JP2016032040A - Power semiconductor module - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power semiconductor module in which a circuit body can be housed in a housing space of a case member without a positional deviation.SOLUTION: In a power semiconductor module, there is provided a guide part 250 between each inner face of side face parts 233, 234 of a case member 200 and each side face 373, 374 of a circuit body 300, the guide part guiding the circuit body 300 when the circuit body 300 is inserted into a housing space through a through hole 220 of the case member 200. There is also provided a butting part 260 for restricting the insertion of the circuit body 300, between a bottom face part 235 of the case member 200 and a lower surface 375 of the circuit body 300.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、パワー半導体モジュールに関し、より詳細には、半導体素子を有する回路体が収納されたパワー半導体モジュールに関する。   The present invention relates to a power semiconductor module, and more particularly to a power semiconductor module in which a circuit body having a semiconductor element is accommodated.

自動車等の車両用に適用されるパワー半導体モジュールは、直流電力を交流電力に、または交流電力を直流電力に変換する電力変換回路を有する。電力変換回路は、発熱量が大きいパワー半導体素子を備えている。
このため、パワー半導体モジュールのケースは、通常、冷却可能な金属により形成される。ケースは、パワー半導体素子等の電子部品を有する回路体が収納される収納空間を備えている。
A power semiconductor module applied to a vehicle such as an automobile has a power conversion circuit that converts DC power into AC power or AC power into DC power. The power conversion circuit includes a power semiconductor element that generates a large amount of heat.
For this reason, the case of the power semiconductor module is usually formed of a metal that can be cooled. The case includes a storage space in which a circuit body having an electronic component such as a power semiconductor element is stored.

回路体を、ケースの挿入口から収納空間内の底面に達するまで挿入し、回路体の表裏面をケースの内面に熱伝導可能に配置したパワー半導体モジュールが知られている。回路体は、ケースに収納した後、ケースの外部から表裏両面が対向する厚さ方向に加圧され、ケース内面と回路体とが熱結合される(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art A power semiconductor module is known in which a circuit body is inserted from a case insertion opening until it reaches the bottom surface in a storage space, and the front and back surfaces of the circuit body are arranged on the inner surface of the case so as to be able to conduct heat. After the circuit body is housed in the case, pressure is applied from the outside of the case in the thickness direction in which the front and back surfaces face each other, and the case inner surface and the circuit body are thermally coupled (see, for example, Patent Document 1).

特開2012−5322号公報JP 2012-5322 A

上記構成において、ケース内面と回路体とを熱結合するため、ケースの挿入口や内部空間は、回路体との隙間を小さくするような大きさに設定されている。このため、回路体を収納する際、回路体がケースの側面や表裏面の内面に局所的に突当り、収納空間内の正規の位置に収納することが困難となることがある。回路体が正規の位置に収納されないと、熱結合されるべき回路体の放熱面がケースの内面と位置ずれを起こしたり、隙間が生じたりして、放熱性が低下する。   In the above configuration, in order to thermally couple the inner surface of the case and the circuit body, the insertion opening and the internal space of the case are set to have a size that reduces the gap between the circuit body. For this reason, when the circuit body is stored, the circuit body locally bumps against the side surface of the case or the inner surfaces of the front and back surfaces, and it may be difficult to store the circuit body at a regular position in the storage space. If the circuit body is not housed in a proper position, the heat radiation surface of the circuit body to be thermally coupled may be displaced from the inner surface of the case or a gap may be generated, resulting in a decrease in heat dissipation.

本発明のパワー半導体モジュールは、複数の電極を有する半導体素子と、半導体素子の少なくとも一面に熱結合される導体板と、半導体素子の各電極に接続される複数の端子と、一対の側面、複数の端子が配列された上面および上面の反対面側に設けられた下面を有し、端子を外部に露出して半導体素子および導体板の周囲を封止する封止樹脂とを備えた回路体と、回路体の導体板に対面して配置された前面部と、前面部の反対面側の裏面部と、一対の側面部と、底面部と、回路体を挿入する挿入口とを有し、回路体を挿入口から端子を露出した状態で収納する収納空間が形成されたケース部材とを備え、ケース部材の各側面部の内面と回路体の各側面との間に、回路体をケース部材の挿入口から収納空間に挿入する際に回路体を案内する案内部が設けられ、ケース部材の底面部と回路体の下面との間に、回路体の挿入を規制するための突当部が設けられているものである。   The power semiconductor module of the present invention includes a semiconductor element having a plurality of electrodes, a conductor plate thermally coupled to at least one surface of the semiconductor element, a plurality of terminals connected to each electrode of the semiconductor element, a pair of side surfaces, and a plurality of side surfaces A circuit body comprising an upper surface on which the terminals of the semiconductor device are arranged and a lower surface provided on the opposite side of the upper surface, and a sealing resin that seals the periphery of the semiconductor element and the conductor plate by exposing the terminals to the outside; A front portion disposed to face the conductor plate of the circuit body, a back surface portion on the opposite side of the front surface portion, a pair of side surface portions, a bottom surface portion, and an insertion port for inserting the circuit body, And a case member formed with a storage space for storing the circuit body with the terminal exposed from the insertion port, and the circuit body is disposed between the inner surface of each side surface portion of the case member and each side surface of the circuit body. To guide the circuit body when inserting into the storage space from the insertion port Parts are provided, between the lower surface of the bottom portion and the circuit of the case member, in which the abutting portion for restricting the insertion of the circuit body is provided.

本発明によれば、回路体をケース部材に円滑に収納することが可能となり、回路体とケース部材との位置ずれに起因する放熱性の低下を抑制することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to accommodate a circuit body in a case member smoothly, and the heat dissipation fall resulting from position shift with a circuit body and a case member can be suppressed.

本発明による一実施の形態に係るパワー半導体モジュールの外観斜視図。1 is an external perspective view of a power semiconductor module according to an embodiment of the present invention. 図1に図示されたパワー半導体モジュールの分解斜視図。FIG. 2 is an exploded perspective view of the power semiconductor module illustrated in FIG. 1. 図1に図示されたパワー半導体モジュールにおいて、金属ベースを取り除いた状態の正面図。FIG. 2 is a front view of the power semiconductor module illustrated in FIG. 1 with a metal base removed. 本発明のパワー半導体モジュールの回路の一例を示す回路図。The circuit diagram which shows an example of the circuit of the power semiconductor module of this invention. 本発明によるパワー半導体モジュールの実施形態2を示し、ケース部材の中間部において底面部と平行な面で切断した状態の断面図。Sectional drawing which shows Embodiment 2 of the power semiconductor module by this invention, and cut | disconnected in the surface parallel to a bottom face part in the intermediate part of a case member. 本発明によるパワー半導体モジュールの実施形態3を示し、実施形態1を示す図3と同様、金属ベースを取り除いた状態の正面図。The front view of the state which removed Embodiment 3 of the power semiconductor module by this invention and removed the metal base similarly to FIG. 3 which shows Embodiment 1. FIG. 本発明によるパワー半導体モジュールの実施形態4を示し、実施形態1を示す図3と同様、金属ベースを取り除いた状態の正面図。The front view of the state which removed Embodiment 4 of Embodiment 4 of the power semiconductor module by this invention and removed the metal base similarly to FIG. 3 which shows Embodiment 1. FIG. 本発明によるパワー半導体モジュールの実施形態5を示し、実施形態1を示す図3と同様、金属ベースを取り除いた状態の正面図。The front view of the state which removed Embodiment 5 of the power semiconductor module by this invention like FIG. 3 which shows Embodiment 1, and is removed.

