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公開番号2025024546
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-20
出願番号2023128734
出願日2023-08-07
発明の名称半導体ユニットおよび半導体モジュール
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人弁理士法人志賀国際特許事務所
主分類H01L 25/07 20060101AFI20250213BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】コストを抑制することができる半導体ユニットおよび半導体モジュールを提供することである。
【解決手段】実施形態の半導体ユニットは、半導体チップと、第1導電部材と、第2導電部材と、第1絶縁部材と、ケースと、第2絶縁部材と、を持つ。第1絶縁部材は、半導体チップ、第1導電部材および第2導電部材を封止する。ケースは、半導体チップ、第1導電部材、第2導電部材および第1絶縁部材を含む半導体パッケージの周囲に配置される。ケースでは、第1導電部材の第1側に配置される第1部分と第2導電部材の第2側に配置される第2部分とが一体である。第2絶縁部材は、半導体パッケージを封止する。ケースの強度は、第1絶縁部材の強度および第2絶縁部材の強度より大きい。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
半導体チップと、
前記半導体チップの第１側に配置され、前記半導体チップと導通する第１導電部材と、
前記第１側の反対側を第２側としたとき、前記半導体チップの前記第２側に配置され、前記半導体チップと導通する第２導電部材と、
前記第１導電部材の一部および前記第２導電部材の一部を除いて、前記半導体チップ、前記第１導電部材および前記第２導電部材を封止する第１絶縁部材と、
前記半導体チップ、前記第１導電部材、前記第２導電部材および前記第１絶縁部材を含む半導体パッケージの周囲に配置され、前記第１導電部材の前記第１側に配置される第１部分と前記第２導電部材の前記第２側に配置される第２部分とが一体であるケースと、
前記ケースの内側に配置され、前記半導体パッケージの一部を除いて前記半導体パッケージを封止する第２絶縁部材と、を有し、
前記ケースの強度は、前記第１絶縁部材の強度および前記第２絶縁部材の強度より大きい、
半導体ユニット。
続きを表示（約 720 文字）【請求項２】
前記第１導電部材と前記ケースの前記第１部分との間に配置され、前記第１導電部材と導通する第３導電部材と、
前記第２導電部材と前記ケースの前記第２部分との間に配置され、前記第２導電部材と導通する第４導電部材と、を有し、
前記第２絶縁部材は、前記第３導電部材の一部および前記第４導電部材の一部を除いて、前記半導体パッケージ、前記第３導電部材および前記第４導電部材を封止する、
請求項１に記載の半導体ユニット。
【請求項３】
前記第１絶縁部材および前記第２絶縁部材は、同種の材料を主成分とする、
請求項１または２に記載の半導体ユニット。
【請求項４】
前記第１絶縁部材の線膨張係数および前記第２絶縁部材の線膨張係数のうち、大きい方を大係数とし小さい方を小係数としたとき、前記大係数と前記小係数との差は、前記大係数の５０％より小さい、
請求項１または２に記載の半導体ユニット。
【請求項５】
前記半導体パッケージの構成部材の間を導通接続する第１接合材と、
前記半導体パッケージと前記第３導電部材および前記第４導電部材との間を導通接続する第２接合材と、を有し、
前記第１接合材の融点は、前記第２接合材の融点より高い、
請求項２に記載の半導体ユニット。
【請求項６】
前記第１接合材の融点と前記第２接合材の融点との差が、３０Ｋ以上である、
請求項５に記載の半導体ユニット。
【請求項７】
請求項１または２に記載の複数の半導体ユニットが電気的に並列接続される、
半導体モジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体ユニットおよび半導体モジュールに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
電力変換装置は、複数の半導体モジュールを直列接続して形成される。半導体モジュールは、複数の半導体ユニットを並列接続して形成される。半導体ユニットには、コストを抑制することが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第３２５８２００号公報
特許第４３８５３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、コストを抑制することができる半導体ユニットおよび半導体モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の態様１の半導体ユニットは、半導体チップと、第１導電部材と、第２導電部材と、第１絶縁部材と、ケースと、第２絶縁部材と、を持つ。第１導電部材は、半導体チップの第１側に配置され、半導体チップと導通する。第１側の反対側を第２側とする。第２導電部材は、半導体チップの第２側に配置され、半導体チップと導通する。第１絶縁部材は、第１導電部材の一部および第２導電部材の一部を除いて、半導体チップ、第１導電部材および第２導電部材を封止する。ケースは、半導体チップ、第１導電部材、第２導電部材および第１絶縁部材を含む半導体パッケージの周囲に配置される。ケースでは、第１導電部材の第１側に配置される第１部分と第２導電部材の第２側に配置される第２部分とが一体である。第２絶縁部材は、ケースの内側に配置され、半導体パッケージの一部を除いて半導体パッケージを封止する。ケースの強度は、第１絶縁部材の強度および第２絶縁部材の強度より大きい。
【０００６】
実施形態の態様２は、態様１の半導体ユニットにおいて、第３導電部材と、第４導電部材と、をさらに有する。第３導電部材は、第１導電部材とケースの第１部分との間に配置され、第１導電部材と導通する。第４導電部材は、第２導電部材とケースの第２部分との間に配置され、第２導電部材と導通する。第２絶縁部材は、第３導電部材の一部および第４導電部材の一部を除いて、半導体パッケージ、第３導電部材および第４導電部材を封止する。
【０００７】
実施形態の態様３では、態様１または２の半導体ユニットにおいて、第１絶縁部材および第２絶縁部材は、同種の材料を主成分とする。
【０００８】
実施形態の態様４では、態様１から３のいずれか一つの半導体ユニットにおいて、第１絶縁部材の線膨張係数および第２絶縁部材の線膨張係数のうち、大きい方を大係数とし、小さい方を小係数とする。大係数と小係数との差は、大係数の５０％より小さい。
【０００９】
実施形態の態様５は、態様２の半導体ユニットにおいて、第１接合材と、第２接合材と、をさらに有する。第１接合材は、半導体パッケージの構成部材の間を導通接続する。第２接合材は、半導体パッケージと第３導電部材および第４導電部材との間を導通接続する。第１接合材の融点は、第２接合材の融点より高い。
【００１０】
実施形態の態様６では、態様５の半導体ユニットにおいて、第１接合材の融点と第２接合材の融点との差が、３０Ｋ以上である。
（【００１１】以降は省略されています）

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