功率模块制造技术

本发明专利技术提供一种可靠性高的功率模块。功率模块具备：基板，具有第一面；多个电极板，设于所述第一面；半导体芯片，设于所述第一面上；导线，与所述半导体芯片和一个所述电极板连接；金属部件，与一个所述电极板连接；端子板；第一树脂层，在内部配置有所述半导体芯片与所述导线的连接部；以及第二树脂层，设于所述第一树脂层上，弹性率比所述第一树脂层的弹性率低。所述端子板具有：接合部，与所述金属部件的上表面相接，并沿着所述上表面延伸；弯曲部，从所述接合部朝向上方弯曲；以及引出部，被从所述弯曲部引出到外部。所述第二树脂层在内部配置有所述弯曲部，所述接合部的下表面距所述第一面的长度比所述连接部距所述第一面的长度长。

【技术实现步骤摘要】
功率模块本申请以日本专利申请2019-173456(申请日2019年9月24日)为基础，并从该申请享受优先的利益。本申请通过参照该申请而包含该申请的全部内容。
实施方式涉及功率模块。
技术介绍
开发了如下功率模块：在壳体内配置电力控制用的半导体芯片，从壳体的外部将端子板与该半导体芯片连接而输入输出电力。在这种功率模块中，为了保持内部的电路与端子板等的绝缘状态，壳体内被绝缘性的凝胶材料充满。预计功率模块的通电量今后会进一步增大，由通电引起的发热的对策成为课题。
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的实施方式提供可靠性高的功率模块。用来解决课题的手段根据本专利技术的实施方式，功率模块具备：基板，具有第一面；多个电极板，设于所述第一面；半导体芯片，设于所述第一面上；导线，与所述半导体芯片和一个所述电极板连接；金属部件，与一个所述电极板连接；端子板；第一树脂层，在内部配置有所述半导体芯片与所述导线的连接部；以及第二树脂层，设于所述第一树脂层上，弹性率比所述第一树脂层的弹性率低。所述端子板具有：接合部，与所述金属部件的上表面相接，并沿着所述上表面延伸；弯曲部，从所述接合部朝向上方弯曲；以及引出部，被从所述弯曲部引出到外部。所述第二树脂层在内部配置有所述弯曲部，所述接合部的下表面距所述第一面的长度比所述连接部距所述第一面的长度长。附图说明图1是表示实施方式的功率模块的立体图。图2的(a)是表示实施方式的功率模块的局部剖面图，(b)是其局部放大图。图3的(a)是表示比较例1的功率模块的局部剖面图，(b)是表示比较例2的功率模块的局部剖面图。附图标记说明10…基板10A…上表面11…壳体11a…底面部11b…侧壁部11c…上表面部21、22…电极板21a…端部22a…第一连接部22b…第二连接部30…半导体芯片30a…下表面电极30b…上表面电极40…导线40a…电极板连接部40b…芯片连接部40bb…连接影响部50…金属部件50a…上表面50b…侧面50c…下表面61…外部输出用端子板61a…接合部61b…弯曲部61c…中间部61d…中间部61e…中间部61f…引出部62、63…输入用端子板71…第一树脂层71A…上表面71B…下表面72…第二树脂层72A…上表面72B…下表面80…接合部件90、99…间隙α，β…角度100、200、300…功率模块L、L1、L2…长度Z0、Z02、Za、Za1、Za2、Zb、Zb1、Zb2、Zc、Zt…位置具体实施方式以下，参照附图对实施方式进行说明。另外，附图是示意性或者概念性的，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比率等并不一定与现实相同。另外，即使在表示相同的部分的情况下，也存在根据附图而相互的尺寸、比率不同地表示的情况。而且，在本说明书与各图中，对于与已出现的附图中所描述的要素相同的要素标注相同的附图标记而适当省略详细的说明。(实施方式)图1是表示实施方式的功率模块的立体图。图1省略了后述的壳体11的上表面部11c。图2的(a)是表示本实施方式的功率模块的局部剖面图。图2的(b)是图2的(a)的局部放大剖面图。如图1所示，本实施方式的功率模块100的整体形状为大致立方体。在功率模块100中设有壳体11。壳体11大致构成功率模块100的外形。如图1、图2的(a)以及(b)所示，功率模块100主要具备：嵌入壳体11的底面部11a的基板10；在作为基板10的第一面的上表面10A上平面地设置的多个电极板21、22；具有上表面电极30b的多个半导体芯片30；充满功率模块100的内部的第一树脂层71和第二树脂层72；以及外部连接用的多个端子板61、62、63和多个内部布线用端子板(以下，简单统称为“端子板60”)。功率模块100经由输入用的端子板62、63从外部电源流入电力，通过多个半导体芯片30转换电力，将转换后的电力从输出用的端子板61输出到功率模块100的外部。为了便于说明，在图2中，将沿着第一面10A的长边的方向设为X方向。将与X方向垂直且沿着第一面10A的短边的方向设为Y方向。将与XY平面垂直的方向设为Z方向。另外，关于说明中为了方便而使用的“上”以及“下”，将在Z方向上从基板10朝向第一树脂层71与第二树脂层72的方向设为上，将其相反方向设为下，但不一定与重力的方向一致。功率模块100还具备：配置于电极板22与外部连接用端子板61之间并将它们连接的金属部件50；连接金属部件50与电极板22的接合部件80；以及连接半导体芯片30的上表面电极30b与电极板22的导线40。以下，对外部输出用的端子板61、向端子板61输出电流的半导体芯片30、将它们连接的金属部件50、电极板22以及导线40进行详细说明。另外，在以下的说明中对外部输出用的端子板61进行说明，但关于其他端子板60也相同。壳体11例如由绝缘性树脂材料构成，将构成下表面的底面部11a、构成侧面的侧壁部11b以及构成上表面的上表面部11c组合而形成。壳体11的内部是空洞。半导体芯片30在基板10的第一面10A上与其他半导体芯片30并排地排列设置。半导体芯片30例如是X方向以及Y方向的长度比Z方向的长度长的立方体形状。半导体芯片30具有在下表面与电极板21的端部连接的下表面电极30a、以及在上表面与导线40的芯片连接部40b连接的上表面电极30b。基板10例如是由绝缘性的陶瓷形成、且与XY平面平行的大致板状。电极板21、22与基板10的第一面10A相接，并与第一面10A大致平行地设置。电极板21、22例如通过对一张铜板进行冲裁而形成为所希望的布线的形状。电极板21、22适当延伸至端子板60和多个半导体芯片30的附近而设置，通过焊接、超声波接合或者银烧结等与端子板60和半导体芯片30连接。具体而言，电极板21的端部配置于半导体芯片30下，例如通过焊接与半导体芯片30的下表面电极30a连接。电极板22连接半导体芯片30的上表面电极30b与端子板61。作为电极板22的一部分的第一连接部22a配置于半导体芯片30的周边，作为另一部分的第二连接部22b配置于端子板61的下方。第一连接部22a与连接于半导体芯片30的上表面电极30b的导线40的端部即电极板连接部40a连接。在第二连接部22b上配置有金属部件50。第二连接部22b例如通过焊料等接合部件80与金属部件50的下表面50c连接，因此从上方观察时，电极板22的外缘位于比金属部件50的下表面50c的外缘靠外侧的位置，以使接合部件80不从电极板22上脱落。由于与端子板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率模块，具备：/n基板，具有第一面；/n多个电极板，设于所述第一面；/n半导体芯片，设于所述第一面之上；/n导线，连接于所述半导体芯片与一个所述电极板；/n金属部件，与一个所述电极板连接；/n端子板，具有与所述金属部件的上表面相接并沿着所述上表面延伸的接合部、从所述接合部朝向上方弯曲的弯曲部、以及被从所述弯曲部引出到外部的引出部；/n第一树脂层，在内部配置有所述半导体芯片与所述导线的连接部；以及/n第二树脂层，设于所述第一树脂层之上，弹性率比所述第一树脂层的弹性率低，并在内部配置有所述弯曲部，/n所述接合部的下表面距所述第一面的长度比所述连接部距所述第一面的长度长。/n

【技术特征摘要】
20190924 JP 2019-1734561.一种功率模块，具备：
基板，具有第一面；
多个电极板，设于所述第一面；
半导体芯片，设于所述第一面之上；
导线，连接于所述半导体芯片与一个所述电极板；
金属部件，与一个所述电极板连接；
端子板，具有与所述金属部件的上表面相接并沿着所述上表面延伸的接合部、从所述接合部朝向上方弯曲的弯曲部、以及被从所述弯曲部引出到外部的引出部；
第一树脂层，在内部配置有所述半导体芯片与所述导线的连接部；以及
第二树脂层，设于所述第一树脂层之上，弹性率比所述第一树脂层的弹性率低，并在内部配置有所述弯曲部，
所述接合部的下表面距所述第一面的长度比所述连接部距所述第一面的长度长。


2.如权利要求1所述的功率模块，
所述第一树脂层的上表面位于比所述连接部靠上的位置，并位于比所述接合部靠下...

【专利技术属性】
技术研发人员：松尾圭一郎，唐泽纯，山本悠，林山晋也，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP