CN108695261B - 电力用半导体装置及其制造方法以及电力变换装置 - Google Patents
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Abstract
电力用半导体装置(101)具备:框体(1)、第1绝缘电路基板(2)、第2绝缘电路基板(3)、以及封装材料(5)。第1绝缘电路基板(2)配置为被框体(1)包围。第2绝缘电路基板(3)被框体(1)包围,以与第1绝缘电路基板(2)之间夹着半导体元件(4)的方式与第1绝缘电路基板(2)彼此隔开间隔地配置。封装材料(5)对被框体(1)包围的区域进行填充。在第1或第2绝缘电路基板(2、3)形成从一个主表面到达与一个主表面相反侧的另一个主表面的孔部(7)。从框体(1)的内壁面(1C)的至少一部分,凸起部(1E)向框体(1)所包围的区域侧延伸,该凸起部延伸至在俯视观察时与第1或第2绝缘电路基板(2、3)重叠的区域。
Description
技术领域
本发明涉及电力用半导体装置及其制造方法,特别涉及具有2种绝缘电路基板和夹在它们之间的半导体元件的电力用半导体装置及其制造方法。另外,本发明涉及应用了该电力用半导体装置的电力变换装置。
背景技术
例如,日本特开2016-25154号公报、日本特开2013-74035号公报及日本特开2015-159258号公报等公开了如下半导体装置,即,为了对在模具内载置了半导体元件等的状态下向模具内部填充封装材料时的、供给至模具内的封装材料的流动方式进行控制,在模具内部配置了凸起部等构造体。
如上述各专利文献所述,通常的电力用半导体装置具有经由金属导线或金属部件等将半导体元件及电路图案彼此电连接的结构。但是,为了进一步高密度化及高可靠性化,正在开展具有如下结构的电力用半导体装置的开发,即,将能够流过大电流的绝缘电路基板以叠放的方式搭载在半导体元件之上的结构。
即,这样的电力用半导体装置具有在第1绝缘电路基板之上载置半导体元件,并且在其之上配置连接有第2绝缘电路基板的结构。但是,上述结构的电力用半导体装置在第1绝缘电路基板和第2绝缘电路基板之间存在两者的间隔狭窄的部分。存在如下问题,即,由于封装材料难以流入这样的间隔狭窄的部分,因此难以将绝缘性的封装材料无间隙地填充于这样的部分。然而,在上述各专利文献中,由于不具有这样的在半导体元件之上以叠放的方式搭载有绝缘电路基板的结构,因此没有公开对2个绝缘电路基板之间的间隔狭窄的部分的封装材料的填充进行改进的技术。
发明内容
本发明就是鉴于上述课题而提出的,其目的在于提供将绝缘性的封装材料无间隙地填充于2个绝缘电路基板之间的间隔狭窄的部分中的电力用半导体装置及其制造方法、以及具有这样的电力用半导体装置的电力变换装置。
本发明涉及的电力用半导体装置具备框体、第1绝缘电路基板、第2绝缘电路基板、以及封装材料。第1绝缘电路基板配置为被框体包围。第2绝缘电路基板被框体包围,以与第1绝缘电路基板之间夹着半导体元件的方式与第1绝缘电路基板彼此隔开间隔地配置。封装材料对被框体包围的区域进行填充。在第1或第2绝缘电路基板形成从一个主表面到达与一个主表面相反侧的另一个主表面的孔部。从框体的内壁面的至少一部分,凸起部向框体所包围的区域侧延伸,该凸起部延伸至在俯视观察时与第1或第2绝缘电路基板重叠的区域。
本发明涉及的电力用半导体装置具备框体、第1绝缘电路基板、第2绝缘电路基板、以及封装材料。第1绝缘电路基板配置为被框体包围。第2绝缘电路基板被框体包围,以与第1绝缘电路基板之间夹着半导体元件的方式与第1绝缘电路基板彼此隔开间隔地配置。封装材料对被框体包围的区域进行填充。在框体的至少一部分形成从框体的最外表面到达与该最外表面相反侧的内壁面的孔部。从框体的内壁面的至少一部分,凸起部向框体所包围的区域侧延伸,该凸起部延伸至在俯视观察时与第1或第2绝缘电路基板重叠的区域。
在本发明涉及的电力用半导体装置的制造方法中,首先,在第1绝缘电路基板的一个主表面之上,以夹着半导体元件的方式,接合第2绝缘电路基板。将第1绝缘电路基板、半导体元件、及第2绝缘电路基板以被框体包围的方式设置。通过将封装材料供给至被框体包围的区域,从而将半导体元件封装。在第1或第2绝缘电路基板形成从一个主表面到达另一个主表面的孔部。从框体的内壁面的至少一部分,以向框体所包围的区域侧延伸的方式形成凸起部,该凸起部延伸至在俯视观察时与第1或第2绝缘电路基板重叠的区域。
通过结合附图进行理解的、与本发明相关的以下的详细说明,会使本发明的上述及其它目的、特征、方案以及优点变得明确。
附图说明
图1是表示实施方式1的功率模块的结构的概略俯视图。
图2A是表示包含沿着图1的A-A线的部分即实施方式1的功率模块的壳体的长边的部分在内的结构的概略剖视图。
图2B是表示包含以下部分在内的结构的概略剖视图,该部分是指沿着图1的B-B线的部分,换言之,实施方式1的功率模块的壳体的长边即包含外部输出端子的部分。
图3是表示包含沿着图1的C-C线的部分即实施方式1的功率模块的壳体的短边的部分在内的结构的概略剖视图。
图4是对实施方式1的功率模块的各部分的间隙的尺寸进行定义的概略剖视图。
图5是表示实施方式1的功率模块的制造方法的第1工序的概略剖视图。
图6是表示实施方式1的功率模块的制造方法的第2工序的概略剖视图。
图7A是通过沿着图1的C-C线的剖面观察实施方式1的功率模块的制造方法的第3工序的概略剖视图。
图7B是通过沿着图1的A-A线的剖面观察实施方式1的功率模块的制造方法的第3工序的概略剖视图。
图8是表示对比例的功率模块的结构的概略俯视图。
图9A是通过沿着图1的A-A线的包含壳体的长边的部分在内的剖面观察对比例的功率模块的制造方法中的由与图7A及图7B相同的封装工序导致的封装材料的流动的概略剖视图。
图9B是通过沿着图1的B-B线的包含壳体的长边的部分在内的剖面观察对比例的功率模块的制造方法中的由与图7A及图7B相同的封装工序导致的封装材料的流动的概略剖视图。
图10A是通过沿着图1的A-A线的包含壳体的长边的部分在内的剖面观察实施方式1的功率模块的制造方法中的由与图7A及图7B相同的封装工序导致的封装材料的流动的概略剖视图。
图10B是通过沿着图1的C-C线的包含壳体的长边的部分在内的剖面观察实施方式1的功率模块的制造方法中的由与图7A及图7B相同的封装工序导致的封装材料的流动的概略剖视图。
图11是表示实施方式2的功率模块的包含与沿着图1的A-A线的壳体的长边的部分相当的部分在内的结构的概略剖视图。
图12是表示实施方式3的功率模块的结构的概略俯视图。
图13是表示实施方式3的第1例的功率模块的包含与沿着图1的A-A线的壳体的长边的部分相当的部分在内的结构的概略剖视图。
图14是表示实施方式3的第2例的功率模块的包含与沿着图1的A-A线的壳体的长边的部分相当的部分在内的结构的概略剖视图。
图15是表示实施方式4的功率模块的结构的概略俯视图。
图16是表示实施方式4的第1例的功率模块的包含与沿着图1的A-A线的壳体的长边的部分相当的部分在内的结构的概略剖视图。
图17是表示实施方式4的第2例的功率模块的包含与沿着图1的A-A线的壳体的长边的部分相当的部分在内的结构的概略剖视图。
图18是表示实施方式4的第3例的功率模块的包含与沿着图1的A-A线的壳体的长边的部分相当的部分在内的结构的概略剖视图。
图19是表示实施方式5的功率模块的包含与沿着图1的A-A线的壳体的长边的部分相当的部分在内的结构的概略剖视图。
图20是表示实施方式6的功率模块的包含与沿着图1的A-A线的壳体的长边的部分相当的部分在内的结构的概略剖视图。
图21是表示电力变换系统的结构的框图,在该电力变换系统中应用了实施方式7涉及的电力变换装置。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。
实施方式1.
首先,使用图1~图4,对作为本实施方式的电力用半导体装置的、功率模块的结构进行说明。参照图1~图4,本实施方式的功率模块101主要具备:作为框体的壳体1、作为第1绝缘电路基板的下侧绝缘电路基板2、作为第2绝缘电路基板的上侧绝缘电路基板3、半导体元件4、以及填充于壳体1内的封装材料5。此外,图2A及图2B表示出沿着图1的A-A线及B-B线的部分,图3表示出沿着图1的C-C线的部分。因此,在图2A、图2B中左右方向对应于图1的矩形形状的短边方向(上下方向),在图3中左右方向对应于图1的矩形形状的长边方向(左右方向)。
壳体1是配置为在俯视观察时将下侧绝缘电路基板2、上侧绝缘电路基板3、半导体元件4、以及封装材料5包围的部件。反过来说,下侧绝缘电路基板2及上侧绝缘电路基板3等配置为被壳体1包围。
如图1所示,壳体1为例如矩形的框状。壳体1具有通过配置于功率模块101的最外部,从而将其整体包围的箱子那样的形态。壳体1由机械强度及绝缘性高的绝缘材料形成,由通常公知的PPS(PolyPhenylene Sulfide Resin)或液晶聚合物等形成。PPS的导热率为约0.5W/(m·K)。
壳体1具有图2A及图2B等中的构成最下部的一个主表面1A、以及图2A及图2B等中的构成最上部的另一个主表面1B,通过在它们之间使上述材质的部件在图2A及图2B的上下方向上延伸,从而构成壳体1的主体部分。另外,就壳体1而言,由于具有框状,因而具有作为与被其包围的区域相对的表面的内壁面1C。并且,壳体1特别是在一个主表面1A侧的较下方的区域具有内底面1D。就内底面1D而言,在壳体1的下部,主体部分为以沿着图2A及图2B的左右方向、即沿着一个主表面1A的方式延伸的区域的最上部,形成为构成上述被包围起来的区域内的底面的另一主表面。就壳体1的一个主表面1A而言,其俯视观察时的最外侧的部分与另一个主表面1B相对,并且靠内侧的部分与内底面1D相对。
并且,如后述所示,本实施方式的壳体1形成为从其内壁面的至少一部分延伸出凸起部1E。
下侧绝缘电路基板2是构成功率模块101整体的基座的平板状部件。下侧绝缘电路基板2具有作为图2A及图2B~图4的下侧的主表面的一个主表面2A、以及作为与一个主表面2A相反侧即图2A及图2B~图4的上侧的主表面的另一个主表面2B,如图1所示,其为具有例如矩形的平面形状的部件。换言之,下侧绝缘电路基板2的一个主表面2A及另一个主表面2B具有如图1所示那样的矩形形状。
下侧绝缘电路基板2也是用于将半导体元件4发出的热量向图2A及图2B~图4的下侧绝缘电路基板2的下方散热的部件。下侧绝缘电路基板2具有在金属基座板2C之上层叠绝缘片2D,并且在绝缘片2D之上的一部分形成有上表面图案2P的结构。此处,例如图2A及图2B的将下侧绝缘电路基板2的最下部连接起来而得到的面为一个主表面2A,将最上部连接起来而得到的面为另一个主表面2B。因此,就另一个主表面2B而言,在形成有上表面图案2P的区域成为上表面图案2P的最上表面,在没有形成上表面图案2P的区域成为绝缘片2D的最上表面。
金属基座板2C为用于将在半导体元件4的驱动时发出的热量从功率模块101的外侧即一个主表面2A向其下侧放出的部件。优选金属基座板2C例如由铜或铝等构成,但只要是散热性良好的金属材料即可,并不限于此。但是,从轻量化及加工性的观点出发,优选金属基座板2C由铝构成。
绝缘片2D是为了使在其之上载置的半导体元件4等和下侧绝缘电路基板2彼此电绝缘,即,为了使下侧绝缘电路基板2整体作为绝缘材料发挥功能而设置的平板状的部件。优选绝缘片2D由环氧树脂等热固性树脂构成。通过将绝缘片2D配置于金属基座板2C之上的整个面,从而将上表面图案2P和金属基座板2C电绝缘。
上表面图案2P如图所示,是在树脂制的绝缘片2D之上形成的例如铜等金属的薄膜。上表面图案2P与在其上方配置的未图示的同外部连接的连接端子等电连接,并且还与半导体元件4电连接。
此外,以上,将下侧绝缘电路基板2设为能够通过绝缘片2D将上表面图案2P与下方区域电绝缘的结构。但是,下侧绝缘电路基板2并不限于此,例如也可以为陶瓷基板。或者,下侧绝缘电路基板2也可以是例如在由陶瓷构成的绝缘基板的一个主表面之上形成有金属制的上表面图案或被图案化后的引线框架的结构。
上侧绝缘电路基板3配置为与下侧绝缘电路基板2彼此隔开间隔地在俯视观察时叠放在下侧绝缘电路基板2正上方。上侧绝缘电路基板3具有作为图2A及图2B~图4的下侧的主表面的一个主表面3A、以及作为与一个主表面3A相反侧即图2A及图2B~图4的上侧的主表面的另一个主表面3B,如图1所示,其是具有例如矩形的平面形状的部件。换言之,上侧绝缘电路基板3的一个主表面3A及另一个主表面3B具有如图1所示那样的矩形形状。
上侧绝缘电路基板3具有绝缘基板3C、在绝缘基板3C的图2A及图2B中的下侧的主表面之上形成的下表面图案3P1、以及在绝缘基板3C的图2A及图2B中的上侧的主表面之上形成的上表面图案3P2。此处,图2A及图2B的将上侧绝缘电路基板3的最下部连接起来而得到的面为一个主表面3A,将最上部连接起来而得到的面为另一个主表面3B。因此,就另一个主表面3B而言,在形成有上表面图案3P2的区域成为上表面图案3P2的最上表面,在没有形成上表面图案3P2的区域成为绝缘基板3C的最上表面。此外,图1中的上表面图案3P2的形状及数量等配置方式是简略地表示出的,实际上也可以与图1所示的方式不同。
更具体而言,如图4所示,优选从下侧绝缘电路基板2的另一个主表面2B(此处,设为绝缘片2D之上,但也可以为上表面图案2P之上)至上侧绝缘电路基板3的一个主表面3A(此处,设为下表面图案3P1之上,但也可以为绝缘基板3C之上)为止的间隔G1,为例如1.0mm左右(大于或等于0.8mm且小于或等于2.0mm)。此外,作为该间隔G1,实际上大多被设为1.28mm。另外,下表面图案3P1及上表面图案3P2也可以沿着绝缘基板3C的主表面彼此隔开间隔地形成。另外,优选半导体元件4的另一个主表面4B与其之上的上侧绝缘电路基板3的一个主表面3A之间的狭窄的间隔G2为例如0.5mm左右(大于或等于0.3mm且小于或等于0.7mm)。
绝缘基板3C为例如由陶瓷或树脂材料等绝缘材料构成的平板形状的部件。另外,下表面图案3P1及上表面图案3P2为在绝缘基板3C之上形成的例如铜等金属的薄膜。
半导体元件4为搭载有例如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)及FWDi(Free Wheel Diode)等电力用元件的部件。半导体元件4为例如由硅(Si)或碳化硅(SiC)的单晶等形成的芯片形状的部件。但是并不限于此,半导体元件4也可以由例如氮化镓(GaN)或金刚石那样的带隙比硅大的所谓的宽带隙半导体形成。
半导体元件4具有作为图2A及图2B~图4的下侧的主表面的一个主表面4A、以及作为与一个主表面4A相反侧即图2A及图2B~图4的上侧的主表面的另一个主表面4B。半导体元件4以被下侧绝缘电路基板2和上侧绝缘电路基板3夹着的方式配置于两者之间,该下侧绝缘电路基板2和上侧绝缘电路基板3配置为在图2A及图2B的上下方向彼此隔开间隔地叠放。而且,半导体元件4的一个主表面4A与下侧绝缘电路基板2电连接,另一个主表面4B与上侧绝缘电路基板3电连接。具体而言,半导体元件4的一个主表面4A与下侧绝缘电路基板2的上表面图案2P经由第1接合材料6A彼此电连接。另外,相同地,半导体元件4的另一个主表面4B与上侧绝缘电路基板3的下表面图案3P1经由第2接合材料6B彼此电连接。优选第1接合材料6A、第2接合材料6B例如由芯片键合用焊料材料构成,但并不限于此,也可以是烧结性的包含银颗粒或铜颗粒的接合材料。通过使用烧结性的接合材料作为第1接合材料6A及第2接合材料6B,与使用焊料材料的情况相比能够使寿命提高。在使用能够在高温下动作的碳化硅半导体元件4的情况下,从发挥其特性的观点出发,能够进一步提高通过使用作为烧结材料的第1接合材料6A、第2接合材料6B实现的使其寿命增加的效果。
通过将下侧绝缘电路基板2配置于被壳体1包围的区域的最下部,使它们彼此接合,从而由壳体1和下侧绝缘电路基板2构成容器状的部件。因此,下侧绝缘电路基板2的表面的至少一部分粘接于壳体1的表面,由此如上所述构成容器状的部件。以填埋该容器状的部件的内部、即上侧绝缘电路基板3及半导体元件4等的配置区域的方式,利用封装材料5填充被壳体1包围的区域。封装材料5为通常公知的凝胶等固化后的材料,但也可以为液状的环氧树脂。
就功率模块101而言,在上侧绝缘电路基板3形成有注入口7,该注入口7是从一个主表面3A到达其相反侧的另一个主表面3B的孔部。在图1、图2A及图2B中,在上侧绝缘电路基板3的俯视观察时的中央部具有1个注入口7,注入口7从下表面图案3P1的一个主表面3A延伸至上表面图案3P2的另一个主表面3B,将上侧绝缘电路基板3的厚度方向的整体贯穿。
如图1所示,优选注入口7具有例如圆形的平面形状。这是因为,如后述所示,在将封装材料5供给至壳体1内时,将喷出封装材料5的喷嘴插入至注入口7内,由于注入口7具有圆形的平面形状,因此该喷嘴的插入变得容易。另外,如上所述,由于要插入喷嘴,因此优选在俯视观察时注入口7具有比喷嘴的直径大的尺寸。另外,如上所述,优选注入口7基本上在上侧绝缘电路基板3的俯视观察时的中央仅形成1个,但也可以彼此隔开间隔地形成多个注入口7。另外,如后述所示,也可以在上侧绝缘电路基板3的俯视观察时的中央之外的位置形成注入口7。
壳体1的凸起部1E形成于壳体1的内壁面1C中的、特别是上侧绝缘电路基板3的最上表面即另一个主表面3B的略上方。更具体而言,如图4所示,优选从上侧绝缘电路基板3的另一个主表面3B(此处,设为上表面图案3P2之上,但也可以是绝缘基板3C之上)至凸起部1E的最下部为止的间隔G3例如小于或等于G2。此外,间隔G3并非必须存在,也可以完全不存在。即,凸起部1E的最下表面也可以与上侧绝缘电路基板3的表面的一部分彼此接触。
下侧绝缘电路基板2及上侧绝缘电路基板3通常不与壳体1的内壁面1C接触,而是以与壳体1的内壁面1C之间具有间隔的方式配置于被壳体1包围的区域。但是,凸起部1E从内壁面1C向壳体1所包围的区域侧、即上侧绝缘电路基板3等的配置侧延伸。因此,凸起部1E延伸至在俯视观察时局部地与下侧绝缘电路基板2或上侧绝缘电路基板3重叠的区域。因此,如图1所示,在从上方观察时壳体1的俯视观察时的与长边相对的上侧绝缘电路基板3的区域被凸起部1E覆盖而不能被观察到。
如图1、图2A及图2B所示,优选凸起部1E仅从壳体1的长边的内壁面1C的至少一部分延伸出,该壳体1呈矩形、即具有长边及短边的平面形状。如图1及图3所示,优选凸起部1E没有从壳体1的矩形的平面形状的短边的内壁面1C延伸出。因此,如图1所示,在从上方观察时壳体1的俯视观察时的与短边相对的上侧绝缘电路基板3的区域没有被凸起部1E覆盖,其整体都能被观察到。如图2A所示,在本实施方式中,凸起部1E与壳体1形成为一体。即,凸起部1E与壳体1由相同材料形成。此外,凸起部1E既可以仅从壳体1的矩形的长边的内壁面1C的一部分延伸出,也可以从其整体延伸出。
如图3所示,载置部1F从壳体1的长边的内壁面1C(内壁面的至少一部分)向壳体1所包围的区域侧延伸。载置部1F相比于凸起部1E形成于图3的下方。载置部1F为以与下侧绝缘电路基板2的俯视观察时的另一个主表面2B的一部分(例如最外部)接触的方式,载置于另一个主表面2B之上的部分。此外,载置部1F在与下侧绝缘电路基板2的另一个主表面2B接触的最外部与主表面2B彼此在俯视观察时重叠,并且延伸至在俯视观察时与上侧绝缘电路基板3重叠的区域。载置部1F基本上与壳体1形成为一体,但并不限于此,也可以形成为与壳体1是分体的。
另外,功率模块101进一步具备外部输出端子8。外部输出端子8是用于使得功率模块101的内部能够与外部电连接的部件。即,外部输出端子8使得与配置于功率模块101内的半导体元件4之间的电信号的输入输出能够得以实现。因此,如图2B所示,外部输出端子8通过与第1接合材料6A、第2接合材料6B相同的焊料材料等第3接合材料6C接合于上侧绝缘电路基板3的上表面图案3P2。
如图1、图2A及图2B所示,优选将外部输出端子8配置为与凸起部1E相邻。即,外部输出端子8配置为,与凸起部1E相同地,在壳体1的俯视观察时的长边的部分,与配置于该长边的部分处的凸起部1E在该长边方向相邻。外部输出端子8也可以在壳体1的长边方向彼此隔开间隔地配置多个。在图1中,以在长边方向相邻的方式配置有2个或3个外部输出端子8。
如图2B所示,外部输出端子8具有:铅垂延伸部分8A,其在壳体1的延伸方向即图2B的上下方向上延伸;水平延伸部分8B,其在沿着上侧绝缘电路基板3的一个主表面3A等的图2B的左右方向上延伸;以及弯折部8C,其在铅垂延伸部分8A和水平延伸部分8B之间的部分使外部输出端子8弯折。就铅垂延伸部分8A而言,其大部分埋入壳体1的主体部分的内部,仅其最上部的端部从壳体1露出。从该壳体1露出的铅垂延伸部分8A能够与功率模块101的外部电连接。另外,水平延伸部分8B仅在较接近弯折部8C的区域埋入壳体1的主体部分的内部,剩余的大部分从该处露出而配置于被壳体1包围的区域。而且,上述剩余的大部分在与凸起部1E相同的方向延伸,例如与上侧绝缘电路基板3的一部分(上表面图案3P2)电连接。如图2B所示,外部输出端子8的水平延伸部分8B和上侧绝缘电路基板3的上表面图案3P2通过例如第3接合材料6C接合。优选第3接合材料6C与第1接合材料6A、第2接合材料6B相同地,例如由芯片键合用焊料材料构成,但并不限于此,也可以是烧结性的包含银颗粒或铜颗粒的接合材料。
下面,使用图5~图7A及图7B,对本实施方式的功率模块101的制造方法进行简单说明。
参照图5,首先准备下侧绝缘电路基板2、上侧绝缘电路基板3及半导体元件4。此外,下侧绝缘电路基板2的上表面图案2P、以及上侧绝缘电路基板3的下表面图案3P1等通过如下方式形成,即,例如通过通常公知的印刷法等将金属层例如通过冲压加工形成于绝缘片2D的另一个主表面2B之上及绝缘基板3C的一个主表面3A之上,之后通过通常公知的照相制版技术等将该金属层图案化为所期望的平面形状。但是,就上表面图案2P及下表面图案3P1等而言,也可以将先行图案化为所期望的平面形状及厚度的金属制部件随后通过冲压加工形成于绝缘片2D的另一个主表面2B之上及绝缘基板3C的一个主表面3A之上等。
另外,在下侧绝缘电路基板2或上侧绝缘电路基板3形成注入口7,注入口7是从一个主表面到达其相反侧的另一个主表面的孔部。此处,在上侧绝缘电路基板3的俯视观察时的中央部形成有1个注入口7。
然后,在下侧绝缘电路基板2的一个主表面2A之上,以夹着半导体元件4的方式,将上侧绝缘电路基板3接合。具体而言,例如在下侧绝缘电路基板2的最上表面即上表面图案2P之上经由第1接合材料6A将半导体元件4的一个主表面4A接合。另外,在上侧绝缘电路基板3的最下表面即下表面图案3P1之上经由第2接合材料6B将半导体元件4的另一个主表面4B接合。
参照图6,在图5的工序中彼此层叠的下侧绝缘电路基板2、上侧绝缘电路基板3及半导体元件4的组设置为,以被壳体1包围的方式,容纳于壳体1的框体内。具体而言,特别是优选设置为,壳体1的较下方的区域与下侧绝缘电路基板2的表面的一部分即其端面及同其相邻的另一个主表面2B的一部分的区域等接触,与壳体1嵌合。由此,如果壳体1的表面的一部分与下侧绝缘电路基板2的表面的一部分无间隙地接触,则能够由两者形成容器状的部件,将封装材料5等供给至该容器状的部件的内部。
参照图7A、图7B,通过将封装材料5供给至图6的工序中被壳体1包围的容器状部件内的区域,从而将壳体1内的下侧绝缘电路基板2、上侧绝缘电路基板3及半导体元件4这些部件封装。具体而言,参照图7A及图7B,例如将用于供给封装材料5的喷嘴NZ插入至形成于上侧绝缘电路基板3的注入口7,从该喷嘴NZ的顶端部喷出例如凝胶状的封装材料5。由于喷嘴NZ以顶端部向下侧的方式插入,因此喷出的封装材料5例如从喷嘴NZ的下方在下侧绝缘电路基板2的另一个主表面2B之上的区域流动,之后如图中的箭头表示的流向F所示流向上侧绝缘电路基板3的另一个主表面3B之上的区域侧。通过上述所示的注塑成型工序,将封装材料5配置为将壳体1内的整个区域填充。将由壳体1及下侧绝缘电路基板2形成的容器状的部件内填充的封装材料5通过其固化而被配置为固体部件。
