JP2008270528A - Structure of semiconductor module - Google Patents
Structure of semiconductor module Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008270528A JP2008270528A JP2007111596A JP2007111596A JP2008270528A JP 2008270528 A JP2008270528 A JP 2008270528A JP 2007111596 A JP2007111596 A JP 2007111596A JP 2007111596 A JP2007111596 A JP 2007111596A JP 2008270528 A JP2008270528 A JP 2008270528A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor module
- semiconductor
- heat
- base plate
- radiating member
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、半導体モジュールの構造に関する。 The present invention relates to a structure of a semiconductor module.
下記特許文献1には、半導体モジュール及び半導体装置として、モジュール本体の小型化を実現できる半導体モジュールの構造が開示されている。具体的には、半導体モジュール及び半導体装置が、支持基板上に実装された複数個の半導体チップが1つのパッケージ内に収納され、該半導体チップと電気的に接続された電極端子の少なくとも一部が外部に露出されて、該半導体チップから電極が取り出される構造を備える。この半導体モジュール及び半導体装置において、エミッタ電極端子が、その一端側で上記半導体チップのエミッタ電極に接続される一方、その他端側でモジュール本体上側に露出される。そして、支持基板が導電体からなり、それ自体で、その上面側で半導体チップが直接に接合されて半導体チップと電気的に接続される一方、その下面側で本体底面をなして外部に露出するコレクタ電極端子をなしている、というものである。 Patent Document 1 below discloses a semiconductor module structure capable of realizing miniaturization of a module body as a semiconductor module and a semiconductor device. Specifically, in a semiconductor module and a semiconductor device, a plurality of semiconductor chips mounted on a supporting substrate are accommodated in one package, and at least a part of electrode terminals electrically connected to the semiconductor chip is provided. It has a structure that is exposed to the outside and an electrode is taken out from the semiconductor chip. In this semiconductor module and semiconductor device, the emitter electrode terminal is connected to the emitter electrode of the semiconductor chip on one end side, and exposed on the upper side of the module body on the other end side. The support substrate is made of a conductor, and the semiconductor chip itself is directly bonded on the upper surface side to be electrically connected to the semiconductor chip, while being exposed to the outside by forming the bottom surface of the main body on the lower surface side. It is a collector electrode terminal.
下記特許文献2には、ヒートシンクへの取り付け作業を簡単にした非絶縁型の半導体パワーモジュールの取り付け方法が開示されており、具体的には、以下のようなものである。最初に、絶縁シートをヒートシンクの上面に貼り付ける。次に、絶縁シートで囲まれる内周面に、熱伝導性と絶縁性を有するシリコン系の接着剤を塗布する。パワーモジュールを接着剤の上に載せ、約140度の雰囲気で加熱して接着剤を硬化させる。これにより、パワーモジュール(以下、「半導体モジュール」ともいう)とヒートシンク(以下、「放熱部材」ともいう)を一定の間隔を保った状態で接着剤により固定する、というものである。
The following
下記特許文献3には、外部電極部材をベース板に容易に固定することができる非絶縁型半導体装置が開示されており、具体的には、以下のようなものである。外部電極部材をベース板へ固定する際には、皿ネジをベース板の裏面からこのベース板の第1貫通孔に通すと、この第1貫通孔の円錐台形状の部分に皿ネジの頭部が嵌合する。さらに皿ネジの先端を外部電極部材の第2貫通孔に通した後、皿ネジの先端をナットで締め付け、これにより外部電極部材をベース板の表面に固定する。このとき、皿ネジの頭部がベース板の第1貫通孔下部に形成された円錐台状の部分に収容される。
下記特許文献4には、省スペース化および省コスト化を阻害することなく、筐体とその筐体に収納されるパワーモジュールとの絶縁を確保することができる半導体装置が開示されており、具体的には、以下のようなものである。インバータケース内において、インテリジェントパワーモジュール(以下、「IPM」ともいう)のバスバーと、それに近接するケースとの間に配設した絶縁部材によって、ケースをIPMのバスバーと絶縁する。絶縁が必要な部分の上方には、被支持部材を支持するために設けられるブラケットがケースに固定されている。そして、絶縁部材は、その既設部品であるブラケットの下部に取付けられる。 Patent Document 4 listed below discloses a semiconductor device that can ensure insulation between a casing and a power module housed in the casing without hindering space saving and cost saving. Specifically, it is as follows. In the inverter case, the case is insulated from the IPM bus bar by an insulating member disposed between the bus bar of the intelligent power module (hereinafter also referred to as “IPM”) and the case adjacent thereto. A bracket provided to support the supported member is fixed to the case above the portion requiring insulation. And an insulating member is attached to the lower part of the bracket which is the existing components.
しかしながら、特許文献1〜4の技術では、さらなる簡素な構造という課題において改善余地が残されていた。本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、半導体モジュール装置において、必要最小限の構成部材のみによる簡素な構造の実現を目的とするものである。特に、車載電装品の電気回路のグランド端子を、筐体シャーシ(車体金属部)にマイナス接地された自動車等に組み込まれる応用製品において、絶縁材料を必要最小限に減らすことによって、簡素な半導体モジュールの構造を実現することを可能とする目的、そして、加工性、品質、コストの点で最適な半導体モジュールの構造を提供すること、さらに、使用温度で寿命が定められる性質の電気部品、例えば電解コンデンサ等の劣化を防いで寿命を延ばすこと目的とするものである。 However, the techniques of Patent Literatures 1 to 4 leave room for improvement in the problem of a simpler structure. The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to realize a simple structure using only the minimum necessary components in a semiconductor module device. In particular, a simple semiconductor module by reducing the insulating material to the minimum necessary in an application product in which the ground terminal of the electrical circuit of the in-vehicle electrical component is incorporated in a car or the like that is negatively grounded to the chassis of the chassis (vehicle body metal part). It is possible to realize the structure of the semiconductor module, and to provide an optimum structure of the semiconductor module in terms of workability, quality, and cost. The purpose is to prevent the capacitor and the like from deteriorating and extend its life.
前記目的を達成するために、第1の発明に係る半導体モジュールの構造は、下記第1の手段を採用する。
すなわち、第1型半導体と第2型半導体を含む複数電極が接合してなる半導体モジュールを導電性の筐体に固定する半導体モジュールの構造であって、前記半導体モジュールのうち接地電極またはベースプレートを前記筐体に直付けする手段を採用する。
In order to achieve the above object, the structure of the semiconductor module according to the first invention employs the following first means.
That is, a structure of a semiconductor module for fixing a semiconductor module formed by joining a plurality of electrodes including a first type semiconductor and a second type semiconductor to a conductive housing, wherein a ground electrode or a base plate of the semiconductor module Use means to attach directly to the housing.
第1の発明に係る半導体モジュールの構造によれば、絶縁材料を不要とするため必要最小限の構成部材のみによる簡素な構造を実現することが可能となる。すなわち、半導体モジュールを構成する複数電極のうち接地電極が一体に接合されたベースプレートおよび筐体と同電位の状態を維持するので該当する端子および絶縁部材を省略できる。また、一般的に熱に対しても絶縁性のある絶縁材料を介在させないことで、半導体モジュールと放熱部材との熱的結合がより高くなる。したがって、半導体モジュールと放熱部材との間に絶縁材料を介在させる従来構造の製品に比べ、同一出力/同一発熱量ならば、より小さな放熱部材で冷却能力をまかなえる。このようなわけで、第1の発明に係る半導体モジュールの構造を採用した製品は、よりコンパクトにまとめられ、かつ、コストダウンすることが可能となる。 According to the structure of the semiconductor module according to the first aspect of the present invention, it is possible to realize a simple structure using only the minimum necessary components since no insulating material is required. That is, among the plurality of electrodes constituting the semiconductor module, the same potential as the base plate and the casing to which the ground electrode is integrally joined is maintained, so that the corresponding terminals and insulating members can be omitted. In general, by not interposing an insulating material that is insulative with respect to heat, the thermal coupling between the semiconductor module and the heat dissipation member becomes higher. Therefore, as compared with a product having a conventional structure in which an insulating material is interposed between the semiconductor module and the heat radiating member, the cooling capability can be provided by a smaller heat radiating member if the output is the same and the heat generation amount is the same. For this reason, the products adopting the structure of the semiconductor module according to the first invention can be collected more compactly and can be reduced in cost.
また、第2の発明は、前記第1の発明に係る半導体モジュールの構造において、前記筐体は放熱部材を兼用しており、前記放熱部材はアルミニウムまたは銅を含む金属を採用する。これにより、良導体であり熱伝導性および加工性が良好なアルミニウムまたは銅を含む金属を放熱部材に採用し、半導体モジュールのうち接地電極またはベースプレートを放熱部材に直付けして熱的結合させることによって、筐体シャーシに電気回路をマイナス接地された自動車等に、加工性、品質、コストの点で最適な半導体モジュールの構造を提供できる。 According to a second invention, in the structure of the semiconductor module according to the first invention, the casing also serves as a heat dissipation member, and the heat dissipation member employs a metal containing aluminum or copper. By adopting a metal containing aluminum or copper, which is a good conductor and having good thermal conductivity and workability, as a heat radiating member, a ground electrode or a base plate of a semiconductor module is directly attached to the heat radiating member and thermally coupled. It is possible to provide an optimum semiconductor module structure in terms of processability, quality, and cost to an automobile or the like whose electrical circuit is negatively grounded to the chassis.
また、第3の発明は、前記第1または第2の発明に係る半導体モジュールの構造において、前記半導体モジュール以外で熱により品質性能が劣化する熱劣化部品の接地電極またはベースプレートを前記放熱部材に直付けして熱的結合させる手段を採用する。このことにより、かさばる絶縁・耐熱部品等を省略して簡素化されるので、部品配置の効率が良くなると共に、装置全体の小型軽量化およびコストダウンが総合的に可能となる。 According to a third invention, in the structure of the semiconductor module according to the first or second invention, a ground electrode or a base plate of a thermally deteriorated component whose quality performance deteriorates due to heat other than the semiconductor module is directly connected to the heat radiating member. Adopting means for thermal bonding. This simplifies by omitting bulky insulating / heat-resistant components, etc., so that the efficiency of component placement is improved, and the entire apparatus can be reduced in size and weight and cost can be reduced.
また、第4の発明は、前記第1ないし第3の何れかの発明に係る半導体モジュールの構造において、前記半導体モジュールによるスイッチ素子を含んでインバータ回路の構成を採用する。これにより、自動車等の駆動力をまかなう程度に相当する大容量のインバータ回路を、大量生産が前提である自動車等に車載することに最適な半導体モジュールの構造を提供できる。 According to a fourth invention, in the structure of the semiconductor module according to any one of the first to third inventions, a configuration of an inverter circuit including a switch element by the semiconductor module is adopted. As a result, it is possible to provide a semiconductor module structure that is optimal for mounting a large-capacity inverter circuit equivalent to the driving force of an automobile or the like in an automobile or the like that is premised on mass production.
また、第5の発明は、前記第3の発明に係る半導体モジュールの構造において、前記熱劣化部品はコンデンサである。その前提として、一般的にインバータ回路やコンバータ回路等の電力変換回路に重要な平滑コンデンサは大容量の電解コンデンサである。 According to a fifth invention, in the structure of the semiconductor module according to the third invention, the thermally deteriorated component is a capacitor. As a premise thereof, a smoothing capacitor that is generally important for a power conversion circuit such as an inverter circuit or a converter circuit is a large-capacity electrolytic capacitor.
第5の発明に係る半導体モジュールの構造によれば、平滑コンデンサを組み込んだ製品が使用中であれば、該当する電気回路に常時無効電流が流れている。ここで、平滑コンデンサに含まれている抵抗R成分に流れる無効電流によってジュール熱が発生する。この発熱を原因とする電解コンデンサの劣化を防ぐために、平滑コンデンサの接地電極またはベースプレートから直付けされた放熱部材へ良好に熱伝導して放熱させる。 According to the structure of the semiconductor module according to the fifth aspect of the invention, when a product incorporating a smoothing capacitor is in use, a reactive current always flows through the corresponding electric circuit. Here, Joule heat is generated by the reactive current flowing in the resistance R component included in the smoothing capacitor. In order to prevent the electrolytic capacitor from deteriorating due to this heat generation, heat conduction is conducted to the heat radiating member directly attached from the ground electrode of the smoothing capacitor or the base plate to dissipate heat.
このようなわけで、平滑コンデンサと放熱部材との間に絶縁材料を介在させる従来構造の製品に比べ、同一出力/同一発熱量ならば、より小さな放熱部材で冷却能力をまかなえる。このようなわけで、第5の発明に係る半導体モジュールの構造を採用した製品は、よりコンパクトにまとめられ、かつ、コストダウンすることが可能となる。あるいは、構造を採用しない平滑コンデンサに比べて、より長寿命にすることが可能となる。 For this reason, as compared with a product having a conventional structure in which an insulating material is interposed between the smoothing capacitor and the heat radiating member, the cooling capability can be provided by a smaller heat radiating member if the output is the same and the heat generation amount is the same. For this reason, the products adopting the structure of the semiconductor module according to the fifth invention can be collected more compactly and can be reduced in cost. Or it becomes possible to make a lifetime longer compared with the smoothing capacitor which does not employ | adopt a structure.
本発明によれば、筐体シャーシに電気回路をマイナス接地された自動車等に組み込まれる応用製品において、絶縁材料を必要最小限に減らすことによって簡素な半導体モジュールの構造を実現することが可能となる。また、加工性、品質、コストの点で最適な半導体モジュールの構造を提供できる。さらに、使用温度で寿命が定められる性質の電気部品、例えば電解コンデンサ等の劣化を防いで寿命を延ばすことが可能である。特に、以下の点で効果的である。
1)電極や電路とインバータ装置の筐体間の絶縁を確保する必要がなくなり、装置全体が小型・軽量・簡素化される。
2)半導体モジュールの接地端子がなくなるので半導体モジュールが小型化される。
3)半導体チップとベースプレート間の電気的絶縁が不要になるので、半導体チップの放熱性が向上する。
4)グランド電位が安定すると共に、インバータ回路とグランド間のインピーダンスが低減するため、電磁シールド(EMC)性能が向上する。
According to the present invention, it is possible to realize a simple semiconductor module structure by reducing the insulating material to the minimum necessary in an application product incorporated in an automobile or the like in which an electric circuit is negatively grounded in a housing chassis. . In addition, it is possible to provide an optimal semiconductor module structure in terms of processability, quality, and cost. Furthermore, it is possible to extend the life by preventing the deterioration of electrical components having properties determined by the operating temperature, such as electrolytic capacitors. In particular, the following points are effective.
1) It is no longer necessary to ensure insulation between the electrode or electric circuit and the casing of the inverter device, and the entire device is reduced in size, weight and simplification.
2) Since the ground terminal of the semiconductor module is eliminated, the semiconductor module is reduced in size.
3) Since electrical insulation between the semiconductor chip and the base plate is not required, the heat dissipation of the semiconductor chip is improved.
4) Since the ground potential is stabilized and the impedance between the inverter circuit and the ground is reduced, the electromagnetic shield (EMC) performance is improved.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態(以下、「本実施形態」という)について説明する。なお、各図に亘り、同一機能には同一符号を付して説明の重複を避ける。 Hereinafter, an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same function over each figure, and duplication of description is avoided.
図1は本実施形態に係る半導体モジュール11の構造の説明図であり、(a)主要構成を示すブロック図、(b)応用製品の縦断面図である。図1(a)に示すように、半導体モジュール11は、筐体シャーシに電気回路をマイナス接地された自動車等(図示せず)に組み込まれる応用製品の一種であり、インバータのパワー回路を例示している。このパワー回路が、本実施形態における半導体モジュール11,12(図2(b))の最適な応用例である。
1A and 1B are explanatory views of the structure of the
周知のように、自動車等の電装機器は車載されたバッテリ4によって、ほぼ安定した電力の供給を受ける。このバッテリ4は、マイナス極Nを放熱部材3および筐体シャーシ(以下、「筐体アース」ともいう)に接地する一方、プラス極Pに接続された絶縁電線による単極の配線(以下、「プラス配線」ともいう)だけでほぼ全ての電装機器への配電をまかなえる。すなわち、マイナス極の配線(以下、「マイナス配線」ともいう)は筐体シャーシで代用されるので、バッテリ4から電装機器までの配線は不要である。
As is well known, an electrical equipment such as an automobile is supplied with a substantially stable power by a battery 4 mounted on the vehicle. The battery 4 grounds the negative pole N to the
図1(a)において、半導体モジュール11は、第1型(N型)半導体1と第2型(P型)半導体2を含む複数電極が接合してなるNPN型パワートランジスタTr(以下、「スイッチ素子Tr」または単に「Tr」という)を2直列×3並列=6個使いしてインバータ回路(以下、「三相インバータ」ともいう)を構成している。詳しくは、プラス極Pから筐体アース3(符号兼用)にかけて2直列のTr、すなわち、プラス極Pにプラス側Trのコレクタが接続され、そのエミッタがマイナス側Trのコレクタに接続され、そのエミッタ1Eが筐体アース3に接続されてU,V,Wでなる三相交流の何れか1相に対するスイッチ素子Trを構成している。
1A, a
なお、全図に亘って接地したエミッタのみを他から区別してエミッタ1Eとの符号を付し、後述する接地電極1Eまたはベースプレート8と同一の意味であるものとする。また、前述した第1型(N型)半導体1と第2型(P型)半導体2に関しては、N型とP型を入れ換えて第1型半導体1をP型、第2型半導体2をN型としても良く、その場合はPNP型Trを用いたことになる。さらに、スイッチ素子はTrに限定するものでなく、図示せぬFET、SCR(サイリスタ)等、類似目的のパワー制御素子であれば、他のものでも構わない。
It should be noted that only the grounded emitter is distinguished from others throughout all the drawings and is given the symbol of the
前記2直列のTrの接続点から1相を取り出すようにしてU,V,Wの3回路を並列接続して三相インバータが構成されている。また、三相インバータを構成する6個使いのTrのスイッチタイミングに関しては、図示せぬ制御回路によって生成された三相交流用のスイッチングパルスが、各Trのベースに印加されているが、三相インバータとして周知技術なのでさらなる図解説明は省略する。 A three-phase inverter is configured by connecting three U, V, and W circuits in parallel so that one phase is taken out from the connection point of the two series Trs. In addition, regarding the switch timing of the six Trs constituting the three-phase inverter, a three-phase AC switching pulse generated by a control circuit (not shown) is applied to the base of each Tr. Since it is a well-known technique as an inverter, further illustration will be omitted.
図1(b)に示すように、半導体モジュール11は、放熱部材3にエミッタ1Eまたはベースプレート8を密着するように貼着固定して熱的結合させる構造の上部に、ある程度の空間距離をもって制御回路等の基板6が配設され、これらを200度C以上の耐熱性樹脂であるPPS(ポリフェニレンサルファイド)その他の樹脂材料による耐熱絶縁カバー7で覆われている。
As shown in FIG. 1B, the
放熱部材3は、良導体であり熱伝導性および加工性が良好なアルミニウムまたは銅を含む金属が用いられており、半導体モジュール11のうち接地電極1Eまたはベースプレート8を放熱部材3に直付けして熱的結合させることによって、筐体シャーシ3に電気回路をマイナス接地された自動車等に、加工性、品質、コストの点で最適な半導体モジュール11の構造を提供できる。
The
この半導体モジュール11の構造によれば、接地電極1Eまたはベースプレート8と放熱部材3に介在させる絶縁材料を不要とするため、必要最小限の構成部材のみによる簡素な構造を実現することが可能となる。また、一般的に熱に対しても絶縁性のある絶縁材料を介在させないことで、半導体モジュール11と放熱部材3との熱的結合がより良好になる。したがって、半導体モジュール11と放熱部材3との間に絶縁材料を介在させる従来構造の製品に比べ、同一出力/同一発熱量ならば、より小さな放熱部材3で冷却能力をまかなえる。このようなわけで、本発明に係る半導体モジュール11の構造を採用した製品は、よりコンパクトにまとめられ、かつ、コストダウンすることが可能となる。
According to the structure of the
また、本発明に係る半導体モジュール11の構造によるスイッチ素子Trを含むインバータ回路の構成を採用することにより、自動車等の駆動力をまかなう程度に相当する大容量のインバータ回路を、大量生産が前提である自動車等に車載することに最適な半導体モジュール11の構造を提供できる。
Further, by adopting the configuration of the inverter circuit including the switch element Tr having the structure of the
図2は本実施形態に係る半導体モジュール11,12の構造を採用した製品の電気回路であり、(a)最も簡素なインバータの回路図、(b)平滑コンデンサ5を付設したインバータの回路図である。図2(a)に示す半導体モジュール11は、図1に沿って説明したとおりである。また、図2(b)に示す半導体モジュール12は、平滑コンデンサ5のうちマイナス極Nを接地電極NまたはベースプレートN(符号兼用)として放熱部材3′に直付けして熱的結合させるように構成されている。
FIG. 2 is an electrical circuit of a product that adopts the structure of the
この半導体モジュール12の構造によれば、平滑コンデンサ5を組み込んだ製品が使用中であれば、該当する電気回路に常時無効電流が流れている。ここで、平滑コンデンサ5に含まれている抵抗R成分に流れる無効電流によってジュール熱が発生する。この発熱を原因とする電解コンデンサの劣化を防ぐために、平滑コンデンサ5の接地電極NまたはベースプレートNから直付けされた放熱部材3′へ良好に熱伝導して放熱させる。
According to the structure of the
このようなわけで、平滑コンデンサ5と放熱部材3′との間にもセラミック等の絶縁材料(図示せず)を介在させる従来構造の製品に比べ、同一出力/同一発熱量ならば、より小さな放熱部材3′で冷却能力をまかなえる。したがって、本発明に係る半導体モジュールの構造を採用した製品は、よりコンパクトにまとめられ、かつ、コストダウンすることが可能となる。あるいは、本発明による構造を採用しない平滑コンデンサ5に比べて、より長寿命にすることも可能となる。なお、放熱部材3′は一体構造でも分割構造でも構わないが、平滑コンデンサ5を長寿命にする観点からは、平滑コンデンサ5に対して半導体モジュール12から発熱の影響を受けにくい構造であることが好ましい。
For this reason, compared with a product having a conventional structure in which an insulating material (not shown) such as ceramic is interposed between the smoothing capacitor 5 and the heat radiating member 3 ', the same output / the same calorific value is smaller. Cooling capacity can be provided by the heat radiating member 3 '. Therefore, the products adopting the structure of the semiconductor module according to the present invention can be collected more compactly and can be reduced in cost. Alternatively, the lifetime can be made longer than that of the smoothing capacitor 5 that does not employ the structure according to the present invention. The
本発明によれば、筐体シャーシ3,3′(符号兼用)に電気回路をマイナス接地された自動車等に組み込まれる応用製品において、絶縁材料を必要最小限に減らすことによって、簡素な半導体モジュール11,12の構造を実現することが可能となる。また、加工性、品質、コストの点で最適な半導体モジュール11,12の構造を提供できる。さらに、使用温度で寿命が定められる性質の電気部品、例えば電解コンデンサ5(符号兼用)等の劣化を防いで寿命を延ばすことが可能である。
特に、以下の点で効果的である。
1)電極や電路とインバータ装置の筐体間の絶縁を確保する必要がなくなり、装置全体が小型・軽量・簡素化される。
2)半導体モジュールの接地端子がなくなるので半導体モジュールが小型化される。
3)半導体チップとベースプレート間の電気的絶縁が不要になるので、半導体チップの放熱性が向上する。
4)グランド電位が安定すると共に、インバータ回路とグランド間のインピーダンスが低減するため、電磁シールド(EMC)性能が向上する。
According to the present invention, a
In particular, the following points are effective.
1) It is no longer necessary to ensure insulation between the electrode or electric circuit and the casing of the inverter device, and the entire device is reduced in size, weight and simplification.
2) Since the ground terminal of the semiconductor module is eliminated, the semiconductor module is reduced in size.
3) Since electrical insulation between the semiconductor chip and the base plate is not required, the heat dissipation of the semiconductor chip is improved.
4) Since the ground potential is stabilized and the impedance between the inverter circuit and the ground is reduced, the electromagnetic shield (EMC) performance is improved.
なお、上述した実施の形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。例えば、本発明にいう「半導体モジュール」、「放熱部材」、「接地電極」、「ベースプレート」、「スイッチ素子」、「インバータ回路」、あるいは、「パワーモジュール」、「半導体装置」、「インテリジェントパワーモジュール」、「IPM」等の呼称にかかわりなく、図1(b)に示したように、半導体モジュール11のうち接地電極1Eまたはベースプレート8を放熱部材3に直付けして熱的結合させる半導体モジュール11の構造であれば、何れを用いても構わない。なお、ベースプレート8,Nの厳密な定義はなく、本発明においては、接地電極1E,Nに該当する半導体チップその他の電子部品等を保持する導電性の金具の意味で用いている。
The various shapes and combinations of the constituent members shown in the above-described embodiments are merely examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention. For example, “semiconductor module”, “heat radiation member”, “ground electrode”, “base plate”, “switch element”, “inverter circuit”, or “power module”, “semiconductor device”, “intelligent power” according to the present invention. Regardless of the designation of “module”, “IPM”, etc., as shown in FIG. 1B, a semiconductor module in which the
また、図1(b)は半導体モジュールの構造の一例について、その特徴を誇張して説明するための模式説明図に過ぎない。したがって、半導体モジュール11の周辺構造も図1(b)に示した実施形態に限定することなく自由である。すなわち、インバータケースとして耐熱絶縁カバー7の有無、あるいは絶縁が必要な部分の周辺に、被支持部材を支持するために設けられるブラケットまたはバスバー等の有無に関しても自由である。さらに、ベースプレート8と放熱部材3に区別がなく、接地電極1Eが何らかの導電性部材に保持されて、絶縁部材を介することなく筐体に取付けられた構造でも構わない。
FIG. 1B is only a schematic explanatory diagram for exaggerating and explaining an example of the structure of the semiconductor module. Therefore, the peripheral structure of the
そして、本発明にいう熱劣化部品として例示した電解コンデンサは一例にすぎない。すなわち、半導体モジュール11,12以外で、熱により品質性能が劣化する熱劣化部品を用いており、その熱劣化部品に接地電極NまたはベースプレートNがあれば、その接地電極NまたはベースプレートNに対する絶縁・耐熱部品等を省略することにより簡素化できるので、部品配置の効率が良くなると共に、装置全体の小型軽量化およびコストダウンが総合的に可能となる。
And the electrolytic capacitor illustrated as a thermally deteriorated component said to this invention is only an example. That is, a heat-degraded component whose quality and performance deteriorates due to heat is used in addition to the
要するに、絶縁部材を必要最小限に減らすように接地電極1Eまたはベースプレート8を放熱部材3に直付けして熱的結合を良好にすると共に、放熱部材3まで小型軽量化した半導体モジュール11,12の構造に関する技術はすべて本発明に含まれる。
In short, the
1…第1型半導体、 1E…接地電極、 2…第2型半導体、 3,3′…放熱部材、
5…平滑コンデンサ(電解コンデンサ) 8…ベースプレート
11,12…半導体モジュール、
Tr…スイッチ素子(トランジスタ)
N…マイナス極(接地電極またはベースプレート)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st type semiconductor, 1E ... Ground electrode, 2 ... 2nd type semiconductor, 3, 3 '... Heat dissipation member,
5 ... Smoothing capacitor (electrolytic capacitor) 8 ...
Tr ... Switch element (transistor)
N ... Negative electrode (ground electrode or base plate)
Claims (5)
前記半導体モジュールのうち接地電極またはベースプレートを前記筐体に直付けすること特徴とする半導体モジュールの構造。 A semiconductor module structure for fixing a semiconductor module formed by joining a plurality of electrodes including a first type semiconductor and a second type semiconductor to a conductive casing,
A structure of a semiconductor module, wherein a ground electrode or a base plate of the semiconductor module is directly attached to the housing.
前記放熱部材はアルミニウムまたは銅を含む金属であることを特徴とする請求項1に記載の半導体モジュールの構造。 The housing also serves as a heat dissipation member,
2. The structure of a semiconductor module according to claim 1, wherein the heat radiating member is a metal containing aluminum or copper.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007111596A JP2008270528A (en) | 2007-04-20 | 2007-04-20 | Structure of semiconductor module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007111596A JP2008270528A (en) | 2007-04-20 | 2007-04-20 | Structure of semiconductor module |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008270528A true JP2008270528A (en) | 2008-11-06 |
Family
ID=40049641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007111596A Pending JP2008270528A (en) | 2007-04-20 | 2007-04-20 | Structure of semiconductor module |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008270528A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015517226A (en) * | 2012-05-04 | 2015-06-18 | アー.ベー.ミクロエレクトロニクゲゼルシャフト ミト ベシュレンクテル ハフツング | Circuit board, in particular circuit board for a power module comprising a conductive substrate |
JP2016162992A (en) * | 2015-03-05 | 2016-09-05 | 三菱電機株式会社 | Power semiconductor device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002083915A (en) * | 2000-06-29 | 2002-03-22 | Denso Corp | Power semiconductor device |
JP2004140068A (en) * | 2002-10-16 | 2004-05-13 | Nissan Motor Co Ltd | Laminated semiconductor device and its assembling method |
JP2004259791A (en) * | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Hitachi Ltd | Power semiconductor module |
JP2006021593A (en) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electric connection diagnosing method for inverter device |
JP2006049542A (en) * | 2004-08-04 | 2006-02-16 | Toyota Motor Corp | Power module |
-
2007
- 2007-04-20 JP JP2007111596A patent/JP2008270528A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002083915A (en) * | 2000-06-29 | 2002-03-22 | Denso Corp | Power semiconductor device |
JP2004140068A (en) * | 2002-10-16 | 2004-05-13 | Nissan Motor Co Ltd | Laminated semiconductor device and its assembling method |
JP2004259791A (en) * | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Hitachi Ltd | Power semiconductor module |
JP2006021593A (en) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electric connection diagnosing method for inverter device |
JP2006049542A (en) * | 2004-08-04 | 2006-02-16 | Toyota Motor Corp | Power module |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015517226A (en) * | 2012-05-04 | 2015-06-18 | アー.ベー.ミクロエレクトロニクゲゼルシャフト ミト ベシュレンクテル ハフツング | Circuit board, in particular circuit board for a power module comprising a conductive substrate |
US9648736B2 (en) | 2012-05-04 | 2017-05-09 | A.B. Mikroelektronik Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung | Circuit board, particularly for a power-electronic module, comprising an electrically-conductive substrate |
US10091874B2 (en) | 2012-05-04 | 2018-10-02 | Ab Mikroelektronik Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung | Circuit board, particulary for a power-electronic module, comprising an electrically-conductive substrate |
JP2016162992A (en) * | 2015-03-05 | 2016-09-05 | 三菱電機株式会社 | Power semiconductor device |
DE102015216779B4 (en) | 2015-03-05 | 2020-06-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Power semiconductor device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101086803B1 (en) | Power module | |
JP3501685B2 (en) | Power converter | |
JP5169353B2 (en) | Power module | |
JP2018207718A (en) | Electric power conversion system | |
JP2007012721A (en) | Power semiconductor module | |
JP5217884B2 (en) | Semiconductor device | |
JP2012028560A (en) | Capacitor cooling structure and inverter device | |
JP2003243607A (en) | Semiconductor module for electric power | |
US20090160044A1 (en) | Semiconductor module mounting structure | |
JP4538474B2 (en) | Inverter device | |
WO2014030254A1 (en) | Semiconductor device | |
JP2017017861A (en) | Capacitor module | |
JP4055643B2 (en) | Inverter device | |
US6295201B1 (en) | Bus bar having embedded switching device | |
JP2007037211A (en) | Electric power distribution component and electric device | |
US11464141B2 (en) | Power converter device for a vehicle, and vehicle | |
JP2008270528A (en) | Structure of semiconductor module | |
JP2007151331A (en) | Power conversion device | |
CN112313869A (en) | Power conversion device | |
JP3928694B2 (en) | Electronic circuit equipment | |
JP2010016925A (en) | Power semiconductor module and semiconductor power conversion device equipped with the same | |
JP2002164484A (en) | Power circuit | |
JP2007060733A (en) | Power module | |
JP2016101071A (en) | Semiconductor device | |
JP2011114308A (en) | Power semiconductor unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100224 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111111 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111122 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120403 |