JP6201800B2 - 半導体モジュール - Google Patents
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Description
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る半導体モジュールについて詳細に説明する。本発明の第1実施形態の半導体モジュールは、例えば、車載のバッテリから供給される直流電力を三相交流に変換してモータ駆動用の電力変換を行う三相インバータに用いられる。本実施形態の半導体モジュールは、電気自動車又はハイブリッドカーの車輪を駆動するモータの電力変換を行う三相インバータに用いられる。図1に示すように、本実施形態の三相インバータでは、負側の母線であり第2電極である負側電極50aと、正側の母線であり第3電極である正側電極60aとに、直流電圧Bと、直流電圧Bから印加される直流電圧を平滑化するキャパシタCAPと、直流電圧Bを交流電圧に変換するためのインバータ回路である3つの半導体モジュール10aが並列に接続されている。
図4に示す本発明の第2実施形態に係る半導体モジュール10bでは、上相素子30が第1半導体素子として機能する。半導体モジュール10bでは、下相素子20が第2半導体素子として機能する。半導体モジュール10bでは、正側電極60bが第2電極として機能する。半導体モジュール10bでは、負側電極50bが第3電極として機能する。
図5に示す本発明の第3実施形態の半導体モジュール10cの第3電極である正側電極60cは、第1部65、第2部66及び電極間ハンダ67を有する。第1部65は、対向面61の内で、上相素子30の第4面32に接続された接続領域63を有する。第2部66は、対向面61の内で、負側電極50cの第6面52に対向する対向領域64を有する。接着層である電極間ハンダ67は、第1部65と第2部66とを出力電極40と正側電極60cとが対向する対向方向Dに接着する。また、電極間ハンダ67は導電性を有する。電極間ハンダ67は、対向方向Dに任意の厚さを有する。
図6に示す本発明の第4実施形態に係る半導体モジュール10dでは、上相素子30が第1半導体素子として機能する。半導体モジュール10dでは、下相素子20が第2半導体素子として機能する。半導体モジュール10dでは、正側電極60dが第2電極として機能する。半導体モジュール10dでは、負側電極50dが第3電極として機能する。
図7に示す本発明の第5実施形態の半導体モジュール10eでは、上記第1実施形態における高熱伝導絶縁樹脂シート90が、高い熱伝導性を有する液状の樹脂である高熱伝導液状樹脂110に替えられている。本実施形態では、負側電極50aと正側電極60aとの間が液状の高熱伝導液状樹脂110により絶縁されている。このため、半導体モジュール10eの製造時に、下相素子20及び上相素子30を接続するハンダ80の厚さのばらつきを吸収することができる。したがって、半導体モジュール10eをより製造し易くすることができる。
図8に示す本発明の第6実施形態の半導体モジュール10fでは、上記第1実施形態における高熱伝導絶縁樹脂シート90が取り除かれ、負側電極50aと正側電極60aとの間は、モールド樹脂70により絶縁されている。本実施形態では、モールド樹脂70は、高熱伝導性を有する樹脂とすることができる。具体的には、モールド樹脂70は、一般にモールド樹脂70に含まれるSiO2等のフィラー材よりも高熱伝導のAl2O3、BN又はAlN等の高放熱フィラー材が混入されていることができる。
Claims (4)
- 主面を有する第1電極と、
第1面及び前記第1面の反対側の第2面を有し、前記第1面が前記主面に接続された第1半導体素子と、
第3面及び前記第3面の反対側の第4面を有し、前記第3面が前記主面に接続された第2半導体素子と、
第5面及び前記第5面の反対側の第6面を有し、前記第5面が前記第2面に接続された第2電極と、
前記第4面に接続される接続領域を含み前記主面及び前記第6面と対向する対向面を有し、前記第1半導体素子及び前記第2電極を前記第1電極との間に挟むように配置された第3電極と、
前記主面と前記対向面との間に設けられた樹脂部と、
前記対向面と前記第6面とに接するように配置され、前記樹脂部よりも熱伝導性が高い絶縁部とを備え、
前記第3電極は、前記対向面の反対側に前記樹脂部から露出した露出面を有する、半導体モジュール。 - 主面を有する第1電極と、
第1面及び前記第1面の反対側の第2面を有し、前記第1面が前記主面に接続された第1半導体素子と、
第3面及び前記第3面の反対側の第4面を有し、前記第3面が前記主面に接続された第2半導体素子と、
第5面及び前記第5面の反対側の第6面を有し、前記第5面が前記第2面に接続された第2電極と、
前記第4面に接続される接続領域を含み前記主面及び前記第6面と対向する対向面を有し、前記第1半導体素子及び前記第2電極を前記第1電極との間に挟むように配置された第3電極と、
前記主面と前記対向面との間に設けられた樹脂部とを備え、
前記第1半導体素子は第1トランジスタを有し、
前記第2半導体素子は第2トランジスタを有し、
前記第1面が前記第1トランジスタのコレクタに接続され、
前記第4面が前記第2トランジスタのコレクタに接続されている、半導体モジュール。 - 前記第1半導体素子は第1トランジスタを有し、
前記第2半導体素子は第2トランジスタを有し、
前記第1面が前記第1トランジスタのコレクタに接続され、
前記第4面が前記第2トランジスタのコレクタに接続されている、請求項1に記載の半導体モジュール。 - 前記第3電極は、
前記対向面の内で、前記第4面に接続された前記接続領域を有する第1部と、
前記対向面の内で、前記第6面に対向する対向領域を有する第2部と、
前記第1部と前記第2部とを前記第1電極と前記第3電極とが対向する対向方向に接着し、導電性を有する接着層と、
を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体モジュール。
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