JP2022057425A - パワーモジュール及びパワーモジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の放熱経路を有するパワーモジュールにおいて、パワー半導体と放熱部材との間の密着性及び接触性を高める。【解決手段】パワーモジュール（１）は、基板（４３）上に配置されるＨｉ側パワー半導体（５０）と、基板（４３）上に配置されるＨｉ側導電性スペーサ（５４）と、Ｈｉ側パワー半導体（５０）及びＨｉ側導電性スペーサ（５４）の上に形成されて収縮性を有するＨｉ側導電性段差吸収部（２５）と、Ｈｉ側導電性段差吸収部（２５）の上に設けられたＨｉ側第１ヒートスプレッダ（２０）と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、放熱構造が設けられたパワーモジュール及びパワーモジュールの製造方法に関する。

パワーモジュールに用いられるパワー半導体は、高い電圧と大きな電流を必要とするため、動作時に発熱する。パワーモジュールには、その動作を安定化させるため、発熱するパワー半導体を冷却するための放熱機構が設けられている。

例えば特許文献１には、ＳｉＮ系のセラミック基板を有する絶縁基板の上に配置され、表面側と裏面側に電極を有するパワーデバイス（半導体デバイス）と、一端がパワーデバイスの表面側に接続され、他端が絶縁基板に繋がる異方性な伝導率を備えるグラファイト配線とを備えるパワーモジュールが開示されている。

このパワーモジュールの放熱経路は、パワーデバイスの裏面側の熱を、裏面側の電極を介して、セラミック基板へ伝達する経路と、パワーデバイスの表面側の熱を、グラファフィト配線を介して、セラミック基板へ伝熱する経路とがある。いずれの放熱経路も、セラミック基板を通じてセラミック基板の裏面に配置されたヒートシンクへ放熱している。そのため、セラミック基板の高放熱性がモジュールの低熱抵抗化にとって重要となっている。

特許文献２には、下部キャリア基板上に設けられたパワー半導体チップ及び第１の導電性スペーサと、パワー半導体チップの表面上に設けられた第２の導電性スペーサと、第１の導電スペーサと第２の導電性スペーサ上に設けられる導電性要素とにより構成される半導体パッケージが開示されている。この半導体パッケージは、導電性要素と下部キャリア基板が冷却部材としての役割を持ち、パワー半導体チップから発生する熱をパワー半導体チップの表面と裏面との両側から放熱している。

特許文献３には、基板上に設けられたパワーデバイスと、パワーデバイスの表面に接続される金属性接続部を有したフリップチップパワーデバイスが開示されている。基板と金属製接続部が、パワーデバイスから発生する熱を放熱している。特許文献３は、特許文献２と同様に、パワーデバイスから発生する熱をパワーデバイスの表面と裏面との両側から放熱している。

特許文献４には、基板上に設けられた半導体デバイスと、半導体デバイスの表面と接続されるヒートスプレッダと、ヒートスプレッダと接続されるヒートシンクが設けられた半導体装置が開示されている。この半導体装置は、半導体デバイスの両側から放熱する経路であり、基板側に放熱する経路と、ヒートシンク側に放熱する経路が開示されている。

特許文献５には、配線基板と、配線基板上に実装される複数の半導体部品と、半導体部品上に配置される第１熱伝導部材と、第一熱伝導部材上に配置される固形の緩衝部材（ヒートスプレッダ）と、緩衝部材上に配置されて柔軟性を有する第二熱伝導部材と、第二熱伝導部材を介して複数の緩衝部材と熱的に接続される放熱部材（ヒートシンク）とを有する半導体装置が開示されている。この半導体装置は、配線基板と放熱部材が締結されるときの押圧力により、柔軟性を有する第二熱伝導部材が弾性変形をする。第二伝導部材が弾性変形することにより、高さの異なる緩衝部材と、放熱部材との隙間を埋めて熱的に接続する。これにより、半導体部品を実装する際のはんだの量等の不確定な原因により生じる半導体部品の高さが一定にならない場合においても、均等に放熱することを可能としている。

特開２０１９－７１３９９号公報 米国公開特許第２０２０／００３５５７９号明細書 米国特許第１０７２０３８０号明細書 特許第６７１１０９８号公報 特開２０２０－９９８９号公報

特許文献１のように、基板にセラミック基板のような高放熱性を有する部材を用いることにより、パワーモジュールから発生する熱を十分に放熱し、パワーモジュールを冷却することが可能となる。しかし、このような高放熱性を有する基板は高価であるため、パワーモジュールの製造コストを増加させる要因となっていた。

高放熱性を有する基板を使用せずに、パワーモジュールを冷却するためには、特許文献２及び３のように、パワーモジュールから発生する熱を放熱する経路を増やすことが考えられる。これにより、高放熱性を有する基板を使用した場合と同様な冷却効果を得ることができる。しかし、パワーモジュールの両側から放熱する具体的な構造については特許文献２及び３に開示されていない。

特許文献４には、パワーモジュールの両側から放熱する経路について具体的な構造が開示されている。しかしながら、パワー半導体を基板に実装する際に、半田の厚みのばらつき、傾きにより、実装されたパワー半導体に意図しない段差が発生する場合がある。このような意図しない段差がパワー半導体に発生すると、パワー半導体からの発熱を放熱するための放熱部材とパワー半導体との間の接触熱抵抗が低下し、パワー半導体の冷却効果が得られにくくなるという課題が発生する。

特許文献５のように、柔軟性のある第二熱伝導部材を使用することで、複数の半導体部品の高さが異なる場合に、熱的な接続性を保たたせることができる。しかし、第二熱伝導部材は、パワー半導体から離れた位置に配置されており、パワー半導体を基板に実装する際に、半田の厚みのばらつき、傾きにより、実装されたパワー半導体に生じる意図しない段差を吸収することができない。従って、パワー半導体と放熱部材との間の密着性及び接触性が低下し、接触熱抵抗が低下する。

本発明の一態様は、複数の放熱経路を有するパワーモジュールにおいて、パワー半導体と放熱部材との間の密着性及び接触性を高めたパワーモジュールを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るパワーモジュールは、基板上に配置されるパワー半導体と、前記基板上に配置される導電性スペーサと、前記パワー半導体からの発熱を放熱するために、前記パワー半導体及び前記導電性スペーサの上に形成されて収縮性を有する導電性段差吸収部と、前記導電性段差吸収部を介して前記パワー半導体の発熱を拡散させて放熱するために、前記導電性段差吸収部の上に設けられた第１ヒートスプレッダと、を備える。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るパワーモジュールの製造方法は、基板上に配置されるパワー半導体と、前記基板上に配置される導電性スペーサとを含むパワーモジュール基板を形成するパワーモジュール基板形成工程と、前記パワー半導体からの発熱を放熱するために設けられて収縮性を有する導電性段差吸収部と、前記導電性段差吸収部の上に設けられた第１ヒートスプレッダとを含む放熱ユニットを形成する放熱ユニット形成工程と、前記基板、前記パワー半導体、前記導電性スペーサ、前記導電性段差吸収部、及び前記第１ヒートスプレッダを収容する筐体の前記基板の下側に配置される下部筐体と前記基板の上側に配置される上部筐体とを、前記パワー半導体と前記導電性スペーサとが前記導電性段差吸収部に向かって押圧されるように接合する筐体接合工程とを包含する。

本発明の一態様によれば、複数の放熱経路を有するパワーモジュールにおいて、パワー半導体と放熱部材との間の密着性及び接触性を高めたパワーモジュールを提供できる。

本発明の実施形態１に係るパワーモジュールの断面図である。 本発明の実施形態１に係る放熱ユニットの断面図である。 本発明の実施形態１に係るパワーモジュール基板の断面図である。 本発明の実施形態１に係るパワーモジュールの放熱経路を示す図である。 本発明の実施形態１に係る放熱ユニットとパワーモジュール基板を接続する工程を示す図である。 本発明の実施形態１に係る放熱ユニットの断面図及び下面図である。 本発明の実施形態１に係るパワーモジュール基板の断面図及び平面図である。 本発明の実施形態１に係る放熱ユニットに上部筐体を接合した状態の断面図、下面図及び平面図と、上部筐体の平面図である。 本発明の実施形態１に係る放熱ユニット、パワーモジュール基板及び上部筐体を接合した状態の断面図及び下面図ある。 本発明の実施形態１に係るパワーモジュールの断面図、下面図及び平面図である。 本発明の実施形態１に係るパワーモジュールにヒートシンクを取り付けた状態の断面図である。 本発明の実施形態２に係るパワーモジュールの断面図である。 本発明の実施形態３に係るパワーモジュールの断面図である。 本発明の実施形態４に係るパワーモジュールの断面図である。 本発明の実施形態５に係るパワーモジュールの断面図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。なお、説明の便宜上、図面について、紙面の上側を上方として、紙面の下側を下方として説明する。

図１は、本発明の実施形態１に係るパワーモジュール１の断面図である。図２は、本発明の実施形態１に係る放熱ユニット１０の断面図である。図３は、本発明の実施形態１に係るパワーモジュール基板４０の断面図である。図４は本発明の実施形態１に係るパワーモジュールの放熱経路を示す図である。図５は本発明の実施形態１に係る放熱ユニット１０とパワーモジュール基板４０とを接続する工程を示す図である。

なお、本実施形態では、２個以上のパワー半導体を含むパワーモジュールであって、Ｈｉ側のパワー半導体及びＬｏ側のパワー半導体を有するハーフブリッジ型のパワーモジュールとして説明する。

図１に示すように、パワーモジュール１は、放熱ユニット１０とパワーモジュール基板４０と筐体７０とを備えている。筐体７０は、放熱ユニット１０とパワーモジュール基板４０とを収容する。筐体７０は、上部筐体７１と下部筐体７５とを有している。上部筐体７１には、ネジ７９（図１１）のための貫通孔７３が設けられている。下部筐体７５には、ネジ７９（図１１）のための貫通孔７７が設けられている。上部筐体７１と下部筐体７５は、放熱ユニット１０をパワーモジュール基板４０に押し付けるように接合される。

図１及び図２に示すように、放熱ユニット１０は、第２ヒートスプレッダ１２と、絶縁性放熱シート１４と、Ｈｉ側第１ヒートスプレッダ２０と、Ｈｉ側導電性段差吸収部２５と、Ｌｏ側第１ヒートスプレッダ３０と、Ｌｏ側導電性段差吸収部３５とにより構成されている。

第２ヒートスプレッダ１２は、パワー半導体５０、６０から発生する熱をパワーモジュール１の外部に放熱する。第２ヒートスプレッダ１２は、熱伝導性の高い材料が使用される。例えば、Ａｌ、Ｃｕ等が用いられる。第２ヒートスプレッダ１２には、ネジ７９が螺合するネジ穴１３が設けられている。ネジ７９がネジ穴１３に螺合することで、第２ヒートスプレッダ１２は、筐体７０に取り付けられている。

絶縁性放熱シート１４は、第２ヒートスプレッダ１２に接着している。絶縁性放熱シート１４は、熱伝導性の高い絶縁性の材料が用いられる。絶縁性放熱シート１４には、Ｈｉ側第１ヒートスプレッダ２０とＬｏ側第１ヒートスプレッダ３０とが接着されている。言い換えれば、第１ヒートスプレッダ２０、３０は、共通の絶縁性放熱シート１４を介して、第２ヒートスプレッダ１２に接続されている。

第１ヒートスプレッダ２０、３０は、熱伝導性の高い材料が使用される。例えば、Ａｌ、Ｃｕ等である。第１ヒートスプレッダには、Ｈｉ側パワー半導体５０に対応するＨｉ側第１ヒートスプレッダ２０と、Ｌｏ側パワー半導体６０に対応するＬｏ側第１ヒートスプレッダ３０がある。Ｈｉ側第１ヒートスプレッダ２０とＬｏ側第１ヒートスプレッダ３０とは、互いに間隔を空けて絶縁性放熱シート１４に接着されている。言い換えると、第１ヒートスプレッダは、パワー半導体毎に設けられている。そのため、パワーモジュール基板４０に形成された異なる電位の回路に接続されるパワー半導体５０、６０の回路側の電位を絶縁することができる。

導電性段差吸収部２５、３５は、例えば接着性及び導電性を有する高放熱シートやグラファイト等の導電性及び収縮性を有する部材からなる。Ｈｉ側導電性段差吸収部２５は、Ｈｉ側第１ヒートスプレッダ２０と接着されている。Ｌｏ側導電性段差吸収部３５は、Ｌｏ側第１ヒートスプレッダ３０と接着されている。

図５の断面１０００に示すように、はんだにより、パワー半導体５０、６０及び導電性スペーサ５４、６４を基板４３に接続する際のはんだの厚みのばらつき、又は部材の寸法公差により、部材間の高さにばらつきが生じる場合がある。しかし、図５の断面１０１０に示すように、導電性段差吸収部２５、３５が、上部筐体７１と下部筐体７５を接合する際のパワー半導体５０、６０および導電性スペーサ５４、６４による押圧により、収縮変形する。これにより、段差吸収部２５、３５とパワー半導体５０、６０および導電性スペーサ５４、６４との接触性および密着性を高めることができる。

