JP6610101B2 - 半導体モジュール - Google Patents
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Description
この発明に係る半導体モジュールの第1の実施形態であるパワー半導体モジュール100について、図1および図2を用いて説明する。この発明が適用される半導体モジュールとしては、例えば自動車のパワーステアリング機構などの電装機器を駆動するためのインバータに用いられるパワー半導体モジュール、または電気自動車およびハイブリッド自動車用のモータを駆動するためのインバータに用いられるパワー半導体モジュールなどが挙げられるが、これらに限られるものではない。
この発明に係る半導体モジュールの第2の実施形態であるパワー半導体モジュール100Aについて、図3および図4を用いて説明する。
この発明に係る半導体モジュールの第3の実施形態であるパワー半導体モジュール100Bについて、図5および図6を用いて説明する。
この発明に係る半導体モジュールの第4の実施形態であるパワー半導体モジュール100Cについて、図7および図8を用いて説明する。
この発明に係る半導体モジュールの第5の実施形態であるパワー半導体モジュール100Dについて、図9および図10を用いて説明する。
この発明に係る半導体モジュールの第6の実施形態であるパワー半導体モジュール100Eについて、図11を用いて説明する。
この発明に係る半導体モジュールの第7の実施形態であるパワー半導体モジュール100Fについて、図12を用いて説明する。図12は、パワー半導体モジュール100Fの、図1の矢視断面図に相当する断面図である。
この発明に係る半導体モジュールの第8の実施形態であるパワー半導体モジュール100Gについて、図13を用いて説明する。図13は、パワー半導体モジュール100Gの、図1の矢視断面図に相当する断面図である。
この発明に係る半導体モジュールの第9の実施形態であるパワー半導体モジュール100Hについて、図14を用いて説明する。図14は、パワー半導体モジュール100Hの、図1の矢視断面図に相当する断面図である。
1、11 パワー半導体素子
1F 第1の電極
1S 第2の電極
1T 第3の電極
2、12 ブロック導体
3 第1の導体
6 第2の導体
9 第3の導体
16 第4の導体
19 第5の導体
10、20 接続部材
S1 第1の接合材
S2 第2の接合材
S3 第3の接合材
S4 第4の接合材
S5 第5の接合材
S6 第6の接合材
SP1、SP2 空間
Claims (5)
- 一方主面に第1の電極および第2の電極を備え、他方主面に第3の電極を備えた半導体素子と、一方主面および他方主面と、該一方主面と該他方主面とを接続する側面とを備えたブロック導体と、第1の導体と、第2の導体と、第3の導体と、接続部材とを備えた半導体モジュールであって、
前記第1の導体と前記ブロック導体の一方主面、前記第1の電極と前記ブロック導体の他方主面、および前記第3の電極と前記第2の導体とが、接合材により接合されており、 前記第2の電極と前記第3の導体とが前記接続部材を介して接続されており、
前記ブロック導体の一方主面と直交する方向を前記ブロック導体の厚み方向としたとき、前記厚み方向における前記ブロック導体の最大断面積は、前記半導体素子の一方主面の面積より大きく、
前記ブロック導体は、前記第2の電極および前記接続部材に対して非接触となるように形成された空間を備えており、
前記空間は、前記ブロック導体の側面のうちの少なくとも1つと、前記ブロック導体の一方主面および他方主面とに露出するように形成された凹部であることを特徴とする、半導体モジュール。 - 前記第1の導体と前記ブロック導体の一方主面とが第1の接合材により接合され、前記第1の電極と前記ブロック導体の他方主面とが第2の接合材により接合され、前記第3の電極と前記第2の導体とが第3の接合材により接合されており、
前記第1の接合材および前記第2の接合材のうち少なくとも一方は、銀、銅、金、またはそれらの中から選ばれる少なくとも2種類の金属の合金のナノ粒子の焼結体であり、前記第3の接合材は、銀、銅、金、またはそれらの中から選ばれる少なくとも2種類の金属の合金のナノ粒子の焼結体、または固化したはんだ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。 - 前記第3の接合材は、銀、銅、金、またはそれらの中から選ばれる少なくとも2種類の金属の合金のナノ粒子の焼結体であり、
前記第2の導体は、前記半導体素子と接合される面に環状の凹部を備えており、
前記第2の導体が備えている環状の凹部と前記半導体素子とを前記ブロック導体の厚み方向から見たときに、前記半導体素子の他方主面の外周縁は、前記第2の導体が備えている環状の凹部の内周縁と外周縁との間に位置していることを特徴とする、請求項2に記載の半導体モジュール。 - 前記第2の接合材は、銀、銅、金、またはそれらの中から選ばれる少なくとも2種類の金属の合金のナノ粒子の焼結体であり、
前記ブロック導体は、他方主面側に凸部を備えており、
前記ブロック導体と前記半導体素子とを前記ブロック導体の厚み方向から見たときに、前記半導体素子の一方主面の外周縁は、前記ブロック導体が備えている凸部の端部の外周縁と、前記ブロック導体に前記空間が備えられていないと仮定した場合の前記ブロック導体の他方主面の外周縁との間に位置していることを特徴とする、請求項2または3に記載の半導体モジュール。 - 前記ブロック導体は、互いに平行な一方主面および他方主面を備えることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の半導体モジュール。
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