JPH08316382A - 半導体ダイから熱を除去するための電子モジュールおよびその製造方法 - Google Patents
半導体ダイから熱を除去するための電子モジュールおよびその製造方法Info
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- JPH08316382A JPH08316382A JP7125635A JP12563595A JPH08316382A JP H08316382 A JPH08316382 A JP H08316382A JP 7125635 A JP7125635 A JP 7125635A JP 12563595 A JP12563595 A JP 12563595A JP H08316382 A JPH08316382 A JP H08316382A
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- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体ダイ（４１）から熱を除去する半導体
モジュール（１０）と、この半導体モジュール（１０）
を製造する方法を提供する。 【構成】 前記電子モジュール（１０）は分離構造（２
３）を嵌合した基礎板（１１）を有する。この分離構造
（２３）は３つの部分を有する。第１部分は前記基礎板
（１１）の上面（１２）に接合され、第２部分は前記基
礎板（１１）の底面（１３）に接合され、第３部分は前
記基礎板（１１）の側面（１４）に接合される。半導体
ダイ（４１）が前記分離構造（２３）の第１部分に接合
され、他の半導体ダイ（４１）が前記分離構造（２３）
の第２部分に接合される。前記基礎板（１１）は空欠
（２０）を有し、これを通じて流体が流れ、各半導体ダ
イ（４１）から熱を運び去る。
モジュール（１０）と、この半導体モジュール（１０）
を製造する方法を提供する。 【構成】 前記電子モジュール（１０）は分離構造（２
３）を嵌合した基礎板（１１）を有する。この分離構造
（２３）は３つの部分を有する。第１部分は前記基礎板
（１１）の上面（１２）に接合され、第２部分は前記基
礎板（１１）の底面（１３）に接合され、第３部分は前
記基礎板（１１）の側面（１４）に接合される。半導体
ダイ（４１）が前記分離構造（２３）の第１部分に接合
され、他の半導体ダイ（４１）が前記分離構造（２３）
の第２部分に接合される。前記基礎板（１１）は空欠
（２０）を有し、これを通じて流体が流れ、各半導体ダ
イ（４１）から熱を運び去る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般的に電子モジュール
に関し、更に特定すれば、半導体ダイから熱を除去する
ための電子モジュールに関するものである。
に関し、更に特定すれば、半導体ダイから熱を除去する
ための電子モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本願は、１９９２年１１月６日にＳａｍ
ｕｅｌ Ｊ． Ａｎｄｅｒｓｏｎ ｅｔ ａｌ．によっ
て出願され、本願と同一譲受人Ｍｏｔｏｒｏｌａ， Ｉ
ｎｃ．に譲渡された、”ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＦＯＲ
ＭＩＮＧ Ａ ＰＯＷＥＲ ＣＩＲＣＵＩＴ ＰＡＣＫ
ＡＧＥ”と題する係属中の米国出願第０７／９７２，３
４７号（弁理士ファイル番号ＳＣ０８０６２Ｔ）に関連
がある。
ｕｅｌ Ｊ． Ａｎｄｅｒｓｏｎ ｅｔ ａｌ．によっ
て出願され、本願と同一譲受人Ｍｏｔｏｒｏｌａ， Ｉ
ｎｃ．に譲渡された、”ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＦＯＲ
ＭＩＮＧ Ａ ＰＯＷＥＲ ＣＩＲＣＵＩＴ ＰＡＣＫ
ＡＧＥ”と題する係属中の米国出願第０７／９７２，３
４７号（弁理士ファイル番号ＳＣ０８０６２Ｔ）に関連
がある。
【０００３】また、本願は、１９９４年１月３日にＧｕ
ｉｌｌｅｒｍｏ Ｌ． Ｒｏｍｅｒｏ ｅｔ ａｌ．に
よって出願され、本願と同一譲受人Ｍｏｔｏｒｏｌａ，
Ｉｎｃ．に譲渡された、”ＰＯＷＥＲ ＤＩＳＳＩＰ
ＡＴＩＯＮ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯ
Ｄ ＦＯＲ ＭＡＫＩＮＧ”と題する係属中の米国出願
第０８／１７６，５９８号（弁理士ファイル番号ＳＣ０
８５０７Ｔ）にも関連がある。
ｉｌｌｅｒｍｏ Ｌ． Ｒｏｍｅｒｏ ｅｔ ａｌ．に
よって出願され、本願と同一譲受人Ｍｏｔｏｒｏｌａ，
Ｉｎｃ．に譲渡された、”ＰＯＷＥＲ ＤＩＳＳＩＰ
ＡＴＩＯＮ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯ
Ｄ ＦＯＲ ＭＡＫＩＮＧ”と題する係属中の米国出願
第０８／１７６，５９８号（弁理士ファイル番号ＳＣ０
８５０７Ｔ）にも関連がある。
【０００４】また、本願は、１９９４年２月３日にＧｕ
ｉｌｌｅｒｍｏ Ｌ． Ｒｏｍｅｒｏ ｅｔ ａｌ．に
よって出願され、本願と同一譲受人Ｍｏｔｏｒｏｌａ，
Ｉｎｃ．に譲渡された、”ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ Ｄ
ＥＶＩＣＥ ＡＳＳＥＭＢＬＹ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ
ＦＯＲ ＭＡＫＩＮＧ”と題する係属中の米国出願第
０８／１９０，９７４号（弁理士ファイル番号ＳＣ０８
５０８Ｔ）にも関連がある。
ｉｌｌｅｒｍｏ Ｌ． Ｒｏｍｅｒｏ ｅｔ ａｌ．に
よって出願され、本願と同一譲受人Ｍｏｔｏｒｏｌａ，
Ｉｎｃ．に譲渡された、”ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ Ｄ
ＥＶＩＣＥ ＡＳＳＥＭＢＬＹ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ
ＦＯＲ ＭＡＫＩＮＧ”と題する係属中の米国出願第
０８／１９０，９７４号（弁理士ファイル番号ＳＣ０８
５０８Ｔ）にも関連がある。
【０００５】また、本願は、１９９３年１０月４日にＧ
ｕｉｌｌｅｒｍｏ Ｌ． Ｒｏｍｅｒｏ ｅｔ ａｌ．
によって出願され、本願と同一譲受人Ｍｏｔｏｒｏｌ
ａ，Ｉｎｃ．に譲渡された、”ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴ
ＯＲ ＰＡＣＫＡＧＥ ＡＮＤ ＭＯＤＵＬＥ ＡＮＤ
ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＦＡＢＲＩＣＡＴＩＮＧ”と
題する係属中の米国出願第０８／１３０，８２４号（弁
理士ファイル番号ＳＣ０８６５０Ｔ）にも関連がある。
ｕｉｌｌｅｒｍｏ Ｌ． Ｒｏｍｅｒｏ ｅｔ ａｌ．
によって出願され、本願と同一譲受人Ｍｏｔｏｒｏｌ
ａ，Ｉｎｃ．に譲渡された、”ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴ
ＯＲ ＰＡＣＫＡＧＥ ＡＮＤ ＭＯＤＵＬＥ ＡＮＤ
ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＦＡＢＲＩＣＡＴＩＮＧ”と
題する係属中の米国出願第０８／１３０，８２４号（弁
理士ファイル番号ＳＣ０８６５０Ｔ）にも関連がある。
【０００６】産業用電力関連製品、自動車用電力関連製
品、電気自動車、給電装置等のような分野におけるシス
テム・レベルの設計者にとって設計上考慮する最も重要
な点は、システムの電子素子によって発散される熱の除
去である。一般的に、これらの素子は大量の電力を消費
し、大量の熱を発生する。したがって、これらは共通し
て電力素子と呼ばれている。これらの素子が発生する熱
を除去しないと、それらを合わせた温度は臨界レベルを
越え、電子素子、システム、または双方の損傷または破
壊に至る。電子素子からの熱を除去するために一般的に
用いられている手法は、それらにヒート・シンク（ｈｅ
ａｔ ｓｉｎｋ）を取り付け、電子素子からの熱の移動
を容易にすることである。ヒート・シンクは、空冷また
は水冷のいずれでもよく、熱は伝導によって電子素子か
ら空気または液体と接する表面に移送される。次に、対
流によって空気または液体が電子素子から熱を運び去
る。
品、電気自動車、給電装置等のような分野におけるシス
テム・レベルの設計者にとって設計上考慮する最も重要
な点は、システムの電子素子によって発散される熱の除
去である。一般的に、これらの素子は大量の電力を消費
し、大量の熱を発生する。したがって、これらは共通し
て電力素子と呼ばれている。これらの素子が発生する熱
を除去しないと、それらを合わせた温度は臨界レベルを
越え、電子素子、システム、または双方の損傷または破
壊に至る。電子素子からの熱を除去するために一般的に
用いられている手法は、それらにヒート・シンク（ｈｅ
ａｔ ｓｉｎｋ）を取り付け、電子素子からの熱の移動
を容易にすることである。ヒート・シンクは、空冷また
は水冷のいずれでもよく、熱は伝導によって電子素子か
ら空気または液体と接する表面に移送される。次に、対
流によって空気または液体が電子素子から熱を運び去
る。
【０００７】他の重要な設計上の考慮点は、電気系のサ
イズである。一般的に、空間および重量の制限のため、
電気系は小型軽量であることが望ましい。しかしなが
ら、電力素子を含む電気系は、通常、電力素子によって
発生される熱を発散する電気系の機能による制約を受け
る。より具体的には、電力素子は、十分な熱の除去を保
証し、電力素子の接合部温度を安全な動作範囲内に保持
するためには、大きなヒート・シンクを必要とする。し
たがって、電力素子を有する電気系は、熱を除去するた
めの大きく重い構造、即ち、ヒート・シンクを含むこと
が多い。これら大きなヒート・シンクのために、電気系
のサイズおよび重量が増大することになる。
イズである。一般的に、空間および重量の制限のため、
電気系は小型軽量であることが望ましい。しかしなが
ら、電力素子を含む電気系は、通常、電力素子によって
発生される熱を発散する電気系の機能による制約を受け
る。より具体的には、電力素子は、十分な熱の除去を保
証し、電力素子の接合部温度を安全な動作範囲内に保持
するためには、大きなヒート・シンクを必要とする。し
たがって、電力素子を有する電気系は、熱を除去するた
めの大きく重い構造、即ち、ヒート・シンクを含むこと
が多い。これら大きなヒート・シンクのために、電気系
のサイズおよび重量が増大することになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】したがって、半導体ダ
イから熱を除去するための電子モジュールを有すること
は有利であろう。また、接合部温度を安全動作範囲内に
保持しつつ電気系のサイズを縮小することが可能な電子
モジュールがあれば更に有利であろう。
イから熱を除去するための電子モジュールを有すること
は有利であろう。また、接合部温度を安全動作範囲内に
保持しつつ電気系のサイズを縮小することが可能な電子
モジュールがあれば更に有利であろう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】概して言えば、本発明は
集積素子から熱を除去するための電子モジュール即ち電
力発散装置（ｐｏｗｅｒ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ ａ
ｐｐａｒａｔｕｓ）、および該電子モジュールを製造す
る方法を提供する。この電子モジュールは、空乏によっ
て底部実装面から分離された上部実装面を有する基礎構
造を含む。前記上部実装面は上面とも呼ばれ、底部実装
面は底面とも呼ばれることを注記しておくべきであろ
う。好ましくは、上面はヒート・フィンによって底面と
結合され、電子モジュールの表面積を増大させると共
に、半導体ダイからの熱の除去も容易にする。より具体
的には、熱は、半導体ダイ内に設けられる集積素子の接
合部から除去される。加えて、前記基礎構造は、流体が
当該基礎構造に流れ込み、半導体ダイから熱を奪い去る
ことができるように入力および出力ポートを有する。
集積素子から熱を除去するための電子モジュール即ち電
力発散装置（ｐｏｗｅｒ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ ａ
ｐｐａｒａｔｕｓ）、および該電子モジュールを製造す
る方法を提供する。この電子モジュールは、空乏によっ
て底部実装面から分離された上部実装面を有する基礎構
造を含む。前記上部実装面は上面とも呼ばれ、底部実装
面は底面とも呼ばれることを注記しておくべきであろ
う。好ましくは、上面はヒート・フィンによって底面と
結合され、電子モジュールの表面積を増大させると共
に、半導体ダイからの熱の除去も容易にする。より具体
的には、熱は、半導体ダイ内に設けられる集積素子の接
合部から除去される。加えて、前記基礎構造は、流体が
当該基礎構造に流れ込み、半導体ダイから熱を奪い去る
ことができるように入力および出力ポートを有する。
【００１０】基礎構造の作成では、２つ以上の多孔性予
備成形物（ｐｏｒｏｕｓ ｐｒｅｆｏｒｍ）を嵌合し、
嵌合した多孔性予備成形物を溶融導電性物質（ｍｏｌｔ
ｅｎｃｏｎｄｕｃａｔｉｖｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）に浸
漬することにより、単一構造（ｕｎｉｔａｒｙ ｓｔｒ
ｕｃｔｕｒｅ）を形成する。分離構造が電子モジュール
に取り付けられ、この分離構造の一方の部分は上面に隣
接し、分離構造の他方の部分は底面に隣接する。１つ以
上の半導体ダイを、上面に隣接した分離構造に実装する
と共に、１つ以上の半導体ダイを、底面に隣接した分離
構造の部分に実装する。空乏を通過する流体が、集積素
子によって発散された熱を電子モジュールから奪い去
る。
備成形物（ｐｏｒｏｕｓ ｐｒｅｆｏｒｍ）を嵌合し、
嵌合した多孔性予備成形物を溶融導電性物質（ｍｏｌｔ
ｅｎｃｏｎｄｕｃａｔｉｖｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）に浸
漬することにより、単一構造（ｕｎｉｔａｒｙ ｓｔｒ
ｕｃｔｕｒｅ）を形成する。分離構造が電子モジュール
に取り付けられ、この分離構造の一方の部分は上面に隣
接し、分離構造の他方の部分は底面に隣接する。１つ以
上の半導体ダイを、上面に隣接した分離構造に実装する
と共に、１つ以上の半導体ダイを、底面に隣接した分離
構造の部分に実装する。空乏を通過する流体が、集積素
子によって発散された熱を電子モジュールから奪い去
る。
【００１１】
【実施例】図１は、本発明の第１電子モジュール実施例
による電子モジュール１０の分解等幅図を示す。好まし
くは、電子モジュール１０は、上面１２、底面１３、対
向側面１４，１６、および対向側面１７，１８を有す
る、矩形型の単一基礎構造１１を含む。一例として、そ
して図１を更に参照して、単一基礎構造１１は、矢印４
３で示した幅と、矢印４４で示した嵌合長（ｍａｔｉｎ
ｇ ｌｅｎｇｔｈ）とを有する。図２を簡単に参照する
と、単一基礎構造１１は、矢印４５で示された嵌合厚さ
（ｍａｔｉｎｇ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）を有する。上面
１２および底面１３は、空乏２０によって離間されてお
り、更に、上面１２は内部ヒート・フィン２５によって
底面１３に結合されている。内部ヒート・フィン２５
は、基礎板１１の冷却用液体と接触する表面積を増大さ
せる作用をする。長さ４４および厚さ４５は、分離構造
２３と嵌合する基礎板１１の部分の寸法を表わすので、
嵌合長４４および嵌合厚さ４５と呼んだことに注意され
たい。
による電子モジュール１０の分解等幅図を示す。好まし
くは、電子モジュール１０は、上面１２、底面１３、対
向側面１４，１６、および対向側面１７，１８を有す
る、矩形型の単一基礎構造１１を含む。一例として、そ
して図１を更に参照して、単一基礎構造１１は、矢印４
３で示した幅と、矢印４４で示した嵌合長（ｍａｔｉｎ
ｇ ｌｅｎｇｔｈ）とを有する。図２を簡単に参照する
と、単一基礎構造１１は、矢印４５で示された嵌合厚さ
（ｍａｔｉｎｇ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）を有する。上面
１２および底面１３は、空乏２０によって離間されてお
り、更に、上面１２は内部ヒート・フィン２５によって
底面１３に結合されている。内部ヒート・フィン２５
は、基礎板１１の冷却用液体と接触する表面積を増大さ
せる作用をする。長さ４４および厚さ４５は、分離構造
２３と嵌合する基礎板１１の部分の寸法を表わすので、
嵌合長４４および嵌合厚さ４５と呼んだことに注意され
たい。
【００１２】再び図１を参照すると、単一基礎構造１１
は側面１７に隣接して入力ポート１９と取り付け孔１
５、および側面１８に隣接して出力ポート２１と取り付
け孔１５とを有する。ポート１９，２１を入力および出
力ポートとそれぞれ命名したが、典型的に、単一基礎構
造１１は対称構造であるので、入力および出力ポートを
逆にしてもよい。冷却用液体は入力ポート１９に流れ込
んで出力ポート２１に流れ出し、基礎板１１および単一
基礎構造１１に取り付けられたいずれの半導体ダイから
の熱をも運び去る。加えて、単一基礎構造１１は、分離
構造２３の単一基礎構造１１への嵌合を容易にするため
の整合用切り込み９を含む。単一基礎構造１１は、基礎
板またはヒート・シンクとも呼ばれる。
は側面１７に隣接して入力ポート１９と取り付け孔１
５、および側面１８に隣接して出力ポート２１と取り付
け孔１５とを有する。ポート１９，２１を入力および出
力ポートとそれぞれ命名したが、典型的に、単一基礎構
造１１は対称構造であるので、入力および出力ポートを
逆にしてもよい。冷却用液体は入力ポート１９に流れ込
んで出力ポート２１に流れ出し、基礎板１１および単一
基礎構造１１に取り付けられたいずれの半導体ダイから
の熱をも運び去る。加えて、単一基礎構造１１は、分離
構造２３の単一基礎構造１１への嵌合を容易にするため
の整合用切り込み９を含む。単一基礎構造１１は、基礎
板またはヒート・シンクとも呼ばれる。
【００１３】一実施例では、基礎板１１は炭化けい素製
の予備成形物で形成され、多孔性基台および蓋の予備成
形物（図示せず）がスラリで形成され、従来の射出成形
技術を用いて所望の形状に成形される。スラリは、炭化
けい素のような粉状半導体物質とポリマを基材としたキ
シレン（ｘｙｌｅｎｅ）のような結合材との混合物から
成る。続いて、炉内で結合材を燃焼除去し、多孔性の基
台および蓋の予備成形物構造を残す。多孔性基台予備成
形物は、多孔性蓋予備成形物と嵌合され、大気圧で溶融
アルミニウム槽に漬けられる。溶融アルミニウムは嵌合
した予備成形物に浸透する。多孔性基台と多孔性蓋とは
浸透の前は別個の予備成形物構成物であるが、溶融アル
ミニウムが連続的に両方の予備成形物内の細管を通過し
これら２つの部品を、フィンを有し内部が中空で、かつ
遮蔽され補強された単一基礎板に一体化する。単一基礎
板１１の形成に加えて、溶融アルミニウムは基礎板１１
を強化する役割も果たす。炭化けい素製の予備成形物構
造の形成方法は、１９９２年１１月６日にＳａｍｕｅｌ
Ｊ． Ａｎｄｅｒｓｏｎ ｅｔ ａｌ．によって出願
され、本願と同一譲受人Ｍｏｔｏｒｏｌａ， Ｉｎｃ．
に譲渡された、”ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＦＯＲＭＩＮ
Ｇ Ａ ＰＯＷＥＲ ＣＩＲＣＵＩＴ ＰＡＣＫＡＧ
Ｅ”と題する係属中の米国出願第０７／９７２，３４７
号に記載され、これは本願にも含まれるものとする。
の予備成形物で形成され、多孔性基台および蓋の予備成
形物（図示せず）がスラリで形成され、従来の射出成形
技術を用いて所望の形状に成形される。スラリは、炭化
けい素のような粉状半導体物質とポリマを基材としたキ
シレン（ｘｙｌｅｎｅ）のような結合材との混合物から
成る。続いて、炉内で結合材を燃焼除去し、多孔性の基
台および蓋の予備成形物構造を残す。多孔性基台予備成
形物は、多孔性蓋予備成形物と嵌合され、大気圧で溶融
アルミニウム槽に漬けられる。溶融アルミニウムは嵌合
した予備成形物に浸透する。多孔性基台と多孔性蓋とは
浸透の前は別個の予備成形物構成物であるが、溶融アル
ミニウムが連続的に両方の予備成形物内の細管を通過し
これら２つの部品を、フィンを有し内部が中空で、かつ
遮蔽され補強された単一基礎板に一体化する。単一基礎
板１１の形成に加えて、溶融アルミニウムは基礎板１１
を強化する役割も果たす。炭化けい素製の予備成形物構
造の形成方法は、１９９２年１１月６日にＳａｍｕｅｌ
Ｊ． Ａｎｄｅｒｓｏｎ ｅｔ ａｌ．によって出願
され、本願と同一譲受人Ｍｏｔｏｒｏｌａ， Ｉｎｃ．
に譲渡された、”ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＦＯＲＭＩＮ
Ｇ Ａ ＰＯＷＥＲ ＣＩＲＣＵＩＴ ＰＡＣＫＡＧ
Ｅ”と題する係属中の米国出願第０７／９７２，３４７
号に記載され、これは本願にも含まれるものとする。
【００１４】図１は、更に、脚部２４，２６と導電性帯
（ｓｔｒａｐ）２７とを有するＵ字型支持構造も図示す
る。Ｕ字型支持構造２３は、第１導電性物質層２８を３
枚の誘電体物質２９，２９’，２９”の一方側に接着
し、第２導電性物質層をこの３枚の誘電体物質薄板２
９，２９’，２９”の前記一方側に対向する側に接着す
ることによって形成することができる。好ましくは、３
枚の誘電体物質薄板２９，２９’，２９”は互いに離間
される。図示しないが、電子モジュール１０形成におけ
るこの段階では、導電性物質薄板２９，２９’，２９”
は共角（ｃｏｐｌａｎａｒ）であることに注意された
い。第２導電性物質層は後続の処理段階で導電性帯状体
に分割されるので、この層には参照番号を付けていな
い。銅をセラミック基板に接合する技術は当業者には公
知であり、例えば、銅直接接合技術（ｄｉｒｅｃｔ ｂ
ｏｎｄｅｄ ｃｏｐｐｅｒ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）が含
まれる。
（ｓｔｒａｐ）２７とを有するＵ字型支持構造も図示す
る。Ｕ字型支持構造２３は、第１導電性物質層２８を３
枚の誘電体物質２９，２９’，２９”の一方側に接着
し、第２導電性物質層をこの３枚の誘電体物質薄板２
９，２９’，２９”の前記一方側に対向する側に接着す
ることによって形成することができる。好ましくは、３
枚の誘電体物質薄板２９，２９’，２９”は互いに離間
される。図示しないが、電子モジュール１０形成におけ
るこの段階では、導電性物質薄板２９，２９’，２９”
は共角（ｃｏｐｌａｎａｒ）であることに注意された
い。第２導電性物質層は後続の処理段階で導電性帯状体
に分割されるので、この層には参照番号を付けていな
い。銅をセラミック基板に接合する技術は当業者には公
知であり、例えば、銅直接接合技術（ｄｉｒｅｃｔ ｂ
ｏｎｄｅｄ ｃｏｐｐｅｒ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）が含
まれる。
【００１５】第２導電性物質層をパターニングして複数
の導電性物質の帯状体を形成する。これらは互いに電気
的に絶縁される。第２導電性物質層に相応しい物質は、
銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等であ
る。本発明によれば、第２導電性物質層は銅であり、こ
れをパターニングしてダイ支持用導電性帯状体３１，３
５、共通導電性帯状体３２、および相互接続導電性帯状
体３６を形成する。導電性帯状体は互いに電気的に絶縁
されている。導電性物質層をパターニングする方法は当
業者には公知である。
の導電性物質の帯状体を形成する。これらは互いに電気
的に絶縁される。第２導電性物質層に相応しい物質は、
銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等であ
る。本発明によれば、第２導電性物質層は銅であり、こ
れをパターニングしてダイ支持用導電性帯状体３１，３
５、共通導電性帯状体３２、および相互接続導電性帯状
体３６を形成する。導電性帯状体は互いに電気的に絶縁
されている。導電性物質層をパターニングする方法は当
業者には公知である。
【００１６】一例として、誘電体物質層２９，２９’間
の第１導電性物質層２８の一部およびパターニングされ
た第２導電性物質層を折り曲げて、約９０度の角度を有
する折り曲げ部３３を形成する。更に、誘電体物質層２
９’，２９”間の第１導電性物質層２８の一部およびパ
ターニングされた第２導電性物質層を折り曲げて、約９
０度の角度を有する折り曲げ部３４を形成する。このよ
うにして、第１導電性物質層２８とパターニングされた
第２導電性物質層を折り曲げて、２本の平行な脚部２
４，２６を有するＵ字型支持構造２３を形成する。
の第１導電性物質層２８の一部およびパターニングされ
た第２導電性物質層を折り曲げて、約９０度の角度を有
する折り曲げ部３３を形成する。更に、誘電体物質層２
９’，２９”間の第１導電性物質層２８の一部およびパ
ターニングされた第２導電性物質層を折り曲げて、約９
０度の角度を有する折り曲げ部３４を形成する。このよ
うにして、第１導電性物質層２８とパターニングされた
第２導電性物質層を折り曲げて、２本の平行な脚部２
４，２６を有するＵ字型支持構造２３を形成する。
【００１７】したがって、脚部２４は導電性帯２７によ
って脚部２６に結合されており、脚部２４，２６は導電
性帯２７に対して垂直となっている。好ましくは、脚部
２４，２６の長さは、基礎板１１の幅４３にほぼ等し
く、導電性帯２７の幅は少なくとも基礎板１１の厚さ４
５（図２に示す）と等しい。Ｕ字型支持構造２３の寸法
は本発明を限定するものではなく、脚部２４，２６の長
さは基礎板１１の幅４３よりも長くても短くてもよいこ
とは理解されよう。
って脚部２６に結合されており、脚部２４，２６は導電
性帯２７に対して垂直となっている。好ましくは、脚部
２４，２６の長さは、基礎板１１の幅４３にほぼ等し
く、導電性帯２７の幅は少なくとも基礎板１１の厚さ４
５（図２に示す）と等しい。Ｕ字型支持構造２３の寸法
は本発明を限定するものではなく、脚部２４，２６の長
さは基礎板１１の幅４３よりも長くても短くてもよいこ
とは理解されよう。
【００１８】一例として、第１導電性物質層２８と第２
導電性物質層は、約２００マイクロメータ（μｍ）ない
し３００μｍの範囲の厚さを有する銅である。更に、誘
電体物質層２９，２９’，２９”は、各々約３８０μｍ
ないし約６３５μｍの範囲の厚さを有するセラミックで
ある。好ましくは、誘電体物質層２９，２９’は、基礎
板１１の幅にほぼ等しい幅を有し、誘電体物質層２９”
は、基礎板１１の厚さにほぼ等しい幅を有する。誘電体
物質層の厚さは、誘電体物質の所望の誘電体強度に応じ
て選択され、一方導電性物質の寸法は、導電性物質の所
望の電流搬送能力に応じて選択されることは理解されよ
う。
導電性物質層は、約２００マイクロメータ（μｍ）ない
し３００μｍの範囲の厚さを有する銅である。更に、誘
電体物質層２９，２９’，２９”は、各々約３８０μｍ
ないし約６３５μｍの範囲の厚さを有するセラミックで
ある。好ましくは、誘電体物質層２９，２９’は、基礎
板１１の幅にほぼ等しい幅を有し、誘電体物質層２９”
は、基礎板１１の厚さにほぼ等しい幅を有する。誘電体
物質層の厚さは、誘電体物質の所望の誘電体強度に応じ
て選択され、一方導電性物質の寸法は、導電性物質の所
望の電流搬送能力に応じて選択されることは理解されよ
う。
【００１９】或いは、折り曲げ部３３，３４が形成され
ている第１導電性物質層２８の部分を除去し、これらが
折り曲げられる際に、第１導電性物質層２８と第２導電
性物質層との間の電気的短絡を防止するようにしてもよ
い。
ている第１導電性物質層２８の部分を除去し、これらが
折り曲げられる際に、第１導電性物質層２８と第２導電
性物質層との間の電気的短絡を防止するようにしてもよ
い。
【００２０】当業者には公知の技術を用いて、半導体ダ
イ４１，４１’をダイ支持用導電性帯状体３１，３５に
取り付ける。導電性帯状体３１，３５上の半導体ダイ４
１，４１’の数、種類、および位置決めは、本発明を限
定するものではないことは理解されよう。半導体ダイ４
１，４１’の一部を、電気相互接続部４２によって共通
導電性帯状体３１に結合する。同様に、電気相互接続部
４３を所望の相互接続導電性帯状体３６に接合すること
によって脚部２４に隣接する半導体ダイ４１，４１’の
部分を脚部２６に隣接する半導体ダイ４１，４１’の部
分に結合する。更に、リード３７をダイ支持用導電性帯
状体３１に接合し、リード３８をダイ支持用導電性帯状
体３５に接合し、更にリード３９を共通導電性帯状体３
２に接合する。リードを導電性帯状体、即ち、導電性帯
状体３１，３５，３２に接合する技術は、当業者には公
知である。リード３７，３８，３９は、電子モジュール
１０をモータ、電源、母線（ｂｕｓｓ ｂａｒｓ）等に
結合するための取り付け孔３７’，３８’，３９’を有
する。モータ、電源、母線等は図には示されていないこ
とに注意されたい。
イ４１，４１’をダイ支持用導電性帯状体３１，３５に
取り付ける。導電性帯状体３１，３５上の半導体ダイ４
１，４１’の数、種類、および位置決めは、本発明を限
定するものではないことは理解されよう。半導体ダイ４
１，４１’の一部を、電気相互接続部４２によって共通
導電性帯状体３１に結合する。同様に、電気相互接続部
４３を所望の相互接続導電性帯状体３６に接合すること
によって脚部２４に隣接する半導体ダイ４１，４１’の
部分を脚部２６に隣接する半導体ダイ４１，４１’の部
分に結合する。更に、リード３７をダイ支持用導電性帯
状体３１に接合し、リード３８をダイ支持用導電性帯状
体３５に接合し、更にリード３９を共通導電性帯状体３
２に接合する。リードを導電性帯状体、即ち、導電性帯
状体３１，３５，３２に接合する技術は、当業者には公
知である。リード３７，３８，３９は、電子モジュール
１０をモータ、電源、母線（ｂｕｓｓ ｂａｒｓ）等に
結合するための取り付け孔３７’，３８’，３９’を有
する。モータ、電源、母線等は図には示されていないこ
とに注意されたい。
【００２１】Ｕ字型支持構造体２３を基礎板１１と嵌合
する。ここで、基礎板１１は脚部２４，２６間に配置さ
れ、例えば、はんだ付けまたはろう付け技術によってＵ
字型支持構造体２３に接合される。嵌合したとき、Ｕ字
型支持構造体２３は基礎板１１を包囲し、導電性帯２７
が側面１４に隣接し、脚部２４が上面１２に隣接し、脚
部２６が底面１３に隣接する。言い換えれば、脚部２
４，２６は基礎板１１を跨ぐ形となる。このように、導
電層２８の第１部分、導電層２８の第２部分、および導
電性帯２７が単一構造を形成する。ここで、導電層２８
の第１部分は上面１２に接触し、導電層２８の第２部分
は底面１３に接触する。
する。ここで、基礎板１１は脚部２４，２６間に配置さ
れ、例えば、はんだ付けまたはろう付け技術によってＵ
字型支持構造体２３に接合される。嵌合したとき、Ｕ字
型支持構造体２３は基礎板１１を包囲し、導電性帯２７
が側面１４に隣接し、脚部２４が上面１２に隣接し、脚
部２６が底面１３に隣接する。言い換えれば、脚部２
４，２６は基礎板１１を跨ぐ形となる。このように、導
電層２８の第１部分、導電層２８の第２部分、および導
電性帯２７が単一構造を形成する。ここで、導電層２８
の第１部分は上面１２に接触し、導電層２８の第２部分
は底面１３に接触する。
【００２２】図１〜図３には示していないが、封入材を
蓄積するための保持壁（ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｗａｌ
ｌ）（図７に示す）が基礎板１１に取り付けられ、基礎
板１１の一部が成形材料（ｍｏｌｄ ｃｏｍｐｏｕｎ
ｄ）内に封入される。成形材料は半導体ダイが機械的応
力による損傷を受けるのを防止する。ポート１９，２
１、取り付け孔１５、リード３７，３８，３９の一部
は、成形材料内に封入されないことに注意されたい。半
導体ダイを成形材料内に封入する方法は、当業者には公
知である。
蓄積するための保持壁（ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｗａｌ
ｌ）（図７に示す）が基礎板１１に取り付けられ、基礎
板１１の一部が成形材料（ｍｏｌｄ ｃｏｍｐｏｕｎ
ｄ）内に封入される。成形材料は半導体ダイが機械的応
力による損傷を受けるのを防止する。ポート１９，２
１、取り付け孔１５、リード３７，３８，３９の一部
は、成形材料内に封入されないことに注意されたい。半
導体ダイを成形材料内に封入する方法は、当業者には公
知である。
【００２３】図２は、図１の電子モジュール１０の断面
図を示すと共に、半導体ダイ４１を基礎板１１の上面１
２および底面１３上に配置した電子モジュール１０示す
ものである。種々の図面において同一素子を示すため
に、同一参照番号が用いられていることは理解されよ
う。図２に示すのは、空乏２０によって上面１２が底面
１３から分離されている基礎板１１である。更に、内部
ヒート・フィン２５が示されており、ここではヒート・
フィン２５はピン状フィンである。内部ヒート・フィン
の種類は本発明を限定するものではなく、ヒート・フィ
ン２５は空乏２０内の基礎板１１の表面積を増大させる
ものであれば、他の外形を有してもよいことは理解され
よう。
図を示すと共に、半導体ダイ４１を基礎板１１の上面１
２および底面１３上に配置した電子モジュール１０示す
ものである。種々の図面において同一素子を示すため
に、同一参照番号が用いられていることは理解されよ
う。図２に示すのは、空乏２０によって上面１２が底面
１３から分離されている基礎板１１である。更に、内部
ヒート・フィン２５が示されており、ここではヒート・
フィン２５はピン状フィンである。内部ヒート・フィン
の種類は本発明を限定するものではなく、ヒート・フィ
ン２５は空乏２０内の基礎板１１の表面積を増大させる
ものであれば、他の外形を有してもよいことは理解され
よう。
【００２４】導電性物質層２８は、導電層２８が基礎板
１１を包囲するようにＵ字型に折り曲げられる。導電層
２８の一部は側面１４に隣接して導電性帯２７として機
能し、導電層２８の部分はそれぞれ上面１２および底面
１３に隣接する。誘電体物質層２９は導電層２８の底面
１３に隣接する部分上に配置され、誘電体材料の帯状体
２９’は導電性帯２７に隣接し、誘電体物質層２９”は
導電層２８の上面１２に隣接する部分に隣接する。更
に、ダイ支持用導電性帯状体３１はＵ字型に折り曲げら
れ、Ｕ字型の導電性帯状体３１が基礎板１１を包囲す
る。導電性物質層２８、誘電体物質層２９、２９’，２
９”、およびダイ支持状導電性帯状体３１は共動して分
離構造２３を形成することは理解されよう。リード３７
が分離構造２３の側面１４に隣接する部分から延びてい
る。
１１を包囲するようにＵ字型に折り曲げられる。導電層
２８の一部は側面１４に隣接して導電性帯２７として機
能し、導電層２８の部分はそれぞれ上面１２および底面
１３に隣接する。誘電体物質層２９は導電層２８の底面
１３に隣接する部分上に配置され、誘電体材料の帯状体
２９’は導電性帯２７に隣接し、誘電体物質層２９”は
導電層２８の上面１２に隣接する部分に隣接する。更
に、ダイ支持用導電性帯状体３１はＵ字型に折り曲げら
れ、Ｕ字型の導電性帯状体３１が基礎板１１を包囲す
る。導電性物質層２８、誘電体物質層２９、２９’，２
９”、およびダイ支持状導電性帯状体３１は共動して分
離構造２３を形成することは理解されよう。リード３７
が分離構造２３の側面１４に隣接する部分から延びてい
る。
【００２５】半導体ダイ４１は、分離構造２３の脚部２
４，２６に取り付けられる。言い換えれば、分離構造２
３の第１部分２４は上面１２に隣接し、分離構造２３の
第２部分２６は底面１３に隣接する。半導体ダイ４１は
第１部分２４即ち分離構造２３の一方の脚部、および第
２部分２６即ち分離構造２３の第２脚部に取り付けられ
る。このように、半導体ダイ４１は、基礎板１１の２つ
の対向側面上に取り付けられる。半導体ダイを基礎板１
１の２つの対向側面に取り付けることの利点は、電子モ
ジュール１０のサイズを縮小できることである。
４，２６に取り付けられる。言い換えれば、分離構造２
３の第１部分２４は上面１２に隣接し、分離構造２３の
第２部分２６は底面１３に隣接する。半導体ダイ４１は
第１部分２４即ち分離構造２３の一方の脚部、および第
２部分２６即ち分離構造２３の第２脚部に取り付けられ
る。このように、半導体ダイ４１は、基礎板１１の２つ
の対向側面上に取り付けられる。半導体ダイを基礎板１
１の２つの対向側面に取り付けることの利点は、電子モ
ジュール１０のサイズを縮小できることである。
【００２６】図３は、本発明の第２電子モジュール実施
例による電子モジュール５０の分解等幅図である。図３
に示すのは、入力ポート１９、出力ポート２１、および
取り付け孔１５を有する基礎板１１である。更に、図３
は、第１Ｕ字型部分５４、第１Ｕ字型部分５４から離間
された第２Ｕ字型部分５５、および導電性帯状体６１，
６１’から成る支持構造５１も示す。第１Ｕ字型部分５
４は１対の脚部５２，５３を有し、第２Ｕ字型部分５５
は１対の脚部５６，５７を有する。支持構造５１を形成
するには、５枚の誘電体材料薄板をＩ字状に配置し、第
１導電性材料層５８を５枚の誘電体材料薄板（図示せ
ず）各々の一方側に接着し、更に第２導電性物質層を５
枚の誘電体材料薄板の前記一方側に対向する側に接合す
る。好ましくは、Ｕ字型部分５３，５４は互いに離間さ
れている。
例による電子モジュール５０の分解等幅図である。図３
に示すのは、入力ポート１９、出力ポート２１、および
取り付け孔１５を有する基礎板１１である。更に、図３
は、第１Ｕ字型部分５４、第１Ｕ字型部分５４から離間
された第２Ｕ字型部分５５、および導電性帯状体６１，
６１’から成る支持構造５１も示す。第１Ｕ字型部分５
４は１対の脚部５２，５３を有し、第２Ｕ字型部分５５
は１対の脚部５６，５７を有する。支持構造５１を形成
するには、５枚の誘電体材料薄板をＩ字状に配置し、第
１導電性材料層５８を５枚の誘電体材料薄板（図示せ
ず）各々の一方側に接着し、更に第２導電性物質層を５
枚の誘電体材料薄板の前記一方側に対向する側に接合す
る。好ましくは、Ｕ字型部分５３，５４は互いに離間さ
れている。
【００２７】第２誘電体材料層をパターニングし、互い
に電気的に絶縁される導電性物質の帯状体を形成する。
この導電性物質帯状体に相応しい材料は、銅、銅合金、
アルミニウム、アルミニウム合金等を含む。例えば、第
２導電性物質層をパターニングして、ダイ支持用導電性
帯状体６１，６１’および相互接続導電性帯状体６２を
形成する。ここで、導電性帯状体は互いに電気的に絶縁
されている。導電性物質層をパターニングする方法は、
当業者には公知である。
に電気的に絶縁される導電性物質の帯状体を形成する。
この導電性物質帯状体に相応しい材料は、銅、銅合金、
アルミニウム、アルミニウム合金等を含む。例えば、第
２導電性物質層をパターニングして、ダイ支持用導電性
帯状体６１，６１’および相互接続導電性帯状体６２を
形成する。ここで、導電性帯状体は互いに電気的に絶縁
されている。導電性物質層をパターニングする方法は、
当業者には公知である。
【００２８】パターニングされた第２導電性物質層を折
り曲げ、Ｕ字型部分５４，５５を形成する。Ｕ字型部分
５４は、導電性帯状体６１に一部によって脚部５３に結
合される脚部５２を含む。脚部５２，５３は互いに平行
であり、導電性帯状体６１に対して垂直となっている。
同様に、Ｕ字型部分５５は、導電性帯状体６１’の一部
によって脚部５７に結合される脚部５６を含む。脚部５
６，５７は互いに平行で、導電性帯状体６１’に対して
垂直となっている。Ｕ字型部分５４，５５の寸法は本発
明を限定するものではなく、脚部５２，５３，５６，５
７の長さは、基礎板１１の幅よりも長くても短くてもよ
いことは理解されよう。
り曲げ、Ｕ字型部分５４，５５を形成する。Ｕ字型部分
５４は、導電性帯状体６１に一部によって脚部５３に結
合される脚部５２を含む。脚部５２，５３は互いに平行
であり、導電性帯状体６１に対して垂直となっている。
同様に、Ｕ字型部分５５は、導電性帯状体６１’の一部
によって脚部５７に結合される脚部５６を含む。脚部５
６，５７は互いに平行で、導電性帯状体６１’に対して
垂直となっている。Ｕ字型部分５４，５５の寸法は本発
明を限定するものではなく、脚部５２，５３，５６，５
７の長さは、基礎板１１の幅よりも長くても短くてもよ
いことは理解されよう。
【００２９】基礎板１１の第１部分は、支持構造５１の
脚部５２，５３間に配置され、一方基礎板１１の第２部
分は、支持構造５１の脚部５６，５７間に配置される。
言い換えれば、１対の脚部５２，５３および１対の脚部
５６，５７は基礎板１１を跨る形となっている。次に、
例えば、はんだ付けまたはろう付けのような技術を用い
て、支持構造５１を基礎板１１に接合する。嵌合された
とき、導電性帯状体６１，６１’は側面１４に隣接し、
脚部５２は上面１２の一部に隣接し、脚部５３は上面１
２の他の部分に隣接し、脚部５６は底面１３の一部に隣
接し、脚部５７は底面１３の別の部分に隣接する。
脚部５２，５３間に配置され、一方基礎板１１の第２部
分は、支持構造５１の脚部５６，５７間に配置される。
言い換えれば、１対の脚部５２，５３および１対の脚部
５６，５７は基礎板１１を跨る形となっている。次に、
例えば、はんだ付けまたはろう付けのような技術を用い
て、支持構造５１を基礎板１１に接合する。嵌合された
とき、導電性帯状体６１，６１’は側面１４に隣接し、
脚部５２は上面１２の一部に隣接し、脚部５３は上面１
２の他の部分に隣接し、脚部５６は底面１３の一部に隣
接し、脚部５７は底面１３の別の部分に隣接する。
【００３０】更に、第１導電性物質層６７を３枚の誘電
体物質薄板６５，６５’，６５”の一方側に接合し、第
２導電性物質層６９を前記３枚の誘電体物質薄板６５，
６５’，６５”の前記一方側の対向側に接合することに
よって、Ｕ字型支持構造６６を形成する。好ましくは、
前記３枚の誘電体物質薄板６５，６５’，６５”は、互
いに離間されている。銅をセラミック基板に接合する技
術は当業者には公知であり、例えば、直接銅接合技術が
含まれる。
体物質薄板６５，６５’，６５”の一方側に接合し、第
２導電性物質層６９を前記３枚の誘電体物質薄板６５，
６５’，６５”の前記一方側の対向側に接合することに
よって、Ｕ字型支持構造６６を形成する。好ましくは、
前記３枚の誘電体物質薄板６５，６５’，６５”は、互
いに離間されている。銅をセラミック基板に接合する技
術は当業者には公知であり、例えば、直接銅接合技術が
含まれる。
【００３１】導電性物質層６７，６９の一部を折り曲げ
て、約９０゜の角度を有する折り曲げ部７０を形成す
る。更に、導電性物質層６７，６９の一部を折り曲げ
て、約９０゜の角度を有する折り曲げ部７０’を形成す
る。このように、導電性物質層６７，６９を折り曲げ
て、２本の平行な脚部７１，７２を有するＵ字型支持構
造６６を形成する。脚部７１は導電性帯（ｓｔｒａｐ）
７３によって脚部７２に結合される。脚部７１，７２は
導電性帯７３に対して垂直となっている。好ましくは、
脚部７１，７２の長さは基礎板１１の幅４３（図１）と
ほぼ等しく、導電性帯７３の幅は基礎板１１の厚さ４５
（図２）にほぼ等しい。Ｕ字型支持基板６６の寸法は本
発明を限定するものではなく、脚部７１，７２の長さ
は、基礎板１１の幅４３よりも長くても短くてもよいこ
とは理解されよう。
て、約９０゜の角度を有する折り曲げ部７０を形成す
る。更に、導電性物質層６７，６９の一部を折り曲げ
て、約９０゜の角度を有する折り曲げ部７０’を形成す
る。このように、導電性物質層６７，６９を折り曲げ
て、２本の平行な脚部７１，７２を有するＵ字型支持構
造６６を形成する。脚部７１は導電性帯（ｓｔｒａｐ）
７３によって脚部７２に結合される。脚部７１，７２は
導電性帯７３に対して垂直となっている。好ましくは、
脚部７１，７２の長さは基礎板１１の幅４３（図１）と
ほぼ等しく、導電性帯７３の幅は基礎板１１の厚さ４５
（図２）にほぼ等しい。Ｕ字型支持基板６６の寸法は本
発明を限定するものではなく、脚部７１，７２の長さ
は、基礎板１１の幅４３よりも長くても短くてもよいこ
とは理解されよう。
【００３２】Ｕ字型支持構造６６を基礎板１１と嵌合す
る。ここで、基礎板１１の一部は脚部７１，７２間に配
置され、Ｕ字型支持構造６６に接合される。更に、脚部
７１は脚部５２，５７と櫛型構造を形成し、一方脚部７
２は脚部５３，５６と櫛型構造を形成する。導電性帯７
３は側面１７に隣接し、脚部７１は上面１２の一部に隣
接し、脚部７２は底面１３の一部に隣接する。
る。ここで、基礎板１１の一部は脚部７１，７２間に配
置され、Ｕ字型支持構造６６に接合される。更に、脚部
７１は脚部５２，５７と櫛型構造を形成し、一方脚部７
２は脚部５３，５６と櫛型構造を形成する。導電性帯７
３は側面１７に隣接し、脚部７１は上面１２の一部に隣
接し、脚部７２は底面１３の一部に隣接する。
【００３３】更に、電極７６，７７を、それぞれダイ導
電性帯状体６１，６１’の一部に接合し、電極７８を導
電性帯７３に接合する。導電体７６，７７は、電子モジ
ュール５０をモータ、電源、母線等に電気的に相互接続
するための相互接続孔７６’，７７’をそれぞれ有す
る。前記モータ、電源、母線等は図面には示されていな
いことに注意されたい。また、図示していないが、電極
７８は電子モジュール５０を他の回路に電気的に相互接
続するための相互接続孔も有することをにも注意された
い。当業者には公知の技術を用いて、集積素子７９，７
９’を導電性帯状体６１，６９上に実装する。
電性帯状体６１，６１’の一部に接合し、電極７８を導
電性帯７３に接合する。導電体７６，７７は、電子モジ
ュール５０をモータ、電源、母線等に電気的に相互接続
するための相互接続孔７６’，７７’をそれぞれ有す
る。前記モータ、電源、母線等は図面には示されていな
いことに注意されたい。また、図示していないが、電極
７８は電子モジュール５０を他の回路に電気的に相互接
続するための相互接続孔も有することをにも注意された
い。当業者には公知の技術を用いて、集積素子７９，７
９’を導電性帯状体６１，６９上に実装する。
【００３４】図４は、電子モジュール５０を封入材即ち
成形材料（ｍｏｌｄ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）５９で封入し
た状態を示す等幅図である。電子モジュール５０を封入
する技術および適切な成形材料の種類は当業者には公知
である。成形材料は、機械的応力、環境汚染物、イオン
性汚染物、および水分による損傷から半導体ダイを保護
するものである。ポート１９，２１、取り付け孔１５，
および電極７６，７７，７８は封入材料内に封入されな
い。
成形材料（ｍｏｌｄ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）５９で封入し
た状態を示す等幅図である。電子モジュール５０を封入
する技術および適切な成形材料の種類は当業者には公知
である。成形材料は、機械的応力、環境汚染物、イオン
性汚染物、および水分による損傷から半導体ダイを保護
するものである。ポート１９，２１、取り付け孔１５，
および電極７６，７７，７８は封入材料内に封入されな
い。
【００３５】図５は、三相水冷式反転器モジュール７５
を示す等幅図である。三相水冷式反転器モジュール７５
は、互いに結合または連結され封入材５９によって封入
された３つの電子モジュール５０から成る。電子モジュ
ール５０のような電子モジュールを結合することによっ
て、複数の電子モジュール５０の形状因子（ｆｏｒｍｆ
ａｃｔｏｒ）を減少させる、即ち、複数の電子モジュー
ルに必要な面積を狭くする。
を示す等幅図である。三相水冷式反転器モジュール７５
は、互いに結合または連結され封入材５９によって封入
された３つの電子モジュール５０から成る。電子モジュ
ール５０のような電子モジュールを結合することによっ
て、複数の電子モジュール５０の形状因子（ｆｏｒｍｆ
ａｃｔｏｒ）を減少させる、即ち、複数の電子モジュー
ルに必要な面積を狭くする。
【００３６】図６は、本発明の第３電子モジュール実施
例による電子モジュールの基礎板部分を示す等幅図であ
る。この基礎板部分は、上側面８２、底側面８３、対向
側面８４，８６、および対向側面８７，８８を有する矩
形状単一基礎構造８１を含む。上側面８２と底側面８３
は空乏によって離間されているが、これらは、冷却用液
体（図示せず）に接触する基礎板８１の表面積を増大さ
せる作用をする内部ヒート・フィンによって、互いに結
合されている。空乏１１４および内部ヒート・フィン１
１６が図８に示され、記載されている。更に、単一基礎
構造８１は、入力ポート８９、側面８７に隣接した取り
付け孔８５、出力ポート９１、および側面８８に隣接し
た取り付け孔８５を有する。ポート８９，９１を入力お
よび出力ポートとそれぞれ命名したが、典型的に、単一
基礎構造８１は対称構造であるので、入力および出力ポ
ートを逆にしてもよいことは理解されよう。冷却用流体
は入力ポート８９に流れ込んで、出力ポート９１から流
れ出し、基礎板８１および単一基礎構造８１に取り付け
られたいずれの半導体ダイからの熱をも運び去る。単一
基礎構造８１は、基礎板とも呼ばれることに注意された
い。
例による電子モジュールの基礎板部分を示す等幅図であ
る。この基礎板部分は、上側面８２、底側面８３、対向
側面８４，８６、および対向側面８７，８８を有する矩
形状単一基礎構造８１を含む。上側面８２と底側面８３
は空乏によって離間されているが、これらは、冷却用液
体（図示せず）に接触する基礎板８１の表面積を増大さ
せる作用をする内部ヒート・フィンによって、互いに結
合されている。空乏１１４および内部ヒート・フィン１
１６が図８に示され、記載されている。更に、単一基礎
構造８１は、入力ポート８９、側面８７に隣接した取り
付け孔８５、出力ポート９１、および側面８８に隣接し
た取り付け孔８５を有する。ポート８９，９１を入力お
よび出力ポートとそれぞれ命名したが、典型的に、単一
基礎構造８１は対称構造であるので、入力および出力ポ
ートを逆にしてもよいことは理解されよう。冷却用流体
は入力ポート８９に流れ込んで、出力ポート９１から流
れ出し、基礎板８１および単一基礎構造８１に取り付け
られたいずれの半導体ダイからの熱をも運び去る。単一
基礎構造８１は、基礎板とも呼ばれることに注意された
い。
【００３７】ヒート・シンク８１を形成するには、２つ
の多孔性予備成形物を嵌合し、嵌合した多孔性予備成形
物を溶解導電性物質に浸漬することにより、単一構造
（ｕｎｉｔａｒｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を形成する。
溶融アルミニウムが連続的に両方の予備成形物内の細管
を通過しこれら多孔性成形予備成形物を接合して（ｊｏ
ｉｎ）、図１に示した基礎板１１に類似した、空乏とフ
ィンとを有し、遮蔽されかつ補強された単一の基礎板と
する。更に、基礎板８１は、上側面８２に矩形溝９５を
有する。溝９５は整合用溝として機能する。これについ
ては図８を参照して詳しく述べる。底側面８３にも溝９
５’が形成されていることは理解されよう。これについ
ても、後に図８を参照して示しかつ説明する。
の多孔性予備成形物を嵌合し、嵌合した多孔性予備成形
物を溶解導電性物質に浸漬することにより、単一構造
（ｕｎｉｔａｒｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を形成する。
溶融アルミニウムが連続的に両方の予備成形物内の細管
を通過しこれら多孔性成形予備成形物を接合して（ｊｏ
ｉｎ）、図１に示した基礎板１１に類似した、空乏とフ
ィンとを有し、遮蔽されかつ補強された単一の基礎板と
する。更に、基礎板８１は、上側面８２に矩形溝９５を
有する。溝９５は整合用溝として機能する。これについ
ては図８を参照して詳しく述べる。底側面８３にも溝９
５’が形成されていることは理解されよう。これについ
ても、後に図８を参照して示しかつ説明する。
【００３８】図６は、更に、上側面８２上に配された分
離構造９４も示す。分離構造９４は、ダイ支持用導電性
帯状体９７，９７’、共通導電性帯状体９８、および第
１側面上に配され第２側面（図８の参照番号９２）上に
配された導電層を有する相互接続導電性帯状体９９を有
する、誘電体層９６を含む。導電性帯状体９７，９
７’，９８，９９は互いに電気的に絶縁されていること
に注意されたい。一例として、導電性帯状体９７，９
７’，９８，９９は、薄板状の銅を絶縁層９６に接合す
ることによって形成された、銅製の帯状体である。この
薄板状の銅をパターニングして、ダイ支持用導電性帯状
体９７，９７’、共通導電性帯状体９８、および相互接
続導電性帯状体９９を形成する。半導体ダイ１０１，１
０２をダイ支持用導電性帯状体９７，９７’に取り付け
ると共に、導電性物質層９２を上側面８２に結合するこ
とによって、分離構造を上側面８２に取り付ける。２種
類の半導体ダイが図６に示されているが、半導体ダイの
種類、サイズおよび数は本発明を限定するものではない
ことは理解されよう。言い換えれば、半導体ダイは、シ
リコン・ダイ、ガリウム砒素・ダイ、バイポーラ集積素
子、電界効果トランジスタ、整流素子、それらの組み合
わせ等とすることができる。半導体ダイは互いに結合さ
れるか、或は導電性相互接続部即ちジャンパ１０５によ
って導電性帯状体に結合される。どの半導体ダイをどの
導電性帯状体に結合するかの選択は、特定の設計および
構成次第である。即ち、この選択は設計上の選択である
ことは理解されよう。銅を絶縁基板に接合する技術、銅
をパターニングする技術、および半導体ダイを銅に接合
する技術は当業者には公知である。更に、図８に示すよ
うに、半導体が取り付けられた分離構造９４が、底側面
８３にも取り付けられていることも理解されよう。
離構造９４も示す。分離構造９４は、ダイ支持用導電性
帯状体９７，９７’、共通導電性帯状体９８、および第
１側面上に配され第２側面（図８の参照番号９２）上に
配された導電層を有する相互接続導電性帯状体９９を有
する、誘電体層９６を含む。導電性帯状体９７，９
７’，９８，９９は互いに電気的に絶縁されていること
に注意されたい。一例として、導電性帯状体９７，９
７’，９８，９９は、薄板状の銅を絶縁層９６に接合す
ることによって形成された、銅製の帯状体である。この
薄板状の銅をパターニングして、ダイ支持用導電性帯状
体９７，９７’、共通導電性帯状体９８、および相互接
続導電性帯状体９９を形成する。半導体ダイ１０１，１
０２をダイ支持用導電性帯状体９７，９７’に取り付け
ると共に、導電性物質層９２を上側面８２に結合するこ
とによって、分離構造を上側面８２に取り付ける。２種
類の半導体ダイが図６に示されているが、半導体ダイの
種類、サイズおよび数は本発明を限定するものではない
ことは理解されよう。言い換えれば、半導体ダイは、シ
リコン・ダイ、ガリウム砒素・ダイ、バイポーラ集積素
子、電界効果トランジスタ、整流素子、それらの組み合
わせ等とすることができる。半導体ダイは互いに結合さ
れるか、或は導電性相互接続部即ちジャンパ１０５によ
って導電性帯状体に結合される。どの半導体ダイをどの
導電性帯状体に結合するかの選択は、特定の設計および
構成次第である。即ち、この選択は設計上の選択である
ことは理解されよう。銅を絶縁基板に接合する技術、銅
をパターニングする技術、および半導体ダイを銅に接合
する技術は当業者には公知である。更に、図８に示すよ
うに、半導体が取り付けられた分離構造９４が、底側面
８３にも取り付けられていることも理解されよう。
【００３９】図７は、更に基礎板８１の両側面上の電子
部品の構造を示す、電子モジュール８０の断面図であ
る。図７に示すのは、上面８２および底面８３を有する
基礎板８１である。ヒート・シンク８１は、上面８２と
底面８３との間に空乏１１４を含む。更に、フィン１１
６が上面８２から空乏１１４を通って底面８３にまで延
びることによって、表面８２，８３を結合する。上面８
２は溝９５を含み、これに保持壁１０３を嵌合させる。
同様に、底面８３は別の保持壁１０３と嵌合させる溝９
５’を有する。
部品の構造を示す、電子モジュール８０の断面図であ
る。図７に示すのは、上面８２および底面８３を有する
基礎板８１である。ヒート・シンク８１は、上面８２と
底面８３との間に空乏１１４を含む。更に、フィン１１
６が上面８２から空乏１１４を通って底面８３にまで延
びることによって、表面８２，８３を結合する。上面８
２は溝９５を含み、これに保持壁１０３を嵌合させる。
同様に、底面８３は別の保持壁１０３と嵌合させる溝９
５’を有する。
【００４０】図７は、更に、上面８２上に取り付けられ
た第１分離構造９４と、底面８３に取り付けられた第２
分離構造９４’とを示す。ダッシュを参照番号９４に付
加してあるのは、上面８２に接合された分離構造を下面
８３に接合された分離構造と区別するためのみであるこ
とに注意されたい。更に、図６で説明した実施例では、
分離構造は同一であるが、これは本発明を限定するもの
ではなく、上面８２および底面８３に接合される分離構
造はそれぞれ異なるものでもよい。分離構造９４，９
４’は、導電物質層９２とダイ支持用導電性帯状体９７
との間に挟持された誘電体物質層９６を含む。第１分離
構造９４の導電性物質層９２を上面８２に接合し、更に
ダイ支持用導電製帯状体９７を第１分離構造の絶縁層９
６に接合する。同様に、第２分離構造９４’の導電性物
質層９２を底面８３に接合し、ダイ支持用導電性帯状体
９７を第２分離構造９４’の絶縁層９６に接合する。
た第１分離構造９４と、底面８３に取り付けられた第２
分離構造９４’とを示す。ダッシュを参照番号９４に付
加してあるのは、上面８２に接合された分離構造を下面
８３に接合された分離構造と区別するためのみであるこ
とに注意されたい。更に、図６で説明した実施例では、
分離構造は同一であるが、これは本発明を限定するもの
ではなく、上面８２および底面８３に接合される分離構
造はそれぞれ異なるものでもよい。分離構造９４，９
４’は、導電物質層９２とダイ支持用導電性帯状体９７
との間に挟持された誘電体物質層９６を含む。第１分離
構造９４の導電性物質層９２を上面８２に接合し、更に
ダイ支持用導電製帯状体９７を第１分離構造の絶縁層９
６に接合する。同様に、第２分離構造９４’の導電性物
質層９２を底面８３に接合し、ダイ支持用導電性帯状体
９７を第２分離構造９４’の絶縁層９６に接合する。
【００４１】更に、図７は、第１および第２側面８２，
８３それぞれのダイ支持用導電性帯状体９７に接合され
た半導体ダイ１０１を示す。更に、分離構造９４，９
４’のダイ支持用導電性帯状体９７にそれぞれ接合され
た導電性リード１０６，１０６’も示す。特に、内部相
互接続部分１３６，１３６’は、分離構造９４，９４’
のダイ支持用導電性帯状体９７に接合されたものとして
示す。導電性リード１０６，１０６’は、矢印１１０に
よって示される方向にリード１０６，１０６’を折り曲
げることによって、互いに結合される。導電性相互接続
部および半導体ダイの導電性帯状体への接合、ダイ支持
用導電性帯状体９７のような導電性帯状体の絶縁層への
接合、および絶縁層の上面８２にような表面への接合
は、図６を参照して既に論じたことを指摘しておく。
８３それぞれのダイ支持用導電性帯状体９７に接合され
た半導体ダイ１０１を示す。更に、分離構造９４，９
４’のダイ支持用導電性帯状体９７にそれぞれ接合され
た導電性リード１０６，１０６’も示す。特に、内部相
互接続部分１３６，１３６’は、分離構造９４，９４’
のダイ支持用導電性帯状体９７に接合されたものとして
示す。導電性リード１０６，１０６’は、矢印１１０に
よって示される方向にリード１０６，１０６’を折り曲
げることによって、互いに結合される。導電性相互接続
部および半導体ダイの導電性帯状体への接合、ダイ支持
用導電性帯状体９７のような導電性帯状体の絶縁層への
接合、および絶縁層の上面８２にような表面への接合
は、図６を参照して既に論じたことを指摘しておく。
【００４２】図８は、保持壁１０３が基礎板８１に取り
付けられている電子モジュール８０を示す等幅図であ
る。保持壁１０３の一部が溝９５内に挿入され、一方他
の保持壁１０３の一部が溝９５’に挿入されている。溝
９５，９５’は図７に示されている。好ましくは、保持
壁１０３はプラスチックで形成され、封入材または成形
材料（図示せず）を硬化させる前後に、それを保持（ｃ
ｏｎｔａｉｎ）するように作用する。電子モジュール８
０は未封入状態で示されているが、エポキシ、シリコン
・ゲル、硬質エポキシ等を用いて電子モジュール８０を
封入することが好ましく、基礎板に取り付けられた半導
体ダイを封入する方法は、当業者には公知であることは
理解されよう。
付けられている電子モジュール８０を示す等幅図であ
