[发明专利]半导体模块、半导体模块的制造方法以及电力变换装置

说明书

得到可靠性高的半导体模块以及使用该半导体模块的电力变换装置。半导体模块(100)具备散热构件(7)、半导体封装体(200)、连接构件(8)以及限制构件(9)。连接构件(8)将散热构件(7)与半导体封装体(200)连接。连接构件(8)包含树脂成分。限制构件(9)以包围连接构件(8)的方式被配置于主表面(7a)上。在与主表面(7a)垂直的方向上，限制构件(9)的顶部(9a)的位置与连接构件(8)的半导体封装体(200)侧的表面的外周部的位置相比远离主表面(7a)。

技术领域

本发明涉及一种半导体模块、半导体模块的制造方法以及电力变换装置。

背景技术

以往，已知一种利用树脂绝缘层等连接构件将包括半导体元件的半导体封装体连接于散热片等散热构件的半导体模块以及使用该半导体模块的电力变换装置(例如参照日本特开2013-110181号公报)。在日本特开2013-110181号公报中，为了控制连接构件的厚度，在半导体封装体与散热构件之间配置有包围树脂绝缘层的外周的树脂厚度限制构件。通过设为这样的结构，在日本特开2013-110181号公报中能够稳定地确保树脂绝缘层中的电绝缘性和导热性。

专利文献1：日本特开2013-110181号公报

发明内容

发明要解决的问题

在上述的以往的半导体模块中，树脂厚度限制构件的上表面及下表面的位置与树脂绝缘层的上表面及下表面的位置相同。也就是说，树脂厚度限制构件的上表面与半导体封装体的下表面的第一连接界面以及树脂绝缘层与半导体封装体的连接界面位于相同的平面上。另外，树脂厚度限制构件的下表面与散热构件的上表面的第二连接界面以及树脂绝缘层与散热构件的连接界面位于相同的平面上。在此，在利用树脂绝缘层将半导体封装体粘接到散热构件时，对树脂绝缘层一边进行加压一边进行加热。此时，有时树脂绝缘层的树脂成分经由树脂厚度限制构件中的第一连接界面或第二连接界面流出到半导体封装体的外周侧。

在该情况下，由于在作为连接构件的树脂绝缘层内，树脂成分大幅移动而在树脂绝缘层中有可能产生空隙、裂纹。这样的连接构件中的空隙、裂纹的产生使半导体模块的绝缘性、散热性下降，结果成为导致半导体模块的可靠性下降的原因。

本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，本发明的目的在于提供可靠性高的半导体模块以及使用该半导体模块的电力变换装置。

用于解决问题的方案

按照本公开的半导体模块具备散热构件、半导体封装体、连接构件以及限制构件。散热构件具有主表面。半导体封装体被配置于主表面上。半导体封装体包括半导体元件。连接构件位于散热构件与半导体封装体之间。连接构件将散热构件与半导体封装体连接。连接构件包含树脂成分。限制构件以包围连接构件的方式被配置于主表面上。在与主表面垂直的方向上，限制构件的顶部的位置与连接构件的半导体封装体侧的表面的外周部的位置相比远离主表面。

按照本公开的电力变换装置具备主变换电路和控制电路。主变换电路具有上述半导体模块，将被输入的电力进行变换后输出。控制电路将控制主变换电路的控制信号输出到主变换电路。

按照本公开的半导体模块的制造方法具备准备散热构件的工序、配置连接构件的工序、配置限制构件的工序、配置半导体封装体的工序以及将散热构件与半导体封装体连接的工序。散热构件具有主表面。在配置连接构件的工序中，在主表面上配置连接构件。连接构件包含树脂成分。在配置限制构件的工序中，在主表面上以包围连接构件的方式配置限制构件。在配置半导体封装体的工序中，在连接构件上配置包括半导体元件的半导体封装体。在上述连接的工序中，一边将半导体封装体向连接构件侧推压一边对连接构件进行加热。其结果，散热构件与半导体封装体通过连接构件被连接。

发明的效果