DE102017207382B4 - Halbleitervorrichtung - Google Patents

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Abstract

Halbleitervorrichtung, aufweisend:eine Leistungsvorrichtung (46);einen Sensor (47), welcher einen physikalischen Zustand der Leistungsvorrichtung misst, um ein Signal gemäß dem physikalischen Zustand zu übertragen;einen Hauptelektrodenanschluss (56), durch welchen ein Hauptstrom der Leistungsvorrichtung fließt;einen Sensorsignalanschluss (200), der mit dem Sensor verbunden ist, um ein Signal von dem Sensor zu empfangen;einen Treiberanschluss (220), welcher eine Treiberleistung empfängt, um die Leistungsvorrichtung zu treiben; undein Gehäuse (36) mit offener Unterseite, welches die Leistungsvorrichtung, den Sensor, den Hauptelektrodenanschluss, den Sensorsignalanschluss und den Treiberanschluss aufnimmt,wobei der Sensorsignalanschluss und der Treiberanschluss beide einen ersten Anschluss (OT1) und einen zweiten Anschluss (RT1) aufweisen, welche von einer inneren Seitenwandoberfläche des Gehäuses entfernt vorgesehen sind, wobei der erste und zweite Anschluss elektrisch miteinander verbunden sind, um eine Doppelstruktur zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dassder erste Anschluss (OT1) eine Länge aufweist, die ermöglicht, dass ein vorderes Endteil davon von einer oberen Oberfläche des Gehäuses außen vorsteht, und das Signal und die Treiberleistung von/nach außen eingibt/ausgibt, undder zweite Anschluss (RT1) eine Länge aufweist, die nicht zulässt, dass ein vorderes Endteil davon von der oberen Oberfläche des Gehäuses außen vorsteht.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleitervorrichtung und insbesondere auf eine Leistungshalbleitervorrichtung.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Im Allgemeinen ist ein intelligentes Leistungsmodul (IPM) mit einer Leistungsvorrichtung wie einem Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT, einem Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET), einer Freilaufdiode (FWD) oder dergleichen angeordnet und weist eine Funktion eines Steuerns eines Treibens einer Leistungsvorrichtung auf. Weiter weist ein IPM verschiedene Sensoren auf, welche eine Temperatur, einen Stromwert oder dergleichen einer Leistungsvorrichtung erfassen und diese Informationen als Signale übertragen, und weist eine Funktion eines Schützens der Leistungsvorrichtung vor einem Überhitzen, einem Überstrom oder dergleichen durch Verwenden eines Signals, das von jedem Sensor übertragen wird, auf. Ein IPM, das somit mit einer Funktion eines Steuerns eines Treibens einer Leistungsvorrichtung und einer Funktion eines Schützens der Vorrichtung ausgestattet ist, wird verpackt und wird für eine inverse Wandlungseinheit oder dergleichen einer Inverter-Vorrichtung verwendet, wie zum Beispiel in der offengelegten, japanischen Patentanmeldung JP H06-303778 A (Patentdokument 1) offenbart.
  • Wie im Patentdokument 1 offenbart, sind in einem konventionellen IPM eine Leistungsvorrichtung, eine Sensoreinheit, eine Steuerschaltung zum Treiben einer Leistungsvorrichtung und eine Steuerschaltung für einen Schutzbetrieb in einem Gehäuse untergebracht. Deshalb ist zu der Zeit einer Änderung einer Spezifikation für ein Steuern eines Treibens oder eines Schutzbetriebs nicht nur eine Gestaltungsänderung des IPM als Ganzes sondern auch, wenn das IPM als ein IGBT-Modul oder ein MOS-Transistormodul anders als ein IPM ausgelegt ist, eine tiefgreifende Gestaltungsänderung davon notwendig, sodass ein Problem eines Ansteigens von Fertigungskosten entsteht.
  • Aus der DE 10 2016 215 889 A1 ist eine Halbleitervorrichtung bekannt, welche ein Leistungshalbleiterelement, einen Hauptelektrodenanschluss des Leistungshalbleiterelements, einen Sensorabschnitt, der ein Signal aussendet, das zu einem physikalischen Zustand des Leistungshalbleiterelements korrespondiert, einen Sensorsignalanschluss, der mit dem Sensorabschnitt verbunden ist, einen Treiberanschluss, der eine Leistung zum Treiben des Leistungshalbleiterelements bereitstellt, und ein Gehäuse aufweist, welches das Leistungshalbleiterelement, den Hauptelektrodenanschluss, den Sensorabschnitt, den Sensorsignalanschluss und den Treiberanschluss aufnimmt, und der Sensorsignalanschluss und der Treiberanschluss sind so vorgesehen, dass sie von außerhalb des Gehäuses anschließbar sind.
  • Aus der DE 10 2007 029 678 A1 ist eine Steuervorrichtung bekannt, welche ein Gehäuse, eine Wärmesenke, Halbleiterumschaltelemente, die Anschlüsse besitzen und an der Wärmesenke montiert sind, eine Leiterplatte, die gegenüberliegend zu der Wärmesenke angeordnet ist, leitfähige Platten, welche die Leiterplatte und die Halbleiterumschaltelemente verbinden, und eine Abdeckung umfasst, welche die Halbleiterumschaltelemente und die Leiterplatte im Zusammenwirken mit der Wärmesenke empfängt. Die leitfähigen Platten besitzen Presspassungsanschlussabschnitte, die in die Durchgangslöcher in der Leiterplatte pressgepasst sind, und die einzelnen leitfähigen Platten sind entlang einer Ausleitrichtung angeordnet, in welcher die einzelnen Anschlüsse der Halbleiterumschaltelemente ausleitern, und sind an den einzelnen Anschlüssen angebracht.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Eine Aufgabe ist, eine Halbleitervorrichtung zur Verfügung zu stellen, die ermöglicht, dass eine Art von Modul einfach zu ändern ist. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Die abhängigen Ansprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung zum Inhalt.
  • Die DE 10 2016 215 889 A1 bildet den Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung ersichtlicher, wenn sie im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen gesehen wird.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Explosionsansicht, die eine Anordnung eines IPMs zum Erklären einer vorausgesetzten Technik der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 2 ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung eines IPMs zum Erklären der vorausgesetzten Technik der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 3 ist eine Explosionsansicht, die eine genauere Anordnung des IPMs zum Erklären der vorausgesetzten Technik der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 4 ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung eines IGBT-Moduls zum Erklären der vorausgesetzten Technik der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 5 ist eine Schnittansicht, die einen Kernblock zeigt, der gemeinsam in unterschiedlichen Modulen verwendet wird;
    • 6 ist eine Schnittansicht, die ein IPM zeigt, das den gemeinsam verwendeten Kernblock verwendend eingerichtet ist;
    • 7 ist eine Ebenenansicht eines Anwender-PCBs von oben gesehen;
    • 8 ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung eines Kernblocks einer ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 9 ist eine Schnittansicht, die ein IGBT-Modul zeigt, das den Kernblock der ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung verwendend eingerichtet ist;
    • 10 ist eine Schnittansicht, die ein IPM zeigt, das den Kernblock der ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung verwendend eingerichtet ist;
    • 11 ist eine Ebenenansicht eines Anwender-PCBs von oben gesehen;
    • 12 ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung eines Kernblocks einer zweiten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 13 ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung eines Kernblocks der zweiten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 14 ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung eines Kernblocks der zweiten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 15 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Anordnung eines Anschlussverbindungsteils und eines Weiterleitungsanschlusses zeigt;
    • 16 ist eine Schnittansicht, die ein IPM zeigt, das den Kernblock der zweiten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung verwendend eingerichtet ist;
    • 17 ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung eines IGBT-Moduls einer dritten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 18 ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung eines IPMs der dritten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 19 ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung zeigt, in welcher ein Gehäuse mit einem Harzmaterial gefüllt ist;
    • 20 ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung zeigt, in welcher das Gehäuse mit einem Harzmaterial gefüllt ist;
    • 21 ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung zeigt, in welcher das Gehäuse mit einem Harzmaterial gefüllt ist und ein Öffnungsteil des Gehäuses mit einer Abdeckung bedeckt ist;
    • 22 ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung zeigt, in welcher das Gehäuse mit einem Harzmaterial gefüllt ist und das Öffnungsteil des Gehäuses mit der Abdeckung bedeckt ist;
    • 23 ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung der Abdeckung zeigt, welche das Öffnungsteil des Gehäuses bedeckt; und
    • 24 ist eine Ansicht, die eine Anordnung eines Presspass-Anschlusses zeigt.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • <Einleitung>
  • Vor einer Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen wird eine vorausgesetzte Technik der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist eine Explosionsansicht, die eine Anordnung eines IPMs 70 als eine vorausgesetzte Technik der vorliegenden Erfindung zeigt, und ist eine Schnittansicht, die schematisch eine Anordnung eines Kernblocks 30 und eines Steuersubstrats 32 zeigt. Kernblock ist ein generischer Name eines Moduls, das mit Halbleitervorrichtungen einschließlich einer Leistungsvorrichtung, einem Gehäuse, das die Halbleitervorrichtung aufnimmt, und dergleichen ausgestattet ist.
  • Wie in 1 gezeigt, ist in dem Kernblock 30 ein Gehäuse 36, das aus einem isolierenden Material wie Harz ausgebildet ist, auf einer aus Metall oder dergleichen bestehenden Basisplatte 34 angeordnet. In dem Gehäuse 36 ist ein Verdrahtungsmuster 38 zum Beispiel über ein Lötmittel 40 auf die Basisplatte 34 verbunden. Auf einer oberen Oberfläche des Verdrahtungsmusters 38 ist ein isolierendes Substrat 42 angeordnet. Ein Verdrahtungsmuster 44 ist auf einer oberen Oberfläche des isolierenden Substrats 42 angeordnet, und eine Leistungsvorrichtung 46 und ein Sensor 47 sind durch ein Lötmittel 48 auf eine obere Oberfläche des Verdrahtungsmusters 44 verbunden. Der Sensor 47 misst solche physikalischen Zustände der Leistungsvorrichtung wie ein Signal gemäß einer Temperatur der Leistungsvorrichtung und ein Signal gemäß einem Strom, der in der Leistungsvorrichtung 46 fließt, und überträgt ein Signal gemäß einem physikalischen Zustand. Die Verdrahtungsmuster 38 und 44 sind durch direktes Verbinden eines Kupfermusters auf das isolierende Substrat 42, das aus Aluminium-Keramiken oder dergleichen gebildet ist, zum Beispiel ein direktes Kupfer-Bond- (DCB-) Verfahren ausgebildet.
  • In dem Gehäuse 36 sind ein Sensorsignalanschluss 200 und ein Treiberanschluss 220 sowie ein Hauptelektrodenanschluss 56 außerhalb des isolierenden Substrats 42 angeordnet. Zwischen dem Sensorsignalanschluss 200, dem Treiberanschluss 220 sowie dem Hauptelektrodenanschluss 56 und dem isolierenden Substrat 42 ist ein fester Abstand vorgesehen. Hierbei sind, obwohl eine Mehrzahl der Sensorsignalanschlüsse 200, der Steueranschlüsse 220 und der Hauptelektrodenanschlüsse 56 vorgesehen sind, die jeweiligen Anschlüsse in 1 wegen einer Überlappung jeder als ein Anschluss dargestellt.
  • Der Sensorsignalanschluss 200 ist mit dem Sensor 47 verbunden, um ein Signal von dem Sensor 47 zu empfangen. Der Treiberanschluss 220 empfängt extern eine Treiberleistung für ein Treiben der Leistungsvorrichtung 46 und liefert dieselbe an die Leistungsvorrichtung 46. Zusätzlich ist der Hauptelektrodenanschluss 56 ein Anschluss, durch welchen ein Hauptstrom der Leistungsvorrichtung 46 fließt, und die Leistungsvorrichtung 46 und der Hauptelektrodenanschluss 56 sind durch einen Bond-Draht für eine Leistungsverdrahtung 58 verbunden. Zusätzlich ist die Leistungsvorrichtung 46 durch einen Bond-Draht für eine Signalverdrahtung 60 mit dem Sensorsignalanschluss 200 und dem Treiberanschluss 220 verbunden.
  • Das Steuersubstrat 32 weist eine gedruckte Platine 62 auf, welcher ein Schaltungsmuster, das nicht gezeigt ist, und eine integrierte Schaltung 66 und eine Steuerschaltung 68, die durch das Schaltungsmuster miteinander verbunden sind, vorgesehen, um ein Treiben der Leistungsvorrichtung 46 zu steuern, und um den Schutzbetrieb der Leistungsvorrichtung 46 als Reaktion auf ein durch den Sensor 47 ausgegebenes Signal zu steuern. Zusätzlich ist auf der gedruckten Platine 62 ein externer Eingabe-/Ausgabeanschluss 64 vorgesehen.
  • Das Steuersubstrat 32 wird von einem Öffnungsteil des Gehäuses 36 in das Gehäuse 36 eingeführt, und der Sensorsignalanschluss 200 und der Treiberanschluss 220 werden in eine Durchgangsbohrung (nicht gezeigt), die in der gedruckten Platine 62 vorgesehen ist, eingeführt und dann verbunden, wodurch sie den Kernblock 30 und das Steuersubstrat 32 verbinden, um das IPM 70 zu bilden. Als ein Verfahren des Verbindens des Sensorsignalanschlusses 200 und des Treiberanschlusses 220 mit dem Steuersubstrat 32 kann Löten, Verbinden durch einen Stecker, Ultraschall-Bonding und Schweißen verwendet werden.
  • Danach führen ein Einfüllen eines Harzmaterials von dem Öffnungsteil des Gehäuses 36, um das isolierende Substrat 42, die auf dem isolierenden Substrat 42 angeordnete Leistungsvorrichtung 46 und dergleichen mit einem Harz RS zu bedecken, und ein Bedecken des Öffnungsteils des Gehäuses 36 mit einer Abdeckung 72 zum Erzielen des IPMs 70, wie in 2 gezeigt. Die Abdeckung 72 ist mit einer Durchgangsbohrung (nicht gezeigt) versehen, durch welche ein vorderes Endteil des externen Eingabe-/Ausgabeanschlusses 64 auf dem Steuersubstrat 32 eingeführt wird, sodass das vordere Endteil des externen Eingabe-/Ausgabeanschlusses 64 durch die Durchgangsbohrung außen vorsteht.
  • 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein Beispiel einer spezielleren Anordnung des in 2 gezeigten IPMs 70 zeigt. Wie in 3 gezeigt, ist an der Oberseite des Kernblocks 30 das Steuersubstrat 32 angeordnet, und der Kernblock 30 und das Steuersubstrat 32 sind über den Sensorsignalanschluss 200 und den Treiberanschluss 220 verbunden. Weiter ist an der Oberseite des Steuersubstrats 32 die Abdeckung 72 angeordnet. Der Hauptelektrodenanschluss 56 ist in einer Wandoberfläche des Gehäuses 36 eingebettet und weist ein vorderes Endteil auf, das von einer Endoberfläche der Wandoberfläche des Gehäuses 36 außen vorsteht.
