功率模块制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种可靠性高的功率模块。本发明专利技术所涉及的功率模块包括电路主体，以及收纳所述电路主体的外壳，所述外壳具有包含第1基板而构成第1外壳构件，以及包含第2基板而构成的第2外壳构件，所述第1外壳构件具有沿着所述第1基板和所述第2基板的排列方向而形成的第1侧壁部，所述第2外壳构件具有沿着所述排列方向而形成的、并与所述第1侧壁部连接的第2侧壁部，所述第1侧壁部和所述第2侧壁部以所述排列方向上的该第1侧壁部和该第2侧壁部的长度之和小于所述电路主体的厚度的方式形成，所述第1外壳构件具有相比于所述第1基板以及所述第2基板刚度较小的变形部。

Power module

The aim of the invention is to provide a power module with high reliability. The invention relates to a power module includes a circuit and a shell body, holding the main circuit, the housing has a substrate formed first shell contains first components, and contains second substrate consisting of second shell elements, the first housing member has first side wall portion formed along the arrangement direction of the first substrate and the second substrate, the second housing member is formed along the arrangement direction, and the first side wall part connected to the second side wall, forming the first side wall and the second side wall of the side wall part first arranged on the direction of the second side the wall and the length is smaller than the thickness of the main circuit in the way, the first housing member has compared to the first substrate and the second substrate deformation, small stiffness.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及功率模块，特别涉及在控制车辆驱动用马达的电力转换装置中使用的功率模块。
技术介绍
已知有具备将功率半导体模块收纳于具有散热部的金属外壳内的功率模块的电力转换装置。这样的电力转换装置例如搭载于电动汽车、混合动力汽车等电动车辆。功率半导体模块将功率半导体元件的表面和背面两面软钎焊在导电板上，并在露出电极端子的状态下由树脂密封。金属外壳在两面具有通过热传导性的绝缘粘接剂而粘接在各个导电板的散热部。在各散热部形成有散热用的多个翅片。金属外壳具有在一侧端部侧开口的具有凸缘部的有底罐型形状，功率半导体模块将功率半导体元件的电极端子以插通在所述金属外壳的开口的状态收纳于金属外壳内。该金属外壳为两块形成有框架和多个翅片的翅片板接合而成的结构。在框架上面对于将功率半导体元件树脂密封的电路主体的表面背面形成有开口，在该开口内，配置并接合有具备多个翅片的一对翅片板(例如，参照专利文献1)。在这样的功率半导体装置中，需要将在导通动作时由功率半导体元件产生的热经由散热构件向外部放出。因此，在负载热循环的使用环境下，若在所述绝缘粘接剂产生张应力，则具有在连接界面发生剥离的忧虑，因此公开有使压应力残留于所述绝缘粘结剂的技术(例如，参照专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2013-51363公报专利文献2:日本特开2011-233606号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，专利文献2所记载的功率半导体模块要使压应力残留于电路主体，该电路主体将功率半导体元件的表面背面的两面软钎焊在导电板上，且在露出电极端子的状态下被树脂密封，则金属外壳的翅片板间的距离要形成为小于所述电路主体的厚度。将电路主体插入金属外壳时，需要将外壳扩展到电路主体进入的大小，在该工序中，存在着翅片基部的推压力发生变化(降低)的可能性，因此，稳定地产生所期望的压应力是困难的。在此，本专利技术的目的在于，提供一种在绝缘层稳定地残留所期望的压应力、抑制散热部从功率半导体模块分开、可靠性高的功率模块。解决问题的技术手段为了解决上述问题，本专利技术所涉及的功率模块包括：电路主体，其具有功率半导体元件；以及外壳，其收纳所述电路主体，所述外壳具有：第1外壳构件，其包含与所述电路主体的一侧表面相对的第1基板而构成；以及第2外壳构件，其包含与所述电路主体的一侧表面的相反一侧的另一侧表面相对的第2基板而构成，所述第1外壳构件具有沿着所述第1基板和所述第2基板的排列方向而形成的第1侧壁部，所述第2外壳构件具有沿着所述排列方向而形成的、并且与所述第1侧壁部连接的第2侧壁部，所述第1侧壁部和所述第2侧壁部以在所述排列方向上的该第1侧壁部和该第2侧壁部的长度之和小于所述电路主体的厚度的方式而形成，所述第1外壳构件具有相比于所述第1基板以及所述第2基板刚性较小的变形部。专利技术的效果使能够抑制与功率半导体单元脱离的散热性提高，能够使可靠性提高。附图说明图1为本专利技术的电力转换装置的一实施方式的外观立体图。图2为图1所图示的电力转换装置的分解立体图。图3为图2所图示的功率模块的外观俯视图。图4为图2所图示的功率模块的外观侧视图。图5为图3所图示的功率模块的A-A′线纵截面图。图6为图3所图示的功率模块的B-B′线横截面图。图7为图6所图示的功率模块的截面分解图。图8为表示图6所图示的功率模块的制造工序的一部分的图。图9为表示图6所图示的功率模块的制造工序的一部分的图。图10为表示图6所图示的功率模块的制造工序的一部分的图。图11为表示本专利技术的实施方式2的功率模块截面图。图12为表示本专利技术的实施方式3的功率模块截面图。图13为从表面侧观察功率模块内所收容的功率半导体模块的外观立体图。图14为从背面侧观察功率模块内所收容的功率半导体模块的外观立体图。图15为图14所图示的功率半导体模块的去除密封树脂后的状态的立体图。图16为在图16所图示的功率半导体模块中，将电极端子和功率半导体元件引线键合之前的立体图。图17为图17所图示的功率半导体单元的IX-IX线截面图。图18为作为内置于本专利技术的功率半导体模块的一实施方式的电路图。具体实施方式(实施方式1)[电力转换装置]以下，参照附图，说明本专利技术所涉及的电力转换装置的一实施方式。图1为作为本专利技术的电力转换装置的一实施方式的外观立体图，图2为图1所图示的电力转换装置的分解立体图。电力转换装置200用作电动汽车、混合动力汽车的电源装置。虽然未图示，但是电力转换装置200内置有连接于电动发电机的逆变电路，另外，具备连接于外部的电池的升压电路以及控制整体的控制电路。电力转换装置200具有由铝、铝合金等铝系金属形成的框体主体201以及由紧固构件(未图示)紧固于框体主体201上的底盖202。框体主体201和底盖202也能够通过一体成型而形成。未图示的上盖通过紧固构件紧固于框体主体201的上部，形成密闭状的容器。在框体主体201的内部，形成有为了形成冷却流路的周壁211，通过周壁211和底盖202形成有冷却用室210。在冷却用室210内，收纳有具备多个(在图2中为四个)侧壁221的支承构件220以及配置在各侧壁221间的多个(在图2中为三个)功率模块100。功率模块100的详细内容在后文叙述。在框体主体201的一侧部，设有一对贯通孔，在贯通孔的一方，设有入口用配管203a，在贯通孔的另一方，设有出口用配管203b。冷却水等冷却介质从入口用配管203a流入冷却用室210内，在支承构件220的侧壁221和各功率模块100之间的冷却流路流通并从出口用配管203b流出。从出口用配管203b流出的冷却介质由未图示的散热器等冷却装置冷却，再次从入口用配管203a流入冷却用室210内，如此进行循环。冷却用室210隔着密封构件231由盖构件240密封。盖构件240被收纳于各功率模块100内，具有供功率半导体模块所内置的功率半导体元件的直流正极端子35a穿插的开口部241。盖构件240的周缘部通过未图示的紧固构件被固定于形成冷却用室210的周壁211的上部。在框体主体201的冷却用室210的外侧区域收纳有多个电容模块250，电容模块250具有用于将供给至逆变器电路的直流电力平滑化的电容元件251。在电容模块250和功率模块100的上部，配置有直流侧母线总成261。直流侧母线总成261在电容模块250与功率模块100之间传输直流电力。在直流侧母线总成261以及盖构件240的上方，配置有包含控制逆变器电路的驱动电路部的控制电路基板总成262。交流侧母线总成263与功率模块100连接，传输交流电力。另外，交流侧母线总成263具有电流传感器。[功率模块100]参照图3至图10以及图14至图18，对功率模块100进行说明。图3为作为本专利技术的功率模块100的一实施方式的外观俯视图。图4为作为本专利技术的功率模块100的一实施方式的外观侧视图。图5为图3所图示的功率模块100的A-A′线纵截面图。另外，图6为图3所图示是功率模块100的B-B′线横截面图。图7为图6所图示的功率模块100的截面分解图。进而，图8～图10为分别表示图6所图示的功率模块100的制造工序的一部分的图。进而，图13为从表面侧观察功率模块100内所收纳的功率半导体单元的外观立体图。图14为从背面侧观察功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率模块，其特征在于，包括：电路主体，其具有功率半导体元件；以及外壳，其收纳所述电路主体，所述外壳具有：第1外壳构件，其包含与所述电路主体的一侧表面相对的第1基板而构成；以及第2外壳构件，其包含与所述电路主体的一侧表面的相反一侧的另一侧表面相对的第2基板而构成，所述第1外壳构件具有沿着所述第1基板和所述第2基板的排列方向而形成的第1侧壁部，所述第2外壳构件具有沿着所述排列方向而形成的、且与所述第1侧壁部连接的第2侧壁部，所述第1侧壁部和所述第2侧壁部以在所述排列方向上的该第1侧壁部和该第2侧壁部的长度之和小于所述电路主体的厚度的方式形成，所述第1外壳构件具有相比于所述第1基板以及所述第2基板刚度较小的变形部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.07 JP 2014-1609421.一种功率模块，其特征在于，包括：电路主体，其具有功率半导体元件；以及外壳，其收纳所述电路主体，所述外壳具有：第1外壳构件，其包含与所述电路主体的一侧表面相对的第1基板而构成；以及第2外壳构件，其包含与所述电路主体的一侧表面的相反一侧的另一侧表面相对的第2基板而构成，所述第1外壳构件具有沿着所述第1基板和所述第2基板的排列方向而形成的第1侧壁部，所述第2外壳构件具有沿着所述排列方向而形成的、且与所述第1侧壁部连接的第2侧壁部，所述第1侧壁部和所述第2侧壁部以在所述排列方向上的该第1侧壁部和该第2侧壁部的长度之和小于所述电路主体的厚度的方式形成，所述第1外壳构件具有相比于所述第1基板以及所述第2基板刚度较小的变形部。2.如权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述变形部的厚度小于所述第1基部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：岛津博美，中津欣也，佐佐木康二，志村隆弘，谷江尚史，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP