半导体模块制造技术

本发明专利技术提供了一种半导体模块，所述半导体模块搭载有：多个功率用半导体器件，分别构成多组半桥电路的上臂和下臂；多个驱动电路，分别驱动这些功率用半导体器件内的具有控制端子的功率用半导体器件以使其导通/截止，尤其是，分别构成所述多组半桥电路的上臂的所述功率用半导体器件的各低电位侧电极和分别构成所述多组半桥电路的下臂的所述功率用半导体器件的各高电位侧电极分别单独地连接到多个外部连接用输出端子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供了一种半导体模块，所述半导体模块搭载有：多个功率用半导体器件，分别构成多组半桥电路的上臂和下臂；多个驱动电路，分别驱动这些功率用半导体器件内的具有控制端子的功率用半导体器件以使其导通/截止，尤其是，分别构成所述多组半桥电路的上臂的所述功率用半导体器件的各低电位侧电极和分别构成所述多组半桥电路的下臂的所述功率用半导体器件的各高电位侧电极分别单独地连接到多个外部连接用输出端子。【专利说明】半导体模块
本专利技术涉及包括分别形成多组半桥电路的上臂和下臂的多个功率用半导体器件的半导体模块。
技术介绍
包括分别形成多组半桥电路的上臂和下臂的多个功率用半导体器件的半导体模块用作驱动例如电动机等的负载的逆变器装置的输出部的组成部件。图6是示出在驱动三相电动机M的逆变器装置中使用的半导体模块IPM的主要部分的概要结构的图，Ql、Q2至Q6是分别形成3组半桥电路的6个开关器件。并且，D1、D2至D6是分别反向并联连接到所述各开关器件Ql、Q2至Q6的续流二极管。 这里，所述3组半桥电路构成为形成上臂的开关器件Q1、Q2、Q3和形成下臂的开关器件Q4、Q5、Q6分别成对地串联连接，其中，开关器件Q1、Q2、Q3共同连接到施加有直流电压的电源端子P。所述各半桥电路将形成上臂的开关器件Ql (Q2、Q3)和形成下臂的开关器件Q4 (Q5、Q6)之间的连接点用作向所述三相电动机M供应U (V、W)相电力的输出端子LI (L2、L3)。 并且，形成所述下臂的开关器件Q4、Q5、Q6的另一端分别连接到接地侧端子N1、N2、N3。这些接地侧端子N1、N2、N3通过例如分流电阻Rl、R2、R3接地。需要说明的是，所述开关器件Q1、Q2至Q6是由具有控制电极(栅电极)的IGBT或MOS-FET构成的功率用半导体器件。关于具有这种构成的半导体模块IPM，例如在专利文献I等中进行了详细的描述。 图7示出了上述半导体模块IPM的布局结构示例。如图7所示，现有的半导体模块IPM在形成矩形的模块主体的端子壳体的大约中央部设有绝缘基板2。并且半导体模块IPM使所述开关器件Q1、Q2至Q6以及所述续流二极管D1、D2至D6在所述绝缘基板2上分别排成一列并且平行地布置。需要说明的是，在图中，3为导体，4、5为构成外部连接用控制端子的多根引线框架(LF)。所述导体3由兼作外部连接用控制端子的引线框架(3，3h)和铝绝缘基板上的多个布线图案(3a至3g)构成。 所述半导体模块IPM包括分别单独地驱动形成上臂的开关器件Ql、Q2、Q3以使它们导通/截止的高端控制电路IC1、IC2、IC3。半导体模块MP还包括分别驱动形成下臂的开关器件Q4、Q5、Q6以使其导通/截止的低端控制电路IC4。这些控制电路IC1、IC2、IC3、IC4排成一列并且与所述开关器件Ql、Q2至Q6的布置方向平行地布置。在确定这些开关器件Q1、Q2至Q6、所述续流二极管D1、D2至D6以及所述控制电路IC1、IC2、IC3、IC4的排列结构时要争取在半导体模块IPM内不形成不必要的电流环和电流环形成为最小。 在图6中示出的构成的半导体模块IPM通过利用连接线(诸如，金线等的金属线)将形成所述导体层的多个布线图案3、所述开关器件Q1、Q2至Q6、所述续流二极管D1、D2至D6以及所述控制电路IC1、IC2、IC3互相连接来实现。并且从所述模块主体引出到外部的外部连接用输出端子沿着该模块主体的一侧的长边，以例如电源端子P、所述输出端子L1、L2、L3以及接地侧端子N1、N2、N3的顺序布置。并且用于将控制信号等输入/输出到所述控制电路ICl、IC2、IC3、IC4的外部连接用控制端子沿着所述模块主体的另一侧的长边布置。实现上述布局结构的半导体模块的半导体器件构造，在例如专利文献2等中进行了详细的描述。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特许第3394377号公报 专利文献2:日本特许第3941266号公报
技术实现思路
技术问题 然而，在上述构成的半导体模块中，上臂侧的开关器件Q1、Q2、Q3和下臂侧的开关器件Q4、Q5、Q6在构成所述各半桥电路的每个组中分别进行内部连接，其连接点照原样作为所述外部连接用输出端子L1、L2、L3分别引出到外部。因此，不可能利用该半导体模块来构成例如双正激变换器或交错式升压变换器等。具体地讲，不可能在所述上臂侧的开关器件Q1(Q2、Q3)和下臂侧的开关器件Q4(Q5、Q6)之间插入例如线圈或电感。因此，作为所述三相电动机M的驱动电路等的所述构成的半导体模块的应用受到限制。 考虑到以上问题，本专利技术的目的在于提供一种包括分别形成多组半桥电路的上臂和下臂的多个功率用半导体器件，尤其是，在不改变其布局的情况下能够适用于各种应用的半导体模块。 技术方案 根据本专利技术的半导体模块，其搭载有:多个功率用半导体器件，分别构成多组半桥电路的上臂和下臂；多个驱动电路，分别驱动这些功率用半导体器件中的具有控制端子的功率用半导体器件以使其导通/截止，并且电源端子和所述各控制电路的多个控制端子分别连接到多个外部连接用控制端子。 尤其，根据本专利技术的半导体模块，为了实现上述目的，将分别构成所述多组半桥电路的上臂的所述功率用半导体器件的各低电位侧电极和分别构成所述多组半桥电路的下臂的所述功率用半导体器件的各高电位侧电极分别单独地连接到多个外部连接用输出端子。 优选地，所述功率用半导体器件由开关器件和二极管构成，所述开关器件由具有控制电极的IGBT或MOS-FET构成，所述二极管与这些各开关器件成对使用。并且，实现有如下构造:分别构成所述多组半桥电路的上臂的所述功率用半导体器件的各高电位侧电极彼此共同连接而安装在绝缘基板上，分别构成所述多组半桥电路的下臂的所述功率用半导体器件彼此分开而安装在所述绝缘基板上。 优选地，分别构成所述多组半桥电路的上臂的所述功率用半导体器件与矩形的模块主体的排列有所述多个外部连接用输出端子的长边平行地并排设置。并且，分别构成所述多组半桥电路的下臂的所述各功率用半导体器件与分别构成所述上臂的所述功率用半导体器件的排列方向平行地并排设置。 并且，所述开关器件和所述二极管在所述多组半桥电路的上臂侧和下臂侧的每一侧交替地排列。在此基础上，单独地连接到分别构成所述多组半桥电路的上臂的所述功率用半导体器件的各低电位侧电极的所述外部连接用输出端子和单独地连接到分别构成所述多组半桥电路的下臂的所述功率用半导体器件的各高电位侧电极的所述外部连接用输出端子，优选为，在所述多组半桥电路的每组中成对地相邻而设置。 技术效果 上述构成的半导体模块，将上臂侧的功率用半导体器件的各低电位侧电极和下臂侧的功率用半导体器件的各高电位侧电极分别单独地连接到多个外部连接用输出端子。因此，例如通过所述外部连接用输出端子在所述各电极之间可以容易地插入线圈和/或电感。因此，可以容易地构成例如双正激变换器或交错式升压变换器等 在实现驱动所述三相电动机的逆变器装置专用的半导体模块的情况下，例如，在该半导体模块的内部，可以简单地通过利用连接线(例如，金线等的金属线)将所述上臂侧的功率用半导体器件的各低电位侧电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体模块，其特征在于，所述半导体模块搭载有：多个功率用半导体器件，分别构成多组半桥电路的上臂和下臂；多个驱动电路，分别驱动这些功率用半导体器件中的具有控制端子的功率用半导体器件以使其导通/截止，并且，电源端子和所述各控制电路的多个控制端子分别连接到多个外部连接用控制端子，分别构成所述多组半桥电路的上臂的所述功率用半导体器件的各低电位侧电极和分别构成所述多组半桥电路的下臂的所述功率用半导体器件的各高电位侧电极分别单独地连接到多个外部连接用输出端子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤忠彦，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP