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公開番号2025086985
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-10
出願番号2023201310
出願日2023-11-29
発明の名称半導体装置
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人扶桑国際特許事務所
主分類H01L 23/36 20060101AFI20250603BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体モジュールと冷却モジュールとの固定が容易にされて、放熱性が向上する。
【解決手段】半導体装置1は、半導体モジュール2と、冷却モジュール3と、接着部材4とを含む。半導体モジュール2は、下面22aを備える金属板22を裏面側に含む。冷却モジュール3は、金属板22の下面22aが配置される冷却面3aを含む。接着部材4は、金属板22の下面22aと冷却面3aとの間に設けられ、導電性の充填材を含有し、充填材が下面22aと冷却面3aとを連結する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
下面を備える金属板を裏面側に含む半導体モジュールと、
前記金属板の前記下面が配置される冷却面を含む冷却モジュールと、
前記金属板の前記下面と前記冷却面との間に設けられ、導電性の充填材を含有し、前記充填材が前記下面と前記冷却面とを連結する接着部材と、
を含む半導体装置。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
前記充填材は金属により構成されているものを含む、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記金属は、銀、銅、金、ニッケル、クロム、アルミニウム、または、少なくともこれらの１種を含む合金である、
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記充填材は焼結されて、前記金属板の前記下面と前記冷却面とに接触している、
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記接着部材は、熱硬化性樹脂を主成分とした有機樹脂と前記充填材とで構成されている、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、または、ポリイミド樹脂である、
請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記半導体モジュールは、前記金属板と前記金属板が裏面に設けられた絶縁板と前記絶縁板のおもて面に設けられた導電パターンとを含む絶縁回路基板を含む、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記絶縁板は、絶縁性の充填材と樹脂とを主成分として構成されている、
請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記絶縁板の線膨張係数は、前記導電パターン及び前記金属板の線膨張係数に略等しい、
請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記半導体モジュールは、前記導電パターンに設けられた半導体チップと前記半導体チップ及び前記絶縁回路基板を封止する封止部材とをさらに含み、
前記絶縁回路基板の前記金属板の前記下面は前記封止部材の下面から表出している、
請求項７に記載の半導体装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置は、半導体モジュールに接合部材を介して冷却モジュールに配置して、放熱する（例えば、特許文献１を参照）。接合部材は、例えば、有機樹脂、はんだを主成分とする（例えば、特許文献２，３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－１０３７８５号公報
特開２０１８－０４６１６６号公報
特開２０２１－１１１７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、半導体モジュールと冷却モジュールとの固定が容易にされて、放熱性が向上された半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一観点によれば、下面を備える金属板を裏面側に含む半導体モジュールと、前記金属板の前記下面が配置される冷却面を含む冷却モジュールと、前記金属板の前記下面と前記冷却面との間に設けられ、導電性の充填材を含有し、前記充填材が前記下面と前記冷却面とを連結する接着部材と、を含む半導体装置が提供される。
【０００６】
また、前記充填材は金属により構成されているものを含んでよい。
また、前記金属は、銀、銅、金、ニッケル、クロム、アルミニウム、または、少なくともこれらの１種を含む合金であってよい。
【０００７】
また、前記充填材は焼結されて、前記金属板の前記下面と前記冷却面とに接触していてよい。
また、前記接着部材は、熱硬化性樹脂を主成分とした有機樹脂と前記充填材とで構成されていてよい。
【０００８】
また、前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、または、ポリイミド樹脂であってよい。
また、前記半導体モジュールは、前記金属板と前記金属板が裏面に設けられた絶縁板と前記絶縁板のおもて面に設けられた導電パターンとを含む絶縁回路基板を含んでよい。
【０００９】
また、前記絶縁板は、絶縁性の充填材と樹脂とを主成分として構成されていてよい。
また、前記絶縁板の線膨張係数は、前記導電パターン及び前記金属板の線膨張係数に略等しくてよい。
【００１０】
また、前記半導体モジュールは、前記導電パターンに設けられた半導体チップと前記半導体チップ及び前記絶縁回路基板を封止する封止部材とをさらに含み、前記絶縁回路基板の前記金属板の前記下面は前記封止部材の下面から表出していてよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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