提供了一种半导体模块和包括半导体模块的驱动设备。在半导体模块（60a、60b）中，高电位侧导体（504、509、510、552、555、558）包括其上安装有高电位侧开关元件（81、82、83）的宽部（56）、与高电位源（75）耦合的高电位侧端子（603、608、609、652、655、658）、以及在第一方向上从宽部向高电位侧端子延伸的窄部（57）。在垂直于第一方向的第二方向上，宽部比窄部宽。宽部在第二方向上具有第一侧和与第一侧相反的第二侧。宽部的第一侧与低电位侧导体（506、507、512、553、556、559）之间的距离比宽部的第二侧与低电位侧导体之间的距离短。窄部从宽部的、与第二侧相比更靠近第一侧的部分延伸。
【技术实现步骤摘要】
本公开涉及一种半导体模块和包括半导体模块的驱动设备。
技术介绍
传统的逆变器装置通过切换诸如晶体管的半导体装置的开-关态从直流电产生交流电。例如，日本专利第3，633，432号(对应于美国专利第6，525，950号)公开了一种半导体装置，其中产生三相交流电的半导体元件、正直流端子、负直流端子和输出端子等被集成。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种半导体模块，该半导体模块可以限制通过由于开关元件 的切换操作而流动的高频电流生成辐射磁场。本公开的另一目的是提供一种包括该半导体模块的驱动设备。根据本公开的第一方面，半导体模块包括多个开关元件、高电位侧导体、负载侧导体、低电位侧导体、第一连接导体、第二连接导体、以及模制构件。开关元件形成将直流转换成交流的逆变器。开关元件包括高电位侧开关元件和低电位侧开关元件。高电位侧开关元件耦合到比低电位侧开关元件高的电位侧。高电位侧开关元件被安装在高电位侧导体上。高电位侧导体在第一方向上延伸并且包括与高电位源耦合的高电位侧端子。高电位侧导体与高电位侧开关元件的漏极或漏极等效电极耦合。低电位侧开关元件被安装在负载侧导体上。负载侧导体包括与负载耦合的负载侧端子。负载侧导体与低电位侧开关元件的漏极或漏极等效电极耦合。低电位侧导体在第一方向上延伸并且包括与低电位源耦合的低电位侧端子。第一连接导体将高电位侧开关元件的源极或源极等效电极与负载侧导体耦合。第二连接导体将低电位侧开关元件的源极或源极等效电极与低电位侧导体耦合。模制构件整体地覆盖高电位侧开关元件、低电位侧开关元件、高电位侧导体、负载侧导体、低电位侧导体、第一连接导体、以及第二连接导体。高电位侧导体还包括其上安装有高电位侧开关元件的宽部以及在第一方向上从宽部向高电位侧端子延伸的窄部。在垂直于第一方向的第二方向上，宽部比窄部宽。宽部在第二方向上具有第一侧和与第一侧相反的第二侧。宽部的第一侧与低电位侧导体之间的距离比宽部的第二侧与低电位侧导体之间的距离短。窄部从宽部的、与第二侧相比更靠近第一侧的部分延伸。在半导体模块中，从高电位侧端子到低电位侧端子的电流路径的距离会是短的，并且高频电流的环路面积会是小的。因此，半导体模块可以限制通过由于开关元件的切换操作而流动的高频电流生成辐射磁场。根据本公开的第二方面，驱动设备包括电机以及在电机的轴向方向上被布置在电机的一侧的控制单元。电机包括绕组。控制单元包括根据第一方面的半导体模块、散热器、以及基底。半导体模块与作为负载的绕组电耦合并且安装在散热器上。散热器接收在半导体模块中生成的热。基底与半导体模块电耦合。包括电力模块的驱动设备可以限制辐射磁场的生成。附图说明结合附图，根据以下详细描述，本公开的另外的目的和优点将会更容易明白。在附图中图I是示出了根据本公开的第一实施例的动力转向设备的框图；图2是根据第一实施例的驱动设备的透视图；图3是根据第一实施例的电力模块的侧视图；图4是沿着图3中的箭头IV看到的电力模块的视图；图5是示出了根据第一实施例的电力模块的内部配置和电流路径的图；图6是示出了根据本公开的第二实施例的电力模块的内部配置和电流路径的图；以及图7是示出了根据比较示例的电力模块的内部配置和电流路径的图。具体实施例方式本公开的专利技术人发现以下内容。在日本专利第3，633，432号中公开的半导体装置中，通过使电流路径与正直流端子和负直流端子平行来减小电感。然而，该半导体装置并不是考虑到由于半导体开关的切换操作而流动的高频电流生成的辐射磁场而设计的。在正直流端子和负直流端子中，端子部的宽度基本等于其上安装有半导体基底的安装部的宽度。在上述配置中，当半导体装置被设计用于高电流时，类似地增大端子部和安装部的宽度。因此，从正直流端子到负直流端子的电流路径的距离增大，并且通过电流生成的辐射磁场会根据频率增大。当生成辐射磁场时，可以在与基底(半导体模块耦合到该基底)耦合的电子部件之间生成磁耦合，这些电子部件诸如连接器、导电构件(例如汇流母线)、线圈和电容器。鉴于前述内容，下面将描述本公开的实施例。(第一实施例)将参照图I和图2描述根据本公开的第一实施例的包括半导体模块的驱动设备I。驱动设备I可以应用于协助交通工具的转向操作的电力转向设备(下文中被称作EPS)。驱动设备I包括电机2和控制单兀3。将参照图I描述EPS的电配置。如图I所示，驱动设备I经由附接到柱轴6的齿轮7在柱轴6处生成旋转扭矩，柱轴6是交通工具的转向盘5的旋转轴线，并且驱动设备I协助通过转向盘5进行的转向操作。当驾驶者操作转向盘5时，利用扭矩传感器8检测通过该操作在柱轴6处生成的转向扭矩。另外，驱动设备I从未示出的控制器区域网络(CAN)接收交通工具信息，以协助由驾驶者进行的转向盘5的转向操作。通过使用上述配置，驱动设备I可以自动地控制转向盘5的操作以在高速路上保持车道或引向停车场中的停车位。电机2是使齿轮7正向和反向旋转的三相无刷电机。控制单元3控制电机2的电流供应和驱动。控制单元3包括电力部100和控制部90。向电力部100施加驱动电流以驱动电机2。控制部90控制电机2的驱动。电力部100包括扼流线圈76、电容器77、以及逆变器80、89。扼流线圈76被布置在电源75的电源线上。因为逆变器80和逆变器89具有相似的配置，所以下面将仅描述逆变器80的配置。逆变器80包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) 81-86，其是一种场效应晶体管。通过栅极电位来控制每个MOSFET 81-86的开-关态。换言之，通过控制栅极电位来连接或断开每个MOSFET 81-86的源极和漏极。MOSFET 81的漏极与电源线耦合，并且MOSFET 81的源极与MOSFET 84的漏极耦合。MOSFET 84的源极经由分路电阻器991与地耦合。MOSFET 81和MOSFET 84的接合点与电机2的U相绕组耦合。MOSFET 82的漏极与电源线耦合，并且MOSFET 82的源极与M0SFET85的漏极耦合。MOSFET 85的源极经由分路电阻器992与地耦合。MOSFET 82和MOSFET 85的接合点与电机2的V相绕组耦合。MOSFET 83的漏极与电源线耦合，并且MOSFET 83的源极与M0SFET86的漏极耦合。MOSFET 86的源极经由分路电阻器993与地耦合。MOSFET 83和MOSFET 86的接合点与电机2的W相绕组耦合。耦合到比MOSFET 84-86高的电位侧的MOSFET 81-83也被称作“较高M0SFET”。耦合到较低电位侧的MOSFET 84-86 也被称作“较低M0SFET”。每个较高MOSFET 81-83可以操作为高电位侧开关元件。每个较低MOSFET 84-86可以操作为低电位侧开关元件。逆变器80还包括用于电源继电器的MOSFET 87、88。MOSFET 87、88可以具有类似于MOSFET 81-86的结构。MOSFET 87、88耦合在较高MOSFET 81-83与电源75之间并且能够在异常状态下中断电流。当发生断路故障或短路故障时，MOSFET 87中断到电机2的电流流动。MOSFET 88可以操作为反向耦合保护，使得当诸如电容器78的电子部件在反向方向上I禹合时反向电流不流动。分路电阻本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体模块（60a、60b），包括：多个开关元件（81？86），其形成将直流转换成交流的逆变器，所述多个开关元件（81？86）包括高电位侧开关元件（81、82、83）和低电位侧开关元件（84、85、86），所述高电位侧开关元件（81、82、83）耦合到比所述低电位侧开关元件（84、85、86）高的电位侧；高电位侧导体（504、509、510、552、555、558），其上安装有所述高电位侧开关元件（81、82、83），所述高电位侧导体（504、509、510、552、555、558）在第一方向上延伸并且包括与高电位源（75）耦合的高电位侧端子（603、608、609、652、655、658），所述高电位侧导体（504、509、510、552、555、558）与所述高电位侧开关元件（81、82、83）的漏极或漏极等效电极耦合；负载侧导体（505、508、511、551、554、557），其上安装有所述低电位侧开关元件（84、85、86），所述负载侧导体（505、508、511、551、554、557）包括与负载（2）耦合的负载侧端子（604、607、610、651、654、657），所述负载侧导体（505、508、511、551、554、557）与所述低电位侧开关元件（84、85、86）的漏极或漏极等效电极耦合；低电位侧导体（506、507、512、553、556、559），其在所述第一方向上延伸并且包括与低电位源耦合的低电位侧端子（605、606、611、653、656、659）；第一连接导体（903？905），其将所述高电位侧开关元件（81、82、83）的源极或源极等效电极与所述负载侧导体（505、508、511、551、554、557）耦合；第二连接导体（991？993），其将所述低电位侧开关元件（84、85、86）的源极或源极等效电极与所述低电位侧导体（506、507、512、553、556、559）耦合；模制构件（61），其整体地覆盖所述高电位侧开关元件（81、82、83）、所述低电位侧开关元件（84、85、86）、所述高电位侧导体（504、509、510、552、555、558）、所述负载侧导体（505、508、511、551、554、557）、所述低电位侧导体（506、507、512、553、556、559）、所述第一连接导体（903？905）、以及所述第二连接导体（991？993），其中，所述高电位侧导体（504、509、510、552、555、558）还包括其上安装有所述高电位侧开关元件（81、82、83）的宽部（56）以及在所述第一方向上从所述宽部（56）向所述高电位侧端子（603、608、609、652、655、658）延伸的窄部（57），其中，在垂直于所述第一方向的第二方向上，所述宽部（56）比所述窄部（57）宽，其中，所述宽部（56）在所述第二方向上具有第一侧和与所述第一侧相反的第二侧，其中，所述宽部（56）的所述第一侧与所述低电位侧导体（506、507、512、553、556、559）之间的距离比所述宽部（56）的所述第二侧与所述低电位侧导体（506、507、512、553、556、559）之间的距离短，并且其中，所述窄部（57）从所述宽部（56）的、与所述第二侧相比更靠近所述第一侧的部分延伸。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：增泽高志，藤田敏博，泷浩志，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：
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