DE60311755T2 - Elektronisches Substrat, Leistungsmodul und Motorantrieb - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Elektroniksubstrat, um wirksam Leistungshalbleiterchips darauf zu montieren, und bezieht sich auch auf ein Leistungsmodul, bei dem Leistungshalbleiterchips auf einem solchen Elektroniksubstrat montiert sind. Die vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf einen Motortreiber und ein Elektrofahrzeug, dass ein solches Leistungsmodul enthält.
  • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • Einige Bausteine mit einem Halbleiterbauteil (welches manchmal im Allgemeinen als ein "Halbleiterbaustein" bezeichnet wird) enthalten ein Substrat, auf welchem ein Schaltungsschema definiert ist, und das Halbleiterbauteil, das als ein Chip (d.h. ein Halbleiterchip) auf dem Substrat montiert ist. Solch ein Substrat, auf welchem noch keine Halbleiterchips montiert sind, wird nachstehend als ein "Elektroniksubstrat" bezeichnet. In einer Vorrichtung, die durch Montieren von Leistungshalbleiterchips auf einem solchen Elektroniksubstrat erzielt werden (was nachstehend als ein "Leistungsmodul" oder eine "Leistungshalbleiteranordnung" bezeichnet wird), fließt normalerweise eine große Stromgröße von z.B. 50 Ampere oder mehr durch dessen Schaltungsschema. Aus diesem Grund ist ein Schaltungsschema eines solchen Leistungsmoduls dicker als jenes eines normalen Elektroniksubstrats und kann eine Dicke von z.B. 300 μm haben.
  • Ein Leistungsmodul (oder eine Leistungshalbleiteranordnung), die ein Elektroniksubstrat und darauf montierte Leistungshalbleiterchips enthält und welches dazu verwendet wird, Strom einem Motor zuzuführen, ist z. B. in der japanischen offengelegten Veröffentlichung Nr. 2002-184907 offenbart. Nachstehend wird der Aufbau des Leistungsmoduls, das in der japanischen offengelegten Veröffentlichung Nr. 2002-184907 offenbart ist, unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
  • Das in 1 gezeigte Leistungsmodul 100 enthält ein Metallbasissubstrat 103 und Halbleiterchips 105, die auf dem Metallbasissubstrat 103 montiert sind. Das Metallbasissubstrat 103 enthält ein Metallbasisblech 101 und eine Isolierschicht 102, die darauf als ein Überzug vorgesehen ist.
  • Auflagen 104 sind auf der Isolierschicht 102 des Basismetallsubstrats 103 vorgesehen, und die Leistungshalbleiterchips 105 sind auf jenen Auflagen 104 gebondet. Spezifischerweise sind die Halbleiterchips 105 direkt mit den Auflagen 104 verlötet (wobei das Lötmittel durch die Bezugszahl 106 in 1 angegeben ist). Auch sind die Halbleiterchips 105 mit einer Kupferfolienstruktur 107 auf dem Metallbasissubstrat 103 mittels Bonddrähten 108 verbunden.
  • Ein solches Leistungsmodul 100 kann verwendet werden, um Strom z.B. einem Drei-Phasen-Wechselstrom-Motor zuzuführen. 2 zeigt eine äquivalente Schaltung eines Drei-Phasen-Wechselstrommotortreibers.
  • Bei diesem Motortreiber sind Anschlussklemmen a und b mit einer Batterie und einem Glättungskondensator verbunden. In dem in 2 gezeigten Beispiel ist ein positives Potential an die Anschlussklemme a und ein negatives Potential an die Anschlussklemme b angelegt. Drei Strompfade, von denen jeder ein Paar Leistungsfeldeffekttransistorenbausteine enthält (welche nachstehend hierbei als "FET-Bausteine" bezeichnet werden), die in Reihe zusammengeschaltet sind, sind zwischen den Anschlussklemmen a und b definiert. Das heißt, eine Schaltung besteht aus diesen sechs FET-Bausteinen, und die entsprechenden Gate-Elektroden der FET-Bausteine sind gemeinsam mit einem Gate-Treiber verbunden. Der Gate-Treiber steuert den Betrieb der FET-Bausteine, um dadurch ein Dreiphasen-Wechselstrom einem Motor über Anschlussklemmen c, d und e zuzuführen.
  • Bei dem in 2 gezeigten Motortreiber ist der Schaltungsabschnitt innerhalb des Kastens in gestrichelter Linie als das Leistungsmodul (oder als Leistungshalbleiter-Anordnung) ausgeführt. Unter den in 2 gezeigten Bauteilen können wenigstens das Leistungsmodul (oder die Leistungshalbleiter-Anordnung) und der Gate-Treiber zusammen auf dem gleichen Substrat integriert werden. Somit wird eine Vorrichtung, die ein Leistungsmodul und einen Gate-Treiber mit einer solchen Konfiguration enthält, nachstehend hierin als ein "Motortreiber" bezeichnet.
  • Wenn das in 1 gezeigte Elektroniksubstrat verwendet wird, kann ein solcher Motortreiber ausgeführt sein, wie er in den 3a, 3b und 3c gezeigt ist. Spezifischerweise zeigt 3A eine ebene Schaltungsanordnung für einen Motortreiber, der mit dem Halbleiterbaustein, der in 1 gezeigt ist, ausgeführt ist, 3B ist eine Querschnittsansicht desselben, und 3C zeigt einen eingekreisten Bereich von 3B in einem größeren Maßstab.
  • Wie aus 3B zu ersehen ist, enthält dieser Motortreiber ein Leistungsmodul, dass die gleiche Konfiguration aufweist, wie jenes, das in 1 gezeigt ist, und ein Gate-Treiber zum Steuern des Betriebs der FET-Bausteine ist außerdem auf dessen Substrat vorgesehen. Die jeweiligen Schaltungsbauteile sind miteinander mittels einer Kupferfolien-Struktur, die auf der Isolierschicht vorgesehen ist, und Aluminiumdrähten verbunden.
  • Die Elektroden a, b, c, d und e, die in 3A gezeigt sind, entsprechen jeweils den Anschlussklemmen a, b, c, d und e, die in 2 gezeigt sind. Auch arbeiten in 3A die Elektroden a und b jeweils als eine positive Stromzuführungsleitung und eine negative Stromzuführungsleitung.
  • Als nächstes wird das Elektroniksubstrat, das in der japanischen offengelegten Veröffentlichung Nr. 9-139580 offenbart ist, unter Bezugnahme von 4 beschrieben.
  • Wie in 4 gezeigt ist, weist das Elektroniksubstrat 109, das in der japanischen offengelegten Veröffentlichung 9-139580 offenbart ist, eine Zwei-Schicht-Schaltverbindungs-Struktur auf. Das Elektroniksubstrat 109 enthält ein Metallunterteil 110, eine erste Isolierschicht 111, die auf dem Metallunterteil 110 vorgesehen ist, eine untere Schaltverbindung (interconnect) 112, die auf der ersten Isolierschicht 111 vorgesehen ist, eine zweite Isolierschicht 111', die so angeordnet ist, dass sie die untere Schaltverbindung 112 abdeckt, und eine obere Schaltverbindung 112', die auf der zweiten Isolierschicht 111' vorgesehen ist. Beide Schaltverbindungen 112 und 112' sind aus einer Kupferfolienstruktur hergestellt.
  • Bei dem in den 3A, 3B und 3C gezeigten Motortreiber haben die Elektroden und die Schaltverbindungen derselben eine parasitäre Induktivität L. Entsprechenderweise wird, während die FET-Bausteine schalten, eine Überspannung, die proportional zu dem Produkt eines Stromänderungsverhältnisses di/dt mit der Induktivität L ist, erzeugt. Der Wert der Überspannung ist proportional zu dem Stromänderungsverhältnis di/dt. Somit ist je höher die Schaltrate der FET-Bausteine ist, desto größer die Überspannung und desto wahrscheinlicher gehen die FET-Bausteine kaputt.
  • Um die FET-Bausteine gegenüber einem solchen Schaden zu schützen, muss entweder die Induktivität L oder das Stromänderungsverhältnis di/dt verringert werden. Wenn jedoch das Stromänderungsverhältnis di/dt verringert wird, würden dann die Schaltzeit und der Schaltverlust erhöht werden und die Hochgeschwindigkeitsschaltfunktion verschlechtert sich. Aus diesem Grund sollte die parasitäre Induktivität verringert werden.
  • Somit wird bei einem herkömmlichen Leistungsmodul die parasitäre Induktivität L durch eine gegenüberliegende Anordnung eines Paares von Leitern solcher Art verringert, solcherart, dass Ströme durch die Leiter in wechselseitig entgegengesetzten Richtungen solcherart fließen, dass die Magnetflüsse, die durch dies Ströme erzeugt werden, sich einander aufheben. In diesem Fall haben die gegenüberliegenden Ströme bevorzugterweise annähernd den gleichen Wert. Die parasitäre Induktivität L kann noch effektiver verringert werden, wenn der Abstand zwischen den beiden gegenüberliegenden Leitern verkürzt wird und wenn deren gegenüberliegende Fläche verbreitert wird.
  • In der in 3A gezeigten Schaltungsanordnung ist auch die Richtung des Stroms, der über die Elektrode a fließt entgegengesetzt zu jener des Stroms, der durch die Elektrode b fließt, und die beiden Elektroden a und b sind ausreichend nah zueinander angeordnet. Es ist jedoch schwierig, weiter den Abstand zwischen den Elektroden a und b oder die parasitäre Induktivität L, die verursacht wird aufgrund des Abstands, weiter zu verringern, und die Induktivität L wurde schon nahe zu ihren niedrigst verarbeitbaren Grenzen verringert. Da außerdem die Elektroden a und b sich im Wesentlichen parallel zu der Fläche des Substrats erstrecken, sind lange Bonddrähte erforderlich, um die jeweiligen FET-Bausteine mit der Kupferfolienstruktur, zu verbinden. Als ein Ergebnis dessen erhöht sich die Induktivität, die durch die Bonddrähte selbst erzeugt werden, und die gesamte parasitäre Induktivität erhöht sich auch ungewollt.
  • Aus diesem Grund sollten, statt zu versuchen die parasitäre Induktivität weiter zu verringern, FET-Bausteine verwendet werden, die speziell dazu gestaltet sind, solch einer hohen Überspannung stand zu halten. Alternativ dazu müssen zusätzliche Bauteile auf dem Substrat zum Zweck des Überspannungsschutzes vorgesehen sein. Als ein Ergebnis dessen erhöhen sich die Kosten des Leistungsmoduls beträchtlich.
  • Auch wenn die Mehrschichtstruktur verwendet wird, die in 4 gezeigt ist, um diese Probleme zu vermeiden, treten die folgenden neuen Probleme auf.
  • Wenn spezifischerweise ein Leistungs-FET-Baustein auf der oberen Schaltverbindung 112' betrieben wird, dann erzeugt der FET-Baustein eine erhebliche Wärmemenge, und dessen Temperatur überschreitet 100°C. In diesem Fall muss diese Wärme mittels des Unterteils abgeführt werden. Die beiden Isolierschichten 111 und 111', die zwischen dem FET-Baustein und dem Unterteil vorgesehen sind, behindern jedoch den gleichförmigen Wärmefluss. Somit kann der FET-Baustein nicht ausreichend abgekühlt werden und kann ein verschlechtertes Betriebsverhalten zeigen oder kann beschädigt werden. Wenn außerdem die Strommengen, die durch die untere und obere Schaltverbindung 112 und 112' fließen, groß sind, dann erzeugen auch die Schaltverbindungen 112 und 112' nicht vernachlässigbare Mengen an Wärme. Die untere Schaltverbindung 112 insbesondere ist zwischen die erste und zweite Isolierschicht 111 und 111' zwischengesetzt und die Wärme, die von der unteren Schaltverbindung 112 erzeugt wird, kann nicht auf einfache Weise abgeführt werden.
  • Wie ersichtlich ist, werden, wenn eine solche Mehrebenenschaltverbindungsstruktur auf dem Unterteil vorgesehen ist, die Isolierschichten die Wärmeabführung zu einem beträchtlichen Grad behindern. Außerdem erfordert das Elektroniksubstrat, dass eine Zwei-Schicht-Schaltverbindungsstruktur aufweist, wie z.B. jene, die in 4 gezeigt ist, einen sich überlagernden komplizierten Herstellungsprozess und übermäßig hohe Herstellungskosten.
  • Die US 6,373,705 die den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 14 entspricht, offenbart ein elektronisches Halbleitermodul, das ein isoliertes Metallsubstrat umfasst, das einen Metallkühlkörper enthält und eine elektrische Isolierschicht enthält, die auf einer oberen Seite desselben angeordnet ist. Eine obere Metallschicht ist auf der Oberseite der elektrischen Isolierschicht vorgesehen, und gedruckte Leiter sind in der oberen Metallschicht über eine Strukturierung ausgebildet. Die Halbleiterbauteile sind jeweils elektrisch mit gedruckten Leitern verbunden. Der Metallkühlkörper ist mit einem negativen Pol eines Kondensators verbunden. Der positive Teil dieses Kondensators ist mit einer oberen Metallschicht verbunden, die auf einer Oberseite der elektrischen Isolierschicht angeordnet ist. Der positive Pol des Kondensators erstreckt sich durch eine Öffnung hindurch, die in dem Metallkühlblock und in der elektrischen Isolierschicht ausgebildet ist, um einen Kontakt zu der oberen Metallschicht herzustellen.
  • Die EP 0 938 138 A2 offenbart eine FET-Gruppierung, die eine Anordnung von drei Metallisierungsschichten für das Gate, den Drain, und die Source-Anschlussklemmen der FETs aufweist. Die Drain-Anschlussklemme verbindet die Drain-Schichten der unterschiedlichen FETs zusammen. Die Source-Anschlussklemme verbindet die Source-Schichten der FETs miteinander, und die Gate-Anschlussklemme verbindet die Gate-Schichten der FETs miteinander.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein sicher arbeitendes Elektroniksubstrat zu schaffen, das eine niedrige parasitäre Induktivität und eine hohe Wärmeableitfähigkeit erzielt und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Elektroniksubstrats anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 14 gelöst.
  • Weitere Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen festgelegt.
  • Mehr im Einzelnen, das leitende Unterhalt ist bevorzugterweise mit einer Vielzahl von Aussparungen versehen. Ein erster leitender Stift ist bevorzugterweise in eine der Aussparungen des leitenden Unterteils eingesetzt, um elektrisch das leitende Unterteil mit der ersten Stromzuführungselektrode zu verbinden. Ein zweiter leitender Stift ist bevorzugterweise in eine andere der Aussparungen des leitenden Unterteils eingesetzt, um elektrisch das leitende Unterteil mit einem anderen Bereich der strukturierten leitenden Folie zu verbinden.
  • In dieser spezifischen bevorzugten Ausführungsform ist die Richtung eines Stroms, der durch einen Innenbereich des leitenden Unterteils zwischen den ersten und zweiten leitenden Stiften fließt bevorzugterweise im Wesentlichen entgegengesetzt zu jenem eines Stroms, der durch einen Innenbereich des zweiten leitenden Elements fließt. In diesem Fall überlappen sich der Innenbereich des zweiten leitenden Elements bevorzugterweise mit jenem des leitenden Unterteils.
  • In einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform ist das leitende Unterteil bevorzugterweise ein Metallblech mit einer Dicke von wenigstens annähernd 1 mm und weist bevorzugterweise das Leistungsmodul auf. Das Leistungsmodul enthält bevorzugterweise wenigsten vier Leistungshalbleiterchips, ein erstes leitendes Element, ein zweites leitendes Element, eine Isolierschicht und eine Vielzahl von Ausgangsanschlussklemmen. Das erste leitende Element ist bevorzugterweise elektrisch mit einer ersten Gruppe von Halbleiterchips verbunden, das eine Hälfte der wenigstens vier Leistungshalbleiterchips enthält. Das zweite leitende Element ist bevorzugterweise mit einer zweiten Gruppe von Halbleiterchips elektrisch verbunden, die die andere Hälfte der wenigstens vier Halbleiterchips enthalten. Die Ausgangsanschlussklemmen sind bevorzugterweise so angeordnet, dass sie elektrisch jede der Halbleiterchips der ersten Gruppe mit einem zugehörigen einen der Halbleiterchips der zweiten Gruppe verbinden. Während ein Gleichstrom zwischen die ersten und zweiten leitenden Elemente angelegt wird, steuert das Steuergerät bevorzugterweise den Betrieb der Leistungshalbleiterchips, um dadurch den Ausgangsanschlussklemmen eine Wechselspannung zuzuführen.
  • Ein Elektrofahrzeug entsprechend einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält bevorzugterweise den Motortreiber der verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die oben beschrieben wurden, eine Batterie zum Zuführen des Stroms zu einem Motortreiber, einen Fahrmotor, der durch den Motortreiber gesteuert wird und Räder, die durch den Motor angetrieben werden.
  • Ein Leistungsmodulherstellungsverfahren entsprechend einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält bevorzugterweise die Schritte des Bereitstellens eines Elektroniksubstrats einer der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die oben beschrieben wurde, und das Montieren der Leistungshalbleiterchips als blanke Chips auf dem Elektroniksubstrat.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Richtung eines Stroms, der durch das leitende Blech fließt bevorzugterweise im Wesentlichen entgegengesetzt zu jener eines Stroms, der durch den Bereich des ersten leitenden Elements unter dem leitenden Blech fließt.
  • In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Isolierschicht bevorzugterweise ein Silikonblech, ein Polimidfilm, ein Epoxidharz und/oder eine Luftschicht. Auch andere geeignete Isolierschichten können verwendet werden.
  • In verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die oben beschrieben sind, überlappen die ersten und zweiten leitenden Elemente sich zueinander, um eine Art von Zweischicht-Schaltverbindungsstrukturen zu begrenzen. Somit können die Bonddrähte verkürzt werden und ein Layout, das zu einer Verminderung von unerwünschter parasitärer Induktivität beiträgt, kann auf einfache Weise erzielt werden. Zusätzlich ist eines der ersten und zweiten leitenden Elemente keine strukturierte leiten de Folie sondern ein leitendes Unterteil oder eine leitende Platte. Somit erzielt ein solches leitendes Element starke Wärmeableitungseffekte und kann auf einfache Weise hergestellt werden.
  • Andere Merkmale, Elemente, Verfahren, Schritte, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Leistungsmoduls.
  • 2 ist ein äquivalentes Schaltschema eines Treibers für einen Drei-Phasen-Motor.
  • 3A ist eine Draufsicht eines herkömmlichen Motortreibers, bei dem die in 2 gezeigte Schaltung unter Verwendung des in 1 gezeigten Leistungsmoduls ausgeführt ist.
  • 3B ist eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Motortreibers, bei dem die in 2 gezeigte Schaltung unter Verwendung des in 1 gezeigten Leistungsmoduls ausgeführt ist.
  • 3C stellt den eingekreisten Bereich von 3B in einem größeren Maßstab dar.
  • 4 ist eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Elektroniksubstrats mit einer Zweischicht-Schaltverbindungsstruktur.
  • 5A, 5B und 5C sind jeweils eine Draufsicht, eine Querschnittsansicht und ein äquivalentes Schaltschema eines Leistungsmoduls entsprechend einer ersten spezifischen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 6A, 6B, 6C und 6C zeigen beispielhafte Anordnungen, von denen jede einen Kühlkörper 400 und ein erstes leitendes Element (Metallunterteil) 304 enthält.
  • 7A und 7B sind jeweils eine Draufsicht und ein äquivalentes Schaltschema, das ein modifiziertes Beispiel eines in den 5A bis 5C gezeigten Leistungsmoduls zeigt.
  • 8A ist eine Draufsicht eines Motortreibers entsprechend einer zweiten speziellen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 8B ist eine Querschnittsansicht von 8A, die entlang der Linien VIIIb-VIIIb, die in 8A gezeigt sind, verläuft.
  • 8C zeigt den eingekreisten Bereich C von 8B in einem größeren Maßstab.
  • 8D ist eine Perspektivansicht eines Verbinderstifts 13a oder 13b.
  • 9A ist eine Draufsicht eines Motortreibers, der keine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 9B ist eine Querschnittsansicht von 9A, die entlang der Linien IXb-IXb, die in 9A gezeigt sind, verläuft.
  • 9C zeigt den eingekreisten Bereich C von 9B in einem größeren Maßstab.
  • 10 ist eine Seitenansicht eines Elektrofahrzeuges gemäß einer vierten speziellen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachstehend werden Leistungsmodule entsprechend bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • BEVORZUGTE AUFÜHRUNGSFORM 1
  • Eine Bauform für ein Leistungsmodul entsprechend einer ersten speziellen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 5A–5C beschrieben. Die 5A und 5B sind jeweils eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht eines Leistungsmoduls entsprechend der ersten bevorzugten Ausfüh rungsform. 5C zeigt eine äquivalente Schaltung des Leistungsmoduls der ersten bevorzugten Ausführungsform.
  • Das Leistungsmodul der ersten bevorzugten Ausführungsform enthält bevorzugterweise ein neuartiges Elektroniksubstrat und zwei FET-Leistungsbausteine (power FET devices) 300 und 302, die auf dem Elektroniksubstrat montiert sind. Obwohl zwei FET-Leistungsbausteine 300 und 302 bevorzugterweise in dieser bevorzugten Ausführungsform enthalten sind, kann die Anzahl der FET-Leistungsbausteine wunschgemäß geändert werden. Dieses Elektroniksubstrat enthält bevorzugterweise ein erstes leitendes Element (leitendes Unterteil) 304, das elektrisch mit dem einen FET-Baustein 300 verbunden ist, ein zweites leitendes Element 306, das elektrisch mit dem anderen FET-Baustein 302 verbunden ist, und eine Isolierschicht 308 zum elektrischen Isolieren des zweiten leitenden Elements 306 von dem ersten leitenden Element 304.
  • Mehr im Einzelnen, das erste leitende Element 304 ist bevorzugterweise eine Platte mit einer ebenen oberen Fläche und einer ebenen unteren Fläche, und die Isolierschicht 308 ist bevorzugterweise auf der ebenen oberen Fläche des ersten leitenden Elements 304 vorgesehen. Wie in 5A gezeigt ist, sind nicht nur das zweite leitende Element 306 sondern auch eine Stromzuführungselektrode 310, eine Halbleiterchipelektrode 312 und eine Ausgangselektrode 314 bevorzugterweise auf der Isolierschicht 308 vorgesehen. Jeweils das zweite leitende Element 306, die Stromzuführungselektrode 310, die Halbleiterchipelektrode 312 und die Ausgangselektrode 314, die auf der Isolierschicht 308 vorgesehen sind, sind bevorzugterweise aus einer strukturierten leitenden Folie (z.B. einer Kupferfolienstruktur) hergestellt.
  • Wie in 5B gezeigt ist, ist jede der Leistungszuführungselektrode 310 und die Halbleiterchipelektrode 312 bevorzugterweise elektrisch mit dem ersten leitenden Element 304 mittels eines Verbindungsglieds z.B. aus einem Lötmittel verbunden. Auch ist die Halbleiterchipelektrode 312 bevorzugterweise elektrisch mit dem FET-Baustein 300 auf der Ausgangselektrode 314 mittels eines Bonddrahts 316 verbunden. Andererseits ist der FET-Baustein 302 auf dem zweiten leitenden Element 306 bevorzugterweise elektrisch mit der Ausgangselektrode 314 mittels eines anderen Bonddrahts 316a verbunden.
  • 5C zeigt eine äquivalente Schaltung des Leistungsmoduls, das eine solche Konfiguration aufweist. Wie aus 5C zu sehen ist, sind die beiden FET-Bausteine 300 und 302 in Reihe zwischen das erste und zweite leitende Element 304 und 306 geschaltet. Durch Einschalten dieser beiden FET-Bausteine 300 und 302 zu geeigneten Zeitpunk ten, kann ein Strom mit einer großen Größe von dem zweiten leitenden Element 306 zu dem ersten leitenden Element 304 fließen.
  • Die beiden FET-Bausteine 300 und 302 dieser äquivalenten Schaltung entsprechend dem Paar der in Reihe geschalteten Transistoren, die in 2 gezeigt sind. Durch Ansteuern der Spannung, die an die jeweiligen Gates dieser beiden FET-Bausteine 300 und 302 angelegt wird, kann die Spannung, die an der Ausgangselektrode 314 erzeugt wird, beträchtlich erhöht oder verringert werden.
  • In dem in den 5A, 5B und 5C dargestellten Beispiel wird das erste leitende Element 304 mit einem negativen (–) Potential versorgt und das zweite leitende Element 306 wird mit einem positiven (+) Potential versorgt. Die Potentialpegel an den ersten und zweiten leitenden Elementen 304 und 306 müssen nur so definiert sein, dass der Potentialpegel des ersten leitenden Elements 304 niedriger ist als jener des zweiten leitenden Elements 306. Somit ist jene Beziehung sogar erfüllt, auch wenn das erste und zweite leitende Element 304 und 306 jeweils nicht mit einem negativen und positiven Potential versorgt werden. Z.B. kann das erste leitende Element 304 mit einem Erdpotential versorgt werden. Optional dazu können die Potentiale an den ersten und zweiten leitenden Elementen 304 und 306 auch jeweils positiv und negativ sein entgegengesetzt zu den in den 5A, 5B und 5C dargestellten Beispiel. In jenem Fall fließt der Strom auch in der Richtung entgegengesetzt zu der dargestellten Richtung.
  • Es ist anzumerken, dass das erste und zweite leitende Element manchmal hierin jeweils auch als ein "erster Stromzuführungsbereich" und ein "zweiter Stromzuführungsbereich" bezeichnet wird.
  • In dem in den 5A, 5B und 5C dargestellten Beispiel wird das erste leitende Element 304, das als der erste Stromzuführungsbereich wirkt, mit einem Potential mittels der negativen Anschlussklemme einer externen Batterie versorgt, die mit der Stromzuführungselektrode (d.h. der ersten Stromzuführungselektrode) 310 auf der Isolierschicht 308 verbunden ist. Andererseits wird das zweite leitende Element 306, das als der zweite Stromzuführungsbereich wirkt, mit einem Potential mittels der positiven Anschlussklemme der externen Batterie versorgt, die mit dem zweiten leitenden Element 306 verbunden ist. Entsprechenderweise kann in dem Beispiel, das in den 5A, 5B und 5C dargestellt ist, ein Bereich des zweiten leitenden Elements 306 so betrachtet werden, dass es als eine positive Stromzuführungselektrode wirkt (d.h. eine zweite Stromzuführungselektrode). Alternativ dazu können die zweite Stromzuführungselektrode und das zweite leitende Element 306 auch separate Schaltungsbauteile (oder leitende Strukturen) sein. Der wichtige Punkt ist darin zu sehen, dass die zweite Stromzuführungselektrode mit dem zweiten leitenden Element auf jeden Fall elektrisch verbunden sein sollte.
  • Auch in dem in den 5A, 5B und 5C dargestellten Beispiel ist die Batterie bevorzugterweise elektrisch mit dem ersten leitenden Element 304 der ersten Stromzuführungselektrode 310 und dem Verbindungsglied 318 verbunden, die auch der Isolierschicht 308 vorgesehen sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch keinesfalls auf diese spezielle bevorzugte Ausführungsform beschränkt. Z.B. können die Batterie und das erste leitende Element 304 auch elektrisch miteinander mittels eines Bereichs der Stirnfläche oder Rückfläche des leitenden Unterteils aus dem ersten leitenden Element 304 verbunden sein.
  • In der oben beschriebenen Anordnung fließt der Strom in den Richtungen, die durch die fettgedruckten Pfeile in 5B angegeben sind. Wie aus 5B ersichtlich ist, ist die Richtung des Stroms, der durch einen Innenbereich des ersten leitenden Elements 304 zwischen den beiden Verbindungsgliedern 318 fließt, entgegengesetzt zu dem des Stroms, der durch einen Innenbereich des zweiten leitenden Elements 306 über den Innenbereich des ersten leitenden Elements 304 fließt. Durch Erzeugen von Strömen großer Größen, die in wechselweise entgegengesetzten Richtungen auf diese Weise fließen, kann die parasitäre Induktivität beträchtlich verringert werden. Da auch das erste leitende Element 304 nicht auf der Isolierschicht 308 auf dem Substrat vorhanden ist, können die Elektroden auf der Isolierschicht 308 mit einer viel größeren Gestaltungsfreiheit und Flexibilität angeordnet werden, und die Bonddrähte können verkürzt werden. Somit kann die parasitäre Kapazität aus diesem Grund auch verringert werden.
  • Es ist anzumerken, dass die obere und untere Fläche des leitenden Unterteils, das als das erste leitende Element 304 wirkt, bevorzugterweise eben sind, wie in 5B gezeigt ist. Alternativ dazu können diese Flächen auch gewisse Unebenheiten haben, die absichtlich vorgesehen sind. Wenn jedoch die obere Fläche des leitenden Unterteils eben ist, kann die strukturierte leitende Folie einfach auf dem leitenden Unterteil definiert werden. Auch wenn die untere Fläche des leitenden Elements eben ist, kann das leitende Unterteil einen Wärmekontakt mit einem Kühlkörper noch viel einfacher herstellen.
  • Das Leistungsmodul dieser bevorzugten Ausführungsform wird verwendet, um einen Strom mit einer großen Größe zuzuführen. Entsprechenderweise muss das Leistungsmodul erzeugte Joule'sche Wärme effizient ableiten, um die unerwünschte Erhöhung der Temperatur des Leistungsmoduls zu minimieren. Zu diesem Zweck wird dieses Leistungsmodul bevorzugterweise solcher Art verwendet, dass die untere Fläche des ersten leitenden Elements 304 einen Wärmekontakt mit dem Kühlkörper 400 herstellen kann, wie in 6A gezeigt ist. Wenn das erste leitende Element 304 von dem Kühlkörper 400 elektrisch isoliert werden soll, dann kann ein dünner Isolator (z.B. eine Silikonfolie) zwischen die obere Fläche des Kühlkörpers 400 und die untere Fläche des ersten leitenden Elements 304 zwischengesetzt werden. Das Material und die Dicke des Isolators sind so definiert, dass sie die Wärmeströmung von dem ersten leitenden Element 304 in den Kühlkörper weiter beschleunigen.
  • Das erste leitende Element 304 kann durch Verarbeiten eines Metalls oder eines anderen geeigneten elektrischen leitenden Materials in eine Plattenform erzielt werden. Das erste leitende Element 304 muss nicht vollständig eben sein, sondern kann irgend eine andere von verschiedenen anderen Formen haben, wie in den 6B, 6C und 6C gezeigt ist.
  • Wenn bei dem Leistungsmodul der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ein Strom mit einer großen Größe durch die strukturierte leitende Folie und die FET-Bausteine fließt, wird eine beträchtliche Wärmemenge erzeugt. Die Wärme kann jedoch schnell in das erste leitende Element 304 mittels der dünnen Isolierschicht 308 abgeleitet werden. Die obere Fläche des ersten leitenden Elements 304 weist eine ausreichend breite Fläche auf, und das leitende Unterteil ist bevorzugterweise aus einem Metallmaterial mit einem hohen Wärmeleitvermögen hergestellt. Demzufolge kann eine beträchtliche Wärmemenge, die durch den Strom mit einer großen Größe erzeugt wird, wirksam abgeleitet werden (typischerweise in den Kühlkörper).
  • Weiterhin hat das erste leitende Element 304 bevorzugterweise keine strukturierte Form sondern wirkt wie ein großer Leiter. Somit hat das erste leitende Element 304 einen ausreichend niedrigen Widerstand, und die Wärmemenge, die von dem ersten leitenden Element 304 erzeugt wird, die mit dem Strom zugeführt wird, kann auch minimiert werden.
  • Auf diese Weise kann das erste leitende Element 304 nicht nur ermöglichen, dass ein Strom großer Größe durch diesen hindurch fließt, sondern dieses wirkt auch als ein guter Wärmeleiter für den Kühlkörper. So kann entsprechend dieser bevorzugten Ausführungsform die Wärmemenge, die durch das Leistungsmodul erzeugt wird, beträchtlich verringert werden, und die kleine Wärmemenge, die erzeugt wird, kann auch hocheffizient abgeleitet werden.
  • Das in den 5A und 5B dargestellte Leistungsmodul enthält bevorzugterweise der Einfachheit Willen zwei Halbleiterchips. Wenn jedoch dieses Leistungsmodul zum Steuern eines Motors verwendet wird, sind wenigstens vier Halbleiterchips auf dem Elektroniksubstrat montiert. 7A zeigt ein planares Layout für ein Leistungsmodul, das vier Halbleiterchips enthält und 7B zeigt eine dazu äquivalente Schaltung. In diesem Layout sind zwei Paare von FET-Bausteinen 300a, 302a und 300b, 302b auf dem Substrat montiert. Entsprechenderweise kann ein Zwei-Phasen-Wechselstrom von den Ausgangselektroden 314a und 314b abgenommen werden.
  • In der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform sind die Verbindungsglieder 318, die elektrisch die Elektroden auf der Isolierschicht 308 mit dem Metallunterteil, das als das erste leitende Element 304 wirkt, verbinden, bevorzugterweise aus einem Lötmittel hergestellt.
  • BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM 2
  • Nachstehend wird ein Motortreiber entsprechend einer zweiten speziellen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 8A, 8B, 8C und 8D beschrieben. 8A ist eine Draufsicht eines Motortreibers entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform. 8B ist eine Querschnittsansicht desselben, die entlang der Linien VIIIb, VIIIb verläuft, die in 8A gezeigt ist. 8C zeigt den eingekreisten Bereich C von 8B in einem größeren Maßstab. Und 8C ist eine Perspektivansicht eines elektrisch leitenden Verbinderstifts.
  • Wie in 8C gezeigt ist, enthält der Motortreiber eines dieser bevorzugten Ausführungsform ein Elektroniksubstrat (Metallunterteilsubstrat) 11 und sechs FET-Bausteine 19, die auf dem Elektroniksubstrat 11 montiert sind.
  • Das Elektroniksubstrat 11 enthält bevorzugterweise ein Metallunterteil (Metallplatte) 22, das eine Dicke von z.B. 2 mm bis 3 mm aufweist, eine Isolierschicht 23, die auf dem Metallunterteil 22 vorgesehen sind, und eine Vielzahl von leitenden Elementen (z.B. Kupferfolienstrukturelementen), die auf der Isolierschicht 23 vorgesehen sind. Das Elektroniksubstrat 11 weist bevorzugterweise eine im Wesentlichen rechteckige oder im Wesentli chen quadratische planare Form mit einer Länge von z. B. etwa 30 mm bis etwa 150 mm auf jeder Seite auf. Die leitenden Elemente (z.B. Kupferfolienstrukturelemente) haben bevorzugterweise eine Dicke von z.B. etwa 105 μm bis etwa 500 μm und wirken bevorzugterweise als eine Stromzuführungselektrode 14, als ein zweites leitendes Element 25 und als Halbleiterchipelektroden 26a, 26b und 26c.
  • Das Metallunterteil 22 ist bevorzugterweise ein plattenförmiges Unterteil, das aus einem elektrisch leitenden Material mit guter Wärmeleitfähigkeit (z.B. Aluminium oder Kupfer oder ein anderes geeignetes Material) hergestellt ist und bevorzugterweise eine Dicke von z.B. wenigstens etwa 1 mm, weiter bevorzugt etwa 2 mm bis 3 mm hat. Das Metallunterteil 22 wirkt als ein erstes leitendes Element entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Die Isolationsschicht 23, die auf der oberen Fläche des Metallunterteils 22 vorgesehen ist, ist bevorzugterweise aus einem Material mit guter elektrischer Isolationseigenschaft und guter Wärmeableiteigenschaft hergestellt. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Isolationsschicht 23 bevorzugterweise aus einem Epoxydharz mit einer Dicke von etwa 0,2 mm oder weniger (speziell etwa 0,05 mm bis etwa 0,2 mm) hergestellt.
  • Wie in 8C gezeigt ist, sind mehrere winzige Aussparungen bevorzugterweise auf der oberen Fläche des Metallunterteils 22 vorgesehen, um elektrisch leitende säulenförmige Elemente aufzunehmen (die bevorzugterweise als Verbinderstifte 13a und 13b ausgeführt sind), die sich durch die Kupferfolienstruktur und die Isolationsschicht 23 erstrecken. 8D ist eine Perspektivansicht, die den Verbinderstift 13a darstellt. Wie in 8D gezeigt ist, enthält der Verbinderstift 13a bevorzugterweise einen Scheibenbereich 27 und einen zylindrischen Bereich 28 und ist bevorzugterweise aus Kupfer, Messing oder irgendeinem anderen geeigneten Material hergestellt. Die Konfiguration des Verbinderstifts 13b ist bevorzugterweise ähnlich zu der des Verbinderstifts 13a. Die Länge der Verbinderstifte 13a und 13b ist bevorzugterweise solcher Art definiert, dass sich die Verbinderstifte 13a und 13b nicht durch das Metallunterteil 22 erstrecken. Der Grund dafür liegt darin, dass wenn keiner der Verbinderstifte 13a und 13b sich durch die untere Fläche des Metallunterteils 22 erstreckt, das Metallunterteil 22 eine ebene untere Fläche hat und einen Wärmekontakt mit einem Kühlkörper einfacher ausführen kann. Wenn jedoch die Oberfläche des Kühlkörpers mit Aussparungen versehen ist, um die Verbinderstifte 13a und 13b aufzunehmen, dann können die Verbinderstifte 13a und 13b von der unteren Fläche des Metallunterteils 22 hervorstehen. Wenn z.B. das Metallunterteil 22 eine Dicke von etwa 2 mm bis etwa 3 mm hat, dann kann die Länge der Verbinderstifte 13a und 13b so definiert sein, dass der Abstand zwischen der Unterseite der Verbinderstifte 13a und 13b und der unteren Fläche des Metallunterteils 22 etwa 1 mm wird. Nachdem eine strukturierte leitende Folie auf der Isolierschicht 23 definiert wurde, sind die Verbinderstifte 13a und 13b bevorzugterweise in dem Metallunterteil 22 pressgepasst. Der zylindrische Bereich der Verbinderstifte 13a und 13b hat bevorzugterweise einen Durchmesser von z.B. etwa 1 mm bis 5 mm.
  • Wie in 8C gezeigt ist, sind die Stromzuführungselektrode 14 und die Halbleiterchipelektrode 26b bevorzugterweise elektrisch mit dem Metallunterteil 22 jeweils mittels der Verbinderstifte 13a und 13b verbunden. Der FET-Baustein 19 ist bevorzugterweise mit dem zweiten leitenden Element 25 verlötet, wie auch in 8C gezeigt ist.
  • Als nächstes ist unter Bezugnahme auf 8A eine Stromzuführungselektrode 14 dargestellt, die mit vier Verbinderstiften 13a auf der linken Seite verbunden ist. Z.B. kann die negative Stromzuführungsleitung einer Gleichstromversorgung oder einer Batterie (nicht gezeigt) mit dieser Stromzuführungselektrode 14 verbunden sein. Eine andere Stromzuführungselektrode 15, die mit der positiven Stromzuführungsleitung der Gleichspannungsversorgung verbunden sein kann, ist bevorzugterweise z.B. direkt auf der rechten Seite jener Stromzuführungselektrode 14 vorgesehen. Diese Stromzuführungselektrode 15 bildet bevorzugterweise einen einstückigen Teil des zweiten leitenden Elements 25, mit dem die FET-Bausteine 19 verbunden sind.
  • Die jeweiligen Gate-Elektroden der drei FET-Bausteine 19, die auf dem zweiten leitenden Element 25 montiert sind, sind bevorzugterweise elektrisch mit einer Steuerschaltung über Bonddrähte 20 verbunden. Die Steuerschaltung ist bevorzugterweise um die Stromzuführungselektrode 14 und 15 herum angeordnet.
  • Wie in 8A gezeigt ist, sind drei Ausgangselektroden 16, 17 und 18 bevorzugterweise auf der rechten Seite des zweiten leitenden Elements 25 angeordnet. Drei FET-Bausteine sind bevorzugterweise auf diesen Ausgangselektroden 16 und 18 jeweils vorgesehen. Die jeweiligen Gate-Elektroden der FET-Bausteine 19 auf den Ausgangselektroden 16, 17 und 18 sind auch bevorzugterweise mit einer Steuerschaltung über Bonddrähte 20 verbunden. Die Steuerschaltung ist bevorzugterweise um den rechten Rand des Substrats angeordnet. Diese FET-Bausteine 19 sind bevorzugterweise mit den Halbleiterchipelektroden 26a, 26b und 26c mittels anderer Bonddrähte 20 verbunden. Es sollte angemerkt werden, dass diese Bonddrähte 20 bevorzugterweise aus einem Metallmaterial, z.B. Aluminium hergestellt sind.
  • Auf diese Weise ist eine Schaltung ähnlich zu der äquivalenten Schaltung, die in 2 gezeigt ist, auch entsprechend dieser bevorzugten Ausführungsform ausgeführt. In dem herkömmlichen Beispiel, das in den 3A, 3B und 3C dargestellt ist, sind zwei Gruppen von leitenden Elementen (z.B. Kupferfolienstrukturen) über dem Substrat angeordnet, so dass sie einen Strom von der Gleichstromversorgung zu den jeweiligen Halbleiterchips zuführen. In dieser bevorzugten Ausführungsform jedoch ist eines der beiden Gruppen von leitenden Elementen (z.B. die Kupferfolienstrukturen) durch das Metallunterteil 22 ersetzt.
  • Der Motortreiber dieser bevorzugten Ausführungsform kann einen Gleichstrom, der von einer Batterie oder einer anderen Stromversorgung (nicht gezeigt) zugeführt wird, in einen Wechselstrom umwandeln und kann den Wechselstrom einem Dreiphasen-Wechselstrommotor (nicht gezeigt) mittels der Ausgangselektroden 16, 17 und 18 zuführen.
  • In dieser bevorzugten Ausführungsform ist das Metallunterteil 22, das als das erste leitende Element wirkt, mit einer Stromzuführung (nicht gezeigt) mittels des Verbinderstifts 13a und der Stromführungselektrode 14 verbunden und wirkt als eine negative Stromversorgungsleitung. Andererseits ist auch das zweite leitende Element 25 mit der Stromversorgung verbunden und wirkt als eine positive Stromversorgungsleitung.
  • Die Richtung des Stroms, der durch das Metallunterteil 22 fließt, ist entgegengesetzt zu der des Stroms, der durch das zweite leitende Element 25 fließt. Somit kann die parasitäre Induktivität verringert werden. Da zusätzlich nur die sehr dünne Isolationsschicht 23 zwischen dem Metallunterteil 22 und dem zweiten leitenden Element 25 zwischengesetzt ist, kann die Induktivität beträchtlich verringert werden.
  • Bei dem herkömmlichen Motortreiber hat jeder Bonddraht eine Länge von etwa 15 mm. Bei dem Motortreiber dieser bevorzugten Ausführungsform jedoch kann die Länge der Bonddrähte 20 auf etwa 5 mm bis etwa 7 mm verringert werden. Der Grund dafür liegt darin, dass die jeweiligen Schaltungsbauteile mit sehr viel größerer Gestaltungsfreiheit und Flexibilität angeordnet werden können, wegen der Anordnung des Metallunterteils 22 und des zweiten leitenden Elements 25. Das heißt, in dieser bevorzugten Ausführungsform sind das Metallunterteil 22 und das zweite leitende Element 25 nicht neben einander auf der gleichen Schicht angeordnet, sondern beziehen sich auf zwei wechselseitig unterschiedliche Schichten. Auch wenn die Bonddrähte 20 verkürzt sind, kann die Induktivität, die durch die Bonddrähte 20 selbst erzeugt werden, verringert werden. Zusätzlich kann die Leitungsinduktivität ebenfalls verringert werden. Als ein Ergebnis dessen kann die Gesamtinduktivität des Motortreibers beträchtlich verringert werden.
  • Der herkömmliche Motortreiber, der in 3A gezeigt ist, hat eine Leitungsinduktivität von etwa 50 nH bis 100 nH. Im Gegensatz dazu hat der Motortreiber dieser bevorzugten Ausführungsform eine sehr viel niedrigere Leistungsinduktivität von etwa 10 nH bis etwa 20 nH.
  • Entsprechenderweise kann die Überspannung, die aufgrund der Induktivität erzeugt wird, die entsteht, während die jeweiligen FET-Bausteine 19 schalten, verringert werden, und die jeweiligen FET-Bausteine 19 sind kaum beschädigt. Zusätzlich können die Grenzdaten der jeweiligen FET-Bausteine 19 und die Anzahl der zusätzlichen Bauteile, die zum Zweck des Überspannungsschutzes vorgesehen sind, verringert werden, und daher können die Gesamtkosten beträchtlich verringert werden. Außerdem ist die Isolationsschicht 23 bevorzugterweise aus einem Material mit hoher Wärmeableiteigenschaft hergestellt, und das Metallunterteil 22 mit der guten Wärmeleitfähigkeit kann schnell die Wärme der FET-Bausteine 19 in den Kühlkörper ableiten. Somit ist eine unerwünschte Verschlechterung des Betriebsverhaltens oder eine Beschädigung der FET-Bausteine 19 aufgrund der starken Hitze vermeidbar. Als ein Ergebnis dessen kann die Zuverlässigkeit des Motortreibers 1 beträchtlich erhöht werden.
  • Die Polaritäten der ersten und zweiten leitenden Elemente kann entgegengesetzt zu jenen sein die für die oben beschriebene bevorzugte Ausführungsform definiert wurde. D.h., eine positive Stromversorgungsleitung kann mit der Stromzuführungselektrode 14 und eine negative Stromversorgungsleitung kann mit der Stromzuführungselektrode 15 verbunden werden.
  • In der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ist nur ein Stromzuführungsbereich (d.h. das zweite leitende Element) auf der Fläche des Substrats vorgesehen. Entsprechenderweise hat der Motortreiber dieser bevorzugten Ausführungsform eine solche einfache Struktur, dass er einfach mit beträchtlich verringerten Kosten hergestellt wird.
  • Insbesondere kann entsprechend dieser bevorzugten Ausführungsform irgendein herkömmliches Metallbasissubstrat einschließlich eines Metallunterteils für Wärmeableitungszwecke verwendet werden und jenes Metallunterteil kann als das erste leitende Element verwandet werden. Als ein Ergebnis dessen können die Herstellungskosten weiter verringert werden.
  • MOTORTREIBER
  • In der ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsform, die oben beschrieben wurden, wird das leitende Unterteil (Metallblech) des Elektroniksubstrats nicht nur als ein thermisch leitendes Element verwendet, sondern kann auch als ein elektrisch leitendes Element verwendet werden, das mit einer externen Stromversorgung verbunden werden kann. Im Gegensatz dazu wird im Folgenden ein Metallblech, dass auf das Elektroniksubstrat gestapelt wird, bevorzugterweise als ein elektrisch leitendes Element verwendet, das mit einer externen Stromversorgung zu verbinden ist.
  • Nachstehend wird ein Motortreiber 1, der keine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, unter Bezugnahme auf die 9A, 9B und 9C beschrieben.
  • 9A ist eine Draufsicht eines Motortreibers 1. 9B ist eine Querschnittsansicht desselben, die entlang der Linien IXb, IXb, die in 9A gezeigt sind, verläuft. 9C zeigt den eingekreisten Bereich C von 9 in einem größeren Maßstab.
  • Wie in 9C gezeigt ist, enthält der Motortreiber 1 ein Elektroniksubstrat 11 und FET-Bausteine 19, die auf dem Elektroniksubstrat montiert sind. Das Elektroniksubstrat 11 enthält bevorzugterweise ein Metallunterteil 22 mit einer Dicke von z.B. etwa 2 mm bis etwa 3 mm, eine Isolierschicht 23, die auf dem Metallunterteil 22 vorgesehen ist, und eine Vielzahl von leitenden Elementen (z.B. Kupferfolienstrukturelementen) 12, die auf der Isolierschicht 23 definiert sind. Das Elektroniksubstrat 11 hat bevorzugterweise eine im Wesentlichen rechteckige oder im Wesentlichen quadratische ebene Form mit einer Länge von etwa; 30 mm bis etwa 150 mm auf jeder Seite. Die Kupferfolienstrukturelemente 12 wirken bevorzugterweise als die Stromzuführungselektrode 14 und die Ausgangselektroden 16, 17 und 18, die in 9A gezeigt sind. Aus diesem Grund sind die Kupferfolienstrukturelemente nicht mit der Bezugszahl 12 in 9A identifiziert.
  • Das Metallunterteil 22 ist bevorzugterweise ein plattenförmiges Unterteil, das aus einem elektrisch leitenden Material mit guter Wärmeleitfähigkeit (z.B. Aluminium oder Kupfer oder einem anderen geeigneten Material) hergestellt ist und bevorzugterweise eine Dicke von z.B. wenigstens 1 mm und bevorzugterweise etwa 2 mm bis etwa 3 mm hat. Die Isolierschicht 23 ist bevorzugterweise aus einem Material mit einer guten elektrischen Isolationseigenschaft und guter Wärmeleiteigenschaft hergestellt. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Isolierschicht 23 bevorzugterweise aus einem Epoxydharz mit einer Dicke von z.B. 0,2 mm oder weniger (speziell etwa 0,05 mm bis etwa 0,2 mm) hergestellt.
  • Wie in 9C gezeigt ist, ist ein Kupferblech 28 bevorzugterweise über der Kupferfolienstruktur 12 mit einer anderen Isolierschicht 23' vorgesehen, die zwischen diese zwischengesetzt ist. Der FET-Baustein 19 ist bevorzugterweise direkt mit dem Kupferblech 28 verlötet. In 9C ist das Lötmittel mit der Bezugszahl 21 identifiziert.
  • Wie in 9A gezeigt ist, ist der größte Teil der unten liegenden Stromzuführungselektrode 14 bevorzugterweise mit dem Kupferblech 28 bedeckt. In 9A repräsentiert die gestrichelte Linie die Konfiguration der unten liegenden Stromzuführungselektrode 14, die mit dem Kupferblech 28 bedeckt ist. Der restliche Bereich der unten liegenden Stromzuführungselektrode 14, die nicht mit dem Kupferblech 28 bedeckt ist, ist bevorzugterweise mit der Stromversorgungsleitung einer externen Batterie verbunden. Wie in 9A gezeigt ist, sind bevorzugterweise drei FET-Bausteine 19 auf dem Kupferblech 28 montiert, und ein Bereich des Kupferblechs 28 wird bevorzugterweise als die zweite Stromzuführungselektrode verwendet. Ein Bereich der Kupferfolienstruktur 12 und des Kupferblechs 28 kann elektrisch miteinander mittels Bonddrähten verbunden sein. Alternativ dazu kann wenigstens ein Bereich der Isolierschicht 23' zwischen der Niedrigniveau-Kupferfolienstruktur 12 und dem Hochniveau-Kupferblech 28 durch eine leitende Schicht ersetzt werden.
  • Die Isolierschicht 23' zu elektrischen isolieren des Kupferblechs 28 von der Niedrigniveau-Kupferfolienstruktur 12 ist bevorzugterweise von wenigstens einem Material hergestellt, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Silikonblech, einer Polyimidfolie und einem Epoxydharz besteht, von denen jedes eine gute elektrische Isoliereigenschaft und eine gute Wärmeableiteigenschaft besitzt. Alternativ dazu können auch Luftspalte statt der Schicht oder der Folie eines solchen Isolators vorgesehen sein. In jenem Fall wirkt die Luftschicht als die Isolierschicht 23. In jedem Fall hat die Isolierschicht 23 bevorzugterweise eine Dicke von z.B. 0,1 mm oder weniger.
  • Bereiche der Kupferfolienstruktur 12, die sich zu der Stromzuführungselektrode 14 und den Ausgangselektroden 16, 17 und 18 erstrecken, wirken als das erste leitende Element, und das Kupferblech 28, das dieses erste leitende Element bedeckt, wirkt als das zweite leitende Element.
  • In verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die untere der aus zwei Schichten bestehenden leitenden Elemente, die mit einer Stromzuführung verbunden sind, nachstehend hierbei als ein "erstes leitendes Element" und das obere wird nachstehend als ein "zweites leitendes Element" bezeichnet. In der zweiten bevorzugten Ausführungsform, die oben beschrieben wurde, ist das erste leitende Element bevorzugterweise ein Metallblech. Hierbei ist jedoch das zweite leitende Element bevorzugterweise ein Metallblech.
  • Die Konfiguration und die Anordnung der Ausgangselektroden 16, 17 und 18 sind im Wesentlichen diegleichen, wie bei der bevorzugten Ausführungsform, die in 8A gezeigt ist. Das Folgende ist der einzige Unterschied zwischen ihnen. Speziell sind in der bevorzugten Ausführungsform, die in 8A gezeigt ist, die FET-Bausteine auf den Ausgangselektroden 16, 17 und 18 elektronisch mit dem Metallunterteil mittels der Halbleiterchipelektroden 26a, 26b und 26c verbunden. In dieser dritten bevorzugten Ausführungsform sind jedoch die FET-Bausteine auf den Ausgangselektroden 16, 17 und 18 mit der Kupferfolienstruktur 12 verbunden, die mit der Stromzuführungselektrode 14 kombiniert ist.
  • Es wird im Wesentlichen die gleiche ebene Schaltungsanordnung wie jene, die in 8A gezeigt ist, realisiert. Somit können auch die Bond-Drähte verkürzt werden, und die parasitäre Induktivität kann auch verringert werden, wie in der oben beschriebenen zweiten bevorzugten Ausführungsform. Zusätzlich ist die Isolierschicht 23 bevorzugterweise aus einem Material mit einer guten Wärmeableiteigenschaft hergestellt und hat bevorzugterweise eine sehr geringe Dicke. Entsprechenderweise ist eine unerwünschte Verschlechterung des Betriebsverhaltens oder eine Schädigung der FET-Bausteine 19 aufgrund der intensiven Hitze vermeidbar.
  • Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die oben beschrieben wurde, bezieht sich auf einen Motortreiber zum Zuführen von Strom zu einem Dreipha sen-Wechselstrommotor. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Leistungsmodul auch für einen anderen Zweck einsetzbar sein. Z.B. kann das Leistungsmodul auch zur Verwendung in einem Baustein einsetzbar sein, der einen Stromverstärkungs-Halbleiterchip enthält, einen Baustein zum Umwandeln eines Gleichstroms in einen HF-Strom oder einen Baustein zum Zuführen von Strom zu einem Zweiphasen-Wechselstrommotor oder irgendeinen anderen geeigneten Baustein anwendbar sein.
  • Auch wenn die vorliegende Erfindung für einen Treiber eines Dreiphasen-Wechselstrommotors, wie in der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen, angewendet wird, sind die Art und die Anzahl der Halbleiterchips, die auf dem Elektroniksubstrat zu montieren sind, nicht auf jene für die bevorzugten Ausführungsformen begrenzt, die oben beschrieben wurden.
  • BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM 3
  • Nachstehend wird ein Elektrofahrzeug entsprechend einer dritten speziellen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 10 zeigt ein Elektrofahrzeug 30 entsprechend der dritten bevorzugten Ausführungsform. Das Elektrofahrzeug 30 ist bevorzugterweise als ein Golfwagen ausgeführt, der effektiv dafür verwendet werden kann, Gepäck, wie z.B. Golftaschen, und Golfspieler auf einem Golfplatz z. B. zu transportieren.
  • Das Elektrofahrzeug 30 dieser bevorzugten Ausführungsform enthält bevorzugterweise einen Antriebsmotor 31, zwei Hinterräder 32, die durch den Motor 31 angetrieben werden, und zwei manuell oder automatisch gesteuerte Vorderräder 34. Die Antriebskraft des Fahrantriebsmotors 31 wird auf die Hinterräder 32 mittels eines Getriebes (nicht gezeigt) übertragen. Die Vorderräder 34 werden entweder durch manuelles Drehen eines Lenkrads 35 oder durch eine automatische Antriebssteuerung gesteuert.
  • Ein Vordersitz 36 und ein Rücksitz 37 sind bevorzugterweise jeweils auf dem vorderen und hinteren Bereich des Fahrzeugs 30 vorgesehen. Ein Ladesteuergerät 38 und ein Bremsmotor 39 sind bevorzugterweise unter dem Vordersitz 36 vorgesehen. Ein Fahrantriebsbatteriesystem 40 ist bevorzugterweise als eine Stromversorgung für den Fahrantriebsmotor 31 unter dem Rücksitz 37 vorgesehen. Das Fahrantriebsbatteriesystem 40 enthält bevorzugterweise sechs Batterien 41, die in Reihe geschaltet sind (nur drei von ihnen sind in 10 gezeigt). Diese Batterien 41 sind auf einem Aufnahmeelement 42 mit bestimmten Spalten, die zwischen diesen vorgesehen sind, montiert.
  • Ein Fahrsteuergerät 43 ist bevorzugterweise über dem Fahrantriebsmotor 31 vorgesehen. Das Fahrsteuergerät 43 ist mit dem Fahrantriebsbatteriesystem 40, dem Fahrantriebsmotor 31, dem Bremsmotor 39 und dem Steuermotor 44 verbunden, um so diese Elemente zu steuern. Das Fahrsteuergerät 43 und der Fahrantriebsmotor 31 sind bevorzugterweise zwischen den beiden Hinterrädern 32 vorgesehen.
  • Ein Motortreiber entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist bevorzugterweise innerhalb des Fahrsteuergeräts 43 vorgesehen, wird mit einem Gleichstrom von dem Batteriesystem 40 versorgt und wandelt den Gleichstrom in einen Wechselstrom um. Der Wechselstrom wird von dem Motortreiber zu einem Fahrantriebsmotor 31, dem Bremsmotor 39 und dem Steuermotor 44 zugeführt.
  • Entsprechend dieser bevorzugten Ausführungsform ist ein Elektrofahrzeug mit einem besonders zuverlässigen Motortreiber ausgestattet. Als ein Ergebnis dessen kann das Elektrofahrzeug seine Zuverlässigkeit erhöhen.
  • Verschiedene bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die oben beschrieben wurden, sind wirksam zur Verwendung bei einem Elektroniksubstrat anwendbar, bei denen Leistungshalbleiterchips so montiert sind, dass sie mit einer großen Strommenge versorgt werden. Ein solches Elektroniksubstrat kann wirksam in einem Leistungsmodul oder einem Motortreiber für ein Elektrofahrzeug z.B. verwendet werden.
  • Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen derselben beschrieben wurde, ist es ersichtlich, dass es für den Fachmann offensichtlich ist, dass die offenbarte Erfindung in zahlreicher Weise multipliziert werden kann und viele Ausführungsformen einnehmen kann, die anders ausgeführt sind, als jene, die speziell oben beschrieben wurden.

Claims (15)

  1. Elektroniksubstrat, das eine Vielzahl von darauf montierten Halbleiterchips (19; 300, 302) aufweist, wobei das Substrat ein erstes leitendes Element (22; 304) umfasst, das elektrisch mit einem (19; 300) der Halbleiterchips (19; 300, 302) verbunden ist, ein zweites leitendes Element (25; 306) umfasst, das elektrisch mit einem anderen (19; 302) der Halbleiterchips (19; 300, 302) verbunden ist, eine Isolierschicht (23; 308) umfasst, das elektrisch das zweite leitende Element (25; 306) von dem ersten leitenden Element (22; 304) isoliert, wobei das erste leitende Element (22; 304) ein leitendes Unterteil ist, das die Isolierschicht (23; 308), die Halbleiterchips (19; 300, 302) und das zweite leitende Element (25; 306) darauf trägt, und eine erste Stromzuführungselektrode (14; 310) umfasst, die elektrisch mit dem leitenden Unterteil (22; 304) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stromzuführungselektrode (14; 310) auf der Isolierschicht (23; 308) vorgesehen ist und elektrisch mit dem leitenden Unterteil (22; 304) durch ein erstes Verbindungsglied (13a; 318) verbunden ist, das sich durch die Isolierschicht (308) hindurch erstreckt, und eine Halbleiterchipelektrode (26b; 312) auf der Isolierschicht (23; 308) vorgesehen ist, mit wenigstens einem (19; 300) der Halbleiterchips (19; 300, 302) verbunden ist und elektrisch mit dem leitenden Unterteil (22; 304) durch ein zweites Verbindungsglied (13b; 318) verbunden ist, das sich durch die Isolierschicht (23; 308) hindurch erstreckt, und die ersten und zweiten Verbindungsglieder leitende Stifte (13a, 13b) oder Lötmittelverbindungsglieder (318) sind.
  2. Elektroniksubstrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine strukturierte leitfähige Folie auf der Isolierschicht (23; 308) definiert ist und ein Bereich der strukturierten leitenden Folie als das zweite leitende Element (25; 306) wirkt.
  3. Elektroniksubstrat nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine zweite Stromzuführungselektrode (15), die elektrisch mit dem zweiten leitenden Element (25; 306) verbunden ist, wobei, während die Halbleiterchips (19; 300, 302) einge schaltet sind, die erste und zweite Stromzuführungselektrode (14, 15; 310) mit einer externen Stromversorgung verbunden sind.
  4. Elektroniksubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stromzuführungselektrode (14; 310) elektrisch mit dem leitenden Unterteil (22; 304) mittels einer Öffnung verbunden ist, die sich durch die Isolationsschicht (23; 308) hindurch erstreckt und das erste Verbindungsglied (13a; 318a) aufnimmt.
  5. Elektroniksubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das leitende Unterteil (22) mit einer Vielzahl von Aussparungen versehen ist, wobei das erste Verbindungsglied (13a) in eine der Aussparungen des leitenden Unterteils (22) eingesetzt ist, um das leitende Unterteil (22) mit der ersten Stromzuführungselektrode (14) zu verbinden, und wobei das zweite Verbindungsglied (13b) in eine andere der Aussparungen des leitenden Unterteils (22) eingesetzt ist, um das leitende Unterteil (22) mit der ebenen Halbleiterelektrode (26b) zu verbinden.
  6. Elektroniksubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung eines Stroms, der durch einen Innenbereich des leitenden Unterteils (22; 304) zwischen dem ersten und zweiten Verbindungsglied (13a, 318; 13b, 318) fließt, im Wesentlichen entgegengesetzt zu jenem eines Stroms ist, der durch einen Innenbereich des zweiten leitenden Elements (25; 306) fließt, wobei der Innenbereich des zweiten leitenden Elements (25; 306) sich mit dem des leitenden Unterteils (22; 304) überlappt.
  7. Elektroniksubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das leitende Unterteil (22; 304) ein Metallblech mit einer Dicke von wenigstens 1 mm ist, und dass das leitende Unterteil (22; 304) eine ebene Rückfläche hat, die in der Lage ist, einen Wärmekontakt mit einem Kühlkörper (400) auszuführen.
  8. Elektroniksubstrat nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite leitende Element (25; 306) und die ersten und zweiten Stromzuführungselektroden durch eine strukturierte leitende Metallfolie definiert sind.
  9. Elektroniksubstrat nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass während die zweiten Halbleiterchips (19; 300, 302) eingeschaltet sind, ein Strom, der zwischen den ersten und zweiten Stromzuführungselektroden fließt, einen Maximalwert von wenigstens etwa 50 Ampere hat.
  10. Elektroniksubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht (308) aus einem Epoxydharz mit einer Dicke von etwa 0,2 mm oder weniger hergestellt ist.
  11. Leistungsmodul, das eine Vielzahl von Leistungshalbleiterchips (19; 300, 302) umfasst, die ein Elektroniksubstrat gemäß wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 10 aufweisen.
