CN114365280A - 功率模块 - Google Patents

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CN114365280A
CN114365280A CN202080061372.9A CN202080061372A CN114365280A CN 114365280 A CN114365280 A CN 114365280A CN 202080061372 A CN202080061372 A CN 202080061372A CN 114365280 A CN114365280 A CN 114365280A
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CN
China
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power module
terminal
switching elements
switching element
terminals
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CN202080061372.9A
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松冈哲矢
木村光德
盐见和敏
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Abstract

功率模块(101)具有第一开关元件(11)、第二开关元件(12)和第三开关元件(13)这三个开关元件。各开关元件(11～13)具有与漏极电极连接的第一正极端子(22)和第二正极端子(23)这两个正极端子。另外，各开关元件(11～13)具有与源极电极连接的负极端子(32)这一个负极端子。功率模块(101)中，正极端子和负极端子合计为三个。

Description

功率模块
相关申请的交叉引用
本申请以2019年9月4日在日本提交的专利申请第2019-161494号为基础，通过参照来整体援引基础申请的内容。
技术领域
本公开涉及功率模块。
背景技术
作为功率模块的一个例子，有专利文献1中公开的半导体模块。半导体模块具备一对金属板和两个晶体管芯片。晶体管芯片被一对金属板夹持，并且被树脂封装密封。晶体管芯片的发射极电极与一方的金属板导通。半导体模块从另一方的金属板延伸出两个集电极端子，并且从一方的金属板延伸出一个发射极端子。发射极端子在封装侧面从两个集电极端子之间向外部延伸出。发射极端子在与两个晶体管芯片各自的发射极电极等距离的位置从一方的金属板延伸出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-67657号公报
发明内容
然而，在专利文献1中，虽然对栅极振荡做出了考虑，但是对使用三个以上的比专利文献1小且成品率好的元件的情况未做考虑。
本公开的目的是提供能够提高元件成品率的功率模块。
为了达成上述目的，本公开的特征在于，具备：
三个以上的并联连接的开关元件；
与各开关元件的正极电极连接的正极端子；以及
与各开关元件的负极电极连接的负极端子；
正极端子和负极端子合计为三个以上。
这样，本公开由于是三个以上的开关元件并联连接，因此能够提高成品率。
另外，本公开进一步的特征在于，开关元件的中心与离开关元件最近的正极端子之间的距离为正极侧距离，开关元件的中心与离开关元件最近的负极端子之间的距离为负极侧距离，正极侧距离与负极侧距离的合计值在各开关元件中相等。
由此，本公开能够抑制每个开关元件的电流不平衡。
另外，权利要求书以及该项中记载的括号内的附图标记表示与将在后面作为一个方式而描述的实施方式中记载的具体手段之间的对应关系，并不限定本公开的技术范围。
附图说明
图1是表示第一实施方式中的功率模块的概要结构的俯视图。
图2是沿着图1的II-II线的剖视图。
图3是表示第一实施方式中的逆变器的概要结构的电路图。
图4是表示第二实施方式中的功率模块的概要结构的俯视图。
图5是表示第二实施方式中的功率模块的概要结构的俯视图。
图6是表示第二实施方式中的每个元件的距离的关系的图。
图7是表示第三实施方式中的功率模块的概要结构的剖视图。
图8是表示第四实施方式中的功率模块的概要结构的剖视图。
图9是表示第五实施方式中的功率模块的概要结构的俯视图。