る。保持壁１０３の一部が溝９５内に挿入され、一方他
の保持壁１０３の一部が溝９５’に挿入されている。溝
９５，９５’は図７に示されている。好ましくは、保持
壁１０３はプラスチックで形成され、封入材または成形
材料（図示せず）を硬化させる前後に、それを保持（ｃ
ｏｎｔａｉｎ）するように作用する。電子モジュール８
０は未封入状態で示されているが、エポキシ、シリコン
・ゲル、硬質エポキシ等を用いて電子モジュール８０を
封入することが好ましく、基礎板に取り付けられた半導
体ダイを封入する方法は、当業者には公知であることは
理解されよう。
【００４３】更に、導電性リード１０６，１０７，１０
８が、上側面８２上のダイ支持用導電性帯状体９７、共
通導電性帯状体９８（図６に示す）、およびダイ支持用
導電性帯状体９７’（図６に示す）に取り付けられる。
導電性リード１０６’，１０７’，１０８’が、底側面
８３上のダイ支持用帯状体９７、共通導電性帯状体９８
（図８には示されていない）、およびダイ支持用導電性
帯状体９７’（図８には示されていない）にそれぞれ取
り付けられる。導電性リード１０６，１０６’，１０
７，１０７’，１０８，１０８’は、電子モジュール８
０に取り付けられている半導体ダイとの間で電気信号の
やりとりを行う。各導電性リード１０６，１０６’，１
０７，１０７’，１０８，１０８’は、それぞれ孔１２
６，１２６’，１２７，１２７’，１２８，１２８’を
有する外部相互接続部１２６，１２６’，１２７，１２
７’，１２８，１２８’をそれぞれ含む。更に、各導電
性リード１０６，１０６’，１０７，１０７’，１０
８，１０８’は、各導電性帯状体と接触しこれに接合さ
れる内部相互接続部１３６を有する。図８に示されるの
は、内部相互接続部１３６の一部のみであることに注意
されたい。
８が、上側面８２上のダイ支持用導電性帯状体９７、共
通導電性帯状体９８（図６に示す）、およびダイ支持用
導電性帯状体９７’（図６に示す）に取り付けられる。
導電性リード１０６’，１０７’，１０８’が、底側面
８３上のダイ支持用帯状体９７、共通導電性帯状体９８
（図８には示されていない）、およびダイ支持用導電性
帯状体９７’（図８には示されていない）にそれぞれ取
り付けられる。導電性リード１０６，１０６’，１０
７，１０７’，１０８，１０８’は、電子モジュール８
０に取り付けられている半導体ダイとの間で電気信号の
やりとりを行う。各導電性リード１０６，１０６’，１
０７，１０７’，１０８，１０８’は、それぞれ孔１２
６，１２６’，１２７，１２７’，１２８，１２８’を
有する外部相互接続部１２６，１２６’，１２７，１２
７’，１２８，１２８’をそれぞれ含む。更に、各導電
性リード１０６，１０６’，１０７，１０７’，１０
８，１０８’は、各導電性帯状体と接触しこれに接合さ
れる内部相互接続部１３６を有する。図８に示されるの
は、内部相互接続部１３６の一部のみであることに注意
されたい。
【００４４】以上の説明から、半導体ダイから熱を除去
する電子モジュール、およびかかる電子モジュールの製
造方法が提供されたことが認められよう。本発明によれ
ば、前記電子モジュールは、上面および底面を有する基
礎板を含み、少なくとも１つの半導体ダイが上面に取り
付けられると共に、少なくとも１つの半導体ダイが底面
に取り付けられることによって、モジュール・ユニット
が形成される。好ましくは、基礎板はアルミニウムを浸
含した炭化けい素のような金属マトリクス複合材（ｍｅ
ｔａｌ ｍａｔｒｉｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）で作られ
る。炭化けい素−アルミニウムで作られた基礎板は、強
靭な金属マトリクス複合材を形成する。更に、この金属
マトリクス複合材と同様の熱膨張係数を有する誘電体物
質を選択することによって、従来技術の方法では発生す
る可能性が高い基礎板の反り（ｗａｒｐｉｎｇ）やその
後の剥離現象（ｄｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎ ｐｈｅｎｏ
ｍｅｎａ）を低減することができる。
する電子モジュール、およびかかる電子モジュールの製
造方法が提供されたことが認められよう。本発明によれ
ば、前記電子モジュールは、上面および底面を有する基
礎板を含み、少なくとも１つの半導体ダイが上面に取り
付けられると共に、少なくとも１つの半導体ダイが底面
に取り付けられることによって、モジュール・ユニット
が形成される。好ましくは、基礎板はアルミニウムを浸
含した炭化けい素のような金属マトリクス複合材（ｍｅ
ｔａｌ ｍａｔｒｉｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）で作られ
る。炭化けい素−アルミニウムで作られた基礎板は、強
靭な金属マトリクス複合材を形成する。更に、この金属
マトリクス複合材と同様の熱膨張係数を有する誘電体物
質を選択することによって、従来技術の方法では発生す
る可能性が高い基礎板の反り（ｗａｒｐｉｎｇ）やその
後の剥離現象（ｄｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎ ｐｈｅｎｏ
ｍｅｎａ）を低減することができる。
【００４５】更に、前記基礎板の両側面に半導体ダイを
取り付けることによって、電子モジュール・サイズの縮
小や外部取り付け板の必要性の低下を図ることができ
る。本発明の他の利点には、熱グリース（ｔｈｅｒｍａ
ｌ ｇｒｅａｓｅ）の必要性の除去、接触抵抗の低下、
冷却用流体の体積の減少、冷却効率の向上、およびパッ
ケージの電力密度の増大が含まれる。
取り付けることによって、電子モジュール・サイズの縮
小や外部取り付け板の必要性の低下を図ることができ
る。本発明の他の利点には、熱グリース（ｔｈｅｒｍａ
ｌ ｇｒｅａｓｅ）の必要性の除去、接触抵抗の低下、
冷却用流体の体積の減少、冷却効率の向上、およびパッ
ケージの電力密度の増大が含まれる。
【００４６】本発明の具体的な実施例について示し説明
したが、更に別の変更や改善が当業者には思いつくであ
ろう。本発明は先に示した特定形式に限定される訳では
なく、本発明の真の精神および範囲に該当する本発明の
変更は全て、特許請求の範囲に含まれることを意図する
ことは理解されよう。例えば、前記電子モジュールは、
金属マトリクス複合材の基礎板の両側面にエポキシを塗
布することによって形成してもよい。別の実施例では、
直接接合された銅製の分離構造を基礎板の第１側面に取
り付け、基礎板の第２側面にはエポキシを塗布し、銅を
エポキシにめっき（ｐｌａｔｉｎｇ）してもよい。更に
別の実施例では、基礎板の形成中に誘電体物質層を基礎
板の両側面に接着し、単一側面上に銅を有する銅直接接
合分離構造を誘電体物質層の各々にろう付けしてもよ
い。
したが、更に別の変更や改善が当業者には思いつくであ
ろう。本発明は先に示した特定形式に限定される訳では
なく、本発明の真の精神および範囲に該当する本発明の
変更は全て、特許請求の範囲に含まれることを意図する
ことは理解されよう。例えば、前記電子モジュールは、
金属マトリクス複合材の基礎板の両側面にエポキシを塗
布することによって形成してもよい。別の実施例では、
直接接合された銅製の分離構造を基礎板の第１側面に取
り付け、基礎板の第２側面にはエポキシを塗布し、銅を
エポキシにめっき（ｐｌａｔｉｎｇ）してもよい。更に
別の実施例では、基礎板の形成中に誘電体物質層を基礎
板の両側面に接着し、単一側面上に銅を有する銅直接接
合分離構造を誘電体物質層の各々にろう付けしてもよ
い。
【図１】本発明の第１電子モジュール実施例による電子
モジュールの分解等幅図。
モジュールの分解等幅図。
【図２】図１の電子モジュールの断面図。
【図３】本発明の第２電子モジュール実施例による電子
モジュールの分解等幅図。
モジュールの分解等幅図。
【図４】図３の電子モジュールを成形材料に封入した後
の等幅図。
の等幅図。
【図５】図３の電子モジュールを３個結合して三相水冷
反転器システムを形成した場合の等幅図。
反転器システムを形成した場合の等幅図。
【図６】本発明の第３電子モジュール実施例による電子
モジュールの一部の等幅図。
モジュールの一部の等幅図。
【図７】図６の電子モジュールを更に処理した場合の断
面図。
面図。
【図８】図７の電子モジュールの等幅図。
１０ 半導体モジュール １１ 基礎構造 １２ 上面 １３ 底面 １４，１６，１７，１８ 対向側面 ２０ 空乏 ２３ 分離構造 ４１ 半導体ダイ ４１，４１’，７９ モジュール・ユニット ５０ 電子モジュール １９，２１ ポート ５１，６６ 支持構造
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョー・エル・マルチネス・ジュニア アメリカ合衆国アリゾナ州フェニックス、 ナンバー1391エヌ・フィフティーセカン ド・ストリート815
Claims (3)
- 【請求項１】半導体ダイから熱を除去する電子モジュー
ル（１０）であって：上面（１２）、底面（１３）、第
１側面（１４）、第２側面（１６）、および空乏（２
０）を有し、前記空乏（２０）は前記上面（１２）と前
記底面（１３）との間にあり、前記第１側面（１４）は
前記第２側面（１６）に対向する基礎構造（１１）；前
記上面（１２）の第１部分上に配された第１分離構造
（２４）；および前記底面（１３）の第２部分上に配さ
れた第２分離構造（２６）；から成ることを特徴とする
電子モジュール。 - 【請求項２】モジュール・ユニットを含む集積素子（４
１，４１’，７９）から熱を除去する電子モジュール
（５０）であって、前記モジュール・ユニットは：上面
（１２）、底面（１３）、第１側面（１４）、第２側面
（１６）を有し、前記上面は複数のポート（１９，２
１）を有する中空単一構造（１１）；前記上面（１２）
の第１部分に隣接する第１支持構造（５１）；前記第１
支持構造上に取り付けられた第１集積素子（４１，４
１’）；前記底面（１３）の第１部分に隣接した第２支
持構造（６６）；および前記第２支持構造（６６）上に
取り付けられた第２集積素子（７９）；から成ることを
特徴とする電子モジュール。 - 【請求項３】半導体ダイ用電子モジュール（１０）の製
造方法であって：上面（１２）、底面（１３）、第１側
