半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种半导体装置，半导体装置具备半导体模块、汇流条及连接部件。半导体模块具有半导体元件及连接于半导体元件的电力端子。半导体模块的电力端子经由连接部件而连接于汇流条。连接部件的熔断电流比电力端子及汇流条的各熔断电流低。即，在电力端子、连接部件及汇流条中流过了相同的过电流时，连接部件比电力端子及汇流条先熔断。

Semiconductor device

The invention provides a semiconductor device which has a semiconductor module, a bus bar and a connecting part. The semiconductor module has a semiconductor element and a power terminal connected to the semiconductor element. The power terminal of the semiconductor module is connected to the bus bar through the connecting part. The fusing current of connecting parts is lower than that of power terminals and busbars. That is to say, when the same overcurrent flows through the power terminal, connecting parts and bus bars, the connecting parts will be fused before the power terminal and bus bars.

【技术实现步骤摘要】
半导体装置
本说明书公开的技术涉及具有半导体模块的半导体装置。
技术介绍
在日本特开2013-101993号公报中公开了一种半导体模块。该半导体模块具有在流过过电流时断开的开关构造。
技术实现思路
希望像所述的半导体模块那样，在半导体模块中流过过电流时该过电流被迅速地切断。但是，如果在半导体模块中设置开关构造，则半导体模块的构造变得复杂，并且对电气特性也造成阻抗增大这样的不良影响。关于这一点，本说明书提供了能够将半导体模块中流动的过电流切断的新技术。本说明书公开的半导体装置具备：半导体模块，具有半导体元件及连接于半导体元件的电力端子；及汇流条，经由连接部件而连接于半导体模块的电力端子。连接部件的熔断电流比电力端子及汇流条的各熔断电流低。即，在电力端子、连接部件及汇流条中流过相同的过电流时，连接部件比电力端子及汇流条先熔断。根据所述的结构，在半导体模块中流过了过电流时，连接部件被熔断，由此该过电流被迅速地切断。由于连接部件设置于半导体模块的外部，所以不必变更半导体模块的构造，半导体模块的电气特性也不会变化。与将汇流条和电力端子直接接合的构造相比，只要将汇流条或电力端子的一部分替换成连接部件即可，所以半导体装置的尺寸也不会特别地扩大。另外，连接部件的熔断电流可以通过连接部件的构造、材料进行调整，可以根据半导体模块的容许最大电流(即额定电流)来设定。附图说明图1是示意性地表示半导体装置2的构造的主视图。图2是示意性地表示半导体装置2的构造的俯视图。图3是沿着图1中的III-III线的剖视图。图4是表示半导体装置2的电气构造的电路图。图5表示第一连接部件40的侧视图。图6表示第一连接部件40的俯视图。图7是沿着图6中的VII-VII线的剖视图。附图标记说明2：半导体装置4：冷却器10、20：半导体模块12、22：半导体元件14、16：封装体16、18、26、28：电力端子30、32、34：汇流条40、42、44、46：连接部件40a：连接部件的弯曲部40b：连接部件的脆弱部40d：连接部件的内侧部分40e：连接部件的外侧部分具体实施方式本技术的一实施方式中，可以是，连接部件与电力端子之间的接合面平行于连接部件与汇流条之间的接合面。根据这样的结构，对于电力端子与汇流条两者，能够从相同的方向将连接部件接合。在上述的实施方式中，可以是，连接部件与电力端子之间的接合面和连接部件与汇流条之间的接合面位于同一平面内。根据这样的结构，连接部件与电力端子之间的接合、连接部件与汇流条之间的接合容易同时地或连续地实施。在本技术的一实施方式中，可以是，半导体模块还具有对半导体元件进行封装的封装体。在这种情况下，可以是，电力端子具有从封装体向外部延伸的第一部分和沿着与第一部分的延伸方向垂直的方向延伸的第二部分。而且，连接部件可以接合于电力端子的第二部分。根据这样的结构，例如即使在层叠配置多个半导体模块时，也将连接部件容易地接合于半导体模块的电力端子。在本技术的一实施方式中，可以是，构成连接部件的材料具有比构成电力端子及汇流条的各材料的熔点低的熔点。不过，作为其他实施方式，连接部件也可以是，构成连接部件的材料与构成电力端子或汇流条的各材料相同。在这种情况下，连接部件的熔断电流不仅能够通过构成连接部件的材料，还能够通过连接部件的构造(例如截面积的大小)来进行调整。在本技术的一实施方式中，可以是，连接部件具有内侧部分和覆盖内侧部分的外侧部分。在这种情况下，可以是，构成内侧部分的材料具有比构成外侧部分的材料的电阻率低的电阻率。根据这样的结构，在连接部件中流过了过电流时，内侧部分的发热量增大，由此能够将连接部件可靠地熔断。在本技术的一实施方式中，可以是，连接部件在长度方向的中间位置具有弯曲部。根据这样的结构，例如在半导体模块振动时，能够在弯曲部处吸收该振动。由此，能够避免过大的力作用于连接部件与电力端子之间的接合面、连接部件与汇流条之间的接合面。在本技术的一实施方式中，可以是，连接部件具有使与长度方向垂直的截面局部地缩小而成的脆弱部。根据这样的结构，在连接部件中流过了过电流时，能够在脆弱部处将连接部件可靠地熔断。在本技术的一实施方式中，可以是，半导体装置具有第一半导体模块、第二半导体模块、第一汇流条、第二汇流条及第三汇流条。在这种情况下，第一半导体模块具有第一开关元件、第一电力端子及第二电力端子，第一电力端子经由第一开关元件而连接于第二电力端子。第二半导体模块具有第二开关元件、第三电力端子及第四电力端子，第三电力端子经由第二开关元件而连接于第四电力端子。在第一汇流条上，经由第一连接部件而连接第一半导体模块的第一电力端子。在第二汇流条上，经由第二连接部件而连接第一半导体模块的第二电力端子，并且，经由第三连接部件而连接第二半导体模块的第三电力端子。在第三汇流条上，经由第四连接部件而连接第二半导体模块的第四电力端子。第一连接部件的熔断电流比第一电力端子及第一汇流条的各熔断电流低，第二连接部件的熔断电流比第二电力端子及第二汇流条的各熔断电流低，第三连接部件的熔断电流比第三电力端子及第二汇流条的各熔断电流低，第四连接部件的熔断电流比第四电力端子及第三汇流条的各熔断电流低。根据这样的结构，在第一半导体模块及第二半导体模块中的至少一方产生了过电流时，第一连接部件至第四连接部件中的任一连接部件被熔断，由此过电流被迅速地切断。以下，参照附图对本专利技术的代表性而非限定性的具体例详细地进行说明。所述的详细说明仅仅是意在向本领域技术人员提示用于实施本专利技术的优选例的详情，而并非意在限定本专利技术的范围。此外，以下公开的追加特征及专利技术为了提供进一步改善的半导体装置及其使用方法及制造方法，可以与其他特征、专利技术分开使用，或共用。此外，在以下的详细说明中公开的特征、工序的组合并非是最广义地实施本专利技术时必需的，仅是为了特别说明本专利技术的代表性的具体例而记载的。而且，上述及下述的代表性的具体例的各种特征和独立权利要求及从属权利要求中记载的方案中的各种特征在提供本专利技术的追加且有用的实施方式时，并不是必须按照在此记载的具体例或者列举的顺序进行组合。关于本说明书及/权利要求书中记载的全部特征，意在与实施例及/或权利要求书中记载的特征的构成分开，而作为对于本申请的原始公开及要求的特定事项的限定，单独地且相互独立地公开。此外，关于全部的数值范围及组或集的记载，作为对于本申请的原始公开及要求的特定事项的限定，意在公开其中间的构成。实施例参照附图对实施例的半导体装置2进行说明。半导体装置2例如可用于电动汽车的电力控制装置，构成转换器、逆变器这样的电力转换电路的至少一部分。这里所说的电动汽车泛指具有对车轮进行驱动的电动机的汽车，例如包含利用外部的电力进行充电的电动汽车、除了电动机之外还具有发动机的混合动力车辆及以燃料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，其中，具备：/n半导体模块，具有半导体元件及连接于所述半导体元件的电力端子；及/n汇流条，经由连接部件而连接于所述半导体模块的所述电力端子，/n所述连接部件的熔断电流比所述电力端子及所述汇流条的各熔断电流低。/n

【技术特征摘要】
20180507 JP 2018-0890841.一种半导体装置，其中，具备：
半导体模块，具有半导体元件及连接于所述半导体元件的电力端子；及
汇流条，经由连接部件而连接于所述半导体模块的所述电力端子，
所述连接部件的熔断电流比所述电力端子及所述汇流条的各熔断电流低。


2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
所述连接部件与所述电力端子之间的接合面平行于所述连接部件与所述汇流条之间的接合面。


3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，
所述连接部件与所述电力端子之间的所述接合面和所述连接部件与所述汇流条之间的所述接合面位于同一平面内。


4.根据权利要求2或3所述的半导体装置，其中，
所述半导体模块还具有对所述半导体元件进行封装的封装体，
所述电力端子具有从所述封装体向外部延伸的第一部分和沿着与所述第一部分的延伸方向垂直的方向延伸的第二部分，
所述连接部件接合于所述电力端子的所述第二部分。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的半导体装置，其中，
构成所述连接部件的材料具有比构成所述电力端子及所述汇流条的各材料的熔点低的熔点。


6.根据权利要求1～5中任一项所述的半导体装置，其中，
所述连接部件具有内侧部分和覆盖所述内侧部分的外侧部分，
构成所述内侧部分的...

【专利技术属性】
技术研发人员：川岛崇功，今井诚，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP