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公開番号2025124977
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-27
出願番号2024020758
出願日2024-02-15
発明の名称半導体モジュール
出願人富士電機株式会社
代理人インフォート弁理士法人
主分類H01L 25/07 20060101AFI20250820BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】両面放熱型の半導体モジュールにおける放熱部材の制約を緩和する。
【解決手段】半導体モジュール(1)は、半導体素子(3)を封止する封止部材(7)と、封止部材の第1の面(711)から露出した第1の放熱部材(2)と、封止部材の第1の面とは反対の第2の面(712)から露出した第2の放熱部材(6)と、を備え、封止部材の第2の面に、第2の面の平面視において第1の放熱部材の端部に位置し第1の放熱部材と重なる、第2の面よりも第1の面側に後退した凹部(720)が形成されており、第2の面の平面視における第2の放熱部材の平面形状が、凹部のうちの凹部に近接する第1の放熱部材の辺(233)から最も遠い点(P1)を通る第1の放熱部材の辺と平行な線(L1)が第2の放熱部材内を通る形状である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
半導体素子を封止する封止部材と、
前記封止部材の第１の面から露出した第１の放熱部材と、
前記封止部材の前記第１の面とは反対の第２の面から露出した第２の放熱部材と、を備え、
前記封止部材の前記第２の面に、前記第２の面の平面視において前記第１の放熱部材の端部に位置し前記第１の放熱部材と重なる、前記第２の面よりも前記第１の面側に後退した凹部が形成されており、
前記第２の面の平面視における前記第２の放熱部材の平面形状が、前記凹部のうちの前記凹部に近接する前記第１の放熱部材の辺から最も遠い点を通る前記第１の放熱部材の前記辺と平行な線が前記第２の放熱部材内を通る形状である、
半導体モジュール。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記凹部は、前記封止部材の前記第２の面の平面視における前記第１の放熱部材の角部に位置する、請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項３】
前記凹部は、前記封止部材の前記第２の面の平面視における前記第１の放熱部材の辺に沿った部分のうちの前記辺の延伸方向での中心に位置する、請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項４】
前記第２の放熱部材は、前記封止部材の前記第２の面の平面視において前記凹部を囲む貫通穴が形成されている、請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項５】
前記第２の放熱部材の前記平面形状は、長方形の角部に切り欠きを入れた形状である、請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項６】
前記第２の放熱部材の前記平面形状は、長方形の辺に切り欠きを入れた形状である、請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項７】
前記封止部材の前記第１の面に、前記第１の面の平面視において前記第２の放熱部材の端部であって前記封止部材の前記第２の面の前記凹部と重ならない位置において前記第２の放熱部材と重なる、前記第１の面よりも前記第２の面側に後退した第２の凹部が形成されており、
前記第１の面の平面視における前記第１の放熱部材の平面形状が、前記第２の凹部のうちの前記第２の凹部に近接する前記第２の放熱部材の辺から最も遠い点を通る前記第２の放熱部材の前記辺と平行な線が前記第２の放熱部材内を通る形状である、
請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項８】
前記封止部材には、前記半導体素子を含む電力変換回路が封止されている、請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項９】
前記封止部材に埋設されたインナーリード部と、前記封止部材における前記第２の面の面内方向と平行な方向の端面から外方に延伸するアウターリード部と、を含むリードを更に備え、
前記リードの前記アウターリード部は、延伸方向における所定の折り曲げ位置で、延伸方向が前記第２の面に向かう方向になるように折り曲げられている、
請求項１～８のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項１０】
前記第１の放熱部材の露出面と接続された冷却器、を更に備える、請求項９に記載の半導体モジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体モジュールに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
ＤＩＰ（Dual Inline Package）型の半導体モジュールには、半導体素子を封止する封止部材の表面に放熱部材を露出させたものがある。この種の半導体モジュールを製造するときの封止工程では、ピンで放熱部材を金型に押し当てることにより放熱部材と金型との間に封止部材が流れ込むことを防いでいる（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－６７８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した半導体モジュールには、封止部材における表裏の関係にある第１の面と第２の面の両方に放熱部材を露出させる両面放熱型のものがある。しかしながら、両面放熱型の半導体モジュールを製造するときの封止工程においてピンで放熱部材を金型に押し当てる場合、第１の面に露出させる放熱部材と第２の面に露出させる放熱部材の寸法、配置等に大きな制約が生じる。
【０００５】
１つの側面において、本発明は、両面放熱型の半導体モジュールにおける放熱部材の制約を緩和することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの態様に係る半導体モジュールは、半導体素子を封止する封止部材と、前記封止部材の第１の面から露出した第１の放熱部材と、前記封止部材の前記第１の面とは反対の第２の面から露出した第２の放熱部材と、を備え、前記封止部材の前記第２の面に、前記第２の面の平面視において前記第１の放熱部材の端部に位置し前記第１の放熱部材と重なる、前記第２の面よりも前記第１の面側に後退した凹部が形成されており、前記第２の面の平面視における前記第２の放熱部材の平面形状が、前記凹部のうちの前記凹部に近接する前記第１の放熱部材の辺から最も遠い点を通る前記第１の放熱部材の前記辺と平行な線が前記第２の放熱部材内を通る形状である。
【発明の効果】
【０００７】
上述の態様によれば、両面放熱型の半導体モジュールにおける放熱部材の制約を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１の実施の形態に係る半導体モジュールの平面図である。
図１の半導体モジュールにおける封止部材内の構成例を説明する断面図である。
図１の半導体モジュールの回路構成例を説明する回路図である。
第１の実施の形態に係る半導体モジュールの製造方法の例を説明するフロー図である。
封止工程開始時のモールド金型の状態を例示する断面図である。
注入工程及び仮硬化工程時のモールド金型の状態を例示する断面図である。
ピン引抜工程後のモールド金型の状態を例示する断面図である。
ピンの先端形状及び第２の放熱部材の貫通穴の形状の例を説明する部分断面図である。
本硬化工程により第２の放熱部材の貫通穴に形成される凹部の例を説明する部分断面図である。
図１０Ａ及び図１０Ｂは、第２の放熱部材の平面形状の変形例を説明する平面図である。
第１の放熱部材に押し当てるピンの配置の変形例を説明する平面図である。
第１の実施の形態に係る半導体モジュールで採用し得る第２の放熱部材の平面形状の特徴を説明する図である。
放熱部材を金型に押し当てる方法の変形例を説明する部分断面図である。
第２の実施の形態に係る半導体モジュールの平面図である。
図１４の半導体モジュールにおける封止部材内の構成例を説明する断面図である。
第２の実施の形態に係る半導体モジュールの製造に用いるモールド金型の構成例を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。以下の説明における「半導体モジュール」は、半導体素子（半導体チップ）を絶縁材料により封止したものであり、「半導体装置」、「半導体パッケージ」等と呼ばれることもある。
【００１０】
参照する各図におけるＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は、図示する半導体モジュールにおける平面や方向を定義する目的で示されている。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は、互いに直交し、右手系をなすものとする。以下の説明では、Ｘ軸に平行な方向をＸ方向と呼び、Ｙ軸に平行な方向をＹ方向と呼び、Ｚ軸に平行な方向をＺ方向と呼ぶ。また、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の各方向は、図示されるＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の矢印（正負）の方向と関連付ける場合には、「正側」又は「負側」が付される。
（【００１１】以降は省略されています）

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