DE112021005646T5 - Leistungshalbleitervorrichtung - Google Patents

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Takeshi Tokuyama
Takahiro Araki
Shigehisa Aoyagi
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Hitachi Astemo Ltd
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Hitachi Astemo Ltd
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Abstract

Eine Leistungshalbleitervorrichtung enthält Folgendes: einen Schaltungskörper, der ein Paar Leiterkomponenten und ein Leistungshalbleiterelement, das zwischen dem Paar Leiterkomponenten eingebettet ist, aufweist; ein Substrat, in dem ein Durchgangsloch gebildet ist; und ein Dichtungsmaterial, das zumindest einen Abschnitt jeweils des Schaltungskörpers und des Substrats abdichtet, wobei der Schaltungskörper in das Durchgangsloch eingesetzt ist und eine erste freiliegende Fläche und eine zweite freiliegende Fläche aufweist, die vom Dichtungsmaterial freiliegen, und das Substrat im Durchgangsloch einen ersten Vorsprung und einen zweiten Vorsprung aufweist, die zu einer Mitte des Durchgangslochs vorstehen und mit dem Schaltungskörper verbunden sind, wobei der erste Vorsprung und der zweite Vorsprung an einander gegenüberliegenden Positionen im Durchgangsloch gebildet sind und der erste Vorsprung und/oder der zweite Vorsprung Anschlüsse sind, die Energie an das Leistungshalbleiterelement übertragen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Leistungshalbleitervorrichtung.
  • Hintergrundgebiet
  • Für eine Leistungshalbleitervorrichtung des integrierten Motor/Wechselrichter-Typs wird mehr und mehr eine Verringerung von Größe und Höhe in einem Herstellungsprozess gefordert. Daher wurde jeden Tag eine technische Verbesserung vorgenommen, um eine äußerst leistungsfähige Vorrichtung zu realisieren, während eine derartige Forderung erfüllt wird.
  • Als Hintergrundgebiet der Erfindung der vorliegenden Anmeldung offenbart die nachstehende Patentliteratur 1 eine Technik des Einsetzens einer Wärmeübertragungs-Verteilerkomponente (Wärmeübertragungs-Leitungskomponente) in ein Durchgangsloch eines Substrats und des Verbindens eines überhängenden Abschnitts des Verteilers mit einer Oberfläche des Substrats, wodurch bewirkt wird, dass eine Dicke einer Lötmittelschicht so konstant wie möglich ist, um einen Betrag eines Vorsprungs einer elektrischen Leitungskomponente von einer gegenüberliegenden Fläche des Substrats stärker zu stabilisieren.
  • Entgegenhaltungsliste
  • Patentliteratur
  • PTL 1: das Japanische Patent Nr. 5445562
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • In der Konfiguration von PTL 1 ist es notwendig, eine Verdrahtung im Inneren des Substrats zu umgehen und die Oberfläche zu verdrahten, was zum Bewirken eines Problems führt, dass die Verdrahtung erweitert wird, derart, dass eine Induktivität erhöht wird. Im Hinblick auf das Voranstehende ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leistungshalbleitervorrichtung zu schaffen, die sowohl eine Verringerung der Induktivität der Verdrahtung als auch eine Verbesserung der Anordnung eines Anschlussgehäuses und eines Substrats erzielt.
  • Lösung des Problems
  • Eine Leistungshalbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält Folgendes: einen Schaltungskörper, der ein Paar Leiterkomponenten und ein Leistungshalbleiterelement, das zwischen dem Paar Leiterkomponenten eingebettet ist, aufweist; ein Substrat, in dem ein Durchgangsloch gebildet ist; und ein Dichtungsmaterial, das zumindest einen Abschnitt jeweils des Schaltungskörpers und des Substrats abdichtet, wobei der Schaltungskörper in das Durchgangsloch eingesetzt ist und eine erste freiliegende Fläche und eine zweite freiliegende Fläche aufweist, die vom Dichtungsmaterial freiliegen, und das Substrat im Durchgangsloch einen ersten Vorsprung und einen zweiten Vorsprung aufweist, die zu einer Mitte des Durchgangslochs vorstehen und mit dem Schaltungskörper verbunden sind, wobei der erste Vorsprung und der zweite Vorsprung an einander gegenüberliegenden Positionen im Durchgangsloch gebildet sind und der erste Vorsprung und/oder der zweite Vorsprung Anschlüsse sind, die Energie an das Leistungshalbleiterelement übertragen.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Leistungshalbleitervorrichtung zu schaffen, die sowohl eine Verringerung der Induktivität der Verdrahtung als auch eine Verbesserung der Anordnung zwischen einem Anschlussgehäuse und einem Substrat erzielt.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines vollständigen Wechselrichters.
    • 2 ist eine perspektivische Gesamtansicht des Wechselrichters, nachdem ein Deckelkörper geöffnet worden ist.
    • 3 ist eine perspektivische Schnittansicht eines Querschnitts, der entlang der Linie A-A des Wechselrichters aufgenommen ist, nachdem der Deckelkörper geöffnet worden ist.
    • 4 ist eine Querschnittsansicht von 3.
    • 5 ist eine Abwicklung einer Hauptschaltungseinheit und eines Kühlwasserkanals.
    • 6 ist eine perspektivische Ansicht der Hauptschaltungseinheit.
    • 7 ist eine perspektivische Ansicht der Hauptschaltungseinheit, bei der ein Dichtungsharz weggelassen ist.
    • 8 ist eine perspektivische Schnittansicht der Hauptschaltungseinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der das Dichtungsharz weggelassen ist.
    • 9 ist eine perspektivische Abwicklung eines Anschlussgehäuses gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 10 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie C-C in 8 aufgenommen ist.
    • 11 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie B-B in 6 aufgenommen ist.
    • 12 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie B-B in 6 aufgenommen ist, die einen Schaltübergangsstrom gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 13 ist ein elektrisches Schaltungsdiagramm des Wechselrichters.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die folgende Beschreibung und die Zeichnungen sind Beispiele zum Beschreiben der vorliegenden Erfindung und sind um der Klarheit der Beschreibung willen angemessen ausgespart und vereinfacht. Die vorliegende Erfindung kann in diversen anderen Formen ausgeführt sein. Sofern nicht anderweitig spezifiziert, kann jede Komponente Einzahl oder Mehrzahl sein.
  • Positionen, Größen, Formen, Bereiche und dergleichen der in den Zeichnungen veranschaulichten Komponenten müssen zum Zweck des Erleichterns des Verständnisses der Erfindung keine tatsächlichen Positionen, Größen, Formen, Bereiche und dergleichen darstellen. Daher ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf die Position, die Größe, die Form, den Bereich und dergleichen, die in den Zeichnungen offenbart sind, eingeschränkt.
  • (Eine Ausführungsform und Gesamtkonfiguration)
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines vollständigen Wechselrichters.
  • In einem Wechselrichter 100 sind ein Kühlwasserkanal und Komponenten in ein Gehäuse 1 eingebaut und die eingebauten Komponenten sind durch einen Deckelkörper 2 abgedichtet. Aus dem Gehäuse 1 stehen ein Wechselstromverbinder 3 und ein Gleichstromverbinder 4 zur Außenseite vor und ferner ist ein Signalverbinder 5 herausgeführt.
  • 2 ist eine perspektivische Gesamtansicht des Wechselrichters, nachdem der Deckelkörper geöffnet worden ist. Die Schnittlinie A-A wird in 3 und 4 verwendet.
  • Im Gehäuse des Wechselrichters 100 sind ein Motorsteuersubstrat 6, ein Gate-Ansteuersubstrat 7, ein Glättungskondensator 8, ein EMC-Filter 9, ein Kühlwasserkanal 10, eine Hauptschaltungseinheit 11 und eine gedruckte Hauptschaltungsleiterplatte 25 angeordnet (siehe 6). Das Motorsteuersubstrat 6 ist auf einer oberen Seite von 2 angebracht, derart, dass das Gate-Ansteuersubstrat 7, der Kühlwasserkanal 10 und die Hauptschaltungseinheit 11 abgedeckt sind. Der Signalverbinder 5 ist auf dem Motorsteuersubstrat 6 angebracht und verläuft durch den Deckelkörper 2 (1), derart, dass er zur Außenseite herausgeführt wird.
