[go: up one dir, main page]

CN109461710B - 半导体装置 - Google Patents

半导体装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109461710B
CN109461710B CN201811011322.0A CN201811011322A CN109461710B CN 109461710 B CN109461710 B CN 109461710B CN 201811011322 A CN201811011322 A CN 201811011322A CN 109461710 B CN109461710 B CN 109461710B
Authority
CN
China
Prior art keywords
semiconductor device
heat sink
mounting
boss
outer peripheral
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.)
Active
Application number
CN201811011322.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109461710A (zh
Inventor
冈田一也
村冈宏记
增田晃一
清水康贵
泉将志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of CN109461710A publication Critical patent/CN109461710A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109461710B publication Critical patent/CN109461710B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H01L23/04—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H01L23/04—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls
    • H01L23/041—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls the container being a hollow construction having no base used as a mounting for the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3735—Laminates or multilayers, e.g. direct bond copper ceramic substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
    • H01L23/433—Auxiliary members in containers characterised by their shape, e.g. pistons
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L2023/4018—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by the type of device to be heated or cooled
    • H01L2023/4025—Base discrete devices, e.g. presspack, disc-type transistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L2023/4037—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink
    • H01L2023/4043—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink heatsink to have chip
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L2023/4037—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink
    • H01L2023/4068—Heatconductors between device and heatsink, e.g. compliant heat-spreaders, heat-conducting bands
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L2023/4075—Mechanical elements
    • H01L2023/4087—Mounting accessories, interposers, clamping or screwing parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191—Disposition
    • H01L2924/19101—Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19107—Disposition of discrete passive components off-chip wires

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

目的在于提供能够提高产品的安装性的技术。半导体装置在经由一个安装孔(14b、14d)而将螺钉(12)紧固至散热器(1)的状态下，在将主体部(3a)下端与壳体(10)下端的垂直方向的距离设为M，将膨起部(3b)的膨起量设为W，将凸起部(11b)的凸起高度设为T，将从壳体(10)外周端至散热板(3)外周端为止的水平方向的距离设为L时，假想线(B－B’)和假想线(C－C’)所成的角度A满足0＜A＜arctan((M+W－T)/L)，假想线(B－B’)是将2个安装孔(14b、14c)连结的假想线，假想线(C－C’)是将以下两点连结的假想线，即：位于一个安装孔(14b)的周边部处的一个凸起部(11b)的最低点(C)；膨起部(3b)与散热器(1)的触点(C’)。

Description

半导体装置
技术领域
本发明涉及半导体装置，特别是涉及具有功率芯片的电力用半导体装置。
背景技术
就具有功率芯片的电力用半导体装置而言，将由功率芯片产生的热量向散热器等外部构造高效地散热是非常重要的。在将半导体装置的主体向散热器安装时，通过使用导热材料而实现高效的散热性。
为了促进从导热材料向散热器的散热，采用了下述构造，即，将搭载有功率芯片的散热板的中央部通过螺钉紧固而抵接于散热器(例如参照专利文献1、2)。
专利文献1：日本特开平4-233752号公报
专利文献2：日本实开平4-46552号公报
但是，在专利文献1记载的技术中，存在下述问题，即，需要使底板或散热板具有挠性，由于使散热板具有挠性而导致产品的时效老化。
另外，在专利文献2记载的技术中，通过在将搭载于散热板之上的半导体颗粒覆盖的树脂的安装面的贯穿孔与散热板的薄壁部侧的外端部之间设置有微小凸起，从而能够实现与外部散热器的密合安装。因此，在专利文献2记载的技术中，不需要使散热板具有挠性，但未考虑散热板的翘曲，因此产品的安装性存在问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供能够提高产品的安装性的技术。
本发明涉及的半导体装置具有：散热器；散热板，其配置于所述散热器的上侧；半导体元件，其配置于所述散热板的上侧；以及壳体，其将所述半导体元件包围，该壳体安装于所述散热器，所述散热板具有膨起部和平板状的主体部，该膨起部在剖视观察时从所述主体部的下端以圆弧状膨起，所述壳体具有：安装部，其从下端部的外周部向外侧延伸；2个安装孔，它们设置在所述安装部的彼此相对的位置且用于安装至所述散热器；以及2个凸起部，它们与所述安装部的2个所述安装孔相比在外周侧分别从所述安装部的下表面向下方凸出，在经由一个所述安装孔而将螺钉紧固至所述散热器的状态下，在将所述主体部的下端与所述壳体的下端之间的垂直方向的距离设为M，将所述膨起部的膨起量设为W，将所述凸起部的凸起高度设为T，将从所述壳体的外周端至所述散热板的外周端为止的水平方向的距离设为L时，两条假想线所成的角度A满足0＜A＜arctan((M+W－T)/L)，所述两条假想线中的一条假想线是将2个所述安装孔连结的假想线，另一条假想线是将以下两点连结的假想线，即：位于一个所述安装孔的周边部处的一个所述凸起部的最低点；所述膨起部与所述散热器的触点。
发明的效果
根据本发明，在经由一个所述安装孔而将螺钉紧固至散热器的状态下，在将主体部的下端与壳体的下端之间的垂直方向的距离设为M，将膨起部的膨起量设为W，将凸起部的凸起高度设为T，将从壳体的外周端至散热板的外周端为止的水平方向的距离设为L时，两条假想线所成的角度A满足0＜A＜arctan((M+W－T)/L)，其中一条假想线是将2个安装孔连结的假想线，另一条假想线是将以下两点连结的假想线，即：位于一个安装孔的周边部处的一个凸起部的最低点；膨起部与散热器的触点。
因此，角度A变小，所以能够抑制壳体的安装部的设置了另一个安装孔的部分从散热器的表面翘起。由此，能够提高产品的安装性。
附图说明
图1是实施方式1涉及的半导体装置的剖视图。
图2是将散热器拆下后的状态下的半导体装置的剖视图。
图3是将散热器拆下后的状态下的半导体装置的仰视图。
图4是凸起部及其周边部的仰视斜视图。
图5是在实施方式1的变形例中将散热器拆下后的状态下的仰视图。
图6是将在散热器安装有一个安装部的状态下的半导体装置简化后的剖视图。
图7是用于对将2个安装孔连结的假想线B－B’和从壳体的外周端至散热板的外周端为止的水平方向的距离L进行说明的半导体装置的仰视图。
图8是角度A成为最大的情况下的半导体装置的剖视图。
图9是针对实施方式2涉及的半导体装置将已螺钉紧固的状态简化后的剖视图。
图10是凸起部及其周边部的仰视斜视图。
图11是实施方式3涉及的半导体装置的凸起部及其周边部的仰视斜视图。
图12是凸起部及其周边部的剖视图。
图13是实施方式4涉及的半导体装置的凸起部及其周边部的仰视斜视图。
图14是凸起部及其周边部的剖视图。
图15是实施方式5涉及的半导体装置的凸起部及其周边部的仰视斜视图。
图16是凸起部及其周边部的剖视图。
图17是实施方式6涉及的半导体装置的凸起部及其周边部的仰视斜视图。
图18是凸起部及其周边部的剖视图。
图19是实施方式7涉及的半导体装置的凸起部及其周边部的仰视斜视图。
图20是凸起部及其周边部的剖视图。
图21是在未设置凸起部的情况下将在散热器安装有一个安装部的状态下的半导体装置简化后的剖视图。
具体实施方式
＜实施方式1>
下面，使用附图对本发明的实施方式1进行说明。图1是实施方式1涉及的半导体装置的剖视图。图2是将散热器1拆下后的状态下的半导体装置的剖视图。图3是将散热器1拆下后的状态下的半导体装置的仰视图。图4是凸起部11b及其周边部的仰视斜视图。
如图1所示，半导体装置是电力用半导体装置，该半导体装置具有：散热器1、散热板3、壳体10、螺钉12、多个半导体元件6以及多个金属端子9。
在散热器1的上侧配置有散热板3。更具体而言，在散热板3的下表面设置有导热材料2，散热板3隔着导热材料2配置在散热器1的上表面。此外，导热材料2例如是散热脂。
在散热板3的上侧配置有半导体元件6。更具体而言，在散热板3的上表面固定有绝缘基板4，在绝缘基板4的上表面的除了端部以外的区域设置有电路图案5。半导体元件6是功率芯片，经由焊料7搭载于电路图案5的上表面。
如图2所示，散热板3具有主体部3a及膨起部3b。主体部3a是平板状，具体而言，是在图2中由从散热板3的上端至假想线为止的区域示出的形状。膨起部3b在剖视观察时从主体部3a的下端以圆弧状膨起，与端部相比中央部的膨起量大。膨起部3b是以下述目的而设置的，即，在使用散热脂等导热材料2将半导体装置中的除了散热器1以外的部分(以下称为“半导体装置主体”)安装至散热器1时，抑制在半导体装置主体与散热器1之间所产生的间隙。通过设置膨起部3b，从而与散热板3的下表面平坦的情况相比，能够在由散热板3的下表面中央部将散热脂向外周侧推动的同时安装半导体装置主体。因此，能够抑制半导体装置主体与散热器1之间的间隙的产生。
此外，作为散热板3，也能够采用将散热金属板和绝缘基板一体化的树脂绝缘铜基座板。另外，作为绝缘基板4，例如也能够采用氧化铝或氮化铝等陶瓷材料。
如图1所示，壳体10例如由PPS等树脂构成，以将半导体元件6包围的方式使用粘接剂而固定于绝缘基板4及散热板3的端部。金属端子9安装于壳体10，经由导线8与电路图案5及半导体元件6连接。在壳体10的内部填充未图示的封装树脂，通过封装树脂对半导体元件6进行封装。
接下来，对壳体10的特征性的构造进行说明。如图1～图3所示，壳体10具有：2个安装部10a、10b；4个安装孔14a、14b、14c、14d；以及4个凸起部11a、11b、11c、11d。2个安装部10a、10b从壳体10的下端部的外周部向外部延伸。更具体而言，安装部10a向左方延伸，安装部10b向右方延伸。
如图3所示，安装孔14a、14b、14c、14d是为了将壳体10安装至散热器1而供螺钉12螺合的螺孔。安装孔14a、14c分别设置在安装部10a的前端部及后端部，安装孔14b、14d分别设置在安装部10b的前端部及后端部。壳体10在仰视观察时形成为矩形形状，安装部10a、10b分别设置于壳体10的左右的边。因此，安装孔14a、14c设置在分别与安装孔14b、14d相对的位置。并且，安装孔14a、14c的位置也是分别与安装孔14d、14b相对的位置。
如图1所示，壳体10通过穿过了安装孔14a、14b、14c、14d的螺钉12而固定于散热器1。通过该固定，散热板3隔着导热材料2与散热器1接触，由半导体元件6产生的热量容易从散热板3释放。此外，也可以将衬套嵌入至安装孔14a、14b、14c、14d，使螺钉12与衬套螺合。
如图3及图4所示，凸起部11a、11c与安装部10a的安装孔14a、14c相比在外周侧分别从安装部10a的下表面向下方凸出。凸起部11b、11d与安装部10b的安装孔14b、14d相比在外周侧分别从安装部10b的下表面向下方凸出。即，凸起部11a、11b、11c、11d在仰视观察时分别设置于矩形形状的壳体10的4个角部。
此外，凸起部11a、11b、11c、11d既可以针对安装孔14a、14b、14c、14d分别设置1个，也可以分别设置多个。或者，如图5所示，凸起部21a、21b也可以是分别沿着安装部10a、10b的长度方向而延伸的形状。图5是在实施方式1的变形例中将散热器1拆下后的状态下的仰视图。
接下来，使用图6、图7及图8，对由实施方式1涉及的半导体装置获得的作用及效果进行说明。图6是将在散热器1安装有一个安装部10b的状态下的半导体装置简化后的剖视图。图7是用于对将2个安装孔14b、14c连结的假想线B－B’和从壳体10的外周端至散热板3的外周端为止的水平方向的距离L进行说明的半导体装置的仰视图。在图6中，为了便于理解膨起部3b，示出了在散热板3的中心膨起部3b膨起得最大的部分，但在实际的半导体功率模块的例子中，膨起得最大的部分是与散热板3的中心错开的。在膨起得最大的部分处于散热板3的外周端时，角度A成为最大。图8是角度A成为最大的情况下的半导体装置的剖视图。此外，在图7中，为了便于观察附图，省略了凸起部11a、11b、11c、11d的图示。
如图6、图7及图8所示，在经由安装孔14b、14d将螺钉12紧固至散热器1的状态下，将假想线B－B’和假想线C－C’所成的角度设为A，该假想线B－B’是将2个安装孔14b、14c连结的假想线，该假想线C－C’是将以下两点连结的假想线，即：位于安装孔14b的周边部处的凸起部11b的最低点C；膨起部3b与散热器1的触点C’。角度A的上限是通过在假想线B－B’上从壳体10的外周端至散热板3的外周端为止的水平方向的距离L，以及凸起部11b的最低点C与膨起部3b的触点C’之间的垂直方向的距离H来定义的。在这里，膨起部3b的触点C’是指在使散热板3不倾斜而笔直地配置的状态下膨起部3b与散热器1的表面1a接触的触点。
距离H是从主体部3a的下端与壳体10的下端之间的垂直方向的距离M及膨起部3b的膨起量W之和减去凸起部11b的凸起高度T而得到的值，因此如下所示对角度A的上限进行了定义。在这里，膨起部3b的膨起量W是指膨起部3b的膨起得最大的部分的上端至下端为止的高度。
H/L＝tan(A)
(M+W－T)/L＝tan(A)
A＝arctan((M+W－T)/L)
即，角度A满足
0＜A＜arctan((M+W－T)/L)。
在通常的工业半导体功率模块的例子中，是L：13mm，H：0.3mm左右，角度A为约1.3度。
接下来，与未设置凸起部11a、11b、11c、11d的情况进行比较。图21是在未设置凸起部11a、11b、11c、11d的情况下将在散热器1安装有一个安装部10b的状态下的半导体装置简化后的剖视图。如图21所示，在未设置凸起部11a、11b、11c、11d的情况下，经由安装孔14b、14d将螺钉12紧固至散热器1的状态下的角度A’与如图6所示的设置了凸起部11a、11b、11c、11d的情况下的角度A相比变大。
在这里，角度A’是针对角度A，将“位于安装孔14b的周边部处的凸起部11b的最低点C”置换为“位于安装孔14b的周边部处的角部的下表面”后的角度。
如上所述，就实施方式1涉及的半导体装置而言，设置了凸起部11a、11b、11c、11d，因此凸起部11b、11d成为半导体装置主体的支撑部，能够减小角度A。因此，能够抑制壳体10的安装部10a的设置了安装孔14a、14c的部分从散热器1的表面1a翘起。由此，能够提高半导体装置主体向散热器1的安装性、即产品的安装性。
凸起部11a、11b、11c、11d针对安装孔14a、14b、14c、14d设置有1个或多个，因此能够将半导体装置主体稳定地支撑。
＜实施方式2>
接下来，对实施方式2涉及的半导体装置进行说明。图9是针对实施方式2涉及的半导体装置将已螺钉紧固的状态简化后的剖视图。图10是凸起部31及其周边部的仰视斜视图。此外，在实施方式2中，对与在实施方式1中说明的结构要素相同的结构要素标注相同标号而省略说明。
在实施方式2中，如图9及图10所示，4个凸起部31具有由于螺钉12的紧固时的应力而向外侧弯折的构造。
凸起部31例如由PPS等树脂构成。在凸起部31，在位于其周边部的安装孔14b侧设置有沿水平方向延伸的切口31a，通过切口31a使凸起部31的弯折变得容易。通过切口31a使凸起部31的弯折变得容易，从而能够解除凸起部31的尺寸及材质的限制。另外，通过将凸起部31由与壳体10相同的材料与壳体10一体地进行设置，从而能够在壳体成型时构成凸起部31，因此能够削减凸起部31的制作及安装等工序。此外，其他3个凸起部31也与其相同。
如上所述，就实施方式2涉及的半导体装置而言，凸起部31在安装孔侧具有切口。因此，在将半导体装置主体安装至散热器1之际的暂时紧固时先行使凸起部31与散热器1的表面1a接触而抑制半导体装置主体的倾斜度，且在正式紧固时使凸起部31向外侧弯折而能够将距离调整至散热板3与散热器1的表面1a接触的位置，因此能够实现最佳的导热性。
另外，即使在制造时凸起部31的高度产生波动，也能够将距离调整至散热板3与散热器1接触的位置，因此能够抑制散热板3不与散热器1的表面1a接触等的导热性的恶化。
凸起部31是由与壳体10相同的材料与壳体10一体地设置的，因此在制造壳体10的工序中也能够制造凸起部31。由此，能够将半导体装置的制造工序简化。
＜实施方式3>
接下来，对实施方式3涉及的半导体装置进行说明。图11是实施方式3涉及的半导体装置的凸起部41及其周边部的仰视斜视图。图12是凸起部41及其周边部的剖视图。此外，在实施方式3中，对与在实施方式1、2中说明的结构要素相同的结构要素标注相同标号而省略说明。
在实施方式3中，如图11及图12所示，4个凸起部41具有由于螺钉12的紧固时的应力而向外侧弯折的构造。
凸起部41例如由PPS等树脂构成。在凸起部41设置有以与根端部相比前端部的宽度变小的方式相对于安装部10b的下表面向安装孔14b侧倾斜的倾斜部41a，通过倾斜部41a使凸起部41的弯折变得容易。此外，其他3个凸起部41也与其相同。
如上所述，就实施方式3涉及的半导体装置而言，凸起部41具有以与根端部相比前端部的宽度变小的方式相对于安装部的下表面向安装孔侧倾斜的倾斜部41a。因此，与实施方式1的情况相比，能够承受水平方向的紧固应力，因此通过对倾斜部41a的角度进行调整，能够对凸起部41的弯折状态进行调整。
＜实施方式4>
接下来，对实施方式4涉及的半导体装置进行说明。图13是实施方式4涉及的半导体装置的凸起部51及其周边部的仰视斜视图。图14是凸起部51及其周边部的剖视图。此外，在实施方式4中，对与在实施方式1～3中说明的结构要素相同的结构要素标注相同标号而省略说明。
在实施方式4中，如图13及图14所示，4个凸起部51具有由于螺钉12的紧固时的应力而向外侧弯折的构造。
凸起部51例如由PPS等树脂构成。在凸起部51，在安装孔14b侧设置有以曲面状凹陷的曲面部51a，通过曲面部51a使凸起部51的弯折变得容易。此外，其他3个凸起部51也与其相同。
如上所述，就实施方式4涉及的半导体装置而言，凸起部51在安装孔侧具有以曲面状凹陷的曲面部51a。因此，与实施方式1的情况相比，能够承受水平方向的紧固应力，因此通过对曲面部51a的曲率进行调整，能够对凸起部51的弯折状态进行调整。
＜实施方式5>
接下来，对实施方式5涉及的半导体装置进行说明。图15是实施方式5涉及的半导体装置的凸起部61及其周边部的仰视斜视图。图16是凸起部61及其周边部的剖视图。此外，在实施方式5中，对与在实施方式1～4中说明的结构要素相同的结构要素标注相同标号而省略说明。
在实施方式5中，如图15及图16所示，4个凸起部61具有由于螺钉12的紧固时的应力而弯折的构造。
凸起部61例如由PPS等树脂构成。在凸起部61设置有沿垂直方向延伸、下表面开口的空孔部61a，通过空孔部61a使凸起部61的弯折变得容易。此外，其他3个凸起部61也与其相同。
如上所述，就实施方式5涉及的半导体装置而言，凸起部61具有沿垂直方向延伸的空孔部61a。因此，通过对空孔部61a的尺寸进行调整，能够对凸起部61的弯折状态进行调整。
＜实施方式6>
接下来，对实施方式6涉及的半导体装置进行说明。图17是实施方式6涉及的半导体装置的凸起部71及其周边部的仰视斜视图。图18是凸起部71及其周边部的剖视图。此外，在实施方式6中，对与在实施方式1～5中说明的结构要素相同的结构要素标注相同标号而省略说明。
在实施方式6中，如图17及图18所示，4个凸起部71具有由于螺钉12的紧固时的应力而弯折的构造。
凸起部71例如由PPS等树脂构成。在凸起部71设置有沿水平方向延伸、相对的2个侧面开口的空孔部71a，通过空孔部71a使凸起部71的弯折变得容易。此外，其他3个凸起部71也与其相同。
如上所述，就实施方式6涉及的半导体装置而言，凸起部71具有沿水平方向延伸的空孔部71a。因此，通过对空孔部71a的尺寸进行调整，能够对凸起部71的弯折状态进行调整。
＜实施方式7>
接下来，对实施方式7涉及的半导体装置进行说明。图19是实施方式7涉及的半导体装置的凸起部81及其周边部的仰视斜视图。图20是凸起部81及其周边部的剖视图。此外，在实施方式7中，对与在实施方式1～6中说明的结构要素相同的结构要素标注相同标号而省略说明。
在实施方式7中，如图19及图20所示，4个凸起部81具有由于螺钉12的紧固时的应力而弯折的构造。
凸起部81例如由PPS等树脂构成。在凸起部81设置有沿垂直方向延伸的多个槽81a，通过多个槽81a使凸起部81的弯折变得容易。此外，其他3个凸起部81也与其相同。
如上所述，就实施方式7涉及的半导体装置而言，凸起部81具有沿垂直方向延伸的多个槽81a。因此，通过对槽81a的宽度、间隔、深度以及角度进行调整，能够对凸起部81的弯折状态进行调整。
此外，本发明能够在其发明的范围内对各实施方式进行自由组合，或者对各实施方式适当地进行变形、省略。

Claims (9)

1.一种半导体装置，其具有：
散热器；
散热板，其配置于所述散热器的上侧；
半导体元件，其配置于所述散热板的上侧；以及
壳体，其将所述半导体元件包围，该壳体安装于所述散热器，
所述散热板具有膨起部和平板状的主体部，该膨起部在剖视观察时从所述主体部的下端以圆弧状膨起，
所述壳体具有：安装部，其从下端部的外周部向外侧；2个安装孔，它们设置在所述安装部的彼此相对的位置且用于安装至所述散热器；以及2个凸起部，它们与所述安装部的2个所述安装孔相比在外周侧分别从所述安装部的下表面向下方凸出，
所述主体部的下端比所述壳体的下端更靠下方，
在经由一个所述安装孔而将螺钉紧固至所述散热器的状态下，在将所述主体部的下端与所述壳体的下端之间的垂直方向的距离设为M，将所述膨起部的膨起量设为W，将所述凸起部的凸起高度设为T，将从所述壳体的外周端至所述散热板的外周端为止的水平方向的距离设为L时，两条假想线所成的角度A满足
0＜A＜arctan((M+W－T)/L)，
所述两条假想线中的一条假想线是将2个所述安装孔连结的假想线，另一条假想线是将以下两点连结的假想线，即：位于一个所述安装孔的周边部处的一个所述凸起部的最低点；所述膨起部与所述散热器的触点。
2.根据权利要求1记载的半导体装置，其中，
所述凸起部针对所述安装孔设置有1个或多个。
3.根据权利要求2记载的半导体装置，其中，
所述凸起部在所述安装孔侧具有切口。
4.根据权利要求2记载的半导体装置，其中，
所述凸起部是由与所述壳体相同的材料与所述壳体一体地设置的。
5.根据权利要求2记载的半导体装置，其中，
所述凸起部具有以与根端部相比前端部的宽度变小的方式相对于所述安装部的下表面向所述安装孔侧倾斜的倾斜部。
6.根据权利要求2记载的半导体装置，其中，
所述凸起部在所述安装孔侧具有以曲面状凹陷的曲面部。
7.根据权利要求2记载的半导体装置，其中，
所述凸起部具有沿垂直方向延伸的空孔部。
8.根据权利要求2记载的半导体装置，其中，
所述凸起部具有沿水平方向延伸的空孔部。
9.根据权利要求2记载的半导体装置，其中，
所述凸起部具有沿垂直方向延伸的多个槽。
CN201811011322.0A 2017-09-06 2018-08-31 半导体装置 Active CN109461710B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017170854A JP6768612B2 (ja) 2017-09-06 2017-09-06 半導体装置
JP2017-170854 2017-09-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109461710A CN109461710A (zh) 2019-03-12
CN109461710B true CN109461710B (zh) 2022-09-16

Family

ID=65363704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811011322.0A Active CN109461710B (zh) 2017-09-06 2018-08-31 半导体装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10504817B2 (zh)
JP (1) JP6768612B2 (zh)
CN (1) CN109461710B (zh)
DE (1) DE102018214260B4 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7193730B2 (ja) 2019-03-26 2022-12-21 三菱電機株式会社 半導体装置
JP7354605B2 (ja) * 2019-06-17 2023-10-03 富士電機株式会社 半導体モジュールおよび半導体装置
JP7359647B2 (ja) * 2019-10-30 2023-10-11 日立Astemo株式会社 パワー半導体装置およびパワー半導体装置の製造方法
CN112786547B (zh) * 2019-11-01 2023-10-13 神讯电脑(昆山)有限公司 散热架构
JP7325316B2 (ja) * 2019-12-16 2023-08-14 三菱電機株式会社 半導体装置
JP7257977B2 (ja) * 2020-01-17 2023-04-14 三菱電機株式会社 半導体装置および半導体モジュール
EP3872854A1 (en) * 2020-02-27 2021-09-01 Littelfuse, Inc. Power module housing with improved protrusion design
JP2023000129A (ja) * 2021-06-17 2023-01-04 株式会社 日立パワーデバイス パワー半導体モジュール
TWI831420B (zh) * 2022-10-17 2024-02-01 鴻海精密工業股份有限公司 封裝結構
EP4432345A1 (en) * 2023-03-16 2024-09-18 Hitachi Energy Ltd Insulated metal substrate and method for producing an insulated metal substrate
WO2024257291A1 (ja) * 2023-06-15 2024-12-19 三菱電機株式会社 半導体モジュールおよび半導体モジュールの製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04233752A (ja) * 1990-12-28 1992-08-21 Shinko Electric Ind Co Ltd 電子部品用パッケージ
CN104170079A (zh) * 2012-09-13 2014-11-26 富士电机株式会社 半导体装置、针对半导体装置的安装散热部件的方法和半导体装置的制造方法
CN104916601A (zh) * 2014-03-10 2015-09-16 三菱电机株式会社 半导体装置及其制造方法
CN105405815A (zh) * 2014-09-10 2016-03-16 三菱电机株式会社 半导体装置及其制造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6439646U (zh) * 1987-09-02 1989-03-09
JP2505196Y2 (ja) * 1990-08-21 1996-07-24 関西日本電気株式会社 樹脂モ―ルド型半導体装置
DE4338107C1 (de) * 1993-11-08 1995-03-09 Eupec Gmbh & Co Kg Halbleiter-Modul
JP2005166868A (ja) * 2003-12-02 2005-06-23 Cmk Corp 金属ベース基板及びその製造方法並びに実装構造
JP5061717B2 (ja) * 2007-05-18 2012-10-31 富士電機株式会社 半導体モジュール及び半導体モジュールの製造方法
JP2012028552A (ja) 2010-07-23 2012-02-09 Nissan Motor Co Ltd 半導体モジュールのケース構造
EP2725609B1 (en) * 2011-06-27 2019-11-13 Rohm Co., Ltd. Semiconductor module
CN106796925B (zh) * 2014-07-31 2019-09-24 电化株式会社 铝-碳化硅质复合体及其制造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04233752A (ja) * 1990-12-28 1992-08-21 Shinko Electric Ind Co Ltd 電子部品用パッケージ
CN104170079A (zh) * 2012-09-13 2014-11-26 富士电机株式会社 半导体装置、针对半导体装置的安装散热部件的方法和半导体装置的制造方法
CN104916601A (zh) * 2014-03-10 2015-09-16 三菱电机株式会社 半导体装置及其制造方法
CN105405815A (zh) * 2014-09-10 2016-03-16 三菱电机株式会社 半导体装置及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6768612B2 (ja) 2020-10-14
DE102018214260A1 (de) 2019-03-07
US20190074238A1 (en) 2019-03-07
DE102018214260B4 (de) 2022-01-13
JP2019047049A (ja) 2019-03-22
US10504817B2 (en) 2019-12-10
CN109461710A (zh) 2019-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109461710B (zh) 半导体装置
JP5432085B2 (ja) 電力半導体装置
JP4936021B2 (ja) モータ制御装置
JP6182474B2 (ja) 電子部品の固定構造および固定方法
US20140285972A1 (en) Housing and power module having the same
JP7016054B2 (ja) 電源装置、前照灯、及び移動体
JPH09153574A (ja) 半導体装置および半導体モジュール
US10861770B2 (en) Power module and semiconductor apparatus
JP2008282867A (ja) 電力半導体装置、電子機器及びリードフレーム部材並びに電力半導体装置の製造方法
JP2014146702A (ja) 電子装置および筐体
US8810014B2 (en) Semiconductor package including conductive member disposed between the heat dissipation member and the lead frame
US20180102300A1 (en) Connectable Package Extender for Semiconductor Device Package
KR101265046B1 (ko) 반도체장치
WO2010117073A1 (ja) 半導体装置
US7466016B2 (en) Bent lead transistor
CN112992820B (zh) 半导体装置
JP2005228849A (ja) 半導体装置
CN110566832B (zh) 光源模块
KR102333657B1 (ko) 전력모듈
CN106898588A (zh) 半导体模块
KR20160009950A (ko) 리드프레임 및 이를 갖는 전력 반도체 패키지
US8050057B2 (en) Mounting structure for an electronic element
JP2025008068A (ja) 電子部品及び電子部品パッケージ
US10074585B2 (en) Power module with dummy terminal structure
JP2016063086A (ja) 回路基板及び電子制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TG01 Patent term adjustment
TG01 Patent term adjustment