功率模块和功率模块制造方法技术

技术编号:8165869 阅读:132 留言:0更新日期:2013-01-08 12:33
功率模块包括:密封体,包括具有多个电极面的半导体元件、与半导体元件的一方的电极面通过软钎焊连接的第一导体板、用于密封半导体元件和第一导体板的密封材料,至少具有第一面和与第一面相反的一侧的第二面;和用于收纳密封体的外壳,外壳由与密封体的第一面相对的第一散热板、与密封体的第二面相对的第二散热板和连接第一散热板与第二散热板的中间部件构成,在中间部件,具有形成为厚度小于第一散热板的厚度、比第一散热板更易于弹性变形、并且包围第一散热板的第一薄壁部,密封体利用第一薄壁部产生的弹性力通过第一散热板被按压在第二散热板上而被固定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电カ转换装置中使用的功率模块,特别涉及混合动カ车和电动车中搭载的。
技术介绍
耐高压、大电流用的半导体芯片使用时的发热很大,所以需要用于提高芯片的散热性的结构。作为该结构的一例,可以考虑在芯片的两面接合一对散热板,根据该结构,能够从芯片两面散热,所以散热性提高。然后,上述两面散热型的半导体装置整体被树脂成型(专利文献I)。 在将该成型(模塑)的半导体装置收纳在外壳中,进而搭载到电カ转换装置中的情况下,要求生产效率的提高、端子的连接可靠性、小型化、散热性的进ー步改善。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2007-53295号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题本专利技术要解决的问题在于,改善将树脂成型的半导体装置收纳到外壳中时的生产效率。此外,本专利技术要解决的另ー问题在于,改善收纳在外壳中的树脂成型的半导体装置的端子的连接可靠性。此外,本专利技术要解决的另ー问题在于,改善收纳在外壳中的树脂成型的半导体装置的小型化和散热性。解决问题的技术手段根据本专利技术的第一方式,提供ー种功率模块,包括密封体,包括具有多个电极面的半导体元件、与半导体元件的一方的电极面通过软钎焊连接的第一导体板、用于密封半导体元件和第一导体板的密封材料,至少具有第一面和与第一面相反的ー侧的第二面;和用于收纳密封体的外壳,其中,外壳由与密封体的第一面相对的第一散热板、与密封体的第ニ面相对的第二散热板和连接第一散热板与第二散热板的中间部件构成,在中间部件,具有形成为厚度小于第一散热板的厚度、比第一散热板更易于弹性变形、并且包围第一散热板的第一薄壁部,密封体利用第一薄壁部产生的弾性カ通过第一散热板被按压在第二散热板上而被固定。根据本专利技术的第二方式,在第一方式的功率模块中优选的是,与密封体的第一面相対的第一散热板的面,形成为与第一薄壁部的外壳内部ー侧的面为同一面。根据本专利技术的第三方式,在第一方式的功率模块中优选的是,在第一散热板和第ニ散热板上形成有针状翅片。根据本专利技术的第四方式,在第一方式的功率模块中优选的是,在第一散热板和第ニ散热板上形成有直线型的翅片。根据本专利技术的第五方式,在第一方式的功率模块中优选的是,在中间部件,具有形成为厚度小于第二散热板的厚度、比第二散热板更易于弹性变形、并且包围第二散热板的第二薄壁部,密封体利用第一薄壁部产生的弾性カ通过第一散热板被按压在第二散热板上,并且利用第二薄壁部产生的弾性カ通过第二散热板被按压在第二散热板上而被固定。根据本专利技术的第六方式,在第一方式的功率模块中优选的是,在中间部件形成有保持部,其形成为厚度大于第一 薄壁部的厚度、包围第二散热板,并且具有即使受到通过第一散热板和密封体产生的第一薄壁部的弹性カ也不变形的刚性。根据本专利技术的第七方式,在第六方式的功率模块中优选的是,在配置了第二散热板ー侧的外壳的内壁,形成有与密封体的侧部接触的第一突起部。根据本专利技术的第八方式,在第一方式的功率模块中优选的是,密封体,包括与半导体元件的另一方的电极面通过软钎焊连接的第二导体板,在该密封体的第一面上形成有第一凹部,使第一导体板露出于该第一凹部的底部,并且在该密封体的第二面上形成有第ニ凹部,使第二导体板露出于该第二凹部的底部,第一散热板与第一凹部嵌合,并且第二散热板与第一凹部嵌合。根据本专利技术的第九方式,在第八方式的功率模块中优选的是,第一绝缘膜,与第一导体板的露出面相对,并且被收纳在第一凹部内;和第二绝缘膜,与第二导体板的露出面相对,并且被收纳在第二凹部内。根据本专利技术的第十方式,在第八方式的功率模块中优选的是,在外壳,形成有用于插入密封体的开ロ部,在从与半导体元件的电极面垂直的方向投影的情况下,第一凹部形成为该第一凹部中投影部接近外壳的开ロ部ー侧的第一边的长度比与该第一边相对的第ニ边的长度长,第一散热板形成为该第一散热板的投影部与第一凹部的投影部重合。根据本专利技术的第十一方式,在第十方式的功率模块中优选的是,第一散热板形成为该第一散热板中投影部接近外壳的开ロ部ー侧的第一边的长度比与该第一边相对的第ニ边的长度长。根据本专利技术的第十二方式,提供一种功率模块的制造方法,功率模块包括密封体,包括半导体元件、与半导体元件的电极面通过软钎焊连接的导体板、用于密封半导体元件和导体板的密封材料,至少具有第一面和与第一面相反的ー侧的第二面;和外壳,包括与密封体的第一面相对的第一散热板、与密封体的第二面相对的第二散热板、连接第一散热板与第二散热板并且形成用于插入密封体的开ロ的中间部件,在将第一散热板的相对面与第二散热板的相对面的距离定义为D,并且将密封体的厚度定义为T的情况下,功率模块的制造方法包括第一步骤,对于形成为D小于T的外壳,使该外壳的中间部件的一部分弾性变形,以使得D成为大于T的Dl ;第二步骤,从外壳的开ロ插入密封体;和第三步骤,解除第一步骤中用于使中间部件的一部分弹性变形的加压カ以使得D从Dl接近T。根据本专利技术的第十三方式,提供一种功率模块的制造方法,功率模块包括密封体,包括半导体元件,与半导体元件的电极面通过软钎焊连接的导体板,和用于密封半导体元件和导体板、并且在一方的面上形成第一凹部、在与一方的面相反一侧的另一方的面上形成第二凹部的密封材料,至少具有第一面和与第一面相反的ー侧的第二面;和外壳,包括与密封体的第一面相对并且与第一凹部嵌合的第一散热板、与密封体的第二面相对并且与第二凹部嵌合的第二散热板、连接第一散热板与第二散热板并且形成用于插入密封体的开ロ的中间部件,将第一散热板的相对面与第二散热板的相对面的距离定义为D,并且将密封体的第一凹部的底部与第二凹部的底部的距离定义为Tl,将密封体的厚度定义为T2的情况下,功率模块的制造方法包括第一步骤,对于形成为D小于Tl的外壳,通过从外壳的开ロ插入的密封体的推压力,使该外壳的中间部件的一部分弹性变形,以使得D成为大于T2的Dl ;和第二步骤,使第一散热板与密封体的第一凹部嵌合,并且使第二散热板与密封体的第二凹部嵌合。专利技术效果根据本专利技术,能够实现功率キ旲块的生广效率的进一步提尚。附图说明 图I是表示混合动カ车的控制模块的图。图2是应用于混合动カ车的情况下的控制结构图和电路结构图。图3是用于说明本实施方式的电カ转换装置200的设置场所的分解立体图。图4是将本实施方式的电カ转换装置的整体结构分解为各构成元件的立体图。图5是具有流路19的冷却罩12的底视图。图6 (a)是本实施方式的功率模块300a的立体图。(b)是本实施方式的功率模块300a的截面图。图7 Ca)是为了有助于理解而除去了模块外壳304、绝缘膜333和第二密封树脂351的内部截面图。(b)是从(a)中除去了第一密封树脂348的内部立体图。图8 (a)是模块一次密封体302的立体图。(b)是从图6 (a)的截面A观看的模块外壳304的截面图。图9 Ca)至(d)是表示将模块一次密封体302插入模块外壳304的エ序的エ序图。图10 Ca)是辅助模塑体600的立体图,(b)是辅助模塑体600的透视图。图11是本实施方式的电容器模块500的分解立体图。图12是在流路形成体12上组装了功率模块300、电容器模块500和汇流条组件800的外观立体图。图13是图12的部分A的放大图。图14是组装了功率模块300和电容器模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:高木佑辅内山薰诹访时人中津欣也德山健平光真二
申请(专利权)人:日立汽车系统株式会社
类型:
国别省市:

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