JP2010056206A - Semiconductor module - Google Patents

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誠 今井
Yoshihiro Fujioka
芳博 藤岡
Hirohito Hayashi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor module that suppresses a surge voltage generated in switching. <P>SOLUTION: The semiconductor module includes a first bus bar connected to a positive electrode of a power source, a second bus bar connected to a negative electrode of the power source, and an insulator 14 disposed between the first bus bar and the second bus bar. A ceramic body 14a is sealed in the insulator 14. Metal films 15a and 15b are formed on a surface of the ceramic body 14a. The metal films 15a and 15b enhance the adhesiveness between the ceramic body 14 and a resin portion 14b, so even if the ceramic body 14a deforms, a gap is hardly formed between the metal films 15a and 15b, and the ceramic body 14a. The semiconductor module hardly has a gap formed in the insulator, so even if the ceramic body 14a deforms, the capacity of a capacitor does not decreases, thereby maintaining reduction effect on a surge voltage. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体モジュールに関する。特に、バスバーを介して電源とスイッチング素子が接続されている半導体モジュールに関する。   The present invention relates to a semiconductor module. In particular, the present invention relates to a semiconductor module in which a power source and a switching element are connected via a bus bar.

ＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子によって、直流電圧を交流電圧に変換する半導体モジュールが知られている。例えば、バッテリの直流電圧を交流電圧に変換するインバータにそのような半導体モジュールが用いられている。   2. Description of the Related Art A semiconductor module that converts a DC voltage into an AC voltage by using a semiconductor switching element such as an IGBT is known. For example, such a semiconductor module is used for an inverter that converts a DC voltage of a battery into an AC voltage.

半導体モジュールの中には、一対のスイッチング素子を備えているものがある。そのような半導体モジュールは、一対のスイッチング素子の他に、外部電源の正極と接続されてスイッチング素子に電圧を供給する第１バスバーと、外部電源の負極と接続されてスイッチング素子に電圧を供給する第２バスバーを備えている。第１バスバーは、一方のスイッチング素子にも接続されており、第２バスバーは、他方のスイッチング素子にも接続されている。この半導体モジュールは、一対のスイッチング素子が同期してスイッチングすることによって、直流電圧を交流電圧に変換する。この半導体モジュールでは、第１バスバーと第２バスバーが絶縁されていなければならないため、両者は互いに接触しないように配置されている。そのような半導体モジュールでは、第１バスバーと第２バスバーの配線インダクタンスによって、スイッチング時にサージ電圧が発生する。特に、一対のスイッチング素子が同期してスイッチングするため、サージ電圧が高くなる。さらには、ハイブリッド自動車等の高電圧の下で使用される半導体モジュールでは、発生するサージ電圧が一層高くなる。高いサージ電圧がスイッチング素子に加わると、スイッチング素子がダメージを受けることがある。そこで、スイッチング時に発生するサージ電圧を低減する方法が研究されている（例えば、特許文献１）。   Some semiconductor modules include a pair of switching elements. Such a semiconductor module has a pair of switching elements, a first bus bar connected to the positive electrode of the external power supply to supply a voltage to the switching element, and a negative electrode of the external power supply to supply a voltage to the switching element. A second bus bar is provided. The first bus bar is also connected to one switching element, and the second bus bar is also connected to the other switching element. This semiconductor module converts a DC voltage into an AC voltage by a pair of switching elements switching synchronously. In this semiconductor module, since the first bus bar and the second bus bar must be insulated, they are arranged so as not to contact each other. In such a semiconductor module, a surge voltage is generated at the time of switching due to the wiring inductance of the first bus bar and the second bus bar. In particular, the surge voltage is increased because the pair of switching elements are switched synchronously. Furthermore, in a semiconductor module used under a high voltage such as a hybrid vehicle, the generated surge voltage is further increased. When a high surge voltage is applied to the switching element, the switching element may be damaged. Therefore, a method for reducing a surge voltage generated during switching has been studied (for example, Patent Document 1).

特許文献１の半導体モジュールは、半導体素子と、半導体素子と直流高電圧バッテリの負極を接続する負電極と、半導体素子と直流高電圧バッテリの正極を接続する正電極とを備えている。負電極は、Ｎバスバー（第２バスバー）を介して高電圧バッテリと接続されている。正電極は、Ｐバスバー（第１バスバー）を介して高電圧バッテリと接続されている。負電極と正電極は、薄板形状に形成され、所定の間隔を空けて平行に配置されている。負電極と正電極の間には、板状の誘電体が配置されている。誘電体には、誘電性を有するセラミックス体が用いられている。正電極と負電極、及びそれらの間に配置されている誘電体によってコンデンサが形成される。スイッチング時に発生するサージ電圧は、誘電体に放電されることで低減される。   The semiconductor module of Patent Document 1 includes a semiconductor element, a negative electrode that connects the semiconductor element and the negative electrode of the DC high-voltage battery, and a positive electrode that connects the semiconductor element and the positive electrode of the DC high-voltage battery. The negative electrode is connected to the high voltage battery via an N bus bar (second bus bar). The positive electrode is connected to the high voltage battery via the P bus bar (first bus bar). The negative electrode and the positive electrode are formed in a thin plate shape, and are arranged in parallel at a predetermined interval. A plate-like dielectric is disposed between the negative electrode and the positive electrode. As the dielectric, a ceramic body having dielectric properties is used. A capacitor is formed by the positive and negative electrodes and the dielectric disposed between them. The surge voltage generated at the time of switching is reduced by being discharged to the dielectric.

特開２００５−１９１２３３号JP-A-2005-191233

セラミックス体は高温下に置かれると、膨張や反り等の熱変形が発生する。セラミックス体は、２つの電極の間で物理的に拘束されているために、変形によって破損する虞がある。そこで、セラミックス体を樹脂で包んだ絶縁体を形成し、その絶縁体を２つの電極の間に挟むことが考えられる。セラミックス体より柔軟性を有している樹脂が緩衝材となって、拘束下での変形によるセラミックス体の破損を防止する。しかしながら、セラミックス体と樹脂は密着性が弱いため、セラミックス体の変形に伴ってセラミックス体と樹脂の間に空隙が生じる可能性がある。空隙が生じるとコンデンサの容量が低下してしまう。
本発明は、上記の課題に鑑みて創作された。本発明の目的は、セラミックス体の熱変形によるコンデンサの容量低下を招くことなく、スイッチング時に発生するサージ電圧の低減効果を維持することのできる半導体モジュールを提案することにある。 When the ceramic body is placed at a high temperature, thermal deformation such as expansion and warpage occurs. Since the ceramic body is physically constrained between the two electrodes, the ceramic body may be damaged by deformation. Therefore, it is conceivable to form an insulator in which a ceramic body is wrapped with a resin and to sandwich the insulator between two electrodes. Resin having more flexibility than the ceramic body serves as a buffer material, and prevents damage to the ceramic body due to deformation under restraint. However, since the adhesion between the ceramic body and the resin is weak, there is a possibility that a gap is generated between the ceramic body and the resin as the ceramic body is deformed. When the gap is generated, the capacity of the capacitor is reduced.
The present invention was created in view of the above problems. An object of the present invention is to propose a semiconductor module capable of maintaining the effect of reducing the surge voltage generated during switching without causing a reduction in the capacitance of the capacitor due to thermal deformation of the ceramic body.

本発明の半導体モジュールは、一対のスイッチング部、平板状の第１バスバー、平板状の第２バスバー、及び、樹脂製の絶縁体を備えている。第１バスバーは、一方のスイッチング部に接続されているとともに電源の正極に接続されている。第２バスバーは、他方のスイッチング部に接続されているとともに電源の負極に接続されている。絶縁体は、第１バスバーと第２バスバーの間に配置されている。樹脂絶縁体の内部に、平板状のセラミックス体が封止されている。セラミックス体は、第１バスバーと第２バスバーに平行に拡がっている。セラミックス体の表面（即ち、セラミックス体と樹脂の境界）に金属膜が形成されている。なお、「平板状の第１バスバー」と「平板状の第２バスバー」は、対向する平板部分を有していることを意味し、バスバー全体が１枚の平板である必要はない。   The semiconductor module of the present invention includes a pair of switching portions, a flat plate-like first bus bar, a flat plate-like second bus bar, and a resin insulator. The first bus bar is connected to one switching unit and to the positive electrode of the power source. The second bus bar is connected to the other switching unit and to the negative electrode of the power source. The insulator is disposed between the first bus bar and the second bus bar. A flat ceramic body is sealed inside the resin insulator. The ceramic body extends in parallel to the first bus bar and the second bus bar. A metal film is formed on the surface of the ceramic body (that is, the boundary between the ceramic body and the resin). The “flat first bus bar” and the “flat second bus bar” mean that they have opposing flat plate portions, and the entire bus bar does not have to be a single flat plate.

この半導体モジュールでは、セラミックス体と樹脂の境界に金属膜が介在する。セラミックス体が変形しても金属膜とセラミックス体の間には空隙が生じ難い。この半導体モジュールは、金属膜が介在することによって、熱変形等によってセラミックス体が変形しても、絶縁体内部に空隙が生じ難い。そのため、セラミックス体が変形してもコンデンサの容量が低下せず、サージ電圧の低減効果が維持される。   In this semiconductor module, a metal film is interposed between the ceramic body and the resin. Even if the ceramic body is deformed, a gap is hardly generated between the metal film and the ceramic body. In this semiconductor module, since the metal film is interposed, even if the ceramic body is deformed due to thermal deformation or the like, a void is hardly generated inside the insulator. Therefore, even if the ceramic body is deformed, the capacitance of the capacitor does not decrease, and the effect of reducing the surge voltage is maintained.

金属膜は、第１バスバーとセラミックス体と第２バスバーを横切る方向に空隙が生じることを防止するために採用されるので、金属膜は、第１バスバーに対向しているセラミックス体表面と、第２バスバーに対向しているセラミックス体表面に形成されていればよい。このとき、夫々のバスバーと金属膜が電気的に接続されていることが好ましい。具体的には、第１バスバーと対向しているセラミックス体表面に第１金属膜が形成されており、第２バスバーと対向しているセラミックス体表面に第２金属膜が形成されており、第１バスバーと第１金属膜が電気的に接続されているとともに、第２バスバーと第２金属膜が電気的に接続されていることが好ましい。そのような構成によれば、第１金属膜とセラミックス体と第２金属膜がコンデンサを形成する。コンデンサの電極に相当する第１金属膜と第２金属膜はセラミックス体から剥れることがないので、性能の安定したコンデンサが実現できる。   Since the metal film is employed to prevent the formation of voids in the direction crossing the first bus bar, the ceramic body, and the second bus bar, the metal film is formed on the surface of the ceramic body facing the first bus bar, It should just be formed in the ceramic body surface facing 2 bus bars. At this time, it is preferable that each bus bar and the metal film are electrically connected. Specifically, the first metal film is formed on the surface of the ceramic body facing the first bus bar, the second metal film is formed on the surface of the ceramic body facing the second bus bar, Preferably, the first bus bar and the first metal film are electrically connected, and the second bus bar and the second metal film are electrically connected. According to such a configuration, the first metal film, the ceramic body, and the second metal film form a capacitor. Since the first metal film and the second metal film corresponding to the electrodes of the capacitor do not peel from the ceramic body, a capacitor with stable performance can be realized.

この半導体モジュールは、絶縁体の内部に、第１バスバーに平行な平面内で複数のセラミックス体が分布していることが好ましい。そのような構成は、第１バスバーと第２バスバーの間に、複数の小さなコンデンサが並列に接続されている回路と等価である。第１バスバーと第２バスバーの間に、複数の小さなコンデンサによって大きなコンデンサ容量を確保することができる。一つひとつのコンデンサの大きさを小さくすることによって、熱変形等によるセラミックス体の破損の発生を抑制することができるとともに、セラミックス体と樹脂の間に空隙が発生することも抑制することができる。   In this semiconductor module, it is preferable that a plurality of ceramic bodies are distributed in a plane parallel to the first bus bar inside the insulator. Such a configuration is equivalent to a circuit in which a plurality of small capacitors are connected in parallel between the first bus bar and the second bus bar. A large capacitor capacity can be secured by a plurality of small capacitors between the first bus bar and the second bus bar. By reducing the size of each capacitor, it is possible to suppress the occurrence of breakage of the ceramic body due to thermal deformation or the like, and it is also possible to suppress the generation of voids between the ceramic body and the resin.

実施例の半導体モジュールが有する技術的特徴のいくつかを列記する。
（特徴１） 絶縁体内部のセラミックス体は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）又はチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）で作製されている。
（特徴２） 第１バスバーと金属膜（及び、第２バスバーと金属膜）は、金属薄板で接続されている。金属薄板は、金属膜と面接触している。 Some technical features of the semiconductor module of the embodiment will be listed.
(Feature 1) The ceramic body inside the insulator is made of barium titanate (BaTiO 3 ) or strontium titanate (SrTiO 3 ).
(Feature 2) The first bus bar and the metal film (and the second bus bar and the metal film) are connected by a thin metal plate. The metal thin plate is in surface contact with the metal film.

本発明を具現化した実施例に係る半導体モジュールを図面に基づいて説明する。図１は、本実施例の半導体モジュール１０の側面図である。図２は、半導体モジュール１０から第１バスバー３０、第２バスバー２０、第３バスバー２４及び絶縁体１４を抜粋した上面図である。図３は、第１バスバー３０の一部（第１挟持板部３０ｄ）、第２バスバー２０の一部（第２挟持板部２０ｂ）、及び絶縁体１４を横断する断面図である。図４は、第１バスバー３０、第２バスバー２０、第３バスバー２４及び絶縁体１４の位置関係を示す分解斜視図である。   A semiconductor module according to an embodiment embodying the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of a semiconductor module 10 of this embodiment. FIG. 2 is a top view in which the first bus bar 30, the second bus bar 20, the third bus bar 24, and the insulator 14 are extracted from the semiconductor module 10. FIG. 3 is a cross-sectional view crossing a part of the first bus bar 30 (first sandwiching plate part 30 d), a part of the second bus bar 20 (second sandwiching plate part 20 b), and the insulator 14. FIG. 4 is an exploded perspective view showing the positional relationship between the first bus bar 30, the second bus bar 20, the third bus bar 24, and the insulator 14.

図１〜図４に示すように、半導体モジュール１０は、ハウジング４０に取り付けられた第１バスバー３０、第２バスバー２０及び第３バスバー２４と、絶縁体１４を備えている。図４に示されるように、第１バスバー３０は、その長手方向が前後方向に伸びる第１支持板部３０ａと、第１支持板部３０ａと平行に伸びる第１上板部３０ｃと、第１上板部３０ｃに垂直に立設された第１挟持板部３０ｄと、第１支持板部３０ａと第１上板部３０ｃとを繋ぐ第１連接板部３０ｂを有している。第１挟持板部３０ｄは、第１支持板部３０ａの長手方向の全長と略同一の長さを有している。第１挟持板部３０ｄは、第１上板部３０ｃの右端（図４において第１上板部３０ｃの右側）に立設されている。第１連接板部３０ｂは、第１支持板部３０ａの後端から側方（図４において第１支持板部３０ａの右側）に伸びてから垂直上方（図４の上方）に向かって折れ曲がっており、その上端が第１上板部３０ｃに接続されている。第１支持板部３０ａ、第１連接板部３０ｂ、第１上板部３０ｃ及び第１挟持板部３０ｄは、それぞれが平面であり、導電性の金属によって作製されている。   As shown in FIGS. 1 to 4, the semiconductor module 10 includes a first bus bar 30, a second bus bar 20, a third bus bar 24 attached to a housing 40, and an insulator 14. As shown in FIG. 4, the first bus bar 30 includes a first support plate portion 30a whose longitudinal direction extends in the front-rear direction, a first upper plate portion 30c extending in parallel with the first support plate portion 30a, It has the 1st clamping board part 30d erected perpendicularly | vertically to the upper board part 30c, and the 1st connection board part 30b which connects the 1st support board part 30a and the 1st upper board part 30c. The first clamping plate portion 30d has a length substantially the same as the entire length in the longitudinal direction of the first support plate portion 30a. The first clamping plate portion 30d is erected on the right end of the first upper plate portion 30c (the right side of the first upper plate portion 30c in FIG. 4). The first connecting plate portion 30b extends from the rear end of the first support plate portion 30a to the side (the right side of the first support plate portion 30a in FIG. 4) and then bends vertically upward (upward in FIG. 4). And the upper end is connected to the 1st upper board part 30c. Each of the first support plate portion 30a, the first connecting plate portion 30b, the first upper plate portion 30c, and the first sandwiching plate portion 30d is a flat surface and is made of a conductive metal.

第３バスバー２４は、その長手方向が前後方向に伸びる第３支持板部２４ａと、第３支持板部２４ａと平行に伸びる第３上板部２４ｃと、第３支持板部２４ａと第３上板部２４ｃを繋ぐ第３連接板部２４ｂを有している。第３連接板部２４ｂは、第３支持板部２４ａの前端から側方（図４の左側）に伸びてから垂直上方に折れ曲がっており、その上端が第３上板部２４ｃに接続されている。第３支持板部２４ａ、第３連接板部２４ｂ及び第３上板部２４ｃは、導電性の金属によって作製されている。   The third bus bar 24 has a third support plate portion 24a whose longitudinal direction extends in the front-rear direction, a third upper plate portion 24c extending in parallel with the third support plate portion 24a, a third support plate portion 24a and a third upper portion. It has the 3rd connection board part 24b which connects the board part 24c. The third connecting plate portion 24b extends from the front end of the third support plate portion 24a to the side (left side in FIG. 4) and then bends vertically upward, and its upper end is connected to the third upper plate portion 24c. . The third support plate portion 24a, the third connecting plate portion 24b, and the third upper plate portion 24c are made of a conductive metal.

ハウジング４０の台座４０ａ上に第１バスバー３０の第１支持板部３０ａと第３バスバー２４の第３支持板部２４ａが配置される。また、第１支持板部３０ａの上方には、第３バスバー２４の第３上板部２４ｃが第1支持板部３０ａと平行に配置される。第３バスバー２４の第３連接板部２４ｂの上方には、第１バスバー３０の第１上板部３０ｃが第３連接板部２４ｂと平行に配置されている。図１に示すように、第１支持板部３０ａと第３上板部２４ｃの間には樹脂製の絶縁部４０ｄが形成されている。絶縁部４０ｄは、第１支持板部３０ａと第３連接板部２４ｂの間にも形成されている。また、第１上板部３０ｃと第３連接板部２４ｂの間には絶縁部４０ｂが形成される。第１上板部３０ｃと第３上板部２４ｃの間には絶縁部４０ｃが形成されている。絶縁部４０ｃは、第３上板部２４ｃの上面にも配置されている。これらの絶縁部が、第１バスバー３０と第３バスバー２４の間を絶縁している。   The first support plate portion 30 a of the first bus bar 30 and the third support plate portion 24 a of the third bus bar 24 are disposed on the base 40 a of the housing 40. In addition, the third upper plate portion 24c of the third bus bar 24 is disposed above the first support plate portion 30a in parallel with the first support plate portion 30a. Above the third connecting plate portion 24b of the third bus bar 24, the first upper plate portion 30c of the first bus bar 30 is arranged in parallel with the third connecting plate portion 24b. As shown in FIG. 1, a resin insulating portion 40d is formed between the first support plate portion 30a and the third upper plate portion 24c. The insulating portion 40d is also formed between the first support plate portion 30a and the third connecting plate portion 24b. An insulating portion 40b is formed between the first upper plate portion 30c and the third connecting plate portion 24b. An insulating portion 40c is formed between the first upper plate portion 30c and the third upper plate portion 24c. The insulating portion 40c is also disposed on the upper surface of the third upper plate portion 24c. These insulating portions insulate between the first bus bar 30 and the third bus bar 24.

第２バスバー２０は、その長手方向が前後方向に伸びる第２支持板部２０ａと、第２支持板部２０ａに垂直に立設された第２挟持板部２０ｂを有している。第２挟持板部２０ｂは、第１挟持板部３０ｄの長手方向の全長と略同一の長さを有している。第２挟持板部２０ｂは、第２支持板部２０ａの左端（図４の左側）に立設されている。第２支持板部２０ａと第２挟持板部２０ｂは、導電性の金属によって作製されている。第２バスバー２０は、第３バスバー２４の第３支持板部２４ａの上方で、かつ、第２支持板部２０ａが第３支持板部２４ａと平行となるように配置されている。第２支持板部２０ａは、第３支持板部２４ａより幅が狭く形成されている。図１に示すように、第３支持板部２４ａと第２支持板部２０ａの間には、絶縁部４０ｂが形成されている。絶縁部４０ｂが、第２バスバー２０と第３バスバー２４の間を絶縁している。   The second bus bar 20 has a second support plate portion 20a whose longitudinal direction extends in the front-rear direction, and a second clamping plate portion 20b erected vertically to the second support plate portion 20a. The 2nd clamping board part 20b has the length substantially the same as the full length of the longitudinal direction of the 1st clamping board part 30d. The 2nd clamping board part 20b is standingly arranged in the left end (left side of FIG. 4) of the 2nd support board part 20a. The 2nd support plate part 20a and the 2nd clamping board part 20b are produced with the electroconductive metal. The second bus bar 20 is disposed above the third support plate portion 24a of the third bus bar 24 so that the second support plate portion 20a is parallel to the third support plate portion 24a. The second support plate portion 20a is formed to be narrower than the third support plate portion 24a. As shown in FIG. 1, an insulating portion 40b is formed between the third support plate portion 24a and the second support plate portion 20a. The insulating part 40b insulates between the second bus bar 20 and the third bus bar 24.

第２バスバー２０の第２挟持部２０ｂと第１バスバー３０の第１挟持部３０ｄは、平板であり、一定の間隔（例えば０．５ｍｍ）を隔てて平行に位置している。第２挟持板部２０ｂは、第１挟持板部３０ｄとその長手方向が略同一の長さを有している。第２挟持板部２０ｂの上下方向の長さは、第１挟持板部３０ｄの上下方向の長さと略同一である。第２挟持板部２０ｂと第１挟持板部３０ｄとの間に、絶縁体１４が配置されている。絶縁体１４は、第２挟持板部２０ｂの長手方向の長さ（第１挟持板部３０ｄの長手方向の長さ）と略同一の長さを有している。また、絶縁体１４は、第２挟持板部２０ｂの上下方向の長さ（第１挟持板部３０ｄの上下方向の長さ）よりも長く形成されている。詳しくは、絶縁体１４の下端は、第２挟持板部２０ｂ（第１挟持板部３０ｄ）の下端と略同一平面上に位置しており、絶縁体１４の上端は、第２挟持板部２０（第１挟持板部３０ｄ）の上端よりも上方に突出している。絶縁体１４の左右方向（図４の左右方向）の幅は、第２挟持板部２０ｂと第１挟持板部３０の間の間隔と略同一である。絶縁体１４は、第１挟持板部３０ｄと第２挟持板部２０ｂで挟持されている。別言すれば、絶縁体１４は、第１バスバー３０と第２バスバー２０に挟持されている。絶縁体１４の上端には、樹脂製の絶縁部４０ｅが形成されている。   The 2nd clamping part 20b of the 2nd bus bar 20 and the 1st clamping part 30d of the 1st bus bar 30 are flat plates, and are located in parallel at a fixed interval (for example, 0.5 mm). The 2nd clamping board part 20b has the length substantially the same as the 1st clamping board part 30d and the longitudinal direction. The vertical length of the second clamping plate portion 20b is substantially the same as the vertical length of the first clamping plate portion 30d. The insulator 14 is disposed between the second clamping plate portion 20b and the first clamping plate portion 30d. The insulator 14 has substantially the same length as the length in the longitudinal direction of the second clamping plate portion 20b (length in the longitudinal direction of the first clamping plate portion 30d). The insulator 14 is formed longer than the length of the second sandwiching plate portion 20b in the vertical direction (the length of the first sandwiching plate portion 30d in the vertical direction). Specifically, the lower end of the insulator 14 is positioned substantially on the same plane as the lower end of the second sandwiching plate portion 20b (first sandwiching plate portion 30d), and the upper end of the insulator 14 is disposed on the second sandwiching plate portion 20. It protrudes above the upper end of the (first clamping plate portion 30d). The width of the insulator 14 in the left-right direction (left-right direction in FIG. 4) is substantially the same as the interval between the second sandwiching plate portion 20 b and the first sandwiching plate portion 30. The insulator 14 is sandwiched between the first sandwiching plate portion 30d and the second sandwiching plate portion 20b. In other words, the insulator 14 is sandwiched between the first bus bar 30 and the second bus bar 20. At the upper end of the insulator 14, a resin insulating portion 40e is formed.

絶縁体１４は、複数の誘電性のセラミックス体１４ａと、セラミックス体１４ａの周囲を囲んでいる樹脂製の樹脂部１４ｂを有している。別言すれば、絶縁体１４は、樹脂部１４ｂの内部に複数のセラミックス体１４ａを封止している。複数のセラミックス体１４ａは、絶縁体１４の長手方向、即ち、第２挟持板部２０ｂ及び第１挟持板部３０ｄの長手方向に所定の間隔を空けて配置されている。セラミックス体１４ａは平板形状を有しており、全てが同一の形状を有している。セラミックス体１４ａは、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）又はチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）等、比誘電率が高いセラミックスで作製されている。なお、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）やチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）は、高温下や高電界下で使用しても比誘電率が低下し難い性質を有している。セラミックス体１４ａの上下方向の長さは、絶縁体１４の上下方向の長さと略同一であってよいし、短くてもよい。また、セラミックス体１４ａは、絶縁体１４の上下方向に間隔を空けて複数配置されていてもよい。即ち、セラミックス体１４ａは、第１挟持板部３０ｄや第２挟持板部２０ｂに平行な面内で２次元的に分布していてよい。
樹脂部１４ｂは、隣接するセラミックス体１４ａの間、セラミックス体１４ａと第１挟持板部３０ｄとの間、及び、セラミックス体１４ａと第２挟持板部２０ｂとの間に配されている。複数のセラミックス体１４ａは、インサート成形によって樹脂部１４ｂ内部に封止される。 The insulator 14 includes a plurality of dielectric ceramic bodies 14a and a resin resin portion 14b surrounding the ceramic body 14a. In other words, the insulator 14 seals a plurality of ceramic bodies 14a inside the resin portion 14b. The plurality of ceramic bodies 14a are arranged at a predetermined interval in the longitudinal direction of the insulator 14, that is, in the longitudinal direction of the second sandwiching plate portion 20b and the first sandwiching plate portion 30d. The ceramic body 14a has a flat plate shape, and all have the same shape. The ceramic body 14a is made of a ceramic having a high relative dielectric constant such as barium titanate (BaTiO 3 ) or strontium titanate (SrTiO 3 ). Note that barium titanate (BaTiO 3 ) and strontium titanate (SrTiO 3 ) have a property that the relative permittivity does not easily decrease even when used under high temperature or high electric field. The vertical length of the ceramic body 14a may be substantially the same as the vertical length of the insulator 14, or may be short. A plurality of ceramic bodies 14 a may be arranged at intervals in the vertical direction of the insulator 14. That is, the ceramic body 14a may be two-dimensionally distributed in a plane parallel to the first sandwiching plate portion 30d and the second sandwiching plate portion 20b.
The resin portion 14b is disposed between the adjacent ceramic bodies 14a, between the ceramic body 14a and the first sandwiching plate portion 30d, and between the ceramic body 14a and the second sandwiching plate portion 20b. The plurality of ceramic bodies 14a are sealed inside the resin portion 14b by insert molding.

図３に示されているように、セラミックス体１４ａの表面に第１金属膜１５ａと第２金属膜１５ｂが形成されている。別言すれば、セラミックス体１４ａと樹脂部１４ｂの境界に金属膜が介在している。なお、図３では、２つのセラミックス体のみを描いているが、セラミックス体は多数存在する。第１金属膜１５ａは、第１挟持板部３０ｄに対向しているセラミックス体１４ａの表面に形成されている。第２金属膜１５ｂは、第２挟持板部２０ｂに対向しているセラミックス体１４ａの表面に形成されている。第１挟持板部３０ｄと第１金属膜１５ａの間に、第１金属薄板１６ａが配置されている。第１金属薄板１６ａの一端が第１挟持板部３０ｄに面接触しており、他端が第１金属膜１５ａに面接触している。即ち、第１金属薄板１６ａは、第１挟持板部３０ｄと第１金属膜１５ａを電気的に接続している。同様に、第２挟持板部２０ｂと第２金属膜１５ｂの間に、第２金属薄板１６ｂが配置されている。第２金属薄板１６ｂの一端が第２挟持板部２０ｂに面接触しており、他端が第２金属膜１５ｂに面接触している。即ち、第２金属薄板１６ｂは、第２挟持板部２０ｂと第２金属膜１５ｂを電気的に接続している。なお、図１、図２、及び図４では、金属膜１５ａ、１５ｂと、金属薄板１６ａ、１６ｂの図示を省略している。   As shown in FIG. 3, a first metal film 15a and a second metal film 15b are formed on the surface of the ceramic body 14a. In other words, a metal film is interposed at the boundary between the ceramic body 14a and the resin portion 14b. In FIG. 3, only two ceramic bodies are illustrated, but there are many ceramic bodies. The first metal film 15a is formed on the surface of the ceramic body 14a facing the first sandwiching plate portion 30d. The second metal film 15b is formed on the surface of the ceramic body 14a facing the second sandwiching plate portion 20b. The first metal thin plate 16a is disposed between the first sandwiching plate portion 30d and the first metal film 15a. One end of the first metal thin plate 16a is in surface contact with the first sandwiching plate portion 30d, and the other end is in surface contact with the first metal film 15a. That is, the first metal thin plate 16a electrically connects the first clamping plate portion 30d and the first metal film 15a. Similarly, the 2nd metal thin plate 16b is arrange | positioned between the 2nd clamping board part 20b and the 2nd metal film 15b. One end of the second metal thin plate 16b is in surface contact with the second clamping plate portion 20b, and the other end is in surface contact with the second metal film 15b. That is, the second metal thin plate 16b electrically connects the second clamping plate portion 20b and the second metal film 15b. In FIGS. 1, 2, and 4, the metal films 15a and 15b and the metal thin plates 16a and 16b are not shown.

半導体モジュール１０では、ハウジング４０の台座４０ａ、絶縁部４０ｂ、絶縁部４０ｃ、絶縁部４０ｄ及び絶縁部４０ｅは、射出成形によって成形される。第１バスバー３０、第２バスバー２０、第３バスバー２４及び絶縁体１４は、射出成形時に金型にインサートされている。すなわち、第１バスバー３０、第２バスバー２０、第３バスバー２４及び絶縁体１４は、インサート成形によってハウジング４０上に形成される。そして、インサート成形された成形体は、放熱板４２上に固定され、その成形体の両側の放熱板４２の上面に、一対のスイッチング部５０、５２が取り付けられる。一方のスイッチング部５２は、第１バスバー３０と電気的に接続されており、他方のスイッチング部５０は、第２バスバー２０と電気的に接続されている。   In the semiconductor module 10, the base 40a, the insulating part 40b, the insulating part 40c, the insulating part 40d, and the insulating part 40e of the housing 40 are formed by injection molding. The first bus bar 30, the second bus bar 20, the third bus bar 24, and the insulator 14 are inserted into the mold at the time of injection molding. That is, the first bus bar 30, the second bus bar 20, the third bus bar 24, and the insulator 14 are formed on the housing 40 by insert molding. Then, the insert-molded molded body is fixed on the heat radiating plate 42, and a pair of switching portions 50 and 52 are attached to the upper surfaces of the heat radiating plates 42 on both sides of the molded body. One switching unit 52 is electrically connected to the first bus bar 30, and the other switching unit 50 is electrically connected to the second bus bar 20.

放熱板４２上には、台座４０ａの右側にスイッチング部５０が取り付けられている。スイッチング部５０は、スイッチング素子５１と基板５４を有している。基板５４には、配線（図示省略）が設けられている。基板５４に設けられた配線の一端は、ワイヤ３６を介して第３バスバー２４の第３支持板部２４ａに接続されている。詳しくは、第３バスバー２４の第３支持板部２４ａの露出面に、ワイヤ３６の一端がワイヤボンディングによって接着されている。ワイヤ３６の他端は、基板５４の配線に接続されている。基板５４上には、スイッチング素子５１が取り付けられている。スイッチング素子５１は、基板５４に設けられた配線の他端に接続されている。スイッチング素子５１は、第２バスバー２０の第２支持板部２０ａとワイヤ２６を介して接続されている。詳しくは、第２バスバー２０の第２支持板部２０ａの露出面に、ワイヤ２６の一端がワイヤボンディングによって接着されている。ワイヤ２６の他端は、スイッチング素子５１に接続されている。   On the heat sink 42, the switching part 50 is attached to the right side of the base 40a. The switching unit 50 includes a switching element 51 and a substrate 54. The substrate 54 is provided with wiring (not shown). One end of the wiring provided on the substrate 54 is connected to the third support plate portion 24 a of the third bus bar 24 through the wire 36. Specifically, one end of the wire 36 is bonded to the exposed surface of the third support plate portion 24a of the third bus bar 24 by wire bonding. The other end of the wire 36 is connected to the wiring of the substrate 54. A switching element 51 is attached on the substrate 54. The switching element 51 is connected to the other end of the wiring provided on the substrate 54. The switching element 51 is connected to the second support plate portion 20 a of the second bus bar 20 via the wire 26. Specifically, one end of the wire 26 is bonded to the exposed surface of the second support plate portion 20a of the second bus bar 20 by wire bonding. The other end of the wire 26 is connected to the switching element 51.

放熱板４２上であって台座４０ａの左側に、スイッチング部５２が取り付けられている。スイッチング部５２は、スイッチング素子５３と基板５６を有している。基板５６には、配線（図示省略）が設けられている。基板５６に設けられた配線の一端は、ワイヤ３８を介して第１バスバー３０の第１支持板部３０ａと接続されている。詳しくは、第１バスバー３０の第１支持板部３０ａの露出面に、ワイヤ３８の一端がワイヤボンディングによって接着されている。ワイヤ３６の他端は、基板５６の配線に接続されている。基板５６上には、スイッチング素子５３が取り付けられている。スイッチング素子５３は、基板５６に設けられた配線の他端に接続されている。スイッチング素子５３は、第３バスバー２４の第３上板部２４ｃとワイヤ２８を介して接続されている。詳しくは、第３バスバー２４の第３上板部２４ｃの露出面に、ワイヤ２８の一端がワイヤボンディングによって接着されている。ワイヤ２８の他端は、スイッチング素子５３に接続されている。なお、本実施例では、第１バスバー３０、第２バスバー２０及び第３バスバー２４の各ワイヤがワイヤボンディングされる平面が表面に露出している。そのため、ワイヤボンディングを容易に行うことができる。   A switching unit 52 is mounted on the heat radiating plate 42 and on the left side of the base 40a. The switching unit 52 includes a switching element 53 and a substrate 56. The substrate 56 is provided with wiring (not shown). One end of the wiring provided on the substrate 56 is connected to the first support plate portion 30 a of the first bus bar 30 via the wire 38. Specifically, one end of the wire 38 is bonded to the exposed surface of the first support plate portion 30a of the first bus bar 30 by wire bonding. The other end of the wire 36 is connected to the wiring of the substrate 56. A switching element 53 is attached on the substrate 56. The switching element 53 is connected to the other end of the wiring provided on the substrate 56. The switching element 53 is connected to the third upper plate portion 24 c of the third bus bar 24 via the wire 28. Specifically, one end of the wire 28 is bonded to the exposed surface of the third upper plate portion 24c of the third bus bar 24 by wire bonding. The other end of the wire 28 is connected to the switching element 53. In the present embodiment, a plane on which the wires of the first bus bar 30, the second bus bar 20, and the third bus bar 24 are wire-bonded is exposed on the surface. Therefore, wire bonding can be easily performed.

次に、半導体モジュール１０の内部における電気の流れについて説明する。特に、第１バスバー３０と第２バスバー２０の間に位置する絶縁体１４のコンデンサとしての機能を説明する。第１バスバー３０は、一方のスイッチング部５２に接続されるとともに、バッテリ（図示省略）の正極に接続される。第２バスバー２０は、他方のスイッチング部５０と接続されるとともに、バッテリの負極に接続される。バッテリから電圧が供給されると、第１バスバー３０の電位はバッテリの正極の電位と等しくなり、第２バスバー２０の電位はバッテリの負極の電位と等しくなく。第１バスバー３０に供給された電圧は、ワイヤ３８から基板５６の配線を介してスイッチング素子５３に入力される。第２バスバー２０に供給された電圧は、ワイヤ２６からスイッチング素子５１に入力される。スイッチング素子５１、５３は同期してスイッチングし、それらに入力された電圧が交流電圧に変換される。この交流電圧は、第３バスバー２４を介して例えばモータなど（図示省略）に供給される。   Next, the flow of electricity inside the semiconductor module 10 will be described. In particular, the function of the insulator 14 located between the first bus bar 30 and the second bus bar 20 as a capacitor will be described. The first bus bar 30 is connected to one switching unit 52 and to the positive electrode of a battery (not shown). The second bus bar 20 is connected to the other switching unit 50 and to the negative electrode of the battery. When voltage is supplied from the battery, the potential of the first bus bar 30 is equal to the potential of the positive electrode of the battery, and the potential of the second bus bar 20 is not equal to the potential of the negative electrode of the battery. The voltage supplied to the first bus bar 30 is input from the wire 38 to the switching element 53 via the wiring of the substrate 56. The voltage supplied to the second bus bar 20 is input from the wire 26 to the switching element 51. The switching elements 51 and 53 are switched synchronously, and the voltage input thereto is converted into an AC voltage. This AC voltage is supplied to, for example, a motor (not shown) via the third bus bar 24.

半導体モジュール１０に直流電圧が供給され、スイッチング素子５１、５３が同期してスイッチングを行うと、第１バスバー３０と第２バスバー２０の配線インダクタンスによって、高いサージ電圧が発生する。半導体モジュール１０では、第１バスバー３０と第２バスバー２０の間（詳しくは、第１挟持板部３０ｄと第２挟持板部２０ｂの間）に絶縁体１４が配置されている。第１バスバー３０、第２バスバー２０及びこれらの間に配置されている絶縁体１４のセラミックス体１４ａは、コンデンサとして機能する。より詳しくは、第１バスバー３０に接続されている第１金属膜１５ａと、第２バスバー２０に接続されている第２金属膜１５ｂが一対の平板電極を形成し、その一対の平板電極とそれらの間に位置するセラミックス体１４ａがコンデンサとして機能する。第１バスバー３０と第２バスバー２０の間に発生したサージ電圧は、このコンデンサに放電される。コンデンサが、一対のスイッチング素子に加わるサージ電圧を低減する。   When a DC voltage is supplied to the semiconductor module 10 and the switching elements 51 and 53 perform switching in synchronization, a high surge voltage is generated by the wiring inductance of the first bus bar 30 and the second bus bar 20. In the semiconductor module 10, the insulator 14 is disposed between the first bus bar 30 and the second bus bar 20 (specifically, between the first sandwiching plate portion 30d and the second sandwiching plate portion 20b). The first bus bar 30, the second bus bar 20, and the ceramic body 14a of the insulator 14 disposed therebetween function as a capacitor. More specifically, the first metal film 15a connected to the first bus bar 30 and the second metal film 15b connected to the second bus bar 20 form a pair of plate electrodes, and the pair of plate electrodes and these The ceramic body 14a located between the two functions as a capacitor. The surge voltage generated between the first bus bar 30 and the second bus bar 20 is discharged to this capacitor. The capacitor reduces the surge voltage applied to the pair of switching elements.

絶縁体１４は、誘電性を有している複数の平板形状のセラミックス体１４ａを備えている。セラミックス体１４ａは、樹脂部１４ｂに封止されている。半導体モジュール１０が高温下で使用されると、第１バスバー３０の第１挟持板部３０ｄや第２バスバー２０の第２挟持板部２０ｂが熱膨張等によって変形が生じる場合がある。また、インサート成形時の熱によっても変形が生じる場合がある。本実施例の半導体モジュール１０の絶縁体１４では、セラミックス体１４ａが樹脂部１４ｂを介して第１挟持板部３０ｄと第２挟持板部２０ｂに挟持されている。したがって、第１挟持板部３０ｄや第２挟持板部２０ｂが熱変形しても、それに伴って樹脂部１４ｂが変形することでセラミックス体１４ａに作用する応力が軽減される。また、セラミックス体１４ａは、第１挟持板部３０ｄと第２挟持板部２０ｂの長手方向に断続的に配置されている。そのため、絶縁体１４は、その長手方向に柔軟性を有している。したがって、第１挟持板部３０ｄや第２挟持板部２０ｂがその長手方向に沿って変形しても、隣り合うセラミックス体１４ａ同士の位置がずれることで、セラミックス体１４ａ自体に作用する応力を低減することができる。これにより、セラミックス体１４ａの破損を防止することができる。   The insulator 14 includes a plurality of plate-shaped ceramic bodies 14a having dielectric properties. The ceramic body 14a is sealed by the resin portion 14b. When the semiconductor module 10 is used at a high temperature, the first sandwiching plate portion 30d of the first bus bar 30 and the second sandwiching plate portion 20b of the second bus bar 20 may be deformed due to thermal expansion or the like. Also, deformation may occur due to heat during insert molding. In the insulator 14 of the semiconductor module 10 of the present embodiment, the ceramic body 14a is sandwiched between the first sandwiching plate portion 30d and the second sandwiching plate portion 20b via the resin portion 14b. Therefore, even if the first clamping plate portion 30d and the second clamping plate portion 20b are thermally deformed, the stress acting on the ceramic body 14a is reduced by the deformation of the resin portion 14b. The ceramic body 14a is intermittently disposed in the longitudinal direction of the first sandwiching plate portion 30d and the second sandwiching plate portion 20b. Therefore, the insulator 14 has flexibility in the longitudinal direction. Therefore, even if the first clamping plate portion 30d and the second clamping plate portion 20b are deformed along the longitudinal direction thereof, the stress acting on the ceramic body 14a itself is reduced by shifting the positions of the adjacent ceramic bodies 14a. can do. Thereby, damage to the ceramic body 14a can be prevented.

また、半導体モジュール１０が高温になると、セラミックス体１４ａ自体が熱膨張等によって変形する場合がある。また、インサート成形時の熱によってもセラミックス体１４ａ自体が変形する場合がある。本実施例の半導体モジュール１０の絶縁体１４では、セラミックス体１４ａが樹脂部１４ｂを介して第１挟持板部３０ｄと第２挟持板部２０ｂに挟持されている。したがって、第１挟持板部３０ｄと第２挟持板部２０ｂの間に拘束されているセラミックス体１４ａが変形しても、樹脂部１４ｂが緩衝材として機能し、セラミックス体１４ａに作用する応力が軽減される。そのため、この半導体モジュール１０は、高温下でもセラミックス体１４ａが破損し難い。   Further, when the semiconductor module 10 becomes high temperature, the ceramic body 14a itself may be deformed due to thermal expansion or the like. Further, the ceramic body 14a itself may be deformed by heat during insert molding. In the insulator 14 of the semiconductor module 10 of the present embodiment, the ceramic body 14a is sandwiched between the first sandwiching plate portion 30d and the second sandwiching plate portion 20b via the resin portion 14b. Therefore, even if the ceramic body 14a constrained between the first sandwiching plate portion 30d and the second sandwiching plate portion 20b is deformed, the resin portion 14b functions as a buffer material, and the stress acting on the ceramic body 14a is reduced. Is done. Therefore, in the semiconductor module 10, the ceramic body 14a is not easily damaged even at high temperatures.

また、金属膜１５ａ、１５ｂは、樹脂とセラミックスの間の密着性よりも、樹脂部１４ｂとの密着性が高い。従って、セラミックス体１４ａの表面に形成された金属膜１５ａ、１５ｂが、セラミックス体１４ａと樹脂部１４ｂの間の密着性を高める。熱変形等によってセラミックス体１４ａが変形しても、セラミックス体１４ａと樹脂部１４ｂの間に空隙が生じ難い。空隙が生じるとコンデンサの容量が低下する可能性があるが、金属膜１５ａ、１５ｂが空隙の発生を抑制するので、第１バスバー３０と第２バスバー２０の間のコンデンサ容量はセラミックス体１４ａが変形しても維持される。   Further, the metal films 15a and 15b have higher adhesion to the resin portion 14b than adhesion between the resin and the ceramic. Therefore, the metal films 15a and 15b formed on the surface of the ceramic body 14a enhance the adhesion between the ceramic body 14a and the resin portion 14b. Even if the ceramic body 14a is deformed due to thermal deformation or the like, a gap is hardly generated between the ceramic body 14a and the resin portion 14b. If the gap is generated, the capacity of the capacitor may be reduced. However, since the metal films 15a and 15b suppress the generation of the gap, the capacitor capacity between the first bus bar 30 and the second bus bar 20 is deformed by the ceramic body 14a. Even if it is maintained.

金属膜１５ａ、１５ｂは、樹脂部１４ｂとセラミックス体１４ａの間に空隙が生じることを抑制するとともに、コンデンサの電極としても機能する。電極として機能する金属膜１５ａ、１５ｂはセラミックス体１４ａの両面に密着しているので、金属膜１５ａ、１５ｂとセラミックス体１４ａが形成するコンデンサの容量は、セラミックス体１４ａが変形しても変化し難い。即ち、半導体モジュール１０は、第１バスバー３０と第２バスバー２０の間に堅牢なコンデンサを形成する。   The metal films 15a and 15b suppress the generation of voids between the resin portion 14b and the ceramic body 14a, and also function as capacitor electrodes. Since the metal films 15a and 15b functioning as electrodes are in close contact with both surfaces of the ceramic body 14a, the capacitance of the capacitor formed by the metal films 15a and 15b and the ceramic body 14a hardly changes even when the ceramic body 14a is deformed. . That is, the semiconductor module 10 forms a robust capacitor between the first bus bar 30 and the second bus bar 20.

第１バスバー３０と第１金属膜１５ａは可撓性を有する金属薄板１６ａで接続されている。第１バスバー３０と第１金属膜１５ａはそれぞれ、第１金属薄板１６ａと面接触している。そのような構成により、セラミックス体１４ａが変形しても、第１バスバー３０と第１金属膜１５ａの電気的接続が良好に維持される。第２金属薄板１６ｂも同様に、第２バスバー２０と第２金属膜１５ｂの間の良好な電気的接続を維持する。   The first bus bar 30 and the first metal film 15a are connected by a flexible metal thin plate 16a. The first bus bar 30 and the first metal film 15a are in surface contact with the first metal thin plate 16a, respectively. With such a configuration, even when the ceramic body 14a is deformed, the electrical connection between the first bus bar 30 and the first metal film 15a is maintained well. Similarly, the second metal thin plate 16b maintains a good electrical connection between the second bus bar 20 and the second metal film 15b.

金属膜は、例えば蒸着によってセラミックス体の表面に形成すればよい。或いは金属膜は、厚膜ペーストをセラミックス体の表面に印刷・焼付けする方法で形成してもよい。   The metal film may be formed on the surface of the ceramic body by, for example, vapor deposition. Alternatively, the metal film may be formed by printing and baking a thick film paste on the surface of the ceramic body.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、金属膜がセラミックス体の全部の表面に形成されていてもよい。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。   Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. For example, the metal film may be formed on the entire surface of the ceramic body. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.

図１は、半導体モジュールの側面図である。FIG. 1 is a side view of a semiconductor module. 図２は、半導体モジュールの各バスバー及び絶縁体を抜粋した上面図である。FIG. 2 is a top view of the bus bars and insulators extracted from the semiconductor module. 図３は、第１バスバーと第２バスバーと絶縁体を横断する断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view across the first bus bar, the second bus bar, and the insulator. 図４は、各バスバー及び絶縁体の位置関係を示す分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view showing the positional relationship between each bus bar and the insulator.

符号の説明Explanation of symbols

１０：半導体モジュール
１４：絶縁体
１４ａ：セラミックス体
１４ｂ：樹脂部
１５ａ、１５ｂ：金属膜
１６ａ、１６ｂ：金属薄板
２０：第２バスバー
２４：第３バスバー
３０：第１バスバー
４０：ハウジング
５０、５２：スイッチング部
５１、５３：スイッチング素子
５４、５６：基板 10: Semiconductor module 14: Insulator 14a: Ceramic body 14b: Resin portion 15a, 15b: Metal film 16a, 16b: Metal thin plate 20: Second bus bar 24: Third bus bar 30: First bus bar 40: Housing 50, 52: Switching units 51, 53: switching elements 54, 56: substrate

Claims (3)

一対のスイッチング部と、
一方のスイッチング部に接続されるとともに電源の正極に接続される第１バスバーと、
他方のスイッチング部に接続されるとともに電源の負極に接続される第２バスバーと、
第１バスバーと第２バスバーの間に配置されている絶縁体と、を備えており、
絶縁体の内部にセラミックス体が封止されているとともに、セラミックス体表面に金属膜が形成されていることを特徴とする半導体モジュール。 A pair of switching units;
A first bus bar connected to one switching unit and connected to the positive electrode of the power source;
A second bus bar connected to the other switching unit and connected to the negative electrode of the power source;
An insulator disposed between the first bus bar and the second bus bar,
A semiconductor module, wherein a ceramic body is sealed inside an insulator and a metal film is formed on the surface of the ceramic body. 第１バスバーと対向しているセラミックス体表面に第１金属膜が形成されており、
第２バスバーと対向しているセラミックス体表面に第２金属膜が形成されており、
第１バスバーと第１金属膜が電気的に接続されているとともに、第２バスバーと第２金属膜が電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体モジュール。 A first metal film is formed on the surface of the ceramic body facing the first bus bar;
A second metal film is formed on the surface of the ceramic body facing the second bus bar;
The semiconductor module according to claim 1, wherein the first bus bar and the first metal film are electrically connected, and the second bus bar and the second metal film are electrically connected. 前記絶縁体の内部に、第１バスバーに平行な平面内で複数のセラミックス体が分布していることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体モジュール。   The semiconductor module according to claim 1, wherein a plurality of ceramic bodies are distributed in a plane parallel to the first bus bar inside the insulator.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPWO2012039115A1 (en) * 2010-09-24 2014-02-03 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー Circuit equipment
US9013047B2 (en) 2012-11-14 2015-04-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Semiconductor device
WO2015162712A1 (en) * 2014-04-23 2015-10-29 株式会社日立製作所 Semiconductor module and power converter using same

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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