DE102015218887A1 - Halbleitermodul und Leistungswandler - Google Patents

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semiconductor module
semiconductor
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magnetic
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Rei YONEYAMA
Akira Goto
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

Ein Halbleitermodul (10) enthält ein Gehäuse (13), eine in dem Gehäuse (13) vorgesehene Halbleiterkomponente (24) zum Schalten eines Stroms, in dem Gehäuse (13) vorgesehenes einkapselndes Harz (30) zum Bedecken der Halbleiterkomponente (24), eine magnetische Abschirmung (32), die das einkapselnde Harz (30) berührt und ein magnetisches Material aufweist, und eine eingebettete magnetische Abschirmung (50), die in dem Gehäuse (13) eingebettet ist, wobei die eingebettete magnetische Abschirmung (50) ein magnetisches Material aufweist.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Halbleitermodul, das zum Beispiel zum Schalten eines großen Stroms verwendet werden soll, und einen Leistungswandler, der das Halbleitermodul enthält.
  • Hintergrund des Stands der Technik
  • Das offengelegte japanische Patent Nr. H7-307416 offenbart eine Halbleitervorrichtung, in der ein leitfähiges Harz auf einem isolierenden Harz vorgesehen ist, das eine Halbleiterkomponente bedeckt.
  • Wenn die Halbleiterkomponente schaltet, wird ein magnetisches Feld um die Halbleiterkomponente herum erzeugt. Dieses magnetische Feld hat ungünstige Effekte auf einen Betrieb von Vorrichtungen um die Halbleiterkomponente herum und sollte deshalb abgeschirmt werden. Es hat jedoch ein Problem gegeben, dass die in dem Patent-Dokument 1 offenbarte Technik das magnetische Feld nicht ausreichend abschirmen kann.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das vorstehend beschriebene Problem zu lösen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Halbleitermodul, welches eine ausreichend Abschirmung eines in einer Halbleiterkomponente erzeugten magnetischen Feldes bietet, und einen Leistungswandler, welcher das Halbleitermodul enthält, zur Verfügung zu stellen.
  • Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung können wie folgt zusammengefasst werden.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Halbleitermodul ein Gehäuse, eine in dem Gehäuse vorgesehene Halbleiterkomponente zum Schalten eines Stroms, einkapselndes Harz, das in dem Gehäuse vorgesehen ist, um die Halbleiterkomponente zu bedecken, eine magnetische Abschirmung, die das einkapselnde Harz berührt und ein magnetisches Material aufweist, und eine eingebettete magnetische Abschirmung, die in dem Gehäuse eingebettet ist, wobei die eingebettete magnetische Abschirmung ein magnetisches Material aufweist.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Halbleitermodul ein Gehäuse, eine in dem Gehäuse vorgesehene Halbleiterkomponente zum Schalten eines Stroms, einkapselndes Harz, das in dem Gehäuse vorgesehen ist, um die Halbleiterkomponente zu bedecken, eine magnetische Abschirmung, die das einkapselnde Harz berührt und ein magnetisches Material aufweist, eine über der magnetischen Abschirmung in dem Gehäuse vorgesehene Steuerungsschaltungsplatte und eine an der Steuerungsschaltungsplatte angebrachte elektronische Komponente.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Leistungswandler ein Halbleitermodul, das ein Gehäuse, eine in dem Gehäuse vorgesehene Halbleiterkomponente zum Schalten eines Stroms, einkapselndes Harz, das in dem Gehäuse vorgesehen ist, um die Halbleiterkomponente zu bedecken, eine magnetische Abschirmung, die das einkapselnde Harz berührt und ein magnetisches Material aufweist, und eine eingebettete magnetische Abschirmung, die in dem Gehäuse eingebettet ist, wobei die eingebettete magnetische Abschirmung ein magnetisches Material aufweist, und eine Steuerungsschaltung, die außerhalb des Halbleitermoduls vorgesehen ist, zum Übertragen eines Steuersignals an die Halbleiterkomponente.
  • Andere und weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlicher.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Querschnittsansicht eines Halbleitermoduls gemäß einer ersten Ausführungsform;
  • 2 ist eine Querschnittsansicht eines Halbleitermoduls gemäß einem modifizierten Beispiel;
  • 3 ist eine Querschnittsansicht eines Halbleitermoduls gemäß einer zweiten Ausführungsform;
  • 4 ist eine Ansicht, die einen Teil einer aus elektronischen Komponenten gebildeten Schaltung zeigt;
  • 5 ist eine Querschnittsansicht eines Halbleitermoduls gemäß einer dritten Ausführungsform;
  • 6 ist eine konzeptionelle, schematische Darstellung eines Leistungswandlers gemäß einer vierten Ausführungsform; und
  • 7 ist eine konzeptionelle, schematische Darstellung eines Leistungswandlers gemäß einem vergleichenden Beispiel.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Halbleitermodule und Leistungswandler gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die gleichen oder korrespondierende Komponenten werden durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und die Wiederholung einer Erklärung derselben kann vermieden werden.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 ist eine Querschnittsansicht eines Halbleitermoduls 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Halbleitermodul 10 weist ein Gehäuse 13 auf, das eine Basisplatte 11 und ein Wandteil 12 aufweist. Ein Signalanschluss 14 und ein Leistungsanschluss 16 sind in dem Gehäuse 13 eingebettet. Der Signalanschluss 14 weist ein Teil, das zu der Innenseite des Gehäuses 13 ausgestellt ist, und ein Teil, das zu der Außenseite des Gehäuses 13 ausgestellt ist, auf. Der Leistungsanschluss 16 ist ähnlich aufgebaut.
  • Eine isolierende Platte 20 ist mit einem Lötmittel 19 an der Basisplatte 11 angebracht. Die isolierende Platte 20 weist eine Keramik-Basisplatte 20a, eine auf einer unteren Oberfläche der Keramik-Basisplatte 20a ausgebildete Metallschicht 20b und ein Metallmuster 20c, das auf einer oberen Oberfläche der Keramik-Basisplatte 20a ausgebildet ist, auf.
  • Eine Halbleiterkomponente 24 ist mit einem Lötmittel 22 an das Metallmuster 20c angebracht. Die Halbleiterkomponente 24 ist eine Komponente, die einen Strom schaltet, wie ein IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). Zusätzlich zu der Halbleiterkomponente 24 kann eine Freilaufdiode oder Ähnliches angebracht sein. Eine Leitung 28a verbindet einen Gate-Anschluss der Halbleiterkomponente 24 und den Signalanschluss 14. Eine Leitung 28b verbindet einen Emitter-Anschluss der Halbleiterkomponente 24 und das Metallmuster 20c. Eine Leitung 28c verbindet das mit dem Emitter-Anschluss verbundene Metallmuster 20c und den Leistungsanschluss 16. Es sollte beachtet werden, dass ein Kollektor-Anschluss, der auf der Rückseite der Halbleiterkomponente 24 ausgebildet ist, durch das Metallmuster 20c unmittelbar unter der Halbleiterkomponente 24 mit einem nicht gezeigten Leistungsanschluss verbunden ist.
  • Auf diese Weise sind die isolierende Platte 20, die Halbleiterkomponente 24 und die Leitungen 28a, 28b und 28c in dem Gehäuse 13 untergebracht. Einkapselndes Harz 30, welches die Halbleiterkomponente 24 bedeckt, ist in dem Gehäuse 13 vorgesehen. Eine magnetische Abschirmung 32 ist auf dem einkapselnden Harz 30 so ausgebildet, dass er das einkapselnde Harz 30 berührt. Die magnetische Abschirmung 32 ist auf einer gesamten oberen Oberfläche des einkapselnden Harzes 30 ausgebildet. Die magnetische Abschirmung 32 weist ein magnetisches Material auf. Die magnetische Abschirmung 32 besteht vorzugsweise aus einem Harz, das ein magnetisches Material aufweist. Solche Harze schließen zum Beispiel Epoxidharz ein, das ein Ferritpulver enthält.
  • Eine eingebettete magnetische Abschirmung 50 ist in dem Gehäuse 13 eingebettet. Die eingebettete magnetische Abschirmung 50 ist so ausgebildet, dass sie Seitenoberflächen der Halbleiterkomponente 24 umgibt. Die eingebettete magnetische Abschirmung 50 umgibt die Halbleiterkomponente 24 in einer Draufsicht in einer ununterbrochenen Weise. Die eingebettete magnetische Abschirmung 50 weist ein magnetisches Material auf. Es sollte beachtet werden, dass die eingebettete magnetische Abschirmung 50 und die magnetische Abschirmung 32 aus dem gleichen Material bestehen und vorzugsweise zur gleichen Zeit ausgebildet werden.
  • Ein Deckel 34 ist über der magnetischen Abschirmung 32 vorgesehen. Die Halbleiterkomponente 24 wird gemäß einem Signal von dem Signalanschluss 14 ein- oder ausgeschaltet, und ein Hauptstrom davon fließt in den Leistungsanschluss 16. Wenn EMI-Strahlungsstörungen der Halbleiterkomponente 24 groß sind, verursacht ein magnetisches Feld davon, dass umgebende Vorrichtungen nicht funktionieren. Zum Beispiel sind in dem Fall, in welchem ein Strom von mehreren Ampere bis mehreren hundert Ampere verwendet wird, EMI-Strahlungsstörungen ebenfalls groß. Entsprechend sollte verhindert werden, dass ein in Verbindung mit dem Schalten der Halbleiterkomponente 24 erzeugtes magnetisches Feld aus dem Halbleitermodul 10 austritt.
  • In dem Halbleitermodul 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die magnetische Abschirmung 32 und die eingebettete magnetische Abschirmung 50 verhindern, dass ein in der Halbleiterkomponente 24 erzeugtes magnetisches Feld austritt. Insbesondere stellt die magnetische Abschirmung 32 eine Abschirmung eines über der Halbleiterkomponente 24 erzeugten Magnetfeldes bereit, und die eingebettete magnetische Abschirmung 50 stellt eine Abschirmung eines neben der Halbleiterkomponente 24 erzeugten Magnetfeldes bereit.
  • In dem Fall, in welchem die magnetische Abschirmung 32 und die eingebettete magnetische Abschirmung 50 aus einem Harz bestehen, das ein magnetisches Material enthält, können die magnetische Abschirmung 32 und die eingebettete magnetische Abschirmung 50 einfach nur durch Gießen des Harzes auf das einkapselnde Harz 30 ausgebildet werden. Entsprechend wird keine Struktur benötigt, um die magnetische Abschirmung 32 und die eingebettete magnetische Abschirmung 50 an einer Stelle anzubringen. In dem Fall, in welchem die magnetische Abschirmung 32 verwendet wird, die einen bestimmten Grad an Beweglichkeit aufweist, ermöglicht ein Gießen auf das einkapselnde Harz 30 werter, dass die magnetische Abschirmung 32 die Gesamtheit der obere Oberfläche des einkapselnden Harzes 30 und der inneren Wände des Gehäuses 13 berührt. Mit anderen Worten kann die Fläche der magnetischen Abschirmung 32 ausreichend groß gemacht werden. Es sollte beachtet werden, dass die magnetische Abschirmung 32 und die eingebettete magnetische Abschirmung 50 ein wärmehärtbares Harz aufweisen können, das durch Erhitzen auszuhärten ist.
  • Das Halbleitermodul 10 ist so ausgelegt, dass die magnetische Abschirmung 32 und die eingebettete magnetische Abschirmung 50 eine Abschirmung eines magnetischen Feldes um die Halbleiterkomponente 24 herum bereitstellen. Entsprechend können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden, ohne dieses Merkmal zu verlieren. Zum Beispiel sind die magnetische Abschirmung 32 und die eingebettete magnetische Abschirmung 50 nicht in bestimmter Weise beschränkt, solange die magnetische Abschirmung 32 und die eingebettete magnetische Abschirmung 50 ein magnetisches Material enthalten. Die magnetische Abschirmung 32 und die eingebettete magnetische Abschirmung 50 können eine Flüssigkeit, ein Gel, ein Gummi oder ein Elastomer sein. Weiter kann eine plattenförmige magnetische Abschirmung in einem festen Zustand an dem einkapselnden Harz 30 angebracht sein.
  • Verfahren des Ausbildens der magnetischen Abschirmung 32 und der eingebetteten magnetischen Abschirmung 50 sind nicht besonders beschränkt. Zum Beispiel kann die magnetische Abschirmung 32 auf das einkapselnde Harz 30 eingesetzt oder verteilt werden.
  • Die Struktur des Gehäuses 13, eine Anordnung für eine elektrische Verbindung, eine Anordnung für eine elektrische Isolierung und Ähnliches des Halbleitermoduls 10 können geeignet verändert werden. Die Halbleiterkomponente 24 besteht oft aus Si aber kann aus einem Halbleiter mit großer Bandlücke bestehen. In einem Hochgeschwindigkeits-Schalthalbleitermodul oder Ähnlichem wird vorzugsweise ein Halbleiter mit großer Bandlücke verwendet, der geringere Verluste aufweist und für höhere Temperaturen geeignet ist als Silizium. Halbleiter mit großer Bandlücke schließen zum Beispiel Siliziumkarbid, Galliumnitrit-Materialien und Diamant ein.
  • Die Verwendung eines Halbleiters mit großer Bandlücke macht es möglich, die Größe des Halbleitermoduls zu reduzieren. Weiter sind die magnetische Abschirmung 32 und die eingebettete magnetische Abschirmung 50 keine Faktoren, die das Ausmaß des Halbleitermoduls vergrößern. Entsprechend ist das Halbleitermodul 10 günstig für eine Größenreduzierung durch Verwenden eines Halbleiters mit großer Bandlücke.
  • Die magnetische Abschirmung 32 kann durch Sprayen auf das einkapselnde Harz 30 geblasen werden. Weiter kann zusätzlich zu der magnetischen Abschirmung 32 ein leitfähiges Harz auf oder unter der magnetischen Abschirmung 32 ausgebildet werden, um den Effekt des Abblockens eines elektrischen Feldes zu erzielen. In diesem Fall kann der Effekt des Abschirmens eines elektrischen Feldes durch Vorsehen eines eingebetteten leitfähigen Harzes in dem Gehäuse 13 verbessert werden.
  • 2 ist eine Querschnittsansicht eines Halbleitermoduls gemäß einem modifizierten Beispiel. Die eingebettete magnetische Abschirmung 50 weist ein erstes Teil 50a, das Seitenoberflächen der Halbleiterkomponente 24 umgibt, und ein zweites Teil 50b, das auf einer unteren Oberflächenseite der Halbleiterkomponente 24 vorgesehen ist, auf. Da die Halbleiterkomponente 24 mit der magnetischen Abschirmung 32, dem ersten Teil 50a und dem zweiten Teil 50b umschlossen sein kann, kann ein magnetisches Feld in alle Richtungen abgeschirmt werden.
  • Diese Modifikationen können auch auf Halbleitermodule gemäß nachfolgenden Ausführungsformen angewendet werden. Es sollte beachtet werden, dass Halbleitermodule gemäß den nachfolgenden Ausführungsformen viele Dinge mit der ersten Ausführungsform gemeinsam haben und deshalb hauptsächlich Unterschiede zu der ersten Ausführungsform beschrieben werden.
  • Zweite Ausführungsform
  • 3 ist eine Querschnittsansicht eines Halbleitermoduls gemäß einer zweiten Ausführungsform. Eine Steuerungsschaltungsplatte 60 ist über der magnetischen Abschirmung 32 in dem Gehäuse 13 vorgesehen. Die Steuerungsschaltungsplatte 60 ist zum Beispiel eine gedruckte Leiterplatte. Elektronische Komponenten 62 und 64 sind jeweils auf einer oberen Oberfläche und einer unteren Oberfläche der Steuerungsschaltungsplatte 60 angebracht. Ein Anschluss 66, der sich zu der Außenseite des Halbleitermoduls erstreckt, ist an der Steuerungsschaltungsplatte 60 angebracht. Ein Steuersignal, das von dem Anschluss 66 zu der Steuerungsschaltungsplatte 60 übertragen wird, unterliegt einem vorbestimmten Prozess in den elektronischen Komponenten 62 und 64, um die Halbleiterkomponente 24 durch den Signalanschluss 14 und die Leitung 28a zu erreichen.
  • 4 ist eine Ansicht, die einen Teil einer Schaltung zeigt, die durch auf der Steuerungsschaltungsplatte 60 angebrachte elektronische Komponenten gebildet wird. 4 zeigt eine Mikrotransformator-Struktur. Eine Mikrotransformator-Struktur ist so ausgelegt, dass zwei isolierte Spulen 74 und 76 magnetische Felder zueinander senden und voneinander empfangen, wodurch eine Sendeschaltung 70 und eine Empfangsschaltung 72 Signale zueinander senden und voneinander empfangen. Entsprechend funktioniert eine Mikrotransformator-Struktur nicht, wenn sie außen von einem Magnetfeld beeinflusst wird.
  • In dem Fall, in welchem die Halbleiterkomponente 24 und die Steuerungsschaltungsplatte 60 in dem Gehäuse 13 vorhanden sind, sind die beiden nah beieinander angeordnet, und deshalb kann eine Schaltung (Schaltungsstruktur), die auf der Steuerungsschaltungsplatte 60 ausgebildet ist, von einem starken Magnetfeld beeinflusst werden. In dem Halbleitermodul gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann jedoch, da die magnetische Abschirmung 32 zwischen der Halbleiterkomponente 24, welche die Quelle eines Magnetfeldes darstellt, und der Steuerungsschaltungspatte 60, vorhanden ist, eine Fehlfunktion der Mikrotransformator-Struktur verhindert werden. Es sollte beachtet werden, dass eine andere Schaltung als ein Mikrotransformator, welche Kommunikationen durch Senden und Empfangen von magnetischen Feldern ausführt, auf der Steuerungsschaltungsplatte 60 ausgebildet sein kann.
  • Dritte Ausführungsform
  • 5 ist eine Querschnittsansicht eines Halbleitermoduls gemäß einer dritten Ausführungsform. Ein Material, das eine höhere thermische Leitfähigkeit aufweist als das einkapselnde Harz 30, wird in die magnetische Abschirmung 32 gemischt. Dies erhöht die thermische Leitfähigkeit der magnetischen Abschirmung 32 über die thermische Leitfähigkeit des einkapselnden Harzes 30. Zum Beispiel wird, da die thermische Leitfähigkeit des aus Epoxidharz bestehenden einkapselnden Harzes 30 0.21 W·m–1·K–1 ist, ein Material, das eine höhere thermische Leitfähigkeit als die thermische Leitfähigkeit davon aufweist, in die magnetische Abschirmung 32 gemischt. In dem Fall, in welchem ein in der magnetischen Abschirmung 32 enthaltenes magnetisches Material ein Ferritpulver ist, korrespondiert das Ferritpulver oft zu dem ”Material, das eine höhere thermische Leitfähigkeit aufweist als das einkapselnde Harz”. Um die thermische Leitfähigkeit der magnetischen Abschirmung 32 ausreichend zu erhöhen, wird vorzugsweise ein Material mit einer sehr hohen thermischen Leitfähigkeit wie Gold, Silber oder Kupfer in die magnetische Abschirmung 32 gemischt.
  • Die Oberflächenrauheit einer oberen Oberfläche der magnetischen Abschirmung 32 ist größer als die Oberflächenrauheit der oberen Oberfläche des einkapselnden Harzes 30. Somit ist die Fläche der oberen Oberfläche der magnetischen Abschirmung 32 größer als die Fläche der oberen Oberfläche des einkapselnden Harzes 30.
  • In einem gewöhnlichen Halbleitermodul wird Wärme, die in einer Halbleiterkomponente erzeugt wird, durch eine Basisplatte in einen Bereich unter der Halbleiterkomponente abgestrahlt. In dem Halbleitermodul gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind das Material und die Form der magnetischen Abschirmung 32 so festgelegt, dass sie eine Wärmeableitung wie vorstehend beschrieben ermöglichen. Entsprechend kann Wärme durch die magnetische Abschirmung 32 in einen Bereich über der Halbleiterkomponente 24 abgestrahlt werden. Somit kann in dem Halbleitermodul gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Wärme in beide der Bereiche über und unter der Halbleiterkomponente 24 abgestrahlt werden, und deshalb kann eine ausreichende Wärmeableitungsleistung erreicht werden. Es sollte beachtet werden, dass eine ausreichende Wärmeableitungsleistung eine Reduzierung der Größe der Halbleiterkomponente 24 selbst und eine Reduzierung der Größe des Halbleitermoduls erlaubt.
  • Vierte Ausführungsform
  • 6 ist eine konzeptionelle schematische Darstellung eines Leistungswandlers gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieser Leistungswandler weist ein Gehäuse 90 auf. Das in der ersten Ausführungsform beschriebene Halbleitermodul 10 ist in dem Gehäuse 90 vorgesehen. Das Halbleitermodul 10 kann durch das Halbleitermodul der zweiten oder dritten Ausführungsform ersetzt werden. Eine Steuerungsschaltung 92, die ein Steuersignal an die Halbleiterkomponente überträgt, ist in dem Gehäuse 90 vorgesehen. Die Steuerungsschaltung 92 ist außerhalb des Halbleitermoduls 10 vorgesehen.
  • Der Leistungswandler ist nicht besonders beschränkt, solange der Leistungswandler einen hohen Strom schaltet. Beispiele für den Leistungswandler schließen eine Inverter-Schaltung, eine Konverter-Schaltung, einen Servoverstärker und eine Leistungsversorgungseinheit ein. Das Ausgangssignal des Leistungswandlers kann von jeder Art sein wie einphasig, dreiphasig, Gleichstrom, Wechselstrom oder Ähnliches.
  • 7 ist eine konzeptionelle schematische Darstellung eines Leistungswandlers gemäß einem vergleichenden Beispiel. Der Leistungswandler des vergleichenden Beispiels weist ein Gehäuse 90 auf und weist weiter ein Halbleitermodul 94 und die Steuerungsschaltung 92 auf, die in dem Gehäuse 90 vorgesehen sind. Das Halbleitermodul 94 weist keine magnetische Abschirmung auf. Um den Einfluss eines Magnetfeldes, das von dem Halbleitermodul 94 auf die Steuerungsschaltung 92 wirkt, zu reduzieren, werden Störungsfilter 96a, 96b, 96c und 96d vorgesehen.
  • In dem Leistungswandler gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann, da die magnetische Abschirmung des Halbleitermoduls 10 eine Abschirmung eines in der Halbleiterkomponente erzeugten Magnetfeldes bietet, ein Störungsfilter weggelassen werden, um den Leistungswandler zu vereinfachen. Weiter kann, da das Volumen des Halbleitermoduls durch das Vorsehen einer magnetischen Abschirmung nicht ansteigt, die Größe des Leistungswandlers einfach reduziert werden. Es sollte beachtet werden, dass Merkmale des Halbleitermoduls und des Leistungswandlers gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen geeignet kombiniert werden können.
  • Die vorliegende Erfindung weist eine magnetische Abschirmung, die ein einkapselndes Harz berührt, und eine eingebettete magnetische Abschirmung, die in einem Gehäuse eingebettet ist, auf, um eine ausreichende Abschirmung eines Magnetfeldes zur Verfügung zu stellen.
  • Offenbar sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung angesichts der vorstehenden Lehren möglich. Es sei daher verstanden, dass innerhalb des Geltungsbereichs der angehängten Ansprüche die Erfindung anders als ausdrücklich beschrieben ausgeführt werden kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Halbleitermodul
    11
    Basisplatte
    12
    Wandteil
    13
    Gehäuse
    14
    Signalanschluss
    16
    Leistungsanschluss
    19
    Lötmittel
    20
    isolierende Platte
    20a
    Keramik-Basisplatte
    20b
    Metallschicht
    20c
    Metallmuster
    22
    Lötmittel
    24
    Halbleiterkomponente
    28a, 28b, 28c
    Leitung
    30
    einkapselndes Harz
    32
    magnetische Abschirmung
    34
    Deckel
    50
    eingebettete magnetische Abschirmung
    50a
    erstes Teil der eingebetteten magnetischen Abschirmung
    50b
    zweites Teil der eingebetteten magnetischen Abschirmung
    60
    Steuerungsschaltungsplatte
    62
    elektronische Komponente
    64
    elektronische Komponente
    66
    Anschluss
    70
    Sendeschaltung
    72
    Empfangsschaltung
    74
    isolierte Spule
    76
    isolierte Spule
    90
    Gehäuse
    92
    Steuerungsschaltung
    94
    Halbleitermodul
    96a, 96b, 96c, 96d
    Störungsfilter
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 7-307416 [0002]

Claims (14)

  1. Halbleitermodul, aufweisend: ein Gehäuse (13); eine in dem Gehäuse (13) vorgesehene Halbleiterkomponente (24) zum Schalten eines Stroms; einkapselndes Harz (30), das in dem Gehäuse (13) vorgesehen ist, um die Halbleiterkomponente (24) zu bedecken; eine magnetische Abschirmung (32), die das einkapselnde Harz (30) berührt und ein magnetisches Material aufweist; und eine eingebettete magnetische Abschirmung (50), die in dem Gehäuse (13) eingebettet ist, wobei die eingebettete magnetische Abschirmung (50) ein magnetisches Material aufweist.
  2. Halbleitermodul gemäß Anspruch 1, wobei die magnetische Abschirmung (32) auf einer gesamten oberen Oberfläche des einkapselnden Harzes (30) ausgebildet ist.
  3. Halbleitermodul gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die eingebettete magnetische Abschirmung (50) Seitenoberflächen der Halbleiterkomponente (24) umgibt.
  4. Halbleitermodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die eingebettete magnetische Abschirmung (50) auf einer unteren Oberflächenseite der Halbleiterkomponente (24) vorgesehen ist.
  5. Halbleitermodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter aufweisend: eine Steuerungsschaltungsplatte (60), die über der magnetischen Abschirmung (32) in dem Gehäuse (13) vorgesehen ist; und eine elektronische Komponente (62), die an der Steuerungsschaltungsplatte (60) angebracht ist.
  6. Halbleitermodul, aufweisend: ein Gehäuse (13); eine in dem Gehäuse (13) vorgesehene Halbleiterkomponente (24) zum Schalten eines Stroms; einkapselndes Harz (30), das in dem Gehäuse (13) vorgesehen ist, um die Halbleiterkomponente (24) zu bedecken; eine magnetische Abschirmung (32), die das einkapselnde Harz (30) berührt und ein magnetisches Material aufweist; eine Steuerungsschaltungsplatte (60), die über der magnetischen Abschirmung (32) in dem Gehäuse (13) vorgesehen ist; und eine elektronische Komponente (62), die an der Steuerungsschaltungsplatte (60) angebracht ist.
  7. Halbleitermodul gemäß einem der Ansprüche 5 und 6, wobei die elektronische Komponente einen Mikro-Transformator aufweist, um eine Kommunikation durch Aussenden und Empfangen von magnetischen Feldern auszuführen.
  8. Halbleitermodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine thermische Leitfähigkeit der magnetischen Abschirmung (32) größer ist als eine thermische Leitfähigkeit des einkapselnden Harzes (30), und eine Oberflächenrauheit einer oberen Oberfläche der magnetischen Abschirmung (32) größer ist als eine Oberflächenrauheit einer oberen Oberfläche des einkapselnden Harzes (30).
  9. Halbleitermodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die magnetische Abschirmung (32) ein Harz ist, das ein magnetisches Material aufweist.
  10. Halbleitermodul gemäß Anspruch 9, wobei die magnetische Abschirmung (32) ein Epoxidharz ist, das ein Ferrit-Pulver enthält.
  11. Halbleitermodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die magnetische Abschirmung (32) eine Flüssigkeit, ein Gel, ein Gummi oder ein Elastomer ist.
  12. Halbleitermodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Halbleiterkomponente (24) aus einem Halbleiter mit breiter Bandlücke besteht.
  13. Halbleitermodul gemäß Anspruch 12, wobei der Halbleiter mit breiter Bandlücke Siliziumkarbid, Galliumnitrit-Material oder Diamant ist.
  14. Leistungswandler, aufweisend: ein Halbleitermodul (10), aufweisend: ein Gehäuse (13); eine in dem Gehäuse (13) vorgesehene Halbleiterkomponente (24) zum Schalten eines Stroms; einkapselndes Harz (30), das in dem Gehäuse (13) vorgesehen ist, um die Halbleiterkomponente (24) zu bedecken; eine magnetische Abschirmung (32), die das einkapselnde Harz (30) berührt und ein magnetisches Material aufweist; und eine eingebettete magnetische Abschirmung (50), die in das Gehäuse (13) eingebettet ist, wobei die eingebettete magnetische Abschirmung (50) ein magnetisches Material aufweist; und eine außerhalb des Halbleitermoduls (10) vorgesehene Steuerungsschaltung (92) zum Übertragen eines Steuersignals an die Halbleiterkomponente (24).
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