图10是表示第六实施方式中的功率模块的概要结构的俯视图。
图11是表示第七实施方式中的功率模块的概要结构的俯视图。
图12是表示第八实施方式中的功率模块的概要结构的俯视图。
图13是表示第九实施方式中的功率模块的概要结构的俯视图。
图14是表示第十实施方式中的功率模块的概要结构的俯视图。
图15是表示第十一实施方式中的功率模块的概要结构的俯视图。
图16是表示第十一实施方式中的逆变器的概要结构的电路图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明用于实施本公开的多个方式。在各方式中，有时对于与在先前的方式中说明过的事项对应的部分，标注相同的附图标记并省略重复的说明。在各方式中，在仅对结构的一部分进行说明的情况下，对于结构的其它部分，可以参考、应用先前说明过的其它方式。另外，以下，将相互正交的三个方向表示为X方向、Y方向、Z方向。
(第一实施方式)
使用图1、图2、图3对本实施方式的功率模块101进行说明。功率模块101主要具有第一开关元件11、第二开关元件12、第三开关元件13、第一端子部件20和第二端子部件30。另外，功率模块101也可以具有信号端子40、电线50、接线体60、密封部70等。
如图1所示，各开关元件11～13沿一方向并列地配置。另外，各开关元件11～13按照第一开关元件11、第二开关元件12、第三开关元件13的顺序配置。在此，采用了沿X方向排列配置的例子。
在本实施方式中，作为各开关元件11～13的一个例子，采用了MOSFET。然而，本公开并不限定于此，即使是IGBT、RC-IGBT等，也能够用于各开关元件11～13。而且，各开关元件11～13可以采用以Si为主要成分构成的结构、以SiC为主要成分构成的结构、以GaN为主要成分构成的结构等。因此，各开关元件11～13是半导体开关元件。
三个开关元件11～13具有相同的结构。因此，在此，使用第三开关元件13作为代表例来进行说明。另外，各开关元件11～13的高度方向(Z方向)的位置设于相同的位置。
如图2所示，第三开关元件13具有栅极电极13g、漏极电极13d、源极电极13s。第三开关元件13在一个面上形成有栅极电极13g和源极电极13s，在一个面的相反面上形成有漏极电极13d。第三开关元件13呈六面体构造，俯视形状呈矩形形状。
如图2所示，各开关元件11～13配置于将在后面说明的第一端子部件20与第二端子部件30之间。第三开关元件13以栅极电极13g及源极电极13s与第二端子部件30对置且漏极电极13d与第一端子部件20对置的方式配置。
源极电极13s经由接线体60而与第二端子部件30对置配置。源极电极13s通过导电性的连接部件而与接线体60连接。另外，接线体60通过导电性的连接部件而与第二端子部件30连接。这样，源极电极13s经由接线体60而与第二端子部件30电连接。另一方面，漏极电极13d与第一端子部件20通过导电性的连接部件连接。另外，导电性的连接部件例如能够采用焊料等。
因此，三个开关元件11～13的各源极电极经由第二端子部件30电连接，并且，各漏极电极经由第一端子部件20电连接。这样，三个开关元件11～13并联连接。
栅极电极13g经由电线50而与信号端子40电连接。接线体60是为了避免连接于栅极电极13g的电线50与第二端子部件30接触而设置的。接线体60可以采用以Al、Cu等金属为主要成分构成的结构、由合金构成的结构。
另外，在功率模块101中，就第一开关元件11和第二开关元件12而言，其与第三开关元件13同样地进行配置以及连接。
如图1、图2所示，第一端子部件20具有正极侧散热器21、第一正极端子22、第二正极端子23等。第一端子部件20是正极侧散热器21、第一正极端子22、第二正极端子23作为一体物构成的。第一端子部件20可以采用以Al、Cu等金属为主要成分构成的结构、由合金构成的结构。
正极侧散热器21是与各开关元件11～13对置的部位。正极侧散热器21具有对各开关元件11～13进行冷却的功能。也就是说，正极侧散热器21被传递通过进行动作而由各开关元件11～13发出的热。并且，正极侧散热器21通过将由各开关元件11～13发出的热向密封部70的外部散发，来对各开关元件11～13进行冷却。正极侧散热器21为了对各开关元件11～13进行冷却而将厚度设为比正极端子22、23厚。此处的厚度是Z方向的宽度。
