JP2019029494A - Module, power conversion equipment, and method of manufacturing module - Google Patents

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Abstract

To provide a module including electrodes connected to front and rear surfaces of a semiconductor chip, manufacturing process of which can be simplified while positional accuracy of the semiconductor chip with respect to the electrodes are secured.SOLUTION: When an upper surface of a transistor 9a1 is defined as a front surface and a lower surface thereof is defined as a rear surface, high-voltage side electrode wiring 2 that is the rear side electrode of a front side electrode and a rear side electrode has a receiving recess 2a surrounding the transistor 9a1 from the side. When an upper surface of a transistor 9b1 is defined as a front surface and a lower surface thereof is defined as a rear surface, low-voltage side electrode wiring 3 that is the front side electrode of a front side electrode and a rear side electrode has a receiving recess 3a surrounding the transistor 9b1 from the side.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、モジュール、電力変換装置及びモジュールの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a module, a power conversion device, and a method for manufacturing the module.

自動車等に搭載される電力変換装置(パワーモジュール)は、例えばバッテリから出力される力流電力をモータに供給するための交流電力に変換する。このような電力変換装置は、トランジスタ等の複数の半導体チップを相互に接続した構造を有している。例えば、特許文献1には、このような電力変換装置に適用することができ、半導体チップと半導体チップを冷却する冷却管とを有する半導体モジュールが開示されている。   A power conversion device (power module) mounted in an automobile or the like converts, for example, power flow power output from a battery into AC power for supplying to a motor. Such a power conversion device has a structure in which a plurality of semiconductor chips such as transistors are connected to each other. For example, Patent Document 1 discloses a semiconductor module that can be applied to such a power conversion device and includes a semiconductor chip and a cooling pipe that cools the semiconductor chip.

特開2007−165620号公報JP 2007-165620 A

ところで、半導体チップの表裏面を2つの電極で挟み込む構造を採用する場合には、例えば電極に導電性ペーストを塗布して半導体チップの配置し、導電性ペーストを加熱するリフロー工程を経て、半導体チップと電極とを接続している。このとき、半導体チップと電極との位置精度を高めるために、先に半導体チップの一方側の面を一方の電極に固定し、その後に半導体チップの他方側の面を他方の電極に固定している。つまり、従来においては、2つの電極を、位置精度を確保して半導体チップに接合するために、導電性ペーストを加熱する工程を2回行う必要がある。   By the way, when adopting a structure in which the front and back surfaces of the semiconductor chip are sandwiched between two electrodes, the semiconductor chip is subjected to a reflow process in which, for example, a conductive paste is applied to the electrodes, the semiconductor chip is arranged, and the conductive paste is heated. And the electrode are connected. At this time, in order to increase the positional accuracy between the semiconductor chip and the electrode, the surface on one side of the semiconductor chip is first fixed to one electrode, and then the surface on the other side of the semiconductor chip is fixed to the other electrode. Yes. That is, conventionally, in order to join the two electrodes to the semiconductor chip while ensuring the positional accuracy, it is necessary to perform the process of heating the conductive paste twice.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、半導体チップの表裏面に電極が接続されたモジュールにおいて、半導体チップの電極に対する位置精度を確保しつつ製造工程を簡略化可能とすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems. In a module in which electrodes are connected to the front and back surfaces of a semiconductor chip, the manufacturing process can be simplified while ensuring the positional accuracy of the semiconductor chip with respect to the electrodes. With the goal.

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。   The present invention adopts the following configuration as means for solving the above-described problems.

第1の発明は、半導体チップの表面に導電性接合部を介して接続された表側電極と、上記半導体チップの裏面に導電性接合部を介して接続された裏側電極とを有するモジュールであって、上記表側電極及び上記裏側電極の少なくとも一方が、上記半導体チップを側方から囲繞する収容凹部を有するという構成を採用する。   1st invention is a module which has the front side electrode connected to the surface of the semiconductor chip via the electroconductive junction part, and the back side electrode connected to the back surface of the said semiconductor chip via the electroconductive junction part, A configuration is adopted in which at least one of the front side electrode and the back side electrode has a housing recess that surrounds the semiconductor chip from the side.

第2の発明は、第1の発明において、上記表側電極及び上記裏側電極の一方が上記収容凹部を有し、上記表側電極及び上記裏側電極の他方が上記収容凹部に対向配置されると共に上記半導体チップに対して上記収容凹部と反対側から覆い被さる冠部を有するという構成を採用する。   According to a second invention, in the first invention, one of the front-side electrode and the back-side electrode has the housing recess, and the other of the front-side electrode and the back-side electrode is disposed opposite to the housing recess and the semiconductor A configuration is adopted in which the chip has a crown portion that covers from the side opposite to the housing recess.

第3の発明は、第1の発明において、上記表側電極及び上記裏側電極の一方が上記収容凹部を有し、上記表側電極及び上記裏側電極の他方が上記収容凹部に対向配置されると共に上記収容凹部に向けて突出する凸部を有するという構成を採用する。   According to a third invention, in the first invention, one of the front-side electrode and the back-side electrode has the housing recess, and the other of the front-side electrode and the back-side electrode is disposed to face the housing recess and the housing. A configuration is adopted in which a convex portion protruding toward the concave portion is provided.

第4の発明は、上記第1〜第3いずれかの発明において、上記収容凹部の深さ寸法が、表裏方向の上記半導体チップの厚さ寸法よりも小さいという構成を採用する。   According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, a configuration is adopted in which a depth dimension of the accommodating recess is smaller than a thickness dimension of the semiconductor chip in a front-back direction.

第5の発明は、電力変換装置であって、上記第1〜第4のいずれかのモジュールからなる、あるいは、上記第1〜第4のいずれかのモジュールを備え、入力電力の形態を変更して出力するという構成を採用する。   A fifth invention is a power converter, comprising any one of the first to fourth modules, or including any one of the first to fourth modules, and changing a form of input power. The configuration of output is adopted.

第6の発明は、表裏面の各々に接続部を有する半導体チップと、上記半導体チップの表面に導電性接合部を介して接続された表側電極と、上記半導体チップの裏面に導電性接合部を介して接続された裏側電極とを有するモジュールの製造方法であって、上記表側電極及び上記裏側電極の少なくとも一方に設けられると共に上記半導体チップを収容可能な収容凹部に対して、導電性ペーストを配置する導電性ペースト配置工程と、上記収容凹部に上記半導体チップを収容すると共に、上記表側電極と上記裏側電極とで挟んだ状態で上記半導体チップを保持する半導体チップ保持工程と、上記導電性ペーストを加熱することによって上記導電性接合部を形成する導電性接合部形成工程とを有するという構成を採用する。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor chip having a connecting portion on each of the front and back surfaces, a front side electrode connected to the surface of the semiconductor chip via a conductive bonding portion, and a conductive bonding portion on the back surface of the semiconductor chip. A method of manufacturing a module having a back-side electrode connected via a conductive paste disposed in an accommodation recess provided in at least one of the front-side electrode and the back-side electrode and capable of accommodating the semiconductor chip A conductive paste placement step, a semiconductor chip holding step of holding the semiconductor chip in the receiving recess, and holding the semiconductor chip in a state sandwiched between the front electrode and the back electrode, and the conductive paste. The structure which has the electroconductive junction part formation process which forms the said electroconductive junction part by heating is employ | adopted.

第7の発明は、上記第6の発明において、上記半導体チップ、上記表側電極及び上記裏側電極を金型内部に収容した状態で上記導電性接合部形成工程を行い、上記導電性接合部形成工程後に、上記半導体チップ、上記表側電極及び上記裏側電極を樹脂材で覆うインサート成形を行うモールド工程を有するという構成を採用する。   In a seventh aspect based on the sixth aspect, the conductive junction forming step is performed in a state where the semiconductor chip, the front side electrode, and the back side electrode are accommodated in a mold. Later, a configuration is adopted in which a molding process is performed in which insert molding is performed to cover the semiconductor chip, the front electrode, and the back electrode with a resin material.

