功率模块及其制造方法以及功率电子器件及其制造方法技术

功率模块(1)具备：包括第一电极(44)的第一功率半导体元件(40)、包括第一收容部(24、27)的树脂框架(20)、以及第一引线框架(50)。第一引线框架(50)具有与第一电极(44)相向的第一主面(53)，并且与第一电极(44)电连接以及机械连接。第一收容部(24、27)与第一引线框架(50)的第一主面(53)相向并接收第一引线框架(50)的一部分。因此，功率模块(1)具有高可靠性并且可以小型化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功率模块及其制造方法以及功率电子器件及其制造方法
本专利技术涉及功率模块及其制造方法、以及功率电子器件及其制造方法。
技术介绍
功率模块例如用在对电动汽车、混合动力车或铁路车辆等的电机进行控制的逆变器(inverter)、或发电和再生用变流器(converter)中(参照专利文献1)。在专利文献1记载的功率模块中，引线框架经由金属带以及金属丝与功率半导体元件电连接。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-76562号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题专利文献1中记载的功率模块具备金属带以及金属丝。因此，专利文献1中记载的功率模块例如在热循环试验中不具有足够高的可靠性。另外，在专利文献1记载的功率模块中，为了将金属带配线于准确的位置而需要使用带接合器，为了将金属丝配线于准确的位置而需要使用丝接合器。在专利文献1记载的功率模块中，需要用于接收带接合器以及丝接合器那样的夹具的空间。难以使专利文献1中记载的功率模块小型化。本专利技术鉴于上述问题而作出，其目的在于提供一种具有足够高的可靠性并且可以小型化的功率模块以及功率电子器件。用于解决课题的方案本专利技术的功率模块具备：第一基板、第一功率半导体元件、树脂框架、第一引线框架以及第二引线框架。第一基板具有第一导电部。第一功率半导体元件包括：第一电极、以及与第一导电部电连接以及机械连接的第二电极。树脂框架以包围第一功率半导体元件的方式配置在第一基板上。第一引线框架与第一电极电连接以及机械连接。第一引线框架具有：与第一功率半导体元件的第一电极相向的第一主面、以及与第一主面交叉并沿第一引线框架的长度方向延伸的第一侧面。第二引线框架与第一导电部电连接以及机械连接。树脂框架包括与第一引线框架的第一主面相向的一个以上的第一收容部。第一收容部接收第一引线框架的一部分。本专利技术的功率模块的制造方法具备以下工序：在具有第一导电部的第一基板上配置第一功率半导体元件和树脂框架，所述第一功率半导体元件包括第一电极和第二电极，所述树脂框架包围第一功率半导体元件并包括一个以上的第一收容部。在第一基板上配置第一功率半导体元件的工序包括：将第一功率半导体元件的第二电极与第一导电部电连接以及机械连接。本专利技术的功率模块的制造方法具备以下工序：以第一收容部接收第一引线框架的一部分且第一收容部与第一引线框架的第一主面相向并且第一主面与第一电极相向的方式，相对于第一收容部对第一引线框架进行定位。本专利技术的功率模块的制造方法具备将第一引线框架与第一电极电连接以及机械连接的工序。本专利技术的功率模块的制造方法具备将第二引线框架与第一导电部电连接以及机械连接的工序。本专利技术的功率电子器件具备：上述功率模块、以及收容功率模块的壳体。壳体包括第一母线以及第二母线。第一母线以及第二母线分别与第一引线框架以及第二引线框架电连接以及机械连接。本专利技术的功率电子器件的制造方法具备以下工序：在具有第一导电部的第一基板上配置第一功率半导体元件和树脂框架，所述第一功率半导体元件包括第一电极和第二电极，所述树脂框架包围第一功率半导体元件并包括一个以上的第一收容部。在第一基板上配置第一功率半导体元件的工序包括：将第一功率半导体元件的第二电极与第一导电部电连接以及机械连接。本专利技术的功率电子器件的制造方法具备将第二引线框架与第一导电部电连接以及机械连接的工序。本专利技术的功率电子器件的制造方法具备在包括第一母线、第二母线以及第三收容部的壳体内收容第一基板的工序。本专利技术的功率电子器件的制造方法具备以下工序：以第一收容部以及第三收容部接收第一引线框架的一部分且第一收容部以及第三收容部与第一引线框架的第一主面相向并且第一主面与第一电极相向的方式，相对于第一收容部以及第三收容部对第一引线框架进行定位。本专利技术的功率电子器件的制造方法具备将第一引线框架与第一电极电连接以及机械连接的工序。本专利技术的功率电子器件的制造方法具备将第一引线框架与第一母线电连接以及机械连接的工序。本专利技术的功率电子器件的制造方法具备将第二引线框架与第二母线电连接以及机械连接的工序。专利技术的效果本专利技术的功率模块具备第一引线框架以及第二引线框架而不具备金属带以及金属丝。因此，本专利技术的功率模块具有足够高的可靠性。并且，在本专利技术的功率模块中，第一收容部接收第一引线框架的一部分，从而第一引线框架相对于树脂框架以及第一功率半导体元件进行对位。在本专利技术的功率模块中，不需要确保接收用于对第一引线框架进行对准的夹具的空间。本专利技术的功率模块可以小型化。本专利技术的功率模块的制造方法具备以下工序：将第一引线框架与第一电极电连接以及机械连接；以及将第二引线框架与第一导电部电连接以及机械连接。因此，根据本专利技术的功率模块的制造方法，可以制造具有足够高的可靠性的功率模块。并且，本专利技术的功率模块的制造方法具备以下工序：以第一收容部接收第一引线框架的一部分且第一收容部与第一引线框架的第一主面相向并且第一主面与第一电极相向的方式，相对于第一收容部对第一引线框架进行定位。在本专利技术的功率模块的制造方法中，不需要确保接收用于对第一引线框架进行对准的夹具的空间。根据本专利技术的功率模块的制造方法，可以制造能够小型化的功率模块。本专利技术的功率电子器件具备上述功率模块。因此，本专利技术的功率电子器件具有足够高的可靠性并且可以小型化。本专利技术的功率电子器件的制造方法具备以下工序：将第一引线框架与第一母线电连接以及机械连接；以及将第二引线框架与第二母线电连接以及机械连接。根据本专利技术的功率电子器件的制造方法，可以制造具有足够高的可靠性的功率电子器件。并且，本专利技术的功率电子器件的制造方法具备以下工序：以第一收容部以及第三收容部接收第一引线框架的一部分且第一收容部以及第三收容部与第一引线框架的第一主面相向并且第一主面与第一电极相向的方式，相对于第一收容部以及第三收容部对第一引线框架进行定位。在本专利技术的功率电子器件的制造方法中，不需要确保接收用于对第一引线框架进行对准的夹具的空间。根据本专利技术的功率电子器件的制造方法，可以制造能够小型化的功率电子器件。附图说明图1是本专利技术的实施方式1的功率模块的概略俯视图。图2是本专利技术的实施方式1的功率模块的、图1所示的剖切线II-II处的概略剖视图。图3是表示本专利技术的实施方式1的功率模块的制造方法的一个工序的概略俯视图。图4是本专利技术的实施方式1的功率模块的制造方法的一个工序的、图3所示的剖切线IV-IV处的概略剖视图。图5是表示本专利技术的实施方式1的功率模块的制造方法中的、图3所示的工序的下一工序的概略俯视图。图6是本专利技术的实施方式1的功率模块的制造方法的一个工序的、图5所示的剖切线VI-VI处的概略剖视图。图7是表示本专利技术的实施方式1的功率模块的制造方法中的、图5所示的工序的下一工序的概略俯视图。图8是本专利技术的实施方式1的功率模块的制造方法的一个工序的、图7所示的剖切线VIII-VIII处的概略剖视图。图9是本专利技术的实施方式2的功率模块的概略俯视图。图10是本专利技术的实施方式3的功率模块的概略俯视图。图11是本专利技术的实施方式3的功率模块的、图10所示的剖切线XI-XI处的概略剖视图。图12是本专利技术的实施方式4的功率模块的概略剖视图。图13是本专利技术的实施方式5的功率模块的概略俯视图。图14是本专利技术的实施方式5的功率模块的、图13本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率模块，其中，所述功率模块具备：第一基板，所述第一基板具有第一导电部；第一功率半导体元件，所述第一功率半导体元件包括第一电极和与所述第一导电部电连接以及机械连接的第二电极；树脂框架，所述树脂框架以包围所述第一功率半导体元件的方式配置在所述第一基板上；以及第一引线框架，所述第一引线框架与所述第一电极电连接以及机械连接，所述第一引线框架具有：与所述第一电极相向的第一主面、以及与所述第一主面交叉并沿所述第一引线框架的长度方向延伸的第一侧面，所述功率模块还具备与所述第一导电部电连接以及机械连接的第二引线框架，所述树脂框架包括与所述第一引线框架的所述第一主面相向的一个以上的第一收容部，所述第一收容部接收所述第一引线框架的一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.30 JP 2016-0687861.一种功率模块，其中，所述功率模块具备：第一基板，所述第一基板具有第一导电部；第一功率半导体元件，所述第一功率半导体元件包括第一电极和与所述第一导电部电连接以及机械连接的第二电极；树脂框架，所述树脂框架以包围所述第一功率半导体元件的方式配置在所述第一基板上；以及第一引线框架，所述第一引线框架与所述第一电极电连接以及机械连接，所述第一引线框架具有：与所述第一电极相向的第一主面、以及与所述第一主面交叉并沿所述第一引线框架的长度方向延伸的第一侧面，所述功率模块还具备与所述第一导电部电连接以及机械连接的第二引线框架，所述树脂框架包括与所述第一引线框架的所述第一主面相向的一个以上的第一收容部，所述第一收容部接收所述第一引线框架的一部分。2.如权利要求1所述的功率模块，其中，所述第一收容部是形成于与所述第一主面相向的所述树脂框架的凹陷部。3.如权利要求1所述的功率模块，其中，所述第一收容部包括：面向所述第一主面的所述树脂框架的第三主面、以及从所述第三主面突出的突起部，所述突起部与所述第一侧面和与所述第一主面以及所述第一侧面交叉的所述第一引线框架的面中的至少一个相向。4.如权利要求1～3中任一项所述的功率模块，其中，所述第一收容部接收所述第一引线框架的一个以上的端部。5.如权利要求4所述的功率模块，其中，所述第一引线框架在所述一个以上的端部包括第一突出部以及第一凹部中的一方，所述树脂框架在所述第一收容部包括所述第一突出部以及所述第一凹部中的另一方，所述第一突出部与所述第一凹部嵌合。6.如权利要求1～5中任一项所述的功率模块，其中，所述第一收容部还与所述第一引线框架的所述第一侧面相向。7.如权利要求6所述的功率模块，其中，所述第一引线框架在所述第一引线框架的所述第一侧面包括第二突出部以及第二凹部中的一方，所述树脂框架在所述第一收容部包括所述第二突出部以及所述第二凹部中的另一方，所述第二突出部与所述第二凹部嵌合。8.如权利要求1～7中任一项所述的功率模块，其中，所述第一引线框架在所述第一引线框架的所述第一主面包括第三突出部以及第一孔中的一方，所述树脂框架在所述第一收容部包括所述第三突出部以及所述第一孔中的另一方，所述第三突出部与所述第一孔嵌合。9.如权利要求1～8中任一项所述的功率模块，其中，所述树脂框架还包括与所述第一基板相向配置的金属膜，所述树脂框架经由与所述金属膜接合的焊料固定于所述第一基板。10.如权利要求1～9中任一项所述的功率模块，其中，所述第一基板包括第四突出部以及第二孔中的一方，所述树脂框架包括所述第四突出部以及所述第二孔中的另一方，所述第四突出部与所述第二孔嵌合。11.如权利要求1～10中任一项所述的功率模块，其中，所述树脂框架具有一个以上的卡定部，所述一个以上的卡定部与所述第一基板卡定。12.如权利要求1～11中任一项所述的功率模块，其中，所述功率模块还具备：第二基板，所述第二基板具有第二导电部；第二功率半导体元件，所述第二功率半导体元件包括第三电极和与所述第二导电部电连接以及机械连接的第四电极；第三引线框架，所述第三引线框架具有与所述第三电极相向的第二主面，并与所述第三电极电连接以及机械连接；以及第四引线框架，所述第四引线框架与所述第二导电部电连接以及机械连接，所述第四电极与所述第二导电部电连接以及机械连接，所述树脂框架以包围所述第二功率半导体元件的方式配置在所述第二基板上，所述树脂框架还包括与所述第三引线框架的所述第二主面相向的一个以上的第二收容部，所述第二收容部接收所述第三引线框架的一部分。13.如权利要求1～11中任一项所述的功率模块，其中，所述功率模块还具备：第二功率半导体元件，所述第二功率半导体元件包括第三电极和第四电极；第三引线框架，所述第三引线框架具有与所述第三电极相向的第二主面，并与所述第三电极电连接以及机械连接；以及第四引线框架，所述第一基板还具有第二导电部，所述第四引线框架与所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾田真之介，小林浩，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP