本實用新型涉及一種半導(dǎo)體裝置，其在散熱板上安裝有半導(dǎo)體元件，且具有外殼形狀型、樹脂密封型等類型的外裝部。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的用于安裝半導(dǎo)體元件(半導(dǎo)體芯片)的散熱板一般使用價格低且重量輕的鋁材作為其構(gòu)成材料。即，通過使用散熱板，來實現(xiàn)對半導(dǎo)體元件所產(chǎn)生的熱量(損耗能量)進行冷卻的單向熱擴散效果。

但是，已知在使用鋁材構(gòu)成散熱板的情況下，鋁材與為了和散熱板接合而在冷卻板上實裝的焊錫、用于搭載半導(dǎo)體芯片的絕緣基板之間的線膨脹系數(shù)的差值大且剛性低，因此，其會因制造時、實際使用環(huán)境下的熱量而發(fā)生變形。

散熱板的變形會引起熱阻抗的增大、所搭載的元件的破損、可靠性的降低等，而成為設(shè)計的阻礙之一。

尤其是，車載用功率模塊在熱帶區(qū)域、寒冷區(qū)域等各種溫度環(huán)境下使用，還被置于自身驅(qū)動時的發(fā)熱等非常嚴(yán)峻的溫度變化下。這種實際使用環(huán)境下的溫度變化導(dǎo)致的散熱板的變形成為問題。尤其是，在以價格低且重量輕的鋁材作為散熱板使用的情況下，有如下?lián)鷳n：會產(chǎn)生在以剛性低的銅等其他部件作為散熱板使用的情況 下的變形以上的變形。

因而，作為防止鋁材構(gòu)成的散熱板變形的對策，實施增加散熱板的鋁厚(第1對策)、向散熱板內(nèi)插入骨材等對策(第2對策)。

另外，作為防止鋁材構(gòu)成的散熱板變形的對策，列舉專利文獻1和專利文獻2所公開的技術(shù)。專利文獻1中提出了一種半導(dǎo)體模塊，其在基板上具有包圍半導(dǎo)體元件的局部突條部；專利文獻2中公開了一種半導(dǎo)體裝置，其在與半導(dǎo)體元件接合的散熱片上配設(shè)有壁狀部件。

背景技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本發(fā)明專利公開公報特開2012-195363號

專利文獻2：日本發(fā)明專利公開公報特開2007-258430號

實用新型要解決的問題

但是，上述第1對策會導(dǎo)致鋁材厚度的增加，第2對策會由于導(dǎo)熱率低的壁狀部件(主要是陶瓷)的插入而使熱阻抗惡化。另外，第1對策和第2對策會使散熱板用的材料的使用量增加，引起重量增加和成本上升等其他問題點。

另外，在專利文獻1和專利文獻2所公開的半導(dǎo)體裝置中，抑制通電時的半導(dǎo)體元件的發(fā)熱所導(dǎo)致的散熱板變形的效果也不充分，尤其是，在適用搭載著多個半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體模塊的情況下，由于使用時的發(fā)熱和周圍環(huán)境之間的溫度差會更大，因此，不是實質(zhì)上消除散熱板變形的對策。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于，提供一種能夠解決上述那樣的問題點且抑制由鋁材構(gòu)成的散熱板變形的半導(dǎo)體裝置。

用于解決問題的方案

本實用新型所涉及的半導(dǎo)體裝置具有：散熱板，其以鋁為構(gòu)成材料；和多個半導(dǎo)體元件，其設(shè)在所述散熱板的實裝面上，所述散熱板包括：主體部，其具有實裝面；和凸部，其可選擇性地設(shè)在所述主體部的實裝面上，所述半導(dǎo)體裝置還具有外裝部，其具有與所述凸部相適配形狀的凹部，在將該外裝部安裝到所述散熱板上時，所述凹部貼緊并覆蓋所述凸部。

實用新型效果

本實用新型中在半導(dǎo)體裝置的散熱板的形成有凸部的區(qū)域中，主體部的厚度加上凸部的厚度，能夠相應(yīng)地使主體部的厚度變厚，因此，能夠提高散熱板的剛性。而且，在將外裝部安裝到散熱板上時，外裝部的凹部貼緊并覆蓋散熱板的凸部，因此，能夠利用外裝部來有效地抑制伴隨著制造時和實際使用時的線膨脹而發(fā)生的散熱板的變形。

除此之外，在通過傳遞模塑成型處理獲得外裝部的情況下，在從樹脂成形時的溫度上升時至樹脂成形后的冷卻時的期間，也能夠抑制由于散熱板和樹脂之間的線膨脹差而導(dǎo)致的散熱板的翹曲。

通過下面的詳細說明和附圖，本實用新型的目的、特征、寬泛方面和優(yōu)點更加明確。

附圖說明

圖1是表示本實用新型實施方式1的半導(dǎo)體模塊的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖2是表示實施方式1的半導(dǎo)體模塊的結(jié)構(gòu)的說明圖，其中，圖2的(a)為俯視圖,圖2的(b)為圖2的(a)的A-A截面圖。

圖3是表示本實用新型實施方式2的半導(dǎo)體模塊的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖4是表示本實用新型實施方式3的半導(dǎo)體模塊的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖5是表示本實用新型實施方式4的半導(dǎo)體模塊的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖6是表示本實用新型實施方式5的半導(dǎo)體模塊的截面結(jié)構(gòu)的截面圖。

圖7是表示本實用新型實施方式6的半導(dǎo)體模塊的截面結(jié)構(gòu)的截面圖。

圖8是表示本實用新型實施方式7的半導(dǎo)體模塊的結(jié)構(gòu)的說明圖，其中，圖8的(a)表示俯視圖,圖8的(b)表示圖8的(a)的B-B截面圖。

圖9是表示本實用新型實施方式8的半導(dǎo)體模塊的截面結(jié)構(gòu)的截面圖。

圖10是表示本實用新型實施方式9的半導(dǎo)體模塊的結(jié)構(gòu)的說明圖，其中，圖10的(a)表示俯視圖,圖10的(b)表示圖10的(a)的C-C截面圖。

圖11是表示本實用新型實施方式10的半導(dǎo)體模塊的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖12是表示本實用新型實施方式11的半導(dǎo)體模塊的結(jié)構(gòu)的說明圖，其中，圖12的(a)表示俯視圖,圖12的(b)表示圖12的(a)的D-D截面圖。

圖13是表示現(xiàn)有半導(dǎo)體模塊的第1問題點的說明圖，其中，圖13的(a)表示散熱板和冷卻葉片之間的油脂被向外側(cè)擠出，圖13 的(b)表示在油脂內(nèi)產(chǎn)生空隙。

圖14是表示現(xiàn)有半導(dǎo)體模塊的第2問題點的說明圖。

圖15是表示現(xiàn)有半導(dǎo)體模塊的第3問題點的說明圖，其中，圖15的(a)表示散熱板通過密封材料設(shè)在直接水冷結(jié)構(gòu)的冷卻器上，在散熱板上設(shè)有殼體，圖15的(b)表示散熱板和冷卻器的密封材料之間產(chǎn)生間隙。

圖16是表示為實現(xiàn)消除圖13～圖15所示的第1～第3問題點的現(xiàn)有半導(dǎo)體模塊的說明圖，其中，圖 16的(a)表示將多個半導(dǎo)體元件通過絕緣基板安裝在散熱板的表面上，圖16的(b)表示將多個半導(dǎo)體元件通過絕緣基板安裝在散熱板的表面上，將骨材插入到散熱板內(nèi)。

具體實施方式

<技術(shù)前提>

下面舉例說明對半導(dǎo)體模塊(半導(dǎo)體裝置)的設(shè)計造成妨礙的主要因素，該半導(dǎo)體模塊在由鋁材構(gòu)成的散熱板上安裝有以Si(硅)為構(gòu)成材料的半導(dǎo)體元件11(半導(dǎo)體芯片)。

圖13是表示使用由鋁材構(gòu)成的散熱板的現(xiàn)有半導(dǎo)體模塊中第1問題點的說明圖。如同圖所示，現(xiàn)有的半導(dǎo)體模塊81構(gòu)成為：以鋁材為構(gòu)成材料的散熱板53通過油脂52接合在冷卻葉片51上，在散熱板53上設(shè)有殼體54。此外，散熱板53上的殼體54內(nèi)安裝有未圖示的半導(dǎo)體元件。

這種結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體模塊81將殼體54內(nèi)的半導(dǎo)體元件所產(chǎn)生的熱量通過油脂52傳遞給冷卻葉片51。半導(dǎo)體模塊81在通電時產(chǎn)生的熱量所導(dǎo)致的變形下，散熱板53、冷卻葉片51反復(fù)收縮與膨脹，其結(jié)果，引起冷卻葉片51和散熱板53間的油脂52的流出。

即，由于通電時半導(dǎo)體元件所產(chǎn)生的熱量使得散熱板53和冷卻葉片51等反復(fù)膨脹和收縮，因此會產(chǎn)生如下這樣的第1問題點：或如圖13的(a)所示那樣散熱板53和冷卻葉片51之間的油脂52被向外側(cè)擠出，或如圖13的(b)所示那樣在油脂52內(nèi)產(chǎn)生空隙56，而使得熱阻抗增大。

圖14是表示使用由鋁材構(gòu)成的散熱板的現(xiàn)有半導(dǎo)體模塊中第2問題點的說明圖。如同圖所示，現(xiàn)有的半導(dǎo)體模塊82呈如下結(jié)構(gòu)：絕緣基板63通過油脂62形成在作為基底板且以鋁材為構(gòu)成材料的散熱板61上，半導(dǎo)體芯片65(半導(dǎo)體元件)通過焊錫64接合在絕緣基板63上。

這種結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體模塊82在半導(dǎo)體芯片65通電時產(chǎn)生的熱量所導(dǎo)致的變形下，會產(chǎn)生如下這樣的第2問題點：或從半導(dǎo)體芯片65向焊錫64、絕緣基板63和焊錫62產(chǎn)生裂縫66而引起半導(dǎo)體芯片65內(nèi)的元件損壞，或由于焊錫62、64產(chǎn)生裂縫66而導(dǎo)致熱阻抗增大。

圖15是表示使用由鋁材構(gòu)成的散熱板的現(xiàn)有半導(dǎo)體模塊中第3問題點的說明圖。如圖15的(a)所示，現(xiàn)有的半導(dǎo)體模塊83構(gòu)成為：以鋁材為構(gòu)成材料的散熱板53通過密封材料33設(shè)在直接水冷結(jié)構(gòu)的冷卻器30上，在散熱板53上設(shè)有殼體54。此外，散熱板53上的殼體54內(nèi)安裝有未圖示的半導(dǎo)體元件。

另一方面，冷卻器30在其內(nèi)部具有用于收裝冷卻水35的冷卻水路36，冷卻水路36的上部由密封材料33密封。在冷卻水路36內(nèi)于密封材料33的下部選擇性地設(shè)有多個針翅(pin fin)34。

這種結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體模塊83在殼體54內(nèi)的半導(dǎo)體元件通電時產(chǎn)生的熱量所導(dǎo)致的變形下，會產(chǎn)生如下這樣的第3問題點：如圖15的(b)所示，散熱板53和冷卻器30的密封材料33之間產(chǎn)生間隙，其結(jié)果，冷卻水路36內(nèi)的冷卻水35從冷卻水路36泄漏。

圖16是表示實施了用于消除上述第1～第3問題點的對策的現(xiàn)有半導(dǎo)體模塊的說明圖。

如圖16的(a)所示，現(xiàn)有的半導(dǎo)體模塊84構(gòu)成為：將多個半導(dǎo)體元件11(半導(dǎo)體芯片)通過絕緣基板12安裝在散熱板53A的表面(安裝面)上。此時，使散熱板53A的鋁膜厚度D53比一般的散熱板厚。

如圖16的(b)所示，現(xiàn)有的半導(dǎo)體模塊85構(gòu)成為：將多個半導(dǎo)體元件11(半導(dǎo)體芯片)通過絕緣基板12安裝在散熱板53B的表面上。此時，將骨材58插入到散熱板53B內(nèi)，該骨材58與散熱板53B不同，主要以陶瓷為構(gòu)成材料。

如圖16所示，在搭載著多個半導(dǎo)體元件11的半導(dǎo)體模塊84、85中，多個半導(dǎo)體元件11使用時產(chǎn)生的熱量與周圍環(huán)境之間的溫度差變大?？紤]到這一點，在半導(dǎo)體模塊84中加厚散熱板53A的鋁膜厚度D53來提高散熱板53A的剛性，在半導(dǎo)體模塊85中通過在內(nèi)部具有骨材58來提高散熱板53B的剛性。

但是，如半導(dǎo)體模塊84那樣加厚鋁膜厚度D53會產(chǎn)生如下這樣的第4問題點：會使鋁材的使用量增加，其結(jié)果，會引起重量增加和成本上升。另外，在半導(dǎo)體模塊85中使用主要以陶瓷為構(gòu)成材料的骨材58，會產(chǎn)生如下這樣的第5問題點：骨材58的使用會相應(yīng)地使熱阻抗惡化，此外還會引起重量增加和成本上升。

下面所述的本實用新型的實施方式解決了如上述那樣在圖13～圖16所示的半導(dǎo)體模塊81～83中產(chǎn)生的第1～第3問題點，而且不會產(chǎn)生如半導(dǎo)體模塊84、85那樣的其他問題點(第4問題點、第5問題點)。

<實施方式1>

圖1是表示本實用新型實施方式1的半導(dǎo)體模塊1的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。圖2是表示實施方式1的半導(dǎo)體模塊1的結(jié)構(gòu)的說明圖,圖2的(a)為俯視圖,圖2的(b)為圖2的(a)的A-A截面圖。此外,圖1中示出XYZ直角坐標(biāo)系,圖2的(a)中示出XY直角坐標(biāo)系,圖2的(b)中示出XZ直角坐標(biāo)系。

如這些圖所示，多個半導(dǎo)體元件11(半導(dǎo)體芯片)分別通過絕緣基板12形成在散熱板14A的主體部141的表面(安裝面)上。此外，圖1、圖2中作為多個半導(dǎo)體元件11示出了2個半導(dǎo)體元件11。

散熱板14A具有：主體部141，其以表面為實裝面；一個凸部142(棒狀凸部)，其可選擇性地設(shè)在主體部141的表面上。主體部141的表面俯視時呈由X方向(另一個方向)和Y方向(一個方向)規(guī)定的矩形狀，凸部142具有如下棒狀凸部結(jié)構(gòu)：為了縱向截斷主體部141的表面上在X方向上的中央?yún)^(qū)域而沿Y方向延伸形成為棒狀。

2個半導(dǎo)體元件11分別通過絕緣基板12而以凸部142為基準(zhǔn)形成在主體部141的+X方向側(cè)和-X方向側(cè)的表面上。即，凸部142配置在由于熱干涉而應(yīng)力變大且變形顯著的2個半導(dǎo)體11、11之間。此外，凸部142的寬度(X方向的長度)、高度(Z方向的長度)、長度(Y方向的長度)任意。

作為外裝部的外殼15A設(shè)在散熱板14A上，以覆蓋包括半導(dǎo)體元件11、絕緣基板12的整個散熱板14A。外殼15A具有與主體部141的表面相適配的矩形狀上表面，且具有與上表面的各邊相對應(yīng)的4個側(cè)表面。另外，在主體部151上，具有與散熱板14A的凸部142相適配形狀的凹部152，在將外殼15A安裝到散熱板14A上時，凹部152能夠貼緊并覆蓋凸部142。即，凹部152具有如下這樣的槽狀凹部結(jié)構(gòu)：與棒狀凸部結(jié)構(gòu)的凸部142相對應(yīng)，在主體部151的下方(-Z方向)沿著Y方向延伸形成為槽狀。

作為這種結(jié)構(gòu)的外殼15A，例如可以為具有上述槽狀凹部結(jié)構(gòu)的凹部152的嵌入式殼體。另外，作為外殼15A，也可以為：在包括半導(dǎo)體元件11、絕緣基板12和凸部142的主體部141表面上通過傳遞模塑成型處理而設(shè)置密封樹脂。

當(dāng)將具有上述特征的外殼15A安裝到散熱板14A上時，如圖2的(b)所示，凹部152貼緊并覆蓋凸部142，且能夠?qū)雽?dǎo)體元件11、絕緣基板12收裝于外殼15A內(nèi)。

此外，半導(dǎo)體元件11是指例如IGBT、MOSFET和FwDi(Free Wheeling Diode)等芯片化的半導(dǎo)體元件。另外，絕緣基板12為AIN、SiN等陶瓷基板。另外，作為外殼15A，如上所述，可以為嵌入式殼體或密封樹脂。

下面參照圖1和圖2，對實施方式1的半導(dǎo)體模塊1的組裝方法進行說明。

首先，通過絕緣基板12將半導(dǎo)體元件11實裝到散熱板14A的表面(實裝面)上。

之后，將外殼15A安裝到散熱板14A的主體部141上，該外殼15A為嵌入式殼體，且埋置有內(nèi)部電極(未圖示)。通過外殼15A內(nèi)的內(nèi)部電極進行半導(dǎo)體元件11、11間的接線的一部分。在該時間點，半導(dǎo)體元件11、11間的完整接線還沒有完成。下面，將外殼15A與散熱板14A一體化后的結(jié)構(gòu)稱為“模塊主體”。

然后，利用電線等使從模塊主體的一部分露出用于半導(dǎo)體接線的電極間電連接，據(jù)此，外殼15A內(nèi)的半導(dǎo)體元件11、11間的接線完成。

實施方式1的半導(dǎo)體模塊1的散熱板14A具有凸部142，因此，在主體部141的形成凸部142的區(qū)域加上凸部142的厚度能夠相應(yīng)地使主體部141的膜厚局部變厚，因此，能夠增加散熱板14A的剛性。

此時，在將外殼15A安裝到散熱板14A上時，凹部152貼緊并覆蓋凸部142，因此，能夠利用外殼15A來有效地抑制伴隨著制造時和實際使用時的線膨脹而發(fā)生的散熱板14A的變形。即，能夠利用具有凹部152的外殼15A來按壓住作為散熱板14A的厚度增加部分的凸部142，因此，散熱板14A和外殼15A的接觸面積增加，使散熱板14A的膨脹和收縮時的應(yīng)力分散，據(jù)此能夠得到抑制散熱板14A的變形的效果。

除此之外，在利用傳遞模塑成型處理獲得密封樹脂式的外殼15A的情況下，發(fā)生從樹脂成型中的溫度上升時至樹脂成形后的冷卻時的期間，在該期間也能夠抑制由于散熱板14A和外殼15A用的樹脂之間的線膨脹差導(dǎo)致的散熱板14A的翹曲。

另外，在半導(dǎo)體模塊1中，通過使凸部142形成為棒狀，來實現(xiàn)提高散熱板14A的剛性，伴隨著與外殼15A的凹部152的接觸面積增加，能夠更好地抑制散熱板14A的變形。

如此，半導(dǎo)體模塊1具有抑制散熱板14A變形的效果，據(jù)此，能夠避免伴隨著散熱板14A的變形而發(fā)生的、熱阻抗的增大、半導(dǎo)體元件11的動作不良等可靠性降低的情況，因此，能夠提高半導(dǎo)體模塊1的成品率且能夠長期使用。

除此之外，在半導(dǎo)體元件11的實裝區(qū)域以外的主體部141的表面上設(shè)置凸部142，來使散熱板14A的厚度局部增加，因此，能夠在不會使半導(dǎo)體模塊1的熱阻抗惡化的情況下實現(xiàn)散熱板14A的剛性的提高。

另外，由于鋁材的使用控制在散熱板14A額外設(shè)置凸部142的最小必要限度，且不需要使用陶瓷等價格較高的骨材，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)縮減可能會引起成本高的原材料，而實現(xiàn)大幅度降低半導(dǎo)體模塊1的成本。

<實施方式2>

圖3是表示本實用新型實施方式2的半導(dǎo)體模塊2的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。此外，圖3中示出XYZ直角坐標(biāo)系。另外，為了便于說明，在圖3中透過到外殼15B內(nèi)來示出內(nèi)部的半導(dǎo)體元件11等。

如同圖所示，多個半導(dǎo)體元件11(半導(dǎo)體芯片)分別通過絕緣基板12形成在散熱板14B的主體部141的表面(安裝面)上。此外，圖3中作為多個半導(dǎo)體元件11示出了4個半導(dǎo)體元件11。

散熱板14B具有：主體部141，其以表面為實裝面；3個凸部 143(143a～143c)，其可選擇性地設(shè)在主體部141的實裝面上。主體部141的表面俯視時呈由X方向和Y方向規(guī)定的矩形狀，3個凸部143a～143c(多個棒狀凸部)具有如下棒狀凸部結(jié)構(gòu)：為了分別縱向截斷主體部141的表面上在X方向上的兩端部區(qū)域和中央?yún)^(qū)域而沿Y方向延伸形成為棒狀。

4個半導(dǎo)體元件11分別通過絕緣基板12而以在凸部143a、143b間設(shè)置2個、在凸部143b、143c之間設(shè)置2個的比例設(shè)在主體部141的表面上。即，凸部143a～143c隔著由于熱干涉而應(yīng)力變大且變形顯著的4個半導(dǎo)體11來配置。此外，各凸部143a～143c的寬度、高度、長度任意。

作為外裝部的外殼15B設(shè)在散熱板14B上，以覆蓋包括半導(dǎo)體元件11、絕緣基板12的整個散熱板14B。外殼15B具有與主體部141的表面相適配的矩形狀上表面，且具有與上表面的各邊相對應(yīng)的4個側(cè)表面。另外，與實施方式1的外殼15A同樣，在主體部151上具有與散熱板14B的3個凸部143a～143c相適配形狀的3個凹部，在將外殼15B安裝到散熱板14B上時，能夠由3個凹部貼緊并覆蓋凸部143a～143c。即，3個凹部具有在主體部151的下方沿著Y方向延伸形成為槽狀的3條槽狀凹部結(jié)構(gòu)。

作為這種結(jié)構(gòu)的外殼15B，例如可以為具有3個凹部的嵌入式殼體等。另外，作為外殼15B，也可以為：在包括半導(dǎo)體元件11、絕緣基板12和凸部143a～143c的主體部141表面上通過傳遞模塑成型處理設(shè)置密封樹脂。

因此，當(dāng)將外殼15B安裝(樹脂密封)到散熱板14B上時，與實施方式1的半導(dǎo)體模塊1同樣，3個凹部貼緊并覆蓋凸部143a～143c，且能夠?qū)雽?dǎo)體元件11、絕緣基板12收裝于外殼15B 內(nèi)。

另外，實施方式2的半導(dǎo)體模塊2的組裝方法與實施方式1的半導(dǎo)體模塊1同樣地進行。

實施方式2的半導(dǎo)體模塊2的散熱板14B具有3個凸部143a～143c，因此，在主體部141加上凸部143a～143c的厚度能夠相應(yīng)地使主體部141的膜厚在3處局部變厚，因此，能夠進一步增加散熱板14B的剛性。

即，實施方式2的半導(dǎo)體模塊2使用散熱板14B，該散熱板14B除具有主體部141的中央部的凸部143b外，在兩端部也具有凸部143a和凸部143c，據(jù)此通過增加凸部的條數(shù)來進一步提高散熱板14B的剛性。

此時，能夠利用具有3個凹部的外殼15B來按壓住作為散熱板14B的厚度增加部分的凸部143a～143c，因此，散熱板14B和外殼15B的接觸面積增加到實施方式1以上，外殼15B對散熱板14B的束縛面積和束縛位置增加，因此散熱板14B的膨脹和收縮時的應(yīng)力分散程度增大，獲得更好地抑制散熱板14B的變形的效果。

另外，通過使半導(dǎo)體模塊2中3個凸部143a～143c分別形成為棒狀，來實現(xiàn)提高散熱板14B的剛性，伴隨著與外殼15B的3個凹部的接觸面積增加，能夠更好地抑制散熱板14B的變形。

除此之外，在半導(dǎo)體元件11的實裝區(qū)域以外的主體部141的表面上設(shè)置凸部143a～143c，來使散熱板14B的厚度局部增加，因此，能夠在不會使半導(dǎo)體模塊2的熱阻抗惡化的情況下實現(xiàn)散熱板14B的剛性的提高。

<實施方式3>

圖4是表示本實用新型實施方式3的半導(dǎo)體模塊3的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。此外，圖4中示出XYZ直角坐標(biāo)系。另外，為了便于說明，在圖4中透過到外殼15C內(nèi)來示出內(nèi)部的凸部144a～144e。

如同圖所示，散熱板14C具有：主體部141，其以表面為實裝面；5個凸部144(144a～144e)，其可選擇性地設(shè)在主體部141的實裝面上。

主體部141的表面俯視時呈矩形狀，凸部144a～144c(第1種棒狀凸部)分別具有如下棒狀凸部結(jié)構(gòu)：沿著主體部141的表面上的Y方向(一個方向)延伸而可選擇性地形成為棒狀。另一方面，凸部144d和144e(第2種棒狀凸部)具有如下棒狀凸部結(jié)構(gòu)：沿著主體部141的表面上的X方向(另一個方向)延伸而可選擇性地形成為棒狀。

半導(dǎo)體元件11(未圖示)通過絕緣基板12(未圖示)安裝在主體部141上，且被凸部144a～144c、凸部144d和凸部144e中的至少2個凸部144包圍。此外，各凸部144a～144e的寬度、高度、長度任意。

作為外裝部的外殼15C設(shè)在散熱板14C上，以覆蓋包括未圖示的半導(dǎo)體元件11和絕緣基板12的整個散熱板14C。外殼15C具有與主體部141的表面相適配的矩形狀上表面，且具有與上表面的各邊相對應(yīng)的4個側(cè)表面。另外，與實施方式2的外殼15B同樣，在主體部151上具有與散熱板14C的凸部144a～144e相適配形狀的5個凹部，在將外殼15C安裝到散熱板14C上時，能夠由5個凹部貼緊并覆蓋主體部141的凸部144a～144e。即，5個凹部具有在主體部 151的下方分別形成為槽狀的共計5條槽狀凹部結(jié)構(gòu)，其中3條沿著Y方向、2條沿著X方向延伸。

作為這種結(jié)構(gòu)的外殼15C，例如可以為具有5個凹部的嵌入式殼體。另外，作為外殼15C，也可以為：在包括半導(dǎo)體元件11、絕緣基板12和凸部144a～144e的主體部141表面上通過傳遞模塑成型處理設(shè)置密封樹脂。

因此，當(dāng)將外殼15C安裝(密封)到散熱板14C上時，與實施方式1的半導(dǎo)體模塊1和實施方式2的半導(dǎo)體模塊2同樣，5個凹部貼緊并覆蓋凸部144a～144e，且能夠?qū)雽?dǎo)體元件11、絕緣基板12收裝于外殼15C內(nèi)。

另外，實施方式3的半導(dǎo)體模塊3的組裝方法與實施方式1的半導(dǎo)體模塊1的組裝方法同樣地進行。

實施方式3的半導(dǎo)體模塊3的散熱板14C具有5個凸部144a～144e，因此，在主體部141加上凸部144a～144e的厚度能夠相應(yīng)地使主體部141的膜厚在5個位置局部變厚，因此，能夠進一步增加散熱板14C的剛性。

此時，能夠利用具有5個凹部的外殼15C來按壓住作為散熱板14C的厚度增加部分的凸部144a～144e，因此，散熱板14C和外殼15C的接觸面積增加到實施方式1和實施方式2以上，外殼15C對散熱板14C的束縛面積和束縛位置增加，因此散熱板14C的膨脹和收縮時的應(yīng)力分散程度增大，得到更好地抑制散熱板14C的變形的效果。

另外，半導(dǎo)體模塊3中，通過使5個凸部144a～144e分別形成 為棒狀，來實現(xiàn)提高散熱板14C的剛性，伴隨著與外殼15C的5個凹部的接觸面積增加，能夠更好地抑制散熱板14C的變形。

除此之外，除沿著Y方向延伸形成的凸部144a～144c外，還加設(shè)沿著與Y方向垂直的X方向延伸形成的凸部144d和144e，因此，能夠提供對更多個的應(yīng)力方向具有阻抗力的半導(dǎo)體模塊3。

<實施方式4>

圖5是表示本實用新型實施方式4的半導(dǎo)體模塊4的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。此外，圖5中示出XYZ直角坐標(biāo)系。另外，為了便于說明，在圖5中透過到外殼15D內(nèi)來示出多個凸部145。

如同圖所示，散熱板14D具有：主體部141，其以表面為實裝面；多個凸部145，它們相互離散地形成在主體部141的表面上。主體部141的表面俯視時呈矩形狀，多個凸部145分別作為俯視時呈正方形狀的多個島狀凸部而可選擇性地設(shè)在主體部141的表面上。

半導(dǎo)體元件11(未圖示)通過絕緣基板12(未圖示)安裝在主體部141的表面上，且安裝在沒有形成有多個凸部145的位置。此外，多個凸部145各自的寬度、高度、長度任意。

作為外裝部的外殼15D設(shè)在散熱板14D上，以覆蓋包括未圖示的半導(dǎo)體元件11和絕緣基板12的整個散熱板14D。外殼15D具有與主體部141的表面相適配的矩形狀上表面，且具有與上表面的各邊相對應(yīng)的4個側(cè)表面。另外，在主體部151的底部，具有與散熱板14D的多個凸部145相適配形狀的多個凹部，在將外殼15D安裝到散熱板14D上時，能夠由多個凹部貼緊并覆蓋多個凸部145。

作為滿足上述結(jié)構(gòu)的外殼15D，例如可以為：在包括半導(dǎo)體元 件11、絕緣基板12和多個凸部145的主體部141表面上通過傳遞模塑成型處理設(shè)置密封樹脂。

因此，當(dāng)通過樹脂模塑成型處理將外殼15D設(shè)置在散熱板14D上時，與實施方式1～3的半導(dǎo)體模塊1～3同樣，多個凹部貼緊并覆蓋多個凸部145，且能夠?qū)雽?dǎo)體元件11、絕緣基板12密封收裝于外殼15D內(nèi)。

此外，實施方式4的半導(dǎo)體模塊4的組裝方法如下面那樣來進行。

首先，通過絕緣基板12將半導(dǎo)體元件11實裝到散熱板14D的表面(實裝面)上。

之后，在將引線等通電用電極(未圖示)與半導(dǎo)體元件11電連接的狀態(tài)下，將包括半導(dǎo)體元件11、絕緣基板12和通電用電極的散熱板14D收裝于樹脂密封用的模具內(nèi)，實施傳遞模塑成型處理來用樹脂進行密封，從而得到外殼15D。下面，將外殼15D與散熱板14D一體化后的結(jié)構(gòu)稱為“模塊主體”。

然后，利用電線等使從模塊主體的一部分露出用于半導(dǎo)體接線的通電用電極間相連接，據(jù)此，內(nèi)部的半導(dǎo)體元件11、11間的接線完成。

實施方式4的半導(dǎo)體模塊4的散熱板14D具有相互離散地形成的多個凸部145(島狀凸部)，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)：散熱板14D在多個方向上的剛性提高；伴隨著與外殼15D的多個凹部的接觸面積增加，抑制散熱板14D變形的效果提高。

此時，能夠利用具有多個凹部的外殼15D來按壓住作為散熱板14D的厚度增加部分的多個凸部145，因此，散熱板14D和外殼15D的接觸面積增加到實施方式1～實施方式3以上，外殼15D對散熱板14D的束縛面積和束縛位置增加，因此散熱板14D的膨脹和收縮時的應(yīng)力分散程度增大，得到更好地抑制散熱板14D的變形的效果。

另外，在實施方式4的半導(dǎo)體模塊4中，多個凸部145的形成位置的自由度高，因此，能夠在需要配置許多半導(dǎo)體元件11(半導(dǎo)體芯片)的功率模塊等中配置多個凸部145，以得到有效的強化結(jié)構(gòu)。

<實施方式5>

圖6是表示本實用新型實施方式5的半導(dǎo)體模塊5的截面結(jié)構(gòu)的截面圖。此外，圖6中示出XZ直角坐標(biāo)系。

如同圖所示，散熱板14E具有：主體部141，其以表面為實裝面；凸部146(146a～146c)，其設(shè)在主體部141的表面上。凸部146a～146c可選擇性地設(shè)在主體部141的表面上。

這些凸部146a～146c的特征為，分別在各自的表面部分上具有凹凸加工形狀。此外，凸部146a～146c可以分別為實施方式1～實施方式3所示出的凸部142～144那樣的棒狀凸部結(jié)構(gòu)，也可以為實施方式4所示出的凸部145那樣的島狀凸部結(jié)構(gòu)，棒狀凸部結(jié)構(gòu)和島狀凸部結(jié)構(gòu)均可。

半導(dǎo)體元件11(未圖示)通過絕緣基板12(未圖示)安裝在主體部141的表面上，且安裝在沒有形成有凸部146a～146c的位置。此外，各凸部146a～146c的寬度、高度、長度任意。

作為外裝部的外殼15E設(shè)在散熱板14E上，以覆蓋包括未圖示 的半導(dǎo)體元件11和絕緣基板12的整個散熱板14E。外殼15E具有與主體部141的表面相適配的矩形狀上表面，且具有與上表面的各邊相對應(yīng)的4個側(cè)表面。另外，在主體部151上，具有與散熱板14E的凸部146a～146c相適配形狀的3個凹部，在將外殼15E安裝到散熱板14E上時，3個凹部能夠貼緊并覆蓋凸部146a～146c。即，上述3個凹部具有與凸部146a～146c中相應(yīng)的凸部146相對應(yīng)的表面加工形狀。

滿足上述結(jié)構(gòu)的外殼15E可以如用外殼15A～15C所例示那樣使用嵌入式殼體，也可以為如用外殼15A～15D所例示那樣通過樹脂模塑成型處理得到的密封樹脂。

因此，當(dāng)將外殼15E設(shè)置到散熱板14E上時，與實施方式1～實施方式4的半導(dǎo)體模塊1～4同樣，3個凹部貼緊并覆蓋凸部146a～146c，且能夠?qū)雽?dǎo)體元件11、絕緣基板12密封收裝于外殼15E內(nèi)。

此外，實施方式5的半導(dǎo)體模塊5的組裝方法可以為實施方式1或?qū)嵤┓绞?所采用的組裝方法。

通過使實施方式5的散熱板14E的凸部146a～146c在各自的表面部分具有凹凸加工形狀，能夠?qū)崿F(xiàn)與外殼15E的3個凹部的接觸面積的增加，并且，通過使對外殼15E的應(yīng)力方向進一步變化和分散，能夠?qū)崿F(xiàn)進一步提高散熱板14E的變形抑制效果。

如此，使實施方式5的半導(dǎo)體模塊5中散熱板14E的凸部146a～146c的表面部分的結(jié)構(gòu)變形，據(jù)此，無需大幅改變半導(dǎo)體模塊5整體結(jié)構(gòu)就能夠增加與外殼15E的接觸面積，而能夠有望提高變形抑制效果。另外，能夠使對外殼15E的應(yīng)力向多個方向變化和分散， 從而能夠使在實施方式1～實施方式4中所述的散熱板14E的變形抑制效果進一步提高。

<實施方式6>

圖7是表示本實用新型實施方式6的半導(dǎo)體模塊6的截面結(jié)構(gòu)的截面圖。此外，圖7中示出XZ直角坐標(biāo)系。

如同圖所示，散熱板14F具有：主體部141，其以表面為實裝面；凸部147(147a和147b)，其設(shè)在主體部141的表面上。凸部147a和凸部147b可選擇性地設(shè)在主體部141的表面上。

上述凸部147a和147b的特征在于，向上方(+Z方向)立起設(shè)置而形成，且形成為各自的上部穿過殼體狀的外殼15F的上表面的開口部160，突出到外殼15F外。此外，凸部147a和凸部147b可以分別為實施方式1～實施方式3所示出的凸部142～144那樣的棒狀凸部結(jié)構(gòu)，也可以為實施方式4所示出的凸部145那樣的島狀凸部結(jié)構(gòu)，棒狀凸部結(jié)構(gòu)和島狀凸部結(jié)構(gòu)均可。

半導(dǎo)體元件11(未圖示)通過絕緣基板12(未圖示)安裝在主體部141的表面上，且安裝在沒有形成有凸部147a和147b的位置。此外，在滿足上述特征的范圍內(nèi)，凸部147a和147b各自的寬度、高度、長度任意。

作為外裝部的外殼15F設(shè)在散熱板14F上，以覆蓋包括未圖示的半導(dǎo)體元件11和絕緣基板12的整個散熱板14F。外殼15F具有與主體部141的表面相適配的矩形狀上表面，且具有與上表面的各邊相對應(yīng)的4個側(cè)表面。另外，在主體部151的上表面，具有用于供散熱板14F的凸部147a和凸部147b穿過的2個開口部160。即，替代在實施方式1～實施方式5中所述的凹部，實施方式6的外殼15F 具有2個開口部160。

滿足上述結(jié)構(gòu)的外殼15F可以如用外殼15A～15C所例示那樣使用嵌入式殼體，也可以如用外殼15A～15D所例示那樣使用通過樹脂模塑成型處理得到的密封樹脂。

因此，當(dāng)將外殼15F設(shè)置到散熱板14F上時，凸部147a和凸部147b的上部穿過2個開口部160，據(jù)此，能夠由2個開口部160支承凸部147a和凸部147b，且能夠?qū)雽?dǎo)體元件11、絕緣基板12收裝于外殼15F內(nèi)。

此外，實施方式6的半導(dǎo)體模塊6的組裝方法可以為實施方式1或?qū)嵤┓绞?所采用的組裝方法。

實施方式6的散熱板14F的凸部147a和凸部147b的上部分別經(jīng)由開口部160突出到外殼15F外，據(jù)此能夠使凸部147a和凸部147b的厚度更厚，因此，能夠增加散熱板14F的剛性。另外，半導(dǎo)體模塊6與實施方式1～實施方式5同樣，能夠使對外殼15F的應(yīng)力方向變化和分散，因此能夠有效地抑制散熱板14F的變形。

<實施方式7>

圖8是表示本實用新型實施方式7的半導(dǎo)體模塊7的結(jié)構(gòu)的說明圖,圖8的(a)表示俯視圖,圖8的(b)表示圖8的(a)的B-B截面。此外,圖8的(a)中示出XY直角坐標(biāo)系,圖8的(b)中示出XZ直角坐標(biāo)系。

如圖8的(b)所示，與實施方式6的半導(dǎo)體模塊6同樣，散熱板14F具有：主體部141，其以表面為實裝面；凸部147(147a和147b)，其可選擇性地設(shè)在主體部141的表面上。下面以與實施方 式6的半導(dǎo)體模塊6不同的點為中心進行說明。

上述凸部147a和凸部147b向上方立起設(shè)置而形成，且形成為各自的上部穿過外殼15F的上表面的開口部160(參照圖7)突出到外殼15F外。另外，如圖8的(a)所示，凸部147a和凸部147b分別如實施方式1～實施方式3中示出的凸部142～144那樣呈沿著Y方向延伸的棒狀凸部結(jié)構(gòu)。

實施方式7的半導(dǎo)體模塊7的特征在于，還在外殼15F的上表面上設(shè)有2根棒狀的加強部件20，該加強部件20分別沿著X方向延伸而形成。2根加強部件20具有分別與凸部147a和凸部147b的從外殼15F突出的部分相對應(yīng)形狀的2個凹部，通過使這2個凹部與凸部147a和凸部147b的突出部分嵌合，能夠在外殼15F上很穩(wěn)定地固定凸部147a和凸部147b。

即，凸部147a、147b和2根加強部件20在俯視時彼此交叉的區(qū)域，在外殼15F的上表面嵌合，據(jù)此，能夠由2根加強部件20來固定外殼15F上方的凸部147a和凸部147b。

因此，如圖8所示，當(dāng)將外殼15F和2根加強部件20設(shè)置在熱板14F上時，凸部147a和凸部147b的上部穿過2個開口部160，據(jù)此，能夠由2個開口部160支承凸部147a和凸部147b且由2根加強部件20來固定凸部147a和凸部147b，并能夠?qū)雽?dǎo)體元件11、絕緣基板12收裝于外殼15F內(nèi)。

此外，實施方式7的半導(dǎo)體模塊7的組裝方法可以為實施方式1或?qū)嵤┓绞?所采用的組裝方法。

如此，實施方式7的半導(dǎo)體模塊7具有與實施方式6的半導(dǎo)體 模塊6同樣的效果，并且還具有2根加強部件20，據(jù)此能夠比實施方式6的半導(dǎo)體模塊6更好地抑制散熱板14F的變形。

<實施方式8>

圖9是表示本實用新型實施方式8的半導(dǎo)體模塊8的截面結(jié)構(gòu)的截面圖。此外，圖9中示出XZ直角坐標(biāo)系。

如同圖所示，散熱板14G具有：主體部141，其以表面為實裝面；凸部148(148a和148b)，其設(shè)在主體部141的表面上。凸部148a和148b可選擇性地設(shè)在主體部141的表面上。

另外，還埋置有以鐵等為構(gòu)成材料的緊固螺釘21a和緊固螺釘21b，緊固螺釘21a和緊固螺釘21b從主體部141的里面(背面)側(cè)貫穿主體部141與凸部148a和凸部148b，進入外殼15G的一部分。此時，緊固螺釘21a和緊固螺釘21b收裝于外殼15G內(nèi)，而不露出到空間中。如此，凸部148a和凸部148b與主體部141具有供緊固螺釘21a和緊固螺釘21b穿過的通孔71和通孔72(螺釘用孔部)，外殼15G具有用于收裝緊固螺釘21a和緊固螺釘21b的頂端部的收裝孔73(螺釘用孔部)(圖9中僅示出了與緊固螺釘21a相關(guān)的通孔71～73。)。

此外，凸部148a和凸部148b可以分別為實施方式1～實施方式3所示出的凸部142～144那樣的棒狀凸部結(jié)構(gòu)，也可以為實施方式4所示出的凸部145那樣的島狀凸部結(jié)構(gòu)，棒狀凸部結(jié)構(gòu)和島狀凸部結(jié)構(gòu)均可。

半導(dǎo)體元件11(未圖示)通過絕緣基板12(未圖示)安裝在主體部141的表面上，且安裝在沒有形成有凸部148a和凸部148b的位置。

作為外裝部的外殼15G設(shè)在散熱板14G上，以覆蓋包括未圖示的半導(dǎo)體元件11和絕緣基板12的整個散熱板14G。外殼15G具有與主體部141的表面相適配的矩形狀上表面，且具有與上表面的各邊相對應(yīng)的4個側(cè)表面。另外，在外殼15G的主體部中，具有與散熱板14G的凸部148a和凸部148b相適配形狀的凹部，在將外殼15G安裝到散熱板14G上時，2個凹部能夠貼緊并覆蓋凸部148a和凸部148b。此時，外殼15G的凹部的厚度設(shè)定為能夠收裝緊固螺釘21a和緊固螺釘21b的頂端部的厚度。

滿足上述結(jié)構(gòu)的外殼15G可以如用外殼15A～15C所例示那樣使用嵌入式殼體，也可以如用外殼15A～15D所例示那樣使用通過樹脂模塑成型處理得到的密封樹脂。

因此，當(dāng)將外殼15G設(shè)置到散熱板14G上，利用緊固螺釘21a和緊固螺釘21b來進行螺釘固定時，能夠由緊固螺釘21a和緊固螺釘21b來固定凸部148a、148b和外殼15G的相應(yīng)的凹部，且能夠?qū)雽?dǎo)體元件11、絕緣基板12收裝于外殼15G內(nèi)。

此外，實施方式8的半導(dǎo)體模塊8的組裝方法可以為實施方式1或?qū)嵤┓绞?所采用的組裝方法。

實施方式8的半導(dǎo)體模塊8中，通過外殼15G內(nèi)緊固螺釘21a和緊固螺釘21b的、從凸部148a和凸部148b突出的頂端部分，能夠使凸部148a和凸部148b在厚度方向上延長。因此，能夠使散熱板14G中在伸長和收縮時的應(yīng)力集中位置為剛性高的凸部148a和凸部148b與緊固螺釘21a和緊固螺釘21b，從而有望提高散熱板14G的變形抑制效果。

另外，半導(dǎo)體模塊8中，在主體部141與凸部148a和凸部148b內(nèi)組裝有由剛性高的異種材料(鐵等)構(gòu)成的緊固螺釘21a和緊固螺釘21b，據(jù)此，能夠有望大幅提高半導(dǎo)體模塊8整體的剛性。

此外，為了提高散熱板14G和外殼15G間的緊固力、提高變形時的應(yīng)力分散效果，最好確保緊固螺釘21a和緊固螺釘21b的螺牙較多的位于主體部141與凸部148a和148b內(nèi)。

<實施方式9>

圖10是表示本實用新型實施方式9的半導(dǎo)體模塊9的結(jié)構(gòu)的說明圖,圖10的(a)表示俯視圖,圖10的(b)表示圖10的(a)的C-C截面。此外，圖10的(a)中示出XY直角坐標(biāo)系，圖10的(b)中示出XZ直角坐標(biāo)系。

如圖10的(b)所示，與實施方式2的半導(dǎo)體模塊2等同樣，散熱板14F具有：主體部141，其以表面為實裝面；凸部149(149a～149c)，其可選擇性地設(shè)在主體部141的實裝面上。

凸部149a～149c與實施方式2的凸部143a～143c同樣，具有如下棒狀凸部結(jié)構(gòu)：為了分別縱向截斷主體部141的表面上的、在X方向上的兩端部和中央?yún)^(qū)域而沿Y方向延伸形成為棒狀。

另一方面，外殼15H具有2個端部貼緊部161、2個端部貼緊部162和2個局部貼緊部159。2個端部貼緊部161在主體部141上的、X方向上的兩端部沿著Y方向形成為棒狀，X方向為厚度方向，據(jù)此，2個端部貼緊部161具有貼緊并覆蓋凸部149a和凸部149c的凹部。

另一方面，如圖10的(a)所示，2根局部貼緊部159可選擇性 地在主體部141上沿著X方向延伸而形成，以夾持2個半導(dǎo)體元件11，并且，如圖10的(b)所示，2根局部貼緊部159具有貼緊并覆蓋凸部149b的凹部。

另外，如圖10的(a)所示，2根端部貼緊部162在主體部141上的、Y方向上的兩端沿著X方向延伸而形成，與2個局部貼緊部159同樣，具有貼緊并覆蓋凸部149b的凹部。

此外，具有上述的局部貼緊部159、端部貼緊部161和端部貼緊部162的外殼15H例如可通過樹脂模塑處理作為密封樹脂來獲得。

此外，實施方式9的半導(dǎo)體模塊9的組裝方法可以為實施方式1或?qū)嵤┓绞?所采用的組裝方法。

如此，在實施方式9的半導(dǎo)體模塊9中，外殼15H的局部貼緊部159和端部貼緊部162具有貼緊并覆蓋凸部149b一部分的凹部，與覆蓋整個凸部149b的情況相比，能夠?qū)崿F(xiàn)外殼15H整體的構(gòu)成材料使用量的降低，且能夠?qū)崿F(xiàn)提高散熱板14H的剛性、通過使外殼15H的應(yīng)力方向變換和分散獲得對散熱板14F的變形抑制效果。

此外，實施方式9的半導(dǎo)體模塊9除外殼15H外，還可以設(shè)置覆蓋包括半導(dǎo)體元件11、絕緣基板12露出部分的整體的蓋部。

<實施方式10>

圖11是表示本實用新型實施方式10的半導(dǎo)體模塊1X的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。此外，圖11中示出XYZ直角坐標(biāo)系。另外，為了便于說明，在圖11中透過到外殼15內(nèi)來示出以SiC(碳化硅)為構(gòu)成材料的SiC半導(dǎo)體元件13。

如這些圖所示，多個SiC半導(dǎo)體元件13(半導(dǎo)體芯片)分別通過絕緣基板等(未圖示)形成在散熱板14的主體部141的表面(安裝面)上。此外，圖11中作為多個SiC半導(dǎo)體元件13示出了4個SiC半導(dǎo)體元件13。

散熱板14具有：主體部141，其以表面為實裝面；一個凸部14x，其可選擇性地設(shè)在主體部141的表面上。主體部141的表面俯視時呈矩形狀，凸部14x與實施方式1的凸部142同樣，具有如下棒狀凸部結(jié)構(gòu)：為了縱向截斷主體部141的表面上的、X方向上的中央?yún)^(qū)域而沿Y方向延伸形成為棒狀。

作為外裝部的外殼15設(shè)在散熱板14上，以覆蓋包括SiC半導(dǎo)體元件13的整個散熱板14。外殼15具有與主體部141的表面相適配的矩形狀上表面，且具有與上表面的各邊相對應(yīng)的4個側(cè)表面。另外，與實施方式1的外殼15A同樣，具有與散熱板14的凸部14x相適配形狀的凹部，在將外殼15安裝到散熱板14上時，能夠由凹部貼緊并覆蓋凸部14x。

因此，當(dāng)將外殼15安裝到散熱板14上時，凹部貼緊并覆蓋凸部14x，且能夠?qū)iC半導(dǎo)體元件13收裝于外殼15內(nèi)。

實施方式10的半導(dǎo)體模塊1X的散熱板14具有凸部14x，因此，與實施方式1同樣，在主體部141加上凸部14x的厚度能夠相應(yīng)地增加散熱板14的剛性。

此時，外殼15的凹部貼緊并覆蓋凸部14x，因此，通過使散熱板14的膨脹和收縮時的應(yīng)力分散，來獲得抑制散熱板14變形的效果。

此外，SiC半導(dǎo)體元件在驅(qū)動時會發(fā)生之前的Si半導(dǎo)體元件以上的發(fā)熱，散熱板14更可能會由于熱而變形。

實施方式10的半導(dǎo)體模塊1X即使使用驅(qū)動時發(fā)熱量會成為問題的SiC半導(dǎo)體元件13，也能夠有效地抑制散熱板14的變形。

此外，作為散熱板14示出了與實施方式1的散熱板14A類似的結(jié)構(gòu)，但不局限于此，也可以采用散熱板14B～14H中的任一結(jié)構(gòu)。同樣地，作為外殼15示出了與實施方式1的外殼15A類似的結(jié)構(gòu)，但不局限于此，也可以采用外殼15B～15H中的任一結(jié)構(gòu)。

<實施方式11>

圖12是表示本實用新型實施方式11的半導(dǎo)體模塊1Y的結(jié)構(gòu)的說明圖,圖12的(a)表示俯視圖,圖12的(b)表示圖12的(a)的D-D截面。此外,圖12的(a)中示出XY直角坐標(biāo)系,圖12的(b)中示出XZ直角坐標(biāo)系。

如同圖所示，多個半導(dǎo)體元件11(半導(dǎo)體芯片)分別通過絕緣基板12形成在散熱板14的主體部141的表面(安裝面)上。此外，圖12的(a)中作為多個半導(dǎo)體元件11用虛線示出了4個半導(dǎo)體元件11。

與實施方式2的散熱板14B同樣，散熱板14具有：主體部141，其以表面為實裝面；3個凸部14y，其可選擇性地設(shè)在主體部141的表面上。主體部141的表面俯視時呈矩形狀，3個凸部14y與實施方式2的凸部143a～143c同樣，具有如下棒狀凸部結(jié)構(gòu)：為了分別縱向截斷主體部141的表面上的、X方向上的兩端部和中央?yún)^(qū)域而沿Y方向延伸形成為棒狀。

作為外裝部的外殼15設(shè)在散熱板14上，以覆蓋包括半導(dǎo)體元件11和絕緣基板12的整個散熱板14。與實施方式2的外殼15B同樣，外殼15具有與散熱板14的3個凸部14y相適配形狀的凹部，在將外殼15安裝到散熱板14上時，能夠由3個凹部貼緊并覆蓋3個凸部14y。

因此，當(dāng)將外殼15安裝到散熱板14上時，3個凹部貼緊并覆蓋3個凸部14y，且能夠?qū)雽?dǎo)體元件11和絕緣基板12收裝于外殼15內(nèi)。

另外，冷卻器30通過密封材料33設(shè)置于散熱板14的里面。冷卻器30在其內(nèi)部具有用于收裝冷卻水35的冷卻水路36，冷卻水路36的上部的開口區(qū)域由密封材料33密封。在冷卻水路36內(nèi)于密封材料33的下部選擇性地設(shè)有多個針翅34。

這種結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體模塊1Y在外殼15內(nèi)的半導(dǎo)體元件11通電時產(chǎn)生的熱量所導(dǎo)致的變形下，可能會產(chǎn)生如下問題：如圖15的(b)所示，散熱板14和冷卻器30的密封材料33之間產(chǎn)生間隙，其結(jié)果，冷卻水路36內(nèi)的冷卻水35從冷卻水路36泄漏。

但是，實施方式11的半導(dǎo)體模塊1Y的散熱板14具有3個凸部14y，因此，與實施方式2同樣，在主體部141加上3個凸部14y的厚度相應(yīng)地增加了散熱板14的剛性。

另外，在將外殼15安裝到散熱板14上時，外殼15的3個凹部貼緊并覆蓋3個凸部14y，因此，與實施方式2同樣，通過使散熱板14的膨脹和收縮時的應(yīng)力分散，來提高抑制散熱板14變形的效果。

因此，在實施方式11的半導(dǎo)體模塊1Y中，具有：散熱板14， 其具有上述3個凸部14y；和外殼15，其具有3個凹部，據(jù)此，能夠有效地抑制散熱板14的變形，防止水從冷卻器30泄漏，其結(jié)果，能夠消除冷卻器30的熱變形而導(dǎo)致的密封部件33密封不良所引發(fā)的水泄漏等問題，由此能夠發(fā)揮更高的可靠性。

此外，作為散熱板14示出了與實施方式2的散熱板14B類似的結(jié)構(gòu)，但不局限于此，也可以采用散熱板14A、14C～14H中的任一結(jié)構(gòu)。同樣地，作為外殼15示出了與實施方式2的外殼15B類似的結(jié)構(gòu)，但不局限于此，也可以采用外殼15A、15C～15H中的任一結(jié)構(gòu)。另外，也可以代替多個半導(dǎo)體元件11而設(shè)置多個SiC半導(dǎo)體元件13。

以上詳細地對本實用新型進行了說明，但上述說明在所有方面均是例示，而并非將本實用新型限定于此。可以想到未例示的無數(shù)變形例均包含于本實用新型的范圍內(nèi)。

即，本實用新型在其保護范圍內(nèi)，能夠?qū)⒏鲗嵤┓绞阶杂山M合，或?qū)⒏鲗嵤┓绞竭m當(dāng)?shù)刈冃?、省略?/p>

【附圖標(biāo)記說明】

1～9、1X、1Y：半導(dǎo)體模塊；11：半導(dǎo)體元件；12：絕緣基板；13：SiC半導(dǎo)體元件；14、14A～14H：散熱板；15、15A～15H：外殼；141：主體部；142～149：凸部。