本公開(kāi)涉及半導(dǎo)體裝置、電力轉(zhuǎn)換裝置以及半導(dǎo)體裝置的制造方法，特別涉及具有平滑電容器的半導(dǎo)體裝置、具有該半導(dǎo)體裝置的電力轉(zhuǎn)換裝置、以及該半導(dǎo)體裝置的制造方法。

背景技術(shù)：

1、如非專利文獻(xiàn)1記載的那樣，近年來(lái)，在發(fā)展小型化的逆變器中，在驅(qū)動(dòng)高速的功率半導(dǎo)體時(shí)，要求即使產(chǎn)生急劇的電流變化也能抑制成為破壞耐電壓的原因的浪涌電壓。為了降低浪涌電壓，需要使電容器、功率模塊的布線電感降低。因此，上述非專利文獻(xiàn)1公開(kāi)了如下的布線安裝技術(shù)：通過(guò)相對(duì)于功率模塊的金屬散熱板使內(nèi)部的布線圖案呈環(huán)狀，從而將渦流高效地引導(dǎo)到散熱板，通過(guò)渦流的磁通來(lái)消除布線所產(chǎn)生的磁通，由此降低電感成分。

2、根據(jù)專利文獻(xiàn)1，功率模塊(半導(dǎo)體裝置)具有開(kāi)關(guān)元件和平滑電容器。根據(jù)上述專利文獻(xiàn)1，由于平滑電容器是內(nèi)置于功率模塊的陶瓷電容器，因此能夠降低由平滑電容器引起的電感。作為具體的結(jié)構(gòu)，絕緣基板固定于基座板上，在該絕緣基板上安裝有開(kāi)關(guān)元件(半導(dǎo)體元件)，在該開(kāi)關(guān)元件的上方的空間配置有電容器基板。在電容器基板搭載有多個(gè)陶瓷電容器。另外，在上述專利文獻(xiàn)1中，作為以往技術(shù)公開(kāi)了在安裝有開(kāi)關(guān)元件的上述絕緣基板的側(cè)方配置有作為平滑電容器的鋁電解電容器的結(jié)構(gòu)。作為平滑電容器的鋁電解電容器，通過(guò)使用布線板以及用于固定該布線板的螺釘而電連接。

3、專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2000-350474號(hào)公報(bào)

4、非專利文獻(xiàn)1：中津欣也等，“降低功率模塊的電感成分的布線安裝技術(shù)”，電子安裝學(xué)會(huì)雜志，18卷，4號(hào)，pp.270-278，(2015)

5、對(duì)于半導(dǎo)體裝置處理的電流，若平滑電容器的容量不足夠大，則導(dǎo)致平滑電容器的電位因開(kāi)關(guān)時(shí)的充放電而下降，無(wú)法發(fā)揮預(yù)期的輸出。特別是在使用寬帶隙半導(dǎo)體元件(例如，sic-mosfet)的半導(dǎo)體裝置中，該課題顯著，例如，在處理驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的馬達(dá)等大的電流的情況下，平滑電容器的容量需要數(shù)百μf左右。這樣，在平滑電容器的容量大的情況下，難以將平滑電容器收納于半導(dǎo)體元件的上方的空間內(nèi)。

6、除此之外，若為了將平滑電容器配置于半導(dǎo)體元件的上方，還考慮確保在半導(dǎo)體裝置內(nèi)所需的絕緣距離，則作為平滑電容器的布線的匯流條的布線距離變長(zhǎng)。此外，在該配置的情況下，也難以通過(guò)應(yīng)用上述非專利文獻(xiàn)1提出的布線安裝技術(shù)來(lái)降低電感。這是因?yàn)闉榱双@得上述配置，需要使平滑電容器的匯流條向半導(dǎo)體元件的上方延伸，因此匯流條以遠(yuǎn)離支承半導(dǎo)體元件的基座板(金屬散熱板)的方式延伸。

7、另一方面，在上述專利文獻(xiàn)1中作為以往技術(shù)被公開(kāi)的結(jié)構(gòu)中，作為平滑電容器的鋁電解電容器不是配置于開(kāi)關(guān)元件的上方而是配置于側(cè)方。然而，利用使用螺釘?shù)牟季€板的電連接，在這樣的連接中存在電感變高的課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開(kāi)是鑒于上述那樣的問(wèn)題所做出的，目的在于提供能夠降低平滑電容器的布線電感的技術(shù)。

2、本公開(kāi)的半導(dǎo)體裝置具備：冷卻器；絕緣基板，其搭載于所述冷卻器上；電路圖案，其設(shè)置于所述絕緣基板上；半導(dǎo)體元件，其與所述電路圖案電連接；平滑電容器，其以在俯視觀察下不與所述半導(dǎo)體元件重疊的方式配置，并且具有：形成靜電電容的內(nèi)部電極、收納所述內(nèi)部電極的電容器外殼、以及從所述電容器外殼無(wú)縫突出的端子；以及第一封裝材料，其覆蓋所述平滑電容器的所述端子、所述絕緣基板、以及所述電路圖案各自的至少一部分。所述平滑電容器的所述端子與所述電路圖案，借助所述端子與所述電路圖案的界面所具有的接合力而相互直接連接。

3、根據(jù)本公開(kāi)，第一，平滑電容器配置成在俯視觀察下不與上述半導(dǎo)體元件重疊。由此，由于不存在平滑電容器在俯視觀察下與所述半導(dǎo)體元件重疊的制約，因此容易應(yīng)用能夠降低電感的布線配置。第二，在平滑電容器的端子連接時(shí)，假設(shè)使用螺釘那樣的緊固部件，則由于布線長(zhǎng)度變長(zhǎng)而導(dǎo)致布線電感增大，另外，也難以應(yīng)用平行平板的布線構(gòu)造以消除這一點(diǎn)。與此相對(duì)，根據(jù)本實(shí)施方式，所述平滑電容器的所述端子與所述電路圖案，借助所述端子與所述電路圖案的界面所具有的接合力而相互直接連接。由此，能夠使平滑電容器的電容器外殼接近電路圖案來(lái)配置。特別是在平滑電容器的端子的接合部與電路圖案一起被封裝材料封裝的情況下，能夠不考慮沿面距離而以幾乎最短距離連接平滑電容器。因此，由于能夠縮短布線長(zhǎng)度，因而能夠降低布線電感。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，還具備：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，還具備：

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

12.一種電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，具備：

13.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，用于制造權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備以下工序：

14.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，用于制造權(quán)利要求1～6中的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備以下工序：

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供能夠降低平滑電容器的布線電感的技術(shù)。在冷卻器(2)上的絕緣基板(31)上設(shè)置有與半導(dǎo)體元件(1)電連接的電路圖案(32)。平滑電容器(401)配置為在俯視觀察下不與所述半導(dǎo)體元件(1)重疊，并且具有：形成靜電電容的內(nèi)部電極(451)、收納內(nèi)部電極(451)的電容器外殼(490)、以及從電容器外殼(490)無(wú)縫突出的端子(442)。第一封裝材料(5)覆蓋所述平滑電容器(401)的所述端子(442)、所述絕緣基板(31)以及所述電路圖案(32)各自的至少一部分。所述平滑電容器(401)的所述端子(442)與所述電路圖案(32)，借助所述端子(442)與所述電路圖案(32)的界面所具有的接合力而相互直接連接。

技術(shù)研發(fā)人員：中田洋輔,佐藤祐司,吉田健太郎,林啟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：三菱電機(jī)株式會(huì)社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19