此外,如上所述,从壳体1的内壁面1C的至少一部分,形成向由框体包围的区域侧延伸至与上侧绝缘电路基板3在俯视观察时重叠的区域的凸起部1E。此处,凸起部1E与壳体1形成为一体。
然后,一边参照图8~图9A及图9B的对比例、以及图10A及图10B,一边对本实施方式的作用效果进行说明。
参照图8及图9A、图9B,由于对比例的功率模块901也基本上具有与本实施方式的功率模块101相同的结构,因此对相同的结构要素标注相同标号且不重复其说明。但是,在功率模块901没有形成如本实施方式的功率模块101那样的上侧绝缘电路基板3的注入口7、以及从壳体1的内壁面1C延伸的凸起部1E。就这一点而言,功率模块901与功率模块101在结构上不同。
如图9A、图9B所示,在功率模块901的形成工序中的供给封装材料5时,如图中的箭头F所示,从上侧绝缘电路基板3的上方将封装材料5供给至由壳体1和下侧绝缘电路基板2构成的容器状的部件内。但是,上侧绝缘电路基板3阻挡封装材料5向上侧绝缘电路基板3的下方的区域,特别是被上侧绝缘电路基板3和下侧绝缘电路基板2夹着的区域的流入。另外,关于流入至被上侧绝缘电路基板3和下侧绝缘电路基板2夹着的区域的封装材料5,也容易从上侧绝缘电路基板3与壳体1的内壁面1C之间的间隙,向上侧绝缘电路基板3的上方的区域流出。这是因为在上侧绝缘电路基板3的上方没有形成对上述流出作出阻挡的凸起部1E。
因此,难以成为由封装材料5将被上侧绝缘电路基板3和下侧绝缘电路基板2夹着的区域完全填充的方式,容易在局部形成不存在封装材料5的间隙。如果在局部形成没有被封装材料5填充的区域,则有可能产生如下动作上的不良情况,即,产生所供给的电力的从该处向功率模块101的放电等。因此,优选避免成为在局部没有填充封装材料5的状态。
因此,就本实施方式的功率模块101而言,如上所述在上侧绝缘电路基板3形成有作为孔部的注入口7,从该处供给封装材料5。因此,如图10A及图10B所示,向被上侧绝缘电路基板3和下侧绝缘电路基板2夹着的狭窄的区域也能够容易地供给充分量的封装材料5,能够在该区域高密度地填充封装材料5。
另外,就功率模块101而言,在壳体1的内壁面1C的一部分形成的凸起部1E能够使以下情况难以发生,即,封装材料5从被上侧绝缘电路基板3和下侧绝缘电路基板2夹着的狭窄的区域,向上侧绝缘电路基板3的上方的区域流出。因此,能够维持被上侧绝缘电路基板3和下侧绝缘电路基板2夹着的狭窄的区域处的充分量的封装材料5。
但是,凸起部1E和上侧绝缘电路基板3虽然也可以彼此接触,但通常具有图4的间隔G3表示的小于或等于0.4mm左右的狭窄的间隙。这是因为,尽管需要抑制封装材料5从凸起部1E向上方流出,但最终还需要将封装材料5供给至上侧绝缘电路基板3的上侧的区域。通过具有该间隙,向上侧绝缘电路基板3的上侧的区域最终也能够供给封装材料5。此外,如图2A及图2B等所示,凸起部1E呈在上方的顶端部具有切口那样的接近梯形的平面形状。通过具有这样的形状,从而能够使得用于最终将封装材料5供给至上侧绝缘电路基板3的上侧的区域处的封装材料5的流通更流畅,使由于封装材料5流通至该部分而对该部分施加的应力得到缓和。
综上所述,凸起部1E优选具有如下效果,即,能够防止向上侧绝缘电路基板3的上方流出过剩的封装材料5,控制为使封装材料5向上方流出所需的最小限度的量。从取得该效果的观点出发,优选凸起部1E和上侧绝缘电路基板3的间隔G3例如比图4的间隔G1、以及间隔G2小。例如,如果间隔G3比间隔G2(半导体元件4和上侧绝缘电路基板3的间隙)大,则容易从凸起部1E向上方流出过剩的封装材料5。但是,如果将间隔G3设为比间隔G2小,则一定程度提高了对经过间隔G3的封装材料5的流通进行抑制的效果。
另外,凸起部1E仅从壳体1的长边的内壁面1C的至少一部分延伸出,没有从壳体1的短边的内壁面1C延伸出。即,在短边侧,在壳体1的内壁面1C和上侧绝缘电路基板3之间形成有宽的间隙。因此,容易从短边侧,从下侧绝缘电路基板2和上侧绝缘电路基板3之间的区域向上侧绝缘电路基板3的上方流出封装材料5。由此,也能够向上侧绝缘电路基板3的上方流出适量的封装材料5。
此外,相比于凸起部1E仅从壳体1的短边的内壁面1C延伸出,没有从壳体1的长边的内壁面1C延伸出,优选凸起部1E仅从壳体1的长边的内壁面1C延伸出,没有从壳体1的短边的内壁面1C延伸出的理由如下。如图7A及图7B所示,从在俯视观察时的上侧绝缘电路基板3(壳体1)的中央形成的注入口7,通过喷嘴NZ以波纹状地扩展的方式供给封装材料5。因此,相比于壳体1的短边的内壁面1C,所供给的封装材料5先到达长边的内壁面1C。这是因为相比于壳体1的短边的内壁面1C,长边的内壁面1C与注入口7的距离短。因此,相比于壳体1的短边的内壁面1C,封装材料5容易攀至壳体1的长边的内壁面1C上方。此外,通过将注入口7形成于上侧绝缘电路基板3的中央,能够使封装材料5从该处以大致对称、大致同时分别到达1对长边的内壁面1C的方式波纹状地扩散。
因此,优选将凸起部1E设置于壳体1的长边的内壁面1C。如果这样做,则如图7B所示试图攀上壳体1的长边的内壁面1C但被凸起部1E阻挡的封装材料5,如图7A所示在上侧绝缘电路基板3的下侧的区域向壳体1的短边的内壁面1C侧流动。因此,能够无间隙地将封装材料5供给到上侧绝缘电路基板3和下侧绝缘电路基板2之间的区域。
另外,由于功率模块101具有局部地埋入壳体1的外部输出端子8,因此不会使其从壳体1剥离,能够牢固地固定于功率模块101。另外,通过将壳体1配置为与凸起部1E相邻,能够提高其布局效率。
在本实施方式中通过将凸起部1E与壳体1形成为一体,能够减少制造工序数量、简化该工艺。
实施方式2.
参照图11,由于本实施方式的功率模块201基本上具有与实施方式1的功率模块101相同的结构,因此对相同的结构要素标注相同标号且不重复其说明。但是,就功率模块201而言,并非是在上侧绝缘电路基板3而是在下侧绝缘电路基板2形成有注入口7,注入口7是从一个主表面3A到达其相反侧的另一个主表面3B的孔部。此外,在图11中,由于在下侧绝缘电路基板2的俯视观察时的中央部形成上表面图案2P,因此注入口7配置于下侧绝缘电路基板2的与俯视观察时的中央部远离的区域,即,与图11的中央部相比配置于右侧。但是,如果可以的话,更优选与在实施方式1的功率模块101处在上侧绝缘电路基板3的中央部形成注入口7相同地,在本实施方式中也在下侧绝缘电路基板2的中央部形成注入口7。这样,与实施方式1相同地,能够使从此处起波纹状地扩展的封装材料5先到达壳体1的长边的内壁面1C。
在本实施方式中,将用于供给封装材料5的喷嘴以其顶端部朝向上侧的方式插入于注入口7,从喷嘴顶端部喷出封装材料5。由此,喷出的封装材料5与图7A相同地,例如从喷嘴NZ的下方在下侧绝缘电路基板2的另一个主表面2B之上的区域流动,之后如图中的箭头表示的流向F所示,流向上侧绝缘电路基板3的另一个主表面3B之上的区域侧。
如上所述,注入口7不限于形成于上侧绝缘电路基板3,也可以形成于下侧绝缘电路基板2。
关于其它方面,由于本实施方式基本上与实施方式1相同,因此不重复详细的说明。
实施方式3.
参照图12、图13及图14,由于本实施方式的功率模块基本上具有与实施方式1的功率模块101相同的结构,因此对相同的结构要素标注相同标号且不重复其说明。但是,在本实施方式中,与实施方式1的凸起部1E相当的凸起部10,以与壳体1分体的方式设置在壳体1的内壁面1C。
更具体而言,就图13的本实施方式的第1例的功率模块301而言,凸起部10被接合于壳体1的内壁面1C的表面之上。另外,参照图14,就本实施方式的第2例的功率模块302而言,在壳体1的内壁面1C的一部分形成有凹陷部1G,凸起部10与该凹陷部1G嵌合。但是,关于凸起部10的延伸方向、其它的形状,由于与实施方式1的凸起部1E相同,因此省略详细的说明。
在本实施方式中,如上所述将凸起部10以与壳体1分体的方式设置在壳体1的内壁面1C。因此,在制造工序中,就凸起部10而言,能够在将壳体1、下侧绝缘电路基板2及上侧绝缘电路基板3的层叠后的组彼此粘接而形成容器状的部件后,附加凸起部10。因此,相比于实施方式1等,能够将上侧绝缘电路基板3与其上方的凸起部10的间隔G3(参照图4)更精密地控制为所期望的值。此外,凸起部10也与凸起部1E相同地,例如由作为机械强度及绝缘性高的绝缘材料的、通常公知的PPS或液晶聚合物等形成。
关于其它方面,由于本实施方式基本上与实施方式1相同,因此不重复详细的说明。
实施方式4.
参照图15、图16、图17及图18,由于本实施方式的功率模块基本上具有与实施方式1的功率模块101相同的结构,因此对相同的结构要素标注相同标号且不重复其说明。但是,在本实施方式中,通过粘结剂将壳体1的一部分与上侧绝缘电路基板3彼此固定。
更具体而言,就图16的本实施方式的第1例的功率模块401而言,上侧绝缘电路基板3与其上方的凸起部10以通过粘结剂11彼此接合的方式固定。即,上侧绝缘电路基板3的另一个主表面3B的特别是俯视观察时的最外部的一部分区域与以叠放在其正上方的方式配置的凸起部10的最下表面的部分,通过粘结剂11彼此固定。另一方面,就图17的本实施方式的第2例的功率模块402而言,上侧绝缘电路基板3与其下方的载置部1F以通过粘结剂11彼此接合的方式固定。并且,就图18的本实施方式的第3例的功率模块403而言,在图16表示的位置和图17表示的位置这两者配置有粘结剂11,上侧绝缘电路基板3以与凸起部10及载置部1F这两者通过粘结剂11彼此接合的方式固定。
此外,在图15~图18中,图示出与壳体1分体地形成的凸起部10,但并不限于此,也可以在本实施方式的各例中使用与壳体1形成为一体的凸起部1E。
在本实施方式中,如图16及图18所示,通过粘结剂11将上侧绝缘电路基板3和凸起部1E、10彼此固定。因此,能够将上侧绝缘电路基板3与其上方的凸起部1E、10的间隔G3(参照图4)更精密地控制为所期望的值。相同地,在本实施方式中,如图17及图18所示,通过粘结剂11将上侧绝缘电路基板3和载置部1F彼此固定。因此,能够将上侧绝缘电路基板3与其下方的载置部1F的间隔更精密地控制为所期望的值。基本上,无论是在如图14所示将凸起部10嵌合于凹陷部1G的例子中,还是在如图16所示将凸起部10接合于内壁面1C之上的例子中,对该粘接位置进行控制的效果都相同。
由于使用粘结剂11将上侧绝缘电路基板3和凸起部10等接合固定,因此与例如通过将上侧绝缘电路基板3和外部输出端子8接合的第3接合材料6C来接合固定的情况相比,能够提高接合固定的强度、使位置精度稳定。
此外,如果将该粘结剂11供给至凸起部1E、10和上侧绝缘电路基板3重叠的区域的整体,则上述凸起部1E和上侧绝缘电路基板3的间隙G3优选小于或等于0.4mm(参照图4)这一限制实质上变得没有意义。这是因为,通过粘结剂11使在凸起部1E、10和上侧绝缘电路基板3重叠的部分之间完全不存在间隙,封装材料5不会从该部分向上方流出。但是,如图15所示,通常不是供给至凸起部1E、10和上侧绝缘电路基板3重叠的区域的整体,而是仅供给至其一部分的区域,在局部残留有不存在粘结剂11的区域。因此,优选如上所述对间隔G3进行控制。这是因为,会经由在局部不存在粘结剂11的区域发生封装材料5的流出。
关于其它方面,由于本实施方式基本上与实施方式1相同,因此不重复详细的说明。
实施方式5.
参照图19,由于本实施方式的功率模块501基本上具有与实施方式1的功率模块101相同的结构,因此对相同的结构要素标注相同标号且不重复其说明。但是,就功率模块501而言,并非是在上侧绝缘电路基板3及下侧绝缘电路基板2,而是在壳体1的至少一部分形成有注入口7,注入口7是从壳体1的最外表面1H到达与最外表面1H相反侧的内壁面1C的孔部。最外表面1H相当于俯视观察壳体1时的在最外侧配置的侧面,与内壁面1C大致平行地相对。
优选注入口7形成于上下方向的位置大致与被上侧绝缘电路基板3和下侧绝缘电路基板2夹着的区域相同的位置,例如优选形成于上下方向的位置与半导体元件4相同的位置。另外,在图19中将注入口7形成于壳体1的短边的部分,但也可以将注入口7形成于壳体1的长边的部分。
在本实施方式中,将喷嘴NZ以顶端部朝向俯视观察时的内侧(半导体元件4等的配置侧)的方式插入至注入口7,喷出封装材料5。由此,与其它实施方式相同地,将封装材料5可靠地供给至被上侧绝缘电路基板3和下侧绝缘电路基板2夹着的区域,因此能够在该区域无间隙、高密度地填充封装材料5。
关于其它方面,由于本实施方式基本上与实施方式1相同,因此不重复详细的说明。
实施方式6.
参照图20,由于本实施方式的功率模块601基本上具有与实施方式1的功率模块101相同的结构,因此对相同的结构要素标注相同标号且不重复其说明。但是,如本实施方式的功率模块601所示,外部输出端子8和上侧绝缘电路基板3的上表面图案3P2也可以经由导线13电连接。优选导线13为由铝、银或铜形成的细线,例如通过通常公知的导线键合工序进行接合。此外,虽未图示,但本实施方式的壳体1也与例如图2A相同地,为具有凸起部1E(或凸起部10)的结构。
关于其它方面,由于本实施方式基本上与实施方式1相同,因此不重复详细的说明。
实施方式7.
在本实施方式中,将上述实施方式1~6涉及的半导体装置应用于电力变换装置。本发明并不限于特定的电力变换装置,但以下,作为实施方式7,对将本发明应用于三相逆变器的情况进行说明。
图21是表示电力变换系统的结构的框图,在该电力变换系统中应用了本实施方式涉及的电力变换装置。图21所示的电力变换系统由电源1000、电力变换装置2000、以及负载3000构成。电源1000为直流电源,将直流电供给至电力变换装置2000。电源1000可以由各种电源构成,例如,能够由直流系统、太阳能电池、以及蓄电池构成,也可以由与交流系统连接的整流电路、AC/DC转换器构成。另外,也可以由将从直流系统输出的直流电力变换为规定的电力的DC/DC转换器构成电源1000。
电力变换装置2000为连接于电源1000和负载3000之间的三相逆变器,将从电源1000供给的直流电力变换为交流电力,将交流电力供给至负载3000。如图6所示,电力变换装置2000具备:主变换电路2010,其将被输入来的直流电力变换为交流电力而输出;以及控制电路2030,其将对主变换电路2010进行控制的控制信号输出至主变换电路2010。
负载3000为由从电力变换装置2000供给的交流电力驱动的三相电动机。此外,负载3000并不限于特定的用途,为搭载于各种电气设备的电动机,例如,用作面向混合动力汽车、电动汽车、铁路车辆、电梯、或者空调设备的电动机。
以下,对电力变换装置2000的详细结构进行说明。主变换电路2010具备开关元件和续流二极管(未图示),通过使开关元件进行通断,从而将从电源1000供给的直流电力变换为交流电力,供给至负载3000。主变换电路2010的具体的电路结构存在多种结构,但本实施方式涉及的主变换电路2010为2电平的三相全桥电路,其能够由6个开关元件和分别与开关元件反并联的6个续流二极管构成。将主变换电路2010的各开关元件及各续流二极管的至少任意者,由与上述实施方式1~6的任意者的功率模块101、201、202、301相当的半导体模块2020构成。6个开关元件两个两个地串联连接,构成上下桥臂,各上下桥臂构成全桥电路的各相(U相、V相、W相)。而且,各上下桥臂的输出端子,即主变换电路2010的3个输出端子与负载3000连接。
另外,主变换电路2010具备对上述各开关元件及各续流二极管的至少任意者(以下记载为“(各)开关元件”)进行驱动的驱动电路(未图示)。但是,驱动电路也可以内置于半导体模块2020,还可以为具备与半导体模块2020分开的驱动电路的结构。驱动电路生成对主变换电路2010的开关元件进行驱动的驱动信号,供给至主变换电路2010的开关元件的控制电极。具体而言,按照来自后述的控制电路2030的控制信号,将使开关元件成为接通状态的驱动信号、以及使开关元件成为断开状态的驱动信号输出至各开关元件的控制电极。在将开关元件维持为接通状态的情况下,驱动信号为大于或等于开关元件的阈值电压的电压信号(接通信号),在将开关元件维持为断开状态的情况下,驱动信号为小于或等于开关元件的阈值电压的电压信号(断开信号)。
控制电路2030对主变换电路2010的开关元件进行控制以将所期望的电力供给至负载3000。具体而言,基于应该供给至负载3000的电力计算主变换电路2010的各开关元件应该成为接通状态的时间(接通时间)。例如,能够通过根据应该输出的电压而对开关元件的接通时间进行调制的PWM控制,对主变换电路2010进行控制。而且,将控制指令(控制信号)输出至主变换电路2010所具备的驱动电路,以使得在各时刻将接通信号输出至应该成为接通状态的开关元件,将断开信号输出至应该成为断开状态的开关元件。驱动电路按照该控制信号,将接通信号或断开信号作为驱动信号输出至各开关元件的控制电极。
就本实施方式涉及的电力变换装置而言,由于将实施方式1~6涉及的功率模块用作主变换电路2010的开关元件和续流二极管,因此能够实现使下侧绝缘电路基板2和上侧绝缘电路基板3之间的区域的封装材料5的填充性提高等效果。
在本实施方式中,对将本发明应用于2电平的三相逆变器的例子进行了说明,但本发明并不限于此,能够应用于各种电力变换装置。在本实施方式中,设为2电平的电力变换装置,但也可以是3电平、多电平的电力变换装置,在将电力供给至单相负载的情况下也可以将本发明应用于单相逆变器。另外,在将电力供给至直流负载等的情况下,也可以将本发明应用于DC/DC转换器、AC/DC转换器。
另外,应用了本发明的电力变换装置并不限于上述负载为电动机的情况,例如,也能够用作放电加工机、激光加工机、或感应加热烹调器、非接触器供电系统的电源装置,并且也能够用作太阳能发电系统、蓄电系统等功率调节器。
也可以在技术上无矛盾的范围将以上叙述的各实施方式(所包含的各例)所记载的特征适当组合而应用。
针对本发明的实施方式进行了说明,但应当认为本次公开的实施方式在所有方面都只是例示,并不是限制性的内容。本发明的范围由权利要求书表示,意在包含与权利要求书等同的含义以及范围内的全部变更。
Claims (12)
1.一种电力用半导体装置,其具备:
框体;
第1绝缘电路基板,其以被所述框体包围的方式配置;
第2绝缘电路基板,其被所述框体包围,以与所述第1绝缘电路基板之间夹着半导体元件的方式与所述第1绝缘电路基板彼此隔开间隔地配置;以及
封装材料,其对被所述框体包围的区域进行填充,
在所述第1或第2绝缘电路基板形成从一个主表面到达与所述一个主表面相反侧的另一个主表面的孔部,
从所述框体的内壁面的至少一部分,凸起部向所述框体所包围的区域侧延伸,所述凸起部延伸至在俯视观察时与所述第1或第2绝缘电路基板重叠的区域,
在所述第1绝缘电路基板和所述第2绝缘电路基板彼此隔开间隔地层叠的方向上,所述第2绝缘电路基板位于所述凸起部与所述第1绝缘电路基板之间。
2.根据权利要求1所述的电力用半导体装置,其中,
还具备外部输出端子,该外部输出端子使与所述半导体元件之间的电信号的输入输出能够得以实现,
所述外部输出端子配置为埋入所述框体内,并且与所述凸起部相邻。
3.根据权利要求1或2所述的电力用半导体装置,其中,
所述凸起部与所述框体形成为一体。
4.根据权利要求1或2所述的电力用半导体装置,其中,
所述凸起部以与所述框体分体的方式设置在所述框体的内壁面。
5.根据权利要求1或2所述的电力用半导体装置,其中,
通过粘结剂将所述第2绝缘电路基板和所述凸起部彼此固定。
6.根据权利要求1或2所述的电力用半导体装置,其中,
从所述框体的内壁面的至少一部分,以与所述第1绝缘电路基板的所述另一个主表面接触的方式载置于所述第1绝缘电路基板的所述另一个主表面处的载置部向所述框体所包围的区域侧延伸,
通过粘结剂将所述第2绝缘电路基板和所述载置部彼此固定。
7.根据权利要求1或2所述的电力用半导体装置,其中,
所述框体呈具有长边及短边的矩形的平面形状,
所述凸起部仅从所述框体的所述长边的内壁面的至少一部分延伸出。
8.一种电力用半导体装置,其具备:
框体;
第1绝缘电路基板,其以被所述框体包围的方式配置;
第2绝缘电路基板,其被所述框体包围,以与所述第1绝缘电路基板之间夹着半导体元件的方式与所述第1绝缘电路基板彼此隔开间隔地配置;以及
封装材料,其对被所述框体包围的区域进行填充,
在所述框体的至少一部分形成从所述框体的最外表面到达与所述最外表面相反侧的内壁面的孔部,
从所述框体的所述内壁面的至少一部分,凸起部向所述框体所包围的区域侧延伸,所述凸起部延伸至在俯视观察时与所述第1或第2绝缘电路基板重叠的区域,
在所述第1绝缘电路基板和所述第2绝缘电路基板彼此隔开间隔地层叠的方向上,所述第2绝缘电路基板位于所述凸起部与所述第1绝缘电路基板之间。
9.一种电力变换装置,其具备:
主变换电路,其具有权利要求1~8中任一项所述的电力用半导体装置,该主变换电路将被输入来的电力进行变换而输出;以及
控制电路,其将对所述主变换电路进行控制的控制信号输出至所述主变换电路。
10.一种电力用半导体装置的制造方法,其具备:
在第1绝缘电路基板的一个主表面之上,以夹着半导体元件的方式,接合第2绝缘电路基板的工序;
以被框体包围的方式设置所述第1绝缘电路基板、所述半导体元件、及所述第2绝缘电路基板的工序;以及
通过将封装材料供给至被所述框体包围的区域,从而将所述半导体元件封装的工序,
在所述第1或第2绝缘电路基板形成从一个主表面到达与所述一个主表面相反侧的另一个主表面的孔部,
从所述框体的内壁面的至少一部分,以向所述框体所包围的区域侧延伸的方式形成凸起部,所述凸起部延伸至在俯视观察时与所述第1或第2绝缘电路基板重叠的区域,
并且,在所述第1绝缘电路基板和所述第2绝缘电路基板彼此隔开间隔地层叠的方向上,所述第2绝缘电路基板位于所述凸起部与所述第1绝缘电路基板之间。
11.根据权利要求10所述的电力用半导体装置的制造方法,其中,
所述凸起部与所述框体形成为一体。
12.根据权利要求10所述的电力用半导体装置的制造方法,其中,
所述凸起部以与所述框体分体的方式设置在所述框体的内壁面。
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