KR20210063734A - 전력모듈 및 전력모듈에 적용되는 기판 구조 - Google Patents

전력모듈 및 전력모듈에 적용되는 기판 구조 Download PDF

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KR20210063734A
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 전력모듈에 적용되는 기판 구조를 제공한다. 전력모듈에 적용되는 기판은 상부 기판 및 하부 기판을 포함하고, 상기 하부 기판은 다수의 반도체 소자들이 배치되는 소자 영역들, 상기 반도체 소자들로 소스 신호를 전달하는 소스 신호 전극부 및 상기 반도체 소자들로 게이트 신호를 전달하는 게이트 신호 전극부를 포함하고, 상기 소스 신호 전극부 또는 상기 게이트 신호 전극부 중 어느 하나는 상기 상부 기판과 도전 기둥을 통해 연결되고, 상기 소스 신호 전극부 또는 상기 게이트 신호 전극부 중 어느 하나가 전달하는 신호는 상기 상부 기판을 통해 상기 반도체 소자들로 전달된다.

Description

전력모듈 및 전력모듈에 적용되는 기판 구조{Power Module and Substrate Structure Applied to Power Modules}
본 발명은 하부 기판과 상부 기판을 전기적으로 연결하는 도전 기둥이 적용된 전력모듈 및 전력모듈에 적용되는 기판 구조에 관한 것이다.
하이브리드 자동차 및 전기 자동차의 핵심 부품 중 하나인 전력 변환 장치(예를 들어, 인버터)는 친환경 차량의 주요 부품으로 많은 기술 개발이 이루어지고 있으며, 전력 변환 장치의 핵심 부품이자 가장 많은 원가를 차지하는 파워모듈의 개발은 친환경 차량 분야의 핵심 기술이다.
전력모듈에는 다수의 반도체 소자가 실장될 수 있다. 전력모듈에 전류를 인가하는 경우, 다수의 반도체 소자들에 전류를 인가하게 되고, 반도체 소자들은 인가된 전류를 변환시킨다. 따라서, 전력모듈에 적용되는 반도체 소자들 각각에 인가되는 전류의 밀도가 동일한 경우에 전력모듈의 기능이 극대화될 수 있다.
다만, 하나의 기판 상에 다수의 반도체 소자들이 실장됨에 따라 반도체 소자들이 배치되는 면적이 축소되고, 이로 인해 반도체 소자들 간의 간격이 좁아지게 되었다. 반도체 소자들 간의 간격이 좁아짐에 따라 반도체 소자들의 동작 시 발생되는 열에 의한 간섭이 발생되어 반도체 소자의 동작온도가 상승되거나 전력모듈을 구성하는 소자들을 접합시키는 접합부의 열응력이 높아지는 문제점이 발생되었다.
본 발명의 기술적 과제는 반도체 소자들 간의 간격을 넓히기 위해 소스 신호 전극부의 일부를 삭제하고 소스 신호 전극부와 전기적으로 연결된 도전 기둥을 제공하는 전력모듈 및 전력모듈에 적용되는 기판 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 하부 기판과 상부 기판 사이를 전기적으로 연결하면서 하부 기판과 상부 기판 사이의 간격을 일정하게 유지시키기 위한 도전 기둥을 포함하는 전력모듈 및 전력모듈에 적용되는 기판 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 전력모듈에 적용되는 기판 구조를 제공한다. 전력모듈에 적용되는 기판은 상부 기판 및 하부 기판을 포함하고, 상기 하부 기판은 다수의 반도체 소자들이 배치되는 소자 영역들, 상기 반도체 소자들로 소스 신호를 전달하는 소스 신호 전극부 및 상기 반도체 소자들로 게이트 신호를 전달하는 게이트 신호 전극부를 포함하고, 상기 소스 신호 전극부 또는 상기 게이트 신호 전극부 중 어느 하나는 상기 상부 기판과 도전 기둥을 통해 연결되고, 상기 소스 신호 전극부 또는 상기 게이트 신호 전극부 중 어느 하나가 전달하는 신호는 상기 상부 기판을 통해 상기 반도체 소자들로 전달된다.
일 예에 의하여, 상기 도전 기둥은 상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이의 간격을 유지하는 역할을 수행한다.
일 예에 의하여, 상기 도전 기둥은 상기 하부 기판의 모서리와 인접하도록 배치된다.
일 예에 의하여, 상기 도전 기둥과 연결되는 전극부는 상기 하부 기판의 일 가장자리에만 배치된다.
일 예에 의하여, 상기 소스 신호 전극부 및 상기 게이트 신호 전극부 중 상기 도전 기둥과 연결되지 않는 전극부는 상기 소자 영역들을 둘러싸도록 배치된다.
일 예에 의하여, 상기 도전 기둥과 연결되지 않는 전극부는 와이어를 통해 상기 반도체 소자들과 전기적으로 연결된다.
일 예에 의하여, 상기 도전 기둥과 연결되는 전극부는 상기 하부 기판에 소스 신호 및 게이트 신호를 전달하는 리드 프레임과 인접한 상기 하부 기판의 일 가장자리에 배치된다.
일 예에 의하여, 상기 하부 기판은 상기 하부 기판으로 전원을 인가하는 입력 단자가 배치되는 입력 단자 영역을 더 포함하고, 상기 도전 기둥과 연결되는 전극부는 상기 하부 기판을 기준으로 상기 입력 단자 영역과 대향되는 상기 하부 기판의 일 가장자리에 배치된다.
일 예에 의하여, 상기 하부 기판은 상기 하부 기판으로 전원을 인가하는 입력 단자가 배치되는 입력 단자 영역과 인접하는 제1 가장자리 및 상기 제1 가장자리와 대향하는 방향에 배치되는 제2 가장자리를 포함하고, 상기 도전 기둥과 연결되는 상기 소스 신호 전극부 및 상기 게이트 신호 전극부 중 어느 하나의 전극부는 상기 제2 가장자리에 배치된다.
일 예에 의하여, 상기 도전 기둥과 연결되는 상기 소스 신호 전극부 및 상기 게이트 신호 전극부 중 어느 하나의 전극부는 제1 가장자리 및 상기 제2 가장자리를 연결하는 제3 가장자리 및 제4 가장자리에는 배치되지 않는다.
일 예에 의하여, 상기 하부 기판의 상기 소자 영역은 하이-사이드 반도체 소자들이 배치되는 하이-사이드 소자 영역 및 로우-사이드 반도체 소자들이 배치되는 로우-사이드 소자 영역을 포함하고, 상기 소스 신호 전극부는 상기 하이-사이드 소자 영역과 인접하는 하이-사이드 소스 신호 전극부 및 상기 로우-사이드 소자 영역과 인접하는 로우-사이드 소스 신호 전극부를 포함하고, 상기 게이트 신호 전극부는 상기 하이-사이드 소자 영역과 인접하는 하이-사이드 게이트 신호 전극부 및 상기 로우-사이드 소자 영역과 인접하는 로우-사이드 게이트 신호 전극부를 포함한다.
일 예에 의하여, 상기 도전 기둥은 상기 하이-사이드 소자 영역과 인접하는 하이-사이드 도전 기둥 및 상기 로우-사이드 소자 영역과 인접하는 로우-사이드 도전 기둥을 포함하고, 상기 하이-사이드 도전 기둥은 상기 하이-사이드 소스 신호 전극부 및 상기 하이-사이드 게이트 신호 전극부 중 어느 하나와 전기적으로 연결되고, 상기 로우-사이드 도전 기둥은 상기 로우 -사이드 소스 신호 전극부 및 상기 로우 -사이드 게이트 신호 전극부 중 어느 하나와 전기적으로 연결된다.
일 예에 의하여, 상기 하이-사이드 소자 영역에서 상기 로우-사이드 소자 영역을 향하는 방향으로 배치된 상기 하부 기판의 가장자리들에는 상기 도전 기둥과 연결되지 않는 전극부 만이 배치된다.
일 예에 의하여, 상기 반도체 소자들 상에는 스페이서가 배치되고, 상기 스페이서는 상기 상부 기판과 전기적으로 연결된다.
본 발명의 실시예에 따른 전력모듈을 제공한다. 전력모듈은 전원 및 신호가 인가되는 상부 기판 및 하부 기판, 상기 하부 기판 상에 배치되는 다수의 반도체 소자들 및 상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이를 전기적으로 연결하는 도전 기둥을 포함하고, 상기 도전 기둥은 상기 하부 기판 상에 제공되는 소스 신호 전극부 및 게이트 신호 전극부 중 어느 하나와 연결되고, 상기 반도체 소자들은 상기 도전 기둥과 연결되지 않는 상기 소스 신호 전극부 및 상기 게이트 신호 전극부 중 어느 하나와 와이어를 통해 연결된다.
일 예에 의하여, 상기 하부 기판에 전원을 공급하는 입력 단자들이 제공되고, 상기 소스 신호 전극부 및 상기 게이트 신호 전극부 중 상기 도전 기둥과 연결되는 어느 하나는 상기 입력 단자들이 상기 하부 기판 상에 배열되는 방향과 평행한 방향으로 배치되는 가장자리들에 배치되지 않는다.
일 예에 의하여, 상기 소스 신호 전극부 및 상기 게이트 신호 전극부 중 상기 도전 기둥과 연결되는 어느 하나는 상기 입력 단자들이 배치되는 가장자리와 대향되는 가장자리와 인접하게 배치된다.
일 예에 의하여, 상기 소스 신호 전극부 및 상기 게이트 신호 전극부는 상기 하부 기판으로 소스 신호 및 게이트 신호를 전달하는 리드 프레임과 와이어를 통해 전기적으로 연결되고, 상기 반도체 소자는 상기 소스 신호 전극부 및 상기 게이트 신호 전극부 중 상기 도전 기둥과 연결되는 어느 하나와 와이어를 통해 전기적으로 연결된다.
일 예에 의하여, 상기 반도체 소자는 상기 도전 기둥을 통해 상기 상부 기판으로 전달된 신호를 상기 반도체 소자와 상기 상부 기판 사이에 배치되는 스페이서를 통해 전달받는다.
본 발명의 실시예에 따르면, 하부 기판의 일 방향으로 소스 신호 전극부가 생략됨에 따라 반도체 소자들 간의 간격이 넓어질 수 있다. 따라서, 반도체 소자들 간의 열간섭을 최대한 억제시킬 수 있고, 전력모듈의 동작온도를 낮출 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 하부 기판의 일 방향으로 소스 신호 전극부가 생략됨에 따라 입력 단자로부터 입력되는 전류가 반도체 소자들로 전달되기 위한 통로가 넓어질 수 있다. 따라서, 전류의 집중에 의해 발생되는 발열 현상이 억제될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상부 기판과 하부 기판을 전기적으로 연결하는 도전 기둥은 상부 기판과 하부 기판 사이의 간격을 일정하게 유지시켜 전력 모듈의 불균일 두께로 인해 발생되는 불량을 최대한 억제하는 역할을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전력모듈을 구성하는 하부 기판을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하부 기판의 제1 영역을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하부 기판의 제2 영역을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2의 선 A-A'를 절단한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전력모듈의 측면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 기술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 기술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전력모듈을 구성하는 하부 기판을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 도 1을 참조하면, 전력모듈(1)은 제1 스위칭부(SW1) 및 제2 스위칭부(SW2)를 포함할 수 있다. 제1 스위칭부(SW1)는 하부 기판(110)의 제1 영역 상에 실장된 다수의 구성들을 포함할 수 있고, 제2 스위칭부(SW2)는 하부 기판(110)의 제2 영역 상에 실장된 다수의 구성들을 포함할 수 있다. 제1 스위칭부(SW1) 및 제2 스위칭부(SW2)는 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 스위칭부(SW1)는 하이-사이드 스위칭부로써, 하이-사이드 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d), 제1 입력 단자(410) 및 출력 단자(450)를 포함할 수 있다. 제2 스위칭부(SW2)는 로우-사이드 스위칭부로서, 로우-사이드 반도체 소자들(300a, 300b, 300c, 300d), 제2 입력 단자(510) 및 교류 단자(430)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d, 300a, 300b, 300c, 300d)은 실리콘 카바이드(SiC), 실리콘(Si) 및 질화 갈륨(GaN) 중 하나로 이루어진 모스펫(Mosfet)일 수 있다. 하이-사이드 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d)에 의해 변환된 전류는 제2 입력 단자(510)로 인가될 수 있고, 제2 입력 단자(510)를 통해 인가된 전류는 로우-사이드 반도체 소자들(300a, 300b, 300c, 300d) 및 교류 단자(430)로 인가될 수 있다. 로우-사이드 반도체 소자들(300a, 300b, 300c, 300d)에 의해 변환된 전류는 연결 단자(530)로 인가될 수 있다. 연결 단자(530)로 인가된 전류는 연결 단자(530)와 전기적으로 연결된 출력 단자(450)를 통해 출력될 수 있다. 제2 입력 단자(510)는 하부 기판(110)의 제1 스위칭부(SW1)와 제2 스위칭부(SW2)를 연결하는 연결 단자의 역할을 수행하나, 제2 입력 단자(510)는 제2 스위칭부(SW2)의 로우-사이드 반도체 소자들(300a, 300b, 300c, 300d)에 전류를 인가하는 입력 단자의 역할도 수행할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 전력모듈(1)은 제1 스위칭부(SW1)와 제2 스위칭부(SW2)가 하나의 하부 기판(110) 상에 형성된 2-in-1 형태로 구성될 수 있다. 따라서, 교류 단자(430)가 2개가 존재할 수 있다.
