CN107004673B - 半导体驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的构成半导体装置的半导体模块(41)包括：在上表面侧安装有开关元件(11、17)，下表面侧成为散热面(38)的引线框(31)；配置在该引线框(31)上，在多个开关元件(11、17)彼此之间进行连接的汇流条(32)。引线框(31)的散热面(38)配置在一个平面内，且汇流条(32)的平面部(320)的上表面也构成为配置在一个平面内，因此，散热面(38)或平面部(320)的上表面的布局性变得较好，并变得易于对散热结构进行制作等。

Description

半导体驱动装置
技术领域
本发明涉及使用了半导体模块的半导体驱动装置。
背景技术
近年来，包括IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)、功率MOSFET等的功率半导体元件的半导体模块趋向于小型化、高密度安装化，发热密度上升，因此，寻求散热性及布局性较好的半导体封装。
例如，在以往的半导体驱动装置中，示出将半导体模块的一面按压于散热器来进行散热(例如参照专利文献1)。
此外，在以往的半导体驱动装置(专利文献2内为半导体模块。)中，示出利用模塑树脂对半导体模块(文献内为半导体元件。)、和配置为与半导体模块的两主面热接触的一对散热板进行一体模塑，在散热板的外表面隔着绝缘体配置金属板，使冷却器接触该金属板来散热(例如，参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5397417号公报
专利文献2：日本专利第4748173号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，在专利文献1所示的半导体驱动装置中，仅从半导体模块的一个面进行散热，在提高散热性上有界限，并未考虑另一面侧的散热性、布局性。此外，没有记述关于在有利于散热性、布局性的半导体模块内的开关元件间进行连接的布线结构、或在半导体模块内的开关元件和导电区域间进行连接的布线结构。
此外，在专利文献2所示的半导体驱动装置中，通过从半导体模块的两主面进行散热，力图降低热阻，但并没有记述关于在半导体模块内的开关元件间、或开关元件与导电区域间进行连接的布线结构。因此，有可能成为模块尺寸大型化、各开关元件的热阻不平衡化的结构。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于通过改进在半导体模块内的开关元件间、或开关元件与导电区域之间进行连接的布线结构，从而提高半导体驱动装置的散热性或布局性。
解决技术问题的技术方案
本发明所涉及的半导体驱动装置具备半导体模块及散热器，并且具备汇流条侧散热器，所述半导体模块包括：开关元件；引线框，该引线框的上表面侧安装有所述开关元件，下表面侧成为散热面；汇流条，该汇流条配置在所述引线框上，在多个开关元件彼此之间、或所述引线框与所述开关元件之间进行连接，在上表面具有平面部，并且具有从所述平面部的两端朝斜下方以成为底襟展宽的方式延伸的倾斜部；以及密封树脂，该密封树脂对所述引线框、所述开关元件及所述汇流条在除去所述引线框的散热面及所述汇流条的所述平面部的上表面以外的区域进行密封，所述引线框的散热面配置在一个平面内，并且多个所述汇流条的所述平面部的上表面配置在一个平面内，在所述引线框的散热面与所述汇流条的所述平面部的上表面之间配置有所述开关元件，所述散热器与所述半导体模块的所述引线框的散热面保持绝缘性而接触，所述汇流条侧散热器与多个所述汇流条的所述平面部的上表面保持绝缘性而接触。
发明效果
根据本发明的半导体驱动装置，可获得利用引线框下表面侧的散热面和汇流条的平面部的上表面来夹持作为发热体的开关元件的结构。由于汇流条的平面部的上表面平坦，因此，可获得在向其上部设置结构物时的布局性较好的效果。此外，通过构成为设汇流条的平面部的上表面为散热面，并与散热器接触，从而能从2面进行散热，可提高散热性。
此外，根据本发明的半导体驱动装置，可在引线框下表面侧的散热面配置散热器的一个平面，可提高布局性、散热性。
关于本发明的除上述以外的目的、特征、观点及效果，通过参照附图并如下述对本发明进行详细说明来做进一步的揭示。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1中的半导体驱动装置的简要结构的电路图。
图2是构成实施方式1的半导体驱动装置的半导体模块的半完成状态的俯视图。
图3是表示图2的A-A截面的半导体模块的主要部分剖视图。
图4是实施方式1的半导体模块的主要部分剖视图。
图5是实施方式1的半导体驱动装置的主要部分剖视图。
图6是实施方式1的半导体模块的主要部分剖视图。
图7是实施方式2的半导体驱动装置的电路图。
图8是构成实施方式2的半导体驱动装置的半导体模块的半完成状态的俯视图。
图9是表示图8的B-B截面的半导体模块的主要部分剖视图。
图10是表示图8的B-B截面的半导体模块的主要部分剖视图。
图11是表示构成实施方式2的半导体驱动装置的逆变器驱动部的主要部分的俯视图。
图12是构成实施方式2的半导体驱动装置的逆变器驱动部的剖视图。
图13是实施方式2的半导体驱动装置的侧面剖视图。
图14是实施方式2的半导体驱动装置的逆变器驱动部的剖视图。
图15是实施方式2的半导体驱动装置的逆变器驱动部的剖视图。
图16是构成本发明实施方式3的半导体驱动装置的半导体模块的半完成状态的俯视图。
图17是表示实施方式3的半导体驱动装置的逆变器驱动部的主要部分的俯视图。
图18是实施方式3的半导体驱动装置的主要部分剖视图。
图19是构成本发明实施方式4的半导体驱动装置的半导体模块的半完成状态的俯视图。
图20是实施方式4的半导体模块的主要部分剖视图。
图21是实施方式4的半导体模块的主要部分剖视图。
具体实施方式
实施方式1
下面，参照图1～图6对本发明实施方式1的包括半导体模块(功率模块)的半导体驱动装置进行说明。在各图中，对相同或相当的部分附上同一标号来进行说明。该实施方式1中，作为半导体驱动装置，举例示出电动助力转向装置来进行说明。另外，此处，将对半导体模块附加有散热器的结构体称为半导体驱动装置。
图1是举例示出安装于车辆的电动助力转向装置的半导体驱动装置100的简要结构电路图。该半导体驱动装置100安装于车辆等来使用。半导体驱动装置100包括电动机1、控制器2(控制单元)以作为结构要素，电动机1和控制器2一体化。
控制器2包括控制电路部20和功率电路部21。而且，控制电路部20包含微机8，功率电路部21构成为包含对电源线进行连接/切断的电源继电器4及逆变器3。
控制电路部20输入有来自电池、车速传感器、转矩传感器等的输出，由微机8计算出的方向盘辅助量经由预驱动器9输出到逆变器3。此外，还包括对来自检测电动机1的旋转的旋转传感器7的信号进行传送的旋转传感器I/F、以及对提供给电动机1的电流进行测定的电流监视器I/F10。
此外，控制器2包括接收电池的电力且抑制噪声的扼流线圈6、平滑电容器5。扼流线圈6、平滑电容器5与电源继电器4一起构成电源部，电源部向逆变器3提供电源。
逆变器3对应于电动机1的3相绕组，包括3组、总计6个上下桥臂的开关元件(半导体元件)(将这些开关元件用标号11、12、13、14、15、16来表示。详细情况将在下文阐述。)。此外，在各相分别配置有起到能连接、切断向电动机1的供电的继电器的作用的开关元件(半导体元件)(将这些开关元件用标号17、18、19来表示。详细情况将在下文阐述。)。一般而言，这些开关元件11～19对应于各绕组而存在，因此，附加u、v、w来称呼。
此外，在控制器2内具备用于控制各开关元件的端子，分别经由预驱动器9与微机8相连接。此外，作为上下桥臂的开关元件间的电压监视用的端子有3个，并具有电流检测用分流电阻22、23、24的上游监视端子，来自这些端子的信息经由电流监视器I/F10被传送到微机8。此外，在装置内也存在电动机1的各相绕组端子。
逆变器3由内置有多个开关元件11、12、17的U相半导体模块、内置有多个开关元件13、14、18的V相半导体模块、及内置有多个开关元件15、16、19的W相半导体模块这3个半导体模块构成。由于上述半导体模块内置有多个开关元件，因此，也内置有多个连接各部件的电路，端子的数量也存在多个。此外，为了向电动机1供电，布线也变得较多，需要实现散热性的提高，对半导体模块的结构进行改良成为有利于本装置的规模、品质、成本等的重要点。
接着，在图2中举例示出U相的半导体模块41，并对半导体模块(功率模块)的结构进行说明。图2为表示半导体模块41的半完成状态的俯视图，为表示主要部分的透视图。半导体模块41例如为驱动逆变器3的U相的部件，构成为在引线框31上安装有作为U相上侧FET的开关元件11、作为U相下侧FET的开关元件12、作为U相电动机继电器FET的开关元件17、分流电阻22及汇流条(内部引线)。而且，使引线框31的元件形成区域成为除引线框31的散热面外，利用密封树脂30进行模塑后得到的结构。此外，V相半导体模块、W相半导体模块也具有相同的结构。下面，进行各部分的详细说明。
引线框31使用铜或铁类的合金材料来形成，通过对一块金属板材进行冲压加工、蚀刻加工或切割加工来进行制造。如图2所示，多个引线框31彼此不重叠地遍布在一个半导体模块41上，引线框31的下表面为散热面，该散热面配置成在一个平面内高度一致。此外，冲压加工具有量产性较高的优点，蚀刻加工具有交货期较短的优点，切割加工具有低成本的优点。
阐述了引线框31的下表面为散热面，在上表面设置有用于布线连接的连接焊盘、用于配置半导体芯片(形成有开关元件的芯片。)的芯片焊盘(die pad)的空间。例如，如图2所示，在半导体模块41的引线框31的芯片焊盘上装载有作为U相FET的3个开关元件11、12、17，以作为半导体芯片。而且，由铜或铁类材料形成的汇流条32以横跨引线框31的上方的方式将多个开关元件彼此连接、或将开关元件和引线框31的连接区域连接。此外，作为多个端子的终端朝半导体模块41的外部方向延伸出，以作为外部端子34。外部端子34和各引线框31例如由接合线33通过引线接合来进行连接。
接着，说明本实施方式1的半导体模块41的制造方法。
首先，在成形模具的空腔内放置安装有半导体元件、电子元器件等的引线框31。此时，引线框31由位于模具上的固定销或可动销固定位置，接着将成形模具密闭，将环氧树脂等热固化性树脂填充到空腔内，形成密封树脂30。此外，在密封树脂30的成熟固化后，最后将不要的区域切割、穿孔，完成半导体模块41。另外，密封树脂30也可采用例如首先利用环氧树脂形成外框，并在其中填充硅树脂来密封半导体元件等的结构。
接着，对作为本发明的发明点的半导体模块41(功率模块)的散热结构进行说明。图3是表示图2的A-A截面的半导体模块41的主要部分剖视图。在该图3中，开关元件11、17彼此间由连接配置在元件上的汇流条32进行连接。作为发热体的开关元件11、17将热量传导到引线框31及汇流条32。汇流条32通过使与开关元件11、17接触的连接部322、从两连接部322向斜上方延伸的倾斜部321、与两倾斜部321的上端部接触且在模块上表面具有展宽的平面部320连续来形成。
而且，该开关元件11、17在纸面上下两方向具有散热面38、38a。纸面下方的散热面38为热量从FET的漏极面传导的引线框31下表面，纸面上方的散热面38a为作为FET的源极部的汇流条32的平面部320的上表面。通过在两个方向上确保散热面，能降低开关元件的热阻。另外，来自密封树脂30的表面的散热变得小于来自引线框31或汇流条32的散热。
另外，虽然在一个半导体模块41内配置有多个引线框31，但通过使多个引线框31的下表面的高度坐标一致，并采用配置在一个平面内的结构，从而使散热面38平坦化，向该散热面38上的结构体的制作变得容易。对于汇流条32的平面部320的散热面38a，也使多个散热面38a的高度坐标一致，并采用配置在一个平面内的结构，从而可提高装置的制造性。通过将散热面38、38a配置在彼此平行的平面内，可使2个散热器的模块粘贴面也平行，从而可构成为使半导体模块41稳定保持在2个散热器之间。
此外，如图4中示出半导体模块41的主要部分剖视图那样，可扩大作为散热面38a的汇流条32的平面部320的散热区域，来降低热阻，增加热容量，并能抑制开关元件的温度上升。此外，如图4所示，通过将汇流条32的平面部320形成为比图3的平面部320要厚的布线，也可降低热阻，增加热容量，并能抑制开关元件的温度上升。由此，通过采用扩大作为散热面38a的汇流条32的平面部320的结构，能实现逆变器3的输出提高、小型化，可使设计自由度提高。
这里，对汇流条32的变形例进行说明。图3、图4中所示的汇流条32的截面形状形成为对两个元件进行桥接的、上部平坦的山型，在平面部320以外的部分，与开关元件11等或引线框31接触。然后，倾斜部321从模块上侧的作为散热面38a的平面部320的两端朝斜下方延伸以成为底襟展宽，具有与沿开关元件11、17的上表面扩展的连接部322分别连接的结构。而且，在图3、图4的示例中，两个倾斜部321形成为倾斜角左右对称。但是，考虑来自所连接的发热体的热容量的大小、散热面38a的面积扩张，两个倾斜部321的角度也可形成为左右非对称。
此外，图3、图4中，示出了汇流条32例如为如下结构，即：在汇流条32的倾斜部321的两端弯曲布线，来获得平面部320和连接部322。然而，除了通过布线的弯曲来形成以外，也可通过各组件的接合来形成汇流条32，在接合的情况下，也可以采用将平面部320形成为具有更大的面积，且倾斜部321的端部与平面部320的下表面接触的方式，并能通过扩大散热面38a的面积来提高散热性。另外，当然也可调整倾斜部321的倾斜角。
这样，平面部320、倾斜部321的形状依赖于半导体模块41内各部分的散热特性而变形，可力图使热容量平衡均匀化。
接着，利用图5对多个半导体模块41a、41b向散热器36、37的装载方法进行说明。图5为表示将本发明的半导体模块41a、41b以横向排列的方式装载在散热器36、37之间时的截面结构的半导体驱动装置100的主要部分剖视图。散热器36配置在半导体模块41的引线框31侧的散热面38，散热器37(相当于汇流条侧散热器。)配置在汇流条32侧的散热面38a。
此处，作为半导体模块41a、41b的散热面38的平面部320需要与散热器37电绝缘，因此，采用夹持陶瓷、硅等具有绝缘性的绝缘片材39的结构。在作为引线框31的散热面38的下表面也同样配置绝缘片材39，力图实现引线框31与散热器36的绝缘。
在散热器36、37之间将两个半导体模块41a、41b配置成横向排列的情况下，也可以以使得在模块内的高度坐标相一致的方式来分别将散热面38、38a配置在一个平面内，从而可提高半导体驱动装置100的布局性、散热性。
此处，如在图6中示出半导体模块41的主要部分剖视图那样，通过利用高热传导树脂43对引线框31的下表面侧进行模塑，从而无需图5中所示的绝缘片材39，与使用绝缘片材39的绝缘结构的装置相比，可简化安装工序。高热传导树脂43在降低热阻方面，设其热传导率为3W/m·K以上，引线框31的下表面与散热器36之间的距离为200μm以下即可。此外，为了降低各散热面38、38a与散热器36、37之间的热阻，涂布散热用油脂，在降低热阻方面也是有效的。此外，在图5的结构中，通过采用对半导体模块41a、41b的散热面38、38a按压散热器36、37的结构，可力图实现进一步降低热阻。
实施方式2
接着，参照图7～图14对本发明实施方式2的半导体模块及半导体驱动装置进行说明。在上述实施方式1中，举例示出了具备一个3相逆变器系统的半导体驱动装置100的结构，但在本实施方式2中，对具备两个3相逆变器系统的半导体驱动装置101进行说明。与实施方式1相同地，示出了半导体驱动装置101例如为电动助力转向装置的情况。如图7中示出半导体驱动装置101的电路图那样，电动机1、1b分别具有定子绕组，控制器2包括可独立驱动各自的绕组的逆变器3、3b。控制器2协同控制两者，在异常时仅利用正常组来继续电动机驱动。此外，在半导体驱动装置101中，将逆变器3以外的结构也设为双重系统，形成应对故障的结构。在图7的半导体驱动装置101中，对实施方式1的图1所示的结构追加的结构为电动机1b、包含开关元件11～19的逆变器3b、包含电源继电器4b和逆变器3b的功率电路部21b、平滑电容器5、控制电路部20内的预驱动器9b以及电源监视器I/F10b等。
此处，随着将半导体驱动装置101内的结构设为双重系统，力图实现各部件的小型化，使得装置本身不会大型化。例如，如图8中半导体驱动装置的半完成品的俯视图(表示主要部分的透视图)所示，半导体模块41c(功率模块)也设为3相一体模块而提高集成率，在1个封装内装载了所有对逆变器3、3b进行驱动的开关元件11～19。然后，如图8所示，将在开关元件彼此之间进行连接、或者在开关元件和引线框上表面的连接领域进行连接的汇流条32a～32f以在平面上不重叠的方式进行布局，使得散热特性在装置内均匀化。另外，作为连接两个引线框31的布线，有引线框间汇流条323。以下，仅对上述不同点带来的变更部分进行说明，对于与上述内容相同的结构部分，省略此处的说明。
该实施方式2的半导体模块41c如图8的俯视图所示，装载有发热的开关元件(11～19)。然后，如在图9中示出相当于图8的B-B截面的半导体驱动装置101的剖视图那样，利用散热器36、37从上下两面夹持各元件，并经由散热器36、37进行散热，因此，在半导体模块41c形成由汇流条32a、32b、32c的上表面构成的散热面38a、38b、38c，与散热器37的平面保持绝缘性而进行接触。此外，如图9中示出的汇流条32a、32b、32c的剖视图所示，与实施方式1中示出的散热面38a相同地，通过使实施方式2的散热面38a、38b、38c的高度坐标也全部一致，并采用配置在一个平面内的结构，从而可使得向其上表面侧的成膜、贴附等的制造、设计变得容易。此外，当然，对于引线框31下表面的散热面38，也与实施方式1相同地，通过在一个半导体模块41c内，采用使高度坐标全部一致的结构，从而使可制造性变得容易。
并且，在上述实施方式1中，示出了散热器36、37为具有相同程度的厚度的平板状物体，但在实施方式2中，配置于多个开关元件与散热面38之间的热阻变小的引线框31下表面侧的散热器36形成为其尺寸大于实施方式1所示的散热器，且大于上侧的散热器37。通过将传导的热量变大一侧的散热器36形成得较厚，可提高热容量，并在装置内调整成温度上升不会不平衡。对于实际的散热器尺寸，考虑发热元件的发热量、容许温度、发热元件与各散热面间的热阻、甚至散热器外部的状态来决定尺寸。
此外，如图10中示出半导体驱动装置101的主要部分剖视图那样，也可构成为使夹持半导体模块41c的两面的散热器36、37的形状局部变形，来使散热器36、37的外周部延伸而彼此接触，从而可进一步提高热容量、热传导。此外，通过使散热器36、37彼此接触，使两者在电气上为相同电位，可提高耐EMC性能。
接下来，在图11中示出本实施方式2的半导体驱动装置101的逆变器驱动部的俯视图。图11示出半导体模块41c和作为对照结构的半导体模块41d配置在同一散热器36上的状态，各端子部34a、34b配置成朝外。半导体模块41c、41d在密封树脂30上表面包括散热面38a～38f、38g～38l，散热面38a～38l的高度在坐标上是公共的。
此外，图12中示出相当于图11的C-C截面的、将半导体驱动装置101的散热部拔出后的逆变器驱动部的剖视图。
此外，图13中示出半导体装置101整体的侧面剖视图。图13中，举例示出在壳体44内，在电动机1上配置半导体模块41，在其上配置控制电路部20，且各结构要素由端子部35进行连接的状态。作为电动助力转向装置的半导体驱动装置101呈圆筒结构，相对于装置的轴方向以垂直朝向装载有两个功率模块41(41c、41d)，引线框31下表面侧的散热面38、汇流条32的平面部上表面侧的散热面38a构成为分别配置在同一平面内。
此处，半导体模块41向散热器36、37的装载朝向并不限于图12那样的横向排列的结构，如图14、图15那样，采用半导体模块41c、41d的模块形成面相对的纵向放置的结构，可确保平行的4面以上的散热面。
如图14中示出半导体驱动装置101的逆变器驱动部的剖视图，示出半导体模块41c、41d的装载例那样，分别配置半导体模块41c、41d，使得引线框31侧的散热面38与纵向放置的一块平板状的散热器36的两个表面进行热接触。然后，在半导体模块41c、41d的汇流条32侧的散热面38a，分别独立的散热器37构成为在装置内配置有总计2块。若对传导至模块两面的两个散热面38、38a的热量进行比较，则传导至引线框31侧的散热面38的热量较大，因此，对与散热面38相接触的散热器36配置热容量比配置在另一面的散热器37要大的较厚的结构体。
这样，可与装置整体的结构相匹配地选择模块装载方向(纵向放置、横向放置)。在任一情况下，若将热阻变小的引线框31下表面(背面)侧的散热面38装载在热容量、热传导较大的散热器36一侧，则温度上升的抑制效果变得更大。
此外，图15中示出半导体驱动装置101的逆变器驱动部的剖视图，并示出与图14不同的半导体模块41c、41d的装载例。图15的半导体驱动装置101与图14的情况相比，模块的相对面为相反朝向。并且，分别配置半导体模块41c、41d，使得汇流条32侧的散热面38a与纵向放置的一块平板状的散热器37的两个表面进行热接触，且在半导体模块41c、41d的引线框31侧的散热面38，将分别独立的散热器36构成为在装置内配置有总计2块。
此外，半导体模块41相对于装置的轴方向的配置方向也并不限于垂直方向，当然也可以设为水平装载。
另外，在图14、图15的示例中，示出了在一块散热器36、37的两面配置有发热体的结构体，但也可采用在相对配置的两块散热器的外侧的面分别配置发热体、并在两块散热器间设置有空隙部的结构，以代替在一块散热器的两面配置发热体，且也可利用该结构来确保4面以上的散热面。
实施方式3
接着，参照图16～图19对实施方式3进行说明。该实施方式3的半导体驱动装置102与上述实施方式2相同地，示出了装载有2组3相逆变器的示例。在实施方式2中，半导体模块41c、41d以成为独立个体的方式进行模塑，但该实施方式3中，2组3相逆变器成为一体模块。以下，仅对上述不同点带来的变更部分进行说明，对于与上述内容相同的结构部分，省略此处的说明。
图16是本实施方式3的半导体驱动装置102的半导体模块41e的半完成状态的俯视图，为示出主要部分的透视图，包含汇流条32a～32l的各元件由密封树脂30模塑成一体。图17是表示半导体驱动装置102的逆变器驱动部的主要部分的俯视图。图18是半导体驱动装置102的主要部分剖视图。
如图17所示，通过将2组逆变器3模块化为1个，易于进行将汇流条32上方的多个散热面38a～38l的高度均匀地对齐的调整，可在模塑后的密封树脂30上表面使散热面38a～38l露出。此外，如图16所示，可在一个平面上实现散热量的均匀化，并高效地配置开关元件11～19。此外，如图16所示，通过将2组逆变器3模块化为1个，3相逆变器的上侧FET的高电位终端和分流电阻低电位侧终端在u、v、w相可进行共有化，从而可增大共有化终端45的面积。
如图18中示出半导体模块41e的两散热面夹持在散热器36、37之间的状态的半导体驱动装置102的剖视图(相当于图16的D-D截面。)那样，有效活用共有化终端45，在半导体模块41e内的共有化终端45部分设置螺钉孔部，并利用螺钉46将2组散热器36、37和半导体模块41e进行连结紧固。由此，可在半导体模块41e内侧区域组装散热器36、37和散热面38、38a，并能有效活用模块的元件形成区域以外的区域，因此，功率模块周边的电源汇流条、电动机汇流条结构变得简单，可实现装置整体的小型化。
实施方式4
接着，参照图19～图21对实施方式4进行说明。该实施方式4是与上述实施方式2、3相同的、装载有2组3相逆变器的装置的示例，与上述实施方式1～3的区别点在于功率模块结构，构成为将开关元件(11～19)安装于2层的引线框31a、31b，且各自的背面成为散热面38(总计2面)。以下，仅对上述不同点带来的变更部分进行说明，对于与上述内容相同的结构部分，省略此处的说明。
本实施方式4的半导体模块41f中，将图19那样的、安装有开关元件11～19的引线框31a、31b如图20那样重叠2层来进行模塑成形。半导体模块41f为将在引线框31a、31b上形成有元件的结构体经由密封树脂30以使元件形成面朝内的方式粘贴2层的结构，2层引线框31a、31b之间除引线框散热面以外由密封树脂30进行密封，各引线框31a、31b的非元件装载面的背面(外层)侧为各自的散热面38。
通过将2层引线框31a、31b立体配置，可扩大引线框31a、31b的部件安装面积，并能增大安装各开关元件的终端面积，因此，可降低开关元件11～19与散热面38之间的热阻。此外，由于扩大了部件安装面积，因此，还具有易于对各元件进行布局的效果。
该实施方式4的半导体模块41f为利用密封树脂30将在引线框31a、31b上形成有元件的两个结构体以元件形成面朝内的方式进行密封的结构。在各引线框31a、31b上形成有具有平面部320的汇流条32的情况下，汇流条32的平面部320彼此配置成隔着密封树脂30相对。汇流条32的平面部320的高度形成为一致，因此，与汇流条32的高度有偏差的情况相比，具有布局性较好、在制造过程中易于进行模塑树脂的填充等优点。
此外，如图21所示，与实施方式1的情况相同，可利用高热传导树脂43对引线框31的背面(下表面)进行模塑，将所有散热面38构成为绝缘结构。实施方式1中，示出仅在单面配置有高热传导树脂43的绝缘结构，但如本实施方式4那样，可通过形成具有2层引线框31的半导体模块结构，从而使两绝缘面38绝缘化。由此，在向散热面组装散热器时，无需绝缘片材，工程得到简化，还可降低成本。通过在位于图21所示的半导体模块41f的上下表面的高热传导树脂43上配置各散热器(未图示)，可获得半导体驱动装置。
另外，本发明可以在该发明的范围内对各实施方式自由地进行组合，或对各实施方式进行适当的变形、省略。

Claims (15)

1.一种半导体驱动装置，其特征在于，
具备半导体模块及散热器，并且具备汇流条侧散热器，
所述半导体模块包括：开关元件；
引线框，该引线框的上表面侧安装有所述开关元件，下表面侧成为散热面；
汇流条，该汇流条配置在所述引线框上，在多个开关元件彼此之间、或所述引线框与所述开关元件之间进行连接，在上表面具有平面部，并且具有从所述平面部的两端朝斜下方以成为底襟展宽的方式延伸且倾斜角可调整的倾斜部；以及
密封树脂，该密封树脂对所述引线框、所述开关元件及所述汇流条在除去所述引线框的散热面及所述汇流条的所述平面部的上表面以外的区域进行密封，
所述引线框的散热面配置在一个平面内，并且多个所述汇流条的所述平面部的上表面配置在一个平面内，
在所述引线框的散热面与所述汇流条的所述平面部的上表面之间配置有所述开关元件，
所述散热器与所述半导体模块的所述引线框的散热面保持绝缘性而接触，
所述汇流条侧散热器与多个所述汇流条的所述平面部的上表面保持绝缘性而接触。
2.如权利要求1所述的半导体驱动装置，其特征在于，
所述汇流条的所述平面部的上表面和所述引线框的散热面配置成彼此平行。
3.如权利要求1所述的半导体驱动装置，其特征在于，
所述汇流条在所述平面部以外的部分与所述开关元件或所述引线框接触。
4.如权利要求2所述的半导体驱动装置，其特征在于，
所述汇流条在所述平面部以外的部分与所述开关元件或所述引线框接触。
5.如权利要求1至4中任一项所述的半导体驱动装置，其特征在于，
所述汇流条在所述平面部中的布线的厚度形成得比所述汇流条的其它部分要厚。
6.如权利要求1至4中任一项所述的半导体驱动装置，其特征在于，
所述汇流条由将所述倾斜部的端部接合在所述平面部的下表面而形成。
7.如权利要求1至4中任一项所述的半导体驱动装置，其特征在于，
所述汇流条的所述平面部的上表面成为散热面。
8.如权利要求1至4中任一项所述的半导体驱动装置，其特征在于，
在所述散热器与所述汇流条侧散热器之间装载有多个所述半导体模块。
9.如权利要求8所述的半导体驱动装置，其特征在于，
多个所述半导体模块的所述引线框的散热面配置在一个平面上，并且，多个所述半导体模块的所述汇流条的所述平面部的上表面配置在与所述引线框的散热面平行的一个平面上。
10.如权利要求1至4、9中任一项所述的半导体驱动装置，其特征在于，
在平板状的所述散热器的两面、或相对配置的两块所述散热器的外侧的表面分别配置有所述半导体模块。
11.如权利要求1至4、9中任一项所述的半导体驱动装置，其特征在于，
在平板状的所述汇流条侧散热器的两面、或相对配置的两块所述汇流条侧散热器的外侧的表面分别配置有所述半导体模块。
12.如权利要求1至4、9中任一项所述的半导体驱动装置，其特征在于，
所述散热器比所述汇流条侧散热器的热容量要大。
13.如权利要求1至4、9中任一项所述的半导体驱动装置，其特征在于，
所述散热器和所述汇流条侧散热器为连结成连续的结构。
14.如权利要求1至4、9中任一项所述的半导体驱动装置，其特征在于，
在所述引线框的下表面侧的散热面形成有由3W/m·K以上的高热传导树脂所构成的膜。
15.如权利要求1至4、9中任一项所述的半导体驱动装置，其特征在于，
在一个所述半导体模块的内部装载有构成3相以上的多相逆变器的所有所述开关元件。
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