POWER MODULE AND POWER CONVERSION DEVICE

• Main Authors: WADA Fumio, IMOTO Yuji, KAWAZOE Chika, FUJINO Junji, TAKATA Shuhei
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 23.02.2023
• Subjects: APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC,OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWERSUPPLY SYSTEMS; BASIC ELECTRIC ELEMENTS; CONTROL OR REGULATION THEREOF; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUTPOWER; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; GENERATION; SEMICONDUCTOR DEVICES

Provided is a technique for enabling reduction of thermal stress due to bonding of a heat-dissipating member and an insulating substrate, and suppression of warping of the heat-dissipating member caused by the thermal stress. A power module (202) comprises: a heat-dissipating member (14) including a peripheral wall portion (15) and a recess portion (19) formed on the inner peripheral side of the peripheral wall portion (15) and recessed downward; at least one ceramic substrate (10) bonded inside the recess portion (19); a plurality of semiconductor elements mounted on the at least one ceramic substrate (10); a case (5) fixed along the upper end of the peripheral wall portion (15) and internally filled with a sealing resin (7); and a circuit forming member including electrode plates (63, 64, 65) respectively connecting between the plurality of semiconductor elements and between the semiconductor elements and the at least one ceramic substrate (10). The thickness of the peripheral wall portion (15) of the heat-dissipating member (14) in the vertical direction (Z-axis direction) is greater than the thickness of a bottom wall portion (16), forming a bottom surface of the recess portion (19), in the vertical direction (Z-axis direction). L'invention concerne une technique permettant de réduire la contrainte thermique due à la liaison d'un élément de dissipation de chaleur et d'un substrat isolant, et de supprimer le gauchissement de l'élément de dissipation de chaleur provoqué par la contrainte thermique. Un module de puissance (202) comprend : un élément de dissipation de chaleur (14) comprenant une partie de paroi périphérique (15) et une partie évidée (19) formée sur le côté périphérique interne de la partie de paroi périphérique (15) et en retrait vers le bas ; au moins un substrat céramique (10) lié à l'intérieur de la partie évidée (19) ; une pluralité d'éléments semi-conducteurs montés sur l'au moins un substrat en céramique (10) ; un boîtier (5) fixé le long de l'extrémité supérieure de la partie de paroi périphérique (15) et rempli intérieurement d'une résine d'étanchéité (7) ; et un élément de formation de circuit comprenant des plaques d'électrode (63, 64, 65) connectant respectivement entre la pluralité d'éléments semi-conducteurs et entre les éléments semi-conducteurs et l'au moins un substrat en céramique (10). L'épaisseur de la partie de paroi périphérique (15) de l'élément de dissipation de chaleur (14) dans la direction verticale (direction de l'axe Z) est supérieure à l'épaisseur d'une partie de paroi inférieure (16), formant une surface inférieure de la partie d'évidement (19), dans la direction verticale (direction d'axe Z). 放熱部材と絶縁基板との接合による熱応力を低減し、熱応力で生じる放熱部材の反りを抑制することが可能な技術を提供する。パワーモジュール（２０２）は、周壁部（１５）と、周壁部（１５）よりも内周側に形成され下方に凹む凹部（１９）とを有する放熱部材（１４）と、凹部（１９）内に接合された少なくとも１つのセラミック基板（１０）と、少なくとも１つのセラミック基板（１０）上に搭載された複数の半導体素子と、周壁部（１５）の上端に沿って固定され、内部に封止樹脂（７）が充填されたケース（５）と、複数の半導体素子の間、および半導体素子と少なくとも１つのセラミック基板（１０）との間をそれぞれ接続する電極板（６３，６４，６５）を含む回路形成部材とを備え、放熱部材（１４）における周壁部（１５）の上下方向（Ｚ軸方向）の厚みは、凹部（１９）の底面を形成する底壁部（１６）の上下方向（Ｚ軸方向）の厚みよりも厚い。