[发明专利]电力用半导体装置

说明书

在通过焊料来将电力用半导体元件(2、3)的电极与印刷基板(50)的导体层进行了接合的电力用半导体装置(100)中，还具备与导体层形成为一体的接合部(54)，该接合部具有梳齿形状的切口(60)，且以不位于电力用半导体元件的中心点(21)的方式配置。

技术领域

本发明涉及一种电力用半导体装置，详细地说涉及一种具备安装有电力用半导体元件的绝缘基板和形成有电力用半导体元件的主电路的印刷基板的电力用半导体装置。

背景技术

电力用半导体装置使用于产业用设备、电气铁路、家电等广泛的领域中的设备的主电力(功率)的控制，特别是对于搭载于产业用设备的电力用半导体装置要求小型化、高散热性、高可靠性。另外，在电力用半导体装置中，将IGBT和FwDi等电力用半导体元件安装于散热性高的绝缘基板、且对电力用半导体元件的表面电极例如用铝线等进行布线来构成电路的情况多。

在这样的构造中，由于在绝缘基板上进行布线，因此存在如下问题：高价的绝缘基板的面积大，导致成本上升，并且电力用半导体装置的外形也变大。

因此，为了实现电力用半导体装置的小型化，在专利文献1中提出了将安装有半导体元件的绝缘基板与进行了双面布线的印刷基板通过焊料等导电性粘接剂电连接并收纳于树脂壳体内的构造。

专利文献1：日本特开2012-74730号公报

发明内容

发明要解决的问题

另一方面，在对大电流以高速进行开关的电力用半导体装置中，发热量大，绝缘基板与印刷基板的热膨胀差变大。因此，由于温度循环而在存在于绝缘基板与印刷基板之间的焊料和电力用半导体元件中产生大的热应力。

另外，为了向形成有电力用半导体元件的驱动电路的印刷基板流通100A以上的电流，印刷基板中的铜导体层的厚度需要为0.1mm以上。因此，特别是在印刷基板与电力用半导体元件之间的焊料接合部中产生的热应力成为问题。因此，为了确保电力用半导体装置的长期可靠性，需要降低因该热应力引起的不良状况。

然而，专利文献1虽然公开了使用绝缘基板和印刷基板的电力用半导体装置的构造，但是没有特别记述热应力的降低。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够确保电力用半导体装置的长期可靠性的电力用半导体装置。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的，本发明以如下方式构成。

即，本发明的一个方式的电力用半导体装置具备电力用半导体元件和具有导体层的印刷基板，处于通过焊料来将所述电力用半导体元件的电极与所述印刷基板的导体层进行了接合的状态，所述电力用半导体装置的特征在于，所述电力用半导体元件在表面电极具有用于接合焊料的金属膜和不与焊料接合的膜，在所述电力用半导体元件中配置有多个所述金属膜，不接合所述焊料的膜配置于所述电力用半导体元件的中央，还具备接合部，该接合部构成所述导体层的一部分，处于与所述导体层形成为一体的状态，所述接合部具有切口，该切口配置成与所述半导体元件的金属膜对应。

发明的效果

根据本发明的一个方式的电力用半导体装置，具备接合部，该接合部具有切口，由此电力用半导体元件的电极与印刷基板的导体层的接合面积小于不具有接合部的情况下的接合面积。其结果，在温度循环作用于电力用半导体装置的整体的情况下，作用于存在于电力用半导体元件的电极与印刷基板的导体层之间的焊料的热应力相比于以往变小。因而，能够降低进而防止该焊料中的破损等不良状况的发生，能够确保电力用半导体装置的长期可靠性。

附图说明

图1是表示在实施方式1的电力用半导体装置中在绝缘基板上搭载有电力用半导体元件的状态的概念图。

图2是图1所示的电力用半导体装置的概念图。