功率模块制造技术

功率模块具备：第一导体板，其接合有第一功率半导体元件；第二导体板，其接合有第二功率半导体元件并且与所述第一导体板相邻配置；第一散热构件，其与所述第一导体板及所述第二导体板相对配置；以及第一绝缘片构件，其配置在所述第一散热构件和所述第一导体板之间，在从靠近所述第二导体板一侧的所述第一导体板的端部到所述第一功率半导体元件的第一长度比从远离所述第二导体板一侧的所述第一导体板的端部到所述第一功率半导体元件的第二长度大的位置，配置有所述第一功率半导体元件，所述第二长度大于所述第一导体板的厚度。所述第二长度大于所述第一导体板的厚度。所述第二长度大于所述第一导体板的厚度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功率模块


[0001]本专利技术涉及一种功率模块。

技术介绍

[0002]通过功率半导体元件的开关动作进行电力转换的功率模块，由于转换效率高，所以被广泛用于民用、车载、铁路、变电设备等。由于该功率半导体元件通过开关动作反复发热，所以对功率模块要求高可靠性。例如，在车载用中，根据小型化、轻量化的要求，要求更高的可靠性。
[0003]在专利文献1中，公开了一种功率模块，在功率半导体元件的表面和背面接合导体板，进而隔着绝缘层连接散热构件，将从功率半导体元件产生的热从导体板经由绝缘层热传导到散热构件。现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1：日本专利特开2018
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113343号公报

技术实现思路

专利技术要解决的问题
[0005]功率模块内的各构件因功率半导体元件的反复发热而反复伸缩，导体板与散热构件之间的绝缘层(绝缘片构件)会剥离，功率模块的散热性能会降低。解决问题的技术手段
[0006]本专利技术的功率模块具备：第一功率半导体元件及第二功率半导体元件；第一导体板，其供所述第一功率半导体元件接合；第二导体板，其供所述第二功率半导体元件接合，并且与所述第一导体板相邻配置；第一散热构件，其与所述第一导体板及所述第二导体板相对配置；以及第一绝缘片构件，其配置在所述第一散热构件和所述第一导体板之间，在通过所述第一功率半导体元件的中心和所述第二功率半导体元件的中心、与所述第一导体板和所述第一功率半导体元件的接合面垂直的截面中，在从靠近所述第二导体板一侧的所述第一导体板的端部到所述第一功率半导体元件的第一长度比从远离所述第二导体板一侧的所述第一导体板的端部到所述第一功率半导体元件的第二长度大的位置，配置所述第一功率半导体元件，所述第二长度大于所述第一导体板的厚度。本专利技术的功率模块具备：第一功率半导体元件及第二功率半导体元件；第一导体板，其接合有所述第一功率半导体元件；第二导体板，其接合有所述第二功率半导体元件，并且与所述第一导体板相邻配置；第一散热构件，其与所述第一导体板及所述第二导体板相对配置；以及第一绝缘片构件，其配置在所述第一散热构件和所述第一导体板之间，在通过所述第一功率半导体元件的中心和所述第二功率半导体元件的中心、与所述第一导体板和所述第一功率半导体元件的接合面垂直的截面中，所述第一功率半导体元件的中心位置配置在比靠近所述第二导体板一侧的所述第一导体板的端部更靠近远离所述第二导体板
一侧的所述第一导体板的端部的位置，从远离所述第二导体板一侧的所述第一导体板的端部到所述第一功率半导体元件的长度比所述第一导体板的厚度大，所述第二功率半导体元件的中心位置配置在比靠近所述第一导体板一侧的所述第二导体板的端部更靠近远离所述第一导体板一侧的所述第二导体板的端部的位置，从远离所述第一导体板一侧的所述第二导体板的端部到所述第二功率半导体元件的长度比所述第二导体板的厚度大。专利技术的效果
[0007]根据本专利技术，能够防止绝缘片构件的剥离，维持功率模块的散热性能。
附图说明
[0008]图1是第一实施方式的金属制壳体的截面图。图2是第一实施方式的半导体模块的截面图。图3是第一实施方式的功率模块的外观俯视图。图4是第一实施方式的功率模块的截面图。图5是第二实施方式的功率模块的截面图。图6是第三实施方式的功率模块的截面图。
具体实施方式
[0009]以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。以下的说明和附图是用于说明本专利技术的示例，为了使说明明确，进行了适当省略和简化。本专利技术也可以以其他各种方式实施。只要没有特别限定，各构成要素可以是单数也可以是复数。
[0010]为了便于理解本专利技术，附图所示的各构成要素的位置、大小、形状、范围等有时不表示实际的位置、大小、形状、范围等。因此，本专利技术不限于附图中公开的位置、尺寸、形状、范围等。
[0011][第一实施方式]以下，参照附图对本实施方式进行说明。图1是收纳半导体模块30的金属制壳体40的截面图。后述的功率模块100将半导体模块30收纳在金属制壳体40中而构成。
[0012]如图1所示，金属制壳体40由第一散热构件7、第二散热构件8、和框体20构成。在第一散热构件7的表面设有多个散热片7a。在第二散热构件8的表面设有多个散热片8a。
[0013]第一散热构件7和第二散热构件8在各自的周端部7b、8b与框体20接合。接合例如可以适用FSW(摩擦搅拌接合)、激光焊接、钎焊等。通过使用这种形状的金属制壳体40，即使将功率模块100配置在水、油、有机物等制冷剂流动的流路内，也能够防止冷却介质侵入功率模块100的内部。
[0014]在本实施方式中，示出了第一散热构件7、第二散热构件8以及框体20为不同的构件的情况，但第一散热构件7、第二散热构件8以及框体20可以是相同的构件，也可以是一体化的。
[0015]金属制壳体40的详情如后述的图3所示，金属制壳体40是例如在一个面上具有插通口100a、在另一个面上具有底部的扁平状的筒型形状的冷却器。金属制壳体40由具有导电性的构件、例如Cu、Cu合金、Cu
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C、Cu
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CuO等复合材料、或者Al、Al合金、AlSiC、Al
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C等复合
材料等形成。
[0016]图2是半导体模块30的截面图。如图2所示，接合第一功率半导体元件1的第一导体板3和接合第二功率半导体元件11的第二导体板13相互相邻配置。第一功率半导体元件1通过接合材料2a与第一导体板3接合。第二功率半导体元件11通过接合材料12a与第二导体板13接合。
[0017]另外，第一功率半导体元件1的与接合有第一导体板3的面相反的面通过接合材料2b接合有第三导体板4。第一功率半导体元件1的两面的各电极具有由与各电极面相对配置的第一导体板3、第三导体板4夹持的结构。
[0018]第二功率半导体元件11的与接合有第二导体板13的面相反的面通过接合材料12b接合有第四导体板14。第二功率半导体元件11的各电极具有由与各自的电极面相对配置的第二导体板13、第四导体板14夹持的结构。
[0019]半导体模块30通过用第一密封树脂9密封第一功率半导体元件1、第二功率半导体元件11、第一导体板3、第二导体板13、第三导体板4、第四导体板14而构成。第一密封树脂9在半导体模块30的表面露出第一导体板3的面3a、第二导体板13的面13a、第三导体板4的面4a及第四导体板14的面14a，覆盖其他整体。半导体模块30的一个表面与第一导体板3的面3a和第二导体板13的面13a齐平。此外，半导体模块30的另一个表面与第三导体板4的面4a和第四导体板14的面14a齐平。
[0020]第一导体板3、第二导体板13、第三导体板4以及第四导体板14例如由铜、铜合金、或者铝、铝合金等形成。虽然在图2中省略了，但实际上，在第一导体板3、第二导体板13、第三导体板4以及第四导体板14上，根据需要而引线连接布线，或者一体地形成引线。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种功率模块，其特征在于，具备：第一功率半导体元件及第二功率半导体元件；第一导体板，其供所述第一功率半导体元件接合；第二导体板，其供所述第二功率半导体元件接合，并且与所述第一导体板相邻配置；第一散热构件，其与所述第一导体板及所述第二导体板相对配置；以及第一绝缘片构件，其配置在所述第一散热构件和所述第一导体板之间，在通过所述第一功率半导体元件的中心和所述第二功率半导体元件的中心、与所述第一导体板和所述第一功率半导体元件的接合面垂直的截面中，在从靠近所述第二导体板一侧的所述第一导体板的端部到所述第一功率半导体元件的第一长度比从远离所述第二导体板一侧的所述第一导体板的端部到所述第一功率半导体元件的第二长度大的位置，配置有所述第一功率半导体元件，所述第二长度比所述第一导体板的厚度大。2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，在通过所述第一功率半导体元件的中心和所述第二功率半导体元件的中心、与所述第二导体板和所述第二功率半导体元件的接合面垂直的截面中，在从靠近所述第一导体板一侧的所述第二导体板的端部到所述第二功率半导体元件的第四长度比从远离所述第一导体板一侧的所述第二导体板的端部到所述第二功率半导体元件的第五长度大的位置，配置有所述第二功率半导体元件，所述第五长度比所述第二导体板的厚度大。3.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，在所述第一导体板上接合有所述第一功率半导体元件和第三功率半导体元件这至少两个功率半导体元件，所述第三功率半导体元件接合在所述第一导体板的比所述第一功率半导体元件更远离所述第二导体板的一侧，在所述第二导体板上接合有所述第二功率半导体元件和第四功率半导体元件这至少两个功率半导体元件，第四功率半导体元件接合在所述第二导体板的比所述第二功率半导体元件更远离所述第一导体板的一侧，在通过所述第一功率半导体元件的中心和所述第二功率半导体元件的中心、与所述第一导体板和所述第一功率半导体元件的接合面垂直的截面中，在所述第一长度比从远离所述第二导体板一侧的所述第一导体板的端部到所述第三功率半导体元件的第三长度大的位置，配置有所述第一功率半导体元件和所述第三功率半导体元件，所述第三长度比所述第一导体板的厚度大。4.根据权利要求3所述的功率模块，其特征在于，在通过所述第一功率半导体元件的中心和所述第二功率半导体元件的中心、与所述第二导体板和所述第二功率半导体元件的接合面垂直的截面中，在从靠近所述第一导体板一侧的所述第二导体板的端部到所述第二功率半导体元件的第四长度比从远离所述第一导体板一侧的所述第二导体板的端部到所述第四功率半导体元件的第六长度大的位置，配置有所述第二功率半导体元件和所述第四...

【专利技术属性】
技术研发人员：岛津博美，金子裕二朗，高木佑辅，
申请(专利权)人：日立安斯泰莫株式会社，
类型：发明
国别省市：