  • Wie vorstehend beschrieben, sind in dem IPM 70 der Kernblock 30 und das Steuersubstrat 32 getrennt ausgelegt, und das Steuersubstrat 32 kann unabhängig gestaltet werden. Deshalb ist zu der Zeit einer Änderung einer Spezifikation des Treibens und des Schutzbetriebs nur eine Änderung des Steuersubstrats 32 erforderlich, was eine Spezifikationsänderung einfacher macht, verglichen mit einem Fall, in welchem zu der Zeit einer Änderung einer Spezifikation eine Gestaltungsänderung des gesamten IPMs vorgenommen wird. Zusätzlich ermöglicht eine getrennte Bereitstellung des Steuersubstrats 32 eine Standardisierung des Kernblocks 30, um eine Reduzierung eines Entwicklungszeitraums zu ermöglichen.
  • Zusätzlich kann, während die Anordnung des IPMs 70 vorstehend beschrieben worden ist, der Kernblock 30 auch als ein einfaches IGBT-Modul oder als ein MOS-Transistormodul verwendet werden, ohne das Steuersubstrat 32 aufzuweisen. 4 ist eine Schnittansicht, die ein IGBT-Modul 80 zeigt, das den Kernblock 30 verwendend eingerichtet ist. In 4 sind den gleichen Komponenten wie denjenigen des IPMs 70, das mit Bezug auf 2 beschrieben ist, die gleichen Bezugszeichen zugewiesen, um eine Beschreibung eines überlappenden Teils wegzulassen.
  • Wie in 4 gezeigt, sind in dem IGBT-Modul 80 der Sensorsignalanschluss 200 und der Treiberanschluss 220 beide in der Wandoberfläche des Gehäuses 36 eingebettet und weisen ein vorderes Endteil auf, das von der Endoberfläche der Wandoberfläche des Gehäuses 36 ähnlich dem Hauptelektrodenanschluss 56 außen vorsteht.
  • Somit ist es, obwohl das IGBT-Modul und das MOS-Transistormodul den Kernblock 30 verwendend eingerichtet werden können, nicht zulässig, dass das IPM 70 und das IGBT-Modul 80 den Kernblock 30 gemeinsam nutzen.
  • Die Erfinder haben deshalb einen Kernblock 301, wie in 5 gezeigt, als eine Anordnung entwickelt, welcher einem IPM, einem IGBT-Modul und einem MOS-Transistormodul ermöglicht, einen Kernblock gemeinsam zu nutzen.
  • 5 ist eine Schnittansicht, die ein IGBT-Modul 801 zeigt, das den Kernblock 301 verwendend eingerichtet ist. In 5 werden den gleichen Komponenten wie denjenigen des IPMs 70, das mit Bezug auf 2 beschrieben ist, die gleichen Bezugszeichen zugewiesen, um eine Beschreibung eines überlappenden Teils wegzulassen.
  • Wie in 5 gezeigt, weisen in dem IGBT-Modul 801 sowohl der Sensorsignalanschluss 200 als auch der Treiberanschluss 220 eine Doppelstruktur auf, welche einen externen Verbindungsanschluss OT, der in einer Seitenwand des Gehäuses 36 eingebettet ist und ein vorderes Endteil aufweist, das von der Endoberfläche der Wandoberfläche des Gehäuses 36 außen vorsteht, sowie einen Weiterleitungsanschluss RT, der nicht in der Seitenwand des Gehäuses 36 eingebettet ist und ein vorderes Endteil aufweist, das von dem Gehäuse 36 nicht außen vorsteht, aufweisen. Insbesondere sind der externe Verbindungsanschluss OT und der Weiterleitungsanschluss RT so eingerichtet, dass sie eine gemeinsame Anschlusskontaktstelle TP aufweisen, sodass sie elektrisch miteinander verbunden sind. Entsprechend können, wenn das IGBT-Modul 801 den Kernblock 301 verwendend eingerichtet ist, ein Treiberleistungssignal und ein Signal unter Verwendung des externen Verbindungsanschlusses OT von außen/nach außen eingegeben/ausgegeben werden. Im Gegensatz dazu verhindert, da der Weiterleitungsanschluss RT in dem Gehäuse 36 untergebracht ist, ein Bedecken des Öffnungsteils des Gehäuses 36 mit der Abdeckung 72, dass der Weiterleitungsanschluss RT mit der Außenseite in Kontakt kommt.
  • Während 5 einen Fall zeigt, in welchem der Hauptelektrodenanschluss 56 in der Seitenwand des Gehäuses 36 eingebettet ist und der externe Verbindungsanschluss OT und der Weiterleitungsanschluss RT als Presspass-Anschluss ausgelegt sind, können die Anschlüsse als ein Lötanschluss ausgelegt sein.
  • 6 ist eine Schnittansicht, die ein IPM 701 zeigt, das den Kernblock 301 verwendend eingerichtet ist. In 6 sind den gleichen Komponenten wie denjenigen des IPMs 70, das mit Bezug auf 2 beschrieben ist, die gleichen Bezugszeichen zugewiesen, um eine Beschreibung eines überlappenden Teils wegzulassen.
  • Wie in 6 gezeigt, sind in dem IPM 701 die Weiterleitungsanschlüsse RT des Sensorsignalanschlusses 200 und des Treiberanschlusses 220 in Durchgangsbohrungen (nicht gezeigt) eingeführt, die in der gedruckten Platine 62 vorgesehen sind, und dann verbunden, wodurch sie den Kernblock 301 und das Steuersubstrat 32 verbinden, um das vordere Endteil des externen Eingabe-/Ausgabeanschlusses 64, der auf dem Steuersubstrat 32 vorgesehen ist, so aufzuweisen, dass er über eine Durchgangsbohrung (nicht gezeigt), die in der Abdeckung 72 vorgesehen ist, außen vorsteht.
  • Hierbei ist auf der Oberseite des IPMs 701 eine gedruckte Leiterplatte (PCB) 51 eines Anwenders angeordnet, und das vordere Endteil des externen Eingabe-/Ausgabeanschlusses 64 und ein vorderes Endteil des Hauptelektrodenanschlusses 56 sind in Durchgangsbohrungen (nicht gezeigt) der Anwender-PCB 51 eingeführt und verbunden, wodurch sie das IPM 701 und die Anwender-PCB 51 verbinden.
  • Obwohl das Steuersubstrat 32 des IPMs 701 eine Steuerschaltung zum Treiben einer Leistungsvorrichtung und eine Steuerschaltung für einen Schutzbetrieb zum Steuern des Treibens der Leistungsvorrichtung und Steuern des Schutzbetriebs der Leistungsvorrichtung gemäß einem durch den Sensor 47 ausgegebenen Signals aufweist, muss, da solche elektrischen Bauteile wie eine Signalschaltung (Photo-Koppler, usw.) eine Leistungsquellenschaltung und eine Speichersteuerschaltung (MCU) zum Betreiben des IPMs nicht auf dem Steuersubstrat 32 angeordnet sind, ein Anwender des IPMs 701 diese Schaltungen gemäß einer gewünschten Spezifikation gestalten und dieselben auf dem Anwender-PCB 51 anbringen.
  • Das Problem hierbei ist ein Vorhandensein des externen Verbindungsanschlusses OT, dessen vorderes Endteil von der Endoberfläche der Wandoberfläche des Gehäuses 36 außen vorsteht. Da der externe Verbindungsanschluss OT elektrisch mit dem Weiterleitungsanschluss RT verbunden ist, ist es nicht erwünscht, dass das vordere Endteil davon mit einem elektrischen Bauteil auf der Anwender-PCB 51 Kontakt hat. Deshalb ist der externe Verbindungsanschluss OT auch so ausgelegt, dass er das vordere Endteil aufweist, das in die Durchgangsbohrung (nicht gezeigt), die in der Anwender-PCB 51 vorgesehen ist, eingeführt und dann verbunden ist. Selbstverständlich ist die Durchgangsbohrung, in welche das vordere Endteil des externen Verbindungsanschlusses OT eingeführt ist, weder in Kontakt mit demselben noch mit einem elektrischen Bauteil auf der Anwender-PCB 51.
  • 7 zeigt eine Ebenenansicht der Anwender-PCB 51 von oben gesehen. Wie in 7 gezeigt, ist die Anwender-PCB 51 mit einer Durchgangsbohrung TH1, die korrespondierend zu einer Anordnungsposition des externen Eingabe-/Ausgabeanschlusses 64 vorgesehen ist, einer Durchgangsbohrung TH2, die korrespondierend zu einer Anordnungsposition des Hauptelektrodenanschlusses 56 vorgesehen ist, und einer Durchgangsbohrung TH3, die korrespondierend zu einer Anordnungsposition des externen Verbindungsanschlusses OT vorgesehen ist, ausgestattet. Die Durchgangsbohrungen TH1 bis TH3 weisen jede eine Mehrzahl von Löchern auf, die in einer Reihe vorgesehen sind.
  • In einer solchen Anordnung sollte für ein elektrisches Verbinden eines elektrischen Bauteils, das an einer Außenseite (die Seite nicht an der Oberseite des IPMs 701) der Anordnung der Durchgangsbohrungen TH3 vorgesehen ist, zum Beispiel mit der Durchgangsbohrung TH1 ein Verdrahtungsmuster PP vorgesehen sein, das die Anordnung der Durchgangsbohrungen TH3 umgeht, sodass es höchstwahrscheinlich ist, dass eine Flexibilität einer Gestaltung der Anwender-PCB 51 wie Isolierungsgestaltung, Mustergestaltung oder dergleichen verschlechtert wird. Die Erfinder haben deshalb einen Kernblock, der noch einfacher zu handhaben ist, als die vorliegende Erfindung entwickelt. Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • <Erste Bevorzugte Ausführungsform>
  • 8 ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung eines Kernblocks 100 einer ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In 8 sind den gleichen Komponenten wie denjenigen des IPMs 70, das mit Bezug auf 2 beschrieben ist, die gleichen Bezugszeichen zugewiesen, um eine Beschreibung eines überlappenden Teils wegzulassen.
  • Wie in 8 gezeigt, weisen in dem Kernblock 100 sowohl ein Sensorsignalanschluss 200 als auch ein Treiberanschluss 220 eine Doppelstruktur auf, welche einen externen Verbindungsanschluss OT1 (erster Anschluss), der von einer inneren Seitenwandoberfläche eines Gehäuses 36 entfernt vorgesehen ist und ein vorderes Endteil aufweist, das von dem Gehäuse 36 außen vorsteht, sowie einen Weiterleitungsanschluss RT1 (zweiter Anschluss), der ein vorderes Endteil aufweist, das von dem Gehäuse 36 nicht außen vorsteht, aufweist. Insbesondere sind der externe Verbindungsanschluss OT1 und der Weiterleitungsanschluss RT1 so ausgelegt, dass sie eine gemeinsame Anschlusskontaktstelle TP aufweisen und elektrisch miteinander verbunden sind. Entsprechend können, wenn ein IGBT-Modul oder ein MOS-Transistormodul den Kernblock 100 verwendend eingerichtet ist, eine Treiberleistung und ein Signal unter Verwendung des externen Verbindungsanschlusses OT1 von außen/nach außen eingegeben/ausgegeben werden.
  • 9 ist eine Schnittansicht, die ein IGBT-Modul 800 zeigt, das den Kernblock 100 verwendend eingerichtet ist. Wie in 9 gezeigt, werden in dem IGBT-Modul 800 eine Treiberleistung und ein Signal unter Verwendung des externen Verbindungsanschlusses OT1 von außen/nach außen eingegeben/ausgegeben.
  • Im Gegensatz dazu ermöglicht, da der Weiterleitungsanschluss RT1 in dem Gehäuse 36 untergebracht ist, ein Bedecken eines Öffnungsteil des Gehäuses 36 mit einer Abdeckung 72, ein IGBT-Modul einfach zu erhalten, ohne dass der Weiterleitungsanschluss RT1 mit der Außenseite in Kontakt kommt.
  • 10 ist eine Schnittansicht, die ein IPM 700 zeigt, das den Kernblock 100 verwendend eingerichtet ist. In 10 sind den gleichen Komponenten wie denjenigen des IPMs 701, das mit Bezug auf 6 beschrieben ist, die gleichen Bezugszeichen zugewiesen, um eine Beschreibung eines überlappenden Teils wegzulassen.
  • Wie in 10 gezeigt, sind in dem IPM 700 die Weiterleitungsanschlüsse RT1 des Sensorsignalanschlusses 200 und des Treiberanschlusses 220 in Durchgangsbohrungen (nicht gezeigt) eingeführt, die in einer gedruckten Platine 62 vorgesehen sind, und dann verbunden, wodurch sie den Kernblock 100 und ein Steuersubstrat 32 mit einer Eingabe-/Ausgabetreiberleistung und einem Signal zu/von dem Steuersubstrat 32 verbinden. Zusätzlich steht ein vorderes Endteil des externen Eingabe-/Ausgabeanschlusses 64, der auf dem Steuersubstrat 32 vorgesehen ist, durch eine in der Abdeckung 72 vorgesehene Durchgangsbohrung (nicht gezeigt) außen vor.
  • Im Gegensatz dazu sind die Verbindungsanschlüsse OT1 des Sensorsignalanschlusses 200 und des Treiberanschlusses 220 so eingerichtet, dass sie abgeschnitten sind, sodass sie in dem Gehäuse 36 untergebracht sind und nicht von dem Gehäuse 36 vorstehen. Entsprechend stehen nur das vordere Endteil des externen Eingabe-/Ausgabeanschlusses 64 und ein vorderes Endteil eines Hauptelektrodenanschlusses 56, der in einer Seitenwand des Gehäuses 36 eingebettet ist, von dem Gehäuse 36 vor, sodass ein IPM einfach erhalten werden kann.
  • Während 10 einen Fall zeigt, in welchem der Hauptelektrodenanschluss 56, der in der Seitenwand des Gehäuses 36 eingebettet ist, sowie der externe Verbindungsanschluss OT1 und der Weiterleitungsanschluss RT1 als Presspass-Anschlüsse ausgelegt sind, können die Anschlüsse als Lötanschlüsse ausgelegt sein.
  • Hierbei ist auf der Oberseite des IPMs 700 eine Anwender-PCB 51 angebracht, und das vordere Endteil des externen Eingabe-/Ausgabeanschlusses 64 und das vordere Endteil des Hauptelektrodenanschlusses 56 sind in Durchgangsbohrungen (nicht gezeigt) der Anwender-PCB 51 eingeführt und dann verbunden, wodurch sie das IPM 700 und die Anwender-PCB 51 verbinden. Da jedoch die externen Verbindungsanschlüsse OT1 des Sensorsignalanschlusses 200 und des Treiberanschlusses 220 abgeschnitten sind, sodass sie in dem Gehäuse 36 untergebracht sind, sind die Anschlüsse nicht mit der Anwender-PCB 51 verbunden.
  • 11 zeigt eine Ebenenansicht einer Anwender-PCB 51 von oben gesehen. Wie in 11 gezeigt, ist die Anwender-PCB 51 mit einer Durchgangsbohrung TH1, die korrespondierend zu einer Anordnungsposition des externen Eingabe-/Ausgabeanschlusses 64 vorgesehen ist, und einer Durchgangsbohrung TH2, die korrespondierend zu einer Anordnungsposition des Hauptelektrodenanschlusses 56 vorgesehen ist, ausgestattet. Die Durchgangsbohrungen TH1 und TH2 weisen beide eine Mehrzahl von Löchern auf, die in einer Reihe vorgesehen sind.
  • In einer solchen Anordnung kann für ein elektrisches Verbinden eines elektrischen Bauteils, das nicht auf der Oberseite des IPMs 700 vorgesehen ist, zum Beispiel mit der Durchgangsbohrung TH1, weil kein Hindernis dazwischen vorhanden ist, ein gerades Verdrahtungsmuster PP1 vorgesehen sein, sodass eine Flexibilität einer Gestaltung der Anwender-PCB 51 wie eine Isolierungsgestaltung, eine Mustergestaltung oder dergleichen nicht verschlechtert wird.
  • Somit ist es, da in dem Kernblock 100 der ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung sowohl der Sensorsignalanschluss 200 als auch der Treiberanschluss 220 eine Doppelstruktur aufweist, welche den externen Verbindunganschluss OT1, der entfernt von der inneren Seitenwandoberfläche des Gehäuses 36 vorgesehen ist und das vordere Endteil aufweist, das von einer Endoberfläche einer Wandoberfläche des Gehäuses 36 außen vorsteht, und den Weiterleitungsanschluss RT1, der das vordere Endteil aufweist, das nicht von dem Gehäuse 36 außen vorsteht, aufweist, zu der Zeit des Einrichtens des IPMs nur notwendig, den unbenötigten externen Verbindungsanschluss OT1 abzuschneiden, sodass der Kernblock insgesamt gemeinsam durch ein IPM, ein IGBT-Modul und ein MOS-Transistormodul verwendet werden kann, um eine Reduzierung von Fertigungskosten zu ermöglichen. Zusätzlich ermöglicht eine Standardisierung des Kernblocks 100 eine Reduzierung einer Entwicklungszeit.
  • Zusätzlich kann, da der Kernblock 100 und das Steuersubstrat 32 getrennt ausgelegt sind, das Steuersubstrat 32 unabhängig gestaltet werden. Deshalb ist zu der Zeit einer Änderung einer Spezifikation eines Treibens und eines Schutzbetriebs nur eine Änderung des Steuersubstrats 32 notwendig, was eine Spezifikationsänderung verglichen mit einem Fall, in welchem zu der Zeit einer Änderung einer Spezifikation eine Gestaltungsänderung des gesamten IPMs vorgenommen wird, einfacher macht.
  • <Zweite bevorzugte Ausführungsform>
  • 12 ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung eines Kernblocks 100A einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In 12 sind den gleichen Komponenten wie denjenigen des IPMs 70, das mit Bezug auf 2 beschrieben ist, die gleichen Bezugszeichen zugewiesen, um eine Beschreibung eines überlappenden Teils wegzulassen.
  • Wie in 12 gezeigt, ist in dem Kernblock 100A weder ein Sensorsignalanschluss 200 noch ein Treiberanschluss 220 vorgesehen, und ein Gehäuse 36 ist nur mit einem Anschlussverbindungsteil TE für ein Befestigen des Sensorsignalanschlusses 200 und des Treiberanschlusses 220 ausgestattet. Außerdem ist auch ein Bond-Draht für eine Signalverdrahtung für ein Verbinden einer Leistungsvorrichtung 46 mit dem Sensorsignalanschluss 200 und dem Treiberanschluss 220 nicht vorgesehen.
  • Somit ermöglicht, wenn ein IGBT-Modul oder ein MOS-Transistormodul den Kernblock 100A verwendend eingerichtet ist, wie in 13 gezeigt, ein Befestigen eines externen Verbindungsanschlusses OT2 (erster Anschluss) an das Anschlussverbindungsteil TE, um das gleiche wie der Sensorsignalanschluss 200 und der Treiberanschluss 220 zu verwenden, eine Eingabe/Ausgabe einer Treiberleistung und eines Signals von/zu der Außenseite.
  • Insbesondere resultiert ein Befestigen des externen Verbindungsanschlusses OT2, welcher eine Länge aufweist, die ermöglicht, dass ein vorderes Endteil davon von einer Endoberfläche einer Wandoberfläche des Gehäuses 36 vorsteht, an das Anschlussverbindungsteil TE und ein Vorsehen eines Bond-Drahts für eine Signalverdrahtung 60, welche eine Anschlusskontaktstelle TP und die Leistungsvorrichtung 46 verbindet, darin, dass der externe Verbindungsanschluss OT2 und die Leistungsvorrichtung 46 verbunden werden, wodurch ermöglicht wird, ein IGBT-Modul einfach zu erhalten.
  • Zusätzlich ist, wenn ein IPM den Kernblock 100A verwendend eingerichtet ist, wie in 14 gezeigt, ein Weiterleitungsanschluss RT2 (zweiter Anschluss) an dem Anschlussverbindungsteil TE befestigt, um als der Sensorsignalanschluss 200 und der Treiberanschluss 220 verwendet zu werden. Dann resultiert ein Vorsehen des Bond-Drahts für eine Signalverdrahtung 60, welche die Anschlusskontaktstelle TP und die Leistungsvorrichtung 46 verbindet, darin, dass der Weiterleitungsanschluss RT2 und die Leistungsvorrichtung 46 elektrisch verbunden sind, wodurch ermöglicht wird, ein IPM einfach zu erhalten.
  • Hierbei zeigt 15 ein Beispiel einer Anordnung des Anschlussverbindungsteils TE und des Weiterleitungsanschlusses RT2. Wie in 15 gezeigt, ist eine Mehrzahl der Anschlussverbindungsteile TE in einem Anschlussblock TB vorgesehen, der aus Harz besteht und entlang einer Ausdehnungsrichtung der Wandoberfläche des Gehäuses 36 angeordnet ist. Jedes der Anschlussverbindungsteile TE ist mit einer Vertiefung ausgestattet, die in dem Anschlussblock TB so vorgesehen ist, dass sie einem Anschlussabschnitt TT und der Anschlusskontaktstelle TP des Weiterleistungsanschlusses RT2 ermöglicht, darin eingeführt zu sein. Ein Einführen des Weiterleitungsanschlusses RT2 in die Vertiefung und dieselbe thermisch zu schweißen, ermöglicht, dass der Weiterleitungsanschluss RT2 an dem Anschlussverbindungsteil TE befestigt wird. Während der Weiterleitungsanschluss RT2 in 15 ein Beispiel eines Lötanschlusses zeigt, kann der Anschluss ein Presspass-Anschluss sein. Außerdem ist offensichtlich, dass der externe Verbindungsanschluss OT2 ähnlich befestigt werden kann.
  • 16 zeigt eine Anordnung, in welcher, wenn ein IPM den Kernblock 100A verwendend eingerichtet ist, der Weiterleitungsanschluss RT2 an dem Anschlussverbindungsteil TE befestigt ist und der Weiterleitungsanschluss RT2 in eine Durchgangsbohrung (nicht gezeigt), die in einer gedruckten Platine 62 vorgesehen ist, eingeführt ist und dann verbunden ist, wodurch sie den Kernblock 100A und ein Steuersubstrat 32 verbindet. In dem IPM wird kein externer Verbindungsanschluss benötigt und ist deshalb in 16 nicht vorgesehen.
  • Somit ist es in dem Kernblock 100A der zweiten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, da sowohl der Sensorsignalanschluss 200 als auch der Treiberanschluss 220 eine Struktur aufweist, in welcher der externe Verbindungsanschluss OT2 und der Weiterleitungsanschluss RT2 konform mit einer Betriebsart eines Moduls befestigt sind, zu der Zeit eines Einrichtens des IPM nur notwendig, den Weiterleitungsanschluss RT2 aber nicht den externen Verbindungsanschluss OT2 zu befestigen, sodass der Kernblock insgesamt gemeinsam durch ein IPM, ein IGBT-Modul und ein MOS-Transistormodul verwendet werden kann, um eine Reduzierung von Fertigungskosten zu ermöglichen. Zusätzlich ermöglicht eine Standardisierung des Kernblocks 100A eine Reduzierung eines Entwicklungszeitraums.
  • Der Kernblock 100A und das Steuersubstrat 32 sind getrennt ausgelegt, und es ist daher offensichtlich, dass eine Spezifikationsänderung vereinfacht wird.
  • <Dritte bevorzugte Ausführungsform>
  • Während die erste bevorzugte Ausführungsform und die zweite bevorzugte Ausführungsform, die vorstehend beschrieben sind, zeigen, dass das IGBT-Modul oder das MOS-Transistormodul so eingerichtet ist, dass es eine Treiberleistung und ein Signal unter Verwendung des externen Verbindungsanschlusses eingibt/ausgibt, kann das Modul so eingerichtet sein, dass es eine Treiberleistung und ein Signal unter Verwendung eines Weiterleitungsanschlusses eingibt/ausgibt.
  • 17 ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung zeigt, in welcher eine Treiberleistung und ein Signal unter Verwendung eines Weiterleitungsanschlusses RT2 in einem Fall eingegeben/ausgegeben werden, in welchem ein IGBT-Modul oder ein MOS-Transistormodul einen Kernblock 100A verwendend eingerichtet ist.
  • Insbesondere ist, wie in 17 gezeigt, der Kernblock 100A so eingerichtet, dass der Weiterleitungsanschluss RT2 an einem Anschlussverbindungsteil TE befestigt ist, und der Weiterleitungsanschluss RT2 in eine Durchgangsbohrung (nicht gezeigt) eingeführt ist, die in einer gedruckten Platine 621 vorgesehen ist, die ein internes Verdrahtungssubstrat 321 bildet, und dann verbunden ist, wodurch der Kernblock 100A und das interne Verdrahtungssubstrat 321 verbunden werden. Das interne Verdrahtungssubstrat 321 weist die gedruckte Platine 621 auf, auf welcher ein nicht gezeigtes internes Verdrahtungsmuster vorgesehen ist. Zusätzlich ist auf der gedruckten Platine 621 ein externer Eingabe-/Ausgabeanschluss 64 vorgesehen, welcher durch das interne Verdrahtungsmuster elektrisch mit dem Weiterleitungsanschluss RT2 verbunden ist. Entsprechend ist eine Leistungsvorrichtung 46 über einen Bond-Draht für eine Signalverdrahtung 60, den Weiterleitungsanschluss RT2 und das interne Verdrahtungsmuster elektrisch mit dem externen Eingabe-/Ausgabeanschluss 64 verbunden, wodurch ermöglicht wird, dass eine Treiberleistung und ein Signal von/zu der Außenseite eingegeben/ausgegeben werden.
  • Der externe Eingabe-/Ausgabeanschluss 64 kann an einer beliebigen Position der gedruckten Platine 621 vorgesehen sein, um folglich eine Flexibilität einer Gestaltung des externen Eingabe-/Ausgabeanschlusses 64 zu erhöhen.
  • Zusätzlich zeigt 18 eine Anordnung, in welcher in einem Fall, in welchem ein IPM den Kernblock 100A verwendend eingerichtet ist, der Weiterleitungsanschluss RT2 an dem Anschlussverbindungsteil TE befestigt ist, und der Weiterleitungsanschluss RT2 in eine Durchgangsbohrung (nicht gezeigt), die in einer gedruckten Platine 62 vorgesehen ist, eingeführt ist und dann verbunden ist, wodurch er den Kernblock 100A und das Steuersubstrat 32 verbindet. Da kein externer Verbindungsanschluss in dem IPM benötigt wird, ist der Anschluss in 18 nicht vorgesehen. Selbstverständlich kann eine Position des externen Eingabe-/Ausgabeanschlusses 64, der auf der gedruckten Platine 62 vorgesehen ist, beliebig festgelegt werden, und eine Erhöhung einer Flexibilität einer Gestaltung des externen Eingabe-/Ausgabeanschlusses 64 führt zu einer Erhöhung einer Flexibilität einer Gestaltung einer Anwender-PCB, die in einem Teil weiter oben angeordnet ist.
  • Während 17 ein Beispiel zeigt, in welchem das IGBT-Modul oder das MOS-Transistormodul den Kernblock 100A verwendend eingerichtet ist, ist das interne Verdrahtungssubstrat 321 ähnlich auf einen Fall anwendbar, in welchem das IGBT-Modul oder das MOS-Transistormodul den Kernblock 100 der ersten bevorzugten Ausführungsform verwendend eingerichtet ist, wie mit Bezug auf 8 beschrieben.
  • <Modifikation 1>
  • 19 offenbart eine Anordnung, in welcher ein Gehäuse 36 mit einem Harzmaterial gefüllt ist, um ein isolierendes Substrat 42, eine Leistungsvorrichtung 46, die auf dem isolierenden Substrat 42 angebracht ist, und dergleichen in einem Fall, in welchem das IGBT-Modul oder das MOS-Transistormodul einen Kernblock 100A verwendend eingerichtet ist, mit einem Harz RS zu umschließen.
  • Zusätzlich offenbart 20 eine Anordnung, in welcher das Gehäuse 36 mit einem Harzmaterial gefüllt ist, um nicht nur das isolierende Substrat 42, die Leistungsvorrichtung 46, die auf dem isolierenden Substrat 42 angebracht ist, und dergleichen zu umschließen, sondern auch um einen Weiterleitungsanschluss RT2 und ein Steuersubstrat 32 in einem Fall, in welchem das IPM den Kernblock 100A verwendend eingerichtet ist, mit dem Harz RS zu umschließen.
  • Somit erzielt ein Versiegeln des Gehäuses 36 mit dem Harz RS einen Festkörper mit einer gewissen Festigkeit als ein Ergebnis eines Aushärtens des Harzes RS, wodurch ermöglicht wird, dass die Anordnung in dem Gehäuse 36 geschützt wird. Insbesondere kann eine Verformung eines externen Verbindungsanschlusses OT2 und des Weiterleitungsanschlusses RT2 aufgrund einer externen Beanspruchung verhindert werden, sodass eine Reduzierung einer Generierung von defekten Produkten, die durch eine Verformung des Weiterleitungsanschlusses RT2 nach einer Auslieferung der Produkte verursacht wird, ermöglicht wird. Diese Wirkung ist insbesondere deutlich, wenn der Weiterleitungsanschluss RT2 mit einem Presspass-Anschluss eingerichtet ist.
  • Während das Beispiel einer Verwendung des Kernblocks 100A in 19 und 20 beschrieben worden ist, ist das Versiegeln des Gehäuses 36 mit dem Harz RS auch wirksam, wenn der Kernblock 100 der ersten bevorzugten Ausführungsform, wie mit Bezug auf 8 beschrieben, verwendet wird.
  • <Modifikation 2>
  • 21 offenbart eine Anordnung, in welcher ein Gehäuse 36 mit einem Harzmaterial gefüllt ist und ein Öffnungsteil des Gehäuses 36 mit einer Abdeckung CV1 in einem Fall bedeckt ist, in welchem ein IGBT-Modul oder ein MOS-Transistormodul einen Kernblock 100A verwendend eingerichtet ist.
