KR101876237B1 - 파워 모듈 및 그 제조 방법 - Google Patents

파워 모듈 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101876237B1
KR101876237B1 KR1020150179124A KR20150179124A KR101876237B1 KR 101876237 B1 KR101876237 B1 KR 101876237B1 KR 1020150179124 A KR1020150179124 A KR 1020150179124A KR 20150179124 A KR20150179124 A KR 20150179124A KR 101876237 B1 KR101876237 B1 KR 101876237B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power module
substrate
integrated circuit
lower substrate
spacing
Prior art date
Application number
KR1020150179124A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170071142A (ko
Inventor
정무수
고문기
Original Assignee
현대오트론 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대오트론 주식회사 filed Critical 현대오트론 주식회사
Priority to KR1020150179124A priority Critical patent/KR101876237B1/ko
Publication of KR20170071142A publication Critical patent/KR20170071142A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101876237B1 publication Critical patent/KR101876237B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
    • H01L23/3675—Cooling facilitated by shape of device characterised by the shape of the housing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495—Lead-frames or other flat leads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—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
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/2612—Auxiliary members for layer connectors, e.g. spacers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—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
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/33—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of a plurality of layer connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—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
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

파워 모듈이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 모듈은 하부 기판, 상기 하부 기판의 상부면에 배치된 집적 회로, 상기 집적 회로의 상부면에 배치된 스페이서, 상기 스페이서의 상부면에 배치된 제1 상부 기판 및 제2 상부 기판 및 상기 상부 기판의 하단부 및 상기 하부 기판의 상단부 사이에 형성된 이격 방지부 포함한다.

Description

파워 모듈 및 그 제조 방법{POWER MODULE AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}
본 발명은 파워 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파워 모듈의 내부를 관통하는 이격 방지부를 형성하여 고온의 환경에서도 내부 소자들이 서로 다른 열팽창률에 의해 상호 이격되는 현상을 방지할 수 있는 파워 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근 내연 엔진과 전기 자동차의 배터리 엔진을 동시에 장착하여 기존의 일반 차량에 비해 연비 및 유해가스 배출량을 획기적으로 줄일 수 있는 차세대 자동차인 하이브리드 자동차(Hybrid Car)에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
하이브리드 자동차는 배터리로부터 전력을 공급받아 차륜에 동력을 전달하는 모터를 제어하는 것이 핵심 기술로 다뤄진다. 하이브리드 자동차의 모터는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 통해 3상 교류 전압으로 구동되는데, 모터를 구동시키는 파워모듈은 고전압, 고전류 조건 하에서 동작하게 된다.
따라서, 모터를 안정적으로 구동시키기 위해서는 이를 구동하는 파워 모듈을 안정적으로 냉각시키는 것이 매우 중요하다.
도 1은 종래 양면 냉각구조 파워 모듈을 설명하기 위한 파워 모듈의 단면도이다.
종래 기술에 따른 양면 냉각구조 파워 모듈(10)은 상·하부 표면에 히트 싱크 및 기판 역할을 해주는 DCB(Direct Copper Bonding)(11a, 11b)가 있다. DCB(11a, 11b)는 높은 열전도율을 갖는 소자로 파워 모듈(10) 내부에서 발생되는 열을 외부로 방출하는 역할을 한다.
파워 모듈(10)의 각 소자들은 솔더링(soldering)을 통해 접합되어 있으며, 각 소자들에 대한 솔더링이 완료되면 파워 모듈(10)의 내부 빈 공간을 수지(13)로 채우게 된다.
상술한 바와 같이 파워 모듈(10)은 고전압, 고전류 환경에서 사용되므로 고온의 환경에 자주 노출된다. 이때, 파워 모듈(10) 내부를 구성하는 소자들의 열팽창계수의 차이에 의해 각 소자들의 사이가 이격되는 박리 현상이 발생하게 된다.
예를 들어, 히트 스프레더 역할을 하는 스페이서(15)와 수지(13)의 경우 서로 다른 열팽창 계수를 가지므로, 파워 모듈(10)의 내부가 올라가면 수지(13)와 스페이서(15) 사이가 이격되는 박리 현상이 발생하게 된다.
이러한 박리 현상은 파워 모듈(10)의 동작 특성에 영향을 주어 제품의 신뢰성을 하락시키게 된다. 이에, 고온의 환경에서 발생되는 박리 현상을 최소화할 수 있는 새로운 구조의 파워 모듈에 대한 필요성이 대두되었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 내부 소자들이 서로 다른 열팽창 계수에 의해 박리되는 현상을 방지할 수 있는 파워 모듈 구조를 제공하는데 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 모듈을, 하부 기판, 상기 하부 기판의 상부면에 배치된 집적 회로, 상기 집적 회로의 상부면에 배치된 스페이서, 상기 스페이서의 상부면에 배치된 상부 기판, 기 상부 기판의 하단부 및 상기 하부 기판의 상단부사이에 형성된 이격 방지부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하부 기판 상부면에 배치되어 상기 집적 회로와 전기적으로 연결되는 복수의 리드 프레임을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 파워 모듈 내부에 주입된 몰드 컴파운드를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 이격 방지부는, 상기 이격 방지부의 너비 방향의 단면이 원의 형상이 되도록 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파워 모듈의 제조 방법은, 하부 기판의 상부면에 복수의 집적 회로를 적층하는 단계, 상기 복수의 집적 회로 상부면 각각에 스페이서를 적층하는 단계, 상기 스페이서의 상부면들에 상부 기판의 일부를 적층하는 단계 및 상기 상부 기판의 하단부 및 상기 하부 기판의 상단부사이를 식각하여 이격 방지부를 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 금속층인 상기 상부 기판의 잔여 부분을 적층하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스페이서의 상부면들에 상부 기판을 적층하는 단계는, 하부 기판 상부면에 배치되어 상기 집적 회로와 전기적으로 연결되는 복수의 리드 프레임을 상기 하부 기판의 상부면에 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 파워 모듈 내부 및 상기 이격 방지부 내부에 몰드 컴파운드를 주입하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상기 이격 방지부를 형성하는 단계는, 상기 이격 방지부의 너비 방향의 단면이 원의 형상이 되도록 상기 이격 방지부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 모듈 및 그 제조 방법에 따르면 고온의 환경에서도 파워 모듈의 내부 소자들이 상호 이격되지 않도록 할 수 있다는 효과를 달성할 수 있다.
또한, 고온의 환경에서도 안정적으로 모터를 제어하는 파워 모듈을 제공할 수 있다는 효과를 달성할 수 있다.
도 1은 종래 양면 냉각구조 파워 모듈을 설명하기 위한 파워 모듈의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 다른 파워 모듈의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 모듈의 단면도이다.
도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 모듈을 제조하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
또한, 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함될 수 있다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 다른 파워 모듈의 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파워 모듈(100)은 하이브리드 자동차의 모터를 구동하는 모듈이나 이에 한정되지 않으며 다른 기능을 수행하는 모듈일 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파워 모듈(100) 외부에는 내부에서 발생된 열을 외부로 방출하는 상부 기판(150)이 구비되어 있을 수 있다. 도 1에는 파워 모듈(100)의 상부에만 기판 구비되어 있는 것으로 도시하였으나 하부에도 기판 구비되어 있을 수 있다.
상부 기판(150)은 방열판으로서의 기능을 수행할 뿐만 아니라 파워 모듈(100)을 구비하는 각종 소자들이 장착되는 기판으로서의 역할도 수행한다.
파워 모듈(100)의 내부 중앙부에는 이격 방지부(미도시)가 형성되어 있다. 이격 방지부(미도시)는 파워 모듈(100)이 고온의 환경에 노출되었을 때, 파워 모듈(100) 내부에 구비된 소자들이 이격되지 않도록 하는 역할을 수행한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 이격 방지부에는 수지와 같은 몰드 컴파운드가 충진되어 있는바, 고온의 환경에서 내부 소자들이 팽창하는 것을 억제할 수 있게 되는 것이다.
