CN114270679A - 控制模块以及半导体装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种对具有主体部以及电源端子的功率模块进行控制的控制模块。该控制模块具有：多个电子部件，其进行所述控制；电路基板，其在第一方向上配置于所述功率模块之上，且安装有所述多个电子部件；连接端子，其形成于所述电路基板，且与所述电源端子导通。所述电源端子是被从外部电源施加电源电压的结构。所述电路基板包含在所述第一方向上观察时比所述主体部突出的突出部。所述连接端子配置于所述突出部。

Description

控制模块以及半导体装置

技术领域

本公开涉及控制模块以及具有该控制模块的半导体装置。

背景技术

已知具有MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)等多个开关元件的功率模块。这些开关元件从控制模块向其控制信号端子(在MOSFET的情况下为栅极端子)输入控制信号，切换接通(ON：导通状态)和断开(OFF：切断状态)。例如，在专利文献1中公开了具有功率模块以及控制模块的电力装置。在该电力装置中，功率模块具有功率半导体元件(开关元件)和收纳功率半导体元件的壳体。控制模块搭载于功率模块之上，控制功率半导体元件的开关动作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-33200号公报

发明内容

发明要解决的课题

本公开的一个课题在于提供一种在控制功率模块的基础上更理想的控制模块。另外，本公开的另一课题在于提供一种具有这样的控制模块的半导体装置。

用于解决课题的手段

由本公开的第一方面提供的控制模块，具有：多个电子部件，其控制具有主体部以及电源端子的功率模块；电路基板，其在第一方向上配置于所述功率模块之上，且安装有所述多个电子部件；以及连接端子，其形成于所述电路基板，并与所述电源端子导通，所述电源端子被从外部电源施加电源电压，所述电路基板包含在所述第一方向上观察时比所述主体部突出的突出部，所述连接端子配置于所述突出部。

由本公开的第二方面提供的半导体装置，具有：由第一方面提供的控制模块和所述功率模块。

发明效果

根据本公开，能够提供在控制功率模块的基础上更理想的控制模块。另外，能够提供具有这样的控制模块的半导体装置。

附图说明

图1是表示半导体装置的电路结构的概要图。

图2是上臂驱动电路的电路图。

图3是下臂驱动电路的电路图。

图4是共用电路的电路图。

图5是表示功率模块的器件构造的俯视图。

图6是表示功率模块的器件构造的主视图。

图7是表示功率模块的器件构造的侧视图。

图8是表示控制模块的器件构造的俯视图。

图9是表示电路基板的多个布线层中的1个(第一层)的俯视图。

图10是表示电路基板的多个布线层中的1个(第二层)的俯视图。

图11是表示电路基板的多个布线层中的1个(第三层)的俯视图。

图12是表示电路基板的多个布线层中的1个(第四层)的俯视图。

图13是表示电路基板的多个布线层中的1个(第五层)的俯视图。

图14是表示电路基板的多个布线层中的1个(第六层)的俯视图。

图15是电路基板上的部件布局图。

图16是电路基板上的布线布局图。

图17是表示半导体装置A1的器件构造的俯视图。

图18是表示功率模块的使用例的电路图。

图19是表示功率模块的使用例的电路图。

图20是表示功率模块的使用例的电路图。

图21是表示功率模块的使用例的电路图。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的控制模块以及半导体装置的优选的实施方式进行说明。本公开的控制模块对例如逆变器(invertor)、转换器(convertor)等电力转换器所使用的功率模块进行控制。在以下的说明中，以具有功率模块和控制模块的半导体装置为例进行说明。

本公开中的“第一”、“第二”、“第三”等用语仅用作标签，并不意味着对这些对象物附加排列。

参照图1～图17对本公开的半导体装置A1进行说明。

首先，参照图1～图4对半导体装置A1的电路结构进行说明。

图1是表示半导体装置A1的电路结构的概要图。如图1所示，半导体装置A1具有功率模块PM和控制模块CM1。

功率模块PM由控制模块CM1控制，将输入电压转换为规定的输出电压。在半导体装置A1中，功率模块PM被输入来自直流电源的直流电压，将该直流电压转换为交流电压并输出。如图1所示，功率模块PM在其电路结构中具有开关电路SW。图1所示的功率模块PM的电路结构是一例，本公开并不限定于此。

如图1所示，开关电路SW具有2个开关元件Q1、Q2。各开关元件Q1、Q2与二极管(省略图示)反向并联连接。在其他例子中，也可以没有这些二极管。

如图1所示，开关元件Q1、Q2例如是MOSFET。各开关元件Q1、Q2并不限定于MOSFET，也可以是IGBT、双极型晶体管等其他晶体管。各开关元件Q1、Q2的主要结构材料例如是SiC(碳化硅)。该结构材料不限于SiC，也可以是Si(硅)、GaN(氮化镓)或GaAs(砷化镓)等。

开关元件Q1、Q2分别包含：漏极端子、源极端子以及栅极端子。在各开关元件Q1、Q2为IGBT的情况下，代替漏极端子而包含集电极端子，代替源极端子而包含发射极端子。在图1所示的例子中，各开关元件Q1、Q2还包含电流感测端子，但本公开并不限定于此。

开关元件Q1的漏极端子与端子P连接。端子P与外部的直流电源(省略图示)的高电位侧的连接线连接。开关元件Q1的源极端子与开关元件Q2的漏极端子连接。开关元件Q1的源极端子与开关元件Q2的漏极端子的连接点与2个端子O1、O2连接。作为另一例，也可以代替2个端子O1、O2，端子仅为1个，也可以设置3个以上的端子。开关元件Q2的源极端子与端子N连接。端子N与外部的直流电源的低电位侧的连接线连接。在开关电路SW中，将开关元件Q1作为上臂，将开关元件Q2作为下臂，2个开关元件Q1、Q2串联连接。开关元件Q1、Q2的各栅极端子与控制模块CM1连接。

控制模块CM1控制功率模块PM(特别是开关元件Q1、Q2)的驱动。控制模块CM1通过从图1所示的直流电源DC供给的电力进行动作。被控制模块CM1控制的功率模块PM将来自与2个端子P、N连接的上述外部的直流电源的输入电压(电源电压)转换为规定电压，将转换后的电压从2个端子O1、O2输出。如图1所示，控制模块CM1包含上臂驱动电路10A、下臂驱动电路20A以及共用电路30A。

上臂驱动电路10A控制作为上臂的开关元件Q1的驱动。上臂驱动电路10A通过向开关元件Q1的栅极端子输入驱动信号，而对开关元件Q1的接通(ON：导通状态)和断开(OFF：切断状态)进行切换。

下臂驱动电路20A控制作为下臂的开关元件Q2的驱动。下臂驱动电路20A通过向开关元件Q2的栅极端子输入驱动信号，而对开关元件Q2的接通(ON：导通状态)和断开(OFF：切断状态)进行切换。

图2示出了上臂驱动电路10A的详细的电路结构。如该图所示，上臂驱动电路10A包含：绝缘电源部11、栅极驱动器部12、预驱动器部13、浪涌保护部14、短路保护部15、二次侧电源部16以及电压保护部17。图3示出了下臂驱动电路20A的详细的电路结构。如该图所示，下臂驱动电路20A包含：绝缘电源部21、栅极驱动器部22、预驱动器部23、浪涌保护部24、短路保护部25、二次侧电源部26以及电压保护部27。

绝缘电源部11、21分别产生上臂驱动电路10A以及下臂驱动电路20A的各驱动电力。绝缘电源部11包含绝缘变压器111和电源IC112，绝缘电源部21包含绝缘变压器211和电源IC212。绝缘变压器111、211分别进行变压，并且将输入侧与输出侧绝缘。电源IC112、212分别配置在绝缘变压器111、211的输入侧(图2、3的左侧)，在绝缘电源部11、21中，进行输入到绝缘变压器111、211的电压的控制。

栅极驱动器部12、22分别产生用于控制上臂的开关元件Q1和下臂的开关元件Q2的各驱动的控制信号。栅极驱动器部12包含控制IC121，栅极驱动器部22包含控制IC221。控制IC121、221分别是用于控制各开关元件Q1、Q2的驱动的专用IC。控制IC121、221分别是例如绝缘型栅极驱动器IC，在其内部绝缘。控制IC121、221分别内置反射镜钳位电路。取而代之，也可以在控制IC121、221的外部设置反射镜钳位电路。

预驱动器部13、23分别将由栅极驱动器部12、22产生的控制信号转换为适于输入到开关元件Q1、Q2的各栅极端子的信号(驱动信号)。并且，将该转换后的信号(驱动信号)输出到开关元件Q1、Q2。预驱动器部13包含：电流限制电路131、晶体管132、133以及多个偏置电容器134、135，预驱动器部23包含：电流限制电路231、晶体管232、233以及多个偏置电容器234、235。

电流限制电路131、231与开关元件Q1、Q2的栅极端子连接。如图2及图3所示，电流限制电路131、231均通过多个二极管和多个电阻器的组合而构成。电流限制电路131、231通过调整多个电阻器的电阻值来调整开关元件Q1、Q2的开关速度。在本实施方式中，如图2以及图3所示，构成为通过使用二极管，能够个别地调整开关元件Q1、Q2的接通时和断开时的各开关速度。电流限制电路131、231分别不限定于将多个二极管和多个电阻器组合的结构，也可以仅由多个电阻器或者仅由单体的电阻器构成。

晶体管132、133是用于对开关元件Q1的接通和断开进行切换的元件。晶体管132、133由控制IC121控制导通和截止的切换。例如，如图2所示，晶体管132、133是双极型晶体管，但也可以是其他晶体管。在晶体管132导通且晶体管133截止时，提高开关元件Q1的栅极端子的电位，升高栅极电压。由此，开关元件Q1接通。另一方面，在晶体管132截止且晶体管133导通时，降低开关元件Q1的栅极端子的电位，降低栅极电压。由此，开关元件Q1断开。

晶体管232、233是用于对开关元件Q2的接通和断开进行切换的元件。晶体管232、233由控制IC221控制导通和截止的切换。例如，如图3所示，晶体管232、233是双极型晶体管，但并不限定于此，也可以是其他晶体管。在晶体管232导通且晶体管233截止时，提高开关元件Q2的栅极端子的电位，升高栅极电压。由此，开关元件Q2接通。另一方面，在晶体管232截止且晶体管233导通时，降低开关元件Q2的栅极端子的电位，降低栅极电压。由此，开关元件Q2断开。

偏置电容器134、234分别供给正偏置侧的电流。偏置电容器135、235分别供给负偏置侧的电流。也可以使用电阻器来代替各偏置电容器135、235。

在预驱动器部13中，在开关元件Q1接通时，晶体管132导通，晶体管133截止。此时，电流从开关元件Q1的源极端子通过偏置电容器134、晶体管132以及电流限制电路131(图2的上侧的二极管和多个电阻器)向开关元件Q1的栅极端子流动。另一方面，在开关元件Q1断开时，晶体管132截止，晶体管133导通。此时，电流从开关元件Q1的栅极端子通过电流限制电路131(图2的下侧的二极管和多个电阻器)、晶体管133、以及偏置电容器135，向开关元件Q1的源极端子流动。此外，在预驱动器部23中也同样。

浪涌保护部14、24分别是保护开关元件Q1、Q2的栅极端子免受浪涌电压的影响用的保护部。

短路保护部15、25分别是开关元件Q1、Q2中的短路保护用的保护部。如图2所示，短路保护部15包含2个二极管151，如图3所示，短路保护部25包含2个二极管251。在各短路保护部15、25中，各二极管151、251的数量分别不限定于2个，可以是1个，也可以是3个以上。2个二极管151的阳极侧的端子电压由2个电阻R1分压，该分压而得的电压输入到控制IC121的SCPIN端子。同样地，2个二极管251的阳极侧的端子电压由2个电阻R2分压，该分压而得的电压输入到控制IC221的SCPIN端子。各控制IC121、221根据输入到SCPIN端子的电压来检测短路。例如，在开关元件Q1、Q2中发生短路时，较大的电流流过开关元件Q1、Q2。此时，短路保护部15、25的阳极侧的端子电压上升。因此，控制IC121、221通过监视输入到SCPIN端子的电压的值，能够检测开关元件Q1、Q2的过电流，即短路。

二次侧电源部16、26分别设置在绝缘电源部11、21的后级(图2、3的右侧)。二次侧电源部16、26分别将绝缘电源部11、21的输出转换为适当的电压。如图2所示，二次侧电源部16包含LDO161，如图3所示，二次侧电源部26包含LDO261。LDO161、261分别是低压差调节器。

电压保护部17、27分别为了电源保护而监视过电压以及低电压等。在产生过电压及低电压时，电压保护部17、27强制性地使控制IC121、221关闭。如图2所示，电压保护部17包含多个比较器171，如图3所示，电压保护部27包含多个比较器271。

共用电路30A是在控制模块CM1中被上臂驱动电路10A以及下臂驱动电路20A共用的电路部分。图4示出了共用电路30A的详细的电路结构。如图4所示，共用电路30A包含：输入滤波器部31、一次侧电源部32以及逻辑电路部33。

输入滤波器部31使从直流电源DC供给的直流电压VCC稳定。

一次侧电源部32配置在输入滤波器部31的后级(图4的右侧)。一次侧电源部32将输入滤波器部31的输出转换为适当的电压。如图4所示，一次侧电源部32包含LDO321。LDO321是低压差调节器。一次侧电源部32作为逻辑电路部33等的电源发挥功能。

逻辑电路部33被输入使能信号、来自上臂驱动电路10A的故障信号、以及来自下臂驱动电路20A的故障信号等。逻辑电路部33根据输入的信号，例如在上臂驱动电路10A为异常状态的情况下，使下臂驱动电路20A停止。反之亦然。

在图2～图4中，多个端子CP是用于向控制模块CM1输入其工作电力以及输入信号的外部端子。多个端子CP是后述的连接器CNT1的一部分。

接下来，参照图5～图17，对半导体装置A1的器件构造进行说明。

在图5～图17中，为了方便，参照相互正交的3个方向(x方向、y方向、z方向)进行说明。根据需要，将x方向的一方设为x1方向，将x方向的另一方设为x2方向。关于y方向及z方向也同样。z方向对应于半导体装置A1的厚度方向。也将z方向观察称为俯视观察。

半导体装置A1在其器件构造中，与图1所示的电路结构同样地，具有功率模块PM和控制模块CM1。在以下的说明中，在对功率模块PM以及控制模块CM1的各器件构造进行了说明之后，对半导体装置A1的器件构造进行说明。

图5～图7示出了功率模块PM的器件构造。图5是表示功率模块PM的俯视图。图6是表示功率模块PM的主视图。图7是表示功率模块PM的侧视图(右侧视图)。如图5～图7所示，功率模块PM具有多个电力端子511～514、多个信号端子52、壳体53以及顶板54。在功率模块PM中内置有开关元件Q1、Q2。

2个电力端子511、512例如是被输入电源电压的电源端子。在本实施方式中，2个电力端子511、512与外部电源(省略图示)连接，在电力端子511与电力端子512之间施加来自外部电源的电源电压。电力端子511与外部电源的高电位侧的连接端子连接，电力端子512与外部电源的低电位侧的连接端子连接。电力端子511在功率模块PM的内部与开关元件Q1的漏极端子连接，电力端子512在功率模块PM的内部与开关元件Q2的源极端子连接。电力端子511是功率模块PM的正极(P端子)，电力端子512是功率模块PM的负极(N端子)。电力端子511相当于图1所示的电路结构中的端子P，电力端子512相当于图1所示的电路结构中的端子N。

2个电力端子511、512支承于壳体53。各电力端子511、512的结构材料分别是例如铜的金属薄板。也可以对该金属薄板的表面实施镀镍。

如图5所示，2个电力端子511、512在y方向上相互分离，且排列在y方向上(使其沿着y方向相互对位)。各电力端子511、512为相同形状(或者大致相同形状。以下相同)。各电力端子511、512设置有向外部露出且在z方向上贯通的连接孔。在连接孔中插入螺栓等紧固部件。

2个电力端子513、514例如是输出规定电压的输出端子。在本实施方式中，2个电力端子513、514与半导体装置A1的外部的负载(马达等)连接。2个电力端子513、514输出由开关元件Q1、Q2转换后的电源电压(输出电压)。2个电力端子513、514分别与开关元件Q1的源极端子和开关元件Q2的漏极端子的连接点导通。电力端子513相当于图1所示的电路结构中的端子O1，电力端子514相当于图1所示的电路结构中的端子O2。

2个电力端子513、514支承于壳体53。各电力端子513、514的结构材料分别是与电力端子511、512相同的金属薄板。也可以对该金属薄板的表面实施镀镍。

如图5所示，2个电力端子513、514以辅助线AL1为基准，在x方向上位于电力端子511、512的相反侧。2个电力端子513、514在y方向上相互分离，排列在y方向上。2个电力端子513、514为相同形状。各电力端子513、514设置有向外部露出且在z方向上贯通的连接孔。在该连接孔中插入螺栓等紧固部件。在图5所示的例子中，功率模块PM具有2个电力端子513、514，但作为与它们对应的部件，也可以仅设置1个电力端子。

多个信号端子52是用于控制功率模块PM的开关元件Q1、Q2的各种信号的输入端子或输出端子。多个信号端子52包含：一对栅极信号端子521A、521B、一对源极感测信号端子522A、522B以及一对电流感测信号端子523A、523B。

一对栅极信号端子521A、521B是功率模块PM的外部连接端子的一个要素。一对栅极信号端子521A、521B与控制模块CM1连接。一对栅极信号端子521A、521B支承于壳体53。如图6及图7所示，一对栅极信号端子521A、521B各自的一部分露出于功率模块PM的外部，该露出的部分从顶板54在z2方向上突出。一对栅极信号端子521A、521B例如是铜制的金属棒。在该金属棒的表面实施镀锡。也可以在该金属棒的表面与镀锡之间实施镀镍。栅极信号端子521A与开关元件Q1的栅极端子导通，栅极信号端子521B与开关元件Q2的栅极端子导通。栅极信号端子521A相当于图1所示的电路结构中的端子G1，栅极信号端子521B相当于图1所示的电路结构中的端子G2。

一对源极感测信号端子522A、522B是功率模块PM的外部连接端子的一个要素。一对源极感测信号端子522A、522B与控制模块CM1连接。一对源极感测信号端子522A、522B支承于壳体53。如图6以及图7所示，一对源极感测信号端子522A、522B分别在z方向上与一对栅极信号端子521A、521B同样地突出。一对源极感测信号端子522A、522B均由基于与一对栅极信号端子521A、521B相同的结构材料的金属棒构成。一对源极感测信号端子522A、522B的形状均与一对栅极信号端子521A、521B的形状相同。源极感测信号端子522A与开关元件Q1的源极端子导通，源极感测信号端子522B与开关元件Q2的源极端子导通。源极感测信号端子522A相当于图1所示的电路结构中的端子SS1，源极感测信号端子522B相当于图1所示的电路结构中的端子SS2。

一对电流感测信号端子523A、523B是功率模块PM的外部连接端子的一个要素。一对电流感测信号端子523A、523B与控制模块CM1连接。一对电流感测信号端子523A、523B支承于壳体53。如图6以及图7所示，一对电流感测信号端子523A、523B分别在z方向上与一对栅极信号端子521A、521B同样地突出。一对电流感测信号端子523A、523B均由基于与一对栅极信号端子521A、521B相同的结构材料的金属棒构成。一对电流感测信号端子523A、523B的形状均与一对栅极信号端子521A、521B的形状相同。电流感测信号端子523A与开关元件Q1的电流感测端子导通，电流感测信号端子523B与开关元件Q2的电流感测端子导通。电流感测信号端子523A相当于图1所示的电路结构中的端子S1，电流感测信号端子523B相当于图1所示的电路结构中的端子S2。此外，在各开关元件Q1、Q2没有电流感测端子的情况下，电流感测信号端子523A、523B分别为不与各开关元件Q1、Q2导通的非连接端子(NC端子)。或者，在开关元件Q1没有电流感测端子的情况下，也可以不设置电流感测信号端子523A、523B。

如图6(以及图5)所示，栅极信号端子521A、源极感测信号端子522A以及电流感测信号端子523A在x方向上相互分离，且相互平行地延伸。在俯视图中(参照图5)，栅极信号端子521A、源极感测信号端子522A以及电流感测信号端子523A配置于功率模块PM的y2方向侧的端缘附近。它们位于比壳体53的x方向中央(参照图5的辅助线AL1)靠x2方向侧的位置。

如图6(以及图5)所示，栅极信号端子521B、源极感测信号端子522B以及电流感测信号端子523B在x方向上相互分离，且相互平行地延伸。在俯视图中(参照图5)，栅极信号端子521B、源极感测信号端子522B以及电流感测信号端子523B配置于功率模块PM的y2方向侧的端缘附近。它们位于比壳体53的x方向中央(参照图5的辅助线AL1)靠x1方向侧的位置。

一对栅极信号端子521A、521B、一对源极感测信号端子522A、522B以及一对电流感测信号端子523A、523B在x方向上观察时相互重叠。

壳体53是电绝缘部件，例如由PPS(聚苯硫醚)等具有电绝缘性且耐热性优异的合成树脂构成。壳体53包含主体部531和多个端子台532。

主体部531是包围开关元件Q1、Q2的容器。主体部531在俯视图中为矩形形状。主体部531支承多个信号端子52。

多个端子台532支承多个电力端子511～514。各电力端子51载置在各端子台532上。如图5所示，支承电力端子511的端子台532和支承电力端子512的端子台532从主体部531的x2方向侧的端缘在x2方向上延伸出。如图5所示，支承电力端子513的端子台532和支承电力端子514的端子台532从主体部531的x1方向侧的端缘在x1方向上延伸出。如图6所示，在各端子台532的内侧例如配置有螺母NT。各螺母NT的螺纹孔与形成于各电力端子51的连接孔相连。插通于各电力端子511～514的连接孔的紧固部件通过嵌合于各螺母NT而被固定。

如图5所示，在壳体53形成有多个安装孔533以及多个安装孔534。多个安装孔533在将控制模块CM1安装于功率模块PM时使用。如图5所示，多个安装孔533在主体部531的四角分别各形成有1个。多个安装孔534在将功率模块PM安装于支承部件或散热部件时使用。如图5所示，多个安装孔534在支承电力端子511的端子台532与支承电力端子512的端子台532之间、以及支承电力端子513的端子台532与支承电力端子514的端子台532之间分别各形成有1个。

顶板54堵塞由壳体53形成的功率模块PM的内部区域。顶板54与壳体53同样地，由具有电绝缘性的合成树脂构成。控制模块CM1搭载于顶板54上。

图8～图16示出了控制模块CM1的器件构造。图8是表示控制模块CM1的器件构造的俯视图。如图8所示，控制模块CM1在其器件构造中具有：连接端子TM、电路基板60以及多个电子部件。在图8中，以黑色涂布来表示形成于电路基板60的布线(后述的布线图案61～63)的图案和以外形线来表示形成于电路基板60的布线(后述的布线图案61～63)的图案混合存在。

连接端子TM形成于电路基板60。连接端子TM例如与线束等电力线连接，经由该电力线与功率模块PM的电力端子511导通。连接端子TM例如是形成(载置)在电路基板60上的螺纹端子。如图8所示，连接端子TM位于电路基板60的x2方向侧且y2方向侧。连接端子TM并不限定于螺纹端子，也可以是贯通电路基板60的通孔、或者电路基板60上的电极焊盘(例如由焊料制)等。

如图8所示，电路基板60在俯视图中呈矩形形状。电路基板60具有在俯视图中分别在x方向上延伸的一对第一端缘60a和分别在y方向上延伸的一对第二端缘60b。各第一端缘60a比各第二端缘60b长。电路基板60包含在俯视图中从各第二端缘60b分别向内侧凹陷的凹部60c。在图8所示的例子中，各凹部60c是在俯视图中由圆弧状的缘规定的凹陷。

电路基板60是多层基板。电路基板60的层数没有特别限定，在本例中为6层。电路基板60包含彼此隔着绝缘层而层叠的多个布线层Ly1～Ly6。各布线层Ly1～Ly6分别包含在俯视图中相互分离的多个布线图案61～63。

图9～图14示出了布线层Ly1～Ly6各自的俯视图。布线层Ly1是电路基板60中的最上层。在图8所示的俯视图中，示出了布线层Ly1。布线层Ly6是电路基板60中的最下层。布线层Ly2、布线层Ly3、布线层Ly4以及布线层Ly5是电路基板60中的中间层。布线层Ly2、布线层Ly3、布线层Ly4以及布线层Ly5从布线层Ly1朝向布线层Ly6依次层叠。如图9～图14分别所示，各布线层Ly1～Ly6包含多个布线图案61～63。在图9～图14中，以黑色涂布来表示各布线图案61～63。但是，在图9中，与图8同样地，以黑色涂布来表示各布线图案61～63的图案和以外形线来表示各布线图案61～63的图案混合存在。

多个布线图案61～63是多个电子部件的导通路径。多个布线图案61～63相互分离地配置。如图9～图14所示，跨越多个布线层Ly1～Ly6地形成各布线图案61～63。形成于多个布线层Ly1～Ly6的每一个的各布线图案61～63，例如通过贯通上述绝缘层的通孔电极而导通。在多个布线层Ly1～Ly6的几个(例如布线层Ly3、Ly5、Ly6)中，各布线图案61～63是实心图案。实心图案例如与接地连接，能够作为电磁屏蔽发挥功能。

如图9～图14所示，布线图案61和布线图案62在俯视图中排列在x方向上。布线图案61位于布线图案62的x2方向侧。布线图案63在俯视图中与布线图案61和布线图案62分别排列在y方向上。布线图案61和布线图案62分别位于布线图案63的y2方向侧。布线图案63在俯视图中从一对第二端缘60b的一方到另一方在y方向上相连。布线图案63是在俯视图中在y方向上长的矩形形状。

形成于多个布线层Ly1～Ly6的每一个的布线图案61～63在俯视图中按各布线图案形成于大致相同的区域。具体而言，分别形成于布线层Ly1～Ly6的布线图案61(6个布线图案61)在俯视图中形成于大致相同的区域(第一图案区域F1)。同样地，6个布线图案62在俯视图中形成于另一大致相同的区域(第二图案区域F2)，6个布线图案63在俯视图中形成于又一大致相同的区域(第三图案区域F3)。在图9～图14中，分别用粗的虚线表示第一图案区域F1、第二图案区域F2以及第三图案区域F3。

如图9～图14所示，电路基板60在俯视图中包含多个绝缘区域65～68。多个绝缘区域65～68是各布线图案61～63相互分离而形成的区域。

如图9～图14所示，绝缘区域65配置在布线图案61与布线图案62之间。绝缘区域66配置在布线图案61与布线图案63之间。绝缘区域67配置在布线图案62与布线图案63之间。绝缘区域68在俯视图中配置于连接端子TM的周围。绝缘区域68在俯视图中至少以连接端子TM的中心为基准，形成于半径9mm左右的范围内。各绝缘区域65～68形成于各布线层Ly1～Ly6。多个布线层Ly1～Ly6中的各绝缘区域65～68分别在俯视图中相互重叠。

绝缘区域65、绝缘区域66以及绝缘区域67彼此相连。由绝缘区域66和绝缘区域67形成的复合区域从电路基板60的一对第二端缘60b的一方到另一方在x方向上相连。绝缘区域65从电路基板60的x2方向侧的第一端缘60a到上述复合区域在y方向上相连。绝缘区域65在俯视图中在y方向上延伸。绝缘区域65的一部分弯曲。

如图8～图14所示，电路基板60形成有多个端子连接部70。多个端子连接部70分别包含在z方向上贯通电路基板60的贯通孔。在该贯通孔中插通功率模块PM的各信号端子52。多个端子连接部70包含：一对栅极连接部71A、71B、一对源极感测连接部72A、72B以及一对电流感测连接部73A、73B。将栅极连接部71A、源极感测连接部72A以及电流感测连接部73A合并称为上臂端子连接部70A，将栅极连接部71B、源极感测连接部72B以及电流感测连接部73B合并称为下臂端子连接部70B。如图9～图14所示，在电路基板60中的比上臂端子连接部70A和下臂端子连接部70B靠y2方向侧的区域，绝缘区域65弯曲。

栅极连接部71A供栅极信号端子521A插通，与开关元件Q1的栅极端子导通。栅极连接部71A与布线图案61导通。栅极连接部71B供栅极信号端子521B插通，与开关元件Q2的栅极端子导通。栅极连接部71B与布线图案62导通。

源极感测连接部72A供源极感测信号端子522A插通，与开关元件Q1的源极端子导通。源极感测连接部72A与布线图案61导通。源极感测连接部72B供源极感测信号端子522B插通，与开关元件Q2的源极端子导通。源极感测连接部72B与布线图案62导通。

电流感测连接部73A供电流感测信号端子523A插通，与开关元件Q1的电流感测端子导通。电流感测连接部73A与布线图案61导通。电流感测连接部73B供电流感测信号端子523B插通，与开关元件Q2的电流感测端子导通。电流感测连接部73B与布线图案62导通。

栅极连接部71A、源极感测连接部72A以及电流感测连接部73A排列在x方向上。栅极连接部71A与电流感测连接部73A隔着源极感测连接部72A而位于相反侧。栅极连接部71A位于比源极感测连接部72A靠x2方向侧的位置，电流感测连接部73A位于比源极感测连接部72A靠x1方向侧的位置。

栅极连接部71B、源极感测连接部72B以及电流感测连接部73B排列在x方向上。栅极连接部71B与电流感测连接部73B隔着源极感测连接部72B而位于相反侧。栅极连接部71B位于比源极感测连接部72B靠x1方向侧的位置，电流感测连接部73B位于比源极感测连接部72B靠x2方向侧的位置。

上臂端子连接部70A位于比电路基板60的x方向中央(参照图8的辅助线AL2)靠x2方向侧的位置。下臂端子连接部70B位于比电路基板60的x方向中央(参照图8的辅助线AL2)靠x1方向侧的位置。上臂端子连接部70A和下臂端子连接部70B位于比电路基板60的y方向中央(参照图8的辅助线AL3)靠y2方向侧的位置。

多个电子部件安装于电路基板60。图15示出了电路基板60上的部件布局。在图15中，省略了各布线图案61～63。图16示出了部件布局与布线布局之间的关系。在图16中，用假想线(虚线)表示多个电子部件。

多个电子部件包含：连接器CNT1、第一部件组、第二部件组以及第三部件组。

连接器CNT1是用于将各电子部件的动作所需的电力以及输入信号输入到控制模块CM1的硬件接口。连接器CNT1搭载于电路基板60的z2方向侧。连接器CNT1为长方体，在俯视图中呈在x方向上延伸的矩形形状。如图15和图16所示，连接器CNT1配置成其长边方向与电路基板60的长边方向相同。连接器CNT1的插入口例如朝向上方(z2方向)。

连接器CNT1配置在第三图案区域F3上，与布线图案63接合。在俯视图中，如图16所示，连接器CNT1和绝缘区域65排列在y方向上。

第一部件组是构成图2所示的上臂驱动电路10A的多个电子部件的集合。如图15和图16所示，第一部件组的一部分电子部件配置于第一图案区域F1，与布线图案61导通。

第二部件组是构成图3所示的下臂驱动电路20A的多个电子部件的集合。如图15和图16所示，第二部件组的一部分配置于第二图案区域F2，与布线图案62导通。

第三部件组是构成图4所示的共用电路30A的多个电子部件的集合。如图15和图16所示，第三部件组与第一部件组的一部分和第二部件组的一部分一起配置于第三图案区域F3，与布线图案63导通。

如图15所示，浪涌保护部14配置于上臂端子连接部70A的附近。另外，如图15所示，浪涌保护部24配置于下臂端子连接部70B的附近。

如图15所示，预驱动器部13与栅极驱动器部12相比，配置于上臂端子连接部70A的附近。另外，如图15所示，预驱动器部23与栅极驱动器部22相比，配置于下臂端子连接部70B的附近。

如图16所示，绝缘变压器111以及控制IC121分别在俯视图中与布线图案61、布线图案63以及绝缘区域66重叠。绝缘变压器111和控制IC121分别隔着其内部的被绝缘的部分，一侧与布线图案61连接，另一侧与布线图案63连接。另外，如图16所示，绝缘变压器211以及控制IC221分别在俯视图中与布线图案62、布线图案63以及绝缘区域67重叠。绝缘变压器211和控制IC221分别隔着其内部的被绝缘的部分，一侧与布线图案62连接，另一侧与布线图案63连接。

电流限制电路131的多个电阻器例如由片式电阻器构成。电流限制电路231的多个电阻器例如由片式电阻器构成。

各晶体管132、133和各晶体管232、233以不同的朝向配置。例如，如图17所示，相对于各晶体管232、233，各晶体管132、133横向(倾斜约90°)配置。具体而言，在各晶体管132、133中多个引线端子从密封树脂突出的方向与在各晶体管232、233中多个引线端子从密封树脂突出的方向错开约90°。由此，能够使电路基板60的俯视面积小型化。

如图16所示，各二极管151配置于绝缘区域68。如图16所示，各二极管251配置于绝缘区域65。各二极管251在俯视图中配置于比下臂端子连接部70B靠y2方向侧的位置。在图16所示的例子中，特别是各二极管251和下臂端子连接部70B排列在y方向上。

图17示出了半导体装置A1的器件构造。图17是表示半导体装置A1的器件构造的俯视图。如图17所示，在半导体装置A1中，控制模块CM1安装在功率模块PM之上。图17是表示将控制模块CM1安装于功率模块PM的状态的俯视图。

在半导体装置A1中，如图17所示，控制模块CM1与功率模块PM的主体部531相比，在y2方向上突出。控制模块CM1与功率模块PM的主体部531相比，几乎不在y1方向上突出。在俯视图中，控制模块CM1的y1方向侧的端缘与功率模块PM的主体部531的y1方向侧的端缘大致一致。

如图17所示，电路基板60包含与主体部531相比在y2方向上突出的突出部69。突出部69的y方向的尺寸例如为10mm左右。在突出部69配置有连接端子TM。在位于突出部69的绝缘区域68配置有多个二极管151，在位于突出部69的绝缘区域65配置有多个二极管251。

在半导体装置A1中，如图17所示，功率模块PM的电力端子511、512与控制模块CM1的电路基板60相比，在x2方向上突出。如图17所示，功率模块PM的电力端子513、514与控制模块CM1的电路基板60相比，在x1方向上突出。各端子台532与控制模块CM1的电路基板60相比在x方向上突出。

如图17所示，控制模块CM1的连接端子TM与功率模块PM的电力端子511例如通过线束WH连接。由此，连接端子TM与电力端子511导通。连接端子TM与电力端子511的导通并不限定于线束WH。连接端子TM与电力端子511连接，因此，如图17所示，在x方向上，与各电力端子513、514相比配置在各电力端子511、512的附近。如上所述，电力端子511与开关元件Q1的漏极端子导通。在开关元件Q1接通时，电路基板60侧的电流经由各二极管151以及连接端子TM流向功率模块PM(开关元件Q1的漏极端子)。另一方面，在开关元件Q1断开时，由于存在各二极管151，因此电流不流过电路基板60侧。但是，对各二极管151施加高电压。

本公开的控制模块CM1和半导体装置A1的作用效果如下。

控制模块CM1具有与电力端子511导通的连接端子TM。电力端子511例如与外部的直流电源连接，被从该外部的直流电源施加电源电压。根据该结构，即使是不具有用于检测电源电流的专用端子的功率模块PM，也能够通过连接端子TM向控制模块CM1输入电源电流信号(漏极感测信号)。因此，控制模块CM1能够成为在控制功率模块PM方面理想的结构。

在控制模块CM1中，连接端子TM配置于突出部69。突出部69在俯视图中比功率模块PM的主体部531突出。如上所述，连接端子TM与电力端子511导通。因此，对连接端子TM施加在半导体装置A1中比较大的电压，因此，该较大电压的影响(例如电磁噪声)也比较大。因此，通过将连接端子TM配置于突出部69，而不在连接端子TM的下方配置功率模块PM。由此，能够抑制施加于连接端子TM的电压对功率模块PM的不良影响。因此，控制模块CM1能够成为在控制功率模块PM方面理想的结构。

控制模块CM1具有开关元件Q1的短路保护检测电路用的各二极管151。各二极管151配置于在连接端子TM的周围配置的绝缘区域68。即，在为了连接端子TM而设置的绝缘区域68配置有各二极管151。在开关元件Q1断开时，对各二极管151施加高电压。因此，优选各二极管151的周围不形成布线图案61～63，而设为绝缘区域，以便不对其他布线(各布线图案61～63)产生不良影响。控制模块CM1将各二极管151配置于绝缘区域68，因此，无需另外设置各二极管151用的绝缘区域，就能够成为有效地活用了绝缘区域68的部件配置。

控制模块CM1具有开关元件Q2的短路保护检测电路用的各二极管251。各二极管251配置于将布线图案61与布线图案62绝缘的绝缘区域65。即，在用于将布线图案61与布线图案62绝缘的绝缘区域65配置有各二极管251。在开关元件Q2断开时，对各二极管251施加高电压。因此，优选各二极管251的周围不形成布线图案61～63，而设为绝缘区域，以便不对其他布线(各布线图案61～63)产生不良影响。控制模块CM1将各二极管251配置于绝缘区域65，因此，无需另外设置各二极管251用的绝缘区域，就能够成为有效地活用了绝缘区域65的部件配置。

在控制模块CM1中，预驱动器部13配置在上臂端子连接部70A的附近。由此，能够分别缩短开关元件Q1接通时的通过预驱动器部13的电流路径、和开关元件Q1断开时的通过预驱动器部13的电流路径。因此，在上臂驱动电路10A中，能够抑制开关元件Q1的开关动作的延迟。特别是，在使用了SiC的MOSFET作为开关元件Q1的情况下，开关动作的响应性高。因此，在上述电流路径长时，无法有效地活用开关元件Q1的高响应性。因此，控制模块CM1在由SiC的MOSFET构成开关元件Q1方面，成为理想的部件配置。

在控制模块CM1中，预驱动器部23配置在下臂端子连接部70B的附近。由此，能够分别缩短开关元件Q2接通时的通过预驱动器部23的电流路径、和开关元件Q2断开时的通过预驱动器部23的电流路径。因此，在下臂驱动电路20A中，能够抑制开关元件Q2的开关动作的延迟。特别是，在使用了SiC的MOSFET作为开关元件Q2的情况下，开关动作的响应性高。因此，在上述电流路径长时，无法有效地活用开关元件Q2的高响应性。因此，控制模块CM1在由SiC的MOSFET构成开关元件Q2方面，成为理想的部件配置。

在控制模块CM1中，浪涌保护部14配置于上臂端子连接部70A的附近。根据该结构，能够缩短浪涌保护部14与上臂端子连接部70A的布线距离。为了实现浪涌保护部14对浪涌电压的保护，优选缩短浪涌保护部14与开关元件Q1的布线距离。因此，控制模块CM1能够成为在保护开关元件Q1免受浪涌电压的影响方面理想的部件配置。

在控制模块CM1中，浪涌保护部24配置于下臂端子连接部70B的附近。根据该结构，能够缩短浪涌保护部24与下臂端子连接部70B的布线距离。为了实现浪涌保护部24对浪涌电压的保护，优选缩短浪涌保护部24与开关元件Q2的布线距离。因此，控制模块CM1能够成为在保护开关元件Q2免受浪涌电压的影响方面理想的部件配置。

在控制模块CM1中，连接器CNT1和绝缘区域65排列在y方向上。绝缘区域65位于布线图案61与布线图案62之间。根据该结构，能够减小从上臂驱动电路10A到上臂端子连接部70A的布线距离与从下臂驱动电路20A到下臂端子连接部70B的布线距离的距离差。因此，能够抑制上臂驱动电路10A和下臂驱动电路20A中的布线阻抗的偏差。因此，控制模块CM1能够成为在控制功率模块PM方面理想的结构。

在控制模块CM1中，绝缘区域65的一部分弯曲。与本公开的控制模块不同，在绝缘区域65未弯曲的情况下，布线图案61的俯视面积与布线图案62的俯视面积之差可能变大。这是因为形成了绝缘区域68。另一方面，在控制模块CM1中，通过使绝缘区域65的一部分弯曲，能够减小布线图案61的俯视面积与布线图案62的俯视面积之差。因此，控制模块CM1能够成为在控制功率模块PM方面理想的结构。

半导体装置A1具有控制模块CM1。因此，半导体装置A1能够进行对于功率模块PM而言理想的控制。

在本实施方式中，示出了半导体装置A1的功率模块PM具有2个开关元件Q1、Q2的情况，但也可以代替开关元件Q1而具有二极管(例如SiC-肖特基势垒二极管)。二极管例如阳极与开关元件Q2的漏极端子连接，阴极与端子P连接。该情况下，设置阴极信号端子来代替源极感测信号端子522A。另外，不需要栅极信号端子521A，因此，也可以不设置栅极信号端子521A，也可以设置阳极信号端子来代替栅极信号端子521A。

在本实施方式中，示出了电力端子511、512为电源端子，电力端子513、514为输出端子的情况，但并不限定于此，也可以是电力端子513、514为电源端子，电力端子511、512为输出端子。图18～图21示出了功率模块PM(半导体装置A1)的使用例。图18～图21所示的例子是一个例子，并不限定于此。图18是表示将功率模块PM用于DC/AC逆变器的情况的电路图。图19是表示将功率模块PM用于AC/DC转换器(整流电路)的情况的电路图。图20是表示将功率模块PM用于降压型的DC/DC转换器的情况的电路图。图21是表示将功率模块PM用于升压型的DC/DC转换器的情况的电路图。在图18以及图19中，表示使用了2个功率模块PM的全桥型的情况，但也可以是使用了1个功率模块PM的半桥型。

在图18以及图20的各例示中，电力端子511、512作为电源端子与外部电源PS连接，电力端子513、514作为输出端子与负载LO连接。另一方面，在图19以及图21的各例示中，电力端子513、514作为电源端子与外部电源PS连接，电力端子511、512作为输出端子与负载LO连接。另外，在图19的例示中，外部电源PS是交流电源，在图18、20、21的各例示中，外部电源PS是直流电源。如上所述，在半导体装置A1中，可以将电力端子511、512作为电源端子，将电力端子513、514作为输出端子，也可以将电力端子513、514作为电源端子，将电力端子511、512作为输出端子。另外，与电源端子连接的外部电源可以是直流电源，也可以是交流电源。

本公开的控制模块和半导体装置不限于上述的实施方式。本公开的控制模块和半导体装置的各部分的具体结构能够自由地进行各种设计变更。

本公开的控制模块和半导体装置包含以下附记相关的实施方式。

附记1.

一种控制模块，具有：

多个电子部件，其控制具有主体部以及电源端子的功率模块；

电路基板，其在第一方向上配置于所述功率模块之上，且安装有所述多个电子部件；以及

连接端子，其形成于所述电路基板，并与所述电源端子导通，

所述电源端子被从外部电源施加电源电压，

所述电路基板包含在所述第一方向上观察时比所述主体部突出的突出部，

所述连接端子配置于所述突出部。

附记2.

根据附记1所记载的控制模块，其中，

所述电源端子配置于所述主体部的与所述第一方向正交的第二方向侧，且在所述第一方向上观察时与所述电路基板相比，在所述第二方向上突出，

所述突出部在与所述第一方向以及所述第二方向正交的第三方向上突出。

附记3.

根据附记2所记载的控制模块，其中，

所述电源端子包含：第一端子部，其与所述外部电源的高电位侧的端子连接；第二端子部，其与所述外部电源的低电位侧的端子连接，

所述连接端子与所述第一端子部连接。

附记4.

根据附记3所记载的控制模块，其中，

所述第一端子部和所述第二端子部排列在所述第三方向上，

所述突出部在所述第三方向上向所述第一端子部相对于所述第二端子部所在的方向突出。

附记5.

根据附记2～4中任一项所记载的控制模块，其中，

所述功率模块具有上臂的开关元件及下臂的开关元件，

所述多个电子部件控制所述上臂的开关元件以及所述下臂的开关元件的各开关动作。

附记6.

根据附记5所记载的控制模块，其中，

所述功率模块还具有：输出端子，其输出通过所述各开关动作从所述电源电压转换而得的电压，

所述输出端子在所述第二方向上从所述电路基板向所述电源端子突出的方向的相反方向突出。

附记7.

根据附记6所记载的控制模块，其中，

所述连接端子在所述第二方向上比所述输出端子靠近所述电源端子。

附记8.

根据附记5～7中任一项所记载的控制模块，其中，

所述电路基板包含在所述第一方向上观察时相互分离的第一布线图案、第二布线图案以及第三布线图案，

所述多个电子部件的每一个与所述第一布线图案、所述第二布线图案以及所述第三布线图案中的某一个连接。

附记9.

根据附记8所记载的控制模块，其中，

所述功率模块具有：第一信号端子，其与所述上臂的开关元件导通；第二信号端子，其与所述下臂的开关元件导通，

所述第一布线图案与所述第一信号端子导通，

所述第二布线图案与所述第二信号端子导通。

附记10.

根据附记9所记载的控制模块，其中，

所述第一信号端子和所述第二信号端子是在所述第一方向上延伸的棒状，

所述电路基板包含分别在所述第一方向上贯通所述电路基板的第一端子连接部和第二端子连接部，

所述第一端子连接部供所述第一信号端子插通，

所述第二端子连接部供所述第二信号端子插通，

所述第一端子连接部和所述第二端子连接部排列在所述第二方向上。

附记11.

根据附记10所记载的控制模块，其中，

所述第一端子连接部和所述第二端子连接部在所述第一方向上观察时与所述功率模块重叠，且在所述第三方向上，与所述电路基板的中央相比，配置在所述突出部所在的一侧。

附记12.

根据附记8～11中任一项所记载的控制模块，其中，

所述第一布线图案和所述第二布线图案排列在所述第二方向上，

所述第三布线图案与所述第一布线图案以及所述第二布线图案的每一个排列在所述第三方向上。

附记13.

根据附记8～12中任一项所记载的控制模块，其中，

所述电路基板还包含：第一绝缘区域，其配置于所述第一布线图案与所述第二布线图案之间；第二绝缘区域，其配置于所述第一布线图案与所述第三布线图案之间；第三绝缘区域，其配置于所述第二布线图案与所述第三布线图案之间。

附记14.

根据附记13所记载的控制模块，其中，

所述多个电子部件包含：连接器，其被输入用于控制所述各开关动作的信号，该连接器与所述第三布线图案接合。

附记15.

根据附记14所记载的控制模块，其中，

在所述第一方向上观察时，所述连接器和所述第一绝缘区域排列在所述第三方向上。

附记16.

根据附记13～15中任一项所记载的控制模块，其中，

所述多个电子部件包含：属于第一部件组的电子部件，该第一部件组对所述上臂的开关元件的开关动作进行控制；属于第二部件组的电子部件，该第二部件组对所述下臂的开关元件的开关动作进行控制，

属于所述第一部件组的至少1个电子部件与所述第一布线图案连接，属于所述第二部件组的至少1个电子部件与所述第二布线图案连接。

附记17.

根据附记16所记载的控制模块，其中，

所述第一部件组包含所述上臂的开关元件的短路保护检测电路用的第一二极管，

所述电路基板还包含在所述第一方向上观察时配置于所述连接端子的周围的第四绝缘区域，

所述第一二极管配置于所述第四绝缘区域。

附记18.

根据附记16或17所记载的控制模块，其中，

所述第二部件组包含所述下臂的开关元件的短路保护检测电路用的第二二极管，

所述第二二极管配置于所述第一绝缘区域。

附记19.

根据附记16～18中任一项所记载的控制模块，其中，

所述第一部件组包含：第一晶体管，其向所述上臂的开关元件输出驱动信号，

所述第二部件组包含：第二晶体管，其向所述下臂的开关元件输出驱动信号，

在所述第一方向上观察时，所述第一晶体管的朝向与所述第二晶体管的朝向不同。

附记20.

根据附记13～19中任一项所记载的控制模块，其中，

所述电路基板具有多个绝缘层和隔着这些绝缘层相互分离且相互层叠的多个布线层，

所述第一绝缘区域、所述第二绝缘区域以及所述第三绝缘区域形成于所述多个布线层的每一个，

形成于所述多个布线层的每一个的所述第一绝缘区域在所述第一方向上观察时相互重叠，

形成于所述多个布线层的每一个的所述第二绝缘区域在所述第一方向上观察时相互重叠，

形成于所述多个布线层的每一个的所述第三绝缘区域在所述第一方向上观察时相互重叠。

附记21.

根据附记1～20中任一项所记载的控制模块，其中，

所述连接端子是螺纹端子。

附记22.

一种半导体装置，具有：

附记1～21中任一项所记载的控制模块；以及

所述功率模块。

附记23.

根据附记22所记载的半导体装置，其中，

所述半导体装置还具有：线束，其将所述连接端子与所述电源端子连接。

符号说明

A1：半导体装置

CM1：控制模块

10A：上臂驱动电路

20A：下臂驱动电路

11、21：绝缘电源部

111、211：绝缘变压器

112、212：电源IC

12、22：栅极驱动器部

121、221：控制IC

13、23：预驱动器部

131、231：电流限制电路

132、133、232、233：晶体管

134、135、234、235：偏置电容器

14、24：浪涌保护部

15、25：短路保护部

151、251：二极管

16、26：二次侧电源部

17、27：电压保护部

171、271：比较器

R1、R2：电阻

30A：共用电路

31：输入滤波器部

32：一次侧电源部

33：逻辑电路部

60：电路基板

60a：第一端缘

60b：第二端缘

60c：凹部

Ly1～Ly6：布线层

F1：第一图案区域

F2：第二图案区域

F3：第三图案区域

61、62、63：布线图案

65～68：绝缘区域

69：突出部

70：端子连接部

70A：上臂端子连接部

70B：下臂端子连接部

71A、71B：栅极连接部

72A、72B：源极感测连接部

73A、73B：电流感测连接部

TM：连接端子

CNT1：连接器

PM：功率模块

SW：开关电路

Q1、Q2：开关元件

NT：螺母

511～514：电力端子

52：信号端子

521A、521B：栅极信号端子

522A、522B：源极感测信号端子

523A、523B：电流感测信号端子

53：壳体

531：主体部

532：端子台

533、534：安装孔

54：顶板

WH：线束。

Claims (23)

1.一种控制模块，其特征在于，具有：

多个电子部件，其控制具有主体部以及电源端子的功率模块；

电路基板，其在第一方向上配置于所述功率模块之上，且安装有所述多个电子部件；以及

连接端子，其形成于所述电路基板，并与所述电源端子导通，

所述电源端子被从外部电源施加电源电压，

所述电路基板包含在所述第一方向上观察时比所述主体部突出的突出部，

所述连接端子配置于所述突出部。

2.根据权利要求1所述的控制模块，其特征在于，

所述电源端子配置于所述主体部的与所述第一方向正交的第二方向侧，且在所述第一方向上观察时与所述电路基板相比，在所述第二方向上突出，

所述突出部在与所述第一方向以及所述第二方向正交的第三方向上突出。

3.根据权利要求2所述的控制模块，其特征在于，

所述电源端子包含：第一端子部，其与所述外部电源的高电位侧的端子连接；第二端子部，其与所述外部电源的低电位侧的端子连接，

所述连接端子与所述第一端子部连接。

4.根据权利要求3所述的控制模块，其特征在于，

所述第一端子部和所述第二端子部排列在所述第三方向上，

所述突出部在所述第三方向上向所述第一端子部相对于所述第二端子部所在的方向突出。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的控制模块，其特征在于，

所述功率模块具有上臂的开关元件及下臂的开关元件，

所述多个电子部件控制所述上臂的开关元件以及所述下臂的开关元件的各开关动作。

6.根据权利要求5所述的控制模块，其特征在于，

所述功率模块还具有：输出端子，其输出通过所述各开关动作从所述电源电压转换而得的电压，

所述输出端子在所述第二方向上从所述电路基板向所述电源端子突出的方向的相反方向突出。

7.根据权利要求6所述的控制模块，其特征在于，

所述连接端子在所述第二方向上比所述输出端子靠近所述电源端子。

8.根据权利要求5～7中任一项所述的控制模块，其特征在于，

所述电路基板包含在所述第一方向上观察时相互分离的第一布线图案、第二布线图案以及第三布线图案，

所述多个电子部件的每一个与所述第一布线图案、所述第二布线图案以及所述第三布线图案中的某一个连接。

9.根据权利要求8所述的控制模块，其特征在于，

所述功率模块具有：第一信号端子，其与所述上臂的开关元件导通；第二信号端子，其与所述下臂的开关元件导通，

所述第一布线图案与所述第一信号端子导通，

所述第二布线图案与所述第二信号端子导通。

10.根据权利要求9所述的控制模块，其特征在于，

所述第一信号端子和所述第二信号端子是在所述第一方向上延伸的棒状，

所述电路基板包含分别在所述第一方向上贯通所述电路基板的第一端子连接部和第二端子连接部，

所述第一端子连接部供所述第一信号端子插通，

所述第二端子连接部供所述第二信号端子插通，

所述第一端子连接部和所述第二端子连接部排列在所述第二方向上。

11.根据权利要求10所述的控制模块，其特征在于，

所述第一端子连接部和所述第二端子连接部在所述第一方向上观察时与所述功率模块重叠，且在所述第三方向上，与所述电路基板的中央相比，配置在所述突出部所在的一侧。

12.根据权利要求8～11中任一项所述的控制模块，其特征在于，

所述第一布线图案和所述第二布线图案排列在所述第二方向上，

所述第三布线图案与所述第一布线图案以及所述第二布线图案的每一个排列在所述第三方向上。

13.根据权利要求8～12中任一项所述的控制模块，其特征在于，

所述电路基板还包含：第一绝缘区域，其配置于所述第一布线图案与所述第二布线图案之间；第二绝缘区域，其配置于所述第一布线图案与所述第三布线图案之间；第三绝缘区域，其配置于所述第二布线图案与所述第三布线图案之间。

14.根据权利要求13所述的控制模块，其特征在于，

所述多个电子部件包含：连接器，其被输入用于控制所述各开关动作的信号，该连接器与所述第三布线图案接合。

15.根据权利要求14所述的控制模块，其特征在于，

在所述第一方向上观察时，所述连接器和所述第一绝缘区域排列在所述第三方向上。

16.根据权利要求13～15中任一项所述的控制模块，其特征在于，

所述多个电子部件包含：属于第一部件组的电子部件，该第一部件组对所述上臂的开关元件的开关动作进行控制；属于第二部件组的电子部件，该第二部件组对所述下臂的开关元件的开关动作进行控制，

属于所述第一部件组的至少1个电子部件与所述第一布线图案连接，属于所述第二部件组的至少1个电子部件与所述第二布线图案连接。

17.根据权利要求16所述的控制模块，其特征在于，

所述第一部件组包含所述上臂的开关元件的短路保护检测电路用的第一二极管，

所述电路基板还包含在所述第一方向上观察时配置于所述连接端子的周围的第四绝缘区域，

所述第一二极管配置于所述第四绝缘区域。

18.根据权利要求16或17所述的控制模块，其特征在于，

所述第二部件组包含所述下臂的开关元件的短路保护检测电路用的第二二极管，

所述第二二极管配置于所述第一绝缘区域。

19.根据权利要求16～18中任一项所述的控制模块，其特征在于，

所述第一部件组包含：第一晶体管，其向所述上臂的开关元件输出驱动信号，

所述第二部件组包含：第二晶体管，其向所述下臂的开关元件输出驱动信号，

在所述第一方向上观察时，所述第一晶体管的朝向与所述第二晶体管的朝向不同。

20.根据权利要求13～19中任一项所述的控制模块，其特征在于，

所述电路基板具有多个绝缘层和隔着这些绝缘层相互分离且相互层叠的多个布线层，

所述第一绝缘区域、所述第二绝缘区域以及所述第三绝缘区域形成于所述多个布线层的每一个，

形成于所述多个布线层的每一个的所述第一绝缘区域在所述第一方向上观察时相互重叠，

形成于所述多个布线层的每一个的所述第二绝缘区域在所述第一方向上观察时相互重叠，

形成于所述多个布线层的每一个的所述第三绝缘区域在所述第一方向上观察时相互重叠。

21.根据权利要求1～20中任一项所述的控制模块，其特征在于，

所述连接端子是螺纹端子。

22.一种半导体装置，其特征在于，具有：

权利要求1～21中任一项所述的控制模块；以及

所述功率模块。

23.根据权利要求22所述的半导体装置，其特征在于，

所述半导体装置还具有：线束，其将所述连接端子与所述电源端子连接。

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