WO2007129486A1 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

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Hiroki Sekiya
Toshiharu Oobu
Ryuichi Morikawa
Gou Ninomiya
Hiroyuki Hiramoto
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Kabushiki Kaisha Toshiba
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Definitions

  • the present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same, and more particularly to a cooling technique for a power semiconductor device such as a power transistor, a thyristor, a power module, and a power IC applied to an inverter.
  • a power semiconductor device such as a power transistor, a thyristor, a power module, and a power IC applied to an inverter.
  • Inverter-controlled power devices such as home appliances, energy-saving direct drives or intelligent actuators, vehicle motor drives, etc.
  • power semiconductor devices collectively called power devices such as power ICs and power modules Is used! /
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional general semiconductor device.
  • This semiconductor device usually includes a resin case 101 made of a resin such as polyphenylene sulfide or polybutylene terephthalate, and a heat sink 102 made of a metal such as copper, a copper alloy, or a metal matrix composite.
  • a combined container is formed, and parts including semiconductor elements are contained inside the container.
  • the heat radiating plate 102 is further attached to the cooler 103 via a heat conductive grease 112. Adhesion with the heat conductive grease 112 is maintained by screwing the heat sink 102 and the cooler 103 to each other.
  • an insulating substrate 104 is soldered, and a semiconductor element 106 and a bonding wire 107, which are circuit components, are arranged via a conductive foil 105 on the insulating substrate 104. Further, an external connection terminal 108 having one end connected to the semiconductor element 106 through a bonding wire 107 and the other end led to the outside is provided.
  • the inside of the resin case 101 is filled with a silicone resin, an epoxy resin, and a sealing resin 109 having other resin material power.
  • the sealing resin 109 is further sealed with a solid resin 110 such as an epoxy resin, and a terminal holder 111 having the same or different material force as the resin case is fixed on the solid resin 110. .
  • the solid resin 110 may be omitted, and the terminal holder 111 may be disposed as a lid on the entire surface of the resin case 101.
  • a semiconductor device having relatively excellent electrical characteristics and reliability is realized.
  • the semiconductor element 106 exceeds 100 ° C and is used at a high voltage (kV class)
  • the semiconductor element 106 and the heat sink As the insulating substrate 104 provided between the heat sink 102 and the insulating substrate 104, it is necessary to use a material having a high insulation property that quickly releases the heat generated by the semiconductor element 106 to the heat sink 102. For this reason, in the conventional semiconductor device shown in FIG.
  • a ceramic material such as aluminum nitride having excellent thermal conductivity and insulating properties is used as the insulating substrate 104, and the space between the heat sink 102 and the cooler 103 is used.
  • the heat conductive grease 112 is interposed between the heat sink 102 and the cooler 103 so that heat is efficiently released.
  • the heat conductive grease 112 interposed between the heat sink 102 and the cooler 103 is provided by mounting screws provided around the semiconductor device.
  • the heat sink 102 is brought into pressure contact with the cooler 103.
  • the contact heat resistance becomes non-uniform due to non-uniform pressure due to differences in screw tightening force, deformation of the heat sink 102, the cooler 103, or both.
  • the insulating substrate 104 is thin and has a small heat capacity, the effect of diffusing heat generated in the semiconductor element 106 cannot be expected. For this reason, there is a problem that the thermal resistance at the time of transient becomes large and the transient temperature rise becomes large especially at the time of starting the semiconductor device in which the temperature rise of the semiconductor element 106 becomes large. Further, when the contact thermal resistance temporarily increases between the heat radiating plate 102 and the cooler 103 as described above, there is a problem that the temperature rise increases and the cooling efficiency decreases.
  • the heat sink 102 is deformed due to a difference in thermal expansion caused by heat generation during operation of the semiconductor device.
  • the distance between the heat sink 102 and the cooler 103 is larger than the thickness of the thermal conductive grease 112 applied during assembly, and when the operation stops or heat generation is small, sometimes the deformation is restored to the original distance. When it comes back, it repeats. By repeating this, a phenomenon is seen in which the heat conductive grease 112 gradually pushes out the contact surface force.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a structure of a portion where a semiconductor element of a semiconductor device disclosed in Japanese Patent Publication No. 2005-348529 is mounted.
  • a plurality of semiconductor elements 106 are soldered to a plurality of conductors 13 to 15, and the conductors 13 to 15 are joined to a heat sink 11 via an insulator 12.
  • the conductors 13 to 15 are directly joined to the heat sink 11 via the sheet-like insulator 12, thus, the contact thermal resistance does not increase as in the conventional semiconductor device, and the thermal resistance is halved.
  • the double-sided force of the semiconductor element 106 is also cooled, so that a cooling effect twice that of the conventional semiconductor device described above can be obtained.
  • the thermal time constant is increased by the effect of the heat capacity due to the thickness of the conductors 13 to 15, so that the transient thermal resistance is reduced, and the effect of suppressing the temperature rise at start-up is obtained, and the total cooling performance is greatly improved. Yes.
  • the semiconductor device disclosed in Japanese Patent Publication No. 2005-348529 has the following problems. That is, during the operation of the semiconductor device, the temperature of the conductors 13 to 15 rises as the semiconductor element 106 generates heat. However, the expansion deformation of the conductors 13 to 15 due to the temperature rise is caused by the solder joining the semiconductor element 106 and the conductors 13 to 15 or the insulator 12 provided between the conductors 13 to 15 and the heat sink 11. There is a problem that it acts as repetitive thermal stress to reduce the life of the joint between the conductors 13 to 15 and the semiconductor element 106 and the insulator 12.
  • An object of the present invention is to provide a semiconductor device having excellent reliability by improving cooling performance and enhancing durability, and a method for manufacturing the semiconductor device.
  • a first aspect of the semiconductor device includes a semiconductor element having a positive electrode side surface and a negative electrode side surface, the positive electrode side surface and the negative electrode side surface of the semiconductor element. And a plurality of conductors joined to each other and a joint surface between the semiconductor element and the plurality of conductors.
  • a heat dissipating plate disposed so as to cross and dissipating heat of the semiconductor element; and an insulator that joins the heat dissipating plate and the plurality of conductors; It is comprised from the heat conductive insulator arrange
  • the thermally conductive insulator is made of a resin containing a thermally conductive inorganic filler, and the flexible insulator is a rubber-like elastic resin. Consists of.
  • an adhesive resin layer is provided between the insulator and the plurality of conductors.
  • an insulating grease is provided around the plurality of conductors so as to cover and fix the insulator.
  • a semiconductor element having a positive electrode side surface and a negative electrode side surface, and a plurality of the semiconductor elements bonded to the positive electrode side surface and the negative electrode side surface, respectively.
  • a first heat radiating plate that is disposed so as to intersect a joint surface between the semiconductor element and the plurality of conductors, and that releases heat of the semiconductor element, and the first heat radiating plate and the plurality of conductors.
  • a first insulator that joins the plurality of conductors a second heat radiating plate that is disposed so as to face the first heat radiating plate across the plurality of conductors, and that releases the heat of the semiconductor element, and the second heat radiating plate, A second insulator that joins the plurality of conductors.
  • a sixth invention is the metal body according to the fifth invention, wherein the first heat radiating plate and the second heat radiating plate are joined so as to surround the plurality of conductors joined to the semiconductor element. Is provided.
  • each of the positive electrode side surface and the negative electrode side surface of a semiconductor element having a positive electrode side surface and a negative electrode side surface is provided.
  • a conductor joining step for joining a plurality of conductors, a heat dissipating plate disposed so as to intersect a joining surface between the semiconductor element and the plurality of conductors, and releasing the heat of the semiconductor element; and the plurality of conductors And an insulating joining step for joining the insulating sheet composed of an adhesive sheet constituting the thermally conductive insulator and a flexible insulator, the insulating joining step using the adhesive sheet,
  • the conductor and the heat sink are bonded inside the portion where the whole of the plurality of conductors faces the heat sink, and then liquid grease is injected into the outer peripheral portion of the adhesive sheet to solidify or harden.
  • the flexible insulator is formed by .
  • the thermally conductive insulator is formed inside the portion facing the entirety of the plurality of conductors, the cooling performance can be improved. Since the flexible insulator is formed in a portion other than the thermally conductive insulator that has a particularly high stress acting on the insulator, the stress can be relaxed and the durability can be improved. As a result, overall reliability can be improved.
  • the resin containing the heat conductive inorganic filler is formed inside the portion facing each of the plurality of conductors, the cooling performance can be improved. Since the rubber-like elastic resin is formed in a portion other than the heat conductive insulator, in which each of the plurality of conductors acts on the insulator, stress is relieved and durability can be improved. As a result, the reliability as a whole can be improved as compared with the invention described in claim 1.
  • the adhesive resin layer is provided between the insulator and the plurality of conductors, the difference in stress state at the joint interface between the insulator and the plurality of conductors is alleviated. Can be made uniform throughout. For this reason, it is possible to improve durability and reliability with respect to a temperature cycle due to heat generation of the semiconductor element and an external environment.
  • the insulating resin that covers and fixes the insulator is provided around the plurality of conductors, the thermal stress generated by the heat generation of the semiconductor element can be buffered by the insulating resin. In addition, durability and reliability against temperature cycles due to heat generation of semiconductor elements and the external environment can be improved. Further, by insulating and sealing the insulator and the plurality of conductors with insulating grease, moisture and impurities can be prevented from entering from the outside, so that the moisture resistance and reliability of the semiconductor device can be improved.
  • the stress balance is achieved by the symmetrical structure centering on the plurality of conductors. It can be taken. For this reason, thermal deformation of the heat sink can be suppressed during the manufacturing process and the operation of the semiconductor device, and the durability against the temperature cycle due to heat generation of the semiconductor element and the external environment can be improved.
  • the first heat dissipation so as to surround the plurality of conductors joined to the semiconductor element. Since a metal body joins between the plate and the second heat sink and this metal body acts as a heat sink, the heat dissipation effect can be further enhanced. As a result, thermal deformation of the heat sink can be suppressed, and durability and reliability against temperature cycles due to heat generation of the semiconductor element and the external environment can be improved.
  • the plurality of conductors and the heat radiating plate are bonded inside the portion facing the heat radiating plate using the adhesive sheet constituting the heat conductive insulator. Thereafter, a liquid insulator is poured into the outer peripheral portion of the thermally conductive insulator and solidified or cured to form a flexible insulator. Therefore, the reliability of the semiconductor device can be improved, the manufacturing process can be facilitated, and the manufacturing time can be shortened, so that the mass productivity of the semiconductor device can be improved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional general semiconductor device.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional semiconductor device disclosed in Japanese Patent Publication No. 2005-348529.
  • FIG. 3 is a sectional view partially showing the structure of the semiconductor device according to Example 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is an external perspective view partially showing the structure of the semiconductor device according to Example 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram comparing the thermal resistance characteristics of the semiconductor device according to Example 1 of the present invention and other semiconductor devices.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view partially showing the structure of the semiconductor device according to Example 2 of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing the elastic modulus characteristics of an insulator used in a semiconductor device according to Example 2 of the present invention.
  • FIG. 8 (a) to FIG. 8 (d) are diagrams for explaining a method for manufacturing a semiconductor device according to Example 3 of the present invention.
  • FIG. 9 is a sectional view partially showing a structure of a semiconductor device according to Example 4 of the present invention.
  • FIG. 10 is a sectional view partially showing a structure of a semiconductor device according to Example 5 of the present invention.
  • FIG. 11 is a sectional view partially showing a structure of a semiconductor device according to Example 6 of the present invention.
  • FIG. 3 is a sectional view partially showing the structure of the semiconductor device according to Example 1 of the present invention
  • FIG. 4 is a partial external perspective view of the structure of the semiconductor device.
  • This semiconductor device includes a semiconductor element 106 having a surface on the positive electrode side and a surface on the negative electrode side, a conductor 13 bonded to the positive electrode side of the semiconductor element 106, a conductor 14 bonded to the negative electrode side, and a conductor 13 and a conductor.
  • a conductor 15 provided in the middle of 14 is provided, and these are configured as one phase, for example, three phases.
  • the intermediate conductor 15 can be omitted.
  • a semiconductor element 106 is disposed between each of the conductors 13 to 15, and each semiconductor element 106 is joined to the conductors 13 to 15.
  • the radiator plate 11 and the conductors 13 to 15 are joined by an insulator 12.
  • the insulator 12 is composed of a thermally conductive insulator 16 disposed inside a portion facing the whole of the conductors 13 to 15 and a flexible insulator 17 disposed on the outer periphery of the conductors 13 to 15.
  • the material of the conductors 13 to 15 is preferably a metal such as copper, and the surface of this metal may be subjected to a plating treatment such as nickel.
  • a plating treatment such as nickel.
  • Each of the conductors 13 to 15 can be further divided into three or more conductors.
  • the semiconductor element 106 for example, various power devices such as IGBT, power MOSFET, power BJT, thyristor, GTO thyristor, SI thyristor, and diode can be used.
  • the semiconductor element 106 may be directly joined to the conductors 13 to 15, and the terminal plate or A buffer plate or the like may be interposed between the semiconductor element 106 and the conductors 13 to 15 for bonding.
  • Joining between the semiconductor element 106 and the conductors 13 to 15 can be performed by, for example, various solders or conductive bests.
  • the semiconductor element 106 for example, various electronic components such as a resistor, a capacitor, and a coil, and a circuit such as a power source may be mounted on the semiconductor device.
  • the semiconductor device can be configured as a simple module on which only the power semiconductor element is mounted.
  • the semiconductor device may include a control circuit such as an nMOS control circuit, a pMOS control circuit, a CMOS control circuit, a bipolar control circuit, a BiCMOS control circuit, and a SIT control circuit.
  • control circuits can be configured to include an overvoltage protection circuit, an overcurrent protection circuit, an overheat protection circuit, and the like.
  • the heat radiating plate 11 for example, copper or a copper alloy and! /, A metal, or a metal material having excellent thermal conductivity such as a metal matrix composite material is used.
  • a resin can be used as the insulator 12.
  • the resin used as the insulator 12 for example, epoxy resin, phenol resin, urethane resin, silicone resin and the like are suitable.
  • the thermally conductive insulator 16 constituting the insulator 12 includes a resin such as epoxy resin, phenol resin, urethane resin, silicone resin, a curing accelerator, a low stress agent, It consists of at least one of a filler, a solvent, a coupling agent that improves the compatibility of the filler with the resin, a release agent that makes it easier to peel off the sheet, and a pigment. Thereby, the thermal conductivity can be adjusted.
  • a resin such as epoxy resin, phenol resin, urethane resin, silicone resin, a curing accelerator, a low stress agent
  • It consists of at least one of a filler, a solvent, a coupling agent that improves the compatibility of the filler with the resin, a release agent that makes it easier to peel off the sheet, and a pigment.
  • the flexible insulator 17 constituting the insulator 12 is made of a resin having flexibility such as urethane resin, silicone resin, etc., and at least one of a flame retardant, a solvent, a release material, and a pigment. It is composed by adding one. Thereby, the elastic modulus and curing temperature can be adjusted.
  • the filler for example, inorganic fillers such as silica, calcium carbonate, alumina, boron nitride, and aluminum nitride can be used alone or in combination.
  • the heat generated by the semiconductor element 106 is bonded to both sides of the semiconductor element 106, as in the semiconductor device disclosed in Japanese Patent Publication No. 2005-348529. It is transmitted to the heat sink 11 from both sides of the semiconductor element 106 through the conductors 13 to 15. For this reason, the thermal efficiency approximately twice that of the conventional general semiconductor device shown in FIG. 1 can be obtained. Further, since the wire bonding process is unnecessary, the manufacturing time can be shortened and the manufacturing yield can be improved. Further, the internal inductance caused by the wire bonding portion can be eliminated.
  • FIG. 5 is a graph showing thermal resistance characteristics of a conventional general semiconductor device, the semiconductor device disclosed in Japanese Patent Publication No. 2005-348529, and the semiconductor device according to Example 1. It is a figure which compares and shows an electricity supply cycle life. As is apparent from FIG. 5, the semiconductor device according to Example 1 of the present invention is more heat-resistant than the conventional general semiconductor device and the semiconductor device disclosed in Japanese Patent Publication No. 2005-348529. The resistance is greatly reduced and the reliability is excellent.
  • the cooling performance is improved and the durability is improved.
  • reliability can be improved, and high performance and small size can be realized.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view partially showing the structure of the semiconductor device according to Example 2 of the present invention.
  • the structure of the insulator 12 is different from that of the semiconductor device according to the first embodiment. That is, the insulator 12 is formed with a plurality of thermally conductive insulators 16 on the inner side of the portion facing each of the conductors 13 to 15, and the outer periphery of each conductor 13 to 15, that is, the heat transfer.
  • a flexible insulator 17 is formed in a portion excluding the conductive insulator 16.
  • a resin containing a heat conductive inorganic filler is used as the heat conductive insulator 16 constituting the insulator 12.
  • a thermally conductive inorganic filler for example, silica, calcium carbonate, alumina, boron nitride, aluminum nitride, and the like are suitable, and a thermally conductive inorganic filler can also be configured by combining these. Note that alumina, boron nitride, aluminum nitride, and the like are preferable when importance is attached to thermal conductivity.
  • the elastic resin for example, synthetic rubber, silicone resin, urethane resin and the like are suitable. Other configurations are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • FIG. 7 is a diagram comparing the elastic modulus characteristics of the high thermal conductivity resin and the rubber-like elastic resin used as the insulator 12 in the semiconductor device according to the second embodiment.
  • rubber-like elastic resin has a lower elastic modulus than that of resin containing heat conductive inorganic filler, so that the stress generated for the same deformation strain is greatly increased. Can be reduced.
  • the effect of relaxing the stress of the flexible insulator 17 can be enhanced as compared with the semiconductor device according to the first embodiment.
  • Example 3 of the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device. Here, an example of manufacturing the semiconductor device according to Example 1 will be described.
  • a heat radiating plate 11 is prepared.
  • a heat conductive adhesive sheet as the heat conductive insulator 16 is placed on the heat sink 11.
  • the thermally conductive adhesive sheet for example, a pre-preda sheet obtained by semi-curing a resin such as epoxy resin or silicone resin with a heat conductive inorganic filler can be used.
  • the heat conductive adhesive sheet is formed by applying a heat conductive inorganic filler combined with a resin such as epoxy resin or silicone resin on the heat sink 11. .
  • the component in which the conductors 13 to 15 are bonded to the semiconductor element 106 is placed on a heat conductive adhesive sheet, and heating and / or pressing are performed. This As a result, the heat radiating plate 11 and the plurality of conductors 13 to 15 are bonded together via the heat conductive insulator 16.
  • liquid resin is injected into the outer peripheral portions of the plurality of conductors 13 to 15 to solidify or harden, thereby forming the flexible insulator 17.
  • liquid resin can be injected using a method such as transfer molding or injection molding. Since other configurations are the same as those of the semiconductor device according to the first embodiment or the second embodiment, description thereof is omitted.
  • the heat radiating plate 11 and the plurality of conductors 13 to 15 use the adhesive sheet to form the heat conductive insulator 16. Therefore, the manufacturing process can be facilitated and the manufacturing time can be shortened. Therefore, the mass productivity of the semiconductor device can be improved.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view partially showing the structure of the semiconductor device according to Example 4 of the present invention.
  • This semiconductor device is configured by adding an adhesive resin layer 18 between the insulator 12 and the conductors 13 to 15 of the semiconductor device according to the first embodiment.
  • the adhesive resin layer 18 for example, a resin having the same configuration as that of the insulator 12 can be used.
  • a resin such as ethylene monomethacrylic acid copolymer, and a phenoxy resin can also be used.
  • the thickness of the adhesive resin layer 18 can be, for example, 10 ⁇ to 50 / ⁇ ⁇ . Since other configurations are the same as those of the semiconductor device according to the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the semiconductor device of Example 4 by disposing the adhesive resin layer 18, the stress state of the bonding interface between the heat conductive insulator 16, the flexible insulator 17, and the conductors 13 to 15 is reduced. Differences are alleviated and can be made uniform throughout. As a result, it is possible to improve durability and reliability against temperature cycles due to heat generation during operation of the semiconductor element 106 and the external environment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view partially showing the structure of the semiconductor device according to Example 5 of the present invention.
  • This semiconductor device is configured by adding an insulating resin 19 that covers and fixes the insulator 12 around the conductors 13 to 15 of the semiconductor device according to the first embodiment.
  • the insulating resin 19 may be filled so as to cover the semiconductor element 106 and the conductors 13 to 15 as long as the insulating resin 19 is filled to a thickness that can cover the surface of the insulator 12.
  • an insulating resin such as epoxy resin is used as a base material, and a resin (generally sealed) combined with a filler such as fused silica powder, quartz powder, glass powder, or short glass fiber is used.
  • a hard resin used as a stopper is suitable, and the insulating resin 19 is filled using a dispenser or the like. Since other configurations are the same as those of the semiconductor device according to the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the thermal stress generated by the heat generated during the operation of the semiconductor element 106 can be buffered by the insulating resin 19, and the semiconductor element 106 can be operated during the operation. Durability and reliability against temperature cycles due to heat generation and external environment can be improved. Furthermore, by insulating and sealing the insulator 12, the conductors 13 to 15, and the like with the insulating resin 19, it is possible to prevent moisture or impurities from entering the external force. As a result, the moisture resistance and reliability of the semiconductor device can be improved.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view partially showing the structure of the semiconductor device according to Example 6 of the present invention.
  • This semiconductor device has a configuration in which the first heat sink 11 and the first insulator 12 are joined by the conductors 13 to 15, and the second heat sink 21 and the second insulator 22 are disposed on the opposing surfaces sandwiching the conductors 13 to 15. Arranged.
  • the semiconductor device according to Example 6 can be further configured to join the first heat radiating plate 11 and the second heat radiating plate 21 with the metal body 20. In this case, the metal body 20 acts as a heat radiator.
  • the cooling efficiency can be further increased by dissipating the heat generated by the semiconductor element 106 also by the double-sided force of the conductors 13-15.
  • the stress balance is achieved by the symmetrical structure with the conductors 13 to 15 as the center, and thermal deformation of the heat sink during the manufacturing process and operation of the semiconductor device can be suppressed.
  • durability and reliability against temperature cycles due to heat generated during operation of the semiconductor element and the external environment can be improved.
  • the present invention can be applied to a semiconductor device that is small and light and requires high conversion efficiency.

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Abstract

　半導体装置は、正極側の面と負極側の面とを有する半導体素子（１０６）と、半導体素子の正極側の面と負極側の面とにそれぞれ接合された複数の導体（１３～１５）と、半導体素子と複数の導体との接合面に交差するように配置されて半導体素子の熱を放出する放熱板（１１）と、放熱板と複数の導体とを接合する絶縁体（１２）を備え、絶縁体は、複数の導体の全体に対向する部分の内側に配置された熱伝導性絶縁体（１６）と前記熱伝導性絶縁体以外の部分に配置された柔軟性絶縁体（１７）とから構成される。

Description

明 細 書
半導体装置およびその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、特にインバータなどに適用さ れるパワートランジスタ、サイリスタ、パワーモジュール、パワー ICなどのような電力用 半導体装置の冷却技術に関する。
背景技術
[0002] 家電機器、省エネダイレクトドライブまたはインテリジェント ·ァクチユエータ、車両モ ータ駆動用などのようなインバータ制御電力機器などには、パワー IC、パワーモジュ ールなどパワーデバイスと総称される電力用半導体装置が用いられて!/、る。
[0003] 図 1は、従来の一般的な半導体装置の構造を示す断面図である。この半導体装置 には、通常、ポリフエ-レンサルファイドまたはポリブチレンテレフタレートなどのような 榭脂から成る榭脂ケース 101と、銅、銅合金または金属基複合材などの金属から成 る放熱板 102とを組み合わせた容器が形成され、容器の内部には半導体素子を含 む部品が納められている。放熱板 102は、さらに、熱伝導性グリース 112を介して冷 却器 103に取り付けられている。放熱板 102と冷却器 103とをネジ止めすることによ つて熱伝導性グリース 112との密着性が保たれて 、る。
[0004] 放熱板 102上には、絶縁基板 104がはんだ接合され、絶縁基板 104上の導電箔 1 05を介して回路部品である半導体素子 106およびボンディングワイヤ 107が配置さ れている。また、一端がボンディングワイヤ 107を介して半導体素子 106に接続され、 他端が外部に導出された外部接続端子 108が設けられている。そして、榭脂ケース 1 01の内部には、シリコーンゲル、エポキシ榭脂、その他の榭脂材料力 なる封止榭 脂 109が充填されている。封止榭脂 109は、さらに、エポキシ榭脂などの固形榭脂 1 10により封止され、この固形榭脂 110上に榭脂ケースと同種または異なる材料力もな る端子ホルダ 111が固定されている。また、固形榭脂 110を省略し、端子ホルダ 111 が榭脂ケース 101の全面に蓋として配置される場合もある。この構造によって、比較 的優れた電気的特性および信頼性を有する半導体装置が実現されている。 [0005] ところで、半導体素子 106の動作温度が 100°Cを越えるような高温であって、かつ 高電圧 (kVクラス)で使用される電力用半導体装置の場合には、半導体素子 106と 放熱板 102との間に設ける絶縁基板 104として、半導体素子 106の発熱を速やかに 放熱板 102に逃がし、かつ高い絶縁性を有する材料を用いる必要がある。このため、 図 1に示した従来の半導体装置においては、絶縁基板 104として、熱伝導性と絶縁 特性に優れた窒化アルミニウムなどのセラミック力 なる材料を用い、放熱板 102と冷 却器 103の間に熱伝導性グリース 112を介在させることにより、放熱板 102から冷却 器 103へ効率よく熱が逃がされて 、る。
[0006] 以上のように構成される従来の半導体装置においては、放熱板 102と冷却器 103 との間に介在する熱伝導性グリース 112は、半導体装置の周囲に設けられた取り付 けねじによって放熱板 102を冷却器 103に加圧接触させている。しかし、ねじの締め 付け力の違いや、放熱板 102、冷却器 103、または、その双方の変形などによって加 圧力が不均一になり、接触熱抵抗が不均一になると 、う問題があった。
[0007] また、絶縁基板 104の厚みが薄く熱容量が小さいために、半導体素子 106で発生 した熱を拡散させる効果は期待できない。このことから、特に半導体素子 106の温度 上昇が大きくなる半導体装置の起動時において、過渡時の熱抵抗が大きくなり過渡 温度上昇が大きくなるという問題があった。また、上述したような放熱板 102と冷却器 103との間において一時的に接触熱抵抗が増大した際にも温度上昇が大きくなり冷 却効率が低下するという問題があった。
[0008] さらに、セラミック力 成る絶縁基板 104の線膨張係数と金属力 成る放熱板 102の 線膨張係数に大きな違いがある。このため、半導体装置の動作時の発熱に伴う熱膨 張の違いに起因して放熱板 102が変形する。これによつて放熱板 102と冷却器 103 との間の距離が、組み立て時の熱伝導性グリース 112の塗布厚み以上に開き、動作 停止時または発熱が少な 、時には、その変形が元の距離に戻ると 、う繰り返しが発 生する。この繰り返しによって熱伝導性グリース 112が接触面力も徐々に押し出され る現象が見られる。その結果、放熱板 102と冷却器 103との間の熱伝導性グリース 1 12の量が不十分となり、接触熱抵抗が著しく増大して半導体素子 106の熱暴走につ ながるという問題があった。 [0009] このような諸問題を解消するために、日本国特許公報特開 2005— 348529号に記 載されたインバータ装置は、電力用半導体装置の冷却効率を向上させることによつ てインバータ装置の通電容量の向上および小型化を図ることができ、しかも、製造性 に優れたインバータ装置を開示している。図 2は、 日本国特許公報特開 2005— 348 529号に開示された半導体装置の半導体素子が実装されている部分の構造を示す 断面図である。この半導体装置では、複数の半導体素子 106が複数の導体 13〜15 にはんだ接合され、導体 13〜15は、絶縁体 12を介して放熱板 11に接合されている
[0010] この日本国特許公報特開 2005— 348529号に開示された半導体装置では、導体 13〜 15がシート状の絶縁体 12を介して放熱板 11に直接に接合されているので、上 述した従来の半導体装置のような接触熱抵抗の増大が発生せず、熱抵抗が半減す る。また、半導体素子 106が両面力も冷却されることにより、上述した従来の半導体 装置の 2倍の冷却効果が得られる。さらに、導体 13〜15の厚みによる熱容量の効果 によって熱時定数が大きくなるため、過渡熱抵抗が小さくなり、起動時の温度上昇を 抑える効果も得られ、トータルの冷却性能が大幅に向上している。
発明の開示
[0011] しかしながら、 日本国特許公報特開 2005— 348529号に開示された半導体装置 は、以下の問題を有する。すなわち、半導体装置の動作時には半導体素子 106の 発熱に伴い導体 13〜15の温度が上昇する。しかし、この温度上昇による導体 13〜 15の膨張変形は、半導体素子 106と導体 13〜15とを接合しているはんだや、導体 13〜15と放熱板 11との間に設けられた絶縁体 12に繰り返しの熱応力として作用し 、導体 13〜15と半導体素子 106および絶縁体 12との接合部の寿命を低下させると いう問題がある。
[0012] 本発明は、冷却性能を向上させて耐久性を高めることにより信頼性に優れた半導 体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
[0013] 本発明に係る半導体装置の第 1の発明は、正極側の面と負極側の面とを有する半 導体素子と、前記半導体素子の前記正極側の前記面と前記負極側の前記面とにそ れぞれ接合された複数の導体と、前記半導体素子と前記複数の導体との接合面に 交差するように配置されて前記半導体素子の熱を放出する放熱板と、前記放熱板と 前記複数の導体とを接合する絶縁体とを備え、前記絶縁体は、前記複数の導体の全 体に対向する部分の内側に配置された熱伝導性絶縁体と前記熱伝導性絶縁体以 外の部分に配置された柔軟性絶縁体とから構成される。
[0014] 第 2の発明は、第 1の発明において、前記熱伝導性絶縁体は、熱伝導性無機充填 材を含んだ榭脂から成り、前記柔軟性絶縁体は、ゴム状の弾性榭脂から成る。
[0015] 第 3の発明は、第 1の発明において、前記絶縁体と前記複数の導体との間に接着 樹脂層を備える。
[0016] 第 4の発明は、第 1の発明において、前記複数の導体の周囲に、前記絶縁体を覆 つて固定する絶縁榭脂を備える。
[0017] 第 5の発明は、正極側の面と負極側の面とを有する半導体素子と、前記半導体素 子の前記正極側の前記面と前記負極側の前記面とにそれぞれ接合された複数の導 体と、前記半導体素子と前記複数の導体との接合面に交差するように配置されて前 記半導体素子の熱を放出する第 1放熱板と、前記第 1放熱板と前記複数の導体とを 接合する第 1絶縁体と、前記複数の導体を挟んで前記第 1放熱板に対向するように 配置されて前記半導体素子の熱を放出する第 2放熱板と、前記第 2放熱板と前記複 数の導体とを接合する第 2絶縁体とを備える。
[0018] 第 6の発明は、第 5の発明において、前記半導体素子に接合された前記複数の導 体を囲むように前記第 1放熱板と前記第 2放熱板との間を接合する金属体を備える。
[0019] 本発明に係る半導体装置の製造方法の第 7の発明は、正極側の面と負極側の面と を有する半導体素子の前記正極側の前記面と前記負極側の前記面とにそれぞれ複 数の導体を接合する導体接合ステップと、前記半導体素子と前記複数の導体との接 合面に交差するように配置されて前記半導体素子の熱を放出する放熱板と前記複 数の導体とを、熱伝導性絶縁体を構成する接着シートと柔軟性絶縁体とから構成さ れる絶縁体により接合する絶縁接合ステップとを有し、前記絶縁接合ステップは、前 記接着シートを用いて前記複数の導体と前記放熱板とを、前記複数の導体の全体が 前記放熱板に対向する部分の内側で接着した後、前記接着シートの外周部分に液 状榭脂を注入して固化または硬化させることにより前記柔軟性絶縁体を形成する。 [0020] 本発明によれば、冷却性能を向上させて耐久性を高めることにより信頼性に優れた 半導体装置およびその製造方法を提供できる。
[0021] 具体的には、第 1の発明によれば、複数の導体の全体に対向する部分の内側に熱 伝導性絶縁体が形成されるので、冷却性能を向上させることができる。絶縁体に作 用する応力が特に高い熱伝導性絶縁体以外の部分に柔軟性絶縁体が形成される ので、応力が緩和されて耐久性を向上させることができる。その結果、全体として信 頼性を高めることができる。
[0022] 第 2の発明によれば、複数の導体の各々に対向する部分の内側に熱伝導性無機 充填材を含んだ榭脂が形成されるので、冷却性能を向上させることができる。複数の 導体の各々が絶縁体に作用する応力が特に高い熱伝導性絶縁体以外の部分にゴ ム状の弾性榭脂を形成したので、応力が緩和されて耐久性を向上させることができる 。その結果、全体としての信頼性を請求項 1記載の発明よりも高めることができる。
[0023] 第 3の発明によれば、絶縁体と複数の導体との間に接着榭脂層が備えられるので、 絶縁体と複数の導体との接合界面の応力状態の違!、が緩和されて、全体に均一化 することができる。このため、半導体素子の発熱や外部環境などによる温度サイクル に対する耐久性や信頼性を向上させることができる。
[0024] 第 4の発明によれば、複数の導体の周囲に、絶縁体を覆って固定する絶縁樹脂が 備えられるので、半導体素子の発熱によって発生する熱応力を絶縁樹脂で緩衝する ことができ、半導体素子の発熱や外部環境などによる温度サイクルに対する耐久性 や信頼性が向上させることができる。また、絶縁榭脂によって絶縁体や複数の導体を 絶縁封止することにより、外部からの湿気や不純物の侵入を防止できるので、半導体 装置の耐湿性および信頼性を向上させることができる。
[0025] 第 5の発明によれば、複数の導体を挟んで第 1放熱板と第 2放熱板とが対向するよ うに配置されたので、複数の導体を中心とした対称構造によって応力バランスがとれ る。このため、製造工程や半導体装置の動作時などにおける放熱板の熱変形を抑制 することができ、半導体素子の発熱や外部環境などによる温度サイクルに対する耐 久性ゃ信頼性が向上させることができる。
[0026] 第 6の発明によれば、半導体素子に接合された複数の導体を囲むように第 1放熱 板と第 2放熱板との間を金属体が接合してこの金属体が放熱体として作用するので、 さらに放熱効果を高めることができる。その結果、放熱板の熱変形を抑制することが でき、半導体素子の発熱や外部環境などによる温度サイクルに対する耐久性や信頼 性が向上させることができる。
[0027] 第 7の発明によれば、熱伝導性絶縁体を構成する接着シートを用いて複数の導体 と放熱板とが、複数の導体の全体が放熱板に対向する部分の内側で接着された後、 該熱伝導性絶縁体の外周部分に液状榭脂を注入して固化または硬化させることによ り柔軟性絶縁体が形成される。このため、半導体装置の信頼性を向上させることがで きるとともに、製造工程が容易になり、製造時間を短縮することができるので、半導体 装置の量産性を向上させることができる。
図面の簡単な説明
[0028] [図 1]図 1は、従来の一般的な半導体装置の構造を示す断面図である。
[図 2]図 2は、日本国特許公報特開 2005— 348529号に開示された従来の半導体 装置の構造を示す断面図である。
[図 3]図 3は、本発明の実施例 1に係る半導体装置の構造を部分的に示す断面図で ある。
[図 4]図 4は、本発明の実施例 1に係る半導体装置の構造を部分的に示す外観斜視 図である。
[図 5]図 5は、本発明の実施例 1に係る半導体装置と他の半導体装置の熱抵抗特性 とを比較して示す図である。
[図 6]図 6は、本発明の実施例 2に係る半導体装置の構造を部分的に示す断面図で ある。
[図 7]図 7は、本発明の実施例 2に係る半導体装置で使用される絶縁体の弾性率特 性を示す図である。
[図 8]図 8 (a)〜図 8 (d)は、本発明の実施例 3に係る半導体装置の製造方法を説明 するための図である。
[図 9]図 9は、本発明の実施例 4に係る半導体装置の構造を部分的に示す断面図で ある。 [図 10]図 10は、本発明の実施例 5に係る半導体装置の構造を部分的に示す断面図 である。
[図 11]図 11は、本発明の実施例 6に係る半導体装置の構造を部分的に示す断面図 である。
発明を実施するための最良の形態
[0029] 以下、本発明の実施の形態が、図面を参照しながら詳細に説明される。なお、以下 では、同じ機能を有する部材には同一の符号が付されて説明される。また、図面は 模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、比率などは現実のものと異なることに 留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を斟酌して判断 すべきものである。さらに、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異な る部分が含まれている。
[0030] (実施例 1)
図 3は、本発明の実施例 1に係る半導体装置の構造を部分的に示す断面図であり 、図 4は、その半導体装置の構造の部分的な外観斜視図である。この半導体装置は 、正極側の面と負極側の面とを有する半導体素子 106と、半導体素子 106の正極側 に接合された導体 13と、負極側に接合された導体 14と、導体 13と導体 14との中間 に設けられた導体 15とを備え、これらを 1相として例えば 3相で構成されている。なお 、中間の導体 15は、省略することもできる。導体 13〜15の各々の間には半導体素 子 106が配置され、各半導体素子 106は導体 13〜15に接合されている。
[0031] 放熱板 11と導体 13〜15との間は、絶縁体 12によって接合されている。絶縁体 12 は、導体 13〜15の全体に対向する部分の内側に配置された熱伝導性絶縁体 16と 導体 13〜 15の外周部に配置された柔軟性絶縁体 17とから構成されて ヽる。
[0032] 導体 13〜15の材料としては、銅などの金属が好適であり、この金属の表面にニッ ケルなどのメツキ処理が施されてもよい。なお、導体 13〜15の各々は、さらに分割さ れて 3個以上の導体で構成することもできる。
[0033] 半導体素子 106としては、例えば、 IGBT、パワー MOSFET、パワー BJT、サイリス タ、 GTOサイリスタ、 SIサイリスタ、ダイオードのような種々のパワーデバイスを使用で きる。半導体素子 106は、導体 13〜15に直接に接合されてもよぐさらに、端子板や 緩衝板などを半導体素子 106と導体 13〜15との間に介在させて接合されてもよい。
[0034] 半導体素子 106と導体 13〜15との間の接合は、例えば、各種はんだや導電性べ 一ストなどで行うことができる。
[0035] この半導体装置には、半導体素子 106以外に、例えば、抵抗、コンデンサ、コイル などのような各種電子部品、さらには、電源などの回路が搭載されてもよい。また、半 導体装置は、電力用半導体素子のみが搭載された単なるモジュールとして構成する ことちでさる。
[0036] また、この半導体装置内には制御回路、例えば nMOS制御回路、 pMOS制御回 路、 CMOS制御回路、バイポーラ制御回路、 BiCMOS制御回路、 SIT制御回路な どを備えても良い。これらの制御回路は、過電圧保護回路、過電流保護回路、過熱 保護回路などを含むように構成できる。
[0037] 放熱板 11としては、例えば銅や銅合金と!/、つた金属や、金属基複合材のような熱 伝導性に優れた金属材料が用いられる。
[0038] 絶縁体 12としては、榭脂を用いることができる。絶縁体 12として使用される榭脂とし ては、例えば、エポキシ榭脂、フエノール榭脂、ウレタン榭脂、シリコーン榭脂などが 好適である。
[0039] 絶縁体 12を構成する熱伝導性絶縁体 16は、エポキシ榭脂、フエノール榭脂、ウレ タン榭脂、シリコーン榭脂などのような榭脂に、硬化促進剤、低応力化剤、充填材、 溶剤、充填材と榭脂のなじみをよくするカップリング剤、シートを剥がしやすくする離 型材および顔料のうち少なくとも 1つを加えて構成される。これにより、その熱伝導率 を調整することができる。
[0040] また、絶縁体 12を構成する柔軟性絶縁体 17は、ウレタン榭脂、シリコーン榭脂など のような柔軟性を有する榭脂に、難燃剤、溶剤、離型材および顔料のうち少なくとも 1 つを加えて構成される。これにより、その弾性率や硬化温度などを調整することがで きる。
[0041] 充填材としては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アル ミニゥムなどの無機充填材を単体で、または、これらを組み合わせて用いることができ る。 [0042] この実施例 1に係る半導体装置によれば、日本国特許公報特開 2005— 348529 号に開示された半導体装置と同様に、半導体素子 106の発熱は、半導体素子 106 の両側に接合された導体 13〜15を介して半導体素子 106の両面カゝら放熱板 11に 伝えられる。このため、図 1に示した従来の一般的な半導体装置のおよそ 2倍の熱効 率を得ることができる。また、ワイヤボンディング工程が不要であるので、製造時間を 短縮できるとともに、製造歩留まりを向上させることができる。さらに、ワイヤボンディン グ部分で生じて 、た配線による内部インダクタンスを消滅させることができる。
[0043] また、この実施例 1に係る半導体装置によれば、導体 13〜15と放熱板 11を接合し ている絶縁体 12のうちの、もっとも応力が高くなる導体 13〜15の外周部、つまり熱伝 導性絶縁体 16の外側が柔軟性絶縁体 17で構成される。このため、絶縁体 12に作用 する応力が緩和され、かつ、それ以外の部分は熱伝導性絶縁体 16によって放熱性 が維持される。その結果、半導体装置の動作時の応力に対する耐久性を向上させな 力 Sら日本国特許公報特開 2005— 348529号に開示された従来の半導体装置と同 等の冷却性能が実現されて 、る。
