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JP5267238B2 - Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

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JP5267238B2 JP2009061481A JP2009061481A JP5267238B2 JP 5267238 B2 JP5267238 B2 JP 5267238B2 JP 2009061481 A JP2009061481 A JP 2009061481A JP 2009061481 A JP2009061481 A JP 2009061481A JP 5267238 B2 JP5267238 B2 JP 5267238B2
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device and a method of manufacturing a semiconductor device, which can improve position accuracy of a component. <P>SOLUTION: The semiconductor device includes a semiconductor module 10 having a semiconductor element, and a cooler having an outer wall portion 21 having a recessed part 22 for inserting the semiconductor module 10, and a refrigerant flow passage. The semiconductor module 10 is inserted in the recessed part 22 of the cooler via an insulation resin layer 30, and the semiconductor module 10 and the cooler are sealed with resin. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the semiconductor device.

ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等のようなパワー半導体素子は、各
種電力デバイスに広く用いられている。近年では、動力源としてモータを備えたハイブリット自動車や電気自動車等に搭載されている。 Power semiconductor elements such as IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) are widely used in various power devices. In recent years, it is mounted on a hybrid vehicle, an electric vehicle or the like equipped with a motor as a power source.

ところで、上記パワー半導体素子は、動作時の発熱量が比較的大きく、近年の高性能化により発熱量が益々大きくなる傾向にある。このため、実装にあたって、パワー半導体素子を冷却するための冷却構造が種々検討されている。   Meanwhile, the power semiconductor element generates a relatively large amount of heat during operation, and the amount of heat generated tends to increase with the recent high performance. For this reason, various cooling structures for cooling the power semiconductor element have been studied for mounting.

例えば、特許文献１では、アルミニウム材等からなる冷却器を絶縁材を介して設け、パワー素子の両側から冷却する両面冷却構造が採用されている。この冷却構造体は、一般的に、１対の放熱板の間に樹脂で封止したパワー素子を配設し、放熱板及び冷却器を、絶縁材を介して一体化する。放熱板、絶縁材及び冷却器の接合部には、グリースが塗布される。   For example, Patent Document 1 employs a double-sided cooling structure in which a cooler made of an aluminum material or the like is provided via an insulating material and cooled from both sides of the power element. In this cooling structure, generally, a power element sealed with resin is disposed between a pair of heat sinks, and the heat sink and the cooler are integrated via an insulating material. Grease is applied to the joint between the heat sink, the insulating material, and the cooler.

特開２００７−１６５６２０号公報JP 2007-165620 A

ところが、上記した冷却構造体は、樹脂封止されたパワー素子、放熱板、絶縁板及び冷却器をグリースを介して接合するため、アセンブリ工程において、部品間の位置ずれが抑制し難い問題がある。また、放熱板、絶縁材及び冷却器の接合部にグリースを塗布しても、グリース自体の接着力が弱いため、耐震性の向上が難しいという問題もある。   However, since the cooling structure described above joins the power element, the heat sink, the insulating plate, and the cooler that are sealed with resin via grease, there is a problem that it is difficult to suppress misalignment between components in the assembly process. . Moreover, even if grease is applied to the joint of the heat sink, the insulating material, and the cooler, there is a problem that it is difficult to improve the earthquake resistance because the adhesive strength of the grease itself is weak.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品の位置精度を向上することができる半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、耐震性を向上することができる半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device and a method of manufacturing the semiconductor device that can improve the positional accuracy of components.
Another object of the present invention is to provide a semiconductor device and a method for manufacturing the semiconductor device that can improve earthquake resistance.

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、半導体素子及び放熱板を有するモジュールと、前記モジュールを挿入するための収容部を備えた壁部及び冷媒流路を有する冷却器とを備え、前記壁部は、熱膨張係数が前記収容部に嵌合される前記放熱板の熱膨張係数よりも大きい材料からなり、前記モジュールの前記放熱板が絶縁層を介して前記冷却器の収容部に嵌合されるとともに、前記モジュール及び前記冷却器が樹脂により封止されたことを要旨とする。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is a cooler having a module having a semiconductor element and a heat sink , a wall portion having a housing portion for inserting the module, and a refrigerant flow path. with the door, the wall portion is made larger material than the thermal expansion coefficient of the heat sink thermal expansion coefficient is fitted into the accommodating portion, the heat radiating plate of the module is the cooler through an insulating layer together it is fitted in the housing portion of the module and the condenser is summarized in that sealed with a resin.

この構成によれば、冷却器の壁部には、モジュールを絶縁層を介して挿入するための収容部が設けられている。このため、例えばグリース等を介して、モジュールと絶縁材と冷却器とを接合する場合よりも、モジュールと冷却器との位置精度を高めることができる。また壁部の熱膨張係数は放熱板の熱膨張係数よりも大きいため、膨張係数の差を利用して放熱板に対する収容部の大きさを比較的容易に調整し、モジュールをしまり嵌めにより強固に固定することができる。さらに、モジュール及び冷却器は、樹脂により封止されているため、モジュール及び冷却器を強固に固定することができる。このため、半導体装置の耐震性を向上することができる。 According to this structure, the accommodating part for inserting a module through an insulating layer is provided in the wall part of the cooler. For this reason, the positional accuracy of a module and a cooler can be improved rather than the case where a module, an insulating material, and a cooler are joined via grease etc., for example. Also, since the thermal expansion coefficient of the wall is larger than the thermal expansion coefficient of the heat sink, the size of the housing part relative to the heat sink can be adjusted relatively easily using the difference in expansion coefficient, and the module can be tightened by tight fitting. Can be fixed. Furthermore, since the module and the cooler are sealed with resin, the module and the cooler can be firmly fixed. For this reason, the earthquake resistance of the semiconductor device can be improved.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の半導体装置において、前記冷却器のうち少なくとも前記収容部の内側面が前記絶縁層によって被覆されていることを要旨とする。 The invention of claim 2 is the semiconductor device according to claim 1, the inner surface of the cooler sac Chi at least the accommodating section is summarized in that the that covered by the insulating layer.

この構成によれば、収容部の内側面は、絶縁層によって被覆されているので、板状の絶縁材等を別部材として設ける必要がない。このため、絶縁材と冷却器との間に、熱抵抗を悪化させるグリースを塗布する必要が無くなる。このため、半導体装置の部品点数を低減して、アセンブリ工程を簡略化するとともに、冷却効率を向上させることができる。   According to this configuration, since the inner side surface of the housing portion is covered with the insulating layer, it is not necessary to provide a plate-like insulating material or the like as a separate member. For this reason, it is not necessary to apply grease that deteriorates the thermal resistance between the insulating material and the cooler. For this reason, the number of parts of the semiconductor device can be reduced, the assembly process can be simplified, and the cooling efficiency can be improved.

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の半導体装置において、前記モジュールの前記放熱板に前記絶縁層が被覆されていることを要旨とする。 The invention of claim 3 is the semiconductor device according to claim 1, wherein the insulating layer has a gist that that covered in the radiator plate of the module.

この構成によれば、モジュールの放熱板に絶縁層が被覆されているので、板状の絶縁材を別部材として設ける必要がない。このため、絶縁材と冷却器との間に、熱抵抗を悪化させるグリースを塗布する必要が無くなる。このため、半導体装置の部品点数を低減して、アセンブリ工程を簡略化するとともに、冷却効率を向上させることができる。   According to this configuration, since the insulating layer is coated on the heat sink of the module, it is not necessary to provide a plate-like insulating material as a separate member. For this reason, it is not necessary to apply grease that deteriorates the thermal resistance between the insulating material and the cooler. For this reason, the number of parts of the semiconductor device can be reduced, the assembly process can be simplified, and the cooling efficiency can be improved.

請求項４に記載の発明は、半導体素子を有するモジュールと冷却器とを備えた半導体装置の製造方法において、前記冷却器は、前記モジュールを挿入するための収容部を備えた壁部と、冷媒流路とを有するとともに、少なくとも前記壁部の温度を、前記モジュールの温度よりも相対的に高くして、前記収容部に前記モジュールを絶縁層を介して挿入し、前記モジュールを挿入した前記冷却器を放熱させることを要旨とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device including a module having a semiconductor element and a cooler, the cooler includes a wall portion including an accommodating portion for inserting the module, and a refrigerant. The cooling is performed by inserting the module into the housing part via an insulating layer, with the temperature of at least the wall part relatively higher than the temperature of the module, The main point is to dissipate heat from the vessel.

この製造方法によれば、少なくとも冷却器の壁部の温度を、モジュールの温度よりも相対的に高くする。このため、壁部を熱膨張させることにより、モジュール挿入時に、収容部をモジュールを挿入可能な大きさにすることができる。そして、モジュールを挿入した冷却器を放熱させて、壁部を熱収縮させることにより、壁部にモジュールを固定することができる。このため、モジュールと冷却器との位置精度を高めるとともに、接着材等を用いずに、モジュールを強固に固定することができる。   According to this manufacturing method, at least the temperature of the wall portion of the cooler is made relatively higher than the temperature of the module. For this reason, by thermally expanding the wall portion, the housing portion can be sized to allow the module to be inserted when the module is inserted. And a module can be fixed to a wall part by thermally radiating the cooler which inserted the module, and carrying out heat contraction of the wall part. For this reason, while improving the positional accuracy of a module and a cooler, a module can be firmly fixed, without using an adhesive material etc.

請求項５に記載の発明は、半導体素子を有するモジュールと冷却器とを備えた半導体装置の製造方法において、前記冷却器は、前記モジュールを挿入するための収容部を備えた壁部と、冷媒流路とを備え、前記壁部を、前記半導体素子の外側に配置された放熱板よりも熱膨張係数が大きい材質から構成するとともに、前記収容部の大きさが、前記放熱板の大きさ以上となる温度範囲において、前記収容部に前記モジュールを絶縁層を介して挿入し、前記モジュールを収容した冷却器を放熱することを要旨とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device including a module having a semiconductor element and a cooler, the cooler includes a wall portion including an accommodating portion for inserting the module, and a refrigerant. And the wall portion is made of a material having a thermal expansion coefficient larger than that of the heat radiating plate disposed outside the semiconductor element, and the size of the housing portion is equal to or larger than the size of the heat radiating plate. In the temperature range, the gist is to insert the module into the housing portion via an insulating layer and to dissipate heat from the cooler housing the module.

この製造方法によれば、収容部の大きさが放熱板の大きさ以上となる温度範囲において、収容部にモジュールを挿入する。そして、冷却器を放熱して、壁部を熱収縮させることにより、壁部にモジュールを固定することができる。このため、モジュールと冷却器との位置精度を高めるとともに、接着材等を用いずに、モジュールを強固に固定することができる。   According to this manufacturing method, the module is inserted into the housing portion in a temperature range where the size of the housing portion is equal to or larger than the size of the heat sink. And a module can be fixed to a wall part by thermally radiating a cooler and carrying out heat contraction of a wall part. For this reason, while improving the positional accuracy of a module and a cooler, a module can be firmly fixed, without using an adhesive material etc.

請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の半導体装置の製造方法において、前記収容部の内側面に絶縁材を塗布することにより、前記収容部の内側面に前記絶縁層を形成することを要旨とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a semiconductor device according to the fourth or fifth aspect, the insulating layer is applied to the inner side surface of the accommodating portion by applying an insulating material to the inner side surface of the accommodating portion. The gist is to form.

この製造方法によれば、収容部の内側面は、絶縁材が塗布されているので、板状の絶縁
材を別部材として設ける必要がない。このため、絶縁材と冷却器との間に、熱抵抗を悪化させるグリースを塗布する必要が無くなる。このため、半導体装置の部品点数を低減して、アセンブリ工程を簡略化するとともに、冷却効率を向上させることができる。 According to this manufacturing method, since the insulating material is applied to the inner side surface of the housing portion, there is no need to provide a plate-shaped insulating material as a separate member. For this reason, it is not necessary to apply grease that deteriorates the thermal resistance between the insulating material and the cooler. For this reason, the number of parts of the semiconductor device can be reduced, the assembly process can be simplified, and the cooling efficiency can be improved.

本実施形態の半導体装置の斜視図。The perspective view of the semiconductor device of this embodiment. 同半導体装置の平面図。The top view of the semiconductor device. 同半導体装置の要部断面図。Sectional drawing of the principal part of the semiconductor device. （ａ）は冷却器の側面図、（ｂ）は冷却器の断面図。(A) is a side view of a cooler, (b) is sectional drawing of a cooler. 同半導体装置の要部断面図。Sectional drawing of the principal part of the semiconductor device. 別例の半導体装置の要部断面図。The principal part sectional drawing of the semiconductor device of another example. 別例の半導体装置の要部断面図。The principal part sectional drawing of the semiconductor device of another example. 別例の半導体装置の平面図。The top view of the semiconductor device of another example. （ａ）は別例の半導体装置の要部断面図、（ｂ）は別例の半導体装置の要部断面図。(A) is principal part sectional drawing of the semiconductor device of another example, (b) is principal part sectional drawing of the semiconductor device of another example.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図５に従って説明する。図１は、車両のパワーコントロールユニットに設けられる半導体装置１である。半導体装置１は、例えばパワーコントロールユニットのインバータ装置であって、少なくとも１つの３相ブリッジ回路を構成する全部品を有し、直流電源からの直流電流を３相交流電流に変換する。   Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a semiconductor device 1 provided in a power control unit of a vehicle. The semiconductor device 1 is an inverter device of a power control unit, for example, and has all the parts constituting at least one three-phase bridge circuit, and converts a direct current from a direct current power source into a three-phase alternating current.

半導体装置１は、半導体モジュール１０及び冷却器を一体に封止した略直方体状の封止部２を備えている。封止部２は、エポキシ樹脂等の一般的なモールド樹脂からなり、その上面２Ａからは、封止部内の各半導体モジュール１０に接続する信号端子３が突出している。これらの各信号端子３は、半導体装置１に並設されたＩＰＭ（Intelligent Power Module）制御基板４に接続されている。また、封止部２の下面２Ｂからは、各半導体モジュール１０の端子部５が突出しており、端子部５は外部配線と接続される。さらに、封止部２の各側面２Ｃ，２Ｄからは、封止部内に設けられた冷却器に冷媒を流入するための冷媒流入口６と、冷却器から冷媒を排出するための冷媒流出口７とが突出している。冷却器は、水冷式でも良いし、空冷式でもよい。   The semiconductor device 1 includes a substantially rectangular parallelepiped sealing portion 2 in which the semiconductor module 10 and the cooler are integrally sealed. The sealing part 2 is made of a general mold resin such as an epoxy resin, and the signal terminals 3 connected to the respective semiconductor modules 10 in the sealing part protrude from the upper surface 2A. Each of these signal terminals 3 is connected to an IPM (Intelligent Power Module) control board 4 provided in parallel with the semiconductor device 1. Moreover, the terminal part 5 of each semiconductor module 10 protrudes from the lower surface 2B of the sealing part 2, and the terminal part 5 is connected to external wiring. Further, from each of the side surfaces 2C and 2D of the sealing portion 2, a refrigerant inlet 6 for flowing the refrigerant into a cooler provided in the sealing portion, and a refrigerant outlet 7 for discharging the refrigerant from the cooler. And protrude. The cooler may be water-cooled or air-cooled.

図２に示すように、本実施形態では、３対の冷却器２０が封止部内に平行に設けられている。冷却器２０は扁平且つ長尺状であって、その長手方向が、封止部２の長手方向（Ｘ方向）と平行になるように並列に配置されている。１対の冷却器２０の間には、複数の半導体モジュール１０（本実施形態では５個）が等間隔で配設されている。これにより、１対の冷却器２０と、複数の半導体モジュール１０からなるモジュール列Ｌとからなる構造体が構成され、３つの構造体が封止部２の奥行き方向（Ｙ方向）に積層されて、冷却構造体をなしている。   As shown in FIG. 2, in this embodiment, three pairs of coolers 20 are provided in parallel in the sealing portion. The cooler 20 is flat and long, and is arranged in parallel so that its longitudinal direction is parallel to the longitudinal direction (X direction) of the sealing portion 2. Between the pair of coolers 20, a plurality of semiconductor modules 10 (five in this embodiment) are arranged at equal intervals. As a result, a structure including a pair of coolers 20 and a module row L including a plurality of semiconductor modules 10 is configured, and the three structures are stacked in the depth direction (Y direction) of the sealing portion 2. It has a cooling structure.

冷媒流入口６から流入した冷媒は、各冷却器２０に連結された上流側の共通流路２８を通って、各冷却器２０にそれぞれ流入する。冷却器２０に備えられた各冷媒流路に流入した冷媒は、半導体モジュール１０から発せられた熱エネルギーを吸収しながら冷却器内を通過し、下流側の共通流路２９を通って、冷媒流出口７から排出される。   The refrigerant flowing in from the refrigerant inlet 6 flows into the respective coolers 20 through the upstream common flow path 28 connected to each cooler 20. The refrigerant flowing into each refrigerant flow path provided in the cooler 20 passes through the cooler while absorbing the heat energy emitted from the semiconductor module 10, passes through the common flow path 29 on the downstream side, and flows through the refrigerant flow. It is discharged from the outlet 7.

図３は、図２におけるＡ−Ａ´線における要部断面図である。図３に示すように、冷却器２０の間には、半導体モジュール１０が配設されている。半導体モジュール１０は、半導体素子１１と、放熱ブロック１２と、１対の放熱板１５とを備えている。半導体素子１１は、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイボーラトランジスタ）等であって、一方の第１放熱板１５Ａと半田等の接合材１４によって接合されている。また、半導体素子１１は、信号端
子３とワイヤ１６を介して電気的に接続され、放熱板１５の下端部１５Ｃは、上記した端子部５を兼ねている。放熱板１５は、熱伝導率の高い金属材から形成されており、例えば銅又は銅合金が用いられている。 FIG. 3 is a cross-sectional view of an essential part taken along line AA ′ in FIG. As shown in FIG. 3, the semiconductor module 10 is disposed between the coolers 20. The semiconductor module 10 includes a semiconductor element 11, a heat dissipation block 12, and a pair of heat dissipation plates 15. The semiconductor element 11 is an IGBT (insulated gate type bipolar transistor) or the like, and is joined to one first heat radiating plate 15A by a joining material 14 such as solder. The semiconductor element 11 is electrically connected to the signal terminal 3 via the wire 16, and the lower end portion 15 </ b> C of the heat sink 15 also serves as the terminal portion 5 described above. The heat radiating plate 15 is made of a metal material having high thermal conductivity, and for example, copper or a copper alloy is used.

また、放熱ブロック１２は、例えば銅合金又はアルミニウム合金等の熱伝導性及び電気伝導性の良い金属で構成されている。そして、半導体素子１１及び放熱ブロック１２の間の接合部と、放熱ブロック１２及び第２放熱板１５Ｂの接合部とは、半田等の接合材１４によって接合されている。   The heat dissipation block 12 is made of a metal having good thermal conductivity and electrical conductivity, such as a copper alloy or an aluminum alloy. And the junction part between the semiconductor element 11 and the thermal radiation block 12 and the junction part of the thermal radiation block 12 and the 2nd thermal radiation board 15B are joined by the joining materials 14, such as solder.

これらの各放熱板１５、放熱ブロック１２及び半導体素子１１は、樹脂１７によって一体化され、半導体モジュール１０を構成する。放熱板１５の外側面は、樹脂１７により被覆されず、外部に露出した状態となっている。このとき用いられる樹脂は、エポキシ樹脂等の一般的なモールド樹脂である。   Each of these heat dissipation plates 15, the heat dissipation block 12 and the semiconductor element 11 are integrated by a resin 17 to constitute the semiconductor module 10. The outer surface of the heat sink 15 is not covered with the resin 17 and is exposed to the outside. The resin used at this time is a general mold resin such as an epoxy resin.

この半導体モジュール１０は、冷却器２０の外壁部に設けられた各凹部に圧入されている。冷却器２０の外壁部２１は、例えばアルミニウム材等、半導体モジュール１０の放熱板１５よりも熱膨張係数が大きい材質からなる。また、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、半導体モジュール１０と相対向する外側面２１Ｃには、各半導体モジュール１０をそれぞれ挿入するための凹部２２が形成されている。凹部２２は、上記モジュール列Ｌを構成する半導体モジュール１０の数と同数（本実施形態では５個）形成されている。   The semiconductor module 10 is press-fitted into each recess provided in the outer wall portion of the cooler 20. The outer wall 21 of the cooler 20 is made of a material having a larger thermal expansion coefficient than that of the heat radiating plate 15 of the semiconductor module 10, such as an aluminum material. Further, as shown in FIGS. 4A and 4B, a recess 22 for inserting each semiconductor module 10 is formed on the outer surface 21 </ b> C facing the semiconductor module 10. The number of recesses 22 is the same as the number of semiconductor modules 10 constituting the module row L (five in this embodiment).

凹部２２は、放熱板１５の形状に合わせた矩形状に形成され、その長さ及び幅は、半導体装置１の使用環境の温度範囲において、放熱板１５の長さ及び幅とよりも若干小さく形成されている。これにより、凹部２２と半導体モジュール１０とのはめあい状態は、上記温度範囲では、しまり嵌めとなる。また、凹部２２の深さは、特に限定されないが、放熱板１５を安定して支持できる深さであればよい。本実施形態では、半導体モジュール１０の厚みの約半分とする。また、凹部２２のうち、外壁部２１の上端２１Ａ側と下端２１Ｂ側は開口しており、ワイヤ１６及び端子部５をそれぞれ引き出し可能となっている。   The recess 22 is formed in a rectangular shape that matches the shape of the heat sink 15, and the length and width thereof are slightly smaller than the length and width of the heat sink 15 in the temperature range of the usage environment of the semiconductor device 1. Has been. Thereby, the fitting state between the recess 22 and the semiconductor module 10 is an interference fit within the above temperature range. Moreover, the depth of the recessed part 22 is not specifically limited, What is necessary is just the depth which can support the heat sink 15 stably. In the present embodiment, it is about half the thickness of the semiconductor module 10. Moreover, the upper end 21A side and the lower end 21B side of the outer wall part 21 are opened in the recessed part 22, and the wire 16 and the terminal part 5 can be pulled out, respectively.

各凹部２２の間には、上端２１Ａから下端２１Ｂに向かって延びる支持部２３がそれぞれ設けられている。半導体モジュール１０は、各支持部２３の間に設けられ、各支持部２３は、両側から半導体モジュール１０を挟持する。   Between each recessed part 22, the support part 23 extended toward the lower end 21B from the upper end 21A is each provided. The semiconductor module 10 is provided between each support part 23, and each support part 23 clamps the semiconductor module 10 from both sides.

さらに、図４（ｂ）に示すように、凹部２２の内側面２２Ａには、絶縁樹脂層３０が設けられている。絶縁樹脂層３０は、エポキシ樹脂等の絶縁性を有する樹脂である。本実施形態では、外壁部２１を、絶縁樹脂に対してディップコーティングするため、外壁部２１の外側面２１Ｃ全体に、絶縁樹脂層３０が設けられている。   Further, as shown in FIG. 4B, an insulating resin layer 30 is provided on the inner side surface 22 </ b> A of the recess 22. The insulating resin layer 30 is an insulating resin such as an epoxy resin. In the present embodiment, the insulating resin layer 30 is provided on the entire outer surface 21 </ b> C of the outer wall portion 21 in order to dip coat the outer wall portion 21 with respect to the insulating resin.

図５に示すように、各半導体モジュール１０の放熱板１５Ａ，１５Ｂは、上記した冷却器２０の各凹部２２に、絶縁樹脂層３０を介して、それぞれ挿入される。半導体モジュール１０の前面１０Ａ及び背面１０Ｂは、絶縁樹脂層３０を介して外壁部２１に密着し、半導体素子１１の動作時に発生する熱エネルギーは、放熱板１５及び絶縁樹脂層３０を介して、外壁部２１に伝播し、外壁部２１内の冷媒流路を通過する冷媒に吸収される。半導体素子１１の各側面１０Ｃ，１０Ｄは、絶縁樹脂層３０を介して、外壁部２１を構成するアルミニウム材によって挟持され、強固に固定される。   As shown in FIG. 5, the heat radiating plates 15 </ b> A and 15 </ b> B of each semiconductor module 10 are inserted into the respective recesses 22 of the cooler 20 via the insulating resin layer 30. The front surface 10 </ b> A and the back surface 10 </ b> B of the semiconductor module 10 are in close contact with the outer wall portion 21 via the insulating resin layer 30, and the heat energy generated during operation of the semiconductor element 11 is transmitted through the heat sink 15 and the insulating resin layer 30 to the outer wall. Propagated to the part 21 and absorbed by the refrigerant passing through the refrigerant flow path in the outer wall part 21. The side surfaces 10C and 10D of the semiconductor element 11 are sandwiched by the aluminum material constituting the outer wall portion 21 via the insulating resin layer 30, and are firmly fixed.

また、図３に示すように、冷却器２０は、外壁部２１で囲まれた空間内に、冷却フィン２５を備えている。冷却フィン２５は、外壁部２１で囲まれた空間内に設けられ、外壁部内の空間を区画することにより各冷媒流路を構成する。この冷却フィン２５は、冷却器２０の間の半導体モジュール１０に対し付勢力を付与する弾性部材としても機能する。   As shown in FIG. 3, the cooler 20 includes cooling fins 25 in a space surrounded by the outer wall portion 21. The cooling fins 25 are provided in a space surrounded by the outer wall portion 21, and each refrigerant flow path is configured by partitioning the space in the outer wall portion. The cooling fins 25 also function as elastic members that apply a biasing force to the semiconductor module 10 between the coolers 20.

次に、半導体装置１の製造方法について説明する。
まず、第１放熱板１５Ａに対し、半導体素子１１を接合材１４によって接合する。さらに、半導体素子１１に、放熱ブロック１２及び第２放熱板１５Ｂを接合材１４によって接合する。そして、接合材１４によって連結された各放熱板１５、放熱ブロック１２及び半導体素子１１を、半導体モジュール１０を形成するための所定の成形型に入れて樹脂を流し込み、モールド成形する。そして、型内の樹脂を硬化させた後、型から半導体モジュール１０を取り出す。 Next, a method for manufacturing the semiconductor device 1 will be described.
First, the semiconductor element 11 is bonded to the first heat radiating plate 15 </ b> A by the bonding material 14. Further, the heat dissipation block 12 and the second heat dissipation plate 15 </ b> B are joined to the semiconductor element 11 by the joining material 14. Then, each heat radiation plate 15, the heat radiation block 12, and the semiconductor element 11 connected by the bonding material 14 are put into a predetermined mold for forming the semiconductor module 10, and a resin is poured into the mold to perform molding. Then, after the resin in the mold is cured, the semiconductor module 10 is taken out from the mold.

また、冷却器２０の外壁部２１の外側面２１Ｃに、絶縁樹脂をディップコーティングする。そして、塗布された樹脂を硬化させることにより、外壁部２１の外側面２１Ｃに絶縁樹脂層３０を形成する。   In addition, an insulating resin is dip coated on the outer surface 21 </ b> C of the outer wall portion 21 of the cooler 20. Then, the insulating resin layer 30 is formed on the outer surface 21 </ b> C of the outer wall portion 21 by curing the applied resin.

さらに、半導体モジュール１０の放熱板１５Ａ，１５Ｂを、冷却器２０の対応する凹部２２にそれぞれ係合する。上記したように、半導体装置１の使用環境の温度範囲において、凹部２２は放熱板１５の大きさよりも若干小さくなるように形成されている。このため、凹部２２に半導体モジュール１０を挿入する際は、外壁部２１の放熱板１５に対する相対温度を高くして、凹部２２の大きさを、半導体モジュール１０の大きさよりも若干大きくする。例えば、冷却器２０を加熱するとともに、半導体モジュール１０の温度を室温又は室温以下に調整してもよいし、冷却器２０の温度を室温とし、半導体モジュール１０を冷却してもよい。外壁部２１は、熱膨張係数（線膨張係数）が大きいアルミニウム材からなり、半導体モジュール１０の放熱板１５は、アルミニウム材よりも熱膨張係数の小さい銅又は銅合金から形成されているため、放熱板１５に対する凹部２２の大きさを比較的容易に調整できる。   Furthermore, the heat sinks 15A and 15B of the semiconductor module 10 are engaged with the corresponding recesses 22 of the cooler 20, respectively. As described above, the recess 22 is formed to be slightly smaller than the size of the heat sink 15 in the temperature range of the usage environment of the semiconductor device 1. For this reason, when the semiconductor module 10 is inserted into the recess 22, the relative temperature of the outer wall portion 21 with respect to the heat sink 15 is increased so that the size of the recess 22 is slightly larger than the size of the semiconductor module 10. For example, while the cooler 20 is heated, the temperature of the semiconductor module 10 may be adjusted to room temperature or below room temperature, or the temperature of the cooler 20 may be set to room temperature to cool the semiconductor module 10. The outer wall portion 21 is made of an aluminum material having a large thermal expansion coefficient (linear expansion coefficient), and the heat radiating plate 15 of the semiconductor module 10 is made of copper or a copper alloy having a smaller thermal expansion coefficient than the aluminum material. The size of the recess 22 with respect to the plate 15 can be adjusted relatively easily.

或いは、凹部２２及び半導体モジュール１０の両方を、使用環境における温度範囲よりも高い温度とし、外壁部２１を構成する材質及び放熱板１５を構成する材質の膨張係数の差を利用して、半導体モジュール１０を凹部２２に挿入することもできる。即ち、アルミニウムからなる外壁部２１は、例えば銅又は銅合金からなる放熱板１５よりも大きな膨張係数を有するため、使用環境温度よりも高い温度下では、外壁部２１の膨張量が大きく、凹部２２を半導体モジュール１０よりも大きくすることができる。   Alternatively, both the concave portion 22 and the semiconductor module 10 are set to a temperature higher than the temperature range in the use environment, and the difference in expansion coefficient between the material constituting the outer wall portion 21 and the material constituting the heat radiating plate 15 is utilized. 10 can also be inserted into the recess 22. That is, since the outer wall portion 21 made of aluminum has a larger expansion coefficient than the heat sink 15 made of, for example, copper or copper alloy, the expansion amount of the outer wall portion 21 is large under the temperature higher than the use environment temperature, and the recess 22 Can be made larger than that of the semiconductor module 10.

このように、半導体モジュール１０の各放熱板１５を、各冷却器２０の凹部２２にそれぞれ挿入して両側面から挟持すると、室温まで冷却（放熱）する。これにより、外壁部２１は収縮するので、半導体モジュール１０を、しまり嵌めにより強固に固定することができる。   As described above, when each heat radiation plate 15 of the semiconductor module 10 is inserted into the recess 22 of each cooler 20 and is sandwiched from both side surfaces, it is cooled (heat radiation) to room temperature. Thereby, since the outer wall part 21 shrinks | contracts, the semiconductor module 10 can be firmly fixed by an interference fit.

