JP7151638B2 - パワーモジュールの製造方法 - Google Patents
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Description
半導体素子(12H、12L)を含む半導体装置(10)と冷却器(40)とを積層して積層体(35)を形成し、
少なくとも一方がばね部(50b、51b)を有する一対の挟持部材(50、51)のひとつを、積層方向において積層体の一面側に配置し、他のひとつを一面とは反対の裏面側に配置して、積層体を挟持し、
挟持の状態を維持しつつばね部による積層体を積層方向に加圧する力を高めるように、ばね部を有する挟持部材の固定部位を積層方向と直交する一方向において積層体から遠ざかる側に変位させ、
変位させた状態の挟持部材を保持するように、一方向において積層体の両側で一対の挟持部材の固定部位同士を固定する。
先ず、図1に基づき、パワーモジュールの半導体装置が適用される電力変換装置について説明する。
図1に示す電力変換装置1は、たとえば電気自動車やハイブリッド自動車に搭載される。電力変換装置1は、直流電源2とモータジェネレータ3との間で電力変換を行う。
次に、図2、図3、および図4に基づき、半導体装置について説明する。図3では、封止樹脂体に覆われた部分を示すために、図2に対して封止樹脂体を除去した構造を示している。以下において、半導体素子の厚み方向をZ方向、Z方向に直交する一方向をX方向と示す。また、Z方向およびX方向の両方向に直交する方向をY方向と示す。特に断わりのない限り、上記したX方向およびY方向により規定されるXY面に沿う形状を平面形状とする。
次に、図5および図6に基づき、パワーモジュールについて説明する。図5および図6に示すように、パワーモジュール30は、上記した半導体装置10と、冷却器40と、一対の挟持部材50、51と、複数の固定部52を備えている。このパワーモジュール30は、ひとつの半導体装置10を備えている。パワーモジュール30は、半導体装置10の冷却構造を提供する。
次に、図7、図8、および図9に基づき、パワーモジュール30の製造方法の一例について説明する。図7~図9は、図6に対応している。
この実施形態によると、一対の挟持部材50、51の少なくとも一方にばね部を設け、挟持部材50、51により積層体35を積層方向(Z方向)に加圧する。このため、積層体35の加圧に、電力変換装置(たとえばインバータ5)を構成するケースの壁部を用いなくてもよい。よって、Z方向の体格を小型化することができる。たとえばケース内にパワーモジュール30を配置する構成において、配置自由度を向上できる。
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。
この実施形態によると、複数の半導体装置10と複数の冷却器40を積層してなる積層体35を、一対の挟持部材50、51により加圧することができる。よって、Z方向の体格をさらに小型化し、搭載性のより高いパワーモジュール30を提供することができる。
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。
この実施形態によると、ケース80内に収容しなくても、積層体35を構成する要素が保護される。換言すれば、挟持部材50、51および封止材60が、積層体35を保護するケースとして機能する。よって、ケースを別途設けなくてもよいため、構成を簡素化することができる。なお、封止材60を適用できる構成は、図11に示した例に限定されない。たとえば図6に示した構成にも適用できる。
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば開示は、実施形態において示された部品および/または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および/または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および/または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
Claims (1)
- 半導体素子(12H、12L)を含む半導体装置(10)と冷却器(40)とを積層して積層体(35)を形成し、
少なくとも一方がばね部(50b、51b)を有する一対の挟持部材(50、51)のひとつを、積層方向において前記積層体の一面側に配置し、他のひとつを前記一面とは反対の裏面側に配置して、前記積層体を挟持し、
前記挟持の状態を維持しつつ前記ばね部による前記積層体を前記積層方向に加圧する力を高めるように、前記ばね部を有する前記挟持部材の固定部位を前記積層方向と直交する一方向において前記積層体から遠ざかる側に変位させ、
変位させた状態の前記挟持部材を保持するように、前記一方向において前記積層体の両側で一対の前記挟持部材の固定部位同士を固定する、
パワーモジュールの製造方法。
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JP2011171583A (ja) | 2010-02-19 | 2011-09-01 | Tetsuji Kataoka | ヒートシンクの装着荷重調整機構並びにこれを適用したヒートシンク |
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