电力变换装置的制作方法

文档序号:6988855阅读:137来源:国知局
专利名称:电力变换装置的制作方法
技术领域
本发明涉及电力变换装置,尤其涉及具有电力变换用半导体元件的电力变换装置。
背景技术
目前,公知有具备电力变换用半导体元件的电力变换装置(例如,参照专利文献 1)。另外,在上述专利文献1中公开了如下这样的半导体装置(电力变换装置),其具备IGBT (电力变换用半导体元件)、与IGBT电连接的引线框架以及模塑树脂,该模塑树脂设置为内部含有IGBT和引线框架。在该半导体装置中,为了能够与外部进行电连接,形成为引线框架从模塑树脂的侧面突出并露出。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2008-103623号公报

发明内容
发明要解决的课题但是,在上述专利文献1所述的半导体装置中,为了连接半导体装置与外部布线, 第1引线框架与第2引线框架从模塑树脂的侧面露出,所以半导体装置相应地变大,其结果,存在难以实现小型化的问题。本发明是为了解决上述这样的课题而完成的,本发明的1个目的是提供能够实现小型化的电力变换装置。用于解决课题的手段和发明的效果为了达成上述目的,本发明第1方面的电力变换装置具备具有电极的电力变换用半导体元件;电极用导体,其与电力变换用半导体元件的电极电连接,并包含侧面和具有大致平坦的上端面的上端部;以及密封部件,其由覆盖电力变换用半导体元件与电极用导体的侧面的树脂构成。关于密封部件,在密封部件的上表面露出电极用导体的大致平坦的上端面,并且在具有所露出的电极用导体的大致平坦的上端面的上端部设置有向侧方突出的突出部。另外,本发明的电极用导体的上端面是指,相对于与半导体元件连接的下表面, 位于上侧的端面。在本发明第1方面的电力变换装置中,如上所述,在密封部件的上表面使电极用导体的大致平坦的上端面露出,在具有所露出的电极用导体的大致平坦的上端面的上端部设置向侧方突出的突出部。由此,能够经由电极用导体向上方释放电力变换用半导体元件产生的热。另外,利用向侧方突出的突出部可增大电极用导体的上端面(即,散热面)的面积。由此,能够增加向上方释放电力变换用半导体元件产生的热时的散热量。另外,可以从在密封部件的上表面露出的电极用导体的上端面侧进行与外部的电连接,因此与为了连接电力变换装置与外部布线而将电极从密封部件的侧面露出的情况不同,能够抑制电力变换装置变大。结果,能够实现电力变换装置的小型化。


图1是本发明第1实施方式的功率模块的俯视图。图2是沿着图1的1000-1000线的剖视图。图3是沿着图1的1100-1100线的剖视图。图4是用于说明图1所示的第1实施方式的功率模块的栅极端子的形状的图。图5是用于说明图1所示的第1实施方式的功率模块的源极端子的形状的图。图6是用于说明图1所示的第1实施方式的功率模块的漏极端子的形状的图。图7是用于说明图1所示的第1实施方式的功率模块的阳极端子的形状的图。图8是从本发明第1实施方式的功率模块的表面侧观察到的立体图。图9是从本发明第1实施方式的功率模块的背面侧观察到的立体图。图10是本发明第1实施方式的功率模块的电路图。图11是本发明第2实施方式的功率模块的剖视图。图12是本发明第3实施方式的功率模块的剖视图。图13是从本发明第4实施方式的功率模块的表面侧观察到的立体图。图14是本发明第5实施方式的功率模块的俯视图。图15是沿着图14的1210-1210线的剖视图。图16是沿着图14的1220-1220线的剖视图。图17是从本发明第5实施方式的功率模块的表面侧观察到的立体图。图18是从本发明第5实施方式的功率模块的背面侧观察到的立体图。图19是本发明第6实施方式的功率模块的俯视图。图20是沿着图19的1230-1230线的剖视图。图21是沿着图19的1240-1240线的剖视图。图22是从本发明第6实施方式的功率模块的表面侧观察到的立体图。图23是从本发明第6实施方式的功率模块的背面侧观察到的立体图。图M是本发明第7实施方式的功率模块的剖视图。图25是从本发明第7实施方式的功率模块的表面侧观察到的立体图。图沈是从本发明第7实施方式的功率模块的背面侧观察到的立体图。图27是本发明第8实施方式的功率模块的剖视图。图观是从本发明第8实施方式的功率模块的表面侧观察到的立体图。图四是从本发明第8实施方式的功率模块的背面侧观察到的立体图。图30是本发明第9实施方式的功率模块的剖视图。图31是本发明第9实施方式的功率模块的立体图。图32是本发明第10实施方式的功率模块的俯视图。图33是沿着图32的1250-1250线的剖视图。图34是沿着图32的1沈0_1260线的剖视图。图35是本发明第11实施方式的功率模块的俯视图。
图36是沿着图35的1270-1270线的剖视图。图37是沿着图35的1观0_1280线的剖视图。图38是从本发明第11实施方式的功率模块的表面侧观察到的立体图。图39是从本发明第11实施方式的功率模块的背面侧观察到的立体图。
具体实施例方式以下,根据附图来说明本发明的实施方式。(第1实施方式)首先,参照图1 图10来说明本发明第1实施方式的功率模块100的结构。此外, 在第1实施方式中,说明将本发明的电力变换装置应用于功率模块100的情况。此外,功率模块100是本发明的“电力变换装置主体部”的一例。如图1 图3所示,在本发明第1实施方式的功率模块100中设置有漏电极散热板 1、半导体元件2、半导体元件3、栅极端子4、源极端子5、漏极端子6和阳极端子7。此外,漏电极散热板1、栅极端子4、源极端子5、漏极端子6以及阳极端子7由铜(Cu)、铜钼(CuMo) 等金属构成。另外,漏电极散热板1仅由不包含绝缘物的1片金属板构成。这里,在第1实施方式中,半导体元件2形成在以碳化硅(SiC)为主成分的SiC基板上,由可进行高频开关的FET(场效应晶体管)构成。另外,如图2所示,半导体元件2具有设置在半导体元件2 的主表面上的控制电极加以及源电极2b、设置在背面的漏电极2c。此外,半导体元件2是本发明的“电力变换用半导体元件”以及“电压驱动型晶体管元件”的一例。另外,控制电极加是本发明的“正面电极”的一例。另外,源电极2b是本发明的“第1电极”以及“正面电极”的一例。另外,漏电极2c是本发明的“第2电极”以及“背面电极”的一例。另外,漏电极散热板1是本发明的“散热部件”的一例。另外,半导体元件3由具有阳极电极3a和阴极电极北的快速恢复二极管(FRD)构成。此外,半导体元件3的阴极电极北与半导体元件2的漏电极2c电连接,半导体元件3 具有作为回流二极管(参照图10)的功能。此外,阳极电极3a是本发明的“第1 二极管电极”的一例。另外,阴极电极北是本发明的“第2 二极管电极”的一例。另外,半导体元件 3是本发明的“电力变换用半导体元件”以及“回流二极管(還流夕'^才一 F )元件”的一例。另外,阳极电极3a以及阴极电极北分别是本发明的“第1 二极管电极”以及“第2 二极管电极”的一例。如图2所示,半导体元件2、半导体元件3分别经由接合部件8接合在漏电极散热板1的表面上。此外,半导体元件2的漏电极2c与漏电极散热板1电连接,并且半导体元件3的阴极电极北与漏电极散热板1电连接。另外,在采用这种半导体元件的情况下,接合处的温度上升到约200°C附近。因此,接合部件8由耐热性高的Au-20Sn、Zn-30Sn, Pb-5Sn 等焊料形成。另外,在接合处的温度上升到约400°C附近的情况下,接合部件8由抗热性更高的有机层覆盖纳米Ag粒子(有機層被覆t 7粒子)等形成。栅极端子4经由接合部件8接合在半导体元件2的表面上(控制电极加上)。另夕卜,如图4所示,在第1实施方式中,栅极端子4具有呈柱形状的柱形状部如和上端部4b。 栅极端子4的柱形状部如形成为从半导体元件2的表面朝功率模块100的上方(箭头Zl 方向)延伸、并且朝功率模块100的外侧(箭头Xl方向)延伸。另外,栅极端子4的上端部4b具有大致平坦的上端面4c。另外,在上端部4b设置有向侧方(与箭头Zl方向垂直的方向)突出的突出部4d。突出部4d形成为从栅极端子4的柱形状部4a的外周面周状地突出。由此,栅极端子4的上端面4c具有大致平坦、且平面观察时比柱形状部4a(栅极端子 4)的外周面大的大致矩形形状(参照图1)。并且,栅极端子4具有从设置有突出部4d的上端部4b的上端面4c释放半导体元件2所产生的热的功能。此外,栅极端子4是本发明的“电极用导体”、“第1电极用导体”、“第1晶体管电极用导体”以及“控制电极用导体”的一例。源极端子5经由接合部件8接合在半导体元件2的表面上(源电极2b上)。另外如图5所示,在第1实施方式中,源极端子5具有呈柱形状的柱形状部5a和上端部5b。源极端子5的柱形状部5a形成为从半导体元件2的表面朝功率模块100的上方(箭头Zl方向)延伸。另外,源极端子5的上端部5b具有大致平坦的上端面5c,并且在该上端部5b设置有向侧方突出的突出部5d。突出部5d形成为从源极端子5的柱形状部5a的外周面周状地突出。由此,源极端子5的上端面5c具有大致平坦、且平面观察时比柱形状部5a(源极端子5)的外周面大一圈的大致矩形形状(参照图1)。另外,源极端子5具有从设置有突出部5d的上端部5b的上端面5c释放半导体元件2所产生的热的功能。此外,源极端子5 是本发明的“电极用导体”、“第1电极用导体”、“第1晶体管电极用导体”以及“源电极用导体”的一例。另外,源极端子5的柱形状部5a的根部设置有凹部5e。S卩,源极端子5形成为, 截面积从形成有凹部5e的根部起朝设置有突出部5d的上端部5b变大。由此,从半导体元件2的源电极2b传导出的热能够容易地向上端部5b扩散。另外,在将源极端子5与源电极2b接合时,可利用接合部件8的表面张力将剩余的接合部件8配置到形成有凹部5e的区域,所以能够抑制剩余的接合部件8从源电极2b露出而产生短路等。漏极端子6经由接合部件8接合在漏电极散热板1的表面上。另外,如图1所示, 在漏电极散热板1表面上的外周部中,形成有6个漏极端子6,以包围半导体元件2和半导体元件3。具体地说,在漏电极散热板1的4个角部分别设置1个漏极端子6,并且在漏电极散热板1的长边上的中央部附近分别设置1个漏极端子6。由此,在第1实施方式中,漏极端子6配置在与半导体元件2以及半导体元件3相离的位置处,并且配置在功率模块100 的端部附近(参照图1)。如图6所示,漏极端子6具有呈柱形状的柱形状部6a和上端部6b。漏极端子6的柱形状部6a形成为从漏电极散热板1的表面起朝功率模块100的上方(箭头Zl方向)延伸。另外,漏极端子6的上端部6b具有大致平坦的上端面6c,并且在该上端部6b设置有向侧方突出的突出部6d。突出部6d形成为从漏极端子6的柱形状部6a的外周面起向侧方周状地突出。由此,漏极端子6的上端面6c具有大致平坦、且平面观察时比柱形状部6a (漏极端子6)的外周面大一圈的大致矩形形状(参照图1)。另外,漏极端子6具有从设置有突出部6d的上端部6b的上端面6c释放半导体元件2所产生的热的功能。另外,6个漏极端子6的上端面6c相对于漏电极散热板1的表面的高度都大致相同。此外,漏极端子6是本发明的“电极用导体”、“第2电极用导体”、“第2晶体管电极用导体”以及“漏电极用导体” 的一例。另外,漏极端子6与半导体元件3的阴极电极3b电连接,还作为半导体元件3的阴极电极端子发挥功能。即,漏极端子6也是本发明的“第2 二极管电极用导体”的一例。阳极端子7经由接合部件8配置在半导体元件3的表面上(阳极电极3a上),并且固定。另外,如图7所示,在第1实施方式中,阳极端子7具有呈柱形状的柱形状部7a和上端部7b。阳极端子7的柱形状部7a形成为从半导体元件3的表面起朝功率模块100的上方(箭头Zl方向)延伸。另外,阳极端子7的上端部7b具有大致平坦的上端面7c,并且在该上端部7b设置有向侧方突出的突出部7d。突出部7d形成为从柱形状部7a的外周面周状地突出。由此,阳极端子7的上端面7c具有大致平坦、且平面观察时比柱形状部7a (阳极端子7)的外周面大一圈的大致矩形形状(参照图1)。另外,阳极端子7具有从设置有突出部7d的上端部7b的上端面7c释放半导体元件3所产生的热的功能。此外,阳极端子7 是本发明的“电极用导体”、“第1电极用导体”以及“第1 二极管电极用导体”的一例。另外,在阳极端子7的柱形状部7a的根部,与源极端子5同样地设置有凹部7e。 由此,从半导体元件3的阳极电极3a传导出的热能够容易地向上端部7b扩散。另外,在将阳极端子7与阳极电极3a接合时,利用接合部件8的表面张力可将剩余的接合部件8配置到形成有凹部7e的区域,所以能够抑制剩余的接合部件8从阳极电极3a露出而产生短路寸。这里,如图2所示,在第1实施方式中,栅极端子4的设置有突出部4d的上端部4b 的上端面4c、源极端子5的设置有突出部5d的上端部5b的上端面5c、漏极端子6的设置有突出部6d的上端部6b的上端面6c以及阳极端子7的设置有突出部7d的上端部7b的上端面7c形成为具有大致相同的高度。此外,各个端子的上端部(上端部4b、上端部5b、 上端部6b以及上端部7b)可与柱形状部(柱形状部4a、柱形状部5a、柱形状部6a以及柱形状部7a)形成为一体,或者可与柱形状部分体地形成并接合在柱形状部(柱形状部4a、柱形状部5a、柱形状部6a以及柱形状部7a)的上表面。此外,在一般的功率模块中,利用引线接合(wire bonding)等的布线进行半导体元件与电极之间的接合。但是,在引线接合等的布线中,因为布线电感较大,所以难以使功率模块以较高的频率进行开关。另一方面,第1实施方式的栅极端子4、源极端子5以及漏极端子6 (阳极端子7)分别经由接合部件8与半导体元件2 (半导体元件3)直接接合,由此与采用引线接合的情况相比,布线电感变小,所以能够使功率模块100以较高的频率进行开关。另外,在第1实施方式中,如图1 图3所示,为了以包围的方式覆盖半导体元件 2、半导体元件3、栅极端子4、源极端子5、漏极端子6、阳极端子7以及漏电极散热板1的侧面,设置有由硅胶等构成的绝缘性的树脂材料10。由此,树脂材料10形成功率模块100的外形面。该树脂材料10具有作为进行半导体元件2、半导体元件3、栅极端子4、源极端子 5、漏极端子6以及阳极端子7之间的绝缘的绝缘体的功能、和作为防止水分等浸入半导体元件2以及半导体元件3中的密封部件的功能。此外,树脂材料10是本发明的“密封部件” 的一例。另外,在第1实施方式中,如图8所示,树脂材料10被设置为从上表面露出栅极端子4的上端面4c、源极端子5的上端面5c、漏极端子6的上端面6c以及阳极端子7的上端面7c。此外,树脂材料10的上表面具有与栅极端子4的上端面4c、源极端子5的上端面 5c、漏极端子6的上端面6c以及阳极端子7的上端面7c大致相同的高度。并且,构成为,在从树脂材料10露出的栅极端子4的上端面4c、源极端子5的上端面5c、漏极端子6的上端面6c以及阳极端子7的上端面7c中分别进行与外部的电连接。另外,如图9所示,漏电极散热板1从树脂材料10的背面露出。根据这样的结构,在第1实施方式的功率模块100中构成为,能够从配置在半导体元件2以及半导体元件3的上表面(主表面)侧的栅极端子4的上端面4c、源极端子5的上端面5c、漏极端子6的上端面6c以及阳极端子7的上端面7c、和配置在半导体元件2以及半导体元件3的下表面(背面)侧的漏电极散热板1双方,释放半导体元件2以及半导体元件3所产生的热。在第1实施方式中,如上所述,在树脂材料10的上表面,使栅极端子4(源极端子 5、漏极端子6、阳极端子7)的大致平坦的上端面4c (上端面5c、上端面6c、上端面7c)露出。并且,在所露出的栅极端子4 (源极端子5、漏极端子6、阳极端子7)的具有大致平坦的上端面4c (上端面5c、上端面6c、上端面7c)的上端部4b (上端部5b、上端部6b、上端部 7b)中设置向侧方突出的突出部4d(突出部5d、突出部6d、突出部7d)。由此,能够经由栅极端子4 (源极端子5、漏极端子6、阳极端子7)向上方释放半导体元件2以及半导体元件 3产生的热。另外,能够利用向侧方突出的突出部4d(突出部5d、突出部6d、突出部7d)来增大栅极端子4 (源极端子5、漏极端子6、阳极端子7)的上端面4c (上端面5c、上端面6c、 上端面7c,即散热面)的面积,所以能够增加向上方释放半导体元件2以及半导体元件3产生的热时的散热量。另外,因为可以从在树脂材料10的上表面露出的栅极端子4(源极端子5、漏极端子6、阳极端子7)的上端面4c (上端面5c、上端面6c、上端面7c)侧进行与外部的电连接,所以与为了连接功率模块100和外部布线而使电极从树脂材料10的侧面露出的情况不同,能够抑制功率模块100变大。结果,可实现功率模块100的小型化。另外,在第1实施方式中,如上所述,将向上方延伸的具有柱形状的栅极端子4 (源极端子5、漏极端子6、阳极端子7)的上端部4b (上端部5b、上端部6b、上端部7b)的突出部4d(突出部5d、突出部6d、突出部7d)设置为从柱形状的栅极端子4 (源极端子5、漏极端子6、阳极端子7)的外周面周状地突出。由此,可容易地增大栅极端子4 (源极端子5、漏极端子6、阳极端子7)的上端面4c(上端面5c、上端面6c、上端面7c)(即,散热面)的面积。另外,在第1实施方式中,如上所述,使设置有突出部4d(突出部5d、突出部6d、突出部7d)的栅极端子4 (源极端子5、漏极端子6、阳极端子7)的大致平坦的上端面4c (上端面5c、上端面6c、上端面7c)构成为具有彼此大致相同的高度。由此,在栅极端子4(源极端子5、漏极端子6、阳极端子7)的上表面进行与外部的电连接时,可容易地配置布线基板和电极等,所以能够容易地进行与外部的电连接。另外,在第1实施方式中,如上所述,将设置有突出部4d(突出部5d、突出部6d、突出部7d)的栅极端子4 (源极端子5、漏极端子6、阳极端子7)的大致平坦的上端面4c (上端面5c、上端面6c、上端面7c)构成为具有与树脂材料10的上表面大致相同的高度。由此, 上端面4c、上端面5c、上端面6c以及上端面7c与树脂材料10的上表面共面,所以在上端面4c、上端面5c、上端面6c以及上端面7c与树脂材料10之上可容易地配置布线基板等。另外,在第1实施方式中,如上所述,构成为分别在树脂材料10的上表面露出的栅极端子4的上端面4c、源极端子5的上端面5c、漏极端子6的上端面6c以及阳极端子7的上端面7c上进行与外部的电连接。由此,能够分别在树脂材料10的上表面露出的栅极端子4的上端面4c、源极端子5的上端面5c、漏极端子6的上端面6c以及阳极端子7的上端面7c上,同时进行散热以及与外部的电连接。另外,在第1实施方式中,如上所述,栅极端子4 (源极端子5)以在半导体元件2的主表面上经由接合部件8与控制电极2a (源电极2b)连接的状态朝上方延伸,并且具有从树脂材料10的上表面露出的大致平坦的上端面4c(上端面5c)和突出部4d(突出部5d)。 另外,漏极端子6以与半导体元件2背面的漏电极2c电连接的状态从与半导体元件2相离的位置朝上方延伸,并且具有从树脂材料10的上表面露出的大致平坦的上端面6c和突出部6d。