  • 3 ist eine perspektivische Schnittansicht eines Querschnitts, der entlang der Linie A-A aufgenommen ist, nachdem der Deckelkörper des Wechselrichters geöffnet worden ist, und 4 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie A-A aus 2 aufgenommen ist.
  • Ein Substratverbindungsstift 12 ist auf dem Gate-Ansteuersubstrat 7 angebracht und durch ein Verbindungsmaterial wie etwa ein Lötmittel mit einem Substratverbindungs-Durchgangsloch (siehe 6) der Hauptschaltungseinheit 11 elektrisch verbunden. Aus 4 ist zu sehen, dass die Hauptschaltungseinheit 11 zwischen den Kühlwasserkanälen 10 eingebettet ist.
  • 5 ist eine Abwicklung der Hauptschaltungseinheit und des Kühlwasserkanals.
  • Die Hauptschaltungseinheit 11 ist zwischen den Kühlwasserkanälen 10 eingebettet und befestigt. Mit dieser Struktur kühlt der Kühlwasserkanal 10 die Leistungshalbleiterelemente, die auf mehreren Anschlussgehäusen in der Hauptschaltungseinheit 11 angebracht sind, und eine Hauptschaltungsverdrahtung jeder Komponente.
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht der Hauptschaltungseinheit und 7 ist eine perspektivische Ansicht der Hauptschaltungseinheit, bei der ein Dichtungsharz weggelassen ist.
  • In der Hauptschaltungseinheit 11 sind mehrere Anschlussgehäuse 26 auf der gedruckten Hauptschaltungsleiterplatte 25 angebracht, die alle mit einem Dichtungsharz 13 eingegossen sind. Eine Wechselstrom-Verbindungskomponente 20 und eine Gleichstrom-Verbindungskomponente 21 sind auf der gedruckten Hauptschaltungsleiterplatte 25 gebildet und sind mit einer Wechselstrom-Busschiene und einer Gleichstrom-Busschiene (beide nicht veranschaulicht) durch Schraubbefestigung elektrisch verbunden.
  • Ein Substratverbindungs-Durchgangsloch 22 und ein Kondensatorverbindungs-Durchgangsloch 23 sind vorgesehen, damit ein Gate-Ansteuersubstrat und ein Glättungskondensator (siehe 2 und 3) auf der gedruckten Hauptschaltungseiterplatte 25 durch ein Verbindungsmaterial wie etwa ein Lötmittel miteinander elektrisch verbunden sind. Ein Befestigungsloch 24 ist zur Verbindung mit dem Kühlwasserkanal, der in 5 veranschaulicht ist, vorgesehen.
  • 8 ist eine perspektivische Schnittansicht der Hauptschaltungseinheit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der das Dichtungsharz weggelassen ist. Die Schnittlinie C-C wird in 10 verwendet.
  • Ein Diodenanschlussgehäuse 26D und ein IGBT-Anschlussgehäuse 26T, die die Anschlussgehäuse 26 sind, sind in Durchgangslöcher 27 eingesetzt, die in der gedruckten Hauptschaltungsleiterplatte 25 gebildet sind, und ihre Verbindungsanschlüsse sind durch ein Lötmittel oder dergleichen mit entsprechenden Verbindungskomponenten (später unter Bezugnahme auf 10 beschrieben) der gedruckten Hauptschaltungsleiterplatte 25 elektrisch verbunden.
  • Ein erster Leitungsrahmen 32 und ein zweiter Leitungsrahmen 33 (die für das IGBT-Anschlussgehäuse 26T und das Diodenanschlussgehäuse 26D gemeinsam sind) des Anschlussgehäuses 26 betten Elektroden auf beiden Seiten des IGBT oder des Diodenelements ein, derart, dass sie elektrisch verbunden sind.
  • Erste Verbindungskomponenten 30, die am ersten Leitungsrahmen 32 vorgesehen sind, sind mit einem ersten Vorsprung und einem zweiten Vorsprung (später beschrieben), die im Inneren des Durchgangslochs 27 vorgesehen sind, elektrisch verbunden. Eine zweite Verbindungskomponente 31, die auf dem zweiten Leitungsrahmen 33 vorgesehen ist, ist mit einer Oberflächenverdrahtung der gedruckten Hauptschaltungsleiterplatte 25 verbunden, um eine Hauptschaltungsverdrahtung zu bilden. Ein Pufferkondensator (eine Pufferkapazität) 40 ist mit einer Verdrahtung der positiven Elektrode und einer Verdrahtung der negativen Elektrode (später beschrieben) verbunden, die auf der gedruckten Hauptschaltungsleiterplatte 25 vorgesehen sind, und führt zur Zeit des Schaltens einen Übergangsstrom zu.
