功率模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具备形成有控制用电路等印刷基板的功率模块，特别是涉及用于确保功率模块内部绝缘的绝缘构造。
【背景技术】
[0002]IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘棚.双极型晶体管)是能够对高电压、大电流进行通断控制的功率半导体元件。将除了该IGBT以外，还组合了负载电流的续流二极管的电路做成一个封装的结构被称为IGBT模块，用作用于构成逆变器电路等的基本要素。
[0003]将在该IGBT模块中进一步装载形成有IGBT的驱动电路、保护电路等控制用电路的印刷基板而做成一个封装的功率模块被称为IPM(Intelligent Power Module:智能功率模块)。该功率模块由于因内置了控制用电路带来的方便性、可靠性的提高等而广泛地用于逆变器装置等中。
[0004]在功率模块中，为了能够构成三相逆变器电路，一般有将IGBT和二极管分别各装载6个的被称为6inl (6合1)的封装、包含还追加IGBT和二极管各1个而构成的制动电路(braking circuit)的被称为 7inl (7 合 1)的封装。
[0005]如上所述，一般在功率模块中装载了多个IGBT。通常，在逆变器电路中使用功率模块的情况下，各个IGBT取各自不同的电位，因此连接在IGBT的中继端子和连接在其它IGBT的中继端子的电位将不同，需要确保中继端子间的绝缘。随着功率模块的小型化、高电压化的进展，在中继端子间确保沿面距离、空间距离变得困难。
[0006]关于功率模块的绝缘性的确保，在日本国内通过日本电机工业会标准规格(JEM规格)、在海外通过 Internat1nal Electrotechnical Commiss1n (IEC 规格)等规定了成为使用模块的环境、施加电压等中的绝缘所需的准则的沿面距离、空间距离。
[0007]在以往的功率模块中，为了在印刷基板上确保安装部件间的空间距离和沿面距离，使用了在印刷基板设置狭缝并将绝缘的遮蔽板插入到狭缝的构造(例如，参照专利文献1)。在该结构中通过狭缝来确保沿面距离，另外通过遮蔽板来确保空间距离，从而使部件间距离小于规定的距离。
[0008]专利文献1:日本特开2006-158020号公报(第8页、第6图)
【发明内容】
[0009]在以往的功率模块中，关于功率模块的中继端子，壳体和中继端子以及密封树脂一体化，因此在印刷基板的狭缝中插入遮蔽板的构造中，不能完全遮蔽中继端子的暴露部。因此，即使能够确保印刷基板上的绝缘距离，也不能确保中继端子间的绝缘距离，不能使中继端子间距离小于规定的距离，因此存在功率模块的小型化困难这样的问题点。
[0010]本发明是为了解决如上所述的课题而作出的，获得一种通过确保印刷基板上的绝缘距离和功率模块内部的中继端子间的绝缘距离而能够实现模块本体的小型化的功率模块。
[0011]本发明的功率模块具备:多个隔壁板，设置在壳体内，形成槽；多个中继端子，具有不同电位，夹着所述多个隔壁板，分别相对置地形成；印刷基板，连接所述多个中继端子，在与所述槽相对置的位置处设置有狭缝；以及遮蔽板，被配置成一方的端部位于所述槽之中，另一方的端部从所述狭缝的突出量比所述中继端子从所述印刷基板的突出量大。
[0012]本发明通过使用多个隔壁板和遮蔽板来确保了印刷基板上的绝缘距离和中继端子间的绝缘距离，因此能够使中继端子间距离小于规定的距离，能够实现功率模块的小型化。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的实施方式1的功率模块的截面构造示意图。
[0014]图2是本发明的实施方式1的功率模块的截面构造示意图。
[0015]图3是本发明的实施方式2的功率模块的截面构造示意图。
[0016]图4是本发明的实施方式2的功率模块的截面构造示意图。
[0017]图5是本发明的实施方式3的功率模块的截面构造示意图。
[0018]图6是本发明的实施方式3的功率模块的截面构造示意图。
[0019]图7是本发明的实施方式4的功率模块的截面构造示意图。
[0020]图8是本发明的实施方式5的功率模块的截面构造示意图。
[0021]图9是本发明的实施方式5的其它功率模块的截面构造示意图。
[0022](附图标记说明)
[0023]1:基础板；2:背面金属图案；3:绝缘基板；4:布线图案；5:半导体元件；5a:IGBT ；5b:二极管；6:铝导线；7:主端子;8、8a、8b:中继端子；9:壳体;10:印刷基板；11:密封树脂；12:盖子;13:通孔;14:焊锡;15:狭缝;16、160:遮蔽板;17、170:隔壁板；18:外部端子；100、200、300、400、500、600:功率模块。
【具体实施方式】
[0024]实施方式1.
