半导体模块制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种在利用了销接合的半导体模块中能够提高冷却能力的半导体模块。具备：半导体元件(1)；销(10)，电连接且热连接到半导体元件(1)的上表面；销布线基板(5)，在销布线用绝缘基板(5a)的背面具备第一金属箔(5b)，在销布线用绝缘基板(5a)的正面具备第二金属箔(5c)，并且第一金属箔(5b)与销(10)接合；第一DCB基板(2)，在第一陶瓷绝缘基板(2a)的正面具备第三金属箔(2b)，在第一陶瓷绝缘基板(2a)的背面具备第四金属箔(2c)，并且，第三金属箔(2b)接合到半导体元件(1)的下表面；第一冷却器(6)，与第四金属箔(2c)热连接；以及第二冷却器(7)，与第二金属箔(5c)热连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在利用了销接合的半导体模块中提高了冷却能力的半导体模块。
技术介绍
作为与提高了冷却能力的半导体模块相关的文献，已知有以下专利文献1、专利文献2的半导体模块。在专利文献1中，公开了这样的结构，即，在两面配置有金属箔而成的绝缘基板之间具备半导体芯片和金属板，使各绝缘基板的外侧与冷却器接合。在专利文献2中，公开了这样的结构，即，在两面配置有金属箔的绝缘基板之间具备半导体芯片和引线电极，在各绝缘基板的外侧配置铜基底，进一步在各铜基底(散热板)的外侧配置了散热器(冷却器)。另外，作为公开了利用销接合的半导体模块的文献，已知有专利文献3。在专利文献3中，公开了通过插入销使半导体芯片与印刷基板连接的结构。现有技术文献专利文献专利文献1：WO2009/125779号公报专利文献2：日本特开2007-251076号公报专利文献3：WO2011/083737号公报
技术实现思路
技术问题在专利文献1的专利技术中，存在这样的问题，即，在向半导体元件通电时，被引线键合的引线与电极之间受到热应力并且由于长时间反复进行的接通断开而导致引线容易从电极剥离。专利文献2的专利技术虽然用引线电极来代替相当于专利文献1的引线的部件，但同样可能发生剥离现象。在专利文献3中公开了作为抑制上述剥离现象的对策而想出的销接合结构的半导体模块。但是，在该半导体模块中，半导体元件的冷却面仅是单面，存在冷却能力低、难以进行大电力化的问题。因此，本专利技术的目的在于提供一种在利用了销接合的半导体模块中使冷却能力提高的半导体模块。技术方案为了实现上述目的，本专利技术的半导体模块的特征在于，具备：半导体元件；销，电连接且热连接到上述半导体元件的上表面；销布线基板，具有销布线用绝缘基板、配置在上述销布线用绝缘基板的背面的第一金属箔以及配置在上述销布线用绝缘基板的正面的第二金属箔，并且上述第一金属箔与所述销接合；第一DCB基板，具备第一陶瓷绝缘基板、配置在上述第一陶瓷绝缘基板的正面的第三金属箔以及配置在上述第一陶瓷绝缘基板的背面的第四金属箔，上述第三金属箔接合到上述半导体元件的下表面；第一冷却器，与上述第四金属箔热连接；以及第二冷却器，与上述第二金属箔热连接。优选在本专利技术的半导体模块的一实施方式中，具备第二DCB基板，上述第二DCB基板具备第二陶瓷绝缘基板、配置在上述第二陶瓷绝缘基板的背面的第五金属箔以及配置在上述第二陶瓷绝缘基板的正面的第六金属箔，在上述第二金属箔与上述第二冷却器之间配置第二DCB基板来进行热连接。在本专利技术的半导体模块的另一实施方式中，优选在上述第二金属箔与上述第二冷却器之间配置散热器来进行热连接。在本专利技术的上述实施方式的半导体模块中，可以具备多个由上述半导体元件和上述销所成的组。在本专利技术的上述实施方式的半导体模块中，上述半导体元件的输入端子和输出端子能够从上述第一冷却器与上述第二冷却器之间导出至外部。在本专利技术的半导体模块的另一实施方式中，其特征在于，将多个以上述半导体模块为一个单位的半导体模块单元沿横向排成一列，使未露出所述半导体元件的输入端子和输出端子的侧面相对置。在本专利技术的上述半导体模块中，优选上述第一冷却器和第二冷却器分别以覆盖所述半导体模块单元的整个列的方式成为一体。优选在本专利技术的半导体模块中，除了上述半导体模块的热连接到上述第一冷却器和上述第一冷却器的面以及上述半导体模块的热连接到上述第二冷却器和上述第二冷却器的面以外，被密封树脂密封。有益效果根据本专利技术，由于通过销而与半导体元件表面电连接的销布线基板还与半导体元件热连接，因此能够作为使导热面积扩大的散热器发挥功能，并且能够使大量热从半导体模块的上表面导出。通过使用两个冷却器并且从上表面和下表面对半导体模块进行冷却，从而能够提供提高冷却能力且大输出的半导体模块。附图说明图1是本专利技术的第一实施方式的半导体模块的截面示意图。图2是在本专利技术的第一实施方式的半导体模块中具备两个以上半导体元件的半导体模块的截面示意图。图3是本专利技术的第二实施方式的半导体模块的截面示意图。图4本专利技术的第三实施方式的半导体模块的立体图。符号说明1：半导体元件2：第一DCB基板2a：第一陶瓷绝缘基板2b：第三金属箔2c：第四金属箔3a：焊料3b：焊料3c：焊料3d：焊料3e：焊料4：第二DCB基板4a：第二陶瓷绝缘基板4b：第五金属箔4c：第六金属箔5：销布线基板5a：销布线用绝缘基板5b：第一金属箔(电路层)5c：第二金属箔6：第一冷却器6a：制冷剂通路6b：制冷剂入口6c：制冷剂出口7：第二冷却器7a：制冷剂通路7b：制冷剂入口7c：制冷剂出口8a：端子8a1：端子8b：端子8c：端子9：密封树脂10：销11：散热器100：半导体模块101：半导体模块102：半导体模块103：半导体模块具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的半导体模块的实施方式进行说明。对于相同的构成要素标注相同的符号，并省略重复的说明。需要说明的是，本专利技术不受下述实施方式限定，在不改变其主旨的范围内可以进行适当变形而实施。(本专利技术的第一实施方式)首先，对本专利技术的第一实施方式进行说明。在图1示出了本专利技术的第一实施方式的半导体模块100的截面示意图。半导体模块100具备：半导体元件1、第一DCB基板2、第一陶瓷绝缘基板2a、第三金属箔2b、第四金属箔2c、焊料3a、焊料3b、焊料3c、焊料3d、焊料3e、第二DCB基板4、第二陶瓷绝缘基板4a、第五金属箔4b、第六金属箔4c、销布线基板5、销布线用绝缘基板5a、第一金属箔(电路层)5b、第二金属箔5c、第一冷却器6、制冷剂通路6a、第二冷却器7、制冷剂通路7a、端子8a、端子8b、端子8c、密封树脂9、销10。半导体元件1没有特别限定，例如，可以是IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor：绝缘栅双极型晶体管)、功率MOSFET(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)和/或FWD(FreeWhee本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体模块，其特征在于，具备：半导体元件；销，电连接且热连接到所述半导体元件的上表面；销布线基板，具备销布线用绝缘基板、配置在所述销布线用绝缘基板的背面的第一金属箔以及配置在所述销布线用绝缘基板的正面的第二金属箔，并且所述第一金属箔与所述销接合；第一DCB基板，具备第一陶瓷绝缘基板、配置在所述第一陶瓷绝缘基板的正面的第三金属箔以及配置在所述第一陶瓷绝缘基板的背面的第四金属箔，所述第三金属箔接合到所述半导体元件的下表面；第一冷却器，与所述第四金属箔热连接；以及第二冷却器，与所述第二金属箔热连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.29 JP 2013-2244241.一种半导体模块，其特征在于，具备：
半导体元件；
销，电连接且热连接到所述半导体元件的上表面；
销布线基板，具备销布线用绝缘基板、配置在所述销布线用绝缘基板的
背面的第一金属箔以及配置在所述销布线用绝缘基板的正面的第二金属箔，
并且所述第一金属箔与所述销接合；
第一DCB基板，具备第一陶瓷绝缘基板、配置在所述第一陶瓷绝缘基板
的正面的第三金属箔以及配置在所述第一陶瓷绝缘基板的背面的第四金属箔
，所述第三金属箔接合到所述半导体元件的下表面；
第一冷却器，与所述第四金属箔热连接；以及
第二冷却器，与所述第二金属箔热连接。
2.根据权利要求1所述的半导体模块，其特征在于，具备第二DCB基
板，所述第二DCB基板具备第二陶瓷绝缘基板、配置在所述第二陶瓷绝缘基
板的背面的第五金属箔以及配置在所述第二陶瓷绝缘基板的正面的第六金属
箔，
在所述第二金属箔与所述第二冷却器之间配置第二DCB基板来进行热

【专利技术属性】
技术研发人员：山田教文，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP