JP2016111274A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
Description
[半導体装置の全体構造]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置1の全体構造の断面を示す概略図である。本第1の実施形態に係る半導体装置1は、複数の半導体素子12、複数の放熱板13、複数の絶縁樹脂シート14、複数のヒートシンク15、および複数の冷却器17を備えている。半導体装置1の構成要素のうち、複数の半導体素子12および複数の放熱板13は、例えばエポキシ樹脂などの材料からなる樹脂部材16によって封止されて、半導体モジュール10としてパッケージ化されている。
本第1の実施形態に係る半導体装置1の特徴は、複数の半導体素子12および複数の放熱板13を樹脂部材16で封止してなる半導体モジュール10の形状にある。具体的には、垂直断面視において、半導体モジュール10のエッジ部e(絶縁樹脂シート14と接するパッケージ面の端部)を、シール部材18の外周位置よりも外側(冷却器17の外縁方向)の位置に設ける(図1の点線を参照)。より好ましくは、垂直断面視において、半導体モジュール10のエッジ部eを、冷却器17の外縁よりも外側の位置に設ける。また、絶縁樹脂シート14は、垂直断面視において、半導体モジュール10のエッジ部eよりも、端部が内側(冷却器17の中心方向)に位置している。
上述した第1の実施形態に係る半導体装置1の構成によれば、半導体モジュール10のエッジ部eが、シール部材18の外周位置よりも外側にある。また、半導体モジュール10とヒートシンク15との間に挿入される絶縁樹脂シート14の端部が、シール部材18の外周位置よりも外側の位置にある。このため、ヒートシンク15に冷却器17を接合する時や半導体素子12の動作に伴う冷熱ストレスがかかる時などに、冷却器17に荷重が加わっても、半導体モジュール10のエッジ部eを支点としたヒートシンク15の変形が生じなくなる。つまり、冷却器17の側壁17sによってヒートシンク15の端部が受ける荷重を半導体モジュール10の面で支えることができるので、ヒートシンク15の変形が生じにくくなる。これにより、ヒートシンク15の変形に伴う絶縁樹脂シート14にかかる応力を、低減させることができる。従って、絶縁樹脂シート14の剥離や破壊(クラックなど)が発生するおそれを低減できる。
[半導体装置の全体構造]
図3は、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置2の全体構造の断面を示す概略図である。本第2の実施形態に係る半導体装置2は、複数の半導体素子12、複数の放熱板13、複数の絶縁樹脂シート14、複数のヒートシンク25、および複数の冷却器27を備えている。この第2の実施形態に係る半導体装置2の構成は、上記第1の実施形態に係る半導体装置1の構成と、ヒートシンク25と冷却器27とをシール部材を用いずに一体化した点が異なる。この半導体装置2において半導体装置1と同じ構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
この半導体装置2の構成では、垂直断面視において、半導体モジュール20のエッジ部eを、冷却器27およびヒートシンク25の外縁よりも外側の位置に設けている(図3)。また、絶縁樹脂シート14の端部を、半導体モジュール20のエッジ部eよりも内側に設けている。
本第2の実施形態に係る半導体装置2の構造によれば、半導体モジュール10のエッジ部eが、冷却器27およびヒートシンク25の外縁よりも外側にある。このため、ヒートシンク25と冷却器27とを一体化する時や半導体素子12の動作に伴う冷熱ストレスがかかる時などに、冷却器27に荷重が加わっても、半導体モジュール20のエッジ部eを支点としたヒートシンク25の変形が生じなくなる。これにより、ヒートシンク25の変形に伴う絶縁樹脂シート14にかかる応力を、低減させることができる。従って、絶縁樹脂シート14の剥離や破壊(クラックなど)が発生するおそれを低減できる。
10、20、50 半導体モジュール
12 半導体素子
13 放熱板(放熱部材)
14 絶縁樹脂シート
15、25 ヒートシンク(放熱器)
16 樹脂部材
17、27 冷却器
17a、27a 冷却水路
17b 底板
17s 側壁
18 シール部材
Claims (1)
- 半導体装置であって、
少なくとも1つの主面に放熱部材が接合された半導体素子を、当該放熱部材の一部を露出させて封止した半導体モジュールと、
前記放熱部材の露出部を含む前記半導体モジュールの放熱面に、当該露出部を覆うように接合された絶縁樹脂シートと、
前記絶縁樹脂シートの前記半導体モジュールが接合されていない面に接合された放熱器と、
前記放熱器の前記絶縁樹脂シートが接合されていない面とシール部材を介して接合され、冷却水路を流れる冷却水を用いて前記放熱器を冷却する冷却器とを備え、
前記絶縁樹脂シートの端部は、前記シール部材の外周位置よりも外側に位置し、
前記半導体モジュールの前記放熱面のエッジ部が、前記シール部材の外周位置よりも外側に位置していることを特徴とする、半導体装置。
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