(57)【要約】【課題】半導体デバイスとヒートシンクと間に設けられた熱伝導性材料の状態を判定することが可能な半導体モジュールの提供を目的とする。【解決手段】半導体モジュールは、半導体デバイス、熱伝導性材料および制御部を含む。熱伝導性材料は、特定の温度で軟化または融解する性質を有し、かつ、半導体デバイスの外面のうちヒートシンクに実装可能な一面に設けられている。制御部は、半導体デバイスにおける異なる２点の温度情報に基づいて、半導体デバイスの一面とヒートシンクとの間における熱伝導性材料の状態を判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体デバイスと、
特定の温度で軟化または融解する性質を有し、かつ、前記半導体デバイスの外面のうちヒートシンクに実装可能な一面に設けられた熱伝導性材料と、
前記半導体デバイスにおける異なる２点の温度情報に基づいて、前記半導体デバイスの前記一面と前記ヒートシンクとの間における前記熱伝導性材料の状態を判定する制御部と、を備える半導体モジュール。
【請求項２】
前記半導体デバイスは、
半導体チップと、
前記半導体チップを収容するケースと、
前記半導体チップの温度であるチップ温度を検知する一の温度センサと、
前記ケース内の温度であるケース温度を検知する他の温度センサと、を含み、
前記異なる２点の前記温度情報は、前記チップ温度と前記ケース温度との温度差を含む、請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項３】
前記制御部は、前記半導体デバイスに内蔵される制御ＩＣを含み、
前記制御ＩＣは、前記異なる２点の前記温度情報に基づいて、前記熱伝導性材料の前記状態を判定する、請求項１または請求項２に記載の半導体モジュール。
【請求項４】
前記制御部は、前記半導体デバイスの外部に設けられた外部ＩＣを含み、
前記外部ＩＣは、前記異なる２点の前記温度情報に基づいて、前記熱伝導性材料の前記状態を判定する、請求項１または請求項２に記載の半導体モジュール。
【請求項５】
前記制御部は、前記熱伝導性材料の前記状態を判定フラグによって判定する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の半導体モジュール。
【請求項６】
前記異なる２点の前記温度情報は、前記異なる２点における温度差を含み、
前記制御部は、前記半導体デバイスに通電が開始された後、前記温度差が、予め定められた時間、一定である場合に、前記熱伝導性材料が前記半導体デバイスと前記ヒートシンクとの間の空隙に充填されたと判定する、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の半導体モジュール。
【請求項７】
半導体デバイスを含む半導体モジュールの評価方法であって、
特定の温度で軟化または融解する性質を有し、かつ、前記半導体デバイスの外面のうちヒートシンクに実装可能な一面に設けられた熱伝導性材料を介して、前記半導体デバイスを前記ヒートシンクに取り付け、
前記半導体デバイスにおける異なる２点の温度情報に基づいて、前記半導体デバイスの前記一面と前記ヒートシンクとの間における前記熱伝導性材料の状態を判定する、半導体モジュールの評価方法。
【請求項８】
前記異なる２点の前記温度情報は、前記異なる２点における温度差を含み、
前記半導体デバイスに通電が開始された後、前記温度差が、予め定められた時間、一定である場合に、前記熱伝導性材料が前記半導体デバイスと前記ヒートシンクとの間の空隙に充填されたと判定する、請求項７に記載の半導体モジュールの評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体モジュールおよび半導体モジュールの評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスなど電子デバイスで発生する熱は、ヒートシンクに放熱される（例えば特許文献１から４）。また、パワーモジュールにおいて、パワーデバイスとヒートシンクとの間に設けられるグリースは、パワーデバイスからヒートシンクへの熱伝導性を向上させる（例えば特許文献１）。
【０００３】
