CN101399260B - 电路模块 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的为提升散热性，且在尽量减少对所安装的元件的热影响下，提升电路模块的可靠性。在壳材(3)的下部嵌合有安装了第1基板(1A)的基底基板(1B)，在壳材的上部以设有相离部(26)的方式设置第2基板(2)。而设置于第2基板(2)的驱动元件(31)以偏离第2基板(2)中央的方式设置。

Description

电路模块
技术领域
本发明涉及处理大电力的电路模块。
背景技术
近年来，报章杂志上报导了环境破坏、地球暖化的预兆、以及该暖化的原因。其原因虽有各种，但电力消费增加也为其中之一。由于所述电力大部分皆仰赖逐渐枯竭的石油，燃烧所述石油而导致二氧化碳气体释放出至大气层即为一问题。此外，汽车几乎皆为汽油引擎车也为原因之一。
当然，所述电力为驱动全世界的电子机器所需者。其成为洗衣机、空调机、行动装置等的电源，为地球上的人类维持文明生活上所需者，故为非常难以解决的课题。
另一方面，汽车成为高功能者，当可在车内进行视讯会议、可通过汽车导航系统(Car navigation)引导至目的地、或可用车内冷气机而变得凉爽、可通过车头灯而更鲜明地进行照明时，则其功能会越来越高功能化，而使世界上的消费者们竞相购买汽车。即，因与以往不同而于车内使用种种功能而进行驾驶，结果使能源的消费扩大。
电脑和行动电话也是如此。
为了实现上述功能而采用半导体装置(所谓功率元件、被称为IC、LSI的半导体装置)，将所述例如安装于印刷基板等安装基板上，且安装于电子机器组中。若考量此事，则对半导体装置而言，消耗电力的削减也成为了非常重要的课题。
所述电子机器、尤其是半导体装置会因运作而发热，而使活性区域的温度上升，结果造成驱动能力的降低。而若欲提升其驱动能力则会更加消耗能源。
即，有需要以某种形式使半导体装置的热释出至外部，且削减半导体装置本身所消耗的电力。
所述趋势较强者，例如在可进行功率驱动的功率MOS装置，需要散热的设计。
因此，最近用于洗衣机、电冰箱等变流器(inverter)模块、用于等离子体显示器的驱动模块等装置积极地安装于金属基板上，以使其散热。
该金属基板在表面被覆绝缘树脂等，且于其上形成导电图案，并将例如在变流器电路中所必需的元件予以电性连接且安装于所述导电图案。
例如，图7为将金属基板1与印刷基板2固定于壳(case)材3者。于金属基板1侧，于岛状部3安装有功率元件4，功率元件4上的电极与焊垫5通过金属细线6而电性连接。
所述印刷基板2也与金属基板1同样地，安装有半导体元件、被动元件，且将金属基板1的电路与所述印刷基板的电路予以电性连接。
发明内容
(发明所欲解决的课题)
所述金属基板1与印刷基板2在削减成本上具有重要意义。但是因为金属基板1与印刷基板2的热膨胀系数的差异、金属基板1与Si的热膨胀系数的差异、以及印刷基板与Si的热膨胀系数的差异，而存有产生焊料龟裂、导电图案断线等问题。
另外，金属基板1若考虑散热性，则导电图案较宜为主要为单层。若使其为多层，则于上下导电图案间必须隔介有层间绝缘膜，而使安装于其上的半导体元件与作为底材的金属基板间的热阻增大。
因此，依据电路规模，设有单层导电图案的金属基板存在有安装面积扩大的问题，而无论如何都需要使用印刷基板等而构成虚拟多层构造。且因印刷基板的热膨胀，也会有对于所安装的电路元件的电性连接造成种种影响而引起动作不良的问题。
(解决课题的手段)
本发明有鉴于所述课题而研发，
其用以解决课题的第1实施形态，具有：
第1模块基板，具有：至少表面被绝缘处理过的金属性的第1基板；设于所述第1基板表面且由导电材料所构成的多个第1导电图案；以及与所述第1导电图案电性连接且被安装于所述第1基板的功率半导体元件；
第2模块基板，具有：树脂基板；设于所述树脂基板表面且由导电材料所构成的多个第2导电图案；以及与所述第2导电图案电性连接且控制所述功率半导体元件的驱动元件；以及
树脂性的壳材，以在所述第1模块基板上方设置空间部，在该空间部上设置所述第2模块基板的方式，层叠所述第1模块基板与所述第2模块基板并予以固定；
散热鯺片，具有设置于所述第1模块基板背面的沟；以及
切口部，朝所述散热鯺片的沟的方向设置于所述壳材的侧壁；且
将所述驱动元件偏离所述树脂基板的中央而予以配置。
其用以解决课题的第2实施形态，具有：
第1模块基板，具有：至少表面被绝缘处理过的金属性的基底基板；绝缘固定于所述基底基板之上，且至少表面被绝缘处理过的第1基板；设于所述第1基板表面且由导电材料所构成的多个第1导电图案；以及与所述第1导电图案电性连接且被安装于所述第1基板的功率半导体元件；
第2模块基板，具有：树脂性的第2基板；设于所述第2基板表面且由导电材料构成的多个第2导电图案；以及与所述第2导电图案电性连接且控制所述功率半导体元件的驱动元件；以及
树脂性的壳材，以在所述第1模块基板上方设置空间部，在该空间部上设置所述第2模块基板的方式，层叠所述第1模块基板与所述第2模块基板并予以固定；
散热鯺片，具有设置于所述第1模块基板背面的沟；以及
切口部，朝所述散热鯺片的沟的方向设置于所述壳材的侧壁；且
将所述驱动元件偏离所述第2基板的中央而予以配置。
用以解决课题的第3实施形态，具有：
第1模块基板，具有：至少表面被绝缘处理过的矩形Al基底基板；以绝缘性接着剂固定在所述Al基底基板上，且至少表面被绝缘处理，且为缩入所述基底基板的周边内侧的矩形的Al第1基板；设于所述第1基板表面且由导电材料所构成的多个第1导电图案；以及与所述第1导电图案电性连接且被安装于所述第1基板的变流器用切换半导体元件；
第2模块基板，具有：树脂性的第2基板；设于所述第2基板表面且由导电材料所构成的多个第2导电图案；以及与所述第2导电图案电性连接且控制所述切换半导体元件的微电脑；
树脂性的壳材，为如同从四角柱的上表面至下表面将内部挖穿的形状，并使所述下表面的开口部与所述基底基板的4个侧面抵接，且具有将第2基板的背面予以固持的固持部，其中，该第2基板从所述上表面的开口部被插入而以隔有间隔的方式位于所述第1基板的上方；
散热鯺片，具有设置于所述第1模块基板背面的沟；以及
切口部，朝所述散热鯺片的沟的方向设置于所述壳材的侧壁；
且所述微电脑偏离所述第2基板的中央而配置。
(发明效果)
如图3所示，通过使用壳材，能以保有间隔的方式将印刷基板配置于金属基板上。但仍因金属基板的热膨胀所致的壳材的变形、或因于功率半导体元件所致的印刷基板过热等原因而无法完全消除印刷基板的变形。因此，通过将电路元件偏离图1(B)所示的中心线的交点，即可避免于最弯曲的部分的电性连接。尤其是用以驱动功率半导体元件的IC、LSI是变流器等中最重要的部分，而可提升可靠性。
附图说明
图1(A)及(B)为表示本发明的电路模块的图。
图2为表示图1的电路模块的立体图。
图3为于本发明的电路模块中说明因膨胀所致的变形的图。
图4为说明室外机内部的图。
图5为说明设于本发明的电路模块的切口部的图。
图6为说明设于本发明的电路模块的切口部的图。
图7为说明本发明的电路模块的图。
主要元件符号说明
1    金属基板            1A    第1基板
1B    基底基板            2       第2基板
3     壳材                3A至3D  侧壁
4     功率半导体元件      5       焊垫
6     金属细线            7       第1导电图案
20、21开口部              22      凸部
23    抵接部              24      螺丝孔
25    抵接部              26      相离部分
27    绝缘性接着剂        28      绝缘被膜
29    外部引脚            30      第2导电图案
31    驱动元件            32      通孔
40    第1模块基板         41      第2基板
50    室外机              51      风扇
52    框架                52A     隔层板
53    压缩机              54      电路模块
55    散热鯺片            60      气流路径
70、71、72、73切口部      74      印刷基板
具体实施方式
以下，在说明本发明的实施形态前，一边参阅图1、图7一边说明本发明的概要。
图1与图7的大差异为：相对于图7通过金属基板1与树脂基板2来实现，图1采用两片金属基板。下方的金属基板1B为基底基板，形成为比上方的第1基板1A的全周大了L2。该距离L2被称为延面距离，在构成实际电路模块时可使第1基板1A与基底基板1B背面的耐电压特性提升。
接着进入图1的说明，其中仅有第1基板1A于图7中为金属基板1之处不同，其余的构成皆相同(可参阅现有技术的段落的说明文)。
首先对壳材3进行说明。该壳材3为如将四角柱的内部挖空后的形状。即，4片侧壁为由相对于纸面为近侧的3A、与远侧的3B、左右的3C、3D的4片侧壁一体成形者。因此于下方和上方具有开口部20、21。另外，于壳材3的内侧具有朝向内侧的凸部22。因此，在从上方开口部往下若干距离的位置形成有支持第2基板2的周围的背面的抵接部23。从图1(B)来看，抵接部23位于壳材侧壁3C、3D的内壁，而抵接于第2基板2的左右侧边附近的背面。另一方面，为了在壳材的侧壁3A、3B确保螺丝孔24、24，内壁具有与第2基板2抵接的部分25、和与其相离的部分26。该相离的部分形成为可使产生于第2基板2与第1基板1A间的空间的热经由该相离部分26而释放出至外部。
接着，说明基底基板1B与第1基板1A。所述2个基板为以导电材料(例如Cu、Al、或Fe)为主要材料者，或由合金所构成。此外，由热传导性佳的材料构成，则氮化铝、氮化硼等绝缘材料也可。通常就成本的观点来看多采用Cu、Al，在此以采用Al者进行说明。
由于两者皆具有导电性，故需要绝缘处理。为了防止损伤，基底基板1B、第1基板1A的两面施有阳极氧化膜。但，由于基板经过切割，故于其侧面的中央会露出Al。在该基底基板1B之上通过绝缘性接着剂27而固定有遍及全周地小了距离L2的尺寸较小的第1基板1A。另外，于该第1基板1A，于形成于上表面的阳极氧化膜上被覆有绝缘被膜28，且更于其上贴合有以Cu构成的第1导电图案7。该导电图案是由岛状部、线路、电极焊垫、被动元件用电极等所构成。例如，功率半导体元件4是由BIP型功率Tr、MOS型功率Tr、IGBT等所构成，其电性连接于岛状部且被固定于岛状部。该元件的表面电极与电极焊垫例如通过金属细线而连接。其他尚安装有二极管、晶片电阻、晶片电容器等。另外，于第1基板1A的侧边设有固定引脚用的焊垫，且外部引脚29通过焊材而被固定于该固定引脚用的焊垫。该外部引脚29以从壳材3的头部突出的长度，而如图4所示地插入另外准备的安装基板的通孔并与其电性连接。
贴合有该基底基板1B与第1基板1A的第1模块基板嵌合于壳材3的下侧开口部20。壳材3虽如说明地具有凸部22，但以另一种表现方式而言，下方的开口部20于全部侧壁的内侧设有L字型的高低差，且与基底基板1B的侧面、和与该侧面形成角部的上表面抵接而固定。由此，通过与壳材3嵌合的第1模块基板，除了开口部21以外完全地被密封。
接着说明第2基板2。该第2基板2是由树脂性的基板所构成，例如较宜为被称为印刷基板的玻璃环氧基板。该基板2至少于表面形成有一层以上的导电图案。一般而言，于表面一层、两面2层、4层…之中进行选择。具体而言是视所安装的元件的密度而决定第2导电图案30为几层。该第2导电图案30与第1导电图案7相同地，由岛状部、线路、电极焊垫、被动元件用的电极等所构成。而安装于其上的元件为主动元件、被动元件、及属于本发明的特征的元件31。
所述元件31为驱动控制功率半导体元件4的IC，例如由微电脑所构成。其他则由Tr、二极管、晶片电阻、晶片电容所构成。
此外，于第2基板2左右侧边附近具有插入外部引脚29的通孔32。通过该通孔32，构成于第1基板的电路与构成于第2基板2的电路电性连接。
该第2模块基板经由壳材3上的开口部21而设于内部。如前所述，抵接部23、25设于壳材3的内壁，且于其上配置第2基板2。
在设置第2基板2前，为了防止焊材的龟裂、和外部空气经由相离部分26进入内部，而如图1(A)所示，通过灌注(potting)等设置将第1基板的元件完全密封的树脂。从第1基板1A表面至第2基板2的背面为止的距离设定为L1，且将被覆树脂的厚度设定为S1，而设有空间部S2。该空间部S2的部分的空气是由第1模块基板加热，而经由相离部分26释放出至外部。因此就引起循环作用的意义而言，相离部分至少需形成2个。实际上，本实施例中形成了4个。
此外，视需要，也可于第2基板2上设置将元件完全密封的树脂。在此，驱动元件31虽有于图1(A)中为裸装、于图1(B)中则形成为经树脂封装后的半导体元件的不一致，但实际上为任一者皆可。
图2为本电路模块的立体图，为了使壳材3与第2基板2的关系更明了而另外图示者。
图3对树脂性的壳材3、第1模块基板40、第2模块基板41、以及外部引脚29的热关系进行说明。本电路模块以实现空调机的变流器电路做为一个实例，并例如安装于图4所示的室外机50。图4为将室外机50开封的图示，51为空气循环用的风扇，于该风扇的背面有热交换器。于风扇51的右方附近设有Al或Fe的框体52，在隔层板52A的下方设置有压缩机(compressor)53，于隔层板52A的上方设置有安装了电路零件的印刷基板等。由于实际上有相当复杂的电路零件故在图式中将其省略。另外，在隔层板52A的左方附近安装有与隔层板52A正交且垂直延伸的印刷基板，于此即安装有本发明的电路模块54。且于为该电路模块的背面的基底基板1B的背面设置有散热鯺片(fin)55。该室外机中，压缩机53、风扇马达、以及电路零件成为热源54，且本体自身即设置于屋外。故室外机的内部成为高温。因此本电路模块54本身也暴露在高温下。
在此，Al的α(膨胀率)为23×10-6/℃(Cu的α为20×10-6/℃)，树脂基板举例而言于x-y方向的α1为11至12×10-6/℃，于z方向为25至30×10-6/℃，而Si的α为2.0至4.0×10-6/℃，而有极大差异。换言之，当室外机成为高温时，如图3所示，壳材3的下方因2片Al的α而大幅膨胀，相反地印刷基板侧则不会膨胀太多。如此一来，壳材3本身若夸大表示则会变形为如梯形的形状。因此印刷基板41以朝下凸出的形状弯曲。该弯曲意味着图1(B)的中心线交点将最为弯曲。
因此，第2基板2有需要将电路元件的配置偏离图3中的第2模块基板41的中央部分。换句话说，通过偏离该中央部分而进行配置，可使焊材或金属细线等的电性连接的可靠性提升。
尤其是属于驱动元件的微电脑31，因为设有比其他半导体元件更多的端子数量，故可将该驱动元件31偏离中央部分而使可靠性提升。
接着，利用图2、图4至图6进一步对热的散出路线进行说明。在图4中的符号60为表示因空气通过风扇51或热加热而上升所产生的气流路径A至B者。当然，散热鯺片55的沟设于垂直方向。因此于电路模块54中，若也沿着该气流路径A至B而设有切口部，则可更提升散热性。
该切口部于图2为70至73，该部分于第5、6图也有表示。于图5的相对于纸面为近侧者，于图4中与印刷基板74相向，而从上方观看图4的电路模块54的概略图即为图6。于切口部70、71或沟中所图示的于○内加入一黑点的符号，是表示从纸面的背面朝向表面(即图4的气流路径A至B)的方向者。
综上所述，于位于图1的第2基板下方的空间蓄积基底基板的热，并经由图1的相离部分26而使其流入由壳材3、第2基板的密封树脂所围起的空间。之后即产生图4的气流路径A至B的流动、即从下往上流经该空间的气流路径。因此可实现高效率的散热。

Claims (9)

1.一种电路模块，具有：
第1模块基板，具有：至少表面被绝缘处理过的金属性的第1基板；设于所述第1基板表面且由导电材料所构成的多个第1导电图案；以及与所述第1导电图案电性连接且被安装于所述第1基板的功率半导体元件；
第2模块基板，具有：树脂基板；设于所述树脂基板表面且由导电材料所构成的多个第2导电图案；以及与所述第2导电图案电性连接且控制所述功率半导体元件的驱动元件；
树脂性的壳材，以在所述第1模块基板上方设置空间部，在该空间部上设置所述第2模块基板的方式，层叠所述第1模块基板与所述第2模块基板并予以固定；
散热鯺片，具有设置于所述第1模块基板背面的沟；以及
切口部，朝所述散热鯺片的沟的方向设置于所述壳材的侧壁；且
将所述驱动元件偏离所述树脂基板的中央而予以配置。
2.根据权利要求1所述的电路模块，其中，所述第1基板为以Cu、Al或Fe为主材料者、或者为合金、氮化铝、或氮化硼，所述树脂基板为玻璃环氧基板。
3.根据权利要求1或2所述的电路模块，其中，设置用以密封所述功率半导体元件的树脂，并在该树脂上形成所述空间部。
4.一种电路模块，具有：
第1模块基板，具有：至少表面被绝缘处理过的金属性的基底基板；绝缘固定于所述基底基板之上，且至少表面被绝缘处理过的第1基板；设于所述第1基板表面且由导电材料所构成的多个第1导电图案；以及与所述第1导电图案电性连接且被安装于所述第1基板的功率半导体元件；
第2模块基板，具有：树脂性的第2基板；设于所述第2基板表面且由导电材料所构成的多个第2导电图案；以及与所述第2导电图案电性连接且控制所述功率半导体元件的驱动元件；
树脂性的壳材，以在所述第1模块基板上方设置空间部，在该空间部上设置所述第2模块基板的方式，层叠所述第1模块基板与所述第2模块基板并予以固定；
散热鯺片，具有设置于所述第1模块基板背面的沟；以及
切口部，朝所述散热鯺片的沟的方向设置于所述壳材的侧壁；且
将所述驱动元件偏离所述第2基板的中央而予以配置。
5.根据权利要求4所述的电路模块，其中，所述第1基板为以Cu、Al或Fe为主材料者、或者为合金、氮化铝、或氮化硼，所述第2基板为玻璃环氧基板。
6.根据权利要求4或5所述的电路模块，其中，设置用以密封所述功率半导体元件的树脂，并在该树脂上形成所述空间部。
7.一种电路模块，具有：
第1模块基板，具有：至少表面被绝缘处理过的矩形Al基底基板；以绝缘性接着剂固定在所述Al基底基板上，且至少表面被绝缘处理，且为相比于所述基底基板的周边而言缩入内侧的矩形的Al第1基板；设于所述第1基板表面且由导电材料所构成的多个第1导电图案；以及与所述第1导电图案电性连接且被安装于所述第1基板的变流器用切换半导体元件；
第2模块基板，具有：树脂性的第2基板；设于所述第2基板表面且由导电材料所构成的多个第2导电图案；以及与所述第2导电图案电性连接且控制所述切换半导体元件的微电脑；
树脂性的壳材，为如同从四角柱的上表面至下表面将内部挖穿的形状，并使所述下表面的开口部与所述基底基板的4个侧面抵接，且具有将第2基板的背面予以固持的固持部，其中，该第2基板从所述上表面的开口部被插入而以隔有间隔的方式位于所述第1基板的上方；
散热鯺片，具有设置于所述第1模块基板背面的沟；以及
切口部，朝所述散热鯺片的沟的方向设置于所述壳材的侧壁；
且所述微电脑偏离所述第2基板的中央而配置。
8.根据权利要求7所述的电路模块，其中，对应于所述壳材上表面的开口部的所述壳材的内壁，具有：与所述第2基板背面或侧壁抵接的第1侧壁、及与所述第2基板侧壁相离的第2侧壁；且所述相离部分构成空气的通气孔。
9.根据权利要求8所述的电路模块，其中，驱动所述切换半导体元件所产生的热从所述通气孔释放出至外部。
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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI402952B (zh) * 2007-09-27 2013-07-21 Sanyo Electric Co 電路裝置及其製造方法
TW200915970A (en) * 2007-09-27 2009-04-01 Sanyo Electric Co Circuit device, circuit module and outdoor equipment
JP4934559B2 (ja) * 2007-09-27 2012-05-16 オンセミコンダクター・トレーディング・リミテッド 回路装置およびその製造方法
JP2009081325A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Sanyo Electric Co Ltd 回路装置
JP5486820B2 (ja) * 2009-02-09 2014-05-07 矢崎総業株式会社 混成回路の基板実装構造
KR101067138B1 (ko) 2010-02-03 2011-09-22 삼성전기주식회사 파워 모듈 및 그 제조방법
KR101067190B1 (ko) * 2010-02-03 2011-09-22 삼성전기주식회사 파워 패키지 모듈 및 그 제조방법
JP2012079914A (ja) * 2010-10-01 2012-04-19 Mitsubishi Electric Corp パワーモジュールおよびその製造方法
KR101204187B1 (ko) 2010-11-02 2012-11-23 삼성전기주식회사 소성 접합을 이용한 파워 모듈 및 그 제조 방법
KR101194456B1 (ko) * 2010-11-05 2012-10-24 삼성전기주식회사 방열기판 및 그 제조방법
JP5338830B2 (ja) * 2011-03-15 2013-11-13 株式会社豊田自動織機 半導体装置
JP5633496B2 (ja) * 2011-09-29 2014-12-03 三菱電機株式会社 半導体装置及びその製造方法
US9165852B2 (en) * 2011-10-07 2015-10-20 Fuji Electric Co., Ltd. Mounting structure for printed circuit board, and semiconductor device using such structure
JP5661183B2 (ja) * 2012-02-13 2015-01-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 半導体装置およびその製造方法
KR20140002330A (ko) * 2012-06-29 2014-01-08 삼성전기주식회사 중첩 모듈 패키지 및 그 제조 방법
KR101443972B1 (ko) * 2012-10-31 2014-09-23 삼성전기주식회사 일체형 전력 반도체 모듈
US9398682B2 (en) 2013-03-28 2016-07-19 Control Techniques Limited Devices and methods for cooling components on a PCB
IN2013MU01205A (zh) * 2013-03-28 2015-04-10 Control Tech Ltd
WO2015029219A1 (ja) * 2013-08-30 2015-03-05 新電元工業株式会社 電気機器およびその製造方法、並びに電気機器の設計方法
FR3018013B1 (fr) * 2014-02-26 2018-01-12 Valeo Equipements Electriques Moteur Ensemble electronique pour machine electrique tournante pour vehicule automobile
DE102014007443A1 (de) * 2014-05-21 2015-11-26 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Elektrische Baugruppe für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Montage einer solchen elektrischen Baugruppe
US10477724B2 (en) * 2015-03-09 2019-11-12 Datalogic IP Tech, S.r.l. Efficient heat exchange systems and methods
US9652008B2 (en) * 2015-04-02 2017-05-16 Det International Holding Limited Power module
JP6478818B2 (ja) * 2015-06-02 2019-03-06 三菱電機株式会社 車載用電子制御装置及びその製造方法
JP2017028174A (ja) * 2015-07-24 2017-02-02 サンケン電気株式会社 半導体装置
DE102015224422A1 (de) * 2015-12-07 2017-06-08 Robert Bosch Gmbh Elektronische Schaltungseinheit
US20170365826A1 (en) * 2016-06-20 2017-12-21 Black & Decker Inc. Battery packs and methods for manufacturing battery packs
US11251694B2 (en) * 2016-11-17 2022-02-15 Lg Innotek Co., Ltd. DC-DC converter
CN109858107A (zh) * 2019-01-14 2019-06-07 北京交通大学 一种变流装置散热器堵塞程度评估方法及装置
JP6960984B2 (ja) * 2019-12-26 2021-11-05 三菱電機株式会社 電子装置及びその絶縁部材
WO2022041098A1 (zh) * 2020-08-28 2022-03-03 威刚科技股份有限公司 控制器装置
CN112864112A (zh) * 2021-01-19 2021-05-28 安徽安晶半导体有限公司 一种绝缘型大功率半导体模块

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5444297A (en) * 1992-06-17 1995-08-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Noise resistant semiconductor power module
US5497291A (en) * 1991-12-26 1996-03-05 Fuji Electric Co., Ltd. Power semiconductor device including terminal plates located between two substrates that functions as electrical connectors and mechanical supports
US5657203A (en) * 1991-05-31 1997-08-12 Nippondenso Co., Ltd. Electronic device having a plurality of circuit boards arranged therein
US6144571A (en) * 1999-02-22 2000-11-07 Hitachi, Ltd. Semiconductor module, power converter using the same and manufacturing method thereof

Family Cites Families (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62222659A (ja) * 1986-03-24 1987-09-30 Sharp Corp 電力半導体装置
JPH01233795A (ja) 1988-03-15 1989-09-19 Mitsubishi Electric Corp 混成集績回路
US5105322A (en) 1990-06-29 1992-04-14 Digital Equipment Corporation Transverse positioner for read/write head
EP0516149B1 (en) 1991-05-31 1998-09-23 Denso Corporation Electronic device
US5646827A (en) 1991-05-31 1997-07-08 Nippondenso Co., Ltd. Electronic device having a plurality of circuit boards arranged therein
US5586388A (en) 1991-05-31 1996-12-24 Nippondenso Co., Ltd. Method for producing multi-board electronic device
JP2814776B2 (ja) * 1991-05-31 1998-10-27 株式会社デンソー 電子装置
JP2956363B2 (ja) 1992-07-24 1999-10-04 富士電機株式会社 パワー半導体装置
JPH06283639A (ja) * 1993-03-25 1994-10-07 Sanyo Electric Co Ltd 混成集積回路
JPH07297575A (ja) 1994-04-21 1995-11-10 Mitsubishi Electric Corp パワーモジュール装置
US5694294A (en) 1995-01-27 1997-12-02 Hitachi, Ltd. Portable computer with fan moving air from a first space created between a keyboard and a first circuit board and a second space created between the first circuit board and a second circuit board
JP2725637B2 (ja) 1995-05-31 1998-03-11 日本電気株式会社 電子回路装置およびその製造方法
JP3396566B2 (ja) 1995-10-25 2003-04-14 三菱電機株式会社 半導体装置
DE19607226A1 (de) 1996-02-27 1997-09-04 Metabowerke Kg Akku-Ladegerät für Elektrohandwerkzeuge
US5777846A (en) 1996-05-30 1998-07-07 Northern Telecom Limited Circuit packs and circuit pack and shelf assemblies
JPH1069933A (ja) 1996-08-29 1998-03-10 Amp Japan Ltd コネクタ接続装置およびそのコンタクト保持構造
JPH10229288A (ja) 1997-02-13 1998-08-25 Sansha Electric Mfg Co Ltd 電力半導体装置
JPH11121666A (ja) 1997-10-20 1999-04-30 Fujitsu Ltd マルチチップモジュールの冷却装置
US6147869A (en) 1997-11-24 2000-11-14 International Rectifier Corp. Adaptable planar module
TW470873B (en) 1998-01-02 2002-01-01 Delta Electronics Inc Miniaturization of power supply system of portable computer by improving heat dissipation
US5995380A (en) 1998-05-12 1999-11-30 Lear Automotive Dearborn, Inc. Electric junction box for an automotive vehicle
JPH11354955A (ja) * 1998-06-11 1999-12-24 Mitsubishi Electric Corp 電子機器の冷却構造
JP3521785B2 (ja) * 1999-02-05 2004-04-19 株式会社日立製作所 樹脂封止した半導体装置
JP2000228491A (ja) 1999-02-09 2000-08-15 Toshiba Corp 半導体モジュール及び電力変換装置
JP2000323878A (ja) 1999-05-12 2000-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子機器の冷却構造
KR100319117B1 (ko) 1999-06-30 2002-01-04 김순택 플라즈마 디스플레이 패널 장치
JP4114902B2 (ja) * 1999-07-12 2008-07-09 日本インター株式会社 複合半導体装置
US6166908A (en) 1999-10-01 2000-12-26 Intel Corporation Integrated circuit cartridge
US6303860B1 (en) 1999-11-30 2001-10-16 Bombardier Motor Corporation Of America Bladder insert for encapsulant displacement
JP2001189416A (ja) * 1999-12-28 2001-07-10 Mitsubishi Electric Corp パワーモジュール
JP4027558B2 (ja) 2000-03-03 2007-12-26 三菱電機株式会社 パワーモジュール
US6350949B1 (en) 2000-06-23 2002-02-26 Tyco Electronics Corp Sealed power distribution module
JP2002058134A (ja) 2000-08-09 2002-02-22 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 電子制御ユニットの搭載構造
JP4218193B2 (ja) * 2000-08-24 2009-02-04 三菱電機株式会社 パワーモジュール
JP4151209B2 (ja) 2000-08-29 2008-09-17 三菱電機株式会社 電力用半導体装置
US6958535B2 (en) 2000-09-22 2005-10-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Thermal conductive substrate and semiconductor module using the same
DE10232566B4 (de) 2001-07-23 2015-11-12 Fuji Electric Co., Ltd. Halbleiterbauteil
JP4064741B2 (ja) * 2002-06-25 2008-03-19 株式会社日立製作所 半導体装置
JP2004063604A (ja) * 2002-07-26 2004-02-26 Hitachi Home & Life Solutions Inc パワーモジュール及びこのパワーモジュールを用いた冷蔵庫
DE10239512A1 (de) 2002-08-28 2004-03-11 Minebea Co. Ltd., A Japanese Corporation Anordnung zur Unterbringung der Leistungs- und Steuerelektronik eines Elektromotors
SG104348A1 (en) 2002-11-21 2004-06-21 Inst Of Microelectronics Apparatus and method for fluid-based cooling of heat-generating devices
US6801430B1 (en) 2003-05-09 2004-10-05 Intel Corporation Actuation membrane to reduce an ambient temperature of heat generating device
PL193094B1 (pl) 2004-11-15 2007-01-31 Adb Polska Sp Urządzenie elektroniczne z płytą montażową z obwodami drukowanymi i płyta montażowa z obwodami drukowanymi
US7218517B2 (en) 2004-12-07 2007-05-15 International Business Machines Corporation Cooling apparatus for vertically stacked printed circuit boards
JP4475160B2 (ja) 2005-04-13 2010-06-09 株式会社デンソー 電子装置の製造方法
US7589978B1 (en) 2005-04-27 2009-09-15 Flextronics Ap, Llc Air inlet diffuser
JP4769973B2 (ja) 2005-07-28 2011-09-07 オンセミコンダクター・トレーディング・リミテッド 回路装置
KR101203466B1 (ko) 2006-04-20 2012-11-21 페어차일드코리아반도체 주식회사 전력 시스템 모듈 및 그 제조 방법
WO2007140119A2 (en) 2006-05-22 2007-12-06 Continental Automotive Systems Us, Inc. Peg and hole press fit plastic housing
JP4325687B2 (ja) 2007-02-23 2009-09-02 株式会社デンソー 電子装置
TWI402952B (zh) 2007-09-27 2013-07-21 Sanyo Electric Co 電路裝置及其製造方法
TW200915970A (en) 2007-09-27 2009-04-01 Sanyo Electric Co Circuit device, circuit module and outdoor equipment
JP2009081325A (ja) 2007-09-27 2009-04-16 Sanyo Electric Co Ltd 回路装置
JP4934559B2 (ja) 2007-09-27 2012-05-16 オンセミコンダクター・トレーディング・リミテッド 回路装置およびその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5657203A (en) * 1991-05-31 1997-08-12 Nippondenso Co., Ltd. Electronic device having a plurality of circuit boards arranged therein
US5497291A (en) * 1991-12-26 1996-03-05 Fuji Electric Co., Ltd. Power semiconductor device including terminal plates located between two substrates that functions as electrical connectors and mechanical supports
US5444297A (en) * 1992-06-17 1995-08-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Noise resistant semiconductor power module
US6144571A (en) * 1999-02-22 2000-11-07 Hitachi, Ltd. Semiconductor module, power converter using the same and manufacturing method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2000-228491A 2000.08.15

Also Published As

Publication number Publication date
US20090086442A1 (en) 2009-04-02
JP2009088000A (ja) 2009-04-23
US8169784B2 (en) 2012-05-01
TW200915971A (en) 2009-04-01
JP4969388B2 (ja) 2012-07-04
CN101399260A (zh) 2009-04-01
TWI347167B (en) 2011-08-11

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