JP2003197859A - 半導体モジュールの接合構造 - Google Patents

半導体モジュールの接合構造

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイヤボンディングを必要とすることなく簡
易にトランジスタ素子とダイオード素子の逆並列接合を
行なう。 【解決手段】 絶縁基板２２上の導電板２４にトランジ
スタ素子２６を実装すると共にトランジスタ素子２６の
上面のエミッタ電極とダイオード素子の下面のアノード
電極とを帯状の第１の電極板３０の一端を介して接合す
る。また、ダイオード素子２８の上面のカソード電極と
トランジスタ素子２６の下面のエミッタ電極に接触して
いる導電板２４とに帯状の第２の電極板３２を掛け渡し
て接合する。これにより、ワイヤボンディングを必要と
することなくトランジスタ素子２６とダイオード素子２
８とを並列接続することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体モジュール
の接続構造に関し、詳しくは絶縁基板上に導電性部材を
介して実装された第１の半導体素子に第２の半導体素子
を積層して両素子を並列接続してなる半導体モジュール
の接合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の半導体モジュールとしては、モ
ジュールの横方向の面積を縮小するため、絶縁基板上に
実装されたトランジスタ素子の上方に導電性樹脂を介し
てダイオード素子を積層したものが提案されている（特
開２０００−１６４８００号公報など）。このモジュー
ルでは、トランジスタ素子の下面にはコレクタ電極が形
成され、トランジスタ素子の上面にはエミッタ電極とゲ
ート電極とが形成されている。そして、ダイオード素子
の下面にはアノード電極が形成され、ダイオード素子の
上面にはカソード電極が形成されている。このため、ト
ランジスタ素子の下面（コレクタ電極）に接触する絶縁
基板上の金属パターンとダイオード素子の上面（カソー
ド電極）と外部電極とをアルミワイヤにより接続すると
共に、トランジスタ素子の上面（エミッタ電極）とダイ
オード素子の下面（アノード電極）との間に介在する導
電性樹脂と外部電極とをアルミワイヤにより接続すれ
ば、トランジスタ素子とダイオード素子とを逆並列接続
することができ、例えば、これを複数個用いて構成され
るインバータ回路の小型化を実現することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の素子に大きな電流が流れる場合、例えば、これらの素
子が自動車の走行モータを駆動するインバータ回路を構
成する場合では、電気抵抗を抑制するため、接続するワ
イヤの本数を多くしなければならず、部品数が多くなる
という問題があった。また、通常、これらの素子は封止
用のゲルに覆われるから、従来のアルミワイヤによる接
続においては素子に発生する熱は絶縁基板の下部の取り
付けられる放熱板に頼らなければならない。このため、
素子の駆動条件によっては、半導体モジュールの十分な
放熱が確保できなくなるという問題があった。
【０００４】本発明の半導体モジュールは、こうした問
題を解決し、モジュールの小型化を図りつつより簡易に
半導体素子を並列接続した半導体モジュールを提供する
ことを目的の一つとする。また、本発明の半導体モジュ
ールは、モジュールの小型化を図りつつ素子の放熱性を
より向上させた半導体モジュールを提供することを目的
の一つとする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の半導体モジュールは、上述の目的の少なくとも一
部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】本発明の半導体モジュールは、絶縁基板上
に導電性部材を介して実装された第１の半導体素子に第
２の半導体素子を積層して両素子を並列接続してなる半
導体モジュールの接合構造であって、前記第１の半導体
素子の上面側の電極と前記第２の半導体素子の下面側の
電極との間に介在すると共に外部へ延伸した第１の電極
板と、前記第２の半導体素子の上面側の電極と前記導電
性部材とに接続されると共に前記第１の電極板とは異な
る方向へ延伸した第２の電極板とを備えることを要旨と
する。
【０００７】この本発明の半導体モジュールでは、絶縁
基板上に導電性部材を介して実装された第１の半導体素
子の上面側の電極とこの第１の半導体素子に積層した第
２の半導体素子の下面側の電極との間を介在すると共に
外部へ延伸した第１の電極板と、第２の半導体素子の上
面と導電性部材とに接続されると共に第１の電極板とは
異なる方向へ延伸した第２の電極板とを備える。これに
より、第１の半導体素子と第２の半導体素子との積層に
よるモジュール全体の小型化を図りつつ、より簡易に第
１の半導体素子と第２の半導体素子とを並列接続するこ
とができる。
【０００８】こうした本発明の半導体モジュールにおい
て、前記第１の電極板と前記第２の電極板は、互いに略
直角方向に延伸してなるものとすることもできる。
【０００９】また、本発明の半導体モジュールにおい
て、前記第１の電極板および／または前記第２の電極板
は、熱伝導性の高い材料により形成されてなるものとす
ることもできる。こうすれば、第１の電極板または第２
の電極板を放熱板として機能させることができ、半導体
モジュールの放熱性をより向上させることができる。
【００１０】更に、本発明の半導体モジュールにおい
て、前記第１の半導体素子と前記第２の半導体素子は、
一方がトランジスタ素子で他方がダイオード素子であ
り、前記半導体モジュールは、前記トランジスタ素子と
前記ダイオード素子とを逆並列接続してなるものとする
こともできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例
である半導体モジュール２０の構成の概略を示す構成図
であり、図２は、図１に例示する半導体モジュール２０
のＡ−Ａ断面を示す断面図である。実施例の半導体モジ
ュール２０は、図１および図２に示すように、絶縁基板
２２上に導電板２４を介して実装されたトランジスタ素
子２６とトランジスタ素子２６の上方に配置されたダイ
オード素子２８との間に介在する帯状の第１の電極板３
０と、ダイオード素子２８の上面と導電板２４とに掛け
渡すように接合された帯状の第２の電極板３２とを備え
ている。具体的には、第１の電極板３０は、トランジス
タ素子２６の上面に形成されたエミッタ電極４２とダイ
オード素子２８の下面に形成されたアノード電極４６と
を電気的に接続しており、第２の電極板３２は、トラン
ジスタ素子２６の下面に形成されたコレクタ電極４０に
接触している導電板２４とダイオード素子２８の上面に
形成されたカソード電極４８とを電気的に接続してい
る。この第１の電極板３０と第２の電極板３２とは、互
いに接触しないように略直角の方向に延伸しており、そ
の延伸端はトランジスタ素子２６，ダイオード素子２８
に電力を入出力する図示しない外部電極に接続されてい
る。また、トランジスタ素子２６の上面にエミッタ電極
４２と共に形成されたゲート電極４４は図示しない金属
ワイヤを介して外部電極と接続されている。こうして構
成された実施例の半導体モジュール２０は、例えば、図
３に示すように６つの半導体モジュール２０で構成され
たインバータ装置などに用いることができる。なお、実
施例では、絶縁基板２２上に導電板２４を配置しその上
にトランジスタ素子２６を実装するものとしたが、絶縁
基板２２に金属パターンを形成しその上にトランジスタ
素子２６を実装するものとしても構わない。
【００１２】トランジスタ素子２６は、例えば、ＩＧＢ
Ｔ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やパワーＭ
ＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）、パワートランジ
スタなどのトランジスタが該当する。
【００１３】絶縁基板２２の下部には、図示しないが、
熱伝導性の高い材料（例えば、ＣｕやＣｕＭｏ合金など
の金属やＡｌＳｉＣなどの複合材料など）により形成さ
れた放熱板と、放熱板の下部に取り付けられ冷却媒体
（例えば、水や空気など）との熱交換によりトランジス
タ素子２６やダイオード素子２８からの熱を放熱可能な
流路が形成された冷却板とを備えている。
【００１４】第１の電極板３０と第２の電極板３２は、
熱伝導性の高い材料（例えば、Ｍｏ，Ａｌなどの金属）
により形成されている。したがって、トランジスタ素子
２６，ダイオード素子２８の動作に伴う熱は、前述の絶
縁基板２２の下部に取り付けられた放熱板，冷却板によ
って放熱される他、第１の電極板３０と第２の電極板３
２とによっても放熱することができる。
【００１５】以上説明した実施例の半導体モジュール２
０によれば、トランジスタ素子２６の上面（エミッタ電
極４２）とダイオード素子２８の下面（アノード電極４
６）とに介在する帯状の第１の電極板３０と、ダイオー
ド素子２８の上面（カソード電極４８）とトランジスタ
素子２６の下面（コレクタ電極４０）に接触している導
電板２４とに接続される帯状の第２の電極板３２とを備
えるから、ワイヤボンディングの必要がなく、トランジ
スタ素子２６とダイオード素子２８とをより簡易に逆並
列接続することができる。しかも、第１の電極板３０と
第２の電極板３２とを熱伝導性の高い材料により形成し
たから、絶縁基板２２の下部に設けられる放熱板（冷却
板）による放熱のみならず、第１の電極板３０と第２の
電極板３２とによりトランジスタ素子２６，ダイオード
素子２８からの熱を放熱することができ、実施例の半導
体モジュール２０の放熱性をより向上させることができ
る。
【００１６】実施例の半導体モジュール２０では、第１
の電極板３０と第２の電極板３２とを略直角方向に延伸
させた帯状の電極として形成するものとしたが、両電極
板の短絡を防止できる方向であれば、必ずしも略直角方
向に延伸しないものであってもよい。
【００１７】実施例の半導体モジュール２０では、トラ
ンジスタ素子２６の下面にコレクタ電極４０を形成する
と共に上面にエミッタ電極４２を形成し、ダイオード素
子２８の下面にアノード電極４６を形成すると共に上面
にカソード電極４８を形成するものとしたが、トランジ
スタ素子の下面にエミッタ電極を形成すると共に上面に
コレクタ電極を形成し、ダイオード素子の下面にカソー
ド電極を形成すると共に上面にアノード電極を形成する
ものとしても構わない。このとき、第１の電極板は、実
施例の半導体モジュール２０の第２の電極板３２に対応
し、第２の電極板は、実施例の半導体モジュール２０の
第１の電極板３０に対応する。
【００１８】実施例の半導体モジュール２０では、絶縁
基板２２上にトランジスタ素子２６を実装すると共にト
ランジスタ素子２６の上方にダイオード素子２８を配置
するものとしたが、絶縁基板上にダイオード素子を実装
すると共にダイオード素子の上方にトランジスタ素子を
配置するものとしても構わない。図４は、変形例の半導
体モジュール１２０の断面構成の概略を示す断面図であ
る。なお、この変形例の半導体モジュール１２０の構成
のうち実施例の半導体モジュール２０の構成と同一構成
については１００を加えて符号を付し、その詳細な説明
は重複するから省略する。変形例の半導体モジュール１
２０は、図示するように、絶縁基板１２２上に導電板１
２４を介して実装されたダイオード素子１２８とダイオ
ード素子１２８の上方に配置されたトランジスタ素子１
２６との間に介在する帯状の第１の電極板１３０と、ト
ランジスタ素子１２６の上面と導電板１２４とを掛け渡
すように接続された帯状の第２の電極１３２とを備えて
いる。具体的には、第１の電極板１３０は、ダイオード
素子１２８の上面に形成されたカソード電極１４８とト
ランジスタ素子１２６の下面に形成されたコレクタ電極
１４０とを電気的に接続すると共に図示しない外部電極
と接続されている。また、第２の電極板１３２は、ダイ
オード素子１２８の下面に形成されたアノード電極１４
６に接触する導電板１２４とトランジスタ素子１２６の
上面に形成されたエミッタ電極１４２とを電気的に接続
すると共に図示しない外部電極と接続されている。した
がって、変形例の半導体モジュール１２０によっても、
実施例の半導体モジュール２０と同様に、トランジスタ
素子１２６とダイオード素子１２８とを逆並列接続する
ことができる。なお、一般的に発熱量が多いトランジス
タ素子を絶縁基板上に実装されたダイオード素子の上方
に配置することは放熱性を悪化させることになるが、第
１の導電板１３０，第２の導電板１３２を放熱板として
機能させることにより、トランジスタ素子を絶縁基板上
に実装するものと同様に良好な放熱性を維持することが
できる。
【００１９】変形例の半導体モジュール１２０では、ト
ランジスタ素子１２６の下面にコレクタ電極１４０を形
成すると共に上面にエミッタ電極１４２を形成し、ダイ
オード素子１２８の下面にアノード電極１４６を形成す
ると共に上面にカソード電極１４８を形成するものとし
たが、トランジスタ素子の下面にエミッタ電極を形成す
ると共に上面にコレクタ電極を形成し、ダイオード素子
の下面にカソード電極を形成すると共に上面にアノード
電極を形成するものとしても構わない。このとき、第１
の電極板は、変形例の半導体モジュール１２０の第２の
電極板１３２に対応し、第２の電極板は、変形例の半導
体モジュール１２０の第１の電極板１３０に対応するこ
とになる。
【００２０】実施例の半導体モジュール２０やその変形
例の半導体モジュール１２０では、トランジスタ素子２
６，１２６とダイオード素子２８，１２８との逆並列接
続に適用するものとしたが、その他の半導体素子の並列
接続に適用することも可能である。
【００２１】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明のこうした実施例に何ら限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例である半導体モジュール２
０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】 図１に例示する半導体モジュール２０のＡ−
Ａ断面を示す断面図である。
【図３】 実施例の半導体モジュール２０により構成さ
れるインバータ装置を例示する図である。
【図４】 変形例の半導体モジュール１２０の断面を示
す断面図である。
【符号の説明】
２０，１２０ 半導体モジュール、２２，１２２ 絶縁
基板、２４，１２４導電板、２６，１２６ トランジス
タ素子、２８，１２８ ダイオード素子、３０，１３０
第１電極板、３２，１３２ 第２電極板、４０，１４
０ コレクタ電極、４２，１４２ エミッタ電極、４
４，１４４ ゲート電極、４６，１４６アノード電極、
４８，１４８ カソード電極。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 絶縁基板上に導電性部材を介して実装さ
    れた第１の半導体素子に第２の半導体素子を積層して両
    素子を並列接続してなる半導体モジュールの接合構造で
    あって、 前記第１の半導体素子の上面側の電極と前記第２の半導
    体素子の下面側の電極との間に介在すると共に外部へ延
    伸した第１の電極板と、 前記第２の半導体素子の上面側の電極と前記導電性部材
    とに接続されると共に前記第１の電極板とは異なる方向
    へ延伸した第２の電極板とを備える半導体モジュールの
    接合構造。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体モジュールの接合
    構造であって、 前記第１の電極板と前記第２の電極板は、互いに略直角
    方向に延伸してなる半導体モジュールの接合構造。
  3. 【請求項３】 請求項１または２記載の半導体モジュー
    ルの接合構造であって、 前記第１の電極板および／または前記第２の電極板は、
    熱伝導性の高い材料により形成されてなる半導体モジュ
    ールの接合構造。
  4. 【請求項４】 請求項１ないし３いずれか記載の半導体
    モジュールの接合構造であって、 前記第１の半導体素子と前記第２の半導体素子は、一方
