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JPH0722576A - 半導体パワーモジュールおよび複合基板、並びに半導体パワーモジュールの製造方法 - Google Patents

半導体パワーモジュールおよび複合基板、並びに半導体パワーモジュールの製造方法

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Publication number
JPH0722576A
JPH0722576A JP5165471A JP16547193A JPH0722576A JP H0722576 A JPH0722576 A JP H0722576A JP 5165471 A JP5165471 A JP 5165471A JP 16547193 A JP16547193 A JP 16547193A JP H0722576 A JPH0722576 A JP H0722576A
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JP
Japan
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substrate
insulating
main
power module
circuit wiring
Prior art date
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Application number
JP5165471A
Other languages
English (en)
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Inventor
Seiichi Oshima
征一 大島
Tatsuo Ota
達雄 太田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP5165471A priority Critical patent/JP2912526B2/ja
Priority to DE69417300T priority patent/DE69417300T2/de
Priority to US08/270,372 priority patent/US5521437A/en
Priority to EP94110448A priority patent/EP0633609B1/en
Publication of JPH0722576A publication Critical patent/JPH0722576A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造工数と製造コストを低減する。 【構成】 電力を制御するＩＧＢＴ素子Ｔ１等が実装さ
れる絶縁金属基板１６０と、ＩＧＢＴ素子Ｔ１等を制御
する半導体素子ＩＣ１が実装される絶縁基板１７０と
が、互いに隣接ないし近接して並列配置されており、し
かも枠体１８０によって一体的に組み込まれ、複合基板
１５０を形成する。更に、それぞれの素子が実装される
べき配線パターン１６１、１７１は同一側の主面上に配
設されている。このため、これらの２種類の基板を有す
る複合基板１５０を、あたかも１個の基板として取り扱
って、２種類の基板上への素子の実装を、同一の工程の
中で行うことが可能である。 【効果】 製造工数と製造コストを低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体パワーモジュ
ール、および半導体パワーモジュールに使用する複合基
板、並びに半導体パワーモジュールの製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体パワーモジュールは、電力制御用
の半導体素子である電力制御半導体素子を備える主回路
と、当該回路との間で信号を交換することにより当該回
路の動作を制御する半導体素子である制御素子を備える
制御回路とを、１個の装置に組み込んだものである。こ
の半導体パワーモジュールは、モータ等の動作を制御す
るインバータ等に主として応用されている。
【０００３】図２３は、従来の半導体パワーモジュール
に使用される回路基板１０の正面断面図である。半導体
パワーモジュールでは、主回路において発生する損失熱
を効果的に、装置の外部に放散する必要がある。このた
めに、従来の半導体パワーモジュールにおいては、主回
路を展開する主回路基板１が、絶縁金属基板によって構
成されている。すなわち、主回路基板１は、熱良導性の
金属ベース板２の１つの主面の上に配設された絶縁層３
と、更にその上に配設された主回路配線パターン４とを
備えている。主回路配線パターンには、主回路を構成す
る電力制御半導体素子が接続される。大きな電流が流れ
る電力制御半導体素子および主回路配線パターンにおい
て発生する損失熱は、金属ベース板２に伝わり、更に金
属ベース板２に接続される外部の放熱機構へと放散され
る。
【０００４】絶縁層３の中には、主回路配線パターン４
が配設されない一定の領域があり、この領域には、制御
回路基板５が載置されている。この制御回路基板５は接
着剤によって絶縁層３の上に固定されている。制御回路
基板５は、板状の絶縁体である回路基板本体６と、この
回路基板本体６の両主面に配設された制御回路配線パタ
ーン７とを備えている。制御回路配線パターン７には、
制御回路を構成する制御素子が接続される。制御回路は
電圧信号を処理する回路であり、この制御回路には微弱
な電流が流れるのみである。このため、制御回路基板５
は、熱を放散するための特別の構造を有しない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体パワーモ
ジュールは、金属ベース板２を有する主回路基板１の上
に制御回路基板５を積み重ねた積層構造を有する上述の
回路基板１０を用いて構成されているので、次のような
問題点を有していた。
【０００６】第１に、半導体パワーモジュールを製造す
る過程において、主回路基板１への電力制御素子の実装
と、制御回路基板５への制御素子の実装とが、別々の工
程で行われ、その後で２つの基板が積層構造に一体化さ
れていた。あらかじめ、２つの基板を積層構造に組んだ
あとに、それぞれの基板上に素子の実装を一括して行う
ことは、２つの基板の主面の間に相当の段差があるため
に困難であった。このため、半導体パワーモジュールの
製造過程において、多くの工数を要し、それにともなっ
てコストが高いという問題点があった。
【０００７】それに加えて第２に、高価な主回路基板１
が、放熱機構を要しない制御回路基板５の直下にも配置
されているので、不必要にコストが高いという問題点が
あった。
【０００８】この発明は、上述の問題点を解消するため
に行われたものであり、製造工数が少なく、かつ安価
で、しかも主回路で発生する損失熱を十分に放散するこ
とができる半導体パワーモジュール、およびそれに用い
る複合基板を提供することを目的とし、併せてこの半導
体モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる請求項
１に記載の半導体パワーモジュールは、下記の（ａ）〜
（ｅ）を備える。すなわち、（ａ）複合基板であって、
（ａ−１）金属板を有する絶縁金属基板であって、その
主面の１つに絶縁層を介して主回路配線パターンが配設
された絶縁金属基板と、（ａ−２）板状の絶縁体を有
し、主面の１つに制御回路配線パターンが配設された絶
縁基板であって、当該制御回路配線パターンが配設され
た主面と前記主回路配線パターンが配設された主面とが
同一側に位置するように、前記絶縁金属基板に隣接ない
し近接して並列配置された絶縁基板と、を備え、前記主
回路および制御回路配線パターンが配設される主面とは
反対側に相当する当該複合基板の底面において、前記金
属板の主面が露出する複合基板；（ｂ）前記主回路配線
パターン上に実装され、電力を制御する電力制御半導体
素子；（ｃ）前記制御回路配線パターン上に実装され、
前記電力制御半導体素子を制御する制御素子；（ｄ）筒
状のケースであって、その一端部において前記複合基板
の周縁部が装着されると共に、前記電力制御半導体素子
及び前記制御素子を内部に収納するケース; （ｅ）前記
ケース内に充填され、前記電力制御半導体素子及び制御
素子を封止する封止樹脂。
【００１０】この発明にかかる請求項２に記載の半導体
パワーモジュールは、請求項１に記載の半導体パワーモ
ジュールであって、前記複合基板が、（ａ−３）前記絶
縁金属基板と前記絶縁基板とを一体的に結合する枠体で
あって、前記絶縁金属基板と前記絶縁基板が嵌着される
枠体、を更に備える。
【００１１】この発明にかかる請求項３に記載の半導体
パワーモジュールは、請求項１に記載の半導体パワーモ
ジュールであって、前記複合基板において、前記絶縁金
属基板と前記絶縁基板との何れかの一方に開口部が設け
られ、該開口部に他方の基板が嵌着されている。
【００１２】この発明にかかる請求項４に記載の半導体
パワーモジュールは、請求項１に記載の半導体パワーモ