図３に示すように、パワーモジュール基板４０は、基板４３と、パワー半導体５０、６０と、導電性スペーサ５４、６４と、緩衝用スペーサ５８、６８とにより構成されている。

基板４３は、例えば樹脂等により形成された絶縁性の基板である。パワー半導体５０、６０が設けられる側の表面には、回路パターンが形成されている。基板４３には、ネジ７９のための貫通孔４５が形成されている。基板４３の一端には、別部材と接続される端子４７が形成されている。また、基板４３上には、図示していないゲートドライバー、抵抗、コンデンサなどのモジュール回路部品も実装されている。

基板４３上には、パワー半導体５０、６０が設けられている。パワー半導体５０、６０は、表面実装型の薄型パッケージ、又はベアチップである。ベアチップの方がパッケージの熱抵抗が無い分放熱に優れる。パワー半導体５０、６０は、発生した熱を外部に伝導する放熱面と、電極が形成された実装面を有している。図面上、上側が放熱面であり、下側が実装面である。言い換えれば、放熱面は導電性段差吸収部２５、３５と接触する面であり、実装面は基板４３と接続される側の面である。

パワー半導体５０、６０の実装面に形成されている電極５２、６２は、はんだで基板４３の回路パターンと接続する。

Ｈｉ側パワー半導体５０の放熱面は、Ｈｉ側導電性段差吸収部２５と接触している。Ｌｏ側パワー半導体６０の放熱面は、Ｌｏ側導電性段差吸収部３５と接触している。

パワー半導体５０、６０の近傍には、導電性スペーサ５４、６４が設けられている。導電性スペーサ５４、６４は、導電性を有しており、熱伝導性の高い材料により形成される。パワーモジュール基板４０の製造において、導電性スペーサ５４、６４の導電性段差吸収部２５、３５と接触する面が、パワー半導体５０、６０の導電性段差吸収部２５、３５と接触する面と同程度の高さになるように設けられる。

Ｈｉ側導電性スペーサ５４は、基板４３に形成された回路パターンの中間電位に接続する中間電位接続部５６にはんだで接続される。Ｌｏ側導電性スペーサ６４は、基板４３に形成された回路パターンのグランド（ＧＮＤ）に接続するグランド電位接続部６６にはんだで接続される。

Ｈｉ側導電性スペーサ５４は、Ｈｉ側導電性段差吸収部２５と接触するように設けられる。Ｌｏ側導電性スペーサ６４は、Ｌｏ側導電性段差吸収部３５と接触するように設けられている。

緩衝用スペーサ５８、６８は、基板４３と第１ヒートスプレッダ２０、３０との間に位置し、第１ヒートスプレッダ２０、３０を支持するように設けられている。緩衝用スペーサ５８、６８は、絶縁性及び収縮性を有する材料によって形成される。Ｈｉ側緩衝用スペーサ５８は、Ｈｉ側第１ヒートスプレッダ２０を支持している。Ｌｏ側緩衝用スペーサ６８は、Ｌｏ側第１ヒートスプレッダ３０を支持している。

緩衝用スペーサ５８、６８が第１ヒートスプレッダ２０、３０を支持することで、パワー半導体５０、６０にかかる応力を分散することができるとともに、基板４３と第１ヒートスプレッダ２０、３０との平行度を広範囲で保つことができる。これにより、パワー半導体５０、６０毎に設けられる第１ヒートスプレッダ２０、３０の面積を広くすることができる。すなわち、パワー半導体５０、６０からの発熱を広範囲に拡散させることができるとともに、第１ヒートスプレッダ２０、３０と導電性段差吸収部２５、３５と、又は導電性段差吸収部２５、３５とパワー半導体５０、６０及び導電性スペーサ５４、６４との接着性及び密着性を向上させることができ、接触熱抵抗を低く安定化させることが出来る。

このように、パワーモジュール１は、基板４３上に配置されるＨｉ側又はＬｏ側パワー半導体５０、６０と、基板４３上に配置されるＨｉ側又はＬｏ側導電性スペーサ５４、６４と、Ｈｉ側又はＬｏ側パワー半導体５０、６０からの発熱を放熱するために、Ｈｉ側又はＬｏ側パワー半導体５０、６０及びＨｉ側又はＬｏ側導電性スペーサ５４、６４の上に形成されて収縮性を有するＨｉ側又はＬｏ側導電性段差吸収部２５、３５と、Ｈｉ側又はＬｏ側導電性段差吸収部２５、３５を介してＨｉ側又はＬｏ側パワー半導体５０、６０の発熱を拡散させて放熱するために、Ｈｉ側又はＬｏ側導電性段差吸収部２５、３５の上に設けられたＨｉ側又はＬｏ側第１ヒートスプレッダ２０、３０と、を備える。

そして、パワーモジュール１は、Ｈｉ側又はＬｏ側導電性段差吸収部２５、３５と、Ｈｉ側又はＬｏ側パワー半導体５０、６０、Ｈｉ側又はＬｏ側導電性スペーサ５４、６４、及びＨｉ側又はＬｏ側第１ヒートスプレッダ２０、３０との間のそれぞれの接触熱抵抗を低減するために、Ｈｉ側又はＬｏ側第１ヒートスプレッダ２０、３０を支持するように前記基板４３上に配置されるＨｉ側又はＬｏ側緩衝用スペーサ５８、６８をさらに備える。

また、パワーモジュール１は、基板４３上に配置されるＬｏ側パワー半導体６０と、基板４３上に配置されるＬｏ側導電性スペーサ６４と、Ｌｏ側パワー半導体６０からの発熱を放熱するために、Ｌｏ側パワー半導体６０及びＬｏ側導電性スペーサ６４の上に形成されて収縮性を有するＬｏ側導電性段差吸収部３５と、Ｌｏ側導電性段差吸収部３５を介してＬｏ側パワー半導体６０の発熱を拡散させて放熱するために、Ｌｏ側導電性段差吸収部３５の上にＨｉ側第１ヒートスプレッダ２０と絶縁して設けられたＬｏ側第１ヒートスプレッダ３０と、Ｈｉ側パワー半導体５０及びＬｏ側パワー半導体６０の発熱をさらに拡散させて放熱するために、Ｈｉ側第１ヒートスプレッダ２０及びＬｏ側第１ヒートスプレッダ３０の上に設けられた第２ヒートスプレッダ１２とをさらに備える。

