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公開番号2024068480
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-20
出願番号2022178977
出願日2022-11-08
発明の名称半導体モジュール
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人旺知国際特許事務所
主分類H01L 21/60 20060101AFI20240513BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】配線部材の傾斜に起因した接合材の厚さの不足または不均一を抑制する。
【解決手段】半導体モジュール100は、主電極412を含む半導体チップ41と、主電極422を含む半導体チップ42と、導電パターン13bと、配線部材5とを具備する。配線部材5は、接続部分50と第1部分51と第2部分52と連結部分54とを含む。連結部分54は、接続部分50と第1部分51と第2部分52とを連結する。接続部分50の接続面F0には接続突起60が形成され、第1部分51の第1接続面F1には第1突起61が形成され、第2部分52の第2接続面F2には第2突起62が形成される。導電パターン13bと接続面F0とは接合材501により接合され、主電極412と第1接続面F1とは第1接合材511により接合され、主電極422と第2接続面F2とは第2接合材521により接合される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
第1主電極を含む第1半導体チップと、
第2主電極を含む第2半導体チップと、
導電パターンと、
配線部材とを具備し、
前記配線部材は、
前記導電パターンに対向する接続面を含む接続部分と、
前記第1主電極に対向する第1接続面を含む第1部分と、
前記第2主電極に対向する第2接続面を含む第2部分と、
前記接続部分と前記第1部分と前記第2部分とを連結する連結部分と、
前記接続面から前記導電パターンに向けて突出する接続突起と、
前記第1接続面から前記第1主電極に向けて突出する第1突起と、
前記第2接続面から前記第2主電極に向けて突出する第2突起とを含み、
前記導電パターンと前記接続面との間の接合材により前記導電パターンと前記接続面とが相互に接合され、
前記第1主電極と前記第1接続面との間の第1接合材により前記第1主電極と前記第1接続面とが相互に接合され、
前記第2主電極と前記第2接続面との間の第2接合材により前記第2主電極と前記第2接続面とが相互に接合される
半導体モジュール。
続きを表示(約 830 文字)【請求項2】
前記配線部材は、平面視で線対称の形状である
請求項1の半導体モジュール。
【請求項3】
前記配線部材は、対称面を挟んで面対称の形状である
請求項1の半導体モジュール。
【請求項4】
前記連結部分は、
前記接続部分と前記第1部分とを相互に連結する第1配線部と、
前記接続部分と前記第2部分とを相互に連結する第2配線部とを含み、
前記第1配線部と前記第2配線部とは、相互に離間した位置において前記接続部分に連結される
請求項1の半導体モジュール。
【請求項5】
前記接続面には、前記接続突起を含む複数の接続突起が設置される
請求項1の半導体モジュール。
【請求項6】
前記接続部分は、前記第1半導体チップと前記第2半導体チップとが配列する第1方向に長尺な平面形状であり、
前記複数の接続突起は、前記第1方向に相互に間隔をあけて配列される
請求項5の半導体モジュール。
【請求項7】
前記第1接続面には1個の前記第1突起が形成され、
前記第2接続面には1個の前記第2突起が形成される
請求項6の半導体モジュール。
【請求項8】
第3主電極を含む第3半導体チップをさらに具備し、
前記配線部材は、
前記第3主電極に対向する第3接続面を含む第3部分と、
前記第3接続面から前記第3主電極に向けて突出する第3突起とを含み、
前記第3主電極と前記第3接続面との間の第3接合材により前記第3主電極と前記第3接続面とが相互に接合される
請求項1の半導体モジュール。
【請求項9】
前記接続突起の形状または寸法と、前記第1突起および前記第2突起の形状または寸法とは相違する
請求項1の半導体モジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、半導体モジュールに関する。
続きを表示(約 2,400 文字)【背景技術】
【0002】
例えばIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等の半導体チップを含む各種の半導体モジュールが従来から提案されている。例えば特許文献1には、絶縁基板上の銅回路パターンと半導体チップとがリードフレームにより電気的に接続された構成が開示されている。リードフレームのうち銅回路パターンおよび半導体チップに対向する部分には、突起が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2005-72098号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1の構成では、半導体モジュールの製造の過程においてリードフレームが傾斜する可能性がある。リードフレームが傾斜した状態では、銅回路パターンまたは半導体チップにリードフレームを接合するための接合材(例えばはんだ)の厚さが不均一化または不足する可能性がある。以上の事情を考慮して、本開示のひとつの態様は、配線部材の傾斜に起因した接合材の厚さの不足または不均一を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
以上の課題を解決するために、本開示のひとつの態様に係る半導体モジュールは、第1主電極を含む第1半導体チップと、第2主電極を含む第2半導体チップと、導電パターンと、配線部材とを具備し、前記配線部材は、前記導電パターンに対向する接続面を含む接続部分と、前記第1主電極に対向する第1接続面を含む第1部分と、前記第2主電極に対向する第2接続面を含む第2部分と、前記接続部分と前記第1部分と前記第2部分とを連結する連結部分と、前記接続面から前記導電パターンに向けて突出する接続突起と、前記第1接続面から前記第1主電極に向けて突出する第1突起と、前記第2接続面から前記第2主電極に向けて突出する第2突起とを含み、前記導電パターンと前記接続面との間の接合材により前記導電パターンと前記接続面とが相互に接合され、前記第1主電極と前記第1接続面との間の第1接合材により前記第1主電極と前記第1接続面とが相互に接合され、前記第2主電極と前記第2接続面との間の第2接合材により前記第2主電極と前記第2接続面とが相互に接合される。
【図面の簡単な説明】
【0006】
第1実施形態に係る半導体モジュールの平面図である。
図1におけるII-II線の断面図である。
図1におけるIII-III線の断面図である。
配線部材を設置する手順の工程図である。
対比例の平面図である。
第2実施形態における半導体モジュールの平面図である。
図6におけるVII-VII線の断面図である。
第3実施形態の態様1における半導体モジュールの平面図である。
第3実施形態の態様2における半導体モジュールの平面図である。
第3実施形態の態様3における半導体モジュールの平面図である。
第3実施形態の態様4における半導体モジュールの平面図である。
第3実施形態の態様5における半導体モジュールの平面図である。
第3実施形態の態様6における半導体モジュールの平面図である。
変形例における半導体モジュールの平面図である。
変形例における半導体モジュールの平面図である。
変形例における配線部材の平面図である。
変形例における配線部材の平面図である。
変形例における半導体モジュールの断面図である。
変形例における配線部材の平面図である。
変形例における配線部材の平面図である。
変形例における配線部材の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
本開示を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、各図面においては、各要素の寸法および縮尺が実際の製品とは相違する場合がある。また、以下に説明する形態は、本開示を実施する場合に想定される例示的な一形態である。したがって、本開示の範囲は、以下に例示する形態には限定されない。
【0008】
A:第1実施形態
図1は、第1実施形態における半導体モジュール100の平面図である。図2は、図1におけるII-II線の断面図であり、図3は、図1におけるIII-III線の断面図である。第1実施形態の半導体モジュール100は、例えばインバータ回路等の電力変換装置を構成するパワー半導体装置である。半導体モジュール100は、実装基板1と半導体ユニット2aと封止材3とを具備する。なお、図1においては封止材3の図示が便宜的に省略されている。
【0009】
以下の説明においては、相互に直交するX軸とY軸とZ軸とを想定する。X軸に沿う一方向をX1方向と表記し、X1方向の反対の方向をX2方向と表記する。同様に、Y軸に沿う一方向をY1方向と表記し、Y1方向の反対の方向をY2方向と表記する。また、Z軸に沿う一方向をZ1方向と表記し、Z1方向の反対の方向をZ2方向と表記する。半導体モジュール100の任意の要素をZ軸の方向(Z1方向またはZ2方向)に沿って視認することを以下では「平面視」と表記する。
【0010】
なお、実際に使用される場面では、半導体モジュール100は任意の方向に設置され得るが、以下の説明においては便宜的に、Z1方向を下方と想定し、Z2方向を上方と想定する。したがって、半導体モジュール100の任意の要素のうちZ1方向を向く表面が「下面」と表記され、当該要素のうちZ2方向を向く表面が「上面」と表記される場合がある。
(【0011】以降は省略されています)

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