−実施形態1−
[パワー半導体モジュールの構造]
以下、図面を参照して本発明によるパワー半導体モジュールを詳細に説明する。
図1は、本発明による一実施の形態に係るパワー半導体モジュールの外観斜視図であり、図2は、図1に図示されたパワー半導体モジュールの分解斜視図であり、図3は、図1に図示されたパワー半導体モジュールにおいて、金属ベースを取り除いた状態の正面図である。
パワー半導体モジュール100は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両に搭載される。パワー半導体モジュール100は、ケース部材200と回路体300とを備える。
回路体300は、複数のパワー半導体素子を有し、直流電力を交流電力に変換する電力変換回路を備えている。不図示のバッテリやエンジンにより駆動されるオルタネータから供給される直流電力は、パワー半導体モジュール100の回路体300に内蔵された電力変換回路により交流電力に変換されてモータに供給される。パワー半導体モジュール100を3個用い、各パワー半導体モジュール100の回路体300を接続して、U相、V相、W相の3相ブリッジ回路を構成することができる。
Embodiment 1
[Structure of power semiconductor module]
Hereinafter, a power semiconductor module according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 is an external perspective view of a power semiconductor module according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the power semiconductor module illustrated in FIG. 1, and FIG. It is a front view of the state where the metal base was removed in the illustrated power semiconductor module.
The power semiconductor module 100 is mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle. The power semiconductor module 100 includes a case member 200 and a circuit body 300.
The circuit body 300 includes a plurality of power semiconductor elements and includes a power conversion circuit that converts DC power into AC power. DC power supplied from an alternator driven by a battery (not shown) or an engine is converted into AC power by a power conversion circuit built in the circuit body 300 of the power semiconductor module 100 and supplied to the motor. By using three power semiconductor modules 100 and connecting the circuit bodies 300 of the power semiconductor modules 100, a U-phase, V-phase, and W-phase three-phase bridge circuit can be configured.

ケース部材200は、図2に図示されるように、枠状ケース240と、枠状ケース240の表裏面に接合された一対の金属ベース210A、210Bとにより構成されている。枠状ケース240と金属ベース210A、210Bとは、ともに、例えば、1000番台、5000番台、6000番台のアルミニウム合金により形成されている。
枠状ケース240は、フランジ部220と、フランジ部220の下方に形成された枠状部230とを有する。フランジ部220と枠状部230は、アルミダイキャスト等により一体成形される。
As illustrated in FIG. 2, the case member 200 includes a frame-shaped case 240 and a pair of metal bases 210 </ b> A and 210 </ b> B joined to the front and back surfaces of the frame-shaped case 240. Both the frame-like case 240 and the metal bases 210A and 210B are made of, for example, aluminum alloys in the 1000s, 5000s, and 6000s.
The frame-shaped case 240 has a flange portion 220 and a frame-shaped portion 230 formed below the flange portion 220. The flange portion 220 and the frame-like portion 230 are integrally formed by aluminum die casting or the like.

枠状部230は、前面231と、前面231の反対側の裏面232と、一対の側面部233、234と、底面部235とを有し、ほぼ直方体形状を有する。枠状部230には、前・裏面231、232を貫通する、平面視でほぼ矩形形状の開口部261が形成されている。開口部261の周縁部、すなわち、枠状部230の前・裏面231、232の外周側辺の僅かに内側には、段部262が形成され、段部262の4つの角部は、円弧状に縁取りされている。段部262は、前・裏面231、232の表面から厚さ方向に窪むように形成されている。   The frame-like portion 230 includes a front surface 231, a back surface 232 opposite to the front surface 231, a pair of side surface portions 233 and 234, and a bottom surface portion 235, and has a substantially rectangular parallelepiped shape. The frame-shaped portion 230 is formed with an opening portion 261 that passes through the front and back surfaces 231 and 232 and has a substantially rectangular shape in plan view. Steps 262 are formed on the periphery of the opening 261, that is, slightly inside the outer peripheral sides of the front and back surfaces 231 and 232 of the frame-like portion 230, and the four corners of the step 262 are arcuate. It is outlined. The step portion 262 is formed so as to be recessed in the thickness direction from the front and back surfaces 231 and 232.

フランジ部220は、枠状部230より大きい外周側面を有し、枠状部230の前面231と、裏面232と一対の側面部233、234とを連結する。フランジ部220の中央部には、横長の貫通孔(挿入口)222が形成されている。
枠状部230の前面231と、裏面232と、一対の側面部233、234と、底面部235とにより回路体300を収納する収納空間が形成され、この収納空間にフランジ部220の貫通孔222が連通する。回路体300は、フランジ部220の貫通孔222から挿入され、後述する各端子をフランジ部220の上方に突き出した状態で、枠状ケース240の収納空間に収納される。枠状部230の一対の側面部233、234の内面には、貫通孔222の近傍が、貫通孔222側に向かって、漸次、外方に広がる傾斜部361が形成されている。
The flange portion 220 has a larger outer peripheral side surface than the frame-shaped portion 230, and connects the front surface 231, the back surface 232, and the pair of side surface portions 233 and 234 of the frame-shaped portion 230. A horizontally long through hole (insertion port) 222 is formed at the center of the flange portion 220.
A storage space for storing the circuit body 300 is formed by the front surface 231, the back surface 232, the pair of side surface portions 233 and 234, and the bottom surface portion 235 of the frame-shaped portion 230, and the through hole 222 of the flange portion 220 is formed in this storage space. Communicate. The circuit body 300 is inserted through the through-hole 222 of the flange portion 220 and is housed in the housing space of the frame-shaped case 240 in a state where each terminal to be described later protrudes above the flange portion 220. On the inner surfaces of the pair of side surface portions 233 and 234 of the frame-shaped portion 230, an inclined portion 361 is formed in which the vicinity of the through hole 222 gradually spreads outward toward the through hole 222 side.

金属ベース210A、210Bは、それぞれ、ほぼ平坦な板状部211と、板状部211から突出して形成された多数の柱状の放熱フィン212を有する。板状部211は、枠状部230の開口部261に嵌入される外周形状を有する。金属ベース210Aは、枠状部230の開口部261に嵌合され、段部262上に載置される。この状態で、板状部211の周縁部と枠状部230の開口部261の周縁部とが、例えば、摩擦攪拌接合により接合され、接合部FW(図1参照)が形成される。枠状ケース240の前面231に金属ベース210Aが接合されることにより、ケース部材200の前面部が形成される。同様に、金属ベース210Bは、枠状部230の開口部261に嵌合され、段部262上に載置された状態で、板状部211の周縁部と枠状部230の開口部261の周縁部とが、例えば、摩擦攪拌接合により接合され、ケース部材200の裏面部が形成される。   Each of the metal bases 210 </ b> A and 210 </ b> B has a substantially flat plate-like portion 211 and a large number of columnar heat radiation fins 212 formed to protrude from the plate-like portion 211. The plate-like portion 211 has an outer peripheral shape that is fitted into the opening 261 of the frame-like portion 230. The metal base 210 </ b> A is fitted into the opening 261 of the frame-like portion 230 and placed on the stepped portion 262. In this state, the peripheral part of the plate-like part 211 and the peripheral part of the opening part 261 of the frame-like part 230 are joined by, for example, friction stir welding to form a joint part FW (see FIG. 1). By joining the metal base 210 </ b> A to the front surface 231 of the frame-shaped case 240, the front surface portion of the case member 200 is formed. Similarly, the metal base 210 </ b> B is fitted in the opening 261 of the frame-shaped portion 230 and is placed on the stepped portion 262, so that the peripheral portion of the plate-shaped portion 211 and the opening 261 of the frame-shaped portion 230. The peripheral edge portion is joined by, for example, friction stir welding, and the back surface portion of the case member 200 is formed.

収納空間内に収納された回路体300と、ケース部材200の内面との間には、隙間が形成されており、回路体300がケース部材200の収納空間内に収納された後、この隙間に絶縁樹脂401が充填されて硬化される。絶縁樹脂401は、図1に図示されるように、フランジ部220の貫通孔222内の、フランジ部220の上面部221よりも少し低い位置まで充填される。   A gap is formed between the circuit body 300 housed in the housing space and the inner surface of the case member 200. After the circuit body 300 is housed in the housing space of the case member 200, The insulating resin 401 is filled and cured. As shown in FIG. 1, the insulating resin 401 is filled to a position slightly lower than the upper surface portion 221 of the flange portion 220 in the through hole 222 of the flange portion 220.

[回路体の回路構成]
回路体300は、直流電力を交流電力に、または交流電力を直流電力に変換する電力変換回路を構成するパワー半導体素子を内蔵している。
図4は、図1に図示されたパワー半導体モジュールの回路の一例を示す回路図である。
図4に図示されるように、回路体300は、上アームIGBT155、上アームダイオード156、下アームIGBT157、下アームダイオード158等のパワー半導体素子を有する。
上アームIGBT155のゲート電極と下アームIGBT157のゲート電極には、それぞれ、上アームゲート端子325U、下アームゲート端子325Lが接続される。上アームIGBT155のエミッタ電極と下アームIGBT157のエミッタ電極には、それぞれ、上アームエミッタ端子326U、下アームエミッタ端子326Lが接続される。
[Circuit configuration of the circuit body]
The circuit body 300 incorporates a power semiconductor element that constitutes a power conversion circuit that converts DC power into AC power or AC power into DC power.
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a circuit of the power semiconductor module shown in FIG.
As illustrated in FIG. 4, the circuit body 300 includes power semiconductor elements such as an upper arm IGBT 155, an upper arm diode 156, a lower arm IGBT 157, and a lower arm diode 158.
An upper arm gate terminal 325U and a lower arm gate terminal 325L are connected to the gate electrode of the upper arm IGBT 155 and the gate electrode of the lower arm IGBT 157, respectively. An upper arm emitter terminal 326U and a lower arm emitter terminal 326L are connected to the emitter electrode of the upper arm IGBT 155 and the emitter electrode of the lower arm IGBT 157, respectively.