パワーモジュール１は、Ｈｉ側パワー半導体５０は基板４３上に設けられた中間電位接続部５６に、Ｈｉ側導電性段差吸収部２５とＨｉ側導電性スペーサ５４を介して電気的に接続されており、Ｌｏ側パワー半導体６０は基板４３上に設けられたグランド電位接続部６６に、Ｌｏ側導電性段差吸収部３５とＬｏ側導電性スペーサ６４を介して電気的に接続される。

パワーモジュール１は、基板４３、Ｈｉ側又はＬｏ側パワー半導体５０、６０、Ｈｉ側又はＬｏ側導電性スペーサ５４、６４、Ｈｉ側又はＬｏ側導電性段差吸収部２５、３５、及びＨｉ側又はＬｏ側第１ヒートスプレッダ２０、３０を収容する筐体７０をさらに備え、筐体７０が、基板４３の下側に配置される下部筐体７５と、基板４３の上側に配置される上部筐体７１とを有し、下部筐体７５と上部筐体７１とは、Ｈｉ側又はＬｏ側パワー半導体５０、６０とＨｉ側又はＬｏ側導電性スペーサ５４、６４とがＨｉ側又はＬｏ側導電性段差吸収部２５、３５に向かって押圧されるように接合される。

図４を用いてパワーモジュール１の放熱経路を説明する。パワーモジュール１は、パワー半導体５０、６０から発生した熱を外部に放出するための３つの放熱経路を有する。第１放熱経路Ｒ１は、パワー半導体５０、６０の実装面から、電極５２、６２を介して、基板４３側に放熱する経路である。第２放熱経路Ｒ２は、パワー半導体５０、６０の放熱面から、導電性段差吸収部２５、３５及び導電性スペーサ５４、６４を介して、基板４３側に放熱する経路である。第３放熱経路Ｒ３は、パワー半導体５０、６０の放熱面から、第１ヒートスプレッダ２０、３０及び絶縁性放熱シート１４を介して、第２ヒートスプレッダ１２側に放熱する経路である。パワー半導体５０、６０から発生する熱は、主に第３放熱経路Ｒ３に伝達され、外部に放熱される。このような３つの放熱経路に熱を分散させるため、セラミック基板や厚銅基板などの高価な高放熱基板を必要としない安価なパワーモジュールを製造することができる。また、セラミック基板や厚銅基板などの高価な高放熱基板を併用すれば、パワーモジュールから発生する熱をより十分に放熱し、パワーモジュールを冷却することが可能となる。

次に、実施形態１におけるパワーモジュール１の製造方法について説明する。

図６を用いて放熱ユニット１０の製造方法を説明する。図６は、実施形態１に係る放熱ユニット１０の断面１０２０及び下面１０３０を含む。図６の断面１０２０に示すように、まず、第２ヒートスプレッダ１２の外部に熱を放出する面とは反対側の面に絶縁性放熱シート１４を接着する。絶縁性放熱シート１４は、両面が接着性を有している。次に、第２ヒートスプレッダ１２に接着された絶縁性放熱シート１４に第１ヒートスプレッダ２０、３０を接着する。次に、絶縁性放熱シート１４に接着された第１ヒートスプレッダ２０、３０に、導電性段差吸収部２５、３５を接着する。

図６の下面１０３０に示すように、絶縁性放熱シート１４が設けられた領域内に収まるように、第１ヒートスプレッダ２０、３０が接着されている。導電性段差吸収部２５、３５は、第１ヒートスプレッダ２０、３０が設けられた領域内に収まるように、導電性段差吸収部２５、３５が接着されている。

図７を用いてパワーモジュール基板４０の製造方法を説明する。図７は、実施形態１に係るパワーモジュール基板４０の断面１０４０及び平面１０５０を含む。図７の断面１０４０に示すように、回路パターンが形成された基板４３に、パワー半導体５０、６０及び導電性スペーサ５４、６４を実装する。はんだにより、基板４３の回路パターンとパワー半導体５０、６０の電極５２、６２が接続される。はんだにより、導電性スペーサ５４、６４がそれぞれ、中間電位接続部５６とグランド電位接続部６６に接続される。緩衝用スペーサ５８、６８を、基板４３に接着する。

図７の平面１０５０を用いて、放熱ユニット１０の部材とパワーモジュール基板４０の部材との間の位置関係を説明する。なお、図７の平面１０５０に記載されている破線は、導電性段差吸収部２５、３５に対応する位置を示す。破線の領域Ｂ１は、Ｈｉ側導電性段差吸収部２５に対応する位置を示す。破線の領域Ｂ２は、Ｌｏ側導電性段差吸収部３５に対応する位置を示す。また、記載されている一点鎖線は、第１ヒートスプレッダ２０、３０に対応する位置を示す。領域Ａ１は、Ｈｉ側第１ヒートスプレッダ２０に対応する位置を示す。領域Ａ２は、Ｌｏ側第１ヒートスプレッダ３０に対応する位置を示す。

図７の平面１０５０に示すように、パワー半導体５０、６０及び導電性スペーサ５４、６４は、領域Ｂ１、Ｂ２内に収まるように、基板４３上に配置されている。緩衝用スペーサ５８、６８は、領域Ａ１、Ａ２に内に収まるように配置されている。なお、緩衝用スペーサ５４、６４は、領域Ａ１、Ａ２の少なくとも一部に重なるように配置されていれば良い。

次に、図８～図１０を用いて、筐体７０と放熱ユニット１０及びパワーモジュール基板４０の接続方法を説明する。図８は、本発明の実施形態１に係る放熱ユニット１０に上部筐体７１を接合した状態の断面１０６０、下面１０７０及び平面１０８０と、上部筐体７１の平面１０９０である。図９は、実施形態１に係る放熱ユニット１０、パワーモジュール基板４０及び上部筐体７１を接合した状態の断面２０００及び平面２０１０ある。図１０は、実施形態１に係るパワーモジュール１の断面２０２０、下面２０３０及び平面２０４０である。

図８に示すように、まず、放熱ユニット１０に上部筐体７１が仮接着される。図８の断面１０６０に示すように、第２ヒートスプレッダ１２のネジ穴１３と上部筐体７１の貫通孔７３との位置を一致させ、上部筐体７１の上方から重ね合わせるようにして、放熱ユニット１０と上部筐体７１が仮接着される。

次に、図９に示すように、パワーモジュール基板４０と上部筐体７１を仮接着させる。基板４３に設けられた貫通孔４５と上部筐体７１の貫通孔７３との位置を一致させ、上部筐体７１の下方側からパワーモジュール基板４０が重ね合わされる。このとき、図９の平面２０１０に示すように、パワー半導体５０、６０及び導電性スペーサ５４、６４は、導電性段差吸収部２５、３５に対応する位置に配置する。緩衝用スペーサ５８、６８は、第１ヒートスプレッダ２０、３０に対応する位置に配置されている。

そして、図１０に示すように、基板４３の貫通孔４５と下部筐体７５の貫通孔７７を一致させ、上部筐体７１と下部筐体７５が接合される。最後に、樹脂８７によりパワー半導体５０、６０を封止する。

この上下筐体７１、７５の接合時に、放熱ユニット１０及びパワーモジュール基板４０が互いに近づく方向に押圧される。このとき、導電性段差吸収部２５、３５が、はんだの厚みのばらつきやパワー半導体５０、６０の傾きを吸収する形で収縮変形する。これにより、導電性段差吸収部２５、３５とパワー半導体５０、６０および導電性スペーサ５４、６４との接触性および密着性を高めることができる。

また、緩衝用スペーサ５８、６８が、第１ヒートスプレッダ２０、３０及び基板４３に押圧され、収縮する。収縮した緩衝用スペーサ５８、６８の反発力により、第１ヒートスプレッダ２０、３０は第２ヒートスプレッダ１２側に押圧される。これにより、第１ヒートスプレッダ２０、３０は、基板４３との平行度を保つことができる。

〔第１の変形例〕
図１１に示すパワーモジュール２は、上述した実施形態１の第１の変形例である。本変形例のように、第２ヒートスプレッダ１２上にヒートシンク８０を設け、ヒートシンク８０により熱を外部に放熱してもよい。ヒートシンク８０には、ネジ穴が設けられている。ネジ７９によってヒートシンク８０と第２ヒートスプレッダ１２とが締結されることにより、第２ヒートスプレッダ１２とヒートシンク８０とは接触する。これにより、パワー半導体５０、６０から発生する熱が、第２ヒートスプレッダ１２を介して、ヒートシンク８０に伝達される。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、図１２を用いて、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。本実施形態２は、実施形態１の緩衝用スペーサ５８、６８を設けず、上部筐体７１の内壁の一部を突出させて、第１ヒートスプレッダ２０、３０と接触するように構成されている点が特徴である。

図１２は、本発明の実施形態２に係るパワーモジュール３の断面図である。上部筐体７１には、内壁の一部から内部に向かって突出する第１ヒートスプレッダ支え部７４が設けられている。第１ヒートスプレッダ支え部７４は、第１ヒートスプレッダ２０、３０にそれぞれ接触するように設けられている。第１ヒートスプレッダ支え部７４は、上部筐体７１に放熱ユニット１０を仮接着する際、第１ヒートスプレッダ２０、３０の下面に接触する。第１ヒートスプレッダ２０、３０の下面は、パワー半導体５０、６０の放熱面と接続される面であり、基板４３と対向している面である。これにより、第１ヒートスプレッダ２０、３０を第１ヒートスプレッダ支え部７４が支持する。

このように、パワーモジュール３は、基板４３、パワー半導体５０、６０、導電性スペーサ５４、６４、導電性段差吸収部２５、３５及び第１ヒートスプレッダ２０、３０を収容する筐体７０をさらに備え、筐体７０が、基板４３の下側に配置される下部筐体７５と、基板４３の上側に配置される上部筐体７１とを有する。

そして、上部筐体７１は、導電性段差吸収部２５、３５と、パワー半導体５０、６０、導電性スペーサ５４、６４、及び第１ヒートスプレッダ２０、３０との間のそれぞれの接触熱抵抗を低減するために、第１ヒートスプレッダ２０、３０を支持するように基板４３と平行に突出する第１ヒートスプレッダ支え部７４（突出支持部）を有する。

〔実施形態３〕
本発明の実施形態３について、図１３を用いて、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。本実施形態３は、絶縁性放熱シート１４の上に、第２ヒートスプレッダ１２の代わりに、ヒートシンク８０が設けられている点が特徴である。

図１３は、本発明の実施形態３に係るパワーモジュール４の断面図である。放熱ユニット１０Ａは、ヒートシンク８０と、絶縁性放熱シート１４と、第１ヒートスプレッダ２０、３０と、導電性段差吸収部２５、３５とにより構成されている。ヒートシンク８０には、ネジ７９が螺合するネジ穴が設けられている。ヒートシンク８０の外部に熱を放熱する面とは反対側の面に、絶縁性放熱シート１４が接着されている。

ネジ７９により締結されることで放熱ユニット１０Ａと筐体７０及びパワーモジュール基板４０は締結される。

〔実施形態４〕
本発明の実施形態４について、図１４を用いて、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。本実施形態４は、基板４３の裏面側に薄型ヒートシンク８５が設けられている点が特徴である。

図１４は、本発明の実施形態４に係るパワーモジュール５の断面図である。基板４３に、裏面側薄型ヒートシンク８５が配置される。下部筐体７５には、裏面側薄型ヒートシンク８５から熱を外部に放熱するように、開口７５ａが設けられている。

これにより、基板４３側からの放熱をより向上させることができる。

パワーモジュール５では、パワーモジュール５の両面にヒートシンク８０及び裏面側薄型ヒートシンク８５がそれぞれ設けられる。

このように、パワーモジュール５は、基板４３、パワー半導体５０、６０、導電性スペーサ５４、６４、導電性段差吸収部２５、３５、及び第１ヒートスプレッダ２０、３０、を収容する筐体７０をさらに備え、筐体７０が、基板４３の下側に配置される下部筐体７５と、基板４３の上側に配置される上部筐体７１とを有する。

そして、パワーモジュール５は、基板４３のパワー半導体５０、６０が実装された面と反対側の面に配置された裏面側薄型ヒートシンク８５（ヒートシンク）をさらに備える。下部筐体７５は、裏面側薄型ヒートシンク８５を露出させる開口７５ａを有する。

〔実施形態５〕
本発明の実施形態５について、図１５を用いて、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。本実施形態５は、両面実装基板の両面側に放熱ユニットを設けている点が特徴である。

図１５は、本発明の実施形態５に係るパワーモジュール６の断面図である。パワーモジュール基板４０Ｂの基板４３Ｂは、両面に回路パターンが実装された両面実装基板である。基板４３Ｂの裏面には、裏面側実装部品９３及び２個の裏面側スペーサ９５が設けられている。裏面側実装部品９３の電極９４は、基板４３Ｂの裏面側に形成された回路パターンと接続されている。

