(57)【要約】  同一平面状に配置された複数の第１金属板、この第１金属板に搭載されたパワー半導体チップ、及び橋桁部とこの橋桁部を支える脚部とで構成され、且つこの脚部によって、パワー半導体チップの電極間、パワー半導体チップの電極と第１金属板間を適宜ハンダ接合する跨線橋状第２金属板を有し、これらの部材を電気絶縁性樹脂で封止した樹脂パッケージで構成されたパワー半導体モジュールであって、脚部のハンダ接合部は、折り曲げ加工によって平面状に形成されるとともに橋桁部より低い位置に設けたものである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一平面状に配置された複数の第１金属板、この第１金属板に搭載されたパワー半導体チップ、及び橋桁部とこの橋桁部を支える脚部とで構成され、且つこの脚部によって、上記パワー半導体チップの電極間、パワー半導体チップの電極と上記第１金属板間を適宜ハ
ンダ接合する跨線橋状第２金属板を有し、これらの部材を電気絶縁性樹脂で封止した樹脂パッケージで構成されたパワー半導体モジュールであって、
上記脚部のハンダ接合部は、折り曲げ加工によって平面状に形成されるとともに上記橋桁部より低い位置に設けたことを特徴とするパワー半導体モジュール。
【請求項２】
上記第２金属板において、上記パワー半導体チップの電極との接合面及び上記第１金属板の接合面の両方あるいはどちらか一方に、ハンダ量をコントロールする突起を設けたことを特徴とする請求項１記載のパワー半導体モジュール
【請求項３】
上記樹脂パッケージから引き出された上記第１金属板の外端部で外部接続端子を形成し、この外部接続端子の上記樹脂パッケージ内側根元部分を他の部分より細く、くびれ構造とし且つ当該部に上記樹脂を充填したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のパワー半導体モジュール。
【請求項４】
上記外部接続端子の上記樹脂パッケージ内側根元部分に貫通穴を設け、当該部に上記樹脂を充填したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のパワー半導体モジュール。
【請求項５】
第１金属板のパワー半導体チップ搭載面とは反対側の裏面を、上記樹脂パッケージから露出させ放熱面としたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のパワー半導体モジュール。
【請求項６】
上記外部接続端子は、アクチュエータとの接続端子を兼ねたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のパワー半導体モジュール。
【請求項７】
請求項１から請求項６記載のいずれか１項に記載のパワー半導体モジュールをヒートシンク部上に載置し、両者間に上記パワー半導体モジュールからの熱を放熱する熱伝導材を介在させ、この熱伝導材を介し上記パワー半導体モジュールを上記ヒートシンク部に向けて押圧する押圧機構を備えたことを特徴としたパワーユニット装置。
【請求項８】
上記熱伝導材とパワー半導体モジュール間及び上記熱伝導材とヒートシンク部間の両方あるいはどちらか一方に電気絶縁部材を介在させたことを特徴とする請求項７記載のパワーユニット装置。
【請求項９】
上記押圧機構は、上記パワー半導体モジュールを押圧する球面状押圧部を有し、この球面状押圧部を上記パワー半導体モジュール上面の略中央部に配置したことを特徴とする請求項７又は請求項８記載のパワーユニット装置。
【請求項１０】
上記第１金属板露出面を除く上記樹脂パッケージの外面に、上記ヒートシンク部との間隙を確保する複数の突起を、上記樹脂パッケージと一体に成型したことを特徴とする請求項７〜請求項９のいずれか１項に記載のパワーユニット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パワー半導体モジュールに関するものであり、例えば自動車用電動パワーステアリング装置のモータなどの回転電気機器のためのインバータ回路の一部やリレー回路を構成するパワー半導体モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のパワー半導体モジュールとしては、例えば特許第４５４０８８４号（特許文献１）に示されるものがあげられる。このモジュールにおいては、複数の導電性の放熱基板上に半導体素子が直接に配設されており、これらが半導体と電気的に接続された複数の外部接続電極と共にトランスファーモールド成形によってモールドパッケージ内部に一体成形されている。
