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公開番号2025039757
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-21
出願番号2025003314,2023529546
出願日2025-01-09,2022-03-10
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 25/07 20060101AFI20250313BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体チップを被覆する封止体の状態を、半導体モジュールの製造の過程において容易に確認できるようにする。
【解決手段】半導体モジュール100は、主電極を含む半導体チップ12nと、主電極に電気的に接続される接続導体14nと、半導体チップ12nと接続導体14nの少なくとも一部とを包囲する筐体部23と、筐体部23の内壁面を被覆する下地膜24と、筐体部23が包囲する空間に充填された封止体41と、筐体部23に固定される接続ユニット21とを具備する。接続導体14nの一部である導通部142nは、封止体41の表面F1から露出する。封止体41は下地膜24に密着する。接続ユニット21は、接続導体14nの導通部142nに接合される接続端子51nと、筐体部23とは別体で構成されて接続端子51nを支持する支持体53とを含む。
【選択図】図2
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、
前記第１主電極に電気的に接続される第１接続導体と、
前記第１半導体チップと前記第１接続導体の少なくとも一部とを包囲する筐体部と、
前記筐体部の内壁面を被覆する下地膜と、
前記筐体部が包囲する空間に充填された第１封止体と、
前記筐体部に固定される接続ユニットとを具備し、
前記第１接続導体の一部である第１導通部は、前記第１封止体の表面から露出し、
前記第１封止体は前記下地膜に密着し、
前記接続ユニットは、
前記第１接続導体の前記第１導通部に接合される第１端子と、
前記筐体部とは別体で構成されて前記第１端子を支持する支持体とを含む
半導体モジュール。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記下地膜は、さらに、前記支持体の内壁面を被覆する
請求項１の半導体モジュール。
【請求項３】
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、
前記第１主電極に電気的に接続される第１接続導体と、
前記第２主電極に電気的に接続される第２接続導体と、
前記第１半導体チップと前記第２半導体チップと前記第１接続導体の少なくとも一部と前記第２接続導体の少なくとも一部とを包囲する筐体部と、
前記筐体部が包囲する空間に充填された第１封止体と、
前記筐体部に固定される接続ユニットとを具備し、
前記第１接続導体の一部である第１導通部は、前記第１封止体の表面から露出し、
前記第２接続導体の一部である第２導通部は、前記第１封止体の表面から露出し、
前記接続ユニットは、
前記第１接続導体の前記第１導通部に接合される第１端子と、
前記第２接続導体の前記第２導通部に接合され、前記第１端子から電気的に絶縁された第２端子と、
前記筐体部とは別体で構成されて前記第１端子および前記第２端子を支持する支持体と、
前記第１端子は、第１本体部と、前記第１導通部に接合される第１接合部とを含み、
前記第２端子は、第２本体部と、前記第２導通部に接合される第２接合部とを含み、
前記第１本体部と前記第２本体部とは、平面視で相互に重複し、
前記第１端子と前記第２接合部とは、平面視で相互に重複せず、
前記第２端子と前記第１接合部とは、平面視で相互に重複しない
半導体モジュール。
【請求項４】
前記接続ユニットは、絶縁性の絶縁シートをさらに含み、
前記絶縁シートは、前記第１本体部と前記第２本体部との間に位置し、前記第１接合部および前記第２接合部に平面視で重複しない
請求項３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 2,600 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、半導体チップと接続導体とが枠状の端子ケースに収容された構造の半導体モジュールが開示されている。接続導体は、半導体チップの主電極に直接的または間接的に接続される導電体である。端子ケースには、例えばインサート成形により接続端子が設置される。接続端子は、端子ケースの内壁面から内側に突出する。端子ケースの内側の空間には、例えばエポキシ樹脂等の封止体が充填される。接続導体の頂面は、封止体の表面から露出する。接続端子のうち端子ケースの内壁面から内側に突出する部分と接続導体の頂面とが、例えばレーザ溶接により相互に接合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２００９／０８１７２３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、封止体を端子ケース内に充填する段階において、端子ケースの内壁面から接続端子が内側に突出している。すなわち、鉛直方向の上方からみて封止体の一部が接続端子の背後に位置する。したがって、接続端子の直下にある封止体の状態（例えば端子ケースの内壁面との密着の状態）を例えば目視により確認する作業が容易ではない。以上の事情を考慮して、本開示のひとつの態様は、半導体チップを封止する封止体の状態を、半導体モジュールの製造の過程において容易に確認できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本開示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、前記第１主電極に電気的に接続される接続導体と、前記第１半導体チップおよび前記接続導体を包囲する筐体部と、前記筐体部が包囲する空間に充填された第１封止体と、前記筐体部に固定される接続ユニットとを具備し、前記接続導体の一部である導通部は、前記第１封止体の表面から露出し、前記接続ユニットは、前記接続導体の前記導通部に接合される第１端子と、前記筐体部とは別体で構成されて前記第１端子を支持する支持体とを含む。
【０００６】
また、本開示に係る半導体モジュールの製造方法は、第１主電極を含む第１半導体チップと、前記第１主電極に電気的に接続される接続導体と、を包囲する筐体部の内側の空間に、前記接続導体の一部である導通部が露出するように第１封止体を充填する第１封止工程と、前記第１封止工程の実行後の工程であって、第１端子と当該第１端子を支持する支持体とを含む接続ユニットを前記筐体部に固定し、前記接続導体の前記導通部と前記第１端子とを接合する接合工程とを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
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ａ－ａ線の断面図である。
接続ユニットが分離された状態の半導体モジュールの平面図である。
接続ユニットが分離された状態の半導体モジュールの断面図である。
半導体モジュールの製造方法を例示する工程図である。
対比例１の構成を例示する断面図である。
第２実施形態に係る半導体モジュールの平面図である。
図７におけるｂ－ｂ線の断面図である。
突起部の近傍を拡大した断面図である。
第１実施形態における支持体の近傍を拡大した断面図である。
第３実施形態に係る半導体モジュールの部分的な断面図である。
第４実施形態に係る半導体モジュールの部分的な断面図である。
変形例（１）の態様Ａに係る半導体モジュールの部分的な断面図である。
変形例（１）の態様Ｂに係る半導体モジュールの部分的な断面図である。
変形例（２）の態様Ｃに係る半導体モジュールの部分的な断面図である。
変形例（３）に係る半導体モジュールの断面図である。
変形例（５）に係る半導体モジュールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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具体例である。したがって、本開示の範囲は、以下の形態には限定されない。
【０００９】
Ａ：第１実施形態
Ａ－１：半導体モジュール１００の構造
図１は、第１実施形態における半導体モジュール１００の構成を例示する平面図である。図２は、図１におけるａ－ａ線の断面図である。図１および図２に図示される通り、第１実施形態においては、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。また、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。同様に、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方向を上方と想定し、Ｚ2方向を下方と想定する。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「上面」と表記され、当該要素のうちＺ2方向を向く表面が「下面」と表記される場合がある。また、図１に例示される通り、以下の説明においては、ＹＺ平面に平行な仮想的な平面（以下「基準面」という）Ｒを想定する。基準面Ｒは、Ｘ軸の方向における半導体モジュール１００の中央に位置する。すなわち、基準面Ｒは、半導体モジュール１００をＸ軸の方向に２等分する平面である。
（【００１１】以降は省略されています）

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