DE102014109515B4 - An ein Wärmeabstrahlelement anzubringende Halbleitervorrichtung - Google Patents

An ein Wärmeabstrahlelement anzubringende Halbleitervorrichtung Download PDF

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Abstract

Halbleitervorrichtung (10), aufweisend:ein Halbleitermodul (12), das eine Mehrzahl von Wärmeerzeugungselementen (56, 57, 61 bis 66, 71 bis 73), die in Folge einer Erregung Wärme erzeugen, drei oder mehrere leitfähige Elemente (31-41), die jeweils an wenigstens einem der Wärmeerzeugungselemente montiert sind, und ein Formteil (20, 21) enthält, das integral mit den Wärmeerzeugungselementen und den leitfähigen Elementen geformt ist, undein Presselement (26, 27), welches das Halbleitermodul an ein Wärmeabstrahlelement (7) presst, wobeidas Halbleitermodul einen zur Wärmeabgabe fähigen Bereich (R1) aufweist, in dem ein aufzubringender Druck durch das Pressteil gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck ist,ein erstes der leitfähigen Elemente (33, 36, 39) an einem ersten der Wärmeerzeugungselemente (71 ,72, 73) montiert ist, das außerhalb des zur Wärmeabgabe fähigen Bereichs angeordnet ist, undein zweites der leitfähigen Elemente (31, 32, 34, 35, 37, 38, 40, 41) an einem zweiten der Wärmeerzeugungselemente (56, 57, 61 - 66) montiert ist, unddas erste und zweite leitfähige Element jeweils eine solche Form aufweisen, dass wenigstens ein Teil des jeweiligen leitfähigen Elements in dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich (R1) enthalten ist,das erste und zweite leitfähige Element jeweils einen Basisabschnitt (311, 321, 331, 341, 351, 361, 371, 381, 391, 401, 411), auf dem jeweils das Wärmeerzeugungselement montiert ist, und einen hervorstehenden Abschnitt (312, 322, 335, 345, 352, 365, 375, 382, 395, 405, 412), der von einem Ende des Basisabschnitts (311, 321, 331, 341, 351, 361, 371, 381, 391, 401, 411) benachbart zu dem Presselement (26, 27) hervorsteht, aufweisen,das erste und nicht das zweite der Wärmeerzeugungselemente ein Motorrelais (71-73) ist, unddie Fläche des hervorstehenden Abschnitts (335, 365, 395) des ersten leitfähigen Elements (33, 36, 39) größer ist als die Fläche des hervorstehenden Abschnitts (312, 322, 345, 352, 375, 382, 405, 412) des zweiten leitfähigen Elements (31, 32, 34, 35, 37, 38, 40, 41).

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine an ein Wärmeabstrahlelement anzubringende Halbleitervorrichtung.
  • HINTERGRUND
  • Herkömmlich ist ein Anbringen einer Halbleitervorrichtung an einem kühlenden Kühlkörper beispielsweise durch Schrauben bekannt. Beispielsweise sind in der JP 2007 - 165 426 A Schraubenbefestigungsabschnitte in der Nähe der Enden in einer langen Seitenrichtung einer Halbleitervorrichtung vorgesehen und die Halbleitervorrichtung ist durch Schrauben an einen kühlenden Kühlkörper fixiert.
  • Allerdings kann bei einem Fall, bei dem eine Halbleitervorrichtung und ein gekühlter Kühlkörper mittels Schrauben in der Nähe der Enden bei einer langen Seitenrichtung, wie in der JP 2007 - 165 426 A beschrieben, fixiert werden, ein aufzubringender Druck bei einem mittleren Abschnitt der Halbleitervorrichtung weit entfernt von den Schrauben nicht ausreichend sein, wobei die Halbleitervorrichtung und der kühlende Kühlkörper nicht eng miteinander in Kontakt stehen und eine Wärmeabstrahlung nicht ausreichend sein kann.
  • Die DE 10 2012 104 377 A1 offenbart eine Halbleitervorrichtung, die ein Halbleitermodul und ein Pressbauteil aufweist, welches konfiguriert ist, um das Halbleitermodul an ein Wärmeabstrahlungsbauteil zu pressen. Das Halbleitermodul weist Schaltelemente, Leiter und ein eingegossenes Bauteil auf. Jedes der Schaltelemente ist an einem entsprechenden einen der Leiter angebracht. Das eingegossene Bauteil bedeckt die Schaltelemente und die Leiter. Mehr als drei der Schaltelemente sind um das Pressbauteil herum angeordnet. Die Schaltelemente sind in einem Bereich angeordnet, in welchem ein Druck, welcher zwischen dem Halbleitermodul und dem Wärmeabstrahlungsbauteil durch ein Pressen mit dem Pressbauteil erzeugt wird, größer ist als oder gleich zu einem vorbestimmten Druck mit welchem Wärme, welche von den Schaltelementen erzeugt wird, von dem Halbleitermodul zu dem Wärmeabstrahlungsbauteil abführbar ist.
  • Gemäß der DE 10 2013 104 742 A1 enthält ein Halbleiterelement einen ersten Schenkelabschnitt, einen zweiten Schenkelabschnitt, einen dritten Schenkelabschnitt, eine erste Verbindungswand und eine zweite Verbindungswand. Der erste Schenkelabschnitt ist elektrisch mit einem ersten leitfähigen Abschnitt verbunden. Der zweite Schenkelabschnitt ist elektrisch mit einem zweiten leitfähigen Abschnitt verbunden. Der dritte Schenkelabschnitt ist elektrisch mit einem dritten leitfähigen Abschnitt verbunden. Die erste Verbindungswand verbindet den ersten Schenkelabschnitt und den zweiten Schenkelabschnitt. Die zweite Verbindungswand verbindet den zweiten Schenkelabschnitt und den dritten Schenkelabschnitt. Der erste Schenkelabschnitt, der zweite Schenkelabschnitt und der dritte Schenkelabschnitt sind nicht linear angeordnet.
  • In einem Halbleitermodul gemäß der DE 10 2012 104 376 A1 weist ein hochpotentialseitiger Leiter eine breite Sektion, an welcher ein hochpotentialseitiges Schaltelement angebracht ist, einen hochpotentialseitigen Anschluss, welcher mit einer Hochpotentialquelle gekoppelt ist, und eine schmale Sektion auf, welche sich von der breiten Sektion zu dem hochpotentialseitigen Anschluss in einer ersten Richtung erstreckt. Die breite Sektion ist in einer zweiten Richtung rechtwinklig zu der ersten Richtung breiter als die schmale Sektion. Die breite Sektion hat eine erste Seite und eine zweite Seite gegenüber der ersten Seite in der zweiten Richtung. Ein Abstand zwischen der ersten Seite der breiten Sektion und einem niederpotentialseitigen Leiter ist kürzer als ein Abstand zwischen der zweiten Seite der breiten Sektion und dem niederpotentialseitigen Leiter. Die schmale Sektion erstreckt sich von einem Abschnitt der breiten Sektion näher zu der ersten Seite als der zweiten Seite.
  • KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Halbleitervorrichtung zu schaffen, die eine in Folge einer Erregung eines Wärmeerzeugungselements erzeugte Wärme wirksam abstrahlen kann, und die verkleinert werden kann.
  • Die vorstehende Aufgabe wird durch den Gegenstand von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der sich daran anschließenden abhängigen Ansprüche.
  • Eine Halbleitervorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält ein Halbleitermodul und ein Presselement, das das Halbleitermodul an das Wärmeabstrahlelement presst bzw. drückt. Das Halbleitermodul enthält eine Mehrzahl von Wärmeerzeugungselementen, die in Folge einer Erregung Wärme erzeugen, drei oder mehrere leitfähige Elemente, die jeweils an wenigstens einem der Wärmeerzeugungselemente montiert ist, und ein Formteil, das integral die Wärmeerzeugungselemente und die leitfähigen Elemente formt. Das Halbleitermodul weist einen zur Wärmeabgabe fähigen Bereich auf, in dem ein aufzubringender Druck durch das Presselement gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck ist. Wenigstens eines der leitfähigen Elemente ist an das Wärmeerzeugungselement montiert, das außerhalb dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich angeordnet ist. Das wenigstens eine der leitfähigen Elemente weist eine solche Form auf, dass wenigstens ein Teil des leitfähigen Elements in dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich enthalten ist.
  • Die Wärme, die durch das Wärmeerzeugungselement erzeugt wird, das außerhalb des zur Wärmeabgabe fähigen Bereichs angeordnet ist, wird über das leitfähige Element übertragen und von dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich zu dem Wärmeabstrahlelement abgestrahlt. Demgemäß kann die Wärme, die durch das Wärmeerzeugungselement erzeugt wird, das außerhalb des zur Wärmeabgabe fähigen Bereichs angeordnet ist, ausreichend abgestrahlt werden, wobei viele Wärmeerzeugungselemente bezüglich des einen Presselements angeordnet sein können und das Halbleitermodul kann verkleinert werden. Zudem kann verglichen mit einem Fall, bei dem alle Wärmeerzeugungselement in dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich angeordnet sind, die Flexibilität der Anordnung verbessert werden. Ferner kann die Anzahl des Presselements verringert werden.
  • Figurenliste
  • Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung unter Berücksichtigung der beigefügten Figuren ersichtlicher. In den Figuren zeigt:
    • 1 ein Blockdiagramm, das eine Schaltungskonfiguration einer Motoransteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
    • 2 eine Seitenansicht, die eine an einem Kühlkörper angebrachte Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
    • 3 eine Draufsicht, die eine interne Konfiguration eines Halbleitermoduls gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
    • 4 ein Schaltdiagramm, das eine Schaltungskonfiguration des Halbleitermoduls gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
    • 5 eine Draufsicht, die eine interne Konfiguration eines Halbleitermoduls gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt,
    • 6 eine Draufsicht, die eine interne Konfiguration eines Halbleitermoduls gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
    • 7 ein Schaltungsdiagramm, das eine Schaltungskonfiguration des Halbleitermoduls gemäß der dritten Ausführungsform darstellt;
    • 8 eine Draufsicht, die eine interne Konfiguration eines Halbleitermoduls gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
    • 9 ein Schaltungsdiagramm, das eine Schaltungskonfiguration des Halbleitermoduls gemäß der vierten Ausführungsform darstellt;
    • 10 eine Draufsicht, die eine interne Konfiguration eines Halbleitermoduls gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
    • 11 ein Schaltungsdiagramm, das eine Schaltungskonfiguration des Halbleitermoduls gemäß der fünften Ausführungsform darstellt;
    • 12 eine Draufsicht, die eine interne Konfiguration eines Halbleitermoduls gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
    • 13 ein Schaltungsdiagramm, das eine Schaltungskonfiguration des Halbleitermoduls gemäß der sechsten Ausführungsform darstellt;
    • 14 eine Draufsicht, die eine interne Konfiguration eines Halbleitermoduls gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
    • 15 ein Schaltungsdiagramm, das eine Schaltungskonfiguration des Halbleitermoduls gemäß der siebten Ausführungsform darstellt;
    • 16 eine Draufsicht, die eine interne Konfiguration eines Halbleitermoduls gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt; und
    • 17 ein Schaltungsdiagramm, das eine Schaltungskonfiguration des Halbleitermoduls gemäß der achten Ausführungsform darstellt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • (Erste Ausführungsform)
  • Eine Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird mit Bezug auf die 1 bis 7 beschrieben. Die Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise an eine Motoransteuervorrichtung angewandt werden. Zunächst wird eine Schaltungskonfiguration einer Motoransteuervorrichtung, an der ein Halbleitermodul gemäß der vorliegenden Ausführungsform angewandt wird, mit Bezug auf 1 beschrieben.
  • Eine Motoransteuervorrichtung 1 enthält eine Halbleitervorrichtung 10 (siehe 2), einen Kondensator 78 und einen Controller 100. Die Motoransteuervorrichtung 1 wandelt eine Gleichstromleistung einer Batterie 50 als eine Leistungszufuhrquelle in eine Dreiphasen-Wechselstromleistung um, und steuert einen Motor 5 als eine Last an. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Motor 5 ein bürstenloser Dreiphasen-Motor.
  • Die Halbleitervorrichtung 10 enthält ein Halbleitermodul 11 und Presselemente 26, 27 (siehe 2). Das Halbleitermodul 11 enthält eine Leistungszufuhrrelaissektion 55, eine Wechselrichtersektion 60 und eine Motorrelaissektion 70. Die Leistungszufuhrrelaissektion 55 enthält zwei Leistungszufuhrrelais 56, 57, die in Reihe verbunden sind. Bei der vorliegenden Ausführungsfonn ist jedes der Leistungszufuhrrelais 56, 57 ein metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET), der eine Art von Feldeffekttransistor ist. Eine Source und eine Drain jedes der Leistungszufuhrrelais 56, 57 werden aufgrund eines Gate-Potenzials verbunden oder unterbrochen. Demgemäß verbindet die Leistungszufuhrrelaissektion 55 elektrisch die Batterie 50 und die Wechselrichtersektion 60 oder unterbricht sie.
  • Das Leistungszufuhrrelais 56 ist so vorgesehen, dass es einen in Richtung des Motors 5 fließenden elektrischen Strom unterbricht, wenn ein Unterbrechungsfehler oder ein Kurzschluss auftritt. Das Leistungszufuhrrelais 57 ist derart verbunden, dass es eine Richtung einer parasitären Diode, die dem Leistungszufuhrrelais 57 zugeordnet ist, in eine umgekehrte Richtung einer parasitären Diode ist, die dem Leistungszufuhrrelais 56 zugeordnet ist. Demgemäß wird, selbst wenn die Batterie 50 oder der Kondensator 78 fehlerhaft in eine umgekehrte Richtung verbunden ist, ein Fluss eines umgekehrten elektrischen Stroms von der Wechselrichtersektion 60 in Richtung der Batterie 50 beschränkt.
  • Die Wechselrichtersektion 60 enthält sechs Schaltelemente 61 bis 66, die eine Brückenschaltung ausbilden. Jedes der Schaltelemente 61 bis 66 ist ein MOSFET, der eine Art von Feldeffekttransistor ist, ähnlich zu den Leistungszufuhrrelais 56, 57, und eine Source und eine Drain werden aufgrund eines Gate-Potenzials verbunden oder unterbrochen. Die Schaltelemente 61, 62, 63 sind an einer Hochpotenzialseite der Brückenschaltung angeordnet und bilden einen oberen Zweig. Die Schaltelemente 64, 65, 66 sind an einer Niederspannungsseite der Brückenschaltung angeordnet und bilden einen unteren Zweig.
  • Die Motorrelaissektion 70 enthält Motorrelais 71, 72, 73 als Lastrelais. Die Motorrelais 71, 72, 73 sind zwischen Verbindungspunkten der Schaltelemente 61, 62, 63 und der Schaltelemente 64, 65, 66 von entsprechenden Phasen und entsprechenden Phasenwicklungen des Motors 5 verbunden. Die Motorrelais 71, 72, 73 sind derart vorgesehen, dass sie den Fluss des elektrischen Stroms für jede Phase unterbrechen, wenn ein Unterbrechungsfehler oder ein Kurzschluss auftritt. Jedes der Motorrelais 71, 72, 73 ist ein MOSFET, der eine Art von Feldeffekttransistor ist, ähnlich zu den Leistungszufuhrrelais 56, 57 und den Schaltelementen 61 bis 66, und eine Source und eine Drain werden aufgrund eines Gate-Potenzials verbunden oder unterbrochen. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Leistungszufuhrrelais 56, 57, die Schaltelemente 61 bis 66 und die Motorrelais 71 bis 73 die Wärmeerzeugungselemente. Bei der nachstehenden Beschreibung werden wenigstens ein Teil von den Leistungszufuhrrelais 56, 57, den Schaltelementen 61 bis 66 und den Motorrelais 71 bis 73 manchmal kollektiv als Wärmeerzeugungselemente bezeichnet.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform bilden die Wechselrichtersektion 60 und die Motorrelaisektion 70 eine U-Phasenschaltung 91, eine V-Phasenschaltung 92 und eine W-Phasenschaltung 93. Die U-Phasenschaltung 91 enthält die Schaltelemente 61, 64 und das Motorrelais 71. Die Drain des Schaltelements 61 ist mit einer Hochpotenzialleitung verbunden, die mit einer Hochpotenzialseite der Batterie 50 verbunden ist, und die Source des Schaltelements 61 ist mit der Drain des Schaltelements 64 verbunden. Die Source des Schaltelements 64 ist mit der Masse über einen Shunt-Widerstand 74 verbunden. Der Verbindungspunkt des Schaltelements 61 und des Schaltelements 64 ist mit einer U-Phasenwicklung des Motors 5 über das Motorrelais 71 verbunden.
  • Die V-Phasenschaltung 92 enthält die Schaltelemente 62, 65 und das Motorrelais 72. Die Drain des Schaltelements 62 ist mit der Hochpotenzialleitung verbunden, die mit der Hochpotenzialseite der Batterie 50 verbunden ist, und die Source des Schaltelements 62 ist mit der Drain des Schaltelements 65 verbunden. Die Source des Schaltelements 65 ist mit der Masse über einen Shunt-Widerstand 75 verbunden. Der Verbindungspunkt des Schaltelements 62 und des Schaltelements 65 ist mit einer V-Phasenwicklung des Motors 5 über das Motorrelais 72 verbunden.
  • Die W-Phasenschaltung 93 enthält die Schaltelemente 63, 66 und das Motorrelais 73. Die Drain des Schaltelements 63 ist mit der Hochpotenzialleitung verbunden, die mit der Hochpotenzialseite der Batterie 50 verbunden ist, und die Source des Schaltelements 63 ist mit der Drain des Schaltelements 66 verbunden. Die Source des Schaltelements 66 ist mit der Masse über einen Shunt-Widerstand 76 verbunden. Der Verbindungspunkt des Schaltelements 63 und des Schaltelements 66 ist mit einer W-Phasenwicklung des Motors 5 über ein Motorrelais 73 verbunden.
  • Die Shunt-Widerstände 74 bis 76 erfassen elektrische Ströme, die zu den entsprechenden Phasen des Motors 5 zugeführt werden. Insbesondere erfasst der Shunt-Widerstand 74 einen zu der U-Phasenwicklung zugeführten elektrischen Strom, der Shunt-Widerstand 75 erfasst einen zu der V-Phasenwicklung zugeführten elektrischen Strom und der Shunt-Widerstand 76 erfasst einen zu der W-Phasenwicklung zugeführten elektrischen Strom.
  • Der Kondensator 78 ist zwischen einer Hochpotenzialelektrode der Batterie 50 und der Wechselrichtersektion 60 verbunden. Der Kondensator 78 reduziert ein Rauschen, das von anderen Vorrichtungen übertragen wird, die sich die Batterie 50 teilen. Zudem verringert der Kondensator 78 das Rauschen, das von der Motoransteuervorrichtung 1 zu anderen Vorrichtungen übertragen wird, die sich die Batterie 50 teilen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Kondensator 78 ein Aluminiumelektrolytkondensator. Der Kondensator 78 ist auf einem Leistungssubstrat 3 (siehe 2) montiert.
  • Der Controller 100 enthält einen Vor-Treiber 101, eine maßgefertigte IC 102 und einen Mikrocomputer 104. Elektronische Komponenten, die den Controller 100 ausbilden, wie z.B. der Vor-Treiber 101, die maßgefertigte IC 102 und der Mikrocomputer 104, sind auf einem Steuersubstrat 4 (siehe 2) montiert. Die maßgeschneiderte IC 102 enthält einen Erfassungsspannungsverstärker 107 als einen funktionalen Block. Der Erfassungsspannungsverstärker 107 erfasst Spannungen über die Shunt-Widerstände 74 bis 76 und gibt verstärkte Spannungen zu dem Mikrocomputer 104 aus.
  • Der Mikrocomputer 104 erfasst den elektrischen Strom, der zu den entsprechenden Phasen des Motors 5 zugeführt wird, basierend auf den Spannungen über die Shunt-Widerstände 74 bis 76, die von dem Erfassungsspannungsverstärker 107 eingegeben werden. Zudem empfängt der Mikrocomputer 104 verschiedene Signale, wie z.B. ein Drehwinkelsignal des Motors 5. Der Mikrocomputer 104 steuert die Wechselrichtersektion 60 über den Vor-Treiber 101 basierend auf den Eingabesignalen. Insbesondere schaltet der Mikrocomputer 104 die Schaltelemente 61 bis 66 durch Verändern der Gate-Spannungen der Schaltelemente 61 bis 66 ein bzw. aus. Auf ähnliche Weise schaltet der Mikrocomputer 104 die Leistungszufuhrrelais 56, 57 und die Motorrelais 71, 72, 73 durch Verändern der Gate-Spannungen ein bzw. aus.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die Leistungszufuhrrelaissektion 55, die Wechselrichtersektion 60 und die Motorrelaissektion 70 als ein Halbleitermodul 11 modularisiert. Das Halbleitermodul 11 wird mit Bezug auf 2 bis 4 beschrieben. 2 zeigt eine Seitenansicht, die einen Zustand darstellt, bei dem das Halbleitermodul 11 an einen Kühlkörper 7 angebracht ist. 3 zeigt eine Draufsicht, die eine interne Konfiguration eines Halbleitermoduls 11 bei Betrachtung von einer durch den Pfeil III in 2 gezeigten Richtung darstellt. 4 zeigt ein Schaltungsdiagramm, das hauptsächlich Beziehungen zwischen Anschlüssen und Schaltungen in dem Halbleitermodul 11 darstellen.
  • Das Halbleitermodul 11 enthält einen Leiterrahmen 30 und ein Formteil 20, das den Leiterrahmen 30 formt. Der Leiterrahmen 30 besteht aus einem Material, wie z.B. einer Kupferplatte, mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit und einer hohen thermischen Leitfähigkeit. Das Halbleitermodul 11 ist in einer Plattenform als Ganzes ausgebildet. Das Formteil 20 umfasst Einführlöcher 201, 202.
  • Das Halbleitermodul 11 ist an dem Kühlkörper 7 als Wärmeabstrahlelement mit den in die Einführlöcher 201, 202 eingefügten Presselemente 26, 27 fixiert. Die Presselemente 26, 27 sind beispielsweise Schrauben. Das Halbleitermodul 11 ist derart an den Kühlkörper 7 fixiert, dass eine lange Seite 205 des Formteils 20 dem Leistungssubstrat 3 zugewandt ist und die andere lange Seite 206 des Formteils 20 dem Steuersubstrat 4 zugewandt ist.
  • Obwohl nicht dargestellt, liegt auf einer Oberfläche des Halbleitermoduls 11, die dem Kühlkörper 7 zugewandt ist, ein Teil des Leiterrahmens 30 von dem Formteil 20 des Halbleitermoduls 11 als Metallwärmeabstrahlabschnitt frei. Mit anderen Worten, das Halbleitermodul 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist halb geformt. Der Metallwärmeabstrahlabschnitt des Halbleitermoduls 11 steht mit dem Kühlkörper 7 über das Wärmeabstrahlblech 8 in Kontakt. Dadurch kann das Halbleitermodul 11 wirksam Wärme abstrahlen.
  • Wie in 3 dargestellt, enthält der Leiterrahmen 30 Anschlussflächen bzw. Erhebungen 31 bis 41 als leitfähige Elemente. Die Anschlussflächen 31 bis 35 sind um das Presselement 26 angeordnet und die Anschlussflächen 36 bis 41 sind um das Presselement 27 angeordnet.
  • Die Anschlussfläche 31 enthält einen Basisabschnitt 311, einen hervorstehenden Abschnitt 312 und einen Leistungsanschluss 313. In 3 wird durch gestrichelte Linien eine Grenze zwischen dem Basisabschnitt 311 und dem hervorstehenden Abschnitt 312 und eine Grenze zwischen dem Basisabschnitt 311 und dem Leistungsanschluss 313 dargestellt. Der Basisabschnitt 311 weist eine im Wesentlichen rechteckige Form auf, und das Leistungszufuhrrelais 56 ist an dem Basisabschnitt 311 montiert. Die Source des Leistungszufuhrrelais 56 ist an einer oberen Oberfläche gegenüberliegend von dem Basisabschnitt 311 ausgebildet. Die Drain des Leistungszufuhrrelais 56 ist an einer Oberfläche ausgebildet, die dem Basisabschnitt 311 zugewandt ist, und ist mit dem Basisabschnitt 311 verbunden. Das Gate des Leistungszufuhrrelais 56 ist mit einem Gate-Anschluss 475 durch einen Draht verbunden. Wenn ein Gate-Signal von dem Steuersubstrat 4 zu dem Gate des Leistungszufuhrrelais 56 über den Gate-Anschluss 475 übertragen wird, wird das Leistungszufuhrrelais 56 ein-/ausgeschalten. Anordnungen des Gates, der Source und der Drain des Leistungszufuhrrelais 57, der Schaltelemente 61 bis 66 und der Motorrelais 71 bis 73 und Verbindungsbeziehungen zwischen den Gates und dem Gate-Terminal 475 sind ähnlich wie bei dem Leistungszufuhrrelais 56.
  • Der hervorstehende Abschnitt 312 steht von einem Ende des Basisabschnitts 311 benachbart zu dem Presselement 26 hervor. Der Leistungsanschluss 313 steht von einem Ende des Basisabschnitts 311 benachbart zu der langen Seite 205 hervor. Der Leistungsanschluss 313 ist mit einer Hochpotenzialseite der Batterie 50 über das Leistungssubstrat 3 verbunden.
  • Die Anschlussfläche 32 enthält einen Basisabschnitt 321, einen hervorstehenden Abschnitt 322 und einen Leistungsanschluss 323. Der Basisabschnitt 321 weist eine im Wesentlichen rechteckige Form auf, und das Leistungszufuhrrelais 57 ist an dem Basisabschnitt 321 montiert. Der hervorstehende Abschnitt 322 steht von einem Ende des Basisabschnitts 321 benachbart zu dem Presselement 26 hervor. Der Leistungsanschluss 323 steht von einem Ende des Basisabschnitts 321 benachbart zu der langen Seite 205 hervor. Der Leistungsanschluss 323 ist mit der Wechselrichtersektion 60 über das Leistungssubstrat 3 verbunden.
  • Eine nicht-montierte Anschlussfläche 43 enthält einen Basisabschnitt 431, einen hervorstehenden Abschnitt 432 und einen Steueranschluss 434. Der hervorstehende Abschnitt 432 steht von einem Ende des Basisabschnitts 431 benachbart zu dem Presselement 26 hervor. Der Steueranschluss 434 steht von einem Ende des Basisabschnitts 431 benachbart zu der langen Seite 206 hervor und ist mit dem Steuersubstrat 4 verbunden. Auf der nicht-montierten Anschlussfläche 43 ist kein Wärmeerzeugungselement montiert. Dadurch ist die nicht-montierte Anschlussfläche 43 nicht in einem Konzept der leitfähigen Elemente bei der vorliegenden Offenbarung enthalten. Die Source des Leistungszufuhrrelais 56, die Source des Leistungszufuhrrelais 57 und die nicht-montierte Anschlussfläche 43 sind durch ein Verdrahtungselement 81 verbunden. Das Verdrahtungselement 81 ist beispielsweise ein Kupferclip bzw. -schelle.
  • Die Anschlussfläche 33 enthält einen Basisabschnitt 331, einen hervorstehenden Abschnitt 332 und einen Leistungsanschluss 333. Der Basisabschnitt 331 weist eine im Wesentlichen rechteckige Form auf, und das Motorrelais 71 ist auf dem Basisabschnitt 331 montiert. Der hervorstehende Abschnitt 332 steht von einem Ende des Basisabschnitts 331 benachbart zu dem Presselement 26 hervor. Der Leistungsanschluss 333 steht von einem Ende des Basisabschnitts 331 benachbart zu der langen Seite 205 hervor. Der Leistungsanschluss 333 ist mit der U-Phasenwicklung des Motors 5 über das Leistungssubstrat 3 verbunden.
  • Die Anschlussfläche 34 enthält einen Basisabschnitt 341, einen hervorstehenden Abschnitt 342 und einen Leistungsanschluss 343. Der Basisabschnitt 341 weist eine im Wesentlichen rechteckige Form auf, und das Schaltelement 61 ist auf dem Basisabschnitt 341 montiert. Der hervorstehende Abschnitt 342 steht von einem Ende des Basisabschnitts 341 benachbart zu dem Presselement 26 hervor. Der Leistungsanschluss 341 ist mit der Leistungszufuhrrelaissektion 55 über das Leistungssubstrat 3 verbunden.
  • Die Anschlussfläche 35 enthält einen Basisabschnitt 351, einen hervorstehenden Abschnitt 352 und einen Steueranschluss 354. Der Basisabschnitt 351 weist eine im Wesentlichen rechteckige Form auf, und das Schaltelement 64 ist auf dem Basisabschnitt 351 montiert. Der hervorstehende Abschnitt 352 steht von einem Ende des Basisabschnitts 351 benachbart zu dem Presselement 26 hervor. Der Steueranschluss 354 steht von einem Ende des Basisabschnitts 351 benachbart zu der langen Seite 206 hervor und ist mit dem Steuersubstrat 4 verbunden.
  • Die Source des Motorrelais 71, die Source des Schaltelements 61 und das mit der Drain des Schaltelements 64 verbundenen Anschlussfläche 35 sind durch ein Verdrahtungselement 82 verbunden. Die Source des Schaltelements 64 ist mit einem Masseanschluss 441 über den Shunt-Widerstand 74 verbunden. Der Masseanschluss 441 ist mit der Masse über das Leistungssubstrat 3 verbunden.
  • Die Anschlussfläche 36 enthält einen Basisabschnitt 361, einen hervorstehenden Abschnitt 362 und einen Leistungsanschluss 363. Der Basisabschnitt 361 weist eine im Wesentlichen rechteckige Form auf, und das Motorrelais 72 ist auf dem Basisabschnitt 361 montiert. Der hervorstehende Abschnitt 362 steht von einem Ende des Basisabschnitts 361 benachbart zu dem Presselement 27 hervor. Der Leistungsanschluss 363 steht von einem Ende des Basisabschnitts 361 benachbart zu der langen Seite 205 hervor. Der Leistungsanschluss 363 ist mit der V-Phasenwicklung des Motors 5 über das Leistungssubstrat 3 verbunden.
  • Die Anschlussfläche 37 enthält einen Basisabschnitt 371, einen hervorstehenden Abschnitt 372 und einen Leistungsanschluss 373. Der Basisabschnitt 371 weist eine im Wesentlichen rechteckige Form auf, und das Schaltelement 62 ist auf dem Basisabschnitt 371 montiert. Der hervorstehende Abschnitt 362 steht von einem Ende des Basisabschnitts 371 benachbart zu dem Presselement 27 hervor. Der Leistungsanschluss 373 steht von einem Ende des Basisabschnitts 371 benachbart zu der langen Seite 205 hervor. Der Leistungsanschluss 373 ist mit der Leistungszufuhrrelaissektion 55 über das Leistungssubstrat 3 verbunden.
  • Die Anschlussfläche 38 enthält einen Basisabschnitt 381, einen hervorstehenden Abschnitt 382 und einen Steueranschluss 384. Der Basisabschnitt 381 weist eine im Wesentlichen rechteckige Form auf, und das Schaltelement 65 ist auf dem Basisabschnitt 381 montiert. Der hervorstehende Abschnitt 382 steht von einem Ende des Basisabschnitts 381 benachbart zu dem Presselement 27 hervor. Der Steueranschluss 384 steht von einem Ende des Basisabschnitts 381 benachbart zu der langen Seite 206 hervor und ist mit dem Steuersubstrat 4 verbunden.
  • Die Source des Motorrelais 72, die Source des Schaltelements 62 und die mit der Drain des Schaltelements 65 verbundenen Anschlussfläche 38 sind durch ein Verdrahtungselement 83 verbunden. Die Source des Schaltelements 65 ist mit einem Masseanschluss 442 über den Shunt-Widerstand 75 verbunden. Der Masseanschluss 442 ist mit der Masse über das Leistungssubstrat 3 verbunden.
  • Die Anschlussfläche 39 enthält einen Basisabschnitt 391, einen hervorstehenden Abschnitt 392 und einen Leistungsanschluss 393. Der Basisabschnitt 391 weist eine im Wesentlichen rechteckige Form auf, und das Motorrelais 73 ist auf dem Basisabschnitt 391 montiert. Der hervorstehende Abschnitt 392 steht von einem Ende des Basisabschnitts 391 benachbart zu dem Presselement 27 hervor. Der Leistungsanschluss 393 steht von einem Ende des Basisabschnitts 391 benachbart zu der langen Seite 205 hervor. Der Leistungsanschluss 393 ist mit der W-Phasenwicklung des Motors 5 über das Leistungssubstrat 3 verbunden.
  • Die Anschlussfläche 40 enthält einen Basisabschnitt 401, einen hervorstehenden Abschnitt 402 und einen Leistungsanschluss 403. Der Basisabschnitt 401 weist eine im Wesentlichen rechteckige Form auf, und das Schaltelement 63 ist auf dem Basisabschnitt 401 montiert. Der hervorstehende Abschnitt 402 steht von einem Ende des Basisabschnitts 401 benachbart zu dem Presselement 27 hervor. Der Leistungsanschluss 403 steht von einem Ende des Basisabschnitts 401 benachbart zu der langen Seite 205 hervor. Der Leistungsanschluss 403 ist mit der Leistungszufuhrrelaissektion 55 über das Leistungssubstrat 3 verbunden.
  • Die Anschlussfläche 41 enthält einen Basisabschnitt 411, einen hervorstehenden Abschnitt 412 und einen Steueranschluss 414. Der Basisabschnitt 411 weist eine im Wesentlichen rechteckige Form auf, und das Schaltelement ist auf dem Basisabschnitt 411 montiert. Der hervorstehende Abschnitt 412 steht von einem Ende des Basisabschnitts 411 benachbart zu dem Presselement 27 hervor. Der Steueranschluss 414 steht von einem Ende des Basisabschnitts 414 benachbart zu der langen Seite 206 hervor und ist mit dem Steuersubstrat 4 verbunden.
  • Die Source des Motorrelais 73, die Source des Schaltelements 63 und die mit der Drain des Schaltelements 66 verbundenen Anschlussfläche 41 sind durch ein Verdrahtungselement 84 verbunden. Die Source des Schaltelements 66 ist mit einem Masseanschluss 443 über den Shunt-Widerstand 76 verbunden. Der Masseanschluss 443 ist mit der Masse über das Leistungssubstrat 3 verbunden.
  • Die Leistungsanschlüsse 313, 323, 343, 363, 373, 393, 403, 441-443 stehen von der langen Seite 205 des Formteils 20 hervor und sind mit dem Leistungssubstrat 3 verbunden. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein oberes Ende des Leistungsanschlusses 313 näher als ein Basisende des Leistungsanschlusses 313. Allerdings kann der Leistungsanschluss 313 irgendeine Form aufweisen. Die anderen Leistungsanschlüsse 323, 333, 343, 363, 373, 393, 403, 441-443 können auch irgendeine Form aufweisen. Die Steueranschlüsse 354, 384, 414, 434 stehen von der langen Seite 206 des Formteils 20 hervor und sind mit dem Steuersubstrat 4 verbunden. Die Steueranschlüsse 354, 384, 414, 434 sind näher als die Leistungsanschlüsse 313, 323, 333, 343, 363, 373, 393, 403, 441-443.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Leistungszufuhrrelais 56, 57, die Schaltelemente 61, 64 und das Motorrelais 71, die den Wärmeerzeugungselementen entsprechen, um das Presselement 26 herum angeordnet. Zudem sind die Schaltelemente 62, 63, 65, 66 und die Motorrelais 72, 73 um das Presselement 27 angeordnet.
  • Das Halbleitermodul 11 ist mit dem Kühlkörper 7 unter Verwendung der Presselemente 26, 27 fixiert. Ein aufzubringender Druck zwischen dem Halbleitermodul 11 und dem Kühlkörper 7 ist größer an Positionen, die näher zu den Presselementen 26, 27 sind, und der aufzubringende Druck ist kleiner an Positionen, die weiter entfernt von den Presselementen 26, 27 liegen. Mit anderen Worten, ein Kontaktgrad zwischen dem Halbleitermodul 11 und dem Kühlkörper 7 und eine Wärmeabstrahleigenschaft ist höher an Positionen, die näher an den Presselementen 26, 27 sind, und der Kontaktgrad der Wärmeabstrahleigenschaft ist geringer an Positionen, die weiter entfernt von den Presselementen 26, 27 liegen.
  • Dadurch wird von einem Aspekt der Wärmeabstrahleigenschaft bevorzugt, dass die Wärmeerzeugungselemente, wie z.B. die Leistungszufuhrrelais 56, 57, die Schaltelemente 61 bis 66 und die Motorrelais 71 bis 73 näher zu den Presselementen 26, 27 angeordnet sind. Insbesondere wird bevorzugt, alle Wärmeerzeugungselemente in einem durch eine gestrichelt-gepunktete Linie in 3 dargestellten Wärmeabstrahlbereich R1 anzuordnen, in dem der aufzubringende Druck durch die Presselemente 26, 27 gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck ist.
  • Andererseits gibt es bei einem Fall, bei dem einige Wärmeerzeugungselemente (beispielsweise drei oder mehrere Wärmeerzeugungselemente) bezüglich eines der Presselemente 26, 27 wie bei der vorliegenden Ausführungsform angeordnet sind, eine Möglichkeit, dass nicht alle Wärmeerzeugungselemente an dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R1 aufgrund einer Beschränkung der Anordnung angeordnet werden können. Wie in 3 dargestellt, sind bei der vorliegenden Ausführungsform die Wärmeerzeugungselemente außer die Schaltelemente 61, 62 außerhalb des wärmeabstrahlenden möglichen Bereichs R1 angeordnet.
  • Ein Presselement kann an einer Position hinzugefügt werden, an der ein Kontaktgrad nicht ausreicht, so dass der aufzubringende Druck bei einem Bereich, bei dem die Leistungszufuhrrelais 56, 57, die Schaltelemente 61 bis 66 und die Motorrelais 71 bis 73 montiert sind, gleich oder größer als der vorbestimmte Druck ist. Allerdings nimmt, falls das Presselement hinzugefügt wird, die Anzahl der Komponenten zu und eine Größe des Halbleitermoduls 11 erhöht sich, da ein Einführungsloch auch hinzugefügt wird, in dem das Presselement eingefügt wird.
  • Dadurch fokussiert sich die vorliegende Ausführungsform darauf, dass die Wärmeabstrahleigenschaft sichergestellt werden kann, falls ein Flächendruck wenigstens eines Teils der Anschlussfläche 31 gleich oder größer als der vorbestimmte Druck ist, und wenigstens ein Teil der Anschlussfläche 31, auf dem das Leistungszufuhrrelais 56, das das außerhalb des zur Wärmeabgabe fähigen Bereichs R1 angeordnete Wärmeerzeugungselement ist, montiert ist, ist in dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R1 enthalten. Insbesondere steht der hervorstehende Abschnitt 312 von dem Ende des Basisabschnitts 311 der Anschlussfläche 31 benachbart zu dem Presselement 26 hervor, und ein Teil des hervorstehenden Abschnitts 312 ist in dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R1 enthalten. Mit anderen Worten, ein Teil der Anschlussfläche 31 ist in dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R1 enthalten, da der hervorstehende Abschnitt 312 ausgebildet ist.
  • Die Anschlussfläche 31 besteht aus einem Material mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit und einer hohen thermischen Leitfähigkeit. Dadurch wird, wenn wenigstens ein Teil der Anschlussfläche 31 in dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R1 enthalten ist, selbst wenn das Leistungszufuhrrelais 56, das auf der Anschlussfläche 31 montiert ist, außerhalb des zur Wärmeabgabe fähigen Bereichs R1 angeordnet ist, eine durch das Leistungszufuhrrelais 56 erzeugte Wärme über die Anschlussfläche 31 übertragen, und die Wärme kann wirksam von einer Position abgestrahlt werden, an der der aufzubringende Druck durch das Presselement 26 größer in Richtung des Kühlkörpers 7 ist. Der aufzubringende Druck durch das Presselement 26 ist größer an einer Position, die näher zu dem Presselement 26 liegt, und der hervorstehende Abschnitt 312 steht von dem Ende des Basisabschnitts 311 benachbart zu dem Presselement 26 hervor. Dadurch ist der hervorstehende Abschnitt 312 an einer Position angeordnet, an der der aufzubringende Druck durch das Presselement 26 größer ist. Demgemäß kann die durch das Leistungszufuhrrelais 56 erzeugte Wärme mit hoher Wirksamkeit abgestrahlt werden.
  • Außerdem ist ein Bereich des hervorstehenden Abschnitts 312 in der Anschlussfläche 31 schmäler als der Basisabschnitt 311. Da der Bereich des hervorstehenden Abschnitts 312 in dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R1 kleiner ist, können einige Wärmeerzeugungselemente um das Presselement 26 angeordnet sein, und das Halbleitermodul 11 kann verkleinert werden. Das Gleiche gilt für die anderen Anschlussflächen 32 bis 41.
  • Zudem weisen alle Anschlussflächen 31, 32, 33, 34, 35, die entsprechend dem Presselement 26 angeordnet sind, jeweils die hervorstehenden Abschnitte 312, 322, 332, 342, 352 auf. Die hervorstehenden Abschnitte 312, 322, 332, 342, 352 sind so ausgebildet, dass sie das Presselement 26 umgeben. Auf ähnliche Weise weisen alle Anschlussflächen 36, 37, 38, 39, 40, 41, die entsprechend dem Presselement 27 angeordnet sind, jeweils die hervorstehenden Abschnitte 362, 372, 382, 392, 402, 412 auf. Die hervorstehenden Abschnitte 362, 372, 382, 392, 402, 412 sind so ausgebildet, dass sie das Presselement 27 umgeben. Demgemäß kann der Bereich der Anschlussfläche 31 bis 41, auf dem die Wärmeerzeugungselemente montiert sind, hauptsächlich in dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R1 entsprechend jedem der Presselemente 26, 27 gesichert werden. Dadurch können einige Wärmeerzeugungselemente bezüglich jedes Presselements 26, 27 angeordnet sein. Demgemäß kann die Halbleitervorrichtung 10 verkleinert werden.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Halbleitermodul 11 an den Kühlkörper 7 mit zwei Presselementen 26, 27 fixiert. Da der aufzubringende Druck durch die zwei Presselemente 26, 27 an einer Region zwischen den zwei Presselementen 26, 27 wirkt, ist der aufzubringende Druck an der Region zwischen den zwei Presselementen 26, 27 relativ groß. Die Schaltelemente 61, 62, die in der Region zwischen den Presselementen 26, 27 angeordnet sind, sind vollständig in dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R1 enthalten. Dadurch werden der hervorstehende Abschnitt 342 bei der Anschlussfläche 34, auf welcher das Schaltelement 61 montiert ist, und der hervorstehende Abschnitt 372 bei der Anschlussfläche 37, auf welcher das Schaltelement 62 montiert ist, nicht immer erforderlich. Selbst bei einem Fall, bei dem die Schaltelemente 61, 62 vollständig in dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R1 enthalten sind, wenn die hervorstehenden Abschnitte 342, 372 an Positionen ausgebildet sind, an denen der aufzubringende Druck größer ist, kann die Wärme mit hoher Wirksamkeit abgestrahlt werden.
  • Ein Teil eines Wärmeerzeugungselements kann in dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R1 enthalten sein. In diesem Fall ist ein Teil einer Anschlussfläche, auf dem das Wärmeerzeugungselement montiert ist, in dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R1 enthalten. Dadurch ist ein hervorstehender Abschnitt nicht immer erforderlich. Allerdings wird bevorzugt, dass der hervorstehende Abschnitt derart ausgebildet ist, dass die Anschlussfläche an einer Position angeordnet ist, an der der aufzubringende Druck größer ist.
  • Der vorbestimmte Druck, der den zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R1 definiert, ist ein Druck, der das Halbleitermodul 11 in engem Kontakt mit dem Kühlkörper 7 über das Wärmeabstrahlblech 8 auf einen Grad bringen kann, der eine Wärmeabstrahlung von den Leistungszufuhrrelais 56, 57, den Schaltelementen 61 bis 66 und den Motorrelais 71 bis 73 zu dem Kühlkörper 7 ermöglicht. Beispielsweise kann, wenn das Wärmeabstrahlblech 8 eine Luftschicht enthält, der vorbestimmte Druck ein Druck sein, der die Luftschicht komprimiert. Der vorbestimmte Druck hängt von einer Ebenheit des Halbleitermoduls 11, einer Ebenheit des Kühlkörpers 7, einer Konfiguration eines Wärmeabstrahlblechs 8 und dergleichen ab, und der vorbestimmte Druck kann geeignet eingestellt werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, enthält die Halbleitervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Halbleitermodul 11 und die Druckelemente 26, 27. Das Halbleitermodul 11 enthält Wärmeerzeugungselemente 56, 57, 61-66, 71-73, die Wärme in Folge einer Erregung erzeugen, die Anschlussflächen 31 bis 41, die jeweils mit wenigstens einem der Wärmeerzeugungselemente 56, 57, 61-66, 71-73 montiert sind, und das Formteil 20, das integral die Wärmeerzeugungselemente 56, 57, 61-66, 71-73 und die Anschlussflächen 31 bis 41 formt.
  • Die Presselemente 26, 27 pressen bzw. drücken das Halbleitermodul 11 an den Kühlkörper 7. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist jeder der Anschlussflächen 31, 32,33, 35, 36, 38, 39, 40, 41, die mit den Wärmeerzeugungselementen 56, 57, 61-66, 71-73 montiert sind, die außerhalb des zur Wärmeabgabe fähigen Bereichs R1 angeordnet sind, in dem der aufzubringende Druck durch die Presselemente 26, 27 gleich oder größer als der vorbestimmte Druck ist, eine solche Form auf, dass ein Teil jeder der Anschlussflächen 31, 32, 33, 35, 36, 38, 39, 40, 41 in dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R1 enthalten ist.
  • Die Wärme, die durch die Wärmeerzeugungselemente 56, 57, 63-66, 71-73 erzeugt wird, die außerhalb des zur Wärmeabgabe fähigen Bereichs R1 angeordnet sind, wird über die Anschlussflächen 31, 32, 33, 35, 36, 38, 39, 40, 41 übertragen, auf denen die Wärmeerzeugungselemente 56, 57, 63-66, 71-73 montiert sind, und wird von dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R1 an den Kühlkörper 7 abgestrahlt. Da die Wärme, die durch die Wärmeerzeugungselemente 56, 57, 63-66, 71-73 erzeugt wird, die außerhalb des zur Wärmeabgabe fähigen Bereichs R1 angeordnet sind, wirksam abgestrahlt werden kann, können einige Wärmeerzeugungselemente 56, 57, 63-66, 71-73 bezüglich der Presselemente 26, 27 angeordnet sein, und das Halbleitermodul 11 kann verkleinert werden. Zudem kann, verglichen mit einem Fall, bei dem alle Wärmeerzeugungselemente 56, 57, 63-66, 71-73 in dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R1 angeordnet sind, eine Flexibilität der Anordnung erhöht werden. Ferner kann die Anzahl der Presselemente reduziert werden, und die Anzahl der für das Anbringen der Presselemente erforderlichen Handlungen kann reduziert werden.
