技术问题：在低成本且不会产生散热等的问题的前提下，对由多个功率半导体等构成的电子电路的该多个功率半导体进行小型化和一体化。解决手段：提供一种功率半导体模块，其是将多个功率半导体元件排列并收纳在同一封装内而形成的，所述功率半导体元件是由以一个电极部分连接在形成有至少一个外部连接端子的金属板上的功率半导体裸芯片、以及与所述半导体裸芯片的其它电极部分电连接的其它外部连接端子构成的，所述多个功率半导体元件基本上具有相同的外形，所述多个功率半导体元件的所述裸芯片的电极的一部分通过金属制连接器或引线，在所述多个功率半导体元件之间相互连接，所述封装是用具有电绝缘性的树脂对所述多个功率半导体元件进行密封的树脂塑模封装。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功率半导体模块以及使用其的电动助力转向装置
本专利技术涉及一种将至少两个以上的安装在金属板上的功率半导体在功能上连接，并收纳在单一的封装内的功率半导体模块以及使用其的电动助力转向装置。
技术介绍
以往，如逆变器电路、电源电路那样，使用处理大功率的功率半导体等的电子电路为了配合使用这样的电路的设备的小型化，存在需要进一步的小型化的情况。而且，为了使用这样的功率半导体的电路的进一步的小型化，低成本且有效地对为了实现小型化而以高密度安装的功率半导体等进行散热也是必要的。例如，在应用于汽车等车辆的电动助力转向装置(EPS)所使用的电动机等旋转电气设备的控制装置中，逆变器电路、继电器电路由多个功率半导体等构成。因此，若能将这些多个功率半导体作为单一的模块进行一体化，则能够通过上述控制装置的进一步的小型化，对上述电动助力转向装置(EPS)整体的小型化作出贡献。另一方面，作为将这样的多个功率半导体模块化的技术，例如，公开有如日本专利第4549884号公报(专利文献1)、国际公开第2012/127696号(专利文献2)所述的技术。而且，在上述技术中，专利文献1中记载有如下所述的半导体装置，其具备：具有导电性的散热基板、直接配设在所述散热基板上的半导体元件、各自的一端与所述半导体元件的主电极电连接的多个主电极板、对所述散热基板、所述半导体元件、以及所述多个主电极板进行树脂密封的树脂封装，所述散热基板的外形尺寸与所述树脂封装的外形尺寸大小相同，所述多个主电极板的、各自的另一端在所述树脂封装的上面侧朝外部露出，所述树脂封装通过塑模成型而一体地成型。而且构成为，上述具有导电性的散热基板的、设置有半导体元件的面的相反面侧部分的塑模封装成型得较薄，本导体元件所散发的热量经过散热基板，向安装在上述半导体装置的外部的散热器等散热。另外，在上述专利文献2中记载了如下所述的功率半导体模块，其特征在于，其由：以同一平面状配置的多个第一金属板、该第一金属板所搭载的功率半导体芯片、以及桥桁部和支承该桥桁部的腿部构成，而且具有通过该腿部而将上述功率半导体芯片的电极之间、功率半导体芯片的电极与上述第一金属板之间适宜地焊接的跨线桥状的第二金属板，且由用电绝缘性树脂将这些部件密封的树脂封装构成，上述腿部的焊接部通过折弯加工形成平面状且设置在比上述桥桁部低的位置。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4549884号公报专利文献2：国际公开第2012/127696号
技术实现思路
(一)要解决的技术问题然而，在上述专利文献1所述的半导体装置中，多个主电极板(外部连接电极板)和散热基板具有将分别独立准备的部分通过焊接等接合的结构。因此，还另外需要用于将这样的独立的元件接合的区域，会导致模块以与该区域所需面积对应的量过度地增大，存在妨碍小型化的问题。另外，在构成逆变器电路等时，需要在模块侧基板上进行电路配线，其结果为，存在妨碍模块的小型化的问题。进一步地，在上述专利文献1所述的半导体装置中，通过多个铝配线WR对元件乃至外部连接电极板之间进行电连接。然而，在采用这样的结构的情况下，存在加工上的制约，另外，由于需要进行大量配线，所以在可靠性方面存在问题。另外，上述专利文献2所述的半导体模块与上述专利文献1所述的不同，在多个第一金属板上搭载未封装的功率半导体芯片，用跨线桥状的第二金属板将其电连接，并用树脂封装将整体密封。因此，在上述专利文献2所述的专利技术中，由于为了上述专利技术的实施，需要另外形成并准备上述第一金属板和第二金属板，所以成本较高，而且还需要进行上述第二金属板与第二金属板的接合作业，因此还会产生加工时的可靠性的问题，并存在成本进一步上升的问题。另外，在上述专利文献2所述的专利技术中，如上所述在多个第一金属板上搭载上述半导体芯片，通过收纳在一个封装内而能够进行小型化，但与构成半导体模块的半导体的数量比较，能够用于直接搭载有上述半导体芯片的第一金属板的散热的面积相对减少，因此存在无法实现充分的散热的问题。因此本专利技术的目的在于，解决以往技术中存在的上述问题和课题，并提供一种功率半导体模块，其使用多个由通用品构成的功率半导体元件要素，进行必要的功率半导体元件之间的内部连接，实现了小型化、散热性的提高、内部电阻的降低等，成本低且可靠性高。(二)技术方案为了解决上述问题，本专利技术提供一种功率半导体模块，其是将多个功率半导体元件排列并收纳在同一封装内而形成的，所述功率半导体元件是由以一个电极部分连接在形成有至少一个外部连接端子的金属板上的功率半导体裸芯片、以及与所述半导体裸芯片的其它电极部分电连接的其它外部连接端子构成的，其特征在于，所述多个功率半导体元件基本上具有相同的外形，所述多个功率半导体元件的所述裸芯片的电极通过金属制连接器或引线，在所述多个功率半导体元件之间相互连接，所述封装是用具有电绝缘性的树脂对所述多个功率半导体元件进行密封的树脂塑模封装。另外，通过如下方式，能够更有效地解决上述问题，即，所述功率半导体裸芯片是场效应晶体管的裸芯片，将所述裸芯片的漏极与形成有所述一个外部连接端子的金属板接合，相较于所述漏极，所述裸芯片的栅极以及源极设置在远离所述一个外部连接端子的一侧，所述栅极或源极的一部分在所述功率半导体元件之间通过所述金属制连接器或引线相互连接，或者，所述一个外部连接端子与所述其它的外部连接端子相互平行地配置。另外，通过如下方式，能够更有效地解决上述问题，即，所述多个排列是将至少两个以上的所述功率半导体元件在平面上并列排列而成，或，所述多个排列是将至少两个以上的所述功率半导体元件沿着虚拟的曲面并列排列而成，或，所述虚拟的曲面为圆筒的侧面，所述相互平行地配置的外部连接端子还与所述圆筒的主轴方向平行，或者，所述多个排列是将至少两个以上的所述功率半导体元件沿着由虚拟的多边形构成的棱柱的各侧面并列排列而成，所述相互平行地配置的外部连接端子还与所述棱柱的主轴方向平行。另外，通过如下方式，能够更有效地解决上述问题，即，所述金属板的材料是铜或铝，或者，所述金属板具有从所述封装内部朝外部露出的露出部分，且所述露出部分能够与设置在外部的散热器连接。另外，为了解决上述问题，本专利技术提供一种控制装置，其特征在于，在驱动三相无刷电动机时，使用上述的功率半导体模块来进行各一相的控制，该功率半导体模块是将三个所述功率半导体元件收容在同一封装内而形成的。另外，为了解决上述问题，本专利技术提供一种电动助力转向装置，其特征在于，使用上述的功率半导体模块。(三)有益效果在本专利技术中，仅使用多个(例如，两个～三个)作为通用品而易于获得的功率半导体元件，将它们在平面上或曲面上相互平行地排列。而且，构成上述功率半导体元件的外部连接端子(簧片)基本上直接使用通用品，但流通大电流的上述外部连接端子(簧片)部分采用如下结构，即，在构成上述功率半导体元件的半导体裸芯片之间用夹子或引线来部分地进行连接，降低配线电阻和发热，进一步地，将上述多个功率半导体元件在树脂封装内一体成型。因此，在将由一体化的多个功率半导体元件构成的本专利技术的半导体模块用于例如三相感应电动机的逆变器控制时，能够将通常控制每一相所使用的三个FET(上侧臂部、下侧臂部、电动机继电器部)组合成一组来使用。而且，通过这样的使用，能够获得低成本(使用本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种功率半导体模块，其是将多个功率半导体元件排列并收纳在同一封装内而形成的，所述功率半导体元件是由以一个电极部分连接在形成有至少一个外部连接端子的金属板上的功率半导体裸芯片、以及与所述半导体裸芯片的其它电极部分电连接的其它外部连接端子构成的，其特征在于，所述多个功率半导体元件基本上具有相同的外形，所述多个功率半导体元件的所述裸芯片的电极通过金属制连接器或引线，在所述多个功率半导体元件之间相互连接，所述封装是用具有电绝缘性的树脂对所述多个功率半导体元件进行密封的树脂塑模封装。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.24 JP 2014-2606661.一种功率半导体模块，其是将多个功率半导体元件排列并收纳在同一封装内而形成的，所述功率半导体元件是由以一个电极部分连接在形成有至少一个外部连接端子的金属板上的功率半导体裸芯片、以及与所述半导体裸芯片的其它电极部分电连接的其它外部连接端子构成的，其特征在于，所述多个功率半导体元件基本上具有相同的外形，所述多个功率半导体元件的所述裸芯片的电极通过金属制连接器或引线，在所述多个功率半导体元件之间相互连接，所述封装是用具有电绝缘性的树脂对所述多个功率半导体元件进行密封的树脂塑模封装。2.根据权利要求1所述的功率半导体模块，其特征在于，所述功率半导体裸芯片是场效应晶体管的裸芯片，将所述裸芯片的漏极与形成有所述一个外部连接端子的金属板接合，相较于所述漏极，所述裸芯片的栅极以及源极设置在远离所述一个外部连接端子的一侧，所述栅极或源极的一部分在所述功率半导体元件之间通过所述金属制连接器或引线相互连接。3.根据权利要求1或2所述的功率半导体模块，其特征在于，所述一个外部连接端子与所述其它的外部连接端子相互平行地配置。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的功率半导体模块，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：嶋川茂，须永崇，关根孝明，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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