[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置和半導(dǎo)體裝置的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380012194.0
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN104160504B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 仲村秀世;堀尾真史
• 申請（專利權(quán)）人: 富士電機株式會社
• 主分類號: H01L25/07
• 分類號: H01L25/07;H01L25/18;H02M7/00;H05K1/02
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11286
• 代理人: 尹淑梅,王穎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及由具備功率器件等的多個半導(dǎo)體模塊構(gòu)成的半導(dǎo)體裝置和半導(dǎo)體裝置的制造方法。

背景技術(shù)

電力變換用逆變器裝置作為電力變換裝置之一被廣泛使用。例如，在電動汽車和/或混合動力車等的驅(qū)動源中通常使用電動馬達，而逆變器裝置在控制這種馬達方面得到廣泛利用。

在這樣的電力變換裝置中可以使用將IGBT(絕緣柵型雙極晶體管)和/或FWD(續(xù)流二極管)等的功率器件用模具樹脂材料密封成預(yù)定形狀的半導(dǎo)體模塊。

然后，組合多個半導(dǎo)體模塊而構(gòu)成電力變換裝置。

以往，提出了如下帶模塊型電氣裝置的塊，即，設(shè)置有相互接合機構(gòu)，將如圍繞電氣裝置的兩個模具殼體那樣的模塊型塊并列設(shè)置而進行組裝時，在將兩個模具殼體鉸鏈?zhǔn)浇Y(jié)合且使一個殼體旋轉(zhuǎn)而抵接到另一個殼體時，使得在一個殼體設(shè)置的舌狀部的突出端卡合到另一個殼體的外面而使兩個模具殼體相互結(jié)合(例如，參照專利文獻1)。

另外，作為其它組裝方法，提出了如下逆變器裝置，即，準(zhǔn)備六個構(gòu)成逆變器裝置的一個臂的模塊化了的主開關(guān)元件，在將它們中的每兩個為一組排列為三組的狀態(tài)下，將各組的主開關(guān)元件用U相主電路基板、V相主電路基板和W相主電路基板連結(jié)(例如，參照專利文獻2)。

此外，作為其它組裝方法，提出了如下半導(dǎo)體裝置，即，在散熱片的上表面載置三個半導(dǎo)體模塊，隔著在這些半導(dǎo)體模塊的上表面橫穿各半導(dǎo)體模塊而配置的板狀彈簧來配置加強梁，使螺釘從加強梁上插通板狀彈簧和半導(dǎo)體模塊而螺合于散熱片，由此在散熱片上固定三個半導(dǎo)體模塊(例如，參照專利文獻3)。

另外，提出了如下半導(dǎo)體裝置，即，將對半導(dǎo)體芯片進行了樹脂密封的半導(dǎo)體裝置單元在冷卻體上按照每兩個為一列而配置三列，在它們的行方向的兩端配置螺栓固定單元，在各半導(dǎo)體裝置單元和螺栓固定單元的上表面配置布線基板，從布線基板的上側(cè)，隔著螺栓固定單元使螺栓螺合于冷卻體，由此使半導(dǎo)體裝置單元固定在冷卻體上(例如，參照專利文獻4)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開昭62-86900號公報

專利文獻2：日本特許第3430192號公報

專利文獻3：日本特許第4129027號公報

專利文獻4：國際公開第2011/083737號小冊子

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

然而，為了應(yīng)對電流容量和/或電路構(gòu)成等各種要求，有組合配置多個半導(dǎo)體模塊，并與期望的電流容量和/或電路構(gòu)成對應(yīng)的情況。

對于這樣的要求，在上述專利文獻1中記載的現(xiàn)有例中，在將內(nèi)置有電氣裝置的兩個模具殼體結(jié)合的情況下，通過由鉸鏈部和舌狀部構(gòu)成的相互結(jié)合機構(gòu)進行結(jié)合，然而，具有以下未解決的課題。即，對于兩模具殼體的電連接則完全沒有考慮，而完全無法作為電力變換裝置用的半導(dǎo)體裝置來應(yīng)用。

另外，專利文獻2中記載的現(xiàn)有例中，構(gòu)成逆變器裝置的三個上臂用主元件和三個下臂用主元件被單獨用螺釘固定到散熱片，然后，在對應(yīng)的上臂用主元件和下臂用主元件的上表面載置單獨的主電路基板并螺紋連接端子部彼此來進行固定。因此，具有以下未解決的課題。即，在構(gòu)成逆變器裝置時，需要與主元件的散熱片的螺釘固定以及在各上臂用主元件和下臂用主元件的上表面螺釘固定主電路基板這兩個螺釘固定工序，組裝工作需要時間。

此外，在專利文獻3中記載的現(xiàn)有例中，在散熱片上配置三個半導(dǎo)體模塊、壓板彈簧和加強梁，將加強梁、壓板彈簧和半導(dǎo)體模塊用螺栓共同連接到散熱片。因此，為了得到多個半導(dǎo)體模塊與散熱片的緊貼性，需要壓板狀彈簧和/或加強梁，并且，螺栓緊固時，難以使半導(dǎo)體模塊、壓板狀彈簧、加強梁與散熱片的內(nèi)螺紋的位置對準(zhǔn)。而且，還具有以下未解決的課題：由于需要用戶進行這些組裝工作，因此組裝性差；另外，如果以將多個半導(dǎo)體模塊和散熱片進行了組裝的狀態(tài)進行供給，則成為無通用性的半導(dǎo)體模塊，也就是說，成為面向特定用戶的專用模塊。

另外，在專利文獻4中記載的現(xiàn)有例中，用螺栓固定單元夾著六個半導(dǎo)體裝置用單元，通過彈性體，用布線基板覆蓋這些半導(dǎo)體裝置用單元和螺栓緊固單元，從布線基板的四角上，通過螺栓緊固單元而使螺栓螺合于冷卻體，如此將半導(dǎo)體裝置用單元固定于冷卻體。因此，有螺栓連接時的應(yīng)力僅作用于螺栓緊固單元，而不作用于半導(dǎo)體裝置用單元的優(yōu)點，但由于六個半導(dǎo)體裝置用單元本身不被固定于冷卻體，因此有不能確保與冷卻體可靠接觸的未解決的課題。