  • Wie in 21 gezeigt, stehen ein externer Verbindungsanschluss OT2, der sich durch das Harz erstreckt, sodass er von dem Gehäuse 36 vorsteht, und ein Hauptelektrodenanschluss 56, der von einer Endoberfläche einer Wandoberfläche des Gehäuses 36 außen vorsteht, von einer oberen Oberfläche der Abdeckung CV1 durch eine Durchgangsbohrung (nicht gezeigt), die in der Abdeckung CV1 vorgesehen ist, außen vor.
  • 22 offenbart eine Anordnung, in welcher das Gehäuse 36 auch mit einem Harzmaterial gefüllt ist und das Öffnungsteil des Gehäuses 36 mit der Abdeckung CV1 in einem Fall bedeckt ist, in welchem das IPM den Kernblock 100A verwendend eingerichtet ist.
  • Wie in 22 gezeigt, stehen ein externer Eingabe-/Ausgabeanschluss 64, der sich durch das Harz RS erstreckt, sodass er von dem Gehäuse 36 vorsteht, und ein Hauptelektrodenanschluss 56, der von der Endoberfläche der Wandoberfläche des Gehäuses 36 außen vorsteht, von einer oberen Oberfläche der Abdeckung CV1 durch die Durchgangsbohrung (nicht gezeigt), die in der aus Harz bestehenden Abdeckung CV1 vorgesehen ist, außen vor.
  • Es ist hierbei so eingerichtet, dass die Abdeckung CV1 so vorgesehen ist, dass sie das Öffnungsteil des Gehäuses 36 bedeckt, bevor das Gehäuse 36 mit einem Harzmaterial gefüllt wird, und das Harzmaterial wird von einem Harzeinführloch (nicht gezeigt) eingeführt, das in der Abdeckung CV1 vorgesehen ist. Als ein Ergebnis wird mit dem externen Verbindungsanschluss OT2 und dem externen Eingabe-/Ausgabeanschluss 641 in den Durchgangsbohrungen (nicht gezeigt) eingeführt, die in der Abdeckung vorgesehen sind, das Harzmaterial eingeführt, wodurch ermöglicht wird, dass eine Verformung des externen Verbindungsanschlusses OT2 und des externen Eingabe-/Ausgabeanschlusses 641 aufgrund einer externen Beanspruchung, die zu der Zeit des Einführens des Harzmaterials verursacht wird, verhindert wird.
  • Obwohl 21 eine Anordnung zeigt, in welcher sich der externe Verbindungsanschluss OT2 und der Hauptelektrodenanschluss 56 durch die Abdeckung CV1 erstrecken, sind in diesem Fall Positionen des externen Verbindungsanschlusses OT2 und des Hauptelektrodenanschlusses 56 durch die Anordnung des Kernblocks 100A definiert.
  • Positionen des externen Verbindungsanschlusses OT2 und des Hauptelektrodenanschlusses 56 können jedoch im Wesentlichen beliebig durch eine Gestaltung wie diejenige in einer in 23 gezeigten Abdeckung CV2 festgelegt werden, sodass mit einem Treiberanschluss 15 und einem Elektrodenanschluss 16, die innen enthalten sind, der externe Verbindungsanschluss OT2 mit einem Ende des Treiberanschlusses 15 verbunden ist und das andere Ende des Treiberanschlusses 15 von einer beliebigen Position auf einer oberen Oberfläche der Abdeckung CV2 vorsteht, und der Hauptelektrodenanschluss 56 mit einem Ende des Elektrodenanschlusses 16 verbunden ist und das andere Ende des Elektrodenanschlusses 16 steht von einer beliebigen Position auf der oberen Oberfläche der Abdeckung CV2 vor.
  • In diesem Fall wird angenommen, dass der externe Verbindungsanschluss OT2 und der Hauptelektrodenanschluss 56 beide mit einem Presspass-Anschluss eingerichtet sind, und ein Ende sowohl des Treiberanschlusses 15 als auch des Elektrodenanschlusses 16 mit einer Durchgangsbohrung ausgestattet ist, durch welche der Presspass-Anschluss eingeführt ist.
  • Hierbei wird eine Anordnung eines Presspass-Anschlusses mit Bezug auf 24 mit dem externen Verbindungsanschluss OT2 als Beispiel beschrieben. Wie in 24 gezeigt, weist der Presspass-Anschluss eine Nadelöhrform auf, sodass er bewirkt, dass ein vorderes Ende eines Presspass-Teils PF eine Federeigenschaft aufweist, und ein Einführen des Anschlusses in eine Durchgangsbohrung TH, die schmaler ist als das Presspass-Teil PF ermöglicht, dass ein Kontakt mit einer inneren Wand der Durchgangsbohrung zu halten ist.
  • Zusätzlich ist die Durchgangsbohrung TH, die in dem Steueranschluss 15 vorgesehen ist, so ausgelegt, dass eine innere Oberfläche und eine Peripherie davon zum Beispiel mit einer Kupferbeschichtung bedeckt sind, um eine beschichtete Lage PL1 zu bilden, und weiter ist eine Oberfläche der beschichteten Lage PL1 zum Beispiel mit einer Zinnbeschichtung bedeckt, um eine beschichtete Lage PL2 zu bilden, wodurch ein elektrischer Widerstand mit dem Presspass-Teil PF reduziert wird.
  • Die vorliegende Erfindung erlaubt, dass die jeweiligen bevorzugten Ausführungsformen innerhalb des Gültigkeitsumfangs der Erfindung frei kombiniert werden können.
  • Zusammengefasst sind eine Leistungsvorrichtung, ein Sensor, welcher einen physikalischen Zustand der Leistungsvorrichtung misst, um ein Signal gemäß dem physikalischen Zustand zu übertragen, ein Hauptelektrodenanschluss, durch welchen ein Hauptstrom der Leistungsvorrichtung fließt, ein Sensorsignalanschluss, welcher mit dem Sensor verbunden ist, um ein Signal von dem Sensor zu empfangen, ein Treiberanschluss, welcher eine Treiberleistung zum Treiben der Leistungsvorrichtung empfängt, und ein Gehäuse mit offener Unterseite, welches die Leistungsvorrichtung, den Sensor, den H auptelektrodenanschl uss, den Sensorsignalanschluss und den Treiberanschluss aufnimmt, vorgesehen, wobei der Sensorsignalanschluss und der Treiberanschluss beide einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss aufweisen, welche von einer inneren Seitenwandoberfläche des Gehäuses entfernt vorgesehen sind, wobei der erste und zweite Anschluss elektrisch miteinander verbunden sind, um eine Doppelstruktur zu bilden.
  • Bezugszeichenliste
    • 15
    Steueranschluss
    16
    Elektrodenanschluss
    30
    Kernblock
    32
    Steuersubstrat
    34
    Basisplatte
    36
    Gehäuse
    38
    Verdrahtungsmuster
    40
    Lötmittel
    42
    isolierendes Substrat
    44
    Verdrahtungsmuster
    46
    Leistungsvorrichtung
    47
    Sensor
    48
    Lötmittel
    51
    gedruckte Leiterplatte, PCB
    56
    Hauptelektrodenanschluss
    58
    Leistungsverdrahtung
    60
    Signalverdrahtung
    62
    gedruckte Platine
    64
    Eingabe-/Ausgabeanschluss
    66
    integrierte Schaltung
    68
    Steuerschaltung
    70
    intelligentes Leistungsmodul, IPM
    72
    Abdeckung
    80
    IGBT-Modul
    100, 100A
    Kernblock
    200
    Sensorsignalanschluss
    220
    Treiberanschluss
    301
    Kernblock
    621
    gedruckte Platine
    641
    Eingabe-/Ausgabeanschluss
    700, 701
    intelligentes Leistungsmodul, IPM
    801
    IGBT-Modul
    CV1, CV2
    Abdeckung
    PF
    Presspass-Teil
    PL1, PL2
    beschichtete Lage
    PP, PP1
    Verdrahtungsmuster
    OT
    Verbindungsanschluss
    OT1, OT2
    Verbindungsanschluss
    RS
    Harz
    RT
    Weiterleitungsanschluss
    RT1, RT2
    Weiterleitungsanschluss
    TB
    Anschlussblock
    TE
    Anschlussverbindungsteil
    TH1-3
    Durchgangsbohrung
    TP
    Anschlusskontaktstelle
    TT
    Anschlussabschnitt

Claims (9)

  1. Halbleitervorrichtung, aufweisend: eine Leistungsvorrichtung (46); einen Sensor (47), welcher einen physikalischen Zustand der Leistungsvorrichtung misst, um ein Signal gemäß dem physikalischen Zustand zu übertragen; einen Hauptelektrodenanschluss (56), durch welchen ein Hauptstrom der Leistungsvorrichtung fließt; einen Sensorsignalanschluss (200), der mit dem Sensor verbunden ist, um ein Signal von dem Sensor zu empfangen; einen Treiberanschluss (220), welcher eine Treiberleistung empfängt, um die Leistungsvorrichtung zu treiben; und ein Gehäuse (36) mit offener Unterseite, welches die Leistungsvorrichtung, den Sensor, den Hauptelektrodenanschluss, den Sensorsignalanschluss und den Treiberanschluss aufnimmt, wobei der Sensorsignalanschluss und der Treiberanschluss beide einen ersten Anschluss (OT1) und einen zweiten Anschluss (RT1) aufweisen, welche von einer inneren Seitenwandoberfläche des Gehäuses entfernt vorgesehen sind, wobei der erste und zweite Anschluss elektrisch miteinander verbunden sind, um eine Doppelstruktur zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschluss (OT1) eine Länge aufweist, die ermöglicht, dass ein vorderes Endteil davon von einer oberen Oberfläche des Gehäuses außen vorsteht, und das Signal und die Treiberleistung von/nach außen eingibt/ausgibt, und der zweite Anschluss (RT1) eine Länge aufweist, die nicht zulässt, dass ein vorderes Endteil davon von der oberen Oberfläche des Gehäuses außen vorsteht.
  2. Halbleitervorrichtung, aufweisend: eine Leistungsvorrichtung (46); einen Sensor (47), welcher einen physikalischen Zustand der Leistungsvorrichtung misst, um ein Signal gemäß dem physikalischen Zustand zu übertragen; einen Hauptelektrodenanschluss (56), durch welchen ein Hauptstrom der Leistungsvorrichtung fließt; einen Sensorsignalanschluss (200), der mit dem Sensor verbunden ist; einen Treiberanschluss (220), welcher eine Treiberleistung empfängt, um die Leistungsvorrichtung zu treiben; und ein Gehäuse (36) mit offener Unterseite, welches die Leistungsvorrichtung, den Sensor, den Hauptelektrodenanschluss, den Sensorsignalanschluss und den Treiberanschluss aufnimmt, wobei der Sensorsignalanschluss und der Treiberanschluss beide einen ersten Anschluss (OT2), welcher von einer inneren Seitenwandoberfläche des Gehäuses entfernt vorgesehen ist und eine Länge aufweist, die ermöglicht, dass ein vorderes Endteil davon von einer oberen Oberfläche des Gehäuses außen vorsteht, oder einen zweiten Anschluss (RT2), welcher eine Länge aufweist, die nicht zulässt, dass ein vorderes Endteil davon von der oberen Oberfläche des Gehäuses vorsteht, aufweisen, und der erste und zweite Anschluss an einem Anschlussverbindungsteil (TE) befestigt sind, das in dem Gehäuse vorgesehen ist.
  3. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der erste Anschluss an dem Anschlussverbindungsteil befestigt ist, um das Signal und die Treiberleistung von der/an die Außenseite einzugeben/auszugeben.
  4. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 2, weiter aufweisend ein Steuersubstrat (32), das an der Oberseite der Leistungsvorrichtung in dem Gehäuse für ein Steuern eines Treibens der Leistungsvorrichtung vorgesehen ist, wobei der zweite Anschluss an dem Anschlussverbindungsteil befestigt ist, und der zweite Anschluss eine Länge aufweist, die ermöglicht, dass das vordere Endteil davon mit dem Steuersubstrat verbunden ist, und das Signal und die Treiberleistung in das/von dem Steuersubstrat eingibt/ausgibt.
  5. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 2, weiter aufweisend ein internes Verdrahtungssubstrat (321), das einen externen Eingabe-/Ausgabeanschluss (641), welcher an der Oberseite der Leistungsvorrichtung in dem Gehäuse vorgesehen ist und eine Länge aufweist, die ermöglicht, dass ein vorderes Endteil davon von der oberen Oberfläche des Gehäuses außen vorsteht, und ein Verdrahtungsmuster, dass mit dem Eingabe-/Ausgabeanschluss verbunden ist, aufweist, wobei der zweite Anschluss an dem Anschlussverbindungsteil befestigt ist, und der zweite Anschluss eine Länge aufweist, die ermöglicht, dass das vordere Endteil davon mit dem internen Verdrahtungssubstrat verbunden ist und das Signal und die Treiberleistung über das Verdrahtungsmuster und den Eingabe-/Ausgabeanschluss von der/an die Außenseite eingibt/ausgibt.
  6. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Gehäuse mit Harz (RS) gefüllt ist.
  7. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 3, wobei das Gehäuse mit Harz (RS) gefüllt ist und weiter eine Abdeckung (CV1) aufweist, die so vorgesehen ist, dass sie die obere Oberfläche des Gehäuses bedeckt, und sich der erste Anschluss durch die Abdeckung erstreckt, um von der oberen Oberfläche des Gehäuses außen vorzustehen.
  8. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei das Steuersubstrat einen externen Eingabe-/Ausgabeanschluss (64) mit einer Länge aufweist, die ermöglicht, dass ein vorderes Endteil davon von der oberen Oberfläche des Gehäuses außen vorsteht, das Gehäuse mit Harz (RS) gefüllt ist und weiter eine Abdeckung (CV1) aufweist, die so vorgesehen ist, dass sie die obere Oberfläche des Gehäuses bedeckt, und sich der externe Eingabe-/Ausgabenanschluss durch die Abdeckung erstreckt, um von der oberen Oberfläche der Abdeckung außen vorzustehen.
  9. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 3, wobei das Gehäuse mit Harz (RS) gefüllt ist und weiter eine Abdeckung (CV2) aufweist, die so vorgesehen ist, dass sie die obere Oberfläche des Gehäuses bedeckt, der Hauptelektrodenanschluss eine Länge aufweist, die ermöglicht, dass ein vorderes Endteil davon von der oberen Oberfläche des Gehäuses außen vorsteht, die Abdeckung einen Steueranschluss (15) und einen Elektrodenanschluss (16) aufweist, ein Ende des Steueranschlusses mit dem ersten Anschluss verbunden ist und das andere Ende des Steueranschlusses von der oberen Oberfläche der Abdeckung außen vorsteht, ein Ende des Elektrodenanschlusses mit dem Hauptelektrodenanschluss verbunden ist und das andere Ende des Elektrodenanschlusses von der oberen Oberfläche der Abdeckung außen vorsteht, und der Hauptelektrodenanschluss und der erste Anschluss einen Presspass-Anschluss aufweisen.
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