  12. Motortreiber (1), umfassend: ein Leistungsmodul gemäß dem Patentanspruch 11, das mit einer Gleichstromversorgung verbunden ist und so angepasst ist, dass es einen Wechselstrom erzeugt, ein Steuergerät zum Steuern des Leistungsmoduls, wobei das Leistungsmodul (1) wenigstens vier Leistungshalbleiterchips (19) enthält, wobei das erste leitende Element (22) elektrisch mit einer ersten Gruppe von Halbleiterchips verbunden ist, die die Hälfte der wenigstens vier Leistungshalbleiterchips (19) enthalten; wobei das zweite leitende Element (20) elektrisch mit einer zweiten Gruppe von Halbleiterchips verbunden ist, die die andere Hälfte der wenigstens vier Halbleiterchips (19) enthalten, und eine Vielzahl von Ausgangsanschlussklemmen zum elektrischen Verbinden jeder der Halbleiterchips (19) der ersten Gruppe mit einer zugehörigen Ausgangsanschlussklemme der Halbleiterchips (19) der zweiten Gruppe, und wobei während ein Gleichstrom zwischen die ersten und zweiten leitenden Elemente (22, 20) angelegt wird, das Steuergerät die Operationsweisen der Leis tungshalbleiterchips (19) steuert, um dadurch die Ausgangsanschlussklemmen mit einer Wechselspannung zu versorgen.
  13. Elektrofahrzeug, das den Motortreiber (1) von Anspruch 12 umfasst, eine Batterie zum Zuführen von Strom zu dem Motortreiber (1) umfasst, einen Fahrmotor, der durch den Motortreiber (1) angesteuert wird, umfasst, und Räder umfasst, die durch den Motor angetrieben werden.
  14. Verfahren zum Herstellen eines Elektroniksubstrats mit folgenden Verfahrensschritten: Bereitstellen eines ersten leitenden Elements als ein leitendes Unterteil (22; 304), Vorsehen einer Isolierschicht (23; 308) auf dem leitenden Unterteil (22; 304), Vorsehen eines zweiten leitenden Elements (25; 306) auf der Isolierschicht (23; 308), Vorsehen einer ersten Stromzuführungselektrode (14; 310) und elektrisches Verbinden derselben mit dem leitenden Unterteil (22; 304), Vorsehen einer Vielzahl von Halbleiterchips (19; 300, 302), elektrisches Verbinden von einem (19; 300) der Halbleiterchips (19; 300, 302) mit dem leitenden Unterteil (22; 304) und elektrisches Verbinden des anderen (19; 302) der Halbleiterchips (19; 300, 302) mit dem zweiten leitenden Element (25; 306), gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: Vorsehen der ersten Stromzuführungselektrode (14; 310) auf der Isolierschicht (23; 308), elektrisches Verbinden der ersten Stromelektrode (14; 310) mit dem leitenden Unterteil (22; 304) durch ein erstes Verbindungsglied (13a; 308), das sich durch die Isolierschicht (308) hindurch erstreckt, Vorsehen einer Halbleiterchipelektrode (26b; 312) auf der Isolierschicht (23; 308), elektrisches Verbinden der ebenen Halbleiterchipelektrode (26b; 312) mit wenigstens einem (19; 300) der Halbleiterchips (19; 300, 302), und elektrisches Verbinden der ebenen Halbleiterchipelektrode (26b; 312) mit dem leitenden Unterteil (22; 304) durch ein zweites Verbindungsglied (13b; 318), das sich durch die Isolierschicht (23; 308) hindurch erstreckt, wobei die ersten und zweiten Verbindungsglieder leitende Stifte (13a, 13b) oder Lötmittelverbindungsglieder (318) sind.
  15. Verfahren zum Herstellen eines Leistungsmoduls mit folgenden Verfahrensschritten: Bereitstellen eines Elektroniksubstrats nach Anspruch 14 und Montieren der Leistungshalbleiterchips (19; 300, 302) als blanke Chips auf dem Elektroniksubstrat.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019214998A1 (de) * 2019-09-30 2021-04-01 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Organischer Schaltungsträger und dessen Anwendung bei Stromrichtern und in Fahrzeugen

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006012781B4 (de) * 2006-03-17 2016-06-16 Infineon Technologies Ag Multichip-Modul mit verbessertem Systemträger und Verfahren zu seiner Herstellung
JP2012199436A (ja) * 2011-03-22 2012-10-18 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
US8637964B2 (en) * 2011-10-26 2014-01-28 Infineon Technologies Ag Low stray inductance power module
KR20150067749A (ko) * 2012-03-20 2015-06-18 오클랜드 유니서비시즈 리미티드 와이어링 하네스 및 무선 전력 전송 시스템
EP2871676B1 (de) 2012-07-04 2017-01-04 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Halbleiterbauelement
JP2014127582A (ja) * 2012-12-26 2014-07-07 Toyota Motor Corp 半導体モジュール
US9024551B2 (en) * 2012-12-31 2015-05-05 General Electric Company Braking and auxiliary power converter
KR102034717B1 (ko) 2013-02-07 2019-10-21 삼성전자주식회사 파워모듈용 기판, 파워모듈용 터미널 및 이들을 포함하는 파워모듈
DE102014111931B4 (de) * 2014-08-20 2021-07-08 Infineon Technologies Ag Niederinduktive Schaltungsanordnung mit Laststromsammelleiterbahn
DE102015208348B3 (de) 2015-05-06 2016-09-01 Siemens Aktiengesellschaft Leistungsmodul sowie Verfahren zum Herstellen eines Leistungsmoduls
DE102015111204B4 (de) * 2015-07-10 2019-03-07 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Leistungselektronisches Modul mit Lastanschlusselementen
JP6634748B2 (ja) * 2015-09-14 2020-01-22 株式会社オートネットワーク技術研究所 回路構成体
TW201817280A (zh) 2016-07-06 2018-05-01 亮銳公司 用於整合式發光二極體驅動器之印刷電路板
US9917065B1 (en) * 2016-09-09 2018-03-13 GM Global Technology Operations LLC Power module assembly with reduced inductance
US11025031B2 (en) 2016-11-29 2021-06-01 Leonardo Electronics Us Inc. Dual junction fiber-coupled laser diode and related methods
US11406004B2 (en) * 2018-08-13 2022-08-02 Leonardo Electronics Us Inc. Use of metal-core printed circuit board (PCB) for generation of ultra-narrow, high-current pulse driver

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2656416B2 (ja) * 1991-12-16 1997-09-24 三菱電機株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法、並びに半導体装置に用いられる複合基板および複合基板の製造方法
TW238419B (de) * 1992-08-21 1995-01-11 Olin Corp
US6262477B1 (en) * 1993-03-19 2001-07-17 Advanced Interconnect Technologies Ball grid array electronic package
US6175084B1 (en) * 1995-04-12 2001-01-16 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Metal-base multilayer circuit substrate having a heat conductive adhesive layer
JP2801896B2 (ja) 1995-09-12 1998-09-21 電気化学工業株式会社 金属ベース多層回路基板の製造法
JPH09148523A (ja) * 1995-11-21 1997-06-06 Toshiba Corp 半導体装置
JPH09285008A (ja) 1996-04-12 1997-10-31 Denso Corp 回路装置
DE19645636C1 (de) * 1996-11-06 1998-03-12 Telefunken Microelectron Leistungsmodul zur Ansteuerung von Elektromotoren
JPH10242385A (ja) 1997-02-27 1998-09-11 Yamaha Motor Co Ltd 電力用混合集積回路装置
JPH10242344A (ja) 1997-03-03 1998-09-11 Yamaha Motor Co Ltd 電力用半導体装置
US5959357A (en) 1998-02-17 1999-09-28 General Electric Company Fet array for operation at different power levels
DE19900603A1 (de) * 1999-01-11 2000-07-13 Bosch Gmbh Robert Elektronisches Halbleitermodul
US6864574B1 (en) 1999-11-29 2005-03-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor package
WO2001082376A1 (fr) * 2000-04-25 2001-11-01 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Dispositif a semi-conducteur
JP4044265B2 (ja) * 2000-05-16 2008-02-06 三菱電機株式会社 パワーモジュール
JP3692906B2 (ja) 2000-05-25 2005-09-07 日産自動車株式会社 電力配線構造及び半導体装置
JP2002127741A (ja) * 2000-10-25 2002-05-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 自動車用電動コンプレッサ駆動装置
US6798078B2 (en) * 2000-12-14 2004-09-28 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Power control device with semiconductor chips mounted on a substrate
JP2002184791A (ja) 2000-12-14 2002-06-28 Yamaha Motor Co Ltd 半導体デバイス
JP2002262593A (ja) 2001-02-27 2002-09-13 Yamaha Motor Co Ltd モータコントローラ
JP2002184907A (ja) 2000-12-14 2002-06-28 Yamaha Motor Co Ltd 電力用半導体装置
JP4262453B2 (ja) * 2002-07-15 2009-05-13 三菱電機株式会社 電力半導体装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019214998A1 (de) * 2019-09-30 2021-04-01 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Organischer Schaltungsträger und dessen Anwendung bei Stromrichtern und in Fahrzeugen

Also Published As

Publication number Publication date
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