(57)【要約】  本発明に係る半導体装置は、半導体素子と、該半導体素子に接続され放熱板貫通孔が形成された放熱板と、該半導体素子と該放熱板を、該放熱板の下面を露出させるように覆う樹脂と、を有する半導体モジュールと、冷却器と、該放熱板の下面と該冷却器の間に設けられ、該放熱板と該冷却器を熱接続する第１絶縁グリースと、該放熱板貫通孔に、該第１絶縁グリースとつながるように設けられた第２絶縁グリースと、を備えたことを特徴とする。
2016006054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、前記半導体素子に接続され放熱板貫通孔が形成された放熱板と、前記半導体素子と前記放熱板を、前記放熱板の下面を露出させるように覆う樹脂と、を有する半導体モジュールと、
冷却器と、
前記放熱板の下面と前記冷却器の間に設けられ、前記放熱板と前記冷却器を熱接続する第１絶縁グリースと、
前記放熱板貫通孔に、前記第１絶縁グリースとつながるように設けられた第２絶縁グリースと、を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記樹脂には、前記放熱板貫通孔につながる樹脂貫通孔が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記樹脂は、前記樹脂貫通孔の少なくとも一部に前記放熱板貫通孔の幅より幅が大きい広幅部を形成し、
前記広幅部には第３絶縁グリースが設けられたことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記樹脂貫通孔の少なくとも一部を塞ぐストッパを備えたことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記ストッパを固定するゲルを備えたことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記ストッパが前記樹脂貫通孔の中を前記冷却器と離れる方向に移動すると弾性変形する弾性体を備えたことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記樹脂貫通孔を囲む前記樹脂の壁面には、前記第２絶縁グリースが前記第１絶縁グリースとは逆の方向に流れないように第１逆止弁が設けられたことを特徴とする請求項２又は３に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記放熱板と前記冷却器の間には、前記第１絶縁グリースが拡散することを防止する第２逆止弁が設けられたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第２逆止弁は、平面視で前記放熱板貫通孔を囲むように設けられたことを特徴とする請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記放熱板貫通孔と前記第２絶縁グリースは複数設けられたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１１】
半導体素子と、前記半導体素子に接続された放熱板と、前記半導体素子と前記放熱板を、前記放熱板の下面を露出させるように覆う樹脂と、を有する半導体モジュールと、
冷却器と、
前記放熱板と前記冷却器の間の領域を含む領域を密閉し密閉領域をつくる密閉部材と、
前記密閉領域を満たす絶縁グリースと、を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
前記放熱板には放熱板貫通孔が形成され、
前記樹脂には前記放熱板貫通孔につながる樹脂貫通孔が形成され、
前記密閉部材は、前記半導体モジュールを覆い、
前記密閉領域は、前記半導体モジュールの側面に接する領域、前記半導体モジュールの上面に接する領域、前記放熱板貫通孔及び前記樹脂貫通孔を含むことを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記冷却器には凹部が設けられ、
前記絶縁グリースは前記凹部を満たすことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば大電流を扱う半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、半導体モジュールを冷却器に固定した半導体装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特開２０１０−１９２７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体モジュールの放熱性を確保するためには、半導体モジュールと冷却器の間に絶縁グリースを設けることが好ましい。しかし、半導体モジュールと冷却器の線膨張係数は異なるので、半導体モジュールの使用時には半導体モジュールと冷却器との間隔が時間変化する。これにより、絶縁グリースが半導体モジュールと冷却器の間から外部に逃げ、半導体モジュールと冷却器の間に空気が入りこむポンピングアウト現象が起こることがあった。半導体モジュールと冷却器の間に空気が入りこむと半導体モジュールの放熱性を維持できなくなる問題があった。【０００５】
本発明は上述の問題を解決するためになされたものであり、半導体モジュールの放熱性の低下を抑制できる半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の発明にかかる半導体装置は、半導体素子と、該半導体素子に接続され放熱板貫通孔が形成された放熱板と、該半導体素子と該放熱板を、該放熱板の下面を露出させるように覆う樹脂と、を有する半導体モジュールと、冷却器と、該放熱板の下面と該冷却器の間に設けられ、該放熱板と該冷却器を熱接続する第１絶縁グリースと、該放熱板貫通孔に、該第１絶縁グリースとつながるように設けられた第２絶縁グリースと、を備えたことを特徴とする。【０００７】
本願の発明に係る他の半導体装置は、半導体素子と、該半導体素子に接続された放熱板と、該半導体素子と該放熱板を、該放熱板の下面を露出させるように覆う樹脂と、を有する半導体モジュールと、冷却器と、該放熱板と該冷却器の間の領域を含む領域を密閉し密閉領域をつくる密閉部材と、該密閉領域を満たす絶縁グリースと、を備えたことを特徴とする。
本発明のその他の特徴は以下に明らかにする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、半導体装置の使用中に半導体モジュールと冷却器の間に空気が入り込むことを抑制できるので、半導体モジュールの放熱性の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る半導体装置の断面図である。
【図２】半導体装置の平面図である。
【図３】第２絶縁グリースの注入時における半導体装置の断面図である。
【図４】拡散した絶縁グリースを示す図である。
【図５】実施の形態２に係る半導体装置の平面図である。
【図６】実施の形態３に係る半導体装置の断面図である。
【図７】半導体装置の平面図である。
【図８】実施の形態４に係る半導体装置の断面図である。
【図９】実施の形態５に係る半導体装置の断面図である。
【図１０】実施の形態６に係る半導体装置の断面図である。
【図１１】実施の形態７に係る半導体装置の断面図である。
【図１２】実施の形態８に係る半導体装置の断面図である。
【図１３】実施の形態９に係る半導体装置の断面図である。
【図１４】第２逆止弁等の底面図である。
【図１５】第２逆止弁の変形例を示す図である。
【図１６】実施の形態１０に係る半導体装置の断面図である。
【図１７】半導体装置の平面図である。
【図１８】変形例に係る半導体装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態に係る半導体装置について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
【００１１】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る半導体装置の断面図である。半導体装置１０は、例えばＣｕ又はＡｌを主成分とする放熱板１２を備えている。放熱板１２にははんだ１４により半導体素子１６が接続されている。半導体素子１６は上面にアノードが形成され下面にカソードが形成されたダイオードである。放熱板１２にははんだ２２により半導体素子２４が接続されている。半導体素子２４は上面にエミッタとゲートが形成され下面にコレクタが形成されたＩＧＢＴである。
【００１２】
半導体素子１６の上面にははんだ１８を介して主端子２０が接続されている。この主端子２０ははんだ２６を介して半導体素子２４のエミッタに接続されている。半導体素子２４のゲートにはワイヤ２８を介して制御端子３０が接続されている。
【００１３】
半導体素子１６、２４と放熱板１２等は放熱板１２の下面を露出させるように樹脂３９に覆われている。樹脂３９は例えばエポキシ樹脂である。主端子２０及び制御端子３０が樹脂３９の側面から外部に伸びている。半導体素子１６、２４、放熱板１２、主端子２０、制御端子３０及び樹脂３９で１つの半導体モジュールが構成されている。
【００１４】
放熱板１２には放熱板１２を厚み方向に貫通する放熱板貫通孔１２ａが形成されている。樹脂３９には、放熱板貫通孔１２ａにつながる樹脂貫通孔３９ａが設けられている。主端子２０には主端子貫通孔２０ａが設けられている。これらの３つの孔は全て半導体モジュールの厚み方向に設けられている。放熱板貫通孔１２ａ、樹脂貫通孔３９ａ及び主端子貫通孔２０ａが形成されていることで、半導体モジュールを貫通する半導体モジュール貫通孔が形成されている。
【００１５】
放熱板１２の下面に絶縁シート４０が貼り付けられている。絶縁シート４０は第１膜４２と第２膜４４を備えている。絶縁シート４０の材料は、電気絶縁性と放熱性を兼ね備えた材料で形成されれば特に限定されないが、例えばセラミック材である。絶縁シート４０には、放熱板貫通孔１２ａにつながる絶縁シート貫通孔４０ａが形成されている。
【００１６】
半導体装置１０は半導体モジュールを冷却するための冷却器５０を備えている。放熱板１２の下面と冷却器５０の間には第１絶縁グリース５２が設けられている。放熱板１２の下面と冷却器５０の間とは、絶縁シート貫通孔４０ａを含む。第１絶縁グリース５２は放熱板１２と冷却器５０を熱接続する。第１絶縁グリース５２は電気絶縁性と放熱性を兼ね備えた材料で形成される。放熱板貫通孔１２ａには、第１絶縁グリース５２とつながるように第２絶縁グリース５４が設けられている。第２絶縁グリース５４と第１絶縁グリース５２は同じ材料で形成することが好ましい。
【００１７】
図２は、半導体装置１０の平面図である、図２では説明の便宜上樹脂３９の内部を示した。主端子貫通孔２０ａは半導体装置の中央に形成されている。放熱板１２ははんだ６０により主端子６２と接続されている。また、放熱板１２ははんだ６４により主端子６６と接続されている。主端子６２、６６は樹脂３９の外部に伸びている。
【００１８】
半導体装置１０の製造方法について説明する。まず、放熱板貫通孔１２ａの直上に主端子貫通孔２０ａが位置するように主端子２０等をはんだ付けし、半導体モジュールを組み立てる。モールド成形により樹脂貫通孔３９ａを有する樹脂３９を形成して半導体モジュールを完成させる。
【００１９】
次いで、放熱板貫通孔１２ａと絶縁シート貫通孔４０ａが重なるように、半導体モジュールの放熱板１２の下面に絶縁シート４０を貼り付ける。次いで、冷却器５０の上に第１絶縁グリース５２をのせる。そして、その第１絶縁グリース５２の上に絶縁シート４０を接触させ、放熱板１２と冷却器５０を熱接続する。
【００２０】
次いで、第２絶縁グリース５４を放熱板貫通孔１２ａに入れる。図３は、第２絶縁グリースの注入時の半導体装置の断面図である。半導体モジュールの上方から樹脂貫通孔３９ａに第２絶縁グリース５４を流し入れる。これにより第２絶縁グリース５４が第１絶縁グリース５２に接する。こうして図１に示す半導体装置１０が完成する。なお、図１には、放熱板貫通孔１２ａだけでなく樹脂貫通孔３９ａにも少量の絶縁グリースが設けられた状態が示されている。
【００２１】
半導体モジュールの通電に伴い半導体装置が膨張と収縮を繰り返すと、第１絶縁グリース５２が第１絶縁グリース５２の外周方向に拡散する。図４には、拡散した絶縁グリース７０が示されている。第１絶縁グリース５２が外周方向に拡散すると、いままで第１絶縁グリース５２があったところに空気が入り込み半導体モジュールの放熱性が低下することが懸念される。しかしながら、本発明の実施の形態１に係る半導体装置１０によれば、図４に示されるように、第１絶縁グリース５２の拡散分を第２絶縁グリース５４が補う。よって、放熱板１２と冷却器５０の間の第１絶縁グリース５２があった場所に空間ができることを防止できるので、半導体モジュールの放熱性の低下を抑制できる。
【００２２】
半導体装置１０は、第１絶縁グリース５２の拡散分を補う第２絶縁グリースを備える限り適宜変形が可能である。例えば、樹脂貫通孔３９ａと主端子貫通孔２０ａを省略して放熱板貫通孔１２ａだけに絶縁グリース（第２絶縁グリース）を設けてもよい。その場合半導体モジュールを反転させ第２絶縁グリースを放熱板貫通孔１２ａに入れたあと、半導体モジュールを冷却器５０に取り付ける。
【００２３】
放熱板１２に放熱板貫通孔１２ａを設けずに、放熱板１２に凹部を設けてその凹部に第２絶縁グリースを設けてもよい。しかしながら、半導体モジュールの剛性を確保するためには当該凹部の幅はできるだけ小さくすることが好ましく、幅の小さい凹部には十分な量の第２絶縁グリースを収容できない。十分な量の第２絶縁グリースを確保するためには、凹部ではなく放熱板貫通孔１２ａを形成することが好ましい。
【００２４】
放熱板貫通孔１２ａの直上を避けるように主端子２０を設けることで主端子貫通孔２０ａを省略しつつ半導体モジュール貫通孔を設けてもよい。絶縁シート４０は省略してもよい。また、半導体モジュールと冷却器５０はねじ止めなどで固定してもよい。半導体モジュールと冷却器５０をねじ止めした場合でもポンピングアウト現象は起こりえるので本発明が有効である。
【００２５】
これらの変形は以下の実施の形態に係る半導体装置にも適宜応用できる。以下の実施の形態に係る半導体装置は、実施の形態１との共通点が多いので、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【００２６】
実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２に係る半導体装置の平面図である。樹脂貫通孔３９ｂは複数設けられている。この半導体装置は、平面視で扇型の半導体モジュール貫通孔を複数備えている。半導体モジュールの剛性を維持しつつ、半導体モジュール貫通孔を形成するためには、実施の形態２のように複数の半導体モジュール貫通孔を設けることが効果的である。なお、半導体モジュール貫通孔の平面形状は扇型あるいは円形に限定されない。
【００２７】
実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３に係る半導体装置の断面図である。放熱板貫通孔１２ａ、樹脂貫通孔３９ａ及び主端子貫通孔２０ａは複数設けられている。第２絶縁グリース５４も複数設けられ、複数の放熱板貫通孔１２ａの中を満たしている。図７は、実施の形態３の半導体装置の平面図である。半導体モジュール貫通孔は半導体モジュールの中央部だけでなく外周部にも設けられている。外周部の半導体モジュール貫通孔は主端子２０、６０、６６、及び制御端子３０に貫通孔を設けることなく形成されている。半導体モジュール貫通孔を半導体モジュールの中央部と外周部に分散して設けることで、第１絶縁グリース５２の拡散分を速やかに第２絶縁グリース５４で補うことができる。
【００２８】
実施の形態４．
図８は、本発明の実施の形態４に係る半導体装置の断面図である。樹脂３９は、樹脂貫通孔３９ａの少なくとも一部に放熱板貫通孔１２ａの幅より幅が大きい広幅部３９ｃを形成している。図８には、放熱板貫通孔１２ａの幅はｘ１であり、広幅部３９ｃの幅はｘ１より大きいｘ２であることが示されている。
【００２９】
樹脂貫通孔３９ａには第２絶縁グリース５４に接する第３絶縁グリース８０が設けられている。第３絶縁グリース８０の一部は樹脂貫通孔３９ａの一部である広幅部３９ｃに設けられている。広幅部３９ｃは放熱板貫通孔１２ａより幅が大きいので多くの絶縁グリースを収容できる。よって、第１絶縁グリース５２の拡散量が多くても、十分な量の絶縁グリースを補うことができる。しかも、放熱板貫通孔１２ａの幅は小さく維持できるので、半導体モジュールの剛性を維持できる。
【００３０】
樹脂貫通孔３９ａを設けず、樹脂３９に凹部を設けその凹部に第３絶縁グリースを設けてもよい。その場合、凹部の幅を放熱板貫通孔１２ａの幅より大きくすることが好ましい。
【００３１】
実施の形態５．
図９は、本発明の実施の形態５に係る半導体装置の断面図である。この半導体装置は、樹脂貫通孔３９ａの少なくとも一部を塞ぐストッパ９０を備えている。ストッパ９０は樹脂３９の広幅部３９ｃにぴったりはめ込まれている。なお、ストッパ９０は、接着剤等で樹脂３９に固定してもよいし、単に樹脂貫通孔３９ａに挿入してもよい。ストッパ９０により、第２絶縁グリース５４が樹脂貫通孔３９ａの上方向に漏れることを防止できる。
【００３２】
実施の形態６．
図１０は、本発明の実施の形態６に係る半導体装置の断面図である。この半導体装置はストッパ９０を固定するゲル９２を備えている。樹脂貫通孔３９ａの中において、ストッパ９０の上面に接するようにゲル９２を設けることで、ストッパ９０を固定することができる。
【００３３】
実施の形態７．
図１１は、本発明の実施の形態７に係る半導体装置の断面図である。ストッパ９０は樹脂貫通孔３９ａ（広幅部３９ｃ）の中に、樹脂貫通孔３９ａの中を移動できるように設けられている。ストッパ９０の上にはばねで形成された弾性体１００が設けられている。弾性体１００の上には樹脂３９に固定されたゲル９２が設けられている。そして、ストッパ９０が樹脂貫通孔３９ａの中を冷却器５０と離れる方向に移動すると弾性体１００が弾性変形する。
【００３４】
ストッパ９０が樹脂３９に固定されている場合、半導体モジュールと冷却器が近づくと第１絶縁グリース５２は外周方向に拡散せざるを得ない。しかしながら、本発明の実施の形態７に係る半導体装置によれば、半導体モジュールと冷却器５０が近づいたときに第２絶縁グリース５４が弾性体１００に上方向の力を及ぼし、弾性体１００を縮ませる。これにより第１絶縁グリース５２が放熱板貫通孔１２ａの中に入る。その後、半導体モジュールが冷却器５０から離れると、弾性体１００が伸びて放熱板貫通孔１２ａの中の第１絶縁グリース５２を元の場所（放熱板１２と冷却器５０の間）に戻す。よって、第１絶縁グリース５２の拡散を抑制できる。なお、弾性体１００は、弾性変形するものであればばねに限定されず、例えばゴムで形成してもよい。
【００３５】
実施の形態８．
図１２は、本発明の実施の形態８に係る半導体装置の断面図である。樹脂貫通孔３９ａを囲む樹脂３９の壁面には、第２絶縁グリース５４が第１絶縁グリース５２とは逆の方向に流れないように第１逆止弁１１０が設けられている。第１逆止弁１１０は例えば樹脂で形成する。第１逆止弁１１０によって第２絶縁グリース５４が半導体モジュールの上から漏れることを防止できる。
【００３６】
実施の形態９．
図１３は、本発明の実施の形態９に係る半導体装置の断面図である。絶縁シート４０の下面には第１絶縁グリース５２が第１絶縁グリース５２の外周方向に拡散することを防止する第２逆止弁１１２が設けられている。図１４は、第２逆止弁１１２等の底面図である。第２逆止弁１１２は、平面視で放熱板貫通孔１２ａを囲むように設けられた線状突起である。第２逆止弁１１２は環状に複数設けられている。第２逆止弁１１２により第１絶縁グリース５２の外周方向への流れを抑制できる。
【００３７】
第２逆止弁は、放熱板１２と冷却器５０の間に、第１絶縁グリース５２が第１絶縁グリース５２の外周方向に拡散することを防止するように設けられる限り様々な変形が可能である。例えば、絶縁シート４０を省略して第２逆止弁を放熱板１２に取り付けてもよいし、第２逆止弁を冷却器５０に取り付けてもよい。また、図１５に示すように、複数直線的に形成された第２逆止弁１１４で放熱板貫通孔１２ａを囲んでもよい。
【００３８】
実施の形態１０．
図１６は、本発明の実施の形態１０に係る半導体装置２００の断面図である。半導体装置２００は密閉部材２０２を備えている。密閉部材２０２は、半導体モジュールの樹脂３９を覆っている。半導体モジュールの端子（主端子２０及び制御端子３０）は、密閉部材２０２に接する絶縁材２０４を貫通し密閉部材２０２の外に伸びている。密閉部材２０２の下端部は冷却器５０に固定されている。
【００３９】
密閉部材２０２により、放熱板１２と冷却器５０の間の領域、半導体モジュールの側面に接する領域、半導体モジュールの上面に接する領域、放熱板貫通孔１２ａ及び樹脂貫通孔３９ａを含む密閉領域が形成されている。この密閉領域は一続きの連続した領域である。密閉領域には絶縁グリース２０６が満たされている。なお、冷却器５０には凹部５０ａが設けられ、絶縁グリース２０６はこの凹部５０ａを満たしている。
【００４０】
図１７は、図１６の半導体装置の平面図である。図１７では、密閉部材２０２の内部を示している。絶縁グリース２０６は平面視で半導体モジュールを囲んでいる。
【００４１】
絶縁グリース２０６は密閉領域を満たしているので、放熱板１２と冷却器５０の間の絶縁グリース２０６がなくなることはない。よって、半導体モジュールの放熱性の低下を抑制できる。さらに、放熱板１２と冷却器５０の間の絶縁グリース２０６が外周側へ押し出されると半導体モジュール貫通孔の中の絶縁グリース２０６が放熱板１２と冷却器５０の間に供給されるので、密閉領域を絶縁グリース２０６が循環する。絶縁グリース２０６の循環は半導体モジュールの放熱性向上に寄与する。
【００４２】
密閉部材で、放熱板１２と冷却器５０の間の領域を含む領域を密閉し密閉領域をつくりその密閉領域に絶縁グリースを満たす限り、様々な変形が可能である。図１８は、変形例に係る半導体装置の断面図である。密閉部材２５０は樹脂３９の下端と冷却器５０を接続している。この密閉部材２５０は、放熱板１２と冷却器５０の間の領域を取り囲むように環状に形成されている。ストッパ９０と密閉部材２５０により密閉領域を形成している。密閉領域に絶縁グリース２５２が満たされている。
【００４３】
密閉部材の材料は特に限定されないが、金属とすることで放熱効果の向上を期待できる。冷却器５０に凹部５０ａを形成しなくてもよい。なお、上記の各実施の形態に係る半導体装置の特徴は適宜に組み合わせて用いてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１０  半導体装置、  １２  放熱板、  １２ａ  放熱板貫通孔、  １６  半導体素子、  ２０  主端子、  ２０ａ  主端子貫通孔、  ２４  半導体素子、  ３０  制御端子、  ３９  樹脂、  ３９ａ,３９ｂ  樹脂貫通孔、  ３９ｃ  広幅部、  ４０  絶縁シート、  ４０ａ  絶縁シート貫通孔、  ５０  冷却器、  ５２  第１絶縁グリース、  ５４  第２絶縁グリース、  ８０  第３絶縁グリース、  ９０  ストッパ、  ９２  ゲル、  １００  弾性体、  １１０  第１逆止弁、  １１２  第２逆止弁、  ２００  半導体装置、  ２０２,２５０  密閉部材、  ２０４  絶縁材、  ２０６,２５２  絶縁グリース
【図１】
2016006054.tif 000003
【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】
2016006054.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2016006054.tif 000012
【図１１】
2016006054.tif 000013
【図１２】
2016006054.tif 000014
【図１３】
2016006054.tif 000015
【図１４】
2016006054.tif 000016
【図１５】
2016006054.tif 000017
【図１６】
2016006054.tif 000018
【図１７】
2016006054.tif 000019
【図１８】
2016006054.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月9日(2014.12.9)
【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】
半導体素子と、前記半導体素子に接続され放熱板貫通孔が形成された放熱板と、前記半導体素子と前記放熱板を、前記放熱板の下面を露出させるように覆う樹脂と、を有する半導体モジュールと、
冷却器と、
前記放熱板の下面と前記冷却器の間に設けられ、前記放熱板と前記冷却器を熱接続する第１絶縁グリースと、
前記放熱板貫通孔に、前記第１絶縁グリースとつながるように設けられた第２絶縁グリースと、を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記樹脂には、前記放熱板貫通孔につながる樹脂貫通孔が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記樹脂は、前記樹脂貫通孔の少なくとも一部に前記放熱板貫通孔の幅より幅が大きい広幅部を形成し、
前記広幅部には第３絶縁グリースが設けられたことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記樹脂貫通孔の少なくとも一部を塞ぐストッパを備えたことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記ストッパを固定するゲルを備えたことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記ストッパが前記樹脂貫通孔の中を前記冷却器と離れる方向に移動すると弾性変形する弾性体を備えたことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記樹脂貫通孔を囲む前記樹脂の壁面には、前記第２絶縁グリースが前記第１絶縁グリースとは逆の方向に流れないように第１逆止弁が設けられたことを特徴とする請求項２又は３に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記放熱板と前記冷却器の間には、前記第１絶縁グリースが拡散することを防止する第２逆止弁が設けられたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第２逆止弁は、平面視で前記放熱板貫通孔を囲むように設けられたことを特徴とする請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記放熱板貫通孔と前記第２絶縁グリースは複数設けられたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１１】
半導体素子と、前記半導体素子に接続された放熱板と、前記半導体素子と前記放熱板を、前記放熱板の下面を露出させるように覆う樹脂と、を有する半導体モジュールと、
冷却器と、
前記放熱板と前記冷却器の間の領域を含む領域を密閉し密閉領域をつくる密閉部材と、
前記密閉領域を満たす絶縁グリースと、を備え、
前記放熱板には放熱板貫通孔が形成され、
前記樹脂には前記放熱板貫通孔につながる樹脂貫通孔が形成され、
前記密閉部材は、前記半導体モジュールを覆い、
前記密閉領域は、前記半導体モジュールの側面に接する領域、前記半導体モジュールの上面に接する領域、前記放熱板貫通孔及び前記樹脂貫通孔を含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
（削除）
【請求項１３】
前記冷却器には凹部が設けられ、
前記絶縁グリースは前記凹部を満たすことを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置。
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月13日(2016.10.13)
【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】
半導体素子と、前記半導体素子に接続され放熱板貫通孔が形成された放熱板と、前記半導体素子と前記放熱板を、前記放熱板の下面を露出させるように覆う樹脂と、を有する半導体モジュールと、
冷却器と、
前記放熱板の下面と前記冷却器の間に設けられ、前記放熱板と前記冷却器を熱接続する第１絶縁グリースと、
前記放熱板貫通孔に、前記第１絶縁グリースとつながるように設けられた第２絶縁グリースと、を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記樹脂には、前記放熱板貫通孔につながる樹脂貫通孔が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記樹脂は、前記樹脂貫通孔の少なくとも一部に前記放熱板貫通孔の幅より幅が大きい広幅部を形成し、
前記広幅部には第３絶縁グリースが設けられたことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記樹脂貫通孔の少なくとも一部を塞ぐストッパを備えたことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記ストッパを固定するゲルを備えたことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記ストッパが前記樹脂貫通孔の中を前記冷却器と離れる方向に移動すると弾性変形する弾性体を備えたことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記樹脂貫通孔を囲む前記樹脂の壁面には、前記第２絶縁グリースが前記第１絶縁グリースとは逆の方向に流れないように第１逆止弁が設けられたことを特徴とする請求項２又は３に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記放熱板と前記冷却器の間には、前記第１絶縁グリースが拡散することを防止する第２逆止弁が設けられたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第２逆止弁は、平面視で前記放熱板貫通孔を囲むように設けられたことを特徴とする請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記放熱板貫通孔と前記第２絶縁グリースは複数設けられたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１１】
半導体素子と、前記半導体素子に接続された放熱板と、前記半導体素子と前記放熱板を、前記放熱板の下面を露出させるように覆う樹脂と、を有する半導体モジュールと、
冷却器と、
前記放熱板と前記冷却器の間の領域を含む領域を密閉し密閉領域をつくる密閉部材と、
前記密閉領域を満たす絶縁グリースと、を備え、
前記放熱板には放熱板貫通孔が形成され、
前記樹脂には前記放熱板貫通孔につながる樹脂貫通孔が形成され、
前記密閉部材は、前記半導体モジュールを覆い、
前記密閉領域は、前記半導体モジュールの側面に接する領域、前記半導体モジュールの上面に接する領域、前記放熱板貫通孔及び前記樹脂貫通孔を含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
前記冷却器には凹部が設けられ、
前記絶縁グリースは前記凹部を満たすことを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本願の発明に係る他の半導体装置は、半導体素子と、該半導体素子に接続された放熱板と、該半導体素子と該放熱板を、該放熱板の下面を露出させるように覆う樹脂と、を有する半導体モジュールと、冷却器と、該放熱板と該冷却器の間の領域を含む領域を密閉し密閉領域をつくる密閉部材と、該密閉領域を満たす絶縁グリースと、を備え、該放熱板には放熱板貫通孔が形成され、該樹脂には該放熱板貫通孔につながる樹脂貫通孔が形成され、該密閉部材は、該半導体モジュールを覆い、該密閉領域は、該半導体モジュールの側面に接する領域、該半導体モジュールの上面に接する領域、該放熱板貫通孔及び該樹脂貫通孔を含むことを特徴とする。
本発明のその他の特徴は以下に明らかにする。
【国際調査報告】
2016006054.tif 000021
2016006054.tif 000022
2016006054.tif 000023
2016006054.tif 000024