半导体模块的制作方法

本发明涉及一种半导体模块。

背景技术：

常规而言，作为构成电力转换器的半导体模块，以下配置是已知的：其中，在高电流区域中性能优异的igbt与在低电流区域中性能优异的mosfet相结合。

例如，jp5863599和jp5805513各自披露了配备有彼此并联路径的igbt和mosfet的半导体模块(功率模块)。

这种半导体模块是有利的，因为具有igbt和mosfet的优异特性。

当设计配备有igbt和mosfet二者的半导体模块时，要求抑制使得两个切换元件彼此热干扰的热影响(也称为热损伤)的发生。

响应于这种要求，jp58563599中披露的半导体模块采用了一种结构，所述结构并不强制性地冷却具有高热阻的mosfet，从而使得在mosfet的温度变高时igbt有可能接收来自mosfet的热影响。

此外，在jp5805513中披露的半导体模块中，当igbt通电时电流流经mosfet正下方的汇流条，并且在高温状态下mosfet有可能接收来自所述汇流条的热影响。

技术实现要素：

由于以上阐述的问题，提出了本发明，并且本发明的目的是提供一种半导体模块，其中的切换元件较不可能接收热影响。

半导体模块的一方面包括彼此并联连接并且被设置在同一引线框上的igbt和mosfet。所述igbt和mosfet中的任一者是第一切换元件并且剩下的一个是第二切换元件；并且所述第二切换元件被布置在与同一引线框中的所述第一切换元件的传导路径分开的位置。

半导体模块的另一方面包括多个半导体元件对，其igbt和mosfet彼此并联连接，所述半导体元件对在电源的高电势侧线路与低电势侧线路之间串联连接，并且被设置在同一引线框上。

所述多个半导体元件对中包含的多个igbt或多个mosfet中的任一者是多个第一切换元件并且其余的是多个第二切换元件。

所述多个第一切换元件在所述多个第二切换元件之前被驱动。

在所述多个半导体元件对之中的被布置在所述高电势侧线路与ac输出线路之间的半导体元件对中，所述第二切换元件被布置在与在所述高电势侧线路与经由所述第一切换元件在所述ac输出线路之间形成的传导路径分开的位置处。

在所述多个半导体元件对之中的被布置在所述低电势侧线路与所述ac输出线路之间的半导体元件对中，所述第二切换元件被布置在与经由所述第一切换元件在所述低电势侧线路与所述ac输出线路之间形成的传导路径分开的位置处。

在以上描述的第一方面的半导体模块中，所述第二切换元件较不可能受到第一切换元件被驱动时在所述第一切换元件的传导路径中产生的热量的热影响。

类似地，所述第一切换元件较不可能受到第二切换元件被驱动时在所述第二切换元件的传导路径中产生的热量的热影响。

也就是，可以抑制这两个切换元件可能对彼此造成的热影响发生影响。

在以上描述的第二方面的半导体模块中，由于所述第二切换元件不是布置在首先被驱动的第一切换元件的传导路径上，因此所述第二切换元件较不可能受到所述传导路径中产生的热量的热影响。

如上文描述的，根据以上描述的每个方面，能够提供一种半导体模块，其中的切换元件较不可能接收热影响。

附图说明

在附图中：

图1示出了根据第一实施例的电力转换器的示意性平面视图；

图2示出了图1的电力转换器的透视图；

图3是图1的半导体模块在厚度方向上的侧视图；

图4示出了沿图3的线iv-iv截取的截面视图；

图5示出了图1的电力转换器的逆变器电路图；

图6示出了图5的半导体模块的等效电路图；

图7示出了图6的等效电路的修改；

图8示出了解释切换控制的图；

图9是解释半导体元件的损耗的图；

图10示出了指示图5的半导体模块与冷却器的制冷剂通路中的制冷剂流之间的管线的侧视图；

图11示出了图10的修改；

图12示出了图10的另一种修改；

图13是根据第二实施例在电力转换器中半导体模块在厚度方向上的侧视图；

图14是沿着图13的线xiv-xiv截取的侧视图；

图15是图13的半导体模块的等效电路图；

图16示出了图15的等效电路的修改；

图17示出了指示图13的半导体模块与冷却器的制冷剂通路中的制冷剂流之间的管线的侧视图；并且

图18示出了图17的修改。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述关于电力转换器的实施例。

应了解的是，除非另外指明，在本说明书的附图中，第一方向是半导体模块和冷却管道的堆叠方向、用箭头x表示，第二方向是冷却管道的纵向方向、用箭头y表示，并且第三方向与第一方向和第二方向正交、用箭头z表示。

本实施例的电力转换器是转换电力的设备。

这个电力转换器例如被安装在电动车辆、混合动力车辆等等中、并且被用作逆变器来将dc电转换成为了驱动一个驱动马达而必须的ac电、并且还被用作转换器来将dc电转换成增大的或步进的dc电。

[第一实施例]

如图1和图2所示，第一实施例的电力转换器1包括多个部件，包括叠层的半导体单元10和控制电路板30。

这些部件被容纳在通过壳体1a分隔的空间中。

壳体1a是要求轻量以及高的尺寸准确性的汽车部件、并且是使用铝通过铝压铸方法制造的。

叠层的半导体单元10包括多个半导体模块11和用于冷却这些半导体模块11的冷却器20。

冷却器20包括在第一方向x上延伸的流入管道(流入集管)21和在所述第一方向x上延伸的流出管道(流出集管)22、以及在第一方向x上以预定间隔安排的多个冷却管道23，每个冷却管道在第二方向y上延伸。

在叠层的半导体单元10中，所述多个半导体模块11和所述多个冷却管道23在第一方向x上交替地叠层。

在此情况下，这些半导体模块11各自具有两个彼此平行地延伸的外表面11a、11a，并且这些冷却管道23各自被布置成与半导体模块11的这两个外表面11a、11a中每一个相接触。

也就是，每个半导体模块11被两个冷却管道23、23从两侧夹裹。

要注意，这个叠层的半导体单元10也可以称为电力转换器或半导体模块。

半导体模块11的多个控制端子(下文将描述的多个控制端子14a、15a)全都连接到所述控制电路板30上。

用于控制半导体模块11的半导体元件的切换操作的控制电流从所述控制电路板30经这些控制端子被输入至半导体模块11。

在冷却器20中，所述多个冷却管道23的相应流入部分连接至流入管道21上，并且所述多个冷却管道23的相应流出部分连接至流出管道22上。

进一步，这些冷却管道23中的每一个在所述管道中具有制冷剂通路24。

因此，当从入口管道21流入这些冷却管道23的流入部分中的制冷剂流经这些冷却管道23中的制冷剂通路24、冷却与这些冷却管道23相接触的半导体模块11、接着从这些冷却管道23排出到流出管道22。

冷却器20由具有优异导热性的材料例如铝构成。

作为流入冷却管道23的制冷剂通路24中的制冷剂，可以可选地使用例如，水混有基于乙二醇的防冻剂、自然冷却介质例如水或氨水、氟碳冷却介质例如fluorinert^tm、hcfc123、氟碳冷却介质例如hfc134a、基于醇的冷却介质例如甲醇或酒精、基于酮的冷却介质例如丙酮。

如图3和图4所示，半导体模块11配备有igbt(绝缘栅双极型晶体管)14、mosfet(金属氧化物半导体场效应晶体管)15、以及引线框16。

这个半导体模块11设有一个由igbt14和mosfet15构成的半导体元件对、被称为“1中1模块”。

igbt14和mosfet15均是切换元件。

在本实施例中，igbt14是由基于si(硅)的材料形成的绝缘栅双极型晶体管，并且mosfet15是由宽带隙半导体形成的场效应晶体管。

igbt14与mosfet15相比在大电流特性方面优异并且便宜。

mosfet15是低电流特性和高速切换特性方面优异。

要注意，优选的是使用由基于sic(碳化硅)材料、基于gan(氮化镓)材料、或与由宽带隙半导体形成的mosfet15类似的材料构成的宽带隙半导体元件。

如图4所示，半导体模块11是用模制树脂11b模制而成。

igbt14的元件表面之一经由焊料层11c结合至引线框16上，并且元件表面中的另一个经由另一个焊料层11c结合至与另一个引线框17连接的端子18上。

mosfet15的元件表面之一经由所述焊料层11c结合至所述引线框16上，并且元件表面中的另一个经由所述另一个焊料层11c结合至与所述另一个引线框17连接的另一个端子19上。

引线框16和17支撑并固定igbt14和mosfet15二者、并构成了从外部输入以及输出到外部的输入/输出端子。

这些引线框16、17由金属材料例如cu合金材料、铁合金材料、或在机械强度、导电性、导热性、抗腐蚀性等等方面优异的其他金属材料的薄板构成。

半导体模块11具有p端子11p，其是第一端子；以及n端子11n，其是第二端子，因为电源端子彼此平行地从引线框16和17延伸。

p端子11p从引线框16沿第三方向z延伸，并且n端子11n从引线框17沿第三方向z延伸。

经由p端子11p和n端子11n向半导体模块11施加dc电压。

在本实施例的半导体模块11中，igbt14和mosfet15被设置在同一引线框16上。

替代地可以说成，igbt14和mosfet15被设置在同一引线框17上。

在半导体模块11中，igbt14的控制端子14a和mosfet15的控制端子15a分布连接至所述控制电路板30上。

半导体模块11的igbt14和mosfet15被并排安排在与p端子11p和n端子11n的延伸方向(第三方向z)相交的方向(第二方向y)上。

进一步，igbt14和mosfet15中的任一者是第一切换元件并且剩下的一个是第二切换元件，并且当从所述元件的厚度方向(第一方向x)观察半导体模块11时，它被构成为使得所述第二切换元件被布置在与同一引线框16中的所述第一切换元件的传导路径分开的位置处。

确切地，当从所述元件的厚度方向观察半导体模块11时，作为所述第二切换元件的mosfet15被布置在与作为所述第一切换元件的igbt14的传导路径pa分开的位置处(不彼此重叠的位置)。

也就是，mosfet15不是布置在igbt14的传导路径pa上。

另一方面，当从所述元件的厚度方向观察半导体模块11时，igbt14被布置在与mosfet15的传导路径pb分开的位置处(不彼此重叠的位置)。

也就是，igbt14不是布置在mosfet15的传导路径pa上。

在此，传导路径pa是在p端子11p与n端子11n之间经由igbt14形成的传导路径、并且是电流基本上流动来驱动所述igbt14的区域。

进一步，传导路径pb是在p端子11p与n端子11n之间经由mosfet15形成的传导路径、并且是电流基本上流动来驱动所述mosfet15的区域。

半导体模块11被配置成使得，igbt14的传导路径pa的长度短于mosfet15的传导路径pb的长度。

在此情况下，较短的传导路径pa的电感小于另一个传导路径pb的电感。

如图5所示，通过使用多个(在图5中为八个)半导体模块11来配置电力转换器1的逆变器电路40。

这八个半导体模块11被分类为：构成用于提升电源b的电压的升压电路的两个模块11c、11c；以及构成用于将升压的dc电转换成ac电的转换电路的六个模块。

所述转换电路的六个模块进一步被分类为连接至电源b的高电势侧线路lp上的三个上臂模块11h、以及连接至电源b的低电势侧线路ln上的三个下臂模块11l。

参照图6的等效电路，igbt14和mosfet15彼此并联连接在半导体模块11中。

更确切地，igbt14的连接器和mosfet15的漏极相连接，并且igbt14的发射极和mosfet15的源极相连接。

igbt14的栅极和mosfet15的栅极连接至所述控制电路板30上。

用于驱动车辆的三相ac马达m被通过逆变器电路40获得的ac电驱动。

所述等效电路可以采用以下结构，所述结构由所述igbt14和用于实现逆流的fwd(续流二极管)(为相同的或分开的元件)(参见图7所示的fwd14d)构成，或者还可以采用mosfet15的体二极管或同步整流。

如图8所示，在本实施例的半导体模块11中，所述控制电路板30进行控制，使得igbt14在mosfet15被关掉之前被驱动(接通)，并且和igbt14在mosfet15被关掉之前被关掉。

也就是，当mosfet15切换时，igbt14始终接通。

在此情况下，igbt14变成了主要执行切换操作的元件(下文中也称为主元件)，并且mosfet15变成了支持或辅助igbt14的元件(下文中也称为子元件)。

根据这样的控制，如图9所示，mosfet15可以被切换成以下状态：igbt14被接通，并且施加至mosfet15上的电压(导通电压)被降低。

因此，尽管在igbt14中出现切换损耗la，但在mosfet15中不出现切换损耗la。

因此，切换损耗la由igbt14承担，并且传导损耗lb为igbt14和mosfet15所共有。

在此情况下，mosfet15上的负担可以减小，并且mosfet15的元件大小可以相应地减小。

进一步，由于已知在低电流(是对燃料消耗(也称为电力成本)的影响大时的运行点)时mosfet15的电阻小于igbt14的电阻，并且电流更容易流向mosfet15，因此对于燃料经济性的改善是有效的。

在此，切换损耗la是在所述切换元件的切换时间δt的损耗(电压与电流的乘积)。

另一方面，传导损耗lb是在排除了所述切换元件的切换时间δt的接通期间的损耗(电压与电流的乘积)。

进一步，如上文描述的，由于主元件igbt14的电流路径pa短于子元件mosfet15的电流路径pb，并且因此在本实施例中电感变得较小，igbt14的切换损耗可以保持低并且igbt14的元件大小可以减小。

顺便提及的是，在上述控制中，如果在igbt14从关掉被切换到接通(接通切换)时igbt14的切换速度增大，则主元件i的时间变化速率di/dt增大并且有可能出现高的感应电流。

因此，本实施例的半导体模块11优选地被配置成使得，在此时，感应电流沿着关掉mosfet15的方向流动。

根据当前配置，即使高的感应电流在流动，mosfet15也不被接通。

因此，能够通过将mosfet15与igbt14同时接通来抑制mosfet15的切换损耗la增大。

此外，当igbt14从接通切换到关掉时，以与接通igbt14时相同的方式，在mosfet15的控制端子15a处出现感应电流。

所述感应电流沿着与igbt14被接通时(在高速切换时)的方向相反的方向流动。

也就是，所述感应电流沿着接通mosfet15的方向流动。

因此，当关掉igbt14时，本实施例的半导体模块11优选地被配置成减慢igbt14的切换速度。

根据当前配置，在igbt14被关掉时出现的感应电流可以减小，并且可以抑制mosfet15接通。

如图10所示，冷却器20的冷却管道23与构成了半导体模块11的外表面11a、11a的引线框16、17经由绝缘体(未示出)间接接触。

半导体模块11的外表面11a、11a形成了热量辐射表面，并且冷却管道23的表面形成了热量接收表面。

在此情况下，冷却管道23的制冷剂通路24被安排成面向引线框16、17延伸。

接着，半导体模块11被配置成使得，首先被驱动的igbt14相对于冷却器20的制冷剂通路24中的制冷剂流f而言被布置在mosfet15的上游侧。

换言之，半导体模块11被配置成使得，首先被驱动的igbt14相对于冷却器20的制冷剂通路24中的制冷剂流f而言不是布置在mosfet15的下游侧。

当前配置是通过适当地调整igbt14和mosfet15在半导体模块11中的安排、制冷剂通路24在冷却器20中的安排等等来实现的。

根据当前配置，由于igbt14在mosfet15之前被冷却并且igbt14在mosfet15被冷却之后不被冷却，因此可以改进igbt14的冷却。

接下来将描述第一实施例的电力转换器1的功能和效果。

根据电力转换器1，由于半导体模块11的这些切换元件之一不是布置在这些切换元件中的另一个的传导路径上，因此mosfet15较不可能接收当igbt14被驱动时在igbt14的传导路径pa中产生的热影响。

类似地，igbt14较不可能接收当mosfet15被驱动时在mosfet15的传导路径pb中产生的热影响。

也就是，有可能抑制在这两个切换元件即igbt14与mosfet15之间的相互热影响。

此外，通过抑制这种热影响，igbt14和mosfet15各自的性能被改善，并且每个切换元件的元件大小可以相应地减小。

根据以上描述的电力转换器1，由于首先被驱动的igbt14在mosfet15之前被冷却，因此igbt14的性能可以保持高，并且igbt14的元件大小可以减小那么多。

关于如图10所示这些切换元件(igbt14，mosfet15)的安排，有可能采用如图11和12所示这些切换元件的安排。

如图11所示的半导体模块11被配置成使得，igbt14相对于冷却器20的制冷剂通路24中的制冷剂流f而言被布置在与mosfet15相同的位置处。

甚至在此情况下，类似于图10的情况，首先被驱动的igbt14相对于冷却器20的制冷剂通路24中的制冷剂流f而言不是布置在mosfet15的下游侧。

进一步，在图12所示的半导体模块11中，冷却器20的冷却管道23被配置成使得在制冷剂通路24中形成四个不同的制冷剂流fa、fb、fc和fd。

在制冷剂通路24中，流入冷却管道23中的制冷剂流fa分支成两个流fb和fc、接着平行地流到mosfet15和igbt14、并且接着变成汇合的制冷剂流且从冷却管道23中流出。

这样的流是由在冷却管道23的制冷剂通路24中提供的多个散热片26形成的。

所述多个散热片26中的每一个被配置成平行于第三方向z延伸、并且具有通过增大与制冷剂的接触面积来有效增强热交换效率从而改善冷却能力的效果。

同样在此情况下，如同图10的情况，首先被驱动的igbt14相对于冷却器20的制冷剂通路24中的制冷剂流fa、fb、fc、fd而言不是布置在mosfet15的下游侧。

因此，同样在如图11和12所示的切换元件的安排的情况下，igbt14的冷却可以改善，因为将较早地被驱动的igbt14在mosfet15之后不被冷却。

[第二实施例]

应了解的是，在所述第二实施例中，与所述第一实施例中相同或相似的部件带有相同的参考号，并且将不描述其重复的结构和特征以避免多余的解释。

所述第二实施例的电力转换器2与所述第一实施例的电力转换器1的不同在于由igbt14和mosfet15构成的半导体元件对的数量。

也就是，所述电力转换器2的半导体模块111配备有由igbt14和mosfet15构成的两个半导体元件对。

这个半导体模块111配备有两个半导体元件对，其中igbt14和mosfet15彼此并联连接，并且这两个半导体元件对串联连接并且被布置在电源b的高电势侧线路lp与低电势侧线路ln之间。

这个半导体模块111被称为“1中2模块”。

这个半导体模块111具有以下配置：图5中的单一上臂模块1h与单一下臂模块11l相组合。

要注意，若必要也可以采用具有三个或更多半导体元件对的半导体模块。

其他配置与所述第一实施例中的相同。

如图13和15所示，半导体模块111配备有p端子11p、n端子11n、和o端子11o作为电源端子。

经由p端子11p和n端子11n向半导体模块111施加dc电压，并且经o端子11o从半导体模块111输出ac电。

图15中所示的等效电路可以采用以下结构，所述结构由所述igbt14和用于实现逆流的fwd(续流二极管)(为相同的或分开的元件)(参见图16所示的fwd14d)构成，或者还可以采用mosfet15的体二极管或同步整流。

如图14所示，半导体模块111是用与半导体模块11相同的模制树脂11b模制而成。

图14中的左igbt14的元件表面之一经由焊料层11c结合至引线框17上。

此外，igbt14的元件表面中的另一个经由另一个焊料层11c结合至与引线框16相连的端子18上。

图14中的右侧igbt14的元件表面之一经由所述焊料层11c结合至另一个引线框16上。

此外，igbt14的元件表面中的另一个经由另一个焊料层11c结合至与另一个引线框17相连的另一个端子18上。

由两个框架组成的这些引线框17经由另一个焊料层11c集成。

图14中的左侧mosfet15的元件表面之一经由焊料层11c结合至所述引线框17上。

此外，igbt15的元件表面中的另一个经由另一个焊料层11c结合至与所述引线框16相连的端子19上。

图14中的右侧mosfet15的元件表面之一经由另一个焊料层11c结合至另一个引线框16上。

此外，mosfet15的元件表面中的另一个经由另一个焊料层11c结合至与所述引线框17相连的另一个端子19上。

在半导体模块111中，p端子11p从这些引线框之一16沿第三方向z延伸，并且n端子11n从这些引线框中的另一个16沿第三方向z延伸。

在本实施例的半导体模块111中，一个半导体元件对的igbt14和mosfet15被布置在同一引线框16上，另一个半导体元件对的igbt14和mosfet15被布置在同一引线框17上。

半导体模块111被所述控制电路板30控制，使得这两个半导体元件对中包含的igbt14、14在这两个mosfet15、15之前被驱动。

半导体模块111被并排安排在以下方向(第二方向y)上：这两个igbt14、14和这两个mosfet15、15与p端子11p、n端子11n和o端子11o的延伸方向(第三方向z)相交。

确切地，在图13中，mosfet15、igbt14、igbt14和mosfet15是按从左的顺序安排的。

在从元件的厚度方向(第一方向x)观察所述模块时，关于这两个半导体元件对中布置在高电势侧线路lp与ac输出线路lo之间的半导体元件，半导体模块111被配置成使得，mosfet15被布置的位置不是在高电势侧线路lp与ac输出线路lo之间经由igbt14形成的传导路径pc中(不彼此重叠的位置)。

这个传导路径pc是在p端子11p与o端子11o之间经由igbt14形成的传导路径。

在本实施例中，mosfet15被布置在与首先被驱动的igbt14的传递路径pc分开的位置处。

也就是，mosfet15不是布置在igbt14的传导路径pc上。

类似地，在从元件的厚度方向(第一方向x)观察所述模块时，关于这两个半导体元件对中布置在低电势侧线路ln与ac输出线路lo之间的半导体元件，半导体模块111被配置成使得，mosfet15被布置的位置不是在高电势侧线路lp与ac输出线路lo之间经由igbt14形成的传导路径pd中(不彼此重叠的位置)。

这个传导路径pd是在n端子11n与o端子11o之间经由igbt14形成的传导路径。

在本实施例中，mosfet15被布置在与首先被驱动的igbt14的传递路径pd分开的位置处。

也就是，mosfet15不是布置在igbt14的传导路径pd上。

此外，半导体模块111被配置成使得，两个首先被驱动的igbt14、14的传导路径(在高电势侧线路lp与低电势侧线路ln之间依次经过这两个igbt14、14形成的传导路径)的长度短于这两个mosfet15、15的传导路径(在高电势侧线路lp与低电势侧线路ln之间依次经过这两个mosfet15、15形成的传导路径)的长度。

在此情况下，具有相对短的长度的传导路径的电感小于具有相对长的长度的传导路径的电感。

如图17所示，半导体模块111被配置成使得，在同一引线框16或17中，igbt14(即，在这两个半导体元件对中的每一个中首先被驱动的)相对于冷却器20的制冷剂通路24中的制冷剂流f而言不是被安排在mosfet15的下游侧。

确切地，冷却器20的冷却管道23被配置成使得在制冷剂通路24中形成四个不同的制冷剂流fa、fb、fc和fd。

在制冷剂通路24中，流入冷却管道23中的制冷剂流fa分支成两个流fb和fc、接着平行地流到这两个半导体元件对、并且接着变成汇合的制冷剂流fd且从冷却管道23中流出。

这样的流是通过在冷却管道23的制冷剂通路24中提供类似于上述散热片26(参见图12)的多个散热片26形成的。

此时，一个半导体元件对的igbt14和mosfet15同时被制冷剂流fb冷却。

进一步，另一个半导体元件对的igbt14和mosfet15同时被制冷剂流fb冷却。

因此，首先被驱动的igbt14在mosfet15被冷却之后不被冷却，并且igbt14的冷却可以得到改善。

接下来将描述第二实施例的电力转换器2的功能和效果。

根据电力转换器2，由于mosfet15不是布置在半导体模块111中的首先被驱动的igbt14的传导路径pc上，因此传导路径pc中产生的热影响很难被mosfet15接收。

类似地，由于mosfet15不是布置在首先被驱动的igbt14的传导路径pd上，因此传导路径pc中产生的热影响很难被mosfet15接收。

进一步，由于在高电势侧线路lp与低电势侧线路ln之间依次经过这两个igbt14、14(是主元件)形成的传导路径与在高电势侧线路lp与低电势侧线路ln之间依次经过这两个mosfet15、15(是子元件)形成的传导路径相比较短，并且电感较小，因此igbt14的切换损耗可以保持低并且igbt14的元件大小可以做得小。

应注意的是，若必要可以采用以下配置：这两对半导体元件中包含的mosfet15、15在这两个igbt14、14之前被驱动。

在此情况下，优选的是，igbt14被布置在与首先被驱动的mosfet15的传导路径(在p端子11p与o端子11o之间形成的传导路径、或在n端子11n与o端子11o之间形成的传导路径)偏离的位置处。

由此，igbt14较不可能受到在mosfet15的传导路径中产生的热量的影响。

在此情况下，进一步优选的是，这两个首先被驱动的mosfet15、15的传导路径(在高电势侧线路lp与低电势侧线路ln之间依次经过这两个mosfet15、15形成的传导路径)的长度被配置成短于这两个igbt14、14的传导路径(在高电势侧线路lp与低电势侧线路ln之间依次经过这两个igbt14、14形成的传导路径)的长度。

因此，mosfet15上的切换损耗可以保持低，并且mosfet15的元件大小可以减小。

此外，可以获得与所述第一实施例相同的功能和效果。

进一步，关于如图17所示这些切换元件(igbt14，mosfet15)的安排，有可能采用如图18所示这些切换元件的安排。

图18中所示的半导体模块111被配置成使得，在同一引线框16中，mosfet15相对于冷却器20的制冷剂通路24中的制冷剂流f而言被布置在与igbt14相同的位置处，并且在同一引线框17中，mosfet15相对于冷却器20的制冷剂通路24中的制冷剂流f而言被布置在与igbt14相同的位置处。

甚至在此情况下，如同图17的情况，在引线框16或17中，首先被驱动的igbt14相对于冷却器20的制冷剂通路24中的制冷剂流f而言不是布置在mosfet15的下游侧。

因此，同样在图18所示这些切换元件的安排的情况下，首先被驱动的igbt14在mosfet15被冷却之后不被冷却，因此igbt14的冷却可以被改善。

本发明不是仅局限于上文描述的典型实施例，并且在不背离本发明的目的是情况下可以想到各种应用和修改。

例如，还有可能实现应用以上实施例的以下实施例中的每一个。

在以上实施例中，例示了半导体模块11的igbt14和mosfet15沿着与p端子11p和n端子11n的延伸方向相交的方向并排安排的情况。

然而，只要可以将一个切换元件布置在与另一个切换元件的传导路径偏离的位置处，就可以适当地改变igbt14与mosfet15之间的安排关系。

在以上实施例中，已经例示了以下情况：首先被驱动的切换元件被配置成相对于冷却器20的制冷剂通路24中的制冷剂流而言不是布置在另一个切换元件的下游侧。

然而，这两个切换元件相对于制冷剂通路24中的制冷剂流的安排关系不局限于此，并且若必要可以改变。

在上述实施例中描述了冷却器20，在所述冷却器中，这些冷却管道23被布置成与半导体模块11的这两个外表面11a、11a中的每一个相接触。

然而，代替这两个冷却器20，可以采用被配置成使得其冷却表面与半导体模块11的仅一个外表面11a相抵的冷却器。

在上述实施例中还例示了以下情况：半导体模块11中的igbt14的传导路径pa的长度短于mosfet15的传导路径pb的长度。

然而，还有可能采用传导路径pa和传导路径pb的长度相同的配置、或者若必要时传导路径pa的长度长于传导路径pb的长度的配置。

进一步，在半导体模块111中，还有可能采用以下配置：在高电势侧线路lp与低电势侧线路ln之间经由这两个igbt14、14形成的传导路径的长度l1以及在高电势侧线路lp与低电势侧线路ln经由这两个mosfet1515形成的传导路径的长度l2相同；或者若必要长度l1超过长度l2的配置。

在上述实施例中例示了使用由基于si的材料构成的igbt14以及由基于sic的材料构成的mosfet15的情况。

然而，还可能使用由非基于si的材料的材料构成的igbt14以及由非基于sic的材料的材料构成的mosfet15。