한편, 파워 모듈(100) 내부에는 모터를 제어하기 위한 각종 소자(미도시), 파워 모듈(100)의 상부면과 하부면이 소정의 간격을 갖도록 파워 모듈(100) 내부를 지지하는 스페이서(미도시)를 포함할 수 있다.
또한, 파워 모듈(100)의 내부 빈 공간에는 수지와 같은 몰드 컴파운드가 충진되어 있을 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 모듈의 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파워 모듈(100)은 하부 기판(110), 집적 회로(120), 스페이서(130), 리드 프레임(140), 상부 기판(150), 몰드 컴파운드(160), 땜납(170) 및 이격 방지부(180)를 포함한다.
하부 기판(110) 및 상부 기판(150)은 파워 모듈(100)의 상하부 외면에 부착되어 내부 소자를 보호하고 내부에서 발생된 열을 외부로 방출되는 역할을 수행한다. 이를 위해 하부 기판(110) 및 상부 기판(150)의 표면에는 열전도율이 높은 금속층이 형성되어 있을 수 있다.
이는 하부 기판(110) 및 상부 기판(150)이 균일한 열 분포를 갖도록 하기 위함이다. 따라서, 파워 모듈(100)이 동작할 때 발생하는 급격한 온도 변화에 저항성을 갖게 할 수 있다.
하부 기판(110) 및 상부 기판(150)의 표면에 형성된 금속층은 활성화금속법(AWC : Active Metal-brazed Copper)으로 형성된 구리층일 수 있으나 이에 한정되지 않으며 DPC(Direct Plated Copper), DBC(Direc Bonded Copper) 등으로 형성된 금속층일 수도 있다.
또한, 하부 기판(110) 및 상부 기판(150)은 표면에 도체 패턴을 형성할 수 있는 절연 재료로 구현될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 다른 하부 기판(110) 및 상부 기판(150)의 표면에는 구리의 박(箔)으로 배선이 되어 집적회로나 저항 등의 전기 부품을 장치해 사용할 수 있다.
집적 회로(120)는 모터를 구동을 제어하는데 필요한 소자들이 집적화된 회로이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 집적 회로(120)에는 다수의 능동소자 및 수동 소자들이 초소형으로 집적되어 서로 분리될 수 없는 구조로 형성된 기능 소자이다.
다만, 집적 회로(120)에는 모터의 동작을 제어하는데 필요한 소자 뿐만 아니라 다른 다양한 기능을 수행할 수 있는 소자들이 집적되어 있을 수도 있다.
스페이서(130)는 파워 모듈(100) 내부에서 하부 기판(110) 및 상부 기판(150) 사이를 지탱한다. 구체적으로, 하부 기판(110)의 상부에 형성된 집적 회로(120)의 상부면 및 상부 기판(150) 사이에 땜납(170)으로 그 사이에 빈 공간이 형성되도록 한다.
리드 프레임(140)은 하부 기판(110)의 상부면에 배치되어 집적 회로(120)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 파워 모듈(100)을 외부 회로에 고정시켜 주는 버팀대로서의 역할도 수행한다. 본 발명의 일 실시예에 다른 리드 프레임(140)은 니켈, 철합금, 동합금 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 다른 범용적인 재질로 구현될 수 있음은 물론이다.
한편, 스페이서(130)에 의해 빈 공간이 형성된 파워 모듈(100) 내부에는 수지와 같은 몰드 컴파운드(160)가 주입될 수 있다.
이격 방지부(180)는 파워 모듈(100) 내부 중앙부에 형성되며, 몰드 컴파운드와 같은 수지로 충진되어 있다.따라서, 열팽창 계수가 서로 다른 파워 모듈(100)의 내부 소자들이 고온의 환경에서 팽창하여 상호간에 이격되는 현상을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이격 방지부(180)는 파워 모듈(100)의 너비 방향의 단면이 원의 형상이 되도록 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않으며 다양한 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 모듈(100) 내부에는 이격 방지부(180)가 형성되고 이격 방지부(180) 내부가 몰드 컴파운드로 충진되어 있는바, 고온의 환경에서 내부 소자 사이가 이격되는 현상을 방지할 수 있다는 효과를 달성할 수 있다.
이하에서는 상술한 파워 모듈을 생성하는 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 4a 내지 4f는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 모듈을 제조하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 모듈의 제조 방법에 사용되는 하부 기판(110)을 나타낸 단면도이다. 도 4a에 도시된 하부 기판(110)은 금속층, 비절연층 및 금속층을 순차적으로 적층하여 형성할 수 있다.
도 4b에 나타낸 공정에서는 집적 회로(120)를 하부 기판(110) 상부면에 배치한다. 이때, 집적 회로(120)는 땜납(170)으로 하부 기판(110) 상부면에 부착될 수 있다.
또한, 하부 기판(100)의 상부 면에는 리드 프레임(140)이 배치될 수도 있다.
도 4c에 나타낸 공정에서는 집적 회로(120) 상부면에 스페이서(130)를 배치한다. 마찬가지로, 스페이서(130)도 땜납(170)으로 집적 회로(120) 상부면에 부착될 수 있다.
도 4d에 나타낸 공정에서는 상부 기판(150)의 일부를 적층하여 파워 모듈(100) 내부 중앙부에 이격 방지부(180)를 형성한다.
구체적으로, 하부 기판(110)의 상단부에서부터 상부 기판의 하단부를 식각하여 파워 모듈(100)의 내부중앙부에 이격 방지부(180)를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 도 4d에 도시된 이격 방지부(180)는 물리적으로 파워 모듈(100)의 내부를 식각하여 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 화학적으로 파워 모듈(100)의 내부를 식각하여 형성할 수도 있다.
도 4e에 나타낸 공정에서는 상부 기판(150)의 잔여 부분이 배치된다. 상부 기판(150)의 잔여 부분은 상술한 바와 같이 활성화금속법(AWC : Active Metal-brazed Copper)으로 형성된 구리층일 수 있으나 이에 한정되지 않으며 DPC(Direct Plated Copper), DBC(Direc Bonded Copper) 등으로 형성된 금속층일 수도 있다.
도 4f에 나타낸 공정에서는 수지와 같은 몰드 컴파운드(160)를 파워 모듈(100)의 내부 빈 공간 및 이격 방지부(180)에 주입한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 몰드 컴파운드(160)는 수지일 수 있으나 이에 한정되지 않으며 다른 비절연 물질을 주입할 수도 있다.
본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
파워 모듈(100) 하부 기판(110)
집적 회로(120) 스페이서(130)
리드 프레임(140) 상부 기판(150)
몰드 컴파운드(160) 땜납(170)
이격 방지부(180)

Claims (9)

  1. 파워 모듈에 있어서,
    하부 기판;
    상기 하부 기판의 상부면에 배치된 집적 회로;
    상기 집적 회로의 상부면에 배치된 스페이서;
    상기 스페이서의 상부면에 배치된 상부 기판; 및
    상기 상부 기판의 하단부 및 상기 하부 기판의 상단부사이를 식각하여 상기 파워 모듈의 내부 중앙부에 형성되고, 상기 스페이서에 의하여 지탱되며, 상기 집적 회로에 포함된 내부 소자들이 고온의 환경에서 팽창하여 상호간이 이격되는 것을 방지하는 이격 방지부를 포함하는
    파워 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부 기판의 상부면에 배치되어 상기 집적 회로와 전기적으로 연결되는 복수의 리드 프레임을 더 포함하는 파워 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    파워 모듈 내부에 주입된 몰드 컴파운드를 더 포함하는 파워 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이격 방지부는,
    상기 이격 방지부의 너비 방향의 단면이 원의 형상이 되도록 형성된 파워 모듈.
  5. 파워 모듈의 제조 방법에 있어서,
    하부 기판의 상부면에 복수의 집적 회로를 적층하는 단계;
    상기 복수의 집적 회로 상부면 각각에 스페이서를 적층하는 단계;
    상기 스페이서의 상부면들에 상부 기판의 일부를 적층하는 단계; 및
    상기 상부 기판의 하단부 및 상기 하부 기판의 상단부사이를 식각하여 상기 파워 모듈의 내부 중앙부에 이격 방지부를 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 이격 방지부는 상기 집적 회로에 포함된 내부 소자들이 고온의 환경에서 팽창하여 상호간이 이격되는 것을 방지하는 것인,
    파워 모듈의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    금속층인 상기 상부 기판의 잔여 부분을 적층하는 단계를 더 포함하는 파워 모듈의 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 스페이서의 상부면들에 상부 기판을 적층하는 단계는,
    하부 기판 상부면에 배치되어 상기 집적 회로와 전기적으로 연결되는 복수의 리드 프레임을 상기 하부 기판의 상부면에 배치하는 단계를 더 포함하는 파워 모듈의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    파워 모듈 내부 및 상기 이격 방지부 내부에 몰드 컴파운드를 주입하는 단계를 더 포함하는 파워 모듈의 제조 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 이격 방지부를 형성하는 단계는,
    상기 이격 방지부의 너비 방향의 단면이 원의 형상이 되도록 상기 이격 방지부를 형성하는 단계를 포함하는 파워 모듈의 제조 방법.
KR1020150179124A 2015-12-15 2015-12-15 파워 모듈 및 그 제조 방법 KR101876237B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150179124A KR101876237B1 (ko) 2015-12-15 2015-12-15 파워 모듈 및 그 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150179124A KR101876237B1 (ko) 2015-12-15 2015-12-15 파워 모듈 및 그 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170071142A KR20170071142A (ko) 2017-06-23
KR101876237B1 true KR101876237B1 (ko) 2018-07-10

Family

ID=59283376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150179124A KR101876237B1 (ko) 2015-12-15 2015-12-15 파워 모듈 및 그 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101876237B1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230053389A (ko) 2021-10-14 2023-04-21 현대자동차주식회사 파워 모듈
KR20230131024A (ko) 2022-03-04 2023-09-12 현대자동차주식회사 차량용 파워 모듈 및 이의 제조 방법
KR20240028223A (ko) 2022-08-24 2024-03-05 현대자동차주식회사 차량용 파워 모듈
KR20240036981A (ko) 2022-09-14 2024-03-21 현대자동차주식회사 차량용 파워 모듈
KR20240042843A (ko) 2022-09-26 2024-04-02 현대자동차주식회사 차량용 파워 모듈
KR20240042844A (ko) 2022-09-26 2024-04-02 현대자동차주식회사 차량용 파워 모듈 및 이의 제조 방법
KR20240052447A (ko) 2022-10-14 2024-04-23 현대자동차주식회사 파워 모듈

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100120006A (ko) * 2009-05-04 2010-11-12 삼성전기주식회사 전력 모듈 패키지
JP2012089851A (ja) * 2003-09-05 2012-05-10 Renesas Electronics Corp 半導体装置
JP2012199400A (ja) * 2011-03-22 2012-10-18 Nichicon Corp パワーモジュール
KR20140031225A (ko) * 2011-03-24 2014-03-12 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤 태양 전지 모듈, 태양 전지 모듈의 제조 방법, 도전성 접착제
JP2014103284A (ja) * 2012-11-21 2014-06-05 Nippon Inter Electronics Corp パワー半導体モジュールおよびその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012089851A (ja) * 2003-09-05 2012-05-10 Renesas Electronics Corp 半導体装置
KR20100120006A (ko) * 2009-05-04 2010-11-12 삼성전기주식회사 전력 모듈 패키지
JP2012199400A (ja) * 2011-03-22 2012-10-18 Nichicon Corp パワーモジュール
KR20140031225A (ko) * 2011-03-24 2014-03-12 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤 태양 전지 모듈, 태양 전지 모듈의 제조 방법, 도전성 접착제
JP2014103284A (ja) * 2012-11-21 2014-06-05 Nippon Inter Electronics Corp パワー半導体モジュールおよびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170071142A (ko) 2017-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101876237B1 (ko) 파워 모듈 및 그 제조 방법
US9390996B2 (en) Double-sided cooling power module and method for manufacturing the same
US9013877B2 (en) Power semiconductor device
US11810887B2 (en) Double-sided cooling type power module and manufacturing method therefor
US8872332B2 (en) Power module with directly attached thermally conductive structures
JP5351107B2 (ja) コンデンサの冷却構造およびインバータ装置
US9306020B2 (en) Power module and method of manufacturing the power module
CN110021590B (zh) 电源芯片集成模块、其制造方法及双面散热电源模块封装
US9524929B2 (en) Semiconductor module package and method of manufacturing the same
US9852962B2 (en) Waterproof electronic device and manufacturing method thereof
EP2963683B1 (en) Module, module assembly, and module manufacturing method
JP2000245170A (ja) 半導体モジュールとそれを用いた電力変換装置及びその製法
JP2011114176A (ja) パワー半導体装置
CN105493272A (zh) 半导体模块、半导体装置以及汽车
KR101321277B1 (ko) 전력 모듈 패키지 및 그 제조방법
US10283475B2 (en) Power module assembly with dual substrates and reduced inductance
WO2016031317A1 (ja) パワー半導体装置及びパワー半導体装置の製造方法
JP6945418B2 (ja) 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP5078290B2 (ja) パワー半導体モジュール
US20150270201A1 (en) Semiconductor module package and method of manufacturing the same
US20140111944A1 (en) Heat dissipation structure for multilayer board and method of manufacturing the structure
JP2018181959A (ja) 電力用半導体装置およびその製造方法、ならびに電力変換装置
WO2020184053A1 (ja) 半導体装置
KR20180087330A (ko) 파워 모듈의 양면 냉각을 위한 금속 슬러그
KR20170069365A (ko) 직접 냉각식 파워모듈 및 그 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant