JP2004165406A - 電力用半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型軽量かつ低コストで、しかも生産性及び耐振動性に優れた電力用半導体装置を得る。
【解決手段】モールド樹脂筐体１は、エポキシ樹脂等の熱硬化性の樹脂から成り、上面１Ｔと底面１Ｂとを有している。モールド樹脂筐体１の非周縁部（この例では略中央部）には、上面１Ｔと底面１Ｂとの間を貫通する貫通孔２が形成されている。電極３Ｎ，３Ｐ，４ａ，４ｂの各一端は、モールド樹脂筐体１の側面から突出している。図３を参照して、モールド樹脂筐体１の底面１Ｂには、放熱板５の底面５Ｂが露出している。放熱板５には、貫通孔２の周囲に開口部６が設けられている。
【選択図】 図１
【解決手段】モールド樹脂筐体１は、エポキシ樹脂等の熱硬化性の樹脂から成り、上面１Ｔと底面１Ｂとを有している。モールド樹脂筐体１の非周縁部（この例では略中央部）には、上面１Ｔと底面１Ｂとの間を貫通する貫通孔２が形成されている。電極３Ｎ，３Ｐ，４ａ，４ｂの各一端は、モールド樹脂筐体１の側面から突出している。図３を参照して、モールド樹脂筐体１の底面１Ｂには、放熱板５の底面５Ｂが露出している。放熱板５には、貫通孔２の周囲に開口部６が設けられている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電力用半導体装置の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電力用半導体装置では、電力用半導体素子が絶縁基板の上面に半田によって接合されており、絶縁基板の底面は、金属ベース板の上面に半田によって接合されている。電力用半導体素子は、配線用のワイヤによって、絶縁基板上の電極に接続されている。金属ベース板は、複数のボルトによって放熱フィンの上面に固定されている。ボルトを挿通するための取り付け穴は、金属ベース板の周縁に沿って複数箇所と、金属ベース板の中央１箇所とに設けられている。金属ベース板の上面上には、金属ベース板の中央１箇所のボルトを避けて、樹脂製のケースが固定されている。電力用半導体素子が接合された絶縁基板は、ケース内に配設されている。ケース内には、絶縁性の確保とワイヤの保護のためにゲルが注入されている。また、ケース内において、ゲル上には、気密性の確保のためにエポキシ樹脂が配設されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２２８４９０号公報（図１，２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の電力用半導体装置によると、ケースは、金属ベース板の中央１箇所のボルトを避けて金属ベース板上に固定されているため、金属ベース板の中央部に無駄なスペースが生じて、装置が大型化するという問題がある。
【０００５】
また、ケースが高価であるため、コストが上昇するという問題もある。
【０００６】
さらに、ゲルの注入及び硬化工程と、エポキシ樹脂の注入及び硬化工程とが必要であるため、生産性が悪いという問題もある。
【０００７】
また、外部から振動が加わるような用途（例えば車載用途）で電力用半導体装置が使用される場合には、ケース及び金属ベース板はほぼ一体として振動するのに対して、ゲルはケース及び金属ベース板よりも遅れて振動するため、ゲルとケース及び金属ベース板との間に相対的な位置変動が生じる。従って、ワイヤがゲルによって引っ張られる結果、電極との接続部分においてワイヤが疲労破壊するという問題もある。
【０００８】
本発明はかかる問題を解決するために成されたものであり、小型軽量かつ低コストで、しかも生産性及び耐振動性に優れた電力用半導体装置を得ることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る半導体装置によれば、電力用半導体装置は、放熱板と、電力用半導体素子と、モールド樹脂筐体と、少なくとも一つの貫通孔とを備えている。放熱板は、互いに対向する第１及び第２主面を有している。電力用半導体素子は、第１主面上に配設されている。モールド樹脂筐体は、第２主面を露出しつつ放熱板及び電力用半導体素子を覆い、第２主面に並ぶ一方主面と、一方主面に対向する他方主面とを有している。少なくとも一つの貫通孔は、モールド樹脂筐体の非周縁領域において、電力用半導体素子及び放熱板を回避しつつ、一方及び他方主面の間を貫通して形成されている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１〜３はそれぞれ、本発明の実施の形態１に係る電力用半導体装置の構造を示す斜視図、上面図、底面図である。モールド樹脂筐体１は、エポキシ樹脂等の熱硬化性の樹脂から成り、上面１Ｔと底面１Ｂとを有している。モールド樹脂筐体１の非周縁部（この例では略中央部）には、上面１Ｔと底面１Ｂとの間を貫通する貫通孔２が形成されている。電極３Ｎ，３Ｐ，４ａ，４ｂの各一端は、モールド樹脂筐体１の側面から突出している。図３を参照して、モールド樹脂筐体１の底面１Ｂには、放熱板５の底面５Ｂが露出している。放熱板５には、貫通孔２の周囲に開口部６が設けられている。
【００１１】
放熱板５は、板厚が３ｍｍ程度の金属板（例えば銅板）である。後述するように、モールド樹脂筐体は放熱フィンに取り付けられる。モールド樹脂筐体が導電性の放熱フィンに取り付けられる場合は、両者の間に、絶縁性の被覆材、又はシリコーン樹脂やゴム等の絶縁材料が配設される。なお、このような被覆材や絶縁材料を配設するのではなく、放熱板５の底面５Ｂに、窒化ホウ素等のフィラーを５０％程度含有する絶縁樹脂層を、２００μｍ程度の膜厚で形成してもよい。さらに、異物の挟み込み等に起因する絶縁樹脂層の破損を防止するために、絶縁樹脂層の底面に、銅箔を１００μｍ程度の膜厚で形成してもよい。
【００１２】
図４は、モールド樹脂筐体１を省略して本実施の形態１に係る電力用半導体装置の構造を示す上面図である。また、図５は、本実施の形態１に係る電力用半導体装置の回路図である。図５を参照して、本実施の形態１に係る電力用半導体装置は、ＩＧＢＴ７ａ，７ｂと、環流ダイオード（フリーホイールダイオード）８ａ，８ｂとを備えている。ＩＧＢＴ７ａ，７ｂの各コレクタ、及び環流ダイオード８ａ，８ｂの各カソードは、いずれも電極３Ｐに接続されている。ＩＧＢＴ７ａ，７ｂの各エミッタ、及び環流ダイオード８ａ，８ｂの各アノードは、いずれも電極３Ｎに接続されている。ＩＧＢＴ７ａ，７ｂの各ゲートは、それぞれ電極４ａ，４ｂに接続されている。
【００１３】
図４を参照して、ＩＧＢＴ７ａ，７ｂ及び環流ダイオード８ａ，８ｂの各チップは、放熱板５の上面５Ｔ上に半田によって接合されている。ここで、ＩＧＢＴ７ａ，７ｂの各コレクタ、及び環流ダイオード８ａ，８ｂの各カソードは、各チップの底面に形成されている。従って、ＩＧＢＴ７ａ，７ｂの各コレクタ、及び環流ダイオード８ａ，８ｂの各カソードは、いずれも放熱板５に電気的に接続されている。また、電極３Ｐの他端は、放熱板５の上面５Ｔ上に半田によって接合されている。その結果、ＩＧＢＴ７ａ，７ｂの各コレクタ、及び環流ダイオード８ａ，８ｂの各カソードは、いずれも放熱板５を介して電極３Ｐに電気的に接続されている。
【００１４】
電極３Ｎ，４ａ，４ｂの各他端と、放熱板５の上面５Ｔとの間には、数ｍｍ程度の隙間が設けられている。ＩＧＢＴ７ａ，７ｂの各エミッタ及び各ゲート、並びに環流ダイオード８ａ，８ｂの各アノードは、各チップの上面上に形成されている。ＩＧＢＴ７ａ，７ｂの各エミッタ、及び環流ダイオード８ａ，８ｂの各アノードは、アルミニウム等から成る配線用のワイヤ９によって、電極３Ｎの他端に接続されている。同様に、ＩＧＢＴ７ａ，７ｂの各ゲートは、ワイヤ９によって、電極４ａ，４ｂの各他端にそれぞれ接続されている。
【００１５】
図６は、図４に示したラインＶＩ−ＶＩに沿った位置に関する断面構造を示す断面図である。モールド樹脂筐体１は、放熱板５の底面５Ｂを露出しつつ、放熱板５、ＩＧＢＴ７ａ、及び環流ダイオード８ｂを覆っている。貫通孔２は、放熱板５、ＩＧＢＴ７ａ、及び環流ダイオード８ｂを回避しつつ形成されている。モールド樹脂筐体１の底面１Ｂと、放熱板５の底面５Ｂとは、同一平面内で並んでいる。
【００１６】
図７，８は、図６に対応させて、本実施の形態１に係る電力用半導体装置を放熱フィン１０に取り付けた構造をそれぞれ示す断面図である。図７を参照して、放熱フィン１０の上面は、シリコーン系の熱伝導グリス（図示しない）を介して、放熱板５の底面５Ｂに接触している。放熱フィン１０の上面には、ネジ穴１１が形成されている。押さえ板１２は、板厚が１ｍｍ程度のＳＫ鋼であり、貫通するネジ穴１３が形成されている。押さえ板１２の底面は、モールド樹脂筐体１の上面１Ｔに接触している。ボルト１４は、ネジ穴１１，１３及び貫通孔２内に挿通されており、モールド樹脂筐体１を間に挟んで、放熱フィン１０と押さえ板１２とを固定している。ボルト１４のヘッド部とモールド樹脂筐体１の上面１Ｔとの間には、バネ座金１５が配設されている。
【００１７】
図８を参照して、放熱フィン１０の上面は、シリコーン系の熱伝導グリス（図示しない）を介して、放熱板５の底面５Ｂに接触している。放熱フィン１０の上面には、ネジ穴１１が形成されている。ボルト１４は、ネジ穴１１及び貫通孔２内に挿通されており、モールド樹脂筐体１と放熱フィン１０とを固定している。ボルト１４のヘッド部とモールド樹脂筐体１の上面１Ｔとの間には、バネ座金１５が配設されている。上記の通り、モールド樹脂筐体１は熱硬化性の樹脂から成る。熱硬化性の樹脂は熱可塑性の樹脂よりもクリープ現象が少ないため、モールド樹脂筐体１の上面１Ｔをボルト１４又はバネ座金１５によって直接押さえ付けることができる。
【００１８】
このように本実施の形態１に係る電力用半導体装置によれば、金属ベース板の中央１箇所のボルトを避けて金属ベース板上にケースを固定する必要がないため、金属ベース板の中央部に無駄なスペースが生じることはない。また、ボルト１４のヘッド部及びバネ座金１５は、放熱板５の上面５Ｔではなく、押さえ板１２の上面又はモールド樹脂筐体１の上面１Ｔを直接押さえ付ける。従って、ボルト１４のヘッド部及びバネ座金１５によって押さえ付けるための領域を放熱板５に設ける必要がないため、放熱板５を不必要に大きくする必要もない。そのため、従来の電力用半導体装置と比較して装置の小型化を図ることができる。
【００１９】
また、高価なケースを用いる必要がないため、従来の電力用半導体装置と比較してコストの低減を図ることができる。
【００２０】
さらに、ゲルの注入及び硬化工程が不要となるため、従来の電力用半導体装置と比較して生産性の向上を図ることができる。
【００２１】
また、外部から振動が加わるような用途（例えば車載用途）で電力用半導体装置が使用される場合であっても、ワイヤがゲルによって引っ張られることに起因するワイヤの疲労破壊を防止できる。そのため、従来の電力用半導体装置と比較して耐振動性の向上を図ることができる。
【００２２】
実施の形態２．
図９は、図６に対応させて、本発明の実施の形態２に係る電力用半導体装置の構造を示す断面図である。モールド樹脂筐体１は、底面１Ｂの中央部が周縁部よりも突き出るように湾曲している。このような湾曲構造は、モールド樹脂筐体１の材質の硬化収縮又は成形収縮の程度を、放熱板５の材質の熱収縮の程度よりも大きく設定することによって実現できる。また、モールド樹脂筐体１の材質の線膨張率が、放熱板５の材質の線膨張率よりも小さいことが望ましい。例えば、放熱板５の主材質が銅である場合、硬化収縮率が０．４％程度で、線膨張率が１５×１０−６／Ｋ程度の材料を用いて、モールド樹脂筐体１を構成すれば良い。一例として、フェノールノボラック系エポキシ材に、結晶シリカと溶融シリカとの混合フィラーを７０％程度の含有率で充填すればよい。結晶シリカと溶融シリカの混合比を変えることにより、モールド樹脂筐体１の線膨張率を調整することができる。
【００２３】
このように本実施の形態２に係る電力用半導体装置によれば、モールド樹脂筐体１は、底面１Ｂの中央部が周縁部よりも突き出るように湾曲している。従って、図７に示したように押さえ板１２及びボルト１４を用いてモールド樹脂筐体１を放熱フィン１０に固定する場合に、放熱板５と放熱フィン１０との密着性を高めることができる。
【００２４】
また、モールド樹脂筐体１の材質の線膨張率が放熱板５の材質の線膨張率よりも小さい場合には、以下の効果を得ることもできる。ＩＧＢＴ７ａ，７ｂ等の発熱に起因してモールド樹脂筐体１及び放熱板５の温度が上昇した場合、モールド樹脂筐体１は、底面１Ｂの中央部が周縁部よりも突き出る方向に湾曲する。これにより、モールド樹脂筐体１の底面１Ｂが放熱フィン１０の上面に押し付けられる方向に力が働くため、放熱板５と放熱フィン１０との密着性を高めることができる。
【００２５】
実施の形態３．
図１０は、図６に対応させて、本発明の実施の形態３に係る電力用半導体装置の構造を示す断面図である。モールド樹脂筐体１は、上面１Ｔの中央部が周縁部よりも突き出るように湾曲している。このような湾曲構造は、モールド樹脂筐体１の材質の硬化収縮又は成形収縮の程度を、放熱板５の材質の熱収縮の程度よりも小さく設定することによって実現できる。例えば、放熱板５の主材質がアルミニウムである場合、線膨張率が２０×１０−６／Ｋ程度の材料を用いてモールド樹脂筐体１を構成すれば良い。
【００２６】
このように本実施の形態３に係る電力用半導体装置によれば、モールド樹脂筐体１は、上面１Ｔの中央部が周縁部よりも突き出るように湾曲している。従って、図８に示したようにボルト１４を用いてモールド樹脂筐体１を放熱フィン１０に固定する場合に、放熱板５と放熱フィン１０との密着性を高めることができる。
【００２７】
実施の形態４．
図１１〜１３は、それぞれ図６，９，１０に対応させて、本発明の実施の形態４に係る電力用半導体装置の構造を示す断面図である。図３に示したように、放熱板５には、貫通孔２の周囲に開口部６が形成されている。図１１〜１３に示すように、モールド樹脂筐体１の上面には、放熱板５の開口部６に対応して窪み部１６が形成されている。応力集中を緩和するために、窪み部１６の断面形状は略Ｕ字形であることが望ましい。
【００２８】
なお、図４に示したように、開口部６の上方にはワイヤ９が配設されていない。そのため、放熱板５の開口部６に対応して窪み部１６を形成したとしても、絶縁性を確保する観点から何ら問題はない。
【００２９】
このように本実施の形態４に係る電力用半導体装置によれば、窪み部１６が形成されている部分において、モールド樹脂筐体１の肉厚が薄くなっている。従って、より小さな締めつけ力によってモールド樹脂筐体１と放熱フィン１０とを密着させることができるため、貫通孔２の径を小さくでき、その結果、装置の小型軽量化を図ることができる。
【００３０】
また、モールド樹脂筐体１の上面１Ｔからボルト１４のヘッド部が飛び出すことを回避又は抑制できるため、図１１〜１３に示した電力用半導体装置の上に制御基板が重ねて配設される場合であっても、電力用半導体装置と制御基板との間の距離を短くでき、全体として装置の小型化を図ることもできる。
【００３１】
実施の形態５．
図１４は、モールド樹脂筐体１を省略して本実施の形態５に係る電力用半導体装置の構造を示す上面図である。また、図１５は、本実施の形態５に係る電力用半導体装置の回路図である。さらに、図１６は、本発明の実施の形態５に係る電力用半導体装置の構造を示す斜視図である。図１５を参照して、本実施の形態５に係る電力用半導体装置は、ＩＧＢＴ２０ａ，２０ｂと、環流ダイオード２１ａ，２１ｂとを備えている。ＩＧＢＴ２０ａのコレクタ、及び環流ダイオード２１ａのカソードは、いずれも電極２２Ｐに接続されている。ＩＧＢＴ２０ｂのエミッタ、及び環流ダイオード２１ｂのアノードは、いずれも電極２２Ｎに接続されている。ＩＧＢＴ２０ａのエミッタ、ＩＧＢＴ２０ｂのコレクタ、環流ダイオード２１ａのアノード、及び環流ダイオード２１ｂのカソードは、いずれも電極２２Ｏに接続されている。ＩＧＢＴ２０ａ，２０ｂの各ゲートは、それぞれ電極２３ａ，２３ｂに接続されている。
【００３２】
図１４を参照して、ＩＧＢＴ２０ａ及び環流ダイオード２１ａの各チップは、放熱板５ａの上面上に半田によって接合されている。また、ＩＧＢＴ２０ｂ及び環流ダイオード２１ｂの各チップは、放熱板５ｂの上面上に半田によって接合されている。
【００３３】
ここで、ＩＧＢＴ２０ａのコレクタ、及び環流ダイオード２１ａのカソードは、各チップの底面に形成されている。従って、ＩＧＢＴ２０ａのコレクタ、及び環流ダイオード２１ａのカソードは、いずれも放熱板５ａに電気的に接続されている。また、電極２２Ｐは、放熱板５ａの上面上に半田によって接合されている。その結果、ＩＧＢＴ２０ａのコレクタ、及び環流ダイオード２１ａのカソードは、いずれも放熱板５ａを介して電極２２Ｐに電気的に接続されている。
【００３４】
また、ＩＧＢＴ２０ｂのコレクタ、及び環流ダイオード２１ｂのカソードは、各チップの底面に形成されている。従って、ＩＧＢＴ２０ｂのコレクタ、及び環流ダイオード２１ｂのカソードは、いずれも放熱板５ｂに電気的に接続されている。また、電極２２Ｏは、放熱板５ｂの上面上に半田によって接合されている。その結果、ＩＧＢＴ２０ｂのコレクタ、及び環流ダイオード２１ｂのカソードは、いずれも放熱板５ｂを介して電極２２Ｏに電気的に接続されている。
【００３５】
電極２３ａ，２２Ｏと放熱板５ａの上面との間、及び電極２２Ｎ，２３ｂと放熱板５ｂの上面との間には、いずれも数ｍｍ程度の隙間が設けられている。ＩＧＢＴ２０ａ，２０ｂの各エミッタ及び各ゲート、並びに環流ダイオード２１ａ，２１ｂの各アノードは、各チップの上面上に形成されている。ＩＧＢＴ２０ａのゲートは、ワイヤ９によって、電極２３ａに接続されている。ＩＧＢＴ２０ａのエミッタ及び環流ダイオード２１ａのアノードは、ワイヤ９によって、電極２２Ｏに接続されている。ＩＧＢＴ２０ｂのゲートは、ワイヤ９によって、電極２３ｂに接続されている。ＩＧＢＴ２０ｂのエミッタ及び環流ダイオード２１ｂのアノードは、ワイヤ９によって、電極２２Ｎに接続されている。
【００３６】
図１４を参照して、放熱板５ａ，５ｂは、開口部６を中心として略対称に配設されている。放熱板５ａ，５ｂが略対称に配設されているため、ボルト１４からの応力が不均一になることを回避できる。また、放熱板５ａと放熱板５ｂとの間には、絶縁性を確保するために隙間２４が設けられている。図１６を参照して、モールド樹脂筐体１の上面１Ｔには、隙間２４に対応して溝状の窪み部３０が形成されている。応力集中を緩和するために、窪み部３０の断面形状は略Ｕ字形であることが望ましい。図１４に示したように、隙間２４の上方にはワイヤ９が配設されていない。そのため、隙間２４に対応させて窪み部３０を形成したとしても、絶縁性を確保する観点から何ら問題はない。
【００３７】
このように本実施の形態５に係る電力用半導体装置によれば、モールド樹脂筐体１の上面１Ｔには、隙間２４に対応して溝状の窪み部３０が形成されている。従って、図９，１０に示した電力用半導体装置において、ボルト１４による押圧によってモールド樹脂筐体１が変形し易くなる。その結果、より小さな締めつけ力によってモールド樹脂筐体１と放熱フィン１０とを密着させることができるため、貫通孔２の径を小さくでき、その結果、装置の小型軽量化を図ることができる。
【００３８】
図１７，１８は、本実施の形態５の変形例を示す上面図及び斜視図である。図１７を参照して、放熱板は４枚の放熱板５１〜５４に分割されている。放熱板５１〜５４は、開口部６を中心として略対称に配設されている。互いに隣接する放熱板５１〜５４同士の間には、隙間２４ａ，２４ｂが形成されている。図１８を参照して、モールド樹脂筐体１の上面１Ｔには、隙間２４ａ，２４ｂに対応して溝状の窪み部３０ａ，３０ｂが形成されている。
【００３９】
図１９は、上記実施の形態１〜５の変形例を示す上面図である。上記実施の形態１〜５では、１つの貫通孔２がモールド樹脂筐体１の略中央部に形成されていたが、図１９に示すように、複数（この例では２つ）の貫通孔２ａ，２ｂがモールド樹脂筐体１の非周縁部に形成されていてもよい。図２０は、モールド樹脂筐体１を省略して図１９に示した電力用半導体装置の構造を示す上面図であり、図２１は、図２０に示した電力用半導体装置の回路図である。図２０，２１に示すように、電力用半導体装置は、ＩＧＢＴ７１〜７６、環流ダイオード８１〜８６、及び電極Ｐ，Ｎ，Ｗ，Ｇ１〜Ｇ６を有している。
【００４０】
【発明の効果】
この発明に係る電力用半導体装置によれば、小型軽量かつ低コストで、しかも生産性及び耐振動性に優れた電力用半導体装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電力用半導体装置の構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る電力用半導体装置の構造を示す上面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る電力用半導体装置の構造を示す底面図である。
【図４】モールド樹脂筐体を省略して本発明の実施の形態１に係る電力用半導体装置の構造を示す上面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る電力用半導体装置の回路図である。
【図６】図４に示したラインＶＩ−ＶＩに沿った位置に関する断面構造を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る電力用半導体装置を放熱フィンに取り付けた構造を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る電力用半導体装置を放熱フィンに取り付けた構造を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る電力用半導体装置の構造を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る電力用半導体装置の構造を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る電力用半導体装置の構造を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係る電力用半導体装置の構造を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に係る電力用半導体装置の構造を示す断面図である。
【図１４】モールド樹脂筐体を省略して本発明の実施の形態５に係る電力用半導体装置の構造を示す上面図である。
【図１５】本発明の実施の形態５に係る電力用半導体装置の回路図である。
【図１６】本発明の実施の形態５に係る電力用半導体装置の構造を示す斜視図である。
【図１７】本発明の実施の形態５の変形例を示す上面図である。
【図１８】本発明の実施の形態５の変形例を示す斜視図である。
【図１９】実施の形態１〜５の変形例を示す上面図である。
【図２０】モールド樹脂筐体を省略して図１９に示した電力用半導体装置の構造を示す上面図である。
【図２１】図２０に示した電力用半導体装置の回路図である。
【符号の説明】
１ モールド樹脂筐体、２ 貫通孔、５，５ａ，５ｂ 放熱板、６ 開口部、７ａ，７ｂ，２０ａ，２０ｂ ＩＧＢＴ、８ａ，８ｂ，２１ａ，２１ｂ 環流ダイオード、１０ 放熱フィン、１２ 押さえ板、１４ ボルト、１６，３０ 窪み部、２４ 隙間。
【発明の属する技術分野】
この発明は、電力用半導体装置の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電力用半導体装置では、電力用半導体素子が絶縁基板の上面に半田によって接合されており、絶縁基板の底面は、金属ベース板の上面に半田によって接合されている。電力用半導体素子は、配線用のワイヤによって、絶縁基板上の電極に接続されている。金属ベース板は、複数のボルトによって放熱フィンの上面に固定されている。ボルトを挿通するための取り付け穴は、金属ベース板の周縁に沿って複数箇所と、金属ベース板の中央１箇所とに設けられている。金属ベース板の上面上には、金属ベース板の中央１箇所のボルトを避けて、樹脂製のケースが固定されている。電力用半導体素子が接合された絶縁基板は、ケース内に配設されている。ケース内には、絶縁性の確保とワイヤの保護のためにゲルが注入されている。また、ケース内において、ゲル上には、気密性の確保のためにエポキシ樹脂が配設されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２２８４９０号公報（図１，２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の電力用半導体装置によると、ケースは、金属ベース板の中央１箇所のボルトを避けて金属ベース板上に固定されているため、金属ベース板の中央部に無駄なスペースが生じて、装置が大型化するという問題がある。
【０００５】
また、ケースが高価であるため、コストが上昇するという問題もある。
【０００６】
さらに、ゲルの注入及び硬化工程と、エポキシ樹脂の注入及び硬化工程とが必要であるため、生産性が悪いという問題もある。
【０００７】
また、外部から振動が加わるような用途（例えば車載用途）で電力用半導体装置が使用される場合には、ケース及び金属ベース板はほぼ一体として振動するのに対して、ゲルはケース及び金属ベース板よりも遅れて振動するため、ゲルとケース及び金属ベース板との間に相対的な位置変動が生じる。従って、ワイヤがゲルによって引っ張られる結果、電極との接続部分においてワイヤが疲労破壊するという問題もある。
【０００８】
本発明はかかる問題を解決するために成されたものであり、小型軽量かつ低コストで、しかも生産性及び耐振動性に優れた電力用半導体装置を得ることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る半導体装置によれば、電力用半導体装置は、放熱板と、電力用半導体素子と、モールド樹脂筐体と、少なくとも一つの貫通孔とを備えている。放熱板は、互いに対向する第１及び第２主面を有している。電力用半導体素子は、第１主面上に配設されている。モールド樹脂筐体は、第２主面を露出しつつ放熱板及び電力用半導体素子を覆い、第２主面に並ぶ一方主面と、一方主面に対向する他方主面とを有している。少なくとも一つの貫通孔は、モールド樹脂筐体の非周縁領域において、電力用半導体素子及び放熱板を回避しつつ、一方及び他方主面の間を貫通して形成されている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１〜３はそれぞれ、本発明の実施の形態１に係る電力用半導体装置の構造を示す斜視図、上面図、底面図である。モールド樹脂筐体１は、エポキシ樹脂等の熱硬化性の樹脂から成り、上面１Ｔと底面１Ｂとを有している。モールド樹脂筐体１の非周縁部（この例では略中央部）には、上面１Ｔと底面１Ｂとの間を貫通する貫通孔２が形成されている。電極３Ｎ，３Ｐ，４ａ，４ｂの各一端は、モールド樹脂筐体１の側面から突出している。図３を参照して、モールド樹脂筐体１の底面１Ｂには、放熱板５の底面５Ｂが露出している。放熱板５には、貫通孔２の周囲に開口部６が設けられている。
【００１１】
放熱板５は、板厚が３ｍｍ程度の金属板（例えば銅板）である。後述するように、モールド樹脂筐体は放熱フィンに取り付けられる。モールド樹脂筐体が導電性の放熱フィンに取り付けられる場合は、両者の間に、絶縁性の被覆材、又はシリコーン樹脂やゴム等の絶縁材料が配設される。なお、このような被覆材や絶縁材料を配設するのではなく、放熱板５の底面５Ｂに、窒化ホウ素等のフィラーを５０％程度含有する絶縁樹脂層を、２００μｍ程度の膜厚で形成してもよい。さらに、異物の挟み込み等に起因する絶縁樹脂層の破損を防止するために、絶縁樹脂層の底面に、銅箔を１００μｍ程度の膜厚で形成してもよい。
【００１２】
図４は、モールド樹脂筐体１を省略して本実施の形態１に係る電力用半導体装置の構造を示す上面図である。また、図５は、本実施の形態１に係る電力用半導体装置の回路図である。図５を参照して、本実施の形態１に係る電力用半導体装置は、ＩＧＢＴ７ａ，７ｂと、環流ダイオード（フリーホイールダイオード）８ａ，８ｂとを備えている。ＩＧＢＴ７ａ，７ｂの各コレクタ、及び環流ダイオード８ａ，８ｂの各カソードは、いずれも電極３Ｐに接続されている。ＩＧＢＴ７ａ，７ｂの各エミッタ、及び環流ダイオード８ａ，８ｂの各アノードは、いずれも電極３Ｎに接続されている。ＩＧＢＴ７ａ，７ｂの各ゲートは、それぞれ電極４ａ，４ｂに接続されている。
【００１３】
図４を参照して、ＩＧＢＴ７ａ，７ｂ及び環流ダイオード８ａ，８ｂの各チップは、放熱板５の上面５Ｔ上に半田によって接合されている。ここで、ＩＧＢＴ７ａ，７ｂの各コレクタ、及び環流ダイオード８ａ，８ｂの各カソードは、各チップの底面に形成されている。従って、ＩＧＢＴ７ａ，７ｂの各コレクタ、及び環流ダイオード８ａ，８ｂの各カソードは、いずれも放熱板５に電気的に接続されている。また、電極３Ｐの他端は、放熱板５の上面５Ｔ上に半田によって接合されている。その結果、ＩＧＢＴ７ａ，７ｂの各コレクタ、及び環流ダイオード８ａ，８ｂの各カソードは、いずれも放熱板５を介して電極３Ｐに電気的に接続されている。
【００１４】
電極３Ｎ，４ａ，４ｂの各他端と、放熱板５の上面５Ｔとの間には、数ｍｍ程度の隙間が設けられている。ＩＧＢＴ７ａ，７ｂの各エミッタ及び各ゲート、並びに環流ダイオード８ａ，８ｂの各アノードは、各チップの上面上に形成されている。ＩＧＢＴ７ａ，７ｂの各エミッタ、及び環流ダイオード８ａ，８ｂの各アノードは、アルミニウム等から成る配線用のワイヤ９によって、電極３Ｎの他端に接続されている。同様に、ＩＧＢＴ７ａ，７ｂの各ゲートは、ワイヤ９によって、電極４ａ，４ｂの各他端にそれぞれ接続されている。
【００１５】
図６は、図４に示したラインＶＩ−ＶＩに沿った位置に関する断面構造を示す断面図である。モールド樹脂筐体１は、放熱板５の底面５Ｂを露出しつつ、放熱板５、ＩＧＢＴ７ａ、及び環流ダイオード８ｂを覆っている。貫通孔２は、放熱板５、ＩＧＢＴ７ａ、及び環流ダイオード８ｂを回避しつつ形成されている。モールド樹脂筐体１の底面１Ｂと、放熱板５の底面５Ｂとは、同一平面内で並んでいる。
【００１６】
図７，８は、図６に対応させて、本実施の形態１に係る電力用半導体装置を放熱フィン１０に取り付けた構造をそれぞれ示す断面図である。図７を参照して、放熱フィン１０の上面は、シリコーン系の熱伝導グリス（図示しない）を介して、放熱板５の底面５Ｂに接触している。放熱フィン１０の上面には、ネジ穴１１が形成されている。押さえ板１２は、板厚が１ｍｍ程度のＳＫ鋼であり、貫通するネジ穴１３が形成されている。押さえ板１２の底面は、モールド樹脂筐体１の上面１Ｔに接触している。ボルト１４は、ネジ穴１１，１３及び貫通孔２内に挿通されており、モールド樹脂筐体１を間に挟んで、放熱フィン１０と押さえ板１２とを固定している。ボルト１４のヘッド部とモールド樹脂筐体１の上面１Ｔとの間には、バネ座金１５が配設されている。
【００１７】
図８を参照して、放熱フィン１０の上面は、シリコーン系の熱伝導グリス（図示しない）を介して、放熱板５の底面５Ｂに接触している。放熱フィン１０の上面には、ネジ穴１１が形成されている。ボルト１４は、ネジ穴１１及び貫通孔２内に挿通されており、モールド樹脂筐体１と放熱フィン１０とを固定している。ボルト１４のヘッド部とモールド樹脂筐体１の上面１Ｔとの間には、バネ座金１５が配設されている。上記の通り、モールド樹脂筐体１は熱硬化性の樹脂から成る。熱硬化性の樹脂は熱可塑性の樹脂よりもクリープ現象が少ないため、モールド樹脂筐体１の上面１Ｔをボルト１４又はバネ座金１５によって直接押さえ付けることができる。
【００１８】
このように本実施の形態１に係る電力用半導体装置によれば、金属ベース板の中央１箇所のボルトを避けて金属ベース板上にケースを固定する必要がないため、金属ベース板の中央部に無駄なスペースが生じることはない。また、ボルト１４のヘッド部及びバネ座金１５は、放熱板５の上面５Ｔではなく、押さえ板１２の上面又はモールド樹脂筐体１の上面１Ｔを直接押さえ付ける。従って、ボルト１４のヘッド部及びバネ座金１５によって押さえ付けるための領域を放熱板５に設ける必要がないため、放熱板５を不必要に大きくする必要もない。そのため、従来の電力用半導体装置と比較して装置の小型化を図ることができる。
【００１９】
また、高価なケースを用いる必要がないため、従来の電力用半導体装置と比較してコストの低減を図ることができる。
【００２０】
さらに、ゲルの注入及び硬化工程が不要となるため、従来の電力用半導体装置と比較して生産性の向上を図ることができる。
【００２１】
また、外部から振動が加わるような用途（例えば車載用途）で電力用半導体装置が使用される場合であっても、ワイヤがゲルによって引っ張られることに起因するワイヤの疲労破壊を防止できる。そのため、従来の電力用半導体装置と比較して耐振動性の向上を図ることができる。
【００２２】
実施の形態２．
図９は、図６に対応させて、本発明の実施の形態２に係る電力用半導体装置の構造を示す断面図である。モールド樹脂筐体１は、底面１Ｂの中央部が周縁部よりも突き出るように湾曲している。このような湾曲構造は、モールド樹脂筐体１の材質の硬化収縮又は成形収縮の程度を、放熱板５の材質の熱収縮の程度よりも大きく設定することによって実現できる。また、モールド樹脂筐体１の材質の線膨張率が、放熱板５の材質の線膨張率よりも小さいことが望ましい。例えば、放熱板５の主材質が銅である場合、硬化収縮率が０．４％程度で、線膨張率が１５×１０−６／Ｋ程度の材料を用いて、モールド樹脂筐体１を構成すれば良い。一例として、フェノールノボラック系エポキシ材に、結晶シリカと溶融シリカとの混合フィラーを７０％程度の含有率で充填すればよい。結晶シリカと溶融シリカの混合比を変えることにより、モールド樹脂筐体１の線膨張率を調整することができる。
【００２３】
このように本実施の形態２に係る電力用半導体装置によれば、モールド樹脂筐体１は、底面１Ｂの中央部が周縁部よりも突き出るように湾曲している。従って、図７に示したように押さえ板１２及びボルト１４を用いてモールド樹脂筐体１を放熱フィン１０に固定する場合に、放熱板５と放熱フィン１０との密着性を高めることができる。
【００２４】
また、モールド樹脂筐体１の材質の線膨張率が放熱板５の材質の線膨張率よりも小さい場合には、以下の効果を得ることもできる。ＩＧＢＴ７ａ，７ｂ等の発熱に起因してモールド樹脂筐体１及び放熱板５の温度が上昇した場合、モールド樹脂筐体１は、底面１Ｂの中央部が周縁部よりも突き出る方向に湾曲する。これにより、モールド樹脂筐体１の底面１Ｂが放熱フィン１０の上面に押し付けられる方向に力が働くため、放熱板５と放熱フィン１０との密着性を高めることができる。
【００２５】
実施の形態３．
図１０は、図６に対応させて、本発明の実施の形態３に係る電力用半導体装置の構造を示す断面図である。モールド樹脂筐体１は、上面１Ｔの中央部が周縁部よりも突き出るように湾曲している。このような湾曲構造は、モールド樹脂筐体１の材質の硬化収縮又は成形収縮の程度を、放熱板５の材質の熱収縮の程度よりも小さく設定することによって実現できる。例えば、放熱板５の主材質がアルミニウムである場合、線膨張率が２０×１０−６／Ｋ程度の材料を用いてモールド樹脂筐体１を構成すれば良い。
【００２６】
このように本実施の形態３に係る電力用半導体装置によれば、モールド樹脂筐体１は、上面１Ｔの中央部が周縁部よりも突き出るように湾曲している。従って、図８に示したようにボルト１４を用いてモールド樹脂筐体１を放熱フィン１０に固定する場合に、放熱板５と放熱フィン１０との密着性を高めることができる。
【００２７】
実施の形態４．
図１１〜１３は、それぞれ図６，９，１０に対応させて、本発明の実施の形態４に係る電力用半導体装置の構造を示す断面図である。図３に示したように、放熱板５には、貫通孔２の周囲に開口部６が形成されている。図１１〜１３に示すように、モールド樹脂筐体１の上面には、放熱板５の開口部６に対応して窪み部１６が形成されている。応力集中を緩和するために、窪み部１６の断面形状は略Ｕ字形であることが望ましい。
【００２８】
なお、図４に示したように、開口部６の上方にはワイヤ９が配設されていない。そのため、放熱板５の開口部６に対応して窪み部１６を形成したとしても、絶縁性を確保する観点から何ら問題はない。
【００２９】
このように本実施の形態４に係る電力用半導体装置によれば、窪み部１６が形成されている部分において、モールド樹脂筐体１の肉厚が薄くなっている。従って、より小さな締めつけ力によってモールド樹脂筐体１と放熱フィン１０とを密着させることができるため、貫通孔２の径を小さくでき、その結果、装置の小型軽量化を図ることができる。
【００３０】
また、モールド樹脂筐体１の上面１Ｔからボルト１４のヘッド部が飛び出すことを回避又は抑制できるため、図１１〜１３に示した電力用半導体装置の上に制御基板が重ねて配設される場合であっても、電力用半導体装置と制御基板との間の距離を短くでき、全体として装置の小型化を図ることもできる。
【００３１】
実施の形態５．
図１４は、モールド樹脂筐体１を省略して本実施の形態５に係る電力用半導体装置の構造を示す上面図である。また、図１５は、本実施の形態５に係る電力用半導体装置の回路図である。さらに、図１６は、本発明の実施の形態５に係る電力用半導体装置の構造を示す斜視図である。図１５を参照して、本実施の形態５に係る電力用半導体装置は、ＩＧＢＴ２０ａ，２０ｂと、環流ダイオード２１ａ，２１ｂとを備えている。ＩＧＢＴ２０ａのコレクタ、及び環流ダイオード２１ａのカソードは、いずれも電極２２Ｐに接続されている。ＩＧＢＴ２０ｂのエミッタ、及び環流ダイオード２１ｂのアノードは、いずれも電極２２Ｎに接続されている。ＩＧＢＴ２０ａのエミッタ、ＩＧＢＴ２０ｂのコレクタ、環流ダイオード２１ａのアノード、及び環流ダイオード２１ｂのカソードは、いずれも電極２２Ｏに接続されている。ＩＧＢＴ２０ａ，２０ｂの各ゲートは、それぞれ電極２３ａ，２３ｂに接続されている。
【００３２】
図１４を参照して、ＩＧＢＴ２０ａ及び環流ダイオード２１ａの各チップは、放熱板５ａの上面上に半田によって接合されている。また、ＩＧＢＴ２０ｂ及び環流ダイオード２１ｂの各チップは、放熱板５ｂの上面上に半田によって接合されている。
【００３３】
ここで、ＩＧＢＴ２０ａのコレクタ、及び環流ダイオード２１ａのカソードは、各チップの底面に形成されている。従って、ＩＧＢＴ２０ａのコレクタ、及び環流ダイオード２１ａのカソードは、いずれも放熱板５ａに電気的に接続されている。また、電極２２Ｐは、放熱板５ａの上面上に半田によって接合されている。その結果、ＩＧＢＴ２０ａのコレクタ、及び環流ダイオード２１ａのカソードは、いずれも放熱板５ａを介して電極２２Ｐに電気的に接続されている。
【００３４】
また、ＩＧＢＴ２０ｂのコレクタ、及び環流ダイオード２１ｂのカソードは、各チップの底面に形成されている。従って、ＩＧＢＴ２０ｂのコレクタ、及び環流ダイオード２１ｂのカソードは、いずれも放熱板５ｂに電気的に接続されている。また、電極２２Ｏは、放熱板５ｂの上面上に半田によって接合されている。その結果、ＩＧＢＴ２０ｂのコレクタ、及び環流ダイオード２１ｂのカソードは、いずれも放熱板５ｂを介して電極２２Ｏに電気的に接続されている。
【００３５】
電極２３ａ，２２Ｏと放熱板５ａの上面との間、及び電極２２Ｎ，２３ｂと放熱板５ｂの上面との間には、いずれも数ｍｍ程度の隙間が設けられている。ＩＧＢＴ２０ａ，２０ｂの各エミッタ及び各ゲート、並びに環流ダイオード２１ａ，２１ｂの各アノードは、各チップの上面上に形成されている。ＩＧＢＴ２０ａのゲートは、ワイヤ９によって、電極２３ａに接続されている。ＩＧＢＴ２０ａのエミッタ及び環流ダイオード２１ａのアノードは、ワイヤ９によって、電極２２Ｏに接続されている。ＩＧＢＴ２０ｂのゲートは、ワイヤ９によって、電極２３ｂに接続されている。ＩＧＢＴ２０ｂのエミッタ及び環流ダイオード２１ｂのアノードは、ワイヤ９によって、電極２２Ｎに接続されている。
【００３６】
図１４を参照して、放熱板５ａ，５ｂは、開口部６を中心として略対称に配設されている。放熱板５ａ，５ｂが略対称に配設されているため、ボルト１４からの応力が不均一になることを回避できる。また、放熱板５ａと放熱板５ｂとの間には、絶縁性を確保するために隙間２４が設けられている。図１６を参照して、モールド樹脂筐体１の上面１Ｔには、隙間２４に対応して溝状の窪み部３０が形成されている。応力集中を緩和するために、窪み部３０の断面形状は略Ｕ字形であることが望ましい。図１４に示したように、隙間２４の上方にはワイヤ９が配設されていない。そのため、隙間２４に対応させて窪み部３０を形成したとしても、絶縁性を確保する観点から何ら問題はない。
【００３７】
このように本実施の形態５に係る電力用半導体装置によれば、モールド樹脂筐体１の上面１Ｔには、隙間２４に対応して溝状の窪み部３０が形成されている。従って、図９，１０に示した電力用半導体装置において、ボルト１４による押圧によってモールド樹脂筐体１が変形し易くなる。その結果、より小さな締めつけ力によってモールド樹脂筐体１と放熱フィン１０とを密着させることができるため、貫通孔２の径を小さくでき、その結果、装置の小型軽量化を図ることができる。
【００３８】
図１７，１８は、本実施の形態５の変形例を示す上面図及び斜視図である。図１７を参照して、放熱板は４枚の放熱板５１〜５４に分割されている。放熱板５１〜５４は、開口部６を中心として略対称に配設されている。互いに隣接する放熱板５１〜５４同士の間には、隙間２４ａ，２４ｂが形成されている。図１８を参照して、モールド樹脂筐体１の上面１Ｔには、隙間２４ａ，２４ｂに対応して溝状の窪み部３０ａ，３０ｂが形成されている。
【００３９】
図１９は、上記実施の形態１〜５の変形例を示す上面図である。上記実施の形態１〜５では、１つの貫通孔２がモールド樹脂筐体１の略中央部に形成されていたが、図１９に示すように、複数（この例では２つ）の貫通孔２ａ，２ｂがモールド樹脂筐体１の非周縁部に形成されていてもよい。図２０は、モールド樹脂筐体１を省略して図１９に示した電力用半導体装置の構造を示す上面図であり、図２１は、図２０に示した電力用半導体装置の回路図である。図２０，２１に示すように、電力用半導体装置は、ＩＧＢＴ７１〜７６、環流ダイオード８１〜８６、及び電極Ｐ，Ｎ，Ｗ，Ｇ１〜Ｇ６を有している。
【００４０】
【発明の効果】
この発明に係る電力用半導体装置によれば、小型軽量かつ低コストで、しかも生産性及び耐振動性に優れた電力用半導体装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電力用半導体装置の構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る電力用半導体装置の構造を示す上面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る電力用半導体装置の構造を示す底面図である。
【図４】モールド樹脂筐体を省略して本発明の実施の形態１に係る電力用半導体装置の構造を示す上面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る電力用半導体装置の回路図である。
【図６】図４に示したラインＶＩ−ＶＩに沿った位置に関する断面構造を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る電力用半導体装置を放熱フィンに取り付けた構造を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る電力用半導体装置を放熱フィンに取り付けた構造を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る電力用半導体装置の構造を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る電力用半導体装置の構造を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る電力用半導体装置の構造を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係る電力用半導体装置の構造を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に係る電力用半導体装置の構造を示す断面図である。
【図１４】モールド樹脂筐体を省略して本発明の実施の形態５に係る電力用半導体装置の構造を示す上面図である。
【図１５】本発明の実施の形態５に係る電力用半導体装置の回路図である。
【図１６】本発明の実施の形態５に係る電力用半導体装置の構造を示す斜視図である。
【図１７】本発明の実施の形態５の変形例を示す上面図である。
【図１８】本発明の実施の形態５の変形例を示す斜視図である。
【図１９】実施の形態１〜５の変形例を示す上面図である。
【図２０】モールド樹脂筐体を省略して図１９に示した電力用半導体装置の構造を示す上面図である。
【図２１】図２０に示した電力用半導体装置の回路図である。
【符号の説明】
１ モールド樹脂筐体、２ 貫通孔、５，５ａ，５ｂ 放熱板、６ 開口部、７ａ，７ｂ，２０ａ，２０ｂ ＩＧＢＴ、８ａ，８ｂ，２１ａ，２１ｂ 環流ダイオード、１０ 放熱フィン、１２ 押さえ板、１４ ボルト、１６，３０ 窪み部、２４ 隙間。
Claims (13)
- 互いに対向する第１及び第２主面を有する放熱板と、
前記第１主面上に配設された電力用半導体素子と、
前記第２主面を露出しつつ前記放熱板及び前記電力用半導体素子を覆い、前記第２主面に並ぶ一方主面と、前記一方主面に対向する他方主面とを有するモールド樹脂筐体と、
前記モールド樹脂筐体の非周縁領域において、前記電力用半導体素子及び前記放熱板を回避しつつ、前記一方及び他方主面の間を貫通して形成された、少なくとも一つの貫通孔と
を備える、電力用半導体装置。 - 前記放熱板には、前記貫通孔の周囲に開口部が形成されている、請求項１に記載の電力用半導体装置。
- 前記他方主面には、前記開口部に対応して窪み部が形成されている、請求項２に記載の電力用半導体装置。
- 前記放熱板は複数であり、
複数の前記放熱板は、前記貫通孔を中心として略対称に配設されている、請求項１〜３のいずれか一つに記載の電力用半導体装置。 - 前記他方主面には、前記放熱板同士の隙間に対応して溝状の窪み部が形成されている、請求項４に記載の電力用半導体装置。
- 前記窪み部は、略Ｕ字形の断面形状を有している、請求項３又は５に記載の電力用半導体装置。
- 前記モールド樹脂筐体は、前記一方主面の中央部が周縁部よりも突き出るように湾曲している、請求項１〜６のいずれか一つに記載の電力用半導体装置。
- 前記モールド樹脂筐体の材質の硬化収縮又は成形収縮の程度は、前記放熱板の材質の熱収縮の程度よりも大きい、請求項１〜７のいずれか一つに記載の電力用半導体装置。
- 前記モールド樹脂筐体の材質の線膨張率は、前記放熱板の材質の線膨張率よりも小さい、請求項８に記載の電力用半導体装置。
- 前記第２主面に接触する放熱フィンと、
前記他方主面に接触する押さえ板と、
前記貫通孔内に挿通され、前記モールド樹脂筐体を間に挟んで前記放熱フィンと前記押さえ板とを固定するボルトと
をさらに備える、請求項１〜９のいずれか一つに記載の電力用半導体装置。 - 前記モールド樹脂筐体は、前記他方主面の中央部が周縁部よりも突き出るように湾曲している、請求項１〜６のいずれか一つに記載の電力用半導体装置。
- 前記モールド樹脂筐体の材質の硬化収縮又は成形収縮の程度は、前記放熱板の材質の熱収縮の程度よりも小さい、請求項１〜６，１１のいずれか一つに記載の電力用半導体装置。
- 前記第２主面に接触する放熱フィンと、
前記貫通孔内に挿通され、前記モールド樹脂筐体と前記放熱フィンとを固定するボルトと
をさらに備える、請求項１〜６，１１，１２のいずれか一つに記載の電力用半導体装置。
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