FR2842352A1 - Dispositif a semiconducteur de puissance - Google Patents
Dispositif a semiconducteur de puissance Download PDFInfo
- Publication number
- FR2842352A1 FR2842352A1 FR0301668A FR0301668A FR2842352A1 FR 2842352 A1 FR2842352 A1 FR 2842352A1 FR 0301668 A FR0301668 A FR 0301668A FR 0301668 A FR0301668 A FR 0301668A FR 2842352 A1 FR2842352 A1 FR 2842352A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- power semiconductor
- semiconductor device
- terminal
- semiconductor element
- main
- 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.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 288
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 52
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 25
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 24
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 16
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 16
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 14
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 25
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 34
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 23
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 23
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 5
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 5
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 5
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 3
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 241001104043 Syringa Species 0.000 description 1
- 235000004338 Syringa vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000003467 diminishing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group subclass H10D
- H01L25/071—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group subclass H10D the devices being arranged next and on each other, i.e. mixed assemblies
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices
- H01L25/18—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices the devices being of the types provided for in two or more different main groups of the same subclass of H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N
-
- 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
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- 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
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
-
- 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
- H01L2924/095—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00 with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials provided in the groups H01L2924/013 - H01L2924/0715
- H01L2924/097—Glass-ceramics, e.g. devitrified glass
- H01L2924/09701—Low temperature co-fired ceramic [LTCC]
-
- 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
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
-
- 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
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
- H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
-
- 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
- H01L2924/30—Technical effects
- H01L2924/301—Electrical effects
- H01L2924/3011—Impedance
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Dans un dispositif à semiconducteur de puissance, un IGBT (121) et une diode (131) sont fixés sur une première borne (111), et une seconde borne (112) est fixée sur ces composants. En outre, un IGBT (122) et une diode (132) sont fixés sur la seconde borne (112), et une troisième borne (113) est fixée sur ces composants. Un boîtier (141) est moulé par transfert de façon à contenir ces composants (121, 122, 131, 132). Des parties de connexion externes (111b, 112b, 113b) des bornes sont disposées hors du boîtier. Les parties (111a, 113a) des première et/ou troisième bornes (111, 113) sur lesquelles les composants sont montés sont à nu à l'extérieur du boîtier (141).
Description
DISPOSITIF A SEMICONDUCTEUR DE PUISSANCE
La présente invention concerne un dispositif à semiconducteur de puissance, et plus particulièrement une technique pour éliminer une connexion par fil et pour résoudre des problèmes occasionnés par la connexion par fil. Il est apparu récemment un besoin portant sur un dispositif à semiconducteur de puissance de haute qualité, peu coteux, léger et miniaturisé. Bien qu'une qualité élevée soit généralement très coteuse,
on désire obtenir une qualité élevée avec une réduction de cot.
Les figures 26 et 27 sont des représentations schématiques, en plan et en coupe, illustrant un dispositif à semiconducteur de puissance 51P de l'art antérieur. Ici, à titre d'exemple du dispositif à semiconducteur de puissance 51P de l'art antérieur, on prend une structure d'une phase (un bras) d'un onduleur triphasé. Pour simplifier l'illustration, un corps de
boîtier (pièce en résine) est omis sur les figures 26 et 27.
Dans le dispositif à semiconducteur de puissance 51P de l'art antérieur, des couches de métal 152P et 153P, consistant par exemple en cuivre ou en aluminium, sont disposées sur les deux surfaces principales d'un substrat isolant de dissipation 151P, consistant par exemple en céramique. Le substrat isolant 151P est brasé sur une plaque de radiateur en métal (non représentée), consistant par exemple en cuivre ou en aluminium. Sur chaque couche de métal 152P, des transistors bipolaires à grille isolée (ou IGBT) 121P et 122P et des diodes de roue libre 131P et 132P sont disposés (quatre éléments à semiconducteur de puissance 121P, 122P, 131P et 132P sont disposés sur un plan), en étant en contact électrique avec la couche de métal 152P. Des fils 154P en aluminium ou en or établissent une connexion entre une paire d'éléments à semiconducteur de puissance 121P et 131P et entre une autre paire d'éléments à semiconducteur de puissance 122P et 132P. En outre, les éléments à semiconducteur de puissance 121P, 122P, 131P et 132P sont connectés à la couche de métal 152P et à des bornes 155P et 155PP par les fils 154P. La couche de métal 152P et une borne 155NP sont connectées l'une à l'autre par les fils 154P. Les bornes 155NP et 155PP sont respectivement connectées à un potentiel bas (potentiel de masse de
l'alimentation) et un potentiel haut.
Un boîtier (non représenté) est disposé de façon à contenir les éléments à semiconducteur de puissance 121P, 122P, 131P et 132P, et il est rempli avec une résine époxy. Dans ces conditions, dans certains cas, les éléments à semiconducteur de puissance 121P, 122P, 131P et 132P sont isolés hermétiquement de l'environnement par du gel de silicone et le
remplissage avec de la résine époxy.
Le dispositif à semiconducteur de puissance 51 P de l'art
antérieur présente les problèmes suivants, occasionnés par les fils 154P.
Premièrement, une déconnexion est désavantageusement occasionnée par une rupture du fil 154P. Par exemple, lorsque le dispositif à semiconducteur de puissance 51P est utilisé dans une automobile, une motocyclette, un train ou autres, des vibrations produisent quelquefois
une fissure dans une partie de col d'un fil, entraînant la déconnexion.
En outre, la nécessité de prévoir des parties de connexion des fils 154P occasionne une augmentation de la taille du dispositif à
semiconducteur de puissance 51P.
De plus, une chute de tension dans le fil 154P produit une perte d'énergie. Un but principal de la présente invention est de procurer un
dispositif à semiconducteur de puissance n'ayant pas de fil de connexion.
Conformément à la présente invention, un dispositif à semiconducteur de puissance comprend des première à troisième bornes, au moins un premier élément à semiconducteur de puissance et au moins un second élément à semiconducteur de puissance. Chacune des première à troisième bornes comprend une partie d'installation d'éléments ayant des première et seconde surfaces principales qui sont mutuellement opposées. Le ou les premiers éléments à semiconducteur de puissance ont des première et seconde surfaces principales qui sont mutuellement opposées et des première et seconde électrodes principales disposées respectivement sur les première et seconde surfaces principales. Le ou les seconds éléments à semiconducteur de puissance ont des première et seconde surfaces principales qui sont mutuellement opposées, et des première et seconde électrodes principales disposées respectivement sur les première et seconde surfaces principales. Le ou les premiers éléments à semiconducteur de puissance ont la même structure que le ou les seconds éléments à semiconducteur de puissance. La seconde surface principale dans la partie d'installation d'éléments de la première borne est jointe à la première électrode principale du ou des premiers éléments à semiconducteur de puissance,. La seconde électrode principale du ou des premiers éléments à semiconducteur de puissance est jointe à la première surface principale dans la partie d'installation d'éléments de la seconde borne. La seconde surface principale dans la partie d'installation d'éléments de la seconde borne est jointe à la première électrode
principale du ou des seconds éléments à semiconducteur de puissance.
La seconde électrode principale du ou des seconds éléments à semiconducteur de puissance est jointe à la première surface principale dans la partie d'installation d'éléments de la troisième borne. Le dispositif à semiconducteur de puissance comprend en outre un boîtier pour loger le ou les premiers éléments à semiconducteur de puissance, et le ou les seconds éléments à semiconducteur de puissance. Chacune des première à troisième bornes a une partie de connexion externe disposée à
l'extérieur du boîtier.
Du fait que les bornes et les éléments à semiconducteur de puissance sont disposés en couches alternées, en étant joints les uns aux autres, et les parties de connexion externes des bornes sont disposées à l'extérieur du boîtier, il est possible de procurer un dispositif à semiconducteur de puissance n'ayant pas de connexion par fil. Par conséquent, avec le dispositif à semiconducteur de puissance de la présente invention, il est possible de résoudre les problèmes occasionnés par la connexion par fil. En outre, alors qu'un temps de fabrication s'allonge au fur et à mesure que le nombre de fils (dépendant du courant nominal) augmente, le dispositif à semiconducteur de puissance de la présente invention a une structure dans laquelle les bornes et les éléments à semiconducteur de puissance sont joints les uns aux autres indépendamment du courant nominal, et par conséquent il présente une excellente productivité. En outre, une structure telle que celle envisagée ci-dessus, dans laquelle les bornes et les éléments à semiconducteur de
puissance sont disposés en couches alternées, permet la miniaturisation.
De plus, du fait que le premier élément à semiconducteur de puissance et le second élément à semiconducteur de puissance ont la même structure et il n'est pas nécessaire de préparer un élément à semiconducteur de puissance ayant une structure différente, il est possible de réduire le cot. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront
mieux compris à la lecture de la description détaillée qui va suivre de
modes de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs. La suite de
la description se réfère aux dessins annexés, dans lesquels:
La figure 1 est un schéma illustrant un dispositif à semiconducteur de puissance conforme à la présente invention; La figure 2 est une vue en plan schématique illustrant un premier dispositif à semiconducteur de puissance conforme à un premier mode de réalisation préféré; La figure 3 est une coupe schématique selon la ligne 3-3 de la figure 2; La figure 4 est une vue agrandie d'une partie 4 entourée par une ligne en pointillés sur la figure 3; La figure 5 est une vue en plan schématique illustrant un second dispositif à semiconducteur de puissance conforme au premier mode de réalisation préféré; La figure 6 est une coupe schématique selon la ligne 6-6 de la figure 5; La figure 7 est une coupe schématique illustrant un troisième dispositif à semiconducteur de puissance conforme au premier mode de réalisation préféré; La figure 8 est une coupe schématique illustrant un premier dispositif à semiconducteur de puissance conforme à un second mode de réalisation préféré; La figure 9 est une coupe schématique illustrant un second dispositif à semiconducteur de puissance conforme au second mode de réalisation préféré; La figure 10 est une coupe schématique illustrant un troisième dispositif à semiconducteur de puissance conforme au second mode de réalisation préféré; La figure 11 est une coupe schématique illustrant un quatrième dispositif à semiconducteur de puissance conforme au second mode de réalisation préféré; La figure premier dispositif à mode de réalisation La figure semiconducteur de préféré, vu dans la La figure semiconducteur de préféré, vu dans la La figure second dispositif à 12 est une vue en plan schématique illustrant un semiconducteur de puissance conforme à un troisième préféré; 13 est une coupe schématique du premier dispositif à puissance conforme au troisième mode de réalisation direction d'une flèche 13 de la figure 12; 14 est une coupe schématique du premier dispositif à puissance conforme au troisième mode de réalisation direction d'une flèche 14 de la figure 12; est une vue en plan schématique illustrant un semiconducteur de puissance conforme au troisième mode de réalisation préféré; La figure 16 est une coupe schématique illustrant le second dispositif à semiconducteur de puissance conforme au troisième mode de réalisation préféré, La figure 17 est une coupe schématique illustrant un premier dispositif à semiconducteur de puissance conforme à un quatrième mode de réalisation préféré; La figure 18 est une coupe schématique illustrant un second dispositif à semiconducteur de puissance conforme au quatrième mode de réalisation préféré; La figure 19 est une coupe schématique illustrant un premier dispositif à semiconducteur de puissance conforme à un cinquième mode de réalisation préféré; La figure 20 est une coupe schématique illustrant un second dispositif à semiconducteur de puissance conforme au cinquième mode de réalisation préféré; La figure 21 est une coupe schématique illustrant un troisième dispositif à semiconducteur de puissance conforme au cinquième mode de réalisation préféré; La figure 22 est une coupe schématique illustrant un quatrième dispositif à semiconducteur de puissance conforme au cinquième r d e de réalisation préféré; La figure 23 est une coupe schématique illustrant un premier dispositif à semiconducteur de puissance conforme à un sixième mode de réalisation préféré; La figure 24 est une coupe schématique illustrant un second dispositif à semiconducteur de puissance conforme au sixième mode de réalisation préféré; La figure 25 est une coupe schématique illustrant un dispositif à semiconducteur de puissance conforme à une première variante commune aux premier à sixième modes de réalisation préférés; La figure 26 est une vue en plan schématique illustrant un dispositif à semiconducteur de puissance de l'art antérieur; et La figure 27 est une coupe schématique illustrant le dispositif à
semiconducteur de puissance de l'art antérieur.
Le premier mode de réalisation préféré La figure 1 est un schéma synoptique illustrant un dispositif à
semiconducteur de puissance 50 conforme à la présente invention.
Comme représenté sur la figure 1, le dispositif à semiconducteur de puissance 50 est divisé de façon générale en une section d'élément de
puissance 50A et une section de commande 50B.
On prend ici un onduleur triphasé (trois bras) à titre d'exemple de la section d'élément de puissance 50A. Une phase, c'est-à-dire un bras de l'onduleur, consiste en un bras du côté haut (bras supérieur) et un
bras du côté bas (bras inférieur) qui sont connectés l'un à l'autre en série.
Le bras du côté bas comprend un premier élément à semiconducteur de puissance de commutation 121 et une première diode de roue libre (qu'on appelle simplement ci-après "(première) diode") 131, à titre de premiers éléments à semiconducteur de puissance, respectivement. On prend un transistor bipolaire à grille isolée ou IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) à titre d'exemple du premier élément à semiconducteur de puissance de commutation 121. La diode 131 est connectée en parallèle sur l'IGBT 121 dans un sens dans lequel un courant direct retourne (circule), c'est-à-dire qu'elle est connectée en parallèle et en inverse. De façon spécifique, l'émetteur et le collecteur de l'IGBT 121 sont respectivement connectés à l'anode et à la cathode de la
diode 131.
Le bras du côté haut comprend un second élément à semiconducteur de puissance de commutation 122 et une seconde diode de roue libre (qu'on appelle également ci-après simplement "(seconde) diode") 132, à titre de seconds éléments à semiconducteur de puissance, respectivement. On prend un IGBT à titre d'exemple du second élément à semiconducteur de puissance de commutation 122. Comme dans le bras du côté bas, l'IGBT 122 et la diode 132 sont connectés en parallèle et en
inverse.
Un noeud entre le bras du côté haut et le bras du côté bas correspond à une borne de sortie. Un collecteur de l'IGBT 122 dans le bras du côté haut est connecté à un potentiel haut P et l'émetteur de l'IGBT 121 dans le bras du côté bas est connecté à un potentiel bas N
(ici, le potentiel de masse de l'alimentation, GND).
La section de commande 50B comprend un circuit de commande du côté bas 160 connecté à une grille de l'IGBT 121 et un circuit de commande du côté haut 170 connecté à une grille de l'IGBT 122. Pour la simplicité de l'illustration, la figure 1 montre seulement les circuits de commande 160 et 170 d'un bras. Les circuits de commande 160 et 170 attaquent respectivement les IGBT 121 et 122, en commandant ces IGBT 121 et 122 de façon à les débloquer et à les bloquer à des instants prédéterminés. En outre, le circuit de commande 160 comprend quelquefois un circuit de protection du bras du côté bas et le circuit de commande 170 comprend quelquefois un circuit de protection du bras du côté haut. Le dispositif à semiconducteur de puissance 50 est connecté à une source d'énergie d'alimentation et à un circuit de
commande/communication à l'extérieur du dispositif.
La figure 2 est une vue en plan schématique (vue d'implantation) illustrant une structure de base d'un premier dispositif à semiconducteur de puissance 51 conforme au premier mode de réalisation préféré de la présente invention. Sur la figure 2, certains éléments sont représentés en transparence et ceci s'applique également aux vues en
plan suivantes.
La figure 3 est une coupe schématique selon la ligne 3-3 de la figure 2 et la figure 4 est une représentation agrandie d'une partie 4 entourée par une ligne en pointillés de la figure 3. Le dispositif à semiconducteur de puissance 51 correspond à un bras du dispositif à
semiconducteur de puissance 50 de la figure 1.
Comme représenté sur les figures 2 à 4, le dispositif à semiconducteur de puissance 51 comprend des première à troisième bornes 111, 112 et 113, les premier et second IGBT 121 et 122, les première et seconde diodes 131 et 132 et un boîtier 141 moulé par transfert. De façon plus détaillée, la première borne 111 a une forme selon laquelle une feuille conductrice (ayant par exemple une épaisseur d'environ 0,3 à 0,5 mm), consistant par exemple en cuivre ou en aluminium, ayant des première et seconde surfaces principales 111 S et 111T qui sont mutuellement opposées, est pliée en une forme pratiquement en L lorsqu'elle est vue par le côté (ou vue en coupe transversale), et est divisée de façon générale en deux parties 111 a et 111b avec la pliure (ou arête) en tant que ligne de division. On suppose ici, pour la commodité de l'exposé, qu'une direction orientée selon l'arête de la borne 111 est une première direction Dl, et que des directions dans lesquelles les parties 111 a et 111 b ci-dessus s'étendent à partir de l'arête sont respectivement une seconde direction D2 et une troisième direction D3. De façon similaire, la seconde borne 112 est également formée par une feuille conductrice qui est pliée selon une forme pratiquement en L, ayant des première et seconde surfaces principales 112S et 112T qui correspondent respectivement aux première et seconde surfaces principales 111 S et 111 T ci-dessus, et deux parties 1 12a et 1 12b qui correspondent respectivement aux deux parties 111 a et 111 b. La troisième borne 113 est également formée par une feuille conductrice qui est pliée selon une forme pratiquement en L, ayant des première et seconde surfaces principales 113S et 113T qui correspondent respectivement aux première et seconde surfaces principales 111 S et 111T ci-dessus, et deux parties 113a et 113b qui correspondent
respectivement aux deux parties 111 a et 111 b ci-dessus.
Une puce de semiconducteur du premier IGBT 121 a des première et seconde surfaces principales 121S et 121T qui sont mutuellement opposées, et des première et seconde électrodes principales 121E et 121F sont respectivement formées sur les surfaces principales 121S et 121T. De façon similaire, une seconde puce de semiconducteur du second IGBT 122 a également des première et seconde surfaces principales 122S et 122T qui sont mutuellement opposées, et des première et seconde électrodes principales 122E et 122F sont respectivement formées sur les surfaces principales 122S et 122T. Une puce de semiconducteur de la première diode 131 a des première et seconde surfaces principales 131S et 131T qui sont mutuellement opposées, et des première et seconde électrodes principales 131E et 131F sont respectivement formées sur les surfaces principales 131S et 131T. De façon similaire, une puce de semiconducteur de la seconde diode 132 a également des première et seconde surfaces principales 132S et 132T qui sont mutuellement opposées, et des première et seconde électrodes principales 132E et 132F sont
respectivement formées sur les surfaces principales 132S et 132T.
Les premières électrodes principales 121E et 131E du premier IGBT 121 et la première diode 131 sont jointes en commun, par exemple par de la brasure, à la seconde surface principale 111T d'une partie 11la de la première borne 111. Dans ce cas, l'IGBT 121 et la diode 131 sont disposées dans la seconde direction D2 et l'IGBT 121 est disposé du côté
de la crête.
La première surface principale 112S d'une partie 112a de la seconde borne 112 est disposée de façon à faire face à la partie 111 a de la première borne 111, avec l'IGBT 121 et la diode 131 interposés entre elles, et la surface principale 112S est jointe aux secondes électrodes principales 121F et 131F de l'IGBT 121 et à la diode 131. Dans le dispositif à semiconducteur de puissance 51, l'autre partie 112b de la 1 0 seconde borne 112 est disposée du côté de la diode 131. En d'autres termes, les autres parties 111 b et 112b des bornes 111 et 112 sont disposées de façon à être mutuellement opposées, avec l'IGBT 121 et la diode 131 interposés entre elles, lorsqu'on observe de façon bidimensionnelle l'IGBT 121 et la diode 131. Les premières électrodes principales 122E et 132E du second IGBT 122 et de la seconde diode 132 sont jointes à la seconde surface principale 112T d'une partie 112a de la seconde borne 112. Dans le dispositif à semiconducteur de puissance 51, les deux IGBT 121 et 122 sont disposés en couches dans la troisième direction D3, et les diodes 131 et 132 sont disposées en couches dans la troisième direction D3. En d'autres termes, les deux IGBT 121 et 122 sont mutuellement opposés, avec une partie 112a de la borne 112 interposée entre eux, et les deux diodes 131 et 132 sont mutuellement opposées avec la même partie 112a interposée entre elles. D'autre part, le premier UGBT 121 n'est pas opposé à la seconde diode 132 dans la troisième direction D3 avec la partie 112a de la seconde borne 112 interposée entre eux, et de façon similaire, le second IGBT 122 n'est pas opposé à la troisième diode 131
dans la troisième direction D3.
La première surface principale 113S d'une partie 113a de la troisième borne 113 est disposée de façon à faire face à la partie 11 2a de la seconde borne 112, avec l'IGBT 122 et la diode 132 interposés entre elles, et la surface principale 113S est jointe aux secondes électrodes principales 122F et 132F de l'IGBT 122 et de la diode 132. Dans le dispositif à semiconducteur de puissance 51, l'autre partie 131 b de la troisième borne 113 est disposée du côté des IGBT 121 et 122, comme la
partie 111 b de la première borne 111.
Les parties d'installation d'éléments 11la à 113a des première à troisième bornes 111 à 113 sont configurées en plan de la manière nécessaire, en correspondance avec une configuration en plan des électrodes principales 121E, 121F, 122E, 122F, 131E, 131F, 132E et 132F et d'électrodes de commande 121G et 122G (voir la figure 13) qu'on
envisagera ultérieurement.
Les IGBT 121 et 122 et les diodes 131 et 132 sont isolés de l'environnement par le boîtier 141, moulé par transfert, et sont logés à l'intérieur de celui-ci. Dans ce cas, le boîtier 141 moulé par transfert est formé de façon à couvrir des surfaces latérales et des surfaces d'extrémités des parties 111 a à 11 3a des première à troisième bornes 111 à 113. En outre, dans le dispositif à semiconducteur de puissance 51, le boîtier 141 moulé par transfert, est formé de façon que la première surface principale 111S de la partie 111a de la première borne 111 et la seconde surface principale 113T de la partie 113a de la troisième borne 113 puissent être à nu. D'autre part, au moins des parties d'extrémités (les plus éloignées de la pliure) des autres parties lllb à 113b des première à troisième bornes 111 à 113, sont disposées à l'extérieur du boîtier 141. Dans le dispositif à semiconducteur de puissance 51, les trois autres parties 111 b à 113b font saillie vers le même côté, dans la troisième direction D3. Les autres parties 111b à 113b sont connectées à
des dispositifs externes, ou autres.
En considération de cette structure, les parties lila à 113a des première à troisième bornes 111 à 113 sont appelées "parties d'installation d'éléments 111 a à 113a", et les autres parties 111 b à 113b
sont appelées "parties de connexion externes 111b à 113b".
Lorsque l'IGBT 121 et la diode 131 constituent le bras du côté bas comme représenté sur le schéma synoptique de la figure 1, la première borne 111 est connectée au potentiel bas N, la troisième borne 113 est connectée au potentiel haut P et la seconde borne 112 correspond à la borne de sortie. Dans ce cas, les premières électrodes principales 121E et 122E et les secondes électrodes principales 121F et 122F des IGBT 121 et 122 correspondent respectivement aux émetteurs et aux collecteurs, et les premières électrodes principales 131E et 132E et les secondes électrodes principales 131F et 132F des diodes 131 et
132 correspondent respectivement aux anodes et aux cathodes.
D'autre part, dans le dispositif à semiconducteur de puissance 51, l'IGBT 121 et la diode 131 peuvent constituer un bras du côté haut, et dans ce cas les premières électrodes principales 121E et 122E et les secondes électrodes principales 121F et 122F des IGBT 121 et 122 correspondent respectivement aux collecteurs et aux émetteurs, et les premières électrodes principales 131E et 132E et les secondes électrodes principales 131F et 132F des diodes 131 et 132 correspondent 1 2 respectivement aux cathodes et aux anodes. La première borne 111 est connectée au potentiel bas P et la troisième borne 113 est connectée au potentiel bas N. Les grilles ou les électrodes de commande des IGBT 121 et 122 seront envisagées ultérieurement, en référence à la figure 13. Dans le dispositif à semiconducteur de puissance 51, les bornes 111 à 113 et les éléments à semiconducteur de puissance (les IGBT 121 et 122 et les diodes 131 et 132) sont disposés en couches alternées et sont joints les uns aux autres, et les parties de connexion externes 111b
à 113b des bornes 111 à 113 sont disposées à l'extérieur du boîtier 141.
Par conséquent, le dispositif à semiconducteur de puissance 51 n'a pas de connexion utilisant les fils 154P (voir les figures 26 et 27). De ce fait, le dispositif à semiconducteur de puissance 51 peut résoudre les
problèmes occasionnés par la connexion utilisant les fils 154P.
Du fait qu'aucune déconnexion n'est occasionnée par une rupture d'un fil ou autres, même si, par exemple, une vibration est appliquée, une durée de vie du produit peut être augmentée. Du fait qu'il n'est pas nécessaire de prévoir des parties de connexion des fils, le dispositif à semiconducteur de puissance 51 peut être miniaturisé. Dans le cas o on utilise les bornes 111 à 113, du fait qu'une aire de contact (en d'autres termes, une aire de section droite d'un chemin de courant) avec les éléments à semiconducteur de puissance 121, 122, 131 et 132 peut aisément être augmentée en comparaison avec le cas de l'utilisation des fils 154P, et que des liaisons directes entre les bornes 111 à 113 et les éléments à semiconducteur de puissance 121, 122, 131 et 132 peuvent réduire considérablement la longueur d'interconnexion, il est possible de diminuer remarquablement la chute de tension et l'inductance d'interconnexion, en comparaison avec le cas des fils 154P, de façon à
réduire les pertes d'énergie.
Alors qu'un temps de fabrication augmente lorsque le nombre de fils 154P (qui dépend du courant nominal) augmente, le dispositif à semiconducteur de puissance 51 a une structure dans laquelle les bornes 111 à 113 sont jointes aux IGBT 121 et 122 et aux diodes 131 et 132 indépendamment du courant nominal, et ce dispositif présente donc une
excellente productivité.
En outre, la structure en couches des bornes 111 à 113 et des
IGBT 121 et 122 et des diodes 131 et 132, permet la miniaturisation.
Dans ce cas, il est souhaitable que les première et seconde diodes 131 et 132 soient des éléments ou des puces de semiconducteur ayant la même structure (incluant par exemple une structure procurant une tension de claquage élevée). Par exemple, les deux diodes 131 et 132 sont des diodes de type mesa en sens direct ou des diodes de type mesa en sens inverse. Lorsque des diodes du même type sont utilisées pour les diodes 131 et 132, il n'est pas nécessaire de fabriquer deux diodes de types différents, et il est donc possible de réduire le cot. La
même chose s'applique aux premier et second IGBT 121 et 122.
Du fait que le dispositif à semiconducteur de puissance 51 n'a pas de connexion utilisant les fils 154P, il n'est pas nécessaire de considérer la différence de dilatation thermique entre la résine de moulage 141 et le fil 154P, le contact mutuel des fils 154P au cours du moulage, ou autres. Ceci offre plus de souplesse dans la sélection de la
résine de moulage 141, et réduit donc le cot, par exemple.
Du fait que la première surface principale 111 S de la partie d'installation d'éléments 111 a de la première borne 111 et la secondesurface principale 113T de la partie d'installation d'éléments 113a de la troisième borne 113 sont à nu à l'extérieur du boîtier 141, le rayonnement thermique peut être augmenté. De plus, en disposant un radiateur, par exemple, sur les surfaces à nu 111S et 113T, le rayonnement thermique peut être augmenté davantage (ceci sera envisagé ultérieurement). Avec un rayonnement thermique accru, il est possible d'adopter des IGBT 121 et 122 et des diodes 131 et 132 miniaturisés (au contraire, dans le cas d'un moindre rayonnement, il est nécessaire d'utiliser un élément à semiconducteur de puissance de grande taille pour réduire l'échauffement), et par conséquent le dispositif à semiconducteur de puissance 51 peut être miniaturisé. En outre, en connectant (joignant) des composants de circuit, ou autres, aux surfaces à nu 111S et 113T, il est possible de parvenir à la miniaturisation, un niveau d'intégration élevé et
de hautes performances (fonctions multiples).
A titre de variante du dispositif à semiconducteur de puissance 51, on peut adopter un dispositif à semiconducteur de puissance 52 du premier mode de réalisation préféré qui est représenté schématiquement dans la vue en plan de la figure 5 et la coupe de la figure 6. La figure 6 est une coupe schématique selon la ligne 6-6 de la figure 5. De façon spécifique, les trois parties de connexion externes 111 b à 113b peuvent toutes être disposées du côté des IGBT 121 et 122. Bien entendu, les trois parties de connexion externes 111 b à 113b peuvent toutes être disposées du côté des diodes 131 et 132. Bien que les trois parties de connexion externes 111b à 113b s'étendent dans la même direction dans le dispositif à semiconducteur de puissance 52, ces parties de connexion externes peuvent s'étendre dans des directions différentes, comme dans un dispositif à semiconducteur de puissance 62 de la figure 19 qu'on envisagera ultérieurement. Le dispositif à semiconducteur de puissance
52 peut produire les mêmes effets.
En outre, à titre de variante du dispositif à semiconducteur de puissance 51, on peut adopter un troisième dispositif à semiconducteur de puissance 53 du premier mode de réalisation préféré, qui est représenté schématiquement dans la coupe de la figure 7. De façon spécifique, il peut y avoir une configuration dans laquelle l'IGBT 121 et la diode 131 sont échangés dans le dispositif à semiconducteur de puissance 51. En d'autres termes, le premier IGBT 121 est opposé à la seconde diode 132 dans la troisième direction D3, avec la partie d'installation d'éléments 112a de la seconde borne 112 interposée entre eux, et la première diode 131 est opposée au second IGBT 122 dans la troisième direction D3, avec la partie d'installation d'éléments 112a interposée entre eux. Bien entendu, l'IGBT 122 et la diode 132 peuvent être échangés, ou bien un tel remplacement peut être effectué dans le dispositif à semiconducteur de
puissance 52.
Le dispositif à semiconducteur de puissance 53 produit les mêmes effets que le dispositif à semiconducteur de puissance 51 et produit en outre l'effet suivant. De façon spécifique, du fait que l'étendue dans laquelle les deux IGBT 121 et 122 sont mutuellement opposés, avec la seconde borne 112 interposée entre eux, peut être réduite, ou bien ces IGBT ne sont pas disposés en couches avec la seconde borne 112 interposée entre eux, il est possible de réduire ou d'éliminer une interaction thermique entre ces IGBT 121 et 122. Par conséquent, il est possible de réduire l'échauffement des IGBT 121 et 122, et donc de
réduire l'échauffement du dispositif à semiconducteur de puissance 53.
Le second mode de réalisation préféré La figure 8 est une coupe schématique illustrant une structure de base d'un premier dispositif à semiconducteur de puissance 54 conforme au second mode de réalisation préféré. Comme on peut le voir en comparant les figures 3 et 8, le dispositif à semiconducteur de puissance 54 a une structure dans laquelle le boîtier 141 moulé par transfert est remplacé par un boîtier 142 moulé par transfert, dans le
dispositif à semiconducteur de puissance 51.
De façon plus détaillée, le boîtier 142 moulé par transfert est formé de façon à couvrir la premier surface principale 111S de la partie d'installation d'éléments 11a de la première borne 111, tout en laissant à nu la seconde surface principale 113T de la partie d'installation d'éléments 113a de la troisième borne 113. Dans ce cas, le boîtier 142 moulé par transfert est divisé de façon générale entre le boîtier 141 moulé par transfert, envisagé précédemment, et une partie isolante 142a supplémentaire. La partie isolante 142a est opposée à l'IGBT 121 et à la diode 131 avec la partie d'installation d'éléments lila de la première borne 111 interposée entre eux, en étant en contact avec la première surface principale 111S de la partie d'installation d'éléments llla et avec
le boîtier 141 moulé par transfert.
Selon une variante, à la place de la partie isolante 142a, une pellicule isolante 143a peut être fixée au boîtier 141 moulé par transfert, comme dans un second dispositif à semiconducteur de puissance 55 du second mode de réalisation préféré, représenté dans la coupe schématique de la figure 9. De façon spécifique, le boîtier 143 est constitué du boîtier 141 moulé par transfert, envisagé précédemment, et de la pellicule isolante 143a qui est disposée comme la partie isolante
142a ci-dessus.
En outre, à la place de la partie isolante 142a ci-dessus, un substrat isolant (ou une partie isolante) 151, consistant par exemple en céramique, peut être utilisé, comme dans un troisième dispositif à semiconducteur de puissance 56 du second mode de réalisation préféré, représenté dans la coupe schématique de la figure 10. De façon spécifique, le dispositif à semiconducteur de puissance 56 a une structure dans laquelle le substrat isolant 151 avec des couches de métal 152 et 153 est incorporé en supplément dans le dispositif à semiconducteur de
puissance 51.
De façon plus détaillée, les couches de métal 152 et 153, consistant par exemple en cuivre ou en aluminium (ayant par exemple une épaisseur d'environ 0,3 à 0,5 mm) sont disposées sur des surfaces principales supérieure et inférieure du substrat isolant 151. Si le substrat isolant 151 est en céramique, les couches de métal 152 et 153 sont jointes à celui-ci par exemple avec de l'argent à braser (argent pour brasage). La couche de métal 152 est jointe à la première surface principale 111S de la partie d'installation d'éléments 111a de la première borne 111. Dans ce cas, le substrat isolant 151 est opposé à l'IGBT 121 et à la diode 131, avec la partie d'installation d'éléments lla de la
première borne 111 interposée entre eux.
Un boîtier 144, moulé par transfert, du dispositif à semiconducteur de puissance 56 a une structure dans laquelle le boîtier 141 moulé par transfert s'étend davantage vers le substrat isolant 151, et
est formé de manière à fixer le substrat isolant 151 aux bornes 111 à 113.
La partie isolante 142a, la pellicule isolante 143a et le substrat isolant 151 peuvent être disposés du côté de la troisième borne 113 (voir un boîtier 145, moulé par transfert, de la figure 19 qu'on envisagera ultérieurement), ou peuvent être disposés des deux côtés des première et troisième bornes 111 et 113 (voir un boîtier 146, moulé par transfert, de la figure 21 qu'on envisagera ultérieurement). La partie isolante 142a, ou autres, peut être appliquée aux dispositifs à semiconducteur de puissance
52 et 53 envisagés précédemment.
Du fait que la partie isolante 142a, la pellicule isolante 143a et le substrat isolant 151 peuvent isoler de l'extérieur la partie d'installation d'éléments 111 a de la première borne 111 et/ou la partie d'installation d'éléments 113a de la troisième borne 113, les dispositifs à semiconducteur de puissance 54 à 56 offrent plus de souplesse pour sélectionner leur emplacement d'installation, en comparaison avec le dispositif à semiconducteur de puissance 51 envisagé précédemment, ou des dispositifs semblables (voir le cinquième mode de réalisation préféré
qu'on envisagera ultérieurement).
