JPWO2021207042A5 - - Google Patents

Claims (35)

1. 電力モジュールであって、
   第１のトレースおよび第２のトレースを有する上面を有する基板と、
   電力回路の一部を形成するように電気的に結合された第１の複数の縦型電力デバイスおよび第２の複数の縦型電力デバイスと、
   第１の細長バー、少なくとも２つの第１の端子接点、および、前記第１の細長バーと少なくとも２つの前記第１の端子接点との異なる点の間にそれぞれ延在する、少なくとも２つの第１の端子レッグを備える第１の端子アセンブリと、
   第２の細長バー、少なくとも２つの第２の端子接点、および、前記第２の細長バーと少なくとも２つの前記第２の端子接点との異なる点の間にそれぞれ延在する、少なくとも２つの第２の端子レッグを備える第２の端子アセンブリとを備え、
   前記第１の複数の縦型電力デバイスは、前記第１のトレースと、前記第１の端子アセンブリの前記第１の細長バーの底部との間に電気的および機械的に直接結合され、
   前記第２の複数の縦型電力デバイスは、前記第２のトレースと、前記第２の端子アセンブリの前記第２の細長バーの底部との間に電気的および機械的に直接結合される、電力モジュール。
2. 前記基板の対向する側面に近接する前記第１のトレースに電気的および機械的に結合された、第３の端子アセンブリおよび第４の端子アセンブリをさらに備える、請求項１に記載の電力モジュール。
3. 前記基板は、４つの側面を有し、前記第３の端子アセンブリは、第１の側面にあり、前記第４の端子アセンブリは、前記第１の側面に対向する第２の側面に近接し、前記第１の端子アセンブリは、前記第１の側面と前記第２の側面との間にある第３の側面に近接し、前記第２の端子アセンブリは、前記第１の側面と前記第２の側面との間であり、前記第３の側面に対向する第４の側面に近接する、請求項２に記載の電力モジュール。
4. 前記第１の端子アセンブリおよび前記第２の端子アセンブリの少なくとも一部をカプセル化するハウジングを備える、請求項１に記載の電力モジュール。
5. 少なくとも２つの前記第１の端子レッグのおのおのは、前記ハウジングの側面部の外に延在し、少なくとも２つの前記第１の端子接点が、前記ハウジングの上端部の上方に延在し、前記ハウジングの上端部と平行になるように折り重なり、
   少なくとも２つの前記第２の端子レッグのおのおのは、前記ハウジングの側面部の外に延在し、少なくとも２つの前記第２の端子接点が、前記ハウジングの上端部の上方に延在し、前記ハウジングの上端部と平行になるように折り重なる、請求項４に記載の電力モジュール。
6. 前記基板の対向する側面に近接する前記第１のトレースに電気的および機械的に結合された第３の端子アセンブリおよび第４の端子アセンブリをさらに備え、前記基板は、４つの側面を有し、前記第３の端子アセンブリは、第１の側面に近接し、前記第４の端子アセンブリは、前記第１の側面に対向する第２の側面に近接し、前記第１の端子アセンブリは、前記第１の側面と前記第２の側面との間にある第３の側面に近接し、前記第２の端子アセンブリは、前記第１の側面と前記第２の側面との間であり、前記第３の側面に対向する第４の側面に近接する、請求項５に記載の電力モジュール。
7. 前記第３の端子アセンブリは、前記ハウジングの側面部の外に延在する第３の端子レッグと、前記ハウジングの上端部の上方に延在し、前記ハウジングの上端部と平行な第３の端子接点とを備え、
   前記第４の端子アセンブリは、前記ハウジングの側面部の外に延在する第４の端子レッグと、前記ハウジングの上端部の上方に延在し、前記ハウジングの上端部と平行な第４の端子接点とを備える、請求項６に記載の電力モジュール。
