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公開番号2025135790
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024033755
出願日2024-03-06
発明の名称半導体装置
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類H01L 23/29 20060101AFI20250911BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】放熱性を向上可能な、ケース封止型の半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置100は、基板1と、半導体素子3と、ケース4と、封止樹脂8と、蓋10とを備える。半導体素子3は基板1上に接続される。ケース4は基板1および半導体素子3を収容する。封止樹脂8はケース4内の半導体素子3を封止する。蓋10はケース4内に配置され、封止樹脂8を上方から覆う。蓋10は樹脂材料11と、樹脂材料11に混合された金属材料12との双方により構成される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基板と、
前記基板上に接続された半導体素子と、
前記基板および前記半導体素子を収容するケースと、
前記ケース内の前記半導体素子を封止する封止樹脂と、
前記ケース内に配置され前記封止樹脂を上方から覆う蓋とを備え、
前記蓋は樹脂材料と、前記樹脂材料に混合された金属材料との双方により構成される、半導体装置。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
前記蓋は銅およびアルミニウムの少なくともいずれかを、前記蓋全体の１０質量％以上３０質量％以下含む、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
基板と、
前記基板上に接続された半導体素子と、
前記基板および前記半導体素子を収容するケースと、
前記ケース内の前記半導体素子を封止する封止樹脂と、
前記ケース内に配置され前記封止樹脂を上方から覆う蓋とを備え、
前記蓋は樹脂材料と、前記蓋全体の１０質量％以上２０質量％以下の炭素繊維とを含む、半導体装置。
【請求項４】
基板と、
前記基板上に接続された半導体素子と、
前記基板および前記半導体素子を収容するケースと、
前記ケース内の前記半導体素子を封止する封止樹脂と、
前記ケース内に配置され前記封止樹脂を上方から覆う蓋とを備え、
前記蓋の主成分は樹脂材料であり、
前記樹脂材料はフィラーを含み、
前記フィラーは極性を有し、前記フィラーは分子の配向が一定方向に沿うように配列されている、半導体装置。
【請求項５】
前記フィラーとして、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維を、前記蓋全体の１質量％以上４質量％以下の割合で含む、請求項４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、半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
パワー半導体モジュールは使用時に大電流が流れるため、発熱量が大きい。このためパワー半導体モジュールは放熱性を向上させることが重要である。たとえば特開２０１８－１８２２２０号公報（特許文献１）には、半導体素子が発する熱をヒートシンクにより放熱する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１８２２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
パワー半導体モジュールの種類には、ケース封止型とモールド封止型とがある。一般的に、ケース封止型のモジュールは封止用の蓋を有する。蓋は半導体素子の発する熱の外部への放出を妨げる可能性がある。しかし特開２０１８－１８２２２０号公報にはモールド封止型のモジュールのみ開示される。特開２０１８－１８２２２０号公報には、ケース封止型のモジュールの放熱性を改善するための技術について、何ら提案されていない。
【０００５】
本開示は上記の課題を解決するためになされたものである。本開示の目的は、放熱性を向上可能な、ケース封止型の半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の第１側面に従った半導体装置は、基板と、半導体素子と、ケースと、封止樹脂と、蓋とを備える。半導体素子は基板上に接続される。ケースは基板および半導体素子を収容する。封止樹脂はケース内の半導体素子を封止する。蓋はケース内に配置され、封止樹脂を上方から覆う。蓋は樹脂材料と、樹脂材料に混合された金属材料との双方により構成される。
【０００７】
本開示の第２側面に従った半導体装置は、基板と、半導体素子と、ケースと、封止樹脂と、蓋とを備える。半導体素子は基板上に接続される。ケースは基板および半導体素子を収容する。封止樹脂はケース内の半導体素子を封止する。蓋はケース内に配置され、封止樹脂を上方から覆う。蓋は樹脂材料と、蓋全体の１０質量％以上２０質量％以下の炭素繊維とを含む。
【０００８】
本開示の第３側面に従った半導体装置は、基板と、半導体素子と、ケースと、封止樹脂と、蓋とを備える。半導体素子は基板上に接続される。ケースは基板および半導体素子を収容する。封止樹脂はケース内の半導体素子を封止する。蓋はケース内に配置され、封止樹脂を上方から覆う。蓋の主成分は樹脂材料である。樹脂材料はフィラーを含む。フィラーは極性を有し、フィラーは分子の配向が一定方向に沿うように配列されている。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば蓋の放熱性が向上する。このため、放熱性を向上可能なケース封止型の半導体装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本実施の形態に係る半導体装置の概略断面図である。
図１の半導体装置の製造時における蓋の配置工程を示す概略断面図である。
実施の形態１における蓋の構成を示す概略図である。
実施の形態３における蓋の構成を示す概略図である。
実施の形態４における蓋の原料での状態を示す概略図である。
実施の形態４における蓋の完成後の構成を示す概略図である。
【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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