[发明专利]半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在冷却器上安装有多个包括半导体元件的半导体模块的半导体装置。

背景技术

一直以来，在安装有半导体元件的半导体装置中，提出了各种各样的考虑了散热性的半导体装置，在这些半导体装置中，例如采用了通过接合材料而在绝缘基板上设置了散热板和冷却器等的结构。作为示例，具有如下的半导体装置等，一种半导体装置中，具有在内部形成有使制冷剂流通的制冷剂流道的冷却器、和约束冷却器的翘曲的约束构件，在另一种半导体装置中，在冷却器的主面一侧设置了用于收容半导体元件的凹部，并在冷却器的凹部中设置了介于半导体元件和冷却器之间的绝缘性热传导膜(例如，参照专利文献1、2)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-294971号公报

专利文献2：日本特开2007-129150号公报

发明内容

本发明所要解决的课题

但是，在现有的半导体装置中，由于冷却器和散热板等之间的线膨胀系数的差值等，冷却器自身会发生翘曲。其结果为，将出现应力作用于半导体元件和接合材料上，从而在半导体元件和接合材料等上产生裂缝的问题。

本发明是鉴于上述的问题点而实施的发明，其目的在于，提供一种不易在半导体元件和接合材料等上产生裂缝的半导体装置。

解决课题的方法

为了实现上述目的，第一发明为一种半导体装置，其在冷却器上安装有多个包括半导体元件的半导体模块，所述半导体装置的特征在于，所述冷却器具有第一主面、和与所述第一主面对置的第二主面，在所述第一主面和所述第二主面上，以剖视观察时呈交错曲折状的形式而设置有多个半导体模块安装面，所述半导体模块被安装在，部分或者全部的所述半导体模块安装面上。

第二发明为，在第一发明所涉及的半导体装置中，其特征在于，所述半导体模块仅被安装在，位于所述第一主面的剖视凹部的底面上的所述半导体模块安装面上，或者仅被安装在，位于所述第二主面的剖视凹部的底面上的所述半导体模块安装面上。

第三发明为，在第一发明所涉及的半导体装置中，其特征在于，所述半导体模块被安装在，位于所述第一主面的剖视凹部的底面上的所述半导体模块安装面、和位于剖视凸部的顶面上的所述半导体模块安装面上，或者被安装在，位于所述第二主面的剖视凹部的底面上的所述半导体模块安装面、和位于剖视凸部的顶面上的所述半导体模块安装面上。

第四发明为，在第一发明所涉及的半导体装置中，其特征在于，所述半导体模块被安装在，位于所述第一主面的剖视凹部的底面上的所述半导体模块安装面、和位于所述第二主面的剖视凹部的底面上的所述半导体模块安装面上。

第五发明为，在第一发明所涉及的半导体装置中，其特征在于，所述冷却器的剖面形状为，大致点对称的形状。

第六发明为，在第一发明所涉及的半导体装置中，其特征在于，所述冷却器的应力中性面的一侧的体积与所述冷却器的所述应力中性面的另一侧的体积大致相等。

第七发明为，在第一发明所涉及的半导体装置中，其特征在于，所述半导体模块安装面被周期性地形成。

第八发明为，在第一发明所涉及的半导体装置中，其特征在于，所述第一主面及所述第二主面的剖视凹部、与邻接于所述剖视凹部的所述剖视凸部之间的边界部的形状为，阶梯形状。

第九发明为，在第一发明所涉及的半导体装置中，其特征在于，所述半导体模块包括：所述半导体元件、绝缘基板、散热板、和用于接合上述这些构件的接合材料。

第十发明为，在第九发明所涉及的半导体装置中，其特征在于，所述接合材料为焊料或硬钎料。

发明效果

根据本发明，能够提供一种不易在半导体元件和接合材料等上产生裂缝的半导体装置。

附图说明

图1为，以简化方式例示本发明的第一实施方式所涉及的半导体装置10的概要结构的剖视图。

图2A为，例示冷却器的形状和应力之间的关系的剖视图(其一)。

图2B为，例示冷却器的形状和应力之间的关系的剖视图(其二)。

图3A为，例示应力中性面的位置的剖视图(其一)。

图3B为，例示应力中性面的位置的剖视图(其一)。

图4为，以简化方式例示本发明的第一实施方式的第一改变例所涉及的半导体装置11的概要结构的剖视图。

图5为，以简化方式例示本发明的第一实施方式的第二改变例所涉及的半导体装置12的概要结构的剖视图。

图6为，以简化方式例示本发明的第一实施方式的第三改变例所涉及的半导体装置13的概要结构的剖视图。