[发明专利]功率半导体装置

说明书

本发明的功率半导体装置包括：绝缘基板，该绝缘基板的一个面配置有第一导体层；第一导体，该第一导体经由第一连接材料连接到所述第一导体层；以及半导体元件，该半导体元件经由第一连接材料与所述第一导体连接，在从所述半导体元件的电极面的直角方向看的情况下，所述第一导体具有形成得比所述半导体元件大的周边部，在所述周边部形成有用于使所述第一连接材料的厚度比其他部分厚的第一凹部。

技术领域

本发明涉及功率半导体装置，特别涉及应用于对车辆驱动用的电动机进行控制的功率转换装置的功率半导体装置，但也能够应用于铁路、电梯、产业设备、飞机等功率转换装置。

背景技术

在面向混合动力汽车、电动汽车的功率转换装置中，期望一种以缩短充电时间为目的的动作电压高的功率半导体装置。在动作电压高的功率半导体装置中，需要使用绝缘耐压高的陶瓷基板等绝缘构件以作为绝缘构件。作为应用了陶瓷基板作为绝缘材料的功率半导体装置，例如公开了专利文献1。

另一方面，还要求功率转换装置的小型化、冷却性能。例如，如专利文献2所示，公开了两面直接冷却方式的功率半导体装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平10-189845号公报

专利文献2：日本专利特开2012-257369号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在利用焊料等连接材料将导体板连接到陶瓷等绝缘基板的功率半导体装置中，在功率半导体元件反复发热时(反复功率半导体装置的动作、停止的情况)，由于反复向连接材料施加大的应变，因此担心会造成疲劳损坏。

特别是连接导体板和绝缘基板的连接材料，温度上升量大、连接材料的面积大，因此连接材料的应变变大，有可能导致疲劳损坏。

本发明的目的是提供可靠性高的功率半导体装置。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述问题，本发明所涉及的功率半导体装置包括：绝缘基板，该绝缘基板的一个面配置有第一导体层；第一导体，该第一导体经由第一连接材料连接到第一导体层；以及半导体元件，该半导体元件经由第二连接材料与第一导体连接。而且，在从半导体元件的电极面的直角方向看的情况下，第一导体具有形成得比半导体元件大的周边部，该周边部形成有用于使第一连接材料的厚度比其他部分厚的第一凹部。

发明效果

根据本发明，能够实现可靠性高的功率半导体装置。上述以外的技术问题、结构以及效果通过以下实施方式的说明来进一步明确。

附图说明

图1是本发明实施方式1所涉及的功率半导体装置的剖视图。

图2是表示焊料应变的比较结果的图。

图3是本发明实施方式1所涉及的功率半导体装置的剖视图。

图4是本发明实施方式2所涉及的功率半导体装置的剖视图。

图5是本发明实施方式3所涉及的功率半导体装置的剖视图。

图6是本发明实施方式4所涉及的功率半导体装置的剖视图。

图7是本发明实施方式5所涉及的功率半导体装置的剖视图。

图8是本发明实施方式6所涉及的功率半导体装置的剖视图。

图9是本发明实施方式7所涉及的功率半导体装置的剖视图。

图10是本发明的其他方式所涉及的功率半导体装置的剖视图。

图11是本发明实施方式1所涉及的功率半导体装置的外观图。

图12是本发明实施方式1所涉及的功率半导体装置的展开立体图。

图13是本发明实施方式1所涉及的功率半导体装置的主视图。

图14是本发明实施方式7所涉及的功率半导体装置的主视图。