1放熱ベースとの接合面側の前記樹脂材の量よりも多くなるように形成されるパワー半導体モジュール。 - 請求項1ないし4に記載されたいずれかのパワー半導体モジュールであって、
前記第1パワー半導体素子と前記第1導体を封止する封止材と、を備え、
前記第2領域は、当該第2領域の斜影部が、前記封止材の周縁部の斜影部と重なるように形成されるパワー半導体モジュール。 - 請求項1ないし5に記載されたいずれかのパワー半導体モジュールであって、
前記第1パワー半導体素子とはんだ材を介して接続されるとともに当該第1パワー半導体素子を挟んで前記第1導体と対向して配置される第2導体と、
前記第1導体及び前記第2導体を挟んで前記第1放熱ベースと対向して配置される金属製の第2放熱ベースと、
前記第2放熱ベースと前記第2導体との間に配置されるとともに前記第2放熱ベース及び前記第2導体に接合される第2絶縁層と、を備え、
前記第2絶縁層は、セラミック粒子と樹脂材により構成される第3領域と、前記第3領域よりもセラミック粒子が少なくかつ樹脂材が多い第4領域と、を有し、
前記第4領域は、当該第4領域の斜影部が、前記第2導体の周縁部の斜影部と重なるように形成されるパワー半導体モジュール。 - 請求項1ないし6に記載されたいずれかのパワー半導体モジュールであって、
前記第1領域は、直角な段差部を形成し、
前記第2領域は、前記段差部に配置されるパワー半導体モジュール。 - 請求項1ないし6に記載されたいずれかのパワー半導体モジュールであって、
前記第1領域は、当該第1領域と前記第1導体との接合面に対して鈍角に形成された段差部を形成し、
前記第2領域は、前記段差部に配置されるパワー半導体モジュール。 - 請求項2に記載されたパワー半導体モジュールであって、
前記第1領域の一部に、当該第1領域を構成する前記セラミック粒子よりも熱伝導性が高いセラミック粒子に構成される熱伝導領域が設けられ、
前記熱伝導領域は、セラミック被膜により覆われるパワー半導体モジュール。 - 請求項1ないし9に記載されたいずれかのパワー半導体モジュールであって、
前記第1放熱ベースは、前記第1導体に向かって突出する凸部と、前記凸部を囲む凹部と、を形成し、
前記第1領域及び前記第2領域は、前記凹部内に充填されるパワー半導体モジュール。 - 請求項2に記載されたパワー半導体モジュールであって、
前記第1領域と前記第2領域は、同じ厚さに形成され、
前記第2領域は、セラミック粒子を含んで構成されるセラミック被膜の気孔率が前記第1領域の気孔率よりも大きく形成されるパワー半導体モジュール。
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