半导体模块制造技术

半导体模块（1、2、3、4、5）包括：半导体元件（10）；布线部件（20、22），其与半导体元件相连接；冷却板（50、501、502、503、504），其为具有半导体元件侧的第一面、和与该第一面为相反侧的第二面的冷却板（50、501、502、503、504），且在第一方向（Y）上的端部处具有结合部（52、521、522、524a＋524b）；模压部（60），其通过在半导体元件（10）、布线部件（20、22）及冷却板上模压树脂而形成，冷却板的结合部（52、521、522、524a＋524b）从模压部中露出，并且，布线部件的端子以在与第一方向（Y方向）大致垂直的第二方向（X方向）上延伸的方式而从模压部中露出。

【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具备由树脂形成的模压部的半导体模块等。
技术介绍
一直以来，已知一种电力半导体模块，具备:电路基板，其由金属底板、高导热绝缘层和布线图案构成；电力半导体元件，其被接合于布线图案的元件搭载部；筒状外部端子连接体，其被设置在与电力半导体元件电连接的布线图案上，且插入连接有外部端子；贯穿孔，其被形成在金属底板上，并用于通过安装部件而将安装于金属底板的另一侧的表面上的冷却散热片固定于金属底板上；传递模压树脂体，其使金属底板的另一侧的表面和筒状外部端子连接体的上部露出，并形成有与贯穿孔连通且直径大于贯穿孔的直径的、安装部件的插入孔部，且以对金属底板的一侧和侧面及电力半导体元件进行覆盖的方式而被封闭(例如，参照专利文献I)。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2010-129868号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题可是，在具备由树脂形成的模压部的半导体模块中，虽然半导体模块自身的小型化很重要，但是除此之外，从安装时的组装性的观点来看，布线部件的端子从半导体模块内部的引出方式和半导体模块中的与周围部件(例如水道)结合的结合部的设定方法也很重要。因此，本专利技术的一个目的在于，提供安装时的组装性良好的半导体模块等。用于解决问题的方法根据本专利技术的一个方面，提供一种半导体模块，其特征在于，包括:半导体元件；布线部件，其与所述半导体元件相连接；冷却板，其为具有所述半导体元件侧的第一面、和与该第一面为相反侧的第二面的冷却板，且在第一方向上的端部处具有结合部；模压部，其通过在所述半导体元件、所述布线部件及所述冷却板上模压树脂而形成，所述冷却板的结合部从所述模压部中露出，并且，所述布线部件的端子以在与所述第一方向大致垂直的第二方向上延伸的方式而从所述模压部中露出。专利技术效果根据本专利技术，能够获得安装时的组装性良好的半导体模块等。附图说明图1为表示本专利技术的一个实施例(实施例1)的半导体模块I的外观的立体图。图2为为了便于说明而分解地图示了图1的半导体模块I的主要部分要素的分解立体图。图3为沿着图1的半导体模块I的各条线的剖视图。图4为表示驱动基板90与半导体模块I的连接方法的一个示例的图，其中，(A)为从半导体模块I的上方观察时的透视图，(B)为沿着(A)中的A-A线的剖视图。图5为表示树脂模压部60的延长侧部62与冷却板50的侧面50b之间的紧贴方式的优选的多个示例的图。图6为表示半导体模块I的安装状态的一个示例的剖视图。图7为表示本专利技术的另一个实施例(实施例2)的半导体模块2的主要截面的图。图8为表示两个半导体模块2的安装状态的一个示例的剖视图。图9为表不本专利技术的另一个实施例(实施例3)的半导体模块3的下表面侧的俯视图。图10为从半导体模块3的下表面侧表示两个半导体模块3的安装状态的一个示例的俯视图。图11为表示本专利技术的另一个实施例(实施例4)的半导体模块4的主要截面的图。图12为从半导体模块4的下方观察时的半导体模块4的投影图。图13为表示本专利技术的另一个实施例(实施例5)的半导体模块5的主要截面的图。图14为表示能够在各实施例中共通地应用的、两个半导体模块的安装状态的一个示例的剖视图。图15为表示包括上述的各实施例的半导体模块I及半导体模块2等的、混合动力系统600的一个不例的不意图。具体实施例方式以下，参照附图，对用于实施本专利技术的最佳方式进行说明。图1为，表示本专利技术的一个实施例(实施例1)的半导体模块I的外观的立体图，其中，(A)为从上方观察时的立体图，(B)为从下方观察时的立体图。并且，虽然上下方向根据搭载状态而不同，但是，在下文中，为了便于说明，将半导体模块I的冷却板侧设定为下方。另外，作为用语的定义，“中心侧”或者“中央侧”以半导体模块I的中心O (参照图1 (A))为基准。并且，中心O只要是大概的位置即可，并非必须严格限定的性质上的中心。图2为，为了便于说明而分解地图示了图1的半导体模块I的主要部分的要素的分解立体图。在图示的示例中，半导体模块I构成在混合动力汽车或者电动汽车中所使用的电机驱动用的逆变器。图3为，沿着图1的半导体模块I的各条线的剖视图，其中，(A)为沿着A-A线的剖视图，(B)为沿着B-B线的剖视图，(C)为沿着C-C线的剖视图，(D)为沿着D-D线的剖视图。作为主要的构成要素，半导体模块I包括半导体元件10、布线部件20、22、金属块30、绝缘薄膜40、冷却板50和树脂模压部60。半导体元件10包括电力半导体元件,还可以包括例如IGBT (Insulated GateBipolar Transistor,绝缘栅双极性晶体管)、MOSFET (metal oxide semiconductorfield-effect transistor, MOS (金属氧化物半导体)场效应晶体管)等开关元件。并且，在图示的示例中，半导体模块I构成逆变器，半导体元件10可以为，构成在正极线和负极线之间相互并列配置的U相、V相、W相的各个上桥臂及各个下桥臂的、IGBT及二极管。布线部件20、22由金属板(引脚框架基材)加工构成。在图示的示例中，布线部件20为电源线用的布线部件(电源线用引脚)。另外，布线部件22具有针状的形态，且为信号传输用的布线部件(信号线用引脚)。布线部件20也可以通过焊料等而连接于所对应的半导体元件10的端子。在图示的示例中，布线部件20通过焊料层80而连接于所对应的半导体元件10。另外，布线部件22可以通过引线接合(铝细线)等而连接于所对应的半导体元件10的端子。例如，关于IGBT，布线部件20经由金属块30而被连接于IGBT的集电极。此夕卜，布线部件20连接于IGBT的发射极。布线部件22与IGBT的栅电极相连接。金属块30具备吸收并扩散热(瞬态热等)的散热装置功能。虽然金属块30只要是具有散热装置功能的材料则也可以由金属以外的材料构成，但是优选为，由铜等具有优良的热扩散性的金属形成。在金属块30的上表面上，通过焊料等而设置有半导体元件10。在图示的示例中，在金属块30的上表面上，通过焊料层82而设置有半导体元件10。金属块30主要吸收在半导体元件10的驱动时所产生的来自半导体元件10的热，并使之在内部扩散。 绝缘薄膜40例如由树脂薄膜构成，其能够在确保金属块30和冷却板50之间的电绝缘性的同时，实现从金属块30向冷却板50的较高的热传导。如图3等所示，绝缘薄膜40具有与金属块30的下表面相比而较大的外形。并且，绝缘薄膜40优选为，在不使用焊料或金属膜等的条件下直接将金属块30与冷却板50接合在一起。由此，与使用焊料的情况相比，能够降低热阻，并能够简化工序。另夕卜，在冷却板50侧，也不需要进行焊接用表面处理。例如，绝缘薄膜40由与后文所述的树脂模压部60相同的树脂材料(环氧树脂)构成，并利用后文所述的树脂模压部60的模压时的压力及温度，而与金属块30及冷却板50相接合。冷却板50由热传导性优良的材料形成，例如，可以由铝等的金属形成。冷却板50在下表面侧具有散热片54。关于散热片54的数量和排列方式，只要未特别提及(参照图11等的结构)，则可采用任意的数量和排列方式。另外，散热片54的结构(形状和高度等)也可以是任意的结构。散热片54例如也可以通过平直散热片或针状散本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体模块，其特征在于，包括: 半导体元件； 布线部件，其与所述半导体元件相连接； 冷却板，其为具有所述半导体元件侧的第一面、和与该第一面为相反侧的第二面的冷却板，且在第一方向上的端部处具有结合部； 模压部，其通过在所述半导体元件、所述布线部件及所述冷却板上模压树脂而形成，所述冷却板的结合部从所述模压部中露出，并且，所述布线部件的端子以在与所述第一方向大致垂直的第二方向上延伸的方式而从所述模压部中露出。2.如权利要求1所述的半导体模块，其中， 所述布线部件使用弓I脚框架而构成。3.如权利要求1所述的半导体模块，其中， 所述模压部在所述冷却板中的不存在所述结合部的区域内具有延长侧部，所述延长侧部延伸至与所述冷却板的第二面相同的平面为止，并紧贴在所述冷却板的侧面上。4.如权利要求3所述的半导体模块，其中， 所述冷却板的第二面具 有被薄壁化了的薄壁部， 所述模压部的延长侧部在所述薄壁部处覆盖所述冷却板的第二面。5.如权利要求1所述的半导体模块，其中， 在所述冷却板的第二面中的与所述结合部相比靠中心侧的位置处，设置有所述冷却板的第二面与冷却用介质的流道之间的密封部。6.如权利要求1所述的半导体模块，其中， 在所述半导体元件和所述冷却板的半导体元件侧的第一面之间，还包括散热装置部，并且，在所述散热装置部和所述冷却板的半导体元件侧的第一面之间，还包括绝缘材料， 所述散热装置部及所述绝缘材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：门口卓矢，铃木祥和，加地雅哉，中岛清文，三好达也，川岛崇功，奥村知巳，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：