專利名稱：電力半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
以往的一般的電力半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)如圖13所示。
在金屬制的基板2上，配置有絕緣基板4，該絕緣基板4是在陶瓷的正反面對(duì)電路圖形進(jìn)行金屬電鍍而形成的，在該絕緣基板4上，搭載有IGBT/MOSFET等的電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件6及續(xù)流二極管8。電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件6和續(xù)流二極管8，與內(nèi)置有外部端子的殼體(嵌入式殼體)18相連接(經(jīng)由外部端子)。IGBT等的電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件6，是以上面(正面)為發(fā)射極面、下面(反面)為集電極面的形式進(jìn)行配置的，續(xù)流二極管8是以上面(正面)為正極面、下面(反面)為負(fù)極面的形式進(jìn)行配置的。整體的電路，使用絕緣基板4上的電路圖和電線20構(gòu)成，并與殼體18相連接。在用于保護(hù)這些元件及電路的殼體18內(nèi)部注入有凝膠(或者樹脂，凝膠及樹脂)36并以蓋進(jìn)行覆蓋。
如此，在電力用半導(dǎo)體裝置中，電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件6的陶瓷面的連接，用電線20來進(jìn)行。因此，產(chǎn)生了如下的問題。
第一，由于該電線20較細(xì)所以電流(的量)有限。實(shí)際上，通過加粗電線20和增加電線根數(shù)以在主電路中確保電流容量。但是，這就需要用于實(shí)現(xiàn)以上方法的電線結(jié)合的空間。因此，在進(jìn)行元件及裝置的小型化的過程中該方法自然是有限的。第二，由于電線20較細(xì)，所以電路電阻變大。這個(gè)問題雖然也可以通過加粗電線20、增加電線根數(shù)來緩解，但是與上述同樣自然是有限的。第三，在電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件6上的電線接合面上集中有電流，導(dǎo)致熱量局部化。雖然通過分散元件上的電線接合面能夠緩解熱集中，但是還沒有達(dá)到完全分散的程度。第四，產(chǎn)生半導(dǎo)體裝置短路時(shí)的選通脈沖振動(dòng)。在電力用半導(dǎo)體裝置中，在每個(gè)電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件6的發(fā)射元件上接合有電線20，各個(gè)元件彼此經(jīng)由電線20的接合端的絕緣基板4上的電路圖形進(jìn)行連結(jié)。由此，在各個(gè)元件上產(chǎn)生不平衡，在半導(dǎo)體裝置短路時(shí)發(fā)生選通脈沖振動(dòng)，有時(shí)發(fā)生裝置的破壞或者錯(cuò)誤動(dòng)作。雖然可以說通過直接電線彼此連結(jié)各個(gè)元件，能夠解決該問題，但是由于電線結(jié)合的次數(shù)和用于進(jìn)行結(jié)合的面積增加，所以仍然與上述第一問題具有同樣的局限性。第五，需要有進(jìn)行電線接合的空間。
以上是關(guān)于電線20的主要問題點(diǎn)。此外，還有發(fā)熱的問題。在以往的半導(dǎo)體裝置中，在基板反面涂敷有油脂，并由螺釘固定在散熱片上進(jìn)行散熱。這種情況下，具有只能利用單側(cè)進(jìn)行散熱的問題。
此外，在專利文獻(xiàn)1中，公開了在上下具有帶電路圖形的IGBT模塊中，主電極的連接為經(jīng)由多個(gè)凸出部(バンプ)而進(jìn)行的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)2中，公開了類似導(dǎo)電體小片的結(jié)構(gòu)的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)3中，公開了在裝置上設(shè)置多個(gè)凸出部的例子。在專利文獻(xiàn)4中，公開了彈簧連結(jié)2片基板的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)5中，公開了在封裝母板的連接中，在凸出部中埋入球、金屬球的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)6、專利文獻(xiàn)7中，公開了上下2片導(dǎo)引框架使用的IPM。
專利文獻(xiàn)1特開平10-56131號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開平8-8395號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開平10-233509號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4特開平6-302734號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5特開平8-17972號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6特開2002-16215號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)7特開2002-76254號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是，在電力用半導(dǎo)體裝置中，提高主電路的電流容量、降低電路電阻，另外，在元件上分散熱量、抑制由于分割發(fā)射元件而引起的選通脈沖振動(dòng)。
本發(fā)明是為了達(dá)到上述目的而進(jìn)行的。本發(fā)明的最佳實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置，是具有電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件和與該電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件反向并列連接的續(xù)流二極管的電力用半導(dǎo)體裝置。在該電力用半導(dǎo)體裝置中，其特征在于，在形成于第1基板的正主面的電路圖形上粘接搭載有上述電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件的背面電極及上述續(xù)流二極管的背面電極，同時(shí)，將形成于第2基板的上述對(duì)置主面上的電路圖形，經(jīng)由軟焊接的連接導(dǎo)體分別連接到上述電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件的表面電極及上述續(xù)流二極管的表面電極，上述第2基板以上述電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件的表面電極及上述續(xù)流二極管的表面電極對(duì)置的形式進(jìn)行設(shè)置。
通過利用本發(fā)明，能夠大幅地提高主電路的電流容量、能夠降低電路電阻。另外，能夠有效地在元件上進(jìn)行散熱、抑制由于分割發(fā)射元件而引起的選通脈沖振動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置整體的小型化。此外，也能夠從電力用半導(dǎo)體裝置的上下兩個(gè)面進(jìn)行放熱。
圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置。
圖2是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置。
圖3是本發(fā)明的第3實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置。
圖4是本發(fā)明的第4實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置。
圖5是本發(fā)明的第5實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置。
圖6是在第1基板和第2基板之間填充凝膠狀的絕緣耐熱性填充劑的模式圖。
圖7是本發(fā)明的第6實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置。
圖8是本發(fā)明的第6實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置。
圖9是本發(fā)明的第7實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置。
圖10是本發(fā)明的第7實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置。
圖11是本發(fā)明的第8實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置。
圖12是本發(fā)明的第8實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置。
圖13是以往的一般的電力用半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
下面，參照?qǐng)D紙說明本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。
第1實(shí)施方式圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置。(1)為以下說明的第1基板的上面圖；(2)為以下說明的第2基板的下面圖；(3)為側(cè)視剖面圖。在該電力用半導(dǎo)體裝置中，在第1基板24上搭載有電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件6及續(xù)流二極管8。在此，電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件6的發(fā)射極面及續(xù)流二極管8的正極面，經(jīng)由連接導(dǎo)體22(圖中為球)與作為帶有電路圖形的絕緣基板的第2基板26相連接。電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件6為IGBT/MOSFET等的半導(dǎo)體。
如圖1(3)所示，在第1基板24的下方粘接有作為散熱器部的散熱器32。該散熱器32，也可以粘接于第2基板的上方一面。如圖1(3)所示，在由于直接絕緣基板露出外部而導(dǎo)致強(qiáng)度出現(xiàn)問題的情況下，可以將基板安裝在下方一面上，或者對(duì)一部分涂敷涂層，也可以以殼體進(jìn)行覆蓋。
連接導(dǎo)體22和各個(gè)部件的連接，可以通過軟焊接、超聲波接合，或者壓接等進(jìn)行。在第1實(shí)施方式中，將各個(gè)部件全部載置在第1基板24上，由此，能夠避開生產(chǎn)上的困難，提高生產(chǎn)率。另外，連接導(dǎo)體22，在組裝后的狀態(tài)中具有可撓性。這是用于吸收加在連接導(dǎo)體22上的應(yīng)力。
在第1基板24和第2基板26之間，填充有凝膠狀的絕緣耐熱性填充劑36(為了容易理解，在圖中不使用剖面線)。此時(shí)，如圖6所示，用粘接劑、間隔部件34等將3個(gè)邊進(jìn)行封閉，從開口部進(jìn)行注入。在注入時(shí)，不只是從開口部，也可以用注射器等從3個(gè)邊的底邊進(jìn)行。
在第1實(shí)施方式中具有以下的優(yōu)點(diǎn)。一般的，導(dǎo)體的電流容量與其剖面積成正比，電阻與其剖面積成反比。在增加電路的電流容量、降低電阻時(shí)，可以增加導(dǎo)體的剖面積。但是，在電力用半導(dǎo)體裝置中，由于半導(dǎo)體元件的發(fā)射極面的面積有限，所以增加電線整體的剖面積(一根的剖面積×根數(shù))也是有限的。而且，在用電線進(jìn)行連接時(shí)，用于進(jìn)行連接操作的死空間是不可缺少的。在此，如果利用如第1實(shí)施方式的連接導(dǎo)體22，則這樣的死空間是不需要的。即，使材料相同，在比較用電線進(jìn)行連接的情況和用連接導(dǎo)體進(jìn)行連接的情況時(shí)，后者實(shí)質(zhì)上能獲得2倍以上的剖面積。
此外，對(duì)置的第1基板24和第2基板26，由于以短距離進(jìn)行連接，所以該部分的電阻、熱阻變小。在此，容許到何種程度的短距離，依賴于2個(gè)基板間的絕緣必要性，考慮到由于填充有絕緣填充劑，所以在額定電壓為3.3kV的情況下，可以容許到2mm左右。
對(duì)于電線，通常，為了加工方便，使用Al(鋁)。另一方面，在第1實(shí)施方式的連接導(dǎo)體22中，由于沒有必要考慮那樣的加工上的方便性，所以使用(比鋁具有更好的導(dǎo)電性、熱傳導(dǎo)率)Cu。
如以上，在第1實(shí)施方式中，通過經(jīng)由連接導(dǎo)體連接帶有電路圖形的絕緣基板，能夠?qū)崿F(xiàn)主電路的電容量的大幅上升及電阻的降低。此外，與發(fā)射元件相連接的實(shí)際面積較大，由此能夠以短距離連接電路圖形，所以能夠?qū)崿F(xiàn)提高半導(dǎo)體元件上的散熱、抑制由于分割發(fā)射元件而引起的選通脈沖振動(dòng)。此外，由于減少用于在電路圖形上連接電線的空間，所以能夠減少裝置整體的表面面積。關(guān)于高度，由于在原來的電力用半導(dǎo)體裝置中電線高度是必需的，所以即使利用第1實(shí)施方式也不能增大。
此外，通過在上、下兩面安裝散熱器，能夠提高散熱效果。
第2實(shí)施方式圖2是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置。實(shí)施方式2的電力用半導(dǎo)體裝置，與第1實(shí)施方式大致相同。因此，同一部分使用同一符號(hào)并省略其說明，主要對(duì)差別進(jìn)行說明。與圖1相同，(1)是第1基板的俯視圖，(2)是第2基板的仰視圖，(3)是側(cè)面剖面圖。
在實(shí)施方式2的電力用半導(dǎo)體裝置中，不是利用連接導(dǎo)體，而是將具有連接用突出端38的帶電路圖形的絕緣基板作為第2基板26進(jìn)行使用。連接用突出端38，由導(dǎo)體構(gòu)成，并與第1基板24上的電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件6的發(fā)射極面及續(xù)流二極管8的正極面相連接。
在第2實(shí)施方式中具有以下的優(yōu)點(diǎn)。在第1實(shí)施方式1中，有必要將連接導(dǎo)體連接于半導(dǎo)體元件和帶有電路圖形的絕緣基板的兩方上。因此，工序較多，可以推測(cè)有時(shí)候多少會(huì)有些困難。在第2實(shí)施方式中，通過使用具有突出端的帶有電路圖形的絕緣基板，能夠簡化工序、提高裝置的可靠性。
第3實(shí)施方式圖3是本發(fā)明的第3實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置。第3實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置與第1實(shí)施方式及第2實(shí)施方式的裝置大致相同。因此，同一部分使用同一符號(hào)并省略說明，主要對(duì)差別進(jìn)行說明。與圖1、圖2相同，(1)是第1基板的俯視圖，(2)是第2基板的仰視圖，(3)是側(cè)面剖面圖。
在圖3的第3實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置中，利用了第2實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置的具有連接用突起、帶有電路圖形的絕緣基板(第2基板26)，且，還利用了連接導(dǎo)體22。即，通過電路圖形的導(dǎo)體的突出端38和連接導(dǎo)體22，連接第1基板24上的電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件6的發(fā)射極面及續(xù)流二極管8的正極面，和作為第2基板26的帶有電路圖形的絕緣基板的電路圖形。
如第3實(shí)施方式，通過同時(shí)利用連接用突出端和連接導(dǎo)體，在對(duì)置的第1導(dǎo)體24和第2導(dǎo)體26的連接中，能夠分別獨(dú)立地調(diào)整兩者的距離和連接所需的面積。因此，能夠進(jìn)行考慮到電流量、熱量、應(yīng)力等的最佳設(shè)計(jì)。
第4實(shí)施方式圖4是本發(fā)明的第4實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置。第4實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置與第1實(shí)施方式至第3實(shí)施方式的裝置大致相同。因此，同一部分使用同一符號(hào)并省略說明，主要對(duì)差別進(jìn)行說明。與圖1相同，(1)是第1基板的俯視圖，(2)是第2基板的仰視圖，(3)是側(cè)面剖面圖。
圖4的第4實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置，是在第1實(shí)施方式至第3實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置中，在第2基板26的一部分上制造導(dǎo)通正反面的部分和反面(外側(cè)面)電路圖形。在設(shè)置于該反面?zhèn)戎髅嫔系碾娐穲D形上，搭載有用于驅(qū)動(dòng)控制電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件6的控制用電路40。
通過如此操作，能夠不需另一個(gè)印刷基板等地直接搭載驅(qū)動(dòng)控制部。因此，能夠減少部件數(shù)量，提高生產(chǎn)率。此外，通過將驅(qū)動(dòng)控制部放置在電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件6的旁邊，能夠減小不平衡，能夠進(jìn)行更適當(dāng)?shù)目刂啤?br>
第5實(shí)施方式圖5是本發(fā)明的第5實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置。第5實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置與第1實(shí)施方式至第4實(shí)施方式的裝置大致相同。因此，同一部分使用同一符號(hào)并省略說明，主要對(duì)差別進(jìn)行說明。與圖1相同，(1)是第1基板的俯視圖，(2)是第2基板的仰視圖，(3)是側(cè)面剖面圖。
圖5的第5實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置，是在第1實(shí)施方式至第4實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置中，至少第1基板24是陶瓷絕緣基板，且，在該陶瓷絕緣基板的反面粘接有分割為多個(gè)的散熱器32。
通過如此操作，不僅能夠提高散熱性的效率，由于將散熱器分割為多個(gè)，能夠分散應(yīng)力、防止陶瓷基板的熱碎裂。
另外，可以使分割的散熱器和第1基板24一體化。通過如此操作，能夠提高生產(chǎn)效率，能夠避免由于間隙、裂紋等導(dǎo)致的連接部的熱阻的上升。
第6實(shí)施方式圖7及圖8是本發(fā)明的第6實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置。與圖1至圖5大致相同，(1)為(在下面進(jìn)行說明)第1導(dǎo)引框架的俯視圖，(2)為(在下面進(jìn)行說明)第2導(dǎo)引框架的仰視圖，(3)為側(cè)視剖面圖。
在該電力用半導(dǎo)體裝置中，也具有電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件6，和與該電力用半導(dǎo)體元件6逆平行地連接的續(xù)流二極管8，但是，兩者不在絕緣基板上，而是搭載于導(dǎo)引框架(第1導(dǎo)引框架28)上。即，在第1導(dǎo)引框架28的正主面接合有電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件6的背面電極和續(xù)流二極管8的背面電極。同時(shí)，使與電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件6的表面電極和續(xù)流二極管8的表面電極對(duì)置的第2導(dǎo)引框架30的對(duì)置主面的一部分突出，使該突出端38與電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件6的表面電極和續(xù)流二極管8的表面電極相接觸。該整體通過樹脂進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)送進(jìn)成型。
第6實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置，與第1實(shí)施方式的裝置相比，雖然絕緣容許量降低，但是由于使用低價(jià)且容易加工的導(dǎo)引框架，所以能夠提供低價(jià)且生產(chǎn)效率高的電力用半導(dǎo)體裝置。此外，由于用導(dǎo)引框架制造外部端子，所以能夠減少部件數(shù)量，提高生產(chǎn)率。
圖7的電力用半導(dǎo)體裝置，將連接突出端38相對(duì)于一個(gè)元件做成多個(gè)，避開元件表面的選通脈沖配線。進(jìn)而，通過劃分為多個(gè)來實(shí)現(xiàn)緩和應(yīng)力。圖8的電力用半導(dǎo)體裝置，其連接端38做成平板(ベタ板)以此增加連接面積。由此，能夠避免元件上的電流的集中，還能夠提高散熱效率。
第7實(shí)施方式圖9是本發(fā)明的第7實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置。第7實(shí)施方式的電力半導(dǎo)體裝置，與第6實(shí)施方式的裝置大致相同。因此，同一部分使用同一符號(hào)并省略說明，主要對(duì)差別進(jìn)行說明。與圖7及圖8大致相同，(1)是第1基板的俯視圖，(2)是第2基板的仰視圖，(3)是側(cè)面剖面圖。
在第7實(shí)施方式中，第1導(dǎo)引框架28和第2導(dǎo)引框架30中的任何一個(gè)為平板狀。此外，在第2導(dǎo)引框架30的對(duì)置平面的規(guī)定位置軟焊接有多個(gè)連接導(dǎo)體22，將這些多個(gè)連接導(dǎo)體對(duì)應(yīng)于電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件6的表面電極和續(xù)流二極管8的表面電極并進(jìn)行軟焊接。即，不是連接突出端，而是連接導(dǎo)體22進(jìn)行上下連接。
第7實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置，與第6實(shí)施方式的裝置相比，雖然部件數(shù)量增多，但是由于能夠增加連接部分的形狀、材料的選擇，所以能夠降低電路的電阻、提高可靠性。
在第7實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體裝置中，如圖10所示，也可以通過設(shè)置于與第1導(dǎo)引框架28對(duì)置的第2導(dǎo)引框架30的對(duì)置主面的相反側(cè)的相反側(cè)正主面，來搭載用于驅(qū)動(dòng)控制電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件6的控制用電路40。
此外，可以用多層印刷基板，或者通孔基板等代替第2導(dǎo)引框架，在其上搭載用于驅(qū)動(dòng)控制電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件6的控制用電路。
通過這樣地搭載控制用電路40，能夠不需要另外的印刷基板等地直接搭載驅(qū)動(dòng)控制部，能夠減少部件數(shù)量、提高生產(chǎn)率。進(jìn)而，通過將驅(qū)動(dòng)控制部置于電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件的旁邊，能夠減小感應(yīng)、進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂啤?br>
第8實(shí)施方式圖11及圖12是本發(fā)明的第8實(shí)施方式的電力用半導(dǎo)體元件。在圖11中，(1)為側(cè)面剖面圖，(2)為第3導(dǎo)引框架的仰視圖，(3)為第2導(dǎo)引框架的俯視圖，(4)為第1導(dǎo)引框架的俯視圖。在圖12中，(1)為側(cè)面剖面圖，(2)為第4導(dǎo)引框架的仰視圖，(3)為第3導(dǎo)引框架的俯視圖，(4)為第4導(dǎo)引框架的仰視圖，(5)為第1導(dǎo)引框架的俯視圖。
圖11、圖12的電力用半導(dǎo)體裝置，是應(yīng)用第1至第7實(shí)施方式的裝置，引導(dǎo)框架(或者絕緣基板)不是設(shè)置有2片，而是設(shè)置有3片以上。
在通常的電力用半導(dǎo)體裝置中，由于若增加所搭載的元件只有向平面方向延展，所以平面面積增大該部分的大小。在本實(shí)施方式中，由于配置于立體方向，所以能夠大幅地減少平面面積。雖然可以考慮增加該部分的高度，但是由于在以往的技術(shù)中，為了連接電線需要相當(dāng)?shù)母叨?，所以與其相比較也沒有很大地增加。
此外，不單是平面面積和電阻變小，當(dāng)本實(shí)施方式使用變換器時(shí)，能夠以3片形成1個(gè)臂，不必另設(shè)共通電位部。另外，通過貼合能夠?qū)崿F(xiàn)降低感應(yīng)系數(shù)，以此能有效地抑制波動(dòng)。
特別是在圖11的裝置中，由于主電流通路對(duì)置，所以能夠?qū)崿F(xiàn)降低感應(yīng)系數(shù)。另外，特別是在圖12的裝置中，元件設(shè)置在散熱部的附近，因此能夠有效地進(jìn)行散熱。
權(quán)利要求
1.一種電力用半導(dǎo)體裝置，具有電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件和與該電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件反向并列連接的續(xù)流二極管，其特征在于，在形成于第1基板的正主面的電路圖形上粘接搭載有上述電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件的背面電極及上述續(xù)流二極管的背面電極，同時(shí)，第2基板以與上述電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件的表面電極及上述續(xù)流二極管的表面電極對(duì)置的形式進(jìn)行設(shè)置，將形成于上述第2基板的上述對(duì)置主面上的電路圖形，經(jīng)由軟焊接的連接導(dǎo)體分別連接到上述電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件的表面電極及上述續(xù)流二極管的表面電極。
2.一種電力用半導(dǎo)體裝置，具有電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件和與該電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件反向并列連接的續(xù)流二極管，其特征在于，在形成于第1基板的正主面的電路圖形上粘接搭載有上述電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件的背面電極及上述續(xù)流二極管的背面電極，同時(shí)，第2基板以與上述電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件的表面電極及上述續(xù)流二極管的表面電極對(duì)置的形式進(jìn)行設(shè)置，使形成于上述第2基板的上述對(duì)置主面上的電路圖形部分地突出，將該突出端分別軟焊接到上述電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件的表面電極及上述續(xù)流二極管的表面電極上。
3.如權(quán)利要求1所述的電力用半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在第2基板的與第1基板相對(duì)置的對(duì)置主面的反面?zhèn)仍O(shè)置有反面?zhèn)戎髅?，在該反面?zhèn)戎髅嫔洗钶d有用于驅(qū)動(dòng)控制上述電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件的控制用IC。
4.如權(quán)利要求1所述的電力用半導(dǎo)體裝置，其特征在于，至少第1基板是陶瓷絕緣基板，在該陶瓷絕緣基板的反面粘接有分割為多個(gè)的散熱器。
5.如權(quán)利要求1所述的電力用半導(dǎo)體裝置，其特征在于，至少第1基板是陶瓷絕緣基板，在該陶瓷絕緣基板的反面形成有具有散熱器功能的形狀。
6.如權(quán)利要求1所述的電力用半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在將外部導(dǎo)出導(dǎo)線的一端軟焊接在基板上的情況下，在形成于第1基板的正主面的電路圖形上進(jìn)行所有這些軟焊接。
7.如權(quán)利要求1所述的電力用半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在第1基板和第2基板之間填充有絕緣耐熱性填充材料。
8.如權(quán)利要求7所述的電力用半導(dǎo)體裝置，其特征在于，絕緣耐熱性填充材料是壓入熱硬化性樹脂而成的。
9.如權(quán)利要求7所述的電力用半導(dǎo)體裝置，其特征在于，絕緣耐熱性填充材料呈凝膠狀
10.如權(quán)利要求7所述的電力用半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在第1基板和第2基板的外周緣的附近，沿著該外周緣以呈コ字形狀設(shè)置有帶狀的第1間隔部件，并與上述第1基板和第2基板相粘接，從上述コ字形狀的開口部填充凝膠狀的耐熱性填充材料，然后，用與配置于上述開口部并粘接于上述第1基板及第2基板的第2間隔部件密封上述絕緣耐熱性填充材料。
11.如權(quán)利要求1所述的電力用半導(dǎo)體裝置，其特征在于，連結(jié)導(dǎo)體在組裝狀態(tài)下具有可撓性。
12.一種電力用半導(dǎo)體裝置，具有電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件和與該電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件反向并列連接的續(xù)流二極管，其特征在于，在第1導(dǎo)引框架的正主面接合有上述電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件的背面電極和上述續(xù)流二極管的背面電極，同時(shí)，使與上述電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件的表面電極和上述續(xù)流二極管的表面電極對(duì)置的第2導(dǎo)引框架的對(duì)置主面的一部分突出形成為突出端，使該突出端或者軟焊接于上述第2導(dǎo)引框架的對(duì)置主面上規(guī)定位置的多個(gè)連接導(dǎo)體，與上述電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件的表面電極和上述續(xù)流二極管的表面電極相對(duì)應(yīng)并連接，或者進(jìn)行軟焊接連接。
13.如權(quán)利要求12所述的電力用半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在第2導(dǎo)引框架的與第1導(dǎo)引框架相對(duì)置的對(duì)置主面的反面?zhèn)仍O(shè)置有反面?zhèn)戎髅?，在該反面?zhèn)戎髅嫔?，搭載有用于驅(qū)動(dòng)控制上述電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件的控制用IC。
14.如權(quán)利要求13所述的電力用半導(dǎo)體裝置，其特征在于，用多層印刷基板，或者通孔基板代替第2導(dǎo)引框架，搭載用于進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的控制用IC。
15.如權(quán)利要求1至12中的任何一個(gè)所述的電力用半導(dǎo)體裝置，其特征在于，基板或者導(dǎo)引框架為3片以上。
全文摘要
本發(fā)明的目的是，在電力用半導(dǎo)體裝置中，提高主電路的電流容量、降低電路電阻，在元件上分散熱量、抑制由于分割發(fā)射元件而引起的選通脈沖振動(dòng)。在具有電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件和與該電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件反向并列連接的續(xù)流二極管的電力用半導(dǎo)體裝置中，其特征在于，在形成于第1基板的正主面的電路圖形上粘接搭載有上述電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件的背面電極及上述續(xù)流二極管的背面電極，同時(shí)，將形成于第2基板的上述對(duì)置主面上的電路圖形，經(jīng)由軟焊接的連接導(dǎo)體分別連接到上述電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件的表面電極及上述續(xù)流二極管的表面電極，上述第2基板以上述電力用轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體元件的表面電極及上述續(xù)流二極管的表面電極對(duì)置的形式進(jìn)行設(shè)置。
文檔編號(hào)H01L25/00GK1638119SQ20051000372
公開日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2005年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月7日
發(fā)明者近藤信, 新井規(guī)由 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社