JP2003168769A - 電力用半導体装置 - Google Patents

電力用半導体装置

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JP2003168769A
JP2003168769A JP2001365648A JP2001365648A JP2003168769A JP 2003168769 A JP2003168769 A JP 2003168769A JP 2001365648 A JP2001365648 A JP 2001365648A JP 2001365648 A JP2001365648 A JP 2001365648A JP 2003168769 A JP2003168769 A JP 2003168769A
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power semiconductor
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insulating sheet
heat dissipation
dissipation plate
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Toshiaki Shinohara
利彰 篠原
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱伝導率が低い外部放熱器を用いる場合であ
っても、放熱性に優れ、また、外力による破損を受けに
くい構成の電力用半導体装置を提供する。 【解決手段】 複数の電力用半導体素子１と、該電力用
半導体素子１が搭載される複数の導電性基板４と、電力
用半導体素子１間の電気的接続を行うワイヤ線３と、複
数の電力用半導体素子１と外部との電気的接続を行う複
数の端子板６１および６２と、導電性基板４の電力用半
導体素子１の搭載面（上主面）とは反対側の主面（下主
面）全面を覆うように配設された厚さ０．２〜０．８ｍ
ｍの絶縁シート５と、絶縁シート５の導電性基板４との
接触面とは反対側の主面に、その上主面が接触するよう
に配設された平板状の放熱板１１とを備えている。そし
て、放熱板１１の下主面には、グリス１２を間に介して
その平坦面が接触するように外部放熱器８が配設されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電力用半導体装置に
関し、特に電力用半導体素子が樹脂封止されてパッケー
ジ化された電力用半導体装置の放熱構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】複数の電力用半導体素子がパッケージ化
された電力用半導体装置においては、電力用半導体素子
が発する熱を効率良く放熱するための工夫がなされてい
る。
【０００３】従来の電力用半導体装置の一例として、図
４および図５を用いて半導体パッケージ９０の構成を説
明する。図４および図５に示すように半導体パッケージ
９０は、複数の電力用半導体素子１と、該電力用半導体
素子１が搭載される複数の導電性基板４と、電力用半導
体素子１間の電気的接続を行うワイヤ線３と、複数の電
力用半導体素子１と外部との電気的接続を行う複数の端
子板６１および６２と、導電性基板４の電力用半導体素
子１の搭載面とは反対側の主面上に配設された絶縁シー
ト５とを備えている。
【０００４】電力用半導体素子１は導電性基板４に面す
る側の主面（第１の主面と呼称）と、その反対側の主面
（第２の主面と呼称）とに、それぞれ主電極を備え、第
１の主面側の主電極は、導電性接合材２を介して導電性
基板４に電気的に接続され、導電性基板４を介して、端
子板６１との間に主電流が流れる。
【０００５】従って、端子板６１は導電性接合材２を介
して導電性基板４に電気的に接続されている。なお、端
子板６２は、ワイヤ線３により電力用半導体素子１の第
２の主面側の主電極に電気的に接続され、導電性基板４
には接続されていない。
【０００６】そして、導電性基板４、端子板６１および
６２、ワイヤ線３および電力用半導体素子１は、例えば
エポキシ樹脂により封止され、端子板６１および６２の
一部分が樹脂パッケージ７から外部に突出する構造とな
っている。
【０００７】なお、樹脂パッケージ７の底面には、絶縁
シート５の面積および厚さに対応する窪みが設けられ、
当該窪みの底面には導電性基板４の下主面が露出してい
る。絶縁シート５がこの窪みにはめ込まれ、外部放熱器
８上に搭載される構成となっている。
【０００８】従って、電力用半導体素子１が発する熱の
大部分は、導電性基板４および絶縁シート５を介して外
部放熱器８に伝わることで放熱されることになる。
【０００９】図５に、図４におけるＸ−Ｘ線での矢視方
向断面の構成を示す。図６に示すように、複数の電力用
半導体素子１は、複数の導電性基板４上に所定個数ずつ
搭載される。
【００１０】図４および図５に示す半導体パッケージ９
０においては、１組の端子板６１および６２と、２つの
半導体素子１とが１つの導電性基板４上に搭載されて１
組の素子ユニットＥＵを構成し、複数の素子ユニットＥ
Ｕは、互いに電気的に絶縁された存在となるように絶縁
シート５上に搭載されている。
【００１１】絶縁シート５は、素子ユニットＥＵ間の電
気的絶縁を保つために必須の構成であるが、先に説明し
たように電力用半導体素子１が発する熱を外部放熱器８
に伝える必要もあるので、高熱伝導率を有する絶縁性フ
ィラーを含有した樹脂が使われるが、金属材料に比べる
と熱伝導率が小さく、熱抵抗を決定する要因となってい
る。
【００１２】また、一般的には導電性基板４の材料とし
ては銅が使用されるが、外部放熱器８の材料としてはア
ルミニウムが使用され、両者の間には熱伝導率の差が存
在する。ここで、銅材の熱伝導率は約３８０Ｗ／ｍＫで
あり、純アルミニウム材の熱伝導率は約２４０Ｗ／ｍＫ
であるので、外部放熱器８として純アルミニウムを用い
る場合には熱伝導率の差はそれほど大きくならないが、
シリコン（Ｓｉ）を含んだアルミニウムを用いるため、
熱伝導率が小さくなる。
【００１３】すなわち、外部放熱器８は図４に示すよう
に、複数のフィン８１を有した複雑な形状を有してお
り、その製造は鋳造により行う。この場合、良好な成形
性を得るため、アルミニウムにＳｉを含有させるが、Ｓ
ｉを含有することで熱伝導率が低下し、１８０Ｗ／ｍＫ
程度となる。
【００１４】従って、電力用半導体素子１が発する熱
は、熱伝導率の高い導電性基板４から、熱伝導率の低い
絶縁シート５を介して外部放熱器８に伝わるが、外部放
熱器８の熱伝導率が低いため、十分な放熱が行われな
い。
【００１５】特に、半導体パッケージ９０のように、複
数の素子ユニットＥＵを有する構成においては、面積的
な制約から、各導電性基板４の素子搭載面となる上主面
の面積は限定され、絶縁シート５に接触する下主面の面
積も限定されたものとなる。従って、導電性基板４の熱
は、外部放熱器８の複数の場所、すなわち外部放熱器８
の下主面に対応する場所に、それぞれ局所的に集中して
与えられるが、熱伝導率が低い外部放熱器８においては
平面方向への熱拡散も効率的に行われないので、局所的
に温度が高くなって、十分な放熱が行われないなどの問
題も発生する。
【００１６】また、半導体パッケージ９０においては、
その底面部に絶縁シート５が露出しているので、外力を
受けた場合に絶縁シート５が破損しやすいという問題も
有している。
【００１７】なお、従来の電力用半導体装置の具体例と
しては、特開平１０−９３０１５号公報において、ヒー
トシンクとリードフレーム間に、高熱伝導率を有する樹
脂絶縁層、例えばガラス織布にエポキシ樹脂を含浸させ
た厚さ０．１５ｍｍ程度の樹脂接着シートを挟んで熱圧
着し、ヒートシンクを含めて全体を樹脂封止する技術が
開示されている。しかし、ガラス織布接着シートは、通
常、１〜３Ｗ／ｍＫ程度の熱伝導率であり、大電力の電
力用半導体装置への適用には適さない。
【００１８】また、ヒートシンクを介しての放熱は、半
導体素子、半田層、熱拡散板、半田層、リードフレー
ム、樹脂絶縁層およびヒートシンクの計７つの層を通し
て行われるため、放熱特性には限界があり、この点から
も大電力の電力用半導体装置への適用には適さない。
【００１９】従来の電力用半導体装置のさらなる一例と
しては、特開平６−３１０６２８号公報において、半導
体素子が搭載されたヒートシンクが素子ごとに分離さ
れ、基板の主面上に配設された導体層に半田付けにより
接合された構成が開示されているが、ヒートシンクを分
離する目的は、個々のヒートシンク上のみに被覆樹脂を
塗布することで、ヒートサイクルの信頼性を向上するこ
とにある。従って、ヒートシンク間の絶縁は空気絶縁で
あり、ヒートシンク間隔を広くする必要がある。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
問題点を解消するためになされたもので、熱伝導率が低
い外部放熱器を用いる場合であっても、放熱性に優れ、
また、外力による破損を受けにくい構成の電力用半導体
装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載の電力用半導体装置は、金属で構成された放熱板と、
前記放熱板の上主上に配設され、前記放熱板に密着する
絶縁シートと、前記絶縁シートの上主面に、その下主面
が接触し、互いに電気的に独立して配設された複数の導
電性基板と、前記複数の導電性基板の上主面上にそれぞ
れ配設された電力用半導体素子と、少なくとも、前記複
数の導電性基板および前記電力用半導体素子を樹脂封止
する樹脂パッケージとを備え、前記放熱板は、前記複数
の導電性基板と同等以上の熱伝導率を有する材質で構成
されている。
【００２２】本発明に係る請求項２記載の電力用半導体
装置は、前記放熱板が、前記上主面の一方向に渡る突条
部と直線状の溝部とが交互に平行して複数配設された波
打ち形状を有し、前記複数の導電性基板のそれぞれは、
前記下主面の全面に渡って突条部と溝部とが交互に平行
して複数配設された波打ち形状を有し、前記放熱板の波
打ち形状と前記導電性基板の波打ち形状とは合同な関係
を有し、前記複数の導電性基板の前記突条部と前記放熱
板の前記溝部とが、前記絶縁シートを間に介して対峙す
るように配設される。
【００２３】本発明に係る請求項３記載の電力用半導体
装置は、前記絶縁シートが、無機材料フィラーを含有し
たシリコーンゴムで構成され、その主面には粘着性物質
が塗布され、その硬度は、アスカーＣスケールで、１０
〜５０の硬度を有する。
【００２４】本発明に係る請求項４記載の電力用半導体
装置は、前記放熱板および前記絶縁シートが前記樹脂パ
ッケージ内に封止された状態で、少なくとも前記樹脂パ
ッケージおよび前記放熱板の端縁部において連通する複
数の貫通穴を有し、前記電力用半導体装置は、外部に設
けられた放熱器に前記複数の貫通穴を介してネジ止めさ
れる。
【００２５】
【発明の実施の形態】＜Ａ．実施の形態１＞ ＜Ａ−１．装置構成＞本発明に係る電力用半導体装置の
実施の形態１として、図１および図２を用いて半導体パ
ッケージ１００の構成を説明する。
【００２６】図１および図２に示すように半導体パッケ
ージ１００は、複数の電力用半導体素子１と、該電力用
半導体素子１が搭載される複数の導電性基板４と、電力
用半導体素子１間の電気的接続を行うワイヤ線３と、複
数の電力用半導体素子１と外部との電気的接続を行う複
数の端子板６１および６２と、導電性基板４の電力用半
導体素子１の搭載面（上主面）とは反対側の主面（下主
面）上に配設された厚さ０．２〜０．８ｍｍの絶縁シー
ト５と、絶縁シート５の導電性基板４との接触面とは反
対側の主面に、その上主面が接触するように配設された
平板状の放熱板１１とを備えている。そして、放熱板１
１の下主面には、グリス１２を間に介してその平坦面が
接触するように外部放熱器８が配設されている。
【００２７】電力用半導体素子１は導電性基板４に面す
る側の主面（下主面）と、その反対側の主面（上主面）
とに、それぞれ主電極を備え、第１の主面側の主電極
は、導電性接合材２、例えば半田層を介して導電性基板
４に電気的に接続され、導電性基板４を介して端子板６
１との間に主電流が流れる。従って、導電性基板４は配
線導体としての機能も有し、端子板６１は導電性接合材
２を介して導電性基板４に電気的に接続されている。な
お、導電性基板４には電導率および熱伝導率の良好な材
質、例えば、銅が使用される。なお、端子板６２は、ワ
イヤ線３により電力用半導体素子１の第２の主面側の主
電極に電気的に接続され、導電性基板４には接続されて
いない。
【００２８】そして、導電性基板４、端子板６１および
６２、ワイヤ線３および電力用半導体素子１は、例えば
エポキシ樹脂により封止され、端子板６１および６２の
一部分が樹脂パッケージ７から外部に突出する構造とな
っている。
【００２９】なお、樹脂パッケージ７の底面には、絶縁
シート５の面積および厚さに対応する窪みが設けられ、
当該窪みの底面には導電性基板４の下主面が露出してい
る。絶縁シート５がこの窪みにはめ込まれ、放熱板１１
上に搭載される。窪みの深さは、絶縁シート５の厚さと
同等以下であれば良い。
【００３０】図２に、図１におけるＡ−Ａ線での矢視方
向断面の構成を示す。図２に示すように、複数の電力用
半導体素子１は、絶縁シート５上に配列された複数の導
電性基板４上に所定個数ずつ搭載されている。
【００３１】図１および図２に示す半導体パッケージ１
００においては、１組の端子板６１および６２と、２つ
の半導体素子１とが１つの導電性基板４上に搭載されて
１組の素子ユニットＥＵを構成し、複数の素子ユニット
ＥＵは、互いに電気的に絶縁された存在となるように絶
縁シート５上に搭載されている。なお、素子ユニットＥ
Ｕは上述した構成に限定されず、さらに多くの半導体素
子１を有する場合や、端子板６１および６２を複数組有
する場合もあり、集積回路を備えている場合もある。ま
た、素子ユニットＥＵ間が電気的に接続されている場合
もある。
【００３２】ここで、放熱板１１は、導電性基板４と同
じ材質、例えば銅で構成され、その主面は複数の導電性
基板４の配列を搭載して、さらに余裕を有する大きさに
設定されている。絶縁シート５は導電性基板４の配列領
域に対応する面積を有している。
【００３３】絶縁シート５は高熱伝導率を有する無機材
料フィラーを含有したシリコーンゴムなどで構成され、
その主面には粘着性物質が塗布されており、複数の導電
性基板４や放熱板１１と密着している。上記無機材料フ
ィラーとしては、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、窒化アルミニ
ウム（ＡｌＮ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、炭化シリコン
（ＳｉＣ）、シリカ（ＳｉＯ2）、あるいはこれらのう
ち複数を混合したものが使用される。そして、絶縁シー
ト５の熱伝導率は３〜１５Ｗ／ｍＫであり、その硬度
は、日本ゴム協会標準規格の膨張ゴムの試験方法の１つ
であるアスカー（Asker）Ｃ型硬度計を用いた測定（ア
スカーＣスケール）で、１０〜５０の硬度を有してい
る。硬度は、数値が小さくなるほど柔らかくなり、放熱
板１１との密着性が向上して接触熱抵抗が小さくなって
放熱特性が改善されるが、硬度１０以下になると、機械
的強度が低下し、取り扱いが難しくなる。また、硬度５
０以上になると接触熱抵抗が無視できない程度に大きく
なる。
【００３４】なお、グリス１２は、当該電力用半導体装
置がインバータなどに使用される場合に、放熱板１１の
他方主面に塗布され、外部放熱器８（ヒートシンク）の
平坦面（フィン８１とは反対側の主面が）に密着してい
る。グリス１２の熱伝導率は１〜３Ｗ／ｍＫである。
【００３５】なお、半導体パッケージ１００の製造にお
いては、導電性基板４、端子板６１および６２、ワイヤ
線３および電力用半導体素子１を、例えばエポキシ樹脂
により封止し、樹脂パッケージ７の底面に設けた、絶縁
シート５の面積および厚さに合致する窪みに絶縁シート
５はめ込み、放熱板１１上に搭載すれば良い。
【００３６】なお、絶縁シート５上に複数の導電性基板
４を搭載し、導電性基板４上に電力用半導体素子１、端
子板６１および６２を搭載した状態で、エポキシ樹脂に
よる封止を行うことで、絶縁シート５が樹脂パッケージ
７に封止される構成としても良い。この場合、絶縁シー
ト５の下主面は樹脂パッケージ７の底面から露出させ
る。
【００３７】また、絶縁シート５だけでなく、放熱板１
１も併せて樹脂封止される構成としても良い。
【００３８】また、図２に示すように、樹脂パッケージ
７および放熱板１１のそれぞれの端縁部において連通す
る貫通孔ＨＬを設け、外部放熱器８には貫通孔ＨＬ対応
する位置にネジ穴ＳＬを設け、両者をネジ１３により締
結することで、放熱板１１と外部放熱器８とが結合し、
その際に絶縁シート５が厚さ方向に加圧されて導電性基
板４および外部放熱器８との密着性が向上する。また、
このとき、グリス１２も加圧され、極めて薄い層とな
る。
【００３９】＜Ａ−２．作用効果＞以上説明した半導体
パッケージ１００においては、電力用半導体素子１が発
する熱は、まず、銅で構成される導電性基板４全体に拡
散し、絶縁シート５を介して放熱板１１に伝わる。放熱
板１１は熱伝導率が良好な銅で構成されており、導電性
基板４を介して局所的に伝えられる熱は平面方向にも拡
散して、放熱板１１内に分布する。
【００４０】放熱板１１の熱は、グリス１２の薄い層を
介して外部放熱器８に伝わるが、放熱板１１は均一な温
度になっているので、外部放熱器８において熱の集中が
発生することがなく、フィン８１によって放熱されるこ
とになる。
【００４１】このように、熱伝導率の良好な材質で構成
された放熱板１１を絶縁シート５と外部放熱器８との間
に備えることで、外部放熱器８が熱伝導率が低い材質で
構成されている場合であっても、放熱特性が低下しない
電力用半導体装置を得ることができる。
【００４２】また、絶縁シート５の主面が放熱板１１に
よって覆われているので、絶縁シート５が外力による破
損を受けにくく、破損に起因する絶縁不良などの発生を
防止できる。
【００４３】なお、半導体パッケージ１００において
は、導電性基板４および放熱板１１が銅で構成された例
を示したが、放熱板１１が導電性基板４と同等以上の熱
伝導率を有する材質で構成されているのであれば、放熱
板１１と導電性基板４との材質が異なっていても良い。
【００４４】＜Ｂ．実施の形態２＞ ＜Ｂ−１．装置構成＞本発明に係る電力用半導体装置の
実施の形態２として、図３を用いて半導体パッケージ２
００の構成を説明する。
【００４５】図３に示すように半導体パッケージ２００
は、複数の電力用半導体素子１と、該電力用半導体素子
１が搭載される複数の導電性基板４Ａと、電力用半導体
素子１間の電気的接続を行うワイヤ線３と、複数の電力
用半導体素子１と外部との電気的接続を行う複数の端子
板６１および６２と、導電性基板４Ａの電力用半導体素
子１の搭載面（上主面）とは反対側の主面（下主面）全
面を覆うように配設された厚さ０．５ｍｍ程度の絶縁シ
ート５Ａと、絶縁シート５Ａの導電性基板４Ａとの接触
面とは反対側の主面に、その上主面が接触するように配
設された放熱板１１Ａと、放熱板１１Ａの下主面に、グ
リス１２を間に介してその平坦面が接触するように配設
された外部放熱器８とを備えている。なお、その他、図
１および図２に示した半導体パッケージ１００と同一の
構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略
する。
【００４６】ここで、熱伝導率の良好な材質で構成され
た放熱板１１Ａを絶縁シート５Ａと外部放熱器８との間
に備えるという点では、図１および図２を用いて説明し
た半導体パッケージ１００と同様であるが、放熱板１１
Ａの導電性基板４Ａを搭載する側の主面は、放熱板１１
Ａのほぼ全面に渡って突条部ＣＰと直線状の溝部ＧＰと
が交互に平行して複数配設された波打ち形状に成形さ
れ、当該主面の形状に対応するように導電性基板４Ａの
下主面も波打ち形状に成形されている。
【００４７】ここで、放熱板１１Ａおよび導電性基板４
Ａに設けられる波打ち形状は、放熱板１１Ａの厚さの３
分の１程度の谷の深さおよび山の高さを有しており、放
熱板１１Ａの溝部ＧＰには導電性基板４Ａの突条部ＣＰ
が対峙し、放熱板１１Ａの突条部ＣＰには導電性基板４
Ａの溝部が対峙するように、複数の導電性基板４Ａが配
列される。
【００４８】＜Ｂ−２．作用効果＞以上説明したよう
に、放熱板１１Ａおよび導電性基板４Ａの互いに対向す
る面を波打ち形状とすることで、両者の間に挟まれる絶
縁シート５Ａの表面積が増え、熱抵抗を低減することが
できる。
【００４９】なお、絶縁シート５Ａの破損を防ぐ観点か
ら、放熱板１１Ａおよび導電性基板４Ａに設けられる波
打ち形状は緩やかな曲面を有するサイン波状の形状とな
っているが、絶縁シート５Ａの破損を防ぐことができる
のであれば、Ｕ字型の断面形状が連なった構成であって
も良い。
【００５０】また、半導体パッケージ２００において
は、樹脂パッケージ７が放熱板１１Ａも併せて樹脂封止
しているが、外部放熱器８の平坦面と対向する放熱板１
１Ａの下主面は、樹脂パッケージ７の底面から露出して
おり、グリス１２を間に介して外部放熱器８の平坦面に
接触する構成となっている。
【００５１】なお、樹脂パッケージ７が絶縁シート５Ａ
上の構成を封止し、絶縁シート５Ａおよび放熱板１１Ａ
については封止しない構成としても良いことは言うまで
もない。
【００５２】また、放熱板１１Ａと外部放熱器８との結
合は、図２を用いて説明したように、樹脂パッケージ７
の端縁部にネジを挿入する貫通穴ＨＬを設け、外部放熱
器８には貫通孔ＨＬ対応する位置にネジ穴ＳＬを設け、
両者をネジ１３により締結することで行えば良い。
【００５３】なお、特開平４−９４１５３号公報には、
半導体素子が搭載されるアイランドの下主面が波形に成
形され、対向配置された放熱フィンの一方主面も波形に
成形され、両者の波打ち形状が互いに向かい合うように
配置された構成が開示されている。しかし、アイランド
と放熱フィンとは樹脂封止されており、両者の向かい合
う波打ち形状の間隙には封止樹脂が充填されている。従
って、アイランド上の半導体層で発生する熱は、封止樹
脂を介して放熱フィンに伝わることになり、放熱特性は
封止樹脂の熱伝導率によって規定される。
【００５４】そして、熱伝導率を上げるためにフィラー
を高密度に含んだ樹脂を用いると、製造コストが増大
し、また、アイランドと放熱フィンとの間隙は熱抵抗を
下げるために狭く形成されるが、そこにフィラーを高密
度に含み、流動性が小さい樹脂を充填しようとすると、
ボイドが発生するなどの問題が発生する。
【００５５】しかし、本実施の形態における絶縁シート
５Ａは、予めフィラーを高密度に含んで構成することが
可能であり、熱抵抗が小さくでき、ボイドが発生するこ
ともない。
【００５６】また、樹脂パッケージ７の材質としては、
高熱伝導率を有する高価なフィラーを高密度に含んだ樹
脂である必要はないので、製造コストを低減することが
できる。
【００５７】
【発明の効果】本発明に係る請求項１記載の電力用半導
体装置によれば、電力用半導体素子が発する熱は、ま
ず、個々の導電性基板全体に拡散し、絶縁シートを介し
て放熱板に伝わる。導電性基板は例えば銅などの熱伝導
率が良好な材質で形成され、放熱板も導電性基板と同等
以上の熱伝導率を有する材質で構成されるので、複数の
導電性基板を介して局所的に伝えられる熱は放熱板の平
面方向にも拡散して、放熱板内に分布する。従って、例
えば、放熱板を外部に設けられた放熱器に取り付けた場
合に、外部放熱器において熱の集中部が発生することが
なく、外部放熱器が熱伝導率が低い材質で構成されてい
る場合であっても、放熱特性が低下しない電力用半導体
装置を得ることができる。絶縁シートの下主面が放熱板
によって覆われることになるので、絶縁シートが外力に
よる破損を受けにくく、破損に起因する絶縁不良などの
発生を防止できる。
【００５８】本発明に係る請求項２記載の電力用半導体
装置によれば、放熱板および導電性基板の互いに対向す
る主面が波打ち形状となっているので、両者の間に挟ま
れる絶縁シートの表面積が増え、熱抵抗を低減すること
ができ、放熱特性が向上した電力用半導体装置を得るこ
とができる。
【００５９】本発明に係る請求項３記載の電力用半導体
装置によれば、放熱板との密着性が向上して接触熱抵抗
が小さくなって放熱特性を改善できるとともに、機械的
強度を維持して、取り扱いに困難をきたさない絶縁シー
トを得ることができる。
【００６０】本発明に係る請求項４記載の電力用半導体
装置によれば、電力用半導体装置を、外部に設けられた
放熱器に、複数の貫通穴を介してネジ止めするので、絶
縁シートが厚さ方向に加圧されて導電性基板および外部
の放熱器との密着性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る実施の形態１の電力用半導体装
置の構成を示す断面図である。
【図２】 本発明に係る実施の形態１の電力用半導体装
置の構成を示す断面図である。
【図３】 本発明に係る実施の形態２の電力用半導体装
置の構成を示す断面図である。
【図４】 従来の電力用半導体装置の構成を示す断面図
である。
【図５】 従来の電力用半導体装置の構成を示す断面図
である。
【符号の説明】
１ 電力用半導体素子、４ 導電性基板、５ 絶縁シー
ト、７ 樹脂パッケージ、８ 外部放熱器、１１ 放熱
板、ＧＰ 溝部、ＣＰ 突条部、ＨＬ 貫通穴。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 金属で構成された放熱板と、 前記放熱板の上主面上に配設され、前記放熱板に密着す
    る絶縁シートと、 前記絶縁シートの上主面に、その下主面が接触し、互い
    に電気的に独立して配設された複数の導電性基板と、 前記複数の導電性基板の上主面上にそれぞれ配設された
    電力用半導体素子と、 少なくとも、前記複数の導電性基板および前記電力用半
    導体素子を樹脂封止する樹脂パッケージと、を備え、 前記放熱板は、前記複数の導電性基板と同等以上の熱伝
    導率を有する材質で構成される、電力用半導体装置。
  2. 【請求項２】 前記放熱板は、前記上主面の一方向に渡
    る突条部と直線状の溝部とが交互に平行して複数配設さ
    れた波打ち形状を有し、 前記複数の導電性基板のそれぞれは、前記下主面の全面
    に渡って突条部と溝部とが交互に平行して複数配設され
    た波打ち形状を有し、 前記放熱板の波打ち形状と前記導電性基板の波打ち形状
    とは合同な関係を有し、 前記複数の導電性基板の前記突条部と前記放熱板の前記
    溝部とが、前記絶縁シートを間に介して対峙するように
    配設される、請求項１記載の電力用半導体装置。
  3. 【請求項３】 前記絶縁シートは、無機材料フィラーを
    含有したシリコーンゴムで構成され、その主面には粘着
    性物質が塗布され、その硬度は、アスカーＣスケール
    で、１０〜５０の硬度を有する、請求項１または請求項
    ２記載の電力用半導体装置。
  4. 【請求項４】 前記放熱板および前記絶縁シートが前記
    樹脂パッケージ内に封止された状態で、少なくとも前記
    樹脂パッケージおよび前記放熱板の端縁部において連通
    する複数の貫通穴を有し、 前記電力用半導体装置は、外部に設けられた放熱器に前
    記複数の貫通穴を介してネジ止めされる、請求項１また
    は請求項２記載の電力用半導体装置。
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