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半橋式功率半導(dǎo)體模塊及其制造方法與流程

文檔序號(hào):12185448閱讀:560來源:國知局
半橋式功率半導(dǎo)體模塊及其制造方法與流程

本發(fā)明涉及可顯著降低在內(nèi)部的主電流路徑上產(chǎn)生的寄生電感的半橋式功率半導(dǎo)體模塊及其制造方法。



背景技術(shù):

廣泛已知有如下的功率模塊,即、在一個(gè)封裝內(nèi)收納有將兩個(gè)功率半導(dǎo)體裝置芯片串聯(lián)地連接,且以其連接中點(diǎn)為輸出端子的半橋式(half bridge)電路(參照專利文獻(xiàn)1及2)。在專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2中,將通過在鄰接的往返配線上流過相反方向的電流(以下,稱為“鄰接相反平行通過電流”)減輕配線的寄生電感的電磁學(xué)的方法應(yīng)用于功率模塊內(nèi)部的寄生電感Ls的降低。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:(日本)特開2002-112559號(hào)

專利文獻(xiàn)2:(日本)特開2002-373971號(hào)

發(fā)明所要解決的課題

但是,專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2的功率模塊的構(gòu)造中,必然產(chǎn)生主電流的鄰接相反平行通過電流不完全的區(qū)間。因此,存在不能認(rèn)為降低寄生電感的問題。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明是鑒于上述課題而創(chuàng)立的,其目的在于,提供一種通過改善主電流的鄰接相反平行通過電流,降低模塊內(nèi)部的寄生電感的半橋式功率半導(dǎo)體模塊及其制造方法。

用于解決課題的方案

本發(fā)明的一方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊具備:絕緣基板、高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置、低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置、橋式(bridge)端子、高側(cè)端子、低側(cè)端子。絕緣基板具備:絕緣板、配置于絕緣板表面的表面配線導(dǎo)體、配置于絕緣板背面的高側(cè)背面配線導(dǎo)體及低側(cè)背面配線導(dǎo)體。低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置的背面電極與第一表面配線導(dǎo)體歐姆(ohmic)連接。高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置的背面電極與第二表面配線導(dǎo)體歐姆連接,且其表面電極與第一表面配線導(dǎo)體歐姆連接。橋式端子在高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置和低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置之間的位置從第一表面配線導(dǎo)體延伸。從高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置觀察,第二表面配線導(dǎo)體和高側(cè)背面配線導(dǎo)體之間在與向低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置的方位相反的方位歐姆連接。從低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置觀察,低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置的表面電極和低側(cè)背面配線導(dǎo)體之間在與向高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置的方位相反的方位歐姆連接。高側(cè)端子在高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置和低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置之間的位置從高側(cè)背面配線導(dǎo)體延伸。低側(cè)端子在高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置和低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置之間的位置從低側(cè)背面配線導(dǎo)體延伸。

附圖說明

圖1(a)是表示第一實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊1的構(gòu)造的平面圖,圖1(b)是沿著圖1(a)的A-A’切斷面的剖面圖,圖1(c)是省略了絕緣板16及絕緣板16的表面?zhèn)鹊牟考募傧胝鎴D;

圖2(a)是表示第一實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊1的制造方法的第一工序的平面圖,圖2(b)是表示第一實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊1的制造方法的第二工序的平面圖;

圖3是表示在第一實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊1上追加散熱部件25的變形例的剖面圖;

圖4是表示第二實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊2的結(jié)構(gòu)的剖面圖;

圖5是表示圖4的半橋式功率半導(dǎo)體模塊2的制造方法的第一工序的剖面圖;

圖6是表示在圖4的半橋式功率半導(dǎo)體模塊2上追加散熱器26(或散熱板)的變形例的剖面圖;

圖7(a)是表示第三實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊3的結(jié)構(gòu)的平面圖,圖7(b)是沿著圖7(a)的A-A’切斷面的剖面圖;

圖8(a)是表示第四實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊4的構(gòu)造的平面圖,圖8(b)是沿著圖8(a)的B-B’切斷面的剖面圖,圖8(c)是省略了絕緣板16及絕緣板16表面?zhèn)鹊牟考募傧胝鎴D;

圖9(a)是表示第五實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊5的構(gòu)造的平面圖,圖9(b)是沿著圖9(a)的B-B’切斷面的剖面圖,圖9(c)是省略了絕緣板16及絕緣板16表面?zhèn)鹊牟考募傧胝鎴D;

圖10(a)、圖10(b)表示第四實(shí)施方式中高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT(開關(guān))接通時(shí)流過的主電流的電流重心線ILHC,圖10(a)是正面圖,圖10(b)是假想正面圖;

圖11(a)、圖11(b)表示第五實(shí)施方式中高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT(開關(guān))接通時(shí)流過的主電流的電流重心線ILHC’,圖11(a)是正面圖,圖11(b)是假想正面圖;

圖12(a)、圖12(b)表示第四實(shí)施方式中低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT(開關(guān))接通時(shí)流過的主電流的電流重心線ILLC,圖12(a)是正面圖,圖12(b)是假想正面圖;

圖13(a)、圖13(b)表示第五實(shí)施方式中低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT(開關(guān))接通時(shí)流過的主電流的電流重心線ILLC’,圖13(a)是正面圖,圖13(b)是假想正面圖;

圖14(a)、圖14(b)表示第四實(shí)施方式中流過高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HD(二極管)的環(huán)流電流的電流重心線(ILHC),圖14(a)是正面圖,圖14(b)是假想正面圖;

圖15(a)、圖15(b)是表示第五實(shí)施方式中流過高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HD(二極管)的環(huán)流電流的電流重心線(ILHC’),圖15(a)是正面圖,圖15(b)是假想正面圖;

圖16(a)、圖16(b)表示第四實(shí)施方式中流過低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LD(二極管)的環(huán)流電流的電流重心線(ILLC),圖16(a)是正面圖,圖16(b)是假想正面圖;

圖17(a)、圖17(b)表示第五實(shí)施方式中流過低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LD(二極管)的環(huán)流電流的電流重心線(ILLC’),圖17(a)是正面圖,圖17(b)是假想正面圖;

圖18(a)、圖18(b)表示在第三實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊3的表面配線導(dǎo)體12B上設(shè)有縫隙14BSL的半橋式功率半導(dǎo)體模塊6,圖18(a)是正面圖,圖18(b)是A-A’切斷面的剖面圖;

圖19(a)是表示第六實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊的結(jié)構(gòu)的平面圖,圖19(b)是省略了絕緣板16及絕緣板16表面?zhèn)鹊牟考募傧胝鎴D;

圖20(a)是沿著圖19(a)的A-A’切斷面的剖面圖,圖20(b)是沿著圖19(a)的B-B’切斷面的剖面圖;

圖21是表示比較例的半橋式功率模塊1000的構(gòu)造的剖面圖。

具體實(shí)施方式

以下,基于多個(gè)附圖說明本發(fā)明的實(shí)施方式。

其中,以下,通過示意圖(剖面圖,平面圖等)說明功率半導(dǎo)體模塊的結(jié)構(gòu),但事先說明一下,在這些示意圖中,為了容易理解,厚度和平面尺寸的關(guān)系及各層的厚度的比率等進(jìn)行了放大描述。對(duì)同一部件標(biāo)注同一符號(hào)并省略再次的說明。

(第一實(shí)施方式)

[半橋式功率半導(dǎo)體模塊1的構(gòu)造]

參照?qǐng)D1(a)、圖1(b)、圖1(c),說明第一實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊1的構(gòu)造。圖1(a)是正面圖,圖1(b)是沿著正面圖的A-A’切斷面的剖面圖。圖1(c)是省略了絕緣板16及絕緣板16表面?zhèn)鹊牟考募傧胝鎴D。圖1(b)中,將高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT(功率開關(guān)元件)接通時(shí)的主電流ILH(負(fù)荷電流)的流動(dòng)和低側(cè)的功率半導(dǎo)體裝置13LT(功率開關(guān)元件)接通時(shí)的主電流ILL的流動(dòng)以虛線(ILH,ILL)和箭頭表示。

半橋式功率半導(dǎo)體模塊1具備:具有層疊結(jié)構(gòu)的絕緣基板15、相互分開地配置于絕緣基板15表面的高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT(開關(guān))及低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT(開關(guān))、橋式端子14B、高側(cè)端子14H、低側(cè)端子14L、多個(gè)接合線18BT、多個(gè)接合線18LT。

此外,除了接合線以外,還可以使用接合帶或夾線。在此,從盡可能減輕電阻及寄生電感的觀點(diǎn)來看,只要不損壞加工上的制約、機(jī)械強(qiáng)度、長期抗疲勞性,接合線18BT、18LT能以截面面積盡可能大,且表面積變大、對(duì)地高度變低的方式進(jìn)行調(diào)整。

絕緣基板15具備:絕緣板16、配置于絕緣板16表面的多個(gè)表面配線導(dǎo)體(12H、12L、12B、12HG、12HS、12LG、12LS)、配置于絕緣板16背面的板狀的高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H及低側(cè)背面配線導(dǎo)體17L。

多個(gè)表面配線導(dǎo)體中包含:表面配線導(dǎo)體12H、作為表面橋式配線導(dǎo)體的表面配線導(dǎo)體12B、及作為表面負(fù)極配線導(dǎo)體的表面配線導(dǎo)體12L。

絕緣板16由例如SiN、AlN、氧化鋁等陶瓷板構(gòu)成。從盡可能減輕寄生電感的觀點(diǎn)來看,優(yōu)選絕緣板16的厚度設(shè)定成滿足絕緣耐壓和機(jī)械強(qiáng)度、長期抗疲勞性的最小的厚度。例如,在要求1.2kV的瞬時(shí)耐壓的功率半導(dǎo)體模塊中,其厚度為0.2~1.5mm的范圍。具體而言,在SiN板的情況下,可以考慮機(jī)械強(qiáng)度同時(shí)實(shí)施大約0.31mm的薄厚。

多個(gè)表面配線導(dǎo)體(12H、12L、12B、12HG、12HS、12LG、12LS)具有平板狀的形狀,且直接添加于絕緣板16的表面上。例如,多個(gè)表面配線導(dǎo)體(12H、12L、12B、12HG、12HS、12LG、12LS)由Cu或Al等金屬板片構(gòu)成。

高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H及低側(cè)背面配線導(dǎo)體17L直接添加于絕緣板16的背面。例如,高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H及低側(cè)背面配線導(dǎo)體17L由Cu或Al等金屬板片構(gòu)成。

接合線18BT及表面配線導(dǎo)體12B承擔(dān)著作為橋式配線的作用。

絕緣基板15還具備埋設(shè)于在絕緣板16上設(shè)置的多個(gè)開口窗的連接導(dǎo)體(20H、20L)。連接導(dǎo)體(20H、20L)具有扁平的圓柱的形狀。

連接導(dǎo)體20H位于絕緣板16的長邊方向的一側(cè)(圖面的左側(cè))。連接導(dǎo)體20H將從多個(gè)表面配線導(dǎo)體中選擇的表面配線導(dǎo)體12H(第一表面配線導(dǎo)體)和高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H之間連接。

連接導(dǎo)體20L位于絕緣板16的長邊方向的另一側(cè)(圖面的右側(cè))。連接導(dǎo)體20L將從多個(gè)表面配線導(dǎo)體中選擇的表面配線導(dǎo)體12L和低側(cè)背面配線導(dǎo)體17L之間連接。

低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT其背面電極連接在從多個(gè)表面配線導(dǎo)體中選擇的表面配線導(dǎo)體12B(第二表面配線導(dǎo)體)上。具體而言,在低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT的表面上形成有表面電極(源電極或發(fā)射電極),在其背面形成有背面電極(漏電極或集電極)。

低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT的背面電極利用焊錫等芯片焊接在表面配線導(dǎo)體12B的另一側(cè)(右側(cè))。低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT的表面電極經(jīng)由多個(gè)接合線18LT與表面配線導(dǎo)體12L連接。

高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT其背面電極連接在表面配線導(dǎo)體12H上。具體而言,在高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT的表面上形成有表面電極(源電極或發(fā)射電極),在其背面形成有背面電極(漏電極或集電極)。

高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT的背面電極利用焊錫等芯片焊接在表面配線導(dǎo)體12H的另一側(cè)(右側(cè))。高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT的表面電極經(jīng)由多個(gè)接合線18BT與表面配線導(dǎo)體12B連接。多個(gè)接合線18BT與表面配線導(dǎo)體12B的一側(cè)(左側(cè))的橋式連接區(qū)域24B連接。

多個(gè)接合線18LT、表面配線導(dǎo)體12L及連接導(dǎo)體20L相當(dāng)于“第二連接部”。從低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT觀察,多個(gè)接合線18LT、表面配線導(dǎo)體12L及連接導(dǎo)體20L朝向與向高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT的方位相反的方位設(shè)置,將低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT的表面電極和低側(cè)背面配線導(dǎo)體17L之間連接。

連接導(dǎo)體20H相當(dāng)于“第一連接部”。從高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT觀察,連接導(dǎo)體20H設(shè)在與向低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT的方位相反的方位,將表面配線導(dǎo)體12H(第一表面配線導(dǎo)體)和高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H連接。

縫隙14BSL是在高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT和低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT之間的位置,從表面配線導(dǎo)體12B延伸的端子。具體而言,橋式端子14B通過從第一表面配線導(dǎo)體起,沿著與絕緣基板15的表面平行的方向延伸而形成。

高側(cè)端子14H通過在高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT和低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT之間的位置,使高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H從絕緣基板15的長邊向外延伸而形成。從絕緣基板15的法線方向觀察,高側(cè)端子14H以在與橋式端子14B相同方位與橋式端子14B重疊的方式延伸。

低側(cè)端子14L通過在高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT和低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT之間的位置,使低側(cè)背面配線導(dǎo)體17L從絕緣基板15的長邊向外延伸而形成。從絕緣基板15的法線方向觀察,低側(cè)端子14L以在與橋式端子14B相同方位與橋式端子14B重疊的方式延伸。

高側(cè)端子14H和低側(cè)端子14L只要在與防止放電及制造方法相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)則允許的情況下就鄰接配置。在橋式端子14B和高側(cè)端子14H及低側(cè)端子14L之間,優(yōu)選兼?zhèn)浞乐狗烹姾头乐菇佑|,而配設(shè)絕緣片材。

第一實(shí)施方式中,高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT及低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT分別是功率開關(guān)元件。分別具有輸入用于切換表面電極和背面電極之間導(dǎo)通的狀態(tài)(接通狀態(tài))和遮斷的狀態(tài)(切斷狀態(tài))的控制信號(hào)的柵電極。

高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT的柵電極及表面電極分別經(jīng)由接合線18HG或18HS與表面配線導(dǎo)體12HG或12HS連接。低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT的柵電極及表面電極分別經(jīng)由接合線18LG或18LS與表面配線導(dǎo)體12LG或12LS連接。

表面配線導(dǎo)體12HG及12HS的一部分朝向絕緣基板15的外部以矩形狀鄰接平行地延伸,而形成柵極信號(hào)端子19HG或源極信號(hào)端子19HS。

表面配線導(dǎo)體12LG及12LS的一部分朝向絕緣基板15的外部以矩形狀鄰接平行地延伸,而形成柵極信號(hào)端子19LG或源極信號(hào)端子19LS。

此外,實(shí)施方式中,假定高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT及低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT以排他性地接通的方式控制??梢允垢邆?cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT和低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT同時(shí)接通(接地)。

橋式端子14B、高側(cè)端子14H、低側(cè)端子14L、柵極信號(hào)端子(19HG、19LG)及源極信號(hào)端子(19HS、19LS)是使各表面配線導(dǎo)體、背面配線導(dǎo)體延伸而形成的端子。因此,各端子與各表面配線導(dǎo)體、背面配線導(dǎo)體一體,其材料當(dāng)然與表面配線導(dǎo)體、背面配線導(dǎo)體相同。接合線(18BT、18LT、18HG、18HS、18LG、18LS)的材料是Al或Cu、或其合金等。

[半橋式功率半導(dǎo)體模塊1的制造方法]

接著,使用圖2(a)及圖2(b)說明第一實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊1的制造方法的一例。

第一工序中,如圖2(a)所示,準(zhǔn)備具備:絕緣板16、各表面配線導(dǎo)體(12H、12L、12B、12HG、12HS、12LG、12LS)、背面配線導(dǎo)體(17H、17L:未表示)、使配線導(dǎo)體(12B、12HG、12HS、12LG、12LS、17H、17L)水平延伸而形成的各端子(14B、19HG、19HS、19LG、19LS、14H、14L)、連接導(dǎo)體(20H、20L:未表示)的絕緣基板15。利用丙酮、乙醇等有機(jī)溶劑,至少充分地清洗絕緣基板15的表面。此外,第一實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊1具有的絕緣基板15的制作方法已知,因此,省略記載。

第二工序中,如圖2(b)所示,將由單獨(dú)的半導(dǎo)體芯片構(gòu)成的高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT及低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT的正面和背面利用丙酮、乙醇等的有機(jī)溶劑充分清洗。然后,使用焊錫及回流裝置,將各功率半導(dǎo)體裝置(13HT、13LT)的背面電極芯片焊接在絕緣基板15的表面配線導(dǎo)體(12H、12B)的規(guī)定位置。此時(shí),為了精確地進(jìn)行各功率半導(dǎo)體裝置(13HT、13LT)的定位,優(yōu)選使用碳定位夾具。

第三工序中,芯片焊接結(jié)束后,使用楔焊裝置,將各功率半導(dǎo)體裝置(13HT、13LT)的表面電極及柵電極和各表面配線導(dǎo)體(12B、12HG、12HS、12L、12LG、12LS),利用接合線(18BT、18HG、18HS、18LT、18LG、18LS)連接。這樣,完成第一實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊1。

[變形例(散熱部件25)]

參照?qǐng)D3說明在第一實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊1上追加散熱部件25的變形例。散熱部件25與絕緣基板15的背面熱接觸,將各功率半導(dǎo)體裝置(13HT、13LT)中產(chǎn)生的焦耳熱進(jìn)行散熱。散熱部件25具備:利用熱傳導(dǎo)性粘接劑(未表示)粘接于高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H及低側(cè)背面配線導(dǎo)體17L的背面的絕緣片材27、利用熱傳導(dǎo)性粘接劑(未表示)粘接于絕緣片材27的散熱器26(或散熱板)。在散熱器26(或散熱板)由金屬等導(dǎo)電性材料構(gòu)成的情況下,在散熱器26(或散熱板)的傳熱面(上表面)上附設(shè)由絕緣體構(gòu)成的絕緣片材27。

[比較例]

接著,參照?qǐng)D21所示的比較例,說明由第一實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊1得到的作用及效果。

通過使用了碳化硅(SiC)或氮化鎵(GaN)的寬帶隙半導(dǎo)體的功率半導(dǎo)體裝置(MOSFET,JFET,SBD等)或超接合構(gòu)造的功率Si-MOSFET的出現(xiàn),近來,在600V~1.8kV的高電壓區(qū)域中,積極進(jìn)行著高速開關(guān)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的下一代電力轉(zhuǎn)換器(逆變器或變換器)的開發(fā)。這是由于,可以進(jìn)行高速開關(guān)驅(qū)動(dòng),當(dāng)然,這些功率半導(dǎo)體裝置是在高電壓下進(jìn)行單極性動(dòng)作的器件。高速開關(guān)驅(qū)動(dòng)的第一優(yōu)點(diǎn)在于,降低功率半導(dǎo)體裝置的開關(guān)損耗,提高變換效率。但是,降低開關(guān)損耗,不降低變換效率,提高開關(guān)頻率(或載波頻率)之類的第二優(yōu)點(diǎn)在實(shí)用上更重要。這是由于,如果提高開關(guān)頻率,則耦合電容或扼流圈(reactor)等大型無源部件的體積變小,其引起電力轉(zhuǎn)換器的尺寸或價(jià)格的降低。

將串聯(lián)連接兩個(gè)功率半導(dǎo)體裝置芯片且以其連接中點(diǎn)為輸出端子的結(jié)構(gòu)的電路稱為半橋式(功率)電路??刂戚^大的電感性的負(fù)荷的電力轉(zhuǎn)換器的主電路中,廣泛使用在1個(gè)封裝內(nèi)收納1個(gè)以上的該半橋式電路的功率模塊。當(dāng)將該功率模塊的功率半導(dǎo)體裝置置換成使用了上述寬帶隙半導(dǎo)體的功率半導(dǎo)體裝置,要進(jìn)行高速開關(guān)時(shí),有時(shí)產(chǎn)生以下的(1)~(3)的問題。

(1)在將接通的功率半導(dǎo)體裝置斷開的瞬間,產(chǎn)生較大的浪涌電壓(或跳躍電壓),開關(guān)損耗增大。

(2)在最差的情況下,由于該浪涌電壓而破壞功率半導(dǎo)體裝置。

(3)為了避免該威脅,當(dāng)采用更高耐壓規(guī)格的功率半導(dǎo)體裝置時(shí),導(dǎo)通損耗增大,而且,制造成本也增大。

上述問題的原因是在主電流(負(fù)荷電流)流動(dòng)的模塊配線路徑產(chǎn)生的寄生電感Ls(自己電感)和快速的電流變化(di/dt)引起的反電動(dòng)勢(shì)(=-Ls×di/dt)。此外,功率模塊外部電路的寄生電感也是上述問題的原因,但實(shí)用性的對(duì)策技術(shù)已經(jīng)存在,因此,在此,假定為當(dāng)然采取功率模塊外部電路對(duì)寄生電感的對(duì)策。進(jìn)而,即使是使用了雙極性動(dòng)作同時(shí)開關(guān)速度較快的Si-IGBT的模塊,最近,向更大電流的控制的進(jìn)化不斷發(fā)展。因此,電流變化率(di/dt)的分子(di)變大,作為結(jié)果,即使是Si-IGBT模塊,也會(huì)復(fù)發(fā)上述問題。

作為減輕配線的寄生電感的方法,具有如下的電磁學(xué)的方法,即、使用向鄰接的往返配線上流過反方向的電流而產(chǎn)生的相互傳導(dǎo)效應(yīng),來抵消寄生電感(參照專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2)。即,在表面上形成有橋式電路的絕緣基板的背面,設(shè)置與高側(cè)電位或低側(cè)電位的任一項(xiàng)同電位的平行配線板。在平行配線板流過與表面的主電流反方向的主電流,形成“鄰接相反平行通過電流”。

圖21表示將該電磁學(xué)的方法應(yīng)用于半橋式功率模塊1000內(nèi)部的寄生電感降低的比較例。半橋式功率模塊1000中,絕緣基板115具備絕緣板116,在絕緣板116的正面和背面形成有表面導(dǎo)體(112H、112B、112L1、112L2)及背面導(dǎo)體117L,在貫通絕緣板116的開口埋入有連接導(dǎo)體(120L1、120L2)。連接導(dǎo)體120L1將表面導(dǎo)體112L1和背面導(dǎo)體117L連接,連接導(dǎo)體120L2將表面導(dǎo)體112L2和背面導(dǎo)體117L連接。

高側(cè)端子114H設(shè)于表面導(dǎo)體112H,低側(cè)端子114L設(shè)于表面導(dǎo)體112L2,橋式端子114B設(shè)于表面導(dǎo)體112B。

高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置113HT(開關(guān)元件)配置于表面導(dǎo)體112H上,低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置113LT(開關(guān)元件)配置于表面導(dǎo)體112B上。各功率半導(dǎo)體裝置(113HT、113LT)的背面電極分別與表面導(dǎo)體112H或表面導(dǎo)體112B芯片焊接。高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置113HT的表面電極經(jīng)由接合線118B與表面導(dǎo)體112B連接。低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置113LT的表面電極經(jīng)由接合線118L與表面導(dǎo)體112L2連接。

但是,在圖21的功率模塊的構(gòu)造中,必然產(chǎn)生主電流的“鄰接相反平行通過電流”不完全的區(qū)間。因此,存在不能認(rèn)為寄生電感Ls的降低的問題。下面表示詳細(xì)內(nèi)容。

圖21的虛線ILL及箭頭表示低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置113LT接通時(shí)的主電流(負(fù)荷電流)的流動(dòng)。主電流(ILL)從橋式端子114B輸入到功率模塊,且經(jīng)由表面導(dǎo)體112B、低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置113LT、接合線118L、表面導(dǎo)體112L2、連接導(dǎo)體120L2、背面導(dǎo)體117L、連接導(dǎo)體120L1及表面導(dǎo)體112L1,從低側(cè)端子114L輸出。在此,在圖21的第一區(qū)間G1中,流過絕緣基板115的表面?zhèn)鹊闹麟娏?ILL)和流過背面?zhèn)鹊闹麟娏?ILL)成為相反方向。因此,具有主電流的“鄰接相反平行通過電流”的效果,因此,可實(shí)現(xiàn)較低的寄生電感Ls。但是,在與第一區(qū)間G1鄰接的第二區(qū)間G2中,主電流(ILL)僅流過背面導(dǎo)體117L。因此,沒有主電流的“鄰接相反平行通過電流”的效果,因此,在第二區(qū)間G2產(chǎn)生較大的寄生電感Ls,在將低側(cè)半導(dǎo)體裝置113LT斷開時(shí)產(chǎn)生較大的浪涌。

圖21的虛線ILH及箭頭表示高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置113HT接通時(shí)的主電流(負(fù)荷電流)的流動(dòng)。主電流(ILH)從高側(cè)端子114H輸入到功率模塊,且經(jīng)由表面導(dǎo)體112H、高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置113HT、接合線118B、表面導(dǎo)體112B,從橋式端子114B輸出。在此應(yīng)注目的點(diǎn)是,主電流(ILH)完全未流過背面導(dǎo)體117L,而沒有“鄰接相反平行通過電流”的效果。即,高側(cè)半導(dǎo)體裝置113H接通時(shí),主電流(ILH)的電流路徑(114H、112H、113HT、118B、112B、114B)成為寄生電感Ls較高的狀態(tài)。因此,高側(cè)半導(dǎo)體裝置113HT快速斷開的瞬間,產(chǎn)生較大的浪涌電壓,并施加于高側(cè)半導(dǎo)體裝置113HT。

[第一實(shí)施方式的作用效果]

根據(jù)實(shí)施方式,可以提高主電流的“鄰接相反平行通過電流”的效果。即,可以將模塊內(nèi)部的寄生電感Ls降低到理想的水平,由此,進(jìn)一步抑制浪涌電壓的產(chǎn)生。

參照?qǐng)D1(a)、圖1(b)、圖1(c),詳細(xì)地說明第一實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊1的效果。

流過低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT的主電流(ILL)從表面的橋式端子14B輸入到模塊,且經(jīng)由表面配線導(dǎo)體12B、低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT、接合線18LT、表面配線導(dǎo)體12L、連接導(dǎo)體20L、低側(cè)背面配線導(dǎo)體17L,從背面的低側(cè)端子14L輸出至模塊外。這樣,低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13L接通時(shí),在主電流ILL(負(fù)荷電流)流過的幾乎所有的地點(diǎn)(還包含橋式端子14B及低側(cè)端子14L),可以向絕緣基板15的表面?zhèn)燃氨趁鎮(zhèn)攘鬟^大小相同且方向相反的主電流(ILL)。由此,在全部區(qū)域得到主電流(ILL)的“鄰接相反平行通過電流”的效果,因此,可以理想性地降低在低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT接通時(shí)的電流流路上產(chǎn)生的寄生電感Ls。

另一方面,流過高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT的主電流(ILH)從背面的高側(cè)端子14H輸入到模塊,且經(jīng)由高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H、連接導(dǎo)體20H、表面配線導(dǎo)體12H、高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT、接合線18BT、表面配線導(dǎo)體12B的橋式連接區(qū)域24B,從表面的橋式端子14B輸出至模塊外。這樣,高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT接通時(shí),在主電流ILH(負(fù)荷電流)流過的幾乎所有的地點(diǎn)(還包含橋式端子14B及低側(cè)端子14L),可以向絕緣基板15的表面?zhèn)燃氨趁鎮(zhèn)攘鬟^大小相同且方向相反的主電流(ILH)。由此,在全部區(qū)域得到主電流(ILL)的“鄰接相反平行通過電流”的效果,因此,可以理想性地降低在高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT接通時(shí)的電流流路上產(chǎn)生的寄生電感Ls。

另外,第一實(shí)施方式中,不存在圖21的比較例中的、主電流(ILL,ILH)僅向單方向流過的第二區(qū)間G2。因此,半橋式功率半導(dǎo)體模塊1可以至少降低在圖21的第二區(qū)間G2中產(chǎn)生的寄生電感Ls整體。由此,可以降低斷開低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT及高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT時(shí)產(chǎn)生的浪涌電壓。

這樣,在半橋式功率半導(dǎo)體模塊1中,高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT或低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT的任一方接通時(shí),在主電流(ILL,ILH)流過的流路的任意的地點(diǎn),可以形成向隔著絕緣板16而相對(duì)配置的導(dǎo)體流過反方向的主電流的狀態(tài)。即,半橋式功率半導(dǎo)體模塊1本質(zhì)上難以產(chǎn)生功率半導(dǎo)體裝置(13HT、13LT)接通時(shí)主電流的鄰接相反平行通過電流成為不完全的區(qū)間,因此,可以降低寄生電感Ls。

高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT及低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT以排他性地接通的方式被控制。在排他性的接通動(dòng)作時(shí),可以提高“鄰接相反平行通過電流”的效果,實(shí)現(xiàn)寄生電感Ls的理想性的降低。

在將排他性地接通的功率半導(dǎo)體裝置(13HT、13LT)連接的高側(cè)端子14H或低側(cè)端子14L和橋式端子14B之間流過的主電流的方向是隔著絕緣基板15的絕緣板16的相反方向。由此,可以提高“鄰接相反平行通過電流”的效果,實(shí)現(xiàn)寄生電感Ls的理想性的降低。

(第二實(shí)施方式)

圖1(a)、圖1(b)、圖1(c)的半橋式功率半導(dǎo)體模塊1進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作時(shí),高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H或低側(cè)背面配線導(dǎo)體17L成為火線。即,對(duì)背面配線導(dǎo)體(17H、17L)施加高電壓,或流過大電流。因此,在將半橋式功率半導(dǎo)體模塊1組裝到任一系統(tǒng)時(shí),為了支承半橋式功率半導(dǎo)體模塊1,優(yōu)選將背面不火線化。第二實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊2是與該要求相應(yīng)的例子。

參照?qǐng)D4說明第二實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊2的結(jié)構(gòu)。圖4是半橋式功率半導(dǎo)體模塊2的剖面圖。此外,半橋式功率半導(dǎo)體模塊2的平面結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊1的平面結(jié)構(gòu)相同,省略說明及圖示。絕緣基板30還具備配置于高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H及低側(cè)背面配線導(dǎo)體17L的背面的第二絕緣板21和配置于第二絕緣板21的背面的整面狀金屬板22。第二絕緣板21由直接貼附于背面配線導(dǎo)體(17H、17L)的背面的、例如SiN或AlN、氧化鋁等陶瓷板構(gòu)成。金屬板22直接貼附于第二絕緣板21的背面,具有比第二絕緣板21略小的面積。金屬板22優(yōu)選為與表面配線導(dǎo)體(12H、12L等)同材質(zhì)的金屬材料。這樣,半橋式功率半導(dǎo)體模塊2分成火線區(qū)域2A和不火線區(qū)域2I,火線區(qū)域2A是與第一實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊1相同的結(jié)構(gòu)。

[半橋式功率半導(dǎo)體模塊2的制造方法]

接著,使用圖5說明半橋式功率半導(dǎo)體模塊2的制造方法的一例。

第一工序中,準(zhǔn)備在絕緣板16上具備:表面配線導(dǎo)體(12H、12L、12B、12HG、12HS、12LG、12LS);背面配線導(dǎo)體(17H、17L);使這些配線導(dǎo)體(12B、12HG、12HS、12LG、12LS、17H、17L)水平地延伸形成的各端子(14B、19HG、19HS、19LG、19LS、14H、14L);連接導(dǎo)體(20H、20L),且還具備第二絕緣板21及金屬板22的絕緣基板30。將絕緣基板30利用丙酮、乙醇等有機(jī)溶劑至少充分地清洗其表面。此外,圖5的絕緣基板30的制作方法已知,因此,省略說明。

接著,實(shí)施與參照?qǐng)D2(b)說明的第二~第三工序相同的工序。由此,完成圖4的半橋式功率半導(dǎo)體模塊2。

[變形例(散熱器26)]

參照?qǐng)D6說明在圖4的半橋式功率半導(dǎo)體模塊2上追加作為散熱部件的散熱器26(或散熱板)的變形例。散熱器26與半橋式功率半導(dǎo)體模塊2的背面熱接觸,將各功率半導(dǎo)體裝置(13HT、13LT)中產(chǎn)生的焦耳熱進(jìn)行散熱。散熱器26由Al或Cu構(gòu)成,利用熱傳導(dǎo)性粘接劑(未表示)粘接或利用焊錫等接合于金屬板22的背面。在利用焊錫進(jìn)行接合的情況下,使用接合所使用的“焊錫”的固相線溫度比高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT和低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT的芯片焊接中使用的“焊錫”的固相線溫度至少低20℃的焊錫。

[第二實(shí)施方式的作用效果]

如圖4所示,半橋式功率半導(dǎo)體模塊2的火線區(qū)域2A是與半橋式功率半導(dǎo)體模塊1相同的結(jié)構(gòu)。因此,可以完全發(fā)揮上述的第一實(shí)施方式的作用效果。

半橋式功率半導(dǎo)體模塊2的背面利用第二絕緣板21而被不火線化(絕緣),因此,組裝入系統(tǒng)時(shí)的設(shè)計(jì)的自由度變大。

通過設(shè)置金屬板22,可以維持絕緣基板30整體的熱膨脹系數(shù)的對(duì)稱性,且在接收冷熱循環(huán)時(shí),抑制在絕緣基板30上產(chǎn)生的翹曲。另外,可以將散熱器26或散熱板直接通過焊接等與半橋式功率半導(dǎo)體模塊2進(jìn)行金屬接合。因此,可以提高半橋式功率半導(dǎo)體模塊2和散熱器26之間的熱傳導(dǎo),發(fā)揮更高的散熱性。

(第三實(shí)施方式)

在第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式中,表示了高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT及低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT均為開關(guān)元件即MOSFET或JFET等的晶體管的情況。但是,即使高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置或低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置的一方為二極管,且另一方為晶體管的半橋式功率半導(dǎo)體模塊,當(dāng)降低寄生電感Ls時(shí),作為其結(jié)果,對(duì)晶體管的接通中產(chǎn)生的浪涌電壓的降低是極其有效的。第三實(shí)施方式中,對(duì)廣泛用于稱為降壓斷路器或升壓斷路器的DC-DC變換器的一方為二極管,另一方為晶體管的半橋式功率半導(dǎo)體模塊進(jìn)行說明。

參照?qǐng)D7(a)、圖7(b)說明降壓斷路器所使用的半橋式功率半導(dǎo)體模塊3的結(jié)構(gòu)。圖7(a)是平面圖,圖7(b)是沿著A-A’切斷面的剖面圖。

半橋式功率半導(dǎo)體模塊3具備絕緣基板31。除了不存在圖1(a)的表面配線導(dǎo)體(12LG、12LS)的點(diǎn)以外,絕緣基板31是與圖4的絕緣基板30相同的結(jié)構(gòu)。

半橋式功率半導(dǎo)體模塊3具備配置于表面配線導(dǎo)體12B的表面的高速回流功率二極管13LD。高速回流功率二極管13LD是低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置的另一例,由肖特基二極管或高速pn結(jié)二極管構(gòu)成。高速回流功率二極管13LD的背面電極(陰極電極)通過焊錫等芯片焊接于表面配線導(dǎo)體12B的表面。另一方面,高速回流功率二極管13LD的表面電極(陽極電極)利用多個(gè)接合線18LD與表面配線導(dǎo)體12L連接。也可以使用接合帶或夾線代替多個(gè)接合線18LD。

此外,降壓斷路器中,通常,在高側(cè)端子14H上連接直流電源的正極,在低側(cè)端子14L上連接直流電源的負(fù)極,在橋式端子14B和低側(cè)端子14L之間連接串聯(lián)連接的能量蓄積用線圈和平滑電容器。降壓的直流電壓從該平滑電容器的兩端輸出。

在第一實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊1中,將絕緣基板15置換成絕緣基板31,將低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT置換成高速回流功率二極管13LD,將接合線18LT置換成接合線18LD,而且,消除表面配線導(dǎo)體(12LG、12LS)、接合線(18LG、18LS)及信號(hào)端子(19LG、19LS)。由此,半橋式功率半導(dǎo)體模塊3可以通過與圖2(a)及圖2(b)所示的第一實(shí)施方式的制造工序相同的工序進(jìn)行制造。

此外,也可以將圖6所示的散熱器26或散熱板應(yīng)用于圖7(a)、圖7(b)的半橋式功率半導(dǎo)體模塊3。

說明第三實(shí)施方式的作用效果。高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13H接通時(shí)流過的主電流ILH(負(fù)荷電流)與第一實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊1的情況一樣,可得到相同的效果。

根據(jù)第三實(shí)施方式,在與第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式相同的上述效果的基礎(chǔ)上,還得到在環(huán)流電流流過高速回流功率二極管13LD的回流動(dòng)作期間,抑制激振(ringing)現(xiàn)象的效果。

詳細(xì)說明時(shí),準(zhǔn)備高側(cè)和低側(cè)的功率半導(dǎo)體裝置的一方為二極管,且另一方為晶體管那樣的半橋式功率半導(dǎo)體模塊。而且,進(jìn)行使晶體管以高速重復(fù)接通、斷開的斬波動(dòng)作。斷開之后,階梯狀的回流電流流過二極管,仔細(xì)觀察回流電流振動(dòng)的現(xiàn)象“激振”。該激振為高頻振動(dòng),在電源電路或空間內(nèi)傳播,成為引起各種電子障礙的原因,因此,激振的抑制成為電力轉(zhuǎn)換器開發(fā)的重要的課題。激振的主要原因之一是沿著回流電流流過的流路的寄生電感Ls。

參照?qǐng)D7(a)、圖7(b),研究沿著回流電流(ILL’)流過的流路的寄生電感Ls?;亓麟娏?ILL’)在高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT(開關(guān))斷開時(shí)流過高速回流功率二極管13LD?;亓麟娏鱅LL’從低側(cè)端子14L輸入,且經(jīng)由低側(cè)背面配線導(dǎo)體17L、連接導(dǎo)體20L、表面配線導(dǎo)體12L、接合線18LD、高速回流功率二極管13LD、表面配線導(dǎo)體12B,從橋式端子14B輸出?;亓麟娏鱅LL’流過時(shí),在幾乎所有的電流流路地點(diǎn)(包含低側(cè)端子14L及橋式端子14B),大小相同且方向相反的回流電流ILL’流過隔著絕緣板16而對(duì)向的面。即,實(shí)現(xiàn)回流電流的“鄰接相反平行通過電流”。因此,實(shí)現(xiàn)回流電流ILL’的流路中的寄生電感Ls的理想性的降低,因此,可以抑制回流電流的激振的產(chǎn)生。

(第四實(shí)施方式)

有時(shí)根據(jù)半橋式功率半導(dǎo)體模塊的屬性或用途,對(duì)高側(cè)及低側(cè)的功率半導(dǎo)體裝置(開關(guān))的至少一方,反向并聯(lián)地連接高速回流功率二極管FWD(肖特基二極管或高速pn結(jié)二極管)。符合該情況的是,例如如IGBT那樣,原理上難以反向?qū)ǖ碾p極性功率半導(dǎo)體裝置的情況;即使是單極性型,也不在功率半導(dǎo)體裝置(開關(guān))中內(nèi)置反向?qū)ㄐ投O管的情況;在內(nèi)置于功率半導(dǎo)體裝置(開關(guān))的反向?qū)ㄐ投O管中未取得電流(或未反向?qū)?情況等。第四實(shí)施方式中,高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置和低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置雙方由相互反向并聯(lián)地連接的功率開關(guān)元件(13HT、13LT)和高速回流功率二極管(13HD、13LD)的對(duì)構(gòu)成。

參照?qǐng)D8(a)、圖8(b)、圖8(c),說明半橋式功率半導(dǎo)體模塊4的結(jié)構(gòu)。圖8(a)是平面圖,圖8(b)是沿著B-B’切斷面的剖面圖,圖8(c)是從正面圖省略了絕緣板16及絕緣板16表面?zhèn)鹊牟考募傧胝鎴D。沿著圖8(a)的A-A’切斷面的剖面圖與圖4相同,因此,省略圖示。

圖8(a)的部分區(qū)域32T是配設(shè)有高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT和低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT的區(qū)域,部分區(qū)域32T的構(gòu)造與第二實(shí)施方式(圖4)相同。圖8(a)的部分區(qū)域32D是在橋式端子14B的兩翼配置有由肖特基二極管或高速pn結(jié)二極管構(gòu)成的高速回流功率二極管(13HD、13LD)的區(qū)域。

在高速回流功率二極管(13HD、13LD)的背面形成有作為背面電極的陰極電極,在表面形成有作為表面電極的陽極電極。高速回流功率二極管(13HD、13LD)的背面電極分別通過焊錫等與表面配線導(dǎo)體12H或表面配線導(dǎo)體12B芯片焊接。高速回流功率二極管(13HD、13LD)的表面電極分別通過楔形接合線(18BD、18LD)與表面配線導(dǎo)體12H、表面配線導(dǎo)體12B分別連接。此外,也可以使用接合帶或夾線代替接合線(18BT、18LT,18BD、18LD)。

半橋式功率半導(dǎo)體模塊4的制造方法與第二實(shí)施方式的制造工序大致相同,因此,省略說明。但是,優(yōu)選高速回流功率二極管(13HD、13LD)的芯片焊接處理和楔焊處理在與功率半導(dǎo)體裝置13HT、13LT(開關(guān))分別相同的工序中進(jìn)行。

作為半橋式功率半導(dǎo)體模塊4的變形例,也可以與圖6同樣地附設(shè)散熱器26。

根據(jù)第四實(shí)施方式,得到以下的作用效果。圖8(a)的部分區(qū)域32T的構(gòu)造與第二實(shí)施方式(圖4)相同,因此,得到與第二實(shí)施方式相同的作用效果。

另外,在圖8(a)的部分區(qū)域32D中還設(shè)有相對(duì)于回流電流的鄰接相反平行通過電流構(gòu)造,因此,可以抑制階梯狀的回流電流流過時(shí)引起的激振現(xiàn)象。

詳細(xì)說明時(shí),在開關(guān)動(dòng)作的中間,低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT(開關(guān))斷開時(shí),流過圖8(b)所示的回流電流(ILH’)?;亓麟娏鱅LH’從橋式端子14B(圖8(a))輸入,且經(jīng)由接合線18BD、高速回流功率二極管13HD、表面配線導(dǎo)體12H、連接導(dǎo)體20H、高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H,從高側(cè)端子14H(圖8(c))輸出。

另一方面,高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT(開關(guān))斷開時(shí),流過圖8(b)所示的回流電流(ILL’)。回流電流ILL’從低側(cè)端子14L(圖8(c))輸入,且經(jīng)由低側(cè)背面配線導(dǎo)體17L、連接導(dǎo)體20L、表面配線導(dǎo)體12L、接合線18LD、高速回流功率二極管13LD、表面配線導(dǎo)體12B,從橋式端子14B(圖8(a))輸出。

這樣,根據(jù)半橋式功率半導(dǎo)體模塊4,流過回流電流ILH’時(shí),且流過回流電流ILL’時(shí),在幾乎所有的回流電流流路中,大小相同且方向相反的回流電流也流過隔著絕緣板16而對(duì)向的面。即,改善鄰接相反平行通過電流,因此,可以將各功率半導(dǎo)體裝置(13HT、13LT)斷開時(shí)流過的回流電流(ILH’、ILL’)的流路的寄生電感Ls降低至理想的水平。通過該寄生電感Ls的降低,可以抑制在回流電流(ILH’,ILL’)中產(chǎn)生重疊的激振。通過該激振的抑制,也可以抑制激振誘導(dǎo)的電磁障礙。

(第五實(shí)施方式)

第五實(shí)施方式涉及第四實(shí)施方式的改良技術(shù)。主電流(包含環(huán)流電流)流過表面配線導(dǎo)體或背面配線導(dǎo)體那樣的平板導(dǎo)體時(shí),主電流具有盡可能擴(kuò)散而要均勻地流過的性質(zhì)。但是,如圖21(a)及圖21(c)所示,從絕緣板16的表面的法線方向觀察,限制功率半導(dǎo)體裝置(13HT、13LT、13HD、13LD)或接合線(18BT、18LT、18HD、18LD)那樣的電流寬度的通流介質(zhì)從背面配線導(dǎo)體(17H、17L)的電流重心(通常是配線導(dǎo)體的中央)偏心而配置。因此,從絕緣板16的表面的法線方向觀察,有時(shí)流過絕緣基板的表面?zhèn)鹊闹麟娏骱头捶较蛄鬟^背面?zhèn)鹊闹麟娏鞯闹匦牡奈恢貌灰恢?。例如,在圖8(a)的平面圖中,與高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H的電流重心相比,高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT的電流重心向下方偏離。這樣,在圖8(b)的剖面圖中,即使在表面配線導(dǎo)體和背面配線導(dǎo)體之間實(shí)現(xiàn)“鄰接相反平行通過電流”,若以平面圖觀察時(shí)的表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)鹊闹麟娏鞯闹匦?線)分開,則寄生電感的降低效果會(huì)衰退。在第五實(shí)施方式中,對(duì)解決這種問題的半橋式功率半導(dǎo)體模塊5進(jìn)行說明。

參照?qǐng)D9(a)、圖9(b)、圖9(c)說明半橋式功率半導(dǎo)體模塊5的結(jié)構(gòu)。圖9(a)是平面圖,圖9(b)是沿著B-B’切斷面的剖面圖,圖9(c)是從正面圖省略了絕緣板16及絕緣板16表面?zhèn)鹊牟考募傧胝鎴D。沿著圖9(a)的A-A’切斷面的剖面圖與圖4相同,因此,省略圖示。

如圖9(a)、圖9(b)、圖9(c)所示,高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT(開關(guān))的背面電極所連接的表面配線導(dǎo)體12HT和高速回流功率二極管13HD的背面電極所連接的表面配線導(dǎo)體12HD通過縫隙12HSL隔開而被電絕緣。表面配線導(dǎo)體12HT經(jīng)由連接導(dǎo)體20HT與高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H的部分區(qū)域17HT連接。另一方面,表面配線導(dǎo)體12HD經(jīng)由連接導(dǎo)體20HD與高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H的部分區(qū)域17HD連接。

經(jīng)由接合線18LT與低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT(開關(guān))的表面電極連接的表面配線導(dǎo)體12LT和經(jīng)由接合線18LD與高速回流功率二極管13HD的表面電極連接的表面配線導(dǎo)體12LD通過縫隙12LSL隔開而被電絕緣。表面配線導(dǎo)體12LT經(jīng)由連接導(dǎo)體20LT與低側(cè)背面配線導(dǎo)體17L的區(qū)域17LT連接。另一方面,表面配線導(dǎo)體12LD經(jīng)由連接導(dǎo)體20LD與低側(cè)背面配線導(dǎo)體17L的部分區(qū)域17LD連接。

如圖9(a)所示,在表面配線導(dǎo)體12B上設(shè)有將低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT(開關(guān))和高速回流功率二極管13LD之間隔開的第一縫隙12BSL。第一縫隙12BSL將表面配線導(dǎo)體12B的部分區(qū)域12BT和表面配線導(dǎo)體12B的部分區(qū)域12BD電分離。在部分區(qū)域12BT載置有低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT(開關(guān)),在部分區(qū)域12BD載置有高速回流功率二極管13LD(二極管)。第一縫隙12BSL阻止主電流在部分區(qū)域12BT和部分區(qū)域12BD之間混流。

進(jìn)而,在表面配線導(dǎo)體12B上還設(shè)有與橋式端子14B延伸的方向平行延伸的第二縫隙14BSL。第二縫隙14BSL將橋式連接區(qū)域12BH與表面配線導(dǎo)體12B分開,阻止向高側(cè)流入流出的主電流和向低側(cè)流入流出的主電流在除前端部以外的橋式端子14B的區(qū)域中混流。第二縫隙14BSL的寬度與高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H和低側(cè)背面配線導(dǎo)體17L之間隔的寬度、及高側(cè)端子14H和低側(cè)端子14L之間隙的寬度大致一致,在與該間隙相對(duì)的位置設(shè)有第二縫隙14BSL。另外,由第二縫隙14BSL分開的表面配線導(dǎo)體12B及橋式連接區(qū)域12BH各自與向高側(cè)端子14H延伸的高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H和向低側(cè)端子14L延伸的低側(cè)背面配線導(dǎo)體17L分別相對(duì)。

如圖9(c)所示,在低側(cè)背面配線導(dǎo)體17L設(shè)有縫隙17LSL??p隙17LSL將低側(cè)背面配線導(dǎo)體17L分隔成部分區(qū)域17LT(部分區(qū)域32T)和部分區(qū)域17LD(部分區(qū)域32D),阻止主電流在部分區(qū)域17LT和部分區(qū)域17LD之間混流。部分區(qū)域17LT配置于與表面配線導(dǎo)體12B的部分區(qū)域12BT及表面配線導(dǎo)體12LT相對(duì)的位置。部分區(qū)域17LD配置于與表面配線導(dǎo)體12B的部分區(qū)域12BD及表面配線導(dǎo)體12LD相對(duì)的位置。

在高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H設(shè)有縫隙17HSL??p隙17HSL將高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H分隔成部分區(qū)域17HT(32T)和部分區(qū)域17HD(32D),阻止主電流在部分區(qū)域17HT(32T)和部分區(qū)域17HD(32D)之間建立。部分區(qū)域17HT配置于與表面配線導(dǎo)體12HT相對(duì)的位置。部分區(qū)域17HD配置于與表面配線導(dǎo)體12HD相對(duì)的位置。

半橋式功率半導(dǎo)體模塊5的制造方法與第二實(shí)施方式的制造工序大致相同,因此,省略說明。但是,優(yōu)選高速回流功率二極管(13HD、13LD)的芯片焊接處理和楔焊處理在與功率半導(dǎo)體裝置13HT、13LT(開關(guān))分別相同的工序中進(jìn)行。

作為半橋式功率半導(dǎo)體模塊5的變形例,也可以與圖6同樣地附設(shè)散熱器26。

根據(jù)第五實(shí)施方式,可得到以下的作用效果。圖9(a)的A-A’截面結(jié)構(gòu),及B-B’截面結(jié)構(gòu)與第四實(shí)施方式相同,因此,可得到與第四實(shí)施方式相同的作用效果。

另外,在第五實(shí)施方式中,從絕緣板16的表面的法線方向觀察,流過表面配線導(dǎo)體的主電流的電流重心線和反方向流過背面配線導(dǎo)體的主電流的電流重心線一致。因此,與第四實(shí)施方式相比,可得到更進(jìn)一步理想性的寄生電感的降低。

詳細(xì)說明時(shí),考慮開關(guān)動(dòng)作的中間、例如高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT(開關(guān))接通時(shí)的主電流的流動(dòng)。圖10(a)、圖10(b)表示第四實(shí)施方式的主電流的電流重心線ILHC,圖11(a)、圖11(b)表示第五實(shí)施方式中的主電流的電流重心線ILHC’。以實(shí)線表示背面配線導(dǎo)體側(cè)的電流重心線,以虛線表示表面配線導(dǎo)體及功率半導(dǎo)體裝置以及接合線的電流重心線。箭頭表示主電流的方向。

首先,著眼于功率半導(dǎo)體裝置及接合線附近的區(qū)域23HT。圖10(a)、圖10(b)中,功率半導(dǎo)體裝置13HT及接合線18BT的寬度(紙面上下方向)比高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H的寬度(紙面上下方向)窄,且功率半導(dǎo)體裝置13HT及接合線18BT相對(duì)于高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H,相對(duì)性地向下方偏置。因此,如圖10(a)及圖10(b)所示,流過表面?zhèn)鹊闹麟娏鞯碾娏髦匦木€ILHC(虛線)和反方向流過背面?zhèn)鹊闹麟娏鞯碾娏髦匦木€ILHC(實(shí)線)分開。因此,該部分的寄生電感的降低效果比理想減少。

但是,在第五實(shí)施方式中,利用縫隙12HSL,表面配線導(dǎo)體12H被分割成表面配線導(dǎo)體12HT(32T)和表面配線導(dǎo)體12HD(32D)。功率半導(dǎo)體裝置13HT(開關(guān))搭載于表面配線導(dǎo)體12HT上。與表面配線導(dǎo)體12HT對(duì)峙的高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H通過縫隙17HSL,被分割成部分區(qū)域17HT和部分區(qū)域17HD。包含表面?zhèn)鹊谋砻媾渚€導(dǎo)體12HT、功率半導(dǎo)體裝置13HT(開關(guān))和接合線18BT的集合區(qū)域、和背面?zhèn)鹊牟糠謪^(qū)域17HT以相對(duì)的方式配置。因此,如圖11(a)及圖11(b)所示,從絕緣板16的表面的法線方向觀察,流過表面?zhèn)鹊闹麟娏鞯碾娏髦匦木€ILHC’和反方向流過背面?zhèn)鹊闹麟娏鞯碾娏髦匦木€ILHC’一致。因此,可以在該區(qū)域中呈現(xiàn)理想性的寄生電感降低效果。

接著,著眼于表面配線導(dǎo)體12B的橋式連接區(qū)域及引線取出附近(部分區(qū)域24BH)。第四實(shí)施方式中,高側(cè)端子14H的寬度比橋式端子14B窄,高側(cè)端子14H向橋式端子14B的一側(cè)(左側(cè))偏置。因此,如圖10(a)及圖10(b)所示,流入背面?zhèn)鹊闹麟娏鞯碾娏髦匦木€ILHC(實(shí)線)比從表面?zhèn)攘鞒龅闹麟娏鞯碾娏髦匦木€ILHC(虛線)更偏向一側(cè)(左側(cè))。因此,該部分的寄生電感的降低效果比理想減少。

與之相對(duì),第五實(shí)施方式中,通過縫隙14BSL,將橋式連接區(qū)域12BH與表面配線導(dǎo)體12B分開,橋式連接區(qū)域12BH與高側(cè)端子14H相對(duì)。因此,如圖11(a)及圖11(b)所示,流過背面?zhèn)鹊闹麟娏鞯碾娏髦匦木€ILHC’(實(shí)線)和反方向流過表面?zhèn)鹊闹麟娏鞯碾娏髦匦木€ILHC’(虛線)一致,可以在該區(qū)域中呈現(xiàn)理想性的寄生電感降低效果。

圖12(a)、圖12(b)表示第四實(shí)施方式中低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT(開關(guān))接通時(shí)流過的主電流的電流重心線(ILLC)。圖13(a)、圖13(b)表示第五實(shí)施方式中低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT(開關(guān))接通時(shí)流過的主電流的電流重心線(ILLC’)。圖14(a)、圖14(b)表示第四實(shí)施方式中流過高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HD(二極管)的環(huán)流電流的電流重心線(ILHC)。圖15(a)、圖15(b)表示第五實(shí)施方式中流過高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HD(二極管)的環(huán)流電流的電流重心線(ILHC’)。圖16(a)、圖16(b)表示第四實(shí)施方式中流過低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LD(二極管)的環(huán)流電流的電流重心線(ILLC)。圖17(a)、圖17(b)表示第五實(shí)施方式中流過低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LD(二極管)的環(huán)流電流的電流重心線(ILLC’)。

如圖12(a)、圖12(b)、圖14(a)、圖14(b)、圖16(a)、圖16(b)所示,流過第四實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊4的電流的電流重心線(ILLC、ILHC)從絕緣板16的表面的法線方向觀察,在表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)确珠_。因此,寄生電感的降低效果比理想會(huì)減少。另一方面,如圖13(a)、圖13(b)、圖15(a)、圖15(b)、圖17(a)、圖17(b)所示,流過第五實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊5的電流的電流重心線(ILLC’、ILHC’)在表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)纫恢?。因此,可以呈現(xiàn)理想性的寄生電感降低效果。

此外,在圖10(a)、圖10(b)、圖12(a)、圖12(b)、圖14(a)、圖14(b)、圖16(a)、圖16(b)的部分區(qū)域24BH(橋式連接區(qū)域及引線取出附近)中,流過表面?zhèn)鹊闹麟娏鞯碾娏髦匦木€和反方向流過背面?zhèn)鹊闹麟娏鞯碾娏髦匦木€沿絕緣板16的長邊方向分開的課題,不僅在第四實(shí)施方式中,而且在第一~第三實(shí)施方式中均是共同的課題。為了解決該課題,如第五實(shí)施方式中所示,通過在表面配線導(dǎo)體12B設(shè)置縫隙14BSL,也可以將橋式連接區(qū)域12BH從表面配線導(dǎo)體12B切離。由此,可以使主電流僅流過與高側(cè)端子14H相對(duì)的橋式連接區(qū)域12BH,因此,可以使電流重心在表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)纫恢?。作為一例,圖18(a)、圖18(b)中表示在第三實(shí)施方式的半橋式功率半導(dǎo)體模塊3(圖7(a)、圖7(b))的表面配線導(dǎo)體12B設(shè)有縫隙14BSL的半橋式功率半導(dǎo)體模塊6。同樣地,也可以在圖1(a)、圖1(b)、圖1(c)所示的半橋式功率半導(dǎo)體模塊1的表面配線導(dǎo)體12B及圖4所示的半橋式功率半導(dǎo)體模塊2的表面配線導(dǎo)體12B設(shè)置縫隙14BSL。

(第六實(shí)施方式)

第一~第五實(shí)施方式中,各端子(橋式端子14B,高側(cè)端子14H,低側(cè)端子14L)的引出方向和主電流在半橋式功率半導(dǎo)體模塊內(nèi)流動(dòng)的方向形成垂直。第六實(shí)施方式中,對(duì)各端子(14B、14H、14L)的引出方向和主電流在半橋式功率半導(dǎo)體模塊內(nèi)流動(dòng)的方向成大致平行的設(shè)計(jì)例進(jìn)行說明。

半橋式功率半導(dǎo)體模塊具備:具有層疊結(jié)構(gòu)的絕緣基板15、30;在絕緣基板的表面上相互分開地配置的高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT(開關(guān))及低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT(開關(guān));橋式端子14B;高側(cè)端子14H;低側(cè)端子14L;多個(gè)接合線18BT;多個(gè)接合線18LT。

絕緣基板15具備:絕緣板16;表面配線導(dǎo)體12H、12L、12B、12HG、12HS、12LG、12LS;高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H;低側(cè)背面配線導(dǎo)體17L;第二絕緣板21;金屬板22。

絕緣基板15還具備埋設(shè)于在絕緣板16設(shè)置的多個(gè)開口窗的連接導(dǎo)體(20H、20L)。連接導(dǎo)體20H將表面配線導(dǎo)體12H(第一表面配線導(dǎo)體)和高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H之間連接。連接導(dǎo)體20L將表面配線導(dǎo)體12L和低側(cè)背面配線導(dǎo)體17L之間連接。從高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT(開關(guān))觀察,連接導(dǎo)體20H配置于與橋式端子14B的方位相反的方位。從低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT(開關(guān))觀察,連接導(dǎo)體20L配置于與橋式端子14B的方位相反的方位。

低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT其背面電極連接于表面配線導(dǎo)體12B(第二表面配線導(dǎo)體)上。低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT的表面電極經(jīng)由多個(gè)接合線18LT與表面配線導(dǎo)體12L連接。

高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT其背面電極連接于表面配線導(dǎo)體12H上。高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT的表面電極經(jīng)由多個(gè)接合線18BT與表面配線導(dǎo)體24B連接。表面配線導(dǎo)體24B經(jīng)由橋式端子與表面配線導(dǎo)體12B一體地形成。

多個(gè)接合線18LT、表面配線導(dǎo)體12L及連接導(dǎo)體20L相當(dāng)于“第二連接部”。從低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT觀察,多個(gè)接合線18LT、表面配線導(dǎo)體12L及連接導(dǎo)體20L朝向與向橋式端子14B的方位相反的方位設(shè)置,并將低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT的表面電極和低側(cè)背面配線導(dǎo)體17L之間連接。

連接導(dǎo)體20H相當(dāng)于“第一連接部”。從高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT觀察,連接導(dǎo)體20H設(shè)于與向橋式端子14B的方位相反的方位,并將表面配線導(dǎo)體12H(第一表面配線導(dǎo)體)和高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H連接。

橋式端子14B是從表面配線導(dǎo)體12B及表面配線導(dǎo)體24B延伸的端子。具體而言,橋式端子14B通過從表面配線導(dǎo)體(12B、24B)沿著與絕緣基板的表面平行的方向延伸而形成。

高側(cè)端子14H通過使高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H延伸而形成。從絕緣基板的法線方向觀察,高側(cè)端子14H以在與橋式端子14B相同的方位與橋式端子14B重疊的方式延伸。

低側(cè)端子14L通過使低側(cè)背面配線導(dǎo)體17L延伸而形成。從絕緣基板的法線方向觀察,低側(cè)端子14L以在與橋式端子14B相同的方位與橋式端子14B重疊的方式延伸。

在第六實(shí)施方式中,高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT及低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT各自是功率開關(guān)元件。高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT的柵電極及表面電極分別經(jīng)由接合線18HG或18HS與表面配線導(dǎo)體12HG或12HS連接。低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT的柵電極及表面電極分別經(jīng)由接合線18LG或18LS與表面配線導(dǎo)體12LG或12LS連接。表面配線導(dǎo)體12HG及12HS的一部分朝向絕緣基板15的外部以矩形狀鄰接平行地延伸,而形成柵極信號(hào)端子19HG或源極信號(hào)端子19HS。表面配線導(dǎo)體12LG及12LS的一部分朝向絕緣基板15的外部以矩形狀鄰接平行地延伸,而形成柵極信號(hào)端子19LG或源極信號(hào)端子19LS。

此外,在第六實(shí)施方式中,假定高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT及低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT以排他性地接通的方式控制??梢允垢邆?cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT和低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT同時(shí)接通(接地)。

橋式端子14B、高側(cè)端子14H、低側(cè)端子14L、柵極信號(hào)端子(19HG、19LG)及源極信號(hào)端子(19HS、19LS)是使各表面配線導(dǎo)體、背面配線導(dǎo)體延伸而形成的結(jié)構(gòu)。因此,各端子與各表面配線導(dǎo)體、背面配線導(dǎo)體一體,其材料當(dāng)然與表面配線導(dǎo)體、背面配線導(dǎo)體相同。

流過低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT的主電流從表面的橋式端子14B輸入到模塊,且經(jīng)由表面配線導(dǎo)體12B、低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT、接合線18LT、表面配線導(dǎo)體12L、連接導(dǎo)體20L、低側(cè)背面配線導(dǎo)體17L,從背面的低側(cè)端子14L輸出至模塊外。

這樣,低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13L接通時(shí),在主電流(負(fù)荷電流)流過的幾乎所有的地點(diǎn)(還包含橋式端子14B及低側(cè)端子14L),可以使大小相同且方向相反的主電流流過絕緣基板15的表面?zhèn)燃氨趁鎮(zhèn)?。由此,在全部區(qū)域得到主電流的“鄰接相反平行通過電流”的效果,因此,可以理想性地降低低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13LT接通時(shí)的電流流路中產(chǎn)生的寄生電感Ls。

另一方面,流過高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT的主電流從背面的高側(cè)端子14H輸入到模塊,且經(jīng)由高側(cè)背面配線導(dǎo)體17H、連接導(dǎo)體20H、表面配線導(dǎo)體12H、高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT、接合線18BT、表面配線導(dǎo)體24B,從表面的橋式端子14B輸出至模塊外。

這樣,高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT接通時(shí),在主電流(負(fù)荷電流)流過的幾乎所有的地點(diǎn)(還包含橋式端子14B及低側(cè)端子14L),可以使大小相同且方向相反的主電流流過絕緣基板15的表面?zhèn)燃氨趁鎮(zhèn)?。由此,在全部區(qū)域得到主電流的“鄰接相反平行通過電流”的效果,因此,可以理想性地降低高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置13HT接通時(shí)的電流流路中產(chǎn)生的寄生電感Ls。

如以上進(jìn)行的說明,即使橋式端子14B、高側(cè)端子14H及低側(cè)端子14L的引出方向和主電流在半橋式功率半導(dǎo)體模塊內(nèi)流動(dòng)的方向平行,也與其它實(shí)施方式一樣,可得到主電流的“鄰接相反平行通過電流”的效果。

以上說明的實(shí)施方式只不過是為了容易理解本發(fā)明而記載的簡(jiǎn)單的示例,本發(fā)明并不限定于該實(shí)施方式。本發(fā)明的技術(shù)范圍不限于上述實(shí)施方式中公開的具體的技術(shù)事項(xiàng),還包含可由該情況容易導(dǎo)出的各種變形、變更、替代技術(shù)等。

本申請(qǐng)基于2014年7月3日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)第2014-137589主張優(yōu)先權(quán),該申請(qǐng)的全內(nèi)容通過參照引入到本說明書中。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

根據(jù)本發(fā)明的半橋式功率半導(dǎo)體模塊及其制造方法,通過改善主電流的鄰接相反平行通過電流,可以降低模塊內(nèi)部的寄生電感。

符號(hào)說明

1、2、3、4、5、6 半橋式功率半導(dǎo)體模塊

12H、12L、12B、12HG、12HS、12LG、12LS、12HD、12HT、12LD 表面配線導(dǎo)體

13HT 高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置(開關(guān))

13HD 高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置(二極管)

13LT 低側(cè)功率半導(dǎo)體裝置(開關(guān))

13LD 高側(cè)功率半導(dǎo)體裝置(二極管)

14H 高側(cè)端子

14L 低側(cè)端子

14B 橋式端子

15、30、31 絕緣基板

16 絕緣板

17H 高側(cè)背面配線導(dǎo)體

17L 低側(cè)背面配線導(dǎo)體

18BT、18LT、18BD、18LD 接合線

20H、20L 連接導(dǎo)體

21 第二絕緣板

22 金屬板

26 散熱器

ILHC、ILHC’、ILLC、ILLC’ 電流重心線

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