KR101614669B1 - 전력용 반도체 장치 - Google Patents

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쥰지 후지노
유타카 요네다
요시타카 오니시
마사후미 스가와라
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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    • H01L2224/48472—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area also being a wedge bond, i.e. wedge-to-wedge
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    • H01L2224/84—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a strap connector
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    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/852—Applying energy for connecting
    • H01L2224/85201—Compression bonding
    • H01L2224/85205—Ultrasonic bonding
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    • H01L2224/92—Specific sequence of method steps
    • H01L2224/922—Connecting different surfaces of the semiconductor or solid-state body with connectors of different types
    • H01L2224/9222—Sequential connecting processes
    • H01L2224/92242—Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector
    • H01L2224/92247—Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector the second connecting process involving a wire connector
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    • H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L24/06—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
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    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
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    • H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
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Abstract

절연층(8)을 개재하여 방열 부재(9)가 접합되는 전열판(4)과, 전열판(4)에 대하여 소정의 간격을 두고 배치되고, 외측면에 형성된 전극 패턴(32)의 근방에 개구부(3a)가 마련된 프린트 기판(3)과, 전열판(4)과 프린트 기판(3)의 사이에 배치되고, 이면이 전열판(4)에 접합된 전력용 반도체 소자(2)와, 전력용 반도체 소자(2)의 표면에 형성된 주전력용 전극(21C)의 제 1 접합부에 일단이 접합되고, 타단이 제 2 접합부(32p)에 접합된 배선 부재(5)를 구비하되, 주전력용 전극(21C)으로부터 프린트 기판(3)을 향해 수직 방향으로 연장하는 공간에 제 2 접합부(32p)의 적어도 일부가 들어가고, 또한 개구부(3a)로부터 수직 방향으로 연장하는 공간에 제 1 접합부가 포함되도록 구성했다.

Description

전력용 반도체 장치{ELECTRIC POWER SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로, 특히, 방열성을 필요로 하는 전력용 반도체 장치에 관한 것이다.
산업 기기로부터 가전·정보 단말까지 모든 제품에 전력용 반도체 장치가 보급되어 있고, 특히 가전 용도로는 소형화와 높은 신뢰성이 요구된다. 또한, 전력용 반도체 장치는 고전압·대전류를 취급하기 때문에 발열이 커, 외부로 효율적으로 방열할 필요가 있다. 아울러, 동작 온도가 높고, 효율이 우수한 점에서, 향후 주류가 될 가능성이 큰 SiC와 같은 와이드 밴드 갭 반도체 재료에도 대응할 수 있는 것도 동시에 요구되고 있다.
일반적으로, 소형의 전력용 반도체 장치는 전자 회로가 형성된 기판 상에 전력용 반도체 소자가 배치되는 경우가 많지만, 전력용 반도체 소자에서 발생한 열을 기판을 거쳐 외부로 방열하는 경우, 기판 자체의 열전도율이 방열성에 크게 영향을 주게 된다. 그렇지만, 열전도성이 뛰어나다고 여겨지는 AlN 기판은 입수하기가 어렵다. 한편, 입수가 용이한 알루미나 기판이나 유리 에폭시 기판(glass epoxy substrate)은 구리 등의 열전도성이 우수한 금속에 비해, 20분의 1 내지 1000 분의 1 정도의 열전도율밖에 가지지 않아, 높은 방열성을 바랄 수 없다.
그래서, 전력용 반도체 소자의 이면 쪽을, 열전도성이 우수한 절연층을 개재하여 직접 방열 부재에 접속함으로써, 방열성을 확보하는 것을 생각할 수 있다. 그 경우, 표면 쪽은 인터포저 기판에 땜납 접합으로 배선하는 것을 생각할 수 있다(예컨대, 특허 문헌 1 참조.). 그러나, 와이어 본딩을 전제로 하여 형성된 일반적인 전력용 반도체 소자의 표면의 전극은 땜납 접합에 대응하지 않고, 땜납 접합을 하기 위해서는 특수한 가공이 필요하게 된다. 그래서, 전력용 반도체 소자를 인터포저 기판의 개구 내에 끼워넣고, 일반적인 전력용 반도체 소자와 와이어 본딩으로 배선할 수 있는 기술(예컨대, 특허 문헌 2 또는 3 참조.)을 도입하는 것도 생각할 수 있다.
특허 문헌 1 : 일본 공개 특허 평성 10－12812호 공보(단락 0012~0020, 도 4, 도 5) 특허 문헌 2 : 일본 공개 특허 평성 7－7033호 공보(단락 0009~0012, 도 1, 도 2) 특허 문헌 3 : 일본 공개 특허 제2004－214522호 공보(단락 0022~0027, 도 3)
그렇지만, 상기와 같은 구성에서는, 전력용 반도체 소자와 인터포저 기판 사이에 면의 연장 방향에 있어 틈을 마련할 필요가 있고, 기판상에 전력용 반도체 소자나 전극 패턴을 배치하는 통상의 베어 칩 실장과 비교하면 실장 면적이 확대되어 버린다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 소형의 방열성이 우수한 전력용 반도체 장치를 용이하게 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 전력용 반도체 장치는 실장면의 반대쪽 면에, 절연층을 거쳐 방열 부재가 접합되는 전열판과, 상기 전열판의 실장면에 대하여, 소정의 간격을 두고 대향하도록 배치되고, 상기 전열판에의 대향면의 반대쪽 면에 전극 패턴이 형성됨과 아울러, 상기 전극 패턴의 근방에 개구부가 마련된 프린트 기판과, 상기 전열판과 상기 프린트 기판의 사이에 배치되고, 이면이 상기 전열판의 실장면에 접합된 전력용 반도체 소자와, 상기 전력용 반도체 소자의 표면에 형성된 소자 전극의 제 1 접합부에 일단이 접합되고, 타단이 상기 전극 패턴의 제 2 접합부에 접합된 배선 부재를 구비하되, 상기 소자 전극으로부터 상기 프린트 기판을 향해 상기 실장면의 수직 방향으로 연장되는 공간에, 상기 제 2 접합부의 적어도 일부가 들어가고, 또한 상기 개구부로부터 상기 소자 전극을 향해 상기 수직 방향으로 연장되는 공간에, 상기 제 1 접합부가 포함되도록, 상기 전극 패턴과 상기 개구부가 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 프린트 기판의 전극 패턴을 전력용 반도체 소자의 전극면 영역 내까지 근접시킬 수 있으므로, 소형의 방열성이 우수한 전력용 반도체 장치를 용이하게 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 따른 전력용 반도체 장치의 구성을 설명하기 위한 전력용 반도체 장치의 부분 평면도와, 일부 부재를 투과시킨 부분 평면도 및 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 2에 따른 전력용 반도체 장치의 구성을 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 3에 따른 전력용 반도체 장치의 구성을 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 4에 따른 전력용 반도체 장치의 구성을 설명하기 위한 부분 단면도이다.
(실시의 형태 1)
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 따른 전력용 반도체 장치의 구성을 설명하기 위한 것으로, 도 1(a)는 전력용 반도체 장치의 부분 평면도, 도 1(b)는 도 1(a)와 동일 부분을 나타내는 평면도이지만, 봉지 수지 및 인터포저 기판의 기재 부분을 투과시켰을 경우의 평면도, 도 1(c)는 봉지 수지 부분을 제거한 상태에서의, 도 1(b)의 C1－C2선(평행선)에 의한 다른 절단 위치를 포함하는 단면도이다.
본 실시의 형태 1에 따른 전력용 반도체 장치(1)에서는, 방열 부재가 장착된 히트 스프레더(Heat Spreader)의 반대쪽 면에, 전력용 반도체 소자의 이면 전극이 접합되어 있고, 또한 전력용 반도체 소자 표면의 주전력이 흐르는 표면 전극이, 인터포저 기판 상에 형성된 전극 패턴 중, 표면 전극의 면에 수직인 방향에서 보았을 때, 표면 전극의 일부와 오버랩하는 부분과 와이어 본딩으로 전기 접속되도록 한 것이다. 이하, 상세하게 설명한다.
도 1(b), (c)에 나타내는 바와 같이, 구리제의 히트 스프레더(4)(15㎜×20㎜×두께 1㎜)에는, 이면 쪽에 절연층(8)을 개재시켜 방열 부재(9)로서 기능하는 알루미늄제의 섀시가 장착되고, 표면(실장면) 쪽에는, 전력용 반도체 소자(2)인 10㎜×10㎜의 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)의 이면 전극(21E)이 땜납(6)(Sn－Ag－Cu : 융점 217℃)에 의해 접합되어 있다. 그리고, 히트 스프레더(4)의 전력용 반도체 소자(2)를 접합한 면 쪽에는, 히트 스프레더(4)와 소정의 간격을 두고 대향하도록, 포팅 수지(71)를 개재하여 인터포저 기판(3)이 배치되어 있다. 즉, 전력용 반도체 소자(2)는 이면이 히트 스프레더(4)에 접합되고, 표면이 인터포저 기판(3)의 이면에 대향하도록, 히트 스프레더(4)와 인터포저 기판(3)의 사이의 간격 내에 배치되는 것으로 된다.
인터포저 기판(3)은 유리 섬유에 에폭시 수지를 함침시켜 형성한 유리 에폭시제의 기재(31)에 구리의 전극 패턴(32)이 형성된 것으로, 개구부(3a)(폭 2㎜×길이 15㎜)로부터, 전력용 반도체 소자(2)의 표면 쪽의 전극인 주전력용 전극(21C), 제어용 전극(21G)의 적어도 일부가 노출되도록 배치되어 있다. 그리고, 전극 패턴(32) 중, 적어도 전력용 반도체 소자(2)의 표면 쪽의 주전력용 전극(21C)(예컨대, 콜렉터 전극)과 접속하기 위한 본딩 전극(32p)(와이어 본딩 패드)이, 인터포저 기판(3)의 면에 수직인 방향(z)에서 보았을 때, 주전력용 전극(21C)의 적어도 일부와 오버랩하는 위치에 배치되어 있다.
그리고, 주전력용 전극(21C)의 개구부(3a)로부터 노출되는 부분에는, 본딩 전극(32p)과 전기 접속하기 위한 본딩 위치 및 본딩에 필요한 스페이스가 포함되어 있다. 이것에 의해, 표면의 주전력용 전극(21C)과 본딩 전극(32p)은 인터포저 기판의 위쪽으로부터 굵기 0.5㎜의 알루미늄 본딩 와이어(5)에 의해 와이어 본딩이 가능해진다. 이때, 본딩 와이어(5)의 면(xy)의 연장 방향에서의 행정(行程; stroke) 길이는 주전력용 전극(21C)의 중심으로부터 가장자리까지의 거리(5㎜)보다 짧아진다. 또, 본 실시의 형태에서는, 제어용 전극(21G)(예컨대, 게이트 전극)과 접속하기 위한 본딩 전극(32p)도, 인터포저 기판(3)의 면에 수직인 방향에서 보았을 때, 주전력용 전극(21C)의 적어도 일부와 오버랩하는 위치에 배치되어 있다. 그리고, 주전력용 전극(21C)과 마찬가지로, 공정(工程) 길이가 짧은 본딩 와이어(5)에 의해, 게이트 전극용 본딩 전극(32p)과 전기 접속되어 있다.
또, 개구부(3a)는 전력용 반도체 소자(2)의 y방향 길이보다 길게 개구되어 있다. 그리고, 개구부(3a)로부터 노출되는 히트 스프레더(4)의 소정 위치와 다른 본딩 전극(32p)이 본딩 와이어(5)에 의해 전기 접속되어 있다.
그리고, 전력용 반도체 소자(2) 및 본딩 와이어(5)를 덮도록, 히트 스프레더(4)와 인터포저 기판(3)의 사이 및 인터포저 기판(3)의 상면 쪽의 소정 영역을 수지로 형성한 봉지체(7)로 봉지한다. 이것에 의해, 도 1(a)에 나타내는 외관(일부)의 전력용 반도체 장치(1)를 형성할 수 있다. 또, 전극 패턴(32)은 본딩 전극(32p) 부분으로부터 솔더 레지스트(35)에 의해 피복되는 부분(32b)을 경유하여 외부 단자부(32e)(도 1(a)에서 노출되어 있는 부분)로 이어져 있다. 이것에 의해, 전력용 반도체 소자(2)에 형성된 각 전극(21C, 21G, 21E)은 봉지체(7)로부터 노출된 외부 단자부(32e)에 의해 외부와 전기 접속된다.
