功率模块、功率用半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

本申请的功率模块包括：具有热传导性的板状的散热器；至少热连接到散热器的一个面的半导体元件；一个面热连接到散热器的另一个面的板状的高散热绝缘粘接片材；一个面热连接到高散热绝缘粘接片材的另一个面的金属板；以及在使金属板的另一个面露出的状态下密封半导体元件、散热器、高散热绝缘粘接片材、金属板的密封树脂构件，高散热绝缘粘接片材是将树脂浸渍于陶瓷颗粒具有空隙并且整体烧结的多孔陶瓷烧结体后得到的复合体。烧结体后得到的复合体。烧结体后得到的复合体。

【技术实现步骤摘要】
功率模块、功率用半导体装置及其制造方法


[0001]本申请涉及功率模块、功率用半导体装置及它们的制造方法。

技术介绍

[0002]主要用于功率转换的功率模块是半导体元件通过接合材料接合到具有热传导性的散热器等上，半导体元件和散热器用树脂构件密封。功率模块近年来正在推进大容量化和小型化，需要小型、冷却效率好且可靠性高的功率模块。为了在不使半导体元件的尺寸大型化的情况下实现功率模块的大容量化，会使大电流流过半导体元件，因此需要使半导体元件产生的热量有效地向外部扩散。因此，力图降低设置在半导体元件和散热器等冷却器之间的散热构件、绝缘构件以及连接构件的热阻。
[0003]若比较散热构件、绝缘构件以及接合构件的热阻，则由于散热构件和接合构件是主要起到使电流流过的作用的构件，所以一般热阻较小。另一方面，在具有冷却器的功率模块中，绝缘构件具有使冷却器和半导体元件之间绝缘和分离的作用。因此，绝缘构件的热阻具有变高的趋势。公开了一种用于实现绝缘构件低热阻化的构件(例如，参照专利文献1)。
[0004]公开的绝缘构件的结构是氮化物基陶瓷树脂复合体的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率模块，其特征在于，包括：具有热传导性的板状的散热器；至少热连接到所述散热器的一个面的半导体元件；一个面热连接到所述散热器的另一个面的板状的高散热绝缘粘接片材；一个面热连接到所述高散热绝缘粘接片材的另一个面的金属板；以及在使所述金属板的另一个面露出的状态下密封所述半导体元件、所述散热器、所述高散热绝缘粘接片材和所述金属板的密封树脂构件，所述高散热绝缘粘接片材是将树脂浸渍于陶瓷颗粒具有空隙并且整体烧结的多孔陶瓷烧结体后得到的复合体。2.如权利要求1所述的功率模块，其特征在于，从垂直于所述金属板的一个面的方向观察时，所述高散热绝缘粘接片材的外周部分设置在所述金属板的外周部分的内侧。3.如权利要求1或2所述的功率模块，其特征在于，所述高散热绝缘粘接片材和所述散热器抵接，并且所述高散热绝缘粘接片材和所述金属板抵接。4.如权利要求1至3中任一项所述的功率模块，其特征在于，从垂直于所述散热器的一个面的方向观察时，在所述散热器的与所述高散热绝缘粘接片材相接的面的外周部分形成有至少一个台阶，该台阶从所述外周部分向所述散热器的内侧部分缩进。5.如权利要求1至4中任一项所述的功率模块，其特征在于，所述半导体元件由具有宽带隙的半导体材料形成。6.如权利要求1至5中任一项所述的功率模块，其特征在于，包括：追加的所述散热器，该追加的所述散热器具有热传导性并且呈板状，热连接到所述半导体元件的与所述散热器相反一侧的面；追加的所述高散热绝缘粘接片材，该追加的所述高散热绝缘粘接片材具有热传导性且呈板状，热连接到追加的所述散热器的与所述半导体元件相反一侧的面；以及追加的所述金属板，该追加的所述金属板热连接到追加的所述高散热绝缘粘接片材的与追加的所述散热器相反一侧的面，所述密封树脂构件在使追加的所述金属板的与追加的所述高散热绝缘粘接片材相反一侧的面露出的状态下，对追加的所述散热器、追加的所述高散热绝缘粘接片材和追加的所述金属板进行密封。7.一种功率用半导体装置，其特征在于，包括：如权利要求1至6中任一项所述的功率模块；以及冷却器，该冷却器经由金属接合体热连接到从所述密封树脂构件露出的所述金属板的面。8.一种功率模块的制造方法，其特征在于，包括：构件准备工序，该构件准备工序准备具有热传导性的板状的散热器、至少热连接到所述散热器的一个面...

【专利技术属性】
技术研发人员：山根朋久，山本圭，原田耕三，田屋昌树，田中阳，多田和弘，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：