功率半导体模块制造技术

本发明专利技术的课题在于实现功率半导体模块的配线电感的降低。包括：第一功率半导体元件；第二功率半导体元件；与上述第一功率半导体元件相对的第一导体部；隔着上述第一功率半导体元件与上述第一导体部相对的第二导体部；与上述第二功率半导体元件相对的第三导体部；隔着上述第二功率半导体元件与上述第三导体部相对的第四导体部；从上述第一导体部延伸的第一中间导体部；从上述第四导体部延伸的第二中间导体部；从上述第一中间导体部突出的正极侧第一端子和正极侧第二端子；和从上述第二中间导体部突出的负极侧第一端子和负极侧第二端子，上述负极侧第一端子配置在与该正极侧第一端子相邻的位置，上述负极侧第二端子配置在与该正极侧第二端子相邻的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于将直流电流转换为交流电流的功率半导体模块，尤其是对混合动力汽车、电动车的驱动用电动机供给交流电流的功率半导体模块。
技术介绍
近年来，关于电力转换装置，寻求能够输出大电流的电力转换装置，另一方面，也要求小型化。当电力转换装置要输出大电流时，由内置在功率半导体模块中的功率半导体元件产生的热变大，若不增大功率半导体模块、电力转换装置的热容量，就达到功率半导体元件的耐热温度，成为小型化的妨碍。所以，正在开发通过对功率半导体元件从两面进行冷却来提高冷却效率的两面冷却型功率半导体模块。两面冷却型功率半导体模块利用作为板状导体的引线框夹着功率半导体元件的两主面，与和功率半导体元件的主面相对的面相反侧的引线框的面与冷却介质热连接而被冷却。专利文献1中公开有一种两面冷却型功率半导体模块的专利技术，其中，利用作为板状导体的引线框夹着构成逆变电路中的上下的臂的功率半导体元件的两主面，构成将逆变电路的上下的臂串联连接的上下臂串联电路，将从各导体延伸的直流正极配线和直流负极配线平行地相对配置，在其之间配置树脂密封部件来确保绝缘性并降低配线电感、并且能够实现小型化。课题在于兼顾电力转换装置的大电流化和功率半导体元件的低损失化，为了实现上述课题，需要高速开关低损失的功率半导体元件。但是，为了进行高速开关，需要抑制由存在于构成逆变电路的配线导体的配线电感产生的浪涌电压。为了降低作为浪涌电压(surge voltage)的根本原因的配线电感，将在逆向流动的过度电流接近配置的构造是有效的，作为直流正极和直流负极的层压构造是众所周知的。但是，伴随电力转换装置的大电流化，寻求传递供给到功率半导体模块的直流电力的端子部分的进一步的配线电感的降低。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-77464
技术实现思路
专利技术想要解决的技术问题本专利技术的课题在于实现功率半导体模块的配线电感的降低。用于解决技术课题的技术方案为了解决上述课题，本专利技术的功率半导体模块包括：构成逆变电路的上臂的第一功率半导体元件；构成上述逆变电路的下臂的第二功率半导体元件；与上述第一功率半导体元件相对的第一导体部；隔着上述第一功率半导体元件与上述第一导体部相对的第二导体部；与上述第二功率半导体元件相对的第三导体部；隔着上述第二功率半导体元件与上述第三导体部相对的第四导体部；从上述第一导体部延伸的第一中间导体部；从上述第四导体部延伸的并且与上述第一中间导体部相对地形成的第二中间导体部；从上述第一中间导体部突出的正极侧第一端子和正极侧第二端子；和从上述第二中间导体部突出的负极侧第一端子和负极侧第二端子，上述负极侧第一端子配置在比上述负极侧第二端子靠近上述正极侧第一端子并且与该正极侧第一端子相邻的位置，上述负极侧第二端子配置在比上述负极侧第一端子靠近上述正极侧第二端子并且与该正极侧第二端子相邻的位置。专利技术效果利用本专利技术，能够实现配线电感的降低。附图说明图1是表示混合动力汽车的控制模块的图。图2是逆变器装置的电路图。图3是构成功率半导体模块300的上下臂的串联电路的电路部件的分解立体图。图4是将图3所示的电路部件组装后的外观立体图。图5是与图3和图4对应的电路结构图。图6是用于收纳密封体302的壳体304的分解立体图。图7是表示在壳体304中组装密封体302等的工序的分解立体图。图8是表示将盖体308A固定在壁308B的工序的外观立体图。图9是功率半导体模块300的外观立体图。图10是从图9的截面AA的箭头方向切断的截面的截面图。图11是表示功率板700和功率半导体模块300连接的状态的外观立体图。图12是从图11的截面AA的箭头方向观看的截面图。图13(a)是表示在功率半导体模块300的开关动作时在内部循环的恢复电流路径的立体图。图13(b)是表示在功率半导体模块300的开关动作时在内部循环的恢复电流路径的立体图。具体实施方式以下，参照附图对本实施方式涉及的电力转换装置进行详细说明。本实施方式涉及的电力转换装置能够应用于混合动力用的汽车、纯电动车，使用图1和图2对作为代表例的适用于混合动力汽车的情况中的控制结构和电路结构进行说明。图1是表示混合动力汽车的控制模块的图。关于本实施方式涉及的电力转换装置，以用于车辆驱动用电机系统的、搭载环境和工作的环境等非常严峻的车辆驱动用逆变器装置为例进行说明。车辆驱动用逆变器装置将从构成车载电源的车载蓄电池或车载发电装置供给的直流电力转换为规定的交流电力，将所得到的交流电力供给到车辆驱动用电动机来控制车辆驱动用电动机的驱动。另外，车辆驱动用电动机也具有作为发电机的功能，所以，车辆驱动用逆变器装置也具有根据运转模式将车辆驱动用电动机产生的交流电力转换为直流电力的功能。此外，本实施方式的结构作为汽车、卡车等的车辆驱动用电力转换装置最适合，但是，也能够应用于上述以外的电力转换装置、例如电车、船舶、飞机等的电力转换装置，还可以应用于作为驱动工厂的设备的电动机的控制装置使用的工业用电力转换装置、或者用于驱动家庭的太阳光发电系统、家庭的电子产品的电动机的控制装置的家庭用电力转换装置。图1中，混合动力电动车110是一个电动车辆，具有2个车辆驱动用系统。其中之一是以作为内燃机的发动机120为动力源的发动机系统。发动机系统主要用作HEV的驱动源。另一个是以电动发电机192、194为动力源的车载电机系统。车载电机系统主要作为HEV的驱动源和HEV的电力产生源使用。电动发电机192、194例如是同步电动机或者感应电动机，根据运转方法作为电动机也作为发电机进行动作，所以，在此记作电动发电机。前轮车轴114被可旋转地轴支承在车体的前部，前轮车轴114的两端设置有1对前轮112。后轮车轴被可旋转地轴支承在车体的后部，后轮车轴的两端设置有1对后轮(图示省略)。本实施方式的HEV中，采用所谓的前轮驱动方式，但是，也可以采用与此相反的、即后轮驱动方式。在前轮车轴114的中央部设置有前轮侧差动齿轮(以下，记作“前轮侧DEF”)116。前轮侧DEF116的输入侧机械连接有变速器118的输出轴。变速器118的输入侧机械连接有电动发电机192的输出侧。电动发电机192的输入侧经由动力分配机构122与发动机120的输出侧和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率半导体模块，其特征在于，包括：构成逆变电路的上臂的第一功率半导体元件；构成所述逆变电路的下臂的第二功率半导体元件；与所述第一功率半导体元件相对的第一导体部；隔着所述第一功率半导体元件与所述第一导体部相对的第二导体部；与所述第二功率半导体元件相对的第三导体部；隔着所述第二功率半导体元件与所述第三导体部相对的第四导体部；从所述第一导体部延伸的第一中间导体部；从所述第四导体部延伸的并且与所述第一中间导体部相对地形成的第二中间导体部；从所述第一中间导体部突出的正极侧第一端子和正极侧第二端子；和从所述第二中间导体部突出的负极侧第一端子和负极侧第二端子，所述负极侧第一端子配置在比所述负极侧第二端子靠近所述正极侧第一端子并且与该正极侧第一端子相邻的位置，所述负极侧第二端子配置在比所述负极侧第一端子靠近所述正极侧第二端子并且与该正极侧第二端子相邻的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.31 JP 2012-1908101.一种功率半导体模块，其特征在于，包括：
构成逆变电路的上臂的第一功率半导体元件；
构成所述逆变电路的下臂的第二功率半导体元件；
与所述第一功率半导体元件相对的第一导体部；
隔着所述第一功率半导体元件与所述第一导体部相对的第二导体
部；
与所述第二功率半导体元件相对的第三导体部；
隔着所述第二功率半导体元件与所述第三导体部相对的第四导体
部；
从所述第一导体部延伸的第一中间导体部；
从所述第四导体部延伸的并且与所述第一中间导体部相对地形成
的第二中间导体部；
从所述第一中间导体部突出的正极侧第一端子和正极侧第二端
子；和
从所述第二中间导体部突出的负极侧第一端子和负极侧第二端
子，
所述负极侧第一端子配置在比所述负极侧第二端子靠近所述正极
侧第一端子并且与该正极侧第一端子相邻的位置，
所述负极侧第二端子配置在比所述负极侧第一端子靠近所述正极
侧第二端子并且与该正极侧第二端子相邻的位置。
2.如权利要求1所述的功率半导体模块，其特征在于：
所述正极侧第一端子、所述正极侧第二端子、所述负极侧第一端
子和所述负极侧第二端子各自的相邻的端子彼此以等间隔配置成一
列。
3.如权利要求1或2所述的功率半导体模块，其特征在于：
包括密封所述第一功率半导体元件、所述第二功率半导体元件、
所述第一导体部至第四导体部、所述第一中间导体和所述第二中间导

\t体的密封材料，
所述正极侧第一端子、所述正极侧第二端子、所述负极侧第一端
子和所述负极侧第二端子形成为各个端子的一个面与假想同一平面一
致，并且各个端子的厚度相同，
所述密封材料密封所述正极侧第一端子、所述正极侧第二端子、
所述负极侧第一端子和所述负极侧第二端子的各自的一部分。
4.如权利要求1至3中任一项所述的功率半导体模块，其特征在于，
包括：
配置在所述负极侧第一端子与所述正极侧第一端子之间的第一绝
缘部件；和
配置在所述负极侧第二端子与所述正...

【专利技术属性】
技术研发人员：德山健，中津欣也，三间彬，服部幸男，佐藤俊也，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP