[發明專利]半導體裝置、功率模塊和電源裝置

在審

• 申請號: 201880075251.2
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN111373528A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 若本惠佑
• 申請（專利權）人: 羅姆股份有限公司
• 主分類號: H01L23/467
• 分類號: H01L23/467;H01L23/367;H01L23/373;H01L25/07;H01L25/18;H02M7/48
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 鐘晶;陳彥

半導體裝置(2)具備：具有在工作狀態發熱的半導體設備的熱源(8)(TS)、與熱源(8)(TS)熱連接且在與熱源的相反方向上具有空間的熱擴散部(10)以及配置在熱擴散部(10)的空間內、一端與熱擴散部連接的多個風冷散熱片部(16₁·16₂·16₃·…·16_n)，進而具備與熱擴散部(10)連接的基座部(14)，多個風冷散熱片部(16₁·16₂·16₃·…·16_n)經由多個熱接觸部CP1·CP2·CP3·…·CPn與基座部(14)連接。本發明提供一種風冷式的高散熱性能且能夠輕量化的半導體裝置、功率模塊和電源裝置。

技術領域

本發明涉及一種半導體裝置、功率模塊和電源裝置。

背景技術

作為功率模塊之一，以往已知有在絕緣柵雙極晶體管(IGBT：Insulated GateBipolar Transistor)這樣的具有功率元件(芯片)的半導體設備的外圍用樹脂鑄型而成的功率模塊。

在工作狀態下，由于半導體設備會發熱，因此，一般要在基板的背面側配置散熱器、散熱片等散熱器件來散熱從而冷卻半導體設備。

近年來，電子材料的發熱密度上升成為問題。與之相伴，為了將部件的接合溫度Tj抑制在設計值以內，希望提高冷卻器的性能。例如，在電動汽車的電力轉換部所使用的功率模塊中，冷卻器以使用水冷式冷卻器為主流。但是，水冷方式中需要儲存致冷劑的罐、輸送水的泵等，就冷卻系統整體來看，系統復雜且巨大，因而變得重量大。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2009-033799號公報

專利文獻2：日本特開2009-277699號公報

專利文獻3：日本特開2001-223308號公報

發明內容

發明要解決的課題

本實施方式提供一種風冷式的高散熱性能且能夠輕量化的半導體裝置、功率模塊和電源裝置。

解決課題的方法

根據本實施方式的一個形態，提供一種半導體裝置，具備：具有在工作狀態發熱的半導體設備的熱源、與上述熱源熱連接且在與上述熱源的相反方向具有空間的熱擴散部以及配置在上述熱擴散部的上述空間內且一端與上述熱擴散部連接的多個散熱片部。

根據本實施方式的其他形態，提供一種半導體裝置，具備由在工作狀態發熱的半導體設備形成的熱源、與上述熱源熱連接的熱擴散部以及與上述熱擴散部連接的多個散熱部，上述熱擴散部在空間上包含上述散熱部。

根據本實施方式其他形態，提供一種功率模塊，上述半導體設備具有一合一模塊、二合一模塊、四合一模塊、六合一模塊、七合一模塊、八合一模塊、十二合一模塊或十四合一模塊中的任一種的構成。

根據本實施方式的其他形態，提供一種電源裝置，使用上述半導體裝置或功率模塊來將輸入電壓轉換并輸出。

發明效果

根據本實施方式，能夠提供風冷式的高散熱性能且能夠輕量化的半導體裝置、功率模塊和電源裝置。

附圖說明

[圖1]是說明來自功率模塊(Power Module，以下表示為PM)的產生熱移動的情況的概念圖。

[圖2]是因不同的冷卻方法而產生的熱傳輸能力的比較圖。

[圖3]是本實施方式涉及的半導體裝置的示意性構成圖。