  • Die Anschlussfläche 31 enthält den Basisabschnitt 311, auf den das Wärmeerzeugungselement 56 montiert ist, und der hervorstehende Abschnitt 312 steht von dem Ende des Basisabschnitts 311 benachbart zu dem Presselement 26 hervor. Da der hervorstehende Abschnitt 312 von dem Ende des Basisabschnitts 311 benachbart zu dem Presselement 26 in Richtung des Presselements 26 hervorsteht, ist wenigstens ein Teil des hervorstehenden Abschnitts 312 in dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R1 enthalten.
  • Bei einem Fall, bei dem der hervorstehende Abschnitt 312 so ausgebildet ist, dass er in Richtung des Presselements 26 hervorsteht, kann der hervorstehende Abschnitt 312 an einer Position angeordnet sein, an der der aufzubringende Druck durch das Presselement 26 größer ist. Dadurch kann die durch das Wärmeerzeugungselement 56 erzeugte Wärme an den Kühlkörper 7 über die Anschlussfläche 31 mit hoher Wirksamkeit abgestrahlt werden. Das Gleiche gilt für die anderen Anschlussflächen 32 bis 41.
  • Alle Anschlussflächen 31 bis 41 weisen jeweils hervorstehende Abschnitte 312, 322, 332, 342, 352, 362, 372, 382, 392, 402, 412 auf. Insbesondere sind die hervorstehenden Abschnitte 312, 322, 332, 342, 352 so angeordnet, dass sie das Presselement 26 umgeben, und die hervorstehenden Abschnitte 362, 372, 382, 392, 402, 412 sind so angeordnet, dass sie das Presselement 27 umgeben. Demgemäß können einige Anschlussflächen 31 bis 41 in dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R1 angeordnet sein, und einige Wärmeerzeugungselemente 56, 57, 61-66, 71-73 können so angeordnet sein, dass sie Wärme abstrahlen können.
  • Außerdem ist der Bereich des hervorstehenden Abschnitts 312 bei der Anschlussfläche 31 kleiner als der Bereich des Basisabschnitts 311. Da der Bereich des hervorstehenden Abschnitts 312 innerhalb eines Bereichs einer möglichen Wärmeabstrahlung verkleinert wird, können einige Anschlussflächen 31 bis 41 bezüglich der Presselemente 26, 27 angeordnet sein. Demgemäß können einige Wärmeerzeugungselemente 56, 57, 61-66, 71-73 bezüglich der Presselemente 26, 27 derart angeordnet sein, dass sie eine Wärme abstrahlen können, und das Halbleitermodul 11 kann verkleinert werden.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein Wärmeerzeugungselement 56 in dem Basisabschnitt 311 montiert. Dadurch kann die durch das Wärmeerzeugungselement 56 erzeugte Wärme mit hoher Genauigkeit abgestrahlt werden. Das gleiche gilt für die anderen Anschlussflächen 31 bis 41.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Ein Halbleitermodul 12 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird mit Bezug auf 5 beschrieben. Das Halbleitermodul 12 ist verschieden von dem Halbleitermodul 11 gemäß der ersten Ausführungsform in der Form der Anschlussflächen. Bezüglich der Wärmewerte der Schaltelemente 61 bis 66 und der Motorrelais 71 bis 73, die die Wechselrichtersektion 60 bilden, sind im Allgemeinen die Wärmewerte der Motorrelais 61 bis 73 die größten, die Wärmewerte der an der Hochpotenzialseite der angeordneten Schaltelemente 61 bis 63 die nächstkommenden, und die Wärmewerte der an der Niedrigpotenzialseite angeordneten Schaltelemente 64 bis 66 sind die kleinsten. Dadurch ist bei der vorliegenden Ausführungsform der Bereich der hervorstehenden Abschnitte in den Anschlussflächen, die mit den Wärmeerzeugungselementen montiert sind, zum Erhöhen einer Wärmeabstrahlwirksamkeit erhöht.
  • Wie in 5 dargestellt, steht ein hervorstehender Abschnitt 335 bei der Anschlussfläche 33, auf welcher das Motorrelais 71 montiert ist, von einem Ende des Basisabschnitts 331 benachbart zu dem Presselement 26 hervor. Zudem steht ein hervorstehender Abschnitt 345 bei der Anschlussfläche 34, auf welcher das Schaltelement 61 montiert ist, von einem Ende des Basisabschnitts 341 benachbart zu dem Presselement 26 hervor. Der hervorstehende Abschnitt 352 bei der Anschlussfläche 35, auf welcher das Schaltelement 64 montiert ist, ist ähnlich zu dem hervorstehenden Abschnitt 352 gemäß der ersten Ausführungsform. Da die Wärmewerte des Motorrelais 71, des Schaltelements 61 und des Schaltelements 64 in dieser Reihenfolge abnehmen, nehmen die Bereiche der hervorstehenden Abschnitte 335, 345, 352 in dieser Reihenfolge ab.
  • Auf ähnliche Weise steht ein hervorstehender Abschnitt 365 bei der Anschlussfläche 36, auf welcher das Motorrelais 72 montiert ist, von einem Ende des Basisabschnitts 361 benachbart zu dem Presselement 27 hervor. Zudem steht ein hervorstehender Abschnitt 375 bei der Anschlussfläche 37, auf welcher das Schaltelement 62 montiert ist, von einem Ende des Basisabschnitts 371 benachbart zu dem Presselement 27 hervor. Der hervorstehende Abschnitt 382 bei der Anschlussfläche 38, auf welcher das Schaltelement 65 montiert ist, ist ähnlich wie der hervorstehende Abschnitt 382 gemäß der ersten Ausführungsform. Da die Werte der Motorrelais 72, des Schaltelements 62 und des Schaltelements 65 in dieser Reihenfolge abnehmen, nehmen die Bereiche der hervorstehenden Abschnitte 365, 375, 382 in dieser Reihenfolge ab.
  • Auf ähnliche Weise steht ein hervorstehender Abschnitt 395 bei der Anschlussfläche 39, auf welcher das Motorrelais 73 montiert ist, von einem Ende des Basisabschnitts 391 benachbart zu dem Presselement 27 hervor. Ein hervorstehender Abschnitt 405 bei der Anschlussfläche 40, auf welcher das Schaltelement 63 montiert ist, steht von einem Ende des Basisabschnitts 401 benachbart von dem Presselement 27 hervor. Der hervorstehende Abschnitt 412 bei der Anschlussfläche 41, auf welcher das Schaltelement 66 montiert ist, ist ähnlich wie der hervorstehende Abschnitt 412 gemäß der ersten Ausführungsform. Da die Wärmewerte des Motorrelais 73 des Schaltelements 63 und des Schaltelements 66 in dieser Reihenfolge abnehmen, nehmen die Bereiche der hervorstehenden Abschnitte 395, 405, 412 in dieser Reihenfolge ab. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist jeder hervorstehende Abschnitt 335, 345, 365, 375, 395, 405 eine gestufte Form auf.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform werden Bereiche der hervorstehenden Abschnitte in den Anschlussflächen entsprechend der Wärmewerte der Wärmeerzeugungselemente, die auf den Anschlussflächen montiert sind, eingestellt. Dadurch kann die durch die Wärmeerzeugungselemente erzeugte Wärme mit hoher Genauigkeit abgestrahlt werden. Ferner können die gleichen Wirkungen wie die bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erhalten werden.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Ein Halbleitermodul 13 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird mit Bezug auf die 6 und 7 beschrieben. Wie in 6 dargestellt, ist bei dem Halbleitermodul 13 die Wechselrichtersektion 60 als ein Modul modularisiert. Die Leistungszufuhrrelaissektion und die Motorrelaissektion können als andere Module modularisiert werden oder es kann darauf verzichtet werden.
  • Das Halbleitermodul 13 enthält einen Leiterrahmen 500 und ein Formteil 21, das den Leiterrahmen 500 formt. Der Leiterrahmen 500 besteht aus einem Material, wie z.B. einer Kupferplatte, mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit und einer hohen thermischen Leitfähigkeit. Das Halbleitermodul 13 ist in einer Plattenform als Ganzes geformt. Das Formteil 21 weist ein Einführungsloch 211 auf. Das Halbleitermodul 13 ist an den Kühlkörper 7 mit einem in das Durchführungsloch 211 eingeführten Presselement 28 fixiert. Das Presselement 28 ist beispielsweise eine Schraube ähnlich wie die Presselemente 26, 27.
  • Der Leiterrahmen 500 enthält Anschlussflächen 501 bis 506 als leitfähige Elemente. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Anschlussflächen 501 bis 506 um das Presselement 28 herum angeordnet. Die Anschlussfläche 501 enthält einen Basisabschnitt 511, einen hervorstehenden Abschnitt 512, einen Leistungsanschluss 513 und einen Steueranschluss 514. Das Schaltelement 61 ist auf dem Basisabschnitt 511 montiert. Die Anschlussfläche 503 enthält einen Basisabschnitt 521, einen hervorstehenden Abschnitt 522 und einen Leistungsanschluss 523. Das Schaltelement 62 ist auf dem Basisabschnitt 521 montiert. Eine Anschlussfläche 503 enthält einen Basisabschnitt 531, einen hervorstehenden Abschnitt 532 und einen Leistungsanschluss 533. Das Schaltelement 31 ist so montiert, dass es den Basisabschnitt 531 und den hervorstehenden Abschnitt 532 spreizt.
  • Die Anschlussfläche 504 enthält einen Basisabschnitt 541, einen hervorstehenden Abschnitt 542 und einen Leistungsanschluss 543. Das Schaltelement 64 ist auf dem Basisabschnitt 541 montiert. Die Anschlussfläche 505 enthält einen Basisabschnitt 551, einen hervorstehenden Abschnitt 552 und einen Leistungsanschluss 553. Das Schaltelement 65 ist auf dem Basisabschnitt 551 montiert. Die Anschlussfläche 506 enthält einen Basisabschnitt 561, einen hervorstehenden Abschnitt 562, einen Leistungsanschluss 563 und einen Steueranschluss 564. Das Schaltelement ist auf dem Basisabschnitt 561 montiert.
  • Der Basisabschnitt 511 in der Anschlussfläche 501 weist im Wesentlichen eine rechteckige Form auf, und der hervorstehende Abschnitt 512 steht von einem Ende des Basisabschnitts 511 benachbart zu dem Presselement 26 hervor. Ein Bereich des hervorstehenden Abschnitts 512 ist kleiner als ein Bereich des Basisabschnitts 511. Das Gleiche gilt für die anderen Anschlussflächen 502 bis 506.
  • Die Leistungsanschlüsse 513, 523, 533 sind mit der Hochpotenzialseite der Batterie 50 über das Leistungssubstrat 3 verbunden. Der Leistungsanschluss 543 ist mit der U-Phasenwicklung des Motors 5 über das Leistungssubstrat 3 verbunden. Der Leistungsanschluss 553 ist mit der V-Phasenwicklung des Motors 5 über das Leistungssubstrat 3 verbunden. Der Leistungsanschluss 563 ist mit der W-Phasenwicklung des Motors 5 über das Leistungssubstrat 3 verbunden.
  • Die Source des Schaltelements 61 ist mit der Anschlussfläche 504 durch ein Verdrahtungselement 181 verbunden. Die Source des Schaltelements 62 ist mit dem Leistungsanschluss 553 in der Anschlussfläche 505 über ein Verdrahtungselement 162 verbunden. Die Source des Schaltelements 63 ist mit dem Leistungsanschluss 563 in der Anschlussfläche 506 über das Verdrahtungselement 183 verbunden.
  • Die Source des Schaltelements 64 ist mit einem Masseanschluss 571 durch einen Shunt-Widerstand 184 verbunden. Die Source des Schaltelements 65 ist mit einem Masseanschluss 572 durch einen Shunt-Widerstand 185 verbunden. Die Source des Schaltelements 66 ist mit einem Masseanschluss 572 durch einen Shunt-Widerstand 186 verbunden. Die Masseanschlüsse 571 bis 573 sind mit der Masse über das Leistungssubstrat 3 verbunden. Die Masseanschlüsse 572, 573 sind integral mit den Steueranschlüssen 574, 575 ausgebildet. Die Steueranschlüsse 514, 564, 574, 575 sind mit dem Steuersubstrat 4 verbunden.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die die Wechselrichtersektion 60 bildenden Schalterelemente 61 bis 66 die Wärmeerzeugungselemente. Wenigstens ein Teil jede der Anschlussflächen 501 bis 506, auf denen die Schaltelemente 61 bis 66 montiert sind, ist in einem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R3 enthalten, in dem ein aufzubringender Druck durch das Presselement 28 gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Anzahl der Presselemente 28 zum Fixieren des Halbleitermoduls 13 an den Kühlkörper 7 eins. Dadurch ist der zur Wärmeabgabe fähige Bereich R3 im Wesentlichen eine kreisförmige Region. Die Wärme, die durch Schalten der Schaltelemente 61 bis 66 erzeugt wird, die die Wechselrichtersektion 60 ausbilden, wird von dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R3 entsprechend dem einen Presselement 28 abgestrahlt. Demgemäß kann die durch die Schaltelemente 61 bis 66 erzeugte Wärme wirksam abgestrahlt werden. Zudem kann das die Wechselrichtersektion 60 ausbildende Halbleitermodul 13 verkleinert werden. Ferner können die gleichen Wirkungen wie die bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erhalten werden.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • Ein Halbleitermodul 14 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird mit Bezug auf 8 und 9 beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform ist eine Abwandlung der dritten Ausführungsform. Eine Anschlussfläche 508 ist anstelle der Anschlussflächen 501 bis 503 vorgesehen und eine Anschlussfläche 509 ist anstelle der Anschlussfläche 504 vorgesehen. Die Anschlussflächen 505, 506 sind ähnlich wie die Anschlussflächen 505, 506 gemäß der dritten Ausführungsform. Wie in 8 dargestellt, enthält ein Leiterrahmen 510 bei dem Halbleitermodul 14 die Anschlussflächen 505, 506, 508, 509. Die Anschlussflächen 505, 506, 508, 509 sind um das Presselement 28 angeordnet.
  • Die Anschlussfläche 508 enthält einen Basisabschnitt 581, einen hervorstehenden Abschnitt 585 und einen Leistungsanschluss 583. Die Schaltelemente 61 bis 63 sind auf der Anschlussfläche 508 montiert. Insbesondere sind die Schaltelemente 61, 62 auf dem Basisabschnitt 581 montiert, und das Schaltelement 63 ist derart montiert, dass sie den Basisabschnitt 581 und den hervorstehenden Abschnitt 582 spreizt. Bei der vorliegenden Ausführungsform weisen die Drains der Schaltelemente 61 bis 63 das gleiche Potenzial auf. Dadurch sind die Schaltelemente 61 bis 63 auf einem Anschlussfläche 508 montiert. Der hervorstehende Abschnitt 582 wird durch Vorsehen eines bogenförmigen ausgeschnittenen Abschnitts 584 bei einem Ende der Anschlussfläche 508 benachbart zu dem Presselement 28 ausgebildet. Die Anschlussfläche 509 enthält einen Basisabschnitt 591, einen hervorstehenden Abschnitt 592, einen Leistungsabschnitt 593 und einen Steueranschluss 594. Das Schaltelement 64 ist auf dem Basisabschnitt 591 montiert.
  • Der Basisabschnitt 581 in der Anschlussfläche 508 weist im Wesentlichen eine rechteckige Form auf, und der hervorstehende Abschnitt 582 steht von einem Ende des Basisabschnitts 581 benachbart zu dem Presselement 28 hervor. Ein Bereich des hervorstehenden Abschnitts 582 ist kleiner als ein Bereich des Basisabschnitts 581. Das Gleiche gilt für die Anschlussfläche 509.
  • Der Leistungsanschluss 583 ist mit der Hochpotenzialseite der Batterie 50 über das Leistungssubstrat 3 verbunden. Der Leistungsanschluss 593 ist mit der U-Phasenwicklung des Motors 5 über das Leistungssubstrat 3 verbunden. Die Source des Schaltelements 61 ist mit dem Leistungsanschluss 593 in der Anschlussfläche 509 durch ein Verdrahtungselement 191 verbunden. Die Source des Schaltelements 62 ist mit dem Leistungsanschluss 553 in der Anschlussfläche 505 durch ein Verdrahtungselement 192 verbunden. Die Source des Schaltelements 63 ist mit dem Leistungsanschluss 563 in der Anschlussfläche 506 durch ein Verdrahtungselement 193 verbunden.
  • Die Source des Schaltelements 63 ist mit einem Masseanschluss 576 durch einen Shunt-Widerstand 194 verbunden. Die Source des Schaltelements 65 ist mit einem Masseanschluss 577 durch einen Shunt-Widerstand 195 verbunden. Die Source des Schaltelements 66 ist mit dem Masseanschluss 577 durch einen Shunt-Widerstand 196 verbunden. Die Masseanschlüsse 576, 577 sind mit der Masse über das Leistungssubstrat 3 verbunden. Die Schaltelemente 65, 66 teilen sich den Masseanschluss 577. Der Masseanschluss 577 ist integral mit einem Steueranschluss 578 ausgebildet. Die Steueranschlüsse 578, 594 sind mit dem Steuersubstrat 4 verbunden.
  • Wenigstens ein Teil jede der Anschlussflächen 505, 506, 508, 509, auf denen die Schaltelemente 61 bis 66 montiert sind, ist in einem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R4 enthalten, in dem ein aufzubringender Druck durch das Presselement 28 gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind mehr als ein Wärmeerzeugungselement 61 bis 63 auf der Anschlussfläche 508 montiert. Demgemäß kann das Halbleitermodul 14 verkleinert werden. Zudem kann die Anzahl der Anschlüsse reduziert werden. Ferner können die gleichen Effekte wie die bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erhalten werden.
  • (Fünfte Ausführungsform)
  • Ein Halbleitermodul 15 gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird mit Bezug auf 10 und 11 beschrieben. Wie in 10 dargestellt, sind bei dem Halbleitermodul 15 die Leistungszufuhrrelaissektion 55 und die Wechselrichtersektion 60 als ein Modul modularisiert. Die Motorrelaissektion kann als ein anderes Modul modularisiert werden oder es kann darauf verzichtet werden. Ein Leiterrahmen 600 in dem Halbleitermodul 15 enthält Anschlussflächen 601 bis 608.
  • Die Anschlussfläche 601 enthält einen Basisabschnitt 611, einen hervorstehenden Abschnitt 612 und einen Leistungsanschluss 613. Das Leistungszufuhrrelais 56 ist auf dem Basisabschnitt 611 montiert. Die Anschlussfläche 602 enthält einen Basisabschnitt 621, einen hervorstehenden Abschnitt 622 und einen Leistungsanschluss 623. Das Leistungszufuhrrelais 57 ist auf dem Basisabschnitt 621 montiert.
  • Die Anschlussfläche 603 enthält einen Basisabschnitt 631, einen hervorstehenden Abschnitt 632 und einen Leistungsanschluss 633. Das Schaltelement 61 ist auf dem Basisabschnitt 631 montiert. Die Anschlussfläche 604 enthält einen Basisabschnitt 641, einen hervorstehenden Abschnitt 642 und einen Leistungsanschluss 643. Das Schaltelement 62 ist auf dem Basisabschnitt 541 montiert. Die Anschlussfläche 605 enthält einen Basisabschnitt 651, einen hervorstehenden Abschnitt 652 und einen Leistungsanschluss 653. Das Schaltelement 63 ist auf dem Basisabschnitt 651 montiert.
  • Die Anschlussfläche 606 enthält ein Basisabschnitt 661, einen hervorstehenden Abschnitt 662, einen Leistungsanschluss 663 und einen Steueranschluss 664. Das Schaltelement 64 ist auf dem Basisabschnitt 661 montiert. Die Anschlussfläche 607 enthält einen Basisabschnitt 671, einen hervorstehenden Abschnitt 672 und einen Leistungsanschluss 673. Das Schaltelement 65 ist auf dem Basisabschnitt 671 montiert. Die Anschlussfläche 608 enthält einen Basisabschnitt 681, einen hervorstehenden Abschnitt 682, einen Leistungsanschluss 683 und einen Steueranschluss 684. Das Schaltelement 66 ist auf dem Basisabschnitt 681 montiert.
  • Der Basisabschnitt 612 in der Anschlussfläche 601 weist eine im Wesentlichen rechteckige Form auf, und der hervorstehende Abschnitt 612 steht von einem Ende des Basisabschnitts 611 benachbart zu dem Presselement 28 hervor. Ein Bereich des hervorstehenden Abschnitts 612 ist kleiner als ein Bereich des Basisabschnitts 611. Das Gleiche gilt auch für die anderen Anschlussflächen 602 bis 608.
  • Die Source des Leistungszufuhrrelais 56 und die Source des Leistungszufuhrrelais 57 sind durch ein Verdrahtungselement 261 verbunden. Die Source des Schaltelements 61 ist mit dem Leistungsanschluss 673 in der Anschlussfläche 607, auf welcher das Schaltelement 65 montiert ist, durch ein Verdrahtungselement 262 verbunden. Die Source des Schaltelements 62 ist mit dem Leistungsanschluss 673 in der Anschlussfläche 606, auf welcher das Schaltelement 64 montiert ist, durch ein Verdrahtungselement 263 verbunden. Die Source des Schaltelements 63 ist mit dem Leistungsanschluss 683 in der Anschlussfläche 608, auf welcher das Schaltelement 66 montiert ist, durch ein Verdrahtungselement 264 verbunden.
  • Die Source des Schaltelements 64 ist mit einem Masseanschluss 691 durch einen Shunt-Widerstand 265 verbunden. Die Source des Schaltelements 65 ist mit einem Masseanschluss 692 durch einen Shunt-Widerstand 266 verbunden. Die Source des Schaltelements 66 ist mit einem Masseanschluss 693 durch einen Shunt-Widerstand 267 verbunden. Die Masseanschlüsse 691 bis 693 sind mit der Masse über das Leistungssubstrat 3 verbunden. Die Masseanschlüsse 691 bis 693 sind jeweils mit den Steueranschlüssen 694 bis 696 verbunden.
  • Der Leistungsanschluss 613 ist mit der Hochpotenzialseite der Batterie 50 über das Leistungssubstrat 3 verbunden. Der Leistungsanschluss 623 ist mit der Wechselrichtersektion 60 verbunden. Die Leistungsanschlüsse 633, 643, 653 sind mit der Leistungszufuhrrelaissektion 55 über das Leistungssubstrat 3 verbunden. Die Masseanschlüsse 691 bis 693 sind mit der Masse über das Leistungssubstrat 3 verbunden. Der Masseanschluss 363 ist mit der U-Phasenwicklung des Motors 5 über das Leistungssubstrat 3 verbunden. Der Leistungsanschluss 673 ist mit der V-Phasenwicklung des Motors 5 über das Leistungssubstrat 3 verbunden. Der Leistungsanschluss 683 ist mit der W-Phasenwicklung des Motors 5 über das Leistungssubstrat 3 verbunden. Die Steueranschlüsse 664, 684, 694 bis 696 sind mit dem Steuersubstrat 4 verbunden.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Schaltelemente 61 bis 66, die die Wechselrichtersektion 60 ausbilden, und die Leistungszufuhrrelais 56, 57, die zwischen der Wechselrichtersektion 60 und der Batterie 50 verbunden sind, Wärmeerzeugungselemente. Jede Anschlussfläche 601 bis 608, auf dem die Schaltelemente 61 bis 66 und die Leistungszufuhrrelais 56, 57 montiert sind, weisen eine solche Form auf, dass sie wenigstens ein Teil jede der Anschlussflächen 601 bis 608 in einem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R5 entsprechend dem einen Restelement 28 enthalten.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Wärme, die durch Schalten der Schaltelemente 61 bis 66, die die Wechselrichtersektion 60 ausbilden, und die Leistungszufuhrrelais 56, 57 erzeugen, von dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R5 entsprechend dem einen Presselement 28 abgestrahlt. Demgemäß kann die durch die Schaltelemente 61 bis 66 und die Leistungszufuhrrelais 56 bis 57 erzeugte Wärme wirksam abgestrahlt werden. Zudem kann das Halbleitermodul 15 verkleinert werden. Ferner können die gleichen Wirkungen wie die bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erhalten werden.
  • (Sechste Ausführungsform)
  • Ein Halbleitermodul 16 gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird beschrieben mit Bezug auf die 12 und 13. Die vorliegende Ausführungsform ist eine Abwandlung der fünften Ausführungsform, und eine Anschlussfläche 701 ist anstelle der Anschlussflächen 601, 603, 604, 605 vorgesehen. Die anderen Anschlussflächen 602, 606 bis 608 sind ähnlich wie die Anschlussflächen 602, 606 bis 608 gemäß der fünften Ausführungsform. Wie in 12 dargestellt, enthält ein Leiterrahmen 610 bei dem Halbleitermodul 16 die Anschlussflächen 602, 606, 607, 608, 701. Die Anschlussflächen 602, 606, 607, 608, 701 sind um das Presselement 28 herum angeordnet.
  • Die Anschlussfläche 701 enthält einen Basisabschnitt 711, einen hervorstehenden Abschnitt 712 und einen Leistungsanschluss 713. Das Leistungszufuhrrelais 56 und die Schaltelemente 61 bis 63 sind auf der Anschlussfläche 701 montiert. Insbesondere sind die Schaltelemente 61, 63 auf dem Basisabschnitt 711 montiert, und das Leistungszufuhrrelais 56 und das Schaltelement 62 sind so angeordnet, dass sie den Basisabschnitt 711 und den hervorstehenden Abschnitt 712 spreizen. Da die Drains des Leistungszufuhrrelais 56 und der Schaltelemente 61 bis 63 das gleiche Potenzial aufweisen, sind das Leistungszufuhrrelais 56 und die Schaltelemente 61 bis 63 auf einer Anschlussfläche 701 montiert. Der vorstehende Abschnitt 712 ist durch Vorsehen eines bogenförmigen herausgeschnitten Abschnitts 714 bei einem Ende der Anschlussfläche 701 benachbart zu dem Presselement 28 ausgebildet.
  • Der Basisabschnitt 711 in der Anschlussfläche 701 weist im Wesentlichen eine rechteckige Form auf, und der hervorstehende Abschnitt 712 steht von einem Ende des Basisabschnitts 711 benachbart zu dem Presselement 28 hervor. Der Leistungsanschluss 713 ist mit der Hochpotenzialseite der Batterie 50 über das Leistungssubstrat 3 verbunden. Wenigstens ein Teil jede der Anschlussflächen 602, 606, 607, 608, 609, 701, auf dem die Leistungszufuhrrelais 56, 57 und die Schaltelemente 61 bis 66 montiert sind, ist in einem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R6 enthalten, in dem ein aufzubringender Druck durch das Presselement 28 gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden mehr als ein Wärmeerzeugungselement 56, 61 bis 63 auf der Anschlussfläche 701 montiert. Demgemäß kann das Halbleitermodul 16 verkleinert werden. Zudem kann die Anzahl der Anschlüsse reduziert werden. Darüber hinaus können die gleichen Wirkungen wie die bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erhalten werden.
  • (Siebte Ausführungsform)
  • Ein Halbleitermodul 17 gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird mit Bezug auf 14 und 15 beschrieben. Das Halbleitermodul 17 wird auf einen Motor 6 mit einer Bürste als Last angewandt. Wie in 15 dargestellt, enthält eine Wechselrichtersektion 160 vier Schaltelemente 161 bis 164, die eine H-Brückenschaltung ausbilden. Die Schaltelemente 161, 162 sind an einer Hochpotenzialseite der H-Brückenschaltung angeordnet. Die Schaltelemente 163, 164 sind an einer Niedrigpotenzialseite der H-Brückenschaltung angeordnet.
  • Eine Motorrelaissektion 170 enthält Motorrelais 171, 172 als Lastrelais. Das Motorrelais 171 ist zwischen einem Verbindungspunkt der Schaltelemente 161, 163 und einer Wicklung des Motors 6 verbunden. Das Motorrelais 172 ist zwischen einem Verbindungspunkt der Schaltelemente 162, 164 und der Wicklung des Motors 6 verbunden. Die Leistungszufuhrrelaissektion 55 ist ähnlich wie die Leistungszufuhrrelaissektion 55 gemäß der ersten Ausführungsform und ist zwischen der Batterie 50 und der Wechselrichtersektion 160 angeordnet.
  • Jedes Schaltelement 161 bis 164 und Motorrelais 171, 172 ist ein MOSFET ähnlich wie die Leistungszufuhrrelais 56, 57. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Leistungszufuhrrelais 56, 57, die Schaltelemente 161, 164 und die Motorrelais 171, 172 die Wärmeerzeugungselemente.
  • Wie in 14 dargestellt, enthält ein Leiterrahmen 800 in dem Halbleitermodul 17 Anschlussflächen 801 bis 808. Die Anschlussfläche 801 enthält einen Basisabschnitt 811, einen hervorstehenden Abschnitt 812 und einen Leistungsanschluss 813. Das Leistungszufuhrrelais 56 ist auf der Basis 811 montiert. Die Anschlussfläche 802 enthält einen Basisabschnitt 821, einen hervorstehenden Abschnitt 822 und einen Leistungsanschluss 823. Das Leistungszufuhrrelais 57 ist auf dem Basisabschnitt 821 montiert.
  • Die Anschlussfläche 803 enthält einen Basisabschnitt 831, einen hervorstehenden Abschnitt 832 und einen Leistungsanschluss 833. Das Schaltelement 161 ist auf dem Basisabschnitt 831 montiert. Die Anschlussfläche 804 enthält einen Basisabschnitt 841, einen hervorstehenden Abschnitt 842 und einen Leistungsabschnitt 843. Das Schaltelement 162 ist auf dem Basisabschnitt 841 montiert. Die Anschlussfläche 805 enthält einen Basisabschnitt 851, einen hervorstehenden Abschnitt 852 und einen Steueranschluss 854. Das Schaltelement 163 ist auf dem Basisabschnitt 851 montiert. Die Anschlussfläche 806 enthält einen Basisabschnitt 861, einen hervorstehenden Abschnitt 862 und einen Steueranschluss 864. Das Schaltelement 164 ist auf dem Basisabschnitt 861 montiert.
  • Die Anschlussfläche 807 enthält einen Basisabschnitt 871, einen hervorstehenden Abschnitt 872 und einen Leistungsanschluss 873. Das Motorrelais 171 ist auf dem Basisabschnitt 871 montiert. Die Anschlussfläche 808 enthält einen Basisabschnitt 881, einen hervorstehenden Abschnitt 882 und einen Leistungsanschluss 883. Das Motorrelais 172 ist auf dem Basisabschnitt 881 montiert.
  • Der Basisabschnitt 811 in der Anschlussfläche 801 weist im Wesentlichen eine rechteckige Form auf, und der hervorstehende Abschnitt 812 steht von einem Ende des Basisabschnitts 811 benachbart zu dem Presselement 28 hervor. Ein Bereich des hervorstehenden Abschnitts 812 ist kleiner als ein Bereich des Basisabschnitts 811. Das Gleiche gilt auch für die anderen Anschlussflächen 802 bis 808.
  • Die Source des Leistungszufuhrrelais 56 und die Source des Leistungszufuhrrelais 57 sind durch ein Verdrahtungselement 281 verbunden. Die Source des Motorrelais 171, die Source des Schaltelements 161 und die Anschlussfläche 805 sind durch ein Verdrahtungselement 282 verbunden. Die Source des Motorrelais 172, die Source des Schaltelements 162 und die Anschlussfläche 806 sind durch ein Verdrahtungselement 283 verbunden. Die Source des Schaltelements 163 ist mit einem Masseanschluss 891 durch ein Verdrahtungselement 284 verbunden. Die Source des Schaltelements 164 ist mit einem Masseanschluss 892 durch ein Verdrahtungselement 285 verbunden.
  • Der Leistungsanschluss 813 ist mit einer Hochpotenzialseite der Batterie 50 verbunden. Die Leistungsanschlüsse 833, 843 sind mit der Leistungszufuhrrelaissektion 55 verbunden. Die Leistungsanschlüsse 873, 883 sind mit der Wicklung des Motors 6 verbunden. Die Masseanschlüsse 891, 892 und die Leistungsanschlüsse 823 sind mit der Masse verbunden. Die Steueranschlüsse 854, 864 sind mit dem Steuersubstrat 4 verbunden.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Schaltelemente 161 bis 164, die die Wechselrichtersektion 160 ausbilden, die Leistungszufuhrrelais 56, 57, die zwischen der Wechselrichtersektion 160 und der Batterie 50 verbunden sind, und die Motorrelais 171, 172, die zwischen der Wechselrichtersektion 160 und dem Motor 6 verbunden sind, Wärmeerzeugungselemente. Jede Anschlussfläche 801 bis 808, auf dem die Schaltelemente 161, 164, die Leistungszufuhrrelais 56, 57 und die Motorrelais 171, 172 montiert sind, weisen eine solche Form auf, dass wenigstens ein Teil jede der Anschlussflächen 801, 808 in einem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R7 entsprechend des einen Presselements 28 enthalten ist.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Wärme, die durch Schalten der Schaltelemente 161 bis 166, die die Wechselrichtersektion 160 ausbilden, die Leistungszufuhrrelais 56, 57 und die Motorrelais 171, 172 erzeugen, von dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R7 entsprechend dem einen Presselement 28 abgestrahlt. Demgemäß kann die durch die Schaltelemente 161 bis 166, die Leistungszufuhrrelais 56, 57 und die Motorrelais 171, 172 erzeugte Wärme wirksam abgestrahlt werden. Zudem kann das Halbleitermodul 17 verkleinert werden. Demgemäß können die gleichen Wirkungen wie die bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erhalten werden.
  • (Achte Ausführungsform)
  • Ein Halbleitermodul 18 gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird mit Bezug auf die 16 und 17 beschrieben. Das Halbleitermodul 18 wird auf den Motor 6 mit Bürsten ähnlich wie bei der siebten Ausführungsform angewandt. Wie in 17 dargestellt, unterscheidet sich die vorliegende Ausführungsform von der siebten Ausführungsform darin, dass auf die Motorrelaissektion verzichtet wird. Die Motorrelaissektion kann als anderes Modul modularisiert werden oder es kann auf sie verzichtet werden.
  • Wie in 16 dargestellt, enthält ein Leiterrahmen 900 in dem Halbleitermodul 18 Anschlussflächen 901 bis 906. Die Anschlussfläche 901 enthält einen Basisabschnitt 911, einen hervorstehenden Abschnitt 912, und einen Leistungsanschluss 913. Das Leistungszufuhrrelais 56 ist auf dem Basisabschnitt 911 montiert. Die Anschlussfläche 902 enthält einen Basisabschnitt 921, einen hervorstehenden Abschnitt 922 und einen Leistungsanschluss 923. Das Leistungszufuhrrelais 57 ist auf dem Basisabschnitt 921 montiert.
  • Die Anschlussfläche 903 enthält einen Basisabschnitt 931, einen hervorstehenden Abschnitt 932 und einen Leistungsanschluss 933. Das Schaltelement 161 ist auf dem Basisabschnitt 931 montiert. Die Anschlussfläche 904 enthält einen Basisabschnitt 941, einen hervorstehenden Abschnitt 942 und einen Leistungsanschluss 943. Das Schaltelement 162 ist auf dem Basisabschnitt 941 montiert. Die Anschlussfläche 905 enthält einen Basisabschnitt 951, einen hervorstehenden Abschnitt 952, einen Leistungsanschluss 953 und einen Steueranschluss 954. Das Schaltelement 163 ist auf dem Basisabschnitt 151 montiert. Die Anschlussfläche 906 enthält einen Basisabschnitt 961, einen hervorstehenden Abschnitt 962, einen Leistungsanschluss 963 und einen Steueranschluss 964. Das Schaltelement 964 ist auf dem Basisabschnitt 961 montiert.
  • Der hervorstehende Abschnitt 912 in der Anschlussfläche 901 steht von einem Ende des Basisabschnitts 911 benachbart zu dem Presselement 28 hervor. Ein Bereich des hervorstehenden Abschnitts 912 ist kleiner als ein Bereich des Basisabschnitts 911. Das Gleiche gilt auch für die anderen Anschlussflächen 902 bis 906.
  • Die Source des Leistungszufuhrrelais 56 und die Source des Leistungszufuhrrelais 57 sind durch ein Verdrahtungselement 291 verbunden. Die Source des Schaltelements 161 und die Anschlussfläche 905 sind durch ein Verdrahtungselement 292 verbunden. Die Source des Schaltelements 162 und der Anschlussfläche 906 sind durch ein Verdrahtungselement 293 verbunden. Die Source des Schaltelements 163 ist mit einem Masseanschluss 971 durch ein Verdrahtungselement 294 verbunden. Die Source des Schaltelements 164 ist mit einem Masseanschluss 972 durch ein Verdrahtungselement 295 verbunden.
  • Der Leistungsanschluss 913 ist mit der Hochpotenzialseite der Batterie 50 verbunden. Die Leistungsanschlüsse 933, 943 sind mit der Leistungszufuhrrelaissektion 55 verbunden. Die Leistungsanschlüsse 953, 963 sind mit der Wicklung des Motors 6 verbunden. Die Masseanschlüsse 971, 972 und der Leistungsanschluss 923 sind mit der Masse verbunden. Die Steueranschlüsse 954, 964 sind mit dem Steuersubstrat 4 verbunden.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Schaltelemente 161 bis 166, die die Wechselrichtersektion 60 ausbilden, und die Leistungszufuhrrelais 56, 57, die zwischen der Wechselrichtersektion 166 und der Batterie 50 verbunden sind, Wärmeerzeugungselemente. Jede Anschlussfläche 901 bis 906, auf dem die Schaltelemente 161 bis 164 und die Leistungszufuhrrelais 56, 57 montiert sind, weisen eine solche Form auf, dass wenigstens ein Teil jede der Anschlussflächen 901 bis 906 in einem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R8 entsprechend des einen Presselements 28 enthalten.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Wärme, die durch Schalten der Schaltelemente 161 bis 166, die die Wechselrichtersektion 160 ausbilden, und die Leistungszufuhrrelais 56, 57 erzeugen, von dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich R8 entsprechend des einen Presselements 28 abgestrahlt. Demgemäß kann die durch die Schaltelemente 161 bis 164 und die Leistungszufuhrrelais 56, 57 erzeugte Wärme wirksam abgestrahlt werden. Zudem kann das Halbleitermodul 18 verkleinert werden. Ferner können die gleichen Wirkungen, wie die bei den vorstehenden Ausführungsformen erhalten werden.
  • (Weitere Ausführungsformen)
  • Die Anordnung der Schaltelemente, die jeweils die Phasenschaltungen in der Wechselrichtersektion, der Leistungszufuhrrelaissektion und der Motorrelaissektion bilden, die Formen der Leiterrahmen und dergleichen sind nicht auf die Anordnung und die Formen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind die vorstehenden Abschnitte hauptsächlich in den im Wesentlichen rechteckigen Formen ausgebildet. Die vorstehenden Abschnitte bei der zweiten Ausführungsform sind in gestufter Form ausgebildet, und die hervorstehenden Abschnitte in den vierten bis sechsten Ausführungsformen sind so ausgebildet, dass sie bogenförmige Abschnitte aufweisen. Allerdings können hervorstehende Abschnitte bei einer weiteren Ausführungsform irgendwelche Formen aufweisen.
  • Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind die Basisabschnitte im Wesentlichen in einer rechteckigen Form ausgebildet. Allerdings können die Basisabschnitte bei einer weiteren Ausführungsform irgendwelche Formen aufweisen.
  • Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind die Presselemente Schrauben. Bei einer weiteren Ausführungsform weist ein Presselement eine andere Konfiguration, wie z.B. eine Feder auf. Bei dem vorliegenden Fall, weist ein Formteil keine Einführlöcher auf. Bei einem Fall, bei dem das Presselement aus der Feder ausgebildet ist, wird bevorzugt, dass ein Abschnitt eines Halbleitermoduls, an dem die Schraube angeordnet ist, in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen gepresst wird, und nicht auf den gesamten Bereich des Halbleitermoduls gepresst wird. In diesem Fall kann eine Ausgestaltung der Feder verglichen mit einem Fall, bei dem der gesamte Bereich des Halbleitermoduls gepresst bzw. gedrückt wird, vereinfacht werden. Unter Berücksichtigung der Zuverlässigkeit der Wärmeerzeugungselemente wird bevorzugt, die Wärmeerzeugungselemente an Positionen um einen vorbestimmten Abstand von einer Position anzuordnen, bei der ein aufzubringender Druck durch die Fedem direkt wirkt.
  • Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind fünf, sechs oder acht Anschlussflächen bezüglich eines Presselements vorgesehen. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Anzahl der Anschlussflächen, die bezüglich eines Presselements vorgesehen sind, irgendeine Anzahl von drei oder mehr aufweisen.
  • Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind ein, drei oder vier Wärmeerzeugungselemente auf einer Anschlussfläche als leitfähiges Element montiert. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Anzahl der Wärmeerzeugungselemente, die auf einer Anschlussfläche montiert sind, irgendeine sein.
  • Beispielsweise können zehn Wärmeerzeugungselemente bei der ersten Ausführungsform, die die Leistungszufuhrrelais, die Schaltelemente und die Motorrelais enthalten, bezüglich des einen Presselements angeordnet sein.
  • Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind sowohl die Leistungszufuhrrelais, die Schaltelemente als auch die Motorrelais als die Wärmeerzeugungselemente ein MOSFET. Bei einer weiteren Ausführungsform können sowohl die Leistungszufuhrrelais, die Schaltelemente als auch die Motorrelais eine andere Konfiguration, wie z.B. einen IGBT, aufweisen. Zudem kann bei einer weiteren Ausführungsform ein Wärmeerzeugungselement irgendeine elektronische Komponente, wie z.B. ein Widerstand, eine Diode oder eine Spule sein, solange das Wärmeerzeugungselement auf einer Anschlussfläche montiert ist.
  • Die Halbleitermodule gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind halb geformt, in dem ein Teil der Anschlussflächen außerhalb des Formteils als der Metallwärmeabstrahlabschnitt freiliegt, und sind an den Kühlkörper über das Wärmeabstrahlblech fixiert. Bei einer weiteren Ausführungsform kann ein Wärmeabstrahlgel anstelle des Wärmeabstrahlblechs verwendet werden. Das Halbleitermodul kann voll geformt sein, in dem der Metallwärmeabstrahlabschnitt nicht freiliegt. Bei diesem Fall kann auf das Wärmeabstrahlblech und das Wärmeabstrahlgel verzichtet werden.
  • Bei der ersten bis sechsten Ausführungsform sind die Source der Schaltelemente auf der Niedrigpotenzialseite mit der Masse über die Shunt-Widerstände verbunden. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Source der Schaltelemente auf der Niedrigpotenzialseite durch Elemente ähnlich wie die Verdrahtungselemente verbunden sein. In diesem Fall können die Shunt-Widerstände außerhalb der Halbleitermodule angeordnet sein oder es kann auf sie verzichtet werden.
  • Die Motoransteuervorrichtung gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen enthält das Leistungssubstrat und das Steuersubstrat. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Anzahl des Substrats eins sein. Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind die Leistungsanschlüsse und die Masseanschlüsse mit der Hochpotenzialseite der Batterie, des Motorrelais, der Wicklung des Motors oder der Masse über das Leistungssubstrat verbunden. Bei einer weiteren Ausführungsform können die Leistungsanschlüsse und die Masseanschlüsse direkt mit der Hochpotenzialseite der Batterie, des Motorrelais, der Wicklung des Motors oder der Masse verbunden sein, ohne über dem Leistungssubstrat verbunden zu sein.
  • Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind die Halbleitervorrichtungen auf die Motoransteuervorrichtung angewandt. Bei einer weiteren Ausführungsform kann das Halbleitermodul direkt auf eine Vorrichtung außer auf die Motoransteuervorrichtung angewandt werden.

Claims (4)

  1. Halbleitervorrichtung (10), aufweisend: ein Halbleitermodul (12), das eine Mehrzahl von Wärmeerzeugungselementen (56, 57, 61 bis 66, 71 bis 73), die in Folge einer Erregung Wärme erzeugen, drei oder mehrere leitfähige Elemente (31-41), die jeweils an wenigstens einem der Wärmeerzeugungselemente montiert sind, und ein Formteil (20, 21) enthält, das integral mit den Wärmeerzeugungselementen und den leitfähigen Elementen geformt ist, und ein Presselement (26, 27), welches das Halbleitermodul an ein Wärmeabstrahlelement (7) presst, wobei das Halbleitermodul einen zur Wärmeabgabe fähigen Bereich (R1) aufweist, in dem ein aufzubringender Druck durch das Pressteil gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck ist, ein erstes der leitfähigen Elemente (33, 36, 39) an einem ersten der Wärmeerzeugungselemente (71 ,72, 73) montiert ist, das außerhalb des zur Wärmeabgabe fähigen Bereichs angeordnet ist, und ein zweites der leitfähigen Elemente (31, 32, 34, 35, 37, 38, 40, 41) an einem zweiten der Wärmeerzeugungselemente (56, 57, 61 - 66) montiert ist, und das erste und zweite leitfähige Element jeweils eine solche Form aufweisen, dass wenigstens ein Teil des jeweiligen leitfähigen Elements in dem zur Wärmeabgabe fähigen Bereich (R1) enthalten ist, das erste und zweite leitfähige Element jeweils einen Basisabschnitt (311, 321, 331, 341, 351, 361, 371, 381, 391, 401, 411), auf dem jeweils das Wärmeerzeugungselement montiert ist, und einen hervorstehenden Abschnitt (312, 322, 335, 345, 352, 365, 375, 382, 395, 405, 412), der von einem Ende des Basisabschnitts (311, 321, 331, 341, 351, 361, 371, 381, 391, 401, 411) benachbart zu dem Presselement (26, 27) hervorsteht, aufweisen, das erste und nicht das zweite der Wärmeerzeugungselemente ein Motorrelais (71-73) ist, und die Fläche des hervorstehenden Abschnitts (335, 365, 395) des ersten leitfähigen Elements (33, 36, 39) größer ist als die Fläche des hervorstehenden Abschnitts (312, 322, 345, 352, 375, 382, 405, 412) des zweiten leitfähigen Elements (31, 32, 34, 35, 37, 38, 40, 41).
  2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Wärmeerzeugungselemente Schaltelementen (61-66) entsprechen, und der Bereich des hervorstehenden Abschnitts (345, 375, 405) bei dem Basisabschnitt (341, 371, 401), auf dem das Schaltelement (61-63) auf einer Hochpotenzialseite angeordnet ist, größer ist als der Bereich des hervorstehenden Abschnitts (352, 382, 412) bei dem Basisabschnitt (351, 381, 411), auf dem das Schaltelement (64-66) auf einer Niedrigpotenzialseite angeordnet ist.
  3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, oder 2, wobei die Fläche des hervorstehenden Abschnitts (312, 322, 335, 345, 352, 365, 375, 382, 395, 405, 412) kleiner als die Fläche des Basisabschnitts (311, 321, 331, 341, 351, 361, 371, 381, 391, 401, 411) ist.
  4. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei wenigstens ein leitfähiges Element (31 bis 41) mit lediglich einem der Wärmeerzeugungselemente (56, 57, 61 - 66, 71 - 73) montiert ist.
DE102014109515.4A 2013-08-02 2014-07-08 An ein Wärmeabstrahlelement anzubringende Halbleitervorrichtung Active DE102014109515B4 (de)

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