DE102013207552A1 - Halbleitermodul - Google Patents

Halbleitermodul Download PDF

Info

Publication number
DE102013207552A1
DE102013207552A1 DE102013207552.9A DE102013207552A DE102013207552A1 DE 102013207552 A1 DE102013207552 A1 DE 102013207552A1 DE 102013207552 A DE102013207552 A DE 102013207552A DE 102013207552 A1 DE102013207552 A1 DE 102013207552A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
semiconductor module
heat sink
housing
preferred
elastic element
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
DE102013207552.9A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102013207552B4 (de
Inventor
Leijie ZHOU
Hiroyuki Okabe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of DE102013207552A1 publication Critical patent/DE102013207552A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102013207552B4 publication Critical patent/DE102013207552B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20509—Multiple-component heat spreaders; Multi-component heat-conducting support plates; Multi-component non-closed heat-conducting structures
    • 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
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H01L23/04—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls
    • H01L23/043—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls the container being a hollow construction and having a conductive base as a mounting as well as a lead for the semiconductor body
    • H01L23/049—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls the container being a hollow construction and having a conductive base as a mounting as well as a lead for the semiconductor body the other leads being perpendicular to the base
    • 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
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/45124—Aluminium (Al) as principal constituent
    • 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
    • H01L2224/01—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
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
    • 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
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • 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
    • H01L25/04—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 the devices not having separate containers
    • H01L25/07—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 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/072—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 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]

Landscapes

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

Abstract

Ein Halbleitermodul (10) kann an einem Kühlkörper (5) befestigt werden. Das Halbleitermodul (10) umfasst ein Gehäuse (2), das eine Komponente des Halbleitermoduls (10) aufnimmt, und ein elastisches Element (1) mit einem Ende, das mit dem Gehäuse (2) in Eingriff steht, und einem entgegengesetzten Ende in Anlagekontakt mit dem Kühlkörper (5). Das elastische Element (1) bildet einen Spalt (6) zwischen dem Gehäuse (2) und dem Kühlkörper (5) und wärmeleitfähiges Fett kann in den Spalt (6) so eingebracht werden, dass es zwischen das Gehäuse (2) und den Kühlkörper (5) eingefügt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Halbleitermodul und insbesondere auf ein Halbleitermodul, das an einem Kühlkörper befestigt werden kann.
  • Hinsichtlich der Verwendung eines Halbleitermoduls, insbesondere eines Halbleitermoduls, das eine große Menge an elektrischer Leistung handhabt, wird die Halbleitervorrichtung im Allgemeinen an einem Kühlkörper zur Ableitung von Wärme befestigt, die erzeugt wird, während die Halbleitervorrichtung in Betrieb ist. Um Wärme des Halbleitermoduls effizient auf den Kühlkörper zu übertragen, wird ein wärmeleitfähiges Fett zwischen dem Halbleitermodul und dem Kühlkörper aufgebracht (siehe beispielsweise JP 2008-4745-A ).
  • Ein elastisches Element wird an der unteren Oberfläche des Halbleitermoduls durch Aufkleben angeordnet. Das Halbleitermodul wird am Kühlkörper durch Kleben des elastischen Elements und des Kühlkörpers mit einem Klebstoff befestigt.
  • Das elastische Element wird so angeordnet, dass es das wärmeleitfähige Fett, das zwischen das Halbleitermodul und den Kühlkörper eingefügt ist, umgibt, so dass das elastische Element auch zum Verhindern eines Austritts des wärmeleitfähigen Fetts funktioniert.
  • Bei der vorstehend erwähnten Technik wird das elastische Element mit einem Klebstoff an die untere Oberfläche des Halbleitermoduls und den Kühlkörper geklebt. Wenn ein geklebtes Teil beispielsweise durch den Einfluss von Wärmeerzeugung im Halbleitermodul verschlechtert wird, fließt folglich das wärmeleitfähige Fett aus dem verschlechterten Teil aus. In diesem Fall wird die Wärme des Halbleitermoduls nicht geeignet abgeleitet, was zur Verringerung der Leistung des Halbleitermoduls führt.
  • Wenn das geklebte Teil weiter verschlechtert wird, kann das Halbleitermodul vom Kühlkörper abfallen.
  • Die vorstehend erwähnten Probleme treten wahrscheinlich insbesondere dann auf, wenn das Halbleitermodul in einem Winkel befestigt wird, der zum Boden nicht horizontal ist.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Halbleitermodul zu schaffen, das in der Lage ist, den Austritt von wärmeleitfähigem Fett, das zwischen das Halbleitermodul und einen Kühlkörper eingefügt ist, zu unterdrücken.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Halbleitermodul nach Anspruch 1 gelöst.
  • Ein Halbleitermodul der vorliegenden Erfindung kann an einem Kühlkörper befestigt werden. Das Halbleitermodul umfasst ein Gehäuse, das eine Komponente des Halbleitermoduls aufnimmt, und ein elastisches Element mit einem Ende, das mit dem Gehäuse in Eingriff steht, und einem entgegengesetzten Ende in Anlagekontakt mit dem Kühlkörper. In dem Halbleitermodul der vorliegenden Erfindung bildet das elastische Element einen Spalt zwischen dem Gehäuse und dem Kühlkörper und wärmeleitfähiges Fett kann in den Spalt so eingebracht werden, dass es zwischen das Gehäuse und den Kühlkörper eingefügt wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung steht das elastische Element mit dem Gehäuse in Eingriff und ist am Gehäuse befestigt. Folglich löst sich das elastische Element nicht vom Gehäuse ab. Dies unterdrückt den Austritt des wärmeleitfähigen Fetts, das in den Spalt zwischen dem Gehäuse und dem Kühlkörper so eingebracht ist, dass es dazwischen eingefügt ist. Da außerdem das elastische Element sich nicht vom Gehäuse ablöst, löst sich das Halbleitermodul selbst nicht ab. Folglich kann das Halbleitermodul für eine lange Zeit verwendet werden.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Diese und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen besser ersichtlich.
  • Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
  • 1A und 1B eine Schnittansicht bzw. eine Draufsicht eines Halbleitermoduls einer ersten bevorzugten Ausführungsform von unten;
  • 2A und 2B eine Schnittansicht bzw. eine Draufsicht eines Halbleitermoduls einer zweiten bevorzugten Ausführungsform von unten;
  • 3A und 3B eine Schnittansicht bzw. eine Draufsicht eines Halbleitermoduls einer dritten bevorzugten Ausführungsform von unten; und
  • 4 eine Draufsicht eines Halbleitermoduls einer vierten bevorzugten Ausführungsform von unten.
  • <Erste bevorzugte Ausführungsform>
  • <Struktur>
  • 1A und 1B sind eine Schnittansicht bzw. eine Draufsicht eines Halbleitermoduls 10 einer ersten bevorzugten Ausführungsform von unten. Hinsichtlich der Verwendung des Halbleitermoduls 10 der ersten bevorzugten Ausführungsform wird das Halbleitermodul 10 an einem Kühlkörper 5 befestigt, wie in 1A gezeigt. Wärmeleitfähiges Fett wird in einen Spalt 6 zwischen dem Halbleitermodul 10 und dem Kühlkörper 5 so eingebracht, dass es dazwischen eingefügt wird.
  • Die Beschreibung der ersten bevorzugten Ausführungsform basiert auf der Bedingung, dass das Halbleitermodul 10 in einem Winkel befestigt wird, der zum Boden nicht horizontal ist, beispielsweise in einem zum Boden vertikalen Winkel. In 1A und 1B gibt eine Richtung x eine Abwärtsrichtung an.
  • Das Halbleitermodul 10 ist folgendermaßen konfiguriert. Halbleiterelemente 3a wie z. B. IGBTs (Bipolartransistoren mit isoliertem Gate) und Freilaufdioden sind über einem Metallsubstrat 4 durch ein Isolationssubstrat (in den Zeichnungen nicht gezeigt) angeordnet. Elektroden von jedem der Halbleiterelemente 3a und eine Hauptelektrode 3c sind durch Verbindungsleitungen wie z. B. Aluminiumdrähte 3b verbunden. Diese Komponenten des Halbleitermoduls 10 sind in einem Gehäuse 2 untergebracht. Eine Abdeckung 3d ist am oberen Teil des Gehäuses 2 befestigt, um das Gehäuse 2 hermetisch abzudichten.
  • Elastische Elemente 1 sind an der unteren Oberfläche des Gehäuses 2 angeordnet. Ein Ende von jedem der elastischen Elemente 1 steht mit der unteren Oberfläche des Gehäuses 2 in Eingriff und der Eingriffsteil weist eine H-Form auf. Das entgegengesetzte Ende von jedem der elastischen Elemente 1 stellt mit dem Kühlkörper 5 einen Anlagekontakt her.
  • Wie in 1B gezeigt, sind die elastischen Elemente 1 so angeordnet, dass sie sich entlang einer Seite der unteren Oberfläche des Gehäuses 2, die am nächsten zur Abwärtsrichtung liegt, und entlang einer Seite entgegengesetzt zur Seite, die am nächsten zur Abwärtsrichtung liegt, erstrecken. Insbesondere ermöglicht die Anordnung des elastischen Elements 1 so, dass es sich entlang der Seite der unteren Oberfläche des Gehäuses 2, die am nächsten zur Abwärtsrichtung liegt, erstreckt, dass das Auftreten des Austritts des wärmeleitfähigen Fetts durch Schwerkraft unterdrückt wird.
  • Die elastischen Elemente 1 bestehen beispielsweise aus einem Kautschukharz. Der Kühlkörper 5 besteht aus einem Material wie z. B. Aluminium und Kupfer. Für eine effiziente Wärmeableitung kann der Kühlkörper 5 mit einer Rippe versehen sein.
  • Zur Befestigung des Halbleitermoduls 10 am Kühlkörper 5 werden die gegenüberliegenden Enden der elastischen Elemente 1 und des Kühlkörpers 5 durch einen Klebstoff geklebt, um das Halbleitermodul 10 zu befestigen. Oder das Gehäuse 2 und der Kühlkörper 5 werden mit einer Schraube befestigt, um zu veranlassen, dass die elastischen Elemente 1 den Kühlkörper 5 unter Druck kontaktieren, wodurch das Halbleitermodul 10 befestigt wird. In diesem Fall werden das Gehäuse 2 und der Kühlkörper 5 mit einer Schraube leicht befestigt, wenn die elastischen Elemente 1 mit dem Gehäuse 2 im Voraus in Eingriff kommen.
  • Die Befestigung des Gehäuses 2 am Kühlkörper 5 durch die elastischen Elemente 1 bildet den Spalt 6 zwischen dem Halbleitermodul 10 und dem Kühlkörper 5. Um Wärme, die im Halbleitermodul 10 erzeugt wird, effizient auf den Kühlkörper 5 zu übertragen, wird das wärmeleitfähige Fett so in den Spalt 6 eingebracht, dass es zwischen das Gehäuse 2 und den Kühlkörper 5 eingefügt wird. Das hier erwähnte wärmeleitfähige Fett ist allgemein verwendetes Fett und enthält beispielsweise hauptsächlich Silikon.
  • <Effekte>
  • Das Halbleitermodul 10 der ersten bevorzugten Ausführungsform kann am Kühlkörper 5 befestigt werden. Das Halbleitermodul 10 umfasst das Gehäuse 2, das die Komponenten des Halbleitermoduls 10 aufnimmt, und die elastischen Elemente 1, die jeweils ein Ende, das mit dem Gehäuse 2 in Eingriff steht, und ein entgegengesetztes Ende in Anlagekontakt mit dem Kühlkörper 5 aufweisen. Die elastischen Elemente 1 bilden den Spalt 6, in den das Fett so eingebracht werden kann, dass es zwischen das Gehäuse 2 und den Kühlkörper 5 eingefügt wird.
  • Die elastischen Elemente 1 stehen mit dem Gehäuse 2 in Eingriff und sind am Gehäuse 2 befestigt. Folglich lösen sich die elastischen Elemente 1 nicht vom Gehäuse 2 ab. Dies unterdrückt den Austritt des wärmeleitfähigen Fetts, das in den Spalt 6 zwischen dem Gehäuse 2 und dem Kühlkörper 5 so eingebracht ist, dass es dazwischen eingefügt ist. Da sich die elastischen Elemente 1 außerdem nicht vom Gehäuse 2 ablösen, löst sich das Halbleitermodul 10 selbst nicht ab. Folglich kann das Halbleitermodul 10 für eine lange Zeit verwendet werden.
  • Die im Halbleitermodul 10 der ersten bevorzugten Ausführungsform vorgesehenen elastischen Elemente 1 weisen H-förmige Teile auf, die mit dem Gehäuse 2 in Eingriff stehen.
  • Das Ausbilden der Eingriffsteile der elastischen Elemente 1 mit einer H-Form ermöglicht, dass die elastischen Elemente 1 zuverlässig am Gehäuse 2 befestigt werden. Das Ausbilden der Eingriffsteile mit einer H-Form ermöglicht auch, dass die elastischen Elemente 1 einen Anlagekontakt mit dem Kühlkörper 5 in einem breiteren Bereich herstellen. Folglich können die elastischen Elemente 1 und der Kühlkörper 5 aneinander geklebt werden oder können einander unter Druck während der Befestigung des Halbleitermoduls 10 am Kühlkörper 5 zuverlässiger kontaktieren. Dies ermöglicht das Unterdrücken des Austritts des wärmeleitfähigen Fetts aus dem Spalt 6 zwischen dem Gehäuse 2 und dem Kühlkörper 5.