[0044] 図 5は、従来の一般的な半導体装置と、日本国特許公報特開 2005— 348529号 に開示された半導体装置と、実施例 1に係る半導体装置について、半導体装置の熱 抵抗特性の通電サイクル寿命を比較して示す図である。この図 5から明らかなように、 本発明の実施例 1に係る半導体装置は、従来の一般的な半導体装置および日本国 特許公報特開 2005— 348529号に開示された半導体装置に比べて、熱抵抗が大 幅に低減され、かつ信頼性に優れている。
[0045] 以上説明したように、本発明の実施例 1に係る半導体装置によれば、冷却性能が 向上して耐久性が向上する。その結果、信頼性を高めることができ、それによる高性 能化や小形ィ匕を実現することができる。
[0046] (実施例 2)
図 6は、本発明の実施例 2に係る半導体装置の構造を部分的に示す断面図である 。この実施例 2に係る半導体装置は、絶縁体 12の構造が実施例 1に係る半導体装置 のそれと異なる。すなわち、絶縁体 12は、導体 13〜15の各々に対向する部分の内 側に複数の熱伝導性絶縁体 16が形成され、各導体 13〜15の外周部、つまり熱伝 導性絶縁体 16を除く部分に柔軟性絶縁体 17が形成されて構成されている。
[0047] 絶縁体 12を構成する熱伝導性絶縁体 16としては、熱伝導性無機充填材を含んだ 榭脂が用いられる。熱伝導性無機充填材としては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、 アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウムなどが適しており、また、これらを組み合わせ て熱伝導性無機充填材を構成することもできる。なお、熱伝導性を重視する場合に は、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウムなどが好適である。
[0048] 絶縁体 12を構成する柔軟性絶縁体 17としては、ゴム状の弹性榭脂が用いられる。
弾性榭脂としては、例えば、合成ゴム、シリコーン榭脂、ウレタン榭脂などが適してい る。その他の構成は、実施例 1と同様であるので説明は省略する。
[0049] 図 7は、実施例 2に係る半導体装置において絶縁体 12として使用される、高熱伝導 性榭脂とゴム状の弾性榭脂の弾性率特性を比較して示す図である。この図 7から明ら かなように、ゴム状の弾性榭脂は、熱伝導性無機充填材を含んだ榭脂に較べて弾性 率が低いので、同じ変形ひずみに対して発生する応力を大幅に低減することができ る。
[0050] 以上説明したように、本発明の実施例 2に係る半導体装置によれば、柔軟性絶縁 体 17の応力を緩和する効果を、実施例 1に係る半導体装置より高めることができる。
[0051] (実施例 3)
本発明の実施例 3は、半導体装置の製造方法である。ここでは、実施例 1に係る半 導体装置を製造する例を挙げて説明する。
[0052] まず、図 8 (a)に示すように、放熱板 11が用意される。次いで、図 8 (b)に示すように 、放熱板 11の上に、熱伝導性絶縁体 16としての熱伝導性の接着シートが載置される 。熱伝導性の接着シートとしては、例えば、エポキシ榭脂ゃシリコーン榭脂などの榭 脂に熱伝導性無機充填材を組み合わせて半硬化させたプリプレダシートを用いるこ とができる。なお、熱伝導性の接着シートは、例えば、エポキシ榭脂ゃシリコーン榭脂 などの榭脂に熱伝導性無機充填材を組み合わせたものを放熱板 11の上に塗布して 形成することちでさる。
[0053] 次いで、図 8 (c)に示すように、半導体素子 106に導体 13〜15が接合された部品 を熱伝導性の接着シート上に載せ、加熱または加圧またはその両方が行われる。こ れにより、放熱板 11と複数の導体 13〜15とが熱伝導性絶縁体 16を介して接着され る。
[0054] 次いで、図 8 (d)に示すように、複数の導体 13〜 15の外周部に液状榭脂を注入し て固化または硬化させ、柔軟性絶縁体 17が形成される。液状榭脂の注入は、ポッテ イングのほか、トランスファー成形または射出成形のような方法を用いて行うことがで きる。その他の構成は、実施例 1または実施例 2に係る半導体装置と同様であるので 、説明は省略する。
[0055] 以上説明したように、この実施例 3に係る半導体装置の製造方法によれば、接着シ ートを用いて放熱板 11と複数の導体 13〜15とが熱伝導性絶縁体 16を介して接着さ れるので、製造工程が容易になるとともに、製造時間を短縮することができる。したが つて、半導体装置の量産性を向上させることができる。
[0056] (実施例 4)
図 9は、本発明の実施例 4に係る半導体装置の構造を部分的に示す断面図である 。この半導体装置は、実施例 1に係る半導体装置の絶縁体 12と導体 13〜15との間 に接着榭脂層 18を追加して構成される。接着榭脂層 18としては、例えば絶縁体 12 と同じ構成の榭脂を用いることができる。また、エチレン一メタクリル酸共重合体のよう な榭脂、さらには、フヱノキシ榭脂を用いることもできる。接着榭脂層 18の厚さは、例 えば 10 πι〜50 /ζ πιとすることができる。その他の構成は、実施例 1に係る半導体 装置と同様であるので説明は省略する。
[0057] この実施例 4に係る半導体装置によれば、接着榭脂層 18を配置することによって、 熱伝導性絶縁体 16と柔軟性絶縁体 17と導体 13〜15の接合界面の応力状態の違 いが緩和され、全体に均一化することができる。その結果、半導体素子 106の動作 時の発熱や外部環境などによる温度サイクルに対する耐久性や信頼性を向上させる ことができる。
[0058] (実施例 5)
図 10は、本発明の実施例 5に係る半導体装置の構造を部分的に示す断面図であ る。この半導体装置は、実施例 1に係る半導体装置の導体 13〜 15の周囲に、絶縁 体 12を覆って固定する絶縁榭脂 19を追加して構成される。 [0059] 絶縁榭脂 19は、絶縁体 12の表面を被覆できる厚さ以上に充填されればよぐまた 半導体素子 106および導体 13〜15を被覆するように充填することもできる。絶縁榭 脂 19の材料としては、例えば、エポキシ榭脂などの絶縁榭脂を基材とし、溶融シリカ 粉末、石英粉末、ガラス粉末、ガラス短繊維などの充填材と組み合わせた榭脂 (一般 に封止材として用いられている固い榭脂）が好適であり、絶縁榭脂 19はデイスペンサ などを用いて充填される。その他の構成は、実施例 1に係る半導体装置と同様である ので、説明は省略する。
[0060] この実施例 5に係る半導体装置によれば、半導体素子 106の動作時の発熱によつ て発生する熱応力を絶縁榭脂 19で緩衝することができ、半導体素子 106の動作時 の発熱や外部環境などによる温度サイクルに対する耐久性や信頼性が向上させるこ とができる。さらに、絶縁榭脂 19によって絶縁体 12や導体 13〜 15などを絶縁封止 することにより、外部力 の湿気や不純物の侵入を防止することができる。その結果、 半導体装置の耐湿性および信頼性を向上させることができる。
[0061] (実施例 6)
図 11は、本発明の実施例 6に係る半導体装置の構造を部分的に示す断面図であ る。この半導体装置は、第 1放熱板 11と第 1絶縁体 12とを導体 13〜15で接合した構 成において、導体 13〜15を挟んだ対向面に第 2放熱板 21および第 2絶縁体 22を 配置した。この実施例 6に係る半導体装置は、さらに、第 1放熱板 11と第 2放熱板 21 との間を金属体 20で接合するように構成することもできる。この場合、金属体 20は、 放熱体として作用する。
[0062] この実施例 6に係る半導体装置によれば、半導体素子 106の発熱を導体 13〜15 の両面力も放熱することにより冷却効率をより高めることができる。また、導体 13〜15 を中心とした対称構造によって応力バランスがとれ、製造工程や半導体装置の動作 時などにおける放熱板の熱変形を抑制することができる。また、半導体素子の動作時 の発熱や外部環境などによる温度サイクルに対する耐久性や信頼性が向上させるこ とがでさる。
産業上の利用可能性
[0063] 本発明は小型 ·軽量で高 、変換効率が求められる半導体装置に適用可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 正極側の面と負極側の面とを有する半導体素子と、
前記半導体素子の前記正極側の前記面と前記負極側の前記面とにそれぞれ接合 された複数の導体と、
前記半導体素子と前記複数の導体との接合面に交差するように配置されて前記半 導体素子の熱を放出する放熱板と、
前記放熱板と前記複数の導体とを接合する絶縁体と、
を備え、
前記絶縁体は、前記複数の導体の全体に対向する部分の内側に配置された熱伝 導性絶縁体と前記熱伝導性絶縁体以外の部分に配置された柔軟性絶縁体とから構 成される半導体装置。
[2] 前記熱伝導性絶縁体は、熱伝導性無機充填材を含んだ榭脂から成り、
前記柔軟性絶縁体は、ゴム状の弾性榭脂から成る請求項 1記載の半導体装置。
[3] 前記絶縁体と前記複数の導体との間に接着榭脂層を備える請求項 1記載の半導 体装置。
[4] 前記複数の導体の周囲に前記絶縁体を覆って固定する絶縁榭脂を備える請求項 1記載の半導体装置。
[5] 正極側の面と負極側の面とを有する半導体素子と、
前記半導体素子の前記正極側の前記面と前記負極側の前記面とにそれぞれ接合 された複数の導体と、
前記半導体素子と前記複数の導体との接合面に交差するように配置されて前記半 導体素子の熱を放出する第 1放熱板と、
前記第 1放熱板と前記複数の導体とを接合する第 1絶縁体と、
前記複数の導体を挟んで前記第 1放熱板に対向するように配置されて前記半導体 素子の熱を放出する第 2放熱板と、
前記第 2放熱板と前記複数の導体とを接合する第 2絶縁体と、
を備える半導体装置。
[6] 前記半導体素子に接合された前記複数の導体を囲むように前記第 1放熱板と前記 第 2放熱板との間を接合する金属体を備える請求項 5記載の半導体装置。
正極側の面と負極側の面とを有する半導体素子の前記正極側の前記面と前記負 極側の前記面とにそれぞれ複数の導体を接合する導体接合ステップと、
前記半導体素子と前記複数の導体との接合面に交差するように配置されて前記半 導体素子の熱を放出する放熱板と前記複数の導体とを、熱伝導性絶縁体を構成す る接着シートと柔軟性絶縁体とから構成される絶縁体により接合する絶縁接合ステツ プとを有し、
前記絶縁接合ステップは、前記接着シートを用いて前記複数の導体と前記放熱板 とを、前記複数の導体の全体が前記放熱板に対向する部分の内側で接着した後、 前記接着シートの外周部分に液状榭脂を注入して固化または硬化させることにより 前記柔軟性絶縁体を形成する半導体装置の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016136583A (ja) * 2015-01-23 2016-07-28 株式会社東芝 インバータモジュール
CN112410178A (zh) * 2020-12-04 2021-02-26 李娄 一种温控的微生物保存装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI20106001A0 (fi) * 2010-09-28 2010-09-28 Kruunutekniikka Oy Menetelmä sähköisen toimilaitteen valmistukseen
US8737043B2 (en) * 2011-03-10 2014-05-27 Ericson Manufacturing Co. Electrical enclosure
CN102222664A (zh) * 2011-05-31 2011-10-19 常州瑞华电力电子器件有限公司 一种大电流高电压高频率高性能igbt模块
JP6058353B2 (ja) 2012-11-02 2017-01-11 株式会社東芝 半導体装置
CN103745962B (zh) * 2013-12-19 2017-05-10 联合汽车电子有限公司 适用于电动汽车逆变器的igbt模块及封装方法和使用方法
JP6312527B2 (ja) * 2014-05-23 2018-04-18 新日本無線株式会社 放熱板を備えた電子部品の実装構造
JP6478264B2 (ja) * 2014-12-24 2019-03-06 株式会社指月電機製作所 コンデンサ
JP6834841B2 (ja) 2017-08-09 2021-02-24 三菱電機株式会社 半導体装置
CN211908640U (zh) * 2020-05-19 2020-11-10 阳光电源股份有限公司 一种功率变换装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62141751A (ja) * 1985-12-16 1987-06-25 Fuji Electric Co Ltd 平形半導体素子スタツク
JP2003153554A (ja) * 2001-11-13 2003-05-23 Honda Motor Co Ltd インバータ装置及びその製造方法
JP2005348529A (ja) 2004-06-03 2005-12-15 Toshiba Corp インバータ装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0382203B1 (en) * 1989-02-10 1995-04-26 Fujitsu Limited Ceramic package type semiconductor device and method of assembling the same
WO1996012924A1 (en) * 1994-10-20 1996-05-02 Ast Research, Inc. Piezoelectric cooling device
CN1146988C (zh) * 1997-12-08 2004-04-21 东芝株式会社 半导体功率器件的封装及其组装方法
US6259157B1 (en) * 1998-03-11 2001-07-10 Sanyo Electric Co., Ltd. Hybrid integrated circuit device, and method of manufacturing thereof
US6299053B1 (en) * 1998-08-19 2001-10-09 Kulicke & Soffa Holdings, Inc. Isolated flip chip or BGA to minimize interconnect stress due to thermal mismatch
US6653741B2 (en) * 2001-05-24 2003-11-25 Fry's Metals, Inc. Thermal interface material and heat sink configuration
JP2005094842A (ja) * 2003-09-12 2005-04-07 Toshiba Corp インバータ装置及びその製造方法
JP4413649B2 (ja) * 2004-03-03 2010-02-10 日産自動車株式会社 放熱構造体及びその製造方法
JP2006074372A (ja) * 2004-09-01 2006-03-16 Toshiba Corp デジタル信号伝送装置
JP4455488B2 (ja) * 2005-12-19 2010-04-21 三菱電機株式会社 半導体装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62141751A (ja) * 1985-12-16 1987-06-25 Fuji Electric Co Ltd 平形半導体素子スタツク
JP2003153554A (ja) * 2001-11-13 2003-05-23 Honda Motor Co Ltd インバータ装置及びその製造方法
JP2005348529A (ja) 2004-06-03 2005-12-15 Toshiba Corp インバータ装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016136583A (ja) * 2015-01-23 2016-07-28 株式会社東芝 インバータモジュール
CN112410178A (zh) * 2020-12-04 2021-02-26 李娄 一种温控的微生物保存装置

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