本発明によれば、半導体チップの表面に接続された表側電極と半導体チップの裏面に接続された裏側電極との少なくとも一方が、半導体チップを側方から囲繞可能な収容凹部を有している。このため、導電性ペーストの流動性が高い状態であっても、半導体チップの表側電極あるいは裏側電極に対する位置精度を維持することができる。したがって、本発明によれば、表側電極と裏側電極とを1つの工程で半導体チップに接合することが可能となる。よって、本発明によれば、半導体チップの表裏面に電極が接続されたモジュールにおいて、半導体チップの電極に対する位置精度を確保しつつ製造工程を簡略化することが可能となる。   According to the present invention, at least one of the front-side electrode connected to the front surface of the semiconductor chip and the back-side electrode connected to the back surface of the semiconductor chip has the housing recess that can surround the semiconductor chip from the side. For this reason, even if the fluidity of the conductive paste is high, the positional accuracy of the semiconductor chip with respect to the front side electrode or the back side electrode can be maintained. Therefore, according to the present invention, it is possible to join the front side electrode and the back side electrode to the semiconductor chip in one step. Therefore, according to the present invention, in a module in which electrodes are connected to the front and back surfaces of a semiconductor chip, the manufacturing process can be simplified while ensuring the positional accuracy of the semiconductor chip with respect to the electrodes.

本実施形態の電力変換装置の概略構成図であり、(a)が回路図であり、(b)が断面図である。It is a schematic block diagram of the power converter device of this embodiment, (a) is a circuit diagram, (b) is sectional drawing. 図1(b)のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG.1 (b). 本実施形態の電力変換装置の製造方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the manufacturing method of the power converter device of this embodiment. 本実施形態の電力変換装置の変形例を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the modification of the power converter device of this embodiment.

以下、図面を参照して、本発明に係るモジュール、電力変換装置及びモジュールの製造方法の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。なお、本実施形態においては、本発明のモジュールからなる電力変換装置及びその製造方法の一実施形態について説明する。   Hereinafter, with reference to the drawings, an embodiment of a module, a power conversion device, and a method for manufacturing the module according to the present invention will be described. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size. In the present embodiment, an embodiment of a power conversion device including the module of the present invention and a manufacturing method thereof will be described.

図1は、本実施形態の電力変換装置1の概略構成図であり、(a)が回路図であり、(b)が断面図である。本実施形態の電力変換装置1は、車両に搭載され、バッテリから供給される直流電力を交流電力に変換してモータに供給するインバータ機能を有するパワーモジュールである。図1(a)に示すように、本実施形態の電力変換装置1は、高圧側電極配線2と、低圧側電極配線3と、U相用スイッチングレグ4と、V相用スイッチングレグ5と、W相用スイッチングレグ6と、出力用電極配線7と、制御電極配線8(図1(b)参照)とを有している。   Drawing 1 is a schematic structure figure of power converter 1 of this embodiment, (a) is a circuit diagram and (b) is a sectional view. The power conversion device 1 according to the present embodiment is a power module that is mounted on a vehicle and has an inverter function that converts DC power supplied from a battery into AC power and supplies the AC power to a motor. As shown in FIG. 1A, the power conversion device 1 of the present embodiment includes a high voltage side electrode wiring 2, a low voltage side electrode wiring 3, a U phase switching leg 4, a V phase switching leg 5, It has a W-phase switching leg 6, an output electrode wiring 7, and a control electrode wiring 8 (see FIG. 1B).

図1(a)に示すように、高圧側電極配線2は、バッテリBの高圧側端子と接続されており、U相用スイッチングレグ4、V相用スイッチングレグ5及びW相用スイッチングレグ6をバッテリBの高圧側端子に接続している。低圧側電極配線3は、バッテリBの低圧側端子と接続されており、U相用スイッチングレグ4、V相用スイッチングレグ5及びW相用スイッチングレグ6をバッテリBの低圧側端子に接続している。   As shown in FIG. 1A, the high-voltage side electrode wiring 2 is connected to the high-voltage side terminal of the battery B, and includes a U-phase switching leg 4, a V-phase switching leg 5, and a W-phase switching leg 6. The battery B is connected to the high voltage side terminal. The low voltage side electrode wiring 3 is connected to the low voltage side terminal of the battery B, and the U phase switching leg 4, the V phase switching leg 5 and the W phase switching leg 6 are connected to the low voltage side terminal of the battery B. Yes.

U相用スイッチングレグ4、V相用スイッチングレグ5及びW相用スイッチングレグ6は、複数のアーム9が複数並列接続されて形成されている。各々のアーム9は、直列接続された1つの上アーム9aと1つの下アーム9bとを有している。上アーム9aは、コレクタが高圧側電極配線2に接続され、エミッタが出力用電極配線7に接続されたトランジスタ9a1と、カソードが高圧側電極配線2に接続され、アノードが出力用電極配線7に接続されたダイオード9a2とを備えている。下アーム9bは、コレクタが出力用電極配線7に接続され、エミッタが低圧側電極配線3に接続されたトランジスタ9b1と、アノードが低圧側電極配線3に接続され、カソードが出力用電極配線7に接続されたダイオード9b2とを備えている。   The U-phase switching leg 4, the V-phase switching leg 5, and the W-phase switching leg 6 are formed by connecting a plurality of arms 9 in parallel. Each arm 9 has one upper arm 9a and one lower arm 9b connected in series. The upper arm 9 a has a collector connected to the high voltage side electrode wiring 2, an emitter connected to the output electrode wiring 7, a cathode connected to the high voltage side electrode wiring 2, and an anode connected to the output electrode wiring 7. And a connected diode 9a2. The lower arm 9 b has a collector connected to the output electrode wiring 7, an emitter connected to the low voltage side electrode wiring 3, an anode connected to the low voltage side electrode wiring 3, and a cathode connected to the output electrode wiring 7. And a connected diode 9b2.

出力用電極配線7は、U相用スイッチングレグ4、V相用スイッチングレグ5及びW相用スイッチングレグ6との各々に対して設けられており、各々のアーム9において、上アーム9aと下アーム9bとの間に接続されている。これらの出力用電極配線7から交流電力が不図示のモータに向けて出力される。制御電極配線8は、トランジスタ9a1のベースと、トランジスタ9b1のベースとの各々に1本ずつ接続されている。これらの制御電極配線8は、不図示の制御装置の制御の下に、トランジスタ9a1及びトランジスタ9b1に駆動信号を入力する。   The output electrode wiring 7 is provided for each of the U-phase switching leg 4, the V-phase switching leg 5, and the W-phase switching leg 6, and in each arm 9, an upper arm 9a and a lower arm are provided. 9b. AC power is output from these output electrode wires 7 toward a motor (not shown). One control electrode wiring 8 is connected to each of the base of the transistor 9a1 and the base of the transistor 9b1. These control electrode wirings 8 input drive signals to the transistors 9a1 and 9b1 under the control of a control device (not shown).

図1(b)は、1つのアーム9に沿って切断した断面図である。この図に示すように、本実施形態の電力変換装置1は、上述の高圧側電極配線2と、低圧側電極配線3と、出力用電極配線7、制御電極配線8、アーム9に加えて、樹脂モールド部10と、導電性接合部11と、制御電極配線保持部12と、熱伝導シート13と、冷却器14とを備えている。なお、本実施形態の電力変換装置1の設置姿勢は、重力方向に対して特に限定されるものではない。ただし、以下の説明においては、説明の便宜上、図1(b)の座標軸に示すように、高圧側電極配線2側を下側、低圧側電極配線3を上側として説明する。   FIG. 1B is a cross-sectional view taken along one arm 9. As shown in this figure, the power conversion device 1 of the present embodiment includes the above-described high-voltage side electrode wiring 2, low-voltage side electrode wiring 3, output electrode wiring 7, control electrode wiring 8, and arm 9, The resin mold part 10, the electroconductive joining part 11, the control electrode wiring holding part 12, the heat conductive sheet 13, and the cooler 14 are provided. In addition, the installation attitude | position of the power converter device 1 of this embodiment is not specifically limited with respect to the gravity direction. However, in the following description, for convenience of description, as shown by the coordinate axes in FIG. 1B, the high voltage side electrode wiring 2 side is described as the lower side, and the low voltage side electrode wiring 3 is described as the upper side.

高圧側電極配線2は、樹脂モールド部10に保持された導電性の金属配線であり、例えば銅(Cu)材によって形成されている。この高圧側電極配線2は、湾曲された出力用電極配線7の下側に配置されている。また、高圧側電極配線2は、上面側に、下方に向けて窪んだ収容凹部2aを有している。この収容凹部2aは、半導体チップからなるトランジスタ9a1とダイオード9a2とを個別に収容しており、トランジスタ9a1とダイオード9a2をそれぞれ側方から囲繞するように平面視において矩形状に形状設定されている。この収容凹部2aの深さ寸法は、表裏方向(図1(b)における上下方向)におけるトランジスタ9a1やダイオード9a2の厚さ寸法よりも小さく設定されている。   The high-voltage side electrode wiring 2 is a conductive metal wiring held by the resin mold part 10, and is formed of, for example, a copper (Cu) material. The high voltage side electrode wiring 2 is disposed below the curved output electrode wiring 7. Moreover, the high voltage side electrode wiring 2 has the accommodation recessed part 2a recessed toward the downward direction on the upper surface side. The accommodating recess 2a individually accommodates the transistor 9a1 and the diode 9a2 made of a semiconductor chip, and has a rectangular shape in plan view so as to surround the transistor 9a1 and the diode 9a2 from the side. The depth dimension of the housing recess 2a is set smaller than the thickness dimension of the transistor 9a1 and the diode 9a2 in the front and back direction (vertical direction in FIG. 1B).

図2は、図1(b)のA−A断面図である。上述したように、U相用スイッチングレグ4、V相用スイッチングレグ5及びW相用スイッチングレグ6は、複数のアーム9が複数並列接続されている。本実施形態の電力変換装置1では、U相用スイッチングレグ4、V相用スイッチングレグ5及びW相用スイッチングレグ6が、それぞれ5つずつのアーム9を並列に備えているものとする。このため、高圧側電極配線2は、各スイッチングレグに10箇所の収容凹部2aを有している。このような高圧側電極配線2は、導電性接合部11を介してトランジスタ9a1(5つのトランジスタ9a1)及びダイオード9a2(5つのダイオード9a2)の下側面と接続されている。   FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As described above, the U-phase switching leg 4, the V-phase switching leg 5, and the W-phase switching leg 6 have a plurality of arms 9 connected in parallel. In the power conversion device 1 of the present embodiment, the U-phase switching leg 4, the V-phase switching leg 5, and the W-phase switching leg 6 are each provided with five arms 9 in parallel. For this reason, the high voltage side electrode wiring 2 has ten accommodation recessed parts 2a in each switching leg. The high-voltage side electrode wiring 2 is connected to the lower surface of the transistor 9a1 (five transistors 9a1) and the diode 9a2 (five diodes 9a2) via the conductive junction 11.

低圧側電極配線3は、高圧側電極配線2と同様に、樹脂モールド部10に保持された導電性の金属配線であり、例えば銅(Cu)材によって形成されている。この低圧側電極配線3は、湾曲された出力用電極配線7の上側に配置されている。また、低圧側電極配線3は、下面側に、上方に向けて窪んだ収容凹部3aを有している。この収容凹部3aは、半導体チップからなるトランジスタ9b1とダイオード9b2とを個別に収容しており、トランジスタ9b1とダイオード9a2とをそれぞれ側方から囲繞するように平面視において矩形状に形状設定されている。この収容凹部3aの深さ寸法は、表裏方向(図1(b)における上下方向)におけるトランジスタ9b1やダイオード9b2の厚さ寸法よりも小さく設定されている。このような低圧側電極配線3に形成された収容凹部3aは、高圧側電極配線2に形成された収容凹部2aと同様に、図1(b)の奥行方向に5つずつ配列されている。このような低圧側電極配線3は、導電性接合部11を介してトランジスタ9b1及びダイオード9b2の上側面と接続されている。   Similarly to the high voltage side electrode wiring 2, the low voltage side electrode wiring 3 is a conductive metal wiring held by the resin mold part 10, and is formed of, for example, a copper (Cu) material. The low-voltage side electrode wiring 3 is disposed above the curved output electrode wiring 7. Moreover, the low voltage side electrode wiring 3 has the accommodation recessed part 3a dented upwards on the lower surface side. The accommodation recess 3a individually accommodates the transistor 9b1 and the diode 9b2 made of a semiconductor chip, and is set in a rectangular shape in plan view so as to surround the transistor 9b1 and the diode 9a2 from the side. . The depth dimension of the accommodating recess 3a is set smaller than the thickness dimension of the transistor 9b1 and the diode 9b2 in the front and back direction (vertical direction in FIG. 1B). The receiving recesses 3a formed in the low-voltage side electrode wiring 3 are arranged in five in the depth direction of FIG. 1B, similarly to the receiving recesses 2a formed in the high-voltage side electrode wiring 2. Such a low voltage side electrode wiring 3 is connected to the upper side surfaces of the transistor 9b1 and the diode 9b2 through the conductive junction 11.

出力用電極配線7は、高圧側電極配線2及び低圧側電極配線3と同様に、樹脂モールド部10に保持された導電性の金属配線であり、例えば銅(Cu)材によって形成されている。出力用電極配線7は、図1(b)に示すように、断面形状が略S字状となるように湾曲されており、一端側が高圧側電極配線2の上方に配置され、他端側が低圧側電極配線3の下方に配置されている。出力用電極配線7は、高圧側電極配線2に対向される部位に高圧側電極配線2に向かって突出して設けられた冠部7aを有している。この冠部7aには、図2に示すように、トランジスタ9a1とダイオード9a2とがそれぞれ収容される凹部7a1が形成されている。このような冠部7aは、図2に示すように、トランジスタ9a1及びダイオード9a2に高圧側電極配線2と反対側から覆い被さるように配置されている。このような出力用電極配線7は、導電性接合部11を介してトランジスタ9a1及びダイオード9a2の上面側と接続されている。   Similarly to the high-voltage side electrode wiring 2 and the low-voltage side electrode wiring 3, the output electrode wiring 7 is a conductive metal wiring held by the resin mold portion 10, and is formed of, for example, a copper (Cu) material. As shown in FIG. 1B, the output electrode wiring 7 is curved so that the cross-sectional shape is substantially S-shaped, one end side is disposed above the high-voltage side electrode wiring 2, and the other end side is a low voltage. It is arranged below the side electrode wiring 3. The output electrode wiring 7 has a crown portion 7 a provided so as to protrude toward the high-voltage side electrode wiring 2 at a portion facing the high-voltage side electrode wiring 2. As shown in FIG. 2, the crown portion 7a is formed with a recess 7a1 that accommodates the transistor 9a1 and the diode 9a2. As shown in FIG. 2, the crown portion 7 a is arranged so as to cover the transistor 9 a 1 and the diode 9 a 2 from the side opposite to the high-voltage side electrode wiring 2. The output electrode wiring 7 is connected to the upper surface side of the transistor 9a1 and the diode 9a2 through the conductive junction 11.

また、出力用電極配線7は、図1(b)に示すように、低圧側電極配線3に対向される部位に低圧側電極配線3に向かって突出して設けられた冠部7bを有している。この冠部7bには、トランジスタ9b1とダイオード9b2とがそれぞれ収容される凹部(不図示)が形成されている。このような冠部7bは、トランジスタ9b1及びダイオード9b2に低圧側電極配線3と反対側から覆い被さるように配置されている。このような出力用電極配線7は、導電性接合部11を介してトランジスタ9b1及びダイオード9b2の下面側と接続されている。   Further, as shown in FIG. 1B, the output electrode wiring 7 has a crown portion 7 b provided so as to protrude toward the low voltage side electrode wiring 3 at a portion facing the low voltage side electrode wiring 3. Yes. The crown portion 7b is formed with a recess (not shown) that accommodates the transistor 9b1 and the diode 9b2. Such a crown portion 7b is disposed so as to cover the transistor 9b1 and the diode 9b2 from the side opposite to the low-voltage side electrode wiring 3. Such an output electrode wiring 7 is connected to the lower surface side of the transistor 9b1 and the diode 9b2 through the conductive junction 11.

制御電極配線8は、制御電極配線保持部12に保持された状態で樹脂モールド部10の内部に配置されている。この制御電極配線8は、トランジスタ9a1上方のベースあるいはトランジスタ9b1下方のベースに接続されている。   The control electrode wiring 8 is disposed inside the resin mold portion 10 while being held by the control electrode wiring holding portion 12. The control electrode wiring 8 is connected to the base above the transistor 9a1 or the base below the transistor 9b1.

トランジスタ9a1及びトランジスタ9b1は、トランジスタとして機能を有する扁平かつ矩形状のベアチップ(半導体チップ)からなる。トランジスタ9a1は、高圧側電極配線2の上面側に設けられた収容凹部2aに収容された状態で、高圧側電極配線2と出力用電極配線7との間に配置されている。このトランジスタ9a1は、上面側にエミッタが形成され、下面側にコレクタが形成されている。トランジスタ9b1は、低圧側電極配線3の下面側に設けられた収容凹部3aに収容された状態で、低圧側電極配線3と出力用電極配線7との間に配置されている。このトランジスタ9b1は、上面側にエミッタが形成され、下面側にコレクタが形成されている。   The transistors 9a1 and 9b1 are formed of flat and rectangular bare chips (semiconductor chips) that function as transistors. The transistor 9 a 1 is disposed between the high-voltage electrode wiring 2 and the output electrode wiring 7 in a state of being accommodated in the accommodating recess 2 a provided on the upper surface side of the high-voltage electrode wiring 2. The transistor 9a1 has an emitter formed on the upper surface side and a collector formed on the lower surface side. The transistor 9 b 1 is disposed between the low-voltage electrode wiring 3 and the output electrode wiring 7 in a state of being accommodated in the accommodating recess 3 a provided on the lower surface side of the low-voltage electrode wiring 3. The transistor 9b1 has an emitter formed on the upper surface side and a collector formed on the lower surface side.

例えば、トランジスタ9a1の上面を表面とし下面を裏面とした場合、出力用電極配線7がトランジスタ9a1の表面に導電性接合部11を介して接続された表側電極となる。また、高圧側電極配線2がトランジスタ9a1の裏面に導電性接合部11を介して接続された裏側電極となる。さらに、これらの表側電極と裏側電極のうち裏側電極である高圧側電極配線2が、トランジスタ9a1を側方から囲繞する収容凹部2aを有している。   For example, when the upper surface of the transistor 9a1 is the front surface and the lower surface is the back surface, the output electrode wiring 7 is a front side electrode connected to the surface of the transistor 9a1 through the conductive junction 11. Further, the high-voltage side electrode wiring 2 serves as a back side electrode connected to the back surface of the transistor 9a1 via the conductive junction 11. Furthermore, the high voltage side electrode wiring 2 which is a back side electrode among these front side electrodes and back side electrodes has the accommodation recessed part 2a which surrounds the transistor 9a1 from the side.

一方、トランジスタ9b1の上面を表面とし下面を裏面とした場合、出力用電極配線7がトランジスタ9b1の裏面に導電性接合部11を介して接続された裏側電極となる。また、低圧側電極配線3がトランジスタ9b1の表面に導電性接合部11を介して接続された表側電極となる。さらに、これらの表側電極と裏側電極のうち表側電極である低圧側電極配線3が、トランジスタ9b1を側方から囲繞する収容凹部3aを有している。   On the other hand, when the upper surface of the transistor 9b1 is the front surface and the lower surface is the back surface, the output electrode wiring 7 is a back-side electrode connected to the back surface of the transistor 9b1 through the conductive junction 11. Further, the low voltage side electrode wiring 3 becomes a front side electrode connected to the surface of the transistor 9b1 via the conductive junction 11. Furthermore, the low voltage side electrode wiring 3 which is a front side electrode among these front side electrodes and back side electrodes has the accommodation recessed part 3a which surrounds the transistor 9b1 from the side.

ダイオード9a2及びダイオード9b2は、ダイオードとして機能を有する扁平かつ矩形状のベアチップ(半導体チップ)からなる。ダイオード9a2は、高圧側電極配線2の上面側に設けられた収容凹部2aに収容された状態で、高圧側電極配線2と出力用電極配線7との間に配置されている。このダイオード9a2は、上面側にアノードが形成され、下面側にカソードが形成されている。ダイオード9b2は、低圧側電極配線3の下面側に設けられた収容凹部3aに収容された状態で、低圧側電極配線3と出力用電極配線7との間に配置されている。このダイオード9b2は、上面側にアノードが形成され、下面側にカソードが形成されている。   The diode 9a2 and the diode 9b2 are formed of a flat and rectangular bare chip (semiconductor chip) that functions as a diode. The diode 9 a 2 is disposed between the high-voltage electrode wiring 2 and the output electrode wiring 7 in a state of being accommodated in the accommodating recess 2 a provided on the upper surface side of the high-voltage electrode wiring 2. The diode 9a2 has an anode formed on the upper surface side and a cathode formed on the lower surface side. The diode 9 b 2 is disposed between the low-voltage side electrode wiring 3 and the output electrode wiring 7 in a state of being accommodated in the accommodating recess 3 a provided on the lower surface side of the low-voltage side electrode wiring 3. The diode 9b2 has an anode formed on the upper surface side and a cathode formed on the lower surface side.

樹脂モールド部10は、高圧側電極配線2、低圧側電極配線3、出力用電極配線7及び制御電極配線8等を保持するベース部材であり、絶縁性の樹脂材によって形成されている。この樹脂モールド部10は、高圧側電極配線2の下面と低圧側電極配線3の上面とを露出するようにして、高圧側電極配線2及び低圧側電極配線3を保持している。   The resin mold portion 10 is a base member that holds the high-voltage side electrode wiring 2, the low-voltage side electrode wiring 3, the output electrode wiring 7, the control electrode wiring 8, and the like, and is formed of an insulating resin material. The resin mold portion 10 holds the high-voltage electrode wiring 2 and the low-voltage electrode wiring 3 so that the lower surface of the high-voltage electrode wiring 2 and the upper surface of the low-voltage electrode wiring 3 are exposed.

導電性接合部11は、高圧側電極配線2とトランジスタ9a1の下面(コレクタ)との間、出力用電極配線7とトランジスタ9a1の上面(エミッタ)との間、低圧側電極配線3とトランジスタ9b1の上面(エミッタ)との間、出力用電極配線7とトランジスタ9a1の下面(コレクタ)との間、高圧側電極配線2とダイオード9a2の下面(カソード)との間、出力用電極配線7とダイオード9a2の上面(アノード)との間、低圧側電極配線3とダイオード9b2の上面(アノード)との間、及び、出力用電極配線7とダイオード9b2の下面(カソード)との間に介挿されている。これらの導電性接合部11は、熱硬化性の導電性ペーストを加熱することによって硬化させた導電性部材であり、トランジスタ9a1あるいはトランジスタ9b1を電極(高圧側電極配線2、低圧側電極配線3あるいは出力用電極配線7)と電気的に接続する。   The conductive junction 11 is provided between the high-voltage side electrode wiring 2 and the lower surface (collector) of the transistor 9a1, between the output electrode wiring 7 and the upper surface (emitter) of the transistor 9a1, and between the low-voltage side electrode wiring 3 and the transistor 9b1. Between the upper surface (emitter), between the output electrode wiring 7 and the lower surface (collector) of the transistor 9a1, between the high-voltage side electrode wiring 2 and the lower surface (cathode) of the diode 9a2, and between the output electrode wiring 7 and the diode 9a2. Between the low voltage side electrode wiring 3 and the upper surface (anode) of the diode 9b2, and between the output electrode wiring 7 and the lower surface (cathode) of the diode 9b2. . These conductive joints 11 are conductive members cured by heating a thermosetting conductive paste, and the transistors 9a1 or 9b1 are connected to electrodes (high-voltage side electrode wiring 2, low-voltage side electrode wiring 3 or It is electrically connected to the output electrode wiring 7).

これらの導電性接合部11のうち高圧側電極配線2とトランジスタ9a1及びダイオード9a2の下面(コレクタ、カソード)との間に介挿された導電性接合部11は、高圧側電極配線2の収容凹部2aに収容された状態で設けられている。また、導電性接合部11のうち低圧側電極配線3とトランジスタ9b1及びダイオード9b2の上面(エミッタ、アノード)との間に介挿された導電性接合部11は低圧側電極配線3の収容凹部3aに収容された状態で設けられている。   Among these conductive junctions 11, the conductive junction 11 inserted between the high-voltage side electrode wiring 2 and the lower surfaces (collector, cathode) of the transistor 9 a 1 and the diode 9 a 2 is an accommodating recess of the high-voltage side electrode wiring 2. It is provided in a state accommodated in 2a. In addition, the conductive junction 11 inserted between the low-voltage side electrode wiring 3 and the upper surfaces (emitter, anode) of the transistor 9b1 and the diode 9b2 in the conductive junction 11 is the accommodating recess 3a of the low-voltage side electrode wiring 3. Are provided in a state of being accommodated in the.

制御電極配線保持部12は、制御電極配線8を保持する部位であり、絶縁性の樹脂によって形成されている。この制御電極配線保持部12は、樹脂モールド部10によって保持されている。熱伝導シート13は、高圧側電極配線2と冷却器14との間、及び、低圧側電極配線3と冷却器14との間に介挿されている。これらの熱伝導シート13は、高圧側電極配線2の樹脂モールド部10に被覆されていない領域と、低圧側電極配線3の樹脂モールド部10に被覆されていない領域とに配置されており、高圧側電極配線2あるいは低圧側電極配線3から冷却器14に熱を伝達する。冷却器14は、例えば内部に冷却水が流されており、高圧側電極配線2や低圧側電極配線3を経由してトランジスタ9a1やトランジスタ9b1から伝達された熱を外部に放出する。なお、冷却器14としては、放熱フィン等を用いることも可能である。   The control electrode wiring holding part 12 is a part for holding the control electrode wiring 8 and is formed of an insulating resin. The control electrode wiring holding portion 12 is held by the resin mold portion 10. The heat conductive sheet 13 is interposed between the high-voltage side electrode wiring 2 and the cooler 14 and between the low-voltage side electrode wiring 3 and the cooler 14. These heat conductive sheets 13 are arranged in a region that is not covered with the resin mold portion 10 of the high-voltage side electrode wiring 2 and a region that is not covered with the resin mold portion 10 of the low-voltage side electrode wiring 3. Heat is transferred from the side electrode wiring 2 or the low voltage side electrode wiring 3 to the cooler 14. The cooler 14, for example, has cooling water flowing therein, and releases heat transmitted from the transistors 9 a 1 and 9 b 1 to the outside via the high-voltage side electrode wiring 2 and the low-voltage side electrode wiring 3. In addition, as the cooler 14, a heat radiating fin or the like can be used.

このような本実施形態の電力変換装置1は、バッテリBから供給される直流電力を、トランジスタ9a1及びトランジスタ9b1のオンオフが適宜切り替えられることによって、交流電力に変換して出力する。   The power conversion apparatus 1 according to the present embodiment converts the DC power supplied from the battery B into AC power by appropriately switching on / off of the transistor 9a1 and the transistor 9b1, and outputs the AC power.

続いて、本実施形態の電力変換装置1の製造方法について図3の模式図を参照して説明する。まず、図3(a)に示すように、例えば削り出し等によって収容凹部2aが形成された高圧側電極配線2と、同様に削り出し等によって冠部7aが形成された出力用電極配線7とを作製する。なお、出力用電極配線7には冠部7bも合せて形成される。また、収容凹部3aが形成された不図示の低圧側電極配線3も作製する。さらに、図3(a)に示すように、高圧側電極配線2の収容凹部2aに対して、導電性接合部11となる導電性ペースト11aを塗布する(導電性ペースト配置工程)。また、出力用電極配線7の冠部7aの凹部7a1にも導電性ペースト11aを塗布する。なお、図示していないが、低圧側電極配線3の収容凹部3aと、出力用電極配線7の冠部7bの凹部7b1にも導電性ペースト11aを塗布する。   Then, the manufacturing method of the power converter device 1 of this embodiment is demonstrated with reference to the schematic diagram of FIG. First, as shown in FIG. 3A, for example, the high-voltage side electrode wiring 2 in which the housing recess 2a is formed by cutting or the like, and the output electrode wiring 7 in which the crown portion 7a is similarly formed by cutting or the like. Is made. The output electrode wiring 7 is also formed with a crown portion 7b. In addition, a low-voltage electrode wiring 3 (not shown) in which the housing recess 3a is formed is also produced. Further, as shown in FIG. 3A, a conductive paste 11a to be the conductive joint 11 is applied to the housing recess 2a of the high-voltage electrode wiring 2 (conductive paste disposing step). In addition, the conductive paste 11 a is also applied to the concave portion 7 a 1 of the crown portion 7 a of the output electrode wiring 7. Although not shown, the conductive paste 11 a is also applied to the housing recess 3 a of the low-voltage side electrode wiring 3 and the recess 7 b 1 of the crown 7 b of the output electrode wiring 7.

続いて、図3(b)に示すように、高圧側電極配線2の収容凹部2aにダイオード9a2及びトランジスタ9a1を配置し、高圧側電極配線2と出力用電極配線7とで挟み込んだ状態とすることによってダイオード9a2及びトランジスタ9a1を保持する(半導体チップ保持工程)。なお、図示していないが、低圧側電極配線3の収容凹部3aにはダイオード9b2及びトランジスタ9b1を配置し、低圧側電極配線3と出力用電極配線7とで挟み込んだ状態とすることによってダイオード9b2及びトランジスタ9b1を保持する。   Subsequently, as shown in FIG. 3B, the diode 9 a 2 and the transistor 9 a 1 are arranged in the accommodating recess 2 a of the high-voltage electrode wiring 2, and are sandwiched between the high-voltage electrode wiring 2 and the output electrode wiring 7. Thus, the diode 9a2 and the transistor 9a1 are held (semiconductor chip holding step). Although not shown, the diode 9b2 and the transistor 9b1 are disposed in the accommodating recess 3a of the low-voltage side electrode wiring 3, and the diode 9b2 is sandwiched between the low-voltage side electrode wiring 3 and the output electrode wiring 7. And the transistor 9b1 is held.

さらに、図3(b)に示すように、トランジスタ9a1等を保持した高圧側電極配線2、出力用電極配線7、及び、低圧側電極配線3(不図示)を射出成形用の金型100のキャビティに配置する。続いて、金型ごと加熱して、導電性ペースト11aを硬化させて導電性接合部11を形成する(導電性接合部形成工程)。   Further, as shown in FIG. 3B, the high-voltage side electrode wiring 2, the output electrode wiring 7, and the low-voltage side electrode wiring 3 (not shown) holding the transistor 9a1 and the like are formed on an injection mold 100. Place in the cavity. Subsequently, the entire mold is heated to cure the conductive paste 11a to form the conductive joint 11 (conductive joint forming step).

続いて、図3(c)に示すように、金型100のキャビティに溶融樹脂を射出し、その後冷却することによって、トランジスタ9a1等を保持した高圧側電極配線2、出力用電極配線7、及び、低圧側電極配線3(不図示)を樹脂材で覆うインサート成形を行う(モールド工程)。これによって、樹脂モールド部10が形成される。なお、複数のトランジスタ9a1同士の間にも樹脂材が流れ込み、図3(c)に示すように、トランジスタ9a1同士の間にも樹脂モールド部10が入り込んだ状態で形成される。なお、金型100のキャビティには、制御電極配線8や制御電極配線保持部12も合せて収容される。   Subsequently, as shown in FIG. 3C, the molten resin is injected into the cavity of the mold 100, and then cooled, whereby the high-voltage side electrode wiring 2 holding the transistor 9a1 and the like, the output electrode wiring 7, and Then, insert molding is performed to cover the low-voltage side electrode wiring 3 (not shown) with a resin material (molding process). Thereby, the resin mold part 10 is formed. The resin material also flows between the plurality of transistors 9a1, and as shown in FIG. 3C, the resin mold portion 10 is formed between the transistors 9a1. Note that the control electrode wiring 8 and the control electrode wiring holding portion 12 are also accommodated in the cavity of the mold 100.

その後、熱伝導シート13や冷却器14が設置されることによって本実施形態の電力変換装置1となる。このような本実施形態の電力変換装置1は、車両に搭載される。このとき、高圧側電極配線2がバッテリBの高圧側端子に接続され、低圧側電極配線3がバッテリBの低圧側端子に接続され、出力用電極配線7がモータに接続され、制御電極配線8が制御部と接続される。   Then, it becomes the power converter device 1 of this embodiment by installing the heat conductive sheet 13 and the cooler 14. Such a power converter 1 of this embodiment is mounted in a vehicle. At this time, the high-voltage side electrode wiring 2 is connected to the high-voltage side terminal of the battery B, the low-voltage side electrode wiring 3 is connected to the low-voltage side terminal of the battery B, the output electrode wiring 7 is connected to the motor, and the control electrode wiring 8 Is connected to the control unit.

以上のような本実施形態の電力変換装置1及びその製造方法においては、例えばトランジスタ9a1及びダイオード9a2の上面を表面とし下面を裏面とした場合、表側電極と裏側電極のうち裏側電極である高圧側電極配線2が、トランジスタ9a1及びダイオード9a2をそれぞれ側方から囲繞する収容凹部2aを有している。また、トランジスタ9b1及びダイオード9b2の上面を表面とし下面を裏面とした場合、表側電極と裏側電極のうち表側電極である低圧側電極配線3が、トランジスタ9b1及びダイオード9b2をそれぞれ側方から囲繞する収容凹部3aを有している。このため、導電性ペースト11aの流動性が高い状態であっても、トランジスタ9a1、トランジスタ9b1、ダイオード9a2及びダイオード9b2の高圧側電極配線2等に対する位置精度を維持することができる。したがって、本実施形態の電力変換装置1によれば、上述のように、1回の加熱工程でトランジスタ9a1、トランジスタ9b1、ダイオード9a2及びダイオード9b2の接合をすることが可能となる。したがって、本実施形態の電力変換装置1によれば、トランジスタ9a1、トランジスタ9b1、ダイオード9a2及びダイオード9b2の高圧側電極配線2等に対する位置精度を確保しつつ製造工程を簡略化することが可能となる。   In the power conversion device 1 and the manufacturing method thereof according to the present embodiment as described above, for example, when the upper surface of the transistor 9a1 and the diode 9a2 is the front surface and the lower surface is the back surface, the high-voltage side that is the back electrode of the front electrode and the back electrode The electrode wiring 2 has an accommodation recess 2a that surrounds the transistor 9a1 and the diode 9a2 from the sides. Further, when the upper surface of the transistor 9b1 and the diode 9b2 is the front surface and the lower surface is the back surface, the low voltage side electrode wiring 3 which is the front side electrode among the front side electrode and the back side electrode accommodates the transistor 9b1 and the diode 9b2 from the side. It has a recess 3a. For this reason, even if the fluidity of the conductive paste 11a is high, the positional accuracy of the transistor 9a1, the transistor 9b1, the diode 9a2, and the diode 9b2 with respect to the high-voltage side electrode wiring 2 can be maintained. Therefore, according to the power conversion device 1 of the present embodiment, as described above, the transistor 9a1, the transistor 9b1, the diode 9a2, and the diode 9b2 can be joined in one heating step. Therefore, according to the power conversion device 1 of the present embodiment, it is possible to simplify the manufacturing process while ensuring the positional accuracy of the transistor 9a1, the transistor 9b1, the diode 9a2, and the diode 9b2 with respect to the high-voltage side electrode wiring 2 and the like. .

また、本実施形態の電力変換装置1においては、出力用電極配線7が、トランジスタ9a1及びダイオード9a2に高圧側電極配線2と反対側から覆い被さるように配置された冠部7aと、トランジスタ9b1及びダイオード9b2に低圧側電極配線3と反対側から覆い被さるように配置された冠部7bとを有している。このため、製造時に冠部7aによってもトランジスタ9a1、トランジスタ9b1、ダイオード9a2及びダイオード9b2が移動することを規制することができる。したがって、トランジスタ9a1、トランジスタ9b1、ダイオード9a2及びダイオード9b2の高圧側電極配線2等に対する位置精度をより確実に確保することが可能となる。   Further, in the power conversion device 1 of the present embodiment, the output electrode wiring 7 includes the crown portion 7a disposed so as to cover the transistor 9a1 and the diode 9a2 from the side opposite to the high-voltage side electrode wiring 2, and the transistors 9b1 and 9b1. The diode 9b2 has a crown portion 7b arranged so as to cover the low voltage side electrode wiring 3 from the opposite side. For this reason, the movement of the transistor 9a1, the transistor 9b1, the diode 9a2, and the diode 9b2 can be restricted by the crown portion 7a at the time of manufacture. Therefore, the positional accuracy of the transistor 9a1, the transistor 9b1, the diode 9a2, and the diode 9b2 with respect to the high-voltage electrode wiring 2 and the like can be more reliably ensured.

また、本実施形態の電力変換装置1においては、収容凹部2a及び収容凹部3aの深さ寸法が、トランジスタ9a1、トランジスタ9b1、ダイオード9a2及びダイオード9b2の厚さ寸法よりも小さく設定されている。このため、高圧側電極配線2と出力用電極配線7とが短絡することを防止し、また低圧側電極配線3と出力用電極配線7とが短絡することを防止することができる。   Moreover, in the power converter device 1 of this embodiment, the depth dimension of the accommodation recessed part 2a and the accommodation recessed part 3a is set smaller than the thickness dimension of the transistor 9a1, the transistor 9b1, the diode 9a2, and the diode 9b2. For this reason, it is possible to prevent the high-voltage side electrode wiring 2 and the output electrode wiring 7 from being short-circuited, and to prevent the low-voltage side electrode wiring 3 and the output electrode wiring 7 from being short-circuited.

また、本実施形態の電力変換装置1の製造方法においては、金型100の内部で導電性ペースト11aを加熱することで導電性接合部11を形成し、その後、金型100の内部に溶融樹脂を射出することでインサート成形を行っている。このため、金型100から取り出すことなく、導電性接合部形成工程とモールド工程を行うことができ、製造工程が簡略化される。   Moreover, in the manufacturing method of the power converter device 1 of the present embodiment, the conductive joint 11 is formed by heating the conductive paste 11 a inside the mold 100, and then the molten resin is formed inside the mold 100. The insert molding is performed by injecting. For this reason, an electroconductive joining part formation process and a molding process can be performed without taking out from the metal mold | die 100, and a manufacturing process is simplified.

また、本実施形態の電力変換装置1においては、インサート成形によって、高圧側電極配線2と出力用電極配線7との間や、低圧側電極配線3と出力用電極配線7との間にも樹脂モールド部10が入り込んだ状態となっている。このため、経時劣化等によって、高圧側電極配線2と出力用電極配線7とが短絡、あるいは、低圧側電極配線3と出力用電極配線7とが短絡することを防止することができる。なお、より短絡を確実に防止するために、高圧側電極配線2の出力用電極配線7との対向面、出力用電極配線7の高圧側電極配線2との対向面、低圧側電極配線3の出力用電極配線7との対向面、及び、出力用電極配線7の低圧側電極配線3との対向面のいずれかあるいは複数に対して絶縁シートを別途貼付するようにしても良い。   Moreover, in the power converter device 1 of this embodiment, resin is also inserted between the high voltage side electrode wiring 2 and the output electrode wiring 7 or between the low voltage side electrode wiring 3 and the output electrode wiring 7 by insert molding. The mold part 10 is in a state of entering. For this reason, it is possible to prevent the high voltage side electrode wiring 2 and the output electrode wiring 7 from being short-circuited or the low voltage side electrode wiring 3 and the output electrode wiring 7 from being short-circuited due to deterioration over time or the like. In order to prevent short circuit more reliably, the surface of the high-voltage side electrode wiring 2 facing the output electrode wiring 7, the surface of the output electrode wiring 7 facing the high-voltage side electrode wiring 2, and the low-voltage side electrode wiring 3 An insulating sheet may be separately attached to one or a plurality of surfaces facing the output electrode wiring 7 and surfaces facing the low-voltage side electrode wiring 3 of the output electrode wiring 7.

また、本実施形態の電力変換装置1においては、収容凹部2a及び収容凹部3aが削り出しによって形成する例を説明した。収容凹部2a及び収容凹部3aを削り出しによって形成することで、高圧側電極配線2の収容凹部2aと反対側の面と、低圧側電極配線3の収容凹部3aと反対側の面とを平坦とすることができる。このため、エンボス加工等によって収容凹部2a及び収容凹部3aを形成する場合と比較して、高圧側電極配線2の収容凹部2aと反対側の面と、低圧側電極配線3の収容凹部3aと反対側の面とを平面度を向上させ、冷却器14との間に隙間が生じることを防止することができる。したがって、収容凹部2a及び収容凹部3aを削り出しによって形成することで冷却効率の向上を図ることが可能となる。   Moreover, in the power converter device 1 of this embodiment, the example which the accommodation recessed part 2a and the accommodation recessed part 3a formed by cutting was demonstrated. By forming the housing recess 2a and the housing recess 3a by cutting out, the surface of the high-voltage electrode wiring 2 opposite to the housing recess 2a and the surface of the low-voltage electrode wiring 3 opposite to the housing recess 3a are made flat. can do. For this reason, compared with the case where the housing recess 2a and the housing recess 3a are formed by embossing or the like, the surface opposite to the housing recess 2a of the high voltage side electrode wiring 2 and the housing recess 3a of the low voltage side electrode wiring 3 are opposite It is possible to improve the flatness of the side surface and prevent a gap from being formed between the cooler 14 and the side surface. Therefore, it is possible to improve the cooling efficiency by forming the housing recess 2a and the housing recess 3a by cutting.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the said embodiment. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記実施形態においては、出力用電極配線7が、トランジスタ9a1及びダイオード9a2に高圧側電極配線2と反対側から覆い被さるように配置された冠部7aと、トランジスタ9b1及びダイオード9b2に低圧側電極配線3と反対側から覆い被さるように配置された冠部7bとを有しており、該冠部7a及び冠部7bに、トランジスタ9a1、トランジスタ9b1、ダイオード9a2及びダイオード9b2がそれぞれ収容される凹部が形成されている構成を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図4に示すように、出力用電極配線7が、収容凹部2aに向けて突出する凸部7cを備える構成を採用することも可能である。また、図4には示されていないが、同様に、出力用電極配線7が、収容凹部3aに向けて突出する凸部を備えるようにすることも可能である。このような構成を採用することによって、高圧側電極配線2と出力用電極配線7との距離、及び、低圧側電極配線3と出力用電極配線7との距離を長く確保することができ、より確実に短絡が生じることを防止することが可能となる。   For example, in the above-described embodiment, the output electrode wiring 7 has the crown portion 7a disposed so as to cover the transistor 9a1 and the diode 9a2 from the side opposite to the high-voltage side electrode wiring 2, and the transistor 9b1 and the diode 9b2 have the low-voltage side. And a crown portion 7b disposed so as to cover the electrode wiring 3 from the opposite side, and a transistor 9a1, a transistor 9b1, a diode 9a2, and a diode 9b2 are accommodated in the crown portion 7a and the crown portion 7b, respectively. The structure in which the recessed part was formed was employ | adopted. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 4, it is also possible to employ a configuration in which the output electrode wiring 7 includes a convex portion 7c that protrudes toward the accommodating concave portion 2a. Although not shown in FIG. 4, similarly, the output electrode wiring 7 may include a convex portion that protrudes toward the accommodating concave portion 3 a. By adopting such a configuration, the distance between the high-voltage side electrode wiring 2 and the output electrode wiring 7 and the distance between the low-voltage side electrode wiring 3 and the output electrode wiring 7 can be secured long. It is possible to reliably prevent a short circuit from occurring.

また、出力用電極配線7に対して、冠部や凸部を設けずに平坦面とすることも可能である。また、収容凹部を出力用電極配線7に形成し、高圧側電極配線2や低圧側電極配線3に冠部や凸部を設ける構成を採用することも可能である。   Further, the output electrode wiring 7 can be made flat without providing a crown portion or a convex portion. It is also possible to adopt a configuration in which the accommodating concave portion is formed in the output electrode wiring 7 and the high voltage side electrode wiring 2 or the low voltage side electrode wiring 3 is provided with a crown portion or a convex portion.

また、上記実施形態においては、半導体チップがトランジスタ9a1、トランジスタ9b1、ダイオード9a2あるいはダイオード9b2である構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他の半導体チップを表側電極と裏側電極とで挟んだ状態となるモジュールの全般に適用することが可能である。   In the above embodiment, the configuration in which the semiconductor chip is the transistor 9a1, the transistor 9b1, the diode 9a2, or the diode 9b2 has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to all modules in which another semiconductor chip is sandwiched between the front electrode and the back electrode.