8. 前記ハウジングの前記上面は、前記電力モジュールの特定の導電要素間の表面距離を効果的に拡張する沿面拡張部として機能する複数の溝を備える、請求項５に記載の電力モジュール。
9. 前記第１の端子アセンブリの前記第１の細長バーおよび少なくとも２つの前記第１の端子レッグは、Ｕ字形状を形成し、前記第２の端子アセンブリの前記第２の細長バーおよび少なくとも２つの前記第２の端子レッグは、Ｕ字形状を形成する、請求項１に記載の電力モジュール。
10. 第１のピンバーと、前記第１のピンバーから延在する少なくとも１つの第１のピンレッグとを備える第１のピンアセンブリであって、前記第１のピンバーは、前記第１の細長バーに隣接して、少なくとも２つの前記第１の端子レッグの間に配置される、第１のピンアセンブリと、
    第２のピンバーと、前記第２のピンバーから延在する少なくとも１つの第２のピンレッグとを備える第２のピンアセンブリであって、前記第２のピンバーは、前記第２の細長バーに隣接して、少なくとも２つの前記第２の端子レッグの間に配置される、第２のピンアセンブリとをさらに備える、請求項９に記載の電力モジュール。
11. 少なくとも１つの前記第１のピンレッグは、２つの第１のピンレッグを備え、少なくとも１つの前記第２のピンレッグは、２つの第２のピンレッグを備え、前記電力モジュールはさらに、
    第３のピンバーと、前記第３のピンバーから延在する少なくとも１つの第３のピンレッグとを備える第３のピンアセンブリであって、前記第３のピンバーは、前記第１のピンバーに隣接して、２つの前記第１のピンレッグの間に配置される、第３のピンアセンブリと、
    第４のピンバーと、前記第４のピンバーから延在する少なくとも１つの第４のピンレッグとを備える第４のピンアセンブリであって、前記第４のピンバーは、前記第２のピンバーに隣接して、２つの前記第２のピンレッグの間に配置される、第４のピンアセンブリとを備える、請求項１０に記載の電力モジュール。
12. 少なくとも１つの前記第３のピンレッグは、２つの第３のピンレッグを備え、少なくとも１つの前記第４のピンレッグは、２つの第４のピンレッグを備える、請求項１１に記載の電力モジュール。
13. 前記第１のピンアセンブリは、第１のボンドワイヤを介して、前記第１の複数の縦型電力デバイスの第１の接点に電気的に接続され、前記第２のピンアセンブリは、第２のボンドワイヤを介して、前記第２の複数の縦型電力デバイスの第２の接点に電気的に接続され、前記第３のピンアセンブリは、第３のボンドワイヤを介して、前記第１の複数の縦型電力デバイスの第３の接点に電気的に接続され、前記第４のピンアセンブリは、第４のボンドワイヤを介して、前記第２の複数の縦型電力デバイスの第４の接点に電気的に接続される、請求項１１に記載の電力モジュール。
14. 前記第１の端子アセンブリ、前記第２の端子アセンブリ、前記第１のピンアセンブリ、および前記第２のピンアセンブリの少なくとも一部をカプセル化するハウジングを備え、少なくとも１つの前記第１のピンレッグおよび少なくとも１つの前記第２のピンレッグは、前記ハウジングのそれぞれの側面部の外に延在し、次に、前記ハウジングの上端に向かって８７度から９３度の角度で上向きに曲がる、請求項１１に記載の電力モジュール。
15. 前記第１の複数の縦型電力デバイスおよび前記第２の複数の縦型電力デバイスは、電界効果トランジスタであり、
    前記第１のピンアセンブリは、前記第１の複数の縦型電力デバイスのゲート接点またはソース接点のうちの１つに電気的に結合され、
    前記第２のピンアセンブリは、前記第２の複数の縦型電力デバイスのゲート接点またはソース接点のうちの１つに電気的に結合される、請求項１１に記載の電力モジュール。
16. 前記第３のピンアセンブリは、前記第１の複数の縦型電力デバイスの前記ゲート接点またはソース接点のうちの他方に電気的に結合され、
    前記第４のピンアセンブリは、前記第２の複数の縦型電力デバイスの前記ゲート接点またはソース接点のうちの他方に電気的に結合される、請求項１５に記載の電力モジュール。
17. 前記第１の複数の縦型電力デバイスは、互いに並列に電気的に結合された少なくとも３つの第１の縦型トランジスタを備え、前記第２の複数の縦型電力デバイスは、互いに並列に電気的に結合された少なくとも３つの第２の縦型トランジスタを備える、請求項１に記載の電力モジュール。
18. 少なくとも３つの前記第１の縦型トランジスタおよび少なくとも３つの前記第２の縦型トランジスタは、炭化ケイ素トランジスタであり、前記基板は、炭化ケイ素を備える、請求項１７に記載の電力モジュール。
19. 前記第１の複数の縦型電力デバイスおよび前記第２の複数の縦型電力デバイスは、電力電界効果トランジスタを備え、前記電力回路は、ハーフＨブリッジ回路である、請求項１に記載の電力モジュール。
20. 前記第１の端子アセンブリはさらに、前記第１の細長バーから前記第２のトレースまで延在する複数のジャンパを備え、前記複数のジャンパは、前記第２のトレースに電気的および機械的に接続できる、請求項１に記載の電力モジュール。
21. 前記第１の端子アセンブリおよび前記第２の端子アセンブリは、共通のリードフレームのコンポーネントである、請求項１に記載の電力モジュール。
22. 前記電力回路は、電力ループおよび少なくとも１つの信号ループを備え、
    前記電力ループは、前記第１の複数の縦型電力デバイスおよび前記第２の複数の縦型電力デバイスを通過する、請求項１に記載の電力モジュール。
23. 前記電力ループは、少なくとも１つの前記信号ループから独立している、請求項２２に記載の電力モジュール。
24. 少なくとも１つの前記信号ループは、前記第１の複数の縦型電力デバイスまたは前記第２の複数の縦型電力デバイスに、少なくとも１つの制御信号を提供する、請求項２３に記載の電力モジュール。
25. 前記電力ループは、前記電力モジュールのボンドワイヤを通過しない、請求項２２に記載の電力モジュール。
26. 前記第１の端子アセンブリと前記第２の端子アセンブリとの両方が、少なくとも１つの軸に沿って対称である、請求項１に記載の電力モジュール。
27. 前記基板、前記第１の複数の縦型電力デバイス、および前記第２の複数の縦型電力デバイスは、炭化ケイ素を備える、請求項１に記載の電力モジュール。
28. 電力モジュールであって、
    第１のトレースおよび第２のトレースを有する上面を有する基板と、
    電力回路の一部を形成するように電気的に結合された第１の複数の縦型電力デバイスおよび第２の複数の縦型電力デバイスと、
    第１の細長バー、少なくとも２つの第１の端子接点、および、前記第１の細長バーと少なくとも２つの前記第１の端子接点との異なる点の間にそれぞれ延在する、少なくとも２つの第１の端子レッグを備える第１の端子アセンブリと、
    第２の細長バー、少なくとも２つの第２の端子接点、および、前記第２の細長バーと少なくとも２つの前記第２の端子接点との異なる点の間にそれぞれ延在する、少なくとも２つの第２の端子レッグを備える第２の端子アセンブリと、
    前記基板の対向する側面に近接する前記第１のトレースに電気的および機械的に結合された、第３の端子アセンブリおよび第４の端子アセンブリと、
    前記第１の端子アセンブリ、前記第２の端子アセンブリ、前記第３の端子アセンブリ、および前記第４の端子アセンブリの少なくとも一部をカプセル化するハウジングとを備え、前記基板は４つの側面を有し、前記第３の端子アセンブリは、第１の側面にあり、前記第４の端子アセンブリは、前記第１の側面に対向する第２の側面に近接し、前記第１の端子アセンブリは、前記第１の側面と前記第２の側面との間にある第３の側面に近接し、前記第２の端子アセンブリは、前記第１の側面と前記第２の側面との間であり、前記第３の側面に対向する第４の側面に近接し、
    前記第１の複数の縦型電力デバイスは、前記第１のトレースと、前記第１の端子アセンブリの前記第１の細長バーの底部との間に電気的および機械的に直接結合され、
    前記第２の複数の縦型電力デバイスは、前記第２のトレースと、前記第２の端子アセンブリの前記第２の細長バーの底部との間に電気的および機械的に直接結合される、電力モジュール。
29. 少なくとも２つの前記第１の端子レッグのおのおのは、前記ハウジングの側面部の外に延在し、少なくとも２つの前記第１の端子接点が、前記ハウジングの上端部の上方に延在し、前記ハウジングの上端部と平行になるように折り重なり、
    少なくとも２つの前記第２の端子レッグのおのおのは、前記ハウジングの側面部の外に延在し、少なくとも２つの前記第２の端子接点が、前記ハウジングの上端部の上方を、前記ハウジングの上端部と平行に延在するように折り重なる、請求項２８に記載の電力モジュール。
30. 前記第３の端子アセンブリは、前記ハウジングの側面部の外に延在する第３の端子レッグと、前記ハウジングの上端部の上方に延在し、前記ハウジングの上端部と平行な第３の端子接点とを備え、
    前記第４の端子アセンブリは、前記ハウジングの側面部の外に延在する第４の端子レッグと、前記ハウジングの上端部の上方に延在し、前記ハウジングの上端部と平行な第４の端子接点とを備える、請求項２９に記載の電力モジュール。
31. 第１のピンバーと、前記第１のピンバーから延在する少なくとも１つの第１のピンレッグとを備える第１のピンアセンブリであって、前記第１のピンバーは、前記第１の細長バーに隣接して、少なくとも２つの前記第１の端子レッグの間に配置される、第１のピンアセンブリと、
    第２のピンバーと、前記第２のピンバーから延在する少なくとも１つの第２のピンレッグとを備える第２のピンアセンブリであって、前記第２のピンバーは、前記第２の細長バーに隣接して、少なくとも２つの前記第２の端子レッグの間に配置される、第２のピンアセンブリとをさらに備える、請求項３０に記載の電力モジュール。
32. 少なくとも１つの前記第１のピンレッグは、２つの第１のピンレッグを備え、少なくとも１つの前記第２のピンレッグは、２つの第２のピンレッグを備え、前記電力モジュールはさらに、
    第３のピンバーと、前記第３のピンバーから延在する少なくとも１つの第３のピンレッグとを備える第３のピンアセンブリであって、前記第３のピンバーは、前記第１のピンバーに隣接して、２つの前記第１のピンレッグの間に配置される、第３のピンアセンブリと、
    第４のピンバーと、前記第４のピンバーから延在する少なくとも１つの第４のピンレッグとを備える第４のピンアセンブリであって、前記第４のピンバーは、前記第２のピンバーに隣接して、２つの前記第２のピンレッグの間に配置される、第４のピンアセンブリとを備える、請求項３１に記載の電力モジュール。
33. 前記電力回路は、電力ループおよび少なくとも１つの信号ループを備え、
    前記電力ループは、前記第１の複数の縦型電力デバイスおよび前記第２の複数の縦型電力デバイスを通過し、
    前記電力ループは、少なくとも１つの前記信号ループから独立しており、
    少なくとも１つの前記信号ループは、前記第１の複数の縦型電力デバイスまたは前記第２の複数の縦型電力デバイスに、少なくとも１つの制御信号を提供する、請求項３２に記載の電力モジュール。
34. 前記電力ループは、前記電力モジュールのボンドワイヤを通過しない、請求項３３に記載の電力モジュール。
35. 前記基板、前記第１の複数の縦型電力デバイス、および前記第２の複数の縦型電力デバイスは、炭化ケイ素を備える、請求項２８に記載の電力モジュール。