半导体装置、智能功率模块及电力转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种半导体装置，目的在于得到一种使针对功率半导体元件的驱动或者保护动作的控制作出的规格变更变得容易的半导体装置。本发明专利技术的特征在于，具有：功率半导体元件；所述功率半导体元件的主电极端子；传感器部，其发出与所述功率半导体元件的物理状态相对应的信号；传感器用信号端子，其与所述传感器部连接；驱动用端子，其供给用于对所述功率半导体元件进行驱动的电力；以及壳体，其收容所述功率半导体元件、所述主电极端子、所述传感器部、所述传感器用信号端子以及所述驱动用端子，所述传感器用信号端子以及所述驱动用端子设置为能够从所述壳体的外部进行接线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体装置、智能功率模块及电力转换装置，更具体地说，涉及电力用半导体装置、利用了该电力用半导体装置的智能功率模块及电力转换装置。
技术介绍
通常，IPM(IntelligentPowerModule、智能功率模块)搭载有IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor、绝缘栅双极晶体管)、MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor)、FWDi(FreeWheelingDiode、续流二极管)等功率半导体元件。另外，IPM具有对功率半导体元件的驱动进行控制的功能。并且，在IPM具有发送功率半导体元件的温度、电流值等信息的传感器部。IPM具有使用传感器部发送的信号而保护功率半导体元件免受过热、过电流等影响的功能。如上所述具有功率半导体装置的驱动的控制功能及保护功能的IPM被封装化，被使用于逆变器装置的逆转换部等(例如，参照专利文献1)。专利文献1：日本特开平6-303778号公报在现有的IPM中，功率半导体元件、传感器部、功率半导体元件的驱动的控制电路以及保护动作的控制电路一体化地收容于封装件内。因此，在针对驱动或者保护动作的控制而变更规格时，需要以IPM为单位地进行变更，花费精力。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决上述的问题而提出的，第1目的在于得到一种使针对功率半导体元件的驱动或者保护动作的控制作出的规格变更变得容易的半导体装置。第2目的在于得到一种使用了本专利技术涉及的半导体装置的IPM。第3目的在于得到一种使用了本专利技术涉及的半导体装置或者IPM的电力转换装置。本专利技术涉及的半导体装置具有：功率半导体元件；所述功率半导体元件的主电极端子；传感器部，其发出与所述功率半导体元件的物理状态相对应的信号；传感器用信号端子，其与所述传感器部连接；驱动用端子，其供给用于对所述功率半导体元件进行驱动的电力；以及壳体，其收容所述功率半导体元件、所述主电极端子、所述传感器部、所述传感器用信号端子以及所述驱动用端子，所述传感器用信号端子以及所述驱动用端子设置为能够从所述壳体的外部进行接线。专利技术的效果在本专利技术的半导体装置设置有功率半导体元件和传感器部。功率半导体的驱动用端子以及与传感器部连接的传感器用信号端子设置为能够从壳体的外部进行接线。通过将控制基板与本专利技术的半导体装置连接，从而构成IPM。控制基板对功率半导体元件的驱动及保护动作进行控制。半导体装置与控制基板通过传感器用信号端子及驱动用端子而进行连接。由于半导体装置与控制基板分开构成，因此能够独立地设计控制基板。因此，在进行驱动及保护动作的规格变更时，仅变更控制基板即可。从而，与以IPM为单位地进行规格变更的情况相比，规格的变更变得容易。附图说明图1是本专利技术的实施方式1涉及的半导体装置及控制基板的剖视图。图2是表示将本专利技术的实施方式1涉及的半导体装置及控制基板构成为IPM的例子的斜视图。图3是由本专利技术的实施方式1涉及的半导体装置及控制基板构成的IPM的电路图。图4是表示将本专利技术的实施方式1涉及的半导体装置的电路图和控制基板的电路图分离后的状态的图。图5是本专利技术的实施方式1涉及的传感器部的电路图。图6是由本专利技术的实施方式1涉及的半导体装置及控制基板构成的IPM的剖视图。图7是本专利技术的实施方式1涉及的半导体装置的剖视图。图8(a)是表示在将对比例涉及的半导体装置和控制基板连接的状态下，功率半导体元件与控制基板之间的配线距离的剖视图。图8(b)是表示在将本专利技术的实施方式1涉及的半导体装置和控制基板连接的状态下，功率半导体元件与控制基板之间的配线距离的剖视图。图9(a)是表示在将对比例涉及的半导体装置和控制基板连接的状态下，驱动用端子及传感器用信号端子的绝缘距离的剖视图。图9(b)是表示在将本专利技术的实施方式1涉及的半导体装置和控制基板连接的状态下，驱动用端子及传感器用信号端子的绝缘距离的剖视图。图10是将本专利技术的实施方式2涉及的半导体装置和控制基板连接的状态的剖视图。图11是本专利技术的实施方式3涉及的半导体装置的剖视图。图12是将本专利技术的实施方式3涉及的半导体装置和控制基板连接的状态的剖视图。图13是本专利技术的实施方式4涉及的半导体装置的剖视图。图14是本专利技术的实施方式4涉及的半导体装置的剖视图。图15(a)是表示利用焊料将本专利技术涉及的半导体装置和控制基板连接的状态的剖视图。图15(b)是表示利用连接器将本专利技术涉及的半导体装置和控制基板连接的状态的剖视图。图15(c)是将本专利技术的实施方式4涉及的半导体装置和控制基板连接的状态的剖视图。图16是本专利技术的实施方式5涉及的半导体装置的剖视图。图17是本专利技术的实施方式6涉及的半导体装置的剖视图。图18(a)是表示利用封装树脂将本专利技术的实施方式6涉及的半导体装置填充至壳体的上表面部的高度为止的状态的剖视图。图18(b)是表示利用封装树脂将本专利技术的实施方式6的变形例涉及的半导体装置填充至母端子125的上端的高度为止的状态的剖视图。图19是本专利技术的实施方式7涉及的半导体装置的剖视图。图20是本专利技术的实施方式8涉及的半导体装置的剖视图。图21是本专利技术的实施方式9涉及的电力转换装置的俯视图。标号的说明46、46-1～46-7功率半导体元件，56主电极端子，47、47-1～47-7传感器部，200、201、202、203、204、205、206、207传感器用信号端子，220、221、222、223、224、226、227驱动用端子，36壳体，30半导体装置，104上表面部，44配线图案，123压配合端子，125母端子，126封装树脂，32、132控制基板，64外部输入输出用控制信号端子，66、66-1～66-7集成电路，70智能功率模块，134电力转换装置。具体实施方式参照附图，对本专利技术的实施方式涉及的半导体装置进行说明。对相同或对应的结构要素标注相同的标号，有时省略重复的说明。实施方式1.图1是本专利技术的实施方式1涉及的半导体装置30及控制基板32的剖视图。在半导体装置30，在基座板34之上配置壳体36。在壳体36的内侧，配线图案38通过焊料40而与基座板34接合。在配线图案38的上表面配置绝缘基板42。在绝缘基板42的上表面配置配线图案44。功率半导体元件46及传感器部47通过焊料48而与配线图案44的上表面进行接合。传感器部47发出与功率半导体元件46的温度相对应的信号以及与流过功率半导体元件46的电流相对应的信号。在壳体36的内侧，传感器用信号端子200、驱动用端子220以及主电极端子56配置于绝缘基板42的外侧。在传感器用信号端子200、驱动用端子220、主电极端子56与绝缘基板42之间设置有一定的空间。在这里，设置有多个传感器用信号端子200、驱动用端子220以及主电极端子56，但在图1中由于重叠而绘制为1根端子。传感器用信号端子200与传感器部47连接。驱动用端子220供给用于对功率半导体元件46进行驱动的电力。功率半导体元件46与主电极端子56通过电力配线用键合导线58而进行连接。功率半导体元件46与传感器用信号端子200、驱动用端子220通过信号配线用键合导线60而进行连接。控制基板32具有印刷基板62。在印刷基板62的上表面具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，具有：功率半导体元件；所述功率半导体元件的主电极端子；传感器部，其发出与所述功率半导体元件的物理状态相对应的信号；传感器用信号端子，其与所述传感器部连接；驱动用端子，其供给用于对所述功率半导体元件进行驱动的电力；以及壳体，其收容所述功率半导体元件、所述主电极端子、所述传感器部、所述传感器用信号端子以及所述驱动用端子，所述传感器用信号端子以及所述驱动用端子设置为能够从所述壳体的外部进行接线。

【技术特征摘要】
2015.08.28 JP 2015-1691451.一种半导体装置，其特征在于，具有：功率半导体元件；所述功率半导体元件的主电极端子；传感器部，其发出与所述功率半导体元件的物理状态相对应的信号；传感器用信号端子，其与所述传感器部连接；驱动用端子，其供给用于对所述功率半导体元件进行驱动的电力；以及壳体，其收容所述功率半导体元件、所述主电极端子、所述传感器部、所述传感器用信号端子以及所述驱动用端子，所述传感器用信号端子以及所述驱动用端子设置为能够从所述壳体的外部进行接线。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述物理状态为温度。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，所述物理状态为电流。4.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，所述物理状态为电压。5.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，所述传感器用信号端子以及所述驱动用端子配置于所述壳体的内侧，所述传感器用信号端子以及所述驱动用端子的上端处于比所述壳体的上表面部低的位置。6.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，所述传感器用信号端子以及所述驱动用端子的上端处于比所述壳体的上表面部高的位置。7.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，所述传感器用信号端子以及所述驱动用端子包含：上端处于比所述壳体的上表面部低的位置的端子；以及上端处于比所述壳体的上表面部...

【专利技术属性】
技术研发人员：米山玲，为谷典孝，松本学，竹本晴彦，吉田博，上甲基信，
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