冷却器２０の各凹部２２に対応する各半導体モジュール１０をそれぞれ挿入すると、半導体モジュール１０は、冷却器２０の間に等間隔で並んで配置される。そして、各半導体モジュール１０及び１対の冷却器２０からなる構造体を、３列組合せて共通流路２８，２９と連結する。そして、その構造体を、封止部２を形成するための所定の成形型に入れ、樹脂を流し込み、モールド成形する。これにより、各部材の隙間に樹脂が充填されるとともに、冷却器２０の上側及び下側と型との隙間に樹脂が充填される。その結果、図１に示すような封止部２が形成され、半導体モジュール１０及び冷却器２０がパッケージ化される。   When the respective semiconductor modules 10 corresponding to the respective concave portions 22 of the cooler 20 are respectively inserted, the semiconductor modules 10 are arranged between the coolers 20 at equal intervals. And the structure which consists of each semiconductor module 10 and a pair of cooler 20 is connected with the common flow paths 28 and 29 by combining 3 rows. Then, the structure is put into a predetermined mold for forming the sealing portion 2, and a resin is poured into the mold, followed by molding. Accordingly, the gaps between the members are filled with the resin, and the gaps between the upper and lower sides of the cooler 20 and the mold are filled with the resin. As a result, the sealing part 2 as shown in FIG. 1 is formed, and the semiconductor module 10 and the cooler 20 are packaged.

このように、各冷却器２０の凹部２２に半導体モジュール１０を挿入して挟持することにより、半導体モジュール１０が冷却器２０に対して位置ずれせず、半導体モジュール１０と冷却器２０との位置精度を高い精度とすることができる。また、半導体モジュール１０が冷却器２０の外壁部２１に圧入されることにより、冷却器２０を絶縁板を介して半導
体モジュール１０とグリースにより接合するよりも耐震性を高めることができる。さらに、凹部２２に半導体モジュール１０を挿入することで、半導体モジュール１０を位置決めすることができるので、平面状の外壁部を有する冷却器２０と半導体モジュール１０とをグリースで接合する場合に比べ、アセンブリ工程を簡略化することができる。 Thus, by inserting and clamping the semiconductor module 10 in the recess 22 of each cooler 20, the semiconductor module 10 is not displaced with respect to the cooler 20, and the positional accuracy between the semiconductor module 10 and the cooler 20. Can be made highly accurate. Further, the semiconductor module 10 is press-fitted into the outer wall portion 21 of the cooler 20, so that the earthquake resistance can be improved as compared with the case where the cooler 20 is joined to the semiconductor module 10 with grease via an insulating plate. Furthermore, since the semiconductor module 10 can be positioned by inserting the semiconductor module 10 into the recess 22, the assembly is compared with the case where the cooler 20 having the planar outer wall portion and the semiconductor module 10 are joined with grease. The process can be simplified.

さらに、凹部２２の内側面に絶縁樹脂層３０を直接塗布したので、板状の絶縁材等が不要となるとともに、絶縁材と冷却器２０との間に、熱抵抗を悪化させるグリースを塗布する必要が無くなる。従って、半導体装置１の冷却効率を向上することができる。   Furthermore, since the insulating resin layer 30 is directly applied to the inner side surface of the recess 22, a plate-like insulating material or the like is not required, and grease that deteriorates the thermal resistance is applied between the insulating material and the cooler 20. There is no need. Therefore, the cooling efficiency of the semiconductor device 1 can be improved.

また、半導体モジュール１０を冷却器２０に圧入した３列の構造体を、樹脂により一体に成形することにより、ネジ留め等により締結するよりも、半導体モジュール１０及び冷却器２０を全体的に強固に封止することができる。従って、半導体装置１の耐震性をさらに向上することができる。   In addition, the three rows of structures in which the semiconductor module 10 is press-fitted into the cooler 20 are integrally formed of resin, so that the semiconductor module 10 and the cooler 20 are strengthened as a whole rather than being fastened by screwing or the like. It can be sealed. Therefore, the earthquake resistance of the semiconductor device 1 can be further improved.

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、半導体装置１を、半導体素子１１を有する半導体モジュール１０と、半導体モジュール１０を挿入するための凹部２２を備えた外壁部２１と、冷媒流路とを有する冷却器２０とを備える構成とした。また、半導体モジュール１０を、絶縁樹脂層３０を介して、冷却器２０の凹部２２に挿入した。このため、半導体モジュール１０と冷却器２０との位置精度を向上することができる。さらに、半導体モジュール１０及び冷却器２０を樹脂１７により封止したため、半導体モジュール１０及び冷却器２０を、より強固に固定することができる。このため、半導体装置１の耐震性を向上することができる。 According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the embodiment described above, the semiconductor device 1 includes the semiconductor module 10 having the semiconductor element 11, the outer wall portion 21 having the recess 22 for inserting the semiconductor module 10, and the cooler 20 having the refrigerant flow path. It was set as the structure provided with. In addition, the semiconductor module 10 was inserted into the recess 22 of the cooler 20 through the insulating resin layer 30. For this reason, the positional accuracy of the semiconductor module 10 and the cooler 20 can be improved. Furthermore, since the semiconductor module 10 and the cooler 20 are sealed with the resin 17, the semiconductor module 10 and the cooler 20 can be more firmly fixed. For this reason, the earthquake resistance of the semiconductor device 1 can be improved.

（２）上記実施形態では、冷却器２０の凹部２２の内側面を含む外側面２１Ｃを、絶縁樹脂層３０によって被覆した。従って、板状の絶縁材を別部材として設ける必要がないため、絶縁材と冷却器との間に、熱抵抗を悪化させるグリースを塗布する必要が無くなる。このため、半導体装置１の部品点数を低減して、アセンブリ工程を簡略化するとともに、冷却効率を向上させることができる。   (2) In the above embodiment, the outer surface 21 </ b> C including the inner surface of the recess 22 of the cooler 20 is covered with the insulating resin layer 30. Accordingly, since it is not necessary to provide a plate-like insulating material as a separate member, it is not necessary to apply grease that deteriorates the thermal resistance between the insulating material and the cooler. For this reason, the number of parts of the semiconductor device 1 can be reduced, the assembly process can be simplified, and the cooling efficiency can be improved.

（３）上記実施形態では、外壁部２１を、放熱板１５の材質よりも大きい熱膨張係数を有する材質から構成した。そして、外壁部２１の温度を、半導体モジュール１０の温度よりも相対的に高くした状態で、半導体モジュール１０を凹部２２に挿入した後、半導体モジュール１０を挿入した冷却器２０を放熱した。或いは、凹部２２の大きさが、放熱板１５の大きさ以上となる温度範囲において、半導体モジュール１０を凹部２２に挿入した後、冷却器２０及び半導体モジュール１０を放熱した。このため、外壁部２１を熱膨張させることにより、モジュール挿入時には、凹部２２を半導体モジュール１０を挿入可能な大きさとし、冷却器２０を放熱させて外壁部２１を熱収縮させることにより、外壁部２１に半導体モジュール１０を、しまり嵌めにて固定することができる。このため、半導体モジュール１０と冷却器２０との位置精度を高めるとともに、接着材等を用いずに、半導体モジュール１０を強固に固定することができる。   (3) In the above embodiment, the outer wall portion 21 is made of a material having a thermal expansion coefficient larger than that of the heat radiating plate 15. And after inserting the semiconductor module 10 in the recessed part 22 in the state which made the temperature of the outer wall part 21 relatively higher than the temperature of the semiconductor module 10, the cooler 20 which inserted the semiconductor module 10 was radiated. Alternatively, after the semiconductor module 10 is inserted into the recess 22 in a temperature range in which the size of the recess 22 is equal to or greater than the size of the heat sink 15, the cooler 20 and the semiconductor module 10 are radiated. For this reason, the outer wall 21 is thermally expanded to make the recess 22 large enough to insert the semiconductor module 10 when the module is inserted, and the outer wall 21 is thermally contracted by dissipating the cooler 20 to thermally radiate the outer wall 21. The semiconductor module 10 can be fixed by an interference fit. For this reason, while improving the positional accuracy of the semiconductor module 10 and the cooler 20, the semiconductor module 10 can be firmly fixed without using an adhesive or the like.

尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・図６に示すように、隣り合う冷却器２０の間には、互いの熱干渉を抑制する干渉防止壁４０を備えるようにしてもよい。この場合、冷却器２０の外壁部２１のうち、干渉防止壁４０を接合する外側面に、干渉防止壁４０を挿入するための凹部を設けるようにしてもよい。即ち、冷却器２０は、半導体モジュール１０を挿入するための凹部２２と、干渉防止壁４０を挿入するための凹部とを両側面に備える。このようにしても、半導体モジュール１０の間の熱干渉を抑制しつつ、各部材の位置精度を高めることができる。 In addition, you may change the said embodiment as follows.
As shown in FIG. 6, an interference preventing wall 40 that suppresses mutual thermal interference may be provided between adjacent coolers 20. In this case, you may make it provide the recessed part for inserting the interference prevention wall 40 in the outer surface which joins the interference prevention wall 40 among the outer wall parts 21 of the cooler 20. FIG. That is, the cooler 20 includes a recess 22 for inserting the semiconductor module 10 and a recess for inserting the interference prevention wall 40 on both sides. Even if it does in this way, the positional accuracy of each member can be raised, suppressing the thermal interference between the semiconductor modules 10. FIG.

・上記実施形態では、半導体モジュール１０を支持部２３で挟持するようにしたが、この支持部２３内、又は隣り合う支持部の間に冷媒流路を形成してもよい。そして、各冷却器を連結した際に、冷媒流路が連通されるように構成してもよい。例えば、図７に示すように、冷却器の外壁部５０に、凹部５０Ａを設け、各凹部５０Ａの間に、２つの支持部５３を設ける。２つの支持部５３の間には、外壁部５０を貫通する冷媒流路５２を設ける。これにより、図８に示すように、半導体装置１の長手方向（Ｙ方向）に延びる冷媒流路５１と、各冷媒流路５１を連通し、半導体装置１の短手方向（Ｘ方向）に延びる流路５２とが設けられる。このようにしても、半導体モジュール１０を冷却器２０によって強固に固定することができる。   In the above embodiment, the semiconductor module 10 is sandwiched between the support portions 23. However, a coolant channel may be formed in the support portion 23 or between adjacent support portions. And when connecting each cooler, you may comprise so that a refrigerant | coolant flow path may be connected. For example, as shown in FIG. 7, a recess 50A is provided in the outer wall portion 50 of the cooler, and two support portions 53 are provided between the recesses 50A. Between the two support portions 53, a coolant channel 52 that penetrates the outer wall portion 50 is provided. As a result, as shown in FIG. 8, the coolant channel 51 extending in the longitudinal direction (Y direction) of the semiconductor device 1 and each coolant channel 51 communicate with each other and extend in the short direction (X direction) of the semiconductor device 1. A flow path 52 is provided. Even in this case, the semiconductor module 10 can be firmly fixed by the cooler 20.

・上記実施形態及び図６の冷却器２０は、放熱板１５に対して垂直方向に延出したフィン２５を備えた構成としたが、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、放熱板１５に対して平行な方向に延出したフィン２５を備えた構成としてもよい。図９（ａ）に示す冷却器２０は、外壁部２１の間に架け渡された板状のフィン２５を備え、当該フィン２５の間に流路を備えた構成である。図９（ｂ）に示す冷却器２０は、櫛状に形成されたフィン２５を備えた各フィン部を組み合わせ、フィン２５の間に流路を備えた構成である。   -Although the cooler 20 of the said embodiment and FIG. 6 was set as the structure provided with the fin 25 extended to the orthogonal | vertical direction with respect to the heat sink 15, as shown to Fig.9 (a) and FIG.9 (b). The fins 25 extending in a direction parallel to the heat radiating plate 15 may be provided. The cooler 20 illustrated in FIG. 9A includes a plate-like fin 25 spanned between the outer wall portions 21, and a flow path is provided between the fins 25. The cooler 20 illustrated in FIG. 9B has a configuration in which the fin portions including the fins 25 formed in a comb shape are combined and a flow path is provided between the fins 25.

・半導体モジュール１０は、上記した構成に限定されることなく、他の構成としてもよい。例えば、放熱ブロック１２を省略した構成としてもよい。
・上記実施形態では、冷却器２０の外壁部２１に絶縁樹脂をディップコーティングするようにしたが、スプレーコーティング、スピンコーティング、ローラコーティング等の他の方法でコーティングしてもよい。 The semiconductor module 10 is not limited to the configuration described above, and may have another configuration. For example, the heat dissipation block 12 may be omitted.
In the above embodiment, the insulating resin is dip coated on the outer wall portion 21 of the cooler 20, but may be coated by other methods such as spray coating, spin coating, roller coating, and the like.

・上記実施形態では、冷却器２０の凹部２２の内側面に絶縁樹脂層３０を設けるようにしたが、半導体モジュール１０の放熱板１５に絶縁樹脂層３０を、ディップコーティング、スプレーコーティング、ローラコーティング等により形成してもよい。このようにしても、板状の絶縁材を別部材として設ける必要がないため、絶縁材と冷却器との間に、熱抵抗を悪化させるグリースを塗布する必要が無くなる。このため、半導体装置の部品点数を低減して、アセンブリ工程を簡略化するとともに、冷却効率を向上させることができる。   In the above embodiment, the insulating resin layer 30 is provided on the inner surface of the recess 22 of the cooler 20, but the insulating resin layer 30 is applied to the heat sink 15 of the semiconductor module 10 by dip coating, spray coating, roller coating, or the like. May be formed. Even if it does in this way, since it is not necessary to provide a plate-shaped insulating material as another member, it becomes unnecessary to apply the grease which worsens thermal resistance between an insulating material and a cooler. For this reason, the number of parts of the semiconductor device can be reduced, the assembly process can be simplified, and the cooling efficiency can be improved.

・上記実施形態では、各冷却器２０を接続する上流側の共通流路２８と下流側の共通流路２９とを設けるようにしたが、その他の構成にしてもよい。冷却器２０を連結することによって、各共通流路２８，２９に相当する流路が形成される場合には、共通流路２８，２９を省略してもよく、半導体モジュール１０と相対向する側面に、半導体モジュール１０を挿入するための凹部が形成されていればよい。   In the above embodiment, the upstream common channel 28 and the downstream common channel 29 that connect the coolers 20 are provided, but other configurations may be used. In the case where flow paths corresponding to the common flow paths 28 and 29 are formed by connecting the cooler 20, the common flow paths 28 and 29 may be omitted, and the side surface facing the semiconductor module 10. In addition, a recess for inserting the semiconductor module 10 may be formed.

・上記実施形態では、半導体装置１をインバーター部として構成したが、バッテリ電源を昇圧する昇圧コンバータ部として構成してもよい。昇圧コンバータ部の場合、半導体モジュール１０からなるモジュール列は、少なくとも一つのハーフブリッジ回路を構成する。   In the above embodiment, the semiconductor device 1 is configured as an inverter unit, but may be configured as a boost converter unit that boosts the battery power supply. In the case of the boost converter unit, the module row composed of the semiconductor modules 10 constitutes at least one half bridge circuit.

１…半導体装置、２Ｃ，２Ｄ，１０Ｃ，１０Ｄ…側面、１０…半導体モジュール、１１…半導体素子、１５，１５Ａ，１５Ｂ…放熱板、１７…樹脂、２０…冷却器、２１…壁部としての外壁部、２２…収容部としての凹部、２２Ａ…内側面、３０…絶縁層としての絶縁樹脂層、５１，５２…冷媒流路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor device, 2C, 2D, 10C, 10D ... Side surface, 10 ... Semiconductor module, 11 ... Semiconductor element, 15, 15A, 15B ... Heat sink, 17 ... Resin, 20 ... Cooler, 21 ... Outer wall as wall part , 22... Recessed portion as accommodating portion, 22 A... Inner side surface, 30.

Claims (6)

半導体素子及び放熱板を有するモジュールと、
前記モジュールを挿入するための収容部を備えた壁部及び冷媒流路を有する冷却器とを備え、
前記壁部は、熱膨張係数が前記収容部に嵌合される前記放熱板の熱膨張係数よりも大きい材料からなり、
前記モジュールの前記放熱板が絶縁層を介して前記冷却器の収容部に嵌合されるとともに、前記モジュール及び前記冷却器が樹脂により封止された半導体装置。 A module having a semiconductor element and a heat sink ;
A condenser having a wall portion and a refrigerant passage with a housing portion for inserting the module,
The wall portion is made of a material having a thermal expansion coefficient larger than the thermal expansion coefficient of the heat radiating plate fitted into the housing portion.
Together with the heat radiating plate of the module is fitted to the housing portion of the cooler through an insulating layer, a semiconductor device wherein the module and the condenser was sealed with a resin. 前記冷却器のうち少なくとも前記収容部の内側面が前記絶縁層によって被覆されている請求項１に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1 that has been coated inner surface of the cooler sac Chi at least the receiving portion by the insulating layer. 前記モジュールの前記放熱板に前記絶縁層が被覆されている請求項１に記載の半導体装置。 The semiconductor device of claim 1 wherein the insulating layer on the heat radiating plate of the module that has been coated. 半導体素子を有するモジュールと冷却器とを備えた半導体装置の製造方法において、
前記冷却器は、前記モジュールを挿入するための収容部を備えた壁部と、冷媒流路とを有するとともに、
少なくとも前記壁部の温度を、前記モジュールの温度よりも相対的に高くして、前記収容部に前記モジュールを絶縁層を介して挿入し、前記モジュールを挿入した前記冷却器を放熱させる半導体装置の製造方法。 In a method for manufacturing a semiconductor device including a module having a semiconductor element and a cooler,
The cooler includes a wall portion including a housing portion for inserting the module, and a refrigerant flow path.
The temperature of at least the wall portion, and relatively higher than the temperature of the module, the module was inserted through the insulating layer to the receiving portion, the semiconductor device Ru is radiating the cooler inserting the module Manufacturing method. 半導体素子を有するモジュールと冷却器とを備えた半導体装置の製造方法において、
前記冷却器は、前記モジュールを挿入するための収容部を備えた壁部と、冷媒流路とを有するとともに、
前記壁部を、前記半導体素子の外側に配置された放熱板よりも熱膨張係数が大きい材質から構成するとともに、
前記収容部の大きさが、前記放熱板の大きさ以上となる温度範囲において、前記収容部に前記モジュールを絶縁層を介して挿入し、前記モジュールを収容した冷却器を放熱する半導体装置の製造方法。 In a method for manufacturing a semiconductor device including a module having a semiconductor element and a cooler,
The cooler includes a wall portion including a housing portion for inserting the module, and a refrigerant flow path.
The wall portion is made of a material having a thermal expansion coefficient larger than that of the heat sink disposed outside the semiconductor element, and
The size of the receiving portion, in size or become the temperature range of the heat radiating plate, the module was inserted through the insulating layer to the receiving portion, of the semiconductor device you radiating cooler housing the module Production method. 前記収容部の内側面に絶縁材を塗布することにより、前記収容部の内側面に前記絶縁層を形成する請求項４又は５に記載の半導体装置の製造方法。 By applying an insulating material on the inner surface of the receiving portion, a method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4 or 5 you forming the insulating layer on the inner surface of the receiving portion.
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