裏面側実装部品９３と２個の裏面側スペーサ９５とを覆うように裏面側導電性段差吸収部９２が設けられる。裏面側導電性段差吸収部９２の裏面側実装部品９３と反対側に裏面側第１ヒートスプレッダ９１が設けられる。裏面側第１ヒートスプレッダ９１の裏面側導電性段差吸収部９２と反対側に絶縁性放熱シート９０が設けられる。そして、絶縁性放熱シート９０の裏面側第１ヒートスプレッダ９１と反対側に裏面側ヒートシンク８２が設けられる。

裏面側ヒートシンク８２は、下部筐体７５とネジ７９Ａにより締結される。ヒートシンク８０は、上部筐体７１とネジ７９Ｂにより締結される。

このように、パワーモジュール６の両面にヒートシンク８０、８２がそれぞれ設けられる。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係るパワーモジュール１・２・３・４・５・６は、基板４３上に配置されるパワー半導体（Ｈｉ側又はＬｏ側パワー半導体５０、６０）と、基板４３上に配置される導電性スペーサ（Ｈｉ側又はＬｏ側導電性スペーサ５４、６４）と、前記パワー半導体（Ｈｉ側又はＬｏ側パワー半導体５０、６０）からの発熱を放熱するために、前記パワー半導体（Ｈｉ側又はＬｏ側パワー半導体５０、６０）及び前記導電性スペーサ（Ｈｉ側又はＬｏ側導電性スペーサ５４、６４）の上に形成されて収縮性を有する導電性段差吸収部（Ｈｉ側又はＬｏ側導電性段差吸収部２５、３５）と、前記導電性段差吸収部（Ｈｉ側又はＬｏ側導電性段差吸収部２５、３５）を介して前記パワー半導体（Ｈｉ側又はＬｏ側パワー半導体５０、６０）の発熱を拡散させて放熱するために、前記導電性段差吸収部（Ｈｉ側又はＬｏ側導電性段差吸収部２５、３５）の上に設けられた第１ヒートスプレッダ（Ｈｉ側又はＬｏ側第１ヒートスプレッダ２０、３０）と、を備える。

上記の構成によれば、パワー半導体の発熱が、パワー半導体から基板を通る第１放熱経路と、パワー半導体から導電性段差吸収部と導電性スペーサと基板とを通る第２放熱経路と、パワー半導体から導電性段差吸収部と第１ヒートスプレッダとを通る第３放熱経路との複数の放熱経路を通って放熱される。そして、パワー半導体及び導電性スペーサの押圧に基づいて導電性段差吸収部が変形することにより、半田の厚みのばらつきや実装時傾きによるパワー半導体及び導電性スペーサの意図せぬ段差が吸収される。この結果、複数の放熱経路を有するパワーモジュールにおいて、パワー半導体と放熱部材との間の密着性及び接触性を高めたパワーモジュールを提供することができる。

本発明の態様２に係るパワーモジュール１・２・４・５・６は、上記態様１において、前記導電性段差吸収部（Ｈｉ側又はＬｏ側導電性段差吸収部２５、３５）と、前記パワー半導体（Ｈｉ側又はＬｏ側パワー半導体５０、６０）、前記導電性スペーサ（Ｈｉ側又はＬｏ側導電性スペーサ５４、６４）、及び前記第１ヒートスプレッダ（Ｈｉ側又はＬｏ側第１ヒートスプレッダ２０、３０）との間のそれぞれの接触熱抵抗を低減するために、前記第１ヒートスプレッダ（Ｈｉ側又はＬｏ側第１ヒートスプレッダ２０、３０）を支持するように前記基板４３上に配置される緩衝用スペーサ（Ｈｉ側又はＬｏ側緩衝用スペーサ５８、６８）をさらに備えることが好ましい。

上記の構成によれば、第１ヒートスプレッダと基板との平行度を保てる領域を拡大し、第１ヒートスプレッダと導電性段差吸収部との間の接触性、導電性段差吸収部とパワー半導体の放熱面との間の接触性、及び、導電性段差吸収部と導電性スペーサとの間の接触性が良好になることで接触熱抵抗を小さくすることができる。

本発明の態様３に係るパワーモジュール１・２・３・４・５・６は、上記態様１において、前記基板４３上に配置される他のパワー半導体（Ｌｏ側パワー半導体６０）と、前記基板４３上に配置される他の導電性スペーサ（Ｌｏ側導電性スペーサ６４）と、前記他のパワー半導体（Ｌｏ側パワー半導体６０）からの発熱を放熱するために、前記他のパワー半導体（Ｌｏ側パワー半導体６０）及び前記他の導電性スペーサ（Ｌｏ側導電性スペーサ６４）の上に形成されて収縮性を有する他の導電性段差吸収部（Ｌｏ側導電性段差吸収部３５）と、前記他の導電性段差吸収部（Ｌｏ側導電性段差吸収部３５）を介して前記他のパワー半導体（Ｌｏ側パワー半導体６０）の発熱を拡散させて放熱するために、前記他の導電性段差吸収部（Ｌｏ側導電性段差吸収部３５）の上に前記第１ヒートスプレッダ（Ｈｉ側第１ヒートスプレッダ２０）と絶縁して設けられた他の第１ヒートスプレッダ（Ｌｏ側第１ヒートスプレッダ３０）と、前記パワー半導体（Ｈｉ側パワー半導体）及び前記他のパワー半導体（Ｌｏ側パワー半導体６０）の発熱をさらに拡散させて放熱するために、前記第１ヒートスプレッダ（Ｈｉ側第１ヒートスプレッダ２０）及び前記他の第１ヒートスプレッダ（Ｌｏ側第１ヒートスプレッダ３０）の上に設けられた第２ヒートスプレッダ１２と、をさらに備えることが好ましい。

上記の構成によれば、他の第１ヒートスプレッダが第１ヒートスプレッダと絶縁して設けられるので、複数のパワー半導体を備えるパワーモジュールの動作を安定させることができる。

本発明の態様４に係るパワーモジュール１・２・３・４・５・６は、上記態様３において、前記パワー半導体がＨｉ側パワー半導体５０であり、前記他のパワー半導体がＬｏ側パワー半導体６０であり、前記パワー半導体（Ｈｉ側パワー半導体５０）は前記基板４３上に設けられた中間電位接続部５６に、前記導電性段差吸収部（Ｈｉ側導電性段差吸収部２５）と前記導電性スペーサ（Ｈｉ側導電性スペーサ５４）を介して電気的に接続されており、前記他のパワー半導体（Ｌｏ側パワー半導体６０）は前記基板４３上に設けられたグランド電位接続部６６に、前記導電性段差吸収部（Ｌｏ側導電性段差吸収部３５）と前記導電性スペーサ（Ｌｏ側導電性スペーサ６４）を介して電気的に接続されることが好ましい。

上記の構成によれば、複数のパワー半導体の実装面と反対側の面の電位が固定されるので、複数のパワー半導体を備えるパワーモジュールの動作を安定させることができる。

本発明の態様５に係るパワーモジュール１・２・３・４・５・６は、上記態様１において、前記基板４３、前記パワー半導体（Ｈｉ側又はＬｏ側パワー半導体５０、６０）、前記導電性スペーサ（Ｈｉ側又はＬｏ側導電性スペーサ５４、６４）、前記導電性段差吸収部（Ｈｉ側又はＬｏ側導電性段差吸収部２５、３５）、及び前記第１ヒートスプレッダ（Ｈｉ側又はＬｏ側第１ヒートスプレッダ２０、３０）を収容する筐体７０をさらに備え、前記筐体７０が、前記基板４３の下側に配置される下部筐体７５と、前記基板４３の上側に配置される上部筐体７１とを有し、前記下部筐体７５と前記上部筐体７１とは、前記パワー半導体（Ｈｉ側又はＬｏ側パワー半導体５０、６０）と前記導電性スペーサ（Ｈｉ側又はＬｏ側導電性スペーサ５４、６４）とが前記導電性段差吸収部（Ｈｉ側又はＬｏ側導電性段差吸収部２５、３５）に向かって押圧されるように接合されることが好ましい。

上記の構成によれば、導電性段差吸収部が、押圧により変形して、半田の厚みのばらつきや実装時傾きによるパワー半導体及び導電性スペーサの意図せぬ段差を吸収する。

本発明の態様６に係るパワーモジュール３は、上記態様１において、前記基板４３、前記パワー半導体（Ｈｉ側又はＬｏ側パワー半導体５０、６０）、前記導電性スペーサ（Ｈｉ側又はＬｏ側導電性スペーサ５４、６４）、前記導電性段差吸収部（Ｈｉ側又はＬｏ側導電性段差吸収部２５、３５）、及び前記第１ヒートスプレッダ（Ｈｉ側又はＬｏ側第１ヒートスプレッダ２０、３０）を収容する筐体７０をさらに備え、前記筐体７０が、前記基板４３の下側に配置される下部筐体７５と、前記基板４３の上側に配置される上部筐体７１とを有し、前記上部筐体７１が、前記導電性段差吸収部（Ｈｉ側又はＬｏ側導電性段差吸収部２５、３５）と、前記パワー半導体（Ｈｉ側又はＬｏ側パワー半導体５０、６０）、前記導電性スペーサ（Ｈｉ側又はＬｏ側導電性スペーサ５４、６４）、及び前記第１ヒートスプレッダ（Ｈｉ側又はＬｏ側第１ヒートスプレッダ２０、３０）との間のそれぞれの接触熱抵抗を低減するために、前記第１ヒートスプレッダ（Ｈｉ側又はＬｏ側第１ヒートスプレッダ２０、３０）を支持するように前記基板４３と平行に突出する突出支持部（第１ヒートスプレッダ支え部７４）を有することが好ましい。

上記の構成によれば、筐体に突出支持部を形成することにより、第１ヒートスプレッダと基板との平行度を保てる領域を拡大し、第１ヒートスプレッダと導電性段差吸収部との間の接触性、導電性段差吸収部とパワー半導体の放熱面との間の接触性、及び、導電性段差吸収部と導電性スペーサとの間の接触性が良好になることで接触熱抵抗を小さくすることができる。

本発明の態様７に係るパワーモジュール５は、上記態様１において、前記基板４３、前記パワー半導体（Ｈｉ側又はＬｏ側パワー半導体５０、６０）、前記導電性スペーサ（Ｈｉ側又はＬｏ側導電性スペーサ５４、６４）、前記導電性段差吸収部（Ｈｉ側又はＬｏ側導電性段差吸収部２５、３５）、及び前記第１ヒートスプレッダ（Ｈｉ側又はＬｏ側第１ヒートスプレッダ２０、３０）を収容する筐体７０をさらに備え、前記筐体７０が、前記基板４３の下側に配置される下部筐体７５と、前記基板４３の上側に配置される上部筐体７１とを有し、前記パワー半導体（Ｈｉ側又はＬｏ側パワー半導体５０、６０）の発熱を拡散させて放熱するために前記基板４３の前記パワー半導体（Ｈｉ側又はＬｏ側パワー半導体５０、６０）と反対側の面に配置されたヒートシンク（裏面側薄型ヒートシンク８５）をさらに備え、前記下部筐体７５が、前記ヒートシンク（裏面側薄型ヒートシンク８５）を露出させる開口７５ａを有することが好ましい。

上記の構成によれば、基板のパワー半導体と反対側の面にヒートシンクを配置することにより、基板裏面からの放熱を強化することができる。

本発明の態様８に係るパワーモジュールの製造方法は、基板４３上に配置されるパワー半導体（Ｈｉ側又はＬｏ側パワー半導体５０、６０）と、前記基板４３上に配置される導電性スペーサ（Ｈｉ側又はＬｏ側導電性スペーサ５４、６４）とを含むパワーモジュール基板４３を形成するパワーモジュール基板形成工程と、前記パワー半導体（Ｈｉ側又はＬｏ側パワー半導体５０、６０）からの発熱を放熱するために設けられて収縮性を有する導電性段差吸収部（Ｈｉ側又はＬｏ側導電性段差吸収部２５、３５）と、前記導電性段差吸収部（Ｈｉ側又はＬｏ側導電性段差吸収部２５、３５）の上に設けられた第１ヒートスプレッダ（Ｈｉ側又はＬｏ側第１ヒートスプレッダ２０、３０）とを含む放熱ユニット１０を形成する放熱ユニット形成工程と、前記基板４３、前記パワー半導体（Ｈｉ側又はＬｏ側パワー半導体５０、６０）、前記導電性スペーサ（Ｈｉ側又はＬｏ側導電性スペーサ５４、６４）、前記導電性段差吸収部（Ｈｉ側又はＬｏ側導電性段差吸収部２５、３５）、及び前記第１ヒートスプレッダ（Ｈｉ側又はＬｏ側第１ヒートスプレッダ２０、３０）を収容する筐体７０の前記基板４３の下側に配置される下部筐体７５と前記基板４３の上側に配置される上部筐体７１とを、前記パワー半導体（Ｈｉ側又はＬｏ側パワー半導体５０、６０）と前記導電性スペーサ（Ｈｉ側又はＬｏ側導電性スペーサ５４、６４）とが前記導電性段差吸収部（Ｈｉ側又はＬｏ側導電性段差吸収部２５、３５）に向かって押圧されるように接合する筐体接合工程とを包含する。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ パワーモジュール
１０ 放熱ユニット
１２ 第２ヒートスプレッダ
２０ Ｈｉ側第１ヒートスプレッダ（第１ヒートスプレッダ）
２５ Ｈｉ側導電性段差吸収部（導電性段差吸収部）
３０ Ｌｏ側第１ヒートスプレッダ（第１ヒートスプレッダ）
３５ Ｌｏ側導電性段差吸収部（導電性段差吸収部）
４０ パワーモジュール基板
４３ 基板
５０ Ｈｉ側パワー半導体（パワー半導体）
５４ Ｈｉ側導電性スペーサ（導電性スペーサ）
５６ 中間電位接続部
５８ Ｈｉ側緩衝用スペーサ（緩衝用スペーサ）
６０ Ｌｏ側パワー半導体（パワー半導体）
６４ Ｌｏ側導電性スペーサ（導電性スペーサ）
６６ グランド電位接続部
６８ Ｌｏ側緩衝用スペーサ（緩衝用スペーサ）
７０ 筐体
７１ 上部筐体
７４ 第１ヒートスプレッダ支え部（突出支持部）
７５ 下部筐体
７５ａ 開口
８５ 裏面側薄型ヒートシンク（ヒートシンク）
９１ 裏面側第１ヒートスプレッダ
９２ 裏面側導電性段差吸収部

Claims (8)

1. 基板上に配置されるパワー半導体と、
   前記基板上に配置される導電性スペーサと、
   前記パワー半導体からの発熱を放熱するために、前記パワー半導体及び前記導電性スペーサの上に形成されて収縮性を有する導電性段差吸収部と、
   前記導電性段差吸収部を介して前記パワー半導体の発熱を拡散させて放熱するために、前記導電性段差吸収部の上に設けられた第１ヒートスプレッダと、
   を備えることを特徴とするパワーモジュール。
2. 前記導電性段差吸収部と、前記パワー半導体、前記導電性スペーサ、及び前記第１ヒートスプレッダとの間のそれぞれの接触熱抵抗を低減するために、前記第１ヒートスプレッダを支持するように前記基板上に配置される緩衝用スペーサをさらに備える請求項１に記載のパワーモジュール。
3. 前記基板上に配置される他のパワー半導体と、
   前記基板上に配置される他の導電性スペーサと、
   前記他のパワー半導体からの発熱を放熱するために、前記他のパワー半導体及び前記他の導電性スペーサの上に形成されて収縮性を有する他の導電性段差吸収部と、
   前記他の導電性段差吸収部を介して前記他のパワー半導体の発熱を拡散させて放熱するために、前記他の導電性段差吸収部の上に前記第１ヒートスプレッダと絶縁して設けられた他の第１ヒートスプレッダと、
   前記パワー半導体及び前記他のパワー半導体の発熱をさらに拡散させて放熱するために、前記第１ヒートスプレッダ及び前記他の第１ヒートスプレッダの上に設けられた絶縁性放熱シートと、
   前記絶縁性放熱シートの上に設けられた第２ヒートスプレッダと、
   をさらに備える請求項１に記載のパワーモジュール。
4. 前記パワー半導体がＨｉ側パワー半導体であり、
   前記他のパワー半導体がＬｏ側パワー半導体であり、
   前記パワー半導体は前記基板上に設けられた中間電位接続部に、前記導電性段差吸収部と前記導電性スペーサを介して電気的に接続されており、
   前記他のパワー半導体は前記基板上に設けられたグランド電位接続部に、前記導電性段差吸収部と前記導電性スペーサを介して電気的に接続されている請求項３に記載のパワーモジュール。
5. 前記基板、前記パワー半導体、前記導電性スペーサ、前記導電性段差吸収部、及び前記第１ヒートスプレッダを収容する筐体をさらに備え、
   前記筐体が、前記基板の下側に配置される下部筐体と、
   前記基板の上側に配置される上部筐体とを有し、
   前記下部筐体と前記上部筐体とは、前記パワー半導体と前記導電性スペーサとが前記導電性段差吸収部に向かって押圧されるように接合される請求項１に記載のパワーモジュール。
6. 前記基板、前記パワー半導体、前記導電性スペーサ、前記導電性段差吸収部、及び前記第１ヒートスプレッダを収容する筐体をさらに備え、
   前記筐体が、前記基板の下側に配置される下部筐体と、
   前記基板の上側に配置される上部筐体とを有し、
   前記上部筐体が、前記導電性段差吸収部と、前記パワー半導体、前記導電性スペーサ、及び前記第１ヒートスプレッダとの間のそれぞれの接触熱抵抗を低減するために、前記第１ヒートスプレッダを支持するように前記基板と平行に突出する突出支持部を有する請求項１に記載のパワーモジュール。
7. 前記基板、前記パワー半導体、前記導電性スペーサ、前記導電性段差吸収部、及び前記第１ヒートスプレッダを収容する筐体をさらに備え、
   前記筐体が、前記基板の下側に配置される下部筐体と、
   前記基板の上側に配置される上部筐体とを有し、
   前記パワー半導体の発熱を拡散させて放熱するために前記基板の前記パワー半導体と反対側の面に配置されたヒートシンクをさらに備え、
   前記下部筐体が、前記ヒートシンクを露出させる開口を有する請求項１に記載のパワーモジュール。
8. 基板上に配置されるパワー半導体と、前記基板上に配置される導電性スペーサとを含むパワーモジュール基板を形成するパワーモジュール基板形成工程と、
   前記パワー半導体からの発熱を放熱するために設けられて収縮性を有する導電性段差吸収部と、前記導電性段差吸収部の上に設けられた第１ヒートスプレッダとを含む放熱ユニットを形成する放熱ユニット形成工程と、
   前記基板、前記パワー半導体、前記導電性スペーサ、前記導電性段差吸収部、及び前記第１ヒートスプレッダを収容する筐体の前記基板の下側に配置される下部筐体と前記基板の上側に配置される上部筐体とを、前記パワー半導体と前記導電性スペーサとが前記導電性段差吸収部に向かって押圧されるように接合する筐体接合工程とを包含することを特徴とするパワーモジュールの製造方法。

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