面（１４）、および第２側面（１６）を有する中空金属
マトリクス複合材基礎構造（１１）を形成する段階；前
記中空金属マトリクス複合材基礎構造（１１）の第１部
分に第１分離構造を取り付ける段階；および前記中空金
属マトリクス複合材基礎構造（１１）の第２部分に第２
分離構造を取り付ける段階；から成ることを特徴とする
方法。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| US08/235,992 US5565705A (en) | 1994-05-02 | 1994-05-02 | Electronic module for removing heat from a semiconductor die |
| US235992 | 1994-05-02 |
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|---|---|
| JPH08316382A true JPH08316382A (ja) | 1996-11-29 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006303290A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| JP2007110870A (ja) * | 2005-10-17 | 2007-04-26 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6233149B1 (en) | 1997-04-23 | 2001-05-15 | General Electric Company | High power inverter air cooling |
| US6208521B1 (en) * | 1997-05-19 | 2001-03-27 | Nitto Denko Corporation | Film carrier and laminate type mounting structure using same |
| US6160696A (en) * | 1998-05-04 | 2000-12-12 | General Electric Company | Modular bus bar and switch assembly for traction inverter |
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| US6285550B1 (en) * | 2000-01-04 | 2001-09-04 | Hewlett Packard Company | Sub-cooled processor and companion voltage regulator |
| US6510053B1 (en) * | 2000-09-15 | 2003-01-21 | Lucent Technologies Inc. | Circuit board cooling system |
| US7134486B2 (en) | 2001-09-28 | 2006-11-14 | The Board Of Trustees Of The Leeland Stanford Junior University | Control of electrolysis gases in electroosmotic pump systems |
| US6942018B2 (en) | 2001-09-28 | 2005-09-13 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Electroosmotic microchannel cooling system |
| US6606251B1 (en) | 2002-02-07 | 2003-08-12 | Cooligy Inc. | Power conditioning module |
| CN101473520A (zh) * | 2006-06-23 | 2009-07-01 | 三菱电机株式会社 | 功率转换装置 |
| US20160172997A1 (en) * | 2014-12-11 | 2016-06-16 | Caterpillar Inc. | Modular power conversion platform |
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|---|---|---|---|---|
| JPS5271625A (en) * | 1975-12-10 | 1977-06-15 | Semikron Gleichrichterbau | Semiconductor rectifier device |
| DE3402003A1 (de) * | 1984-01-21 | 1985-07-25 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Leistungshalbleitermodul |
| US4774632A (en) * | 1987-07-06 | 1988-09-27 | General Electric Company | Hybrid integrated circuit chip package |
| KR920008251B1 (ko) * | 1988-09-26 | 1992-09-25 | 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼 | 전자디바이스의 냉각장치 |
| US5222542A (en) * | 1988-11-10 | 1993-06-29 | Lanxide Technology Company, Lp | Method for forming metal matrix composite bodies with a dispersion casting technique |
| US5020583A (en) * | 1988-11-10 | 1991-06-04 | Lanxide Technology Company, Lp | Directional solidification of metal matrix composites |
| US5001548A (en) * | 1989-03-13 | 1991-03-19 | Coriolis Corporation | Multi-chip module cooling |
| US4990462A (en) * | 1989-04-12 | 1991-02-05 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method for coplanar integration of semiconductor ic devices |
| US5221558A (en) * | 1990-01-12 | 1993-06-22 | Lanxide Technology Company, Lp | Method of making ceramic composite bodies |
| JP2504610B2 (ja) * | 1990-07-26 | 1996-06-05 | 株式会社東芝 | 電力用半導体装置 |
| EP0471552B1 (en) * | 1990-08-14 | 1997-07-02 | Texas Instruments Incorporated | Heat transfer module for ultra high density and silicon on silicon packaging applications |
| US5436793A (en) * | 1993-03-31 | 1995-07-25 | Ncr Corporation | Apparatus for containing and cooling an integrated circuit device having a thermally insulative positioning member |
| US5386341A (en) * | 1993-11-01 | 1995-01-31 | Motorola, Inc. | Flexible substrate folded in a U-shape with a rigidizer plate located in the notch of the U-shape |
-
1994
- 1994-05-02 US US08/235,992 patent/US5565705A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-04-24 KR KR1019950009565A patent/KR950034715A/ko not_active Application Discontinuation
- 1995-04-27 JP JP7125635A patent/JPH08316382A/ja active Pending
- 1995-04-27 EP EP95106318A patent/EP0681330A3/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006303290A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| JP2007110870A (ja) * | 2005-10-17 | 2007-04-26 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置 |
| JP4567570B2 (ja) * | 2005-10-17 | 2010-10-20 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| EP0681330A3 (en) | 1997-05-28 |
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