功率半导体芯片(10a、20b)、以及消耗电力比功率半导体芯片(10a)低的低电力部(90c)，设置于具有导电性的散热器(60)的规定面(61)侧。第1板状绝缘部件(30ab)在功率半导体芯片(10a、20b)和散热器(60)之间延伸。第2板状绝缘部件(30c)在低电力部(90c)和散热器(60)之间延伸。第2板状绝缘部件(30c)中的面向低电力部(90c)的部分(33c)，比第1板状绝缘部件(30ab)中的面向功率半导体芯片(10a、20b)的部分(33ab)厚。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】功率半导体芯片(10a、20b)、以及消耗电力比功率半导体芯片(10a)低的低电力部(90c)，设置于具有导电性的散热器(60)的规定面(61)侧。第1板状绝缘部件(30ab)在功率半导体芯片(10a、20b)和散热器(60)之间延伸。第2板状绝缘部件(30c)在低电力部(90c)和散热器(60)之间延伸。第2板状绝缘部件(30c)中的面向低电力部(90c)的部分(33c)，比第1板状绝缘部件(30ab)中的面向功率半导体芯片(10a、20b)的部分(33ab)厚。【专利说明】半导体模块
本专利技术涉及半导体模块。
技术介绍
在现有的功率半导体模块中，层叠有功率半导体芯片、绝缘基板以及散热器。具体 而言，绝缘基板由在两个主面具有金属层的板状绝缘部件构成，在一个金属层接合有功率 半导体芯片，在另一个金属层接合有散热器。所述一个金属层形成为规定图案，该规定图案 除了与功率半导体芯片接合的部分以外，还具有提供配线的部分。
技术实现思路
所述散热器例如由铜等金属构成。因此，散热器经由板状绝缘部件与功率半导体 芯片形成容性的电耦合，并且，经由板状绝缘部件还与所述配线（如上所述，由板状绝缘部 件上的一个金属层提供）形成容性的电耦合。因此，功率半导体芯片和配线经由板状绝缘 部件以及散热器形成为容性耦合。 这种容性耦合，例如有时成为将与功率半导体芯片的通断相伴的噪声向配线传递 的路径。如果传递至配线的噪声从该配线施加至功率半导体芯片，则有可能引起功率半导 体模块的误动作。 如果加厚板状绝缘部件，则能够降低功率半导体芯片和配线之间的所述容性耦 合。即，能够提高功率半导体芯片和配线之间的绝缘性。然而，如果加厚板状绝缘部件，则 热阻增加，因此，导致功率半导体芯片的散热性下降。 此外，经由板状绝缘部件以及散热器产生的容性耦合有时也在多个功率半导体芯 片之间形成，在该情况下，也会产生与上述情况相同的问题。 鉴于这一点，本专利技术的目的在于，提供能够确保绝缘性和散热性双方的技术。 本专利技术的一个方式所涉及的半导体模块包含：散热器，其具有导电性；功率半导 体芯片，其设置于所述散热器的规定面侧；低电力部，其设置于所述散热器的所述规定面 侦h消耗电力比所述功率半导体芯片低；第1板状绝缘部件，其在所述功率半导体芯片和所 述散热器之间延伸；以及第2板状绝缘部件，其在所述低电力部和所述散热器之间延伸。所 述第2板状绝缘部件中的面向所述低电力部的部分，比所述第1板状绝缘部件中的面向所 述功率半导体芯片的部分厚。 专利技术的效果 根据所述一个方式，通过第1板状绝缘部件，能够降低功率半导体芯片下的热阻， 能够确保散热性。与此同时，通过第2板状绝缘部件，能够降低经由第1、第2板状绝缘部件 以及散热器产生的功率半导体芯片和低电力部之间的容性耦合，能够确保功率半导体芯片 和低电力部之间的绝缘性。 通过以下的详细说明和附图，使本专利技术的目的、特征、方案以及优点变得更加明 确。 【专利附图】【附图说明】 图1是例示实施方式1所涉及的半导体模块的剖面图。 图2是例示实施方式1所涉及的半导体模块的俯视图。 图3是例示实施方式2所涉及的半导体模块的剖面图。 图4是例示实施方式2的变形例所涉及的半导体模块的剖面图。 图5是例示实施方式1的变形例所涉及的半导体模块的剖面图。 图6是例示实施方式3所涉及的半导体模块的剖面图。 图7是例示实施方式4所涉及的半导体模块的剖面图。 图8是例示实施方式5所涉及的半导体模块的剖面图。 图9是例示实施方式6所涉及的半导体模块的剖面图。 图10是例示实施方式7所涉及的半导体模块的剖面图。 图11是例示实施方式8所涉及的半导体模块的剖面图。 【具体实施方式】 〈实施方式1> 图1中例示实施方式1所涉及的功率半导体模块（以下，也称作半导体模块）1 的剖面图。根据图1的例子，半导体模块1包含功率半导体芯片（以下，也称作半导体芯 片）10a、20b、板状绝缘部件30ab、30c、金属层40 &13、50&13、40(3、50(3、散热器60、接合部件 72&、7213、74&13、74(3、连接部件82、84、86。 功率半导体芯片10a具有互为正反面关系（换言之，隔着芯片内部相对）的芯片 主面11、12,功率半导体芯片20b也同样具有芯片主面21、22。与图1的图示相应地，将芯片 主面11、21也称作芯片上表面（或者上表面）11、21，将芯片主面12、22也称作芯片下表面 (或者下表面）12、22。半导体芯片10a、20b的材料例如为硅（Si)，但是，半导体芯片10a、 20b的一方或双方也可以由其它材料，例如由碳化硅（SiC)、氮化镓（GaN)等所谓的宽带隙 材料构成。 在半导体芯片 10a、20b 中制作有例如 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)、M0SFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、二极管等 功率半导体元件。半导体芯片l〇a、20b可以是相同种类的元件，也可以是不同种类的元件。 在为IGBT的情况下，例如，在芯片上表面11设置IGBT的发射极电极以及栅极电极，在芯片 下表面12设置IGBT的集电极电极。 芯片上表面11、21的规定的电极通过连接部件82而相互连接。虽然连接部件82 在图1的例子中是接合线，但是也可以使用导电性的板材等。芯片下表面12、22通过焊料 等接合部件72a、72b，而与在板状绝缘部件30ab上设置的金属层40ab接合。 板状绝缘部件30ab具有互为正反面关系的主面31ab、32ab。与图1的图示相应地， 将主面31ab也称作上表面31ab,将主面32ab也称作下表面32ab。此处，例示主面31ab、 32ab为平坦面、且平行的情况，在该情况下，板状绝缘部件30ab的厚度在部件整体的范围 内是均匀的。板状绝缘部件30ab例如由填充有填料的环氧树脂、陶瓷等绝缘性材料构成。 在板状绝缘部件30ab的上表面31ab接合有金属层40ab，在板状绝缘部件30ab的 下表面32ab接合有金属层50ab。金属层40ab、50ab例如由铜等构成。金属层40ab、50ab 作为通过焊料等接合部件72a、72b、74ab实现接合的基底起作用。另外，在图1的例子中， 金属层40ab还作为将芯片下表面12、22的电极彼此连接的配线起作用。只要能够实现这 些功能，也可以采用金属以外的材料。 此外，有时还将板状绝缘部件30ab和金属层40ab、50ab的层叠体称作绝缘基板。 板状绝缘部件30c具有互为正反面关系的主面31c、32c。与图1的图示相应地， 将主面31c也称作上表面31c,将主面32c也称作下表面32c。此处，例示主面31c、32c为 平坦面、且平行的情况，在该情况下，板状绝缘部件30c的厚度在部件整体的范围内是均匀 的。板状绝缘部件30c例如由与板状绝缘部件30ab相同的材料构成。 在板状绝缘部件3本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体模块(1、1D、1E、1H)，其具备：散热器(60)，其具有导电性；功率半导体芯片(10a、20b)，其设置于所述散热器(60)的规定面(61)侧；低电力部(90c)，其设置于所述散热器(60)的所述规定面(61)侧，消耗电力比所述功率半导体芯片(10a、20b)低；第1板状绝缘部件(30ab、30a、35ab)，其在所述功率半导体芯片(10a、20b)和所述散热器(60)之间延伸；以及第2板状绝缘部件(30c)，其在所述低电力部(90c)和所述散热器(60)之间延伸，所述第2板状绝缘部件(30c)中的面向所述低电力部(90c)的部分(33c)，比所述第1板状绝缘部件(30ab、30a、35ab)中的面向所述功率半导体芯片(10a、20b)的部分(33ab、33a)厚。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：羽鸟宪司，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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