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公開番号2025093042
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-23
出願番号2023208520
出願日2023-12-11
発明の名称半導体装置
出願人三菱電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 25/07 20060101AFI20250616BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本開示は、半導体モジュールの位置決めと、半導体モジュールの誤搭載の防止とを両立した半導体装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本開示による半導体装置は、半導体モジュール2と、半導体モジュール2を搭載するベース板4とを備え、半導体モジュール2は、少なくとも1辺において、半導体モジュール2の中心に対して点対称とならないように設けられた直線状の凸部8を有し、ベース板4は、凸部8に対応するように設けられた凹部9を有する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
半導体モジュールと、
前記半導体モジュールを搭載するベース板と、
を備え、
前記半導体モジュールは、少なくとも１辺において、前記半導体モジュールの中心に対して点対称とならないように設けられた直線状の凸部を有し、
前記ベース板は、前記凸部に対応するように設けられた凹部を有する、半導体装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
半導体モジュールと、
前記半導体モジュールを搭載するベース板と、
を備え、
前記半導体モジュールは、少なくとも１辺の両端において、前記半導体モジュールの中心に対して点対称とならないように設けられた凸部を有し、
前記ベース板は、前記両端のうち一端の前記凸部に対応するように設けられた円形状の凹部と、前記両端のうち他端の前記凸部に対応するように設けられた楕円形状の凹部とを有する、半導体装置。
【請求項３】
半導体モジュールと、
前記半導体モジュールを搭載するベース板と、
を備え、
前記半導体モジュールは、少なくとも１つのコーナーにおいて、前記半導体モジュールの中心に対して点対称とならないように設けられたＬ字型の凸部を有し、
前記ベース板は、前記凸部に対応するように設けられたＬ字型の凹部を有する、半導体装置。
【請求項４】
半導体モジュールと、
前記半導体モジュールを搭載するベース板と、
を備え、
前記半導体モジュールは、少なくとも１辺であって、かつ当該半導体モジュールから外方に突出した端子と、前記半導体モジュールと前記ベース板とを接続する接続部との間において、前記半導体モジュールの中心に対して点対称とならないように設けられた直線状の凸部を有し、
前記ベース板は、前記凸部に対応するように設けられた凹部を有する、半導体装置。
【請求項５】
半導体モジュールと、
前記半導体モジュールを搭載するベース板と、
を備え、
前記半導体モジュールは、少なくとも１辺において、前記半導体モジュールの中心に対して点対称とならないように設けられた３つ以上の円形状の凸部を有し、
前記ベース板は、前記凸部に対応するように設けられた３つ以上の凹部を有する、半導体装置。
【請求項６】
前記凹部のうち、１つの前記凹部のみが円形状であり、他の前記凹部は楕円形状である、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記半導体モジュールは、前記少なくとも１辺において、２つ以上の円形状の凹部をさらに有し、
前記ベース板は、前記凹部に対応するように設けられた２つ以上の円形状の凸部をさらに有する、請求項５または６に記載の半導体装置。
【請求項８】
半導体モジュールと、
前記半導体モジュールを搭載するベース板と、
を備え、
前記半導体モジュールは、対向する２辺のそれぞれにおいて、互いに対向しないように設けられた２つ以上の円形状の凸部を有し、
前記ベース板は、前記凸部に対応するように設けられた２つ以上の凹部を有する、半導体装置。
【請求項９】
前記半導体モジュールは、前記対向する２辺のうち少なくとも１辺において、２つ以上の円形状の凹部をさらに有し、
前記ベース板は、前記凹部に対応するように設けられた２つ以上の円形状の凸部をさらに有する、請求項８に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体装置に関し、特に電力用半導体装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
一般的に、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）モジュール、ＩＰＭ（Intelligent Power Module）、およびＴ－ＰＭ（Transfer molded Power Module）などに代表されるパワー半導体モジュールは、電力損失による発熱を放熱するために、ベース板を介して冷却器に接続されている。パワー半導体モジュールと冷却器との接続は、パワー半導体モジュールに設けられた凸部（突起）が、冷却器に設けられた凹部（半導体モジュールの凸部に対応する凹部）に篏合されることによって実現される。このような構成とすることによって、半導体モジュールが冷却器に対して位置決めされるため、半導体モジュールの組付け時、または、はんだリフロー時などにおける半導体モジュールの水平方向の位置ずれを防ぐことができる。
【０００３】
一方、外形は同一であるが種類（機能）が異なる半導体モジュールについて、それぞれの半導体モジュールに設けられた凸部が同じ位置に設けられていると、当該凸部を冷却器に設けられた凹部（半導体モジュールの凸部に対応する凹部）に篏合させることが可能であるため、半導体モジュールの誤搭載を防ぐことが困難であった。ここで、外形は同一であるが種類（機能）が異なる半導体モジュールとは、例えば、定格電流、定格電圧、または回路構成が異なる半導体モジュールのことをいう。
【０００４】
従来、半導体モジュールに設けられた一対の凸部間の距離を半導体モジュールの大きさに応じて異ならせることによって、半導体モジュールを搭載すべき領域以外の領域に誤搭載することを防止する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０１８／１３１３１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、半導体モジュールの大きさに応じて凸部間の距離を異ならせているが、同一外形かつ種類が異なる半導体モジュールについては種類を識別することができないため、本来とは異なる種類の半導体モジュールを誤搭載し得るという問題がある。また、特許文献１では、半導体モジュールに一対の凸部を設けているため、半導体モジュールを反対向き（本来の向きとは１８０度異なる向き）に誤搭載し得るという問題がある。
【０００７】
本開示は、このような問題を解決するためになされたものであり、半導体モジュールの位置決めと、半導体モジュールの誤搭載の防止とを両立した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】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本開示による半導体装置は、半導体モジュールと、半導体モジュールを搭載するベース板とを備え、半導体モジュールは、少なくとも１辺において、半導体モジュールの中心に対して点対称とならないように設けられた直線状の凸部を有し、ベース板は、凸部に対応するように設けられた凹部を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、半導体モジュールの位置決めと、半導体モジュールの誤搭載の防止とを両立することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施の形態１～８に係る半導体装置の全体構成の一例を示す図である。
半導体モジュールの構成の一例を示す図である。
水冷ジャケットの構成の一例を示す図である。
実施の形態１に係る半導体モジュールの構成の一例を示す図である。
実施の形態１に係る半導体モジュールの構成の一例を示す図である。
実施の形態１に係る半導体モジュールの構成の一例を示す図である。
実施の形態１に係るベース板の構成の一例を示す図である。
実施の形態１に係る半導体モジュールをベース板に搭載した状態を示す図である。
実施の形態２に係る半導体モジュールの構成の一例を示す図である。
実施の形態２に係るベース板の構成の一例を示す図である。
実施の形態３に係る半導体モジュールの構成の一例を示す図である。
実施の形態３に係るベース板の構成の一例を示す図である。
実施の形態１に係る半導体モジュールに設けた凸部の一部が欠損した状態を示す図である。
実施の形態４に係る半導体モジュールの構成の一例を示す図である。
実施の形態４に係るベース板の構成の一例を示す図である。
実施の形態５に係る半導体モジュールの構成の一例を示す図である。
実施の形態５に係るベース板の構成の一例を示す図である。
実施の形態６に係る半導体モジュールの構成の一例を示す図である。
実施の形態６に係るベース板の構成の一例を示す図である。
実施の形態７に係る半導体モジュールの構成の一例を示す図である。
実施の形態７に係るベース板の構成の一例を示す図である。
実施の形態８に係る半導体モジュールの構成の一例を示す図である。
実施の形態８に係るベース板の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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