また、上記実施形態においては、直流電力を交流電力に変換するインバータ機能を有するパワーモジュールに本発明を適用した例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、交流電力を直流電力に変換するパワーモジュールや、直流電力の電圧を変化させるパワーモジュール等に本発明を適用することも可能である。つまり、本発明は、入力電力の形態を変更して出力する電力変換装置に適用することが可能である。   Moreover, in the said embodiment, the example which applied this invention to the power module which has an inverter function which converts direct-current power into alternating current power was demonstrated. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to a power module that converts AC power into DC power, a power module that changes the voltage of DC power, and the like. That is, the present invention can be applied to a power conversion device that changes the form of input power and outputs it.

1……電力変換装置、2……高圧側電極配線(表側電極)、2a……収容凹部、3……低圧側電極配線(裏側電極)、3a……収容凹部、4……U相用スイッチングレグ、5……V相用スイッチングレグ、6……W相用スイッチングレグ、7……出力用電極配線(表側電極、裏側電極)、7a……冠部、7a1……凹部、7b……冠部、7b1……凹部、7c……凸部、8……制御電極配線、9……アーム、9a……上アーム、9a1……トランジスタ(半導体チップ)、9a2……ダイオード(半導体チップ)、9b……下アーム、9b1……トランジスタ(半導体チップ)、9b2……ダイオード(半導体チップ)、10……樹脂モールド部、11……導電性接合部、11a……導電性ペースト、12……制御電極配線保持部、13……熱伝導シート、14……冷却器、100……金型、B……バッテリ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power converter device, 2 ... High voltage side electrode wiring (front side electrode), 2a ... Housing recessed part, 3 ... Low voltage side electrode wiring (back side electrode), 3a ... Housing recessed part, 4 ... Switching for U phase Leg, 5 ... V-phase switching leg, 6 ... W-phase switching leg, 7 ... Output electrode wiring (front electrode, back electrode), 7a ... Crown, 7a1 ... Recess, 7b ... Crown , 7b1... Concave portion, 7c... Convex portion, 8... Control electrode wiring, 9... Arm, 9a ... upper arm, 9a1 ... transistor (semiconductor chip), 9a2 ... diode (semiconductor chip), 9b ... Lower arm, 9b1 ... Transistor (semiconductor chip), 9b2 ... Diode (semiconductor chip), 10 ... Resin mold part, 11 ... Conductive joint, 11a ... Conductive paste, 12 ... Control electrode Wiring holder, 13 ... Conductive sheet, 14 ...... condenser, 100 ...... die, B ...... battery

Claims (7)

半導体チップの表面に導電性接合部を介して接続された表側電極と、前記半導体チップの裏面に導電性接合部を介して接続された裏側電極とを有するモジュールであって、
前記表側電極及び前記裏側電極の少なくとも一方は、前記半導体チップを側方から囲繞する収容凹部を有することを特徴とするモジュール。
A module having a front-side electrode connected to the surface of the semiconductor chip via a conductive junction, and a back-side electrode connected to the back side of the semiconductor chip via a conductive junction,
At least one of the front-side electrode and the back-side electrode has a housing recess that surrounds the semiconductor chip from the side.
前記表側電極及び前記裏側電極の一方が前記収容凹部を有し、前記表側電極及び前記裏側電極の他方が前記収容凹部に対向配置されると共に前記半導体チップに対して前記収容凹部と反対側から覆い被さる冠部を有することを特徴とする請求項1記載のモジュール。   One of the front-side electrode and the back-side electrode has the housing recess, and the other of the front-side electrode and the back-side electrode is disposed opposite to the housing recess and covers the semiconductor chip from the side opposite to the housing recess. The module according to claim 1, further comprising a crown portion to be covered. 前記表側電極及び前記裏側電極の一方が前記収容凹部を有し、前記表側電極及び前記裏側電極の他方が前記収容凹部に対向配置されると共に前記収容凹部に向けて突出する凸部を有することを特徴とする請求項1記載のモジュール。   One of the front-side electrode and the back-side electrode has the accommodating recess, and the other of the front-side electrode and the back-side electrode has a convex portion that is disposed opposite to the accommodating recess and protrudes toward the accommodating recess. The module according to claim 1, characterized in that: 前記収容凹部の深さ寸法は、表裏方向の前記半導体チップの厚さ寸法よりも小さいことを特徴とする請求項1〜3いずれか一項に記載のモジュール。   The depth dimension of the said accommodating recessed part is smaller than the thickness dimension of the said semiconductor chip of the front and back direction, The module as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 請求項1〜4のいずれか一項に記載のモジュールからなる、あるいは、請求項1〜4のいずれか一項に記載のモジュールを備え、
入力電力の形態を変更して出力することを特徴とする電力変換装置。
It consists of the module according to any one of claims 1 to 4, or comprises the module according to any one of claims 1 to 4,
A power conversion device characterized by changing the form of input power and outputting.
表裏面の各々に接続部を有する半導体チップと、前記半導体チップの表面に導電性接合部を介して接続された表側電極と、前記半導体チップの裏面に導電性接合部を介して接続された裏側電極とを有するモジュールの製造方法であって、
前記表側電極及び前記裏側電極の少なくとも一方に設けられると共に前記半導体チップを収容可能な収容凹部に対して、導電性ペーストを配置する導電性ペースト配置工程と、
前記収容凹部に前記半導体チップを収容すると共に、前記表側電極と前記裏側電極とで挟んだ状態で前記半導体チップを保持する半導体チップ保持工程と、
前記導電性ペーストを加熱することによって前記導電性接合部を形成する導電性接合部形成工程と
を有することを特徴とするモジュールの製造方法。
A semiconductor chip having a connection portion on each of the front and back surfaces, a front side electrode connected to the surface of the semiconductor chip via a conductive joint portion, and a back side connected to the back surface of the semiconductor chip via a conductive joint portion A method of manufacturing a module having an electrode,
A conductive paste disposing step of disposing a conductive paste on an accommodation recess provided in at least one of the front side electrode and the back side electrode and capable of accommodating the semiconductor chip;
A semiconductor chip holding step of holding the semiconductor chip in a state sandwiched between the front side electrode and the back side electrode while holding the semiconductor chip in the receiving recess;
A method of manufacturing a module, comprising: forming a conductive joint by heating the conductive paste.
前記半導体チップ、前記表側電極及び前記裏側電極を金型内部に収容した状態で前記導電性接合部形成工程を行い、
前記導電性接合部形成工程後に、前記半導体チップ、前記表側電極及び前記裏側電極を樹脂材で覆うインサート成形を行うモールド工程を有する
ことを特徴とする請求項6記載のモジュールの製造方法。
The conductive bonding portion forming step is performed in a state where the semiconductor chip, the front side electrode and the back side electrode are accommodated in a mold,
The method for manufacturing a module according to claim 6, further comprising a molding step of performing insert molding for covering the semiconductor chip, the front side electrode, and the back side electrode with a resin material after the conductive bonding portion forming step.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001156219A (en) * 1999-11-24 2001-06-08 Denso Corp Semiconductor device
JP2014060325A (en) * 2012-09-19 2014-04-03 Micro Module Technology Co Ltd Semiconductor device
JP2015029157A (en) * 2014-11-13 2015-02-12 富士電機株式会社 Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5472498B2 (en) 2013-02-19 2014-04-16 三菱電機株式会社 Power module manufacturing method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001156219A (en) * 1999-11-24 2001-06-08 Denso Corp Semiconductor device
JP2014060325A (en) * 2012-09-19 2014-04-03 Micro Module Technology Co Ltd Semiconductor device
JP2015029157A (en) * 2014-11-13 2015-02-12 富士電機株式会社 Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device

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