[0025]图1是本发明的实施方式1的功率模块的截面构造示意图。另外，图2是图1中的虚线AB处的本发明的实施方式1的功率模块的截面构造示意图。在图1中，功率模块100具备基础板1、背面电极图案2、绝缘基板3、布线图案4、半导体元件5 (IGBT 5a、二极管5b)、铝导线6、主端子7、中继端子8、壳体9、印刷基板10、密封树脂11、盖子12、形成在印刷基板10的通孔13、焊锡14、狭缝15、遮蔽板16、形成槽的隔壁板17。
[0026]在基础板1上配置有背面电极图案2，在背面电极图案2上配置有绝缘基板3。在绝缘基板3的形成有背面电极图案2的相反面侧隔着金属制的布线图案4安装有作为半导体元件5的IGBT 5a、二极管5b。另外，在基础板1的外周部粘接了壳体9。
[0027]IGBT 5a、二极管5b等半导体元件5、布线图案4、主端子7、中继端子8之间通过铝导线6来布线。主端子7是用于向模块外部输入输出电流的端子。中继端子8是连接印刷基板10和IGBT 5a的端子，从印刷基板10上的IGBT驱动电路经由中继端子8来控制IGBT5a。主端子7和中继端子8与壳体9 一体地嵌件成型。此外，在本实施方式1中，作为键合引线使用了铝导线，但是这也不限于铝导线。也可以是铜导线等电阻值低的材料。通过使用如铜导线那样的电阻值低的材料，还能够应对大电流化。在使用了金导线的情况下，也能够获得相同的效果。另外，印刷基板10也可以是IGBT 5a的驱动功能以外的电路结构。
[0028]壳体9由绝缘性的材料形成。在壳体9的内部填充了硅胶、环氧树脂等绝缘性树月旨，密封到铝导线6上部为止。此时，中继端子8的与印刷基板10连接的部分不被密封树脂11进行密封而暴露，以使得能够焊接印刷基板10和中继端子8。在印刷基板10上的与中继端子8连接的地方设置有通孔13。插入在通孔13内的中继端子8使用焊锡14而与印刷基板10连接。在印刷基板10设置有狭缝15。虽未图示，但是在该功率模块中装载多个IGBT 5a，各自连接在不同的中继端子8。另外，虽未图示，但是也可以对各个IGBT 5a连接1个以上的中继端子8。
[0029]狭缝15设置在连接到不同IBGT5a的电位不同的中继端子8a与中继端子8b之间。如图2所示，在壳体9中，夹在中继端子8a与中继端子8b之间与壳体9 一体地形成了形成槽的隔壁板17。隔壁板17的上端部的高度高于填充到槽的外周部区域的密封树脂11的填充高度。因此，成为在作为隔壁板17的内部的槽内没有被填充密封树脂11的构造。
[0030]隔壁板17形成在形成于印刷基板10的狭缝15的下部、且隔壁板17所构成的槽位于狭缝15的正下方。在狭缝15和隔壁板17所构成的槽这两者中插入了绝缘性的遮蔽板16。配置成作为遮蔽板16的另一方的端部遮蔽板16的上端部的从狭缝15的突出量