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公開番号2022093926
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-06-24
出願番号2020206658
出願日2020-12-14
発明の名称半導体装置
出願人矢崎総業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 23/38 20060101AFI20220617BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】低コストで簡単な構成により、信頼性が高い半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置は、パワー半導体素子110と、パワー半導体素子110と配線141、151との間に並列に電気的に接続された複数のペルチェ素子120、130を有する。複数のペルチェ素子120、130は、夫々パワー半導体素子の第1面111、第2面112の上に配置されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
パワー半導体素子と、
前記パワー半導体素子と配線との間に並列に電気的に接続された複数のペルチェ素子を有し、
前記複数のペルチェ素子は、前記パワー半導体素子上の配置されている、半導体装置。
続きを表示(約 380 文字)【請求項2】
パワー半導体素子と、
前記パワー半導体素子の正極側と正極側配線の間に並列に電気的に接続された複数のN型ペルチェ素子と、
前記パワー半導体素子の負極側と負極側配線の間に並列に電気的に接続された複数のP型ペルチェ素子と、を有し、
前記複数のN型ペルチェ素子は、前記パワー半導体素子の第1の面上に配置され、
前記複数のP型ペルチェ素子は、前記パワー半導体素子の、前記第1の面とは反対側の第2の面上に配置されている、半導体装置。
【請求項3】
前記複数のペルチェ素子のうちの2つの隣接するペルチェ素子の間に配置された蓄熱部材をさらに有する、請求項1または2に記載の半導体装置。
【請求項4】
前記蓄熱部材は、前記パワー半導体素子の正常動作温度において固体である、請求項3に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体装置に関する。
続きを表示(約 1,300 文字)【背景技術】
【0002】
パワー半導体素子には、過渡的に非常に大きな電流が流れることがある。このような大電流による過熱を防ぐために、パワー半導体素子を冷却する冷却機構が必要である。このような冷却機構には、ペルチェ素子を用いるものがある。
【0003】
ペルチェ素子は、ペルチェ効果を用いる素子であり、N型とP型がある。N型のペルチェ素子は、電流が流されると、正極側が高温になり、負極側が低温になる。このため、N型のペルチェ素子では、負極側で吸熱された熱が、正極側で放熱されることになる。一方、P型のペルチェ素子は、電流が流されると、正極側が低温になり、負極側が高温になる。このため、P型のペルチェ素子では、正極側で吸熱された熱が、負極側で放熱されることになる。
【0004】
パワー半導体素子と放熱器(例えば、ヒートシンク)の間に、ペルチェ素子を配置することで、パワー半導体素子から放熱器へ熱を効率的に伝達することが可能になり、パワー半導体素子を効率的に冷却することが可能になる。例えば、特許文献1-4には、ペルチェ素子を用いた冷却機構が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開2020-35849号公報
特開2020-35850号公報
特開2010-80782号公報
特開2008-235834号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1-3に開示された冷却機構では、パワー半導体素子を駆動する電源の他に、ペルチェ素子を駆動する電源が必要である。このため、特許文献1-3に開示された冷却機構は、構造が複雑であり、また、高コストである。
【0007】
特許文献4に開示された冷却機構では、ペルチェ素子とパワー半導体素子が電気的に接続しており、パワー半導体素子を駆動する電源により、ペルチェ素子も駆動される。しかしながら、特許文献4に開示された冷却機構では、複数のペルチェ素子が直列に接続されている。このため、特許文献4に開示された冷却機構では、複数のペルチェ素子のうちの1つが故障したときに、接続するすべてのペルチェ素子が動作しなくなり、冷却効果が得られないことになる。
【0008】
そこで、本発明は、低コストで簡単な構成により、信頼性が高い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】
【0009】
上記課題を解決するため、本発明の半導体装置は、パワー半導体素子と、前記パワー半導体素子と配線との間に並列に電気的に接続された複数のペルチェ素子を有し、前記複数のペルチェ素子は、前記パワー半導体素子上の配置されている。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、低コストで簡単な構成により、信頼性が高い半導体装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
(【0011】以降は省略されています)

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