JP2001068623A - 半導体モジュール - Google Patents
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- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
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- H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体モジュールにおいては、絶縁部材とベ
ース板の線膨張係数の差による相互の熱変形差から生じ
る接合材表面からの熱疲労による亀裂が発生して、熱抵
抗を増大させている。これによって、パワー半導体チッ
プでの発熱の放熱性を損なわれる。 【解決手段】 金属薄板が両面に接合された絶縁部材の
一方の金属薄板に半導体チップが搭載され、ベース板に
他方の金属薄板が接合材を用いて接合された半導体モジ
ュールにおいて、他方の金属薄板の周辺部に、ベース側
の金属薄板と絶縁部材との間に微小間隙を有するように
構成したものである。
ース板の線膨張係数の差による相互の熱変形差から生じ
る接合材表面からの熱疲労による亀裂が発生して、熱抵
抗を増大させている。これによって、パワー半導体チッ
プでの発熱の放熱性を損なわれる。 【解決手段】 金属薄板が両面に接合された絶縁部材の
一方の金属薄板に半導体チップが搭載され、ベース板に
他方の金属薄板が接合材を用いて接合された半導体モジ
ュールにおいて、他方の金属薄板の周辺部に、ベース側
の金属薄板と絶縁部材との間に微小間隙を有するように
構成したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体モジュー
ルに関するものであり、特にモータ等の電気機器の駆動
電流を制御する電力変換装置に用いられるパワー半導体
モジュールの構造に関するものである。
ルに関するものであり、特にモータ等の電気機器の駆動
電流を制御する電力変換装置に用いられるパワー半導体
モジュールの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来のパワー半導体モジュール
を説明するための図であり、具体的には、文献（Confer
ence Record of the 1998 IEEE Industry Applications
Conference, Vol. 2of3,pp.1026-1030((1998))に記載
されているＩＧＢＴ（InsulatedGate Bipolar Transist
or）パワー半導体モジュールの主要部の断面概略図であ
る。
を説明するための図であり、具体的には、文献（Confer
ence Record of the 1998 IEEE Industry Applications
Conference, Vol. 2of3,pp.1026-1030((1998))に記載
されているＩＧＢＴ（InsulatedGate Bipolar Transist
or）パワー半導体モジュールの主要部の断面概略図であ
る。
【０００３】図において、１１１はパワー半導体チップ
の一例であるＩＧＢＴチップ、１１２はパワー半導体チ
ップの一例であるダイオードチップである。ＩＧＢＴチ
ップ１１１とダイオードチップ１１２とは、電気的に逆
並列の関係で接続さている。以後の説明では、ＩＧＢＴ
チップ１１１、ダイオードチップ１１２を総称してパワ
ー半導体チップと称することにする。
の一例であるＩＧＢＴチップ、１１２はパワー半導体チ
ップの一例であるダイオードチップである。ＩＧＢＴチ
ップ１１１とダイオードチップ１１２とは、電気的に逆
並列の関係で接続さている。以後の説明では、ＩＧＢＴ
チップ１１１、ダイオードチップ１１２を総称してパワ
ー半導体チップと称することにする。
【０００４】１２０は窒化アルミニウム（AlN）、アル
ミナ（Al2O3）等からなる絶縁部材である。１３０はCu
等からなる金属のベース板である。１４１は絶縁部材１
２０に接合されたCu等からなるベース板側金属薄板、１
４２はベース板側金属薄板１４１と対向する絶縁部材１
２０の面に接合されたCu等からなる半導体チップ側金属
薄板である。１４３は絶縁部材１２０に後述するエミッ
タ電極１５１を取り付けるためのエミッタ電極接合用金
属薄板である。ベース板側金属薄板１４１、半導体チッ
プ側金属薄板１４２、及びエミッタ電極接合用金属薄板
１４３を絶縁部材１２０に接合するには、例えば活性金
属接合法、または直接接合法等が用いられる。
ミナ（Al2O3）等からなる絶縁部材である。１３０はCu
等からなる金属のベース板である。１４１は絶縁部材１
２０に接合されたCu等からなるベース板側金属薄板、１
４２はベース板側金属薄板１４１と対向する絶縁部材１
２０の面に接合されたCu等からなる半導体チップ側金属
薄板である。１４３は絶縁部材１２０に後述するエミッ
タ電極１５１を取り付けるためのエミッタ電極接合用金
属薄板である。ベース板側金属薄板１４１、半導体チッ
プ側金属薄板１４２、及びエミッタ電極接合用金属薄板
１４３を絶縁部材１２０に接合するには、例えば活性金
属接合法、または直接接合法等が用いられる。
【０００５】エミッタ電極接合用金属薄板１４３と半導
体チップ側金属薄板１４２とは絶縁されている。１５１
はエミッタ電極、１５２はコレクタ電極である。１６１
はベース板１３０とベース板側金属薄板１４１とを接合
する接合材、１６２はＩＧＢＴチップ１１１と半導体チ
ップ側金属薄板１４２とを接合する接合材、１６３はダ
イオードチップ１１２と半導体チップ側金属薄板１４２
とを接合する接合材、１６４はエミッタ電極１５１とエ
ミッタ電極接合用金属薄板１４３とを接合する接合材、
１６５はコレクタ電極１５２とパワー半導体チップ側金
属薄板１４２とを接合する接合材である。接合材１６１
〜１６５として、例えば半田等が用いられる。
体チップ側金属薄板１４２とは絶縁されている。１５１
はエミッタ電極、１５２はコレクタ電極である。１６１
はベース板１３０とベース板側金属薄板１４１とを接合
する接合材、１６２はＩＧＢＴチップ１１１と半導体チ
ップ側金属薄板１４２とを接合する接合材、１６３はダ
イオードチップ１１２と半導体チップ側金属薄板１４２
とを接合する接合材、１６４はエミッタ電極１５１とエ
ミッタ電極接合用金属薄板１４３とを接合する接合材、
１６５はコレクタ電極１５２とパワー半導体チップ側金
属薄板１４２とを接合する接合材である。接合材１６１
〜１６５として、例えば半田等が用いられる。
【０００６】１７１はＩＧＢＴチップ１１１の上面（エ
ミッタ面）とダイオードチップ１１２を電気的に接続す
るためにボンディングされたワイヤ、１７２はＩＧＢＴ
チップ１１１のエミッタ面とエミッタ電極１５１とを電
気的に接続するためのワイヤである。ワイヤ１７１、１
７２は例えばAlやAu等からなるものである。
ミッタ面）とダイオードチップ１１２を電気的に接続す
るためにボンディングされたワイヤ、１７２はＩＧＢＴ
チップ１１１のエミッタ面とエミッタ電極１５１とを電
気的に接続するためのワイヤである。ワイヤ１７１、１
７２は例えばAlやAu等からなるものである。
【０００７】ＩＧＢＴチップ１１１の下面（コレクタ
面）は、接合材１６２、半導体チップ側金属薄板１４
２、接合材１６５を介してコレクタ電極１５２と電気的
に接続されている。１８０はＩＧＢＴチップ１１１、ダ
イオードチップ１１２を保護するためのケースである。
１９０はケース１８０の内部に注入されたシリコンゲル
等の充填材である。
面）は、接合材１６２、半導体チップ側金属薄板１４
２、接合材１６５を介してコレクタ電極１５２と電気的
に接続されている。１８０はＩＧＢＴチップ１１１、ダ
イオードチップ１１２を保護するためのケースである。
１９０はケース１８０の内部に注入されたシリコンゲル
等の充填材である。
【０００８】図５では、パワー半導体チップとエミッタ
電極１５１は同一の絶縁部材１２０上にあるが、絶縁部
材１２０を分割して別に設けて構成することもある。
電極１５１は同一の絶縁部材１２０上にあるが、絶縁部
材１２０を分割して別に設けて構成することもある。
【０００９】さらに、ワイヤ１７２はエミッタ電極接合
用金属薄板１４３を介さずに、エミッタ電極１５１に直
接ワイヤボンディングされることもある。また、コレク
タ電極１５２についても、中継基板として両面にCu等か
らなる金属薄板を接合した窒化アルミニウム（AlN）、
アルミナ（Al2O3）等からなる絶縁部材を別に設け、そ
の金属薄板にコレクタ電極１５２を接合し、半導体チッ
プ側金属薄板とこの中継基板との間の電気的接合をAl等
によるワイヤボンディングで行ってもよい。
用金属薄板１４３を介さずに、エミッタ電極１５１に直
接ワイヤボンディングされることもある。また、コレク
タ電極１５２についても、中継基板として両面にCu等か
らなる金属薄板を接合した窒化アルミニウム（AlN）、
アルミナ（Al2O3）等からなる絶縁部材を別に設け、そ
の金属薄板にコレクタ電極１５２を接合し、半導体チッ
プ側金属薄板とこの中継基板との間の電気的接合をAl等
によるワイヤボンディングで行ってもよい。
【００１０】パワー半導体モジュール稼働時には、パワ
ー半導体チップが発熱し、接合材１６２、１６３、半導
体チップ側金属薄板１４２、絶縁部材１２０、ベース板
側金属薄板１４１、及び接合材１６１を通して、ベース
板１３０へと熱が伝わる。さらに、ベース板１３０に伝
わった熱は、ベース板１３０に接して配置されたヒート
シンク（図示せず）などを用いて外部へ放熱される。
ー半導体チップが発熱し、接合材１６２、１６３、半導
体チップ側金属薄板１４２、絶縁部材１２０、ベース板
側金属薄板１４１、及び接合材１６１を通して、ベース
板１３０へと熱が伝わる。さらに、ベース板１３０に伝
わった熱は、ベース板１３０に接して配置されたヒート
シンク（図示せず）などを用いて外部へ放熱される。
【００１１】また、ベース板１３０自体が放熱機能を有
する構成とすることもある。このような構成をとるパワ
ー半導体モジュールにおいては、パワー半導体チップで
あるＩＧＢＴチップ１１１、またはダイオードチップ１
１２における発熱は、線膨張係数または熱伝導率の異な
る材料からなる幾つかの層を経て外部に放熱されること
になる。
する構成とすることもある。このような構成をとるパワ
ー半導体モジュールにおいては、パワー半導体チップで
あるＩＧＢＴチップ１１１、またはダイオードチップ１
１２における発熱は、線膨張係数または熱伝導率の異な
る材料からなる幾つかの層を経て外部に放熱されること
になる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術による
パワー半導体モジュールでは、絶縁部材１２０として、
例えば窒化アルミニウム（AlN）、アルミナ（Al2O3）等
からなるセラミックスが用いられ、絶縁部材１２０の線
膨張係数は４〜７×１０-6（１／℃）である。また、ベ
ース板１３０として、例えば銅が用いられ、銅の線膨張
係数は１７×１０-6（１／℃）である。絶縁部材１２０
の両側に接合される金属薄板には、例えば、銅またはア
ルミニウム（線膨張係数が２４×１０-6（１／℃））が
用いられるが、その厚さは一般に０．５ｍｍ以下と薄い
ため、温度変化に伴う膨張及び収縮は絶縁部材１２０に
束縛される。
パワー半導体モジュールでは、絶縁部材１２０として、
例えば窒化アルミニウム（AlN）、アルミナ（Al2O3）等
からなるセラミックスが用いられ、絶縁部材１２０の線
膨張係数は４〜７×１０-6（１／℃）である。また、ベ
ース板１３０として、例えば銅が用いられ、銅の線膨張
係数は１７×１０-6（１／℃）である。絶縁部材１２０
の両側に接合される金属薄板には、例えば、銅またはア
ルミニウム（線膨張係数が２４×１０-6（１／℃））が
用いられるが、その厚さは一般に０．５ｍｍ以下と薄い
ため、温度変化に伴う膨張及び収縮は絶縁部材１２０に
束縛される。
【００１３】したがって、パワー半導体モジュール稼働
時には、パワー半導体チップの発熱により、モジュール
各部に温度変動、例えば室温から約１００℃までの温度
変動が生じるが、このとき絶縁部材１２０とベース板１
３０の線膨張係数の差による熱応力（熱ひずみ）が接合
材１６１に発生する。
時には、パワー半導体チップの発熱により、モジュール
各部に温度変動、例えば室温から約１００℃までの温度
変動が生じるが、このとき絶縁部材１２０とベース板１
３０の線膨張係数の差による熱応力（熱ひずみ）が接合
材１６１に発生する。
【００１４】このため、パワー半導体モジュールの稼働
と停止が繰り返されると、パワー半導体チップの発熱と
冷却の繰り返しにより接合材１６１に熱疲労による亀裂
が発生する。この亀裂が進展して、パワー半導体モジュ
ールのＩＧＢＴチップ１１１またはダイオードチップ１
１２などのパワー半導体素子からベース板１３０までの
熱抵抗が増加するおそれがあった。
と停止が繰り返されると、パワー半導体チップの発熱と
冷却の繰り返しにより接合材１６１に熱疲労による亀裂
が発生する。この亀裂が進展して、パワー半導体モジュ
ールのＩＧＢＴチップ１１１またはダイオードチップ１
１２などのパワー半導体素子からベース板１３０までの
熱抵抗が増加するおそれがあった。
【００１５】本発明は上記のような課題を解決するため
になされたもので、半導体チップでの発熱の放熱性を損
なうことなく、絶縁部材とベース板の熱膨張係数の差に
よる相互の熱変形差から生じる接合材の表面における熱
疲労による亀裂の発生を防止できる半導体モジュールを
提案するものである。
になされたもので、半導体チップでの発熱の放熱性を損
なうことなく、絶縁部材とベース板の熱膨張係数の差に
よる相互の熱変形差から生じる接合材の表面における熱
疲労による亀裂の発生を防止できる半導体モジュールを
提案するものである。
【００１６】また、接合材を厚肉化することによって、
熱応力（熱ひずみ）を緩和して、接合材の表面における
熱疲労による亀裂の発生を防止できる半導体モジュール
を得るものである。さらに、ベース板側金属薄板を絶縁
部材より小さくすることによって、金属薄板に損傷を与
えることなく容易に取り扱うことができる半導体モジュ
ールを得るものである。
熱応力（熱ひずみ）を緩和して、接合材の表面における
熱疲労による亀裂の発生を防止できる半導体モジュール
を得るものである。さらに、ベース板側金属薄板を絶縁
部材より小さくすることによって、金属薄板に損傷を与
えることなく容易に取り扱うことができる半導体モジュ
ールを得るものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体モ
ジュールは、絶縁部材、絶縁部材の一方の面に接合した
第1の金属板に搭載された半導体チップ、及び絶縁部材
の他方の面に接合した第２の金属板を備え、第２の金属
板をベース板に接合材を用いて接合するように構成した
半導体モジュールにおいて、第２の金属板の周辺部に、
第２の金属板と絶縁部材との間に微小間隙を有すること
を特徴とするものである。
ジュールは、絶縁部材、絶縁部材の一方の面に接合した
第1の金属板に搭載された半導体チップ、及び絶縁部材
の他方の面に接合した第２の金属板を備え、第２の金属
板をベース板に接合材を用いて接合するように構成した
半導体モジュールにおいて、第２の金属板の周辺部に、
第２の金属板と絶縁部材との間に微小間隙を有すること
を特徴とするものである。
【００１８】この発明に係る半導体モジュールは、絶縁
部材、絶縁部材の一方の面に接合した第1の金属板に搭
載された半導体チップ、及び絶縁部材の他方の面に接合
した第２の金属板を備え、第２の金属板をベース板に接
合材を用いて接合するように構成した半導体モジュール
において、第２の金属板の周辺部に、第２の金属板と上
記絶縁部材との間に非接合部を有することを特徴とする
ものである。
部材、絶縁部材の一方の面に接合した第1の金属板に搭
載された半導体チップ、及び絶縁部材の他方の面に接合
した第２の金属板を備え、第２の金属板をベース板に接
合材を用いて接合するように構成した半導体モジュール
において、第２の金属板の周辺部に、第２の金属板と上
記絶縁部材との間に非接合部を有することを特徴とする
ものである。
【００１９】この発明に係る半導体モジュールは、第２
の金属板において、ベース板と接合する面の周辺部に段
差を設けて薄くしたことを特徴とするものである。
の金属板において、ベース板と接合する面の周辺部に段
差を設けて薄くしたことを特徴とするものである。
【００２０】この発明に係る半導体モジュールは、第２
の金属板の端面が絶縁部材の端面と一致するか、または
絶縁部材の端面よりも内側となるように第２の金属板を
設けたことを特徴とするものである。
の金属板の端面が絶縁部材の端面と一致するか、または
絶縁部材の端面よりも内側となるように第２の金属板を
設けたことを特徴とするものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下においては、
パワー半導体チップとしてＩＧＢＴチップ１１１とダイ
オードチップ１１２とを用いたパワー半導体モジュール
を例にして説明する。図１は実施の形態１によるパワー
半導体モジュールを説明するための図であり、具体的に
はパワー半導体チップを搭載したパワー半導体モジュー
ルの主要部の断面図である。
パワー半導体チップとしてＩＧＢＴチップ１１１とダイ
オードチップ１１２とを用いたパワー半導体モジュール
を例にして説明する。図１は実施の形態１によるパワー
半導体モジュールを説明するための図であり、具体的に
はパワー半導体チップを搭載したパワー半導体モジュー
ルの主要部の断面図である。
【００２２】図において、１１１はパワー半導体チップ
の一例であるＩＧＢＴチップ、１１２はパワー半導体チ
ップの一例であるダイオードチップである。ＩＧＢＴチ
ップ１１１とダイオードチップ１１２とは、電気的に逆
並列の関係で接続さている。１２１、１２２は絶縁部材
であり、絶縁部材１２１、１２２は、例えば、窒化アル
ミニウム（AlN）、またはアルミナ（Al2O3）等からなる
ものである。１３０は金属製のベース板であり、例えば
Cu等の金属からなるものである。
の一例であるＩＧＢＴチップ、１１２はパワー半導体チ
ップの一例であるダイオードチップである。ＩＧＢＴチ
ップ１１１とダイオードチップ１１２とは、電気的に逆
並列の関係で接続さている。１２１、１２２は絶縁部材
であり、絶縁部材１２１、１２２は、例えば、窒化アル
ミニウム（AlN）、またはアルミナ（Al2O3）等からなる
ものである。１３０は金属製のベース板であり、例えば
Cu等の金属からなるものである。
【００２３】１４２は絶縁部材１２１に活性金属接合法
や直接接合法によって接合された第１の金属板に相当す
る半導体チップ側金属薄板であり、半導体チップ側金属
薄板１４２は例えばCu等からなるものである。１４３は
絶縁部材１２２に後述するエミッタ電極１５１を取り付
けるためのエミッタ電極接合用金属薄板であり、半導体
チップ側金属薄板１４２とは絶縁されている。エミッタ
電極接合用金属薄板１４３は、例えば、絶縁部材１２２
に活性金属接合法や直接接合法によって接合されたCu等
からなるものである。１４５、１４６は、絶縁部材１２
１、１２２に活性金属接合法や直接接合法によって接合
された第２の金属板に相当するベース板側金属薄板であ
り、ベース板側金属薄板１４５、１４６は例えばCu等か
らなるものである。１５１はエミッタ電極である。
や直接接合法によって接合された第１の金属板に相当す
る半導体チップ側金属薄板であり、半導体チップ側金属
薄板１４２は例えばCu等からなるものである。１４３は
絶縁部材１２２に後述するエミッタ電極１５１を取り付
けるためのエミッタ電極接合用金属薄板であり、半導体
チップ側金属薄板１４２とは絶縁されている。エミッタ
電極接合用金属薄板１４３は、例えば、絶縁部材１２２
に活性金属接合法や直接接合法によって接合されたCu等
からなるものである。１４５、１４６は、絶縁部材１２
１、１２２に活性金属接合法や直接接合法によって接合
された第２の金属板に相当するベース板側金属薄板であ
り、ベース板側金属薄板１４５、１４６は例えばCu等か
らなるものである。１５１はエミッタ電極である。
【００２４】１６２はＩＧＢＴチップ１１１と半導体チ
ップ側金属薄板１４２とを接合する接合材、１６３はダ
イオードチップ１１２と半導体チップ側金属薄板１４２
とを接合する接合材、１６４はエミッタ電極１５１とエ
ミッタ電極接合用金属薄板１４３とを接合する接合材、
１６５はベース板１３０とベース板側金属薄板１４５と
を接合する接合材、１６６はベース板１３０とベース板
側金属薄板１４６とを接合する接合材である。接合材１
６２〜１６６として、例えば半田等が用いられる。
ップ側金属薄板１４２とを接合する接合材、１６３はダ
イオードチップ１１２と半導体チップ側金属薄板１４２
とを接合する接合材、１６４はエミッタ電極１５１とエ
ミッタ電極接合用金属薄板１４３とを接合する接合材、
１６５はベース板１３０とベース板側金属薄板１４５と
を接合する接合材、１６６はベース板１３０とベース板
側金属薄板１４６とを接合する接合材である。接合材１
６２〜１６６として、例えば半田等が用いられる。
【００２５】１７１はＩＧＢＴチップ１１１の上面（エ
ミッタ面）とダイオードチップ１１２とを電気的に接続
するためのボンディングされたワイヤ、１７３はダイオ
ードチップ１１２とエミッタ電極１５１とを電気的に接
続するためのワイヤである。ワイヤ１７１、１７３は例
えばAlまたはAu等からなるものである。ＩＧＢＴチップ
１１１の下面（コレクタ面）は、コレクタ電極（図示せ
ず）と電気的に接続し、パワー半導体モジュールのケー
ス（図示せず）の内部に注入されたシリコンゲル等の充
填材（図示せず）がある。
ミッタ面）とダイオードチップ１１２とを電気的に接続
するためのボンディングされたワイヤ、１７３はダイオ
ードチップ１１２とエミッタ電極１５１とを電気的に接
続するためのワイヤである。ワイヤ１７１、１７３は例
えばAlまたはAu等からなるものである。ＩＧＢＴチップ
１１１の下面（コレクタ面）は、コレクタ電極（図示せ
ず）と電気的に接続し、パワー半導体モジュールのケー
ス（図示せず）の内部に注入されたシリコンゲル等の充
填材（図示せず）がある。
【００２６】２０１は接合材１６５の外部に露出したフ
ィレット表面、２０２は接合材１６６の外部に露出した
フィレット表面である。２１１は絶縁部材１２１とベー
ス板側金属薄板１４５の周辺部（例えば、側端面及びそ
の付近）との間に設けられた微小間隙、２１２は絶縁部
材１２２とベース板側金属薄板１４６の周辺部（例え
ば、側端面及びその付近）との間に設けられた微小間隙
である。
ィレット表面、２０２は接合材１６６の外部に露出した
フィレット表面である。２１１は絶縁部材１２１とベー
ス板側金属薄板１４５の周辺部（例えば、側端面及びそ
の付近）との間に設けられた微小間隙、２１２は絶縁部
材１２２とベース板側金属薄板１４６の周辺部（例え
ば、側端面及びその付近）との間に設けられた微小間隙
である。
【００２７】絶縁部材に接合されている部分の金属薄板
の熱膨張や熱収縮は、絶縁部材のそれに束縛されるた
め、絶縁部材に接合されている金属薄板の実質的な線膨
張係数は絶縁部材の線膨張係数に近い値となり、絶縁部
材の線膨張係数とベース板のそれとの差により、絶縁部
材とベース板との間の接合材には熱応力（熱ひずみ）が
発生する。
の熱膨張や熱収縮は、絶縁部材のそれに束縛されるた
め、絶縁部材に接合されている金属薄板の実質的な線膨
張係数は絶縁部材の線膨張係数に近い値となり、絶縁部
材の線膨張係数とベース板のそれとの差により、絶縁部
材とベース板との間の接合材には熱応力（熱ひずみ）が
発生する。
【００２８】パワー半導体モジュールの稼動と停止を繰
り返すことで、従来、熱応力（熱ひずみ）による熱疲労
亀裂は、一般に接合材のフィレット表面から発生してい
る。
り返すことで、従来、熱応力（熱ひずみ）による熱疲労
亀裂は、一般に接合材のフィレット表面から発生してい
る。
【００２９】本実施の形態のパワー半導体モジュール
は、微小間隙２１１、２１２を設けたので、微小間隙２
１１、２１２に位置する箇所のベース板側金属薄板１４
５、１４６は、絶縁部材１２１、１２２に接合されなく
なり、温度変化にともなう膨張及び収縮は絶縁部材１２
１、１２２に束縛されることなく、ベース板側金属薄板
１４５、１４６の線膨張係数で決まる。したがって、フ
ィレット表面２０１、２０２に発生する熱応力（熱ひず
み）を低減することができる。
は、微小間隙２１１、２１２を設けたので、微小間隙２
１１、２１２に位置する箇所のベース板側金属薄板１４
５、１４６は、絶縁部材１２１、１２２に接合されなく
なり、温度変化にともなう膨張及び収縮は絶縁部材１２
１、１２２に束縛されることなく、ベース板側金属薄板
１４５、１４６の線膨張係数で決まる。したがって、フ
ィレット表面２０１、２０２に発生する熱応力（熱ひず
み）を低減することができる。
【００３０】ＩＧＢＴチップ１１１またはダイオードチ
ップ１１２などのパワー半導体チップにおける発熱の放
熱性をよくするためには、絶縁部材１２１、１２２の両
面の金属薄板（半導体チップ側金属薄板１４２、エミッ
タ電極接合用金属薄板１４３、ベース板側金属薄板１４
５、１４６）、及びベース板１３０として、例えば熱伝
導性の良い銅が適している。
ップ１１２などのパワー半導体チップにおける発熱の放
熱性をよくするためには、絶縁部材１２１、１２２の両
面の金属薄板（半導体チップ側金属薄板１４２、エミッ
タ電極接合用金属薄板１４３、ベース板側金属薄板１４
５、１４６）、及びベース板１３０として、例えば熱伝
導性の良い銅が適している。
【００３１】ここで、ベース板側金属薄板１４５、１４
６の材料とベース板１３０の材料とを同一の材料とすれ
ば、上記の絶縁部材１２１に束縛されていない微小間隙
２１１に位置するベース板側金属薄板１４５とベース板
１３０とを接合している接合材１６５の部分に発生する
熱応力（熱ひずみ）、及び、上記の絶縁部材１２２に束
縛されていない微小間隙２１２に位置するベース板側金
属薄板１４６とベース板１３０とを接合している接合材
１６６の部分に発生する熱応力（熱ひずみ）が低減され
ることになる。
６の材料とベース板１３０の材料とを同一の材料とすれ
ば、上記の絶縁部材１２１に束縛されていない微小間隙
２１１に位置するベース板側金属薄板１４５とベース板
１３０とを接合している接合材１６５の部分に発生する
熱応力（熱ひずみ）、及び、上記の絶縁部材１２２に束
縛されていない微小間隙２１２に位置するベース板側金
属薄板１４６とベース板１３０とを接合している接合材
１６６の部分に発生する熱応力（熱ひずみ）が低減され
ることになる。
【００３２】このように、フィレット表面２０１、２０
２に発生する熱応力（熱ひずみ）を低減できるので、熱
疲労による亀裂が発生して、熱抵抗が増加することを防
止できる。また、パワー半導体チップの発熱量はＩＧＢ
Ｔチップ１１１とダイオードチップ１１２とでは発熱量
が異なり、さらに、ＩＧＢＴチップ１１１内、ダイオー
ドチップ１１２内でも発熱量が異なるので、熱応力（熱
ひずみ）の程度はフィレット表面２０１、２０２の位置
によって、当然、異なってくる。
２に発生する熱応力（熱ひずみ）を低減できるので、熱
疲労による亀裂が発生して、熱抵抗が増加することを防
止できる。また、パワー半導体チップの発熱量はＩＧＢ
Ｔチップ１１１とダイオードチップ１１２とでは発熱量
が異なり、さらに、ＩＧＢＴチップ１１１内、ダイオー
ドチップ１１２内でも発熱量が異なるので、熱応力（熱
ひずみ）の程度はフィレット表面２０１、２０２の位置
によって、当然、異なってくる。
【００３３】このため、微小間隙２１１、２１２はベー
ス板側金属薄板１４５、１４６の全周に設けることもあ
れば、熱応力（熱ひずみ）が大きくフィレット表面２０
１、２０２に熱疲労による亀裂が発生し易いと考えられ
る箇所、例えば、接合材１６５、１６６の角部に設けた
り、ベース板側金属薄板１４５、１４６の辺に沿って設
けたりして、ベース板側金属薄板１４５、１４６の周辺
部の一部に設けることもある。
ス板側金属薄板１４５、１４６の全周に設けることもあ
れば、熱応力（熱ひずみ）が大きくフィレット表面２０
１、２０２に熱疲労による亀裂が発生し易いと考えられ
る箇所、例えば、接合材１６５、１６６の角部に設けた
り、ベース板側金属薄板１４５、１４６の辺に沿って設
けたりして、ベース板側金属薄板１４５、１４６の周辺
部の一部に設けることもある。
【００３４】接合材の熱疲労による亀裂は、接合材の角
部から発生しやすいため、この部分の熱応力（熱ひず
み）を低減することが、熱疲労による亀裂が発生して、
熱抵抗が増加することを防止するのに特に有効である。
部から発生しやすいため、この部分の熱応力（熱ひず
み）を低減することが、熱疲労による亀裂が発生して、
熱抵抗が増加することを防止するのに特に有効である。
【００３５】図１では、エミッタ電極１５１側にも微小
間隙２１２を設けているが、絶縁部材１２２には発熱量
が多大であるパワー半導体チップが搭載されていないた
め、微小間隙２１１と異なり微小間隙２１２を設けない
こともあり得る。
間隙２１２を設けているが、絶縁部材１２２には発熱量
が多大であるパワー半導体チップが搭載されていないた
め、微小間隙２１１と異なり微小間隙２１２を設けない
こともあり得る。
【００３６】また、エミッタ電極１５１は絶縁部材１２
２上に、パワー半導体チップは絶縁部材１２１上にある
が、同一の絶縁部材上で構成することもある。また、ワ
イヤ１７３はエミッタ電極接合用金属薄板を介さずに、
エミッタ電極１５１に直接ワイヤボンディングされるこ
ともある。
２上に、パワー半導体チップは絶縁部材１２１上にある
が、同一の絶縁部材上で構成することもある。また、ワ
イヤ１７３はエミッタ電極接合用金属薄板を介さずに、
エミッタ電極１５１に直接ワイヤボンディングされるこ
ともある。
【００３７】これらのことは、図示していないがコレク
タ電極１５２についても同様である。さらに、ベース板
１３０に接して配置されたヒートシンク（図示せず）を
設けたり、ベース板１３０自体に放熱機能を有する構成
にしたりしている。本実施の形態で説示したことは、実
施の形態１に限ったことではなく、全ての実施の形態に
当てはまることである。
タ電極１５２についても同様である。さらに、ベース板
１３０に接して配置されたヒートシンク（図示せず）を
設けたり、ベース板１３０自体に放熱機能を有する構成
にしたりしている。本実施の形態で説示したことは、実
施の形態１に限ったことではなく、全ての実施の形態に
当てはまることである。
【００３８】実施の形態２．図２は実施の形態２による
パワー半導体モジュールを説明するための図であり、具
体的にはパワー半導体チップを搭載している主要部の断
面図である。
パワー半導体モジュールを説明するための図であり、具
体的にはパワー半導体チップを搭載している主要部の断
面図である。
【００３９】図において、図１と同一の符号を付したも
のは、同一またはこれに相当するものであり、１４７は
第２の金属板に相当するベース板側金属薄板、２２１は
ベース板側金属薄板１４７と絶縁部材１２１とが接合し
ていない非接合部である。非接合部２２１においては、
ベース板側金属薄板１４７と絶縁部材１２１とが接触し
ていることもあれば、非接触の場合もある。本実施の形
態では、絶縁部材１２１の周辺部（例えば、側端面及び
その付近）でベース板側金属面１４７と対面する部分と
が接合されない構成としている。
のは、同一またはこれに相当するものであり、１４７は
第２の金属板に相当するベース板側金属薄板、２２１は
ベース板側金属薄板１４７と絶縁部材１２１とが接合し
ていない非接合部である。非接合部２２１においては、
ベース板側金属薄板１４７と絶縁部材１２１とが接触し
ていることもあれば、非接触の場合もある。本実施の形
態では、絶縁部材１２１の周辺部（例えば、側端面及び
その付近）でベース板側金属面１４７と対面する部分と
が接合されない構成としている。
【００４０】なお、実施の形態１の説明で用いた図１で
は、ワイヤ１７１、１７３やエミッタ電極１５１に関連
する構成部材等も図示していたが、本発明の本質的な部
分を説明するには、図２に示すパワー半導体チップを搭
載している部分を示して説明するだけで足りるため、以
下の図においては、ワイヤ１７１、１７３やエミッタ電
極１５１に関連する構成部材などは省略する。
は、ワイヤ１７１、１７３やエミッタ電極１５１に関連
する構成部材等も図示していたが、本発明の本質的な部
分を説明するには、図２に示すパワー半導体チップを搭
載している部分を示して説明するだけで足りるため、以
下の図においては、ワイヤ１７１、１７３やエミッタ電
極１５１に関連する構成部材などは省略する。
【００４１】非接合部２２１を設けるには、例えば、活
性金属接合法では絶縁部材１２１の全面ではなく、非接
合部２２１に相当する部分を除いた絶縁部材１２１の残
りの部分に、ろう材を塗布しておくことによって実現す
ることができる。
性金属接合法では絶縁部材１２１の全面ではなく、非接
合部２２１に相当する部分を除いた絶縁部材１２１の残
りの部分に、ろう材を塗布しておくことによって実現す
ることができる。
【００４２】このように、非接合部２２１を設けること
で、ベース板側金属薄板１４７と絶縁部材１２１とが接
合されていないので、非接合部２２１から端面までのベ
ース板側金属薄板１４７は、絶縁部材１２１から拘束さ
れることはない。これによって、非接合部２２１を設け
たベース板側金属薄板１４５の近傍におけるベース板１
３０との間の接合材１６５に発生する熱応力（熱ひず
み）が低減されるので、実施の形態１と同様に、熱疲労
による亀裂が発生して熱抵抗が増加することを防止でき
る。
で、ベース板側金属薄板１４７と絶縁部材１２１とが接
合されていないので、非接合部２２１から端面までのベ
ース板側金属薄板１４７は、絶縁部材１２１から拘束さ
れることはない。これによって、非接合部２２１を設け
たベース板側金属薄板１４５の近傍におけるベース板１
３０との間の接合材１６５に発生する熱応力（熱ひず
み）が低減されるので、実施の形態１と同様に、熱疲労
による亀裂が発生して熱抵抗が増加することを防止でき
る。
【００４３】なお、図２では、ベース板側金属薄板１４
７は、絶縁部材１２１の端部からはみ出しているが、は
み出さない構造でも、接合材１６５に発生する熱応力
（熱ひずみ）を低減し、熱疲労による亀裂が発生して、
熱抵抗が増加することを防止できる。
７は、絶縁部材１２１の端部からはみ出しているが、は
み出さない構造でも、接合材１６５に発生する熱応力
（熱ひずみ）を低減し、熱疲労による亀裂が発生して、
熱抵抗が増加することを防止できる。
【００４４】また、非接合部２２１において、接合はさ
れていないが接触している場合には、絶縁部材１２１か
らベース板側金属薄板１４７へと熱をより伝達すること
ができるので、熱抵抗を小さくする効果がさらに高ま
る。
れていないが接触している場合には、絶縁部材１２１か
らベース板側金属薄板１４７へと熱をより伝達すること
ができるので、熱抵抗を小さくする効果がさらに高ま
る。
【００４５】非接合部２２１はベース板側金属薄板１４
７の全周に設けることもあれば、熱応力（熱ひずみ）が
大きくフィレット表面２０１に熱疲労による亀裂が発生
し易いと考えられる箇所、例えば、接合材１６５の角部
に設けたり、ベース板側金属薄板１４７の辺に沿って設
けたりして、ベース板側金属薄板１４７の周辺部の一部
に設けることもある。接合材の熱疲労による亀裂は、接
合材の角部から発生しやすいため、この部分の熱応力
（熱ひずみ）を低減することが、熱疲労による亀裂が発
生して、熱抵抗が増加することを防止するのに特に有効
である。
７の全周に設けることもあれば、熱応力（熱ひずみ）が
大きくフィレット表面２０１に熱疲労による亀裂が発生
し易いと考えられる箇所、例えば、接合材１６５の角部
に設けたり、ベース板側金属薄板１４７の辺に沿って設
けたりして、ベース板側金属薄板１４７の周辺部の一部
に設けることもある。接合材の熱疲労による亀裂は、接
合材の角部から発生しやすいため、この部分の熱応力
（熱ひずみ）を低減することが、熱疲労による亀裂が発
生して、熱抵抗が増加することを防止するのに特に有効
である。
【００４６】実施の形態３．図３は実施の形態３のパワ
ー半導体モジュールを説明するための図であり、具体的
にはパワー半導体チップを搭載している主要部の断面図
である。図において、図１と同一の符号を付したものは
同一またはこれに相当するものであり、１４８は第２の
金属板に相当するベース板側金属薄板、２３１、２３２
はベース板側金属薄板１４８のベース板側表面の周辺部
に段差を設けて、ベース板側金属薄板１４８の中央部よ
りも周辺部の厚みを薄くしたベース板側金属薄板１４８
の薄肉部、２３３は接合材１６５の中でも薄肉部２３１
に対応した厚肉部、２３４は接合材１６５の中でも薄肉
部２３２に対応した厚肉部、２０３、２０４は接合材１
６５の外部に露出したフィレット表面である。
ー半導体モジュールを説明するための図であり、具体的
にはパワー半導体チップを搭載している主要部の断面図
である。図において、図１と同一の符号を付したものは
同一またはこれに相当するものであり、１４８は第２の
金属板に相当するベース板側金属薄板、２３１、２３２
はベース板側金属薄板１４８のベース板側表面の周辺部
に段差を設けて、ベース板側金属薄板１４８の中央部よ
りも周辺部の厚みを薄くしたベース板側金属薄板１４８
の薄肉部、２３３は接合材１６５の中でも薄肉部２３１
に対応した厚肉部、２３４は接合材１６５の中でも薄肉
部２３２に対応した厚肉部、２０３、２０４は接合材１
６５の外部に露出したフィレット表面である。
【００４７】例えば、ベース板側金属薄板１４８は約
０.５ｍｍ以下の厚さであるが、薄肉部２３１、２３２
の部分は０．１ｍｍから０．２ｍｍ程度さらに薄く形成
されている。ベース板側金属薄板１４８の外周部に薄肉
部２３１を設けることで、薄肉部２３１に対応してベー
ス板１３０と接合しているはんだ等の接合材１６５は厚
肉部２３３を形成し、厚肉部２３３の外部に露出した部
分がフィレット表面２０３である。ベース板側金属薄板
１４８の外周部に薄肉部２３２を設けることで、薄肉部
２３２に対応してベース板１３０と接合しているはんだ
等の接合材１６５は厚肉部２３４を形成し、厚肉部２３
４の外部に露出した部分がフィレット表面２０４であ
る。
０.５ｍｍ以下の厚さであるが、薄肉部２３１、２３２
の部分は０．１ｍｍから０．２ｍｍ程度さらに薄く形成
されている。ベース板側金属薄板１４８の外周部に薄肉
部２３１を設けることで、薄肉部２３１に対応してベー
ス板１３０と接合しているはんだ等の接合材１６５は厚
肉部２３３を形成し、厚肉部２３３の外部に露出した部
分がフィレット表面２０３である。ベース板側金属薄板
１４８の外周部に薄肉部２３２を設けることで、薄肉部
２３２に対応してベース板１３０と接合しているはんだ
等の接合材１６５は厚肉部２３４を形成し、厚肉部２３
４の外部に露出した部分がフィレット表面２０４であ
る。
【００４８】接合材１６５に発生する熱応力（熱ひず
み）は、接合材１６５の厚さが厚いほど低減するので、
フィレット表面２０３、２０４の高さを高くすることで
小さくなる。薄肉部２３１によって厚肉部２３３を形成
したり、薄肉部２３２によって厚肉部２３４を形成した
りすることで、絶縁部材１２１に接合されたベース板側
金属薄板１４８とベース板１３０との相互の熱変形差に
よる熱応力（熱ひずみ）を緩和するので、熱疲労による
亀裂が発生して熱抵抗が増加することを防止でき、実施
の形態１及び２に対して更にその効果が高めることがで
きる。
み）は、接合材１６５の厚さが厚いほど低減するので、
フィレット表面２０３、２０４の高さを高くすることで
小さくなる。薄肉部２３１によって厚肉部２３３を形成
したり、薄肉部２３２によって厚肉部２３４を形成した
りすることで、絶縁部材１２１に接合されたベース板側
金属薄板１４８とベース板１３０との相互の熱変形差に
よる熱応力（熱ひずみ）を緩和するので、熱疲労による
亀裂が発生して熱抵抗が増加することを防止でき、実施
の形態１及び２に対して更にその効果が高めることがで
きる。
【００４９】薄肉部２３１及び厚肉部２３３、並びに薄
肉部２３２及び厚肉部２３４は、ベース板側金属薄板１
４８の全周に設けることもあれば、熱応力（熱ひずみ）
が大きくフィレット表面２０３、２０４に熱疲労による
亀裂が発生し易いと考えられる箇所、例えば、接合材１
６５の角部に設けたり、ベース板側金属薄板１４８の辺
に沿って設けたりして、ベース板側金属薄板１４８の周
辺部の一部に設けることもある。
肉部２３２及び厚肉部２３４は、ベース板側金属薄板１
４８の全周に設けることもあれば、熱応力（熱ひずみ）
が大きくフィレット表面２０３、２０４に熱疲労による
亀裂が発生し易いと考えられる箇所、例えば、接合材１
６５の角部に設けたり、ベース板側金属薄板１４８の辺
に沿って設けたりして、ベース板側金属薄板１４８の周
辺部の一部に設けることもある。
【００５０】接合材の熱疲労による亀裂は、接合材の角
部から発生しやすいため、この部分の熱応力（熱ひず
み）を低減することが、熱疲労による亀裂が発生して、
熱抵抗が増加することを防止するのに特に有効である。
部から発生しやすいため、この部分の熱応力（熱ひず
み）を低減することが、熱疲労による亀裂が発生して、
熱抵抗が増加することを防止するのに特に有効である。
【００５１】実施の形態４．図４は本発明の実施の形態
４によるパワー半導体モジュールにおけるパワー半導体
チップを搭載している主要部の断面図である。図におい
て、２４０、２４１は第２の金属板に相当するベース板
側金属薄板１４９の周辺部に位置する端面である。端面
２４０は絶縁部材１２１の端面と一致し、端面２４１は
絶縁部材１２１の端面よりも内側に位置している。
４によるパワー半導体モジュールにおけるパワー半導体
チップを搭載している主要部の断面図である。図におい
て、２４０、２４１は第２の金属板に相当するベース板
側金属薄板１４９の周辺部に位置する端面である。端面
２４０は絶縁部材１２１の端面と一致し、端面２４１は
絶縁部材１２１の端面よりも内側に位置している。
【００５２】一般に、パワー半導体モジュールでは、図
４の半導体チップ側金属薄板１４２の上にＩＧＢＴチッ
プ１１１やダイオードチップ１１２等の複数個のパワー
半導体チップが絶縁部材１２１に搭載され、しかも、複
数の絶縁部材１２１が接合材１６５によってベース板１
３０に接合されることが多い。
４の半導体チップ側金属薄板１４２の上にＩＧＢＴチッ
プ１１１やダイオードチップ１１２等の複数個のパワー
半導体チップが絶縁部材１２１に搭載され、しかも、複
数の絶縁部材１２１が接合材１６５によってベース板１
３０に接合されることが多い。
【００５３】パワー半導体モジュールの小型化のために
は、絶縁部材１２１、及びベース板側金属薄板１４９
は、できるだけ小さい方が良いことになる。したがっ
て、絶縁部材１２１に接合されるベース板側金属薄板１
４９の端面が、絶縁部材１２１の端面と一致するか（端
面２４０）、または絶縁部材１２１の端面よりも内側に
あれば（端面２４１）、パワー半導体モジュールの小型
化にとって有利な構成となる。
は、絶縁部材１２１、及びベース板側金属薄板１４９
は、できるだけ小さい方が良いことになる。したがっ
て、絶縁部材１２１に接合されるベース板側金属薄板１
４９の端面が、絶縁部材１２１の端面と一致するか（端
面２４０）、または絶縁部材１２１の端面よりも内側に
あれば（端面２４１）、パワー半導体モジュールの小型
化にとって有利な構成となる。
【００５４】また、絶縁部材１２１の両面に接合されて
いるベース板側金属薄板１４９と半導体チップ側金属薄
板１４２は、一般に、厚さ０.５ｍｍ以下の薄板である
ため、曲がりなどの損傷を受けやすい。このため取り扱
いを慎重に行わねばならない面倒さがある。
いるベース板側金属薄板１４９と半導体チップ側金属薄
板１４２は、一般に、厚さ０.５ｍｍ以下の薄板である
ため、曲がりなどの損傷を受けやすい。このため取り扱
いを慎重に行わねばならない面倒さがある。
【００５５】しかし、図４のような構成では、ベース板
側金属薄板１４９の端面が絶縁部材１２１の端面からは
み出してはいないため、ベース板側金属薄板１４９や半
導体チップ側金属薄板１４２に損傷を与えることなく、
容易に取り扱うことができるという利点がある。
側金属薄板１４９の端面が絶縁部材１２１の端面からは
み出してはいないため、ベース板側金属薄板１４９や半
導体チップ側金属薄板１４２に損傷を与えることなく、
容易に取り扱うことができるという利点がある。
【００５６】
【発明の効果】この発明は、以上に説明したように構成
されているので、以下に示すような効果が得られる。
されているので、以下に示すような効果が得られる。
【００５７】絶縁部材、絶縁部材の一方の面に接合した
第1の金属板に搭載された半導体チップ、及び絶縁部材
の他方の面に接合した第２の金属板を備え、第２の金属
板をベース板に接合材を用いて接合するように構成した
半導体モジュールにおいて、第２の金属板の周辺部に、
第２の金属板と絶縁部材との間に微小間隙を有すること
により、接合材に発生する熱応力（熱ひずみ）を低減で
きるので、熱疲労による亀裂が発生して、熱抵抗が増加
することを防止できる。
第1の金属板に搭載された半導体チップ、及び絶縁部材
の他方の面に接合した第２の金属板を備え、第２の金属
板をベース板に接合材を用いて接合するように構成した
半導体モジュールにおいて、第２の金属板の周辺部に、
第２の金属板と絶縁部材との間に微小間隙を有すること
により、接合材に発生する熱応力（熱ひずみ）を低減で
きるので、熱疲労による亀裂が発生して、熱抵抗が増加
することを防止できる。
【００５８】また、第２の金属板の周辺部に、第２の金
属板と上記絶縁部材との間に非接合部を有することによ
り、接合材に発生する熱応力（熱ひずみ）を低減できる
ので、熱疲労による亀裂が発生して、熱抵抗が増加する
ことを防止できる。
属板と上記絶縁部材との間に非接合部を有することによ
り、接合材に発生する熱応力（熱ひずみ）を低減できる
ので、熱疲労による亀裂が発生して、熱抵抗が増加する
ことを防止できる。
【００５９】また、第２の金属板において、ベース板と
接合する面の周辺部に段差を設けて薄くしたことによ
り、接合材に発生する熱応力（熱ひずみ）を低減できる
ので、熱疲労による亀裂が発生して、熱抵抗が増加する
ことを更に防止できる。
接合する面の周辺部に段差を設けて薄くしたことによ
り、接合材に発生する熱応力（熱ひずみ）を低減できる
ので、熱疲労による亀裂が発生して、熱抵抗が増加する
ことを更に防止できる。
【００６０】さらに、第２の金属板の端面が絶縁部材の
端面と一致するか、または絶縁部材の端面よりも内側と
なるように第２の金属板を設けたことにより、パワー半
導体モジュールの小型化にとって有利で、容易に取り扱
うことができる。
端面と一致するか、または絶縁部材の端面よりも内側と
なるように第２の金属板を設けたことにより、パワー半
導体モジュールの小型化にとって有利で、容易に取り扱
うことができる。
【図１】 実施の形態１のパワー半導体モジュールを説
明するための図である。
明するための図である。
【図２】 実施の形態２のパワー半導体モジュールを説
明するための図である。
明するための図である。
【図３】 実施の形態３のパワー半導体モジュールを説
明するための図である。
明するための図である。
【図４】 実施の形態４のパワー半導体モジュールを説
明するための図である。
明するための図である。
【図５】 従来のパワー半導体モジュールを説明するた
めの図である。
めの図である。
１１１：ＩＧＢＴチップ １１２：ダイオー
ドチップ １２１、１２２：絶縁部材 １３０：ベース板 １４１：ベース板側金属薄板 １４２：半導体チ
ップ側金属薄板 １４３：エミッタ電極接合用金属薄板 １４５〜１４９：ベース板側金属薄板 １５１：エミッタ電極 １５２：コレクタ
電極 １６１〜１６６：接合材 １７１〜１７３：
ワイヤ １８０：ケース １９０：充填材 ２０１〜２０４：フィレット表面 ２１１、２１２：
微小間隙 ２２１：非接合部 ２３１、２３２：
薄肉部 ２３３、２３４：厚肉部 ２４０、２４１：
端面
ドチップ １２１、１２２：絶縁部材 １３０：ベース板 １４１：ベース板側金属薄板 １４２：半導体チ
ップ側金属薄板 １４３：エミッタ電極接合用金属薄板 １４５〜１４９：ベース板側金属薄板 １５１：エミッタ電極 １５２：コレクタ
電極 １６１〜１６６：接合材 １７１〜１７３：
ワイヤ １８０：ケース １９０：充填材 ２０１〜２０４：フィレット表面 ２１１、２１２：
微小間隙 ２２１：非接合部 ２３１、２３２：
薄肉部 ２３３、２３４：厚肉部 ２４０、２４１：
端面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上貝 康己 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 松本 秀雄 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 林 建一 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 絶縁部材、上記絶縁部材の一方の面に接
合した第1の金属板に搭載された半導体チップ、及び上
記絶縁部材の他方の面に接合した第２の金属板を備え、
上記第２の金属板をベース板に接合材を用いて接合する
ように構成した半導体モジュールにおいて、 上記第２の金属板の周辺部に、上記第２の金属板と上記
絶縁部材との間に微小間隙を有することを特徴とする半
導体モジュール。 - 【請求項２】 絶縁部材、上記絶縁部材の一方の面に接
合した第1の金属板に搭載された半導体チップ、及び上
記絶縁部材の他方の面に接合した第２の金属板を備え、
上記第２の金属板をベース板に接合材を用いて接合する
ように構成した半導体モジュールにおいて、 上記第２の金属板の周辺部に、上記第２の金属板と上記
絶縁部材との間に非接合部を有することを特徴とする半
導体モジュール。 - 【請求項３】 第２の金属板において、ベース板と接合
する面の周辺部に段差を設けて薄くしたことを特徴とす
る請求項１、または請求項２のいずれかに記載の半導体
モジュール。 - 【請求項４】 第２の金属板の端面が絶縁部材の端面と
一致するか、または上記絶縁部材の端面よりも内側とな
るように上記第２の金属板を設けたことを特徴とする請
求項１から請求項３のいずれか1項に記載の半導体モジ
ュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24496099A JP4158288B2 (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | 半導体モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24496099A JP4158288B2 (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | 半導体モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001068623A true JP2001068623A (ja) | 2001-03-16 |
| JP4158288B2 JP4158288B2 (ja) | 2008-10-01 |
Family
ID=17126523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24496099A Expired - Fee Related JP4158288B2 (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | 半導体モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4158288B2 (ja) |
Cited By (7)
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| US6984883B2 (en) | 2002-12-12 | 2006-01-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor power module |
| JP2012169319A (ja) * | 2011-02-10 | 2012-09-06 | Showa Denko Kk | 絶縁積層材、絶縁回路基板、パワーモジュール用ベースおよびパワーモジュール |
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| JP2013118299A (ja) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | Mitsubishi Materials Corp | パワーモジュール用基板 |
| CN109599384A (zh) * | 2017-10-02 | 2019-04-09 | 丰田自动车株式会社 | 半导体器件 |
| DE102021105520B4 (de) | 2021-03-08 | 2022-10-27 | Rogers Germany Gmbh | Metall-Keramik-Substrat und Verfahren zur Herstellung eines Metall-Keramik-Substrats |
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| JPH03145748A (ja) * | 1989-10-31 | 1991-06-20 | Narumi China Corp | セラミックス回路基板 |
| JPH07221265A (ja) * | 1994-01-28 | 1995-08-18 | Hitachi Ltd | パワー半導体モジュール |
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| JPH10125821A (ja) * | 1996-08-27 | 1998-05-15 | Dowa Mining Co Ltd | 高信頼性半導体用基板 |
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| JP2000349231A (ja) * | 1999-06-02 | 2000-12-15 | Hitachi Ltd | パワー半導体モジュール |
-
1999
- 1999-08-31 JP JP24496099A patent/JP4158288B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| DE10357789B4 (de) * | 2002-12-12 | 2012-01-26 | Mitsubishi Denki K.K. | Leistungs-Halbleitervorrichtung |
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| CN109599384A (zh) * | 2017-10-02 | 2019-04-09 | 丰田自动车株式会社 | 半导体器件 |
| CN109599384B (zh) * | 2017-10-02 | 2022-11-15 | 株式会社电装 | 半导体器件 |
| DE102021105520B4 (de) | 2021-03-08 | 2022-10-27 | Rogers Germany Gmbh | Metall-Keramik-Substrat und Verfahren zur Herstellung eines Metall-Keramik-Substrats |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4158288B2 (ja) | 2008-10-01 |
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