專利名稱：半導(dǎo)體模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具備由樹脂形成的模壓部的半導(dǎo)體模塊等。
背景技術(shù)：
—直以來，已知一種如下的電力半導(dǎo)體模塊，所述電力半導(dǎo)體模塊具備:電路基板，其由金屬底板、高導(dǎo)熱絕緣層和布線圖案構(gòu)成；電力半導(dǎo)體元件，其被接合在布線圖案的元件搭載部上；筒狀外部端子連接體，其被設(shè)置在與電力用半導(dǎo)體元件電連接的布線圖案上，并且插入連接有外部端子；貫穿孔，其被形成在金屬底板上，并且用于通過安裝部件來將被安裝在金屬底板的另一側(cè)的表面上的散熱片固定在金屬底板上；傳遞模樹脂體，其使金屬底板的另一側(cè)的表面和筒狀外部端子連接體的上部露出，并形成有與貫穿孔相連通且直徑大于貫穿孔的直徑的、安裝部件的插入孔部，并且以對(duì)金屬底板的一側(cè)和側(cè)面以及電力半導(dǎo)體元件進(jìn)行覆蓋的方式被封閉(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-129868號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題但是，在具備由樹脂形成的模壓部的半導(dǎo)體模塊中，可能需要通過超聲波探傷檢查等來對(duì)模壓部?jī)?nèi)部的狀態(tài)進(jìn)行檢查。因此，本發(fā)明的目的之一為，提供一種具有易于通過超聲波探傷檢查等而檢查出模壓部?jī)?nèi)部的狀態(tài)的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體模塊等。用于解決課題的方法根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種半導(dǎo)體模塊，其特征在于，具備:半導(dǎo)體元件；金屬板部，其具有所述半導(dǎo)體元件側(cè)的第一面，并在端部處具有結(jié)合部；模壓部，其通過在所述半導(dǎo)體元件及所述金屬板部上模壓樹脂而形成；冷卻板部，其由所述金屬板部之外的其它部件構(gòu)成，并被設(shè)置在所述金屬板部中的所述半導(dǎo)體元件側(cè)的第一面的相反側(cè)，且在所述金屬板部側(cè)的相反側(cè)具有散熱片，所述金屬板部的結(jié)合部從所述模壓部中露出，并且所述冷卻板部在與所述金屬板部的結(jié)合部相對(duì)應(yīng)的位置處具有結(jié)合部。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠獲得一種具有易于通過超聲波探傷檢查等而檢查出模壓部?jī)?nèi)部的狀態(tài)的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體模塊等。


圖1為從上方觀察本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例(實(shí)施例1)的半導(dǎo)體模塊I的外觀時(shí)的立體圖。圖2為為了便于說明而分解圖示了圖1的半導(dǎo)體模塊I的主要部分要素的分解立體圖。圖3為沿著圖1的半導(dǎo)體模塊I的各線的剖視圖。圖4為安裝了冷卻板部57的狀態(tài)下的半導(dǎo)體模塊I的剖視圖。圖5為表不樹脂模壓部60的延長(zhǎng)側(cè)部62與金屬板部50的側(cè)面50b之間的緊貼方式的優(yōu)選的多個(gè)示例的圖。圖6為表示半導(dǎo)體模塊I的安裝狀態(tài)的一個(gè)示例的剖視圖。圖7為表示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例(實(shí)施例2)的半導(dǎo)體模塊2的主要截面的圖。圖8為表示兩個(gè)半導(dǎo)體模塊2的安裝狀態(tài)的一個(gè)示例的剖視圖。圖9為表不本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例(實(shí)施例3)的半導(dǎo)體模塊3的下表面?zhèn)鹊母┮晥D。圖10為從半導(dǎo)體模塊3的下表面?zhèn)缺硎緝蓚€(gè)半導(dǎo)體模塊3的安裝狀態(tài)的一個(gè)示例的俯視圖。圖11為表示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例(實(shí)施例4)的半導(dǎo)體模塊4的主要截面的圖。圖12為從半導(dǎo)體模塊4的下方觀察時(shí)的半導(dǎo)體模塊4的投影圖。圖13為表示能夠共通地應(yīng)用在各實(shí)施例上的、兩個(gè)半導(dǎo)體模塊的安裝狀態(tài)的一個(gè)示例的剖視圖。圖14為示意性地表示金屬板部50的板厚與超聲波探傷檢查的檢查容易性(精度)之間的關(guān)系的原理圖。圖15為適當(dāng)?shù)慕饘侔宀?0的板厚h的范圍的導(dǎo)出方法的一個(gè)示例的說明圖。圖16為表示在適當(dāng)?shù)慕饘侔宀?0的板厚h的范圍的導(dǎo)出方法中所使用的變數(shù)的定義的圖表。圖17為表示在適當(dāng)?shù)慕饘侔宀?0的板厚h的范圍的計(jì)算中所使用的條件的圖表。圖18為與合適的金屬板部50的板厚h的范圍的計(jì)算結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)圖。圖19為表不包含上述的各實(shí)施例的半導(dǎo)體模塊1、2等的、混合動(dòng)力系統(tǒng)600的一個(gè)示例的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1為，表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例(實(shí)施例1)的半導(dǎo)體模塊I的外觀的立體圖，其中，(A)為從上方觀察時(shí)的立體圖，(B)為從下方觀察時(shí)的立體圖。另外，雖然上下方向根據(jù)搭載狀態(tài)而不同，但是在下文中為了便于說明，將半導(dǎo)體模塊I的冷卻板部側(cè)設(shè)定為下方。此外，作為用語的定義，“中心側(cè)”以半導(dǎo)體模塊I的中心O (參照?qǐng)D1 (A))為基準(zhǔn)。另外，中心O只需在大概位置即可，并非必須嚴(yán)格限定的性質(zhì)上的中心。圖2為，為了便于說明而將圖1的半導(dǎo)體模塊I的主要部分要素分解表示的分解立體圖。在圖示的示例中，半導(dǎo)體模塊I構(gòu)成在混合動(dòng)力汽車或電動(dòng)汽車中所使用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)用的逆變器。圖3為，沿著圖1的半導(dǎo)體模塊I的各條線的剖視圖，其中，(A)為沿著A-A線的剖視圖，(B)為沿著B-B線的剖視圖，(C)為沿著C-C線的剖視圖，(D)為沿著D-D線的剖視圖。另外，在圖1至圖3中，為了便于說明，圖示了未安裝冷卻板部57的狀態(tài)。圖4為，安裝了冷卻板部57的狀態(tài)下的半導(dǎo)體模塊I的剖視圖，其對(duì)應(yīng)于沿著圖3的A-A線的截面。半導(dǎo)體模塊I中，作為主要的構(gòu)成要素而包含:半導(dǎo)體元件10、布線部件20、22、金屬塊30、絕緣薄膜40、金屬板部50、冷卻板部57 (參照?qǐng)D4)和樹脂模壓部60。半導(dǎo)體元件10包含電力半導(dǎo)體元件，例如可以包含如IGBT (InsulatedGateBipolar Transistor:絕緣柵雙極型晶體管)、MOSFET (metal oxidesemiconductorfield-effect transistor:M0S (金屬氧化物半導(dǎo)體)場(chǎng)效應(yīng)晶體管)等的開關(guān)元件。另外，在圖示的示例中，半導(dǎo)體模塊I構(gòu)成逆變器，半導(dǎo)體元件10可以為，構(gòu)成被相互并聯(lián)配置在正極線與負(fù)極線之間的U相、V相、W相的各上橋臂和各下橋臂的IGBT及二極管。布線部件20、22通過由金屬板(引腳框架基材)進(jìn)行加工而構(gòu)成。在圖示的示例中，布線部件20為電源線用的布線部件(電源線用引腳)。此外，布線部件22具有針狀的形態(tài)，且為信號(hào)傳輸用的布線部件(信號(hào)線用引腳)。布線部件20可以通過焊料等而被連接在對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體元件10上。在圖示的示例中，布線部件20通過焊料層80而被連接在對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體元件10上。此外，布線部件22可以通過引線接合(鋁細(xì)線)等而被連接在對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體元件10上。例如，關(guān)于IGBT，布線部件20經(jīng)由金屬塊30而被連接在IGBT的集電極上。此外，布線部件20被連接在IGBT的發(fā)射極上。布線部件22被連接在IGBT的柵電極上。金屬塊30具備吸收熱量(瞬態(tài)熱等)并進(jìn)行擴(kuò)散的散熱裝置功能。雖然金屬塊30只要是具有散熱裝置功能的材料，則也可以由金屬以外的材料構(gòu)成，但是優(yōu)選為，由如銅等的熱擴(kuò)散性優(yōu)異的金屬形成。在金屬塊30的上表面上，通過焊料等而設(shè)置有半導(dǎo)體元件10。在圖示的示例中，在金屬塊30的上表面上，經(jīng)由焊料層82而設(shè)置有半導(dǎo)體元件10。金屬塊30主要吸收在驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體元件10時(shí)所產(chǎn)生的、來自半導(dǎo)體元件10的熱量，并向內(nèi)部擴(kuò)散。絕緣薄膜40例如由樹脂薄膜構(gòu)成，并且能夠在確保金屬塊30與金屬板部50之間的電絕緣性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)從金屬塊30向金屬板部50的較高的熱傳導(dǎo)。如圖3等所示，絕緣薄膜40具有與金屬塊30的下表面相比而較大的外形。另外，絕緣薄膜40優(yōu)選為，在不使用焊料與金屬膜等的條件下，直接將金屬塊30和金屬板部50接合在一起。由此，與使用焊料的情況相比，能夠降低熱阻，并且能夠使工序簡(jiǎn)單化。此外，在金屬板部50側(cè)，也不需要進(jìn)行焊接用表面處理。例如，絕緣薄膜40由與后述的樹脂模壓部60相同的樹脂材料(環(huán)氧樹脂)構(gòu)成，并且通過后述的樹脂模壓部60的模壓時(shí)的壓力和溫度，而接合在金屬塊30及金屬板部50上。金屬板部50和冷卻板部57具有大致相同的外形，并且如圖4所示，在上下方向上被層壓在一起。另外，冷卻板部57可以如圖3等所示，在半導(dǎo)體模塊I的安裝階段之前未被安裝在金屬板部50上，也可以如圖4所示，利用螺栓110等而被事先組裝。金屬板部50在一個(gè)方向(在本例中為圖1的Y方向)的兩端部上包含結(jié)合部52。各結(jié)合部52提供螺栓底座面，并在螺栓底座面上形成有螺栓插穿用的結(jié)合孔53。金屬板部50可以被結(jié)合在如下的流道形成部件(水道、外殼等)100上，所述流道形成部件100形成使冷卻介質(zhì)流通的冷卻介質(zhì)流道。如圖1等所示，金屬板部50的結(jié)合部52被形成在，與金屬板部50的端部中的其他區(qū)域相比在Y方向上突出的區(qū)域內(nèi)。即，在圖1所示的示例中，結(jié)合部52在兩端部處分別形成有兩處，并且在各端部上，兩處的結(jié)合部52被形成在，X方向上的兩側(cè)的區(qū)域、且與該兩側(cè)之間的區(qū)域相比在Y方向上突出的區(qū)域內(nèi)。另外，雖然金屬板部50的結(jié)合部52例如通過沖壓加工而與金屬板部50被形成為一體，但是也可以獨(dú)立于金屬板部50而被另外形成，并通過焊接等而被固定在金屬板部50上。冷卻板部57為，與金屬板部50為大致相同外形的板材,并由熱傳導(dǎo)性良好的材料形成，例如可以由鋁等的金屬形成。冷卻板部57在下表面?zhèn)染哂猩崞?7a。散熱片57a的數(shù)量與排列方式只要沒有特別提及(參照?qǐng)D11等的結(jié)構(gòu))，則可以采用任意方式。此外，散熱片57a的結(jié)構(gòu)(形狀、高度等)也可以采用任意結(jié)構(gòu)。散熱片57a例如可以通過平直散熱片或針狀散熱片的交錯(cuò)配置等而實(shí)現(xiàn)。在半導(dǎo)體模塊I的安裝狀態(tài)下，散熱片57a與冷卻水或冷卻空氣這樣的冷卻介質(zhì)相接觸。通過上述方式，半導(dǎo)體元件10驅(qū)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的、來自半導(dǎo)體元件10的熱量，將經(jīng)由金屬塊30、絕緣薄膜40、金屬板部50以及冷卻板部57，而從冷卻板部57的散熱片57a向冷卻介質(zhì)傳遞，從而實(shí)現(xiàn)了半導(dǎo)體元件10的冷卻。另外，散熱片57a既可以與冷卻板部57—體地形成(例如，鋁壓鑄)，也可以通過焊接等而與冷卻板部57 —體化。冷卻板部57在與金屬板部50的結(jié)合部52相對(duì)應(yīng)的位置處具備結(jié)合部58。結(jié)合部58在與金屬板部50的螺栓插穿用結(jié)合孔53相對(duì)應(yīng)的位置處，具有相同的螺栓插穿用的結(jié)合孔59。冷卻板部57與金屬板部50 —起被結(jié)合在流道形成部件100上(參照?qǐng)D6)。在金屬板部50與冷卻板部57之間，優(yōu)選涂布潤(rùn)滑油70。潤(rùn)滑油70可以為具有熱傳導(dǎo)性的潤(rùn)滑油。由此，即使在因?yàn)槁N曲等而導(dǎo)致冷卻板部57與金屬板部50之間的間隙擴(kuò)大的情況下，也能夠經(jīng)由潤(rùn)滑油70而進(jìn)行放熱。在此，在本實(shí)施例中，如上所述，由于金屬板部50和冷卻板部57為不同的部件，因此，能夠容易地從半導(dǎo)體模塊I上拆下冷卻板部57。因此，半導(dǎo)體模塊I能夠在拆下了冷卻板部57的狀態(tài)(在圖1等中所示的狀態(tài))下進(jìn)行各種檢查，從而變得易于進(jìn)行檢查。例如，能夠通過超聲波探傷裝置(SAT:Scanning Acoustic Tomograph)而容易地對(duì)樹脂模壓部60內(nèi)部的狀態(tài)(各層間的剝離或?qū)觾?nèi)的空隙等的檢查)進(jìn)行檢查。具體而言，雖然在通過超聲波探傷裝置而對(duì)半導(dǎo)體模塊I的內(nèi)部(樹脂模壓部60的內(nèi)部)進(jìn)行檢查時(shí)，需要從半導(dǎo)體模塊I的下表面?zhèn)热肷涑暡?，但是如果在半?dǎo)體模塊I的下表面?zhèn)却嬖谏崞?7a,則超聲波會(huì)通過散熱片57a而被反射，從而無法獲得高精度的檢查結(jié)果。相對(duì)于此，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體模塊1，能夠通過拆下具有散熱片57a的冷卻板部57、或者在安裝冷卻板部57之前，高精度地對(duì)半導(dǎo)體模塊I進(jìn)行超聲波探傷檢查。另外，具體的檢查對(duì)象例如可以包括:半導(dǎo)體元件10與焊料層82之間有無剝離、焊料層82內(nèi)部有無空隙、焊料層82與金屬塊30之間有無剝離、金屬塊30與絕緣薄膜40之間有無剝離、絕緣薄膜40與金屬板部50之間有無剝離等。如圖3等所示，樹脂模壓部60通過用樹脂來對(duì)半導(dǎo)體元件10、布線部件20、22、金屬塊30、絕緣薄膜40以及金屬板部50進(jìn)行模壓而形成。即，樹脂模壓部60為，相對(duì)于金屬板部50的上表面，而將半導(dǎo)體模塊I的主要構(gòu)成要素(半導(dǎo)體元件10、布線部件20、22、金屬塊30及絕緣薄膜40)密封于內(nèi)部的部位。另外，所使用的樹脂例如可以為環(huán)氧樹脂。但是，關(guān)于布線部件20、22，其與周圍裝置連接的連接用端子20a、22a從樹脂模壓部60中露出。此外，金屬板部50的結(jié)合部52從樹脂模壓部60中露出。即，結(jié)合部52被設(shè)定在，金屬板部50中的、與樹脂模壓部60緊貼的緊貼區(qū)域相比靠側(cè)方一側(cè)。另外，布線部件20、22的各端子20a、22a可以通過由樹脂模壓部60進(jìn)行模壓密封后的引線截?cái)嗪统尚渭庸ざ鴮?shí)現(xiàn)最終形狀。在此，在本實(shí)施例中，如圖1、圖3 (A)及圖3 (C)等所示，布線部件20、22的各端子20a、22a從樹脂模壓部60中在X方向上露出并延伸，相對(duì)于此，金屬板部50的結(jié)合部52從樹脂模壓部60中在Y方向上露出并延伸。S卩，布線部件20、22的各端子20a、22a和金屬板部50的結(jié)合部52成為，從樹脂模壓部60中露出的方向正交的關(guān)系。換言之，布線部件20,22的各端子20a、22a在半導(dǎo)體模塊I的X方向上的兩側(cè)面處從樹脂模壓部60露出，而金屬板部50的結(jié)合部52在半導(dǎo)體模塊I的Y方向上的兩側(cè)面處從樹脂模壓部60露出。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，由于布線部件20、22的各端子20a、22a不在金屬板部50的結(jié)合部
52(尤其是結(jié)合孔53)的鉛直方向上方延伸，因此能夠使金屬板部50的結(jié)合部52從正上方而螺栓結(jié)合在后述的流道形成部件100 (參照?qǐng)D6)上，從而螺栓結(jié)合的操作性良好，并且能夠消除浪費(fèi)的空間。如在圖3 (C)及圖3 (D)中對(duì)比所示，樹脂模壓部60優(yōu)選為，在露出布線部件20、22的端子20a、22a的側(cè)部區(qū)域(圖3 (C))內(nèi)，具有與鄰接于該側(cè)部區(qū)域的側(cè)部區(qū)域(圖3(D))相比向側(cè)方突出的肋部66。肋部66在布線部件20、22的露出部附近處，相對(duì)于布線部件20、22而在上下方向上延伸。S卩，肋部66以從上方和下方對(duì)布線部件20、22的各端子20a、22a的基部(相對(duì)于樹脂模壓部60而言的基部)進(jìn)行覆蓋的方式而被設(shè)置。肋部66被設(shè)置成，僅對(duì)應(yīng)于露出布線部件20、22的端子20a、22a的側(cè)部區(qū)域而設(shè)置。因此，如圖1(B)所示，樹脂模壓部60的側(cè)部在肋部66之間呈凹狀，且作為整體呈凹凸?fàn)?。由此，能夠增加在樹脂模壓?0的側(cè)部處于Y方向上相鄰的布線部件20、22的各端子20a、22a之間的沿面距離。此外，如圖3 (C)所示，肋部66優(yōu)選為，不僅在上下方向上被設(shè)置在布線部件20、22的露出位置上，而且還跨及樹脂模壓部60的側(cè)部的高度方向上的較寬范圍而設(shè)置。由此，能夠提高樹脂模壓部60的端部的強(qiáng)度和剛性。例如，朝向下方，肋部66可以延伸至金屬板部50的上表面50c為止,或者,也可以如圖3(C)所不,延伸至與金屬板部50的下表面50a相同的平面為止。此外，朝向上方，肋部66可以超過布線部件20、22的各端子20a、22a而延伸，例如，可以如圖3 (C)所示，延伸至構(gòu)成樹脂模壓部60的上表面的高度為止。如圖3等所示，樹脂模壓部60實(shí)質(zhì)上緊貼在布線部件20、22的大致整體(除上述露出的端子20a、22a部分、以及與半導(dǎo)體元件10連接的連接面之外)、半導(dǎo)體元件10的上表面(除布線部件20、22的設(shè)置部分之外)及側(cè)面、金屬塊30 (除半導(dǎo)體元件10等的設(shè)置部分之外)的上表面及側(cè)面、絕緣薄膜40的上表面(除金屬塊30的設(shè)置部分之外)及側(cè)面、以及金屬板部50的上表面上。此外，如圖3 (B)所示，樹脂模壓部60優(yōu)選為，具有延長(zhǎng)側(cè)部62，所述延長(zhǎng)側(cè)部62延伸至與金屬板部50的下表面50a相同的平面為止，并緊貼在金屬板部50的側(cè)面50b上。由此，因?yàn)槌四軌蚴箻渲翰?0緊貼在金屬板部50的上表面50c上之外，還能夠使樹脂模壓部60緊貼在金屬板部50的側(cè)面50b上，所以能夠有效地提高金屬板部50與樹脂模壓部60之間的緊貼性。此外，能夠防止由樹脂模壓部60的翹曲等而引起的、樹脂模壓部60從金屬板部50上的剝離。此外，在金屬板部50的上表面50c中的、與樹脂模壓部60的緊貼部處，能夠消除表面處理(粗化、底漆涂布處理)。但是，根據(jù)需要，也可以維持所涉及的表面處理。另外，延長(zhǎng)側(cè)部62只需在上下方向上,至少?gòu)慕饘侔宀?0的側(cè)面50b的上方延伸至與金屬板部50的下表面50a相同的平面為止即可。在圖3 (B)所示的例中，與上述的肋部66相同，延長(zhǎng)側(cè)部62以在上下方向上跨及樹脂模壓部60的側(cè)部整體的方式而設(shè)置。另夕卜，在圖示的示例中，在肋部66所存在的區(qū)域內(nèi)，延長(zhǎng)側(cè)部62與肋部66成為一體的關(guān)系，并且該延長(zhǎng)側(cè)部62被形成在肋部66的內(nèi)側(cè)(樹脂模壓部60的中心側(cè))(參照?qǐng)D3 (D))。該延長(zhǎng)側(cè)部62優(yōu)選為，為了提高緊貼性，從而面對(duì)金屬板部50中的較寬范圍的側(cè)面50b而設(shè)置。例如，在圖示的示例中，延長(zhǎng)側(cè)部62在金屬板部50的Y方向上的端部處，面對(duì)除結(jié)合部52以外的區(qū)域內(nèi)的、金屬板部50的側(cè)面50b而設(shè)置。即，延長(zhǎng)側(cè)部62在金屬板部50的Y方向上的兩端部處，面對(duì)X方向上的兩個(gè)結(jié)合部52之間的區(qū)域內(nèi)的、金屬板部50的側(cè)面50b而設(shè)置。此外，延長(zhǎng)側(cè)部62在金屬板部50的X方向上的兩端部處，面對(duì)金屬板部50的側(cè)面50b以橫跨Y方向上的全長(zhǎng)的方式而設(shè)置。S卩，延長(zhǎng)側(cè)部62在金屬板部50的X方向上的兩端部處，面對(duì)金屬板部50的側(cè)面50b的整個(gè)面而被設(shè)置。由此，由于面對(duì)除金屬板部50的結(jié)合部52以外的、實(shí)質(zhì)上全部的區(qū)域內(nèi)的、金屬板部50的側(cè)面50b而設(shè)置有延長(zhǎng)側(cè)部62，因此能夠有效地提高金屬板部50與樹脂模壓部60之間的緊貼性。圖5為,表不樹脂模壓部60的延長(zhǎng)側(cè)部62與金屬板部50的側(cè)面50b的緊貼方式的優(yōu)選的多個(gè)示例的圖。另外，從容易觀察的觀點(diǎn)出發(fā)，僅對(duì)于圖5使樹脂模壓部60的陰影線與其他附圖不同。另外，圖5圖示了相當(dāng)于圖3 (B)的截面。為了進(jìn)一步提高樹脂模壓部60的延長(zhǎng)側(cè)部62與金屬板部50的側(cè)面50b之間的緊貼性，從而如圖5所示，可以在金屬板部50的下表面50a上形成薄壁部51。如圖5所示，薄壁部51被形成在金屬板部50的下表面50a中的側(cè)面50b側(cè)。S卩，薄壁部51通過使金屬板部50的端部的下表面50a薄壁化而形成。樹脂模壓部60的延長(zhǎng)側(cè)部62在薄壁部51處，對(duì)金屬板部50的下表面50a進(jìn)行覆蓋。此時(shí)，樹脂模壓部60的延長(zhǎng)側(cè)部62的部分、且在薄壁部51處對(duì)金屬板部50的下表面50a進(jìn)行覆蓋的部分被設(shè)定為，與金屬板部50的中心側(cè)的下表面50a實(shí)質(zhì)上構(gòu)成同一平面的這種厚度。薄壁部51被設(shè)置于，在金屬板部50的側(cè)面50b中的、設(shè)置有樹脂模壓部60的延長(zhǎng)側(cè)部62的范圍內(nèi)。即，薄壁部51對(duì)于除不存在延長(zhǎng)側(cè)部62的結(jié)合部52以外的區(qū)域內(nèi)的、金屬板部50的側(cè)面50b而設(shè)置。薄壁部51優(yōu)選為，對(duì)應(yīng)于延長(zhǎng)側(cè)部62，從而對(duì)應(yīng)于金屬板部50中除結(jié)合部52以外的實(shí)質(zhì)上全部的區(qū)域內(nèi)的、金屬板部50的側(cè)面50b而設(shè)置。薄壁部51可以通過蝕刻、沖壓、機(jī)械加工、壓鑄用的模具的形狀等的任意的方法而形成。更具體而言，在圖5中的(A)所示的示例中，薄壁部51通過以固定厚度ta使金屬板部50的端部的下表面50a薄壁化而形成。在圖5中的(B)所示的示例中，薄壁部51通過以可變厚度使金屬板部50的端部的下表面50a薄壁化而形成。薄壁化的厚度從金屬板部50的端部的邊緣部朝向中心側(cè)，從第一厚度ta經(jīng)由與該第一厚度ta相比而較厚的第二厚度tb而變化為第一厚度ta。另外，代替此方式，也可以從第一厚度ta經(jīng)由厚于該第一厚度ta的第二厚度tb而變化為第三厚度(O以上且與金屬板部50的厚度相比而較薄的厚度)。在圖5中的(C)所示的示例中，薄壁部51通過以可變厚度使金屬板部50的端部的下表面50a薄壁化而形成。薄壁化的厚度從金屬板部50的端部的邊緣部朝向中心側(cè)，從第一厚度1逐漸變化為厚度O。另外，代替此方式，薄壁化的厚度可以從金屬板部50的端部的邊緣部朝向中心側(cè)，從第一厚度ta逐漸變化為第四厚度(與O相比較大且與第一厚度1相比較薄的厚度)。在圖5中的(D)所示的示例中，薄壁部51以可變厚度使金屬板部50的端部的下表面50a薄壁化而形成。薄壁化的厚度從金屬板部50的端部的邊緣部朝向中心側(cè)，從第一厚度ta逐漸變化為與該第一厚度&相比而較厚的第二厚度tb。在圖5所示的任一示例中，樹脂模壓部60的延長(zhǎng)側(cè)部62均通過在薄壁部51處彎入至金屬板部50的下表面50a側(cè)為止(從下方側(cè)覆蓋薄壁部51 )，從而能夠以從上下包圍金屬板部50的端部的方式而緊貼在金屬板部50的端部上，進(jìn)而能夠提高樹脂模壓部60與金屬板部50之間的緊貼性。另外，圖5所示的各個(gè)示例終歸只是代表性的多個(gè)示例而已。此夕卜，還可以任意地組合圖5所示的各個(gè)示例。關(guān)于薄壁部51的形狀，只需為能夠使樹脂模壓部60的延長(zhǎng)側(cè)部62在與金屬板部50的中心側(cè)的下表面50a實(shí)質(zhì)上構(gòu)成同一平面的范圍內(nèi)，從金屬板部50的側(cè)面50b彎入至金屬板部50的下表面50a側(cè)為止的形狀即可。圖6為，表示半導(dǎo)體模塊I的安裝狀態(tài)的一個(gè)示例的剖視圖。在圖6中，通過沿著圖1中的A-A線而截?cái)嗟慕孛?相當(dāng)于圖3 (A)的截面)來表示半導(dǎo)體模塊I的安裝狀態(tài)。如圖6所示，半導(dǎo)體模塊I被結(jié)合在流道形成部件(水道、殼體等)100上，所述流道形成部件100形成了使冷卻介質(zhì)(在本示例中為水)流通的冷卻介質(zhì)流道102。更具體而言，半導(dǎo)體模塊I以冷卻板部57的下表面?zhèn)取⒓瓷崞?7a側(cè)朝向冷卻介質(zhì)流道102的方向，通過螺栓110而被結(jié)合在流道形成部件100上。為了實(shí)現(xiàn)該目的，在流道形成部件100上，以與螺栓110的結(jié)合位置(即，金屬板部50和冷卻板部57的結(jié)合部52、58的結(jié)合孔53、59的位置)相對(duì)應(yīng)的方式形成螺紋孔106。螺栓110穿過金屬板部50的結(jié)合部52的結(jié)合孔
53和冷卻板部57的結(jié)合部58的結(jié)合孔59，而被擰進(jìn)流道形成部件100的螺紋孔106內(nèi)。另外，如圖6所示，冷卻介質(zhì)流道102通過冷卻板部57的下表面和流道形成部件100協(xié)調(diào)工作而形成。此外，在冷卻板部57的下表面與流道形成部件100之間，設(shè)置有用于對(duì)冷卻板部57的下表面與流道形成部件100之間進(jìn)行密封的密封材料120。即，為了防止冷卻介質(zhì)從流道形成部件100的冷卻介質(zhì)流道102內(nèi)的泄漏，從而使密封材料120被設(shè)置在流道形成部件100的密封部108與冷卻板部57的下表面的密封部57b之間。冷卻板部57的密封部57b可以跨及冷卻板部57的外周部的全周而設(shè)置(但是，在冷卻介質(zhì)的入口與出口處，可以根據(jù)需要，設(shè)置其他的密封部)。同樣，流道形成部件100的密封部108以與冷卻板部57的密封部57b相對(duì)應(yīng)的方式而設(shè)置。密封部57b和密封部108被優(yōu)選為，被設(shè)定于與金屬塊30的側(cè)部相比靠側(cè)方側(cè)、且與樹脂模壓部60的側(cè)部相比靠中心側(cè)的位置處。由此，能夠有效地確保密封區(qū)域，并且能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體模塊I在Y方向上的小型化，還能夠防止樹脂模壓部60被暴露在如水這樣的冷卻介質(zhì)中的情況。此外，由于密封部57b被設(shè)定于與螺栓110的結(jié)合位置(結(jié)合部58)相比靠冷卻板部57的中心側(cè)的位置處，因此能夠使螺栓110的結(jié)合位置(結(jié)合部58)從密封區(qū)域(密封部57b)遠(yuǎn)離。在圖示的示例中，密封部108通過從支承冷卻板部57的結(jié)合部58的支承面109向下方設(shè)定高低差而形成。在通過該高低差而形成的冷卻板部57的密封部57b與密封部108之間的間隙內(nèi)，以被彈性地壓潰的狀態(tài)而設(shè)置有密封材料120。雖然密封材料120為例如截面呈大致圓形的橡膠墊片，但是只要為在密封部57b與密封部108之間實(shí)現(xiàn)密封的材料，則可以以任意的材料、截面而形成。密封材料120具有與密封部57b和密封部108相對(duì)應(yīng)的形狀和外形，在跨及冷卻板部57的外周部的全周而設(shè)置有密封部57b和密封部108的情況下，密封材料120也可以具有與冷卻板部57的外周部相對(duì)應(yīng)的環(huán)狀的外形。另外，關(guān)于密封部57b與密封部108之間的關(guān)系(間隙等)，只要為與密封材料120協(xié)調(diào)工作而在密封部57b與密封部108之間實(shí)現(xiàn)了必要的密封的關(guān)系，則可以是任意的關(guān)系。圖7為，表示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例(實(shí)施例2)的半導(dǎo)體模塊2的主要截面的圖。圖7與沿著圖1中的A-A線而截?cái)嗟慕孛?相當(dāng)于圖3 (A)的截面)相對(duì)應(yīng)。另外，在圖7中，為了便于說明，圖示了未安裝冷卻板部57的狀態(tài)。本實(shí)施例的半導(dǎo)體模塊2的特征在于金屬板部501的結(jié)構(gòu)，關(guān)于其他的結(jié)構(gòu)，可以與上述的實(shí)施例1的半導(dǎo)體模塊I相同。在下文中，主要對(duì)金屬板部501的特征性的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。金屬板部501在一個(gè)方向(在本示例中，為圖1的Y方向)上的兩端部處包含結(jié)合部521。結(jié)合部521的結(jié)構(gòu)除了在下文中說明的板厚的特征以外，可以與上述的實(shí)施例1的金屬板部50的結(jié)合部52相同。此外，各端部的結(jié)合部521優(yōu)選為，除了在下文中說明的板厚的特征以外，被設(shè)定為關(guān)于金屬板部501的X方向而對(duì)稱。如圖7所示，金屬板部501的結(jié)合部521以與金屬板部501的中央部(與端部相比靠中心側(cè)的部位，且在圖示的示例中為結(jié)合部521以外的部分)的板厚相比較薄的板厚而形成。金屬板部501的結(jié)合部521優(yōu)選為，以金屬板部501的中央部的板厚的一半的板厚而形成。此外，Y方向上的一側(cè)(在本示例中為左側(cè))的端部中的、金屬板部501的結(jié)合部521被形成為，與金屬板部501的上表面50c成為同一平面,另一方面,Y方向上的另一側(cè)(在本示例中為右側(cè))的端部中的、金屬板部501的結(jié)合部521被形成為，與金屬板部501的下表面50a成為同一平面。換言之，在Y方向上的一側(cè)(在本例中為左側(cè))的端部中的、金屬板部501的結(jié)合部521中，金屬板部501的下表面50a側(cè)被薄壁化，另一方面，在Y方向上的另一偵儀在本示例中為右側(cè))的端部中的、金屬板部501的結(jié)合部521中，金屬板部501的上表面50c側(cè)被薄壁化。此時(shí)，被薄壁化的厚度可以為金屬板部501的中央部的板厚的一半。圖8為，表示兩個(gè)半導(dǎo)體模塊2的安裝狀態(tài)的一個(gè)示例的剖視圖。在圖8中，通過沿著圖1中的A-A線而截?cái)嗟慕孛?相當(dāng)于圖3 (A)的截面)而圖示了半導(dǎo)體模塊I的安裝狀態(tài)。如圖8所示，半導(dǎo)體模塊2優(yōu)選為，在Y方向上并排安裝兩個(gè)以上。此時(shí)，如圖8所示，關(guān)于在Y方向上相互鄰接的半導(dǎo)體模塊2的彼此，使各自的對(duì)方側(cè)端部的金屬板部501的結(jié)合部521相互上下重疊，且通過螺栓110而被擰合在一起。各半導(dǎo)體模塊2通過重疊鄰接側(cè)的金屬板部501的結(jié)合部521，而由貫穿雙方的螺栓110而被結(jié)合在流道形成部件(水道、殼體等)100上。另外，此時(shí)，與如圖6所示的安裝方式一樣，各冷卻板部57和相對(duì)應(yīng)的各金屬板部501 —起被結(jié)合在流道形成部件100上。另外，冷卻板部57可以由對(duì)于多個(gè)金屬板部501而言共通的大型板材而形成。在圖8所示的示例中，關(guān)于各冷卻板部57，也具有與金屬板部501的結(jié)合部521相同的板厚特征的結(jié)合部58，并且在Y方向上相互鄰接的各冷卻板部57的結(jié)合部58相互被上下重疊并通過螺栓110而被擰合在一起。根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體模塊2，除了通過上述的實(shí)施例1的半導(dǎo)體模塊I所能夠獲得的效果之外，還能夠額外獲得如下的效果。即，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體模塊2，在Y方向上并排安裝兩個(gè)以上的半導(dǎo)體模塊2時(shí)，能夠通過重疊各結(jié)合部521而進(jìn)行安裝。由此，在于Y方向上并排安裝兩個(gè)以上的半導(dǎo)體模塊2時(shí)，能夠通過利用在Y方向上距離較短的空間而有效地進(jìn)行安裝。即，能夠?qū)崿F(xiàn)Y方向上的空間節(jié)省化(作為模塊整體的小型化)。此夕卜，通過將各結(jié)合部521重疊并擰合在一起，從而能夠減少所需的螺栓110的個(gè)數(shù)。另外，在如下的情況下，安裝狀態(tài)下的各半導(dǎo)體模塊2的高度也不會(huì)不同，所述情況為，相互上下重疊的各半導(dǎo)體模塊2的金屬板部501的結(jié)合部521如上所述，其一側(cè)與金屬板部501的上表面50c成為同一平面，另一側(cè)與金屬板部501的下表面50a成為同一平面，并且，以金屬板部501的中央部的板厚的一半的板厚而形成的情況。另外，雖然半導(dǎo)體模塊2優(yōu)選為，如上所述在Y方向上并排安裝兩個(gè)以上的半導(dǎo)體模塊2，但是，也可以如圖6所示的半導(dǎo)體模塊I的安裝狀態(tài)那樣，以單體形式被結(jié)合在流道形成部件(水道、殼體等)100上。圖9為,表不本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例(實(shí)施例3)的半導(dǎo)體模塊3的下表面?zhèn)鹊母┮晥D。另外，在圖9中，為了便于說明，圖示了未安裝冷卻板部57的狀態(tài)。本實(shí)施例的半導(dǎo)體模塊3的特征在于金屬板部502的結(jié)構(gòu)，對(duì)于其他的結(jié)構(gòu)，可以與上述的實(shí)施例1的半導(dǎo)體模塊I相同。在下文中，主要對(duì)金屬板部502的特征性結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。金屬板部502在一個(gè)方向(在本示例中為圖1中的Y方向)的兩端部處包含結(jié)合部522。如圖9所示，結(jié)合部522被形成在，金屬板部502的端部中的、與其他區(qū)域相比向Y方向突出的區(qū)域內(nèi)。在本實(shí)施例中，金屬板部502的Y方向上的一側(cè)(在本示例中為左側(cè))的端部中的結(jié)合部522形成有兩處，兩處的結(jié)合部522被形成在X方向上的兩側(cè)的區(qū)域、且與兩者之間的區(qū)域相比向Y方向突出的區(qū)域內(nèi)。即，金屬板部502的Y方向上的一側(cè)(在本示例中為左側(cè))的端部的形狀呈從中心側(cè)向Y方向觀察時(shí)兩側(cè)突出的凹型，且在X方向的兩側(cè)處分別設(shè)定有結(jié)合部522。此外，金屬板部502的Y方向上的另一側(cè)(在本示例中為右側(cè))的端部中的結(jié)合部522僅形成有一處，并被形成在X方向上的中央的區(qū)域、且X方向上的與其兩側(cè)的區(qū)域相比向Y方向突出的區(qū)域內(nèi)。即，金屬板部502的Y方向上的另一側(cè)(在本示例中為右側(cè))的端部的形狀呈從中心側(cè)向Y方向觀察時(shí)中央突出的凸型，且在X方向上的中央?yún)^(qū)域內(nèi)設(shè)定有唯一的結(jié)合部522。樹脂模壓部60的Y方向上的側(cè)部在Y方向上位于，與結(jié)合部522的最側(cè)方的位置相比靠中心側(cè)的位置處。在圖示的示例中，樹脂模壓部60的Y方向上的側(cè)部中，除了延長(zhǎng)側(cè)部62之外,在Y方向上不從金屬板部502的側(cè)面50b向側(cè)方延伸。另外，在圖不的不例中，延長(zhǎng)側(cè)部62在凸型側(cè)的端部(圖9中的右側(cè)的端部)上，被設(shè)定在X方向上的結(jié)合部522的兩側(cè)。另外，半導(dǎo)體模塊3的冷卻板部57具有與金屬板部502的結(jié)合部522相對(duì)應(yīng)的結(jié)合部58 (未圖不)。冷卻板部57可以具有與金屬板部502相同的外形。
圖10為，從半導(dǎo)體模塊3的下表面?zhèn)缺硎緝蓚€(gè)半導(dǎo)體模塊3的安裝狀態(tài)的一個(gè)示例的俯視圖。另外，在圖10中，為了便于說明，圖示了未安裝冷卻板部57的狀態(tài)。如圖10所示，半導(dǎo)體模塊3優(yōu)選為，在Y方向上被并排安裝有兩個(gè)以上。此時(shí)，如在圖10的虛線框T部?jī)?nèi)所示，關(guān)于在Y方向上相互鄰接的半導(dǎo)體模塊3的彼此，以金屬板部502的凸型的端部中的中央?yún)^(qū)域的結(jié)合部522，進(jìn)入到金屬板部502的凹型的端部中的、X方向上的中央?yún)^(qū)域(凹區(qū)域)內(nèi)的方式進(jìn)行安裝。即，關(guān)于在Y方向上相互鄰接的半導(dǎo)體模塊3的彼此，以使各自的兩處的結(jié)合部522和一處的結(jié)合部522在Y方向上對(duì)置，并且使兩處的結(jié)合部522和一處的結(jié)合部522在X方向上相互不同的方式(即，使兩處的結(jié)合部522和一處的結(jié)合部522在Y方向上搭接的方式)而被安裝。另外，此時(shí)，如圖6所示的安裝方式那樣，各冷卻板部57 (在圖9、圖10中未圖不)和相對(duì)應(yīng)的各金屬板部502 —起被結(jié)合在流道形成部件上。另外，冷卻板部57可以由對(duì)于多個(gè)金屬板部502而言共通的大型的板材而形成。根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體模塊3，除了由上述的實(shí)施例1的半導(dǎo)體模塊I所獲得的效果之外，還能夠額外獲得如下所述的效果。即，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體模塊3，在于Y方向上并排安裝兩個(gè)以上的該半導(dǎo)體模塊3的情況下，能夠通過使各半導(dǎo)體模塊3的結(jié)合部522在Y方向上相互搭接而進(jìn)行安裝。由此，在Y方向上并排安裝兩個(gè)以上的半導(dǎo)體模塊3時(shí)，能夠利用在Y方向上距離較短的空間而有效地進(jìn)行安裝。即，能夠?qū)崿F(xiàn)Y方向上的空間節(jié)省化(作為模壓整體的小型化)。另外，在本實(shí)施例3中，金屬板部502中的一側(cè)的端部的結(jié)合部522和另一側(cè)的端部的結(jié)合部522之間的關(guān)系只要為在X方向上互相搭接的關(guān)系，即可獲得上述的效果，而并不限定于上述的示例。此外，對(duì)于金屬板部502的一個(gè)端部中的結(jié)合部522的數(shù)量，可以為對(duì)應(yīng)于需要的任意的數(shù)量，且在金屬板部502的兩端部處既可以為相同的數(shù)量，也可以為不同的數(shù)量。另外，雖然半導(dǎo)體模塊3優(yōu)選為，如上所述在Y方向上并排安裝兩個(gè)以上的該半導(dǎo)體模塊3，但是也可以如圖6所示的半導(dǎo)體模塊I的安裝狀態(tài)那樣，以單體形式被結(jié)合在流道形成部件100上。圖11為，表示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例(實(shí)施例4)的半導(dǎo)體模塊4的主要截面的圖。圖11與沿著圖1中的C-C線截?cái)嗟慕孛?相當(dāng)于圖3 (C)的截面)相對(duì)應(yīng)。圖12為，從半導(dǎo)體模塊4的下方觀察時(shí)的半導(dǎo)體模塊4的投影圖，并且表示散熱片573a的形成區(qū)域。本實(shí)施例的半導(dǎo)體模塊4的特征在于冷卻板部573的結(jié)構(gòu)，關(guān)于其他的結(jié)構(gòu)，可以與上述的實(shí)施例I的半導(dǎo)體模塊I相同。例如，冷卻板部573的結(jié)合部(未圖示)可以與上述的實(shí)施例1的冷卻板部57的結(jié)合部58相同。在下文中，主要對(duì)冷卻板部573的特征性結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。冷卻板部573除了散熱片573a的形成區(qū)域不同之外，可以與上述的實(shí)施例1的冷卻板部57的結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)相同。如圖11及圖12所示，散熱片573a被形成在與金屬塊30的側(cè)部相比靠中心側(cè)的位置處。即，散熱片573a被形成為，使金屬塊30的側(cè)部在投影圖中延伸至與散熱片573a的形成區(qū)域相比靠側(cè)方的位置處。根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體模塊4，除了由上述的實(shí)施例1的半導(dǎo)體模塊I所獲得的效果之外，還能夠額外獲得如下的效果。即，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體模塊4，通過使金屬塊30的側(cè)部在投影圖中延伸至與散熱片573a的形成區(qū)域相比靠側(cè)方的位置處，從而使對(duì)半導(dǎo)體模塊4進(jìn)行檢查變得容易(例如，超聲波探傷檢查等)。即，雖然在通過例如超聲波探傷裝置而對(duì)半導(dǎo)體模塊4的內(nèi)部(樹脂模壓部60內(nèi)部的各構(gòu)成要素之間的接合狀態(tài)等)進(jìn)行檢查時(shí)，需要使超聲波從半導(dǎo)體模塊4的下表面?zhèn)热肷?，但是如果在半?dǎo)體模塊4的下表面?zhèn)却嬖谏崞?73a，則超聲波將被散熱片573a反射，從而無法獲得高精度的檢查結(jié)果。相對(duì)于此，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體模塊4，能夠通過利用未形成散熱片573a的區(qū)域P1、P2、P3(參照?qǐng)D11)，而在不需要拆下冷卻板部573的條件下，高精度地對(duì)半導(dǎo)體模塊4進(jìn)行超聲波探傷檢查。因此，另外，具體的檢查對(duì)象例如可以包含金屬塊30與絕緣薄膜40之間有無剝離、絕緣薄膜40與金屬板部50之間有無剝離等。圖13為，表示能夠共通地應(yīng)用于上述的各實(shí)施例中的兩個(gè)半導(dǎo)體模塊的安裝狀態(tài)的一個(gè)示例的剖視圖。在圖13中，作為一個(gè)示例，圖示了使用了兩個(gè)半導(dǎo)體模塊2的示例。在圖13中，通過沿著圖1中的A-A線截?cái)嗟慕孛?相當(dāng)于圖3 (A)的截面)而圖示了半導(dǎo)體模塊I的安裝狀態(tài)。如圖13所示，兩個(gè)半導(dǎo)體模塊2可以以使散熱片57a側(cè)在上下方向上互相對(duì)置的關(guān)系進(jìn)行設(shè)置。此時(shí)，如圖13所示，上下的半導(dǎo)體模塊2通過共用的螺栓110及螺母111而被結(jié)合在流道形成部件(水道、殼體等)100上。即，對(duì)于上下的半導(dǎo)體模塊2的、互相對(duì)置的各金屬板部501的各結(jié)合部521，使用共用的螺栓110及螺母111而將上下的半導(dǎo)體模塊2結(jié)合在流道形成部件100上。另外，此時(shí)，與圖6所示的安裝方式相同，各冷卻板部57和相對(duì)應(yīng)的各金屬板部501 —起被結(jié)合在流道形成部件100上。由此，能夠減少結(jié)合所需的螺栓110等的數(shù)量。另外，如圖13所示，在以散熱片57a側(cè)于上下方向上相互對(duì)置的關(guān)系而設(shè)置兩個(gè)半導(dǎo)體模塊2時(shí)，冷卻介質(zhì)流道102在上下方向上通過上下的半導(dǎo)體模塊2的冷卻板部57 (散熱片57a側(cè)的面)而形成。接下來，參照?qǐng)D14以后的附圖，對(duì)易于進(jìn)行由超聲波探傷裝置實(shí)施的超聲波探傷檢查的特征性結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。在此，雖然為了便于說明，而對(duì)上述的實(shí)施例1的半導(dǎo)體模塊I進(jìn)行說明，但是也同樣可以應(yīng)用于其他的實(shí)施例2、3、4。圖14為，不意性地表不金屬板部50的板厚與超聲波探傷檢查的檢查容易性(精度)之間的關(guān)系的原理圖。在此，如上所述，在拆下了冷卻板部57的狀態(tài)下，例如，將金屬板部50側(cè)沉入水中，并使超聲波從水中的超聲波探傷裝置的探頭(SAT探頭)向金屬板部50的下表面入射，并且對(duì)其反射波進(jìn)行解析，從而實(shí)施檢查。此外，在本示例中，檢查對(duì)象為，半導(dǎo)體元件10與焊料層82之間有無剝離、焊料層82內(nèi)部有無空隙、以及焊料層82與金屬塊30之間有無剝離中的至少某一種。為了該目的，如在圖中作為測(cè)定對(duì)象超聲波而用實(shí)線所表示的那樣，測(cè)定對(duì)象超聲波為:(I)未經(jīng)反射而到達(dá)焊料層82與金屬塊30之間的邊界處，并在焊料層82與金屬塊30之間的邊界處反射而直接返回的反射波(以下，稱為第一測(cè)定對(duì)象反射波)、和(2)未經(jīng)反射而到達(dá)半導(dǎo)體元件10與焊料層82之間的邊界處，并在半導(dǎo)體元件10與焊料層82之間的邊界處反射而直接返回的反射波(以下，稱為第二測(cè)定對(duì)象反射波)。根據(jù)該情況，超聲波探傷裝置的選通范圍(有關(guān)超聲波到達(dá)時(shí)間的監(jiān)視范圍)根據(jù)第一測(cè)定對(duì)象反射波的到達(dá)時(shí)間和第二測(cè)定對(duì)象反射波的到達(dá)時(shí)間而被設(shè)定。選通范圍也可以為，從第一測(cè)定對(duì)象反射波的到達(dá)時(shí)間至第二測(cè)定對(duì)象反射波的到達(dá)時(shí)間+α的范圍。雖然典型而言α為一個(gè)波長(zhǎng)量(例如，在水中的一個(gè)波長(zhǎng))的時(shí)間，但是也可以為與一個(gè)波長(zhǎng)量的時(shí)間相比而較長(zhǎng)的時(shí)間。在圖14的(A)所示的示例和(B)所示的示例中，金屬板部50的板厚tl有所不同。在圖14 (A)所示的示例中，在選通范圍內(nèi)混入較多的內(nèi)部回波成分(噪聲)，從而測(cè)定對(duì)象反射波會(huì)被隱藏在內(nèi)部回波成分中。如圖所示，內(nèi)部回波成分包括如下的反射成分，即，在金屬板部50內(nèi)或絕緣薄膜40內(nèi)重復(fù)反射(即，金屬塊30與絕緣薄膜40之間的邊界、絕緣薄膜40與金屬板部50之間的邊界、金屬板部50與外部(例如水)之間的邊界)而到達(dá)的反射成分。另一方面，在圖14 (B)所示的示例中，內(nèi)部回波成分(噪聲)實(shí)質(zhì)上未混入到選通范圍內(nèi)，從而能夠從內(nèi)部回波成分中分離測(cè)定對(duì)象反射波，并高精度地進(jìn)行提取。因此，金屬板部50的板厚h被設(shè)定為，使如下的內(nèi)部回波成分等實(shí)質(zhì)上未重疊在選通范圍內(nèi)的厚度，所述內(nèi)部回波成分為，在金屬塊30與絕緣薄膜40之間的邊界處反射而到達(dá)的內(nèi)部回波成分、與在絕緣薄膜40與金屬板部50之間的邊界處反射而到達(dá)的內(nèi)部回波成分等。由此，能夠通過從內(nèi)部回波成分中分離測(cè)定對(duì)象反射波而高精度地進(jìn)行提取，從而提聞檢查精度。在此，參照?qǐng)D15等，對(duì)所涉及的適當(dāng)?shù)慕饘侔宀?0的板厚&的范圍的導(dǎo)出方法的一個(gè)示例進(jìn)行說明。在此，作為內(nèi)部回波成分，如圖15所示，設(shè)想為在金屬板部50內(nèi)m次往返的反射波、和在絕緣薄膜40內(nèi)η次往返的反射波。在以下的數(shù)學(xué)式中用到的下標(biāo)的定義如圖16所示。例如，下標(biāo)i=3表示金屬塊30的層。[1.測(cè)定對(duì)象反射波的到達(dá)時(shí)間]第一測(cè)定對(duì)象反射波(在焊料層82與金屬塊30之間的邊界處反射而直接返回的反射波)的到達(dá)時(shí)間如下所示。[數(shù)學(xué)式I]
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體模塊，其特征在于，具備: 半導(dǎo)體元件； 金屬板部，其具有所述半導(dǎo)體元件側(cè)的第一面，并在端部處具有結(jié)合部； 模壓部，其通過在所述半導(dǎo)體元件及所述金屬板部上模壓樹脂而形成； 冷卻板部，其由所述金屬板部之外的其它部件構(gòu)成，并被設(shè)置在所述金屬板部中的所述半導(dǎo)體元件側(cè)的第一面的相反側(cè)，且在所述金屬板部側(cè)的相反側(cè)具有散熱片， 所述金屬板部的結(jié)合部從所述模壓部中露出，并且所述冷卻板部在與所述金屬板部的結(jié)合部相對(duì)應(yīng)的位置處具有結(jié)合部。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體模塊，其中， 在所述半導(dǎo)體元件與所述金屬板部的所述半導(dǎo)體元件側(cè)的第一面之間，還包括散熱裝置部，并且在所述散熱裝置部與所述金屬板部的所述半導(dǎo)體元件側(cè)的第一面之間，還包括絕緣材料， 所述散熱裝置部和所述絕緣材料被配置在所述模壓部?jī)?nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體模塊，其中， 所述金屬板部的厚度被設(shè)定為如下的 厚度，即，在通過超聲波探傷裝置而從該半導(dǎo)體模塊的所述金屬板部側(cè)入射了超聲波時(shí)，在用于檢測(cè)測(cè)定對(duì)象反射波的選通范圍內(nèi)，實(shí)質(zhì)上檢測(cè)不到在所述金屬板部與所述絕緣材料之間的界面處反射的內(nèi)部回波成分、和在所述絕緣材料與所述散熱裝置部之間的界面處反射的內(nèi)部回波成分的厚度。
4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體模塊，其中， 所述半導(dǎo)體元件經(jīng)由焊料層而被設(shè)置在所述散熱裝置部上， 所述選通范圍根據(jù)第一測(cè)定對(duì)象反射波的到達(dá)時(shí)間和第二測(cè)定對(duì)象反射波的到達(dá)時(shí)間而設(shè)定，其中， 所述第一測(cè)定對(duì)象反射波為，從所述金屬板部中的所述冷卻板部側(cè)的第二面入射，并在所述焊料層與所述散熱裝置部之間的界面處反射而直接返回的反射波， 所述第二測(cè)定對(duì)象反射波為，從所述金屬板部中的所述冷卻板部側(cè)的第二面入射，并在所述半導(dǎo)體元件與所述焊料層之間的界面處反射而直接返回的反射波。
5.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體模塊，其中， 所述絕緣材料具有與所述散熱裝置部的端部相比向側(cè)方延伸的端部， 所述冷卻板部的散熱片被形成在與所述散熱裝置部的端部相比靠中心側(cè)的位置上。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體模塊，其中， 在所述金屬板部與所述冷卻板部之間涂布有潤(rùn)滑油。
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體模塊，其中， 所述模壓部在所述金屬板部中的不存在所述結(jié)合部的區(qū)域內(nèi)具有延長(zhǎng)側(cè)部，所述延長(zhǎng)側(cè)部延伸至與所述金屬板部中的冷卻板部側(cè)的第二面相同的平面為止，并緊貼在所述金屬板部的側(cè)面上。
8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體模塊，其中， 還包括被連接在所述半導(dǎo)體元件上的布線部件， 所述布線部件以端子露出于外部的方式被配置在所述模壓部?jī)?nèi)， 所述模壓部在露出所述布線部件的端子的側(cè)部區(qū)域內(nèi)具有肋部，所述肋部與鄰接于該側(cè)部區(qū)域的側(cè)部區(qū)域相比向側(cè)方突出。
9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體模塊，其中， 所述金屬板部的結(jié)合部在第一方向上被分別設(shè)置在兩側(cè)的端部上， 所述金屬板部的結(jié)合部被形成在，所述金屬板部的端部中的、與其他區(qū)域相比向所述第一方向側(cè)突出的區(qū)域內(nèi)， 所述模壓部在所述第一方向上被形成在，與所述金屬板部的結(jié)合部相比靠中心側(cè)的位置上， 所述金屬板部中的一側(cè)端部的結(jié)合部被形成在，相對(duì)于另一側(cè)端部的結(jié)合部而在與所述第一方向垂直的第二方向上偏移了的位置上。
10.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體模塊，其中， 所述金屬板部的結(jié)合部在第一方向上被分別設(shè)置在兩側(cè)的端部上， 所述金屬板部的結(jié)合部被形成為，與所述金屬板部的中央部的板厚相比而較薄，所述第一方向上的所述金屬板部的一側(cè)端部的結(jié)合部與所述金屬板部的半導(dǎo)體元件側(cè)的第一面成為同一平面，所述第一方向上的所述金屬板部的另一側(cè)端部的結(jié)合部與所述金屬板部的冷卻板部側(cè)的第二面成為同一平面。
11.一種混合動(dòng)力系統(tǒng)， 其包括權(quán)利要求1至10中的任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體模塊。
全文摘要
一種半導(dǎo)體模塊(1、2、3、4)，其具備半導(dǎo)體元件(10)；金屬板部(50、501、502)，其具有半導(dǎo)體元件側(cè)的第一面(50c)，并在端部處具有結(jié)合部(52、521、522)；模壓部(60)，其通過在半導(dǎo)體元件及金屬板部上模壓樹脂而形成；冷卻板部(57、573)，其由金屬板部之外的其它部件構(gòu)成，并被設(shè)置在金屬板部中的半導(dǎo)體元件側(cè)(50c)的相反側(cè)，且在金屬板部側(cè)的相反側(cè)具有散熱片(57a、573a)，金屬板部(50、501、502)的結(jié)合部(52、521、522)從模壓部中露出，并且冷卻板部(57、573)在與金屬板部的結(jié)合部相對(duì)應(yīng)的位置處具有結(jié)合部(58)。
文檔編號(hào)H01L23/36GK103081097SQ20108006889
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月2日
發(fā)明者門口卓矢, 鈴木祥和, 加地雅哉, 中島清文, 三好達(dá)也, 川島崇功, 奧村知巳 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社