另外,阳极端子7以在半导体元件3的主表面上经由接合部件8与阳极电极3a连接的状态朝上方延伸,并且具有从树脂材料10的上表面露出的大致平坦的上端面7c和突出部7d。另外,漏极端子6以与半导体元件3背面的阴极电极3b电连接的状态从与半导体元件3相离的位置朝上方延伸,并且具有从树脂材料10的上表面露出的大致平坦的上端面 6c和突出部6d。由此,栅极端子4的上端面4c、源极端子5的上端面5c、漏极端子6的上端面6c以及阳极端子7的上端面7c被配置在功率模块100的上方侧,所以能够容易地进行与外部的电连接。另外,可分别通过突出部4d(突出部5d、突出部6d、突出部7d)来增大作为散热面发挥功能的栅极端子4的上端面4c、源极端子5的上端面5c、漏极端子6的上端面6c以及阳极端子7的上端面7c的面积,所以能够进一步增加向上方释放半导体元件 2以及半导体元件3产生的热时的散热量。另外,在第1实施方式中,如上所述,在树脂材料10的上表面形成为使栅极端子4 的大致平坦的上端面4c、源极端子5的大致平坦的上端面5c以及漏极端子6的大致平坦的上端面6c露出。由此,半导体元件2的栅极端子4的大致平坦的上端面4c以及源极端子 5的大致平坦的上端面5c和漏极端子6的大致平坦的上端面6c都配置在功率模块100的上方侧、且利用突出部4d(突出部5d,突出部6d)而变大,所以能够容易地进行与外部的电连接。另外,在第1实施方式中,如上所述,将漏极端子6构成为以与半导体元件2背面的漏电极2c电连接的状态从与半导体元件2相离的位置向上方延伸。并且,在漏极端子6 上设置大致平坦的上端面6c和突出部6d。由此,漏极端子6与半导体元件2相离,所以能够抑制漏极端子6的侧面与半导体元件2短路。另外,在第1实施方式中,如上所述,将漏极端子6配置在功率模块100的端部附近,由此能够将栅极端子4以及源极端子5配置在功率模块100的中央部。由此,能够增大漏极端子6与栅极端子4以及源极端子5之间的距离,所以可抑制漏极端子6与栅极端子 4以及源极端子5短路。另外,在第1实施方式中,如上所述,将树脂材料10形成为覆盖半导体元件3与阳极端子7的侧面,并且在树脂材料10的上表面露出阳极端子7的大致平坦的上端面7c。由此,与阳极端子7被树脂材料10覆盖的情况不同,能够从阳极端子7的大致平坦的上端面 7c向上方释放由半导体元件3发出的热。另外,可通过向侧方突出的突出部7d来增大阳极端子7的上端面7c (散热面)的面积。结果,在第1实施方式中,能够增大向上方释放半导体元件3产生的热时的散热量。另外,在第1实施方式中,将树脂材料10设置为构成功率模块100的外形面,由此在树脂材料10的内部含有半导体元件2、半导体元件3、栅极端子4、源极端子5、漏极端子6和阳极端子7,所以能够抑制由于来自外部的冲击而引起的半导体元件2以及3的破损。 另外,可抑制栅极端子4、源极端子5、漏极端子6以及阳极端子7短路。另外,在第1实施方式中,如上所述,构成为,能够从配置在半导体元件2以及半导体元件3的上表面(主表面)侧的栅极端子4的上端面4c、源极端子5的上端面5c、漏极端子6的上端面6c以及阳极端子7的上端面7c、和配置在半导体元件2以及半导体元件3 的下表面(背面)侧的漏电极散热板1双方,释放半导体元件2以及半导体元件3所产生的热。由此,能够从在树脂材料10的上表面露出的栅极端子4的上端面4c、源极端子5的上端面5c、漏极端子6的上端面6c以及阳极端子7的上端面7c向上方散热。此外,能够从配置在半导体元件2以及半导体元件3背面侧的漏电极散热板1向下方散热,所以可进一步增大散热量。另外,在第1实施方式中,如上所述,可将漏电极散热板1分别经由接合部件8接合到半导体元件2以及半导体元件3的背面,由此能够分别将漏电极散热板1容易地接合到半导体元件2以及半导体元件3的背面。另外,在第1实施方式中,如上所述,由不包含绝缘物的金属板构成漏电极散热板 1,因此与漏电极散热板1包含绝缘物的情况不同,能够增大来自漏电极散热板1的散热量。另外,在第1实施方式中,如上所述,将树脂材料10配置为包围漏电极散热板1并露出漏电极散热板1的表面,由此与漏电极散热板1的表面被树脂材料10覆盖的情况不同,能够增大来自漏电极散热板1的散热量。另外,在第1实施方式中,如上所述,利用由SiC构成的半导体来形成半导体元件 2 (半导体元件3),因此与利用由Si构成的半导体形成半导体元件2 (半导体元件3)的情况不同,能够使半导体元件2 (半导体元件3)高温度且高速地进行动作。(第2实施方式)接着,参照图11来说明第2实施方式。在此第2实施方式中,将上述第1实施方式的功率模块100 (功率模块主体部IOOa以及100b)安装到布线基板21上。此外,功率模块主体部IOOa以及IOOb是本发明的“电力变换装置主体部”的一例。如图11所示,在第2实施方式的功率模块101中,在由环氧玻璃(力‘,7工求矢 〉)、陶瓷、聚酰亚胺等构成的布线基板21上安装有功率模块主体部IOOa以及100b。另外, 在布线基板21的下表面安装有P侧栅极驱动器IC 22和N侧栅极驱动器IC 23。此外,功率模块101构成3相的反相电路。并且,功率模块主体部IOOa作为3相反相电路的上侧桥臂发挥功能,并且功率模块主体部IOOb作为3相反相电路的下侧桥臂发挥功能。功率模块主体部IOOa经由凸出(bump)电极41安装在布线基板21上。S卩,在第 2实施方式中,从树脂材料10的表面露出的栅极端子4 (源极端子5、漏极端子6、阳极端子 7)的大致平坦的上端面4c (上端面5c、上端面6c、上端面7c)(参照图1)分别经由凸起电极41与布线基板21的P侧栅极金属端子24 (P侧源极金属端子25、P侧漏极金属端子26、 P侧阳极金属端子27)电连接。另外,功率模块主体部IOOb经由凸起电极41安装在布线基板21上。S卩,在第2实施方式中,从树脂材料10的表面露出的栅极端子4 (源极端子5、 漏极端子6、阳极端子7)的大致平坦的上端面4c (上端面5c、上端面6c、上端面7c)(参照图1)经由凸起电极41与布线基板21的N侧栅极金属端子28 (N侧源极金属端子29、N侧漏极金属端子30、N侧阳极金属端子31)电连接。
另外,在布线基板21的一端侧设置有P侧金属端子32以及N侧金属端子33。P 侧金属端子32经由设置在布线基板21内部的由导电性金属板构成的母线(busbar)状的布线34与功率模块主体部IOOa的P侧漏极金属端子26连接。另外,功率模块主体部IOOa 的P侧源极金属端子25和P侧阳极金属端子27经由设置在布线基板21内部的母线状的布线34与功率模块主体部IOOb的N侧漏极金属端子30连接。另外,功率模块主体部IOOb 的N侧源极金属端子29以及N侧阳极金属端子31经由设置在布线基板21内部的布线34 与设置在布线基板21 —端侧的N侧金属端子33连接。另外,P侧栅极驱动器IC22配置在功率模块主体部IOOa的附近。另外,P侧栅极驱动器IC22与设置在布线基板21 —端侧的P侧控制信号端子35连接。另外,N侧栅极驱动器IC23配置在功率模块主体部IOOb的附近。另外,N侧栅极驱动器IC23与设置在布线基板21 —端侧的N侧控制信号端子36连接。此外,P侧栅极驱动器IC22以及N侧栅极驱动器IC23分别配置在功率模块主体部IOOa以及功率模块主体部IOOb的附近,由此能够减小布线电感,所以能够使功率模块主体部IOOa以及功率模块主体部IOOb以较高的频率进行开关。布线基板21与功率模块主体部IOOa以及功率模块主体部IOOb隔开微小的间隔而配置,在布线基板21与功率模块主体部IOOa以及功率模块主体部IOOb之间的间隔(空间)中设置有绝缘性的树脂材料37。由此,固定布线基板21与功率模块主体部IOOa以及功率模块主体部100b,并且能够抑制连接布线基板21与功率模块主体部IOOa以及功率模块主体部IOOb的凸起电极41发生腐蚀。另外,关于树脂材料37的材质,可根据半导体元件 2以及半导体元件3的发热温度等来选择适当的材料。此外,树脂材料37是本发明的“密封部件”的一例。在第2实施方式中,如上所述,将从树脂材料10的上表面露出的栅极端子4 (源极端子5、漏极端子6、阳极端子7)的大致平坦的上端面4c (上端面5c、上端面6c、上端面7c) 与布线基板21电连接,由此能够容易地经由布线基板21对栅极端子4 (源极端子5、漏极端子6、阳极端子7)供电。另外,在第2实施方式中,如上所述,通过凸起电极41将从树脂材料10的上表面露出的栅极端子4 (源极端子5、漏极端子6、阳极端子7)的大致平坦的上端面4c (上端面 5c、上端面5c、上端面7c)与布线基板21进行电连接。由此,能够减小栅极端子4(源极端子5、漏极端子6、阳极端子7)的大致平坦的上端面4c (上端面5c、上端面5c、上端面7c) 与布线基板21之间的间隔,所以能够抑制栅极端子4 (源极端子5、漏极端子6、阳极端子7) 及布线基板21发生腐蚀。(第3实施方式)接着,参照图12来说明第3实施方式。在该第3实施方式中,与将上述功率模块主体部IOOa以及IOOb邻接地配置在布线基板21表面上的上述第2实施方式不同,将功率模块主体部IOOa以及IOOb配置在布线基板21的两面。如图12所示,在第3实施方式的功率模块102中,将功率模块主体部IOOb和功率模块主体部IOOa分别配置在布线基板21的上表面与下表面。由此,与邻接地配置功率模块主体部IOOa与功率模块主体部IOOb的上述第2实施方式相比,连接功率模块主体部IOOa 和功率模块主体部IOOb的布线的长度变小,所以能够减小布线电感。结果,能够使功率模块主体部IOOa以及功率模块主体部IOOb以较高的频率进行开关。另外,为了密封功率模块主体部IOOa以及IOOb与布线基板21之间而设置有绝缘性的树脂材料37a。此外,将树脂材料37a设置为从布线基板21的表面覆盖到功率模块主体部IOOa以及IOOb侧面的中央部。另外,利用凸起电极41连接功率模块主体部IOOa以及IOOb与布线基板21 (P侧栅极金属端子24、P侧源极金属端子25、P侧漏极金属端子26、 P侧阳极金属端子27、N侧栅极金属端子28、N侧源极金属端子29、N侧漏极金属端子30以及N侧阳极金属端子31),由此能够减小功率模块主体部IOOa以及IOOb与布线基板21之间的间隔。由此,可抑制端子等发生腐蚀,所以有时可以不设置树脂材料37a。此外,树脂材料37a是本发明的“密封部件”的一例。此外,第3实施方式的效果与上述第2实施方式相同。(第4实施方式)接着,参照图13来说明第4实施方式。在此第4实施方式中,与逐个设置上述半导体元件2以及半导体元件3的上述第1实施方式不同,按照每对(2个)来设置半导体元件2以及半导体元件3。如图13所示,在第4实施方式的功率模块103中,分别按照每对(2个)来并排设置半导体元件2(参照图1)以及半导体元件3 (参照图1)。即,在功率模块103的上表面, 从树脂材料IOa露出2个半导体元件2的各个栅极端子4的上端面54a以及上端面54b和各个源极端子5的上端面55a以及上端面55b。另外,在功率模块102的上表面,从树脂材料IOa露出2个半导体元件3的各个阳极端子7的上端面57a以及上端面57b。此外,与上述第1实施方式相同,在功率模块102的端部附近设置有6个漏极端子6,6个漏极端子 6的上端面6c分别从树脂材料IOa露出。此外,树脂材料IOa是本发明的“密封部件”的一例。此外,功率模块103是本发明的“电力变换装置主体部”的一例。(第5实施方式)接着,参照图14 图18来说明第5实施方式。在该第5实施方式中,与设置上述半导体元件2以及半导体元件3的上述第1实施方式不同,仅设置有半导体元件2。如图14 图16所示,在第5实施方式的功率模块104中,未设置半导体元件3, 而是设置半导体元件2。此外,栅极端子4(参照图4)、源极端子5(参照图5)以及漏极端子6(参照图6)的形状与上述第1实施方式相同。即,在栅极端子4的上端部4b、源极端子 5的上端部5b以及漏极端子6的上端部6b分别设置有向侧方突出的突出部4d、突出部5d 以及突出部6d。另外,如图17所示,在功率模块104的上表面,栅极端子4的上端面4c、源极端子5的上端面5c以及漏极端子6的上端面6c从树脂材料IOb露出。另外,如图18所示,在功率模块104的下表面,漏电极散热板1从树脂材料IOb露出。此外,树脂材料IOb 是本发明的“密封部件”的一例。另外,功率模块104是本发明的“电力变换装置主体部”的一例。(第6实施方式)接着,参照图19 图23来说明第6实施方式。在此第6实施方式中,与设置上述半导体元件2以及半导体元件3的上述第1实施方式不同,仅设置半导体元件3如图19 图23所示,在第6实施方式的功率模块105中,未设置半导体元件2,而是设置半导体元件3。此外,阳极端子7(参照图7)以及漏极端子6(参照图6)的形状与上述第1实施方式相同。即,在阳极端子7的上端部7b以及漏极端子6的上端部6b分别设置有向侧方突出的突出部7d以及突出部6d。另外,如图22所示,在功率模块105的上表面,阳极端子7的上端面7c以及漏极端子6的上端面6c从树脂材料IOc露出。另外,如图23所示,在功率模块105的下表面,漏电极散热板1从树脂材料IOc露出。此外,树脂材料IOc是本发明的“密封部件”的一例。另外,功率模块105是本发明的“电力变换装置主体部”的一例。(第7实施方式)接着,参照图24 图26说明第7实施方式。在此第7实施方式中,与设置上述1 个半导体元件2以及1个半导体元件3的上述第1实施方式不同,设置有构成P侧3相的功率模块的3个半导体元件2。如图24所示,在第7实施方式的功率模块106中,设置有3个半导体元件2。由此,功率模块106构成P侧3相的功率模块。此外,3个半导体元件2的下表面经由接合部件8与1个P电位金属散热板106a连接。另外,如图25所示,在功率模块106的上表面,3 个半导体元件2的各个栅极端子4的上端面4c、源极端子5的上端面5c、以及兼作漏极端子的P电位金属端子66的上端面66c从树脂材料IOd露出。如图24所示,P电位金属端子66具有柱形状部66a和上端部66b,并且在上端部66b设置有向侧方突出的突出部66d。 此外,栅极端子4 (参照图4)以及源极端子5 (参照图5)的形状与上述第1实施方式相同。 另外,P电位金属端子66被配置成包围栅极端子4以及源极端子5。另外,如图26所示,在功率模块106的下表面,P电位金属散热板106a从树脂材料IOd露出。此外,P电位金属散热板106a以及树脂材料IOd分别是本发明的“散热部件”以及“密封部件”的一例。另夕卜,P电位金属端子66是本发明的“电极用导体”、“第2电极用导体”、“第2晶体管电极用导体”以及“漏电极用导体”的一例。另外,功率模块106是本发明的“电力变换装置主体部”的一例。(第8实施方式)接着,参照图27 图29来说明第8实施方式。在此第8实施方式中,设置构成N 侧3相的功率模块的3个半导体元件2。如图27所示,在第8实施方式的功率模块107中,设置有3个半导体元件2。由此,功率模块107构成N侧3相的功率模块。此外,3个半导体元件2的下表面经由接合部件8与1个N电位金属散热板107a连接。另外,如图28所示,在功率模块107的上表面, 3个半导体元件2的各个栅极端子4的上端面4c、漏极端子6的上端面6c以及兼作源极端子的N电位金属端子76的上端面76c从树脂材料IOe露出。如图27所示,N电位金属端子76具有柱形状部76a和上端部76b,并且在上端部76b设置有向侧方突出的突出部76d。 此外,栅极端子4(参照图4)的形状与上述第1实施方式相同。另外,如图29所示,在功率模块107的下表面,N电位金属散热板107a从树脂材料IOe露出。此外,N电位金属散热板 107a以及树脂材料IOe分别是本发明的“散热部件”以及“密封部件”的一例。另外,N电位金属端子76是本发明的“电极用导体”、“第2电极用导体”的一例。另外,功率模块107 是本发明的“电力变换装置主体部”的一例。(第9实施方式)接着,参照图30以及图31来说明第9实施方式。在此第9实施方式中,设置有上述第7实施方式的P侧3相的功率模块106和上述第8实施方式的N侧3相的功率模块 107。如图30以及图31所示,在第9实施方式的功率模块108中,在布线基板21的下表面设置P侧3相的功率模块106,并且在布线基板21的上表面设置N侧3相的功率模块 107。另外,功率模块106的源极端子5经由设置在布线基板21内部的布线34与功率模块 107的漏极端子6连接。此外,在布线基板21的下表面设置有P侧金属端子32以及P侧控制信号端子35,并且在上表面设置有N侧金属端子33以及N侧控制信号端子36。(第10实施方式)接着,参照图32 图34来说明第10实施方式。在此第10实施方式中,与在仅由上述1片金属板构成的漏电极散热板1的表面上设置半导体元件2以及半导体元件3的第 1实施方式不同,在绝缘电路基板109a的表面上接合半导体元件2以及半导体元件3。如图32 图34所示,在第10实施方式的功率模块109中,在绝缘电路基板109a 的表面上经由接合部件8接合半导体元件2以及半导体元件3。此外,绝缘电路基板109a 具有在陶瓷等绝缘体的两面粘贴有金属板的构造。并且,构成为,能够从栅极端子4、源极端子5、漏极端子6以及阳极端子7向上方释放半导体元件2以及半导体元件3产生的热,并且还从绝缘电路基板109a的下方散热。此外,绝缘电路基板109a是本发明的“散热部件” 的一例。另外,功率模块109是本发明的“电力变换装置主体部”的一例。另外,第10实施方式的其它结构与上述第1实施方式相同。(第11实施方式)接着,参照图35 图39说明第11实施方式。在此第11实施方式中,与利用上述树脂材料10形成外形面的第1实施方式不同,由壳体状的下侧散热器109b以及壳体状的上侧散热器109c形成外形面。此外,壳体状的下侧散热器109b以及壳体状的上侧散热器 109c由具有导电性以及热传导性的金属构成。如图35以及图36所示,在第11实施方式的功率模块110中,在绝缘电路基板109a 的表面上,经由接合部件8接合半导体元件2、半导体元件3以及漏极端子6。另外,在半导体元件2的表面上经由接合部件8接合栅极端子4以及源极端子5。另外,在半导体元件3 的表面上经由接合部件8接合阳极端子7。此外,功率模块110是本发明的“电力变换装置主体部”的一例。另外,在绝缘电路基板109a的下表面配置有具有散热功能的下侧散热器109b。下侧散热器109b形成为具有底面和侧面的箱形状(壳体状)。另外,在下侧散热器109b上, 经由接合部件8配置有上侧散热器109c。上侧散热器109c形成为具有上表面和侧面的箱形状(壳体状)。另外,如图37所示,在上侧散热器109c的上表面设置有开口部109d。并且,构成为在下侧散热器109b与上侧散热器109c的内部收容有半导体元件2以及半导体元件3。由此,构成为,从下侧散热器109b的下表面以及侧面和上侧散热器109c的上表面以及侧面释放半导体元件2以及半导体元件3产生的热。此外,下侧散热器109b以及上侧散热器109c是本发明的“壳体部”的一例。另外,如图38以及图39所示,在下侧散热器109b与上侧散热器109c的侧面设置有树脂注入孔109e。并且,通过从树脂注入孔109e注入树脂,利用树脂材料IOf填充下侧散热器109b以及上侧散热器109c与半导体元件2以及半导体元件3之间的空间。此外,还构成为,栅极端子4的上端面4c、源极端子5的上端面5c、漏极端子6的上端面6c以及阳极端子7的上端面7c从树脂材料IOf的上表面(上侧散热器109c的开口部109d)露出。在第11实施方式中,如上所述,以覆盖半导体元件2、半导体元件3、栅极端子4、 源极端子5、漏极端子6以及阳极端子7的侧面、并且使栅极端子4的上端面4c、源极端子 5的上端面5c、漏极端子6的上端面6c以及阳极端子7的上端面7c露出的方式,将树脂材料IOf填充到下侧散热器109b以及上侧散热器109c内。由此,半导体元件2、半导体元件 3、栅极端子4、源极端子5、漏极端子6以及阳极端子7被树脂材料IOf覆盖,并且树脂材料 IOf还被下侧散热器109b以及上侧散热器109c覆盖,所以能够进一步抑制由来自外部的冲击而引起半导体元件2以及半导体元件3发生破损。此外,本次公开的实施方式的全部内容都是例示,不对本发明给与任何限制。本发明的范围不是上述实施方式的说明而是由权利要求的范围示出的,此外还包含与权利要求范围等同的含义以及范围内的全部变更。例如,在上述第1 第11实施方式中示出了栅极端子、源极端子、漏极端子以及阳极端子(阴极端子)的大致平坦的上端面从树脂材料露出的例子,但本发明不限于此。在本发明中,只要栅极端子、源极端子、漏极端子以及阳极端子(阴极端子)中的至少1个大致平坦的上端面从树脂材料露出即可。另外,在上述第1 第11实施方式中示出了栅极端子、源极端子、漏极端子以及阳极端子(阴极端子)的大致平坦的上端面具有彼此相同高度的例子,但本发明不限于此。例如,栅极端子、源极端子、漏极端子以及阳极端子(阴极端子)的大致平坦的上端面的高度可互不相同。另外,在上述第1 第11实施方式中示出了栅极端子、源极端子、漏极端子以及阳极端子(阴极端子)具有柱形状部的例子,但本发明不限于此。在本发明中,栅极端子、源极端子、漏极端子以及阳极端子(阴极端子)可具有柱形状以外的柱状部。另外,在上述第1 第11实施方式中示出了栅极端子、源极端子、漏极端子以及阳极端子(阴极端子)的大致平坦的上端面具有与树脂材料的上表面大致相同高度的例子, 但本发明不限于此。例如,栅极端子、源极端子、漏极端子以及阳极端子(阴极端子)的大致平坦的上端面可以从树脂材料的上表面突出。另外,在上述第1 第11实施方式中示出了漏极端子与栅极端子、源极端子以及阳极端子相离的例子,但本发明不限于此。在本发明中,栅极端子、源极端子、漏极端子以及阳极端子可以接近。另外,在上述第1 第11实施方式中示出了将漏极端子、栅极端子、源极端子以及阳极端子的各个上端部的突出部设置为从柱形状部的外周面周状突出的例子,但本发明不限于此。例如,可以仅将突出部设置在柱形状部的一个侧面。另外,不需要在柱形状部外周面的全周设置突出部。因此,可在柱形状部外周面的一部分周状地设置突出部。另外,在上述第1 第11实施方式中示出了在漏极端子、栅极端子、源极端子以及阳极端子的各个上端部设置突出部的例子,但本发明不限于此。在本发明中,可仅在漏极端子、栅极端子、源极端子以及阳极端子中任意一个的上端部设置突出部。另外,在上述第1 第11实施方式中示出了采用形成在以碳化硅(SiC)为主成分的SiC基板上并能够进行高频开关的FET来作为半导体元件的例子,但本发明不限于此。例如,可采用形成在以氮化镓(GaN)为主成分的GaN基板上并能够进行高频开关的FET来作为半导体元件。另外,也可采用形成在以硅(Si)为主成分的Si基板上的MOSFET(金属氧化膜型场效应晶体管)来作为半导体元件。另外,还可以采用IGBT(绝缘栅型双极晶体管) 作为半导体元件。另外,在上述第1 第11实施方式中示出了采用快速恢复二极管(FRD)作为回流二极管元件的例子,但本发明不限于此。例如,可采用肖特基势垒二极管(SBD)作为回流二极管元件。在本发明中,只要是作为回流二极管元件发挥功能的二极管元件,则可以采用快速恢复二极管(FRD)以及肖特基势垒二极管(SBD)以外的其它二极管元件。另外,在上述第1 第11实施方式中示出接合部件由Au-20Sn、Zn-30Sn、Pb-5Sn、 有机层覆盖纳米Ag粒子等构成的例子,但本发明不限于此。例如,可采用焊料箔或焊料膏作为接合部件。
权利要求
1.一种电力变换装置,其具备 具有电极的电力变换用半导体元件;电极用导体,其与上述电力变换用半导体元件的电极电连接,并包含侧面和具有大致平坦的上端面的上端部;以及密封部件,其由覆盖上述电力变换用半导体元件与上述电极用导体的侧面的树脂构成,关于上述密封部件,在上述密封部件的上表面露出上述电极用导体的大致平坦的上端面,并且在具有所露出的上述电极用导体的大致平坦的上端面的上端部设置有向侧方突出的突出部。
2.根据权利要求1所述的电力变换装置,其中, 上述电极用导体具有向上方延伸的柱形状,上述电极用导体的上端部的上述突出部被设置成从柱形状的上述电极用导体的外周面周状地突出。
3.根据权利要求1或2所述的电力变换装置,其中, 设置有多个上述电极用导体,设置有上述突出部的多个上述电极用导体的大致平坦的上端面具有彼此大致相同的尚度。
4.根据权利要求1所述的电力变换装置,其特征在于,设置有上述突出部的上述电极用导体的大致平坦的上端面具有与上述密封部件的上表面大致相同的高度。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的电力变换装置,其中,该电力变换装置构成为在上述密封部件的上表面露出的上述电极用导体的上端面进行与外部的电连接。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的电力变换装置,其中,上述电力变换用半导体元件的电极包含设置在上述电力变换用半导体元件的主表面上的正面电极和设置在上述电力变换用半导体元件的背面上的背面电极, 上述电极用导体包含第1电极用导体,其以在上述电力变换用半导体元件的主表面上经由接合部件与上述正面电极连接的状态,向上方延伸,并且具有从上述密封部件露出的大致平坦的上端面和上述突出部;以及第2电极用导体,其以与上述电力变换用半导体元件的背面的上述背面电极电连接的状态,从与上述电力变换用半导体元件相离的位置起向上方延伸,并且具有从上述密封部件露出的大致平坦的上端面和上述突出部。
7.根据权利要求6所述的电力变换装置,其中,上述电力变换用半导体元件包含具有控制电极、第1电极和第2电极的电压驱动型晶体管元件,上述第1电极用导体包含第1晶体管电极用导体,该第1晶体管电极用导体以在上述电压驱动型晶体管元件的主表面上经由上述接合部件与由上述控制电极以及上述第1电极的至少一方构成的上述正面电极连接的状态,向上方延伸,并且具有上述大致平坦的上端面和上述突出部,上述第2电极用导体包含第2晶体管电极用导体,该第2晶体管电极用导体以与上述电力变换用半导体元件的背面的由上述第2电极构成的上述背面电极电连接的状态,从与上述电压驱动型晶体管元件相离的位置向上方延伸,并且具有上述大致平坦的上端面和上述突出部,上述密封部件形成为覆盖上述电压驱动型晶体管元件和上述第1晶体管电极用导体以及上述第2晶体管电极用导体的侧面,并且在上述密封部件的上表面露出上述第1晶体管电极用导体以及上述第2晶体管电极用导体的大致平坦的上端面。
8.根据权利要求7所述的电力变换装置,其中,上述第1电极是源电极,上述第2电极是漏电极,上述第1晶体管电极用导体包含控制电极用导体以及源电极用导体,该控制电极用导体以及源电极用导体在上述电压驱动型晶体管元件的主表面上与上述控制电极以及上述源电极分别连接且向上方延伸,并且具有上述大致平坦的上端面和上述突出部,上述第2晶体管电极用导体包含漏电极用导体,该漏电极用导体以与上述电力变换用半导体元件的背面的上述漏电极电连接的状态,从与上述电压驱动型晶体管元件相离的位置向上方延伸,并且具有上述大致平坦的上端面和上述突出部。
9.根据权利要求8所述的电力变换装置,其中,上述密封部件被形成为以包围的方式覆盖上述源电极用导体的侧面,并且覆盖上述漏电极用导体的侧面的至少一部分,并且,被形成为,上述控制电极用导体、上述源电极用导体以及上述漏电极用导体的上述大致平坦的上端面从上述密封部件露出。
10.根据权利要求8或9所述的电力变换装置,其中,该电力变换装置还具备电力变换装置主体部,该电力变换装置主体部包含上述电压驱动型晶体管元件、上述电极用导体和由上述树脂构成的密封部件,上述漏电极用导体配置在上述电力变换装置主体部的端部附近。
11.根据权利要求6至10中任意一项所述的电力变换装置,其中,上述电力变换用半导体元件还包含具有第1二极管电极以及第2二极管电极的回流二极管元件,上述第1电极用导体包含第1 二极管电极用导体,该第1 二极管电极用导体以在上述回流二极管元件的主表面上经由上述接合部件与由上述第1二极管电极构成的上述正面电极连接的状态,向上方延伸,并且具有上述大致平坦的上端面,上述第2电极用导体包含第2 二极管电极用导体,该第2 二极管电极用导体以与上述回流二极管元件的背面的由上述第2 二极管电极构成的上述背面电极电连接的状态,从与上述回流二极管元件相离的位置向上方延伸,并且具有上述大致平坦的上端面,上述密封部件形成为覆盖上述回流二极管元件和上述第1二极管电极用导体以及上述第2 二极管电极用导体的侧面,并且在上述密封部件的上表面露出上述第1 二极管电极用导体以及上述第2 二极管电极用导体的大致平坦的上端面。
12.根据权利要求1至11中任意一项所述的电力变换装置,其中,该电力变换装置还具备电力变换装置主体部,该电力变换装置主体部包含上述电力变换用半导体元件、上述电极用导体和由上述树脂构成的密封部件, 上述密封部件被设置为构成电力变换装置主体部的外形面。
13.根据权利要求1至12中任意一项所述的电力变换装置,其中,该电力变换装置还具备壳体部,该壳体部被设置为包围上述电力变换用半导体元件以及上述电极用导体,上述密封部件以覆盖上述电力变换用半导体元件和上述电极用导体的侧面、并且使上述电极用导体的上端面露出的方式填充到上述壳体部内。
14.根据权利要求1至13中任意一项所述的电力变换装置,其中,该电力变换装置还具备散热部件,该散热部件配置在上述电力变换用半导体元件的背面侧,并且,构成为能够从配置在上述电力变换用半导体元件的主表面侧的电极用导体的大致平坦的上端面与配置在上述电力变换用半导体元件的背面侧的散热部件双方,释放上述电力变换用半导体元件所产生的热。
15.根据权利要求14所述的电力变换装置,其中,上述散热部件经由接合部件与上述电力变换用半导体元件的背面接合。
16.根据权利要求14或15所述的电力变换装置,其中, 上述散热部件由不包含绝缘物的金属板构成。
17.根据权利要求14至16中任意一项所述的电力变换装置,其中, 上述密封部件被配置为包围上述散热部件并且使上述散热部件的表面露出。
18.根据权利要求1至17中任意一项所述的电力变换装置,其中, 上述电力变换用半导体元件通过由SiC或GaN构成的半导体来形成。
19.根据权利要求1至18中任意一项所述的电力变换装置,其中,从上述密封部件的上表面露出的上述电极用导体的上端面与布线基板电连接。
20.根据权利要求19所述的电力变换装置,其中,从上述密封部件的上表面露出的上述电极用导体的上端面通过凸起电极与布线基板电连接。
全文摘要
该电力变换装置具备具有电极的电力变换用半导体元件(2、3);电极用导体(4、5、6、7),其与电力变换用半导体元件的电极电连接,并包含侧面和具有大致平坦的上端面(4c、5c、6c、7c)的上端部(4b、5b、6b、7b);以及密封部件(10),其由覆盖电力变换用半导体元件和电极用导体的侧面的树脂构成,关于密封部件,在密封部件的上表面使电极用导体的大致平坦的上端面露出,并且在具有所露出的电极用导体的大致平坦的上端面的上端部设置向侧方突出的突出部(4d、5d、6d、7d)。
文档编号H01L25/07GK102460694SQ20108002700
公开日2012年5月16日 申请日期2010年6月18日 优先权日2009年6月19日
发明者东川康儿, 中林幸久, 伊藤徹也, 佐佐木亮, 寺园胜志, 小熊清典, 川波靖彦, 森原贵征, 樋口雅人, 矶部祐, 青木隆 申请人:株式会社安川电机
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