电力用半导体装置以及电力用半导体装置的制造方法制造方法及图纸

电力用半导体装置具有：多个功率模块，具有控制端子；散热板，装配多个功率模块；以及控制用基板，粘结控制端子，多个功率模块具有接近控制端子的第1突起部和远离控制端子的第2突起部，散热板在与第1突起部对应的位置，具有与第1突起部卡合，形成为比第1突起部的外径大的内径的第1凹部，在与第2突起部对应的位置，具有与第2突起部卡合，具有比第2突起部的外径大的短径且形成为长孔状的第2凹部。

Manufacturing Method of Semiconductor Devices for Electric Power and Semiconductor Devices for Electric Power

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力用半导体装置以及电力用半导体装置的制造方法
本专利技术涉及具备防止功率模块的误装配的机构的电力用半导体装置以及电力用半导体装置的制造方法。
技术介绍
近年来，电力用半导体装置不仅在一般工业以及电力铁道，而且还广泛使用于汽车。而且，将引擎和马达这两方作为驱动源的混合动力汽车以及仅将马达作为驱动源的电动汽车等汽车中的电动化的比例提高。在电动化的车辆中，为了对汽车的燃料效率提高做出贡献，要求在限定的空间中使各零件小型化以及轻量化。特别在混合动力汽车中，需要使引擎和马达在引擎室内共存，所以配置周边的零件的空间窄，各零件的布局受到制约。因此，如果能够使电力用半导体装置小型化，则能够在引擎室的窄的空间中，提高各零件的布局的自由度，还能够实现车辆自身的小型化。这样，强烈要求车载用的电力用半导体装置小型化(参照例如专利文献1)。而且，在车载用的电力用半导体装置中，综合多个种类的电力变换器而实现省空间化以及低成本化成为趋势。例如，在使用2台马达并高效地监管驱动能量和再生能量的系统中，需要用于分别驱动2台马达的2个直流-交流变换电路。进而，需要通过将来自电池的输入电压抑制得低并且使用升压转换器进行升压而得到期望的系统电压以及电流的升压转换器电路。将这些3个电路收纳于同一基板内，设为功能综合型的电力用半导体装置。作为构成电力用半导体装置的零件，可以举出功率模块、控制用基板、电容器、冷却器、电抗器。在这些零件之中，决定电力用半导体装置的尺寸的主要的零件是功率模块和控制用基板。在将2个直流-交流变换电路和1个升压转换器电路装配到1个控制用基板的情况下，在各个电路中使用的功率模块使用同一结构在控制用基板上进行各电路的装配时不会发生误装配，优选。在该情况下，需要与要求在3个电路中要求的输出电压中的最大的输出电压的电路的功率模块符合，但在其他电路中，使用必要以上大的功率模块，控制用基板也为了装配该功率模块而浪费地变大。因此，通过根据在3个电路的各个中要求的输出电压使用不同的功率模块，使控制用基板小型化。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2004-259791号公报
技术实现思路
然而，在收纳于1个控制用基板的3个电路中分别装配不同的功率模块的情况下，存在将某1个电路用的功率模块错误地装配到其他电路的担心。本专利技术是为了解决如上述的课题而完成的，得到一种能够防止装配于同一控制用基板上的多个种类的功率模块的误装配的电力用半导体装置以及电力用半导体装置的制造方法。本专利技术所涉及的电力用半导体装置具有：多个功率模块，安装有控制端子；散热板，装配多个功率模块；以及控制用基板，形成有粘结控制端子的粘结部，多个功率模块具有第1突起部和第2突起部，第1突起部形成于比第2突起部更接近控制端子的位置，散热板在装配有功率模块时的与第1突起部对应的位置，具有与第1突起部卡合的第1凹部，散热板在装配有功率模块时的与第2突起部对应的位置，具有与第2突起部卡合的第2凹部，第1凹部形成为比第1突起部的外径大的内径，第2凹部形成为具有比第2突起部的外径大的短径的长孔状。根据本专利技术所涉及的电力用半导体装置，在向1个控制用基板装配多个不同的功率模块的情况下，能够防止功率模块的误装配。附图说明图1是本专利技术的实施方式1中的电力用半导体装置的俯视图。图2是构成实施方式1所涉及的电力用半导体装置的散热板的俯视图。图3是沿着图1的III-III线的电力用半导体装置的剖面图。图4A是示出构成实施方式1所涉及的电力用半导体装置的第1功率模块的俯视图。图4B是示出构成实施方式1所涉及的电力用半导体装置的第1功率模块的正面图。图4C是示出构成实施方式1所涉及的电力用半导体装置的第1功率模块的背面图。图4D是示出构成实施方式1所涉及的电力用半导体装置的第1功率模块的侧面图。图5A是示出构成实施方式1所涉及的电力用半导体装置的第2功率模块的俯视图。图5B是示出构成实施方式1所涉及的电力用半导体装置的第2功率模块的正面图。图5C是示出构成实施方式1所涉及的电力用半导体装置的第2功率模块的背面图。图5D是示出构成实施方式1所涉及的电力用半导体装置的第2功率模块的侧面图。图6A是示出构成实施方式1所涉及的电力用半导体装置的第3功率模块的俯视图。图6B是示出构成实施方式1所涉及的电力用半导体装置的第3功率模块的正面图。图6C是示出构成实施方式1所涉及的电力用半导体装置的第3功率模块的背面图。图6D是示出构成实施方式1所涉及的电力用半导体装置的第3功率模块的侧面图。图7是示出本专利技术的电力用半导体装置的制造方法中的制造步骤的图。图8A是示出电力用半导体装置的制造方法中的空隙去除工序的步骤的图。图8B是示出电力用半导体装置的制造方法中的空隙去除工序的步骤的图。图8C是示出电力用半导体装置的制造方法中的空隙去除工序的步骤的图。图8D是示出电力用半导体装置的制造方法中的空隙去除工序的步骤的图。图8E是示出电力用半导体装置的制造方法中的空隙去除工序的步骤的图。图9是说明电力用半导体装置的制造方法中的空隙去除工序的图。图10是本专利技术的实施方式2中的电力用半导体装置的剖面图。图11是图10的部分放大图。图12是示出本专利技术的电力用半导体装置的X方向和Y方向的俯视图。图13A是实施方式3的电力用半导体装置的俯视图。图13B是示出图13A的电力用半导体装置的剖面的图。(附图标记说明)1：电力用半导体装置；10：功率模块(第1功率模块)；20：功率模块(第2功率模块)；30：功率模块(第3功率模块)；11、21、31：控制端子；12、22、32：突起部(第1突起部)；13、23、33：突起部(第2突起部)；40：安装孔(粘结部)；50：控制用基板；60：散热板；60a、60c、60e：凹部(第1凹部)；60b、60d、60f：凹部(第2凹部)；70：粘结层；71、72：焊料(焊料材料)；80：粘结材料；90：导引部件；100：块。具体实施方式以下，使用附图说明本专利技术的电力用半导体装置的优选的实施方式。实施方式1.图1是实施方式1所涉及的电力用半导体装置1的俯视图。图2是构成电力用半导体装置1的散热板60的俯视图、图3是沿着图1的III-III线的电力用半导体装置1的剖面图。另外，图4A～图4D分别是功率模块10的俯视图、正面图、背面图以及侧面图。同样地，图5A～图5D分别是功率模块20的俯视图、正面图、背面图以及侧面图，图6A～图6D分别是功率模块30的俯视图、正面图、背面图以及侧面图。如图1所示，电力用半导体装置1具有1张控制用基板50、1个散热板60以及多个功率模块10、20、30。此外，在图1中，为了使功率模块10、20、30的配置易于观察，以将控制用基板50拆下的状态示出。如图1所示，在控制用基板50的装配面，形成有被连接功率模块10的作为马达驱动电路的直流-交流变换电路50a、被连接功率模块20的作为马达驱动电路的直流-交流变换电路50b以及被连接功率模块30的升压转换器电路50c这3个电路。另外，在控制用基板50中，具有被粘结各功率模块10、20、30的控制端子11、21、31的多个安装孔40。如在图2中双点划线所示，散热板60被分成3个区域A～C。区域A是装配6个功率模块10的区域。另外，区域B是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力用半导体装置，具有：多个种类的功率模块，安装有控制端子；散热板，装配所述多个种类的功率模块；以及控制用基板，形成有粘结所述控制端子的粘结部，其中，所述多个种类的功率模块分别具有第1突起部和第2突起部，所述第1突起部形成于比所述第2突起部更接近所述控制端子的位置，1个种类的所述功率模块中的所述第1突起部和所述第2突起部的位置关系与其他种类的所述功率模块中的所述第1突起部和所述第2突起部的位置关系不同，所述散热板在装配有所述多个种类的功率模块时的与所述第1突起部对应的位置，具有与所述第1突起部卡合的第1凹部，进而所述散热板在装配有所述多个种类的功率模块时的与所述第2突起部对应的位置，具有与所述第2突起部卡合的第2凹部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.13 JP 2017-0044471.一种电力用半导体装置，具有：多个种类的功率模块，安装有控制端子；散热板，装配所述多个种类的功率模块；以及控制用基板，形成有粘结所述控制端子的粘结部，其中，所述多个种类的功率模块分别具有第1突起部和第2突起部，所述第1突起部形成于比所述第2突起部更接近所述控制端子的位置，1个种类的所述功率模块中的所述第1突起部和所述第2突起部的位置关系与其他种类的所述功率模块中的所述第1突起部和所述第2突起部的位置关系不同，所述散热板在装配有所述多个种类的功率模块时的与所述第1突起部对应的位置，具有与所述第1突起部卡合的第1凹部，进而所述散热板在装配有所述多个种类的功率模块时的与所述第2突起部对应的位置，具有与所述第2突起部卡合的第2凹部。2.根据权利要求1所述的电力用半导体装置，其中，所述多个种类的功率模块具有：第1功率模块；以及第2功率模块，种类与所述第1功率模块不同，所述第1功率模块中的从所述第1突起部至所述第2突起部的距离与所述第2功率模块中的与所述距离对应的距离不同。3.根据权利要求1所述的电力用半导体装置，其中，所述多个种类的功率模块具有：至少1个第1功率模块；以及第3功率模块，种类与所述第1功率模块不同，装配有所述多个种类的功率模块时的所述第1功率模块中的相对形成有所述第1突起部的位置的形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：别芝范之，石井隆一，福优，福原和矢，
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