[發明專利]半導體模塊

有效

• 申請號: 201210228489.9
• 申請日: 2012-07-02
• 公開（公告）號: CN102867794A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 土屋次郎;佐佐木虎彥;今井誠;戶嶋秀樹;原田直一;滿永智明
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01L23/473
• 分類號: H01L23/473;H01L23/31;H02M7/797
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;孫麗梅

技術領域

本發明涉及一種包括半導體元件的半導體模塊。

背景技術

通常，已知一種包括諸如切換元件的半導體元件和電容器的半導體模塊。例如，這些半導體模塊之一包括冷卻管、正極端子、負極端子、正極側散熱器、負極側散熱器、半導體以及電容器。在此半導體模塊中，直流電被供給到正極端子和負極端子，半導體元件連接到正極側散熱器和負極側散熱器，并且電容器與正極側散熱器和負極側散熱器之間的半導體元件并聯地電連接。當半導體被導通時，正極側散熱器和負極側散熱器散發由半導體元件產生的熱，并且冷卻管對正極側散熱器、負極側散熱器和電容器進行冷卻（例如見專利文獻1）。

[專利文獻1]公開號為2010-153527的日本專利申請

根據如上所述的半導體模塊，由于電容器和半導體元件經由正極側散熱器和負極側散熱器連接，因此從半導體元件散發的熱傳導至電容器。因而，存在的問題是，難以使得半導體元件在高溫下工作。

例如，在包括在半導體模塊中的電容器是薄膜電容器的情況下，電容器的溫度上限是大約105°C。相比之下，在半導體元件的主要成分是硅（Si）的情況下，包括在半導體模塊中的半導體元件的溫度上限是大約150°C。可選擇地，在半導體元件的主要成分是碳化硅（SiC）的情況下，包括在半導體模塊中的半導體元件的溫度上限是大約250°C。因此，難以使得半導體元件在環境溫度變得高于電容器的溫度上限105°C的狀況下工作。

發明內容

本發明的目的是提供一種包括電容器并且能夠在高溫下工作的半導體模塊。

在下面的描述中陳述了本發明的特征和優點，并且部分特征和優點將通過描述和附圖而變得顯而易見，或者根據描述中提供的教導，通過本發明的實踐可以理解本發明的特征和優點。通過在說明書中以這種能夠使本領域技術人員實現本發明的全面、清楚、簡明且準確的術語特別指出的半導體模塊，將實現和獲得本發明的目的以及其它特征和優點。

為了實現這些和其他優點以及根據本發明的目的，如這里所具體化和廣泛描述的，本發明的實施例提供了一種半導體模塊，包括：半導體元件；電容器，其被配置為電連接到所述半導體元件；以及散熱器，其中所述半導體元件和所述電容器經由所述散熱器而彼此堆疊，并且其中所述半導體元件布置在從堆疊方向觀察時與所述電容器重疊的位置。

通過下面的結合附圖閱讀時的詳細描述，本發明的實施例的其他目的、特征和優點將變得更加顯而易見。

附圖說明

圖1為圖示出根據第一實施例的半導體模塊的示例的主視圖；

圖2為圖示出根據第一實施例的半導體模塊的示例的后視圖；

圖3為圖示出根據第一實施例的半導體模塊的一部分的示例的主視圖；

圖4為沿著圖1中示出的線A1-A1所截取的半導體模塊的截面圖；

圖5為圖示出包括根據第一實施例的半導體模塊的系統的示例性電路的圖；

圖6為比較示例的半導體模塊的截面圖；

圖7為圖示出根據第一實施例的第一變型例的半導體模塊的示例的后視圖；

圖8為圖示出根據第一實施例的第一變型例的半導體模塊的一部分的示例的主視圖；

圖9為根據第一實施例的第一變型例的半導體模塊的截面圖；

圖10為第一實施例的第二變型例的半導體模塊的截面圖；

圖11為圖示出根據第二實施例的半導體模塊的示例的主視圖；以及

圖12為沿著圖11中示出的線B-B所截取的電路板的截面圖。

具體實施方式

參照附圖給出了半導體模塊的實施例的描述。

<第一實施例>

圖1為圖示出根據第一實施例的半導體模塊的示例的主視圖。圖2為圖示出根據第一實施例的半導體模塊的示例的后視圖。圖3為圖示出根據第一實施例的半導體模塊的一部分的示例的主視圖。圖4為沿著圖1中示出的線A1-A1所截取的半導體模塊的截面圖。這里，在圖3中，省略了下面將描述的匯流條40和50、半導體元件44和54，以及固定構件63和64。由于沿著圖1中示出的線A2-A2所截取的半導體模塊的截面圖與沿著圖1中示出的線A1-A1所截取的半導體模塊的截面圖相類似，因此圖4中圓括號中的附圖標記表示沿著線A2-A2的截面圖中的配置。

如圖1至圖4所示，半導體模塊10包括作為主要構成元件的主體20、電容器30、匯流條40和50，以及半導體元件44和54。這里，匯流條40和50分別是用作供電線的金屬構件。