  • 9 ist eine perspektivische Abwicklung des Anschlussgehäuses gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Das Diodenanschlussgehäuse 26D und das IGBT-Anschlussgehäuse 26T aus 9 sind Ansichten, die durch Abwickeln des Diodenanschlussgehäuses 26D bzw. des IGBT-Anschlussgehäuses 26T aus 8 von der Rückseite der Zeichnung aus betrachtet erhalten werden.
  • Im Diodenanschlussgehäuse 26D und im IGBT-Anschlussgehäuse 26T sind eine Diode 36 bzw. der IGBT 35 zwischen dem ersten Leitungsrahmen 32 und dem zweiten Leitungsrahmen 33 eingebettet. Der erste Leitungsrahmen 32 ist an beiden Enden des ersten Leitungsrahmens 32 mit den ersten Verbindungskomponenten 32 versehen, derart, dass sie einander gegenüberliegen. Der zweite Leitungsrahmen 33 ist mit den zweiten Verbindungskomponenten 31 versehen, die eine Form aufweisen, die in 9 nach unten vorsteht.
  • Auf dem ersten Leitungsrahmen 32 im Diodenanschlussgehäuse 26D und auf dem zweiten Leitungsrahmen 33 im IGBT-Anschlussgehäuse 26T sind Sockelelektroden 34 zum Verbinden mit einer Oberflächenelektrode eines Elements, das zwischen dem ersten Leitungsrahmen 32 und dem zweiten Leitungsrahmen 33 eingebettet ist, während ein Isolationsabstand gehalten wird, vorgesehen.
  • 10 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie C-C in 8 aufgenommen ist.
  • Der erste Leitungsrahmen 32 und der zweite Leitungsrahmen 33, die ein Leiterpaar sind, und der IGBT 35 oder die Diode 36, die ein Leistungshalbleiterelement sind, das dazwischen eingebettet ist, bilden einen Schaltungskörper. In der gedruckten Hauptschaltungsleiterplatte 25 sind ein erster Vorsprung 28 und ein zweiter Vorsprung 20 derart gebildet, dass sie zur Mitte des Durchgangslochs 27, in das jeder Schaltungskörper eingesetzt wird, vorstehen, und sind an einander gegenüberliegenden Positionen im Durchgangsloch 27 gebildet. Der zweite Vorsprung 29 ist ein Anschluss, der mit einer Verdrahtung 62 einer positiven Gleichstromelektrode und einer Verdrahtung 63 einer negativen Gleichstromelektrode elektrisch verbunden ist.
  • Die erste Verbindungskomponente 30 des ersten Leitungsrahmens 32 und der erste Vorsprung 28 und der zweite Vorsprung 29 im Durchgangsloch 27 sind durch ein Lötmittel oder dergleichen elektrisch verbunden. Außerdem sind die zweite Verbindungskomponente 31 des zweiten Leitungsrahmens 33 und eine Substratoberflächenverdrahtung 50 durch ein Lötmittel oder dergleichen elektrisch verbunden. Eine Signalkontaktfläche (nicht veranschaulicht) des IGBT 35 ist mit einer Signalverdrahtung, die auf einer Fläche der gedruckten Hauptschaltungsleiterplatte 25 gebildet ist, durch Drahtbonden oder dergleichen elektrisch verbunden.
  • 11 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie B-B in 6 aufgenommen ist.
  • In 10 werden, nachdem die Verbindung zwischen dem Anschlussgehäuse 26 und der gedruckten Hauptschaltungsleiterplatte 25 abgeschlossen ist, das Anschlussgehäuse 26 und die gedruckte Hauptschaltungsleiterplatte 25 mit dem Dichtungsharz 13 vollständig abgedeckt und befestigt. Hier ist jede durch ein Lötmittel verbundene Komponente mit dem Dichtungsharz 13 befestigt, derart, dass eine Toleranz bezüglich Ermüdungsbruch wie etwa einem Riss sichergestellt ist. Es sei erwähnt, dass der Schaltungskörper ohne Verwendung des Dichtungsharzes 13 auf dem Substrat angeordnet und befestigt sein kann, indem er durch Komponenten von oberhalb und unterhalb eingebettet ist, oder durch Schrauben oder dergleichen befestigt ist. Dies ermöglicht einen Formprozess, wobei das Dichtungsharz 13 weggelassen ist.