하부 기판(110)은 전도층을 포함할 수 있다. 전력모듈(1)에는 하부 기판(110) 및 상부 기판(미도시)가 제공될 수 있다. 예를 들어, 하부 기판(110) 및 상부 기판(미도시)은 인가된 전류를 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d, 300a, 300b, 300c, 300d)로 전류를 전달할 수 있고, 다수의 단자들(410, 430, 450, 510, 530)과 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 하부 기판(110)은 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d, 300a, 300b, 300c, 300d) 및 다수의 단자들(410, 430, 450, 510, 530)이 실장되는 영역을 제공하고, 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d, 300a, 300b, 300c, 300d) 및 다수의 단자들(410, 430, 450, 510, 530)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
하부 기판(110)은 제1 영역 및 제2 영역으로 구분될 수 있다. 하부 기판(110)의 제1 영역과 제2 영역은 서로 전기적으로 절연될 수 있다. 하부 기판(110)의 제1 영역 상에는 하이-사이드 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d), 제1 입력 단자(410) 및 출력 단자(450)가 제공될 수 있다. 하부 기판(110)의 제2 영역 상에는 로우-사이드 반도체 소자들(300a, 300b, 300c, 300d), 제2 입력 단자(510) 및 교류 단자(430)가 제공될 수 있다. 하부 기판(110)의 제1 영역과 제2 영역을 전기적으로 연결시키기 위해 제2 입력 단자(510) 및 연결 단자(530)가 하부 기판(110) 상에 제공될 수 있다.
하이-사이드 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d)는 반시계 방향으로 배치될 수 있다. 하이-사이드 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d)는 제1 하이-사이드 반도체 소자(200a), 제2 하이-사이드 반도체 소자(200b), 제3 하이-사이드 반도체 소자(200c) 및 제4 하이-사이드 반도체 소자(200d)를 포함할 수 있다. 제1 하이-사이드 반도체 소자(200a) 및 제4 하이-사이드 반도체 소자(200d)는 제1 입력 단자(410)와 인접하도록 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 하이-사이드 반도체 소자(200a)는 제1 입력 단자(410)와 인접하도록 배치될 수 있고, 제4 하이-사이드 반도체 소자(200d)는 출력 단자(450)와 인접하도록 배치될 수 있다. 다만, 제1 하이-사이드 반도체 소자(200a) 및 제4 하이-사이드 반도체 소자(200d)는 하부 기판(110) 상에 형성된 패턴에 의해 출력 단자(450)와 전기적으로 절연될 수 있다.
하부 기판(110)의 제1 영역 상에는 슬릿 절연부(120, 140)가 정의될 수 있다. 슬릿 절연부(120, 140)는 하부 기판(110)의 일 구성인 전도층이 제거된 공간을 의미할 수 있다. 슬릿 절연부(120, 140)는 제1 입력 단자(410)를 통해 인가된 전류가 제1 하이-사이드 반도체 소자(200a) 및 제4 하이-사이드 반도체 소자(200d)에 집중되는 것을 방지할 수 있다. 구체적으로, 슬릿 절연부(120, 140)는 제1 입력 단자(410)와 제1 하이-사이드 반도체 소자(200a) 및 제4 하이-사이드 반도체 소자(200d) 사이에 정의되어 제1 입력 단자(410)를 통해 인가된 전류가 하이-사이드 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d) 사이의 공간으로 전달된 후에 하이-사이드 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d)로 인가되도록 가이드할 수 있다. 즉, 슬릿 절연부(120, 140)는 제1 입력 단자(410)를 통해 인가된 전류가 제1 하이-사이드 반도체 소자(200a) 및 제4 하이-사이드 반도체 소자(200d)로 바로 전달되는 것을 방지하도록 전류가 전달되는 경로를 변경시킬 수 있다.
슬릿 절연부(120, 140)는 하이-사이드 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d) 중 제1 입력 단자(410)와 인접하는 하이-사이드 반도체 소자들(200a, 200d)의 일 측에 정의될 수 있다. 구체적으로, 슬릿 절연부(120, 140)는 제1 하이-사이드 반도체 소자(200a)의 일 측의 하부 기판(110) 상에 정의된 제1 슬릿 절연부(120) 및 제4 하이-사이드 반도체 소자(200d)의 일 측의 하부 기판(110) 상에 정의된 제2 슬릿 절연부(140)를 포함할 수 있다. 제1 슬릿 절연부(120) 및 제2 슬릿 절연부(140)는 제1 입력 단자(410)가 배치된 하부 기판(110)의 일측에서 상기 일측과 대향하는 타측을 향하는 방향으로 연장될 수 있다. 다시 말해, 제1 슬릿 절연부(120)는 제1 하이-사이드 반도체 소자(200a)에서 제2 하이-사이드 반도체 소자(200b)를 향하는 방향으로 연장될 수 있고, 제2 슬릿 절연부(140)는 제4 하이-사이드 반도체 소자(200d)에서 제3 하이-사이드 반도체 소자(200c)를 향하는 방향으로 연장될 수 있다. 제1 슬릿 절연부(120)는 하부 기판(110)의 일측에서 타측을 향하는 방향으로 연장되지만, 제1 하이-사이드 반도체 소자(200a)의 끝단보다 돌출되지 않을 수 있다. 제2 슬릿 절연부(140)는 하부 기판(110)의 일측에서 타측을 향하는 방향으로 연장되지만, 제4 하이-사이드 반도체 소자(200d)의 끝단보다 돌출되지 않을 수 있다. 제1 슬릿 절연부(120)는 제2 슬릿 절연부(140)보다 타측에 인접하도록 연장될 수 있다. 제1 슬릿 절연부(120) 및 제2 슬릿 절연부(140)는 제1 하이-사이드 반도체 소자(200a)와 제4 하이-사이드 반도체 소자(200d) 사이의 공간에 정의될 수 있다.
로우-사이드 반도체 소자들(300a, 300b, 300c, 300d)는 반시계 방향으로 배치될 수 있다. 로우-사이드 반도체 소자들(300a, 300b, 300c, 300d)는 제1 로우-사이드 반도체 소자(300a), 제2 로우-사이드 반도체 소자(300b), 제3 로우-사이드 반도체 소자(300c) 및 제4 로우-사이드 반도체 소자(300d)를 포함할 수 있다. 제1 로우-사이드 반도체 소자(300a) 및 제4 로우-사이드 반도체 소자(300d)는 제2 입력 단자(510)와 인접하도록 배치될 수 있다. 제1 로우-사이드 반도체 소자(300a) 및 제4 로우-사이드 반도체 소자(300d)는 하부 기판(110) 상에 형성된 패턴에 의해 출력 단자(450)와 전기적으로 절연될 수 있다.
하부 기판(110)의 제2 영역 상에는 슬릿 절연부(160, 180)가 정의될 수 있다. 슬릿 슬릿 절연부(160, 180)는 하부 기판(110)의 일 구성인 전도층이 제거된 공간을 의미할 수 있다. 슬릿 절연부(160, 180)는 제2 입력 단자(510)를 통해 인가된 전류가 제1 로우-사이드 반도체 소자(300a) 및 제4 로우-사이드 반도체 소자(300d)에 집중되는 것을 방지할 수 있다. 구체적으로, 슬릿 절연부(160, 180)는 제2 입력 단자(510)와 제1 로우-사이드 반도체 소자(300a) 및 제4 로우-사이드 반도체 소자(300d) 사이에 정의되어 제2 입력 단자(510)를 통해 인가된 전류가 로우-사이드 반도체 소자들(300a, 300b, 300c, 300d) 사이의 공간으로 전달된 후에 로우-사이드 반도체 소자들(300a, 300b, 300c, 300d)로 인가되도록 가이드할 수 있다. 즉, 슬릿 절연부(160, 180)는 제2 입력 단자(510)를 통해 인가된 전류가 제1 로우사이드 반도체 소자(300a) 및 제4 로우-사이드 반도체 소자(300d)로 바로 전달되는 것을 방지하도록 전류가 전달되는 경로를 변경시킬 수 있다.
슬릿 절연부(160, 180)는 로우-사이드 반도체 소자들(300a, 300b, 300c, 300d) 중 제2 입력 단자(510)와 인접하는 로우-사이드 반도체 소자들(300a, 300d)의 일 측에 정의될 수 있다. 구체적으로, 슬릿 절연부(160, 180)는 제1 로우-사이드 반도체 소자(300a)의 일 측의 하부 기판(110) 상에 정의된 제3 슬릿 절연부(160) 및 제4 로우-사이드 반도체 소자(300d)의 일 측의 하부 기판(110) 상에 정의된 제4 슬릿 절연부(180)를 포함할 수 있다. 제3 슬릿 절연부(160) 및 제4 슬릿 절연부(180)는 제2 입력 단자(510)가 배치된 하부 기판(110)의 일측에서 상기 일측과 대향하는 타측을 향하는 방향으로 연장될 수 있다. 다시 말해, 제3 슬릿 절연부(160)는 제1 로우-사이드 반도체 소자(300a)에서 제2 로우-사이드 반도체 소자(300b)를 향하는 방향으로 연장될 수 있고, 제4 슬릿 절연부(180)는 제4 로우-사이드 반도체 소자(300d)에서 제3 로우-사이드 반도체 소자(300c)를 향하는 방향으로 연장될 수 있다. 제3 슬릿 절연부(160)는 하부 기판(110)의 일측에서 타측을 향하는 방향으로 연장되지만, 제1 로우-사이드 반도체 소자(300a)의 끝단보다 돌출되지 않을 수 있다. 제4 슬릿 절연부(180)는 하부 기판(110)의 일측에서 타측을 향하는 방향으로 연장되지만, 제4 로우-사이드 반도체 소자(300d)의 끝단보다 돌출되지 않을 수 있다. 제3 슬릿 절연부(160)는 제4 슬릿 절연부(180)보다 타측에 인접하도록 연장될 수 있다. 제3 슬릿 절연부(160) 및 제4 슬릿 절연부(180)는 제1 로우-사이드 반도체 소자(300a)와 제4 로우-사이드 반도체 소자(300d) 사이의 공간에 정의될 수 있다.
하부 기판(110)은 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d, 300a, 300b, 300c, 300d)로 소스 신호를 전달하는 소스 신호 전극부(101a, 101b) 및 게이트 신호를 전달하는 게이트 신호 전극부(103a, 103b)를 포함할 수 있다. 소스 신호 전극부(101a, 101b)와 게이트 신호 전극부(103a, 103b)는 서로 전기적으로 절연될 수 있다. 소스 신호 전극부(101a, 101b) 및 게이트 신호 전극부(103a, 103b)는 하부 기판(110)의 전도층의 일부일 수 있다. 소스 신호 전극부(101a, 101b)는 하부 기판(110)의 제1 영역 상에 배치되는 하이-사이드 소스 신호 전극부(101a) 및 하부 기판(110)의 제2 영역 상에 배치되는 로우-사이드 소스 신호 전극부(101b)를 포함할 수 있다. 게이트 신호 전극부(103a, 101b)는 하부 기판(110)의 제1 영역 상에 배치되는 하이-사이드 게이트 신호 전극부(103a) 및 하부 기판(110)의 제2 영역 상에 배치되는 로우-사이드 게이트 신호 전극부(101b)를 포함할 수 있다.
하이-사이드 소스 신호 전극부(101a) 및 로우-사이드 소스 신호 전극부(101b)는 하부 기판(110)의 일 가장자리에 배치될 수 있다. 구체적으로, 하이-사이드 소스 신호 전극부(101a) 및 로우-사이드 소스 신호 전극부(101b)는 하부 기판(110)의 4개의 가장자리 중 하나의 가장자리와 인접하게 배치될 수 있다. 하이-사이드 소스 신호 전극부(101a) 및 로우-사이드 소스 신호 전극부(101b)는 하부 기판(110)으로 전원을 인가하는 입력 단자들(410, 430)이 배치되는 일 가장자리와 대향되는 가장자리에 배치될 수 있다. 또한, 하이-사이드 소스 신호 전극부(101a) 및 로우-사이드 소스 신호 전극부(101b)는 하부 기판(110)으로 전원을 인가하는 입력 단자들(410, 430)이 배치되는 입력 단자 영역과 대향되는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 하부 기판(110)은 입력 단자들(410, 430, 450)이 배치되는 제1 가장자리(11), 하이-사이드 소스 신호 전극부(101a) 및 로우-사이드 소스 신호 전극부(101b)가 배치되는 제2 가장자리(12), 제1 가장자리와 제2 가장자리를 연결하는 제3 가장자리(13)와 제4 가장자리(14)를 포함할 수 있다. 하이-사이드 소스 신호 전극부(101a) 및 로우-사이드 소스 신호 전극부(101b)는 제3 가장자리(13) 및 제4 가장자리(14)에는 배치되지 않을 수 있다. 다시 말해, 하이-사이드 소스 신호 전극부(101a) 및 로우-사이드 소스 신호 전극부(101b)는 입력 단자들(410, 430)이 배열되는 방향과 평행한 방향으로 배치되는 가장자리들(13, 14)에 배치되지 않을 수 있다. 제1 가장자리(11)와 제2 가장자리(12)는 서로 대향되도록 배치될 수 있다.
하이-사이드 게이트 신호 전극부(103a) 및 로우-사이드 게이트 신호 전극부(101b)는 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d, 300a, 300b, 300c, 300d)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 구체적으로, 하이-사이드 게이트 신호 전극부(103a)는 하이-사이드 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d)을 둘러싸도록 배치될 수 있고, 로우 -사이드 게이트 신호 전극부(103b)는 로우-사이드 반도체 소자들(300a, 300b, 300c, 300d)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 하이-사이드 게이트 신호 전극부(103a) 및 로우-사이드 게이트 신호 전극부(101b)는 하부 기판(110)의 제2 가장자리(12), 제3 가장자리(13) 및 제4 가장자리(14)와 인접하도록 배치될 수 있다.
소스 신호 전극부(101a, 101b) 및 게이트 신호 전극부(103a, 103b) 중 어느 하나의 전극부는 하부 기판(110) 상에 배치된 도전 기둥(150a, 150b)과 연결될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 도전 기둥(150a, 150b)은 소스 신호 전극부(101a, 101b)와 연결되지만, 이에 한정되지 않을 수 있다. 이하, 도전 기둥(150a, 150b)은 소스 신호 전극부(101a, 101b)와 연결되는 실시예에 따라 설명하도록 한다. 하이-사이드 소스 신호 전극부(101a) 및 로우-사이드 소스 신호 전극부(101b)는 도전 기둥(150a, 150b)와 연결될 수 있다. 도전 기둥(150a, 150b)은 후술하는 상부 기판(미도시)과 연결될 수 있다. 하이-사이드 소스 신호 전극부(101a)는 제1 영역 상에 배치된 제1 도전 기둥(150a)과 연결될 수 있고, 로우-사이드 소스 신호 전극부(101b)는 제2 영역 상에 배치된 제2 도전 기둥(150b)과 연결될 수 있다. 도전 기둥(150a, 150b)은 하부 기판(110)의 모서리와 인접하도록 배치될 수 있다. 일 예로, 제1 도전 기둥(150a)은 제2 가장자리(12)와 제3 가장자리(13)가 만나는 모서리와 인접하게 배치될 수 있고, 제2 도전 기둥(150b)은 제2 가장자리(12)와 제4 가장자리(14)가 만나는 모서리와 인접하게 배치될 수 있다. 제1 도전 기둥(150a)은 하이-사이드 소스 신호 전극부(101a)와 전기적으로 연결되지만, 하이-사이드 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d), 하이-사이드 게이트 신호 전극부(103a)와는 전기적으로 절연될 수 있다.
도전 기둥(150a, 150b)과 연결되지 않는 하이-사이드 게이트 전극부(103a) 및 로우-사이드 게이트 전극부(103b)는 와이어를 통해 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d, 300a, 300b, 300c, 300d)과 전기적으로 연결될 수 있다.
리드 프레임(480)은 복수 개의 프레임 단자를 포함하고, 적어도 하나의 프레임 단자를 통해 외부 제어기(미도시) 및 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d, 300a, 300b, 300c, 300d)에 연결될 수 있다. 리드 프레임(480)은 외부 제어기의 제어 신호(소스 신호 및 게이트 신호)를 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d, 300a, 300b, 300c, 300d)에 전달할 수 있다. 구체적으로, 리드 프레임(480)은 와이어(미도시)를 통해 소스 신호 전극부(101a, 101b) 및 게이트 신호 전극부(103a, 103b)와 전기적으로 연결될 수 있다. 리드 프레임(480)은 하부 기판(110)을 기준으로 입력 단자들(410, 430, 450)과 대향되는 방향에 배치될 수 있다. 소스 신호 전극부(101a, 101b)는 리드 프레임(480)과 인접하는 하부 기판(110)의 제2 가장자리(12)에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 도전 기둥(150a, 150b)가 연결되는 전극부(즉, 소스 신호 전극부(101a, 101b))는 하이-사이드 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d)이 배치되는 소자 영역에서 로우-사이드 반도체 소자들(300a, 300b, 300c, 300d)이 배치되는 소자 영역을 향하는 방향으로 배치된 하부 기판의 가장자리들(13, 14)에는 배치되지 않을 수 있다. 즉, 제3 가장자리(13)에서 제4 가장자리(14)를 향하는 제1 방향에는 게이트 신호 전극부(103a, 103b) 만이 제공될 수 있다. 게이트 신호 전극부(103a, 103b) 만이 제1 방향에 배치됨에 따라 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d, 300a, 300b, 300c, 300d) 사이의 간격이 넓어질 수 있다. 소스 신호 전극부(101a, 101b) 및 게이트 신호 전극부(103a, 103b) 모두가 제1 방향에 배치되는 경우, 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d, 300a, 300b, 300c, 300d) 사이의 간격이 상대적으로 좁아 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d, 300a, 300b, 300c, 300d)의 동작 시 발생되는 열에 의한 간섭이 발생되어 (200a, 200b, 200c, 200d, 300a, 300b, 300c, 300d)의 동작온도가 상승되는 문제점이 있었다. 다만, 본 발명의 실시예에 따른 전력 모듈(1)은 제1 방향으로 게이트 신호 전극부(103a, 103b)만 배치하고 소스 신호 전극부(101a, 101b)는 도전 기둥(150a, 150b)과 연결되도록 함에 따라 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d, 300a, 300b, 300c, 300d) 간의 간격이 넓어질 수 있다. 따라서, 전력모듈(1)의 스위칭 시에 발생되는 열을 최대한 방출시킬 수 있고, 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d, 300a, 300b, 300c, 300d) 간의 열 간섭을 억제할 수 있어 전력 모듈(1)의 동작 온도를 낮출 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하부 기판의 제1 영역을 나타내는 도면이다. 설명의 간략을 위해 중복되는 내용의 기재는 생략한다.
도 2를 참조하면, 하이-사이드 소스 신호 전극부(101a) 및 하이-사이드 게이트 신호 전극부(103a)는 하이-사이드 소자 영역들(205a, 205b, 205c, 205d)과 인접하도록 배치될 수 있다. 하이-사이드 소스 신호 전극부(101a)는 하이-사이드 소자 영역들(205a, 205b, 205c, 205d)의 일 측에 배치될 수 있고, 하이-사이드 게이트 신호 전극부(103a)는 하이-사이드 소자 영역들(205a, 205b, 205c, 205d)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 하이-사이드 소스 신호 전극부(101a)는 제1 도전 기둥(150a)과 연결될 수 있다. 제1 하이-사이드 소자 영역(205a)에는 제1 하이-사이드 반도체 소자(200a)가 배치될 수 있고, 제2 하이-사이드 소자 영역(205b)에는 제2 하이-사이드 반도체 소자(200b)가 배치될 수 있고, 제3 하이-사이드 소자 영역(205c)에는 제3 하이-사이드 반도체 소자(200c)가 배치될 수 있고, 제4 하이-사이드 소자 영역(205d)에는 제4 하이-사이드 반도체 소자(200d)가 배치될 수 있다.
하이-사이드 소스 신호 전극부(101a)와 하이-사이드 게이트 신호 전극부(103a) 사이에는 제1 전극 절연부(135)가 제공될 수 있다. 따라서, 하이-사이드 게이트 신호 전극부(103a)는 하이-사이드 소스 신호 전극부(101a) 및 제1 도전 기둥(150a)과 전기적으로 절연될 수 있다.
하이-사이드 게이트 신호 전극부(103a)와 하이-사이드 소자 영역들(205a, 205b, 205c, 205d) 사이에는 제2 전극 절연부(137)가 제공될 수 있다. 하이-사이드 게이트 신호 전극부(103a)와 하이-사이드 소자 영역들(205a, 205b, 205c, 205d)은 제1 영역(110a)의 도전층에 의해 전기적으로 연결되지는 않지만, 하이-사이드 와이어들(530a, 530b, 530c, 530d)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1 하이-사이드 반도체 소자(200a)는 제1 와이어(530a)에 의해 하이-사이드 게이트 신호 전극부(103a)와 전기적으로 연결될 수 있고, 제2 하이-사이드 반도체 소자(200b)는 제2 와이어(530b)에 의해 하이-사이드 게이트 신호 전극부(103a)와 전기적으로 연결될 수 있고, 제3 하이-사이드 반도체 소자(200c)는 제3 와이어(530c)에 의해 하이-사이드 게이트 신호 전극부(103a)와 전기적으로 연결될 수 있고, 제4 하이-사이드 반도체 소자(200d)는 제4 와이어(530d)에 의해 하이-사이드 게이트 신호 전극부(103a)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 때, 하이-사이드 소스 신호 전극부(101a)는 와이어를 통해 하이-사이드 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d)과 연결되지 않을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 영역(110a)의 가로 방향(제1 하이-사이드 반도체 소자(200a)에서 제4 하이-사이드 반도체 소자(200d)를 향하는 방향)으로 하이-사이드 소스 신호 전극부(101a)가 생략됨에 따라 하이-사이드 반도체 소자들(200a, 200d, 200c, 200d) 간의 간격이 넓어질 수 있다. 따라서, 하이-사이드 반도체 소자들(200a, 200d, 200c, 200d) 간의 열간섭을 최대한 억제시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 영역(110a)의 가로 방향으로 하이-사이드 소스 신호 전극부(101a)가 생략됨에 따라 제1 입력 단자(410)로부터 입력되는 전류가 하이-사이드 반도체 소자들(200a, 200d, 200c, 200d)로 전달되기 위한 통로가 넓어질 수 있다. 상기 통로는 제1 슬릿 절연부(120)와 제2 슬릿 절연부(140) 사이의 공간을 의미할 수 있다. 즉, 제1 하이-사이드 반도체 소자(200a)와 제4 하이-사이드 반도체 소자(200d) 사이의 공간이 넓어짐에 따라 상기 통로도 넓어질 수 있다. 따라서, 전류의 집중에 의해 발생되는 발열 현상이 억제될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하부 기판의 제2 영역을 나타내는 도면이다. 설명의 간략을 위해 중복되는 내용의 기재는 생략한다.
도 3을 참조하면, 로우-사이드 소스 신호 전극부(101b) 및 로우-사이드 게이트 신호 전극부(103b)는 로우-사이드 소자 영역들(205a, 205b, 205c, 205d)과 인접하도록 배치될 수 있다. 로우-사이드 소스 신호 전극부(101b)는 로우-사이드 소자 영역들(305a, 305b, 305c, 305d)의 일 측에 배치될 수 있고, 로우-사이드 게이트 신호 전극부(103b)는 로우-사이드 소자 영역들(305a, 305b, 305c, 305d)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 로우-사이드 소스 신호 전극부(101b)는 제2 도전 기둥(150b)과 연결될 수 있다. 제1 로우-사이드 소자 영역(305a)에는 제1 로우-사이드 반도체 소자(300a)가 배치될 수 있고, 제2 로우-사이드 소자 영역(305b)에는 제2 로우-사이드 반도체 소자(300b)가 배치될 수 있고, 제3 로우-사이드 소자 영역(305c)에는 제3 로우-사이드 반도체 소자(300c)가 배치될 수 있고, 제4 로우-사이드 소자 영역(305d)에는 제4 로우-사이드 반도체 소자(300d)가 배치될 수 있다.