En outre, en formant le substrat isolant 151 avec un matériau ayant une excellente conductivité thermique, comme une céramique, le substrat isolant 151 peut être utilisé comme une plaque de radiateur. De façon spécifique, le dispositif à semiconducteur de puissance 56 ayant le substrat isolant 151 ci-dessus peut augmenter le rayonnement thermique en comparaison avec les dispositifs à semiconducteur de puissance 54 et ayant la partie isolante 142a et la pellicule isolante 143a en tant
qu'éléments du boîtier 142 moulé par transfert.
A titre de variante du dispositif à semiconducteur de puissance 56, on peut adopter un quatrième dispositif à semiconducteur de puissance 57 du second mode de réalisation, qui est représenté schématiquement dans la coupe de la figure 11. De façon spécifique, la couche de métal 152, qui est en contact avec la partie d'installation d'éléments llla dans le dispositif à semiconducteur de puissance 56 cidessus, est utilisée comme la partie d'installation d'éléments dans le dispositif à semiconducteur de puissance 57. En d'autres termes, une première borne 110 du dispositif à semiconducteur de puissance 57 est constituée d'une partie d'installation d'éléments formée par la couche de métal 152 (qu'on appelle également ci-après "partie d'installation d'éléments 152"), et de la partie de connexion externe 111b, et la partie de connexion externe 111b est jointe à la couche de métal 152 avec de la brasure ou autres, pour être dressée sur le substrat isolant 151. Dans ce cas, la couche de métal 152 est formée de façon à avoir une épaisseur qui est par exemple de 0,3 à 0,5 mm, et elle est configurée comme la partie d'installation d'éléments 111a de la première borne 111. En outre, dans le dispositif à semiconducteur de puissance 57, le substrat isolant 151 est en contact avec la première borne 110. Il va sans dire que cette première borne 110 peut être appliquée aux dispositifs à semiconducteur
de puissance 52 et 53 du premier mode de réalisation préféré.
Le troisième mode de réalisation préféré La figure 12 est une coupe schématique illustrant une structure de base d'un premier dispositif à semiconducteur de puissance 58 conforme au troisième mode de réalisation préféré. Les figures 13 et 14 sont des coupes schématiques du dispositif à semiconducteur de puissance 58, vues respectivement dans la direction des flèches 13 et 14
de la figure 12.
Le dispositif à semiconducteur de puissance 58 comprend un bras du dispositif à semiconducteur de puissance 50 et des circuits de commande 160 et 170 pour ce bras, représentés dans le schéma synoptique de la figure 1, et il a une structure dans laquelle le substrat isolant 151 avec les couches de métal 152 et 153 dans le dispositif à semiconducteur de puissance 57 de la figure 11 est étendu, et les circuits de commande 160 et 170 sont disposés en couches sur l'extension, dans
la troisième direction D3.
Le dispositif à semiconducteur de puissance 58 montre un cas dans lequel la partie de connexion externe 1111b de la première borne 110 s'élève à une faible distance d'un bord de la couche de métal 152. Pour la simplicité de l'illustration, la figure 12 ne montre pas le substrat isolant
151.
Dans le dispositif à semiconducteur de puissance 58, un substrat isolant 161, consistant par exemple en céramique ou en verreépoxy est disposé sur la partie d'installation d'éléments 152 de la
première borne 110, en compagnie de l'IGBT 121 et de la diode 131.
Sur la substrat isolant 161, un motif de circuit 162 est formé sur la face opposée à la partie d'installation d'éléments 152, avec le substrat isolant 161 interposé entre eux. Dans ce cas, si le substrat isolant 161 est en céramique, le motif de circuit 162 consiste par exemple en argent pour brasage (utilisé pour joindre les couches de métal 152 et 153 au substrat isolant 151 consistant en céramique, comme envisagé précédemment) , et si le substrat isolant 161 est en verre-époxy, le motif de circuit 162 est formé par exemple en cuivre. Pour former le motif de circuit 162, une couche d'argent pour brasage, par exemple, est formée entièrement sur le substrat isolant 161, et ensuite une opération de gravure est effectuée
pour former un motif prédéterminé.
En outre, une puce de Cl 163 pour un circuit de commande est montée sur le substrat isolant 161 et est jointe au motif de circuit 162, par exemple avec de la brasure. Bien que ceci ne soit pas représenté pour simplifier l'illustration, des éléments et des motifs de circuit supplémentaires 162 connectés aux éléments sont disposés sur le 1 9 substrat isolant 161. En d'autres termes, la puce de Cl 163 pour le circuit de commande, des composants de circuit incluant les éléments non représentés et les motifs de circuit 162 constituent le circuit de
commande 160.
Le motif de circuit 162 est connecté électriquement à la grille ou à une électrode de commande 121G de l'IGBT 121 par l'intermédiaire
d'une borne relais 165, consistant par exemple en un morceau de métal.
Bien que la figure 13 montre schématiquement un cas dans lequel l'électrode de commande 121G est placée sur la seconde surface principale 121T de l'IGBT 121 (voir la figure 4), si l'électrode de commande 121G est placée sur la première surface principale 121S (voir la figure 4), il est nécessaire de prendre en considération, par exemple, la forme de la borne relais 165. D'autre part, il peut y avoir un cas, par exemple, dans lequel un motif est formé dans la couche de métal 152 pour définir des positions auxquelles les électrodes 121E et 121G sont jointes, en étant hors de contact l'une avec l'autre, et la borne relais 165
est jointe à une position pour l'électrode de commande 121G.
Une extrémité d'une borne de circuit de commande 164 est jointe au motif de circuit 162 par brasage ou soudage, et l'autre extrémité de la borne de circuit de commande 164 fait saillie hors du boîtier 144
moulé par transfert.
Une couche isolante 169, consistant par exemple en verreépoxy, est placée sur le substrat isolant 161, en recouvrant la puce de circuit intégré (Cl) 163 et le motif de circuit 162, et un substrat isolant 171 est disposé sur la couche isolante 169 de façon à faire face au
substrat isolant 161, avec la couche isolante 169 interposée entre eux.
Un motif de circuit 172 formant le circuit de commande 170 et une puce de Cl 173 pour le circuit de commande sont disposés sur une surface principale (opposée à une surface principale qui est en contact avec la couche isolante 169 ci-dessus) du substrat isolant 171, comme le motif de circuit 162 et la puce de Cl 163, et le motif de circuit 172 est connecté à l'électrode de commande 122G de l'IGBT 122 par l'intermédiaire d'une borne relais 175. Une borne de circuit de commande 174 est placée comme la borne de circuit de commande 164 ci-dessus, et est jointe au motif de circuit 172. La relation de position de l'électrode de commande 122G de l'IGBT 122 et du motif de circuit 172 dans la troisième direction D3 est définie en agissant sur l'épaisseur de la couche isolante 169 (la taille dans la troisième direction D3), pour assurer la
connexion avec la borne relais 175.
Les circuits de commande 160, 170 ou autres sont logés dans le
boîtier 144 moulé par transfert.
Le dispositif à semiconducteur de puissance à hautes performances (ou IPM pour Intelligent Power Module, c'est-à-dire "Module de Puissance Intelligent") 58 avec les circuits de commande 160 et 170, ainsi que les éléments à semiconducteur de puissance 121, 133, 131 et
132, produit également les effets envisagés ci-dessus.
En particulier, du fait que les motifs de circuit 162 et 172 peuvent être formés de manière mince (par exemple 0,1 mm ou moins) en utilisant l'argent pour brasage, il est possible de réduire l'écart des composants de circuit tels que les puces de Cl 163 et 173, dans l'assemblage des circuits de commande 160 et 170. La raison de ceci est la suivante. Si les motifs de circuit 162 et 172 sont épais ou hauts, même lorsque les composants de circuit sont faiblement déplacés, les composants de circuit tombent des motifs de circuit 162 et 172, ce qui occasionne aisément un écart notable. Contrairement à ceci, les motifs de circuit minces utilisant l'argent pour brasage n'occasionnent pas aisément un tel écart notable. En outre, les motifs de circuit 162 et 172 peuvent
réduire un défaut de fabrication tel qu'un pont de brasure.
En outre, du fait que les motifs de circuit minces 162 et 172 permettent de définir un motif fin (avec une largeur de motif qui est par exemple de 0,1 mm ou moins), il est possible d'augmenter le niveau
d'intégration des circuits de commande 160 et 170.
La figure 15 est une vue en plan schématique illustrant un second dispositif à semiconducteur de puissance 59 conforme au troisième mode de réalisation préféré. Le dispositif à semiconducteur de puissance 59 correspond au dispositif à semiconducteur de puissance 50 représenté dans le schéma synoptique de la figure 1, et en détail il
comprend trois bras et les circuits de commande 160 et 170 pour les bras.
De façon plus détaillée, le dispositif à semiconducteur de puissance 59 comprend fondamentalement trois dispositifs à semiconducteur de puissance 58 représentés sur les figures 12 à 14, ayant une structure dans laquelle les substrats isolants 151 (voir la figure 13) avec les couches de métal 152 et 153 des trois dispositifs à semiconducteur de puissance 58 sont réunis en un seul. En d'autres termes, les trois dispositifs à semiconducteur de puissance 58 partagent un seul substrat isolant 151 avec les couches de métal 152 et 153, et par conséquent ils partagent la partie d'installation d'éléments 152 de la
première borne 110.
En outre, le dispositif à semiconducteur de puissance 59 a un élément isolant 181 constitué par exemple d'une résine, pour chaque
dispositif à semiconducteur de puissance 58, c'est-à-dire chaque bras.
L'élément isolant 181 maintient collectivement une multiplicité de bornes de circuit de commande 164 et 174, de façon que les bornes de circuit de commande 164 et 174 ne soient pas en contact mutuel. De façon plus spécifique, l'élément isolant 181 et les bornes de circuit de commande 164 et 174 constituent une structure de connecteur multi-borne, ou un connecteur 180. Comme représenté dans la coupe de la figure 16, l'élément isolant 181 est fixé, par exemple par adhérence, à la partie d'installation d'éléments 152 de la première borne 110, et il est supporté
par celle-ci.
Dans ce cas, l'élément isolant 181 peut être formé en appliquant une résine liquide ou semblable à une pâte sur les bornes 164 et 174 qui sont déjà connectées aux motifs de circuit 162 et 172, et en faisant durcir la résine. Selon une variante, on peut utiliser un connecteur disponible dans le commerce pour le connecteur 180 ayant les bornes 164 et 174. En outre, contrairement au cas de la figure 15, un seul élément isolant 181 peut être incorporé pour les trois dispositifs à semiconducteur de
puissance 58, c'est-à-dire les trois bras.
Du fait que l'élément isolant 181 du connecteur 180 est fixé sur la partie d'installation d'éléments 152 de la première borne 110, comme envisagé ci-dessus, les bornes 164 et 174 sont fixées sur la première borne 110. Il est ainsi possible de procurer des bornes 164 et 174 ayant une meilleure résistances aux vibrations ou à une force externe, en comparaison avec le cas dans lequel l'élément isolant 180 n'est pas incorporé. Ceci permet de réduire des problèmes tels qu'une rupture des
bornes 164 et 174.
Comme dans les dispositifs à semiconducteur de puissance 58 et 59, les circuits de commande 160 et 170 et le connecteur 180 peuvent être incorporés dans les dispositifs à semiconducteur de puissance 51 à 56 envisagés précédemment. Le quatrième mode de réalisation préféré La figure 17 est une coupe schématique illustrant une structure de base d'un premier dispositif à semiconducteur de puissance 60 conforme au quatrième mode de réalisation préféré. Le dispositif à semiconducteur de puissance 60 comprend fondamentalement le dispositif à semiconducteur de puissance 51 envisagé précédemment (voir la figure
3) et des dissipateurs thermiques 191 et 192.
De façon plus détaillée, le dispositif à semiconducteur de puissance 60 comprend la première borne 111 du dispositif à semiconducteur de puissance 51 envisagé précédemment, qui n'est pas pliée. En d'autres termes, la première borne 111 du dispositif à semiconducteur de puissance 60 a une forme semblable à une plaque et, dans la première surface principale 111 S de la première borne 111 (voir la figure 4), la partie d'installation d'éléments 111 a est en continuité avec la partie de connexion externe 111 b, sans aucune marche. La même chose s'applique à la seconde surface principale 111T de la première
borne 111.
Le dissipateur thermique 191 est disposé de manière à être entièrement en contact avec la première surface principale 111 S de la première borne 111. La partie de connexion externe 111b de la première borne 111 est munie d'un trou d'insertion de filetage extérieur, 111c, et la première borne 111 est fixée au dissipateur thermique 191 avec un filetage extérieur (ou une vis) 11 6c introduit dans le trou d'insertion de filetage extérieur 111c. Bien qu'un taraudage puisse ne pas pouvoir être effectué dans le trou d'insertion de filetage extérieur 111 c et des trous d'insertion de filetage extérieur 1 12c et 11 3c qu'on envisagera ultérieurement, le taraudage permet une fixation plus résistante. La première borne 111 peut être fixée au dissipateur thermique 191 par brasage tendre, soudage par ultrasons, brasage fort, soudage, fixation
avec un adhésif, ou autres, en plus à la place du filetage extérieur.
En outre, le dissipateur thermique 192 ayant la forme d'ailettes est joint par brasage tendre, soudage par ultrasons, brasage fort, soudage, fixation avec un adhésif, ou autres, à la seconde surface principale il 3T de la partie d'installation d'éléments il 3a de la troisième borne 113 (voir la figure 4). Contrairement au cas de la figure 17, au lieu du dissipateur thermique 192 ayant la forme d'ailettes, il est possible de joindre un dissipateur thermique semblable à un bloc, ou bien le dissipateur thermique 191 peut être remplacé par un dissipateur thermique en forme
d'ailettes.
Dans le dispositif à semiconducteur de puissance 60, bien que les dissipateurs thermiques 191 et 192 puissent être conducteurs (conducteurs de l'électricité) ou non, si on utilise les dissipateurs thermiques conducteurs 191 et 192, consistant par exemple en cuivre, les dissipateurs thermiques 191 et 192 peuvent être employés comme une partie d'un circuit ou d'une interconnexion (voir le sixième mode de
réalisation préféré envisagé ultérieurement).
Les parties de connexion externes Il 2b et il 3b des seconde et troisième bornes 112 et 113 sont munies de trous d'insertion de filetage extérieur, 112c et 113c, et les seconde et troisième bornes 112 et 113 sont fixées à des bornes 512 et 513 d'autres dispositifs avec des filetages extérieurs 117c et 118c qui sont introduits respectivement dans les trous d'insertion de fîletage extérieur 112c et 113c. Dans ce cas, en taraudant les trous d'insertion de filetage externes il 2c et il 3c, la fixation peut être effectuée sans écrou supplémentaire (les trous d'insertion de filetage extérieur 112c et 113c remplissent la fonction d'écrous). Dans le dispositif à semiconducteur de l'art antérieur, la connexion avec d'autres dispositifs
est établie à l'aide de connecteurs.
La première borne 111 semblable à une plaque, utilisant entièrement la première surface principale l11S, permet l'incorporation du dissipateur thermique 191 qui est plus grand que celui incorporé sur la
première borne 111 pliée en une forme en L (voir la figure 3).
En considération de ce point, à titre de variante du dispositif à semiconducteur de puissance 60, on peut adopter un dispositif à semiconducteur de puissance 61 du quatrième mode de réalisation préféré, représenté schématiquement dans la coupe de la figure 18. De façon spécifique, un élément semblable à une plaque est également utilisé pour la troisième borne 113 dans le dispositif à semiconducteur de puissance 61. Dans la seconde surface principale 113T de la troisième borne 113 (voir la figure 4), la partie d'installation d'éléments 113a est en
continuité avec la partie de connexion externe 113b, sans aucune marche.
La même chose s'applique à la première surface principale 113S de la troisième borne 113. Ceci permet de disposer le dissipateur thermique 192 non seulement sur la partie d'installation d'éléments 113a, mais également sur la partie de connexion externe 113b. En d'autres termes, on peut utiliser le dissipateur thermique 192 qui est plus grand que celui
du dispositif à semiconducteur de puissance 60 de la figure 17.
Dans le dispositif à semiconducteur de puissance de l'art antérieur, le trou d'insertion de filetage extérieur pour fixer le dissipateur thermique est disposé à l'intérieur d'un réceptacle. Contrairement à ceci, le dissipateur thermique 191 est fixé en utilisant le trou d'insertion de filetage extérieur 111c de la première borne 111 dans les dispositifs à semiconducteur de puissance 60 et 61. Ceci permet la miniaturisation du
boîtier 141 et la réduction du cot des matières.
En outre, il est possible d'appliquer la forme des bornes et la configuration des dissipateurs thermiques du quatrième mode de réalisation préféré au dispositif à semiconducteur de puissance 52, et autres. Le cinquième mode de réalisation préféré Comme envisagé dans le second mode de réalisation préféré, en isolant de l'extérieur, par exemple, la partie d'installation d'éléments Mlla de la première borne 111, avec la partie isolante 142a, et autres, les dispositifs à semiconducteur de puissance 54 à 57 offrent une plus
grande souplesse dans la sélection de leur emplacement d'installation.
Dans le cinquième mode de réalisation, on va envisager un dispositif à
semiconducteur de puissance conçu en prenant ce point en considération.
La figure 19 est une coupe schématique illustrant une structure de base du premier dispositif à semiconducteur de puissance 62 conforme au cinquième mode de réalisation préféré. Le dispositif à semiconducteur de puissance 62 comprend fondamentalement une variante du dispositif à semiconducteur de puissance 54 envisagé précédemment (voir la figure 8), à titre de composant de base, et il comprend en outre un dissipateur thermique conducteur 193 ayant une cavité 193a dans laquelle le
composant de base est inséré.
De façon plus détaillée, le dispositif à semiconducteur de puissance 62 a une structure, en tant que composant de base, dans laquelle les parties de connexion externes 111 b à 113b des première à troisième bornes 111 à 113 dans le dispositif à semiconducteur de puissance 54 de la figure 8, sont disposées du même côté, comme dans le dispositif à semiconducteur de puissance 52 de la figure 6. Dans le dispositif à semiconducteur de puissance 62, la seconde borne 112 a une forme semblable à une plaque etles première et troisième bornes 111 et 113 ont des formes pratiquement en L, en étant pliées vers des côtés opposés. Les seconde et troisième bornes 112 et 113 sont disposées à l'extérieur de la cavité 193a de façon à ne pas être en contact avec le
dissipateur thermique 193.
Un boîtier 145 moulé par transfert dans le dispositif à semiconducteur 62 est fondamentalement le même que le boîtier 142, moulé par transfert, de la figure 8, mais la partie isolante 142a est établie de façon à être en contact avec la seconde surface principale 113T de la partie d'installation d'éléments 113a de la troisième borne 113 (voir la figure 4). La première surface principale 111 S de la partie d'installation d'éléments 111a de la première borne 111 (voir la figure 4) est à nu hors
du boîtier 145 moulé par transfert.
Le composant de base est inséré dans la cavité 193a du dissipateur thermique 193, avec les parties de connexion externes 111b, 112b et 113b des bornes 111, 112 et 113 faisant saillie hors de la cavité 193a, en étant en contact avec le dissipateur thermique 193 dans la cavité 193a. Réciproquement, la cavité 193a a une taille lui permettant de loger le composant de base dans la condition ci-dessus. Dans ce cas, la cavité 193a a une profondeur permettant de loger l'ensemble des éléments à semiconducteur de puissance, par exemple les IGBT 121 et
122 et les diodes 131 et 132.
La partie isolante 142a du boîtier 145 moulé par transfert est en
contact avec le dissipateur thermique 193 à l'intérieur de la cavité 193a.
Du fait que la partie isolante 142a couvre la partie d'installation d'éléments 113a de la troisième borne 113, la troisième borne 113 est isolée du dissipateur thermique conducteur 193 à l'intérieur de la cavité 193a. La première surface principale 111S de la partie d'installation d'éléments 111 a de la première borne 111 (voir la figure 4) est à nu à l'intérieur de la cavité 193a, en étant en contact avec le dissipateur thermique conducteur 193 à l'intérieur de la cavité 193a. La première surface principale 111S de la partie de connexion externe 111 b de la première borne 111 est en contact avec le dissipateur thermique 193 à l'extérieur de la cavité 193a. De façon plus spécifique, la première borne 111 est pliée avec une forme en L, de façon que sa première surface principale 111 S entière puisse être en contact avec le dissipateur thermique 193. Dans ce cas, la première borne 111 est connectée au dissipateur thermique 193 d'une manière équipotentielle. Le composant de base est fixé au dissipateur thermique 193 avec le trou d'insertion de
filetage extérieur 111c de la première borne 111.
La cavité 193a une forme allant en diminuant, qui devient plus étroite en se rapprochant de son fond, et le composant de base est également formé avec une forme allant en diminuant, en correspondance avec la forme allant en diminuant de la cavité 193a. De façon spécifique, les formes du boîtier 145 moulé par transfert et de la première borne 111 sont conçues de façon que l'aire de section droite du composant de base devienne plus petite en direction des extrémités des parties d'installation d'éléments 111a, 112a et 113a (sur les côtés plus éloignés des parties de connexion externes 11b, 112b et 113b). Cette forme allant en diminuant
permet une insertion aisée du composant de base dans la cavité 193a.
Dans le dispositif à semiconducteur de puissance 62, les diodes 131 et 132 sont disposées sur un côté de fond de la cavité 193a dans le dissipateur thermique 193, et les IGBT 121 et 122 sont disposés d'un côté
de l'ouverture de cette cavité.
Dans le dispositif à semiconducteur de puissance 62, les IGBT 121 et 122 et les diodes 131 et 133 sont entourés par le dissipateur thermique 193. De façon spécifique, les surfaces latérales respectives des IGBT 121 et 122 et des diodes 131 et 132 sont également disposées face au dissipateur thermique 193 dans le dispositif à semiconducteur de puissance 62, tandis que les dissipateurs thermiques différents 191 et 192 sont respectivement disposés sur les première et troisième bornes 111 et 113 dans les dispositifs à semiconducteur de puissance 61 et 62 des figures 17 et 18, envisagés précédemment. Du fait que le nombre de surfaces des IGBT 121 et 122 et des diodes 131 et 132 qui sont disposées face au dissipateur thermique 193 est plus grand que dans les dispositifs à semiconducteur de puissance 60 et 61 des figures 17 et 18, le rayonnement thermique augmente. Dans ce cas, le dispositif à semiconducteur de puissance 62 avec le dissipateur thermique 193 plus petit a la même caractéristique de rayonnement thermique que les
dispositifs à semiconducteur de puissance 60 et 61 des figures 17 et 18.
Du fait qu'il est possible d'adopter les éléments à semiconducteurs de puissance miniaturisés 121, 122, 131 et 132, à cause de l'augmentation du rayonnement thermique, le dispositif à semiconducteur de puissance
62 peut être miniaturisé.
La cavité 193a peut être formée aisément en creusant le dissipateur thermique 193. Selon une variante, la cavité 193a peut être formée en assemblant une multiplicité de dissipateurs thermiques. Dans ces cas, la formation de la cavité 193a par creusement simplifie la structure et la fabrication du dispositif à semiconducteur de puissance 62,
ainsi que celles du dissipateur thermique 193.
Il est possible d'interchanger les positions auxquelles sont placés les IGBT 121 et 122 et les diodes 131 et 132. De façon spécifique, dans un second dispositif à semiconducteur de puissance 63 du cinquième mode de réalisation préféré, représenté schématiquement dans la coupe de la figure 20, les IGBT 121 et 122 sont disposés du côté de fond de la cavité 193a du dissipateur thermique 193, et les diodes 131 et
132 sont disposées du côté de son ouverture.
Dans ce dispositif à semiconducteur de puissance 63, du fait que les IGBT 121 et 122 sont disposés face au fond de la cavité 193a du dissipateur thermique 193, l'aire des IGBT 121 et 122 qui est disposée face au dissipateur thermique 193 est plus grande que celle des diodes 131 et 132. Du fait que les IGBT 121 et 122 ont généralement un dégagement de chaleur plus élevé que celui des diodes 131 et 132, il est possible d'obtenir globalement un bon rayonnement thermique dans le dispositif à semiconducteur de puissance 63. En outre, cet effet peut être produit dans une certaine mesure en formant un seul des IGBT 121 et 122 de façon qu'il soit disposé sur le côté de fond de la cavité 193a (voir le dispositif à semiconducteur de puissance 53 de la figure 7). A titre de variante du dispositif à semiconducteur de puissance 62, on peut adopter un troisième dispositif à semiconducteur de puissance 64 du cinquième mode de réalisation préféré, qui est représenté schématiquement dans la coupe de la figure 21. De façon spécifique, dans le dispositif à semiconducteur de puissance 64, à la fois la première surface principale 111 S de la partie d'installation d'éléments 111 a de la première borne 111, et la seconde surface principale 113T de la partie d'installation d'éléments 113a de la troisième borne 113, sont couvertes par un boîtier 146 moulé par transfert, et les parties d'installation d'éléments lila et 113a des première et troisième bornes 111 et 113 ne sont pas en contact avec le dissipateur thermique 193 à l'intérieur de la cavité 193a. Le boîtier 146, moulé par transfert, du dispositif à semiconducteur de puissance 64, est formé avec une forme allant en diminuant. Egalement dans le dispositif à semiconducteur de puissance 64, du fait que les IGBT 121 et 122 et les diodes 131 et 132 sont entourés par le dissipateur thermique 193, le rayonnement thermique augmente comme dans le dispositif à semiconducteur de puissance 62, et le
dissipateur thermique 193 peut être miniaturisé.
Du fait que la première borne 111 est à nu à l'intérieur de la cavité 193a du dissipateur thermique 193 dans les dispositifs à semiconducteur de puissance 62 et 63, les dispositifs à semiconducteur de puissance 62 et 63 peuvent augmenter le rayonnement thermique en comparaison avec le dispositif à semiconducteur de puissance 64 dans lequel une résine de moulage est présente entre la première borne 111 et le dissipateur thermique 193. La même chose s'applique au cas dans
lequel la troisième borne 113 est à nu.
A titre de variante du dispositif à semiconducteur de puissance 62, on peut adopter un quatrième dispositif à semiconducteur de puissance 65 du cinquième mode de réalisation préféré, qui est représenté schématiquement dans la coupe de la figure 22. De façon spécifique, dans le dispositif à semiconducteur de puissance 65, un dissipateur thermique conducteur 194 comporte une cavité 194a ayant une ouverture plus grande que celle de la cavité 193a ci-dessus, et un ressort à lame 201 est placé dans un dégagement entre la cavité 194a et un composant de base. Du fait que la cavité 194a a une ouverture plus grande que celle de la cavité 193a envisagée ci-dessus, la figure 22 montre un cas dans lequel la cavité 194a et le composant de base n'ont
pas une forme allant en diminuant.
Le ressort à lame 201 est en contact avec la partie d'installation d'éléments 111 a de la première borne 111 et avec le dissipateur thermique 194 (une surface latérale de la cavité 194a) à l'intérieur de la cavité 194a, et l'élasticité du ressort à lame 201 agit de façon à presser contre le dissipateur thermique 194 le composant de base, de façon plus spécifique un boîtier 147, moulé par transfert, se trouvant sur la troisième borne 113. Le composant de base peut ainsi être fixé au dissipateur thermique 194. Le ressort à lame 201 peut être seulement inséré dans le dégagement dans la cavité 194a, ou bien il peut être joint, par exemple par brasage ou soudage, à la première surface principale 111 S (voir la figure 4) de la partie d'installation d'éléments 111a de la première borne 111. Si le ressort à lame 201 est joint à l'avance à la première borne 111, le composant de base peut être inséré aisément dans la cavité 194a dans le processus de fabrication du dispositif à semiconducteur de puissance 65. Dans ce cas, l'utilisation du ressort à lame 201 constitué d'un matériau conducteur, tel qu'un métal, permet au dissipateur thermique 194 d'être en contact avec la première borne 111 d'une manière équipotentielle, par l'intermédiaire du ressort à lame 201. Contrairement à ceci, si la première borne 111 est en contact avec le dissipateur thermique 194 à l'extérieur de la cavité 194a, on peut utiliser un ressort à
lame 201 isolant.
Dans un cas comme dans l'autre, l'utilisation du ressort à lame 201, constitué d'un matériau ayant une conductivité thermique supérieure à celle de l'air (comme un métal), permet un transfert de chaleur efficace des IGBT 121 et 122 et des diodes 131 et 132 vers le dissipateur thermique 194, et elle augmente donc le rayonnement thermique, en comparaison avec un cas dans lequel le ressort à lame 201 n'est pas présent. Dans ce cas, même si le ressort à lame 201 est placé du côté de la troisième borne 113, il est possible d'obtenir l'action et l'effet de fixation des éléments et d'amélioration du rayonnement thermique, envisagés ci-dessus. Par conséquent, la combinaison du ressort à lame 201 et du dispositif de base tel que le dispositif à semiconducteur de puissance 64 de la figure 21, dans lequel à la fois les première et troisième bornes 111 et 113 sont couvertes par le boîtier 146 moulé par
transfert, produit également le même effet.
Il va sans dire qu'on peut adopter une variété de corps élastiques, tels qu'un ressort de type rondelle, à la place du ressort à
lame 201.
Dans les dispositifs à semiconducteur de puissance 64 et 65, les positions d'installation des IGBT 121 et 122 et des diodes 131 et 132 peuvent être échangées, comme dans le dispositif à semiconducteur de
puissance 63 de la figure 20.
En outre, la première borne 111 et/ou la troisième borne 113 peuvent être isolées du dissipateur thermique 194 par la pellicule isolante 143a de la figure 9, envisagée ci-dessus, et le substrat isolant 151 de la figure 10. En outre, les circuits de commande 160 et 170 peuvent être montés sur les dispositifs à semiconducteur de puissance 62 à 65, comme le dispositif à semiconducteur de puissance 58 de la figure 12 et le
dispositif à semiconducteur de puissance 59 de la figure 15.
Le sixième mode de réalisation préféré La figure 23 est une coupe schématique illustrant une structure de base d'un premier dispositif à semiconducteur de puissance 66 conforme au sixième mode de réalisation préféré. Le dispositif à semiconducteur de puissance 66 a fondamentalement une structure qui combine le dispositif à semiconducteur de puissance 61 de la figure 18 et
un condensateur de lissage 211.
De façon plus détaillée, dans le dispositif à semiconducteur de puissance 66, les première et troisième bornes 111 et 113 sont constituées chacune d'un matériau semblable à une plaque, et elles sont disposées de façon que leurs parties de connexion externes 111b et 113b puissent être face à face dans la troisième direction D3. Le condensateur de lissage 211 est intercalé entre les parties de connexion externes 111b et 11 3b des première et troisième bornes 111 et 113, et une première électrode 211e du condensateur de lissage 211 est en contact avec la seconde surface principale 111T de la partie de connexion externe 111b de la première borne 111, et une seconde électrode 211F du condensateur de lissage 211 est en contact avec la première surface principale 11 3S de la partie de connexion externe 11 3b de la troisième borne 113. Le condensateur de lissage 211 est ainsi connecté électriquement aux première et troisième bornes 111 et 113. La première électrode 211E et la seconde électrode 211F du condensateur de lissage 211 sont disposées face à face avec le corps du condensateur interposé
entre elles.
* Le condensateur de lissage 211 est fixé aux première et seconde bornes 111 et 113 en brasant la première électrode 211E et la seconde électrode 211F sur la seconde surface principale 111T et la première surface principale 113S, ou en utilisant les trous d'insertion de
filetage extérieur 111 c et 11 3c.
En faisant en sorte que la longueur de la partie de connexion externe 113b de la troisième borne 113 soit plus courte que celle de la partie de connexion externe 111 b de la première borne 111, et en décalant les positions des trous d'insertion de filetage extérieur 111c et 113c, par exemple, il est possible d'effectuer le vissage sur le dissipateur thermique 191 et le condensateur de lissage 211 de manière continue, à partir de la même direction, et d'augmenter ainsi la productivité. En outre, en disposant les première et troisième bornes 111 et 113 de façon que les trous d'insertion de filetage extérieur 111 c et 11 3c puissent être formés dans une direction verticale, et en vissant les bornes, il est possible d'éliminer la nécessité de supporter en même temps les vis 116c et 118c, le condensateur de lissage 211 et les dissipateurs thermiques 191, 192, et autres, dans l'opération de vissage, et d'augmenter ainsi la productivité. Le dispositif à semiconducteur de puissance 61 de la figure
18 produit également ces effets d'augmentation de productivité.
D'autres éléments constitutifs du dispositif à semiconducteur de puissance 66 sont les mêmes que ceux des dispositifs à semiconducteur
de puissance 51 et 61.
Le dispositif à semiconducteur de puissance 66 permet de disposer le condensateur de lissage 211 en circuit entre les première et troisième bornes 111 et 113, en n'utilisant aucun fil. Par conséquent, il est possible de résoudre les problèmes occasionnés par une connexion par fil (qui seraient occasionnés de façon similaire aux problèmes de l'art antérieur, ds à la connexion en utilisant le fil 154P) dans le montage du condensateur de lissage 211. En outre, du fait que le condensateur de lissage 211 est intercalé entre les première et troisième bornes 111 et 113, il est possible de monter fermement le condensateur de lissage 211
pour résister aux vibrations ou à une force externe.
La figure 24 est une coupe schématique illustrant une structure de base d'un second dispositif à semiconducteur de puissance 67 conforme au sixième mode de réalisation préféré. Le dispositif à semiconducteur de puissance 67 a fondamentalement une structure dans laquelle le condensateur de lissage 211 est incorporé en supplément dans le dispositif à semiconducteur de puissance 62 de la figure 19, envisagé précédemment. De façon spécifique, dans le dispositif à semiconducteur de puissance 67, la partie de connexion externe 113b de la troisième borne 113 est disposée de façon que sa seconde surface principale 113T puisse être opposée au dissipateur thermique 193. Le dissipateur thermique 193 est conducteur de l'électricité et le condensateur de lissage 211 est disposé entre le dissipateur thermique 193 et la partie de connexion externe 113b de la troisième borne 113. Dans ce cas, la première électrode 211 E du condensateur de lissage 211 est en contact avec le dissipateur thermique 193 et la seconde électrode 211F du condensateur de lissage 211 est en contact avec la seconde surface principale 11 3T de la partie de connexion externe 113b de la troisième borne 113. Le
condensateur de lissage 211 est fixé par exemple par brasage ou vissage.
Le condensateur de lissage 211 est ainsi connecté électriquement au
dissipateur thermique 193 et à la troisième borne 113.
Le dispositif à semiconducteur de puissance 67 produit également les, mêmes effets que le dispositif à semiconducteur de
puissance 66.
En outre, le condensateur de lissage 211 peut être incorporé lorsque les parties de connexion externes 111 b et 113b des première et troisième bornes 111 et 113 sont disposées face à face, ou lorsque la partie de connexion externe 113b de la troisième borne 113 est disposée face aux dissipateurs thermiques 193 ou 194. En d'autres termes, le condensateur de lissage 211 peut également être connecté aux dispositifs à semiconducteur de puissance 51, 53 à 59 et 63 à 65, envisagés précédemment. En outre, le condensateur de lissage 211 peut également être connecté entre les première et troisième bornes 111 et 113, même dans le dispositif à semiconducteur de puissance 52 de la figure 6, en raccourcissant la longueur de la partie de connexion externe 112b de la seconde borne 112, ou en concevant une configuration plane pour la connexion. La première variante commune aux premier à sixième modes de réalisation préférés Bien que chacun des dispositifs à semiconducteur de puissance 51 à 67 comprenne le boîtier moulé par transfert dans les premier à sixième modes de réalisation préférés, il est possible d'utiliser un boîtier du type réceptacle qui est moulé à l'avance, et un dispositif à semiconducteur de puissance utilisant ce type de boîtier peut produire les mêmes effets. Dans la variante présente, on envisagera à titre d'exemple un dispositif à semiconducteur de puissance 68 ayant une structure dans laquelle le boîtier 141, moulé par transfert, dans le dispositif à semiconducteur de puissance 51 (voir les figures 2 et 3), est remplacé par un boîtier du type réceptacle. La figure 25 est une coupe schématique illustrant une structure de base du dispositif à semiconducteur de
puissance 68.
Un réceptacle 148 qui est un boîtier de type réceptacle du dispositif à semiconducteur de puissance 68, est un cadre avec des ouvertures dont la taille est suffisamment grande pour loger les IGBT 121 et 122 et les diodes 131 et 132, et il est constitué d'un matériau isolant tel qu'une résine. Dans le dispositif à semiconducteur de puissance 68, la partie d'installation d'éléments 111 a de la première borne 111 est disposée de façon à couvrir une ouverture du cadre, et la première borne 111 est formée dans le réceptacle isolant 148, par moulage d'insert. Les seconde et troisième bornes 112 et 113 sont fixées au réceptacle isolant
148 avec, par exemple, des vis.
Le réceptacle isolant 148 est rempli avec une matière de remplissage isolante 149, telle qu'une résine époxy ou du gel de silicone, et les IGBT 121 et 122 et les diodes 131 et 132 logés dans le réceptacle isolant 148 sont hermétiquement isolés de l'environnement par la matière de remplissage. En outre, il peut y avoir un cas dans lequel les IGBT 121 et 122 et les diodes 131 et 132 sont recouverts avec du gel de silicone et un remplissage en résine époxy sur le gel de silicone, et dans ce cas la structure à deux couches constituée du gel de silicone et de la résine époxy correspond à la matière de remplissage isolante 149. Dans ce cas, le boîtier du type réceptacle est constitué du réceptacle isolant 148 ou du réceptacle isolant 148 et de la matière de remplissage isolante 149. La matière de remplissage isolante 149 est disposée sur la seconde surface principale 113T de la partie d'installation d'éléments 113a de la troisième borne 113, et elle remplit la fonction d'une partie isolante disposée face à l'IGBT 122 et à la diode 132, avec la partie d'installation d'éléments 113a
interposée entre eux.
La seconde variante commune aux premier à sixième modes de
réalisation préférés.
Bien que chacun des dispositifs à semiconducteur de puissance 51 à 68 comprenne les deux premiers éléments à semiconducteur de puissance 121 et 131 et les deux seconds éléments à semiconducteur de puissance 122 et 132, si par exemple des diodes sont utilisées pour les premiers et seconds éléments à semiconducteur de puissance, un module de diodes est formé pour le dispositif à semiconducteur de puissance. En outre, il est possible d'utiliser trois éléments, ou plus, pour chacun des
premiers et seconds éléments à semiconducteur de puissance.
Les dispositifs à semiconducteur de puissance 51 à 68 peuvent être appliqués à une commande de moteur, par exemple comme le dispositif à semiconducteur de puissance 50 de la figure 1, ou appliqués à un onduleur d'un climatiseur ou autres, ou à un module de puissance
utilisé pour une commande numérique, ou autres.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (15)
1. Dispositif à semiconducteur de puissance (51 à 68), caractérisé en ce qu'il comprend: des première à troisième bornes (111, 112, 113, 110), incluant chacune une partie d'installation d'éléments (111 a, 112a, 113a, 152) ayant des première et seconde surfaces principales (111 S, 111T, 112S, 112T, 113S, 113T) qui sont mutuellement opposées; au moins un premier élément à semiconducteur de puissance (121, 131) ayant des première et seconde surfaces principales (121S, 121T, 131S, 131T) qui sont mutuellement opposées, et des première et seconde électrodes principales (121E, 121F, 131E, 131F) disposées respectivement sur les première et seconde surfaces principales; et au moins un second élément à semiconducteur de puissance (122, 132) ayant des première et seconde surfaces principales(122S, 122T, 132S, 132T) qui sont mutuellement opposées, et des première et seconde électrodes principales (122E, 122F, 132E, 132F) disposées respectivement sur les première et seconde surfaces principales; et en ce que le ou les premiers éléments à semiconducteur de puissance ont la même structure que le ou les seconds éléments à semiconducteur de puissance; la seconde surface principale dans la partie d'installation d'éléments de la première borne est jointe à la première électrode principale du ou des premiers éléments à semiconducteur de puissance; la seconde électrode principale du ou des premiers éléments à semiconducteur de puissance est jointe à la première surface principale dans la partie d'installation d'éléments de la seconde borne; la seconde surface principale dans la partie d'installation d'éléments de la seconde borne est jointe à la première électrode principale du ou des seconds éléments à semiconducteur de puissance; et la seconde électrode principale du ou des seconds éléments à semiconducteur de puissance est jointe à la première surface principale dans la partie d'installation d'éléments de la troisième borne; ce dispositif à semiconducteur de puissance comprenant en outre un boîtier (141 à 149) pour loger le ou les premiers éléments à semiconducteur de puissance, et le ou les seconds éléments à semiconducteur de puissance; et chacune des première à troisième bornes ayant une partie de connexion externe (1111b, 112b,
113b) disposée à l'extérieur du boîtier.
2. Dispositif à semiconducteur de puissance (51 à 68) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou les premiers éléments à semiconducteur de puissance comprennent un premier élément à semiconducteur de puissance de commutation (121) ayant les première et seconde électrodes principales; et une première diode de roue libre (131) connectée en parallèle et en inverse sur le premier élément à semiconducteur de puissance de commutation, ayant les première et seconde électrodes principales; et le ou les seconds éléments à semiconducteur de puissance comprennent un second élément à semiconducteur de puissance de commutation (122) ayant les première et seconde électrodes principales; et une seconde diode de roue libre (132) connectée en parallèle et en inverse sur le second élément à semiconducteur de puissance de commutation, ayant les première et
seconde électrodes principales.
3. Dispositif à semiconducteur de puissance (51 à 63, 65 à 68) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins une surface principale (111S, 113T) parmi la première surface principale de la partie d'installation d'éléments dans la première borne, et la seconde surface principale de la partie d'installation d'éléments dans la troisième borne,
est à nu hors du boîtier.
4. Dispositif à semiconducteur de puissance (60, 61, 66) selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'au moins une surface principale
est en continuité avec la partie de connexion externe, sans marche.
5. Dispositif à semiconducteur de puissance (54 à 59, 62 à 65, 67, 68) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une partie isolante (142a, 143a, 151) disposée de façon à faire face au premier ou aux premiers éléments à semiconducteur de puissance, avec la première borne interposée entre eux, et/ou à faire face au second ou aux seconds éléments à semiconducteur de puissance, avec la
troisième borne interposée entre eux.
6. Dispositif à semiconducteur de puissance (53) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier élément à semiconducteur de puissance de commutation est disposé face à la seconde diode de roue libre, avec la seconde borne interposée entre eux, et le second élément à semiconducteur de puissance de commutation est disposé face à la première diode de roue libre avec la seconde borne
interposée entre eux.
7. Dispositif à semiconducteur de puissance (58, 59) selon l'une
quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend en
outre des circuits de commande (160, 170) pour le ou les premiers éléments à semiconducteur de puissance et le ou les seconds éléments à semiconducteur de puissance, qui sont respectivement disposés audessus de la partie d'installation d'éléments de la première ou troisième borne; et en ce que chacun de ces circuits de commande comprend: un motif de circuit (162, 172) consistant en argent pour brasage; et un
composant de circuit (163, 173) joint au motif de circuit.
8. Dispositif à semiconducteur de puissance (59) selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un connecteur (180) ayant des bornes (164, 174) connectées aux circuits de commande,
et étant fixé à la première borne ou à la troisième borne.
9. Dispositif à semiconducteur de puissance (60 à 67) selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'une au moins des première à troisième bornes a en outre un trou d'insertion de filetage extérieur (111c,
112c, 113c) dans la partie de connexion externe.
10. Dispositif à semiconducteur de puissance (62 à 65, 67) caractérisé en ce qu'il comprend: le dispositif à semiconducteur de puissance défini dans l'une quelconque de la revendication 1 à la revendication 9, à titre de composant de base; et un dissipateur thermique (193, 194) ayant une cavité (193a, 194a); et en ce que le composant de base est inséré dans la cavité de façon que le ou les premiers éléments à semiconducteur de puissance et le ou les seconds
éléments à semiconducteur de puissance soient disposés dans la cavité.
11. Dispositif à semiconducteur de puissance (62, 63, 65, 67) selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'une ou l'autre des
première et troisième bornes est à nu hors du boîtier dans la cavité.
12. Dispositif à semiconducteur de puissance (63), caractérisé en ce qu'il comprend: le dispositif à semiconducteur de puissance défini dans la revendication 2, à titre de composant de base; et un dissipateur thermique (193, 194) ayant une cavité (193a, 194a), le composant de base étant inséré dans la cavité; et en ce que le premier élément à semiconducteur de puissance de commutation et/ou le second élément semiconducteur de puissance de commutation sont disposés du côté d'un fond de la cavité, par rapport à la première diode de roue libre et/ou la
seconde diode de roue libre.
13. Dispositif à semiconducteur de puissance (65) selon l'une
quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend
en outre un élément élastique (201) disposé entre le composant de base et une surface latérale de la cavité, en étant en contact avec eux, ayant
une conductivité thermique supérieure à celle de l'air.
14. Dispositif à semiconducteur de puissance (67) selon l'une
quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que le
dissipateur thermique est conducteur de l'électricité, et la première ou la troisième borne est connectée au dissipateur thermique d'une manière équipotentielle, tandis que la troisième ou la première borne n'est pas en contact avec le dissipateur thermique, ce dispositif à semiconducteur de puissance comprenant en outre un condensateur de lissage (211) intercalé entre la partie de connexion externe de la première ou de la troisième borne et le dissipateur thermique, et étant connecté
électriquement à ceux-ci.
15. Dispositif à semiconducteur de puissance (66) selon l'une
quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en
outre un condensateur de lissage (211) intercalé entre la partie de connexion externe de la première borne et la partie de connexion externe
de la troisième borne, en étant connecté électriquement à celles-ci.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002205099A JP3847676B2 (ja) | 2002-07-15 | 2002-07-15 | パワー半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2842352A1 true FR2842352A1 (fr) | 2004-01-16 |
| FR2842352B1 FR2842352B1 (fr) | 2006-03-03 |
Family
ID=29267857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0301668A Expired - Fee Related FR2842352B1 (fr) | 2002-07-15 | 2003-02-12 | Dispositif a semiconducteur de puissance |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6642576B1 (fr) |
| JP (1) | JP3847676B2 (fr) |
| KR (1) | KR100566046B1 (fr) |
| CN (1) | CN100347857C (fr) |
| DE (1) | DE10310809B4 (fr) |
| FR (1) | FR2842352B1 (fr) |
Families Citing this family (43)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004019443B3 (de) * | 2004-04-19 | 2005-08-11 | Siemens Ag | Leistungsmodul |
| DE102004027185B4 (de) * | 2004-06-03 | 2008-08-28 | Infineon Technologies Ag | Niederinduktives Halbleiterbauelement mit Halbbrückenkonfiguration |
| US20060022355A1 (en) * | 2004-07-29 | 2006-02-02 | Takayuki Murai | Power module and electric transportation apparatus incorporating the same |
| JP4743396B2 (ja) * | 2004-07-29 | 2011-08-10 | ヤマハ発動機株式会社 | パワーモジュール、モータコントロールユニット、電動輸送機器およびパワーモジュールの製造方法 |
| JP4635564B2 (ja) * | 2004-11-04 | 2011-02-23 | 富士電機システムズ株式会社 | 半導体装置 |
| JP4661645B2 (ja) * | 2005-03-23 | 2011-03-30 | トヨタ自動車株式会社 | パワー半導体モジュール |
| JP2007027432A (ja) | 2005-07-15 | 2007-02-01 | Sanken Electric Co Ltd | 半導体装置 |
| JP2007116013A (ja) * | 2005-10-24 | 2007-05-10 | Renesas Technology Corp | 半導体装置及びそれを用いた電源装置 |
| US7554188B2 (en) * | 2006-04-13 | 2009-06-30 | International Rectifier Corporation | Low inductance bond-wireless co-package for high power density devices, especially for IGBTs and diodes |
| EP2034602A1 (fr) * | 2006-06-23 | 2009-03-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Convertisseur de puissance |
| JP5232367B2 (ja) | 2006-07-12 | 2013-07-10 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
| JP4803068B2 (ja) * | 2007-02-22 | 2011-10-26 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体モジュール |
| JP2009043820A (ja) | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Rohm Co Ltd | 高効率モジュール |
| JP4902560B2 (ja) * | 2008-01-28 | 2012-03-21 | 株式会社日立製作所 | パワー半導体モジュール |
| JP5067267B2 (ja) | 2008-06-05 | 2012-11-07 | 三菱電機株式会社 | 樹脂封止型半導体装置とその製造方法 |
| JP4957815B2 (ja) * | 2009-06-24 | 2012-06-20 | 株式会社デンソー | 半導体モジュール及びそれを用いた電子回路内蔵型モータ |
| FR2951019B1 (fr) * | 2009-10-07 | 2012-06-08 | Valeo Etudes Electroniques | Module de puissance pour vehicule automobile |
| US8513784B2 (en) * | 2010-03-18 | 2013-08-20 | Alpha & Omega Semiconductor Incorporated | Multi-layer lead frame package and method of fabrication |
| JP5242629B2 (ja) * | 2010-05-10 | 2013-07-24 | 株式会社東芝 | 電力用半導体素子 |
| DE102010020900C5 (de) * | 2010-05-18 | 2013-06-06 | Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Herstellung von Leistungshalbleitersubstraten |
| JP5174085B2 (ja) * | 2010-05-20 | 2013-04-03 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
| JP5935672B2 (ja) * | 2012-01-31 | 2016-06-15 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | スイッチング素子ユニット |
| KR101388737B1 (ko) * | 2012-04-12 | 2014-04-25 | 삼성전기주식회사 | 반도체 패키지, 반도체 모듈, 및 그 실장 구조 |
| JP2013258321A (ja) * | 2012-06-13 | 2013-12-26 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体装置 |
| TWI500135B (zh) | 2012-12-10 | 2015-09-11 | Ind Tech Res Inst | 堆疊式功率元件模組 |
| JP5444486B2 (ja) * | 2013-02-15 | 2014-03-19 | 株式会社東芝 | インバータ装置 |
| DE102013207507B3 (de) * | 2013-04-25 | 2014-07-24 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Leistungsmodul, Stromrichter und Antriebsanordnung mit einem Leistungsmodul |
| US9666395B2 (en) * | 2013-07-10 | 2017-05-30 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Power semiconductor module |
| WO2015049944A1 (fr) | 2013-10-03 | 2015-04-09 | 富士電機株式会社 | Module semi-conducteur |
| JP5996126B2 (ja) * | 2013-12-05 | 2016-09-21 | 三菱電機株式会社 | 電力半導体装置 |
| JP2014140080A (ja) * | 2014-05-07 | 2014-07-31 | Rohm Co Ltd | 高効率モジュール |
| KR101921585B1 (ko) * | 2014-07-01 | 2018-11-26 | 지멘스 악티엔게젤샤프트 | 가압 요소를 갖는 클램핑 조립체 |
| JP6259168B2 (ja) * | 2014-10-24 | 2018-01-10 | アーベーベー・シュバイツ・アーゲー | 半導体モジュールおよび半導体モジュールのスタック配列 |
| JP6739453B2 (ja) * | 2015-05-22 | 2020-08-12 | アーベーベー・シュバイツ・アーゲーＡＢＢ Ｓｃｈｗｅｉｚ ＡＧ | パワー半導体モジュール |
| US10137789B2 (en) * | 2016-07-20 | 2018-11-27 | Ford Global Technologies, Llc | Signal pin arrangement for multi-device power module |
| CN108346628B (zh) * | 2017-01-24 | 2021-06-18 | 比亚迪半导体股份有限公司 | 一种功率模块及其制造方法 |
| JP6517442B1 (ja) * | 2017-07-14 | 2019-05-22 | 新電元工業株式会社 | 電子モジュール |
| JP6870531B2 (ja) * | 2017-08-21 | 2021-05-12 | 三菱電機株式会社 | パワーモジュールおよび電力変換装置 |
| US20190103342A1 (en) | 2017-10-04 | 2019-04-04 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor chip package comprising substrate, semiconductor chip, and leadframe and a method for fabricating the same |
| FR3074011B1 (fr) * | 2017-11-21 | 2019-12-20 | Safran Electronics & Defense | Module electrique de puissance |
| DE102018207537A1 (de) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | Robert Bosch Gmbh | Verbundanordnung aus drei gestapelten Fügepartnern |
| JP7106981B2 (ja) * | 2018-05-18 | 2022-07-27 | 富士電機株式会社 | 逆導通型半導体装置 |
| WO2022088179A1 (fr) * | 2020-11-02 | 2022-05-05 | Dynex Semiconductor Limited | Conditionnement de module à semi-conducteur 3d à haute densité de puissance |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0772235A2 (fr) * | 1995-10-25 | 1997-05-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif semi-conducteur comprenant un substrat de circuit et un boîtier |
| US5892676A (en) * | 1997-10-27 | 1999-04-06 | Hsieh; Joe C. | Rectifier bridges assembly having improved heat dispersing characteristics and an arcing-free design |
| WO2001027997A2 (fr) * | 1999-10-09 | 2001-04-19 | Robert Bosch Gmbh | Module a semi-conducteur de puissance |
| FR2803132A1 (fr) * | 1999-12-23 | 2001-06-29 | Valeo Equip Electr Moteur | Systeme de redressement perfectionne pour diodes pastilles |
| EP1172850A2 (fr) * | 2000-07-11 | 2002-01-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Dispositif semiconducteur avec au moins trois contacts de puissance superposés |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5352991A (en) * | 1993-08-12 | 1994-10-04 | Motorola, Inc. | Power amplifier assembly |
| US6031723A (en) * | 1994-08-18 | 2000-02-29 | Allen-Bradley Company, Llc | Insulated surface mount circuit board construction |
| JP3879150B2 (ja) * | 1996-08-12 | 2007-02-07 | 株式会社デンソー | 半導体装置 |
| JP3426101B2 (ja) * | 1997-02-25 | 2003-07-14 | 三菱電機株式会社 | 整流装置 |
| JP3777755B2 (ja) * | 1997-11-11 | 2006-05-24 | 株式会社デンソー | インバータ装置 |
| JP2000091485A (ja) * | 1998-07-14 | 2000-03-31 | Denso Corp | 半導体装置 |
| JP2001135741A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-05-18 | Oki Electric Ind Co Ltd | チップ部品の実装構造 |
| JP3596388B2 (ja) * | 1999-11-24 | 2004-12-02 | 株式会社デンソー | 半導体装置 |
| JP2001291823A (ja) * | 2000-04-05 | 2001-10-19 | Toshiba Digital Media Engineering Corp | 半導体装置 |
-
2002
- 2002-07-15 JP JP2002205099A patent/JP3847676B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2002-12-30 US US10/330,438 patent/US6642576B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-02-12 FR FR0301668A patent/FR2842352B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 2003-03-12 DE DE10310809A patent/DE10310809B4/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-03-18 KR KR1020030016772A patent/KR100566046B1/ko active IP Right Grant
- 2003-03-20 CN CNB031073220A patent/CN100347857C/zh not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0772235A2 (fr) * | 1995-10-25 | 1997-05-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif semi-conducteur comprenant un substrat de circuit et un boîtier |
| US5892676A (en) * | 1997-10-27 | 1999-04-06 | Hsieh; Joe C. | Rectifier bridges assembly having improved heat dispersing characteristics and an arcing-free design |
| WO2001027997A2 (fr) * | 1999-10-09 | 2001-04-19 | Robert Bosch Gmbh | Module a semi-conducteur de puissance |
| FR2803132A1 (fr) * | 1999-12-23 | 2001-06-29 | Valeo Equip Electr Moteur | Systeme de redressement perfectionne pour diodes pastilles |
| EP1172850A2 (fr) * | 2000-07-11 | 2002-01-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Dispositif semiconducteur avec au moins trois contacts de puissance superposés |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6642576B1 (en) | 2003-11-04 |
| KR20040007236A (ko) | 2004-01-24 |
| FR2842352B1 (fr) | 2006-03-03 |
| DE10310809A1 (de) | 2004-02-12 |
| KR100566046B1 (ko) | 2006-03-30 |
| CN100347857C (zh) | 2007-11-07 |
| DE10310809B4 (de) | 2008-10-23 |
| JP3847676B2 (ja) | 2006-11-22 |
| JP2004047850A (ja) | 2004-02-12 |
| CN1469469A (zh) | 2004-01-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2842352A1 (fr) | Dispositif a semiconducteur de puissance | |
| FR2813440A1 (fr) | Dispositif a semiconducteur pour la commande d'energie electrique | |
| EP3545551B1 (fr) | Circuit integre forme d'un empilement de deux puces connectees en serie | |
| FR2535898A3 (fr) | Module de transistor de puissance | |
| FR2879021A1 (fr) | Dispositif a semiconducteur de puissance | |
| US20120306086A1 (en) | Semiconductor device and wiring substrate | |
| JP2020038914A (ja) | 半導体装置 | |
| WO2018189468A1 (fr) | Module électronique de puissance et convertisseur électrique de puissance l'incorporant | |
| WO2016071366A1 (fr) | Dispositif electronique de puissance a cellule de commutation 3d verticale | |
| WO2018091852A1 (fr) | Circuit intégré forme de deux puces connectées en série | |
| US11735557B2 (en) | Power module of double-faced cooling | |
| EP0446125B1 (fr) | Composant semi-conducteur de puissance | |
| JP7437582B2 (ja) | パワー半導体チップ上の材料減少金属板 | |
| JP2006190728A (ja) | 電力用半導体装置 | |
| JP2007227762A (ja) | 半導体装置及びこれを備えた半導体モジュール | |
| EP1035573A1 (fr) | Composant électrique de puissance à montage par brasage sur un support et procédé de montage correspondant | |
| KR20090059165A (ko) | 광전자 소자 장치의 제조 방법 및 광전자 소자 장치 | |
| EP3242322B1 (fr) | Dispositif electronique de puissance a structure d'interconnexion electrique plane | |
| EP3566554B1 (fr) | Module électrique comportant deux substrats parallèles et un condensateur de découplage | |
| JP2008047736A (ja) | 半導体素子モジュール及びその製造方法 | |
| JP2001203301A (ja) | 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法 | |
| US7601560B2 (en) | Method for producing an electronic circuit | |
| FR3103316A1 (fr) | Cadre métallique conducteur pour module électronique de puissance et procédé de fabrication associé | |
| WO2024200805A1 (fr) | Module de puissance | |
| WO2020049245A2 (fr) | Module electronique de puissance |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20141031 |