第一正极端子22和第二正极端子23相当于正极端子。第一正极端子22和第二正极端子23连接于各开关元件11～13的漏极电极(正极电极)。第一正极端子22和第二正极端子23的高度方向的位置设于相互相同的位置。另外，如图2所示，正极端子22、23的高度方向的位置设于与开关元件11～13相同的位置。在此，作为一个例子，采用了在功率模块101的高度方向的中心线CL上配置正极端子22、23和开关元件11～13的例子。
第一正极端子22和第二正极端子23是进行功率模块101与外部设备的电连接的外部连接用端子。第一正极端子22和第二正极端子23从正极侧散热器21的侧壁突出地设置。另外，第一正极端子22和第二正极端子23向Z方向突出地设置，并且沿X方向并列地配置。如图1所示，第一正极端子22与第二正极端子23以能够在端子之间配置负极端子32的程度分离地设置。这样，第一端子部件20具有作为正极端子的功能和用于对开关元件11～13进行冷却的功能。
另外，第一端子部件20也可以是正极侧散热器21、第一正极端子22、第二正极端子23分体地构成。该情况下，正极侧散热器21与第一正极端子22及第二正极端子23通过焊料等导电性的连接部件连接。
如图1、图2所示，第二端子部件30具有负极侧散热器31、负极端子32等。第二端子部件30是负极侧散热器31、负极端子32作为一体物构成的。第二端子部件30可以采用以Al、Cu等金属为主要成分构成的结构、由合金构成的结构。
负极侧散热器31具有与正极侧散热器21相同的结构和功能。负极端子32相当于负极端子。其与各开关元件11～13的源极电极(负极电极)连接。负极端子32具有与第一正极端子22和第二正极端子23同样的结构和功能。如图1所示，负极端子32配置在第一正极端子22与第二正极端子23之间。因此，第二端子部件30具有作为负极端子的功能和用于对开关元件11～13进行冷却的功能。然而，第二端子部件30相对于负极侧散热器31仅突出地设置有一个负极端子32。
另外，负极端子32的高度方向的位置设于与正极端子22、23相同的位置。
另外，第二端子部件30也可以是负极侧散热器31、负极端子32分体地构成。该情况下，负极侧散热器31与负极端子32通过焊料等导电性的连接部件连接。
这样，功率模块101中，正极端子22、23和负极端子32合计为三个。也就是说，功率模块101具有两个正极端子22、23和一个负极端子32。然而，本公开并不限定于此，只要是正极端子和负极端子合计为三个以上即可。并且，功率模块101由于是三个开关元件11～13并联连接，因此能够提高成品率。也就是说，功率模块101与使用三个以上的比专利文献1小且成品率好的元件的结构相比，能够提高成品率。
信号端子40可以采用以Al、Cu等金属为主要成分构成的结构、由合金构成的结构。信号端子40设有多个，并沿X方向并列地配置。信号端子40包含与开关元件11～13的栅极电极通过电线50连接的栅极端子。在开关元件11～13中设有温度传感器的情况下，信号端子40包含与温度传感器电连接的温度检测端子。信号端子40也可以包含不限定于栅极端子、温度检测端子的其它端子。
密封部70以环氧类树脂等电绝缘性的树脂为主要成分构成。如图2所示，密封部70与开关元件11～13、第一端子部件20的一部分及第二端子部件30的一部分接触，并且将它们覆盖。另外，密封部70与电线50、接线体60以及信号端子40的一部分接触，并且将它们覆盖。而且，密封部70还将功率模块101的构成要素彼此的连接部覆盖。
功率模块101中，正极端子22、23的一部分、负极端子32的一部分以及信号端子40的一部分从密封部70突出。详细来说，正极端子22、23和负极端子32从密封部70的一个侧壁突出。另一方面，信号端子40从密封部70的另一个侧壁突出。也就是说，信号端子40从密封部70的与正极端子22、23等不同的侧壁突出。另外，可以说信号端子40相对于开关元件11～13设于与正极端子22、23以及负极端子32相反的一侧。由此，功率模块101中，信号端子40难以受到正极端子22、23以及负极端子32的噪声。
另外，第一端子部件20中，正极侧散热器21的与开关元件11～13对置的对置面的相反面从密封部70露出。同样，第二端子部件30中，负极侧散热器31的与开关元件11～13对置的对置面的相反面从密封部70露出。由此，功率模块101容易将开关元件11～13的热从正极侧散热器21、负极侧散热器31散发出去。
如图3所示，功率模块101能够应用于逆变器200。逆变器200是对电动发电机300进行驱动控制的电路。功率模块101具备六个功率模块101。然而，功率模块101并不限定于此，还能够应用于转换器。
这样构成的功率模块101对各开关元件11～13与正极端子22、23、负极端子32的距离作出了规定。也就是说，功率模块101以各开关元件11～13的正极侧距离L11、L21与负极侧距离L12、L22的合计值相等的方式作出了规定。另外，正极端子22、23和负极端子32可以说成是主电路端子。
正极侧距离L11是第一开关元件11的中心点CP与离第一开关元件11最近的正极端子(第二正极端子23)之间的距离。负极侧距离L12是第一开关元件11的中心点CP与离第一开关元件11最近的负极端子(负极端子32)之间的距离。
另外，这些距离的开关元件11～13侧的起点是开关元件11～13的中心点CP。另一方面，端子侧的起点是端子22、23、32与密封部70的分界面。因此，例如，正极侧距离L11可以说成是第一开关元件11的中心点CP、和第二正极端子23的与密封部70的分界面之间的距离。另外，正极侧距离L11也可以说成是第一开关元件11的中心点CP、和第二正极端子23的与密封部70的分界之间的距离。另外，分界面相当于端子22、23、32与密封部70的分界处的沿端子22、23、32的厚度方向(Z方向)的剖面。
正极侧距离L21是第二开关元件12的中心点CP与离第二开关元件12最近的正极端子(第一正极端子22)之间的距离。负极侧距离L22是第二开关元件12的中心点CP与离第二开关元件12最近的负极端子(负极端子32)之间的距离。
另外，与第三开关元件13相关的正极侧距离是第三开关元件13的中心点CP与离第三开关元件13最近的第一正极端子22之间的距离。与第三开关元件13相关的负极侧距离是第三开关元件13的中心点CP与离第三开关元件13最近的负极端子32之间的距离。
第一开关元件11的正极侧距离L11和负极侧距离L12的合计值与第二开关元件12的正极侧距离L21和负极侧距离L22的合计值相等。另外，第三开关元件13的正极侧距离和负极侧距离的合计值与第二开关元件12的正极侧距离L21和负极侧距离L22的合计值相等。这样，可以说，功率模块101中，各开关元件11～13的与主电路端子之间的配线是等长配线。
因此，功率模块101能够抑制流过各开关元件11～13的电流的不平衡。另外，功率模块101由于存在多个主电路端子，因此等长配线较为容易。而且，功率模块101通过将端子侧的起点设为端子22、23、32与密封部70的分界面，能够对考虑了制造偏差的电流不平衡进行抑制。
而且，端子侧的起点优选设为端子22、23、32与密封部70的分界面的中心。端子22、23、32的分界面存在电流分布。然而，端子22、23、32为分界面的中心最容易过电。因此，功率模块101对电流不平衡的抑制效果提高。
如上所述，功率模块101沿一方向并列地配置有正极端子22、23和负极端子32。另外，功率模块101沿正极端子22、23与负极端子32的并列方向配置有一列开关元件11～13。因此，功率模块101容易使信号端子40从密封部70向外部突出。另外，功率模块101容易设为等长配线。
另外，在本实施方式中，采用了具有三个开关元件11～13的功率模块101。然而，本公开并不限定于此，只要是具有三个以上的开关元件的功率模块就能采用。
以上，对本公开的优选实施方式进行了说明。然而，本公开完全不受上述实施方式限制，能够在不脱离本公开的主旨的范围进行各种变形。以下，作为本公开的其它方式，对第二～第十一实施方式进行说明。上述实施方式以及第二～第十一实施方式能够分别单独实施，但也能够适当组合实施。本公开并不限定于实施方式中示出的组合，能够通过各种组合来实施。
(第二实施方式)
使用图4、图5、图6对第二实施方式的功率模块102进行说明。在此，主要说明功率模块102中的与功率模块101不同的地方。功率模块102在开关元件11～14的个数上与功率模块101不同。另外，在功率模块102中，对于与功率模块101相同的构成要素，标注了与功率模块101相同的附图标记。
如图4所示，功率模块102除了开关元件11～13以外还具有第四开关元件14。功率模块102与功率模块101相同，各开关元件11～14的与主电路端子之间的配线是等长配线。因此，功率模块102能够起到与功率模块101相同的效果。另外，将开关元件11～13设为四个这一结构在其它实施方式中也能应用。
另外，如图5所示，本公开也可以使用每个开关元件11～14的最短距离与最长距离的间隔，使各开关元件11～14的与主电路端子之间的配线是等长配线。
图5中的附图标记L11min是第一开关元件11与第二正极端子23的最短距离，第二正极端子23是离第一开关元件11最近的正极端子。附图标记L11max是第一开关元件11与第二正极端子23的最长距离。附图标记L12min是第一开关元件11与负极端子32的最短距离，负极端子32是离第一开关元件11最近的负极端子。附图标记L12max是第一开关元件11与负极端子32的最长距离。该最短距离和最长距离的测量方法对于其它开关元件12～14而言也是相同的。
另外，附图标记231是第二正极端子23与密封部70的分界面(第一分界面)。另一方面，附图标记321是第二正极端子23与密封部70的分界面(第二分界面)。
如图6所示，功率模块102存在每个开关元件11～14的最短距离到最长距离的间隔在全部的开关元件11～14中覆盖的区域(重叠区域)。也就是说，功率模块102构成为存在重叠区域。功率模块102由于存在重叠区域，因此可以视为各开关元件11～14的与主电路端子之间的配线是等长配线。由此，功率模块102也能够起到与功率模块101相同的效果。
(第三实施方式)
使用图7对第三实施方式的功率模块103进行说明。在此，主要说明功率模块103中的与功率模块101不同的地方。功率模块103在开关元件11～13为单面散热这一点上与功率模块101不同。图7是与图2相当的剖视图。另外，在功率模块103中，对于与功率模块101相同的构成要素，标注了与功率模块101相同的附图标记。
如图7所示，功率模块103没有设置第二端子部件30和接线体60。密封部71不对各开关元件11～13、第二端子部件30、接线体60进行密封。因此，各开关元件11～13主要从正极侧散热器21散热。另外，各开关元件11～13经由电线等使源极电极13s与负极端子32电连接。
功率模块103能够起到与功率模块101相同的效果。将开关元件11～13设为单面散热这一结构在其它实施方式中也能应用。
(第四实施方式)
使用图8对第四实施方式的功率模块104进行说明。在此，主要说明功率模块104中的与功率模块101不同的地方。功率模块104在第一端子部件20a的结构上与功率模块101不同。图8是与图2相当的剖视图。另外，在功率模块104中，对于与功率模块101相同的构成要素，标注了与功率模块101相同的附图标记。
如图8所示，功率模块104具有第一端子部件20a。与第一端子部件20相同，第一端子部件20a具有正极侧散热器21a和第一正极端子22a。另外，与第一端子部件20相同，第一端子部件20a具有第二正极端子23。第二正极端子23的Z方向的位置与第一正极端子22a相同。
第一端子部件20a是第一正极端子22a相对于开关元件11～13的位置与第一端子部件20不同。第一正极端子22a的高度方向的位置与开关元件11～13不同。第一正极端子22a在Z方向上配置于与正极侧散热器21a上的开关元件11～13的安装面相比离开关元件11～13更远的位置。因此，可以说第一正极端子22a比中心线CL更靠下方配置。另外，在此，将比中心线CL更靠第二端子部件30的方向设为上方，将比中心线CL更靠第一端子部件20a的方向设为下方。
功率模块104能够起到与功率模块101相同的效果。第一端子部件20a的结构在其它实施方式中也能应用。
(第五实施方式)
使用图9对第五实施方式的功率模块105进行说明。在此，主要说明功率模块105中的与功率模块102不同的地方。功率模块105在正极端子22b和负极端子32b、33b的个数上与功率模块102不同。另外，在功率模块105中，对于与功率模块102相同的构成要素，标注了与功率模块102相同的附图标记。
如图9所示，功率模块105具有第二端子部件30b。第二端子部件30b具有负极侧散热器31b、第一负极端子32b、第二负极端子33b。另外，第一端子部件具有一个正极端子22b和正极侧散热器。并且，正极端子22b与正极侧散热器连接。因此，第二端子部件30b呈与第一端子部件20的结构相同的结构。第一端子部件呈与第二端子部件30的结构相同的结构。这样，功率模块105具有一个正极端子22b和两个负极端子32b、第二负极端子33b。
端子22b、32b、33b沿X方向并列地配置。另外，端子22b、32b、33b的高度方向的位置与开关元件11～13相同。
功率模块105能够起到与功率模块102相同的效果。正极端子22b和负极端子32b、33b的结构在其它实施方式中也能应用。
(第六实施方式)
使用图10对第六实施方式的功率模块106进行说明。在此，主要说明功率模块106中的与功率模块102不同的地方。功率模块106在负极端子32c、33c的个数和开关元件11～14的配置上与功率模块102不同。另外，在功率模块106中，对于与功率模块102相同的构成要素，标注了与功率模块102相同的附图标记。
如图10所示，功率模块106具有第二端子部件30c。第二端子部件30c具有负极侧散热器31c、第一负极端子32c、第二负极端子33c。第二端子部件30c虽然是与第二端子部件30相同的结构，但是负极端子的数量比第二端子部件30多。另外，与第一端子部件20相同，第一端子部件具有第一正极端子22c、第二正极端子23c和与它们连接的正极侧散热器。
端子23c、33c、32c、22c沿X方向并列地配置。另外，端子23c、33c、32c、22c的高度方向的位置与开关元件11～14相同。
开关元件11～14中，第一开关元件11和第四开关元件14沿X方向并列地配置，第二开关元件12和第三开关元件13沿X方向并列地配置。第二开关元件12和第三开关元件13配置在第一开关元件11与第四开关元件14之间。并且，第二开关元件12和第三开关元件13与第一开关元件11和第四开关元件14相比配置在向信号端子40侧偏移的位置。功率模块106能够起到与功率模块102相同的效果。负极端子32c、33c的结构以及开关元件11～14的配置在其它实施方式中也能应用。
(第七实施方式)
使用图11对第七实施方式的功率模块107进行说明。在此，主要说明功率模块107中的与功率模块101不同的地方。功率模块107为负极端子32d的突出方向与功率模块101不同。另外，在功率模块107中，对于与功率模块101相同的构成要素，标注了与功率模块101相同的附图标记。
如图11所示，功率模块107具有第二端子部件30d。第二端子部件30d具有负极侧散热器31d、负极端子32d。负极端子32d设于与正极端子22、23相反的一侧。也就是说，功率模块107从密封部70突出地设置有负极端子32d和正极端子22、23。并且，功率模块107中，负极端子32d和正极端子22、23相对于开关元件11～13的突出方向不同。另外，端子22、23、32d的高度方向的位置与开关元件11～14相同。
功率模块107能够起到与功率模块101相同的效果。负极端子32d的结构在其它实施方式中也能应用。
(第八实施方式)
使用图12对第八实施方式的功率模块108进行说明。在此，主要说明功率模块108中的与功率模块102不同的地方。功率模块108在开关元件13a的结构上与功率模块102不同。另外，在功率模块108中，对于与功率模块102相同的构成要素，标注了与功率模块102相同的附图标记。
如图12所示，就功率模块108而言，四个开关元件11、12、13a、14之中，仅第三开关元件13a与其它开关元件11、12、14在元件尺寸上不同。其它开关元件11、12、14全部为相同的元件尺寸。第三开关元件13a是比第一开关元件11更为小型的元件。因此，功率模块108与功率模块102相比能够使通用性提高。
另外，元件尺寸表示至少在XY平面上的大小。元件尺寸也可以在XY平面上的大小的基础上还表示Z方向的厚度。另外，功率模块108只要是三个以上的开关元件中的至少一个与其它开关元件在元件尺寸上不同的结构就能采用。因此，功率模块108例如也可以是四个开关元件中的两个开关元件的元件尺寸与另两个开关元件的元件尺寸不同。
另外，第三开关元件13a可以与其它开关元件11、12、14在半导体结构上不同。例如，其它开关元件11、12、14是以Si为主要成分构成的。另一方面，第三开关元件13a是以SiC为主要成分构成的。然而，半导体结构并不限定于这些组合。功率模块108也可以是包含以GaN为主要成分构成的开关元件、以Si为主要成分构成的开关元件的功率模块等。
由此，功率模块108还能够在IGBT和MOSFET等的混合驱动中应用。也就是说，功率模块108可以为：其它开关元件11、12、14是以Si为主要成分构成的IGBT，第三开关元件13a设为以SiC为主要成分构成的MOSFET等。
另外，功率模块108只要是三个以上的开关元件中的至少一个与其它开关元件在半导体结构上不同的结构就能采用。因此，功率模块108例如也可以是四个开关元件中的两个的开关元件的半导体结构与另两个开关元件的半导体结构不同。
功率模块108能够起到与功率模块102相同的效果。一个开关元件13a与其它开关元件不同这一结构在其它实施方式中也能应用。
(第九实施方式)
使用图13对第九实施方式的功率模块109进行说明。在此，主要说明功率模块109中的与功率模块102不同的地方。功率模块109在开关元件11～14与栅极端子41、42的关系上与功率模块102不同。另外，在功率模块109中，对于与功率模块102相同的构成要素，标注了与功率模块102相同的附图标记。
如图13所示，功率模块109具有两个栅极端子41、42。栅极端子41、42是信号端子的一部分。第一开关元件11和第二开关元件12的各栅极电极与第一栅极端子41电连接。第三开关元件13和第四开关元件14的各栅极电极与第二栅极端子42电连接。另外，功率模块109也可以具有三个以上的栅极端子。
附图标记L13是第一开关元件11与第二栅极端子42的距离，第二栅极端子42是离第一开关元件11最近的栅极端子。距离L13例如是开关元件11的第二栅极端子42侧的侧壁的中心、和第二栅极端子42与密封部70的分界之间的距离。对于其它距离L23～43而言也是相同的。
附图标记L23是第二开关元件12与第二栅极端子42的距离，第二栅极端子42是离第二开关元件12最近的栅极端子。附图标记L33是第三开关元件13与第一栅极端子41的距离，第一栅极端子41是离第三开关元件13最近的栅极端子。附图标记L43是第四开关元件14与第一栅极端子41的距离，第一栅极端子41是离第四开关元件14最近的栅极端子。距离L13、距离L23、距离L33、距离L43相当于栅极距离。
功率模块109中，距离L13、距离L23、距离L33、距离L43相等。也就是说，功率模块109以距离L13、距离L23、距离L33、距离L43相等的方式对栅极端子41、42的位置和各开关元件11～14的位置中的至少一方进行了设定。
功率模块109能够起到与功率模块102相同的效果。而且，功率模块109通过将开关元件11～14和栅极端子41、42设为等长配线，能够更进一步地抑制流过各开关元件11～14的电流的不平衡。另外，功率模块109由于具有多个栅极端子41、42，因此能够使与栅极端子41、42相关的等长配线较为容易。另外，各开关元件11～14与栅极端子41、42的关系在其它实施方式中也能应用。
(第十实施方式)
使用图14对第十实施方式的功率模块110进行说明。在此，主要说明功率模块110中的与功率模块102不同的地方。功率模块110在各开关元件11～14与各端子22、23、32的关系上与功率模块102不同。另外，在功率模块110中，对于与功率模块102相同的构成要素，标注了与功率模块102相同的附图标记。
附图标记L11a是第一开关元件11与第二正极端子23之间的距离。附图标记L11b是第一开关元件11与第一正极端子22之间的距离。附图标记L12是第一开关元件11与负极端子32之间的距离。
附图标记L21a是第三开关元件13与第二正极端子23之间的距离。附图标记L21b是第三开关元件13与第一正极端子22之间的距离。附图标记L22是第三开关元件13与负极端子32之间的距离。
在此，作为开关元件11～14侧的起点，采用了端子22、23、32侧的侧壁的中心。然而，本公开并不限定于此，也可以采用与第一实施方式相同的起点。另一方面，端子22、23、32侧的起点与上述实施方式相同。
功率模块109对各开关元件11～14与正极端子22、23之间的距离的平均值和各开关元件11～13与负极端子32之间的距离的平均值的合计值作出了规定。也就是说，功率模块109对各开关元件11～13与正极端子22、23之间的距离的平均值和各开关元件11～13与负极端子32之间的距离的平均值的合计值以其在各开关元件11～14中相等的方式作出了规定。
例如，与第一开关元件11相关的合计距离是将距离L11a与距离L11b的平均值和距离L12的平均值合计所得的距离。与第三开关元件13相关的合计距离是将距离L21a与距离L21b的平均值和距离L22的平均值合计所得的距离。对于其它开关元件12、14而言也是相同的。功率模块109对它们的合计距离以其相等的方式作出了规定。
功率模块109能够起到与功率模块102相同的效果。
(第十一实施方式)
使用图15、图16对第十一实施方式的功率模块111进行说明。在此，主要说明功率模块111中的与功率模块101不同的地方。功率模块111在上臂与下臂构成为一个封装这一点上与功率模块101不同。另外，在功率模块111中，对于与功率模块101相同的构成要素，标注了与功率模块101相同的附图标记。
如图15所示，功率模块111作为上臂的开关元件具有上臂第一开关元件11p、上臂第二开关元件12p、上臂第三开关元件13p。这些开关元件11p～13p并联连接，可以说成是上臂元件。
另外，功率模块111作为下臂的开关元件具有下臂第一开关元件11n、下臂第二开关元件12n、下臂第三开关元件13n。这些开关元件11n～13n并联连接，可以说成是下臂元件。
功率模块111具有上臂端子部件20e、下臂端子部件30e和O端子32f。上臂端子部件20e具有上臂散热器21e、P端子22e。下臂端子部件30e具有下臂散热器31e、N端子32e。
如图16所示，功率模块111构成了逆变器200中的上臂和下臂。功率模块111为了构成逆变器200而构成有各开关元件11p～13p、11n～13n、上臂端子部件20e、下臂端子部件30e、O端子32f。另外，功率模块111在转换器中也能应用。
功率模块110能够起到与功率模块101相同的效果。
本公开遵照实施例进行了描述，但可理解本公开并不限定于该实施例及构造。本公开也包含各种变形例及等效范围内的变形。而且，本公开示出了各种组合及方式，但在它们之中包含仅一个要素、包含更多或更少要素的其它组合及方式也落入本公开的范畴和思想范围内。

Claims (9)

1.一种功率模块，其中，具备：
三个以上的并联连接的开关元件(11～14、13a、11p～13p、11n～13n)；
与各开关元件的正极电极连接的正极端子(22、22a～22c、22e、23、23c)；以及
与各开关元件的负极电极连接的负极端子(32、32b～32f、33b、33c)，所述正极端子和所述负极端子合计为三个以上。
2.根据权利要求1所述的功率模块，其中，
所述开关元件的中心与距所述开关元件最近的所述正极端子之间的距离是正极侧距离(L11、L21)，所述开关元件的中心与距所述开关元件最近的所述负极端子之间的距离是负极侧距离(L12、L22)，所述正极侧距离(L11、L21)与所述负极侧距离(L12、L22)的合计值在各开关元件中相等。
3.根据权利要求2所述的功率模块，其中，
所述功率模块还具备将所述正极端子的一部分和所述负极端子的一部分密封的密封部(70、71)，
所述正极端子和所述负极端子从所述密封部突出，
所述正极侧距离是所述开关元件的中心和距所述开关元件最近的所述正极端子的与所述密封部的分界之间的距离，
所述负极侧距离是所述开关元件的中心和距所述开关元件最近的所述负极端子的与所述密封部的分界之间的距离。
4.根据权利要求3所述的功率模块，其中，
所述正极侧距离是所述开关元件的中心和距所述开关元件最近的所述正极端子的与所述密封部的分界面的中心之间的距离，
所述负极侧距离是所述开关元件的中心和距所述开关元件最近的所述负极端子的与所述密封部的分界面的中心之间的距离。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的功率模块，其中，
所述功率模块还具备两个以上的与所述开关元件的栅极电极连接的栅极端子，
所述开关元件与距所述开关元件最近的所述栅极端子之间的距离是栅极距离(L13、L23、L33、L43)，所述栅极距离(L13、L23、L33、L43)在各开关元件中相等。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的功率模块，其中，
所述功率模块还具备与所述开关元件连接的信号端子(40～42)，
所述信号端子相对于所述开关元件设于与所述正极端子以及所述负极端子相反的一侧。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的功率模块，其中，
所述正极端子和所述负极端子沿一方向排列地配置，
三个以上的所述开关元件沿所述正极端子与所述负极端子的排列方向配置成一列。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的功率模块，其中，
三个以上的所述开关元件中的至少一个与其它所述开关元件在元件尺寸上不同。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的功率模块，其中，
所述开关元件是半导体开关元件，
三个以上的所述开关元件中的至少一个与其它所述开关元件在半导体结构上不同。
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