  • <Zweite bevorzugte Ausführungsform>
  • 2A und 2B sind eine Schnittansicht bzw. eine Draufsicht eines Halbleitermoduls 10 einer zweiten bevorzugten Ausführungsform von unten. In dem Halbleitermodul 10 der zweiten bevorzugten Ausführungsform weisen Eingriffsteile von elastischen Elementen 1 eine T-Form auf. Die Struktur der zweiten bevorzugten Ausführungsform ist in anderer Hinsicht dieselbe wie jene der ersten bevorzugten Ausführungsform (1A und 1B), so dass sie nicht erneut beschrieben wird. Wie in 1A und 1B gibt eine Richtung x von 2A und 2B eine Abwärtsrichtung an.
  • <Effekte>
  • Die im Halbleitermodul 10 der zweiten bevorzugten Ausführungsform vorgesehenen elastischen Elemente 1 weisen T-förmige Teile auf, die mit einem Gehäuse 2 in Eingriff stehen.
  • Wie in der ersten bevorzugten Ausführungsform kann folglich der Austritt des wärmeleitfähigen Fetts von den Verbindungsteilen zwischen dem Gehäuse 2 und den elastischen Elementen 1 unterdrückt werden. Ferner lösen sich die elastischen Elemente 1 nicht vom Gehäuse 2 ab, so dass das Halbleitermodul 10 selbst sich nicht von einem Kühlkörper ablöst.
  • Das Ausbilden der Eingriffsteile der elastischen Elemente 1 mit einer T-Form ermöglicht außerdem eine Größenverringerung der elastischen Elemente 1 im Vergleich zu jenen der ersten bevorzugten Ausführungsform. Dies ermöglicht, dass die Menge an Material, das für die elastischen Elemente 1 verwendet wird, verringert wird, wodurch eine Verringerung der Herstellungskosten ermöglicht wird.
  • <Dritte bevorzugte Ausführungsform>
  • 3A und 3B sind eine Schnittansicht bzw. eine Draufsicht eines Halbleitermoduls 10 einer dritten bevorzugten Ausführungsform von unten. Eine Richtung x von 3A und 3B gibt eine Abwärtsrichtung an.
  • Wie in 3B gezeigt, ist im Halbleitermodul 10 der dritten bevorzugten Ausführungsform ein elastisches Element 1 so angeordnet, dass es sich entlang nur einer Seite der unteren Oberfläche eines Gehäuses 2, die am nächsten zur x-Richtung liegt, erstreckt. Die Struktur der dritten bevorzugten Ausführungsform ist in anderer Hinsicht dieselbe wie jene der zweiten bevorzugten Ausführungsform (2A und 2B), so dass sie nicht erneut beschrieben wird.
  • Das elastische Element 1 ist so angeordnet, dass es sich entlang zumindest der Seite, die am nächsten zur Abwärtsrichtung, nämlich zur x-Richtung, liegt, erstreckt. Selbst wenn verursacht wird, dass wärmeleitfähiges Fett, das in einen Spalt 6 zwischen dem Halbleitermodul 10 und einem Kühlkörper 5 so eingebracht ist, dass es dazwischen eingefügt ist, durch Schwerkraft in der Abwärtsrichtung fließt, funktioniert somit diese Anordnung des elastischen Elements 1 wirksam beim Verhindern des Austritts des wärmeleitfähigen Fetts. Außerdem kann das Halbleitermodul 10 am Kühlkörper 5 durch das elastische Element 1 befestigt werden.
  • <Effekte>
  • Das im Halbleitermodul 10 der dritten bevorzugten Ausführungsform vorgesehene elastische Element 1 ist so angeordnet, dass es sich entlang nur einer Seite des Gehäuses 2 erstreckt.
  • Die Anordnung des elastischen Elements 1 so, dass es sich entlang nur der Seite des Gehäuses 2, die am nächsten zur Abwärtsrichtung liegt, erstreckt, ermöglicht eine weitere Verringerung der Menge an Material, das für das elastische Element 1 verwendet wird, um eine weitere Verringerung der Herstellungskosten zu ermöglichen, während derselbe Effekt wie jener der zweiten bevorzugten Ausführungsform erreicht wird.
  • <Vierte bevorzugte Ausführungsform>
  • 4 ist eine Draufsicht eines Halbleitermoduls 10 einer vierten bevorzugten Ausführungsform von unten. Die Schnittansicht davon ist dieselbe wie jene der zweiten bevorzugten Ausführungsform (2A). Wie in 4 gezeigt, ist ein elastisches Element 1, das im Halbleitermodul 10 der vierten bevorzugten Ausführungsform vorgesehen ist, so angeordnet, dass es sich entlang der Außenkante der unteren Oberfläche eines Gehäuses 2 erstreckt. Die Struktur der vierten bevorzugten Ausführungsform ist in anderer Hinsicht dieselbe wie jene der zweiten bevorzugten Ausführungsform, so dass sie nicht erneut beschrieben wird.
  • <Effekte>
  • Das im Halbleitermodul 10 der vierten bevorzugten Ausführungsform vorgesehene elastische Element 1 ist so angeordnet, dass es sich entlang der Außenkante des Gehäuses 2 erstreckt.
  • Wenn das Halbleitermodul 10 an einem Kühlkörper 5 befestigt ist, ist folglich wärmeleitfähiges Fett, das in einen Spalt 6 zwischen dem Halbleitermodul 10 und dem Kühlkörper 5 so eingebracht ist, dass es dazwischen eingefügt ist, vom elastischen Element 1 umgeben. Folglich kann das Halbleitermodul 10 der vierten bevorzugten Ausführungsform den Austritt des wärmeleitfähigen Fetts zuverlässiger verhindern.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2008-4745 A [0002]

