特開2016-195206IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

半導体モジュールに関する。 高電圧を印加する半導体モジュールの内部において、積層基板上に半導体素子が載置される。積層基板は、セラミックスなどで構成される絶縁板と、絶縁板のおもて面に設けられる回路板と、絶縁板の裏面に設けられる金属板とを有する。回路板上には、半導体素子が載置される。半導体素子に高電圧が印加されることに伴い、回路板にも高電圧が印加される。特に、回路板の端部は、回路板の他の部分と比較して高い電界強度がかかる。従来、回路板の端部における電界強度を緩和するために、セラミックス層の端部と回路板の端部との間隔を、セラミックス層の端部と金属板の端部との間隔よりも小さくしていた(例えば、特許文献1参照)。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1] 特開2002−270730号公報

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】半導体素子が載置される積層基板における電界強度を緩和する。
【解決手段】絶縁板と、絶縁板の第1の面に設けられた回路板と、第1の面とは反対側にある第2の面に設けられた金属板とを有する、積層基板と、積層基板に対向して設けられ、金属層を有する配線基板とを備え、絶縁板は、回路板の外周側端部よりも外周側に延出して設けられ、金属層は、回路板の外周側端部と重なる領域を有し、且つ、回路板の外周側端部よりも外周側に延出して設けられる半導体モジュールを提供する。
【選択図】図1

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

本願では、高電圧を印加する半導体モジュールにおいて、新規な構成を採用することにより、半導体素子が載置される回路板における電界強度を従来よりも緩和する。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の第1の態様においては、絶縁板と、絶縁板の第1の面に設けられた回路板と、第1の面とは反対側にある第2の面に設けられた金属板とを有する、積層基板と、積層基板に対向して設けられ、金属層を有する配線基板とを備え、絶縁板は、回路板の外周側端部よりも外周側に延出して設けられ、金属層は、回路板の外周側端部と重なる領域を有し、且つ、回路板の外周側端部よりも外周側に延出して設けられる半導体モジュールを・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】第1の実施例における半導体モジュール100の断面模式図を示す図である。

【図2】図2(a)〜(c)は、第1の実施例において電界強度を緩和する原理を説明するための図である。

【図3】第2の実施例における半導体モジュール110の断面模式図を示す図である。

【図4】図4(a)および(b)は、第2の実施例において電界強度を緩和する原理を説明するための図である。

【図5】第3の実施例における半導体モジュール120の断面模式図を示す図である。

【図6】積層基板10、積層基板12および積層基板13の上面図である。

【図7】図7(a)および(b)は、半導体モジュール130の通電状態およびオフ状態を示す図である。

【図8】図8(a)および(b)は、半導体モジュール130の通電状態を示す拡大図である。

【図9】金属層54の外周側端部における延出する長さと電位分布との関係を示す図である。

【図10】外周側端部の延出する長さと角部の電界強度の比率とを示すグラフである。

【図11】図11(a)〜(c)は、金属突起60の突出長さと外周側端部における電位分布との関係を示す図である。

【図12】金属突起60の突出長さと外周側端部における角部の電界強度の比率とを示すグラフである。

【図13】図13(a)〜(c)は、金属突起60の突出長さと内周側端部における電位分布との関係を示す図である。

【図14】金属突起60の突出長さと内周側端部における角部の電界強度の比率とを示すグラフである。

【図15】図15(a)〜(c)は、金属板18を分割しない場合と金属板18を分割する場合とにおける角部の電界強度の比率を示す図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

10・・積層基板、12・・積層基板、13・・積層基板、14・・絶縁板、16・・回路板、18・・金属板、19・・開口、20・・第1の面、22・・第2の面、24・・外周側端部、25・・内周側端部、26・・外周側端部、27・・内周側端部、28・・第1の端部、29・・第2の端部、30・・半導体素子、32・・導電性接着層、34・・導電ポスト、36・・角部、40・・外部端子、50・・配線基板、52・・基部、54・・金属層、56・・外周側端部、58・・金属層、60・・金属突起、66・・外周側端部、90・・樹脂、100・・半導体モジュール、110・・半導体モジュール、120・・半導体モジュール、130・・半導体モジュール

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