이와 같이 구성한 전력용 반도체 장치(1)는 인터포저 기판(3)에 마련한 개구부(3a)를, 표면 측의 주전력용 전극(21C)과 접속하기 위한 본딩 전극(32p)을 주전력용 전극(21C)의 적어도 일부와 오버랩하는 위치에 배치했다. 이것에 의해, 전극 패턴(32)을 면의 연장 방향(xy)에 있어 전력용 반도체 소자(2)의 영역 내에 포함하도록 형성할 수 있어, 실장 면적을 억제할 수 있다. 또, 히트 스프레더(4)와 방열 부재(9)를 접합하기 위한 절연층(8)에는, 회로 기판과 같은 강성이 요구되지 않기 때문에, 열전도성을 용이하게 확보할 수 있다.
이와 같이 구성한 전력용 반도체 장치(1)를 동작시키면, 전력용 반도체 소자(2)에 전류가 흘러 전력용 반도체 소자(2)가 발열한다. 전력용 반도체 소자(2)에서 발생한 열은 히트 스프레더(4)를 거쳐 방열 부재(9)에 전해진다. 이때, 전력용 반도체 소자(2)로부터 방열 부재(9)에 걸쳐, 열전도성이 우수한 재료가 나열되어 있으므로, 발생한 열을 효율적으로 방열 부재(9)로부터 방열할 수 있다. 즉, 전력용 반도체 소자(2)와의 위치 관계를 조정한 개구부(3a)를 마련함으로써, 땜납 접합에 대응하는 처리를 하지 않고, 와이어 본딩과 같은 초음파 접합과 같이 소정 방향으로부터의 조작이 필요한 배선을 행할 필요가 있는 전력용 반도체 소자를 이용하여도, 소형이고 방열성이 높고, 신뢰성이 높은 소형의 전력용 반도체 장치를 얻을 수 있다.
또, 개구부(3a)의 폭(와이어 본딩의 방향에 평행한 방향 : 도면에서는 x 방향)으로서는, 와이어 본드의 접합 길이보다 크게 할 필요가 있지만, 와이어 본드 툴의 삽입 공간도 고려하면, 와이어 지름의 200% 이상은 필요하다고 생각할 수 있다.
아울러, 본딩 와이어(5)의 변형 방지나 높은 절연성의 확보를 위해, 봉지체(7)로는 유연성이 풍부한 재료를 이용하는 경우가 많다. 스페이서로 되는 포팅 수지(71)는 히트 스프레더(4)와 인터포저 기판(3)의 사이에, 소망의 간격을 형성하기 위해 필요하고, 트렌치 구조(Trench Structure) 등 복잡한 형상을 갖는 전력용 반도체 소자(2)의 표면이 인터포저 기판(3)에 직접 접촉되는 것을 방지하는 효과가 있다. 또한, 방열성을 확보하기 위해, 히트 스프레더(4)를 방열 부재(9)에 압착할 목적으로, 인터포저 기판(3)을 방열 부재(9)에 대해 나사식으로 고정하는 경우가 많다. 이때의 응력을 스페이서로 되는 포팅 수지(71)가 받아 히트 스프레더(4)에 전달함으로써, 유연한 봉지체가 변형하여 전력용 반도체 소자(2)나 본딩 와이어(5)에 응력을 전달하지 않게 하는 효과가 있다. 그 때문에, 포팅 수지(71)가 봉지체(7)와 비교해서 딱딱한(탄성률이 높은) 쪽이 효과가 크다고 생각할 수 있다.
또, 본 실시의 형태 및 이후의 실시의 형태에서는, 프린트 기판의 하나인 인터포저 기판(3)을 예로 설명하고 있지만, 인터포저 기판(3)에 한정되지 않고, 예컨대, 마더 기판을 포함한 각종 프린트 기판에 적용 가능하다. 즉, 본 실시의 형태 및 이후의 각 실시의 형태에 관한 전력용 반도체 장치에 있어서는, 인터포저 기판(3)을 프린트 기판으로 대체하여 적용할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 실시의 형태 1에 따른 전력용 반도체 장치(1)에 따르면, 실장면의 반대쪽 면에, 절연층(8)을 개재하여 방열 부재(9)가 접합되는 전열판인 히트 스프레더(4)와, 전열판(히트 스프레더(4))의 실장면에 대하여, 소정 간격을 두고 대향하도록 배치되고, 전열판(히트 스프레더(4))에의 대향면(안쪽)의 반대쪽 면(바깥쪽)에 전극 패턴(32)이 형성되고, 또한 전극 패턴(32)의 근방에 개구부(3a)가 마련된 프린트 기판(인터포저 기판(3))과, 전열판(히트 스프레더(4))과 프린트 기판(인터포저 기판(3))의 사이에 배치되고, 이면이 전열판(히트 스프레더(4))의 실장면에 접합된 전력용 반도체 소자(2)와, 전력용 반도체 소자(2)의 표면에 형성된 소자 전극인, 예컨대, 주전력용 전극(21C)의 제 1 접합부에 일단이 접합되고, 타단이 전극 패턴(32)의 제 2 접합부인 본딩 전극(32p)에 접합된 배선 부재인 본딩 와이어(5)를 구비하되, 소자 전극(주전력용 전극(21C))으로부터 프린트 기판(인터포저 기판(3))을 향해 실장면의 수직 방향(z)으로 연장되는 공간에, 제 2 접합부(본딩 전극(32p))의 적어도 일부가 들어가고, 또한 개구부(3a)로부터 소자 전극(주전력용 전극(21C))을 향해 수직 방향(z)으로 연장되는 공간에, 제 1 접합부가 포함되도록 전극 패턴(32)과 개구부(3a)가 배치되어 있도록 구성했다. 이것에 의해, 방열성을 확보할 수 있고, 또한 땜납 접합용으로 표면의 전극을 조정한 전력용 반도체 소자를 이용하지 않고 표면 쪽으로부터의 조작이 필요한 초음파 접합으로 배선하여도, 전극 패턴(32)을 표면의 전극 영역에 포함시켜 실장 면적을 축소할 수 있다. 즉, 소형의 방열성이 우수한 전력용 반도체 장치를 용이하게 얻을 수 있다.
또, 전력용 반도체 소자(2)의 상면은 대부분이 와이어 본딩용 전극이며, 이 전극을 전면 노출시키기 위해서는, 전력용 반도체 소자(2)보다 큰 슬릿(본 실시의 형태의 개구부(3a)에 대응)을 형성할 필요가 있어, 통상의 베어 칩 실장과 비교하면 실장 면적이 확대되어 버린다고 하는 문제가 있었다. 그러나, 본 실시의 형태 1에 따른 전력용 반도체 장치(1)에서는, 전력용 반도체 소자(2)의 상면 전극에 대하여, 접속해야 할 프린트 기판(인터포저 기판(3)) 상의 전극 패턴(32) 중 적어도 일부가 위쪽(실장면에 수직인 방향으로 멀어진 위치)에서 보았을 때에 겹치도록 배치했다. 그 때문에, 슬릿(개구부(3a))의 축소에 의한, 실장 면적과 프린트 기판(인터포저 기판(3))의 점유 면적의 소형화를 실현하는 것이 가능해진다.
특히, 배선 부재는 본딩용 와이어인 본딩 와이어(5)이며, 개구부(3a)는 본딩 와이어(5)를 소자 전극(주전력용 전극(21C))의 제 1 접합부에 본딩하기 위해 필요한 영역을 포함하도록 구성했으므로, 개구부(3a) 너머로 본딩할 수 있어, 효율적으로 제조할 수 있다. 아울러, 본딩의 행정이 짧아지므로 전기 저항도 감소시킬 수 있다.
또, 전력용 반도체 소자(2)는 이면에도 전극(21E)이 형성된 IGBT 등의 종형(縱型) 반도체 소자이며, 전극(21E)이 접합된 전열판(히트 스프레더(4))과 전극 패턴(32)의 다른 접합부(다른 본딩 전극(32p))가 개구부(3a)를 거쳐 배선 부재인 본딩 와이어(5)에 의해 전기 접속되어 있으므로, 소형의 방열성이 우수한 전력용 반도체 장치(1)를 용이하게 제조할 수 있다.
(실시의 형태 2)
본 실시의 형태 2에서는, 실시의 형태 1과 비교하여 인터포저 기판의 지지 구조를 바꾸고, 추가로 지지 구조를 이용해 전기 접속 경로도 변경한 것이다. 도 2는 본 실시의 형태 2에 따른 전력용 반도체 장치의 구성을 설명하기 위한 부분 단면도로, 실시의 형태 1에서의 도 1(c)에 대응하는 것이지만, 절단 위치는 도 1(b)의 C2선을 연장한 부분에 대응한다. 도면 중 실시의 형태 1에서 설명한 것과 마찬가지의 구성에는 동일 부호를 부여하여 설명을 생략한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시의 형태 2에 있어서는, 히트 스프레더(4)의 양단을 실장면으로부터 들어올려 트레이(tray) 형상으로 하고, 양단에 형성한 지지부(4s)에서 인터포저 기판(3)을 지지하도록 한 것이다. 인터포저 기판(3)의 이면에는, 지지부(4s)에 대응한 위치에 이면측(rear side) 전극 패턴(33)이 형성되어 있고, 이면측 전극 패턴(33)과 지지부(4s)를 땜납 접합하는 것에 의해, 인터포저 기판(3)의 히트 스프레더(4)에 대한 위치를 고정하고 있다. 그 때문에, 실시의 형태 1에서 나타낸 포팅 수지(71)를 사용하지 않는다.
아울러, 인터포저 기판(3)의 이면측 전극 패턴(33)의 일부는 봉지체(7)의 바깥쪽으로 연장되어 있고, 그 부분에서 외부와 전기 접속할 수 있도록 되어 있다. 이것에 의해, 전력용 반도체 소자(2)의 이면 전극(21E)과의 접속에는, 실시의 형태 1에서 나타낸 바와 같이 개구부(3a)를 개재시킨 와이어 본딩을 필요로 하지 않아, 개구부(3a)의 길이를 표면 쪽의 주전력용 전극(21C)의 길이보다 작게 할 수 있다. 이것에 의해, 표면 쪽의 전극 패턴(32)의 배치의 제약도 적어지고, 보다 실장 면적을 축소하는 것이 가능해진다.
이상과 같이, 본 발명의 실시의 형태 2에 따른 전력용 반도체 장치(1)에 따르면, 전열판(히트 스프레더(4))의 대향하는 단부에, 각각 실장면으로부터 프린트 기판(인터포저 기판(3))을 향해 들어올려져, 프린트 기판(인터포저 기판(3))을 지지하는 지지부(4s)가 형성되어 있으므로, 프린트 기판(인터포저 기판(3))과의 갭을 확보하고, 생산성을 높이며, 봉지체(7)에 의한 기밀성을 향상시키는 것이 가능해진다.
또, 전력용 반도체 소자(2)는 이면에도 전극(21E)이 형성된 IGBT 등의 종형 반도체 소자이며, 프린트 기판(인터포저 기판(3))에 형성된 전극부(이면측 전극 패턴(33))와 지지부(4s)가 전기 접속되도록 구성했으므로, 예컨대, 개구부(3a)의 길이를 소자 치수보다 작게 할 수 있어, 보다 더 실장 면적을 축소할 수 있다.
(실시의 형태 3)
본 실시의 형태 3에서는, 상기 실시의 형태 1 및 2와 비교하여, 전력용 반도체 소자의 표면 전극과 인터포저 기판의 전기 접속 부재를 변경한 것이다. 또한, 실시의 형태 2와 비교하여 인터포저 기판과 히트 스프레더의 전기 접속 부분의 구조를 변경한 것이다. 도 3은 본 실시의 형태 3에 따른 전력용 반도체 장치의 구성을 설명하기 위한 부분 단면도이고, 실시의 형태 2에서의 부분 단면도에 대응하는 부분이다. 도면 중, 실시의 형태 2에서 설명한 것과 마찬가지의 부분에는 동일 부호를 부여하여 설명을 생략한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시의 형태 3에 있어서는, 전력용 반도체 소자(2)의 표면의 주전력용 전극(21C)과 인터포저 기판(3)의 접합 전극(32j)(실시의 형태 1, 2에서 설명한 본딩 전극(32p)에 상당)의 접속에, 본딩 와이어가 아니라, 전극 부재(51)를 이용했다. 전극 부재(51)는 구리제이고, 원통형의 일단에 평탄한 저부(51f)가 형성되고, 타단에 바깥쪽 가장자리로 연장하는 차양 형상의 단자부(51t)가 형성된, 이른바 밀집 모자와 같은 형상을 이룬다. 그리고, 저부(51f) 쪽을 개구부(3a)로부터 삽입하고, 저부(51f)를 주전력용 전극(21C)과 초음파 접속하며, 단자부(51t)를 접합 전극(32j)과 땜납 접합하고 있다. 이것에 의해, 전력용 반도체 소자(2)의 표면의 주전력용 전극(21C)의 외부로의 전기 접속 경로가 형성된다. 이 경우, 전기 접합 경로의 단면적을 용이하게 증가시킬 수 있어, 전기 저항이 작은 신뢰성 높은 전기 접속이 가능해진다.
또한, 히트 스프레더(4)의 양단은, 일단은 실시의 형태 2와 마찬가지의 지지부(4s)가 형성되어 있지만, 타단은 지지부(4s)와 마찬가지로, 면의 연장 방향(xy)으로 연장시킨 후, 수직 방향(z)으로 돌출하는 돌출부(4p)가 형성되어 있다. 인터포저 기판(3)의 돌출부(4p)에 대응하는 위치에는 구리로 피복된 관통 구멍이 형성되어 있고, 관통 구멍을 관통한 돌출부(4p)가 관통 구멍 내의 전극(34)과 땜납에 의해 접합되어 있다. 이것에 의해, 인터포저 기판(3)의 히트 스프레더(4)에 대한 위치를 고정함과 아울러, 인터포저 기판(3)의 표면 쪽에 이면 전극(21E)과의 전기 접속 경로가 형성된다.
이것에 의해, 포팅 수지(71)를 이용하지 않아도, 인터포저 기판(3)과 히트 스프레더(4)의 간격을 고정할 수 있고, 또한 면의 연장 방향(xy)에서의 위치 결정도 가능해진다. 또, 실시의 형태 2와 마찬가지로, 개구부(3a)를 축소하여, 표면 쪽의 전극 패턴(32)의 배치의 제약도 적어져, 보다 실장 면적을 축소하는 것이 가능해진다.
이상과 같이, 본 실시의 형태 3에 따른 전력용 반도체 장치(1)에 따르면, 주전력용 전극(21C)과 접합하는 배선 부재는 제 1 접합부와 초음파 접합하기 위한 평탄부인 저부(51f)와, 제 2 접합부인 접합 전극(32j)과 땜납 접합하기 위한 단자부(51t)가 마련된 전극 부재(51)로 했으므로, 예컨대, 땜납 범프와 스루홀을 이용했을 경우와 비교하여도 전기 저항이 작은 회로 형성이 가능해진다.
또, 전열판(히트 스프레더(4))의 대향하는 단부에 형성된 지지부(4s) 중 적어도 한쪽 지지부에는, 프린트 기판(인터포저 기판(3))에 마련된 관통 구멍 내를 관통하여 제 2 면(바깥쪽) 쪽으로 노출하는 돌출부(4p)가 마련되어 있도록 했으므로, 프린트 기판(인터포저 기판(3)) 면의 연장 방향(xy)에 있어서의 위치 결정도 용이하게 할 수 있다.
또한, 전력용 반도체 소자(2)는 이면에도 전극(21E)이 형성된 IGBT 등의 종형 반도체 소자이며, 프린트 기판(인터포저 기판(3))의 전극부인 관통 구멍의 전극(34)과 지지부(4s)의 돌출부(4p)가 전기 접속되도록 구성했으므로, 프린트 기판(인터포저 기판(3))의 다른쪽 면(외측면)에서만 배선할 수 있으므로, 효율적으로 배선할 수 있다.
(실시의 형태 4)
본 실시의 형태 4에서는, 상기 실시의 형태 1 ~ 3과 비교하여, 히트 스프레더가 절연체에 의해 복수의 독립판으로 분할되어 있고, 각각의 독립판에 탑재된 전력용 반도체 소자 간의 접속을, 인터포저 기판의 배선을 거치지 않고, 직접 와이어 본드로 실시하도록 변경한 것이다. 더욱이 히트 스프레더의 돌출부를 전기적으로 절연하여 복수로 분할하는 것에 의해, 각각을 외부 전극으로서 활용할 수 있도록 변경한 것이다. 도 4는 본 실시의 형태 4에 따른 전력용 반도체 장치의 구성을 설명하기 위한 부분 단면도이고, 실시의 형태 2에서의 부분 단면도와 대응하는 부분이다. 도면 중, 실시의 형태 1 ~ 3에서 설명한 것과 마찬가지의 부분에는 동일 부호를 부여하여 설명을 생략한다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 히트 스프레더(4)는 절연 수지에 의한 분리부(4i)에 의해, 독립판(4a, 4b) 및 도시하지 않는 깊이 방향의 독립판에 의해 나뉘어져 있다. 독립판(4a)에는 전력용 반도체 소자(2a)의 이면 전극(21Ea)이 땜납(6)에 의해 접합되고, 독립판(4b)에는 전력용 반도체 소자(2b)의 이면 전극(21Eb)이 땜납(6)에 의해 접합되어 있다. 독립판(4b)의 일단측(도면 중 오른쪽)에는, 실시의 형태 3에서 설명한 것과 마찬가지로, 인터포저 기판(3)에 형성된 관통 구멍을 관통하고, 관통 구멍 내의 전극(34)과 땜납에 의해 접합되어 있는 돌출부(4p)가 형성되어 있다. 한편, 독립판(4a)의 일단측(도면 중 왼쪽)에는 인터포저 기판(3)을 향해 돌출하지만, 인터포저 기판(3)에는 도달하지 않는 지지부(4s)가 형성되어 있다.
인터포저 기판(3)과 히트 스프레더(4)의 사이에는, 스페이서로 되는 포팅 수지(71)로서 포팅 수지(71s)와 포팅 수지(71r)가 형성되어 있고, 포팅 수지(71r)는 실시의 형태 1과 마찬가지로, 독립판(4b)과 인터포저 기판(3)의 사이에 개재하도록 형성되어 있다. 한편, 포팅 수지(71s)의 일단은 인터포저 기판(3)에 정면으로 대향하지만, 타단은 지지부(4s)가 포함되도록 형성되어 있다.
인터포저 기판(3)에 형성된 개구부(3a)로부터는, 독립판(4a)에 접합된 전력용 반도체 소자(2a)의 표면 쪽의 전극인 주전력용 전극(21Ca), 도시하지 않은 제어용 전극(21Ga)의 적어도 일부가 노출되도록 설치되어 있다. 그리고, 전극 패턴(32) 중 적어도 전력용 반도체 소자(2a)의 표면쪽의 주전력용 전극(21Ca)과 접속하기 위한 본딩 전극(32p) 부분이 인터포저 기판(3)의 면에 수직인 방향(z)으로부터 보았을 때, 주전력용 전극(21Ca)의 적어도 일부와 오버랩하는 위치에 배치되어 있다.
그리고, 표면의 주전력용 전극(21Ca)과 본딩 전극(32p)은 인터포저 기판(3)의 위쪽으로부터 굵기 0.5㎜인 알루미늄의 본딩 와이어(5a)에 의해 와이어 본딩으로 전기 접속되어 있다. 아울러, 본 실시의 형태 4에서도, 제어용 전극(21Ga)과 접속하기 위한 본딩 전극(32p)도, 인터포저 기판(3) 면에 수직인 방향에서 보았을 때, 주전력용 전극(21Ca)의 적어도 일부에 오버랩하는 위치에 배치되어 있다. 그리고, 주전력용 전극(21Ca)과 마찬가지로, 공정 길이가 짧은 본딩 와이어에 의해, 게이트 전극용 본딩 전극(32p)과 전기 접속되어 있다.
한편, 인터포저 기판(3)의 독립판(4b)에 접합된 전력용 반도체 소자(2b)의 바로 위에는 개구부는 형성되지 않고, 전력용 반도체 소자(2b)의 주전력용 전극(21Cb)은 본딩 와이어(5b)에 의해, 독립판(4a)에 전기 접속되어 있다. 전력용 반도체 소자(2b)의 이면 전극(21Eb)이 접합된 독립판(4b)은, 돌출부(4p)에 의해, 인터포저 기판(3)의 앞쪽의 전극(34)에 전기 접속되어 있다. 즉, 2개의 전력용 반도체 소자(2a, 2b)가 직렬 접속되고, 일단이 개구부(3a)를 거쳐 전극 패턴(32)에 타단이 돌출부(4p)를 경유하여 전극(34)으로부터 접속할 수 있도록 구성되어 있다.
또, 전력용 반도체 소자(2b)의 도시하지 않은 게이트 전극(21Gb)은 도시하지 않은(도면 중 독립판(4b)의 후방에 위치) 독립판(4c)에 본딩 와이어(5)로 전기 접속되고, 아울러 도면 중 돌출부(4p)와 절연된 다른 도시하지 않는 돌출부를 거쳐, 인터포저 기판(3)의 앞쪽부터 접속할 수 있도록 구성해 있다.
전력용 반도체 장치에 있어서, 복수의 전력용 반도체 소자를 이용하는 경우, 복수의 전력용 반도체 장치를 상호 접속하여 이용하는 경우가 많다. 이때, 각 전력용 반도체 소자의 모든 전극을 본딩 와이어로 인터포저 기판에 접속하는 것보다, 직접 소자 간을 접속하는 것에 의해 외부로 취출하는 와이어 개수를 감소시킬 수 있다. 이때, 히트 스프레더(4)를 전기적으로 절연한 복수의 독립판으로 분할해 두고, 전기적으로 단부가 되는 위치의 전력용 반도체 소자에 대해서 개구부를 마련하도록 한다. 그때, 양단의 전력용 반도체 소자에 대해 각각 개구부를 마련하도록 할 수도 있지만, 본 실시의 형태와 같이, 이미 한쪽 단부가 되는 전력용 반도체 소자에 대해서는, 돌출부(4p)를 이용하도록 해도 좋다.
그때, 복수의 돌출부가 서로 절연되어 있는 경우는, 각 돌출부를 전기 접속을 위한 외부 전극으로서 이용할 수 있다. 또, 히트 스프레더(4)의 지지부(4s)를 절연 수지(포팅 수지(71s))에 의해 피복하는 것에 의해, 지지부(4s)를 전기적으로 절연하면서, 보강하는 것이 가능해진다. 또한, 상호 절연된 독립판(4a, 4b, …)이 분리부(4i)에 의해 기계적으로 연결되어 있으므로, 전력용 반도체 소자 간(한쪽의 전력용 반도체 소자와 이웃하는 독립판 간)의 전기 접속(와이어 본딩)을 단독의 히트 스프레더(4) 상에서도 실시할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시의 형태 4에 따른 전력용 반도체 장치(1)에 따르면, 전열판(히트 스프레더(4))은 전기적으로 절연된 복수의 독립판(4a, 4b, …)으로 되고, 복수의 독립판(4a, 4b, …)에는 각각 배선 부재(본딩 와이어(5a))가 접합된 전력용 반도체 소자(2a)를 포함한 복수의 전력용 반도체 소자(2a, 2b)가 나뉘어져 실장되어 있고, 복수의 전력용 반도체 소자 중, 상이한 독립판에 실장된 전력용 반도체 소자끼리가, 해당 전열판(히트 스프레더(4))과 프린트 기판(인터포저 기판(3))의 사이에 배치된 다른 배선 부재(본딩 와이어(5b))로 전기 접속되도록 구성했으므로, 공간을 효율적으로 이용해 보다 소형화가 가능해진다.
또, 본 실시의 형태 4에 나타낸 바와 같이, 히트 스프레더(4)에 돌출부(4p)가 형성되어 있는 경우에도, 포팅 수지(71)에 의해, 돌출부(4p)의 땜납 접합부에 걸리는 기판 나사 고정의 응력을 감소시킬 수 있다. 따라서, 실시의 형태 2 또는 3에 따른 전력용 반도체 장치(1)에 있어서도, 실시의 형태 1과 같이, 스페이서로 되는 절연체의 포팅 수지(71)를 형성하는 것으로, 지지부(4s)나 돌출부(4p)의 땜납 접합부에 걸리는 기판 나사 고정의 응력을 감소시킬 수 있다.
아울러, 상기 각 실시의 형태에 있어서, 히트 스프레더(4)의 소재는 구리뿐만 아니라, 알루미늄이나 철, 구리-텅스텐 등의 금속에서도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또, 와이어 본드의 소재로서 여기에서는 알루미늄을 예로 들어 나타냈지만, 구리나 금 와이어에서도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 땜납 접합에는, Sn―Ag―Cu계의 예를 나타냈지만, SnSb나 SnBi에서도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한 땜납을 대신하여, 도전성 접착제를 이용하여도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또, 절연층(8)에는, 이른바 절연 시트를 대신하여, 열전도 그리스를 이용하는 것도 가능하다. 봉지체(7)를 구성하는 수지에 대해서는, 실리콘 겔로 치환하는 것도 가능하고, 내후성의 문제가 없으면 생략해도 상관없다.
또한, 상기 각 실시의 형태에서는, 인터포저 기판의 재료로서, 열전도성을 고려하지 않고 용이하게 입수할 수 있는 재료로서 유리 에폭시 기판을 예로 들었지만, 종이 페놀 기판이나 폴리이미드 기판, 알루미나 기판이나 알루미늄 베이스 금속 기판 등에서도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
아울러, 상기 각 실시의 형태에 있어서는, 표면 전극 중, 적어도 주전력용 전극에 대하여 개구부(3a)의 위치를 규정하고 있다. 이것은 제어용 전극(21G)과 주전력용 전극(21C)이 동일한 면에 형성되어 있는 경우, 주전력용 전극(콜렉터 전극(21C))이 면의 대부분을 차지하기 때문에, 그 면을 점유하는 전극에 개구부(3a)를 오버랩시키는 편이 실장 면적을 감소시키는 효과가 높기 때문이다. 그러나, 개구부(3a)를 점유 면적이 적은 전극에 대해 오버랩시켜도 효과는 있으므로, 반드시, 주전력용 전원에 대해 오버랩시켜야 하는 것은 아니다. 또, 상술한 각 실시의 형태 1 ~ 3의 구성 요소는 적절히 증감시키거나 조합시킬 수 있는 것은 물론이다.
또, 전력용 반도체 장치(1)로서, 상기 설명에서 이용한 도면에 나타내는 구성은 주요 부재만을 나타낸 간략도로서, 실제 전력용 반도체 장치에서는 여러 가지 구성이 이루어져 있는 것은 말할 필요도 없다. 또, 도면에서, 전력용 반도체 장치(1) 내에서의 주된 발열원이 되는 전력용 반도체 소자(2)는 IGBT에 한정되지 않고, MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 등의 다른 스위칭 소자 혹은 정류 소자로서 전력을 제어하는 소자이다. 또한, 본 발명의 효과로서는, 표면 전극이 땜납 접합에 대응하지 않는 소자를 이용하여도 방열성과 소형화할 수 있는 것을 나타냈지만, 이것에 의해, 땜납 접합에 대응한, 예컨대, 표면에 구리나 금의 층을 형성시킨 표면 전극을 갖는 소자를 배제하는 것은 아니다.
그리고, 본 발명의 전력용 반도체 장치의 효과를 현저히 발휘시키기 위한 매우 적합한 반도체 재료로서는, 탄화 규소(SiC)를 기재로 하는, 이른바, 와이드 밴드 갭 반도체를 들 수 있다. 와이드 밴드 갭 반도체 재료로는, 탄화규소 이외에도, 질화 갈륨계 재료, 다이아몬드 등이 이용된다.
이것은, 예컨대, 스위칭 소자나 정류 소자로서 기능하는 전력용 반도체 소자(2)에 와이드 밴드 갭 반도체 소자를 이용한 경우, 종래부터 이용되어 온 규소로 형성된 소자보다 전력 손실이 낮기 때문에, 전력용 반도체 장치의 고효율화가 가능해진다. 또, 내전압성이 높고, 허용 전류 밀도도 높기 때문에, 전력용 반도체 장치의 소형화가 가능해진다. 아울러 와이드 밴드 갭 반도체 소자는 내열성이 높기 때문에, 고온 동작이 가능하고, 방열 부재(9)의 소형화나, 수냉부의 공냉화도 가능해지므로, 전력용 반도체 장치를 더욱 소형화시킬 수 있다.
그러나, SiC 소자는 종래의 Si 소자보다 고온에 견딜 수 있다고 하는 특징이 있기 때문에, 이러한 전력용 반도체 소자(2)를 실장한 전력용 반도체 장치의 사용 온도 환경은 종래보다 더 고온의 온도 영역에 이를 가능성이 있다. 따라서, 방열성의 중요도가 점점 더 증대하고, 본 발명에 의한 방열성이 높고, 소형화할 수 있는 효과가 보다 현저하게 나타난다.
즉, 와이드 밴드 갭 반도체의 특성을 살려 소형화나 고효율화를 진행시켜도 전력용 반도체 장치의 히트 사이클 내성, 파워 사이클 내성을 향상시켜, 전력용 반도체 장치의 장기 수명화를 실현할 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 효과를 발휘하는 것에 의해, 와이드 밴드 갭 반도체의 특성을 살릴 수 있게 된다.
1 : 전력용 반도체 장치 2 : 전력용 반도체 소자
21C : 주전력용 전극(소자 전극) 21E : 이면 전극
3 : 인터포저 기판(프린트 기판) 3a : 개구부
31 : 기재 32 : 전극 패턴
32p : 본딩 전극(제 2 접합부) 32j : 접합 전극(제 2 접합부)
33 : 이면측 전극 패턴(전극부) 34 : 관통 구멍의 전극(전극부)
35 : 솔더 레지스트 4 : 히트 스프레더(전열판)
4s : 지지부 4p : 돌출부
5 : 본딩 와이어(배선 부재) 8 : 절연층
9 : 방열 부재 51 : 전극 부재(배선 부재)
51f : 저부(평탄부) 51t : 단자부

Claims (17)

  1. 실장면의 반대쪽 면에, 절연층을 개재하여 방열 부재가 접합되는 전열판과,
    상기 전열판의 실장면에 대하여, 소정의 간격을 두고 대향하도록 배치되고, 상기 전열판에의 대향면의 반대쪽 면에 전극 패턴이 형성되고, 또한 상기 전극 패턴의 근방에 개구부가 마련된 프린트 기판과,
    상기 전열판과 상기 프린트 기판 사이에 배치되고, 이면이 상기 전열판의 실장면에 접합된 전력용 반도체 소자와,
    상기 전력용 반도체 소자의 표면에 형성된 소자 전극의 제 1 접합부에 일단이 접합되고, 타단이 상기 전극 패턴의 제 2 접합부에 접합된 배선 부재
    를 구비하되,
    상기 소자 전극으로부터 상기 프린트 기판을 향해 상기 실장면의 수직 방향으로 연장되는 공간에, 상기 제 2 접합부의 적어도 일부가 들어가고, 또한 상기 개구부로부터 상기 소자 전극을 향해 상기 수직 방향으로 연장되는 공간에, 상기 제 1 접합부가 포함되도록 상기 전극 패턴과 상기 개구부가 배치되어 있는
    것을 특징으로 하는 전력용 반도체 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배선 부재는 본딩용 와이어이고,
    상기 개구부는 상기 와이어를 상기 제 1 접합부에 본딩하기 위한 와이어 본드의 접합 길이보다 큰 폭을 갖는
    것을 특징으로 하는 전력용 반도체 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 배선 부재는 상기 제 1 접합부와 초음파 접합하기 위한 평탄부와, 상기 제 2 접합부와 땜납 접합하기 위한 단자부가 마련된 전극 부재인 것을 특징으로 하는 전력용 반도체 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전열판의, 서로 대향하는 양 단부에, 각각 상기 실장면으로부터 상기 프린트 기판을 향해 들어올려져, 상기 프린트 기판을 지지하는 지지부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전력용 반도체 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 전열판의, 서로 대향하는 양 단부에, 각각 상기 실장면으로부터 상기 프린트 기판을 향해 들어올려져, 상기 프린트 기판을 지지하는 지지부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전력용 반도체 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 서로 대향하는 양 단부에 형성된 지지부 중, 적어도 한쪽의 지지부에는 상기 프린트 기판에 마련된 관통 구멍 내를 관통하여 제 2 면 쪽으로 노출되는 돌출부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전력용 반도체 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 서로 대향하는 양 단부에 형성된 지지부 중, 적어도 한쪽의 지지부에는 상기 프린트 기판에 마련된 관통 구멍 내를 관통하여 제 2 면 쪽으로 노출되는 돌출부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전력용 반도체 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력용 반도체 소자는 이면에도 전극이 형성된 종형(縱型) 반도체 소자이며,
    상기 전열판과 상기 전극 패턴의 다른 접합부가, 상기 개구부를 개재하여 배선 부재에 의해 전기 접속되어 있는
    것을 특징으로 하는 전력용 반도체 장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 전력용 반도체 소자는 이면에도 전극이 형성된 종형 반도체 소자이며,
    상기 전열판과 상기 전극 패턴의 다른 접합부가, 상기 개구부를 개재하여 배선 부재에 의해 전기 접속되어 있는
    것을 특징으로 하는 전력용 반도체 장치.
  10. 제 4 항에 있어서,
    상기 전력용 반도체 소자는 이면에도 전극이 형성된 종형 반도체 소자이며,
    상기 프린트 기판에 형성된 전극부와 상기 지지부가 전기 접속되어 있는
    것을 특징으로 하는 전력용 반도체 장치.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 전력용 반도체 소자는 이면에도 전극이 형성된 종형 반도체 소자이며,
    상기 프린트 기판에 형성된 전극부와 상기 지지부가 전기 접속되어 있는
    것을 특징으로 하는 전력용 반도체 장치.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 전력용 반도체 소자는 이면에도 전극이 형성된 종형 반도체 소자이며,
    상기 프린트 기판에 형성된 전극부와 상기 지지부가 전기 접속되어 있는
    것을 특징으로 하는 전력용 반도체 장치.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 전력용 반도체 소자는 이면에도 전극이 형성된 종형 반도체 소자이며,
    상기 프린트 기판에 형성된 전극부와 상기 지지부가 전기 접속되어 있는
    것을 특징으로 하는 전력용 반도체 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 전열판은 전기적으로 절연된 복수의 독립판으로 이루어지고,
    상기 복수의 독립판에는 각각 상기 배선 부재가 접합된 전력용 반도체 소자를 포함한 복수의 전력용 반도체 소자가 나뉘어져 실장되어 있고,
    상기 복수의 전력용 반도체 소자 중, 상이한 독립판에 실장된 전력용 반도체 소자끼리가 해당 전열판과 상기 프린트 기판의 사이에 배치된 다른 배선 부재로 전기 접속되어 있는 것을 특징으로 하는
    전력용 반도체 장치.
  15. 제 2 항에 있어서,
    상기 전열판은 전기적으로 절연된 복수의 독립판으로 이루어지고,
    상기 복수의 독립판에는 각각 상기 배선 부재가 접합된 전력용 반도체 소자를 포함한 복수의 전력용 반도체 소자가 나뉘어져 실장되어 있고,
    상기 복수의 전력용 반도체 소자 중, 상이한 독립판에 실장된 전력용 반도체 소자끼리가 해당 전열판과 상기 프린트 기판의 사이에 배치된 다른 배선 부재로 전기 접속되어 있는 것을 특징으로 하는
    전력용 반도체 장치.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력용 반도체 소자는 와이드 밴드 갭 반도체 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전력용 반도체 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 와이드 밴드 갭 반도체 재료는 탄화 규소, 질화 갈륨계 재료 및 다이아몬드 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전력용 반도체 장치.
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