  • Nach dem Abdichten mit dem Dichtungsharz 13 sind eine erste freiliegende Fläche 51 und eine zweite freiliegende Fläche 52, die Wärmeableitungsflächen der Leitungsrahmen 32 bzw. 33 sind, von einer Oberfläche des Dichtungsharzes 13 gebildet. Wärme, die durch den IGBT und die Diode erzeugt wird, wird von der ersten freiliegenden Fläche 51 und der zweiten freiliegenden Fläche 52 durch eine Isolierschicht zum Kühlwasserkanal abgeleitet.
  • Mit dieser Konfiguration und Verbindung wird eine Neigung des Anschlussgehäuses 26 zur Zeit der Installation verbessert, derart, dass die Positionierung verbessert wird, wobei die Neigung zur Zeit des Spritzpressens des Schaltungskörpers und des gesamten Substrats einen Chipbruch bewirkt und bewirkt, dass Harz die Wärmeableitungsfläche bedeckt, und ferner wird eine Verdrahtungslänge durch die Verbindung zwischen dem Vorsprung, der am Substrat vorgesehen ist, und dem Leitungsrahmen verkürzt, derart, dass eine Induktivität verringert wird.
  • 12 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie B-B in 6 aufgenommen ist, die einen Schaltübergangsstrom gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Zur Zeit des Schaltens wird ein Übergangsstrom 65 vom Dämpfungskondensator 40 (in 12 nicht veranschaulicht) zugeführt, derart, dass der Schaltübergangsstrom 65 derart fließt, dass er von der Verdrahtung der positiven Gleichstromelektrode 62 auf der gedruckten Hauptschaltungsleiterplatte 25 durch den zweiten Vorsprung 29 zur Verdrahtung 63 der negativen Gleichstromelektrode, die mit dem anderen zweiten Vorsprung verbunden ist, über die Anschlussgehäuse 26D und 26T der Schaltungen des oberen und des unteren Zweigs und eine Wechselstromverdrahtung 64 rundfließt.
  • Hier sind, wie in 10 veranschaulicht ist, der zweite Leitungsrahmen 33, der einen Abschnitt des Schaltungskörpers bildet, und der zweite Vorsprung 29, der im Durchgangsloch 27 gebildet ist, an Positionen gebildet, die einander gegenüberliegen, wobei die gedruckte Hauptschaltungsleiterplatte 25 dazwischen eingefügt ist. Die Wechselstromverdrahtung 64, die im Substrat eingebaut ist, und der zweite Vorsprung 29 sind derart angeordnet, dass sie einander im Inneren des Substrats gegenüberliegen. Diese Anordnungen stellen eine Struktur bereit, in der ein Magnetfeld durch Stromwege in entgegengesetzten Richtungen ausgeglichen wird, derart, dass ein Einfluss von Rauschen verringert werden kann.
  • 13 ist ein elektrisches Schaltungsdiagramm (eine äquivalente Schaltung) des Wechselrichters.
  • In dem äquivalenten Schaltungsdiagramm ist ein Weg des Übergangsstroms 65, der vom Dämpfungskondensator 40 zugeführt wird, zur Zeit des Schaltens veranschaulicht.
  • Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die im Voranstehenden beschrieben worden ist, werden die folgenden Vorgänge und Wirkungen erzielt.
  • (1) Die Hauptschaltungseinheit 11, die eine Leistungshalbleitervorrichtung ist, enthält Folgendes: den Schaltungskörper, der den ersten Leitungsrahmen 32 und den zweiten Leitungsrahmen 33, die ein Paar Leiterkomponenten sind, und das Leistungshalbleiterelement (den IGBT 35, die Diode 36), das zwischen dem ersten Leitungsrahmen 32 und dem zweiten Leitungsrahmen 33 eingebettet ist, aufweist; die gedruckte Hauptschaltungsleiterplatte 25, in der das Durchgangsloch 27 gebildet ist; und das Dichtungsharz 13, das zumindest einen Abschnitt jeweils des Schaltungskörpers und der gedruckten Hauptschaltungsleiterplatte 25 abdichtet. Der Schaltungskörper ist in das Durchgangsloch 27 eingesetzt und weist die erste freiliegende Fläche 51 und die zweite freiliegende Fläche 52 auf, die vom Dichtungsharz 13 freiliegen. Die gedruckte Hauptschaltungsleiterplatte 25 weist im Durchgangsloch 27 den ersten Vorsprung 28 und den zweiten Vorsprung 29 auf, die zur Mitte des Durchgangslochs 27 vorstehen und mit dem Schaltungskörper verbunden sind. Der erste Vorsprung 28 und der zweite Vorsprung 29 sind an einander gegenüberliegenden Positionen im Durchgangsloch 27 gebildet und der erste Vorsprung 28 und/oder der zweite Vorsprung 29 ist ein Anschluss, der Energie an das Leistungshalbleiterelement überträgt. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, eine Leistungshalbleitervorrichtung zu schaffen, die sowohl eine Verringerung der Induktivität der Verdrahtung als auch eine Verbesserung der Anordnung zwischen einem Anschlussgehäuse und einem Substrat erzielt.
  • (2) Der zweite Leitungsrahmen 33 und der zweite Vorsprung 29, der im Durchgangsloch 27 gebildet ist, sind an Positionen gebildet, die einander gegenüberliegen, wobei die gedruckte Hauptschaltungsleiterplatte 25 dazwischen eingefügt ist. Mit dieser Konfiguration kann ein Einfluss von Rauschen durch eine Struktur, in der ein Magnetfeld durch einen umgekehrten Stromweg ausgeglichen wird, verringert werden.
  • (3) Die Wechselstromverdrahtung 64, die in der gedruckten Hauptschaltungsleiterplatte 25 eingebaut ist, und der zweite Vorsprung 29 sind derart angeordnet, dass sie einander in der gedruckten Hauptschaltungsleiterplatte 25 gegenüberliegen. Mit dieser Konfiguration kann ein Einfluss von Rauschen verringert werden.
  • (4) Die Hauptschaltungseinheit 11, die eine Leistungshalbleitervorrichtung ist, enthält Folgendes: den Schaltungskörper, der den ersten Leitungsrahmen 32 und den zweiten Leitungsrahmen 33, die ein Paar Leiterkomponenten sind, und das Leistungshalbleiterelement (den IGBT 35, die Diode 36), das zwischen dem ersten Leitungsrahmen 32 und dem zweiten Leitungsrahmen 33 eingebettet ist, aufweist; und die gedruckte Hauptschaltungsleiterplatte 25, in der das Durchgangsloch 27 gebildet ist, und das Dichtungsharz 13 muss nicht vorgesehen sein. Selbst in diesem Fall ist der Schaltungskörper in das Durchgangsloch 27 eingesetzt und die gedruckte Hauptschaltungsleiterplatte 25 weist im Durchgangsloch 27 den ersten Vorsprung 28 und den zweiten Vorsprung 29 auf, die zur Mitte des Durchgangslochs 27 vorstehen und mit dem Schaltungskörper verbunden sind, wobei der erste Vorsprung 28 und der zweite Vorsprung 29 an einander gegenüberliegenden Positionen im Durchgangsloch 27 gebildet sind und der erste Vorsprung 28 und/oder der zweite Vorsprung 29 ein Anschluss ist, der Energie an das Leistungshalbleiterelement überträgt. Auf diese Weise ist es möglich, eine Leistungshalbleitervorrichtung zu schaffen, die eine Verbesserung der Anordnung ohne ein Dichtungsharz erzielt.
  • Es sei erwähnt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die obige Ausführungsform eingeschränkt ist und diverse Abwandlungen und andere Konfigurationen kombiniert werden können, ohne vom Hauptinhalt der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Außerdem ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine eingeschränkt, die alle Konfigurationen, die in der obigen Ausführungsform beschrieben sind, enthält, und enthält eine, in der ein Teil der obigen Konfigurationen entfernt ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gehäuse
    2
    Deckelkörper
    3
    Wechselstromverbinder
    4
    Gleichstromverbinder
    5
    Signalverbinder
    6
    Motorsteuersubstrat
    7
    Gate-Ansteuersubstrat
    8
    Glättungskondensator
    9
    EMC-Filter
    10
    Kühlwasserkanal
    11
    Hauptschaltungseinheit
    12
    Substratverbindungsstift
    13
    Dichtungsharz
    20
    Wechselstrom-Verbindungskomponente
    21
    Gleichstrom-Verbindungskomponente
    22
    Substratverbindungs-Durchgangsloch
    23
    Kondensatorverbindungs-Durchgangsloch
    24
    Befestigungsloch
    25
    gedruckte Hauptschaltungsleiterplatte
    26
    Anschlussgehäuse
    26D
    Diodenanschlussgehäuse
    26T
    IGBT-Anschlussgehäuse
    27
    Durchgangsloch
    28
    erster Vorsprung
    29
    zweiter Vorsprung
    30
    erste Verbindungskomponente
    31
    zweite Verbindungskomponente
    32
    erster Leitungsrahmen
    33
    zweiter Leitungsrahmen
    34
    Sockelelektrode
    35
    IGBT
    36
    Diode
    40
    Dämpfungskondensator (Dämpfungskapazität)
    41
    IGBT-Element
    42
    Diodenelement
    50
    Substratoberflächenverdrahtung
    51
    erste freiliegende Fläche
    52
    zweite freiliegende Fläche
    61
    Verdrahtungsinduktivität
    62
    Verdrahtung der positiven Gleichstromelektrode
    63
    Verdrahtung der negativen Gleichstromelektrode
    64
    Wechselstromverdrahtung
    65
    Schaltübergangsstrom
    100
    Wechselrichter
  • 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 5445562 [0004]

Claims (4)

  1. Leistungshalbleitervorrichtung, die Folgendes umfasst: einen Schaltungskörper, der ein Paar Leiterkomponenten und ein Leistungshalbleiterelement, das zwischen dem Paar Leiterkomponenten eingebettet ist, aufweist; ein Substrat, in dem ein Durchgangsloch gebildet ist; und ein Dichtungsmaterial, das zumindest einen Abschnitt sowohl des Schaltungskörpers als auch des Substrats abdichtet, wobei der Schaltungskörper in das Durchgangsloch eingesetzt ist und eine erste freiliegende Fläche und eine zweite freiliegende Fläche aufweist, die vom Dichtungsmaterial freiliegen, und das Substrat im Durchgangsloch einen ersten Vorsprung und einen zweiten Vorsprung aufweist, die zu einer Mitte des Durchgangslochs vorstehen und mit dem Schaltungskörper verbunden sind, wobei der erste Vorsprung und der zweite Vorsprung an einander gegenüberliegenden Positionen im Durchgangsloch gebildet sind und der erste Vorsprung und/oder der zweite Vorsprung Anschlüsse sind, die Energie an das Leistungshalbleiterelement übertragen.
  2. Leistungshalbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Leiterkomponente und der zweite Vorsprung, der im Durchgangsloch gebildet ist, an Positionen gebildet sind, die einander gegenüberliegen, wobei das Substrat dazwischen eingefügt ist.
  3. Leistungshalbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Wechselstromverdrahtung, die im Substrat eingebaut ist, und der zweite Vorsprung derart angeordnet sind, dass sie im Substrat einander gegenüberliegen.
  4. Leistungshalbleitervorrichtung, die Folgendes umfasst: einen Schaltungskörper, der ein Paar Leiterkomponenten und ein Leistungshalbleiterelement, das zwischen dem Paar Leiterkomponenten eingebettet ist, aufweist; und ein Substrat, in dem ein Durchgangsloch gebildet ist; wobei der Schaltungskörper in das Durchgangsloch eingesetzt ist, und das Substrat im Durchgangsloch einen ersten Vorsprung und einen zweiten Vorsprung aufweist, die zur Mitte des Durchgangslochs vorstehen und mit dem Schaltungskörper verbunden sind, wobei der erste Vorsprung und der zweite Vorsprung an einander gegenüberliegenden Positionen im Durchgangsloch gebildet sind und der erste Vorsprung und/oder der zweite Vorsprung Anschlüsse sind, die Energie an das Leistungshalbleiterelement übertragen.
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