半导体模块制造技术

本发明专利技术提供一种半导体模块，抑制电气不良的发生。在第一绝缘片(23)与第二功率端子(25)之间，设置有与端子层叠部的层叠方向正交的平面方向的导热率比层叠方向的导热率高的热各向异性片(24)。由此，在通过激光焊接将连结部件(40)接合于第二功率端子(25)的正面时，能够抑制由激光产生的热向第一绝缘片(23)传导。因此，能够抑制第一绝缘片(23)产生损伤，维持第一功率端子(22)与第二功率端子(25)之间的绝缘性。缘性。缘性。

【技术实现步骤摘要】
半导体模块


[0001]本专利技术涉及一种半导体模块。

技术介绍

[0002]半导体装置具有半导体模块和电容器。半导体模块与电容器电连接。半导体模块包含功率器件，例如具有电力变换功能。功率器件例如是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)。在这样的半导体装置中，半导体模块的P端子和N端子与电容器的P端子和N端子通过汇流条而连接。另外，在P端子和N端子之间设置绝缘纸，维持P端子和N端子之间的绝缘性。P端子、N端子、汇流条的连接通过激光焊接来进行(例如，参照专利文献1)。
[0003]另外，在通过激光焊接将P端子、N端子、汇流条之间分别接合时，有时焊接部因激光的热而过度地熔化。为了防止该情况，在焊接部位的附近按压导热探针。导热探针吸取焊接时产生的热，抑制焊接部的过度的温度上升，防止熔化(例如，参照专利文献2)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2021
‑
106235号公报
[0007]专利文献2：日本特开2009
‑
190067号公报

技术实现思路

[0008]技术问题
[0009]然而，如上所述，半导体模块在P端子和N端子之间设置有绝缘纸。如果通过激光焊接将汇流条接合于如此在之间夹着绝缘纸的P端子和N端子，则绝缘纸有可能因激光产生的热而受到损伤。如果绝缘纸受到损伤，则变得无法维持P端子和N端子之间的绝缘状态。因此，有可能发生电气不良，导致半导体模块以及包含半导体模块的半导体装置的可靠性降低。
[0010]本专利技术是鉴于这一点而完成的，其目的在于提供一种抑制了电气不良的发生的半导体模块。
[0011]技术方案
[0012]根据本专利技术的一个观点，提供一种半导体模块，其具有依次层叠有第一端子、绝缘部件和第二端子的端子层叠部，在所述绝缘部件与所述第二端子之间设置有热各向异性部件，所述热各向异性部件的与所述端子层叠部的层叠方向正交的平面方向的导热率比所述层叠方向的导热率高。
[0013]技术效果
[0014]根据公开的技术，抑制电气不良的发生而防止可靠性降低。
附图说明
[0015]图1是第一实施方式的半导体装置。
[0016]图2是第一实施方式的半导体模块。
[0017]图3是第一实施方式的半导体模块的端子层叠部的俯视图。
[0018]图4是第一实施方式的半导体装置的半导体模块的等效电路。
[0019]图5是第一实施方式的电容器。
[0020]图6是示出第一实施方式的半导体装置所包含的连接机构的剖视图。
[0021]图7是用于说明第一实施方式的半导体装置的连接方法的剖视图(其一)。
[0022]图8是用于说明第一实施方式的半导体装置的连接方法的剖视图(其二)。
[0023]图9是表示与第一实施方式的半导体模块所包含的热各向异性片的厚度对应的导热率和绝缘片的瞬时最高温度的图表。
[0024]图10是表示与第一实施方式的半导体模块所包含的热各向异性片的厚度对应的导热率和热各向异性片的瞬时最高温度的图表。
[0025]图11是示出第一实施方式的半导体装置的由激光焊接产生的热的解析的图。
[0026]图12是第二实施方式的半导体模块的连接部的剖视图。
[0027]符号说明
[0028]10、10a：半导体装置
[0029]20、20a：半导体模块
[0030]21、31：壳体
[0031]21a、21b、21c、21d：第一侧部、第二侧部、第三侧部、第四侧部
[0032]21a1、21a2、21a3：端子区
[0033]21e、21e1、21e2、21e3：容纳区
[0034]22、22a、22b、22c：第一功率端子(第一端子)
[0035]23、23a、23b、23c：第一绝缘片(绝缘部件)
[0036]24：热各向异性片(热各向异性部件)
[0037]25、25a、25b、25c：第二功率端子(第二端子)
[0038]26、26a、26b、26c：端子层叠部
[0039]27a、27b、27c：控制端子
[0040]28a：U端子
[0041]28b：V端子
[0042]28c：W端子
[0043]29、29a、29b、29c：平台部
[0044]30、30a：电容器
[0045]31a：盖部
[0046]31b：容纳壳体
[0047]31c：第五侧部
[0048]32：第一连接端子
[0049]32a：第一连接部分
[0050]32b：第二连接部分
[0051]32c：第三连接部分
[0052]33、133：第二绝缘片
[0053]33a：第一安装部分
[0054]33b：第二安装部分
[0055]33c：第三安装部分
[0056]34、34b：第二连接端子
[0057]40、40a、40b、40c：连结部件
[0058]41：绝缘片
[0059]44a、44b：激光焊接痕迹
[0060]124：热各向异性片
[0061]221：第一接合区
[0062]251：第二接合区
[0063]321：第一导通部
[0064]322：第一布线部
[0065]341：第二导通部
[0066]342、342b：第二布线部
[0067]343：第三接合区
具体实施方式
[0068]以下，参照附图对实施方式进行说明。应予说明，在以下的说明中，“正面”和“上表面”在图1的半导体装置10中表示朝向上侧(+Z方向)的X
‑
Y面。同样地，“上”在图1的半导体装置10中表示上侧(+Z方向)的方向。“背面”和“下表面”在图1的半导体装置10中表示朝向下侧(
‑
Z方向)的X
‑
Y面。同样地，“下”在图1的半导体装置10中表示下侧(
‑
Z方向)的方向。根据需要在其他附图中也表示同样的方向性。“高位”在图1的半导体装置10中表示上侧(+Z侧)的位置。同样地，“低位”在图1的半导体装置10中表示下侧(
‑
Z侧)的位置。“正面”、“上表面”、“上”、“背面”、“下表面”、“下”、“侧面”只是确定相对位置关系的方便的表述，并不限定本专利技术的技术思想。例如，“上”和“下”不一定表示相对于地面的垂直方向。即，“上”和“下”的方向不限于重力方向。此外，在以下的说明中，“主要成分”表示含有80vol％本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体模块，其特征在于，具有依次层叠有第一端子、绝缘部件和第二端子的端子层叠部，在所述绝缘部件与所述第二端子之间设置有热各向异性部件，所述热各向异性部件的与所述端子层叠部的层叠方向正交的平面方向的导热率比所述层叠方向的导热率高。2.根据权利要求1所述的半导体模块，其特征在于，将所述热各向异性部件的厚度和所述平面方向的导热率设为预定的值，以使所述第二端子被加热时的所述热各向异性部件的与所述绝缘部件对置的面的最高温度为所述绝缘部件的耐热温度以下。3.根据权利要求2所述的半导体模块，其特征在于，在所述绝缘部件的耐热温度为300℃的情况下，所述热各向异性部件的厚度为50μm以上且200μm以下。4.根据权利要求3所述的半导体模块，其特征在于，所述热各向异性部件的所述平面方向的导热率为1500W/mK以上。5.根据权利要求3所述的半导体模块，其特征在于，所述热各向异性部件的厚度为100μm以上且150μm以下。6.根据权利要求5所述的半导体模块，其特征在于，所述热各向异性部件的所述平面方向的导热率为1000W/mK以上。7.根据权利要求2所述的半导体模块，其特征在于，在所述绝缘部件的耐热温度为260℃的情况下，所述热各向异性部件的厚度为150μm以上。8.根据权利要求7所述的半导体模块，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：金井直之，村田悠马，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：