JP4027558B2 - パワーモジュール - Google Patents

パワーモジュール Download PDF

Info

Publication number
JP4027558B2
JP4027558B2 JP2000058676A JP2000058676A JP4027558B2 JP 4027558 B2 JP4027558 B2 JP 4027558B2 JP 2000058676 A JP2000058676 A JP 2000058676A JP 2000058676 A JP2000058676 A JP 2000058676A JP 4027558 B2 JP4027558 B2 JP 4027558B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
case
support plate
power module
control
insulating substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000058676A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2001250910A5 (ja
JP2001250910A (ja
Inventor
雅一 深田
泰 中島
健 高梨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2000058676A priority Critical patent/JP4027558B2/ja
Priority to US09/657,236 priority patent/US6304448B1/en
Priority to DE10054962A priority patent/DE10054962B4/de
Publication of JP2001250910A publication Critical patent/JP2001250910A/ja
Publication of JP2001250910A5 publication Critical patent/JP2001250910A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4027558B2 publication Critical patent/JP4027558B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/209Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491Disposition
    • H01L2224/49105Connecting at different heights
    • H01L2224/49109Connecting at different heights outside the semiconductor or solid-state body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191Disposition
    • H01L2924/19101Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19107Disposition of discrete passive components off-chip wires
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/30107Inductance
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/3025Electromagnetic shielding
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/14Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/144Stacked arrangements of planar printed circuit boards

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明はパワーモジュールの構造に関し、特に、パワー半導体素子が搭載された絶縁基板と、パワー半導体素子を制御するための制御用ICが搭載された制御基板とを備えるパワーモジュールの構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図5,6は、従来のパワーモジュールの構造を示す斜視図及び断面図である。図6に示すように従来のパワーモジュールは、図示しない回路パターンがそれぞれ形成された絶縁基板105及び制御基板113と、中継端子110,120と、絶縁ケース107とを備えている。絶縁基板105には、半田108を介してパワー半導体素子109が搭載されている。絶縁基板105は、金属製のベース板102に半田104を介して接触している。
【0003】
制御基板113には、パワー半導体素子109を制御するための制御用IC115が、半田114を介して搭載されている。中継端子110の一端は、金属細線111によって絶縁基板105あるいはパワー半導体素子109に電気的に接続されている。また、中継端子110の他端は、制御基板113上に配設されている電極122に電気的に接続されている。電極122は制御用IC115に電気的に接続されている。中継端子120の一端は、金属細線121によってパワー半導体素子109に電気的に接続されている。また、中継端子120の他端は、ケース107上に配設されている電極123に電気的に接続されている。
【0004】
絶縁基板105、制御基板113、及び中継端子110,120は、絶縁ケース107内に配設されている。制御基板113よりも下方の絶縁ケース107の内部空間は、シリコーンゲル112によって充填されている。また、絶縁ケース107の上部には、フタ117が取り付けられている。制御用IC115は、制御基板113にろう接された外部接続端子118を介して、フタ117上に配設されている制御用コネクタ119に電気的に接続されている。
【0005】
ベース板102は、ボルト103によってヒートシンク101に固定されている。ベース板102とヒートシンク101との間には、熱伝導グリス116が比較的厚く(およそ数百μm)塗布されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来のパワーモジュールによると、絶縁基板105及び制御基板113に関して十分に電磁シールドが成されていないため、パワーモジュールが駆動するモータ等が放つ外部からのノイズの影響を受けやすく、信頼性が低いという問題があった。
【0007】
また、ベース板102とヒートシンク101とがボルト103によって互いに固定されているため、ボルト103用のボルト穴を形成するためのスペースをヒートシンク101の上面内に設ける必要があり、ヒートシンク101が大きくなるという問題があった。
【0008】
さらに、シリコーンゲル112を熱硬化する際の加熱や、絶縁基板105をベース板102に接着する際の加熱により、ケース107やベース板102に反りが発生しやすい。そのため、熱伝導グリス116の厚みを薄くすることができず、熱抵抗が増大して、ヒートシンク101による放熱効果が低下するという問題もあった。
【0009】
本発明はこのような問題を解決するために成されたものであり、主として、電磁シールド効果に優れ、外部からのノイズに対して影響を受けにくく、かつ外部へのノイズ源ともなりにくいパワーモジュールを得ることを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
この発明のうち請求項1に記載のパワーモジュールは、パワー半導体素子が搭載された主面を有する絶縁基板と、前記パワー半導体素子を制御するための制御用ICが搭載された制御基板と、前記絶縁基板及び前記制御基板が互いに間隔を空けて対向配置した状態でその主面に垂直に固定された、導電性の支持板と、前記絶縁基板及び前記制御基板の周囲を覆う様にして、その周縁部が前記支持板の周縁部に固定された導電性のケースとを備えるものである。
【0011】
また、この発明のうち請求項2に記載のパワーモジュールは、請求項1に記載のパワーモジュールであって、ケース内に配設され、主面とは反対側の絶縁基板の裏面に接触するヒートシンクをさらに備え、支持板は、いずれも支持板を貫通して設けられた、ヒートシンクに繋がる冷媒入出口と、パワー半導体素子に電気的に接続された電極と、制御用ICに電気的に接続された制御用コネクタとを有することを特徴とするものである。
【0012】
また、この発明のうち請求項3に記載のパワーモジュールは、請求項2に記載のパワーモジュールであって、パワー半導体素子は電圧型インバータであり、パワーモジュールは、ケース内において、絶縁基板とは反対側でヒートシンクに接触して配設された直流コンデンサをさらに備えることを特徴とするものである。
【0013】
また、この発明のうち請求項4に記載のパワーモジュールは、請求項1〜3のいずれか一つに記載のパワーモジュールであって、ケース内において、絶縁基板と制御基板との間に配設されたシールド板をさらに備えることを特徴とするものである。
【0014】
また、この発明のうち請求項5に記載のパワーモジュールは、請求項1〜4のいずれか一つに記載のパワーモジュールであって、ケースと支持板とは密閉性を保って互いに接合されていることを特徴とするものである。
【0015】
また、この発明のうち請求項6に記載のパワーモジュールは、請求項5に記載のパワーモジュールであって、ケースと支持板とによって構成される内部空間は、絶縁性を有する不活性材料によって充填されていることを特徴とするものである。
【0016】
また、この発明のうち請求項7に記載のパワーモジュールは、請求項6に記載のパワーモジュールであって、前記材料として循環可能な冷媒を使用し、前記支持基板には、冷媒導入口および冷媒排出口が設けられ、前記ケース内には、前記冷媒導入口から導入された前記冷媒を前記ケース内で循環させて前記冷媒排出口から外部に排出させるためのファンが備えられたことを特徴とするものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
実施の形態.
図1,2は、本発明の実施の形態に係るパワーモジュールの構造を示す斜視図及び断面図である。但し、説明の便宜上及び図面の簡略化のため、図2に示した断面図は、必ずしも図1に示した斜視図の断面構造に対応していない。図1を参照して、本実施の形態に係るパワーモジュールは、外観上、ケース1と支持板2との二つの部材によって構成されている。図2を参照して、絶縁基板5の上面上には、電圧型インバータ等のパワー半導体素子7が、半田6を介して搭載されている。また、絶縁基板5の上面上には、金属細線8によってパワー半導体素子7に電気的に接続された、スイッチング回路等を含む図示しない主回路が形成されている。絶縁基板5は、支持板2に固定されたヒートシンク3の上面上に、半田4を介して接合されている。ヒートシンク3の底面上には、対を成すP,N電極(図示しない)を有する直流コンデンサ16が、接着により固定されている。直流コンデンサ16は、大電力用のパワーモジュールにおいて、電圧変動を防止する役割を有している。なお、直流コンデンサ16の有するP,N電極は、直流側電極兼冷媒入出口9を介して、外部の電源やバッテリー等に接続されている。
【0018】
支持板2には制御基板11が固定されている。制御基板11の上面上には、パワー半導体素子7を制御するための制御用IC13が、半田12を介して搭載されている。また、制御基板11の上面上には、制御用IC13に電気的に接続された、図示しない回路パターンが形成されている。また、制御基板11は、金属細線21を介してパワー半導体素子7に電気的に接続されている。
【0019】
支持板2には、複数(図1,2では3個)の電極10と、直流側電極兼冷媒入出口9と、制御用コネクタ15とが配設されている。電極10は、絶縁基板5の上面上に形成されている主回路に、金属細線8を介して電気的に接続されている。直流側電極兼冷媒入出口9は、ヒートシンク3に繋がっている。制御用コネクタ15は、制御基板11の上面上に形成されている回路パターンに、金属細線14を介して電気的に接続されている。即ち、制御用コネクタ15は、制御用IC13に間接的に電気的に接続されている。制御用コネクタ15は、内部回路と外部回路との間で制御信号のやりとりをするためのコネクタである。電極10、直流側電極兼冷媒入出口9、及び制御用コネクタ15は、いずれも支持板2を貫通して形成されており、例えば接着によって支持板2に固定されている。このとき、常温硬化性の接着材を用いることにより、支持板2に生じる反りを抑制することができる。
【0020】
ケース1は支持板2の周縁部に固定され、支持板2とともに絶縁基板5、制御基板11、ヒートシンク3、及び直流コンデンサ16の周囲を覆っている。即ち、絶縁基板5、制御基板11、ヒートシンク3、及び直流コンデンサ16は、ケース1と支持板2とによって構成される内部空間内に配設されている。ケース1と支持板2とは、例えばシーム溶接や接着等によって互いに接合されている。これにより、ケース1と支持板2とによって構成される内部空間の密閉性を確保することができ、防塵性や防水性等の耐環境性に優れたパワーモジュールを得ることができる。なお、接着によって接合する場合は、導電性の接着材を使用することが望ましい。これにより、電磁シールドの効果を高めることができる。
【0021】
ケース1は、導電性を有するように、耐腐食性を有する金属、ステンレス、あるいは、めっき処理等によって耐腐食性を有する金属薄膜によって表面が覆われた金属、樹脂、セラミック、プラスチックによって構成されている。例えば、アルミを深絞り加工することによって成形されている。但し、ケース1は必ずしも筐体として構成する必要はなく、金属箔上にプラスチック薄膜を形成したラミネートフィルムとして構成してもよい。このような構成にすることにより、製造工程の容易化及び製造コストの低減を図ることができる。
【0022】
支持板2は、電極10や直流側電極兼冷媒入出口9の周辺を絶縁性としつつ、金属によって構成されている。あるいは、絶縁性の基板の表面上に、電極10や直流側電極兼冷媒入出口9の周辺を除いて金属箔等の導電層を貼り付けて構成してもよい。これにより、各電極間の短絡を防止しつつ、支持板2に導電性を持たせることができる。
【0023】
また、ケース1と支持板2とによって構成される内部空間を、絶縁性を有する不活性材料によって充填してもよい。例えば、純水、オイル、シリコーンゲル、SF6、フロンガス、炭酸ガス、アンモニアガス等によって充填するとよい。上記内部空間を例えばエポキシ樹脂によって封止すると、熱硬化工程によってケース1に反りが発生するという問題が生じる。しかし、オイルやゲルによって充填する場合にはこのような問題は生じない。
【0024】
このように本実施の形態に係るパワーモジュールによれば、絶縁基板5及び制御基板11の周囲が、いずれも導電性のケース1及び支持板2によって取り囲まれている。従って、電磁シールド効果に優れ、外部からのノイズに対して影響を受けにくく、かつ外部へのノイズ源ともなりにくいパワーモジュールを得ることができる。
【0025】
また、絶縁基板5は、半田4等によってヒートシンク3の上面上に接着されており、従来のようにボルトを使用しないため、ヒートシンク3にボルト穴を設ける必要がなく、ヒートシンク3の小型化を図ることもできる。しかも、従来のベース板を省略でき、熱伝導グリスが不要となるため、熱抵抗が下がってヒートシンク3による放熱効果を高めることができる。
【0026】
また、直流コンデンサ16をもケース1内に配設したため、外部からのノイズに対する影響を緩和することができる。直流コンデンサ16をケース1の外部に配設した場合は主回路のインダクタンス成分が大きくなるが、このような問題も生じない。しかも、直流コンデンサ16はヒートシンク3に接触しているため、直流コンデンサ16からの発熱を、ヒートシンク3によって適切に吸収することができる。
【0027】
図3は、本発明の実施の形態の第1の変形例に係るパワーモジュールの構造を示す断面図である。図2に示したパワーモジュールからヒートシンク3を省略するとともに、ケース1の内部にファン18を配設したものである。直流コンデンサ16は、図示は省略されているが、ケース1内において支持板2に固定されている。直流側電極兼冷媒導入口9aからケース1内に供給された冷媒は、ファン18によってケース1内を循環した後、直流側電極兼冷媒排出口9bから外部に排出される。冷媒としては上記と同様に、例えば、純水、オイル、SF6、フロンガス、炭酸ガス、アンモニアガス等を使用することができる。これにより、循環する冷媒によってケース1内全体を冷却でき、冷却効果を高めることができる。
【0028】
図4は、本発明の実施の形態の第2の変形例に係るパワーモジュールの構造を示す断面図である。図2に示したパワーモジュールに、導電性のシールド板17をさらに配設したものである。シールド板17は、ケース1内において、絶縁基板5と制御基板11との間に配設されている。これにより、パワー半導体素子7と制御基板11との間での電磁シールド効果を得ることができる。
【0029】
【発明の効果】
この発明のうち請求項1に係るものによれば、絶縁基板及び制御基板の周囲が、いずれも導電性のケース及び支持板によって取り囲まれている。従って、電磁シールド効果に優れ、外部からのノイズに対して影響を受けにくく、かつ外部へのノイズ源ともなりにくいパワーモジュールを得ることができる。
【0030】
また、この発明のうち請求項2に係るものによれば、冷媒入出口、電極、及び制御用コネクタを支持板にまとめて形成することにより、ケースの構成の簡略化を図ることができる。
【0031】
また、この発明のうち請求項3に係るものによれば、直流コンデンサに関しても、外部からのノイズに対する影響を緩和することができる。しかも、直流コンデンサはヒートシンクに接触しているため、直流コンデンサからの発熱をヒートシンクによって適切に吸収することができる。
【0032】
また、この発明のうち請求項4に係るものによれば、パワー半導体素子と制御基板との間での電磁シールド効果を得ることができる。
【0033】
また、この発明のうち請求項5に係るものによれば、防塵性や防水性に優れたパワーモジュールを得ることができる。
【0034】
また、この発明のうち請求項6に係るものによれば、パワーモジュールの信頼性を高めることができる。
【0035】
また、この発明のうち請求項7に係るものによれば、循環する冷媒によってケース内全体を冷却でき、放熱効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係るパワーモジュールの構造を示す斜視図である。
【図2】 本発明の実施の形態に係るパワーモジュールの構造を示す断面図である。
【図3】 本発明の実施の形態の第1の変形例に係るパワーモジュールの構造を示す断面図である。
【図4】 本発明の実施の形態の第2の変形例に係るパワーモジュールの構造を示す断面図である。
【図5】 従来のパワーモジュールの構造を示す斜視図である。
【図6】 従来のパワーモジュールの構造を示す断面図である。
【符号の説明】
1 ケース、2 支持板、3 ヒートシンク、5 絶縁基板、7 パワー半導体素子、9 直流側電極兼冷媒入出口、9a 直流側電極兼冷媒導入口、9b 直流側電極兼冷媒排出口、10 電極、11 制御基板、13 制御用IC、15 制御用コネクタ、16 直流コンデンサ、17 シールド板、18 ファン。

Claims (7)

  1. パワー半導体素子が搭載された主面を有する絶縁基板と、
    前記パワー半導体素子を制御するための制御用ICが搭載された制御基板と、
    前記絶縁基板及び前記制御基板が互いに間隔を空けて対向配置した状態でその主面に垂直に固定された、導電性の支持板と、
    前記絶縁基板及び前記制御基板の周囲を覆う様にして、その周縁部が前記支持板の周縁部に固定された導電性のケースと
    を備えるパワーモジュール。
  2. 前記ケース内に配設され、前記主面とは反対側の前記絶縁基板の裏面に接触するヒートシンクをさらに備え、
    前記支持板は、
    いずれも前記支持板を貫通して設けられた、
    前記ヒートシンクに繋がる冷媒入出口と、
    前記パワー半導体素子に電気的に接続された電極と、
    前記制御用ICに電気的に接続された制御用コネクタと
    を有する、請求項1に記載のパワーモジュール。
  3. 前記パワー半導体素子は電圧型インバータであり、
    前記パワーモジュールは、前記ケース内において、前記絶縁基板とは反対側で前記ヒートシンクに接触して配設された直流コンデンサをさらに備える、請求項2に記載のパワーモジュール。
  4. 前記ケース内において、前記絶縁基板と前記制御基板との間に配設されたシールド板をさらに備える、請求項1〜3のいずれか一つに記載のパワーモジュール。
  5. 前記ケースと前記支持板とは密閉性を保って互いに接合されていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一つに記載のパワーモジュール。
  6. 前記ケースと前記支持板とによって構成される内部空間は、絶縁性を有する不活性材料によって充填されていることを特徴とする、請求項5に記載のパワーモジュール。
  7. 前記材料として循環可能な冷媒を使用し、
    前記支持基板には、冷媒導入口および冷媒排出口が設けられ、
    前記ケース内には、前記冷媒導入口から導入された前記冷媒を前記ケース内で循環させて前記冷媒排出口から外部に排出させるためのファンが備えられた、請求項6に記載のパワーモジュール。
JP2000058676A 2000-03-03 2000-03-03 パワーモジュール Expired - Fee Related JP4027558B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000058676A JP4027558B2 (ja) 2000-03-03 2000-03-03 パワーモジュール
US09/657,236 US6304448B1 (en) 2000-03-03 2000-09-07 Power module
DE10054962A DE10054962B4 (de) 2000-03-03 2000-11-06 Leistungsmodul

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000058676A JP4027558B2 (ja) 2000-03-03 2000-03-03 パワーモジュール

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2001250910A JP2001250910A (ja) 2001-09-14
JP2001250910A5 JP2001250910A5 (ja) 2005-11-04
JP4027558B2 true JP4027558B2 (ja) 2007-12-26

Family

ID=18579240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000058676A Expired - Fee Related JP4027558B2 (ja) 2000-03-03 2000-03-03 パワーモジュール

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6304448B1 (ja)
JP (1) JP4027558B2 (ja)
DE (1) DE10054962B4 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8136917B2 (en) 2007-09-12 2012-03-20 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image forming apparatus and image forming system

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4044265B2 (ja) * 2000-05-16 2008-02-06 三菱電機株式会社 パワーモジュール
US20040118144A1 (en) * 2002-12-20 2004-06-24 Hsu John S. Hermetic inverter/converter chamber with multiple pressure and cooling zones
DE102004010712A1 (de) * 2004-03-04 2005-09-22 Epcos Ag Gehäuse für Hochleistungsbauteile
US8125781B2 (en) * 2004-11-11 2012-02-28 Denso Corporation Semiconductor device
JP2006230064A (ja) * 2005-02-16 2006-08-31 Toyota Motor Corp 電力変換ユニット
JP4564937B2 (ja) * 2006-04-27 2010-10-20 日立オートモティブシステムズ株式会社 電気回路装置及び電気回路モジュール並びに電力変換装置
JP5098284B2 (ja) * 2006-10-16 2012-12-12 富士電機株式会社 半導体装置
DE102007029913A1 (de) * 2007-06-28 2009-01-02 Robert Bosch Gmbh Elektrisches Steuergerät
JP2009081325A (ja) 2007-09-27 2009-04-16 Sanyo Electric Co Ltd 回路装置
JP4991467B2 (ja) * 2007-09-27 2012-08-01 オンセミコンダクター・トレーディング・リミテッド 回路モジュールおよびそれを用いた室外機
TW200915970A (en) * 2007-09-27 2009-04-01 Sanyo Electric Co Circuit device, circuit module and outdoor equipment
TWI402952B (zh) * 2007-09-27 2013-07-21 Sanyo Electric Co 電路裝置及其製造方法
JP4969388B2 (ja) * 2007-09-27 2012-07-04 オンセミコンダクター・トレーディング・リミテッド 回路モジュール
JP4934559B2 (ja) * 2007-09-27 2012-05-16 オンセミコンダクター・トレーディング・リミテッド 回路装置およびその製造方法
JP4936466B2 (ja) * 2007-10-23 2012-05-23 ニチコン株式会社 パワー半導体ユニット
DE102007061116A1 (de) * 2007-12-19 2009-06-25 Robert Bosch Gmbh Steuergerätegehäuse
JP2010062511A (ja) * 2008-08-07 2010-03-18 Calsonic Kansei Corp 半導体装置
KR101272726B1 (ko) * 2008-10-28 2013-06-10 가부시키가이샤 어드밴티스트 시험 장치, 회로 모듈, 및 제조 방법
DE102008054923B4 (de) * 2008-12-18 2018-04-26 Infineon Technologies Ag Leistungshalbleitermodul mit in Gehäusewand integriertem Kondensator hoher Kapazität
DE202009016531U1 (de) * 2009-12-04 2011-04-14 Liebherr-Elektronik Gmbh Leistungselektronische Baugruppe und Wechselrichteranordnung
JP5678568B2 (ja) * 2010-10-18 2015-03-04 富士通株式会社 電子機器
DE202011005290U1 (de) * 2011-04-14 2011-06-09 Abb Technology Ag Leistungselektronisches Schaltsystem
EP2715870A4 (en) * 2011-05-31 2015-08-19 Labinal Llc INTEGRATING COMPOSITE POWER SUPPLY ASSEMBLY AND SYSTEM COMPRISING SAME
JP5652346B2 (ja) * 2011-06-30 2015-01-14 株式会社明電舎 パワー半導体モジュール
CN103987611B (zh) * 2012-01-25 2017-03-08 三菱电机株式会社 电动动力转向装置
EP2637489B1 (en) 2012-03-06 2018-01-24 ABB Schweiz AG Electrical power circuit assembly
US20150003016A1 (en) * 2012-03-19 2015-01-01 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor device and semiconductor system
US9572291B2 (en) * 2012-05-22 2017-02-14 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing same
DE102014207115A1 (de) * 2014-04-14 2015-10-15 Zf Friedrichshafen Ag Leistungsverarbeitende Schaltungsanordnung
DE102014007443A1 (de) * 2014-05-21 2015-11-26 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Elektrische Baugruppe für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Montage einer solchen elektrischen Baugruppe
US10566706B2 (en) * 2014-12-17 2020-02-18 Nsk Ltd. Terminal connector and terminal connection method
CN106340513B (zh) * 2015-07-09 2019-03-15 台达电子工业股份有限公司 一种集成控制电路的功率模块
DE102015222266A1 (de) * 2015-11-11 2017-05-11 Robert Bosch Automotive Steering Gmbh Elektromechanischer Stellantrieb mit redundantem elektronischen Teilsystem
DE102016202547A1 (de) * 2016-02-18 2017-08-24 Zf Friedrichshafen Ag Integriertes Steuergerät für ein Fahrzeug und Verfahren zum Herstellen eines integrierten Steuergerätes für ein Fahrzeug
US10798854B2 (en) 2018-04-25 2020-10-06 Ford Global Technologies, Llc Modular power module with integrated coolant passageway and assemblies thereof
DE102019100412A1 (de) * 2019-01-09 2020-07-09 Seg Automotive Germany Gmbh Stromrichtereinheit und elektrische Maschine

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3933124A1 (de) * 1989-10-04 1991-04-11 Bosch Gmbh Robert Elektronisches geraet mit flexiblem leiterplattenbereich
JP2656416B2 (ja) * 1991-12-16 1997-09-24 三菱電機株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法、並びに半導体装置に用いられる複合基板および複合基板の製造方法
US5504378A (en) * 1994-06-10 1996-04-02 Westinghouse Electric Corp. Direct cooled switching module for electric vehicle propulsion system
JP3396566B2 (ja) * 1995-10-25 2003-04-14 三菱電機株式会社 半導体装置
JP3168901B2 (ja) * 1996-02-22 2001-05-21 株式会社日立製作所 パワー半導体モジュール
DE19645636C1 (de) * 1996-11-06 1998-03-12 Telefunken Microelectron Leistungsmodul zur Ansteuerung von Elektromotoren
US5968386A (en) * 1997-12-18 1999-10-19 Ford Motor Company Method for protecting electronic components
JPH11346480A (ja) * 1998-06-02 1999-12-14 Hitachi Ltd インバータ装置
US6219245B1 (en) * 2000-04-18 2001-04-17 General Motors Corporation Electrically isolated power switching device mounting assembly for EMI reduction

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8136917B2 (en) 2007-09-12 2012-03-20 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image forming apparatus and image forming system

Also Published As

Publication number Publication date
DE10054962B4 (de) 2004-07-08
US6304448B1 (en) 2001-10-16
DE10054962A1 (de) 2001-09-13
JP2001250910A (ja) 2001-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4027558B2 (ja) パワーモジュール
JP4409600B2 (ja) 電力半導体回路及びその製造方法
JP3547333B2 (ja) 電力変換装置
CN101847620A (zh) 功率模块
JP5212417B2 (ja) パワー半導体モジュール
JPH1093017A (ja) 多層構造方式での高実装密度の半導体パワーモジュール
WO2004021435A1 (ja) モジュール部品
JP2001178151A (ja) インバータ用コンデンサモジュール、インバータ及びコンデンサモジュール
WO2012132210A1 (ja) 素子搭載用基板、電池および電池モジュール
JP2002315357A (ja) インバータ装置
JP2020004840A (ja) 電子ユニットおよびその製造方法
JP2002314038A (ja) パワー半導体モジュール
JP2007073782A (ja) 大電力用半導体装置
JP2004063604A (ja) パワーモジュール及びこのパワーモジュールを用いた冷蔵庫
JP6948855B2 (ja) パワー半導体装置及びそれを用いた電力変換装置
JP2005512345A (ja) パワーモジュールおよびパワーモジュールアセンブリ
KR20180087330A (ko) 파워 모듈의 양면 냉각을 위한 금속 슬러그
JP3651444B2 (ja) 電力変換装置
CN115064512A (zh) 一种双面散热高频大功率模组及其制作方法
JP2004088022A (ja) 大電力用半導体装置
JP6488658B2 (ja) 電子装置
JP6769556B2 (ja) 半導体装置及び半導体モジュール
JP3882252B2 (ja) 無接点式半導体接触器
JP2017060292A (ja) 電力変換装置
WO2023276267A1 (ja) 電力変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050810

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050810

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070612

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070807

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20070807

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20071009

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071010

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101019

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111019

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121019

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131019

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees