DE102016221387B4 - Halbleitermodul - Google Patents

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Abstract

Halbleitermodul (100), umfassend:ein Isoliersubstrat (103) mit einer Isolierplatte (101) und einer Metallplatte (102a), die auf einer vorderen Oberfläche der Isolierplatte gebildet ist;ein Halbleiterelement (104, 114), dessen hintere Oberfläche an der Metallplatte (102a) befestigt ist und eine Hauptelektrode auf seiner vorderen Oberfläche aufweist;ein Verdrahtungssubstrat (121), das mit der Hauptelektrode des Halbleiterelements (104, 114) elektrisch verbunden ist;eine Hauptklemme (125-127), die über das Verdrahtungssubstrat (121) mit der Hauptelektrode elektrisch verbunden ist;ein Vergusselement (130), aus dem die Hauptklemme (125-127) vorsteht und welches das Isoliersubstrat (103), das Halbleiterelement (104, 114) und das Verdrahtungssubstrat (121) vergießt und ein Öffnungsloch (131a-133a) in einer Peripherie der Hauptklemme (125-127) aufweist;eine Mutter (143), die in dem Öffnungsloch (131a-133a) angeordnet ist; undeine Sammelschienenklemme (140), mit der die Hauptklemme (125-127) elektrisch verbunden ist und die ein Einfügungsloch (142) aufweist, das der Mutter (143) zugewandt ist.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die hier besprochenen Ausführungsformen betreffen ein Halbleitermodul.
  • 2. Beschreibung der verwandten Technik
  • Ein Halbleitermodul umfasst eine Vielzahl von Leistungshalbleiterelementen und wird als Energieumwandlungsvorrichtung oder Schaltvorrichtung verwendet. Beispielsweise ist es möglich, eine Halbleitervorrichtung zu konfigurieren, die als Schaltvorrichtung funktioniert, indem man eine Vielzahl von Halbleiterelementen, wozu IGBT (Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode), MOSFET (MetallOxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren) und dergleichen gehören, parallel schaltet.
  • Ein spezifisches Beispiel ist eine Halbleitervorrichtung, bei der eine Vielzahl von Isoliersubstraten, die jeweils eine Isolierplatte umfassen, bei der eine Kupferfolie sowohl auf der vorderen als auch der hinteren Oberfläche derselben gebildet ist und Halbleiterelemente auf der Kupferfolie auf der vorderen Oberfläche angeordnet sind, in einem Harz vergossen ist (siehe beispielsweise die japanische Patent-Auslegeschrift JP 2009 - 60 746 A ).
  • Durch das Verbinden einer Vielzahl von Halbleitervorrichtungen ist es möglich, eine größere Leistungsabgabe zu erzielen.
  • Für Konfigurationen, bei denen eine Vielzahl von Halbleitermodulen verbunden ist, ist es wünschenswert, das Verbinden der Halbleitermodule miteinander einfach zu gestalten.
  • Die DE 10 2008 025 705 A1 zeigt ein Leistungsmodul. Dieses beinhaltet: einen Abschnitt, welcher Gegenstand einer Einkapselung ist, mit zumindest einem Halbleiterelement und ein Kapselteil, welches eine erste und eine zweite Fläche aufweist, zwischen die der Abschnitt, der Gegenstand der Einkapselung ist, gefügt ist, wobei das Kapselteil den Abschnitt, der Gegenstand der Einkapselung ist, einkapselt. Das Kapselteil hat auf dem zumindest einen Halbleiterelement zumindest eine Öffnung, welche einen Teil einer Oberfläche des Abschnitts, der Gegenstand der Einkapselung ist, frei legt. Dadurch kann eine Halbleitervorrichtung bereitgestellt werden, deren Größe verringert werden kann.
  • Die US 2012/0241953 A1 zeigt ein Halbleiterbauelement. Dieses hat eine einzelne Einheit. Die einzelne Einheit umfasst Kupferblöcke, ein isolierendes Substrat mit einem leitenden Muster, einen IGBT-Chip, einen Dioden-Chip, einen Kollektoranschluss-Stift, Implantationsstifte, die an den Chips durch Lötmittel befestigt sind, eine Leiterplatte, an der die Implantationsstifte befestigt sind, einen Emitteranschluss-Stift, einen Steueranschluss-Stift, einen Kollektoranschluss-Stift und ein Harzgehäuse, in dem die oben erwähnten Komponenten versiegelt sind. Die Kupferblöcke ermöglichen es, die Haftung an einem Kühlkörper und die Wärmeableitungsleistung zu verbessern.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegenden Ausführungsformen haben die Aufgabe, ein Halbleitermodul bereitzustellen, das einfach zu verbinden ist.
  • Bei einem Aspekt der Ausführungsformen wird ein Halbleitermodul bereitgestellt, das Folgendes umfasst: ein Isoliersubstrat mit einer Isolierplatte und einer Metallplatte, die auf einer vorderen Oberfläche der Isolierplatte gebildet ist; ein Halbleiterelement, dessen hintere Oberfläche an der Metallplatte befestigt ist und eine Hauptelektrode auf seiner vorderen Oberfläche aufweist; ein Verdrahtungssubstrat, das mit der Hauptelektrode des Halbleiterelements elektrisch verbunden ist; eine Hauptklemme, die über das Verdrahtungssubstrat mit der Hauptelektrode elektrisch verbunden ist; ein Vergusselement, aus dem die Hauptklemme vorsteht und welches das Isoliersubstrat, das Halbleiterelement und das Verdrahtungssubstrat vergießt und ein Öffnungsloch in einer Peripherie der Hauptklemme aufweist; eine Mutter, die in dem Öffnungsloch angeordnet ist; und eine Sammelschienenklemme, mit der die Hauptklemme elektrisch verbunden ist und die ein Einfügungsloch aufweist, das der Mutter zugewandt ist.
  • Figurenliste
  • Es zeigen:
    • 1A und 1B ein Halbleitermodul gemäß einer ersten Ausführungsform;
    • 2 ein Ersatzschaltbild, das eine Schaltungskonfiguration des Halbleitermoduls gemäß der ersten Ausführungsform abbildet;
    • 3A bis 3C ein (mit Sammelschienenklemmen ausgestattetes) Halbleitermodul gemäß der ersten Ausführungsform;
    • 4 eine Konfiguration, bei der zwei Halbleitermodule gemäß der ersten Ausführungsform verbunden sind; und
    • 5 ein (mit Sammelschienenklemmen ausgestattetes) Halbleitermodul gemäß der zweiten Ausführungsform.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Nachstehend werden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen mehrere Ausführungsformen beschrieben, wobei sich die gleichen Bezugszeichen überall auf die gleichen Elemente beziehen.
  • Erste Ausführungsform
  • Ein Halbleitermodul gemäß einer ersten Ausführungsform wird nun mit Bezug auf 1A, 1B und 2 beschrieben.
  • 1A und 1B bilden ein Halbleitermodul gemäß der ersten Ausführungsform ab.
  • Dabei ist 1A eine Draufsicht eines Halbleitermoduls 100 und 1B ist eine Querschnittsansicht des Halbleitermoduls 100 entlang einer strichpunktierten Linie A-A in 1A.
  • 2 ist ein Ersatzschaltbild, das eine Schaltungskonfiguration des Halbleitermoduls gemäß der ersten Ausführungsform abbildet.
  • Das Halbleitermodul 100 umfasst zwei Halbleiterschaltungen, die durch das Montieren der Halbleiterelemente 104 und 114 auf den Isoliersubstraten 103 anhand von Lötmetall 105a und 115a konfiguriert sind, und ein Verdrahtungssubstrat 121, das einen gemeinsamen Verdrahtungskreis erstellt, der über den Halbleiterschaltungen angeordnet ist. Es sei zu beachten, dass die Halbleiterelemente 104 und 114 und das Verdrahtungssubstrat 121 durch leitende Stützstifte 122 und 123 elektrisch verbunden sind. Die leitenden Stützstifte 122 und 123 sind mit den Halbleiterelementen 104 und 114 anhand von Lötmetall 105b und 115b elektrisch verbunden. Bei diesen Halbleiterschaltungen bestehen die Halbleiterelemente 104 und 114 aus IGBT oder Leistungsvorrichtungen, wie etwa Leistungs-MOSFET und FWD. Es sei zu beachten, dass in 1A und 1B nur ein Halbleiterelement 104 oder 114 auf einem Isoliersubstrat 103 abgebildet ist. In Wirklichkeit sind Schaltvorrichtungen, wie etwa IGBT und FWD, auf den Metallplatten 102a auf der vorderen Oberfläche des Isoliersubstrats 103 angeordnet und sind wie bei der Ersatzschaltung in 2 abgebildet verbunden.
  • Es sei zu beachten, dass die Halbleiterelemente 104 und 114 auf einem Siliziumsubstrat gebildet sein können oder auf einem Siliziumcarbid-Substrat gebildet sein können.
  • Das Isoliersubstrat 103 umfasst eine Isolierplatte 101, die aus Keramik mit vorteilhafter Wärmefestigkeit, wie etwa Aluminiumoxid, besteht, und Metallplatten 102a und 102b, die leitende Schichten bilden und an den vorderen und hinteren Oberflächen der Isolierplatte 101 angebracht sind. Vorbestimmte Schaltkreisstrukturen zum Anschließen einer Vielzahl von Leistungsvorrichtungen, die auf der leitenden Schicht auf der vorderen Oberfläche angebracht sind (d.h. den Metallplatten 102a) sind auf der leitenden Schicht auf der vorderen Oberfläche gebildet.
  • Wie in 2 abgebildet, sind eine Antiparallelschaltung, die aus einer Schaltvorrichtung (nachstehend einfach „Transistor“) Q1 und einer FWD (nachstehend einfach „Diode“) D1 besteht, und eine Antiparallelschaltung, die aus einem Transistor Q2 und einer Diode D2 besteht, auf den Metallplatten 102a des Isoliersubstrats 103 in Reihe geschaltet.
  • Dabei kann ein Halbleiterelement (Leistungsvorrichtung), das auf einem Isoliersubstrat 103 angeordnet ist, als Ersatz für die Antiparallelschaltung erstellt werden, die den Transistor und die Diode umfasst, die in 2 abgebildet sind. Dies bedeutet, dass einer oder beide von dem Transistor und der Diode eine Vielzahl von Halbleiterelementen mit der gleichen Nennleistung sein kann bzw. können.
  • 1A und 1B bilden einen Zustand ab, in dem das Halbleiterelement 104, das den Transistor Q1 erstellt, und ein Halbleiterelement (nicht abgebildet), das die Diode D1 hinter dem Halbleiterelement 104 erstellt, in der Richtung von vorne nach hinten auf der Metallplatte 102a auf dem Isoliersubstrat 103 ausgelegt sind. Ebenso sind auf einer Metallplatte 102a auf einem anderen Isoliersubstrat 103 das Halbleiterelement 114, das den Transistor Q2 erstellt, und ein Halbleiterelement, das die Diode D2 hinter dem Halbleiterelement 104 erstellt, in der Richtung von vorne nach hinten angeordnet. D.h. der Transistor Q1 und die Diode D1 auf dem Isoliersubstrat 103 und der Transistor Q2 und die Diode D2 auf dem anderen Isoliersubstrat 103 sind jeweils durch die Metallplatten 102a auf den Isoliersubstraten 103 und dem Verdrahtungssubstrat 121 antiparallel geschaltet. Auch sind die beiden Antiparallelschaltungen, die aus dem Paar Transistoren Q1 und Q2 und dem Paar Dioden D1 und D2 bestehen, über das Verdrahtungssubstrat 121, das über diesen Elementen angeordnet ist, und die leitenden Stützstifte 122 und 123, die zylindrisch sind, in Reihe geschaltet.
  • Es sei zu beachten, dass die Kollektor-Elektrode des Transistors Q1 auf einer unteren Oberfläche eines Halbleiterelements 104 gebildet ist und anhand der Metallplatte 102a mit den Hauptklemmen 127 verbunden ist, die eine externe Eingabeklemme (Kollektorklemme C1) des Halbleitermoduls 100) erstellen. Die Kollektor-Elektrode des Transistors Q2, die auf der hinteren Oberfläche des anderen Halbleiterelements 114 gebildet ist, ist ebenfalls anhand einer Metallplatte 102a mit den Hauptklemmen 125 verbunden, die eine externe Eingabeklemme (Kollektor-/Emitter-Klemme C2/E1) erstellen. Die Emitter-Elektrode und die Gate-Elektrode sind auf den vorderen Oberflächen der Halbleiterelemente 104 und 114 gebildet und sind über die leitenden Stützstifte 122 und 123 jeweils mit dem Verdrahtungssubstrat 121 verbunden. Darunter ist die Emitter-Elektrode des Halbleiterelements 104 (des Transistors Q1) über das Verdrahtungssubstrat 121 mit den Hauptklemmen 125 verbunden, und die Emitter-Elektrode des Halbleiterelements 114 (des Transistors Q2) ist über das Verdrahtungssubstrat 121 mit den Hauptklemmen 126 verbunden, die eine externe Eingabeklemme (Emitter-Klemme E2) erstellen.
  • Insgesamt achtzehn dieser Hauptklemmen 125 bis 127 sind in Dreiergruppen in Positionen gebildet, die um eine Mittelachse des Halbleitermoduls 100 herum symmetrisch sind, wie in 1A abgebildet. Das Halbleitermodul 100 umfasst ferner zwei Steuerklemmen 128 und zwei Emitter-Signalklemmen 129. Die Steuerklemmen 128 sind mit dem Verdrahtungssubstrat 121 verbunden und erstellen die Gate-Klemmen G1 und G2, die Gate-Steuersignale für die Gate-Elektroden der Transistoren Q1 und Q2 einer Halbbrückenschaltung zuführen. Die Emitter-Signalklemmen 129 sind Hilfsklemmen und erstellen die Testklemmen C1Aux, E2Aux oder dergleichen, die Abtastsignale ausgeben, die verwendet werden, um den Strom zu erfassen, der zwischen dem Kollektor und dem Emitter jedes Transistors fließt.
  • Die diversen Bestandteile des Halbleitermoduls 100 werden geformt und durch ein Vergussharz 130 geschützt, das beispielsweise aus einem wärmeaushärtenden Epoxid-Harzmaterial besteht. Dadurch weist das Halbleitermodul 100 die globale externe Form eines rechteckigen Festkörpers auf und ist von oben gesehen rechteckig. Die Endabschnitte der achtzehn Hauptklemmen 125 bis 127, der Steuerklemmen 128 und der Emitter-Signalklemmen 129 stehen von der oberen Oberfläche des Halbleitermoduls 100 vor. Auf der Basisfläche des Halbleitermoduls 100 sind die Metallplatten 102b auf den Basisflächenseiten der Isoliersubstrate 103 angeordnet, um zu fluchten. Die Mutteraufnahmeabschnitte 131, 132 und 133, die Muttern (die noch beschrieben werden) aufnehmen, sind als Vorsprünge auf einer oberen Oberfläche des Halbleitermoduls 100 gebildet.
  • Es sei zu beachten, dass obwohl die Kollektor-/Emitter-Klemme C2/E1, die Emitter-Klemme E2 und die Kollektor-Klemme C1 jeweils mit den Hauptklemmen 125 bis 127 bei dem zuvor beschriebenen Beispiel verknüpft sind, die vorliegende Ausführungsform nicht darauf eingeschränkt ist. Die Kollektor-Klemme C1, die Kollektor-/Emitter-Klemme C2/E1 und die Emitter-Klemme E2 können mit den Hauptklemmen 125 bis 127 frei verknüpft sein, in Übereinstimmung mit den Metallplatten 102a der Isoliersubstrate 103 und der Verdrahtung des Verdrahtungssubstrats 121.
  • Als Nächstes wird eine Konfiguration, bei der Sammelschienenklemmen (Anschlussklemmen) 140 an den Hauptklemmen 125 bis 127 dieses Halbleitermoduls 100 angebracht sind, mit Bezug auf 3A bis 3C beschrieben.
  • 3A bis 3C bilden ein (mit Sammelschienenklemmen ausgestattetes) Halbleitermodul gemäß der ersten Ausführungsform ab.
  • Es sei zu beachten, dass 3A eine Draufsicht des Halbleitermoduls 100 ist, an dem die Sammelschienenklemmen 140 angebracht wurden. 3B ist eine Querschnittsansicht des Halbleitermoduls 100 entlang einer strichpunktierten Linie B-B in 3A gesehen, und 3C ist eine Querschnittsansicht des Halbleitermoduls 100, entlang einer strichpunktierten Linie C-C in 3A gesehen.
  • Die Sammelschienenklemmen 140, die jeweils an den Hauptklemmen 125 bis 127 des Halbleitermoduls 100 angebracht sind, liegen in Form von rechteckigen Plättchen vor, weisen stufenförmige Abschnitte 141 auf, die an beiden Enden in Längsrichtung bereitgestellt werden, und weisen jeweils ein Einfügungsloch 142 auf, das in einem mittleren Abschnitt gebildet ist.
  • Die Sammelschienenklemmen 140 weisen die vorderen Endabschnitte der Hauptklemmen 125 bis 127 auf, die an den stufenförmigen Abschnitten 141 angebracht sind, wobei die Hauptklemmen 125 bis 127 an den stufenförmigen Abschnitten 141 durch Laserschweißen, Löten oder dergleichen zusammengefügt sind. Dabei werden die vorderen Endabschnitte der Hauptklemmen 125 bis 127 mit den stufenförmigen Abschnitten 141 der Sammelschienenklemmen 140 zusammengefügt, um in einen Bereich vorzustehen, der die Höhe der stufenförmigen Abschnitte 141 nicht überschreitet. D.h. die vorderen Endabschnitte der Hauptklemmen 125 bis 127 stehen nicht über die oberen Oberflächen der Sammelschienenklemmen 140 hinaus vor. Insbesondere wird es bevorzugt, dass die Dicke der stufenförmigen Abschnitte 141 in einem Bereich von 0,5 mm bis 2 mm liegt. Dies bedeutet, dass wenn die Halbleitermodule 100 gestapelt werden, oder wenn Gegenstände auf den Halbleitermodulen 100 angeordnet werden, das Stapeln und Anordnen von Gegenständen angemessen erfolgen kann. Da es auch sein kann, dass sich die Sammelschienenklemmen 140 an den stufenförmigen Abschnitten 141 lokal verformen, wenn eine Zugkraft auf eine Sammelschienenklemme 140 ausgeübt wird, wird die Zugkraft, die auf die Hauptklemmen 125 bis 127 ausgeübt wird, reduziert.
  • Die Mutternaufnahmeabschnitte 131, 132 und 133, welche die Muttern 143 aufnehmen, werden zwischen den Hauptklemmen 125, 126 und 127 auf einer mittleren Achse (der strichpunktierten Linie B-B) auf dem Vergussharz 130 des Halbleitermoduls 100 bereitgestellt. Wie in den Zeichnungen abgebildet, stehen die Mutternaufnahmeabschnitte 131, 132 und 133 von der oberen Oberfläche des Vergussharzes 130 des Halbleitermoduls 100 vor und weisen darin gebildete Öffnungslöcher 131a, 132a und 133a auf, in denen die Muttern 143 aufgenommen werden.
  • Die Sammelschienenklemmen 140 werden auf ihren hinteren Oberflächenseiten durch die Mutternaufnahmeabschnitte 131, 132 und 133 abgestützt. Dadurch ist es möglich, die Sammelschienenklemmen 140 anzuheben, so dass es einfach ist, die stufenförmigen Abschnitte 141 der Sammelschienenklemmen 140 und der Hauptklemmen 125 bis 127 zusammenzufügen.
  • Zudem sind die Einfügungslöcher 142 der Sammelschienenklemmen 140, die an den Hauptklemmen 125, 126 und 127 auf diese Art und Weise angebracht wurden, auf die Öffnungslöcher 131a, 132a und 133a der Mutternaufnahmeabschnitte 131, 132 und 133 ausgerichtet.
  • Als Nächstes wird eine Konfiguration, bei der zwei Halbleitermodule 100 mit angebrachten Sammelschienenklemmen 140 zusammengefügt werden, mit Bezug auf 4 beschrieben.
  • 4 bildet eine Konfiguration ab, bei der zwei Halbleitermodule gemäß der ersten Ausführungsform verbunden sind.
  • Es sei zu beachten, dass ebenso wie 3C, 4 eine Querschnittsansicht von zwei Halbleitermodulen 100 ist, die unter Verwendung einer Verbindungssammelschiene verbunden wurden.
  • In 4 sind die Halbleitermodule 100 in der Zeichnung als Halbleitermodul 100a links und als Halbleitermodul 100b rechts angegeben. Dabei weisen die Halbleitermodule 100a und 100b die gleichen Konfigurationen wie das Halbleitermodul 100 auf.
  • An dem Halbleitermodul 100a (links in der Zeichnung), sind ein Verbindungsloch 201a der Verbindungssammelschiene 200, das Einfügungsloch 142 der Sammelschienenklemme 140 und die Mutter 143, die in dem Halbleitermodul 100a aufgenommen ist, ausgerichtet. Zudem wird eine Schraube 203a durch das Verbindungsloch 201a und das Einfügungsloch 142 eingefügt und in die Mutter 143 eingepasst.
  • Ebenso sind auch an dem Halbleitermodul 100b (rechts in 4) ein Verbindungsloch 201b der Verbindungssammelschiene 200, das Einfügungsloch 142 der Sammelschienenklemme 140 und die Mutter 143, die in dem Halbleitermodul 100a aufgenommen ist, ausgerichtet. Zudem wird eine Schraube 203b durch das Verbindungsloch 201b und das Einfügungsloch 142 eingefügt und in die Mutter 143 eingepasst.
  • Somit ist es möglich, zwei Halbleitermodule 100a und 100b unter Verwendung der Verbindungssammelschiene 200 elektrisch zu verbinden. Durch das Verbinden eines Verbindungslochs 202 der Verbindungssammelschiene 200 mit einer externen Klemme wird eine Eingabe und Ausgabe in und aus den beiden Halbleitermodulen 100a und 100b ermöglicht.
  • Somit umfassen die zuvor beschriebenen Halbleitermodule 100, 100a und 100b die Isoliersubstrate 103, die jeweils eine Isolierplatte 101 und eine Metallplatte 102a, die auf der vorderen Oberfläche der Isolierplatte 101 gebildet ist, aufweisen, die Halbleiterelemente 104 und 114, deren hintere Oberflächen an einer Metallplatte 102a befestigt sind und Hauptelektroden auf ihren vorderen Oberflächen aufweisen, das Verdrahtungssubstrat 121, das mit den Hauptelektroden der Halbleiterelemente 104 und 114 elektrisch verbunden ist, und die Hauptklemmen 125 bis 127, die über das Verdrahtungssubstrat 121 mit den Hauptelektroden der Halbleiterelemente 104 und 114 elektrisch verbunden sind. Die Halbleitermodule 100, 100a und 100b weisen auch das Vergussharz 130 auf, das die Isoliersubstrate 103, die Halbleiterelemente 104 und 114 und das Verdrahtungssubstrat 121 vergießt, wobei die Hauptklemmen 125 bis 127 vorstehen, und umfasst die Mutternaufnahmeabschnitte 131, 132 und 133 und die Muttern 143, die in den Mutternaufnahmeabschnitten 131, 132 und 133 angeordnet sind. Zudem weist das Halbleitermodul 100 die Sammelschienenklemme 140 auf, die mit den Hauptklemmen 125 bis 127, die aus dem Vergussharz 130 vorstehen, elektrisch verbunden ist, und weist die Einfügungslöcher 142 auf, die den Muttern 143 entsprechen. Mit dieser Konfiguration ist es durch einfaches Verbinden der Sammelschienenklemmen 140 der Halbleitermodule 100, 100a und 100b unter Verwendung der Verbindungssammelschiene 200 möglich, zwei der Halbleitermodule 100, 100a und 100b mühelos zu verbinden.
  • Zweite Ausführungsform
  • Bei der zweiten Ausführungsform wird mit Bezug auf 5 eine Konfiguration beschrieben, bei der die Höhe der Muttern, die in dem Halbleitermodul 100 angeordnet sind, anders als bei der ersten Ausführungsform ist.
  • 5 bildet ein (mit Sammelschienenklemmen ausgestattetes) Halbleitermodul gemäß der zweiten Ausführungsform ab.
  • Es sei zu beachten, dass 5 einem Querschnitt entlang der strichpunktierten Linie C-C in 3A für das Halbleitermodul gemäß der zweiten Ausführungsform entspricht.
  • Das Halbleitermodul 100 gemäß der zweiten Ausführungsform, die in 5 abgebildet ist, weist die gleiche Konfiguration wie das Halbleitermodul 100 gemäß der ersten Ausführungsform, die in 1A und 1B abgebildet ist, auf. Die Höhe der Muttern 303 ist jedoch größer als die Höhe der Muttern 143 bei der ersten Ausführungsform.
  • In Übereinstimmung mit der Höhe der Muttern 303 ist eine Sammelschienenklemme 300, die an den Hauptklemmen 126 des Halbleitermoduls 100 in 5 angebracht ist, derart konfiguriert, dass ein mittlerer Abschnitt nach oben vorsteht, um sich in einer hohen Position zu befinden, und ein Einfügungsloch 302, das in dem mittleren Abschnitt der Sammelschienenklemme 300 bereitgestellt wird, auf die Mutter 303 ausgerichtet ist.
  • Mit dem Halbleitermodul 100 gemäß der zweiten Ausführungsform wird in Übereinstimmung mit der Höhe der Mutter 303 die Höhe des mittleren Abschnitts der Sammelschienenklemme 300, in der das Einfügungsloch 302 gebildet ist, geändert, wobei eine Sammelschienenklemme 300, die der Höhe der Mutter 303 entspricht, ausgewählt wird. Wenn eine Vielzahl von Halbleitermodulen 100 beispielsweise auf Grund verschiedener Modelle verschiedene Höhen aufweist, wird es dabei beispielsweise durch Auswählen von Muttern 303 und Sammelschienenklemmen 300 mit diversen Höhen möglich, die Halbleitermodule 100 auf der gleichen Höhe anzuschließen.
  • Gemäß den vorliegenden Ausführungsformen ist es möglich, die Halbleitermodule zu verbinden und eine größere Ausgangsleistung zu erzielen.

Claims (5)

  1. Halbleitermodul (100), umfassend: ein Isoliersubstrat (103) mit einer Isolierplatte (101) und einer Metallplatte (102a), die auf einer vorderen Oberfläche der Isolierplatte gebildet ist; ein Halbleiterelement (104, 114), dessen hintere Oberfläche an der Metallplatte (102a) befestigt ist und eine Hauptelektrode auf seiner vorderen Oberfläche aufweist; ein Verdrahtungssubstrat (121), das mit der Hauptelektrode des Halbleiterelements (104, 114) elektrisch verbunden ist; eine Hauptklemme (125-127), die über das Verdrahtungssubstrat (121) mit der Hauptelektrode elektrisch verbunden ist; ein Vergusselement (130), aus dem die Hauptklemme (125-127) vorsteht und welches das Isoliersubstrat (103), das Halbleiterelement (104, 114) und das Verdrahtungssubstrat (121) vergießt und ein Öffnungsloch (131a-133a) in einer Peripherie der Hauptklemme (125-127) aufweist; eine Mutter (143), die in dem Öffnungsloch (131a-133a) angeordnet ist; und eine Sammelschienenklemme (140), mit der die Hauptklemme (125-127) elektrisch verbunden ist und die ein Einfügungsloch (142) aufweist, das der Mutter (143) zugewandt ist.
  2. Halbleitermodul (100) nach Anspruch 1, wobei das Vergusselement (130) einen vorstehenden Abschnitt (131-133) in einer Position aufweist, die dem Öffnungsloch (131a-133a) entspricht, und die Sammelschienenklemme (140) durch den vorstehenden Abschnitt abgestützt wird.
  3. Halbleitermodul (100) nach Anspruch 1, wobei die Mutter (143) und das Einfügungsloch (142) ausgerichtet sind.
  4. Halbleitermodul (100) nach Anspruch 1, wobei ein stufenförmiger Abschnitt in der Sammelschienenklemme (140) an einem Teil, der mit der Hauptklemme (125-127) verbunden ist, gebildet ist.
  5. Halbleitermodul (100) nach Anspruch 1, wobei sich eine Höhe eines Teils der Sammelschienenklemme (140), in dem das Einfügungsloch (142) gebildet ist, in Übereinstimmung mit der Höhe der Mutter (143) ändert.
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