[發(fā)明專利]半導(dǎo)體模塊

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280071262.6
• 申請日: 2012-03-09
• 公開（公告）號: CN104160502A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羽鳥憲司
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L25/07
• 分類號: H01L25/07;H01L23/36;H01L25/18;H01L29/78
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張?zhí)焓?/td>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體模塊。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有的功率半導(dǎo)體模塊中，層疊有功率半導(dǎo)體芯片、絕緣基板以及散熱器。具體而言，絕緣基板由在兩個主面具有金屬層的板狀絕緣部件構(gòu)成，在一個金屬層接合有功率半導(dǎo)體芯片，在另一個金屬層接合有散熱器。所述一個金屬層形成為規(guī)定圖案，該規(guī)定圖案除了與功率半導(dǎo)體芯片接合的部分以外，還具有提供配線的部分。

發(fā)明內(nèi)容

所述散熱器例如由銅等金屬構(gòu)成。因此，散熱器經(jīng)由板狀絕緣部件與功率半導(dǎo)體芯片形成容性的電耦合，并且，經(jīng)由板狀絕緣部件還與所述配線(如上所述，由板狀絕緣部件上的一個金屬層提供)形成容性的電耦合。因此，功率半導(dǎo)體芯片和配線經(jīng)由板狀絕緣部件以及散熱器形成為容性耦合。

這種容性耦合，例如有時成為將與功率半導(dǎo)體芯片的通斷相伴的噪聲向配線傳遞的路徑。如果傳遞至配線的噪聲從該配線施加至功率半導(dǎo)體芯片，則有可能引起功率半導(dǎo)體模塊的誤動作。

如果加厚板狀絕緣部件，則能夠降低功率半導(dǎo)體芯片和配線之間的所述容性耦合。即，能夠提高功率半導(dǎo)體芯片和配線之間的絕緣性。然而，如果加厚板狀絕緣部件，則熱阻增加，因此，導(dǎo)致功率半導(dǎo)體芯片的散熱性下降。

此外，經(jīng)由板狀絕緣部件以及散熱器產(chǎn)生的容性耦合有時也在多個功率半導(dǎo)體芯片之間形成，在該情況下，也會產(chǎn)生與上述情況相同的問題。

鑒于這一點，本發(fā)明的目的在于，提供能夠確保絕緣性和散熱性雙方的技術(shù)。

本發(fā)明的一個方式所涉及的半導(dǎo)體模塊包含：散熱器，其具有導(dǎo)電性；功率半導(dǎo)體芯片，其設(shè)置于所述散熱器的規(guī)定面?zhèn)?；低電力部，其設(shè)置于所述散熱器的所述規(guī)定面?zhèn)?，消耗電力比所述功率半?dǎo)體芯片低；第1板狀絕緣部件，其在所述功率半導(dǎo)體芯片和所述散熱器之間延伸；以及第2板狀絕緣部件，其在所述低電力部和所述散熱器之間延伸。所述第2板狀絕緣部件中的面向所述低電力部的部分，比所述第1板狀絕緣部件中的面向所述功率半導(dǎo)體芯片的部分厚。

發(fā)明的效果

根據(jù)所述一個方式，通過第1板狀絕緣部件，能夠降低功率半導(dǎo)體芯片下的熱阻，能夠確保散熱性。與此同時，通過第2板狀絕緣部件，能夠降低經(jīng)由第1、第2板狀絕緣部件以及散熱器產(chǎn)生的功率半導(dǎo)體芯片和低電力部之間的容性耦合，能夠確保功率半導(dǎo)體芯片和低電力部之間的絕緣性。

通過以下的詳細說明和附圖，使本發(fā)明的目的、特征、方案以及優(yōu)點變得更加明確。

附圖說明

圖1是例示實施方式1所涉及的半導(dǎo)體模塊的剖面圖。

圖2是例示實施方式1所涉及的半導(dǎo)體模塊的俯視圖。

圖3是例示實施方式2所涉及的半導(dǎo)體模塊的剖面圖。

圖4是例示實施方式2的變形例所涉及的半導(dǎo)體模塊的剖面圖。

圖5是例示實施方式1的變形例所涉及的半導(dǎo)體模塊的剖面圖。

圖6是例示實施方式3所涉及的半導(dǎo)體模塊的剖面圖。

圖7是例示實施方式4所涉及的半導(dǎo)體模塊的剖面圖。

圖8是例示實施方式5所涉及的半導(dǎo)體模塊的剖面圖。

圖9是例示實施方式6所涉及的半導(dǎo)體模塊的剖面圖。

圖10是例示實施方式7所涉及的半導(dǎo)體模塊的剖面圖。

圖11是例示實施方式8所涉及的半導(dǎo)體模塊的剖面圖。

具體實施方式

<實施方式1>

圖1中例示實施方式1所涉及的功率半導(dǎo)體模塊(以下，也稱作半導(dǎo)體模塊)1的剖面圖。根據(jù)圖1的例子，半導(dǎo)體模塊1包含功率半導(dǎo)體芯片(以下，也稱作半導(dǎo)體芯片)10a、20b、板狀絕緣部件30ab、30c、金屬層40ab、50ab、40c、50c、散熱器60、接合部件72a、72b、74ab、74c、連接部件82、84、86。

功率半導(dǎo)體芯片10a具有互為正反面關(guān)系(換言之，隔著芯片內(nèi)部相對)的芯片主面11、12，功率半導(dǎo)體芯片20b也同樣具有芯片主面21、22。與圖1的圖示相應(yīng)地，將芯片主面11、21也稱作芯片上表面(或者上表面)11、21，將芯片主面12、22也稱作芯片下表面(或者下表面)12、22。半導(dǎo)體芯片10a、20b的材料例如為硅(Si)，但是，半導(dǎo)體芯片10a、20b的一方或雙方也可以由其它材料，例如由碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)等所謂的寬帶隙材料構(gòu)成。