功率半导体模块制造技术

技术编号:20596642 阅读:21 留言:0更新日期:2019-03-16 12:14
本发明专利技术提高接合至电性并联的多个半导体元件的接合线与引线框的接合强度。本发明专利技术中,第1接合线(324a)的一端及另一端连接到第1半导体元件(328)的控制电极(332)以及第1引线框部(326)或弯曲部(371),第2接合线(324b)的一端及另一端连接到第2半导体元件(329)的控制电极(333)以及第2引线框部(327)。第1引线框部(326)从弯曲部(371)朝与第1半导体元件(328)侧相反那一侧沿与第1半导体元件(328)重叠的方向延伸,第2引线框部(329)从弯曲部(371)朝第2半导体元件侧(329)沿与第2半导体元件(329)重叠的方向延伸。

Power Semiconductor Module

The invention improves the bonding strength of the bonding wire and the lead frame of a plurality of semiconductor elements bonded to electrical parallel connection. In the present invention, one end and the other end of the first engagement line (324a) are connected to the control electrode (332) of the first semiconductor element (328), the first lead frame (326) or the bending part (371), the one end and the other end of the second engagement line (324b) are connected to the control electrode (333) of the second semiconductor element (329) and the second lead frame (327). The first lead frame part (326) extends from the bending part (371) to the opposite side of the first semiconductor element (328) in the direction of overlapping with the first semiconductor element (328), and the second lead frame part (329) extends from the bending part (371) to the second semiconductor element side (329) in the direction of overlapping with the second semiconductor element (329).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功率半导体模块
本专利技术涉及一种功率半导体模块。
技术介绍
功率半导体模块例如配备有构成转换电路等的绝缘栅双极晶体管(以下记作IGBT)等功率半导体元件。功率半导体元件通过焊料等接合材料接合至金属板,以能够释放内部产生的热的方式加以安装。功率半导体元件的控制电极通过接合线连接至控制用引线框,从而连接至控制电路等外部装置。功率半导体元件通过多个电性并联来谋求大功率化。再者,为了将接合线结合至引线框,在将接合线压在引线框上的状态下施加高频振动,通过因施加至接合线的振动能量而在接合线与引线框之间产生的摩擦热来进行结合。将多个功率半导体元件电性并联的控制用引线框例如具有如下结构:具有分支引线框部,所述分支引线框部从1根引线主体沿与该引线主体呈直角的方向延伸。并且,引线主体及分支引线框部分别通过接合线结合至各功率半导体元件(例如参考专利文献1的图9)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2011-216755号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在专利文献1的结构中,为了将接合线结合至引线框的分支引线框部,在分支引线框部的顶端侧配置接合线的端部。继而,使该接合线的端部沿与配置功率半导体元件的方向、换句话说就是分支引线框部延伸的方向呈直角的方向振动。所谓与分支引线框部延伸的方向呈直角的方向,是指与分支引线框部的长度方向呈直角的方向。然而,该方向的分支引线框部的刚性较小,因此,容易与结合时施加的高频振动一起发生振动。因此,无法对接合线和分支引线框部施加较大的振动能量,从而无法在接合线与分支引线框部的接合中获得充分的接合强度。解决问题的技术手段在本专利技术的一形态中,功率半导体模块具备:第1半导体元件;第2半导体元件,其与所述第1半导体元件电性并联;以及控制用引线框,其经由第1接合线连接至所述第1半导体元件的控制电极,经由第2接合线连接至所述第2半导体元件的控制电极,所述控制用引线框具有第1引线框部、弯曲部、以及经由该弯曲部连接至所述第1引线框部的第2引线框部,所述第1接合线的一端连接至所述第1半导体元件的所述控制电极,所述第1接合线的另一端连接至所述第1引线框部或所述弯曲部,所述第2接合线的一端连接至所述第2半导体元件的所述控制电极,所述第2接合线的另一端连接至所述第2引线框部,所述第1引线框部从所述弯曲部朝与所述第1半导体元件侧相反那一侧沿与所述第1半导体元件重叠的方向延伸,所述第2引线框部从所述弯曲部朝所述第2半导体元件侧沿与所述第2半导体元件重叠的方向延伸。专利技术的效果根据本专利技术,能够谋求接合线与引线框的接合强度的提高。附图说明图1为表示本专利技术的功率半导体模块中内置的电路的一例的示意图。图2为表示本专利技术的功率半导体模块的一实施方式的立体图。图3为图2所示的功率半导体模块的分解立体图。图4为图2所示的区域IV的放大图。具体实施方式下面,参考附图,对本专利技术的功率半导体模块的一实施方式进行说明。内置转换电路等电力转换电路的功率半导体模块搭载于电动汽车、混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHV)等车辆中。可以将内置转换电路的功率半导体模块并联而构成三相转换器。将转换电路连接至电池而使电动发电机作为马达进行工作。此外,可以利用发动机的动力使电动发电机工作而经由转换电路对电池充电。下面,将内置转换电路的功率半导体模块作为一实施方式进行说明。图1为表示本专利技术的功率半导体模块中内置的电路的一例的示意图。如上所述,功率半导体模块300中内置有对直流电与交流电进行相互转换的转换电路。功率半导体模块300具备构成转换电路的上臂的第1电路体300U和构成下臂的第2电路体300L。功率半导体模块300具备输入输出交流电的交流端子159。交流端子159对电动发电机输入输出由U相、V相、W相构成的三相中的某一相的交流电。此外,功率半导体模块300具备直流正极端子157和直流负极端子158。直流正极端子157和直流负极端子158分别连接至未图示的电池及电容器而输入输出直流电。进一步地,功率半导体模块300具备作为将供给的直流电转换为交流电的开关元件的功率半导体元件。功率半导体模块300具备接收来自未图示的驱动电路的控制信号的控制用引线框325。功率半导体元件从控制用引线框325接收控制信号而进行导通或切断动作,将供给的直流电转换为交流电。功率半导体元件包含第1半导体元件328、330、第2半导体元件329、331、第3半导体元件166、168、第4半导体元件167、169。第1半导体元件328、330、第2半导体元件329、331例如为IGBT(绝缘栅双极晶体管)。也可使用MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)代替IGBT。第3半导体元件166、168以及第4半导体元件167、169例如为二极管。第1半导体元件328、第2半导体元件329、第3半导体元件166及第4半导体元件167连接至第1导体部342U及第2导体部341U。详细而言,第1半导体元件328及第2半导体元件329的集电极还有第3半导体元件166及第4半导体元件167的阴极连接至第1导体部342U。第1半导体元件328及第2半导体元件329的发射极还有第3半导体元件166及第4半导体元件167的阳极连接至第2导体部341U。第1半导体元件328、第2半导体元件329、第3半导体元件166及第4半导体元件167构成转换电路的第1电路体300U。同样地,第1半导体元件330、第2半导体元件331、第3半导体元件168及第4半导体元件169连接至第3导体部342L和第4导体部341L。详细而言,第1半导体元件330及第2半导体元件331的集电极还有第3半导体元件168及第4半导体元件169的阴极连接至第3导体部342L。第1半导体元件330及第2半导体元件331的发射极还有第3半导体元件168及第4半导体元件169的阳极连接至第4导体部341L。第1半导体元件330、第2半导体元件331、第3半导体元件168及第4半导体元件169构成转换电路的第2电路体300L。第1导体部342U连接至直流正极端子157,第2导体部341U连接至中间连接部310。第4导体部341L连接至直流负极端子158,第3导体部342L连接至中间连接部310。第2导体部341U和第3导体部342L连接至中间连接部310。中间连接部310连接至交流端子159。图2为表示本专利技术的功率半导体模块的一实施方式的立体图,图3为图2所示的功率半导体模块的分解立体图。图1中记载的各构件名及其参考编号在图2、图3中也设为同一构件名和参考编号。构成功率半导体模块300的第1电路体300U和第2电路体300L相邻配置。第1电路体300U具有在相对配置的第1导体部342U与第2导体部341U之间夹有第1半导体元件328、第2半导体元件329以及第3半导体元件166、第4半导体元件167的结构,形成为大致薄板状的长方体形状。第1半导体元件328和第2半导体元件329分别为板状的半导体基板,相互隔开而相邻配置。此外,第3半导体元件166和第4半导体元件167分别为板状的半导体基板,相互隔开而相邻配置。同样地,第2电路体300L具有在相对配置的第3导体部342L与第4导体部341L之间夹有第1半导体元件330、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率半导体模块,其特征在于,具备:第1半导体元件;第2半导体元件,与所述第1半导体元件电性并联;以及控制用引线框,经由第1接合线连接至所述第1半导体元件的控制电极,经由第2接合线连接至所述第2半导体元件的控制电极;并且,所述控制用引线框具有第1引线框部、弯曲部、以及经由该弯曲部连接至所述第1引线框部的第2引线框部,所述第1接合线的一端连接至所述第1半导体元件的所述控制电极,所述第1接合线的另一端连接至所述第1引线框部或所述弯曲部,所述第2接合线的一端连接至所述第2半导体元件的所述控制电极,所述第2接合线的另一端连接至所述第2引线框部,所述第1引线框部从所述弯曲部朝与所述第1半导体元件侧相反那一侧沿与所述第1半导体元件重叠的方向延伸,所述第2引线框部从所述弯曲部朝所述第2半导体元件侧沿与所述第2半导体元件重叠的方向延伸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.29 JP 2016-1491811.一种功率半导体模块,其特征在于,具备:第1半导体元件;第2半导体元件,与所述第1半导体元件电性并联;以及控制用引线框,经由第1接合线连接至所述第1半导体元件的控制电极,经由第2接合线连接至所述第2半导体元件的控制电极;并且,所述控制用引线框具有第1引线框部、弯曲部、以及经由该弯曲部连接至所述第1引线框部的第2引线框部,所述第1接合线的一端连接至所述第1半导体元件的所述控制电极,所述第1接合线的另一端连接至所述第1引线框部或所述弯曲部,所述第2接合线的一端连接至所述第2半导体元件的所述控制电极,所述第2接合线的另一端连接至所述第2引线框部,所述第1引线框部从所述弯曲部朝与所述第1半导体元件侧相反那一侧沿与所述第1半导体元件重叠的方向延伸,所述第2引线框部从所述弯曲部朝所述第2半导体元件侧沿与所述第2半导体元件重叠的方向延伸。2.根据权利要求1所述的功率半导体模块,其特征在于,所述第1引线框部沿与所述第1半导体元件的所述控制电极重叠的...

【专利技术属性】
技术研发人员:高木佑辅德山健河野俊志村隆弘松下晃
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

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