功率半导体器件制造技术

功率半导体器件具备：导体部；电路部件；对导体部和电路部件进行支承的基板；以及封固构件，所述封固构件形成第1流路，所述第1流路具有热连接至所述功率电路体的第1区域、以及热连接至所述电路部件的第2区域。连接至所述电路部件的第2区域。连接至所述电路部件的第2区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功率半导体器件


[0001]本专利技术涉及功率半导体器件。

技术介绍

[0002]在电动车的领域中，为了将蓄电池搭载空间最大化，要求马达和逆变器实现小型化。随着小型化，为了实现更高输出密度的小型逆变器，需要小型且高冷却性能的构造，对此进行了技术改良。
[0003]作为本专利技术的
技术介绍
，已知下述专利文献1。在专利文献1中，在电子设备100的电路基板10中，注塑树脂50具有封堵开口部230并形成流路220的一部分的流路形成部53、以及在包围流路形成部53的位置配置有O型圈400的密封部52，示出了流路形成部53为封堵开口部230的同时在利用密封部52和被安装体200夹持了O型圈400的状态下安装于被安装体200的构成。公开了根据该构成，无需增加部件件数就能够确保散热性的电子设备的技术。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：JP特开2016
‑
119427号公报

技术实现思路

[0007]在专利文献1所记载的现有的构造中，需要增大在印刷基板表面密封制冷剂所需的面积。若因此导致电容器以及驱动电路与功率模块之间的距离变长，则担心会引起电感的增加。另外，在该情况下，为了冷却发热的电路部件需外额外追加流路，由此，担心流路会变复杂且大型化。
[0008]鉴于此，本专利技术的课题在于，提供一种通过同时提高电路元件的安装密度和提高冷却性能而能够同时实现低电感化和小型化的功率半导体器件。
[0009]本专利技术的功率半导体器件具备：功率半导体元件；传输所述功率半导体元件的主电流的导体部；使所述主电流或者对所述功率半导体元件进行控制的控制电流通电的电路部件；对所述功率半导体元件、所述导体部和所述电路部件进行支承的基板；将所述功率半导体元件、以及所述导体部、所述电路部件和所述基板封固的封固构件，所述功率半导体元件和所述导体部构成输出交流电流的功率电路体，所述封固构件形成用于供制冷剂流动的第1流路，所述第1流路具有热连接至所述功率电路体的第1区域、以及热连接至所述电路部件的第2区域。
[0010]专利技术效果
[0011]提供一种通过同时提高电路元件的安装密度和提高冷却性能而能够同时实现低电感化和小型化的功率半导体器件。
附图说明
[0012]图1是本专利技术的第一实施方式的功率半导体器件的图。
[0013]图2是本专利技术的第二实施方式的功率半导体器件的图。
[0014]图3是本专利技术的第三实施方式的功率半导体器件的图。
[0015]图4是本专利技术的第四实施方式的功率半导体器件的图。
[0016]图5是图4的变形例。
[0017]图6是本专利技术的第五实施方式的功率半导体器件的图。
[0018]图7是本专利技术的第六实施方式的功率半导体器件的立体图。
[0019]图8是本专利技术的第七实施方式的功率半导体器件的立体图。
[0020]图9是本专利技术的第八实施方式的功率半导体器件的立体图。
[0021]图10是本专利技术的第九实施方式的功率半导体器件的立体图。
[0022]图11是图10的变形例。
[0023]图12是本专利技术的第十实施方式的功率半导体器件的立体图。
具体实施方式
[0024]以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。以下的记载以及附图是用于说明本专利技术的例示性的，为了使说明更明确，适当进行了省略以及简化。本专利技术还能够以其他各种各样的形态来实施。只要没有特别限定，各构成要素可以为单数也可以为复数。
[0025]就在附图中示出的各构成要素的位置、大小、形状、范围等而言，有时为了易于理解专利技术，并没有呈现出实际的位置、大小、形状、范围等。因此，本专利技术并不限于附图中公开的位置、大小、形状、范围等。
[0026](本专利技术的实施方式和其构成)
[0027]图1是本专利技术的第一实施方式的功率半导体器件的图。
[0028]功率半导体元件1经由焊锡2与导体部5a、5b连接，构成了功率电路体。功率半导体元件1例如为IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)和二极管的组合、或MOSFET(Metal
‑
Oxide
‑
Semiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)。
[0029]导体部5a、5b传输了作为功率半导体元件1的主电流的集电极/发射极电流。电路部件8由使电力平滑化的电容器电路、以及输出作为控制电流的栅极电流的驱动电路的一方或者双方构成。
[0030]封固构件7为树脂等的材质，对功率半导体元件1、导体部5a、5b和电路部件8进行注塑并固定于基板3来封固。功率半导体元件1和导体部5a、5b形成功率电路体，由基板3支承来配置。
[0031]另外，封固构件7形成了第1流路9以及第2流路14。第1流路9以及第2流路14通过在内部流过制冷剂而对发热的导体部5a、5b或电路部件8进行冷却。另外，封固构件7利用注塑树脂填埋基板3的表面层差，易于将制冷剂封入流路内。
[0032]第1流路9由封固构件7、导体部5a、电路部件8和流路壳体6形成。导体部5a具有没有被封固构件7覆盖的露出面，以便于与在第1流路9内流动的制冷剂接触。导体部5a在该露出面中可以与制冷剂直接接触，也可以为了进行保护而由导热构件的垫片等覆盖从而与制
冷剂间接地接触。
[0033]流路壳体6以其表面与制冷剂直接相接的方式利用封固构件7固定，在封固构件7中设置在与基板3相反一侧的表面。
[0034]密封构件4配置于设于封固构件7或者流路壳体6的槽，为通过将流路壳体6和封固构件7连接固定而将在第1流路内部流动的制冷剂封固的构件。密封构件4由例如O型圈或垫圈等构成。
[0035]基板3设置了用于设置电路体的贯穿孔。此外，在基板3中，将纸面上侧的面作为第一面31，将下侧的面作为第二面32。
[0036]在第1流路9中，将利用导体部5a、封固构件7以及流路壳体6围出的区域作为第1区域10，将利用电路部件8、封固构件7以及流路壳体6围出的区域作为第2区域11。第1区域10为热连接至功率半导体元件1或者导体部5a(与功率半导体元件1或者导体部5a之间能够进行热传导)的区域。另外，第2区域11由封固构件7与电路部件8的表面(露出面)或者导热构件形成至少一部分，其热连接至电路部件8(与电路部件8之间能够进行热传导)的区域。
[0037]电路部件8在第2区域11中以其表面与制冷剂相接的方式利用封固构件7来固定。另外，电路部件8的表面从封固构件7露出，形成了第1流路9的底面的一部分。电路部件8的与制冷剂的接触面为了保护部件而以不直接与制冷剂接触的方式利用介设构件来覆盖。介设构件例如为导热构件的垫片等。由此，提高电路部件8的冷却效果。另外，通过将电路部件8设置在流路部9内能够进一步强化冷却性能。另外，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】1.一种功率半导体器件，其具备：功率半导体元件；传输所述功率半导体元件的主电流的导体部；使所述主电流或者对所述功率半导体元件进行控制的控制电流通电的电路部件；对所述功率半导体元件、所述导体部和所述电路部件进行支承的基板；以及将所述功率半导体元件、所述导体部、所述电路部件和所述基板封固的封固构件，所述功率半导体元件和所述导体部构成输出交流电流的功率电路体，所述封固构件形成用于供制冷剂流动的第1流路，所述第1流路具有热连接至所述功率电路体的第1区域、以及热连接至所述电路部件的第2区域。2.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其中，所述电路部件的表面从所述封固构件露出，形成了所述第1流路的底面的一部分。3.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其中，所述导体部具有从所述封固构件露出的露出面，在所述露出面连接有具有弯曲部的导线部。4.根据权利要求2所述的功率半导体器件，其中，所述导体部具有从所述封固构件露出的露出面，在所述露出面连接有具有弯曲部的导线部。5.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其中，所述导体部具有从所述封固构件露出的露出面，在所述露出面设有柱状散热片。6.根据权利要求2所述的功率半导体器件，其中，所述导体部具有从所述封固构件露出的露出面，在所述露出面设有柱状散热片。7.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其中，所述封固构件在所述基板的第一面侧形成所述第1流路，还在所述基板的第二面侧形成第2流路，所述第2流路具有热连接至所述功率电路体的第3区域。8.根据权利要求7所述的功率半导体器件，其中，所述第1流路以及所述第2流路由所述封固...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈倜，德山健，难波明博，荒木隆宏，泽畠公则，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：