しかし、半導体デバイスおよびヒートシンクの表面の凹凸がグリースで十分に充填されず、空隙が発生した場合、半導体デバイスで生じた熱は十分にヒートシンクへ伝達されない。そのため、半導体デバイスは、正常または望ましい動作温度よりも高い動作温度で動作することになり、半導体デバイスの信頼性などに悪影響を及ぼすおそれがある。空隙はグリースが必要量よりも少ない場合に生じるが、製造工程において必要量のグリースが塗布された場合であっても、ポンピングアウトによって空隙が生じる。ポンピングアウトとは、繰り返しの熱ストレスによってパワーデバイスが変形し、グリースが外部に流出する現象である。
【０００４】
特許文献１に記載のインテリジェントパワーモジュールは、モジュールが組み立てられた後に、予め定められた駆動条件で駆動した際のチップ温度およびケース温度の初期値を記録する。インテリジェントパワーモジュールは、それら初期値と、別のタイミングで検出したチップ温度およびケース温度と、に基づき、ポンピングアウト等の放熱環境の悪化を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１６３５１２号公報
【特許文献２】特開２０１５−２３５１号公報
【特許文献３】特開２０１２−３８７６９号公報
【特許文献４】特開２０１３−７００８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
半導体デバイスとヒートシンクとの間の熱伝導性材料が、特定の温度で軟化または融解する性質を有する場合、必ずしも半導体デバイスがヒートシンクに取り付けられた直後から、熱伝導性材料が半導体デバイスとヒートシンクとの間に存在するすべての空隙に充填されているわけではない。熱伝導性材料は、半導体デバイスの駆動後、その発熱により、軟化または融解して空隙に充填される。熱伝導性材料が軟化または融解する段階においては、空隙の程度や状態が変化し、一定の駆動条件であっても、一定のチップ温度およびケース温度が得られない。チップ温度およびケース温度の初期値を定めるためには、半導体デバイスとヒートシンクとの間の熱伝導性材料の状態を明らかにする必要がある。
【０００７】
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたのであり、半導体デバイスとヒートシンクと間に設けられた熱伝導性材料の状態を判定することが可能な半導体モジュールの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る半導体モジュールは、半導体デバイス、熱伝導性材料および制御部を含む。熱伝導性材料は、特定の温度で軟化または融解する性質を有し、かつ、半導体デバイスの外面のうちヒートシンクに実装可能な一面に設けられている。制御部は、半導体デバイスにおける異なる２点の温度情報に基づいて、半導体デバイスの一面とヒートシンクとの間における熱伝導性材料の状態を判定する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、半導体デバイスとヒートシンクと間に設けられた熱伝導性材料の状態を判定する半導体モジュールの提供が可能である。
【００１０】
本発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１における半導体モジュールの構成を示す断面図である。
【図２】実施の形態１における半導体モジュールの構成を示す平面図である。
【図３】実施の形態１における半導体モジュールの評価方法を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１における半導体モジュールの評価方法におけるタイミングチャートである。
【図５】実施の形態２における半導体モジュールの構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１における半導体モジュールの構成を示す断面図である。図２は、半導体モジュールの構成を示す平面図である。
【００１３】
半導体モジュールは、半導体デバイス１、ヒートシンク２、熱伝導性材料３および制御部１０を含む。なお、図２において、ヒートシンク２は省略されている。
【００１４】
半導体デバイス１は、ケース９内に、ベース板４、半導体チップ５、オンチップ温度センサ６、サーミスタ７および制御ＩＣ（Integrated Circuit）１０Ａを含む。半導体チップ５、オンチップ温度センサ６、サーミスタ７および制御ＩＣ１０Ａは、ベース板４の表面側に上に設けられている。実施の形態１において、制御ＩＣ１０Ａは、半導体デバイス１に内蔵されている。
【００１５】
熱伝導性材料３は、半導体デバイス１の外面のうちヒートシンク２に実装可能な一面１Ａに設けられる。実施の形態１において、その一面１Ａは、ベース板４の裏面である。熱伝導性材料３は、半導体デバイス１からヒートシンク２に熱を伝達する。熱伝導性材料３が、ベース板４の裏面およびヒートシンク２の接触面に存在する凹凸を埋めることにより、半導体デバイス１で生じた熱は、効率よくヒートシンク２に伝導する。
【００１６】
熱伝導性材料３は、例えば、ＴＩＭ（Thermal Interface Material）である。ＴＩＭは、例えば、特定の温度で相変化する材料、熱可塑性を有する材料、またはそのような性質を有しないグリースを含む。以下、実施の形態１においては、熱伝導性材料３が、特定の温度で軟化または融解する性質を有する場合を説明する。熱伝導性材料３は、半導体デバイス１の発熱により。その特定の温度（例えば４５℃）以上で軟化または融解し、特定の温度以下で固化もしくは粘度が上昇する。また、その場合、半導体モジュールの組み立て工程において必要量の熱伝導性材料３が塗布されていたとしても、半導体デバイス１の発熱前つまり駆動前には、熱伝導性材料３はその粘度（流動性）に起因して空隙を満たしていない。半導体デバイス１駆動後、その発熱により、熱伝導性材料３が軟化または融解することにより、空隙に充填される。このように、熱伝導性材料３が特定の温度で軟化または融解する性質を有する場合、半導体デバイス１とヒートシンク２の間の空隙に充填されるまで一定の時間を要する。
【００１７】
ヒートシンク２は、半導体デバイス１の動作時に、損失によって発生する熱を、熱伝導性材料３を介して吸熱し外部に放熱する。なお、損失の主要因は、半導体チップ５である。
【００１８】
半導体チップ５は、例えば、ＳｉＣ、ＧａＮ等のワイドバンドギャップ半導体を含むパワーチップである。パワーチップは、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）、ショットキーバリアダイオード等である。半導体チップ５の一例として、図２にはＩＧＢＴチップ５ＡおよびＦＷＤ（Free Wheeling Diode）チップ５Ｂが示されている。
【００１９】
オンチップ温度センサ６は、半導体チップ５上に設置されており、半導体チップ５のチップ温度Ｔｊを検知する。ここでは、オンチップ温度センサ６は、ＩＧＢＴチップ５Ａ上に設置されている。
【００２０】
サーミスタ７は、ケース９内のケース温度Ｔｃを検知する。サーミスタ７は、例えば、絶縁基板上に設置されている。
【００２１】
制御ＩＣ１０Ａは、実施の形態１において、制御部１０であり、その制御部１０の機能を実現する。制御ＩＣ１０Ａは、半導体デバイス１における異なる２点の温度情報に基づいて、半導体デバイス１の一面１Ａとヒートシンク２との間における熱伝導性材料３の状態を判定する。実施の形態１において、異なる２点の温度情報は、チップ温度Ｔｊとケース温度Ｔｃとの温度差である。
【００２２】
また、制御ＩＣ１０Ａは、半導体デバイス１に通電が開始された後、チップ温度Ｔｊとケース温度Ｔｃとの温度差が、予め定められた時間、一定である場合に、熱伝導性材料３が半導体デバイス１とヒートシンク２との間の空隙に充填されたと判定する。そして、制御ＩＣ１０Ａは、その時のチップ温度Ｔｊとケース温度Ｔｃとの温度差を初期値として記録する。制御ＩＣ１０Ａは、その初期値に基づき、ポンピングアウトの発生など、半導体モジュールの放熱環境の異常を判定する。その際、制御ＩＣ１０Ａには、半導体デバイス１から出力される電流値の情報がフィードバックされ、制御ＩＣ１０Ａは、上記の異なる２点の温度情報に加え、その電流値に基づいて、放熱環境の異常を判定する。また、制御ＩＣ１０Ａは、温度差に関する飽和検知情報を外部制御ＩＣ２０に出力してもよい。
【００２３】
制御ＩＣ１０Ａは、熱伝導性材料３の状態を示す判定フラグを切り替える機能を有する。制御ＩＣ１０Ａに搭載されている判定フラグは、熱伝導性材料３が軟化または融解して空隙を埋めた場合、または熱伝導材料が流出した場合など、熱伝導性材料３の状態の変化により切り替わる。すなわち判定フラグは、半導体モジュールの放熱環境の変化に対応して切り替わる。判定フラグは、例えば、半導体デバイス１への通電初期段階においては、熱伝導性材料３が軟化または融解して、半導体デバイス１とヒートシンク２との間の空隙を満たしたか否かを判断する目的で使用される。その後、判定フラグは、半導体モジュールにおける放熱環境の何らかの異常、例えば熱伝導性材料３の流出（ポンピングアウト）、空冷ファンの停止等を判断する目的で使用される。
【００２４】
制御ＩＣ１０Ａは、異なる２点の温度情報、判定フラグ等を記憶するメモリを有する。また、制御ＩＣ１０Ａの上記の機能は、制御ＩＣ１０Ａがメモリに記憶されたプログラムを実行することによって実現される。
【００２５】
また、図２に示されている外部制御ＩＣ２０は、半導体チップ５等を駆動させるための制御パルス信号を出力する。また、半導体チップ５がパワーチップである場合、半導体デバイス１はパワーデバイスであり、半導体モジュールはパワーモジュールである。パワーモジュールは、図２に示されるモーター３０等の駆動を制御する。
【００２６】
図３は、実施の形態１における半導体モジュールの評価方法を示すフローチャートである。また、図４は、半導体モジュールの評価方法におけるタイミングチャートである。
【００２７】
ステップＳ１０にて、外部制御ＩＣ２０は、予め定められた駆動条件で半導体デバイス１に通電を開始する。図４における時間Ｔ０が通電開始のタイミングである。
【００２８】
ステップＳ２０にて、制御ＩＣ１０Ａは、温度センサによって検知される異なる２点の温度を取得する。ここでは、オンチップ温度センサ６がチップ温度Ｔｊを検知し、サーミスタ７がケース温度Ｔｃを検知する。熱伝導性材料３が軟化または融解する前に、半導体デバイス１とヒートシンク２との間に空隙が存在する場合、図４に示されるように、通電開始後、チップ温度Ｔｊおよびケース温度Ｔｃは、上昇を続ける。時間Ｔ０からＴ１まで、半導体デバイス１およびヒートシンク２の温度は飽和していない。
【００２９】
ステップＳ３０にて、制御ＩＣ１０Ａは、チップ温度Ｔｊとケース温度Ｔｃとの温度差が予め定められた時間一定であるか否かを判定する。温度差が一定である場合、ステップＳ４０が実行される。温度差が一定でない場合、ステップＳ２０が再び実行される。図４において、時間Ｔ１からＴ２まで温度差は一定（Δｔ１＝Δｔ２）であることから、制御ＩＣ１０Ａは、熱伝導性材料３が半導体デバイス１とヒートシンク２との間の空隙に充填されたと判断する。
【００３０】
ステップＳ４０にて、制御ＩＣ１０Ａは、温度差および半導体デバイス１から出力される電流値をメモリに記録する。図４において、時間Ｔ２における温度差Δｔ２および電流値Ｉ２がメモリに記録される。これら記録された温度差および電流値が初期値に対応する。
【００３１】
ステップＳ５０にて、制御ＩＣ１０Ａは、判定フラグを切り替える。制御ＩＣ１０Ａは、例えば図４に示されるように、判定フラグを「１」から「０」に切り替える。以上のステップＳ１０からＳ５０までは、熱伝導性材料３の軟化または融解についての監視工程である。つづいて行われるステップＳ６０以降において、制御ＩＣ１０Ａは、ステップＳ４０で記録された初期値に基づき、ポンピングアウトの発生など、半導体モジュールの放熱環境の異常について監視する。
【００３２】
ステップＳ６０にて、制御ＩＣ１０Ａは、半導体チップ５から出力される電流値および温度センサによって検知される異なる２点の温度を新たに取得する。ここでは、ステップＳ２０と同様に、オンチップ温度センサ６がチップ温度Ｔｊを検知し、サーミスタ７がケース温度Ｔｃを検知する。
【００３３】
ステップＳ７０にて、制御ＩＣ１０Ａは、メモリに記録されている温度差Δｔ２と新たに取得された温度に基づく温度差とが一致するか否かを判定する。２つの温度差が一致する場合、ステップＳ６０が再び実行される。２つの温度差が一致しない場合、ステップＳ８０が実行される。例えば、図４に示されるように、時間Ｔ３における温度差Δｔ３および時間Ｔ４における温度差Δｔ４は、メモリに記憶されている温度差Δｔ２と異なる。よって、ステップＳ８０が実行される。
【００３４】
ステップＳ８０にて、制御ＩＣ１０Ａは、メモリに記憶されている電流値Ｉ２と新たに取得された電流値とが一致するか否かを判定する。２つの電流値が一致しない場合、ステップＳ６０が再び実行される。例えば、時間Ｔ３における電流値Ｉ３は、メモリに記録されている電流値Ｉ２と異なる。そのため、制御ＩＣ１０Ａは、半導体モジュールの放熱環境に異常が生じたとは判断せず、判定フラグを変更しない。一方で、２つの電流値が一致する場合、ステップＳ９０が実行される。例えば、時間Ｔ４における電流値Ｉ４は、メモリに記憶されている電流値Ｉ２と一致する。よって、制御ＩＣ１０Ａは、半導体モジュールの放熱環境に何らかの異常が生じたと判断する。
【００３５】
ステップＳ９０にて、制御ＩＣ１０Ａは、判定フラグを切り替える。制御ＩＣ１０Ａは、例えば図４に示されるように、判定フラグを「０」から「１」に切り替える。判定フラグの切り替えに伴い、制御ＩＣ１０Ａは、半導体モジュールの放熱環境に以上が発生したことを外部装置に信号を出力するなどして通知してもよい。以上のステップＳ６０からＳ９０までは、半導体モジュールの放熱環境の異常についての監視工程である。
【００３６】
以上で半導体モジュールの評価方法は終了する。
【００３７】
上記のステップＳ７０にて、制御ＩＣ１０Ａは、新たに取得された温度に基づく温度差がメモリに記録されている温度差Δｔ２と一致しない場合に、その一致しない温度差が予め定められた時間一定であるか否かを判定してもよい。例えば、図４における温度差Δｔ４は、温度差Δｔ２とは一致せず、時間Ｔ４から時間Ｔ５まで一定（Δｔ４＝Δｔ５）である。その場合、ステップＳ８０が実行される。
【００３８】
実施の形態１において、オンチップ温度センサ６およびサーミスタ７は一例であり、温度センサはそれらに限定されるものではない。また、上記の異なる２点の温度情報は、チップ温度Ｔｊとケース温度Ｔｃとの温度差に限定されるものではない。飽和時に温度差が一定となる２点であれば、同様の効果を奏する。例えば、半導体モジュールが、オンチップ温度センサ６に代えて、半導体デバイス１内にもう１つのサーミスタを有する場合、制御ＩＣ１０Ａは、異なる２点のケース温度の温度差に基づいて、熱伝導性材料３の状態を判定する。
【００３９】
また、実施の形態１では、１つの制御ＩＣ１０Ａが、異なる２点の温度情報を記録し、熱伝導性材料３の状態を判定し、放熱環境の異常を判定し、判定フラグを切り替える機能を有するが、それらの機能が、複数の制御ＩＣによって分割して実現されてもよい。
【００４０】
以上をまとめると、実施の形態１における半導体モジュールは、半導体デバイス１、熱伝導性材料３および制御部１０（制御ＩＣ１０Ａ）を含む。熱伝導性材料３は、特定の温度で軟化または融解する性質を有し、かつ、半導体デバイス１の外面のうちヒートシンク２に実装可能な一面１Ａに設けられている。制御部１０（制御ＩＣ１０Ａ）は、半導体デバイス１における異なる２点の温度情報に基づいて、半導体デバイス１の一面１Ａとヒートシンク２との間における熱伝導性材料３の状態を判定する。
【００４１】
このような半導体モジュールは、半導体デバイス１とヒートシンク２と間に設けられた熱伝導性材料３の状態を判定することを可能にする。例えば、半導体モジュールは、熱伝導性材料３が半導体デバイス１とヒートシンク２との間の空隙に充填されたことを判定できる。また、それにより、半導体モジュールは、半導体デバイス１における異なる２点の温度情報の初期値を定めることを可能とする。そして、熱伝導性材料３の特性変化またはポンピングアウトなど放熱環境の異常検出を可能にする。
【００４２】
また、温度情報に対応する異なる２点は、半導体デバイス１内であればその位置は限定されないため、半導体デバイス１の設計自由度が向上する。
【００４３】
また、実施の形態１における半導体モジュールの半導体デバイス１は、半導体チップ５、ケース９、一の温度センサ（オンチップ温度センサ６）および他の温度センサ（サーミスタ７）を含む。ケース９は、半導体チップ５を収容する。オンチップ温度センサ６は、半導体チップ５の温度であるチップ温度Ｔｊを検知する。サーミスタ７は、ケース９内の温度であるケース温度Ｔｃを検知する。異なる２点の温度情報は、チップ温度Ｔｊとケース温度Ｔｃとの温度差を含む。
【００４４】
このような半導体モジュールは、チップ温度Ｔｊとケース温度Ｔｃとに基づき熱伝導性材料３の状態を判定するため、その判定精度が向上する。
【００４５】
また、実施の形態１における半導体モジュールの制御部１０は、半導体デバイス１に内蔵される制御ＩＣ１０Ａを含む。制御ＩＣ１０Ａは、異なる２点の温度情報に基づいて、熱伝導性材料３の状態を判定する。
【００４６】
このような半導体モジュールは、制御ＩＣ１０Ａが半導体デバイス１に内蔵されているため、別途、制御ＩＣ１０Ａの機能を有する装置等を準備する必要がない。また、当該機能を有する半導体モジュールをコンパクトに実現できる。
【００４７】
また、実施の形態１における半導体モジュールの制御部１０は、熱伝導性材料３の状態を判定フラグによって判定する。
【００４８】
このような半導体モジュールは、判定フラグを使用することにより、熱伝導性材料３が半導体デバイス１とヒートシンク２との間の空隙に充填されてから、および半導体デバイス１の長期の使用によるグリースの流出または空冷ファンの停止など放熱環境の異常が発生するまでの、熱伝導性材料３の状態を判断することができる。
【００４９】
また、実施の形態１における半導体モジュールにおいて、異なる２点の温度情報は、異なる２点における温度差を含む。制御部１０（制御ＩＣ１０Ａ）は、半導体デバイス１に通電が開始された後、温度差が、予め定められた時間、一定である場合に、熱伝導性材料３が半導体デバイス１とヒートシンク２との間の空隙に充填されたと判定する。
【００５０】
このような半導体モジュールは、熱伝導性材料３が半導体デバイス１とヒートシンク２との間の空隙に充填されたことを判定できる。また、それにより、半導体モジュールは、半導体デバイス１における異なる２点の温度情報の初期値を定めることを可能とする。そして、熱伝導性材料３の特性変化またはポンピングアウトなど放熱環境の異常検出を可能にする。
【００５１】
また、実施の形態１における半導体モジュールの評価方法は、半導体デバイス１を含む半導体モジュールの評価方法である。半導体モジュールの評価方法は、特定の温度で軟化または融解する性質を有し、かつ、半導体デバイス１の外面のうちヒートシンク２に実装可能な一面１Ａに設けられた熱伝導性材料３を介して、半導体デバイス１をヒートシンク２に取り付け、半導体デバイス１における異なる２点の温度情報に基づいて、半導体デバイス１の一面１Ａとヒートシンク２との間における熱伝導性材料３の状態を判定する。
【００５２】
このような半導体モジュールの評価方法は、半導体デバイス１とヒートシンク２と間に設けられた熱伝導性材料３の状態を判定することを可能にする。
【００５３】
また、実施の形態１における半導体モジュールの評価方法において、異なる２点の温度情報は、異なる２点における温度差を含む。半導体モジュールの評価方法は、半導体デバイス１に通電が開始された後、温度差が、予め定められた時間、一定である場合に、熱伝導性材料３が半導体デバイス１とヒートシンク２との間の空隙に充填されたと判定する。
【００５４】
このような半導体モジュールの評価方法は、熱伝導性材料３が半導体デバイス１とヒートシンク２との間の空隙に充填されたことを判定できる。また、それにより、半導体モジュールは、半導体デバイス１における異なる２点の温度情報の初期値を定めることを可能とする。そして、熱伝導性材料３の特性変化またはポンピングアウトなど放熱環境の異常検出を可能にする。
【００５５】
＜実施の形態２＞
実施の形態２における半導体モジュールおよび半導体モジュールの評価方法を説明する。なお、実施の形態１と同様の構成および動作については説明を省略する。
【００５６】
図５は、実施の形態２における半導体モジュールの構成を示す平面図である。実施の形態１において、制御部１０の機能は、半導体デバイス１に内蔵された制御ＩＣ１０Ａによって実現されていたが、実施の形態２における制御部１０の機能は、半導体デバイス１の外部に設けられた外部制御ＩＣ１０Ｂによって実現される。
【００５７】
半導体デバイス１は、異なる２点の温度情報を外部制御ＩＣ１０Ｂに出力する。例えば、半導体デバイス１の制御ＩＣ８が、オンチップ温度センサ６で検知されたチップ温度Ｔｊおよびサーミスタ７で検知されたケース温度Ｔｃを、外部制御ＩＣ１０Ｂに出力する。外部制御ＩＣ１０Ｂは、実施の形態１における制御ＩＣ１０Ａと同様に、異なる２点の温度情報に基づいて、熱伝導性材料３の状態を判定する。
【００５８】
このような半導体モジュールは、半導体デバイス１が制御部１０の機能を内蔵する必要がないので、半導体デバイス１の構成を簡略化できる。
【００５９】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【００６０】
本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、本発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、本発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【００６１】
１  半導体デバイス、１Ａ  一面、２  ヒートシンク、３  熱伝導性材料、４  ベース板、５  半導体チップ、６  オンチップ温度センサ、７  サーミスタ、９  ケース、１０  制御部、１０Ａ  制御ＩＣ、１０Ｂ  外部制御ＩＣ。
【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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