로우-사이드 소스 신호 전극부(101b)와 로우-사이드 게이트 신호 전극부(103b) 사이에는 제3 전극 절연부(155)가 제공될 수 있다. 따라서, 로우-사이드 게이트 신호 전극부(103b)는 로우-사이드 소스 신호 전극부(101b) 및 제2 도전 기둥(150b)과 전기적으로 절연될 수 있다.
로우-사이드 게이트 신호 전극부(103b)와 로우-사이드 소자 영역들(305a, 305b, 305c, 305d) 사이에는 제4 전극 절연부(157)가 제공될 수 있다. 로우-사이드 게이트 신호 전극부(103b)와 로우-사이드 소자 영역들(305a, 305b, 305c, 305d)은 제2 영역(110b)의 도전층에 의해 전기적으로 연결되지는 않지만, 로우-사이드 와이어들(550a, 550b, 550c, 550d)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1 로우-사이드 반도체 소자(300a)는 제5 와이어(550a)에 의해 로우-사이드 게이트 신호 전극부(103b)와 전기적으로 연결될 수 있고, 제2 로우-사이드 반도체 소자(300b)는 제6 와이어(550b)에 의해 로우-사이드 게이트 신호 전극부(103b)와 전기적으로 연결될 수 있고, 제3 로우-사이드 반도체 소자(300c)는 제7 와이어(550c)에 의해 로우-사이드 게이트 신호 전극부(103b)와 전기적으로 연결될 수 있고, 제4 로우-사이드 반도체 소자(300d)는 제8 와이어(550d)에 의해 로우-사이드 게이트 신호 전극부(103b)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 때, 로우-사이드 소스 신호 전극부(101b)는 와이어를 통해 로우-사이드 반도체 소자들(300a, 300b, 300c, 300d)과 연결되지 않을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제2 영역(110b)의 가로 방향(제1 로우-사이드 반도체 소자(300a)에서 제2 로우-사이드 반도체 소자(300b)를 향하는 방향)으로 로우-사이드 소스 신호 전극부(101b)가 생략됨에 따라 로우-사이드 반도체 소자들(300a, 300d, 300c, 300d) 간의 간격이 넓어질 수 있다. 따라서, 로우-사이드 반도체 소자들(300a, 300d, 300c, 300d) 간의 열간섭을 최대한 억제시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제2 영역(110b)의 가로 방향으로 로우-사이드 소스 신호 전극부(101b)가 생략됨에 따라 연결 단자(510)로부터 입력되는 전류가 로우-사이드 반도체 소자들(300a, 300d, 300c, 300d)로 전달되기 위한 통로가 넓어질 수 있다. 상기 통로는 제3 슬릿 절연부(160)와 제4 슬릿 절연부(180) 사이의 공간을 의미할 수 있다. 즉, 제1 로우-사이드 반도체 소자(300a)와 제4 로우-사이드 반도체 소자(300d) 사이의 공간이 넓어짐에 따라 상기 통로도 넓어질 수 있다. 따라서, 전류의 집중에 의해 발생되는 발열 현상이 억제될 수 있다.
도 4는 도 2의 선 A-A'를 절단한 단면도이다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 기판(100)은 하부 기판(110a) 및 상부 기판(115a)을 포함할 수 있다. 하부 기판(110)은 상부 전도층(111a), 절연층(112a) 및 하부 전도층(113a)를 포함할 수 있고, 상부 기판(115a)은 상부 전도층(116a), 절연층(117a) 및 하부 전도층(118a)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 하부 기판(110a) 상에 하이-사이드 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d) 및 제1 도전 기둥(150a)이 배치되는 것으로 설명될 수 있다.
하이-사이드 소스 신호 전극부(101a)는 제1 도전 기둥(150a)과 전기적으로 연결되고, 제1 도전 기둥(150a)은 소스 신호를 상부 기판(115a)의 상부 전도층(116a)로 전달할 수 있다. 상부 전도층(116a)은 제2 하이-사이드 반도체 소자(200b) 및 제3 하이-사이드 반도체 소자(200c) 상에 적층된 제2 스페이서(210b) 및 제3 스페이서(210c)와 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 제1 도전 기둥(150a)에 의해 전달된 소스 신호는 제2 하이-사이드 반도체 소자(200b) 및 제3 하이-사이드 반도체 소자(200c)로 전달될 수 있다.
제1 도전 기둥(150a)은 하부 기판(110a)과 상부 기판(115a) 사이에 배치되어 하부 기판(110a)과 상부 기판(115a) 사이의 간격을 유지시키는 역할을 할 수 있다. 따라서, 제1 도전 기둥(150a)은 전력 모듈의 불균일 두께로 인해 발생되는 불량을 최대한 억제할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전력모듈의 측면도이다. 도 5는 하부 기판의 제1 영역을 측면에서 바라본 도면이다. 설명의 간략을 위해 중복되는 내용의 기재는 생략한다.
도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, 하이-사이드 소스 신호 전극부(101a) 및 하이-사이드 게이트 신호 전극부(103a)는 하부 기판(110a)으로 소스 신호 및 게이트 신호를 전달하는 리드 프레임(480)과 와이어(481, 482)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 하이-사이드 소스 신호 전극부(101a)는 와이어(481)를 통해 리드 프레임(480)과 전기적으로 연결되고, 제1 도전 기둥(150a)을 통해 상부 기판(115a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 하이-사이드 게이트 신호 전극부(103a)는 와이어(482)를 통해 리드 프레임(480)과 전기적으로 연결되고, 와이어들(530a, 530b, 530d)을 통해 하이-사이드 반도체 소자들(200a, 200b, 200c, 200d)과 전기적으로 연결될 수 있다. 하부 기판(110a)은 하부 입력 단자(400a)를 통해 전원을 인가받을 수 있고, 상부 기판(115a)은 상부 입력 단자(400b)를 통해 전원을 인가받을 수 있다.
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (19)

  1. 전력모듈에 적용되는 기판에 있어서,
    상기 기판은 상부 기판 및 하부 기판을 포함하고,
    상기 하부 기판은 다수의 반도체 소자들이 배치되는 소자 영역들, 상기 반도체 소자들로 소스 신호를 전달하는 소스 신호 전극부 및 상기 반도체 소자들로 게이트 신호를 전달하는 게이트 신호 전극부를 포함하고,
    상기 소스 신호 전극부 또는 상기 게이트 신호 전극부 중 어느 하나는 상기 상부 기판과 도전 기둥을 통해 연결되고,
    상기 소스 신호 전극부 또는 상기 게이트 신호 전극부 중 어느 하나가 전달하는 신호는 상기 상부 기판을 통해 상기 반도체 소자들로 전달되는,
    전력모듈에 적용되는 기판 구조.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 도전 기둥은 상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이의 간격을 유지하는 역할을 수행하는,
    전력모듈에 적용되는 기판 구조.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 도전 기둥은 상기 하부 기판의 모서리와 인접하도록 배치되는,
    전력모듈에 적용되는 기판 구조.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 도전 기둥과 연결되는 전극부는 상기 하부 기판의 일 가장자리에만 배치되는,
    전력모듈에 적용되는 기판 구조.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 소스 신호 전극부 및 상기 게이트 신호 전극부 중 상기 도전 기둥과 연결되지 않는 전극부는 상기 소자 영역들을 둘러싸도록 배치되는,
    전력모듈에 적용되는 기판 구조.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 도전 기둥과 연결되지 않는 전극부는 와이어를 통해 상기 반도체 소자들과 전기적으로 연결되는,
    전력모듈에 적용되는 기판 구조.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 도전 기둥과 연결되는 전극부는 상기 하부 기판에 소스 신호 및 게이트 신호를 전달하는 리드 프레임과 인접한 상기 하부 기판의 일 가장자리에 배치되는,
    전력모듈에 적용되는 기판 구조.
  8. 제4 항에 있어서,
    상기 하부 기판은 상기 하부 기판으로 전원을 인가하는 입력 단자가 배치되는 입력 단자 영역을 더 포함하고,
    상기 도전 기둥과 연결되는 전극부는 상기 하부 기판을 기준으로 상기 입력 단자 영역과 대향되는 상기 하부 기판의 일 가장자리에 배치되는,
    전력모듈에 적용되는 기판 구조.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 하부 기판은 상기 하부 기판으로 전원을 인가하는 입력 단자가 배치되는 입력 단자 영역과 인접하는 제1 가장자리 및 상기 제1 가장자리와 대향하는 방향에 배치되는 제2 가장자리를 포함하고,
    상기 도전 기둥과 연결되는 상기 소스 신호 전극부 및 상기 게이트 신호 전극부 중 어느 하나의 전극부는 상기 제2 가장자리에 배치되는,
    전력모듈에 적용되는 기판 구조.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 도전 기둥과 연결되는 상기 소스 신호 전극부 및 상기 게이트 신호 전극부 중 어느 하나의 전극부는 제1 가장자리 및 상기 제2 가장자리를 연결하는 제3 가장자리 및 제4 가장자리에는 배치되지 않는,
    전력모듈에 적용되는 기판 구조.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 하부 기판의 상기 소자 영역은 하이-사이드 반도체 소자들이 배치되는 하이-사이드 소자 영역 및 로우-사이드 반도체 소자들이 배치되는 로우-사이드 소자 영역을 포함하고,
    상기 소스 신호 전극부는 상기 하이-사이드 소자 영역과 인접하는 하이-사이드 소스 신호 전극부 및 상기 로우-사이드 소자 영역과 인접하는 로우-사이드 소스 신호 전극부를 포함하고,
    상기 게이트 신호 전극부는 상기 하이-사이드 소자 영역과 인접하는 하이-사이드 게이트 신호 전극부 및 상기 로우-사이드 소자 영역과 인접하는 로우-사이드 게이트 신호 전극부를 포함하는,
    전력모듈에 적용되는 기판 구조.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 도전 기둥은 상기 하이-사이드 소자 영역과 인접하는 하이-사이드 도전 기둥 및 상기 로우-사이드 소자 영역과 인접하는 로우-사이드 도전 기둥을 포함하고,
    상기 하이-사이드 도전 기둥은 상기 하이-사이드 소스 신호 전극부 및 상기 하이-사이드 게이트 신호 전극부 중 어느 하나와 전기적으로 연결되고,
    상기 로우-사이드 도전 기둥은 상기 로우 -사이드 소스 신호 전극부 및 상기 로우 -사이드 게이트 신호 전극부 중 어느 하나와 전기적으로 연결되는,
    전력모듈에 적용되는 기판 구조.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 하이-사이드 소자 영역에서 상기 로우-사이드 소자 영역을 향하는 방향으로 배치된 상기 하부 기판의 가장자리들에는 상기 도전 기둥과 연결되지 않는 전극부 만이 배치되는,
    전력모듈에 적용되는 기판 구조.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 반도체 소자들 상에는 스페이서가 배치되고,
    상기 스페이서는 상기 상부 기판과 전기적으로 연결되는,
    전력모듈에 적용되는 기판 구조.
  15. 전원 및 신호가 인가되는 상부 기판 및 하부 기판;
    상기 하부 기판 상에 배치되는 다수의 반도체 소자들; 및
    상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이를 전기적으로 연결하는 도전 기둥을 포함하고,
    상기 도전 기둥은 상기 하부 기판 상에 제공되는 소스 신호 전극부 및 게이트 신호 전극부 중 어느 하나와 연결되고,
    상기 반도체 소자들은 상기 도전 기둥과 연결되지 않는 상기 소스 신호 전극부 및 상기 게이트 신호 전극부 중 어느 하나와 와이어를 통해 연결되는,
    전력모듈.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 하부 기판에 전원을 공급하는 입력 단자들이 제공되고,
    상기 소스 신호 전극부 및 상기 게이트 신호 전극부 중 상기 도전 기둥과 연결되는 어느 하나는 상기 입력 단자들이 상기 하부 기판 상에 배열되는 방향과 평행한 방향으로 배치되는 가장자리들에 배치되지 않는,
    전력모듈.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 소스 신호 전극부 및 상기 게이트 신호 전극부 중 상기 도전 기둥과 연결되는 어느 하나는 상기 입력 단자들이 배치되는 가장자리와 대향되는 가장자리와 인접하게 배치되는,
    전력모듈.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 소스 신호 전극부 및 상기 게이트 신호 전극부는 상기 하부 기판으로 소스 신호 및 게이트 신호를 전달하는 리드 프레임과 와이어를 통해 전기적으로 연결되고,
    상기 반도체 소자는 상기 소스 신호 전극부 및 상기 게이트 신호 전극부 중 상기 도전 기둥과 연결되는 어느 하나와 와이어를 통해 전기적으로 연결되는,
    전력모듈.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 반도체 소자는 상기 도전 기둥을 통해 상기 상부 기판으로 전달된 신호를 상기 반도체 소자와 상기 상부 기판 사이에 배치되는 스페이서를 통해 전달받는,
    전력모듈.

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