複数の放熱基板の半導体素子が配設された面と反対面側部分のモールドパッケージは薄くなっており、半導体素子からの発熱は、放熱基板を通過後、薄い樹脂パッケージを通過した後、パワー半導体モジュールの外部に取り付けられたヒートシンクなどに放熱される。なおパワー半導体モジュールとヒートシンクは放熱性の絶縁接着剤などを解して接合されている。
又、半導体素子間のパワーライン接続は、電流容量を確保するために複数のワイヤボンディングが施されて接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４５４０８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような構成のパワー半導体モジュールにおいては、複数の外部接続端子と放熱基板は、それぞれ個別に用意されたものを、はんだ付けなどで接合されたものであったため、接合面積の分だけモジュールが余分に大きくなってしまい、小型化を阻害する問題があった。
又、半導体素子からの発熱は、放熱基板を通過後、熱伝導性の低いモールドパッケージを通過する構造であるため、放熱性の面で不利であり、結果として、放熱基板の面積を拡大することで放熱性能を確保しなければならないため、結果的にモジュールの放熱性、小型化を阻害していた。
又、複数のワイヤボンディングで配線されたパワーラインは電流容量を確保するためになされたものだが、工作上の制約もあり内部抵抗を低減することに限界があった。又、多数のワイヤボンディングを施す必要があり信頼性面でも問題があった。
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、小型化が可能で、放熱性が良好、内部抵抗を低減し、かつ信頼性の高いパワー半導体モジュールを提供するものである。又、アクチュエータとの接続構造において、パワー半導体モジュールの端子を流用できる構造としたため、小型化、コスト低減を可能とした。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係わるパワー半導体モジュールは、同一平面状に配置された複数の第１金属板、この第１金属板に搭載されたパワー半導体素子（以下パワー半導体チップという）、及び橋桁部とこの橋桁部を支える脚部とで構成され、且つこの脚部によって、上記パワー半導体チップの電極間、パワー半導体チップの電極と上記第１金属板間を適宜ハンダ接合する跨線橋状第２金属板を有し、これらの部材を電気絶縁性樹脂で封止した樹脂パッケージで構成されたパワー半導体モジュールであって、上記脚部のハンダ接合部は、折り曲げ加工によって平面状に形成されるとともに上記橋桁部より低い位置に設けたものである。
又、この発明に係わるパワーユニット装置は、パワー半導体モジュールをヒートシンク部上に載置し、両者間に上記パワー半導体モジュールからの熱を放熱する熱伝導材を介在させ、この熱伝導材を介し上記パワー半導体モジュールを上記ヒートシンク部に向けて押圧する押圧機構を備えたものである。
【発明の効果】
【０００６】
この発明のパワー半導体モジュールによれば、第２金属板による半導体チップとの接合部及び第１金属板との接合部を他の部分より低くしたので、第２金属板の接合部のハンダが電極からはみ出すことなく安定に接合できる。又、接合部周辺の半田フィレットが安定して形成されるため接続が安定する。又、第２金属板は接合部で折り曲げ構造となっているため、熱応力緩和でき信頼性が向上する。さらに第２金属板は半導体チップ電極とほぼ同一幅で構成することが可能となり内部抵抗を低減することもできる。
又、この発明のパワーユニット装置によれば、パワー半導体モジュールとヒートシンク部間における熱抵抗のバラツキを抑制することが容易になり放熱性が安定する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】この発明の実施の形態１に係るパワー半導体モジュールを示す斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るパワー半導体モジュールを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）図中のＡ−Ａ線における拡大断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るパワー半導体チップの斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るパワー半導体モジュールの要部を示し、図１中のＢ部分における拡大図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係るパワー半導体モジュールの要部を示し、（ａ）は樹脂モールドパッケージを裏面から見た平面図、（ｂ）は（ａ）図中のＢ―Ｂ線における拡大断面図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係るパワー半導体モジュールを組み込んだ機器の平面図である。
【図７】図６中のＣ−Ｃ線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
この発明におけるパワー半導体モジュールは内部の回路構成を限定するものではないが、実施の形態１においては、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor  Field-Effect  Transistor）を用いたパワー回路を有する三相ブリッジインバータ回路を例として説明する。
以下、図面に基づいて、この発明の各実施の形態を説明する。
なお、各図間において、同一符号は同一あるいは相当部分を示す。
【０００９】
実施の形態１．
以下、図１〜図４によりこの発明の実施の形態１について説明する。
図１は、実施の形態１におけるパワー半導体モジュール１００の構成を示す斜視図であるが、樹脂モールドパッケージ７を省略し内部のみを示した透視図である。図２は、パワー半導体モジュール１００の平面図とＡ―Ａ線の拡大断面図である。
図３は、図１、図２に示すパワー半導体チップ３の電極部を示した斜視図、図４は、図１のＢ部分の拡大図、図５は、樹脂モールドパッケージ７を裏面側から見た平面図と、Ｂ―Ｂ線における拡大断面図である。
【００１０】
図１及び図２に示すように計５枚の第１金属板１は、同一平面状に配置されており、内３枚の第１金属板１には１個づつのパワー半導体チップ３がそれぞれ搭載（計３個）されている。
パワー半導体チップ３は、ＭＯＳＦＥＴのチップであって、図３に示すように一面にソース電極３ａとゲート電極３ｂを有しており、その反対面にはドレイン電極を有している。
パワー半導体チップ３のドレイン電極と第１金属板１は、はんだ８ａで機械的、電気的に接続されている。接続部材は導電性接着剤などの導電性の接続部材でもかまわない。
【００１１】
図２は、パワー半導体チップのソース電極３ａ間、及び第１金属板１を第２金属板２によって接続する構造を示したものであり、以下、図（ｂ）の拡大断面図に基づいて詳細説明する。
第２金属板２は、パワー半導体チップ上面の電極とほぼ同一幅とし、橋桁部２ｂとこの橋桁部を支える脚部２ｃとで構成され、例えば銅合金などの熱伝導性及び導電性の良好な金属の板材からなり、全面もしくは部分的に適宜スズめっき処理やニッケルめっき処理などがなされている。
【００１２】
パワー半導体チップ３のそれぞれのソース電極３ａ間は、第２金属板２によって接続されており、第２金属板２は橋桁部２ｂがさらに延びその脚部２ｃが別の第１金属板１（図中左側）に接続されている。
ここで第２金属板２の脚部２ｃに相当するそれぞれの接合部は、他の部分（橋桁部２ｂ）より低くなるよう折り曲げ平面状に形成され、その接合部のみにハンダ８が充填されるようになっている。又、第２金属板２が折り曲げられていることによって、第１金属板１や樹脂モールドパッケージ７の熱収縮によるハンダ部に対する応力が緩和されヒートサイクル性や自己発熱による熱応力に対しても耐久性が向上する。
【００１３】
又、第２金属板２のハンダ接合部には、ハンダ面に対して（図では下向き）に突起２ａが設けられており、ハンダ接合部に一定のギャップが確保できるようになっている。この突起２ａの高さを適切に調整することにより、接合部のハンダ８の量をコントロールすることができ、耐久性を向上することができる。
なお、図２では第２金属板２のハンダ接合部全て（パワー半導体チップの電極との接合面及び第１金属板との接合面の両方）に突起２ａを設けたが、どちらか一方にのみ設けるようにしてもよい。
パワー半導体チップ３のゲート電極３ｂは、別の信号ターミナル４にハンダで同様に接続され、又、シャント抵抗５やコンデンサ６が第１金属板１上にハンダ接合された後、全体が樹脂モールドパッケージ７として封止されている。
このとき、第１金属板１の一部と信号ターミナル４の一部は、モールドパッケージ外部へ伸びており、電気接続のためのターミナルとして用いられる。
【００１４】
図４は、図１のＢ部分を拡大したもので、第１金属板１が樹脂モールドパッケージ７から引き出される部分である。
樹脂モールドパッケージ７から引き出された第１金属板１の外端部は、外部接続端子を形成し、第１金属板１のモールドとの堺目部分である樹脂モールドパッケージ内側根元部分は、他の部分より細く、くびれた形状になされ、このくびれ部分１６に樹脂モールドパッケージの樹脂が充填される構造になっている。
樹脂がくびれ部分に回り込むことで、ターミナルとして機能する第１金属板１に水平方向に応力がかかった場合の強度が増し、外部応力に対して破壊耐量を向上することができる。これによって外部接続端子に横方向の応力がかかってもくびれ構造部がアンカーの役
割を果たし強度アップ、樹脂剥離を防止でき信頼性が向上する。
【００１５】
又、外部接続端子の樹脂モールドパッケージ内側根元部分には、１個以上の板厚方向の貫通穴１５が設けられ、当該部に樹脂を充填することによってくびれ構造と同様にターミナルへの応力に対する破壊耐量を向上することができ、又、貫通穴１５に埋め込まれた部分がアンカーとして作用し、強度アップ、樹脂剥離を防止でき信頼性が向上する。
【００１６】
第１金属板１の裏面、すなわちパワー半導体チップ３が搭載された面とは反対側の裏面１ａは、図２（ｂ）の断面図で分かるように、放熱性の低い樹脂モールドパッケージ７から露出するようにモールドされている。
パワー半導体チップ３へ通電することによる発熱は、第１金属板１へ広がり、又、樹脂モールドパッケージ７を介して空気中へ放熱する。通常モールドの熱抵抗は比較的大きいためモールドからの放熱はあまり期待できないが、第１金属板１の裏面１ａを上記のように露出させることにより、図７で後述するように、パワー半導体モジュール１００を熱抵抗の十分低いアルミヒートシンク部１０上に配置したとき、樹脂モールドパッケージ７から露出した第１金属板１の裏面１ａとアルミヒートシンク部１０との間に、熱抵抗の十分低い熱伝導材料でかつ電気絶縁性の材料を挟むことで放熱効率の良い構造を構築することができる。
【００１７】
図５（ａ）（ｂ）は、樹脂モールドパッケージ７を裏面から見た平面図と、Ｂ−Ｂ線における断面図である。
図５において、第１金属板１の裏面１ａは、前述のように樹脂モールドパッケージ７から露出しており、この第１金属板１の露出面１ａを除く樹脂モールドパッケージ７ａの外面には、複数の第１金属板１の間から複数のモールドの樹脂突起９がでている。この樹脂突起９は前述のアルミヒートシンク部１０との間隙を確保するとともに、その間隔精度を確保するために設けられている。
樹脂突起９は、トランスファーモールド時に一体成型されるもので、金型製作時の作り込みにおいてその高さ精度を確保することが容易である。又、樹脂突起９はパワー半導体モジュール１００の裏面に一様に複数個設けることが望ましいいが、第１金属板１の構造に応じて適宜設計すれば良い。
このような構成によれば、ヒートシンク部１０上にパワー半導体モジュール１００を設置したときに、ヒートシンク部１０とパワー半導体モジュール１００の放熱面とのクリアランスを樹脂突起９の高さで容易に確保することができ放熱性能が安定し、又、ヒートシンクへの電気的ショートに対する信頼性が向上する。
【００１８】
実施の形態２．
この発明に係る実施の形態２として、パワー半導体モジュール１００をヒートシンク部１０に配置し、パワーラインを接続する構造例（パワー半導体モジュールを組み込んだ機器）を図６に示す。又、図７に図６中のＣ−Ｃ線における断面図を示す。なお、図１〜４に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を用いている。
【００１９】
図６は、例えば３相ブラシレスモータを駆動するパワーユニット装置であって、パワー部からの発熱を放熱するための、ヒートシンク部１０がモータに取り付けられる形状に加工されている。又、ヒートシンク部１０のフラットな面上には、実施の形態１で説明したパワー半導体モジュール１００が搭載できるように放熱面が加工されている。
図５、図７に示すように、パワー半導体モジュール１００は、ヒートシンク部１０に搭載できる形状となっている。図示しないが、実施の形態１で説明したように、パワー半導体モジュール１００とヒートシンク部１０の間には、パワー半導体モジュール１００からの熱を放熱する熱伝導電気絶縁材（例えば流動性熱伝導電気絶縁樹脂材）が充填（介在）されており、その厚みは前述の樹脂突起９にて確保されている。
【００２０】
パワー半導体モジュール１００は、樹脂製のフレーム１１とヒートシンク部１０で挟み込む構造になっており、フレーム１１は締付ネジ１４でヒートシンク部１０に固定されている。フレーム１１をヒートシンク部１０に固定したときに、パワー半導体モジュール１００を一定の力でヒートシンク部１０へ押し付ける必要があるため、締付ネジ１４を締め付けたとき、フレーム１１は、図７の太実線で示すように一定量たわむように設計されている。
【００２１】
この締付ネジ１４による締め付け時、パワー半導体モジュール１００を押さえつける支点がずれることにより、パワー半導体モジュール１００がヒートシンク部１０に対して傾いて固定される懸念がある。これを避けるため、パワー半導体モジュール１００の上面には、パワー半導体モジュール１００をヒートシンク部１０に向けて押圧する押圧機構が配置されている。又、この例ではパワー半導体モジュール１００は、図６に示すように円周上に３個配置されている。
押圧機構は、具体的には、図７に示すように、フレーム１１と、このフレーム１１に形成された断面扇形隆起部（球面状突起部）の押圧部１７と、締付ネジ１４とで構成され、この押圧部１７でパワー半導体モジュール上面のほぼ中央の１点を押圧し、これによりパワー半導体モジュール１００はヒートシンク部１０に対して常に垂直に押し付けられている。
【００２２】
このようにパワー半導体モジュール１００の上面のほぼ中央の１点を押さえる構造としたので、上面支持構造体の変形に対しても、常にヒートシンク部１０に対して垂直方向の力が働き、パワー半導体モジュール１００をヒートシンク部１０に対して常に垂直に押し付けることができ、パワー半導体モジュール１００がヒートシンク部１０に対して傾くことなく安定的に配置することができパワー半導体モジュール１００が傾くことによるヒートシンク部１０間の熱抵抗バラツキを抑制することが容易に達成でき放熱性が安定する。
【００２３】
図７において、パワー半導体モジュール１００の第１金属板１は、樹脂モールドパッケージから外部に延びＬ字に曲げられて、フレーム１１のガイドを通って上部に出ている。
一方、アクチュエータターミナル１２、本実施の形態では図示しない３相ブラシレスモータのターミナルが、反対方向から延びてきており、ネジ１３部分で重なるよう配置されている。
それぞれのターミナルには、図示しないネジ穴が設けられておりネジ１３で締結する。
パワーユニットからの電力信号は、これらのターミナルを通じて、３相ブラシレスモータに伝わり動力を発生することができる。第１金属板１のターミナル４を外部への接続端子として使えるよう、予め形状を設計することでアクチュエータとの接続が容易になり機器の小型化が可能になる。
第１金属板１は、モータ等のアクチュエータとの接続端子を兼ねた構造となっており外部機器との接続箇所が少なくなり、部品点数削減、小型化、製造工程削減、コスト低減ができる。
【００２４】
なお、上記の実施の形態では、ヒートシンク部１０上に熱伝導電気絶縁材のみを介して、パワー半導体モジュール１００が搭載、押圧されている場合を説明したが、更に絶縁性の向上のために、ヒートシンク部１０とパワー半導体モジュール１００間に電気絶縁部材を介在させてもよい。例えば、ヒートシンク部１０のパワー半導体モジュール１００搭載面にアルマイト処理や絶縁塗装を施したり、絶縁性のセラミック板やポリイミドシートを挟みこんでも良い。
この場合、介在する電気絶縁部材によって確実に絶縁性が確保される。そのため、介在させる熱伝導材の絶縁性は不要であり、絶縁性を犠牲にして熱伝導率の高い材料を選択したり、数μmレベルの薄い膜厚の材料の構成とすることができる。さらには、介在する電気絶縁部材に熱伝導率の高い電気絶縁部材を適用することで、ヒートシンク部１０とパワー半導体モジュール１００間の熱抵抗を格段に小さくすることができる。
上記の実施の形態に対して、熱伝導部材に加えて電気絶縁部材が増えることになるが、電気絶縁性と熱伝導率の機能を分担することで、幅広い部材の選択が可能となり、より高い放熱性と絶縁性を両立することが可能となる。
【００２５】
（その他の実施の形態）
以上に述べた実施の形態は、この発明の実施の形態の一例に過ぎず、発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更が加えられたり、実施の形態１、２の各要素が各々独立したのであっても良い。
又、実施の形態１は半導体素子としてパワーＭＯＳＦＥＴ素子を用いた三相ブリッジインバータ回路であったが、別の回路機能を有するパワー半導体モジュールであってもよい。例えば、リレー回路であってもよく、あるいはその一部を構成するパワー半導体モジュールであってもよい。
【００２６】
又、半導体素子としてはパワーＭＯＳＦＥＴ素子に限らず、ＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）素子などのパワー半導体素子であってもよい。
又、モジュールに配設される素子は半導体素子のみに限らず、チップ型のコンデンサ素子や抵抗素子も同時に配設され樹脂パッケージに埋設されていてもよい。
又、半導体素子、金属板との電気接続には、一部ワイヤボンドを採用してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年2月17日(2014.2.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一平面状にそれぞれ独立して配置された複数の第１金属板と、上記第１金属板に搭載されたパワー半導体チップと、及び橋桁部と上記橋桁部を支える脚部とで構成され、且つ上記脚部によって、上記パワー半導体チップの電極間、上記パワー半導体チップの電極と上記第１金属板間をハンダ接合する跨線橋状の第２金属板とを有し、上記第１金属板、上記パワー半導体チップ、上記第２金属板を電気絶縁性の樹脂で封止した樹脂モールドパッケージとで構成されたパワー半導体モジュールであって、上記第２金属板の上記脚部のハンダ接合部は、折り曲げ加工によって平面状に形成されるとともに上記第２金属板の上記橋桁部より低い位置に設け、上記第２金属板の上記脚部の上記パワー半導体チップの電極との接合面及び上記第１金属板の接合面の両方あるいはどちらか一方に、ハンダ量をコントロールする突起を設けたことを特徴とするパワー半導体モジュール。
【請求項２】
上記樹脂モールドパッケージから引き出された上記第１金属板の外端部で外部接続端子を形成し、この外部接続端子の上記樹脂モールドパッケージの内側根元部分を他の部分より細く、くびれ構造とし且つ上記くびれ構造部に上記樹脂を充填したことを特徴とする請求項１に記載のパワー半導体モジュール。
【請求項３】
上記外部接続端子の上記樹脂モールドパッケージの内側根元部分に貫通穴を設け、上記貫通穴に上記樹脂を充填したことを特徴とする請求項２に記載のパワー半導体モジュール。
【請求項４】
第１金属板のパワー半導体チップ搭載面とは反対側の裏面を、上記樹脂モールドパッケージから露出させ放熱面としたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のパワー半導体モジュール。
【請求項５】
上記外部接続端子は、アクチュエータとの接続端子を兼ねたことを特徴とする請求項２に記載のパワー半導体モジュール。
【請求項６】
請求項１から請求項５に記載のいずれか１項に記載のパワー半導体モジュールをヒートシンク部上に載置し、両者間に上記パワー半導体モジュールからの熱を放熱する熱伝導材を介在させ、この熱伝導材を介し上記パワー半導体モジュールを上記ヒートシンク部に向けて押圧する押圧機構を備え、上記押圧機構は、フレームと、上記パワー半導体モジュールを押圧する球面状押圧部と、上記フレームを上記ヒートシンク部に固定する締付ネジにより構成され、上記球面状押圧部を上記パワー半導体モジュールの上面の中央部に配置したことを特徴としたパワーユニット装置。
【請求項７】
上記熱伝導材とパワー半導体モジュール間及び上記熱伝導材とヒートシンク部間の両方あるいはどちらか一方に電気絶縁部材を介在させたことを特徴とする請求項６に記載のパワーユニット装置。
【請求項８】
上記第１金属板露出面を除く上記樹脂モールドパッケージの外面に、上記ヒートシンク部との間隙を確保する複数の突起を、上記樹脂モールドパッケージと一体に成型したことを特徴とする請求項６または請求項７に記載のパワーユニット装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
この発明に係わるパワー半導体モジュールは、同一平面状にそれぞれ独立して配置された複数の第１金属板と、上記第１金属板に搭載されたパワー半導体チップと、及び橋桁部と上記橋桁部を支える脚部とで構成され、且つ上記脚部によって、上記パワー半導体チップの電極間、上記パワー半導体チップの電極と上記第１金属板間をハンダ接合する跨線橋状の第２金属板とを有し、上記第１金属板、上記パワー半導体チップ、上記第２金属板を電気絶縁性の樹脂で封止した樹脂モールドパッケージとで構成されたパワー半導体モジュールであって、上記第２金属板の上記脚部のハンダ接合部は、折り曲げ加工によって平面状に形成されるとともに上記第２金属板の上記橋桁部より低い位置に設け、上記第２金属板の上記脚部の上記パワー半導体チップの電極との接合面及び上記第１金属板の接合面の両方あるいはどちらか一方に、ハンダ量をコントロールする突起を設けたものである。
又、この発明に係わるパワーユニット装置は、パワー半導体モジュールをヒートシンク部上に載置し、両者間に上記パワー半導体モジュールからの熱を放熱する熱伝導材を介在させ、この熱伝導材を介し上記パワー半導体モジュールを上記ヒートシンク部に向けて押圧する押圧機構を備え、上記押圧機構は、フレームと、上記パワー半導体モジュールを押圧する球面状押圧部と、上記フレームを上記ヒートシンク部に固定する締付ネジにより構成され、上記球面状押圧部を上記パワー半導体モジュールの上面の中央部に配置したものである。
【国際調査報告】
2012127696.tif 000010
2012127696.tif 000011
2012127696.tif 000012
2012127696.tif 000013