ジュールであって、前記複合基板の前記底面に露出する
前記金属板の前記主面よりも、外部に突出する他の部材
を有しない。
【００１３】この発明にかかる請求項５に記載の半導体
パワーモジュールは、請求項４に記載の半導体パワーモ
ジュールであって、前記複合基板の前記底面に露出する
前記金属板の前記主面と、前記底面における他の領域と
が、互いに同一平面となるように位置合わせされてい
る。
【００１４】この発明にかかる請求項６に記載の半導体
パワーモジュールは、請求項４に記載の半導体パワーモ
ジュールであって、前記複合基板において、前記主回路
配線パターンが配設された主面と前記制御回路配線パタ
ーンが配設された主面とが、互いに同一平面となるよう
に位置合わせされている。
【００１５】この発明にかかる請求項７に記載の半導体
パワーモジュールは、請求項１に記載の半導体パワーモ
ジュールであって、前記複合基板において、前記絶縁金
属基板と前記絶縁基板とが互いに隣接し、この隣接部分
が接着剤で接着されている。
【００１６】この発明にかかる請求項８に記載の半導体
パワーモジュールは、請求項１に記載の半導体パワーモ
ジュールであって、前記封止樹脂の接着力で、前記絶縁
金属基板と、前記絶縁基板と、前記ケースとが、互いに
接着固定されている。
【００１７】この発明にかかる請求項９に記載の複合基
板は、（ａ）金属板を有する絶縁金属基板であって、そ
の主面の１つに絶縁層を介して主回路配線パターンが配
設された絶縁金属基板と、（ｂ）板状の絶縁体を有し、
主面の１つに副回路配線パターンが配設された絶縁基板
であって、当該副回路配線パターンが配設された主面と
前記主回路配線パターンが配設された主面とが同一側に
位置するように、前記絶縁金属基板に隣接ないし近接し
て並列配置された絶縁基板と、を備え、前記主および副
回路配線パターンが配設される主面とは反対側に相当す
る当該複合基板の底面において、前記金属板の主面が露
出する。
【００１８】この発明にかかる請求項１０に記載の複合
基板は、請求項９に記載の複合基板であって、（ｃ）前
記絶縁金属基板と前記絶縁基板とを一体的に結合する枠
体であって、前記絶縁金属基板と前記絶縁基板が嵌着さ
れる枠体、を更に備える。
【００１９】この発明にかかる請求項１１に記載の複合
基板は、請求項９に記載の複合基板であって、前記絶縁
金属基板と前記絶縁基板との何れかの一方に開口部が設
けられ、該開口部に他方の基板が嵌着されている。
【００２０】この発明にかかる請求項１２に記載の半導
体パワーモジュールの製造方法は、以下の工程（ａ）〜
（ｆ）を備える。すなわち、（ａ）複合基板を準備する
工程；ただし前記複合基板は、（ｉ）金属板を有する絶
縁金属基板であって、その主面の１つに絶縁層を介して
主回路配線パターンが配設された絶縁金属基板と、（ｉ
ｉ）板状の絶縁体を有し、主面の１つに副回路配線パタ
ーンが配設された絶縁基板であって、当該副回路配線パ
ターンが配設された主面と前記主回路配線パターンが配
設された主面とが同一側に位置するように、前記絶縁金
属基板に隣接ないし近接して並列配置され、かつ前記絶
縁金属基板と固定的に結合された絶縁基板と、を備え、
前記主および副回路配線パターンが配設される主面とは
反対側に相当する当該複合基板の底面において、前記金
属板の主面が露出する；（ｂ）筒状のケースを準備する
工程；（ｃ）前記主回路配線パターン上に、電力を制御
する電力制御半導体素子および主端子を実装する工程；
（ｄ）前記副回路配線パターン上に、前記電力制御半導
体素子を制御する制御素子および副端子を実装する工
程；（ｅ）前記ケースの一端部に、前記電力制御半導体
素子および前記制御素子が実装された前記複合基板の周
縁部を装着する工程であって、前記ケースが前記電力制
御半導体素子及び前記制御素子を内部に収納するよう
に、前記周縁部を装着する工程；（ｆ）前記電力制御半
導体素子及び制御素子を封止する封止樹脂を、前記ケー
ス内に充填する工程であって、前記主及び副端子の一端
が当該封止樹脂の外部に露出するように当該封止樹脂を
充填する工程。
【００２１】
【作用】
＜請求項１記載の発明の作用＞この発明における半導体
パワーモジュールでは、電力制御半導体素子が実装され
る絶縁金属基板と、制御素子が実装される絶縁基板と
が、並列配置されているので、絶縁基板が位置する領域
には絶縁金属基板は存在しない。このため、高価な絶縁
金属基板が不必要に多く使用されることがないので、製
造コストが低減される。また、主回路を展開する絶縁金
属基板は金属板を有し、しかもこの金属板は複合基板の
底面に露出している。このため、主回路で発生する損失
熱が、金属板を介して外部に効率よく放散される。
【００２２】＜請求項２記載の発明の作用＞この発明に
おける半導体パワーモジュールでは、電力制御半導体素
子が実装される絶縁金属基板と、制御素子が実装される
絶縁基板とが、互いに隣接ないし近接して並列配置され
ており、しかも枠体によって一体的に組み込まれてい
る。更に、それぞれの素子が実装されるべき配線パター
ンは同一側の主面上に配設されている。このため、これ
らの２種類の基板を有する複合基板を、あたかも１個の
基板として取り扱って、２種類の基板上への素子の実装
を、同一の工程の中で行うことが可能である。このた
め、この発明の半導体パワーモジュールでは、製造工数
を低減することができ、それに伴って製造コストを低減
することができる。
【００２３】＜請求項３記載の発明の作用＞この発明に
おける半導体パワーモジュールでは、電力制御半導体素
子が実装される絶縁金属基板と、制御素子が実装される
絶縁基板とが、一方の基板に設けられた開口部に、他方
の基板をはめ込むことによって、一体に組み込まれてい
る。更に、それぞれの素子が実装されるべき配線パター
ンは同一側の主面上に配設されている。このため、これ
らの２種類の基板を有する複合基板を、あたかも１個の
基板として取り扱って、２種類の基板上への素子の実装
を、同一の工程の中で行うことが可能である。しかも、
これらの基板の他に枠体等の部材を要しないので、更に
製造工数と製造コストを低減することができる。
【００２４】＜請求項４記載の発明の作用＞この発明に
おける半導体パワーモジュールでは、複合基板の底面に
露出する金属板の主面よりも、突出する部材を有しな
い。このため、当該半導体パワーモジュールを、表面が
平坦な外部の放熱機構等に取り付けたときに、金属板の
主面がこの放熱機構に接触することを妨げる障害物が存
在しない。その結果、金属板の主面と放熱機構との間に
良好な熱的接触が保証されるので、絶縁金属基板上に展
開される主回路で発生する損失熱が、特に効率よく外部
へ放散される。
【００２５】＜請求項５記載の発明の作用＞この発明に
おける半導体パワーモジュールでは、複合基板の底面に
おいて、金属板の主面が底面の他の部分と同一平面とな
るように露出している。すなわち、複合基板の底面は平
坦である。このため、外部の放熱機構への当該半導体パ
ワーモジュールの取付けが容易に行い得る。
【００２６】＜請求項６記載の発明の作用＞この発明に
おける半導体パワーモジュールでは、複合基板におい
て、主回路配線パターンが配設された主面と制御回路配
線パターンが配設された主面とが、互いに同一平面とな
るように位置合わせされているので、これらの２種類の
基板上への素子の実装を同一の工程の中で行う際の効率
が良好である。
【００２７】＜請求項７記載の発明の作用＞この発明に
おける半導体パワーモジュールでは、絶縁金属基板と絶
縁基板が、これらの隣接部分において接着されることよ
って、一体に組込まれている。更に、それぞれの素子が
実装されるべき配線パターンは同一側の主面上に配設さ
れている。このため、これらの２種類の基板を有する複
合基板を、あたかも１個の基板として取り扱って、２種
類の基板上への素子の実装を、同一の工程の中で行うこ
とが可能である。しかも、これらの基板を一体に連結し
て複合基板とするのに接着剤を用いているので、複合基
板を組み立てるのに要する製造工数と製造コストを低減
することができる。
【００２８】＜請求項８記載の発明の作用＞この発明に
おける半導体パワーモジュールでは、封止樹脂の接着力
で、絶縁金属基板、絶縁基板、およびケースが、互いに
接着固定されており、絶縁金属基板と絶縁基板とを連結
する他の部材を必要としない。このため、この半導体パ
ワーモジュールでは、構造が簡単である。
【００２９】＜請求項９記載の発明の作用＞この発明に
おける複合基板を部品として用いることによって、半導
体パワーモジュールを製造することができる。この複合
基板では、電力制御半導体素子が実装される絶縁金属基
板と、制御素子が実装される絶縁基板とが、並列配置さ
れているので、絶縁基板が位置する領域には絶縁金属基
板は存在しない。このため、高価な絶縁金属基板が不必
要に多く使用されることがないので、製造コストが低減
される。また、主回路を展開する絶縁金属基板は金属板
を有し、しかもこの金属板は複合基板の底面に露出して
いる。このため、この複合基板が半導体パワーモジュー
ルに組み込まれたときに、主回路で発生する損失熱が、
金属板を介して外部に効率よく放散される。
【００３０】＜請求項１０記載の発明の作用＞この発明
における複合基板では、電力制御半導体素子が実装され
る絶縁金属基板と、制御素子が実装される絶縁基板と
が、互いに隣接ないし近接して並列配置されており、し
かも枠体によって一体的に組み込まれている。更に、そ
れぞれの素子が実装されるべき配線パターンは同一側の
主面上に配設されている。このため、これらの２種類の
基板を有する複合基板を、あたかも１個の基板として取
り扱って、２種類の基板上への素子の実装を、同一の工
程の中で行うことが可能である。このため、この複合基
板を用いることによって、半導体パワーモジュールの製
造工数を低減することができ、それに伴って製造コスト
を低減することができる。
【００３１】＜請求項１１記載の発明の作用＞この発明
における複合基板では、電力制御半導体素子が実装され
る絶縁金属基板と、制御素子が実装される絶縁基板と
が、一方の基板に設けられた開口部に、他方の基板をは
め込むことによって、一体に組み込まれている。更に、
それぞれの素子が実装されるべき配線パターンは同一側
の主面上に配設されている。このため、これらの２種類
の基板を有する複合基板を、あたかも１個の基板として
取り扱って、２種類の基板上への素子の実装を、同一の
工程の中で行うことが可能である。このため、この複合
基板を用いることによって、半導体パワーモジュールの
製造工数を低減することができ、それに伴って製造コス
トを低減することができる。しかも、この複合基板はこ
れら２種類の基板の他に、枠体等の部材を要しないの
で、更に製造工数と製造コストを低減することができ
る。
【００３２】＜請求項１２記載の発明の作用＞この発明
における半導体パワーモジュールの製造方法では、互い
に並列配置され、かつ固定的に結合された絶縁金属基板
と絶縁基板とを有する複合基板を部品として使用する。
このため、これらの２種類の基板を有する複合基板を、
あたかも１個の基板として取り扱って、２種類の基板上
への素子の実装を、同一の工程の中で行うことが可能で
ある。このため、この製造方法によれば、製造工数を低
減することができ、それに伴って製造コストを低減する
ことができる。
【００３３】
【実施例】
＜１．第１実施例＞ここでは、第１実施例における半導
体パワーモジュール、およびこれを構成する複合基板に
ついて説明する。
【００３４】＜1-1 ．半導体パワーモジュールの回路の
構成と動作＞図２は、この発明の第１実施例における半
導体パワーモジュールの回路１１０の主要部分を示す回
路図である。回路１１０は、２つの回路部分１２０、１
３０を有している。主回路１２０は、電力を制御し、か
つ出力する回路部分である。２個の電源端子ＰＳ
（Ｐ）、ＰＳ（Ｎ）には、それぞれ直流の高電位Ｐ及び
低電位Ｎが外部電源（図示しない）より印加される。す
なわち、これらの電源端子ＰＳ（Ｐ）、ＰＳ（Ｎ）を通
して、外部電源より主回路１２０へ電力が供給される。
主回路１２０は６個の電力制御用のＩＧＢＴ（絶縁ゲー
ト・バイポーラ・トランジスタ：Insulated Gate Bipol
ar Transistor ）素子Ｔ１〜Ｔ６を備えており、入力さ
れた電力をＵ、Ｖ、Ｗ相の３相に対応して制御し、これ
らの制御された電力を各々３個の出力端子ＯＵＴ
（Ｕ）、ＯＵＴ（Ｖ）、ＯＵＴ（Ｗ）を通して、半導体
パワーモジュールの外部へ出力する。
【００３５】制御回路１３０は、ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ
６の動作を制御する回路部分である。制御回路１３０は
６個の能動的な半導体素子ＩＣ１〜ＩＣ６を備えてい
る。これらの半導体素子ＩＣ１〜ＩＣ６は、それぞれ信
号入力端子ＩＮ１〜ＩＮ６へ外部より入力される入力信
号ＶIN１〜ＶIN６に応答して、ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６
のゲートＧへゲート電圧信号ＶG １〜ＶG ６を送出す
る。ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６は、これらのゲート電圧信
号に応答して、コレクタＣとエミッタＥの間の電流の遮
断及び接続を行う。
【００３６】４個の独立した外部の直流電圧源（図示し
ない）を、高電位側（正）の電源端子ＶCC１〜ＶCC４
と、低電位側（負）の電源端子ＶEE１〜ＶEE４の各１同
士の対に接続することにより、これらの電源端子を介し
て半導体素子ＩＣ１〜ＩＣ６へ直流電圧が供給される。
負の電源端子ＶEE１〜ＶEE３は、ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ
３のエミッタＥと電気的に接続されており、負の電源端
子ＶEE４は、互いに共通電位であるＩＧＢＴ素子Ｔ４〜
Ｔ６のエミッタＥに接続されている。
【００３７】主回路１２０は半導体パワーモジュールの
主電流が流れる回路であり、大電流、及び大電流に伴う
発熱に耐え得る回路設計が施される。一方、制御回路１
３０は電圧信号を処理する回路であるため、当該回路に
流れる電流は微小である。このため、制御回路１３０で
は、大電流に相応した回路設計は要しない。
【００３８】＜1-2 ．半導体パワーモジュールの外観＞
図３は半導体パワーモジュール１００の外観を示す斜視
図である。この装置１００は、例えば合成樹脂等の絶縁
体で構成されるケース１０１を備えている。ケース１０
１の内部には回路素子を封止するための封止樹脂１０２
が充填されており、図３にはその上面が描かれている。
主回路１２０の端子１０３と、制御回路１３０の端子１
０４が、封止樹脂１０２の上面の外部に露出している。
ケース１０１の下端部には、後述する複合基板の枠体１
８０が装着されている。枠体１８０には、外方に突出し
た取付用張出し部１８１が設けられている。取付用張出
し部１８１に形成されている孔に、ネジなどの締結部材
を貫通させることによって、装置１００が図示しない外
部の放熱機構などに固定される。
【００３９】＜1-3 ．複合基板＞図４は、装置１００を
構成する複合基板の外観斜視図である。複合基板１５０
は、絶縁金属基板１６０、絶縁基板１７０、およびこれ
らを一体に結合する枠体１８０とを備えている。これら
の絶縁金属基板１６０および絶縁基板１７０は、枠体１
８０の所定の開口部に嵌着されることによって、互いに
近接して並列配置されている。絶縁金属基板１６０は、
主回路１２０を展開する回路基板であり、その上方主面
には主回路配線パターン１６１が配設されている。他方
の絶縁基板１７０は、制御回路１３０を展開する回路基
板であり、その上方主面には制御回路配線パターン１７
１が配設されている。枠体１８０の外周上面には溝１８
２が設けられている。この溝１８２は、枠体１８０がケ
ース１０１の下端部に装着する際の位置決めを容易に行
うために設けられるものである。
【００４０】図５は、複合基板１５０の正面断面図であ
る。枠体１８０には、互いに近接する２つの開口部が設
けられている。これらの開口部の一方は貫通孔であり、
その上端に係止用の内側張出し部が設けられている。他
方の開口部では底部が閉塞している。前者の開口部に
は、絶縁金属基板１６０が嵌着されている。絶縁金属基
板１６０は開口部の下方から挿入され、その上方主面が
係止用内側張り出し部に当接するように押し込められて
いる。絶縁金属基板１６０が枠体１８０から脱落しない
ように、互いに接触し合う絶縁金属基板１６０の外周側
面と開口部の内側面とは、接着剤で互いに接着されてい
る。
【００４１】後者の開口部には、絶縁基板１７０が嵌着
されている。絶縁基板１７０は、開口部の上方から挿入
され、絶縁基板１７０の底面が開口部の底部に当接する
ように押し込められている。絶縁基板１７０が、枠体１
８０の開口部から浮き上がらないように、互いに接触し
合う絶縁基板１７０の外表面と開口部の内側表面とは、
接着剤で互いに接着されている。装置１００を製造する
工程にはハンダ付け等の加熱過程が含まれるので、これ
らの接着剤には、好ましくは耐熱性を備えたもの、例え
ばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂等が使用される。枠体
１８０自身にも、好ましくは耐熱性に優れる樹脂、例え
ばＰＰＳ（ポリ・フェニレン・サルファイド）などが使
用される。
【００４２】絶縁金属基板１６０は、その主要部をなす
金属板１６２と、その上方主面に形成されている絶縁層
１６３、更にその上方主面に配設されている主回路配線
パターン１６１とを有している。金属板１６２には、好
ましくは放熱性に優れるアルミニウムが使用される。金
属板１６２の下方主面は、複合基板１５０の底面に露出
している。しかも、金属板１６２の下方主面は枠体１８
０の底面よりも、外側すなわち下方に幾分突出してい
る。絶縁層１６３には電気絶縁性と耐熱性とを兼ね備え
た、例えばエポキシ樹脂などが使用される。良好な電気
伝導性が要求される主回路配線パターン１６１は、例え
ば実質的に銅から成る。主回路配線パターン１６１に
は、装置１００の主電流が流れる。このため、主回路配
線パターン１６１は、大電流を担うに適した幅、厚み等
を有する。
【００４３】絶縁基板１７０は、絶縁基板本体１７２
と、その上方主面に配設された制御回路配線パターン１
７１とを有している。絶縁基板本体１７２には、例えば
耐熱性および機械的強度に優れる、ガラスファイバで強
化されたエポキシ樹脂などが使用される。制御回路配線
パターン１７１は、例えば良好な導電性の銅箔のパター
ンから成る。制御回路配線パターン１７１は、主として
電圧信号を伝達するものであり、大電流を担う必要がな
い。このため、制御回路配線パターン１７１は、大電流
に対応した寸法、形状を有しない。
【００４４】主回路配線パターン１６１が配設される絶
縁金属基板１６０の上方主面と、制御回路配線パターン
１７１が配設される絶縁基板１７０の上方主面とは、と
もに複合基板１５０の上方主面側に位置する。すなわ
ち、これらの上主面は、ともに同一方向に面している。
また、絶縁金属基板１６０と絶縁基板１７０とは、互い
に近接しており、しかも配線パターンが配設されるそれ
らの基板の上方主面は、互いに同一平面に近い位置に位
置決めされている。更に、これらの基板は枠体１８０に
よって一体に結合されているので、装置１００を製造す
る工程において、２種類の基板を有する複合基板１５０
を、あたかも１つの基板として取り扱うことが可能であ
る。このことは、後述するように装置１００の製造コス
トの低減をもたらす。
【００４５】また、複合基板１５０において、絶縁金属
基板１６０と絶縁基板１７０とは、互いに並列に配置さ
れており、従来の回路基板１０（図２３）におけるよう
に、一方の基板が他方の基板の上に重ねて配置されては
いない。したがって、高価な複合基板１５０が不必要に
使用されることがないので、従来の回路基板１０より
も、安価に複合基板１５０を製造することが可能であ
る。
【００４６】＜1-4 ．半導体パワーモジュールの断面構
造＞図１は、複合基板１５０を構成部品として使用して
成る装置１００の正面断面図である。枠体１８０の外周
上面が、筒状のケース１０１の下端部に取付けられるこ
とによって、複合基板１５０がケース１０１と一体とな
って装置１００の匡体を構成する。すなわち、ケース１
０１は、この匡体の側壁をなし、複合基板１５０は匡体
の底部をなす。枠体１８０のケース１０１への取付け
は、枠体１８０の外周上面に形成された溝１８２（図
４）が、ケース１０１の下端部に設けられた凸部に嵌合
するように行われる。このことによって、ケース１０１
の下端部に対する枠体１８０の位置決めが容易に行われ
る。
【００４７】絶縁金属基板１６０は、主回路１２０を展
開する。すなわち、主回路配線パターン１６１には、Ｉ
ＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６、およびＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６
の破損を防止する目的でそれらの各１に並列接続される
フライホイール・ダイオードＤ１〜Ｄ６、および端子１
０３などがハンダ付けによって接続されている。半導体
チップであるＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６およびフライホイ
ール・ダイオードＤ１〜Ｄ６は、好ましくは主回路配線
パターン１６１に直接取り付ける代わりに、ヒート・シ
ンク用部材を間に介して間接的に取り付ける方が望まし
い。図１は、このヒート・シンク用部材を略して描かれ
ている。
【００４８】一方、制御回路１３０を展開する絶縁基板
１７０では、半導体素子ＩＣ１〜ＩＣ６、および端子１
０４などが、ハンダ付けによって制御回路配線パターン
１７１に接続されている。回路素子同士、あるいは回路
素子と配線パターンの間が適宜、多数の導体ワイヤｗに
よって、電気的に接続されている。導体ワイヤｗは、好
ましくは電気良導性のアルミニウムで構成される。ケー
ス１０１と複合基板１５０で構成される装置１００の匡
体の内部は、封止樹脂１０２で充填される。封止樹脂１
０２の充填は、ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６、半導体素子Ｉ
Ｃ１〜ＩＣ６などの回路素子を保護する目的で行われ
る。
【００４９】複合基板１５０は装置１００の底部に位置
する。この複合基板１５０において、金属板１６２の下
方主面は、前述のように枠体１８０の底面から幾分突出
した状態で露出している。このため、表面が平坦な外部
の放熱機構等に装置１００を取り付けたときに、金属板
１６２の下方主面がこの放熱機構に接触することを妨げ
る障害物が存在しない。その結果、金属板１６２の下方
主面と放熱機構との間に良好な熱的接触が保証されるの
で、ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６、主回路配線パターン１６
１等で発生する損失熱は、熱伝導性の良い金属板１６２
に効率よく伝達され、更に金属板１６２に接触する外部
の放熱機構へと効率よく放散される。
【００５０】＜２．第２実施例＞次に、もう１つの実施
例における半導体パワーモジュールおよびこれを構成す
る複合基板について説明する。
【００５１】＜2-1 ．半導体パワーモジュールの構成＞
図６は、この第２実施例における半導体パワーモジュー
ルを構成する複合基板２５０の正面断面図である。この
実施例では、金属板１６２の下方主面が枠体１８０の底
面と同一平面となるように位置合わせされている点が、
第１実施例と異なる。複合基板２５０の構成における他
の特徴点は、第１実施例の複合基板１５０と同様である
ので、説明を略する。
【００５２】図７は、複合基板２５０が組み込まれた半
導体パワーモジュール２００の正面断面図である。複合
基板２５０に特有の上述の点を除いた構成上の特徴点
は、第１実施例の装置１００と同様である。装置１００
と同様に装置２００においても、金属板１６２の下方主
面よりも外部に突出する部材は存在しない。このため、
表面が平坦な外部の放熱機構等に装置２００を取り付け
たときに、金属板１６２の下方主面がこの放熱機構に接
触することを妨げる障害物が存在しない。その結果、金
属板１６２の下方主面と放熱機構との間に良好な熱的接
触が保証される。更に加えて、この装置２００では、露
出する金属板１６２の下方主面を含めて、匡体の底部が
その全面にわたって平坦であるので、表面が平坦な外部
の放熱機構への装置２００の取付けが容易に行い得ると
いう利点がある。
【００５３】＜2-2 ．半導体パワーモジュールの製造工
程＞つぎに、複合基板２５０を部品として用いることに
よって、装置２００を製造する工程について説明する。
図８〜図１６は、この製造工程をその順序に沿って展開
して示す工程図である。
【００５４】はじめに図８に示すように、あらかじめ準
備された複合基板２５０の上の主回路配線パターン１６
１および１７１における所定領域に、ハンダ１６４、１
７４を印刷する。つづいて、図９に示すように、ハンダ
１６４の上にヒート・シンク用部材１６５および主回路
１２０の受動回路素子ＥＬＰを搭載する。一方、ハンダ
１７４の上には、制御回路１３０の回路部品である半導
体素子ＩＣ１〜ＩＣ６および受動部品ＥＬＣを搭載す
る。
【００５５】つぎに、図１０に示すようにヒート・シン
ク用部材１６５の上にクリーム・ハンダ１６６を塗布す
る。その後、図１１に示すように、クリーム・ハンダ１
６６の上にＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６およびフライホイー
ル・ダイオードＤ１〜Ｄ６などの、半導体チップを搭載
する。
【００５６】つぎに、雰囲気炉の中に複合基板２５０を
挿入することにより、加熱処理を行う。この加熱処理に
よって、ハンダ１６４、１７４、およびクリーム・ハン
ダ１６６が溶融する。炉から複合基板２５０を取り出し
て冷却を行うと、これらのハンダが固化する。その結
果、ヒート・シンク用部材１６５、ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜
Ｔ６、フライホイール・ダイオードＤ１〜Ｄ６、受動回
路素子ＥＬＰ、半導体素子ＩＣ１〜ＩＣ６、および受動
部品ＥＬＣのハンダ付けが完了し、これらの部品が所定
の位置に固定される（以上図１２）。
【００５７】つぎに洗浄を行った後、図１３に示すよう
に導体ワイヤｗを用いて、所定の回路素子の間、回路素
子と配線パターンの間が電気的に接続される。その後、
端子１０３が主回路配線パターン１６１の所定の位置
に、ハンダ付けによって接続され、端子１０４が制御回
路配線パターン１７１の所定の位置に、同じくハンダ付
けによって接続される（図１４）。
【００５８】つづいて再度洗浄を行った後、接着剤を用
いて複合基板２５０をケース１０１の下端部に接着させ
る（図１５）。つぎに、プリコート・キュアを行った
後、封止樹脂１０２をケース１０１の内部に注入し、更
に昇温を行って熱硬化性の封止樹脂１０２を硬化させた
後、常温へ戻す（図１６）。その後、端子１０３、１０
４を所定の長さに切断することにより、図７に示した装
置２００が得られる。
【００５９】以上に述べたように、この製造方法では、
絶縁金属基板１６０と絶縁基板１７０のそれぞれの上へ
の回路素子等の実装が、同一の工程の中で行われる。す
なわち複合基板２５０が、あたかも１枚の回路基板とし
て取り扱われている。このことは、前述のように、第１
に主回路１２０を展開する絶縁金属基板１６０と、制御
回路１３０を展開する絶縁基板１７０の双方が一体に組
み込まれていること、第２にこれらの双方の回路基板が
互いに近接して配置されていること、第３にこれらの回
路基板において回路素子等を実装すべき主面が、ともに
同一方向を向いており、しかもそれらの主面の間の段差
がわずかであることによってもたらされるものである。
この製造工程では、複合基板２５０が１枚の基板として
取り扱われるために、製造工数が減縮され、それにとも
なって製造コストが低減されるという利点がある。
【００６０】＜３．第３実施例＞次に、第３の実施例に
おける半導体パワーモジュールおよびこれを構成する複
合基板について説明する。図１７は、この第３実施例に
おける半導体パワーモジュールを構成する複合基板３５
０の外観斜視図である。この実施例では、絶縁金属基板
１６０の上方主面と絶縁基板１７０の上方主面とが、同
一平面となるように位置合わせがなされている。
【００６１】図１８は、この複合基板３５０の正面断面
図である。図１８に示すように、複合基板３５０では、
複合基板２５０とは異なり、枠体１８０において絶縁金
属基板１６０を挿入する開口部の上端に係止用の内側張
出し部が設けられていない。このため、絶縁金属基板１
６０の上方主面が、絶縁基板１７０および枠体１８０の
上方主面に一致するように、絶縁金属基板１６０を開口
部に嵌着することが可能である。絶縁金属基板１６０の
厚さは、枠体１８０の厚さと同一になるように設定され
ている。このため、金属板１６２の下方主面は、複合基
板２５０と同様に、枠体１８０の底面と同一平面上に位
置する。
【００６２】図１９は複合基板３５０が組み込まれた半
導体パワーモジュール３００の正面断面図である。複合
基板３５０に特有の上述の点を除いた構成上の特徴点
は、第２実施例の装置２００と同様である。この装置３
００では、絶縁金属基板１６０の上方主面と絶縁基板１
７０の上方主面とが同一平面上に位置するので、複合基
板３５０を用いて装置３００を製造する工程において、
絶縁金属基板１６０と絶縁基板１７０の双方に、回路素
子等を実装する作業が効率よく行われる。特に、ロボッ
ト等の機械を用いて作業を行う際の効率が向上する。
【００６３】＜４．第４実施例＞次に、第４の実施例に
おける半導体パワーモジュールおよびこれを構成する複
合基板について説明する。図２０は、この第４実施例に
おける半導体パワーモジュールを構成する複合基板４５
０の外観斜視図である。この複合基板４５０では、枠体
１８０が設けられず、絶縁基板１７０が第１実施例にお
ける枠体１８０の役割を果たしている。すなわち、絶縁
基板１７０を構成する絶縁基板本体１７２に、開口部が
設けられており、この開口部に絶縁金属基板１６０が嵌
着されている。
【００６４】図２１は、この複合基板４５０が組み込ま
れた半導体パワーモジュール４００の正面断面図であ
る。図２１に示されるように、複合基板４５０を構成す
る絶縁基板本体１７２は、あたかも第１実施例の複合基
板１５０における絶縁基板本体１７２と枠体１８０とを
一体物とした構造を有する。この装置４００における、
その他の構成上の特徴点は、第１実施例の装置１００と
同様である。
【００６５】この実施例の複合基板４５０では、枠体１
８０を用いずに絶縁金属基板１６０と絶縁基板１７０の
みで、これらの双方の基板が互いに結合されているの
で、少ない部品点数をもって、複合基板４５０を製造す
ることが可能である。このため、複合基板４５０を用い
ることによって、装置４００を製造するのに要する工数
およびコストを低減し得るという利点がある。
【００６６】＜５．第５実施例＞次に、第５の実施例に
おける半導体パワーモジュールおよびこれを構成する複
合基板について説明する。図２２は、この第５実施例に
おける半導体パワーモジュール５００の正面断面図であ
る。この装置５００を構成する複合基板５５０は、第４
実施例と同様に枠体１８０を有していない。しかしなが
ら、第４実施例の複合基板４５０とは異なり、この複合
基板５５０では、絶縁金属基板１６０と枠体１８０とを
結合するのに接着剤が使用される。すなわち、絶縁金属
基板１６０と絶縁基板１７０は、互いに隣接して並列に
配置され、隣接するそれぞれの側面が接着剤をもって接
着されている。絶縁金属基板１６０と絶縁基板１７０
は、厚さが同一であり、かつそれぞれの上方主面同士、
および下方主面同士が互いに同一平面上に位置するよう
に接着されている。このように構成される複合基板５５
０は、ケース１０１の下端部の内側に挿入され、接着剤
で固定されている。複合基板５５０の取付位置は、ケー
ス１０１の下端が、複合基板５５０の下方主面よりも外
側、すなわち下方に突出しないように設定される。
【００６７】この実施例の複合基板５５０では、絶縁金
属基板１６０と絶縁基板１７０とが単なる接着によって
互いに結合されている。このため、複合基板５５０を製
造するのに要する工数とコストは、一層低減されたもの
となる。
【００６８】＜６．第６実施例＞第５実施例の複合基板
５５０において、絶縁金属基板１６０と絶縁基板１７０
とは、あらかじめ互いに結合されていなくてもよい。す
なわち、図２２において、絶縁金属基板１６０と絶縁基
板１７０とケース１０１とが、封止樹脂１０２で互いに
固定されていてもよい。この場合、絶縁金属基板１６０
と絶縁基板１７０は、あらかじめ一体に組み込まれては
いないので、装置５００の製造工程において、複合基板
５５０を１枚の基板として取り扱うのに困難を伴う。例
えば、ジグとして製造工程においてのみ使用される枠体
を別途用意するなどの工夫を要する。しかしながら、こ
の実施例の複合基板を用いた装置は最も単純な構造を有
する。
【００６９】
【発明の効果】
＜請求項１記載の発明の効果＞この発明における半導体
パワーモジュールでは、絶縁金属基板と絶縁基板とが、
並列配置されており、絶縁基板が位置する領域には絶縁
金属基板は存在しない。このため、高価な絶縁金属基板
が不必要に多く使用されることがないので、製造コスト
を低減し得る効果がある。また、主回路を展開する絶縁
金属基板は金属板を有し、しかもこの金属板は複合基板
の底面に露出しているので、主回路で発生する損失熱
が、金属板を介して外部に効率よく放散される効果があ
る。
【００７０】＜請求項２記載の発明の効果＞この発明に
おける半導体パワーモジュールでは、絶縁金属基板と絶
縁基板とを有する複合基板を、あたかも１枚の基板とし
て取り扱って、２種類の基板上への素子の実装を、同一
の工程の中で行うことが可能である。このため、この発
明の半導体パワーモジュールでは、製造工数および製造
コストを低減し得る効果がある。
【００７１】＜請求項３記載の発明の効果＞この発明に
おける半導体パワーモジュールでは、絶縁金属基板と絶
縁基板とが、一方の基板に設けられた開口部に、他方の
基板をはめ込むことによって、一体に組み込まれている
ので、複合基板をあたかも１個の基板として取り扱い得
るのみならず、これら２種類の基板の他に枠体等の部材
を要しないので、更に製造工数と製造コストを低減し得
る効果がある。
【００７２】＜請求項４記載の発明の効果＞この発明に
おける半導体パワーモジュールは、表面が平坦な外部の
放熱機構等に取り付けられたときに、金属板の主面がこ
の放熱機構に接触することを妨げる障害物が存在しない
ので、金属板の主面と放熱機構との間に良好な熱的接触
が保証され、絶縁金属基板上に展開される主回路で発生
する損失熱が、特に効率よく外部へ放散される。
【００７３】＜請求項５記載の発明の効果＞この発明に
おける半導体パワーモジュールでは、複合基板の底面に
おいて、金属板の主面が底面の他の部分と同一平面とな
るように露出しており、複合基板の底面は平坦である。
このため、外部の放熱機構への当該半導体パワーモジュ
ールの取付けが容易に行い得る効果がある。
【００７４】＜請求項６記載の発明の効果＞この発明に
おける半導体パワーモジュールでは、複合基板におい
て、主回路配線パターンが配設された主面と制御回路配
線パターンが配設された主面とが、互いに同一平面とな
るように位置合わせされているので、これらの２種類の
基板上への素子の実装を、同一の工程の中で一層効率よ
く行い得るという効果がある。
【００７５】＜請求項７記載の発明の効果＞この発明に
おける半導体パワーモジュールでは、複合基板において
絶縁金属基板と絶縁基板が互いに接着によって結合され
ているので、複合基板をあたかも１個の基板として取り
扱い得るのみならず、複合基板を簡単に製造し得るの
で、更に製造工数と製造コストを低減し得る効果があ
る。
【００７６】＜請求項８記載の発明の効果＞この発明に
おける半導体パワーモジュールでは、封止樹脂の接着力
で、絶縁金属基板、絶縁基板、およびケースが、互いに
接着固定されており、絶縁金属基板と絶縁基板とを連結
する他の部材を必要としない。このため、この半導体パ
ワーモジュールは、構造が簡単であるという効果を有す
る。
【００７７】＜請求項９記載の発明の効果＞この発明に
おける複合基板は、高価な絶縁金属基板が不必要に多く
使用されることがなく、しかも絶縁金属基板を構成する
金属板は複合基板の底面に露出している。このため、こ
の複合基板を部品として用いることによって、製造コス
トが低く、かつ主回路で発生する損失熱が効率よく外部
へ放散される半導体モジュールを製造することができ
る。
【００７８】＜請求項１０記載の発明の効果＞この発明
における複合基板では、枠体によって絶縁金属基板と絶
縁基板とが結合しているので、この複合基板をあたかも
１個の基板として取り扱うことが可能である。このた
め、この複合基板を部品として用いることによって、少
ない工数及びコストで半導体パワーモジュールを製造す
ることが可能である。
【００７９】＜請求項１１記載の発明の効果＞この発明
における複合基板では、一方の基板の開口部に他方の基
板をはめ込むことによって、絶縁金属基板と絶縁基板と
が一体に組み込まれているので、複合基板をあたかも１
個の基板として取り扱い得る。このため、この複合基板
を部品として用いることによって、少ない工数及びコス
トで半導体パワーモジュールを製造することが可能であ
る。しかも、この複合基板は、これら２種類の基板の他
に枠体等の部材を必要としないので、少ない工数とコス
トで複合基板を製造することが可能である。
【００８０】＜請求項１２記載の発明の効果＞この発明
における半導体パワーモジュールの製造方法では、互い
に並列配置され、かつ固定的に結合された絶縁金属基板
と絶縁基板とを有する複合基板を部品として使用するの
で、この複合基板をあたかも１枚の基板として取り扱っ
て、２種類の基板上への素子の実装を、同一の工程の中
で行うことが可能である。このため、この製造方法によ
れば、少ない工数とコストで半導体パワーモジュールを
製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例における半導体パワーモジュールの
正面断面図である。
【図２】第１実施例における半導体パワーモジュールの
回路図である。
【図３】第１実施例における半導体パワーモジュールの
外観斜視図である。
【図４】第１実施例における複合基板の外観斜視図であ
る。
【図５】第１実施例における複合基板の正面断面図であ
る。
【図６】第２実施例における複合基板の正面断面図であ
る。
【図７】第２実施例における半導体パワーモジュールの
正面断面図である。
【図８】第２実施例における半導体パワーモジュールの
製造工程図である。
【図９】第２実施例における半導体パワーモジュールの
製造工程図である。
【図１０】第２実施例における半導体パワーモジュール
の製造工程図である。
【図１１】第２実施例における半導体パワーモジュール
の製造工程図である。
【図１２】第２実施例における半導体パワーモジュール
の製造工程図である。
【図１３】第２実施例における半導体パワーモジュール
の製造工程図である。
【図１４】第２実施例における半導体パワーモジュール
の製造工程図である。
【図１５】第２実施例における半導体パワーモジュール
の製造工程図である。
【図１６】第２実施例における半導体パワーモジュール
の製造工程図である。
【図１７】第３実施例における複合基板の外観斜視図で
ある。
【図１８】第３実施例における複合基板の正面断面図で
ある。
【図１９】第３実施例における半導体パワーモジュール
の正面断面図である。
【図２０】第４実施例における複合基板の外観斜視図で
ある。
【図２１】第４実施例における半導体パワーモジュール
の正面断面図である。
【図２２】第５実施例における半導体パワーモジュール
の正面断面図である。
【図２３】従来の複合基板の正面断面図である。
【符号の説明】
１００、２００、３００、４００、５００ 半導体パワ
ーモジュール １０１ ケース １０２ 封止樹脂 １５０、２５０、３５０、４５０、５５０ 複合基板 １６０ 絶縁金属基板 １６１ 主回路配線パターン １６２ 金属板 １６３ 絶縁層 １７０ 絶縁基板 １７１ 制御回路配線パターン １７２ 絶縁基板本体（絶縁体） １８０ 枠体 Ｔ１〜Ｔ６ ＩＧＢＴ素子（電力制御半導体素子） ＩＣ１〜ＩＣ６ 半導体素子（制御素子）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 29/78 9055−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 29/78 ３２１ Ｊ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 下記の（ａ）〜（ｅ）を備える半導体パ
    ワーモジュール。 （ａ）複合基板であって、（ａ−１）金属板を有する絶
    縁金属基板であって、その主面の１つに絶縁層を介して
    主回路配線パターンが配設された絶縁金属基板と、（ａ
    −２）板状の絶縁体を有し、主面の１つに制御回路配線
    パターンが配設された絶縁基板であって、当該制御回路
    配線パターンが配設された主面と前記主回路配線パター
    ンが配設された主面とが同一側に位置するように、前記
    絶縁金属基板に隣接ないし近接して並列配置された絶縁
    基板と、を備え、前記主回路および制御回路配線パター
    ンが配設される主面とは反対側に相当する当該複合基板
    の底面において、前記金属板の主面が露出する複合基
    板； （ｂ）前記主回路配線パターン上に実装され、電力を制
    御する電力制御半導体素子； （ｃ）前記制御回路配線パターン上に実装され、前記電
    力制御半導体素子を制御する制御素子； （ｄ）筒状のケースであって、その一端部において前記
    複合基板の周縁部が装着されると共に、前記電力制御半
    導体素子及び前記制御素子を内部に収納するケース; （ｅ）前記ケース内に充填され、前記電力制御半導体素
    子及び制御素子を封止する封止樹脂。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の半導体パワーモジュー
    ルであって、 前記複合基板が、（ａ−３）前記絶縁金属基板と前記絶
    縁基板とを一体的に結合する枠体であって、前記絶縁金
    属基板と前記絶縁基板が嵌着される枠体、を更に備える
    半導体パワーモジュール。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の半導体パワーモジュー
    ルであって、 前記複合基板において、前記絶縁金属基板と前記絶縁基
    板との何れかの一方に開口部が設けられ、該開口部に他
    方の基板が嵌着されている、半導体パワーモジュール。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の半導体パワーモジュー
    ルであって、 前記複合基板の前記底面に露出する前記金属板の前記主
    面よりも、外部に突出する他の部材を有しない半導体パ
    ワーモジュール。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の半導体パワーモジュー
    ルであって、 前記複合基板の前記底面に露出する前記金属板の前記主
    面と、前記底面における他の領域とが、互いに同一平面
    となるように位置合わせされている半導体パワーモジュ
    ール。
  6. 【請求項６】 請求項４に記載の半導体パワーモジュー
    ルであって、 前記複合基板において、前記主回路配線パターンが配設
    された主面と前記制御回路配線パターンが配設された主
    面とが、互いに同一平面となるように位置合わせされて
    いる半導体パワーモジュール。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載の半導体パワーモジュー
    ルであって、 前記複合基板において、前記絶縁金属基板と前記絶縁基
    板とが互いに隣接し、この隣接部分が接着剤で接着され
    ている半導体パワーモジュール。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載の半導体パワーモジュー
    ルであって、 前記封止樹脂の接着力で、前記絶縁金属基板と、前記絶
    縁基板と、前記ケースとが、互いに接着固定されている
    半導体パワーモジュール。
  9. 【請求項９】 複合基板であって、（ａ）金属板を有す
    る絶縁金属基板であって、その主面の１つに絶縁層を介
    して主回路配線パターンが配設された絶縁金属基板と、
    （ｂ）板状の絶縁体を有し、主面の１つに副回路配線パ
    ターンが配設された絶縁基板であって、当該副回路配線
    パターンが配設された主面と前記主回路配線パターンが
    配設された主面とが同一側に位置するように、前記絶縁
    金属基板に隣接ないし近接して並列配置された絶縁基板
    と、を備え、 前記主および副回路配線パターンが配設される主面とは
    反対側に相当する当該複合基板の底面において、前記金
    属板の主面が露出する複合基板。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載の複合基板であって、
    （ｃ）前記絶縁金属基板と前記絶縁基板とを一体的に結
    合する枠体であって、前記絶縁金属基板と前記絶縁基板
    が嵌着される枠体、を更に備える複合基板。
  11. 【請求項１１】 請求項９に記載の複合基板であって、 前記絶縁金属基板と前記絶縁基板との何れかの一方に開
    口部が設けられ、該開口部に他方の基板が嵌着されてい
    る複合基板。
  12. 【請求項１２】 以下の工程（ａ）〜（ｆ）を備える半
    導体パワーモジュールの製造方法。 （ａ）複合基板を準備する工程；ただし前記複合基板
    は、（ｉ）金属板を有する絶縁金属基板であって、その
    主面の１つに絶縁層を介して主回路配線パターンが配設
    された絶縁金属基板と、（ｉｉ）板状の絶縁体を有し、
    主面の１つに副回路配線パターンが配設された絶縁基板
    であって、当該副回路配線パターンが配設された主面と
    前記主回路配線パターンが配設された主面とが同一側に
    位置するように、前記絶縁金属基板に隣接ないし近接し
    て並列配置され、かつ前記絶縁金属基板と固定的に結合
    された絶縁基板と、を備え、 前記主および副回路配線パターンが配設される主面とは
    反対側に相当する当該複合基板の底面において、前記金
    属板の主面が露出する； （ｂ）筒状のケースを準備する工程； （ｃ）前記主回路配線パターン上に、電力を制御する電
    力制御半導体素子および主端子を実装する工程； （ｄ）前記副回路配線パターン上に、前記電力制御半導
    体素子を制御する制御素子および副端子を実装する工
    程； （ｅ）前記ケースの一端部に、前記電力制御半導体素子
    および前記制御素子が実装された前記複合基板の周縁部
    を装着する工程であって、前記ケースが前記電力制御半
    導体素子及び前記制御素子を内部に収納するように、前
    記周縁部を装着する工程； （ｆ）前記電力制御半導体素子及び制御素子を封止する
    封止樹脂を、前記ケース内に充填する工程であって、前
    記主及び副端子の一端が当該封止樹脂の外部に露出する
    ように当該封止樹脂を充填する工程。
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US08/270,372 US5521437A (en) 1993-07-05 1994-07-05 Semiconductor power module having an improved composite board and method of fabricating the same
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007148398A1 (ja) * 2006-06-22 2007-12-27 Fujitsu Limited 樹脂封止モジュール、光モジュールおよび樹脂封止方法
JP2008263184A (ja) * 2007-03-20 2008-10-30 Kyocera Corp 構造体及び電子装置
JP2011091247A (ja) * 2009-10-23 2011-05-06 Shindengen Electric Mfg Co Ltd 電子部品モジュール、これを備える電子機器、及び、電子部品モジュールの製造方法
JP2012124459A (ja) * 2010-09-23 2012-06-28 Valeo Systemes De Controle Moteur 車両用電子式モジュール
US8450842B2 (en) 2007-03-20 2013-05-28 Kyocera Corporation Structure and electronics device using the structure
JP2014060901A (ja) * 2012-09-19 2014-04-03 Jtekt Corp 制御装置および同装置を備えるモータユニット
JP2014114388A (ja) * 2012-12-10 2014-06-26 Tosoh Corp 大容量パワーモジュール用ケース
JP2014197639A (ja) * 2013-03-29 2014-10-16 三菱電機株式会社 樹脂封止型パワーモジュール及び成形金型
JP2017034063A (ja) * 2015-07-31 2017-02-09 カルソニックカンセイ株式会社 パワー半導体装置および製造方法

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4418426B4 (de) * 1993-09-08 2007-08-02 Mitsubishi Denki K.K. Halbleiterleistungsmodul und Verfahren zur Herstellung des Halbleiterleistungsmoduls
JPH07297575A (ja) * 1994-04-21 1995-11-10 Mitsubishi Electric Corp パワーモジュール装置
JP3316714B2 (ja) * 1994-05-31 2002-08-19 三菱電機株式会社 半導体装置
US5956231A (en) * 1994-10-07 1999-09-21 Hitachi, Ltd. Semiconductor device having power semiconductor elements
US5923085A (en) * 1996-05-02 1999-07-13 Chrysler Corporation IGBT module construction
US5864478A (en) * 1996-06-28 1999-01-26 Intel Corporation Power pod/power delivery system
JP3982895B2 (ja) * 1997-04-09 2007-09-26 三井化学株式会社 金属ベース半導体回路基板
DE19722355A1 (de) * 1997-05-28 1998-12-03 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Herstellung elektrischer Baugruppen und elektrische Baugruppe
US6060772A (en) * 1997-06-30 2000-05-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Power semiconductor module with a plurality of semiconductor chips
US6147869A (en) * 1997-11-24 2000-11-14 International Rectifier Corp. Adaptable planar module
US6201701B1 (en) 1998-03-11 2001-03-13 Kimball International, Inc. Integrated substrate with enhanced thermal characteristics
JP3552549B2 (ja) * 1998-09-08 2004-08-11 株式会社豊田自動織機 半導体モジュールの電極端子接続構造
JP2003501812A (ja) * 1999-05-31 2003-01-14 ティーワイシーオー エレクトロニクス ロジスティック エイジー インテリジェント型のパワーモジュール
JP3919398B2 (ja) * 1999-10-27 2007-05-23 三菱電機株式会社 半導体モジュール
KR20010058771A (ko) * 1999-12-30 2001-07-06 구자홍 전기/전자 제품용 원 시스템 모듈
US6417532B2 (en) * 2000-01-28 2002-07-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Power semiconductor module for use in power conversion units with downsizing requirements
DE10024516B4 (de) * 2000-05-18 2006-03-09 eupec Europäische Gesellschaft für Leistungshalbleiter mbH & Co. KG Leistungshalbleitermodul
ES2168070B1 (es) * 2000-07-19 2003-11-01 Lear Automotive Eeds Spain Placa de circuito impreso compuesta, con zonas de pista de diferentes grosores enlazadas, procedimiento para su fabricacion, y caja de distribucion utilizando la misma.
US6912134B2 (en) * 2000-09-12 2005-06-28 International Rectifier Corporation Fan control circuit and package
KR100442847B1 (ko) 2001-09-17 2004-08-02 페어차일드코리아반도체 주식회사 3차원 구조를 갖는 전력 반도체 모듈 및 그 제조방법
US6774465B2 (en) * 2001-10-05 2004-08-10 Fairchild Korea Semiconductor, Ltd. Semiconductor power package module
JP2004088989A (ja) * 2002-07-03 2004-03-18 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 電力回路部の防水方法
EP1424728A1 (de) * 2002-11-27 2004-06-02 Abb Research Ltd. Leistungshalbleitermodul
JP4057407B2 (ja) * 2002-12-12 2008-03-05 三菱電機株式会社 半導体パワーモジュール
JP2004228352A (ja) * 2003-01-23 2004-08-12 Mitsubishi Electric Corp 電力半導体装置
EP1465250A1 (en) * 2003-04-02 2004-10-06 Abb Research Ltd. Insulated power semiconductor module with reduced partial discharge and manufacturing method
US7149088B2 (en) * 2004-06-18 2006-12-12 International Rectifier Corporation Half-bridge power module with insert molded heatsinks
JP4687430B2 (ja) * 2005-12-06 2011-05-25 株式会社デンソー 電子装置およびその製造方法
KR101255334B1 (ko) * 2006-05-08 2013-04-16 페어차일드코리아반도체 주식회사 저 열저항 파워 모듈 및 그 제조방법
TW200743035A (en) * 2006-05-09 2007-11-16 Siliconware Precision Industries Co Ltd Circuit card module and method for fabricating the same
US20070267216A1 (en) * 2006-05-16 2007-11-22 Li-Wei Kuo Base of a circuit board with a heat dissipating capability
KR101194041B1 (ko) * 2006-12-07 2012-10-24 페어차일드코리아반도체 주식회사 고전력 반도체 패키지
KR101391924B1 (ko) * 2007-01-05 2014-05-07 페어차일드코리아반도체 주식회사 반도체 패키지
JP4452952B2 (ja) * 2007-06-20 2010-04-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
US20100202111A1 (en) * 2007-10-29 2010-08-12 Chien-Kuo Liang Hermetic modular power supply
KR101493865B1 (ko) * 2007-11-16 2015-02-17 페어차일드코리아반도체 주식회사 구조가 단순화된 반도체 파워 모듈 패키지 및 그 제조방법
JP4523632B2 (ja) * 2007-12-11 2010-08-11 三菱電機株式会社 半導体装置
US7763970B2 (en) * 2008-02-27 2010-07-27 Infineon Technologies Ag Power module
JP4748173B2 (ja) * 2008-03-04 2011-08-17 株式会社デンソー 半導体モジュール及びその製造方法
JP5380376B2 (ja) * 2010-06-21 2014-01-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 パワー半導体装置
JP5936310B2 (ja) * 2011-03-17 2016-06-22 三菱電機株式会社 パワー半導体モジュール及びその取り付け構造
DE202011005085U1 (de) * 2011-04-09 2014-06-06 Kiekert Ag Kraftfahrzeugtürschlossgehäuse
WO2013141287A1 (ja) * 2012-03-22 2013-09-26 三菱電機株式会社 半導体装置及びその製造方法
CN104465603A (zh) * 2013-09-23 2015-03-25 台达电子企业管理（上海）有限公司 功率模块
GB2549128B (en) * 2016-04-06 2019-06-12 Ge Aviat Systems Ltd Power control system with improved thermal performance
US12127362B2 (en) * 2016-06-20 2024-10-22 Black & Decker Inc. Encapsulated printed circuit board and a method of encapsulating a printed circuit board
DE102019215792A1 (de) * 2019-10-14 2021-04-15 Vitesco Technologies GmbH Schaltungssubstrat für ein Halbleitermodul, Halbleitermodul sowie Verfahren zur Herstellung eines Halbleitermoduls
DE102021105264B4 (de) 2021-03-04 2024-05-29 Infineon Technologies Ag Leistungselektronikmodul und Verfahren zur Herstellung eines Leistungselektronikmoduls

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3241509A1 (de) * 1982-11-10 1984-05-10 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Leistungstransistor-modul
JPS625696A (ja) * 1985-07-02 1987-01-12 松下電器産業株式会社 パワ−モジユ−ル
JPH0682938B2 (ja) * 1986-01-29 1994-10-19 松下電器産業株式会社 パワ−モジユ−ル
JPH0682945B2 (ja) * 1987-02-25 1994-10-19 三菱電機株式会社 半導体装置
DE3735455A1 (de) * 1987-03-18 1988-09-29 Telefonbau & Normalzeit Gmbh Elektrische bauelemente
JP2855683B2 (ja) * 1989-08-17 1999-02-10 オムロン株式会社 電気抵抗検出形ガスセンサおよび光検出形ガスセンサ
JPH0375549A (ja) * 1989-08-17 1991-03-29 Nkk Corp メッキ鋼板のメッキ付着量およびメッキ被膜組成の測定方法およびその測定装置
US4965710A (en) * 1989-11-16 1990-10-23 International Rectifier Corporation Insulated gate bipolar transistor power module
US5077595A (en) * 1990-01-25 1991-12-31 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device
JP2605910B2 (ja) * 1990-02-01 1997-04-30 富士電機株式会社 パワーモジュール
DE9007439U1 (de) * 1990-06-29 1991-11-14 IXYS Semiconductor GmbH, 68623 Lampertheim Leistungshalbleitermodul mit integrierter Ansteuerungs- und Fehlerschutzplatine
JP2957655B2 (ja) * 1990-07-25 1999-10-06 三洋電機株式会社 制御ユニットモジュールおよびそのモジュールを用いた乾燥機
JPH04196345A (ja) * 1990-11-28 1992-07-16 Nissan Motor Co Ltd 金属基板の構造
JP2656416B2 (ja) * 1991-12-16 1997-09-24 三菱電機株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法、並びに半導体装置に用いられる複合基板および複合基板の製造方法
JP3053298B2 (ja) * 1992-08-19 2000-06-19 株式会社東芝 半導体装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007148398A1 (ja) * 2006-06-22 2007-12-27 Fujitsu Limited 樹脂封止モジュール、光モジュールおよび樹脂封止方法
JPWO2007148398A1 (ja) * 2006-06-22 2009-11-12 富士通株式会社 樹脂封止モジュール、光モジュールおよび樹脂封止方法
JP4681648B2 (ja) * 2006-06-22 2011-05-11 富士通株式会社 樹脂封止モジュール、光モジュールおよび樹脂封止方法
JP2008263184A (ja) * 2007-03-20 2008-10-30 Kyocera Corp 構造体及び電子装置
US8450842B2 (en) 2007-03-20 2013-05-28 Kyocera Corporation Structure and electronics device using the structure
JP2011091247A (ja) * 2009-10-23 2011-05-06 Shindengen Electric Mfg Co Ltd 電子部品モジュール、これを備える電子機器、及び、電子部品モジュールの製造方法
JP2012124459A (ja) * 2010-09-23 2012-06-28 Valeo Systemes De Controle Moteur 車両用電子式モジュール
JP2014060901A (ja) * 2012-09-19 2014-04-03 Jtekt Corp 制御装置および同装置を備えるモータユニット
JP2014114388A (ja) * 2012-12-10 2014-06-26 Tosoh Corp 大容量パワーモジュール用ケース
JP2014197639A (ja) * 2013-03-29 2014-10-16 三菱電機株式会社 樹脂封止型パワーモジュール及び成形金型
JP2017034063A (ja) * 2015-07-31 2017-02-09 カルソニックカンセイ株式会社 パワー半導体装置および製造方法

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Publication number Publication date
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DE69417300T2 (de) 1999-09-16
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US5521437A (en) 1996-05-28
EP0633609A3 (en) 1995-09-13
EP0633609A2 (en) 1995-01-11
JP2912526B2 (ja) 1999-06-28

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