功率模块制造技术

一种功率模块，其将表面上接合有第一开关元件的第一电极、表面上接合有第二开关元件的第二电极、和第三电极，按照所述第一电极、所述第一开关元件、所述第二电极、所述第二开关元件以及所述第三电极的顺序而配置于层压方向上，所述功率模块的特征在于，具有：第一至第三电极片，分别与所述第一至第三电极电连接；第一及第二信号线，分别与所述第一及第二开关元件电连接，所述第一至第三电极片和所述第一及第二信号线以在与所述第二电极同一平面上向外侧延伸的方式而设置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功率模块
本专利技术涉及一种功率模块，尤其是涉及一种层压配置了表面上接合有第一开关元件的第一电极、表面上接合有第二开关元件的第二电极、和第三电极的功率模块。
技术介绍
—直以来，已知一种用于实施直流电压的电压转换或功率转换的功率模块。在所涉及的功率模块中提出了一种功率模块(例如，参照专利文献1)，其具备:高压侧电极以及低压侧电极，分别接受直流电压的高电位侧以及低电位侧；第一以及第二开关元件，被串联连接在高压侧电极与低压侧电极之间；中间侧电极(输出电极板)，被连接在第一开关元件与第二开关元件的中间点上，其中，第一开关元件和第二开关元件隔着中间侧电极而被层压配置。由于在所涉及的功率模块中，采用了在层压方向上进行串联配置，因此与采用在平面上并列排列开关元件的结构的功率模块相比，能够缩小安装面积。尤其是在为了实现高输出化而希望增加所搭载的半导体开关元件数量的情况下，能够在不增加安装面积的条件下搭载多个半导体开关元件，从而能够实现小型高输出化。专利文献1:日本特开2006 - 49542
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，在上述专利文献I所述的结构中，形成了如下结构，即，在被配置于不同高度上的中间侧电极和低压侧电极的各自的外侧设置有信号线，并将第一开关元件以及第二开关元件钎焊于中间电极以及低压侧电极上，且将第一开关元件以及第二开关元件引线接合在各自的信号线上，之后形成了层压的结构。在此，由于信号线和电极需要进行绝缘，因此，需要用模压树脂外的引脚框架来进行保持，并将保持框架分别设置于中间侧电极和低压侧电极上。由于空间的原因，所涉及的保持框架在俯视观察时，必然形成在同一区域内具有重叠部分的形状。然而，在通过模压树脂而实施模压密封时，虽然需要用金属模具将信号线以及保持框架从上下进行合模，但是当上下的保持框架存在重叠的部分时，存在如下问题，即，无法用金属模具从上下简单地夹入并实施成形，从而金属模具的成形将变得非常困难。因此，本专利技术的目的在于提供一种能够容易地实施模压成形、且能够在简化电极形状的同时实现小型高输出的功率模块。用于解决课题的方法为了实现上述目的，本专利技术的一种方式所涉及的功率模块将表面上接合有第一开关元件的第一电极、表面上接合有第二开关元件的第二电极、和第三电极，按照所述第一电极、所述第一开关元件、所述第二电极、所述第二开关元件以及所述第三电极的顺序配置于层压方向上，所述功率模块的特征在于，具有:第一至第三电极片，分别与所述第一至第三电极电连接；第一及第二信号线，分别与所述第一及第二开关元件电连接，所述第一至第三电极片和所述第一及第二信号线以在与所述第二电极同一平面上向外侧延伸的方式设置。专利技术效果根据本专利技术，在可实现小型高输出的层压型的功率模块中，能够容易地实施模压成形，并且能够简化电极构造。【附图说明】图1为表示本专利技术的实施例1所涉及的功率模块的一个示例的剖面结构图。图2为实施例1所涉及的功率模块的一个示例的俯视分解图。图3为实施例1所涉及的功率模块的中间电极的配置位置的说明图。图4为表示实施例1所涉及的功率模块的与上部电极相连接的电极片的一个示例的结构图。图5为表示实施例1所涉及的功率模块的模压成形工序的一个示例的图。图6A为表示作为比较例的现有的功率模块的结构的图。图6B为表示作为比较例的现有的功率模块的结构的俯视分解图。图6C为表示作为比较例的现有的功率模块的模压成形工序的图。图7为表示本专利技术的实施例2所涉及的功率模块的一个示例的图。图8为用与图7相同的形式表示实施例1所涉及的功率模块的图。图9为表示本专利技术的实施例3所涉及的功率模块的一个示例的中间电极的俯视结构的图。图10为表示实施例3所涉及的功率模块的一个示例的分解立体图。图11为表示实施例3所涉及的功率模块的一个示例的剖面结构图。图12A为表示实施例3所涉及的功率模块的完成状态的立体图。图12B为从相反侧表示图12A所示的实施例3所涉及的功率模块的立体图。图13A为表示实施例3所涉及的功率模块的制造方法的半导体开关元件接合工序的一个示例的主视图。图13B为表示实施例3所涉及的功率模块的制造方法的上桥臂、下桥臂接合工序的一个示例的主视图。图13C为表示实施例3所涉及的功率模块的制造方法的引线接合工序的一个示例的侧面图。图13D为表示实施例3所涉及的功率模块的制造方法的上部电极接合工序的一个示例的主视图。图13E为表示实施例3所涉及的功率模块的制造工序的模压成形工序的一个示例的主视图。符号说明10、15下部电极11、13、16 中间电极12、14、17 上部电极20、21、22、23半导体开关元件25、26、27、28 二极管30、31 焊料40,41,42 隔离片50、51引脚框架60、61、62、63 信号线70、71、72、73 接合线80、81、82、83、84、85 电极片90,91模压树脂100、101、102 金属模具【具体实施方式】以下，参照附图，对用于实施本专利技术的方式进行说明。实施例1图1为表示本专利技术的实施例1所涉及的功率模块的一个示例的剖面结构图。在图1中，实施例1所涉及的功率模块具备:下部电极10、中间电极11、上部电极12、半导体开关元件20、21、二极管25、26、焊料30、隔离片40、信号线61、接合线70、71、电极片81。此外，在图1中，用虚线表示用于实施树脂密封的模压树脂90。在图1中，在下部电极10的表面上，通过焊料30而接合有半导体开关元件20和二极管25，在半导体开关元件20以及二极管25之上，通过焊料30而接合有隔离片40。而且，在隔离片40上，还是通过焊料30而接合有中间电极11，在中间电极11的表面上，通过焊料30而接合有半导体开关元件21以及二极管26。在半导体开关元件21以及二极管26之上，通过焊料30而接合有隔离片40，且在隔离片40之上，通过焊料30而接合有上部电极12。如此，实施例1所涉及的功率模块形成了如下结构，即，以使隔离片40介于中途的方式，按照下部电极10、半导体开关元件20以及二极管25、中间电极11、半导体开关元件13以及二极管26、上部电极12的顺序层压而成的结构。另外，由于隔离片40与中间电极11之间的焊料30以及隔离片40与上部电极12之间的焊料30非常薄，因此，在图1之后的附图中，以省略隔离片与电极之间的焊料的方式进行图示。在与中间电极相同的平面上，配置有信号线61和电极片81。中间电极11上的半导体开关元件21通过接合线71而与信号线61相连接。此外，电极片81以从中间电极11起向外侧延伸的方式设置。图2为本专利技术的实施例1所涉及的功率模块的一个示例的俯视分解图，且与图1相对应。因此，对与图1的结构要素相同的结构要素标记相同的参照符号。在图2中，在以下的点上与图1相同，即，在下部电极10的表面上设置有半导体开关元件20以及二极管25这一点、以及在中间电极11的表面上设置有半导体开关元件21以及二极管26这一点。另一方面，其新图示了如下的结构，S卩，以包围中间电极11的周围的方式设置有引脚框架50，在引脚框架50上的左侧除信号线60之外还设置有信号线61，而在右侧除电极片81之外还设置有电极片80、82的结构。此外，在上部电极12的上表面上未设置任何部件这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率模块，其将表面上接合有第一开关元件的第一电极、表面上接合有第二开关元件的第二电极、和第三电极，按照所述第一电极、所述第一开关元件、所述第二电极、所述第二开关元件以及所述第三电极的顺序配置于层压方向上，所述功率模块的特征在于，具有：第一至第三电极片，分别与所述第一至第三电极电连接；第一及第二信号线，分别与所述第一及第二开关元件电连接，所述第一至第三电极片和所述第一及第二信号线以在与所述第二电极同一平面上向外侧延伸的方式设置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种功率模块，其将表面上接合有第一开关元件的第一电极、表面上接合有第二开关元件的第二电极、和第三电极，按照所述第一电极、所述第一开关元件、所述第二电极、所述第二开关元件以及所述第三电极的顺序配置于层压方向上，所述功率模块的特征在于，具有: 第一至第三电极片，分别与所述第一至第三电极电连接； 第一及第二信号线，分别与所述第一及第二开关元件电连接， 所述第一至第三电极片和所述第一及第二信号线以在与所述第二电极同一平面上向外侧延伸的方式设置。2.如权利要求1所述的功率模块，其特征在于， 所述第一开关元件具有在层压方向上与所述第二电极不重合的区域。3.如权利要求2所述的功率模块，其特征在于， 所述第二电极、所述第一至第三电极片、和所述第一及第二信号线被构成于同一引脚框架上。4.如权利要求3所述的功率模块，其特征在于， 所述第三电极片的接合部具有在层压方向上与所述第一及第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：门口卓矢，铃木祥和，加地雅哉，川岛崇功，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：