CN101496169B - 电力转换装置 - Google Patents

电力转换装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101496169B
CN101496169B CN2007800282222A CN200780028222A CN101496169B CN 101496169 B CN101496169 B CN 101496169B CN 2007800282222 A CN2007800282222 A CN 2007800282222A CN 200780028222 A CN200780028222 A CN 200780028222A CN 101496169 B CN101496169 B CN 101496169B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
chip
heat
temperature
base plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2007800282222A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101496169A (zh
Inventor
关本守满
芳贺仁
榊原宪一
川嶋玲二
阿卜杜拉·梅基
前田敏行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Publication of CN101496169A publication Critical patent/CN101496169A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101496169B publication Critical patent/CN101496169B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
    • H01L23/64—Impedance arrangements
    • H01L23/647—Resistive arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/072—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/141—One or more single auxiliary printed circuits mounted on a main printed circuit, e.g. modules, adapters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4899—Auxiliary members for wire connectors, e.g. flow-barriers, reinforcing structures, spacers, alignment aids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01004—Beryllium [Be]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01005—Boron [B]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01014—Silicon [Si]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01029—Copper [Cu]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01031—Gallium [Ga]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01078—Platinum [Pt]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/06—Polymers
    • H01L2924/078—Adhesive characteristics other than chemical
    • H01L2924/07802—Adhesive characteristics other than chemical not being an ohmic electrical conductor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13091—Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/156—Material
    • H01L2924/157—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2924/15738—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950 C and less than 1550 C
    • H01L2924/15747—Copper [Cu] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901—Structure
    • H01L2924/1904—Component type
    • H01L2924/19041—Component type being a capacitor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191—Disposition
    • H01L2924/19101—Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19107—Disposition of discrete passive components off-chip wires
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/3011—Impedance
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H05K1/0204—Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/06—Thermal details
    • H05K2201/062—Means for thermal insulation, e.g. for protection of parts
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09209—Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/09218—Conductive traces
    • H05K2201/09263—Meander
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09818—Shape or layout details not covered by a single group of H05K2201/09009 - H05K2201/09809
    • H05K2201/09972—Partitioned, e.g. portions of a PCB dedicated to different functions; Boundary lines therefore; Portions of a PCB being processed separately or differently
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10022—Non-printed resistor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10166—Transistor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/08—Treatments involving gases
    • H05K2203/081—Blowing of gas, e.g. for cooling or for providing heat during solder reflowing

Abstract

得到即便是由宽带隙半导体构成芯片的情况下，也不会使耐热温度低的部件受到由于芯片产生的热的热损伤的电力转换装置。在包括宽带隙半导体的芯片(21)、具有与该芯片(21)相同以上的耐热温度的部件(22、23)构成的芯片部(20)、和位于该芯片部(20)周围的且比上述芯片(21)的耐热温度低的周边部件(25)的构成中，热绝缘上述芯片部(20)和该周边部件(25)使得上述周边部件(25)的温度不超过该周边部件(25)的耐热温度。

Description

电力转换装置
技术领域
本发明涉及将直流电压转换成交流电压的换流器以及将交流电压转换成直流电压的转换器的电力转换装置。
背景技术
迄今为止，将直流电压转换成交流电压的换流器(inverter)以及将交流电压转换成直流电压的转换器(converter)的电力转换装置，如专利文献1中所揭示的那样由多个开关元件进行电力转换动作的装置已为所知。还有，上述专利文献1中，揭示了因为作为主开关元件使用的是由SiC半导体形成的元件，所以，可以提高PWM控制的载波频率，与以前的构成相比具有可以改善效率的特点。
上述碳化硅(SiC)半导体等那样的宽带隙(wide band gap)半导体，由于绝缘破坏电场与以前的硅(Si)半导体相比约高10倍，使元件的高耐压就变得容易，若是相同的耐压，与硅(Si)半导体的情况相比接可以降低装置的厚度，就能够得到导通损失小且体积小的元件。
还有，上述宽带隙半导体因为能够高速动作以及在高温下(例如300度)动作，所以，在谋求了因高速动作的整体装置的高效率的同时，伴随着芯片的小型化即便是在高温下也可以动作，由此可以谋求装置的小型化。
(专利文献1)日本专利公开2006-42529号公报
(发明所要解决的课题)
然而，由于使用上述这样的宽带隙半导体，可以实现能够高温动作的元件，但是这种情况下，由于要在元件周围设置驱动器以及CPU等的周边部件，要是宽带隙半导体形成的元件的小型化而升高温度的话，这些位于周边的相对耐热温度低的部件就可能受到热损伤。
为此，即便是用上述那样的宽带隙半导体构成元件，由于要受到周边部件温度上升的制约，就出现了实质上无法在高温下动作的问题。
发明内容
本发明鉴于上述各点所发明，其目的在于得到即便是在使用宽带隙半导体构成芯片的情况下，也不会由于该芯片产生的热使耐热温度低的部件受到热损伤的构成的电力转换装置。
(为解决课题的方法)
为了达成上述目的，第一方面的发明所涉及的电力转换装置中，通过热绝缘部件对周边部件25和包含芯片21的耐热温度高的芯片部20进行热绝缘，使得耐热温度低的上述周边部件25不会因为宽带隙半导体形成的芯片21的热量而受到热损伤。
具体的讲，第一方面的发明中，是以包括：由宽带隙半导体的芯片21、及具有与该芯片21同等以上耐热温度的部件22、23构成的芯片部20，和位于该芯片部20的周边且比上述芯片21的耐热温度低的周边部件25的电力转换装置为对象的。并且，通过热绝缘部件对上述芯片部20和该周边部件25进行热绝缘，使得上述周边部件25的温度不超过该周边部件25的耐热温度。
在此，上述热绝缘并不是完全遮断传热，而是包含抑制传热的部分。
根据这个构成，由宽带隙半导体的芯片21和与该芯片21具有同等以上耐热温度的部件22、23构成的芯片部20的热量，因为抑制了向比该芯片21耐热温度还低的周边部件25的传热，就可以防止由上述芯片21的热量使周边部件25变成高温而受到热的损伤。
因此，能够使宽带隙半导体形成的芯片21在高温条件下动作，得到该芯片21的小型化和高速动作。
上述构成中，上述芯片部20还包括用以散发上述芯片21的热量的散热器23、和用以向该散热器23传导芯片21的热量的传热部件22，上述传热部件22及上述散热器23的至少一个，由上述周边部件25通过作为上述热绝缘部件的断热部件24支撑着。
通过这样做，上述芯片21产生的热量通过传热部件22从散热器23散热，所以就可以有效的降低该芯片21的温度。而且对于上述周边部件25，在由断热部件24抑制从传热部件22的传热的状态下至少支撑上述传热部件22及散热器23之一，所以不会因为上述芯片21的热量使该周边部件25变成高温而且确实能够支撑上述传热部件22及散热器23的至少一个。也就是，在防止周边部件25的热损伤的同时，还省略了用以支撑上述传热部件22及散热器23的至少一个的另外的部件，由此，得到装置整体的小型化和成本降低。
在此，上述断热部件24最好的是用以粘结上述周边部件25和上述传热部件22及上述散热器23的至少一个的耐热粘结剂(第二方面的发明)。这样，通过使用断热性粘结剂，防止了由于芯片21的热量通过传热部件22使周边部件25变成高温的同时，可以在该周边部件25上粘结固定传热部件22及散热器23的其中之一。另外，作为上述耐热性粘结剂，最好的是聚酰亚胺系或陶瓷系的材料。
还有，在以上的构成中，组装了由宽带隙半导体形成的部件的印刷基板，根据组装的元件66、67的动作温度分成高温部63和低温部62，在上述印刷基板上电连接该高温部63和低温部62的图案64、64’中，设置了传热抑制器64a、65(第三方面的发明)。
根据这个构成，在印刷基板61上组装了动作温度高的元件67和动作温度低的元件66，两者由图案64电连接的情况下，通过在该图案64上设置传热抑制器64a、65，能够防止高温部63，也就是从该动作温度高的元件67向低温部62，也就是动作温度低的元件66传热使该低温部62的元件66变成高温。
在上述构成中，上述传热抑制器64a最好的是上述图案64中热阻相对大的部分(第四发明的发明)。这样，通过在图案64上设置热阻抗大的部分64a作为传热抑制器，可以抑制从上述高温部63向低温部62传热，就可以防止低温部62变成高温。
还有，上述传热抑制器65还可以是在上述图案64上设置的阻碍从上述高温部63向低温部62的热传导的阻抗体65(第五方面的发明)。通 过这样的设置阻抗体65，也可以阻碍从上述高温部63向低温部62的热传导，也就可以防止该低温部62变成高温。
在此，上述宽带隙半导体是碳化硅(SiC)半导体(第六方面的发明)。这样通过使用碳化硅(SiC)半导体，可以得到低损失且高耐热性的半导体芯片13。
-发明的效果-
根据本发明所涉及的电力转换装置，因为热绝缘了包含宽带隙半导体形成的芯片21的能够高温动作的芯片部20、和比它的耐热温度低的周边部件25之间，就可以防止该周边部件25由于上述芯片21的热量变成高温，也就可以防止该周边部件25受到热损伤。因此，在高温条件下使宽带隙半导体形成的芯片21动作成为可能，得到该芯片21的小型化、高速动作化。并且，上述芯片部20具有用以散热芯片21的热量的散热器23和用以向该散热器23传递芯片21的热量的传热部件22，上述传热部件22及散热器23的至少一个，通过断热部件24支撑于周边部件25上，所以在确实防止了周边部件25由芯片21的热量变成高温的同时还至少简化了上述传热部件22及散热器23的一个的支撑结构，得到装置整体的小型化及成本的降低。
还有，根据第二方面的发明，上述断热部件24因为是耐热粘结剂，由该粘结剂至少使传热部件22及散热器23的一个确实的支撑在周边部件25上的同时，也抑制了从该传热部件22向周边部件25的热传导，就可以防止该周边部件25变成高温。
还有，根据第三方面的发明，在组装了包含宽带隙半导体的元件66、67的印刷基板61上，因为在图案64上设置了连接组装了元件66、67的动作温度高的高温部63和动作温度低的低温部62的传热抑制器64a、65，所以防止了通过该图案64而由于高温部63的热量使低温部62变成高温而受到热损伤。
还有，根据第四方面的发明，通过设置相对上述图案64热阻抗大的部分64a，高温部63的热传导由该图案64的热阻抗高的部分64a阻碍，所以确实防止了低温部62变成高温。
再有，根据第五方面的发明，通过在上述图案64上设置阻碍从高温部63向低温部62的热传导的阻抗体65，就更确实的可以防止通过该图案64的由于高温部63的热量的低温部62变成高温。
还有，根据第六方面的发明，宽带隙半导体是碳化硅(SiC)半导体，得到体积小且能够高温动作的主开关元件13。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1所涉及的电力转换装置的主电路的一例的电路图。
图2是概略表示芯片的组装结构的剖面图。
图3是涉及实施方式1的变形例的相当于图2的图。
图4是概略表示实施方式2所涉及的电力转换装置的基板叠层结构的剖面图。
图5是实施方式3所涉及的相当于图4的图。
图6是实施方式3的变形例所涉及的相当于图4的图。
图7是概略表示实施方式4所涉及的电力转换装置的基板结构的上表面图。
图8是实施方式4中在图案上设置阻抗体的情况下的相当于图7的图。
图9(a)是模式表示由碳化硅(SiC)构成的只是元件的情况的热绝缘样子的模式图。
图9(b)是模式表示由碳化硅(SiC)构成元件及驱动器的封装体的情况的热绝缘样子的模式图。
符号说明
10        电力转换装置
20        芯片部
21        芯片
22        铜基板(传热部件)
23、45    散热片(heat sink)(放热器)
24                断热部件
25、61            印刷基板
26、47、54、55    遮热板
27                焊接线(bonding wire)
41、70            封装体
42、52            端子
43                印刷基板
44、64            图案(pattern)
46                风扇
51                高耐热性印刷基板
53                低耐热性印刷基板
62                低温部
63                高温部
64a               热阻抗大的部分
65                阻抗体
66、67、71        元件
72                驱动部
73                CPU(周边部件)
74                周边电路(周边部件)
75                热绝缘
具体实施方式
以下，基于附图详细说明本发明所涉及的实施方式。尚，以下最好的实施方式的说明，本质上不过是个例子，本发明无意于限制它的适用物或它的用途。
《实施方式1》
-整体构成-
图1是表示本发明实施方式1所涉及的电力转换装置10的电路的一例。这个电力转换装置10，包括将交流电压转换成直流电压的转换器11、 和用以将由该转换器11转换了的直流电压转换成三相交流电压的换流器12，上述转换器11连接在交流电源1上，上述换流器12连接在作为负荷的马达2上。
上述转换器11及换流器12具有多个主开关元件13、13、...，由该主开关元件13、13、...的开关动作在上述转换器11上进行从交流电压向直流电压转变的整流动作及在上述换流器12上进行从直流电压向三相交流电压转变的电力转变动作。
还有，上述电力转换装置10中，在为了平滑上述转换器11的输出电压的两个电容器14、14为串联的状态下，相对于该转换器11及换流器12为并列设置。
上述转换器11包括由上述主开关元件13、13组成的半桥型的电路，上述串联连接的两个电容器14、14之间，连接着交流电源1的一端。由此，上述转换器11及电容器14、14构成倍压器。尚，本实施方式中，是半桥型的倍压器，但是并不限于此，还可以是全桥式电路，或者是进行同期整流的同期整流电路。
上述主开关元件13，导通损失低，是由能够高速动作或高温动作的SiC等的宽带隙半导体构成。上述主开关元件13，只要是能够进行开关动作的，例如既可以是图1所示的IGBT，也可以是单极型晶体管的MOSFET等。上述各主开关元件13中，分别逆向并列设置了二极管15。
尚，上述电力转换装置10，不限于如上所述的构成，例如，既可以是只进行从交流电压向直流电压的整流动作的转换装置，也可以是只进行从直流电压向交流电压的电力转换的换流装置。
-芯片的组装结构-
接下来，以下说明在如上所述的构成的电力转换装置10中，由碳化硅(SiC)等的宽带隙半导体构成芯片的情况下的该芯片的组装结构。尚，在此，是说明用碳化硅(SiC)等宽带隙半导体构成上述主开关元件13的例子，但是并不限于此，也可以由宽带隙半导体构成其他元件。
上述碳化硅(SiC)等的宽带隙半导体形成的芯片21在高温环境下也能够动作，因为该芯片21成为了高温，如图2所示，构成为通过作为传 热部件的铜基板22散热上述芯片21的热量。也就是，上述芯片21，设置在按照散热器23、铜基板22的顺序叠层的叠层体的表面上，由该叠层体和芯片21构成本发明的芯片部20。
还有，上述铜基板22上，在它侧面隔着断热部件24设置了例如树脂制的印刷基板25、25。详细的，这个断热部件24，是聚酰亚胺(polyimide)系及陶瓷系的耐热粘结剂，由该粘结剂上述印刷基板25、25粘结固定在相对铜基板22上表面的基本重叠的位置。尚，上述印刷基板25相当于第一发明的周边部件。
由此，不需要再另外设置上述铜基板22及散热器23的支撑结构，可以由上述印刷基板25、25支撑，所以减少了部件点数减小了装置整体的体积及降低了成本。而且，上述印刷基板25、25，是由相对于铜基板22是断热部件24的耐热粘结剂粘结固定的，所以防止了芯片21的热量通过上述铜基板22传给印刷基板25、25而使其变得高温。尚，不限于上述铜基板22及散热器23由铜基板22支撑，其中的任何一个也可以由另外的支撑物支撑。
还有，上述芯片部20和上述印刷基板25、25之间，设置了用以抑制从该芯片部20的热辐射而使该印刷基板25、25的温度上升的遮热板26、26、…。具体的讲，上述遮热板26、26、…，分别设置在上述芯片21组装的铜基板22及印刷基板25、25之间，以及该印刷基板25、25和散热器23之间，构成为从上述芯片21的辐射热保护上述印刷基板25、25。上述遮热板26、26、…，最好的是具有陶瓷等那样的耐热性的部件，但是并不限于此，只要是能够降低从上述芯片21辐射的热量什么东西都可以。
这样，通过设置上述遮热板26、26、…，确实可以防止因为上述芯片21的热量的影响引起的印刷基板25、25的高温，也就确实可以防止该印刷基板25、25受到热的损伤。
在此，在上述这样的构成中，为了分别电连接上述芯片21及铜基板22和上述印刷基板25上的图案(省略图示)，应用了使用焊接线27、27的焊丝连接线(wrie bond)的构成。通过用这个焊接线27、27连接，与由 图案等连接的情况相比能够防止从上述芯片部20向印刷基板25、25的热传导，所以就可以抑制该印刷基板25、25的温度上升。因此，可以进一步确实的防止该印刷基板25、25变为高温而受到热损伤。
-实施方式1的效果-
上述实施方式1中，将碳化硅(SiC)的宽带隙半导体形成的芯片21组装到铜基板22和散热器23的叠层体上构成芯片部20的同时，通过耐热粘结剂24、24将印刷基板25、25固定到上述铜基板22上，所以可以将上述芯片21的热量通过铜基板22从散热器23有效的散热的同时，不需要另外设置上述印刷基板25、25的支撑结构，可以支撑在上述铜基板22上，所以由削减了部件的数量缩小了整个装置降低了成本。
还有，因为上述印刷基板25、25和铜基板22之间由作为断热部件的耐热粘结剂24粘结，所以确实可以防止该铜基板22的热量传给印刷基板25、25而使该印刷基板25、25成为高温。
还有，因为在上述芯片部20和印刷基板25、25之间设置了遮热板26、26、…，所以可以进一步防止从该芯片部20通过热辐射使上述印刷基板25、25变得高温。
-实施方式1的变形例-
这个变形例与上述实施方式1不同，是在上述图2的状态下制成封装体，如图3所示在另外的基板33上通过端子32连接的情况的构成例。尚，这个变形例除封装体以外，与上述实施方式1基本相同，在相同的部分标注相同的符号，只说明不同的部分。
图3中表示了这个变形例所涉及的电力转换装置中芯片的组装结构。这个实施方式中，如上所述，将上述实施方式1的芯片21、铜基板22、印刷基板25、25、遮热板26、26、…、以及焊接线27、27收容到封装体31中，该封装体31的下侧，也就是上述铜基板22下侧设置了散热器23。
并且，上述封装体31中，设置了多个端子32、32、…，该端子32、32、…连接于另外的基板33。尚，上述图3中，符号28是由宽带隙半导体那样的不能高温动作的材料(例如硅(Si)半导体)形成的芯片。
由此，即便是以包含碳化硅(SiC)等的宽带隙半导体形成的芯片21的方式形成封装体的情况，在该封装体31内防止其它的芯片28变成高温的同时，也确实防止了上述另外的基板33上由宽带隙半导体形成的芯片21的热量传递使该基板33变成高温。
《实施方式2》
这个实施方式2与上述实施方式1不同，在密封了上述芯片21的封装体41中，不是在它内部热绝缘，而是在外部抑制向基板42一侧的热传导。
详细的，如图4所示，密封了由碳化硅(SiC)等的宽带隙半导体形成的芯片的封装体41，通过多个端子42、42、…连接于例如树脂制的印刷基板43。更详细的，上述印刷基板43的表面(图3中的下表面)上，形成了图案44，在该图案44上电连接了上述端子42、42、…。
另一方面，上述封装体41中，与上述印刷基板43相反一侧设置了散热器45，构成为由该散热器45散热上述芯片的密封封装体41的热量。
并且，上述封装体41的端子42、42、…，形成为有效散热如下所述热量，即从该封装体41通过该端子42、42、…传递热量使上述印刷基板43的温度不超过该基板43的耐热温度，还有，使该基板43上的周边电路48等的部件不超过耐热温度。
也就是，上述端子42、42、…，构成为形成增大的长度、增大宽度、表面形成凸起和肋条型，以增大表面积(散热面积)。
由此，因为上述封装体41的热量在上述端子42、42、…上有效的散发，所以能够防止上述印刷基板43上的部件48变成高温而受到热的损伤。
还有，上述印刷基板43上的图案44，也是使该印刷基板43的温度不超过耐热温度增大散热面积，由此，使上述封装体41的热量也有效的从图案44散热。
尚，上述那样的端子42、42、…的构成及图案44的构成，适用于双方的部件更有效，但是并不限于此，只应用于其中之一也是可以的。
再有，为了提高从上述端子42、42、…及图案44的散热效果，还可 以设置作为对具有上述这样构成的端子42、42、…及图案44的至少一个吹风的吹风器的风扇46。这个风扇，还可以是上述端子42、42、…或图案44的冷却专用风扇，也可以兼用为冷却上述散热器45的风扇。
还有，与上述实施方式1一样，这个实施方式中，也是在上述封装体41和印刷基板43之间设置了遮热板47。通过设置这个遮热板47，确实防止了从该封装体41的辐射热使上述印刷基板43变成高温。这个遮热板47，与上述实施方式1一样，最好的是例如陶瓷等的具有耐热性的材料的部件，但是并不限于此，只要是能够降低从上述封装体41辐射的热量的即可。
-实施方式2的效果-
上述实施方式2中，将碳化硅(SiC)的宽带隙半导体形成的芯片密封到封装体41中的同时，将该封装体41的端子42电连接到印刷基板43的图案44上，该印刷基板43或该基板43上的部件的温度不超过耐热温度增大该端子42及图案44的散热面积从该端子42及图案44散热上述封装体41的热量，因此，就可以防止由于上述封装体41的热量使印刷基板43变成高温，受到热的损伤。
还有，因为用风扇46对上述端子42或图案44吹风，所以有效的提高了该端子42及图案44的散热，更确实的防止了上述印刷基板43变成高温。
再有，通过在上述封装体41和印刷基板43之间设置遮热板47，更确实可以防止由从上述封装体41的辐射热使上述印刷基板43温度升高。
《实施方式3》
这个实施方式3与上述实施方式2不同，不是将封装体41直接组装到印刷基板43，而是在直接组装到高耐热性的印刷基板51上的状态下，通过端子52连接于低耐热性的印刷基板53。尚，与上述实施方式2相同的构成标注相同的符号，只说明不同的部分。
具体的讲，如图5所示，密封了碳化硅(SiC)等的宽带隙半导体的芯片的封装体41，组装在具有比该宽带隙半导体的动作可能的温度高的耐热温度的高耐热性印刷基板51上。作为这样的高耐热性印刷基板51，例 如是高耐热性树脂或金属基板等。
并且，上述那样的组装了封装体41的高耐热性印刷基板51，通过多个端子52、52、…连接于低耐热性印刷基板53。这个低耐热性印刷基板53，例如是一般的树脂制的印刷基板。
这样，通过将密封了碳化硅(SiC)的宽带隙半导体的封装体41组装到高耐热性印刷基板51上，与上述低耐热性印刷基板53热分离，所以就可以防止该低耐热性印刷基板53直接受封装体41的热影响而变成高温。
再有，如上述图5所示，通过在上述高耐热性印刷基板51和低耐热性印刷基板53之间设置遮热板54，就可以抑制从上述封装体41或高耐热性印刷基板51的辐射热，由此，可以更确实的防止上述低耐热性印刷基板53变成高温而受到热损伤。
-实施方式3的效果-
上述实施方式3中，是将碳化硅(SiC)等的宽带隙半导体的芯片密封到封装体41的同时，将该封装体41组装到高耐热性印刷基板51上，与低耐热性印刷基板53是由端子52连接，为此，就可以防止由于上述封装体41的热量使低耐热性印刷基板53变成高温而受到热损伤。
还有，通过上述高耐热性印刷基板51和低耐热性印刷基板53之间设置遮热板52，更可以确实防止从封装体41及高耐热性印刷基板51的热辐射而使上述低耐热性印刷基板53变成高温。
-实施方式3的变形例-
这个变形例与上述实施方式3不同，只是并列了上述低耐热性印刷基板53和高耐热性印刷基板51的做法。尚，并列基板51、53以外与上述实施方式3为基本相同的构成，相同的部分标注相同的符号，只说明不同的部分。
具体的讲，如图6所示，将密封了碳化硅(SiC)等的宽带隙半导体的芯片的封装体41，组装到高耐热性印刷基板51上的同时，在该高耐热性印刷基板51的旁边并排设置低耐热性印刷基板53。尚，上述高耐热性印刷基板51和低耐热性印刷基板53之间由例如焊接线电连接。
并且，上述高耐热性印刷基板51和低耐热性印刷基板53之间，设 置了用以防止从上述封装体41及高耐热性印刷基板51的辐射热使低耐热性印刷基板53变成高温的遮热板55。由此，确实可以防止上述低耐热性印刷基板53受到上述封装体41的热辐射的热损伤。
《实施方式4》
这个实施方式4，根据相同印刷基板61上的元件66、67的动作温度构成低温部62和高温部63，且两者由图案64连接着的情况下，防止从该高温部63产生的热量通过图案64传给该低温部62而变成高温。
具体的讲，如图7所示，在印刷基板61上组装多个元件66、67的情况下，由其动作温度分成低温部62和高温部63。并且，两者由上述印刷基板61上形成的图案64电连接的情况下，通过该图案64上述高温部63的元件67的热量传给低温部62的元件66，使该元件66的温度上升。
特别是，上述高温部63的元件67是由高温条件下也能动作的碳化硅(SiC)等的宽带隙半导体构成的封装体41，上述低温部62的元件66是由高温条件下不能动作的硅(Si)半导体构成的情况下，该高温部63的元件67变成高温的话，其热量通过上述图案64传给低温部62的元件66，该低温部62的元件66的温度就会超过耐热温度。
为此，是将上述印刷基板61的图案64制成热阻抗高的形状。也就是如图7所示，使上述图案64的中途部分64a弯曲成蛇腹状尽可能的使上述高温部63和低温部62之间的图案64长度增长，增大该图案64的热阻抗。
由此，阻碍了从上述高温部63向上述低温部62的传热，抑制了该低温部62的元件66的温度上升。
还有，如上所述，并不只限于增大图案64自身的热阻抗，如图8所示，还可以在图案64’的中间增设阻抗体65。这个阻抗体65是与图案64’相比热阻抗大的物体，构成阻碍从上述高温部63向低温部62的热传递。
-实施方式4的效果-
上述实施方式4中，是在同一个印刷基板61上组装了由碳化硅(SiC)等的宽带隙半导体形成的元件和由硅(Si)半导体形成的元件等动作温度不同的多个元件66、67，相对动作温度高的元件67形成的高温部63和 动作温度低的元件66形成的低温部62由图案64连接的情况下，通过增长该图案64的长度，或在中间设置阻抗体65等，可以增大上述高温部63和低温部62之间的热阻抗，由此可以抑制由于该高温部63的热量的低温部62的温度上升。
因此，确实可以防止上述低温部62变成高温受到热损伤。
《实施方式5》
这个实施方式5与上述实施方式1至4不同，不只是芯片等的元件71，用以驱动该元件71的驱动部72也由碳化硅(SiC)等的宽带隙半导体构成，在可以高温动作的元件71及驱动部72、和耐热温度低的周边部件73、74之间进行热绝缘。尚，这儿所说的热绝缘，不是说完全遮断传热，而是抑制传热。
具体的讲，如上述实施方式1至4那样，只将芯片21等的元件71用宽带隙半导体构成，不是抑制与其他部件之间的的传热(图9(a))，驱动该元件71的驱动部72’也由宽带隙半导体构成，将上述元件71及驱动部72’收入同一个封装体70内。驱动上述元件71的驱动部72’，从损失等的观点最好的是尽可能靠近该元件71设置。
并且，在上述高温动作可能的部件形成的封装体70、和它以外的耐热温度低的部件(图9的例中CPU73或周边电路74等)之间设置热绝缘75。这个热绝缘75，例如是上述实施方式1至4那样的构成，防止从上述封装体70向耐热温度低的部件73、74的传热。
-实施方式5的效果-
上述实施方式5中，不只是芯片21等的元件71，用以驱动该元件71的驱动部72’也由碳化硅(SiC)等的宽带隙半导体构成，并将上述元件71及驱动部72’收入同一个封装体70，还热绝缘了该封装体70和耐热温度低的部件73、74，为此，就可以防止从由高温动作可能的宽带隙半导体构成部件71、73’的热量传给耐热温度低的部件73、74而是该部件73、74变成高温。
因此，确实可以防止上述耐热温度低的部件73、74变成高温而受到热损伤。
还有，通常上述元件71附近设置的驱动部72’不再需要防热保护，就能够省略用于该驱动部72’的传热抑制器。
《其它的实施方式》
本发明的上述各实施方式还可以是以下的构成。
上述各实施方式中，作为宽带隙半导体使用了碳化硅(SiC)，但并不只限于此，还可以是氮化镓(GaN)等比硅(Si)大的带隙值的半导体材料。
-产业上的利用可能性-
正如以上所说明的，本发明的电力转换装置对具有宽带隙半导体形成的芯片等的元件的特别有用。

Claims (6)

1.一种电力转换装置，包括芯片部(20)和周边部件(25)，该芯片部(20)又由宽带隙半导体的芯片(21)、和具有与该芯片(21)同等以上的耐热温度的部件(22、23)构成，该周边部件(25)位于该芯片部(20)的周边且比上述芯片(21)的耐热温度低，其特征在于：
通过热绝缘部件对上述芯片部(20)和该周边部件(25)进行热绝缘，使得上述周边部件(25)的温度不超过该周边部件(25)的耐热温度，
上述芯片部(20)还包括用以散发上述芯片(21)的热量的散热器(23)、和用以向该散热器(23)传导芯片(21)的热量的传热部件(22)，
上述传热部件(22)及上述散热器(23)的至少一个由上述周边部件(25)通过作为上述热绝缘部件的断热部件(24)支撑着。
2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：
上述断热部件(24)是用以粘结上述周边部件(25)和上述传热部件(22)及上述散热器(23)的至少一个的耐热粘结剂。
3.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：
组装了由宽带隙半导体形成的部件的印刷基板，根据组装的元件(66、67)的动作温度分成高温部(63)和低温部(62)，在上述印刷基板上电连接该高温部(63)和低温部(62)的图案(64、64’)中，设置了传热抑制器(64a、65)。
4.根据权利要求3所述的电力转换装置，其特征在于：
上述传热抑制器(64a)是上述图案(64)中热阻相对大的部分。
5.根据权利要求3所述的电力转换装置，其特征在于：
上述传热抑制器(65)是在上述图案(64)上设置的阻碍从上述高温部(63)向低温部(62)的热传导的阻抗体(65)。
6.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：
上述宽带隙半导体是碳化硅半导体。 
CN2007800282222A 2006-08-31 2007-08-22 电力转换装置 Expired - Fee Related CN101496169B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP237050/2006 2006-08-31
JP2006237050A JP2008060430A (ja) 2006-08-31 2006-08-31 電力変換装置
PCT/JP2007/066265 WO2008026485A1 (en) 2006-08-31 2007-08-22 Electric power converter

Related Child Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011101322969A Division CN102208398A (zh) 2006-08-31 2007-08-22 电力转换装置
CN2011101324451A Division CN102208399A (zh) 2006-08-31 2007-08-22 电力转换装置
CN2011101324466A Division CN102208400A (zh) 2006-08-31 2007-08-22 电力转换装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101496169A CN101496169A (zh) 2009-07-29
CN101496169B true CN101496169B (zh) 2011-10-05

Family

ID=39135768

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011101324466A Pending CN102208400A (zh) 2006-08-31 2007-08-22 电力转换装置
CN2011101324451A Pending CN102208399A (zh) 2006-08-31 2007-08-22 电力转换装置
CN2011101322969A Pending CN102208398A (zh) 2006-08-31 2007-08-22 电力转换装置
CN2007800282222A Expired - Fee Related CN101496169B (zh) 2006-08-31 2007-08-22 电力转换装置

Family Applications Before (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011101324466A Pending CN102208400A (zh) 2006-08-31 2007-08-22 电力转换装置
CN2011101324451A Pending CN102208399A (zh) 2006-08-31 2007-08-22 电力转换装置
CN2011101322969A Pending CN102208398A (zh) 2006-08-31 2007-08-22 电力转换装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8030661B2 (zh)
EP (3) EP2348798A3 (zh)
JP (1) JP2008060430A (zh)
CN (4) CN102208400A (zh)
WO (1) WO2008026485A1 (zh)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009218416A (ja) * 2008-03-11 2009-09-24 Daikin Ind Ltd 半導体回路
JP5206102B2 (ja) * 2008-05-08 2013-06-12 トヨタ自動車株式会社 半導体装置
JP4943373B2 (ja) * 2008-05-09 2012-05-30 新日本製鐵株式会社 デバイス実装方法
WO2010073635A1 (ja) * 2008-12-26 2010-07-01 ダイキン工業株式会社 電力変換装置
KR101387279B1 (ko) * 2009-07-31 2014-04-18 다이킨 고교 가부시키가이샤 전력변환장치
JP5472598B2 (ja) * 2009-09-02 2014-04-16 スタンレー電気株式会社 車両用灯具のｌｅｄ光源ユニット
WO2011055605A1 (ja) * 2009-11-06 2011-05-12 株式会社日立製作所 ガスセンサ
JP5391162B2 (ja) * 2010-08-17 2014-01-15 三菱電機株式会社 電力用半導体装置
JP5484372B2 (ja) * 2011-02-14 2014-05-07 三菱電機株式会社 半導体モジュール
JP5626087B2 (ja) * 2011-04-13 2014-11-19 三菱電機株式会社 半導体装置
DE102011107316A1 (de) 2011-07-06 2013-06-06 Abb Ag Anordnung zum Kühlen von Baugruppen eines Automatisierungs- oder Steuerungssystems
EP2733743B1 (en) 2011-07-11 2022-03-16 Mitsubishi Electric Corporation Power semiconductor module
JP2013055198A (ja) * 2011-09-02 2013-03-21 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置
JP5858777B2 (ja) * 2011-12-28 2016-02-10 三菱電機株式会社 空気調和装置
JP6015405B2 (ja) * 2012-12-12 2016-10-26 富士電機株式会社 サーボアンプ
JP5482919B2 (ja) * 2013-02-12 2014-05-07 ダイキン工業株式会社 半導体回路
JP6044703B2 (ja) * 2013-03-18 2016-12-14 株式会社安川電機 電力変換装置
US9433074B2 (en) * 2013-04-29 2016-08-30 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Printed wiring boards having thermal management features and thermal management apparatuses comprising the same
WO2015025512A1 (ja) * 2013-08-22 2015-02-26 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 駆動装置、電力変換装置、車両
CN105376956B (zh) * 2014-08-07 2017-12-15 艾默生网络能源有限公司 一种电路板的装配方法
JP6424514B2 (ja) * 2014-08-22 2018-11-21 富士電機株式会社 電力変換装置
US10504813B2 (en) * 2016-09-30 2019-12-10 Astec International Limited Heat sink assemblies for surface mounted devices
JP6544387B2 (ja) * 2017-06-05 2019-07-17 株式会社デンソー 電力変換装置
JP6373468B1 (ja) * 2017-10-19 2018-08-15 三菱電機株式会社 パワーモジュール
CN108364940B (zh) * 2018-02-24 2020-07-07 江西源能电气技术有限公司 一种电力用逆变电路装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004221381A (ja) * 2003-01-16 2004-08-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置
JP2006211805A (ja) * 2005-01-27 2006-08-10 Kansai Electric Power Co Inc:The スイッチング装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2598252B1 (fr) * 1986-05-05 1989-04-21 Commissariat Energie Atomique Connexions electriques a resistances thermique et electrique controlees.
JP2543452Y2 (ja) * 1990-12-21 1997-08-06 富士通テン株式会社 半導体装置
JP3157362B2 (ja) 1993-09-03 2001-04-16 株式会社東芝 半導体装置
US5646444A (en) * 1995-10-05 1997-07-08 Motorola, Inc. Apparatus and method for mounting a component to an electrical circuit
US5825625A (en) * 1996-05-20 1998-10-20 Hewlett-Packard Company Heat conductive substrate mounted in PC board for transferring heat from IC to heat sink
US5739586A (en) * 1996-08-30 1998-04-14 Scientific-Atlanta, Inc. Heat sink assembly including a printed wiring board and a metal case
SE508139C2 (sv) * 1996-12-20 1998-08-31 Ericsson Telefon Ab L M Metod och anordning för anslutning av elektrisk komponent till kretskort
JPH1140901A (ja) * 1997-07-23 1999-02-12 Sharp Corp 回路基板
JP2001024294A (ja) * 1999-07-09 2001-01-26 Toyo Commun Equip Co Ltd プリント配線基板
US6549409B1 (en) * 2000-08-21 2003-04-15 Vlt Corporation Power converter assembly
EP1239713B1 (en) * 2001-03-07 2011-07-27 Yazaki Corporation Substrate-stacking structure
US20020154492A1 (en) * 2001-04-24 2002-10-24 Huang Kai Hung Assembling structure of electronic device
JP4262453B2 (ja) * 2002-07-15 2009-05-13 三菱電機株式会社 電力半導体装置
JP4594237B2 (ja) * 2003-09-04 2010-12-08 パナソニック株式会社 半導体装置
JP2005174955A (ja) * 2003-12-05 2005-06-30 Toyota Industries Corp 半導体モジュール
US8068346B2 (en) * 2004-05-04 2011-11-29 Hamilton Sundstrand Corporation Circuit board with high density power semiconductors
FR2871022B1 (fr) * 2004-05-25 2006-11-03 Valeo Electronique Sys Liaison Boitier pour circuits electriques ou electroniques
JP4494112B2 (ja) 2004-07-28 2010-06-30 三菱電機株式会社 空気調和装置のインバータ制御装置および空気調和装置
SE529673C2 (sv) * 2004-09-20 2007-10-16 Danaher Motion Stockholm Ab Kretsarrangemang för kylning av ytmonterade halvledare
JP2006173243A (ja) * 2004-12-14 2006-06-29 Fujitsu Ten Ltd プリント配線板、及びプリント回路板の放熱構造

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004221381A (ja) * 2003-01-16 2004-08-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置
JP2006211805A (ja) * 2005-01-27 2006-08-10 Kansai Electric Power Co Inc:The スイッチング装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP实开平4-93159U 1992.08.13

Also Published As

Publication number Publication date
CN102208398A (zh) 2011-10-05
WO2008026485A1 (en) 2008-03-06
EP2058861A1 (en) 2009-05-13
EP2254151A2 (en) 2010-11-24
EP2058861A4 (en) 2011-10-12
CN102208399A (zh) 2011-10-05
EP2348798A3 (en) 2011-10-12
CN102208400A (zh) 2011-10-05
JP2008060430A (ja) 2008-03-13
US20090256161A1 (en) 2009-10-15
CN101496169A (zh) 2009-07-29
EP2254151A3 (en) 2011-10-12
US8030661B2 (en) 2011-10-04
EP2348798A2 (en) 2011-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101496169B (zh) 电力转换装置
JP7267930B2 (ja) 半導体装置
JP5206102B2 (ja) 半導体装置
JP5147996B2 (ja) 電力用半導体モジュール
JP3723869B2 (ja) 半導体装置
TWI295368B (zh)
US9721875B2 (en) Power module and fabrication method for the same
JP2012105419A (ja) 電力変換装置
JP2010283053A (ja) 半導体装置及びその製造方法
WO2013172183A1 (ja) パワーモジュール
JP2012248700A (ja) 半導体装置
JP5840102B2 (ja) 電力用半導体装置
WO2015104808A1 (ja) パワー半導体装置および電力変換装置
JP2007173301A (ja) 半導体素子冷却用放熱器、半導体装置、半導体素子冷却用放熱器の製造方法
JP4794822B2 (ja) パワー半導体装置
CN112951819A (zh) 半导体器件模块及组装方法
JP2016101071A (ja) 半導体装置
JP6272459B2 (ja) 半導体モジュール
WO2021065259A1 (ja) 半導体装置
WO2021153447A1 (ja) 半導体装置
WO2023195325A1 (ja) パワーモジュールおよび電力変換装置
JP6477365B2 (ja) 半導体装置
JP2022161158A (ja) パワーモジュール
CN116031226A (zh) 半导体装置及电力转换装置
JP2024014759A (ja) 両面ヒートシンクを備える、表面実装ディスクリートデバイストップ面冷却ベースのパワーブロック

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20111005

Termination date: 20190822

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee