(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁板からなるパワーモジュール基板と、該パワーモジュール基板の一方の面上に一対の導電性部材に挟着接合した状態で実装されるパワー半導体素子と、一面側が前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設される金属板製のヒートプレートと、前記両導電性部材の一端部及び前記ヒートプレートの他面側をそれぞれ外部に表出させた状態で、前記パワーモジュール基板、前記パワー半導体素子、前記両導電性部材の他端部側及び前記ヒートプレートを共に成形樹脂層により封止して構成するパワーモジュール構造であって、
前記ヒートプレートの外郭線を前記パワーモジュール基板の外郭線の内側に存するように、前記ヒートプレートを前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設し、且つ、前記ヒートプレートの外郭線と前記パワーモジュール基板の外郭線との離間寸法を、前記パワーモジュール基板の厚さ寸法に対して、小さく設定したことを特徴とするパワーモジュール構造。
【請求項２】
絶縁板からなるパワーモジュール基板と、該パワーモジュール基板の一方の面上に一対の導電性部材に挟着接合した状態で実装されるパワー半導体素子と、一面側が前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設される金属板製のヒートプレートと、前記両導電性部材の一端部及び前記ヒートプレートの他面側をそれぞれ外部に表出させた状態で、前記パワーモジュール基板、前記パワー半導体素子、前記両導電性部材の他端部側及び前記ヒートプレートを共に成形樹脂層により封止して構成するパワーモジュール構造であって、
前記ヒートプレートの外郭線を前記パワーモジュール基板の外郭線の内側に存するように、前記ヒートプレートを前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設し、且つ、前記パワーモジュール基板の板厚に対して、前記ヒートプレートの板厚を薄く形成したことを特徴とするパワーモジュール構造。
【請求項３】
絶縁板からなるパワーモジュール基板と、該パワーモジュール基板の一方の面上に一対の導電性部材に挟着接合した状態で実装されるパワー半導体素子と、一面側が前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設される金属板製のヒートプレートと、前記両導電性部材の一端部及び前記ヒートプレートの他面側をそれぞれ外部に表出させた状態で、前記パワーモジュール基板、前記パワー半導体素子、前記両導電性部材の他端部側及び前記ヒートプレートを共に成形樹脂層により封止して構成するパワーモジュール構造であって、
前記ヒートプレートの外郭線を前記パワーモジュール基板の外郭線の内側に存するように、前記ヒートプレートを前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設し、且つ、前記両導電性部材の板厚に対して、前記ヒートプレートの板厚を薄く形成したことを特徴とするパワーモジュール構造。
【請求項４】
前記ヒートプレートの外部表出面側端部に切欠き段部を形成したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一に記載のパワーモジュール構造。
【請求項５】
絶縁板からなるパワーモジュール基板と、該パワーモジュール基板の一方の面上に一対の導電性部材に挟着接合した状態で実装されるパワー半導体素子と、一面側が前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設される金属板製のヒートプレートと、前記両導電性部材の一端部及び前記ヒートプレートの他面側をそれぞれ外部に表出させた状態で、前記パワーモジュール基板、前記パワー半導体素子、前記両導電性部材の他端部側及び前記ヒートプレートを共に成形樹脂層により封止して構成するパワーモジュール構造であって、
前記ヒートプレートの外郭線を前記パワーモジュール基板の外郭線の内側に存するように、前記ヒートプレートを前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設し、且つ、前記ヒートプレートの当該板厚方向にスリット部を形成したことを特徴とするパワーモジュール構造。
【請求項６】
絶縁板からなるパワーモジュール基板と、該パワーモジュール基板の一方の面上に一対の導電性部材に挟着接合した状態で実装されるパワー半導体素子と、一面側が前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設される金属板製のヒートプレートと、前記両導電性部材の一端部及び前記ヒートプレートの他面側をそれぞれ外部に表出させた状態で、前記パワーモジュール基板、前記パワー半導体素子、前記両導電性部材の他端部側及び前記ヒートプレートを共に成形樹脂層により封止して構成するパワーモジュール構造であって、
前記ヒートプレートの外郭線を前記パワーモジュール基板の外郭線の内側に存するように、前記ヒートプレートを前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設し、且つ、前記ヒートプレートを複数の分割ヒートプレートにより構成すると共に、互いに隣接する分割ヒートプレートの間に隙間部を形成したことを特徴とするパワーモジュール構造。
【請求項７】
前記各分割ヒートプレートは、多角形から構成すると共に、前記各分割ヒートプレートのコーナー部に面取り部を形成したことを特徴とする請求項６に記載のパワーモジュール構造。
【請求項８】
絶縁板からなるパワーモジュール基板と、該パワーモジュール基板の一方の面上に一対の導電性部材に挟着接合した状態で実装されるパワー半導体素子と、一面側が前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設される金属板製のヒートプレートと、前記両導電性部材の一端部及び前記ヒートプレートの他面側をそれぞれ外部に表出させた状態で、前記パワーモジュール基板、前記パワー半導体素子、前記両導電性部材の他端部側及び前記ヒートプレートを共に成形樹脂層により封止して構成するパワーモジュール構造であって、
前記ヒートプレートの外郭線を前記パワーモジュール基板の外郭線の内側に存するように、前記ヒートプレートを前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設し、且つ、前記成形樹脂層における前記ヒートプレートの外郭線より外側端部側を切欠くことによって隙間部を形成したことを特徴とするパワーモジュール構造。
【請求項９】
絶縁板からなるパワーモジュール基板と、該パワーモジュール基板の一方の面上に一対の導電性部材に挟着接合した状態で実装されるパワー半導体素子と、一面側が前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設される金属板製のヒートプレートと、前記両導電性部材の一端部及び前記ヒートプレートの他面側をそれぞれ外部に表出させた状態で、前記パワーモジュール基板、前記パワー半導体素子、前記両導電性部材の他端部側及び前記ヒートプレートを共に成形樹脂層により封止して構成するパワーモジュール構造であって、
前記ヒートプレートの外郭線を前記パワーモジュール基板の外郭線の内側に存するように、前記ヒートプレートを前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設し、且つ、前記ヒートプレートの外郭線から該外郭線が対向する前記成形樹脂層の端面との間に、樹脂非封止層部を形成したことを特徴とするパワーモジュール構造。
【請求項１０】
前記ヒートプレートの外郭線と前記パワーモジュール基板の外郭線との離間寸法を、前記パワーモジュール基板の厚さ寸法に対して、小さく設定したことを特徴とする請求項２乃至請求項９の何れか一に記載のパワーモジュール構造。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０の何れか一に記載のパワーモジュール構造において、前記両導電性部材における前記成形樹脂層により封止された他端部の端面が、前記ヒートプレートの外郭線に対して内側に存するように構成したことを特徴とするパワーモジュール構造。
【請求項１２】
絶縁板からなるパワーモジュール基板と、該パワーモジュール基板の一方の面上に一対の導電性部材に挟着接合した状態で実装されるパワー半導体素子と、一面側が前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設される金属板製のヒートプレートと、前記両導電性部材の一端部及び前記ヒートプレートの他面側をそれぞれ外部に表出させた状態で、前記パワーモジュール基板、前記パワー半導体素子、前記両導電性部材の他端部側及び前記ヒートプレートを共に成形樹脂層により封止して構成するパワーモジュール構造であって、
前記ヒートプレートの外郭線を前記パワーモジュール基板の外郭線の内側に存するように、前記ヒートプレートを前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設し、
且つ、次に記載の構成要件ａ乃至ｇのうち少なくとも１つの構成要件を備えた、
ａ．前記ヒートプレートの外郭線と前記パワーモジュール基板の外郭線との離間
寸法を、前記パワーモジュール基板の厚さ寸法に対して、小さく設定する構成
ｂ．前記パワーモジュール基板の板厚に対して、前記ヒートプレートの板厚を薄
く形成する構成
ｃ．前記両導電性部材の板厚に対して、前記ヒートプレートの板厚を薄く形成する
構成
ｄ．前記ヒートプレートの当該板厚方向にスリット部を形成する構成
ｅ．前記ヒートプレートを複数の分割ヒートプレートにより構成すると共に、互
いに隣接する分割ヒートプレートの間に隙間部を形成する構成
ｆ．前記成形樹脂層における前記ヒートプレートの外郭線より外側端部側を切欠
くことによって隙間部を形成する構成
ｇ．前記ヒートプレートの外郭線から該外郭線が対向する前記成形樹脂層の端面
との間に、樹脂非封止層部を形成する構成
ことを特徴とするパワーモジュール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソリッドステートリレーや電源などに組み込むためのパワーモジュール構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来におけるこの種のパワーモジュール構造としては、セラミック等の絶縁板からなるパワーモジュール基板と、該パワーモジュール基板の一方の面上に一対の導電性部材例えばリードフレームに挟着した状態で実装されるパワー半導体素子と、一面側が前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設される金属板製のヒートプレートと、前記両リードフレームの一端部及び前記ヒートプレートの他面側をそれぞれ外部に表出させた状態で、前記パワーモジュール基板、前記パワー半導体素子、前記両リードフレームの他端部側及び前記ヒートプレートをともに成形樹脂層により封止して構成されており、前記ヒートプレートにおける外部に表出した他面側には、ヒートシンクなどの外部放熱器が密着接合されるようになっている（特許文献１参照）。そして、成形樹脂層による樹脂封止は、主に生産性の観点から、トランスファー成形或いは射出成形による工法が一般的に広く用いられている。
【特許文献１】特開２００１−８５６１３号公報。
【０００３】
かかる構成を有するパワーモジュール構造においては、両リードフレームの他端部は外部機器と電気的に接続させるために成形樹脂層から外部に大きく突出していると共に、ヒートプレートも、ヒートシンクなどの外部放熱器と密着して使用するために、外部放熱器と同電位となり、又ヒートシンクとの取付け性や生計安定性を得るために、やはりヒートプレートの両端部をも成形樹脂層から外部に突出させることによって構成していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、従来のパワーモジュール構造においては、両リードフレーム及びヒートプレートが成形樹脂層から外部に突出するという構成採っているために、当該構成がネックとなって、パワーモジュール構造の小型化という世の中の要請に完全に答えることができていなかった。
【０００５】
そこで、本発明者たちは、図１３に示すように、セラミック等の絶縁板からなるパワーモジュール基板ａと、パワーモジュール基板ａの一方の面上に一対のリードフレームｂ、ｃに挟着した状態で実装されるパワー半導体素子ｄと、一面側がパワーモジュール基板ａの他方の面に接合配設される金属板製のヒートプレートｅと、両リードフレームｂ、ｃの一端部及びヒートプレートｅの他面側をそれぞれ外部に表出させた状態で、パワーモジュール基板ａ、パワー半導体素子ｄ、両リードフレームｂ、ｃの他端部側及びヒートプレートｅをともに成形樹脂層ｆにより封止して構成する場合に、両リードフレームｂ、ｃは外部接続機器に電気的に接続する関係で、その一端側を成形樹脂層ｆより表出させたままとするも、ヒートプレートｅの外郭線をパワーモジュール基板の外郭線に対して内側に位置するように小型化し、ヒートプレートｅの他面側のみ成形樹脂層ｆに対して外部に表出させるように構成し、両リードフレームｂ、ｃに対する絶縁距離（両端矢印線参照）を確保するようにしたパワーモジュール構造を考えた。
【０００６】
しかしながら、かかる構成を有するパワーモジュール構造は、図１４に示すように、ヒートプレートｅの端面がパワーモジュール基板ａの端面に対して内側に引っ込んだ状態となっていることになって、ヒートプレートｅは、成形樹脂層ｆによる接着界面がヒートプレートｅの端面のみとなってしまうことになる。
【０００７】
このことは、ヒートプレートｅが成形樹脂層ｆに対して安定した状態で密着させることを困難にしてしまい、ヒートプレートｅに生じた熱収縮或いは熱膨張を、成形樹脂層ｆの弾性変形により緩和することは余り期待できず、パワーモジュール基板ａ側に直接及ぼしてしまうことになる。
【０００８】
この結果、成形樹脂層におけるヒートプレートｅおよびパワーモジュール基板ａの接合界面（図１４の円内参照）に大きな熱応力の集中が生じてしまい、パワーモジュール基板の信頼性に影響を及ぼすことになり、特にＤＢＣ基板のように、パワーモジュール基板ａの両面（図中上下面）に導電性部材を設けるように構成した場合には、パワーモジュール基板ａにさらに大きな熱応力がかかることになって、製品の高信頼性を得る点でより困難となってしまうことになる。
【０００９】
又、成形樹脂層ｆを成形するためには、図１５に示すように、予め、パワーモジュール基板ａ、リードフレームｂ、ｃ、パワー半導体素子ｄおよびヒートプレートｅを予め組み付けて構成された半製品ｇを、上下成形金型ｈ、ｉによって形成されたキャビティーｊ内にセットした状態で、キャビティーｊ内に溶融樹脂を充填することにより行うのであるが、この成形過程において、先ず、ヒートプレートｅの外郭線をパワーモジュール基板の外郭線に対して内側に位置させていることから、上下成形金型ｈ、ｉによってヒートプレートｅが強く押し当てられなくなると共にリードフレームｂ、ｃが白抜き矢印の方向に撓みやすくなってしまうために、ヒートプレートｅとキャビティーｊの成形面との間に隙間ができてしまって、この隙間に溶融樹脂が侵入し、ヒートプレートｅの他面側をバリとして被覆して、ヒートシンクなどの外部放熱器との密着面積が減少してしまい、放熱性能に影響を及ぼすことになってしまうことが、本発明者たちの開発過程における試作等から判明した。
【００１０】
そこで、本発明は、ヒートプレートの外郭線をパワーモジュール基板の外郭線の内側に存するように、ヒートプレートをパワーモジュール基板に接合配設することによって、リードフレーム等の導電性部材及びヒートプレートの絶縁距離を必要寸法確保した上で小型化を図ると共に、かかる構成によるヒートプレートに熱応力の集中がかからないようにすると共に、所定の放熱性能を確保可能となるように構成したパワーモジュール構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るパワーモジュール構造は、絶縁板からなるパワーモジュール基板と、該パワーモジュール基板の一方の面上に一対の導電性部材に挟着接合した状態で実装されるパワー半導体素子と、一面側が前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設される金属板製のヒートプレートと、前記両導電性部材の一端部及び前記ヒートプレートの他面側をそれぞれ外部に表出させた状態で、前記パワーモジュール基板、前記パワー半導体素子、前記両導電性部材の他端部側及び前記ヒートプレートを共に成形樹脂層により封止して構成するパワーモジュール構造であって、前記ヒートプレートの外郭線を前記パワーモジュール基板の外郭線の内側に存するように、前記ヒートプレートを前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設し、且つ、前記ヒートプレートの外郭線と前記パワーモジュール基板の外郭線との離間寸法を、前記パワーモジュール基板の厚さ寸法に対して、小さく設定したことを特徴とするものである。
【００１２】
かかる構成により、ヒートプレートの外郭線をパワーモジュール基板の外郭線の内側に存するように、ヒートプレートをパワーモジュール基板の他方の面に接合配設したことにより、パワーモジュール構造の小型化を達成することができ、又、ヒートプレートの外郭線とパワーモジュール基板の外郭線との離間寸法を、パワーモジュール基板の厚さ寸法に対して、小さく設定したことにより、ヒートプレートの外郭線がパワーモジュール基板の外郭線に近づくことができて、ヒートプレートがより大きな面積でパワーモジュール基板を支えることになって、ヒートプレートの熱変形によりパワーモジュール基板に生じる応力集中を緩和することができ、製品として高信頼性構造を得ることができる。
【００１３】
又、本発明に係るパワーモジュール構造は、絶縁板からなるパワーモジュール基板と、該パワーモジュール基板の一方の面上に一対の導電性部材に挟着接合した状態で実装されるパワー半導体素子と、一面側が前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設される金属板製のヒートプレートと、前記両導電性部材の一端部及び前記ヒートプレートの他面側をそれぞれ外部に表出させた状態で、前記パワーモジュール基板、前記パワー半導体素子、前記両導電性部材の他端部側及び前記ヒートプレートを共に成形樹脂層により封止して構成するパワーモジュール構造であって、前記ヒートプレートの外郭線を前記パワーモジュール基板の外郭線の内側に存するように、前記ヒートプレートを前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設し、且つ、前記パワーモジュール基板の板厚に対して、前記ヒートプレートの板厚を薄く形成したことを特徴とするものである。
【００１４】
かかる構成により、ヒートプレートの外郭線をパワーモジュール基板の外郭線の内側に存するように、ヒートプレートをパワーモジュール基板の他方の面に接合配設したことにより、パワーモジュール構造の小型化を達成することができ、又、パワーモジュール基板の板厚に対して、ヒートプレートの板厚を薄く形成したことにより、ヒートプレートの熱収縮量あるいは熱膨張量を低減することができて、ヒートプレートの熱変形によりパワーモジュール基板に生じる応力集中を緩和することができ、製品として高信頼性構造を得ることができ、更には、パワーモジュール基板側の厚みを製品の電流仕様などに応じて大きくすることが可能となって、高信頼性且つ高容量のパワーモジュール構造を提供でき、しかも、ヒートプレートの板厚が薄くしたことにより、同時に熱抵抗を下げることができ、放熱性能を向上させることに寄与することができる。
【００１５】
又、本発明に係るパワーモジュール構造は、絶縁板からなるパワーモジュール基板と、該パワーモジュール基板の一方の面上に一対の導電性部材に挟着接合した状態で実装されるパワー半導体素子と、一面側が前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設される金属板製のヒートプレートと、前記両導電性部材の一端部及び前記ヒートプレートの他面側をそれぞれ外部に表出させた状態で、前記パワーモジュール基板、前記パワー半導体素子、前記両導電性部材の他端部側及び前記ヒートプレートを共に成形樹脂層により封止して構成するパワーモジュール構造であって、  前記ヒートプレートの外郭線を前記パワーモジュール基板の外郭線の内側に存するように、前記ヒートプレートを前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設し、且つ、前記両導電性部材の板厚に対して、前記ヒートプレートの板厚を薄く形成したことを特徴とするものである。
【００１６】
かかる構成により、ヒートプレートの外郭線をパワーモジュール基板の外郭線の内側に存するように、ヒートプレートをパワーモジュール基板の他方の面に接合配設したことにより、パワーモジュール構造の小型化を達成することができ、又、導電性部材の板厚に対して、ヒートプレートの板厚を薄く形成したことにより、ヒートプレートの熱収縮量あるいは熱膨張量を低減することができて、ヒートプレートの熱変形によりパワーモジュール基板に生じる応力集中を緩和することができ、製品として高信頼性構造を得ることができ、更には、パワーモジュール基板側の厚みを製品の電流仕様などに応じて大きくすることが可能となって、高信頼性且つ高容量のパワーモジュール構造を提供でき、しかも、ヒートプレートの板厚が薄くしたことにより、同時に熱抵抗を下げることができ、放熱性能を向上させることに寄与することができる。
【００１７】
又、本発明に係るパワーモジュール構造は、前記ヒートプレートの外部表出面側端部に切欠き段部を形成するようにしてもよい。
【００１８】
かかる構成により、上記発明に加えて、ヒートプレートの外部表出面側端部に形成した切欠き段部が存することにより、電流容量を確保しながら、パワーモジュール基板にかかる応力集中を更に低減することができる。
【００１９】
又、本発明に係るパワーモジュール構造は、絶縁板からなるパワーモジュール基板と、該パワーモジュール基板の一方の面上に一対の導電性部材に挟着接合した状態で実装されるパワー半導体素子と、一面側が前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設される金属板製のヒートプレートと、前記両導電性部材の一端部及び前記ヒートプレートの他面側をそれぞれ外部に表出させた状態で、前記パワーモジュール基板、前記パワー半導体素子、前記両導電性部材の他端部側及び前記ヒートプレートを共に成形樹脂層により封止して構成するパワーモジュール構造であって、前記ヒートプレートの外郭線を前記パワーモジュール基板の外郭線の内側に存するように、前記ヒートプレートを前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設し、且つ、前記ヒートプレートの当該板厚方向にスリット部を形成したことを特徴とするものである。
【００２０】
かかる構成により、ヒートプレートの外郭線をパワーモジュール基板の外郭線の内側に存するように、ヒートプレートをパワーモジュール基板の他方の面に接合配設したことにより、パワーモジュール構造の小型化を達成することができ、又、ヒートプレートの板厚方向にスリット部を形成したことにより、ヒートプレートに発生する熱変形によりパワーモジュール基板に生じる応力集中を緩和することができ、製品として高信頼性構造を得ることができ、さらに、ヒートプレートの板厚方向にスリット部を形成したことにより、成形樹脂層の成形時に、溶融樹脂がヒートプレート５の外部表出している他面側に流れ込むことが防止され、成形バリの発生を抑えることができ、ヒートプレートの他面側とヒートシンクとの接触性が劣化することを防ぐことができる。
【００２１】
又、本発明に係るパワーモジュール構造は、絶縁板からなるパワーモジュール基板と、該パワーモジュール基板の一方の面上に一対の導電性部材に挟着接合した状態で実装されるパワー半導体素子と、一面側が前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設される金属板製のヒートプレートと、前記両導電性部材の一端部及び前記ヒートプレートの他面側をそれぞれ外部に表出させた状態で、前記パワーモジュール基板、前記パワー半導体素子、前記両導電性部材の他端部側及び前記ヒートプレートを共に成形樹脂層により封止して構成するパワーモジュール構造であって、前記ヒートプレートの外郭線を前記パワーモジュール基板の外郭線の内側に存するように、前記ヒートプレートを前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設し、且つ、前記ヒートプレートを複数の分割ヒートプレートにより構成すると共に、互いに隣接する分割ヒートプレートの間に隙間部を形成したことを特徴とするものである。
【００２２】
かかる構成により、ヒートプレートの外郭線をパワーモジュール基板の外郭線の内側に存するように、ヒートプレートをパワーモジュール基板の他方の面に接合配設したことにより、パワーモジュール構造の小型化を達成することができ、又、ヒートプレートを複数の分割ヒートプレートにより構成すると共に互いに隣接する分割ヒートプレートの間に隙間部を形成したことにより、ヒートプレートに発生した熱変形により、パワーモジュール基板に生じる応力集中を緩和することができ、製品として高信頼性構造を得ることができる。
【００２３】
又、本発明における各分割ヒートプレートは、多角形から構成すると共に、各分割ヒートプレートのコーナー部に面取り部を形成するようにしてもよい。  
【００２４】
かかる構成により、多角形に構成された各分割プレートのコーナー部をＲ面或いはＣ面等の面取り部を形成したことから、ヒートプレートに生じる熱変形によりパワーモジュール基板の集中をさらに抑えることができる。
【００２５】
又、本発明に係るパワーモジュール構造は、絶縁板からなるパワーモジュール基板と、該パワーモジュール基板の一方の面上に一対の導電性部材に挟着接合した状態で実装されるパワー半導体素子と、一面側が前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設される金属板製のヒートプレートと、前記両導電性部材の一端部及び前記ヒートプレートの他面側をそれぞれ外部に表出させた状態で、前記パワーモジュール基板、前記パワー半導体素子、前記両導電性部材の他端部側及び前記ヒートプレートを共に成形樹脂層により封止して構成するパワーモジュール構造であって、前記ヒートプレートの外郭線を前記パワーモジュール基板の外郭線の内側に存するように、前記ヒートプレートを前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設し、且つ、前記成形樹脂層における前記ヒートプレートの外郭線より外側端部側を切欠くことによって隙間部を形成したことを特徴とするものである。
【００２６】
かかる構成により、本発明は、ヒートプレートの外郭線をパワーモジュール基板の外郭線の内側に存するように、ヒートプレートをパワーモジュール基板の他方の面に接合配設したことにより、パワーモジュール構造の小型化を達成することができ、又、成形樹脂層におけるヒートプレートの外郭線より外側端部側に隙間部を形成したことにより、成形樹脂層の成形時に、当該隙間部がヒートプレートに正味熱変形によりパワーモジュール基板に生じる応力集中を緩和することになり、製品として高信頼性構造を得ることができる。
【００２７】
又、本発明に係るパワーモジュール構造は、セラミック等の絶縁板からなるパワーモジュール基板と、該パワーモジュール基板の一方の面上に一対の導電性部材に挟着接合した状態で実装されるパワー半導体素子と、一面側が前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設される金属板製のヒートプレートと、前記両導電性部材の一端部及び前記ヒートプレートの他面側をそれぞれ外部に表出させた状態で、前記パワーモジュール基板、前記パワー半導体素子、前記両導電性部材の他端部側及び前記ヒートプレートを共に成形樹脂層により封止して構成するパワーモジュール構造であって、前記ヒートプレートの外郭線を前記パワーモジュール基板の外郭線の内側に存するように、前記ヒートプレートを前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設し、且つ、前記ヒートプレートの外郭線から該外郭線が対向する前記成形樹脂層の端面との間に、樹脂非封止層部を形成したことを特徴とするものである。
【００２８】
かかる構成により、本発明は、ヒートプレートの外郭線をパワーモジュール基板の外郭線の内側に存するように、ヒートプレートをパワーモジュール基板の他方の面に接合配設したことにより、パワーモジュール構造の小型化を達成することができ、又、ヒートプレートの外郭線から該外郭線が対向する成形樹脂層の端面との間に、樹脂非封止層部を形成したことにより、成形樹脂層の成形時に、溶融樹脂がヒートプレート５の外部表出している他面側に流れ込むことが防止され、成形バリの発生を抑えることができ、ヒートプレートの他面側とヒートシンクとの接触性が劣化することを防ぐことができる。
【００２９】
又、本発明に係るパワーモジュール構造は、上記発明において、前記ヒートプレートの外郭線と前記パワーモジュール基板の外郭線との離間寸法を、前記パワーモジュール基板の厚さ寸法に対して、小さく設定したことを特徴とするものである。
【００３０】
かかる構成により、ヒートプレートの外郭線とパワーモジュール基板の外郭線との離間寸法を、パワーモジュール基板の厚さ寸法に対して、小さく設定したことにより、ヒートプレートの外郭線がパワーモジュール基板の外郭線に近づくことができて、ヒートプレートがより大きな面積でパワーモジュール基板を支えることになって、ヒートプレートの熱変形によりパワーモジュール基板に生じる応力集中を緩和することができ、製品として高信頼性構造を得ることができる。
【００３１】
又、本発明に係るパワーモジュール構造は、上記発明において、前記両導電性部材における前記成形樹脂層により封止された他端部の端面が、前記ヒートプレートの外郭線に対して内側に存するように構成したことを特徴とするものである。
【００３２】
かかる構成により、両導電性部材の他端部端面がヒートプレートの外郭線に対して内側に存するために、導電性部材とヒートプレートとの絶縁距離をより大きく確保することができる。
【００３３】
更に又、本発明に係るパワーモジュール構造は、絶縁板からなるパワーモジュール基板と、該パワーモジュール基板の一方の面上に一対の導電性部材に挟着接合した状態で実装されるパワー半導体素子と、一面側が前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設される金属板製のヒートプレートと、前記両導電性部材の一端部及び前記ヒートプレートの他面側をそれぞれ外部に表出させた状態で、前記パワーモジュール基板、前記パワー半導体素子、前記両導電性部材の他端部側及び前記ヒートプレートを共に成形樹脂層により封止して構成するパワーモジュール構造であって、前記ヒートプレートの外郭線を前記パワーモジュール基板の外郭線の内側に存するように、前記ヒートプレートを前記パワーモジュール基板の他方の面に接合配設し、且つ、次に記載の構成要件ａ乃至ｇのうち少なくとも１つの構成要件を備えた、
ａ．前記ヒートプレートの外郭線と前記パワーモジュール基板の外郭線との離間
寸法を、前記パワーモジュール基板の厚さ寸法に対して、小さく設定する構成
ｂ．前記パワーモジュール基板の板厚に対して、前記ヒートプレートの板厚を薄
く形成する構成
ｃ．前記導電性部材の板厚に対して、前記ヒートプレートの板厚を薄く形成する
構成
ｄ．前記ヒートプレートの当該板厚方向にスリット部を形成する構成
ｅ．前記ヒートプレートを複数の分割ヒートプレートにより構成すると共に、互
いに隣接する分割ヒートプレートの間に隙間部を形成する構成
ｆ．前記成形樹脂層における前記ヒートプレートの外郭線より外側端部側を切欠
くことによって隙間部を形成する構成
ｇ．前記ヒートプレートの外郭線から該外郭線が対向する前記成形樹脂層の端面
との間に、樹脂非封止層部を形成する構成
ことを特徴とするものである。
【００３４】
かかる構成において、本発明は、パワーモジュール構造の小型化を達成すると共に、ことができ、又、ヒートプレートの外郭線から該外郭線が対向する成形樹脂層の端面との間に、樹脂非封止層部を形成したことにより、ヒートプレートに生じる熱変形によりパワーモジュール基板に生じる応力集中を緩和することになって、製品として高信頼性構造を得ることができる。
【発明の効果】
【００３５】
上記のように構成する本発明によれば、パワーモジュール構造の小型化を達成すると共に、ことができ、又、ヒートプレートの外郭線から該外郭線が対向する成形樹脂層の端面との間に、樹脂非封止層部を形成したことにより、ヒートプレートに生じる熱変形によりパワーモジュール基板に生じる応力集中を緩和することになって、製品として高信頼性構造を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
次に、本発明に係る実施の形態について、図を用いて説明する。
【００３７】
先ず、図１に用いて、本発明の第１の実施例を採用したパワーモジュール構造について説明する。
【００３８】
図１は本発明に係る第１の実施例を採用したパワーモジュール構造にヒートシンクを装着した場合の縦断面図である。
【００３９】
図１において、本発明に係る第１の実施例におけるパワーモジュール構造は、セラミック等の絶縁板からなるパワーモジュール基板１と、パワーモジュール基板１の一方の面上に一対の導電性部材例えばリードフレーム２、３に挟着接合した状態で接着層７を介して実装されるパワー半導体素子４と、一面側がパワーモジュール基板４の他方の面に接着層８を介して接合配設される導電体からなる金属板製のヒートプレート５と、両リードフレーム２、３の一端部及びヒートプレート５の他面側をそれぞれ外部に表出させた状態で、パワーモジュール基板１、パワー半導体素子４、リードフレーム２、３の他端部側及びヒートプレート５を共に成形樹脂層６により封止して構成している。
【００４０】
さらに、ヒートプレート５の外郭線５ａをパワーモジュール基板１の外郭線１ａの内側に存するように、ヒートプレート５をパワーモジュール基板１の他方の面に接合配設し、且つ、ヒートプレート５の外郭線５ａおよびパワーモジュール基板１の外郭線１ａとの離間寸法Ｌ1を、パワーモジュール基板１の厚さ寸法ｔ1に対して、小さく設定して構成している。
【００４１】
ヒートプレート５の外部に表出した他面側には、ソリッドステートリレーや電源等の製品側のヒートシンク９が接合設置されている。
【００４２】
かかる構成により、ヒートプレート５の外郭線５ａをパワーモジュール基板１の外郭線１ａの内側に存するように、ヒートプレート５をパワーモジュール基板１の他方の面に接合配設したことにより、パワーモジュール構造の小型化を達成することができ、又、ヒートプレート５の外郭線５ａおよびパワーモジュール基板１の外郭線１ａとの離間寸法Ｌ1を、パワーモジュール基板の厚さ寸法ｔ1に対して、小さく設定したことにより、ヒートプレート５の外郭線５ａがパワーモジュール基板１の外郭線１ａに近づくことができて、ヒートプレート５がより大きな面積でパワーモジュール基板１を支えることになり、ヒートプレート５の熱変形により壊れやすいセラミック等の絶縁板からなるパワーモジュール基板１に生じる応力集中を緩和することができ、製品として高信頼性構造を得ることができる。
【００４３】
上記第１の実施例においては、一対のリードフレーム２、３のうち、図中パワー半導体素子４の上側に存するリードフレームにおける成形樹脂層６により封止された他端部２ａの端面２ａ−１は、ヒートプレート５の外郭線５ａに対して内側に存するように構成しているのに対し、パワー半導体素子４の下側に存するリードフレーム３における成形樹脂層６により封止された他端部３ａの端面３ａ−１は、ヒートプレート５の外郭線５ａに対して面一になるように設定しているものであるが、図２に示す本発明に係る第２の実施例においては、リードフレーム２側の端面２ａ−１がヒートプレート５の外郭線５ａに対して内側の存している点第１の実施例と同様の構成を採るが、リードフレーム３における成形樹脂層６により封止された他端部３ａの端面３ａ−１は、ヒートプレート５の外郭線５ａに対してＬ2分内側に存するように構成している。
【００４４】
かかる構成により、リードフレーム３の他端部３ａの端面３ａ−１がヒートプレート５の外郭線５ａに対して内側に存するために、リードフレーム２、３とヒートプレート５との絶縁距離（太線により描画した部分参照）をより大きく確保することができ、耐電性及び耐湿性を同時に向上させることが可能となる。また、リードフレーム３の熱収縮・熱膨張による熱変形は成形樹脂層６により抑えられていることになる。
【００４５】
次に、図３に示す本発明に係る第３の実施例について説明する。
【００４６】
図３に示す本発明に係る第３の実施例においては、ヒートプレート５の外郭線５ａをパワーモジュール基板１の外郭線１ａの内側に存するように、ヒートプレート５をパワーモジュール基板１の他方の面に接着層８を介して接合配設すると共に、パワーモジュール基板１又はリードフレーム２、３の板厚に対して、ヒートプレート５の板厚Ｌ3を薄く形成した点を除き、その他の構成を前記第２の実施例と同様に構成したものである。
【００４７】
従って、図３に示す第３の実施例においては、ヒートプレート５の外郭線５ａをパワーモジュール基板１の外郭線１ａの内側に存するように、ヒートプレート５をパワーモジュール基板１の他方の面に接着層８を介して接合配設したことにより、パワーモジュール構造の小型化を達成することができると共に、リードフレーム３の他端部３ａの端面３ａ−１がヒートプレート５の外郭線５ａに対して内側に存するために、リードフレーム２、３とヒートプレート５との絶縁距離をより大きく確保することができ、耐電性及び耐湿性を同時に向上させることが可能となり、また、リードフレーム３の熱収縮・熱膨張による熱変形は成形樹脂層６により抑えられていることになる、という効果を奏する他に、パワーモジュール基板１の板厚に対して、ヒートプレート５又はリードフレーム２、３の板厚を薄く形成したことにより、ヒートプレート５の熱収縮量あるいは熱膨張量を低減することができて、ヒートプレート５の熱変形によりパワーモジュール基板１に生じる応力集中を緩和することができ、製品として高信頼性構造を得ることができ、更には、パワーモジュール基板１側の厚みを製品の電流仕様などに応じて大きくすることが可能となって、高信頼性且つ高容量のパワーモジュール構造を提供でき、しかも、ヒートプレート５の板厚が薄くしたことにより、同時に熱抵抗を下げることができ、放熱性能を向上させることに寄与することができるという効果をさらに奏するものである。
【００４８】
次に、図４に示す本発明に係る第４の実施例について説明する。
【００４９】
図４に示す本発明に係る第４の実施例においては、ヒートプレート５の外郭線５ａをパワーモジュール基板１の外郭線１ａの内側に存するように、ヒートプレート５をパワーモジュール基板１の他方の面に接着層８を介して接合配設すると共に、ヒートプレート５の外部表出面側の端部に切欠き段部５ｂを形成し、さらに、前記第２の実施例と同様に、リードフレーム２側の端面２ａ−１がヒートプレート５の外郭線５ａに対して内側の存している点第１の実施例と同様の構成を採るが、リードフレーム３における成形樹脂層６により封止された他端部３ａの端面３ａ−１は、ヒートプレート５の外郭線５ａに対して内側に存するように構成している点を除き、その他の構成を前記第１の実施例と同様に構成したものである。
【００５０】
かかる構成により、ヒートプレート５の外郭線５ａをパワーモジュール基板１の外郭線１ａの内側に存するように、ヒートプレート５をパワーモジュール基板１の他方の面に接着層８を介して接合配設したことにより、パワーモジュール構造の小型化を達成することができると共に、リードフレーム３の他端部３ａの端面３ａ−１がヒートプレート５の外郭線５ａに対して内側に存するために、リードフレーム２、３とヒートプレート５との絶縁距離をより大きく確保することができ、耐電性及び耐湿性を同時に向上させることが可能となり、また、リードフレーム３の熱収縮・熱膨張による熱変形は成形樹脂層６により抑えられていることになる、という効果を奏する他に、ヒートプレート５の外部表出面側の端部に形成した切欠き段部５ｂが存することにより実質的にヒートプレート５の板厚を薄くしたことになって、電流容量を確保しながら、パワーモジュール基板１にかかる応力集中を更に低減することができ、更には、切欠き段部５ｂが成形樹脂層６により封止されていることから、パワーモジュール基板１を表出させずに結果的に保護していることになる。
【００５１】
次に、図５及び図６に示す本発明に係る第５の実施例について説明する。
【００５２】
図５及び図６に示す本発明に係る第５の実施例においては，ヒートプレート５の当該板厚方向にスリット部５ｃを形成した点を除き、その他の構成を前記第２の実施例と同様な構成を採るものである。
【００５３】
従って、かかる構成により、第５の実施例においては、前記第２の実施例と同様な効果を奏する他に、ヒートプレート５の板厚方向にスリット部５ｃを形成したことから、ヒートプレート５に発生する熱変形によりパワーモジュール基板１に生じる応力集中をスリット部５ｃによっても緩和することができることになり、製品として高信頼性構造を得ることができる。
【００５４】
さらに、ヒートプレート５の板厚方向にスリット部５ｃを形成したことにより、成形樹脂層６の成形時に、溶融樹脂がヒートプレート５の外部表出している他面側に流れ込むことを防止することができ、成形バリの発生を抑えてヒートプレート５の他面側とヒートシンク９との接触性を向上させることができる。
【００５５】
又、上記第５の実施例においては、スリット部５ｃは、空洞のままとなっているが、成形樹脂層６により充填するようにしてもよい。
【００５６】
尚、上記のように、ヒートプレート５の板厚方向にスリット部５ｃを形成したことにより、成形樹脂層６の成形時に、成形金型がパワーモジュール基板１に直接接触するのを防止するために、成形金型は、パワーモジュール基板１との間において、溶融樹脂が流れ込まないように僅かな隙間を形成するように構成されている。
【００５７】
第５に実施例におけるスリット部５ｃは、パワーモジュール基板１上においてパワー半導体素子４がしっかりと保持実装するために、パワー半導体素子４が対向する中央部分には形成されていないことが望ましい。
【００５８】
次に、図７及び図８に示す本発明に係る第６の実施例、第７実施例について説明する。
【００５９】
図７に示す本発明に係る第６の実施例においては、ヒートプレート５は、長手方向に向かって複数個に分割構成される多角形の（図示するものは、矩形状を呈している）分割ヒートプレート５１により構成すると共に、分割ヒートプレート５１は互いに隣接する間には、ヒートプレート５の短手方向に延在する隙間部５１ａが形成されて、パワーモジュール基板１側に接合配設されている。
【００６０】
かかる構成により、ヒートプレート５を複数の分割ヒートプレート５１により構成すると共に互いに隣接する分割ヒートプレート５１の間に隙間部５１ａを形成したことにより、ヒートプレート５に発生した熱変形により、パワーモジュール基板１に生じる応力集中を緩和することができ、製品として高信頼性構造を得ることができる。
【００６１】
又、図８に示す本発明に係る第７の実施例においては、ヒートプレート５は、長手方向および短手方向に向かって複数個に分割構成される例えば多角形（図示するものは矩形状を呈している）の分割ヒートプレート５２により構成すると共に、分割ヒートプレート５２は互いに隣接する間には、ヒートプレート５の短手方向及び長手方向に格子状に交叉する隙間部５２ａが形成されて、パワーモジュール基板１側に接合配設されている。
【００６２】
かかる構成により、ヒートプレート５を複数の分割ヒートプレート５２により構成すると共に互いに隣接する分割ヒートプレート５２の間に隙間部５２ａを形成したことにより、ヒートプレート５に発生した熱変形により、パワーモジュール基板１に生じる応力集中を緩和することができ、製品として高信頼性構造を得ることができる。
【００６３】
次に、図９及び図１０に示す本発明に係る第８の実施例、第９実施例について説明する。
【００６４】
図９に示す第８の実施例によれば、図７に示す多角形の分割ヒートプレート５１或いは図８に示す多角形の分割ヒートプレート５２のコーナー部にＲ面からなる面取り部５３を形成したものであり、図１０に示す第９の実施例によれば、図７に示す多角形の分割ヒートプレート５１或いは図８に示す多角形の分割ヒートプレート５２のコーナー部にＣ面からなる面取り部５３を形成したものである。
【００６５】
かかる構成により、各分割ヒートプレート５１、５２に面取り部５３を形成したことから、ヒートプレート５に生じる熱変形によりパワーモジュール基板１の集中をさらに抑えることができる。
【００６６】
尚、上記第７に示す分割ヒートプレート５１及び図８に示す分割ヒートプレート５２は、基本的に多角形に形成したが、これに限定されるものではなく、円形、楕円形等を呈するように形成してもよい。
【００６７】
次に、図１１に示す本発明に係る第１０の実施例について説明する。
【００６８】
図１１に示す第１０の実施例によれば、成形樹脂層６におけるヒートプレート５の外郭線５ａより外側端部側を切欠くことによって、切欠き部１０を形成した点を除き、前記第２の実施例と同様な構成をもって成立しているものである。
【００６９】
従って、かかる構成により、図１１に示す第１０の実施例においては、ヒートプレート５の外郭線５ａをパワーモジュール基板１の外郭線１ａの内側に存するように、ヒートプレート５をパワーモジュール基板１の他方の面に接着層８を介して接合配設したことにより、パワーモジュール構造の小型化を達成することができると共に、リードフレーム３の他端部３ａの端面３ａ−１がヒートプレート５の外郭線５ａに対して内側に存するために、リードフレーム２、３とヒートプレート５との絶縁距離をより大きく確保することができ、耐電性及び耐湿性を同時に向上させることが可能となり、また、リードフレーム３の熱収縮・熱膨張による熱変形は成形樹脂層６により抑えられていることになる、という効果を奏する他に、成形樹脂層６におけるヒートプレート５の外郭線５ａより外側端部側に切欠き部１０を形成したことにより、ヒートプレート５のヒートシンク９への接触性を高めた高放熱構造にすることができると共に、切欠き部１０がヒートプレート５に生じる熱変形によりパワーモジュール基板に生じる応力集中を緩和することになり、製品として高信頼性構造を得ることができる。
【００７０】
又、切欠き部１０の存在により、成形樹脂層６の成形時に、溶融樹脂がヒートプレート５の外部表出している他面側に流れ込むことが防止され、成形バリの発生を抑えることができ、ヒートプレート５の他面側とヒートシンク９との接触性が劣化することを防ぐことができる。
【００７１】
次に、図１２に示す本発明に係る第１１の実施例について説明する。
【００７２】
図１２に示す第１１の実施例によれば、ヒートプレート５の外郭線５ａから該外郭線５ａが対向する成形樹脂層６の端面との間に、樹脂非封止層部１１を形成した点を除き、前記第２の実施例と同様な構成をもって成立するものである。
【００７３】
従った、かかる構成により、図１２に示す第１１の実施例においては、ヒートプレート５の外郭線５ａをパワーモジュール基板１の外郭線１ａの内側に存するように、ヒートプレート５をパワーモジュール基板１の他方の面に接着層８を介して接合配設したことにより、パワーモジュール構造の小型化を達成することができると共に、リードフレーム３の他端部３ａの端面３ａ−１がヒートプレート５の外郭線５ａに対して内側に存するために、リードフレーム２、３とヒートプレート５との絶縁距離をより大きく確保することができ、耐電性及び耐湿性を同時に向上させることが可能となり、また、リードフレーム３の熱収縮・熱膨張による熱変形は成形樹脂層６により抑えられていることになる、という効果を奏する他に、ヒートプレート５の外郭線５ａから該外郭線５ａが対向する成形樹脂層６の端面との間に、樹脂非封止層部１１を形成したことにより、樹脂非封止層部１１がヒートプレート６に生じる熱変形によりパワーモジュール基板１に生じる応力集中を緩和することになって、製品として高信頼性構造を得ることができる。
【００７４】
又、非樹脂封止層１１の存在により、成形樹脂層６の成形時に、溶融樹脂がヒートプレート５の外部表出している他面側に流れ込むことが防止され、成形バリの発生を抑えることができ、ヒートプレート５の他面側とヒートシンク９との接触性が劣化することを防ぐことができる。
【００７５】
上記本発明の実施例においては、いずれも、パワーモジュール基板１とヒートプレート６とを接着層８を介して接合配設するようにしたが、本発明は、これに限定されるものではなく、パワーモジュール基板１とヒートプレート６とを直接接合配設するＤＢＣ基板や当該ＤＢＣ基板の導電パターン部にリードフレームに代えて他の導電性部材を接合するように構成することも可能である。
【００７６】
又、上記図２に示す本発明に係る第２の実施例は、上記説明においては、図１に示す第１の実施例の変形例として説明したが、これに限定されるものではなく、本発明に係る他の実施例においても適用できるものである。
【００７７】
更に、本発明は、上記各実施例における次に記載の各構成要件の２つ以上の組み合わせによる実施例として構成することができる。
＜第１の実施例＞（図１）・・・ヒートプレート５の外郭線５ａおよびパワーモ
ジュール基板１の外郭線１ａとの離間寸法Ｌ1を、
パワーモジュール基板１の厚さ寸法ｔ1に対して、
小さく設定する点
＜第２の実施例＞（図２）・・・リードフレーム３における成形樹脂層６により
封止された他端部３ａの端面３ａ−１は、ヒート
プレート５の外郭線５ａに対してＬ2分内側に存し
ている点
＜第３の実施例＞（図３）・・・パワーモジュール基板１又はリードフレーム２、
３の板厚に対して、ヒートプレート５の板厚Ｌ3を
薄く形成した点
＜第４の実施例＞（図４）・・・リードフレーム３における成形樹脂層６により
封止された他端部３ａの端面３ａ−１が、ヒート
プレート５の外郭線５ａに対して内側に存してい
る点
＜第５の実施例＞（図５、図６）・・・ヒートプレート５の当該板厚方向にスリ
ット部５ｃを形成している点
＜第６の実施例＞（図７）・・・ヒートプレート５が、長手方向および短手方向
に向かって複数個に分割構成される例えば多角形
の分割ヒートプレート５２により構成すると共に
、分割ヒートプレート５２は互いに隣接する間に
は、ヒートプレート５の短手方向及び長手方向に
格子状に交叉する隙間部５２ａが形成されて、パ
ワーモジュール基板１側に接合配設されている点
＜第７の実施例＞（図８）・・・ヒートプレート５が、長手方向および短手方向
に向かって複数個に分割構成される例えば多角形
（図示するものは矩形状を呈している）の分割ヒ
ートプレート５２により構成すると共に、分割ヒ
ートプレート５２が互いに隣接する間には、ヒー
トプレート５の短手方向及び長手方向に格子状に
交叉する隙間部５２ａが形成されて、パワーモジ
ュール基板１側に接合配設されている点
＜第８の実施例＞（図９）・・・図７に示す多角形の分割ヒートプレート５１或
いは図８に示す多角形の分割ヒートプレート５２
のコーナー部にＲ面からなる面取り部５３を形成
する点
＜第９の実施例＞（図１０）・・・図７に示す多角形の分割ヒートプレート５１
或いは図８に示す多角形の分割ヒートプレート
５２のコーナー部にＣ面からなる面取り部５３
を形成する点
＜第１０の実施例＞（図１１）・・・成形樹脂層６におけるヒートプレート５の
外郭線５ａより外側端部側を切欠くことによ
って、切欠き部１０を形成する点
＜第１１の実施例＞（図１２）・・・ヒートプレート５の外郭線５ａから該外郭
線５ａが対向する成形樹脂層６の端面との間
に、樹脂非封止層部１１を形成する点
【産業上の利用可能性】
【００７８】
以上説明したように、本発明は、パワーモジュール構造の小型化を達成すると共に、ことができ、又、ヒートプレートに生じる熱変形によるパワーモジュール基板に生じる応力集中を緩和することになって、製品として高信頼性構造を得ることができるために、ソリッドステートリレーや電源などに組み込むためのパワーモジュール構造等に好適であるといえる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明に係る第１の実施例を採用したパワーモジュール構造にヒートシンクを装着して場合の縦断面図である。
【図２】本発明に係る第２の実施例を採用したパワーモジュール構造にヒートシンクを装着した場合の縦断面図である。
【図３】本発明に係る第３の実施例を採用したパワーモジュール構造にヒートシンクを装着した場合の縦断面図である。
【図４】本発明に係る第４の実施例を採用したパワーモジュール構造にヒートシンクを装着した場合の縦断面図である。
【図５】本発明に係る第５の実施例を採用したパワーモジュール構造にヒートシンクを装着した場合の縦断面図である。
【図６】図５において、成形樹脂層の一部を切欠いて下面から描画した断面図である。
【図７】本発明に係る第６の実施例を採用したパワーモジュール構造においてヒートシンクを取外した状態の下面から描画した平面図である。
【図８】本発明に係る第７の実施例を採用したパワーモジュール構造において成形樹脂層の一部を切欠いて下面から描画した断面図である。
【図９】本発明に係る第８の実施例を採用したパワーモジュール構造において成形樹脂層の一部を切欠いて下面から描画した断面図である。
【図１０】本発明に係る第９の実施例を採用したパワーモジュール構造において成形樹脂層の一部を切欠いて下面から描画した断面図である。
【図１１】本発明に係る第１０の実施例を採用したパワーモジュール構造にヒートシンクを装着した場合の縦断面図である。
【図１２】本発明に係る第１１の実施例を採用したパワーモジュール構造にヒートシンクを装着した場合の縦断面図である。
【図１３】本発明を完成するために制作した試作品に係るパワーモジュール構造にヒートシンクを装着した場合の縦断面図である。
【図１４】同じく、要部を拡大して描画した部分的縦断面図である。
【図１５】図１３において成形樹脂の成形工程の概略説明図である。
【符号の説明】
【００８０】
１    パワーモジュール基板
１ａ  外郭線
２、３    リードフレーム（導電性部材）
４    パワー半導体素子
５    ヒートプレート
５ａ  外郭線
５ｂ  切欠き段部
５ｃ  スリット部
５１、５２  分割ヒートプレート
５３  隙間部
６    成形樹脂層
１０    切欠き部
１１    樹脂非封止層部
【図１】
0005206007.tif 000002
【図２】
0005206007.tif 000003
【図３】
0005206007.tif 000004
【図４】
0005206007.tif 000005
【図５】
0005206007.tif 000006
【図６】
0005206007.tif 000007
【図７】
0005206007.tif 000008
【図８】
0005206007.tif 000009
【図９】
0005206007.tif 000010
【図１０】
0005206007.tif 000011
【図１１】
0005206007.tif 000012
【図１２】
0005206007.tif 000013
【図１３】
0005206007.tif 000014
【図１４】
0005206007.tif 000015
【図１５】
0005206007.tif 000016