    がトランジスタ素子で他方がダイオード素子であり、 前記半導体モジュールは、前記トランジスタ素子と前記
    ダイオード素子とを逆並列接続してなる半導体モジュー
    ルの接合構造。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005005593A (ja) * 2003-06-13 2005-01-06 Mitsubishi Electric Corp 半導体パワーモジュール
JPWO2005024941A1 (ja) * 2003-09-04 2006-11-16 松下電器産業株式会社 半導体装置
US7202105B2 (en) * 2004-06-28 2007-04-10 Semiconductor Components Industries, L.L.C. Multi-chip semiconductor connector assembly method
US7271477B2 (en) 2004-04-09 2007-09-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Power semiconductor device package
JP2009043820A (ja) * 2007-08-07 2009-02-26 Rohm Co Ltd 高効率モジュール
JP2009099663A (ja) * 2007-10-15 2009-05-07 Rohm Co Ltd パワーモジュール
US7589400B2 (en) 2004-10-04 2009-09-15 Hitachi, Ltd. Inverter and vehicle drive unit using the same
JP2010062492A (ja) * 2008-09-08 2010-03-18 Denso Corp 半導体装置
US20120223322A1 (en) * 2011-03-02 2012-09-06 International Rectifier Corporation III-Nitride Transistor Stacked with Diode in a Package
EP2521176A1 (en) * 2011-05-04 2012-11-07 International Rectifier Corporation High voltage cascoded III-nitride rectifier package comprising conductive clips between electrodes of components and the surface of a package support member
US8853706B2 (en) 2011-05-04 2014-10-07 International Rectifier Corporation High voltage cascoded III-nitride rectifier package with stamped leadframe
US8853707B2 (en) 2011-05-04 2014-10-07 International Rectifier Corporation High voltage cascoded III-nitride rectifier package with etched leadframe
JP2016523069A (ja) * 2013-04-25 2016-08-04 コンティ テミック マイクロエレクトロニック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＣｏｎｔｉ Ｔｅｍｉｃ ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ＧｍｂＨ パワーモジュール、電力変換装置及びパワーモジュールを備えた駆動装置
JP2018509780A (ja) * 2015-03-23 2018-04-05 広東美的制冷設備有限公司Ｇｄ Ｍｉｄｅａ Ａｉｒ−Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． インテリジェントパワーモジュール及びその製造方法

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005005593A (ja) * 2003-06-13 2005-01-06 Mitsubishi Electric Corp 半導体パワーモジュール
US7786565B2 (en) 2003-09-04 2010-08-31 Panasonic Corporation Semiconductor apparatus including power semiconductor device constructed by using wide band gap semiconductor
JPWO2005024941A1 (ja) * 2003-09-04 2006-11-16 松下電器産業株式会社 半導体装置
JP4594237B2 (ja) * 2003-09-04 2010-12-08 パナソニック株式会社 半導体装置
US7271477B2 (en) 2004-04-09 2007-09-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Power semiconductor device package
US7202105B2 (en) * 2004-06-28 2007-04-10 Semiconductor Components Industries, L.L.C. Multi-chip semiconductor connector assembly method
US7589400B2 (en) 2004-10-04 2009-09-15 Hitachi, Ltd. Inverter and vehicle drive unit using the same
US9269656B2 (en) 2007-08-07 2016-02-23 Rohm Co., Ltd. High efficiency module
US8928049B2 (en) 2007-08-07 2015-01-06 Rohm Co., Ltd. High efficiency module
US9653389B2 (en) 2007-08-07 2017-05-16 Rohm Co., Ltd. High efficiency module
US9431329B2 (en) 2007-08-07 2016-08-30 Rohm Co., Ltd. High efficiency module
JP2009043820A (ja) * 2007-08-07 2009-02-26 Rohm Co Ltd 高効率モジュール
US9230893B2 (en) 2007-08-07 2016-01-05 Rohm Co., Ltd. High efficiency module including a plurality of MOSFETS
JP2009099663A (ja) * 2007-10-15 2009-05-07 Rohm Co Ltd パワーモジュール
JP2010062492A (ja) * 2008-09-08 2010-03-18 Denso Corp 半導体装置
US8963338B2 (en) * 2011-03-02 2015-02-24 International Rectifier Corporation III-nitride transistor stacked with diode in a package
US20120223322A1 (en) * 2011-03-02 2012-09-06 International Rectifier Corporation III-Nitride Transistor Stacked with Diode in a Package
US8853707B2 (en) 2011-05-04 2014-10-07 International Rectifier Corporation High voltage cascoded III-nitride rectifier package with etched leadframe
US8853706B2 (en) 2011-05-04 2014-10-07 International Rectifier Corporation High voltage cascoded III-nitride rectifier package with stamped leadframe
US8546849B2 (en) 2011-05-04 2013-10-01 International Rectifier Corporation High voltage cascoded III-nitride rectifier package utilizing clips on package surface
EP2521176A1 (en) * 2011-05-04 2012-11-07 International Rectifier Corporation High voltage cascoded III-nitride rectifier package comprising conductive clips between electrodes of components and the surface of a package support member
JP2016523069A (ja) * 2013-04-25 2016-08-04 コンティ テミック マイクロエレクトロニック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＣｏｎｔｉ Ｔｅｍｉｃ ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ＧｍｂＨ パワーモジュール、電力変換装置及びパワーモジュールを備えた駆動装置
US10027094B2 (en) 2013-04-25 2018-07-17 Conti Temic Microelectronic Gmbh Power module, power converter and drive arrangement with a power module
JP2018509780A (ja) * 2015-03-23 2018-04-05 広東美的制冷設備有限公司Ｇｄ Ｍｉｄｅａ Ａｉｒ−Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． インテリジェントパワーモジュール及びその製造方法

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