Claims (5)

  1. Halbleitermodul (10), das an einem Kühlkörper (5) befestigt werden kann, wobei das Halbleitermodul (10) Folgendes umfasst ein Gehäuse (2), das eine Komponente des Halbleitermoduls (10) aufnimmt, und ein elastisches Element (1) mit einem Ende, das mit dem Gehäuse (2) in Eingriff steht, und einem entgegengesetzten Ende in Anlagekontakt mit dem Kühlkörper (5), wobei das elastische Element (1) einen Spalt (6) zwischen dem Gehäuse (2) und dem Kühlkörper (5) bildet, wobei wärmeleitfähiges Fett in den Spalt (6) so eingebracht werden kann, dass es zwischen das Gehäuse (2) und den Kühlkörper (5) eingefügt wird.
  2. Halbleitermodul (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des elastischen Elements (1), der mit dem Gehäuse (2) in Eingriff steht, eine H-Form aufweist.
  3. Halbleitermodul (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des elastischen Elements (1), der mit dem Gehäuse (2) in Eingriff steht, eine T-Form aufweist.
  4. Halbleitermodul (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (1) so angeordnet ist, dass es sich entlang nur einer Seite des Gehäuses (2) erstreckt.
  5. Halbleitermodul (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (1) so angeordnet ist, dass es sich entlang einer Außenkante des Gehäuses (2) erstreckt.
DE102013207552.9A 2012-06-25 2013-04-25 Halbleitermodul Active DE102013207552B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-141616 2012-06-25
JP2012141616A JP5623463B2 (ja) 2012-06-25 2012-06-25 半導体モジュール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102013207552A1 true DE102013207552A1 (de) 2014-01-02
DE102013207552B4 DE102013207552B4 (de) 2019-06-06

Family

ID=49754292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013207552.9A Active DE102013207552B4 (de) 2012-06-25 2013-04-25 Halbleitermodul

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9357678B2 (de)
JP (1) JP5623463B2 (de)
CN (1) CN103515338B (de)
DE (1) DE102013207552B4 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9357670B2 (en) * 2014-02-18 2016-05-31 Lockheed Martin Corporation Efficient heat transfer from conduction-cooled circuit cards
JP6308682B2 (ja) * 2015-03-20 2018-04-11 オートリブ日信ブレーキシステムジャパン株式会社 車両用制御装置および車両用ブレーキシステム
JP2024006810A (ja) * 2022-07-04 2024-01-17 日立Astemo株式会社 電気回路体および電力変換装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008004745A (ja) 2006-06-22 2008-01-10 Denso Corp 電子装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5378924A (en) * 1992-09-10 1995-01-03 Vlsi Technology, Inc. Apparatus for thermally coupling a heat sink to a lead frame
JP2000220973A (ja) * 1999-01-29 2000-08-08 Fujikura Ltd ヒートパイプの固定構造および固定方法
US7369411B2 (en) * 2000-02-25 2008-05-06 Thermagon, Inc. Thermal interface assembly and method for forming a thermal interface between a microelectronic component package and heat sink
JP3644428B2 (ja) * 2001-11-30 2005-04-27 株式会社デンソー パワーモジュールの実装構造
US6785137B2 (en) * 2002-07-26 2004-08-31 Stmicroelectronics, Inc. Method and system for removing heat from an active area of an integrated circuit device
DE20309244U1 (de) 2003-06-16 2003-08-14 Uniwill Comp Corp Struktur zur Abschottung eines thermischen Zwischenmaterials
JP4150324B2 (ja) * 2003-10-30 2008-09-17 三菱電機株式会社 パワー半導体モジュール
JP2006196576A (ja) * 2005-01-12 2006-07-27 Toyota Motor Corp パワーモジュールの実装構造およびパワーモジュール
JP4367376B2 (ja) * 2005-05-30 2009-11-18 株式会社日立製作所 電力半導体装置
US7486516B2 (en) * 2005-08-11 2009-02-03 International Business Machines Corporation Mounting a heat sink in thermal contact with an electronic component
US7508067B2 (en) * 2005-10-13 2009-03-24 Denso Corporation Semiconductor insulation structure
US7336485B2 (en) * 2005-10-31 2008-02-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Heat sink detection
US20070097648A1 (en) 2005-11-01 2007-05-03 Kevin Xu Method and apparatus for establishing optimal thermal contact between opposing surfaces
US7777329B2 (en) * 2006-07-27 2010-08-17 International Business Machines Corporation Heatsink apparatus for applying a specified compressive force to an integrated circuit device
DE102008033852B3 (de) 2008-07-19 2009-09-10 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Anordnung mit einem Leistungshalbleitermodul und Verfahren zu deren Herstellung
JP2011155118A (ja) * 2010-01-27 2011-08-11 Hitachi Ltd ヒートシンク取付体およびヒートシンク取付け方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008004745A (ja) 2006-06-22 2008-01-10 Denso Corp 電子装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014007267A (ja) 2014-01-16
US20130342999A1 (en) 2013-12-26
CN103515338B (zh) 2016-12-28
DE102013207552B4 (de) 2019-06-06
JP5623463B2 (ja) 2014-11-12
CN103515338A (zh) 2014-01-15
US9357678B2 (en) 2016-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011077543B4 (de) Halbleitervorrichtung
DE112015007169B4 (de) Halbleitermodul
DE102014106570A1 (de) Leistungshalbleitermodul mit Schalteinrichtung und Anordnung hiermit
DE102013221954A1 (de) Halbleitereinheit
DE112011105738B4 (de) Halbleitermodul
DE102014104194B4 (de) Leistungshalbleitereinrichtung
DE19531628A1 (de) Kühlkörper
DE112014006113T5 (de) Halbleitervorrichtung
DE102012214917A1 (de) Halbleitervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
DE102013210972A1 (de) Halbleiterbauelement
DE102014106857A1 (de) Leistungshalbleitereinrichtung
DE102013113143B4 (de) Leistungshalbleitereinrichtung
DE102013207552B4 (de) Halbleitermodul
DE112014006793B4 (de) Halbleitervorrichtung
DE102013215392A1 (de) Leistungshalbleitervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
DE102017212186A1 (de) Mit Gießharz versiegelte Leistungshalbleiter-Einrichtung
DE112012005459T5 (de) Halbleitervorrichtung
DE102014217266A1 (de) Halbleitervorrichtung
DE102011007228B4 (de) Halbleitervorrichtung
DE102017104699A1 (de) Laseroszillator
EP2728627A1 (de) Verbindungseinrichtung und Anordnung hiermit und mit einem Photovoltaikmodul
DE102011000374A1 (de) Wasserdichte Struktur für Halbleitergehäuse
DE102010038723A1 (de) Leistungshalbleitermodul mit mindestens einer Positioniervorrichtung für ein Substrat
DE102015219071B3 (de) Leistungsmodul mit Kühlkörper
DE102014116058B3 (de) Leistungshalbleitereinrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R084 Declaration of willingness to licence
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final