CN119480843A 半导体模块、电力用半导体装置、半导体模块的制造方法、电力用半导体装置的制造方法以及电力转换装置 （三菱电机株式会社）

本发明得到能够提高半导体模块与冷却器属图案以及形成于绝缘板的背面的背面金属图案。半导体芯片安装于绝缘基板的表面金属图案。主端子与半导体芯片的上表面的主电极连2所述背面金属图案从所述密封树脂的下表面突出而所述背面金属图案的侧面和下表改性固化后的所述背面金属图案的表层的金属材料的颗粒尺寸比未改性固化的所述改性固化后的所述背面金属图案的露出面的表面粗糙度大于所述表面金属图案的表所述突起具有第1突起和比所述第1突起长的第所述第2突起形成于所述密封树脂的下表面的比所述第1突起靠外3冷却器，通过接合材料而与所述半导体模块的所述背面金属图案的侧面以及底面接冷却器，通过接合材料而与所述半导体模块的所述背面金属图案的侧面以及底面接冷却器，通过接合材料而与所述半导体模块的所述背面金属图案的侧面以及底面接将半导体芯片安装于具有绝缘板、形成于所述绝缘板的表面成于所述绝缘板的背面的背面金属图案的绝缘基板的所述表将主端子与所述半导体芯片的上表面的主电极连通过引线将信号端子与所述半导体芯片的上表面的控制电极连接通过对从所述密封树脂的下表面露出的所述背面金属图案的露出面以及所述密封树在喷丸处理之后，所述背面金属图案从所述密封树脂的下表面通过接合材料来接合所述半导体模块的所述背面金属图案的侧面以及底面与冷却器4在所述密封树脂的下表面形成突起，在所述冷却器的上表面形主转换电路，具有权利要求11所述的电力用半导体装置，将被5[0002]公开了一种将半导体芯片焊接于绝缘基板，将导线接合6[0014]图6是表示实施方式1所涉及的半导体模块以及电力用半导体装置的制造方法的[0026]图18是表示实施方式3所涉及的半导体模块以及电力用半导体装置的制造方法的[0029]图21是表示实施方式4所涉及的半导体模块以及电力用半导体装置的制造方法的[0030]图22是表示应用了实施方式5所涉及的电力转换装置的电力转换系统的结构的框7体模块的规格(额定电流)决定表面金属图案1b以及背面金属图案1c的厚度。这些图案越[0038]在绝缘基板1的表面金属图案1b安装有半导体芯片2。半导体芯片2的下表面电极经由接合材料3接合于绝缘基板1的表面金属图案1b。接合材料3是由微小的金属粉构成的[0040]半导体芯片2是二极管、MOSFET(Metal_Oxide_SemiconductorField_EffectTransistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(Insulated_GateBipolar8面金属图案1c的露出面，根据在喷丸处理中投射的粒子的粒径而成为特征性的凹凸形状。[0045]图4是表示改性固化后的背面金属图案的剖视图。从背面金属图案1c的下表面到比未改性固化的背面金属图案1c的内部1c[0048]图6是表示实施方式1所涉及的半导体模块以及电力用半导体装置的制造方法的如，将安装有半导体芯片2的绝缘基板1和主端子4设置于由热传导性高的材料构成的下夹9树脂9的下表面的外周部根据模具的形状而形成阶梯差10。若通过模具从成型品除去不需而背面金属图案1c从密封树脂9的下表面突出并且背面金属图案1c的侧面从密封树脂9露背面金属图案1c的表层1ca的金属材料的颗粒尺寸变得比未改性固化的背面金属图案1c的高了对电力用半导体装置的使用环境下的由长期的反复热应力而在焊接部产生的剪切应[0062]表面金属图案1b和背面金属图案1c的厚度分别为0.2～1mm，绝缘板1a的厚度为[0066]图9是表示实施方式2所涉及的半导体模块的侧视图。图10是表示实施方式2所涉[0067]图11以及图12是表示实施方式2所涉及的电力用半导体装置的侧视图。图11和图[0068]图13是实施方式2所涉及的电力用半导体装置的接合部的放大侧视图。不仅是背导体模块的第1突起14a能够确保接合材料[0071]能够通过形成于密封树脂9的下表面的多个第1突起14a，将半导体模块水平地搭[0073]图14是表示实施方式2所涉及的半导体模块的变形例的侧视图。图15是表示实施方式2所涉及的半导体模块的变形例的仰视图。虽然在密封树脂9的下表面形成有第1突起[0078]图18是表示实施方式3所涉及的半导体模块以及电力用半导体装置的制造方法的[0080]接下来，以包围半导体模块并且从下方支撑主端子4的方式将树脂壳体17配置于由焊料将主端子4与外部端子20激光接合。通过以上工序制造本实施方式所涉及的电力用过第1突起14a确保接合材料11的厚度。以包围半导体模块并且从下方支撑主端子4的方式[0087]图21是表示实施方式4所涉及的半导体模块以及电力用半导体装置的制造方法的导体模块并且从下方支撑主端子4的方式将树脂壳体17配置于冷却器21之上。将螺钉19通过形成于树脂壳体17的安装孔18而紧固于冷却器21。将这些投入回流炉加热接合材料11，经由焊料将主端子4与外部端子20激光接合。通过以上工序制造本实施方式所涉及的电力[0092]本实施方式将上述的实施方式1～4所涉及的电力用半导体装置应用于电力转换[0093]图22是表示应用了实施方式5所涉及的电力转换装置的电力转换系统的结构的框也可以由将从直流系统输出的直流电力转换为规定电力的DC/201为两级三相全桥电路，可以由六个开关元件和与各个开关元件反向并联的六个续流二极管构成。主转换电路201的各开关元件和各续流二极管由相当于上述的实施方式1～4中的任一个的半导体装置202构成。六个开关元件按每两个开关元件串联连接而构成上下支接通状态的驱动信号和使开关元件处于断开状态的驱动信号输出到各开关元件的控制电[0098]控制电路203以向负载300供给所希望的电力的方式控制主转换电路201的开关元[0099]在本实施方式所涉及的电力转换装置中，由于作为半导体装置202而应用实施方式1～4所涉及的电力用半导体装置，因此能够提高半导体模块与冷却器的接合部的可靠[0110]上述背面金属图案从上述密封树脂的下表面突出而上述背面金属图案的侧面和[0114]改性固化后的上述背面金属图案的表层的金属材料的颗粒尺寸比未改性固化的[0116]改性固化后的上述背面金属图案的露出面的表面粗糙度大于上述表面金属图案及形成于上述绝缘板的背面的背面金属图案的绝缘基板的上述表面金[0159]通过对从上述密封树脂的下表面露出的上述背面金属图案的露出面以及上述密[0167]通过接合材料来接合上述半导体模块的上述背面金属图案的侧面以及底面与冷形成于上述树脂壳体的安装孔而紧固于上述冷却器