上アームIGBT155のコレクタ電極と上アームダイオード156のカソード電極は直流正極導体板315により接続され、直流正極導体板315は直流正極端子315Aに接続される。上アームIGBT155のエミッタ電極と上アームダイオード156のアノード電極は第二交流導体板318により接続される。
下アームIGBT157のエミッタ電極と下アームダイオード158のアノード電極は直流負極導体板319により接続され、直流負極導体板319は直流負極端子319Aに接続される。下アームIGBT157のコレクタ電極と下アームダイオード158のカソード電極は第一交流導体板316により接続される。
第一交流導体板316と第二交流導体板318とは中間導体板159により接続される。
第一交流導体板316は、交流出力端子321に接続される。
図1に図示された回路体300の各端子に付された参照符号は、図1に図示された上記各端子の参照符号と一致する。
なお、以下では、各導体板315、316、318、319を、適宜、単に導体板という。
The collector electrode of the upper arm IGBT 155 and the cathode electrode of the upper arm diode 156 are connected by a DC positive electrode conductor plate 315, and the DC positive electrode conductor plate 315 is connected to a DC positive electrode terminal 315A. The emitter electrode of the upper arm IGBT 155 and the anode electrode of the upper arm diode 156 are connected by a second AC conductor plate 318.
The emitter electrode of the lower arm IGBT 157 and the anode electrode of the lower arm diode 158 are connected by a DC negative conductor plate 319, and the DC negative conductor plate 319 is connected to a DC negative terminal 319A. The collector electrode of the lower arm IGBT 157 and the cathode electrode of the lower arm diode 158 are connected by a first AC conductor plate 316.
The first AC conductor plate 316 and the second AC conductor plate 318 are connected by an intermediate conductor plate 159.
The first AC conductor plate 316 is connected to the AC output terminal 321.
The reference numerals assigned to the respective terminals of the circuit body 300 illustrated in FIG. 1 coincide with the reference numerals of the respective terminals illustrated in FIG.
In the following description, the conductor plates 315, 316, 318, and 319 are simply referred to as conductor plates as appropriate.

[回路体の構成]
回路体300の構造は図示されないが、その概要は以下の通りである。
図4に図示されるように、上アームIGBT155と上アームダイオード156は、直流正極導体板315と第二交流導体板318との間に、各導体板315、318に熱結合した状態で挟持され、第1半導体ブロックとして形成される。下アームIGBT157と下アームダイオード158は、交流出力端子321と直流負極導体板319との間に、各導体板321、319に熱結合した状態で挟持され第2半導体ブロックとして形成される。第一交流導体板316と第二交流導体板318とは中間導体板159により接続される。第1半導体ブロックと第2半導体ブロックとは、直流正極導体板315と第一交流導体板316とが同一平面となるように並べて金型内に配置され、モールド成形により、各端子315A、325U、326U、319A、321、325L、326Lを露出して封止される。このとき、直流正極導体板315と第一交流導体板316とは、一面側において封止樹脂の外表面と同一面とされ、樹脂から表出される。また、第二交流導体板318と直流負極導体板319とは、他面側において封止樹脂の外表面と同一面とされ、樹脂から表出される。
[Configuration of circuit body]
Although the structure of the circuit body 300 is not illustrated, the outline thereof is as follows.
As shown in FIG. 4, the upper arm IGBT 155 and the upper arm diode 156 are sandwiched between the DC positive conductor plate 315 and the second AC conductor plate 318 in a state of being thermally coupled to the conductor plates 315 and 318. , Formed as a first semiconductor block. The lower arm IGBT 157 and the lower arm diode 158 are sandwiched between the AC output terminal 321 and the DC negative conductor plate 319 while being thermally coupled to the conductor plates 321 and 319, and are formed as a second semiconductor block. The first AC conductor plate 316 and the second AC conductor plate 318 are connected by an intermediate conductor plate 159. The first semiconductor block and the second semiconductor block are arranged in the mold such that the DC positive electrode conductor plate 315 and the first AC conductor plate 316 are arranged in the same plane, and each terminal 315A, 325U, 326U, 319A, 321, 325L, and 326L are exposed and sealed. At this time, the DC positive electrode conductor plate 315 and the first AC conductor plate 316 are flush with the outer surface of the sealing resin on one side and are exposed from the resin. Further, the second AC conductor plate 318 and the DC negative electrode conductor plate 319 are flush with the outer surface of the sealing resin on the other surface side and are exposed from the resin.

つまり、回路体300は、図2に図示されるように、パワー半導体素子に熱結合された導体板315、316の外表面が、封止樹脂410の一面410aと同一面とされた状態で、外部に表出されている。また、図示はしないが、パワー半導体素子に熱結合された導体板318、319の外表面は、封止樹脂410の他面と同一面とされた状態で、外部に表出されている。封止樹脂410は、導体板315〜319の外周全体を覆う平坦状のほぼ直方体形状とされ、一対の側面373、374および下面375を有する。各側面373、374は、厚さの中央部が両端側よりも外方に張り出すように、断面がほぼ三角形状に形成されている。   That is, in the circuit body 300, as shown in FIG. 2, the outer surfaces of the conductor plates 315 and 316 thermally coupled to the power semiconductor element are flush with the one surface 410a of the sealing resin 410. Expressed externally. Although not shown, the outer surfaces of the conductor plates 318 and 319 thermally coupled to the power semiconductor element are exposed to the outside in the same state as the other surface of the sealing resin 410. The sealing resin 410 has a flat and substantially rectangular parallelepiped shape covering the entire outer periphery of the conductor plates 315 to 319 and has a pair of side surfaces 373 and 374 and a lower surface 375. Each of the side surfaces 373 and 374 has a substantially triangular cross section so that the central portion of the thickness protrudes outward from both end sides.

封止樹脂410の一面410aから表出する導体板315、316および封止樹脂410の他面から表出する導体板318、319には、絶縁性熱伝導シート(絶縁性熱伝導層)411が貼付される。絶縁性熱伝導シート411に替えて熱伝導性の接着剤を塗布するようにしてもよい。
なお、図示はしないが、ダイオード156、158それぞれのアノード電極およびカソード電極を、封止樹脂の一面410aまたは裏面から表出するようにしてもよい。
The conductive plates 315 and 316 exposed from one surface 410a of the sealing resin 410 and the conductive plates 318 and 319 exposed from the other surface of the sealing resin 410 are provided with insulating heat conductive sheets (insulating heat conductive layers) 411. Affixed. Instead of the insulating heat conductive sheet 411, a heat conductive adhesive may be applied.
Although not shown, the anode electrode and the cathode electrode of each of the diodes 156 and 158 may be exposed from the one surface 410a or the back surface of the sealing resin.

[ケース部材の構造]
図3に図示されるように、枠状ケース240の側面部233、234それぞれの内面には、案内部250が形成されている。案内部250は、内側に向かって先細りとなるほぼ台形状の突起部251として形成され、底面部235の内面からの高さがほぼ同じ位置に配置されている。突起部251は、回路体300に対向する側面252と、根元側から先端側に向けて先細りとなる直線状の傾斜面253a、253bを有する。上部側の傾斜面(上部傾斜面)253aは、枠状ケース240の内側に向かって下り勾配の傾斜面として形成されている。下部側の傾斜面253bは、枠状ケース240の内側に向かって上り勾配の傾斜面として形成されている。突起部251は、枠状ケース240に一体成形され、図2に図示されるように、その厚さ(前面231から裏面232に向かう方向の長さ)は、回路体300の封止樹脂410の厚さより薄く形成されている。
[Case member structure]
As shown in FIG. 3, guide portions 250 are formed on the inner surfaces of the side surface portions 233 and 234 of the frame-like case 240. The guide portion 250 is formed as a substantially trapezoidal protrusion 251 that tapers inward, and is arranged at a position where the height from the inner surface of the bottom surface portion 235 is substantially the same. The protruding portion 251 has a side surface 252 that faces the circuit body 300 and linear inclined surfaces 253a and 253b that taper from the base side toward the tip side. The upper inclined surface (upper inclined surface) 253a is formed as an inclined surface having a downward slope toward the inside of the frame-shaped case 240. The inclined surface 253b on the lower side is formed as an inclined surface having an upward slope toward the inside of the frame-shaped case 240. The protrusion 251 is integrally formed with the frame-shaped case 240, and as shown in FIG. 2, the thickness (the length in the direction from the front surface 231 to the back surface 232) of the sealing resin 410 of the circuit body 300. It is formed thinner than the thickness.

枠状ケース240の底面部235の内面には、一対の突当部260が形成されている。突当部260は、枠状ケース240の一方の側面部233と他方の側面部234との中心面に対して線対称に配置され、根元側が先端側よりも大きいほぼ台形形状の突起として形成されている。突当部260は、枠状ケース240に一体成形され、図2に図示されるように、その厚さ(前面231から裏面232に向かう方向の長さ)は、回路体300の封止樹脂410の厚さより薄く形成されている。   A pair of abutting portions 260 are formed on the inner surface of the bottom surface portion 235 of the frame-shaped case 240. The abutting portion 260 is arranged symmetrically with respect to the center plane of the one side surface portion 233 and the other side surface portion 234 of the frame-shaped case 240, and is formed as a substantially trapezoidal protrusion whose root side is larger than the tip side. ing. The abutting portion 260 is formed integrally with the frame-like case 240, and as shown in FIG. 2, the thickness (the length in the direction from the front surface 231 to the back surface 232) is the sealing resin 410 of the circuit body 300. It is formed thinner than the thickness.

[回路体のケース部材への収納]
枠状ケース240の前・裏面231、232に金属ベース210A、210Bを接合し、ケース部材200を形成した後、ケース部材200内に回路体300が収納される。
回路体300は、その下面375側をケース部材200側に向け、上面376側を反対面側にして、フランジ部220の貫通孔222からケース部材200内に挿入される。回路体300は、ケース部材200の側面部233、234の内面に回路体300の側面373、374を沿わせながら底面部235側に挿入されていく。挿入の過程において、回路体300の下面375が枠状ケース240の突起部251に当接すると、回路体300は突起部251の傾斜面253aに案内されて突起部251の側面252間に嵌入する。これにより、回路体300は、その側面373、374が枠状ケース240の側面部233、234に対して傾いて挿入された場合でも、その側面373、374が枠状ケース240の側面部233、234に対して平行となるように矯正される。
[Storage of circuit body in case member]
After the metal bases 210 </ b> A and 210 </ b> B are joined to the front and back surfaces 231 and 232 of the frame-like case 240 to form the case member 200, the circuit body 300 is accommodated in the case member 200.
The circuit body 300 is inserted into the case member 200 from the through hole 222 of the flange portion 220 with the lower surface 375 side facing the case member 200 side and the upper surface 376 side facing the opposite surface side. The circuit body 300 is inserted into the bottom surface portion 235 side along the side surfaces 373 and 374 of the circuit body 300 along the inner surfaces of the side surface portions 233 and 234 of the case member 200. In the process of insertion, when the lower surface 375 of the circuit body 300 comes into contact with the protrusion 251 of the frame-like case 240, the circuit body 300 is guided by the inclined surface 253 a of the protrusion 251 and fits between the side surfaces 252 of the protrusion 251. . Thereby, even when the side surfaces 373 and 374 of the circuit body 300 are inserted to be inclined with respect to the side surface portions 233 and 234 of the frame-shaped case 240, the side surfaces 373 and 374 are inserted into the side surface portions 233 and It is corrected so as to be parallel to 234.

このようにして、回路体300は、ほぼ正規の姿勢のまま挿入され、その下面375が、枠状ケース240の突当部260に当接する。なお、「正規の姿勢」とは、設計上の公差内に収まる姿勢状態をいう。回路体300の下面375が、枠状ケース240の突当部260に当接することにより、回路体300をそれ以上挿入することが規制される。突当部260は、枠状ケース240の側面部233、234の中心面に対して線対称に設けられている。従って、回路体300の下面375が、側面部233、234の一方にのみ当接する片当り状態となった場合、回路体300を時計方向および反時計方向に揺動させ、最も安定した位置に保持することにより、回路体300をケース部材200の収納空間内の正規の位置に収納させることができる。   In this way, the circuit body 300 is inserted in a substantially normal posture, and the lower surface 375 abuts against the abutting portion 260 of the frame-like case 240. The “regular posture” refers to a posture state that falls within design tolerances. When the lower surface 375 of the circuit body 300 abuts against the abutting portion 260 of the frame-shaped case 240, the further insertion of the circuit body 300 is restricted. The abutting portion 260 is provided line-symmetrically with respect to the center surface of the side surface portions 233 and 234 of the frame-like case 240. Therefore, when the lower surface 375 of the circuit body 300 comes into a single-contact state in which only the one of the side surface portions 233 and 234 comes into contact, the circuit body 300 is swung clockwise and counterclockwise and held in the most stable position. By doing so, the circuit body 300 can be stored at a regular position in the storage space of the case member 200.

図3において、回路体300の下面375からは、リードの端面333が露出している。図示はしないが、導体板315および導体板316、または導体板318および導体板319は、それぞれ、連結部により連結された1つのリードフレームから形成される。上述した如く、導体板315〜319は封止樹脂410により封止されるが、導体板315および導体板316、または導体板318および導体板319は、封止前にはリードフレームの連結部により連結されている。連結部は、樹脂封止後に回路体300を成型用金型から取り出す際に使用するためのものであり、金型から取り出した後に切断して、除去される。リードの端面333は、この切断面である。突当部260がリードの端面333に接続されると短絡を生じるので、各突当部260は、リードの端面333に接触しない位置に形成されている。   In FIG. 3, the end surface 333 of the lead is exposed from the lower surface 375 of the circuit body 300. Although not shown, each of the conductor plate 315 and the conductor plate 316, or the conductor plate 318 and the conductor plate 319 is formed by one lead frame connected by a connecting portion. As described above, the conductor plates 315 to 319 are sealed with the sealing resin 410, but the conductor plate 315 and the conductor plate 316, or the conductor plate 318 and the conductor plate 319 are connected by the connecting portion of the lead frame before sealing. It is connected. The connecting portion is for use when the circuit body 300 is taken out from the molding die after resin sealing, and is cut and removed after taking out from the die. The end surface 333 of the lead is this cut surface. When the abutting portion 260 is connected to the end surface 333 of the lead, a short circuit occurs. Therefore, each abutting portion 260 is formed at a position that does not contact the end surface 333 of the lead.

上記一実施の形態のパワー半導体モジュール100によれば下記の効果を奏する。
(1)枠状ケース240の側面部233、234それぞれの内面に案内部250が設けられている。案内部250には、枠状ケース240の貫通孔222に対向する上部側に、内側に向けて下り勾配の傾斜面253aが形成されている。このため、回路体300をケース部材200の収納空間内に収納する際、回路体300が枠状ケース240の側面部233、234に対して傾斜して挿入された場合でも、回路体300の側面373、374が枠状ケース240の側面部233、234に対して平行となるように矯正される。
According to the power semiconductor module 100 of the one embodiment, the following effects are obtained.
(1) Guide portions 250 are provided on the inner surfaces of the side surface portions 233 and 234 of the frame-shaped case 240. In the guide portion 250, an inclined surface 253 a that is inclined downward is formed on the upper side facing the through hole 222 of the frame-like case 240. For this reason, when the circuit body 300 is stored in the storage space of the case member 200, even when the circuit body 300 is inserted to be inclined with respect to the side surface portions 233 and 234 of the frame-shaped case 240, 373 and 374 are corrected so as to be parallel to the side portions 233 and 234 of the frame-like case 240.

(2)枠状ケース240の底面部235の内面に突当部260が設けられている。このため、回路体300の下面375が底面部235に対して傾斜して挿入された場合でも、回路体300を揺動することにより、回路体300の下面375を枠状ケース240の底面部235の内面と平行にすることができる。
上記(1)および(2)により、回路体300をケース部材200の収納空間内の正規の位置に収納することができる。これにより、回路体300とケース部材との位置ずれに起因する放熱性の低下を抑制することができる。
(2) The abutting portion 260 is provided on the inner surface of the bottom surface portion 235 of the frame-like case 240. For this reason, even when the lower surface 375 of the circuit body 300 is inserted to be inclined with respect to the bottom surface portion 235, the lower surface 375 of the circuit body 300 is swung to the bottom surface portion 235 of the frame-shaped case 240 by swinging the circuit body 300. Can be parallel to the inner surface.
By the above (1) and (2), the circuit body 300 can be stored at a regular position in the storage space of the case member 200. Thereby, the fall of the heat dissipation resulting from position shift with the circuit body 300 and a case member can be suppressed.

(3)案内部250は、その厚さが回路体300の封止樹脂410の厚さより薄く形成されている。このため、回路体300をケース部材200内に収納後、絶縁樹脂401を充填する際、絶縁樹脂401の流れが案内部250により止められることはない。また、案内部250が、根元側から先端側に向けて先細りの形状とされていることにより、絶縁樹脂401の流れが円滑となる。 (3) The guide portion 250 is formed so that the thickness thereof is thinner than the thickness of the sealing resin 410 of the circuit body 300. For this reason, when the insulating resin 401 is filled after the circuit body 300 is stored in the case member 200, the flow of the insulating resin 401 is not stopped by the guide portion 250. Further, since the guide portion 250 has a tapered shape from the root side to the tip side, the flow of the insulating resin 401 becomes smooth.

(4)同様に、突当部260は、その厚さが回路体300の封止樹脂410の厚さより薄く形成されている。このため、回路体300をケース部材200内に収納後、絶縁樹脂401を充填する際、絶縁樹脂401の流れが突当部260により止められることはない。また、突当部260が、根元側から先端側に向けて先細りの形状とされていることにより、絶縁樹脂401の流れが円滑となる。
上記(3)および(4)により、ケース部材200の収納空間内に収納された回路体300とケース部材200の内面との間に絶縁樹脂401が一様に充填される。
(4) Similarly, the abutting portion 260 is formed with a thickness smaller than the thickness of the sealing resin 410 of the circuit body 300. Therefore, when the insulating resin 401 is filled after the circuit body 300 is stored in the case member 200, the flow of the insulating resin 401 is not stopped by the abutting portion 260. Moreover, the flow of the insulating resin 401 becomes smooth because the abutting portion 260 has a tapered shape from the base side toward the tip side.
By the above (3) and (4), the insulating resin 401 is uniformly filled between the circuit body 300 housed in the housing space of the case member 200 and the inner surface of the case member 200.

(5)突当部260は、回路体300のリードの端面333に接触しない位置に形成されている。このため、回路体300の半導体素子を支持する導体板をリードフレームにより形成し、枠状ケース240を金属部材で形成しても回路体300の短絡を防ぐことができる。つまり、リードフレームを導体板とする生産性の良い製造方法により作製した回路体300、および枠状ケース240を金属製とする簡素な放熱構造を有するケース部材200を用いた場合でも、本発明を採用することができる。 (5) The abutting portion 260 is formed at a position where it does not contact the end surface 333 of the lead of the circuit body 300. For this reason, even if the conductor plate that supports the semiconductor element of the circuit body 300 is formed of a lead frame and the frame-like case 240 is formed of a metal member, the circuit body 300 can be prevented from being short-circuited. That is, even when the circuit body 300 manufactured by a highly productive manufacturing method using a lead frame as a conductor plate and the case member 200 having a simple heat dissipation structure in which the frame-like case 240 is made of metal, the present invention is used. Can be adopted.

−実施形態2−
図5は、本発明によるパワー半導体モジュールの実施形態2を示し、ケース部材の中間部において底面部と平行な面で切断した状態の断面図である。
実施形態2のパワー半導体モジュール100Aは、案内部250Aが、実施形態1の案内部250と相違する。
枠状ケース240Aに一体成形された案内部250Aは、幅広の先端部254と、幅狭の支持部255とを有している。先端部254は、矩形状断面を有し、支持部255は、根元から先端部254まで、一様に、先端部254の厚さよりも薄い矩形状断面に形成されている。上述したように、回路体300の側面373、374は、厚さの中央部が両端側よりも外方に張出して形成されており、先端側が幅狭に形成されている。案内部250Aの先端部254は幅広に形成されているので、回路体300が厚さ方向にずれた状態でケース部材200内に挿入された場合でも、回路体300側面373、374の厚さの中央部が案内部250Aの先端部254に当接する。
Embodiment 2
FIG. 5 shows a second embodiment of the power semiconductor module according to the present invention, and is a cross-sectional view showing a state in which a middle portion of the case member is cut along a plane parallel to the bottom portion.
The power semiconductor module 100A of the second embodiment is different from the guide portion 250 of the first embodiment in the guide portion 250A.
The guide portion 250A integrally formed with the frame-like case 240A has a wide tip portion 254 and a narrow support portion 255. The distal end portion 254 has a rectangular cross section, and the support portion 255 is uniformly formed from the root to the distal end portion 254 with a rectangular cross section that is thinner than the thickness of the distal end portion 254. As described above, the side surfaces 373 and 374 of the circuit body 300 are formed such that the central portion of the thickness projects outward from the both end sides, and the tip end side is formed narrower. Since the leading end portion 254 of the guide portion 250A is formed wide, even when the circuit body 300 is inserted into the case member 200 in a state of being shifted in the thickness direction, the thickness of the circuit body 300 side surfaces 373 and 374 is reduced. The center part abuts on the tip part 254 of the guide part 250A.

なお、図示はしないが、案内部250Aには、ケース部材200の貫通孔222に対向する上部側に、実施形態1と同様に、根元側が先端側によりも貫通孔222側に近い下り勾配の傾斜面253aを形成することが好ましい。   Although not shown in the drawings, the guide portion 250A has a downward slope on the upper side facing the through hole 222 of the case member 200, similar to the first embodiment, with the root side closer to the through hole 222 side than the tip side. It is preferable to form the surface 253a.

実施形態2における他の構成は実施形態1と同様である
従って、実施形態2のパワー半導体モジュール100Aにおいても、実施形態1のパワー半導体モジュール100と同様な効果を奏する。
特に、実施形態2では、案内部250Aの支持部255が、薄く形成されているので、ケース部材200内に絶縁樹脂401を充填する際、絶縁樹脂401の流れをより円滑にすることができる。
Other configurations in the second embodiment are the same as those in the first embodiment. Therefore, the power semiconductor module 100A in the second embodiment also has the same effects as the power semiconductor module 100 in the first embodiment.
In particular, in Embodiment 2, since the support portion 255 of the guide portion 250A is formed thin, when the insulating resin 401 is filled in the case member 200, the flow of the insulating resin 401 can be made smoother.

−実施形態3−
図6は、本発明によるパワー半導体モジュールの実施形態3を示し、実施形態1を示す図3と同様、金属ベースを取り除いた状態の正面図である。
実施形態3のパワー半導体モジュールは、案内部および突当部を回路体に形成した構造を備えている。
回路体300Bの側面373、374のそれぞれには、案内部250Bが形成され、下面375には、一対の突当部260Aが形成されている。案内部250Bおよび突当部260Aは、封止樹脂410Aに一体成形されている。
Embodiment 3
FIG. 6 shows a third embodiment of the power semiconductor module according to the present invention, and is a front view in a state where the metal base is removed as in FIG. 3 showing the first embodiment.
The power semiconductor module of Embodiment 3 has a structure in which a guide part and a bump part are formed in a circuit body.
A guide portion 250B is formed on each of the side surfaces 373 and 374 of the circuit body 300B, and a pair of abutting portions 260A are formed on the lower surface 375. The guide portion 250B and the abutting portion 260A are integrally formed with the sealing resin 410A.

一対の案内部250Bは、それぞれ台形状の突起部251bとして形成され、下面375からの高さがほぼ同じ位置に配置されている。突起部251bは、回路体300Bに対向する側面252bと、根元側から先端側に向けて先細りとなる直線状の傾斜面253c、253dを有する。下部側の傾斜面(下部傾斜面)253cは、外側に向けて上り勾配の傾斜面として形成されている。上部側の傾斜面253dは、外側に向けて下り勾配の傾斜面として形成されている。   The pair of guide portions 250B are each formed as a trapezoidal protrusion 251b, and are disposed at substantially the same height from the lower surface 375. The protruding portion 251b has a side surface 252b facing the circuit body 300B, and linear inclined surfaces 253c and 253d that taper from the root side toward the tip side. The lower inclined surface (lower inclined surface) 253c is formed as an upward inclined surface toward the outside. The upper side inclined surface 253d is formed as an inclined surface having a downward slope toward the outside.

突当部260Aは、回路体300Bの一方の側面373と他方の側面374との中心面に対して線対称に配置され、根元側が先端側よりも大きいほぼ台形形状の突起として形成されている。突当部260Aは、リードの端面333間に、リードの端面333より突出して形成されている。これにより、回路体300Bと枠状ケース240Bとの短絡が防止される。
図示はしないが、案内部250Bおよび突当部260Aは、それぞれ、枠状ケース240Bの厚さより薄く形成されている。
The abutting portion 260A is arranged in line symmetry with respect to the center plane of the one side surface 373 and the other side surface 374 of the circuit body 300B, and is formed as a substantially trapezoidal protrusion whose root side is larger than the tip side. The abutting portion 260A is formed between the end surfaces 333 of the leads so as to protrude from the end surfaces 333 of the leads. This prevents a short circuit between the circuit body 300B and the frame-like case 240B.
Although not shown, the guide portion 250B and the abutting portion 260A are each formed thinner than the thickness of the frame-like case 240B.

実施形態3の他の構成は、実施形態1と同様である。
なお、実施形態3において、突当部260Aは、実施形態1と同様、枠状ケース240Bに一体成形するようにしてもよい。
Other configurations of the third embodiment are the same as those of the first embodiment.
In the third embodiment, the abutting portion 260A may be integrally formed in the frame-like case 240B as in the first embodiment.

実施形態3のパワー半導体モジュール100Bにおいても、回路体300Bのケース部材200への挿入を案内する案内部250B、および回路体300Bの挿入を規制する突当部260Aを備えている。また、案内部250Bの下部側には、外側に向けて上り勾配とされた傾斜面253cが形成されており、さらに、案内部250Bおよび突当部260Aは、それぞれ、枠状ケース240Bの厚さより薄く形成されている。
従って、実施形態3のパワー半導体モジュール100Bも実施形態1のパワー半導体モジュール100と同様な効果を有する。
The power semiconductor module 100B of the third embodiment also includes a guide portion 250B that guides insertion of the circuit body 300B into the case member 200, and an abutment portion 260A that restricts insertion of the circuit body 300B. In addition, an inclined surface 253c that is inclined upward toward the outside is formed on the lower side of the guide portion 250B, and the guide portion 250B and the abutting portion 260A are respectively formed from the thickness of the frame-like case 240B. Thinly formed.
Therefore, the power semiconductor module 100B of the third embodiment also has the same effect as the power semiconductor module 100 of the first embodiment.

−実施形態4−
図7は、本発明によるパワー半導体モジュールの実施形態4を示し、実施形態1を示す図3と同様、金属ベースを取り除いた状態の正面図である。
実施形態4のパワー半導体モジュール100Cは、回路体の挿入を案内する案内部が突起部ではない点に特徴を有する。
図7に図示されるように、回路体300Cの挿入を案内する案内部250Cは、枠状ケース240Cに形成された傾斜部251cとして形成されている。
傾斜部251cは、枠状ケース240Cの各側面部233、234の内面の、高さ方向における中間位置から、フランジ部220の貫通孔222側に向かって、外方に広がる方向に延在されている。傾斜部251cは、回路体300Cの側面373、374と平行な端部側内面362に接続され、端部側内面362は、フランジ部220に形成された貫通孔222に接続されている。フランジ部220の貫通孔222の内面間の長さは、端部側内面362間の長さよりも大きく形成され、回路体300Cの挿入が、可能となっている。
Embodiment 4
FIG. 7 shows a power semiconductor module according to a fourth embodiment of the present invention, and is a front view showing a state in which the metal base is removed as in FIG. 3 showing the first embodiment.
The power semiconductor module 100C of the fourth embodiment is characterized in that the guide part for guiding the insertion of the circuit body is not a protrusion.
As shown in FIG. 7, the guide part 250C for guiding the insertion of the circuit body 300C is formed as an inclined part 251c formed in the frame-like case 240C.
The inclined portion 251c extends from the intermediate position in the height direction of the inner surface of each side surface portion 233, 234 of the frame-shaped case 240C toward the through hole 222 side of the flange portion 220 in a direction that spreads outward. Yes. The inclined portion 251c is connected to an end-side inner surface 362 parallel to the side surfaces 373 and 374 of the circuit body 300C, and the end-side inner surface 362 is connected to a through hole 222 formed in the flange portion 220. The length between the inner surfaces of the through holes 222 of the flange portion 220 is formed to be larger than the length between the end portion-side inner surfaces 362, and the circuit body 300C can be inserted.

回路体300Cの側面373、374は、上下方向において直線的に延在されている。回路体300Cの側面373、側面374間の長さは、枠状ケース240Cの側面部233の内面と側面部234の内面間に充填される封止樹脂410の厚さとなるように設定される。回路体300Cの下面375には、実施形態3と同様、封止樹脂410に一体に形成される突当部260Aが形成されている。   The side surfaces 373 and 374 of the circuit body 300C extend linearly in the vertical direction. The length between the side surface 373 and the side surface 374 of the circuit body 300C is set to be the thickness of the sealing resin 410 filled between the inner surface of the side surface portion 233 and the inner surface of the side surface portion 234 of the frame-like case 240C. The lower surface 375 of the circuit body 300C is formed with an abutting portion 260A formed integrally with the sealing resin 410, as in the third embodiment.

実施形態4において、ケース部材200内に挿入される回路体300Cは、傾斜部251cに案内されて、枠状ケース240Cの側面部233の内面と側面部234の内面との間に嵌入される。これにより、回路体300Cを、ケース部材200の収納空間内の正規の位置に収納させることができる。   In the fourth embodiment, the circuit body 300C inserted into the case member 200 is guided by the inclined portion 251c and is inserted between the inner surface of the side surface portion 233 and the inner surface of the side surface portion 234 of the frame-like case 240C. Thereby, the circuit body 300 </ b> C can be stored at a regular position in the storage space of the case member 200.

実施形態4の他の構成は、実施形態3と同様である。
なお、実施形態4において、突当部260Aは、実施形態1と同様、枠状ケース240Cに一体成形するようにしてもよい。
Other configurations of the fourth embodiment are the same as those of the third embodiment.
In the fourth embodiment, the abutting portion 260A may be integrally formed in the frame-like case 240C as in the first embodiment.

実施形態4のパワー半導体モジュール100Cにおいても、回路体300Cのケース部材200への挿入を案内する案内部250C、および回路体300Cの挿入を規制する突当部260Aを備えている。また、枠状ケース240Cの案内部250Cは、内側に向かって下り勾配とされた傾斜部251cとして形成されている。さらに、枠状ケース240Cの側面部233、234の各内面と回路体300Cの側面373、374の各内面との隙間を塞ぐ部材を有していない。
従って、実施形態4のパワー半導体モジュール100Cも実施形態1のパワー半導体モジュール100と同様な効果を有する。
The power semiconductor module 100C of the fourth embodiment also includes a guide portion 250C that guides insertion of the circuit body 300C into the case member 200, and an abutment portion 260A that restricts insertion of the circuit body 300C. Further, the guide portion 250C of the frame-like case 240C is formed as an inclined portion 251c that is inclined downward toward the inside. Furthermore, there is no member that closes the gap between the inner surfaces of the side surfaces 233 and 234 of the frame-like case 240C and the inner surfaces of the side surfaces 373 and 374 of the circuit body 300C.
Therefore, the power semiconductor module 100C of the fourth embodiment has the same effect as the power semiconductor module 100 of the first embodiment.

−実施形態5−
図8は、本発明によるパワー半導体モジュールの実施形態5を示し、実施形態1を示す図3と同様、金属ベースを取り除いた状態の正面図である。
実施形態4では、案内部250Cは、端部側内面362を介してフランジ部220の上面部221に接続された構成であった。これに対し、実施形態5のパワー半導体モジュール100Dでは、案内部250Dが、フランジ部220の貫通孔222aにより形成された構成とされている。
つまり、枠状ケース240Dのフランジ部220の貫通孔222aが形成された内面は、案内部250Dとしての機能を有する直線状の傾斜部251dとされている。換言すれば、傾斜部251dは、フランジ部220の上面部221から、直接、枠状ケース240Dの側面部233、234の各内面に延在されている。
-Embodiment 5
FIG. 8 shows a power semiconductor module according to a fifth embodiment of the present invention, and is a front view with the metal base removed, similar to FIG. 3 showing the first embodiment.
In the fourth embodiment, the guide portion 250 </ b> C is configured to be connected to the upper surface portion 221 of the flange portion 220 via the end portion side inner surface 362. On the other hand, in the power semiconductor module 100D of the fifth embodiment, the guide portion 250D is configured by the through hole 222a of the flange portion 220.
That is, the inner surface where the through hole 222a of the flange portion 220 of the frame-like case 240D is formed is a linear inclined portion 251d having a function as the guide portion 250D. In other words, the inclined portion 251d extends directly from the upper surface portion 221 of the flange portion 220 to each inner surface of the side surface portions 233 and 234 of the frame-like case 240D.

実施形態5において、ケース部材200内に挿入される回路体300Cは、傾斜部251dに案内されて、枠状ケース240Dの側面部233の内面と側面部234の内面との間に嵌入される。これにより、回路体300Cを、ケース部材200の収納空間内の正規の位置に収納させることができる。   In the fifth embodiment, the circuit body 300C inserted into the case member 200 is guided by the inclined portion 251d and is inserted between the inner surface of the side surface portion 233 and the inner surface of the side surface portion 234 of the frame-like case 240D. Thereby, the circuit body 300 </ b> C can be stored at a regular position in the storage space of the case member 200.

実施形態5における他の構成は、実施形態4と同様である。
なお、実施形態5において、突当部260Aは、実施形態1と同様、枠状ケース240Dに一体成形するようにしてもよい。
Other configurations in the fifth embodiment are the same as those in the fourth embodiment.
In the fifth embodiment, the abutting portion 260A may be integrally formed in the frame-like case 240D as in the first embodiment.

実施形態5のパワー半導体モジュール100Dにおいても、回路体300Cのケース部材200への挿入を案内する案内部250D、および回路体300Cの挿入を規制する突当部260Aを備えている。また、枠状ケース240Dに形成された案内部250Dは、内側に向けて下り勾配の傾斜部251dとして形成されている。さらに、枠状ケース240Dの側面部233、234の各内面と回路体300Cの側面373、374の各内面との間を塞ぐ部材を有していない。
従って、実施形態5のパワー半導体モジュール100Cも実施形態1のパワー半導体モジュール100と同様な効果を有する。
なお、実施形態5において、突当部260Aは、実施形態1と同様、枠状ケース240Cに一体成形するようにしてもよい。
The power semiconductor module 100D of the fifth embodiment also includes a guide portion 250D that guides the insertion of the circuit body 300C into the case member 200, and an abutting portion 260A that restricts the insertion of the circuit body 300C. Further, the guide portion 250D formed in the frame-like case 240D is formed as an inclined portion 251d having a downward slope toward the inside. Further, there is no member for closing between the inner surfaces of the side surfaces 233 and 234 of the frame-like case 240D and the inner surfaces of the side surfaces 373 and 374 of the circuit body 300C.
Therefore, the power semiconductor module 100C of the fifth embodiment has the same effect as the power semiconductor module 100 of the first embodiment.
In the fifth embodiment, the abutting portion 260A may be integrally formed in the frame-like case 240C as in the first embodiment.

なお、上記各実施形態では、案内部250、250A〜250Dの各傾斜面253a、253dまたは傾斜部251c、251dは、直線状として例示した。しかし、傾斜面253a、253dまたは傾斜部251c、251dは、円弧状や、楕円状等の湾曲形状としてもよい。   In the above embodiments, the inclined surfaces 253a and 253d or the inclined portions 251c and 251d of the guide portions 250 and 250A to 250D are illustrated as straight lines. However, the inclined surfaces 253a and 253d or the inclined portions 251c and 251d may have a curved shape such as an arc or an ellipse.

上記各実施形態では金属ベース210A、210Bが、放熱フィン212を有している構造として例示した。しかし、金属ベース210A、210Bは、放熱フィン212を有していなくてもよい。   In the above embodiments, the metal bases 210 </ b> A and 210 </ b> B are exemplified as structures having the heat radiation fins 212. However, the metal bases 210 </ b> A and 210 </ b> B may not have the heat radiation fins 212.

上記実施形態では、回路体300の導体板315、316、318、319に絶縁性熱伝導シート411を貼付した構造して例示した。しかし、回路体300の導体板315、316、318、319に絶縁性熱伝導シート411を貼付せず、導体板315、316、318、319が、直接、金属ベース210A、210Bに接触するようにしてもよい。   In the said embodiment, the structure which stuck the insulating heat conductive sheet 411 on the conductor plates 315, 316, 318, and 319 of the circuit body 300 illustrated. However, the insulating heat conductive sheet 411 is not affixed to the conductor plates 315, 316, 318, and 319 of the circuit body 300, and the conductor plates 315, 316, 318, and 319 are in direct contact with the metal bases 210A and 210B. May be.

上記実施形態では、枠状ケース240の表裏面に金属ベース210A、210Bが接合されたケース部材200として例示した。しかし、枠状ケース240には、金属ベース210A、210Bの一方が一体形成されており、金属ベース210A、210Bの他方のみを枠状ケース240に接合してケース部材200を構成するようにしてもよい。   In the said embodiment, it illustrated as the case member 200 by which metal base 210A, 210B was joined to the front and back of the frame-shaped case 240. FIG. However, one of the metal bases 210A and 210B is integrally formed in the frame-shaped case 240, and only the other of the metal bases 210A and 210B is joined to the frame-shaped case 240 to form the case member 200. Good.

上記実施形態1において、案内部250は、枠状ケース240の側面部233、234の各内面に1つずつ形成した構成として例示した。しかし、案内部250は、枠状ケース240の側面部233、234の各内面に複数個、配列してもよい。   In the said Embodiment 1, the guide part 250 was illustrated as a structure formed 1 each in each inner surface of the side parts 233 and 234 of the frame-shaped case 240. FIG. However, a plurality of guide portions 250 may be arranged on each inner surface of the side surface portions 233 and 234 of the frame-like case 240.

同様に、上記実施形態3において、案内部250Bは、回路体300Bの各側面373、374に1つずつ形成した構成として例示した。しかし、案内部250Bは、回路体300Bの各側面373、374に複数個、配列してもよい。   Similarly, in the third embodiment, the guide portion 250B is exemplified as a configuration in which one guide portion 250B is formed on each of the side surfaces 373 and 374 of the circuit body 300B. However, a plurality of guide portions 250B may be arranged on each of the side surfaces 373 and 374 of the circuit body 300B.

上記実施形態では、回路体300は、半導体素子を一対の導体板により挟持して形成された半導体ブロックを2個備える構造として例示した。しかし、回路体300が、半導体ブロックを、1個または3個以上備える場合にも適用することができる。また、導体板は半導体素子の一面側のみに配置されている構造であってもよく、半導体ブロックの構造は、上記実施形態に特定されるものではない。   In the embodiment described above, the circuit body 300 is exemplified as a structure including two semiconductor blocks formed by sandwiching a semiconductor element between a pair of conductor plates. However, the present invention can also be applied to the case where the circuit body 300 includes one or more semiconductor blocks. Further, the conductor plate may be arranged on only one surface side of the semiconductor element, and the structure of the semiconductor block is not limited to the above embodiment.

本発明は、回路体300が、インバータ回路、コンバータ回路等の電力変換回路を有するパワー半導体モジュールに適用することができる。   The present invention can be applied to a power semiconductor module in which the circuit body 300 includes a power conversion circuit such as an inverter circuit or a converter circuit.

その他、本発明のパワー半導体モジュールは、発明の趣旨の範囲内において、種々、変形して適用することが可能であり、要は、ケース部材の各側面部の内面と回路体の各側面との間に、回路体をケース部材の挿入口から収納空間に挿入する際に回路体を案内する案内部が設けられ、ケース部材の底面部および回路体の下面との少なくとも一方に、回路体の挿入を規制するための突当部が設けられている構成であればよい。   In addition, the power semiconductor module of the present invention can be variously modified and applied within the scope of the invention. In short, the power semiconductor module of the present invention can be applied between the inner surface of each side surface portion of the case member and each side surface of the circuit body. There is provided a guide portion for guiding the circuit body when the circuit body is inserted into the storage space from the insertion opening of the case member, and the circuit body is inserted into at least one of the bottom surface portion of the case member and the lower surface of the circuit body. What is necessary is just the structure in which the abutting part for restricting is provided.

100、100A〜100D パワー半導体モジュール
155、157 IGBT
156、158 ダイオード
200 ケース部材
210A、210B 金属ベース
211 板状部
212 放熱フィン
220 フランジ部
221 ケース部材の上面部
222、222a 貫通孔(挿入口)
230 枠状部
231 前面
232 裏面
233、234 側面部
235 底面部
240、240A〜240D 枠状ケース
250、250A〜250D 案内部
251 突起部
251c、251d 傾斜部
253a〜253d 傾斜面
260、260A 突当部
261 開口部
262 段部
300、300B、300C 回路体
315、316、318、319 導体板
373、374 側面
375 下面
376 上面
401 絶縁樹脂
410 封止樹脂


100, 100A to 100D Power semiconductor module 155, 157 IGBT
156, 158 Diode 200 Case member 210A, 210B Metal base 211 Plate-like part 212 Radiation fin 220 Flange part 221 Case member upper surface part 222, 222a Through hole (insertion port)
230 Frame-shaped part 231 Front surface 232 Back surface 233, 234 Side surface part 235 Bottom surface part 240, 240A-240D Frame-shaped case 250, 250A-250D Guide part 251 Protrusion part 251c, 251d Inclination part 253a-253d Inclination surface 260, 260A Abutting part 261 Opening portion 262 Step portion 300, 300B, 300C Circuit body 315, 316, 318, 319 Conductor plate 373, 374 Side surface 375 Lower surface 376 Upper surface 401 Insulating resin 410 Sealing resin


Claims (8)

複数の電極を有する半導体素子と、前記半導体素子の少なくとも一面に熱結合される導体板と、前記半導体素子の前記各電極に接続される複数の端子と、一対の側面、前記複数の端子が配列された上面および前記上面の反対面側に設けられた下面を有し、前記端子を外部に露出して前記半導体素子および前記導体板の周囲を封止する封止樹脂とを備えた回路体と、
前記回路体の前記導体板に対面して配置された前面部と、前記前面部の反対面側の裏面部と、一対の側面部と、底面部と、前記回路体を挿入する挿入口とを有し、前記回路体を前記挿入口から前記端子を露出した状態で収納する収納空間が形成されたケース部材とを備え、
前記ケース部材の前記各側面部の内面と前記回路体の前記各側面との間に、前記回路体を前記ケース部材の前記挿入口から前記収納空間に挿入する際に前記回路体を案内する案内部が設けられ、前記ケース部材の前記底面部と前記回路体の前記下面との間に、前記回路体の挿入を規制するための突当部が設けられている、パワー半導体モジュール。
A semiconductor element having a plurality of electrodes, a conductor plate thermally coupled to at least one surface of the semiconductor element, a plurality of terminals connected to the electrodes of the semiconductor element, a pair of side surfaces, and the plurality of terminals arranged A circuit body having a formed upper surface and a lower surface provided on a side opposite to the upper surface, the terminal being exposed to the outside and a sealing resin for sealing the periphery of the semiconductor element and the conductor plate; ,
A front portion disposed facing the conductor plate of the circuit body, a back surface portion on the opposite surface side of the front surface portion, a pair of side surfaces, a bottom surface portion, and an insertion port for inserting the circuit body. And a case member formed with a storage space for storing the circuit body in a state where the terminal is exposed from the insertion port,
A guide for guiding the circuit body between the inner surface of each side surface portion of the case member and each side surface of the circuit body when the circuit body is inserted into the housing space from the insertion port of the case member. A power semiconductor module is provided with an abutting portion for restricting insertion of the circuit body between the bottom surface portion of the case member and the lower surface of the circuit body.
請求項1に記載のパワー半導体モジュールにおいて、
前記案内部は、前記ケース部材または前記回路体の前記封止樹脂に一体成形された突起部である、パワー半導体モジュール。
The power semiconductor module according to claim 1,
The power semiconductor module, wherein the guide portion is a protrusion formed integrally with the sealing resin of the case member or the circuit body.
請求項2に記載のパワー半導体モジュールにおいて、
前記ケース部材の前記各側面部または前記回路体の前記各側面に沿って複数個の前記突起部が配列されている、パワー半導体モジュール。
The power semiconductor module according to claim 2,
A power semiconductor module, wherein a plurality of the protrusions are arranged along the side surfaces of the case member or the side surfaces of the circuit body.
請求項2に記載のパワー半導体モジュールにおいて、
前記突起部は、前記ケース部材の前記各側面部に形成されており、前記ケース部材の内側に向けて下り勾配の上部傾斜面を有する、パワー半導体モジュール。
The power semiconductor module according to claim 2,
The protrusion is formed on each side surface of the case member, and has an upper inclined surface with a downward slope toward the inside of the case member.
請求項2に記載のパワー半導体モジュールにおいて、
前記突起部は、前記回路体の前記封止樹脂の前記各側面に形成されており、外側に向かって上り勾配の下部傾斜面を有する、パワー半導体モジュール。
The power semiconductor module according to claim 2,
The said protrusion part is a power semiconductor module which is formed in each said side surface of the said sealing resin of the said circuit body, and has a lower inclined surface of an upward slope toward the outer side.
請求項2に記載のパワー半導体モジュールにおいて、
前記ケース部材の前記各側面部の前記内面と、前記回路体の前記各側面との間に、絶縁樹脂が充填されている、パワー半導体モジュール。
The power semiconductor module according to claim 2,
A power semiconductor module, wherein an insulating resin is filled between the inner surface of each side surface portion of the case member and each side surface of the circuit body.
請求項1乃至6いずれか1項に記載のパワー半導体モジュールにおいて、
さらに、前記回路体の前記導体板と前記ケース部材との間に介在された絶縁性熱伝導層を有し、
前記ケース部材は、前記導体板に対向する開口部を有する枠状ケースと、前記枠状ケースの前記開口部を塞いで前記開口部周縁部に接合された金属ベースとを備える、パワー半導体モジュール。
The power semiconductor module according to any one of claims 1 to 6,
Furthermore, an insulating heat conductive layer interposed between the conductor plate of the circuit body and the case member,
The case member includes a frame-like case having an opening facing the conductor plate, and a metal base that closes the opening of the frame-like case and is joined to the periphery of the opening.
請求項1に記載のパワー半導体モジュールにおいて、
前記導体板は、前記回路体の前記封止樹脂の前記下面から表出する端面を有するリードを備え、
前記ケース部材および前記突当部は金属により形成され、前記突当部は、前記リードの前記端面に接触しないように設けられている、パワー半導体モジュール。
The power semiconductor module according to claim 1,
The conductor plate includes a lead having an end surface exposed from the lower surface of the sealing resin of the circuit body,
The case member and the abutting portion are made of metal, and the abutting portion is provided so as not to contact the end face of the lead.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021106519A1 (en) * 2019-11-27 2021-06-03 日立Astemo株式会社 Power module and method for manufacturing power module

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0621311A (en) * 1992-06-29 1994-01-28 New Japan Radio Co Ltd Vertical surface mount package
JPH0645477A (en) * 1992-07-24 1994-02-18 Nippondenso Co Ltd Electronic circuit device
JP2001244670A (en) * 2000-03-02 2001-09-07 Calsonic Kansei Corp Fixing structure of power element to heat dissipating member
JP2012178484A (en) * 2011-02-28 2012-09-13 Hitachi Automotive Systems Ltd Power semiconductor module, manufacturing method of the power semiconductor module, and electric power conversion apparatus
JP2014007209A (en) * 2012-06-22 2014-01-16 Hitachi Automotive Systems Ltd Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2014036526A (en) * 2012-08-09 2014-02-24 Hitachi Automotive Systems Ltd Power module

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0621311A (en) * 1992-06-29 1994-01-28 New Japan Radio Co Ltd Vertical surface mount package
JPH0645477A (en) * 1992-07-24 1994-02-18 Nippondenso Co Ltd Electronic circuit device
JP2001244670A (en) * 2000-03-02 2001-09-07 Calsonic Kansei Corp Fixing structure of power element to heat dissipating member
JP2012178484A (en) * 2011-02-28 2012-09-13 Hitachi Automotive Systems Ltd Power semiconductor module, manufacturing method of the power semiconductor module, and electric power conversion apparatus
JP2014007209A (en) * 2012-06-22 2014-01-16 Hitachi Automotive Systems Ltd Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2014036526A (en) * 2012-08-09 2014-02-24 Hitachi Automotive Systems Ltd Power module

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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