[发明专利]弹簧电极

说明书

目的在于提供一种能够抑制在半导体芯片短路时弹簧电极熔化而断线的技术。弹簧电极(1)具有主体部(2)。主体部(2)由筒状的导体构成，并且，以主体部(2)的侧面成为波纹状的方式，主体部(2)的直径沿长度方向变化。由于在弹簧电极(1)的主体部(2)不存在边缘部分，因此能够降低在半导体芯片(10)短路时流过弹簧电极(1)的短路电流的局部集中。由此，能够抑制弹簧电极(1)熔化而断线。

技术领域

本发明涉及一种在压装(press pack)功率半导体芯片的上下方向的移动具有自由度的同时维持通电状态的压装功率半导体模块用弹簧电极。

背景技术

例如在专利文献1中公开了压装功率半导体模块(下面也称为“半导体模块”)即压装IGBT模块。压装IGBT模块在内部具有多个压装功率半导体芯片(下面也称为“半导体芯片”)即IGBT。通过由上部电极和下部电极从上下对半导体芯片进行压接，从而使半导体芯片得到电连接。

为了对多个半导体芯片均匀地施加压力，各个半导体芯片需要弹簧构造和导电通路的游隙。为了提供该游隙并且保证电连接，设置有压垫(下面也称为“弹簧电极”)。为了增大相对于通常电流的通电容量，压垫设置1个，但有时也设置2个。另外，压垫之间的弹簧即使在有导电性的情况下也作为电感起作用，因此特别是对于高频而成为高阻抗，不会流动作为高频电流的短路电流。

专利文献1：日本特表2004-528724号公报

发明内容

压装IGBT模块有可能在半导体芯片短路时破损。这是因为，模块内部的电路断线，由于在断线间产生的电弧而被加热，由此环境气体膨胀或者固体气化而爆炸，从而导致压装IGBT模块的破损。

在半导体芯片短路时模块内部的电路断线的理由如下。在发生了半导体芯片短路的情况下，短路电流流过压垫。由于短路电流是大电流，因此，由于短路电流引起的焦耳发热使得压垫熔化，电路断线而产生电弧。特别是，由于短路电流是高频，因此有可能由于集肤效应而使短路电流集中于压垫的边缘部分，该部分成为高温而开始熔化。

因此，需要对压装IGBT模块采取坚固的防爆构造，成为压装IGBT模块的小型化以及低价格化的阻碍要因。另外，有时需要对使用电流区域进行限制，有时还需要另外设置短路保护。

因此，本发明的目的在于提供一种能够抑制在半导体芯片短路时弹簧电极熔化而断线的技术。

本发明涉及的弹簧电极具有主体部，该主体部由筒状的导体构成，并且，以该主体部的侧面成为波纹状的方式，该主体部的直径沿长度方向变化。

发明的效果

根据本发明，弹簧电极具有主体部，该主体部由筒状的导体构成，并且，以该主体部的侧面成为波纹状的方式，该主体部的直径沿长度方向变化。因此，在弹簧电极的主体部不存在边缘(edge)部分，因此能够降低在半导体芯片短路时流过弹簧电极的短路电流的局部集中。由此，能够抑制弹簧电极熔化而断线。

本发明的目的、特征、方案以及优点通过下面的详细说明和附图变得更加明确。

附图说明

图1是表示实施方式1涉及的弹簧电极配置于半导体芯片之上的状态的斜视图。

图2是实施方式1涉及的弹簧电极的斜视图。

图3是实施方式2涉及的弹簧电极的斜视图。

图4是实施方式3涉及的弹簧电极的斜视图。

图5是实施方式4涉及的弹簧电极的斜视图。

图6是实施方式5涉及的弹簧电极的斜视图。

图7是表示实施方式6涉及的弹簧电极配置于半导体芯片之上的状态的斜视图。

图8是实施方式6涉及的弹簧电极的斜视图。