功率用半導體裝置模塊的製作方法
2023-06-20 01:34:56 2
功率用半導體裝置模塊的製作方法
【專利摘要】本發明涉及功率用半導體裝置模塊。本發明的功率用半導體裝置模塊具備具有串聯地插入第一電位與第二電位之間、分別互補地動作的第一電晶體以及第二電晶體的多個逆變器，且多個逆變器被模塊化，在多個逆變器之中，僅在既定的一個逆變器中具有檢測第一以及第二電晶體的溫度的結構，用於第一以及第二電晶體的溫度檢測的控制端子從模塊的側面突出。從而，儘可能削減外部端子，小型化功率用半導體裝置模塊，並且降低布線電感。
【專利說明】功率用半導體裝置模塊
【技術領域】
[0001]本發明涉及搭載有IGBT (絕緣柵雙極型電晶體:Insulated Gate BipolarTransistor)等電壓驅動型半導體裝置的功率用半導體裝置模塊。
【背景技術】
[0002]在功率用半導體裝置模塊中，連接於所搭載的半導體裝置的電氣布線一般而言使用電阻小、廉價的銅等，設計電流密度以使電流通電時的發熱不超過構成半導體裝置、功率用半導體裝置模塊的部件的耐熱溫度。
[0003]另一方面，由於所搭載的半導體裝置的損耗降低、冷卻性能、絕緣性能的提高，功率用半導體裝置模塊的小型化逐年發展，與此相伴，內置多個半導體裝置的集成化、內置保護半導體裝置不受過電流、過熱影響的功能的智能化也不斷發展。
[0004]因此，功率用半導體裝置模塊的外部端子數大幅增加，主電流布線的小型化也達到極限，為推進功率用半導體裝置模塊的小型化，必須儘可能削減浪費的空間以配置電氣布線。特別是與外部布線連接的外部端子，因為暴露於空氣中，所以必須確保與用絕緣物覆蓋的功率用半導體裝置模塊內部的電氣布線的絕緣距離，為小型化功率用半導體裝置模塊，需要儘可能削減外部端子，並且充分考慮暴露位置。
[0005]作為集成化的功率用半導體裝置模塊的現有技術，例如專利文獻I的圖11所公開地，可列舉模塊化6個半導體裝置的6合I (6inl)構造的功率用半導體裝置模塊。
[0006]現有技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本特開2011 - 249364號公報。
【發明內容】
[0007]專利文獻I所示的功率用半導體裝置模塊中，採用分別從6個半導體裝置經由接合引線將5個控制端子引出到外部的結構。5個控制端子一般而言由以下端子構成:控制半導體裝置的通電的柵極端子、發射極讀出端子、用於保護半導體裝置不受過電流影響的電流讀出端子、用於保護半導體裝置不受過熱影響的溫度讀出二極體的正極端子以及負極端子。因此，專利文獻I所示的功率用半導體裝置模塊中控制端子數多，難以小型化。
[0008]此外，因為直流高電壓側布線與直流低電壓側布線配置於分離的位置，所以存在布線電感大的問題。
[0009]本發明為解決如上述的問題點而完成，其目的在於儘可能削減外部端子，小型化功率用半導體裝置模塊，並且降低布線電感。
[0010]本發明的功率用半導體裝置模塊的方式為一種功率用半導體裝置模塊，其具備分別具有串聯地插入第一電位與第二電位之間、互補地動作的第一電晶體以及第二電晶體的多個逆變器，且多個逆變器被模塊化，所述功率用半導體裝置模塊的特徵在於:在所述多個逆變器之中，僅在既定的一個中具有檢測所述第一以及第二電晶體的溫度的結構，用於所述第一以及第二電晶體的溫度檢測的控制端子從模塊的側面突出。
[0011]根據本發明的功率用半導體裝置模塊，能夠削減用於溫度檢測的控制端子數，所以能夠小型化功率用半導體裝置模塊。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是示出本發明的實施方式I的功率用半導體裝置模塊的結構的俯視圖；
圖2是示出本發明的實施方式I的功率用半導體裝置模塊的結構的側視圖；
圖3是示出本發明的實施方式I的功率用半導體裝置模塊的結構的電路圖；
圖4是示出本發明的實施方式2的功率用半導體裝置模塊的結構的俯視圖；
圖5是示出本發明的實施方式2的功率用半導體裝置模塊的結構的側視圖；
圖6是示出本發明的實施方式2的功率用半導體裝置模塊的結構的電路圖；
圖7是示出本發明的實施方式3的功率用半導體裝置模塊的結構的俯視圖；
圖8是示出本發明的實施方式3的功率用半導體裝置模塊的結構的側視圖；
圖9是示出本發明的實施方式4的功率用半導體裝置模塊的結構的俯視圖；
圖10是示出本發明的實施方式4的功率用半導體裝置模塊的結構的側視圖。
【具體實施方式】
[0013]〈實施方式1>
圖1是示出本發明的實施方式I的功率用半導體裝置模塊100的結構的俯視圖，圖2是從直流高電壓端子2側觀察的側視圖，各圖都省略模製樹脂8而示出。此外，圖3是示出功率用半導體裝置模塊100的結構的電路圖。
[0014]如圖3所示，功率用半導體裝置模塊100具備由具有溫度檢測功能的IGBT晶片9a、9b、9c、9d、9e以及9f和反並聯連接於各IGBT晶片9a?9f的二極體晶片10a、10b、10c、IOcUlOe以及IOf構成的6組半導體晶片群11a、lib、11c、lid、Ile以及Ilf0
[0015]半導體晶片群Ila以及lib、半導體晶片群Ilc以及lid、半導體晶片群lie以及Ilf的組成為分別串聯連接、在各自的連接節點連接輸出端子4、5、6的結構。
[0016]此外，半導體晶片群IlaUlc以及Ile各自的IGBT晶片9a、9c以及9e的集電極偵儀二極體晶片10a、10c以及IOe的負極側)成為並聯連接、在連接節點連接直流高電壓端子2的結構。
[0017]此外，半導體晶片群IlbUld以及I If各自的IGBT晶片9b、9d以及9f的發射極偵儀二極體晶片10b、10d以及IOf的正極側)成為並聯連接、在連接節點連接直流低電壓端子3的結構。
[0018]在IGBT晶片9a?9f分別連接有控制端子群7a、7b、7c、7d、7e以及7f。
[0019]根據上述結構，半導體晶片群Ila和Ilb可以說是由串聯地插入直流高電壓端子2 (供給第一電位)與直流低電壓端子3 (供給第二電位)之間、互補地動作的電晶體與續流二極體構成的一個逆變器。
[0020]此外，半導體晶片群Ilc和Ild可以說是由串聯地插入直流高電壓端子2與直流低電壓端子3之間、互補地動作的電晶體與續流二極體構成的一個逆變器。
[0021]此外，半導體晶片群lie和Ilf可以說是由串聯地插入直流高電壓端子2與直流低電壓端子3之間，互補地動作的電晶體與續流二極體構成的一個逆變器。
[0022]控制端子群7a包含:施加用於驅動IGBT晶片9a的柵極電壓的柵極端子711、檢測發射極的輸出的發射極讀出端子712以及用於檢測IGBT晶片9a的主電流的電流讀出端子 713。
[0023]控制端子群7b包含:施加用於驅動IGBT晶片9b的柵極電壓的柵極端子721、檢測發射極的輸出的發射極讀出端子722以及用於檢測IGBT晶片9b的主電流的電流讀出端子 723。
[0024]控制端子群7c包含:施加用於驅動IGBT晶片9c的柵極電壓的柵極端子731、檢測發射極的輸出的發射極讀出端子732以及用於檢測IGBT晶片9c的主電流的電流讀出端子733、用於檢測IGBT晶片9c的溫度的溫度讀出二極體51的正極端子734以及負極端子735。
[0025]控制端子群7d包含:施加用於驅動IGBT晶片9d的柵極電壓的柵極端子741、檢測發射極的輸出的發射極讀出端子742以及用於檢測IGBT晶片9d的主電流的電流讀出端子743、用於檢測IGBT晶片9d的溫度的溫度讀出二極體52的正極端子744以及負極端子745。
[0026]此外，溫度讀出二極體51以及52分別設置於IGBT晶片9c以及9d的內部，成為僅正極焊盤、負極焊盤暴露於IGBT晶片的上表面的結構。此外，雖然其他的IGBT晶片中也內置有溫度讀出二極體，但是如之後所說明地，因為在其他的IGBT晶片中不使用溫度讀出二極體，所以在圖3中未圖示。
[0027]控制端子群7e包含:施加用於驅動IGBT晶片9e的柵極電壓的柵極端子751、檢測發射極的輸出的發射極讀出端子752以及用於檢測IGBT晶片9e的主電流的電流讀出端子 753。
[0028]控制端子群7f包含:施加用於驅動IGBT晶片9f的柵極電壓的柵極端子761、檢測發射極的輸出的發射極讀出端子762以及用於檢測IGBT晶片9f的主電流的電流讀出端子 763。
[0029]如圖1以及圖2所示，柵極端子711、721、731、741、751以及761分別經由鋁等的引線WR電連接於IGBT晶片9a?9f的柵極焊盤(未圖示)，發射極讀出端子712、722、732、742,752以及762分別經由鋁等的引線WR電連接於IGBT晶片9a?9f的發射極電極(未圖示)。
[0030]另外，電流讀出端子713、723、733、743、753以及763分別經由鋁等的引線WR電連接於IGBT晶片9a?9f的電流讀出焊盤(未圖示)。
[0031]正極端子734以及負極端子735分別經由鋁等的引線WR電連接於溫度讀出二極體51的正極焊盤(未圖示)以及負極焊盤(未圖示)，正極端子744以及負極端子745分別經由鋁等的引線WR電連接於溫度讀出二極體52的正極焊盤(未圖示)以及負極焊盤(未圖示)。
[0032]這樣，功率用半導體裝置模塊100作為三相逆變器電路而構成，並且還具備用於檢測電流、溫度以保護IGBT晶片不受過電流、過熱的影響的控制端子。
[0033]如圖1所示，成為高電壓側的IGBT晶片9a、9c以及9e和二極體晶片10a、10c以及IOe在電極圖案12a上以IGBT晶片9a、9c以及9e的順序配置為一列，另外，與它們並列地，二極體晶片10a、10c以及IOe以該順序配置為一列。此外，IGBT晶片9a、9c以及9e排列於靠近功率用半導體裝置模塊100外側的位置，二極體晶片IOaUOc以及IOe排列於靠近功率用半導體裝置模塊100中央的位置。
[0034]此外，如圖2所示，IGBT晶片9e以及二極體晶片IOe分別經由焊錫層14a以及14b搭載於電極圖案12a上，這對於IGBT晶片9a、9c以及二極體晶片IOa以及IOc也同樣。
[0035]另外，成為低電壓側的IGBT晶片9b以及二極體晶片IOb並列地配置於電極圖案12b上，在電極圖案12b上，二極體晶片IOb排列於靠近功率用半導體裝置模塊100中央的位置，IGBT晶片9b排列於靠近外側的位置。
[0036]成為低電壓側的IGBT晶片9d以及二極體晶片IOd並列地配置於電極圖案12c上，在電極圖案12c上，二極體晶片IOd排列於靠近功率用半導體裝置模塊100中央的位置，IGBT晶片9d排列於靠近外側的位置。
[0037]成為低電壓側的IGBT晶片9f以及二極體晶片IOf並列地配置於電極圖案12d上，在電極圖案12d上，二極體晶片IOf排列於靠近功率用半導體裝置模塊100中央的位置，IGBT晶片9f排列於靠近外側的位置。
[0038]此外，如圖2所示，IGBT晶片9f以及二極體晶片IOf分別經由焊錫層14c以及14d搭載於電極圖案12d上，僅搭載的電極圖案變化，這對於IGBT晶片9b、9d以及二極體晶片IOb以及IOd也同樣。
[0039]此外，電極圖案12a?12d由銅等金屬構成，排列在由填充有填充物的環氧樹脂、陶瓷等構成的絕緣襯墊13上，電極圖案12b?12d以與電極圖案12a相鄰的方式按電極圖案12b?12d的順序配置為一列。
[0040]如上所述，IGBT晶片9c夾在IGBT晶片9a與9e之間，冷卻性低於IGBT晶片9a以及9e，有由於電流通電所導致的發熱而溫度上升大於IGBT晶片9a以及9e的可能性。同樣地，IGBT晶片9d夾在IGBT晶片9b與9f之間，冷卻性低於IGBT晶片9b以及9f，有由於電流通電所導致的發熱而溫度上升大於IGBT晶片9b以及9f的可能性。
[0041]從而，IGBT晶片的作為用於過熱保護動作而監視溫度的部位僅設為溫度上升的可能性最大的IGBT晶片9c以及9d。
[0042]輸出端子4?6的一端和IGBT晶片9a、9c以及9e的各自的控制端子群7a、7c以Rle的一端從俯視視圖形狀為矩形的模製樹脂8的一個側面向外部相同方向地突出，輸出端子4和控制端子群7a、輸出端子5和控制端子群7c以及輸出端子6和控制端子群7e分別接近並突出於外部。
[0043]另外，成為輸出端子4的一端分別連接於IGBT晶片9a以及二極體晶片IOa的各自的上表面的發射極焊盤(未圖示)以及正極焊盤(未圖示)，並且另一端連接於電極圖案12b的結構。
[0044]另外，成為輸出端子5的一端連接於IGBT晶片9c以及二極體晶片IOc的各自的上表面的發射極焊盤(未圖示)以及正極焊盤(未圖示)，並且另一端連接於電極圖案12c的結構。
[0045]另外，成為輸出端子6的一端連接於IGBT晶片9e以及二極體晶片IOe的各自的上表面的發射極焊盤(未圖示)以及正極焊盤(未圖示)，並且另一端連接於電極圖案12d的結構。[0046]此外，直流高電壓端子2的一端連接於電極圖案12a的與二極體晶片IOe鄰接的部分，另一端從與輸出端子4?6以及控制端子群7a、7c以及7e突出的方向為相反側的模製樹脂8的側面向外部突出。
[0047]另一方面，直流低電壓端子3的一端共同地連接於IGBT晶片9b、9d、以及9f的各自的上表面的發射極焊盤(未圖示)和二極體晶片10b、10d以及IOf的各自的上表面的正極焊盤(未圖示)，該一端和IGBT晶片9b、9d、以及9f的各自的控制端子群7b、7d以及7f的一端從與輸出端子4?6以及控制端子群7a、7c以及7e突出的方向為相反側的側面向外部相同方向地突出。此外，直流低電壓端子3從鄰接於控制端子群7f的位置突出，直流高電壓端子2的另一端在與控制端子群7f相反側上與直流低電壓端子3相鄰地突出。
[0048]以上說明的功率用半導體裝置模塊100中，施加於柵極焊盤、電流讀出焊盤、溫度讀出二極體的正極焊盤、負極焊盤以及發射極電極間的電壓非常小，最大也僅為15?20V左右。因此，能夠減小連接於它們的控制端子群7a?7f的控制端子間的絕緣距離，以接近地配置。
[0049]另外，輸出端子4相當於IGBT晶片9a的發射極電極，輸出端子5相當於IGBT晶片9c的發射極電極，輸出端子6相當於IGBT晶片9e的發射極電極。因此，因為施加於輸出端子4與IGBT晶片9a的控制端子群7a之間、輸出端子5與IGBT晶片9c的控制端子群7c之間、輸出端子6與IGBT晶片9e的控制端子群7e之間的電壓非常小，所以能夠減小絕緣距離，以接近地配置。
[0050]另外，因為直流低電壓端子3相當於IGBT晶片9b、9d以及9f的發射極電極，由於施加於直流低電壓端子3與IGBT晶片9b、9d以及9f的控制端子群7b、7d以及7f之間的電壓非常小，所以能夠減小絕緣距離，以接近地配置。另外，因為施加於控制端子群7b、7d以及7f之間的電壓非常小，所以能夠減小絕緣距離，接近地配置。
[0051]如此，通過採用以下結構，即僅在溫度上升的可能性最大的IGBT晶片9c以及9d中，分別使用溫度讀出二極體51以及52，將正極端子734以及負極端子735連接於溫度讀出二極體51，將正極端子744以及負極端子745連接於溫度讀出二極體52的結構，能夠進行溫度控制，並且，能夠削減控制端子數以小型化功率用半導體裝置模塊100。
[0052]另外，通過使直流高電壓端子2與直流低電壓端子3相鄰地接近並突出於外部，能夠降低直流高電壓端子2與直流低電壓端子3之間的布線電感。
[0053]
圖4是示出本發明的實施方式2的功率用半導體裝置模塊200的結構的俯視圖，圖5是從直流高電壓端子21側觀察的側視圖，各圖都省略模製樹脂25而示出。另外，圖6是示出功率用半導體裝置模塊200的結構的電路圖。
[0054]如圖6所示，功率用半導體裝置模塊200具備由具有溫度檢測功能的IGBT晶片26a、26b、26c以及26d和分別反並聯連接於IGBT晶片26a?26d的二極體晶片27a、27b、27c以及27d構成的4組半導體晶片群28a、28b、28c以及28d。
[0055]半導體晶片群28a以及28b、半導體晶片群28c以及28d的組分別並聯連接，並且半導體晶片群28a以及28b的組、半導體晶片群28c以及28d的組串聯連接。
[0056]在該串聯連接的連接節點連接輸出端子23，在半導體晶片群28a以及28b的IGBT晶片26a以及26b的集電極側(二極體晶片27a以及27b的負極側)的連接節點連接直流高電壓〗而子21。
[0057]另外，在半導體晶片群28c以及28d的IGBT晶片26c以及26d的發射極側(二極體晶片27c以及27d的正極側)的連接節點連接有直流低電壓端子22。
[0058]根據上述結構，半導體晶片群28a和28c可以說是由串聯地插入直流高電壓端子
21(供給第一電位)與直流低電壓端子22 (供給第二電位)之間、互補地動作的電晶體與續流二極體構成的一個逆變器，半導體晶片群28b和28d可以說是由串聯地插入直流高電壓端子21與直流低電壓端子22之間、互補地動作的電晶體與續流二極體構成的一個逆變器。
[0059]而且兩個逆變器的輸出端子共同化，半導體晶片群28a以及28b的IGBT晶片26a以及26b的組共同地動作，半導體晶片群28c以及28d的IGBT晶片26c以及26d的組共同地動作，IGBT晶片26a以及26b的組和IGBT晶片26c以及26d的組互補地動作，從而構成半橋(half bridge)電路。
[0060]另外，在IGBT晶片26a~26d分別連接控制端子群24a、24b、24c以及24d。
[0061]控制端子群24a包含:施加用於驅動IGBT晶片26a的柵極電壓的柵極端子2411、檢測發射極的輸出的發射極讀出端子2412以及用於檢測IGBT晶片26a的主電流的電流讀出端子2413、用於檢測IGBT晶片26a的溫度的溫度讀出二極體61的正極端子2414以及負極端子2415。
[0062]控制端子群 24b包含:施加用於驅動IGBT晶片26b的柵極電壓的柵極端子2421、檢測發射極的輸出的發射極讀出端子2422以及用於檢測IGBT晶片26b的主電流的電流讀出端子2423。
[0063]控制端子群24c包含:施加用於驅動IGBT晶片26c的柵極電壓的柵極端子2431、檢測發射極的輸出的發射極讀出端子2432以及用於檢測IGBT晶片26c的主電流的電流讀出端子2433、用於檢測IGBT晶片26c的溫度的溫度讀出二極體62的正極端子2434以及負極端子2435。
[0064]控制端子群24d包含:施加用於驅動IGBT晶片26d的柵極電壓的柵極端子2441、檢測發射極的輸出的發射極讀出端子2442以及用於檢測IGBT晶片26d的主電流的電流讀出端子2443。
[0065]如圖4以及圖5所示，柵極端子2411、2421、2431以及2441分別經由鋁等的引線WR電連接於IGBT晶片26a~26d的柵極焊盤(未圖示)，發射極讀出端子2412、2422、2432以及2442分別經由鋁等的引線WR電連接於IGBT晶片26a~26d的發射極電極(未圖示)。
[0066]另外，電流讀出端子2413、2423、2433以及2443分別經由鋁等的引線WR電連接於IGBT晶片26a~26d的電流讀出焊盤(未圖示)。
[0067]正極端子2414以及負極端子2415分別經由鋁等的引線WR電連接於溫度讀出二極體61的正極焊盤(未圖示)以及負極焊盤(未圖示)，正極端子2434以及負極端子2435分別經由鋁等的引線WR電連接於溫度讀出二極體62的正極焊盤(未圖示)以及負極焊盤(未圖示)。
[0068]這樣，功率用半導體裝置模塊200構成半導體晶片群雙並聯連接的半橋電路，具備用於檢測電流、溫度以保護IGBT晶片不受過電流、過熱的影響的控制端子。
[0069]如圖4所示，成為高電壓側的IGBT晶片26a、26b以及二極體晶片27a、27b在電極圖案29a上以IGBT晶片26a以及26b的順序配置為一列，另外，與它們並列地，二極體晶片27a以及27b以該順序配置為一列。此外，直流高電壓端子21的一端連接於電極圖案29a的與二極體晶片27b鄰接的部分，通過電極圖案29b的IGBT晶片26d以及二極體晶片27d側的端緣部的上方，另一端從模製樹脂25的側面突出。
[0070]此外，如圖5所示，IGBT晶片26b以及二極體晶片27b分別經由焊錫層14a以及14b搭載於電極圖案29a上，而這對於IGBT晶片26a以及二極體晶片27a也同樣。
[0071]此外，IGBT晶片26d以及二極體晶片27d分別經由焊錫層14c以及14d搭載於電極圖案29b上，而這對於IGBT晶片26c以及二極體晶片27c也同樣。
[0072]另外，電極圖案29a以及29b由銅等金屬構成，排列在由填充有填充物的環氧樹月旨、陶瓷等構成的絕緣襯墊33上。
[0073]IGBT晶片26a、26b、二極體晶片27a、27b為確保對直流高電壓端子21的電極圖案29a的連接場所，連接於從電極圖案29a的中心向上方方向偏移的位置。因此連接於距電極圖案29a端部更近的位置的IGBT晶片26a的冷卻性低於IGBT晶片26b，有由於電流通電導致的發熱而IGBT晶片26a溫度上升大於IGBT晶片26b的可能性。這是由於因為IGBT晶片26a位於距電極圖案29a端部近的位置，所以傳熱面積變小。
[0074]另外，成為低電壓側的IGBT晶片26c、26d以及二極體晶片27c、27d在與電極圖案29a並列地配置的電極圖案29b上以IGBT晶片26c以及26d的順序配置為一列，另外，與它們並列地，二極體晶片27c以及27d以該順序配置為一列。
[0075]另外，IGBT晶片26c、26d、二極體晶片27c、27d為確保直流高電壓端子21的配置路徑，也連接於從電極圖案29b的中心向上方方向偏移的位置。因此連接於距電極圖案29b端部更近的位置的IGBT晶片26c的冷卻性低於IGBT晶片26d，有由於電流通電導致的發熱而IGBT晶片26c溫度上升大於IGBT晶片26d的可能性。這是由於因為IGBT晶片26c位於距電極圖案29b端部近的位置，所以傳熱面積變小。
[0076]從而，IGBT晶片的作為用於過熱保護動作而監視溫度的部位僅設為溫度上升的可能性最大的IGBT晶片26a以及26c。
[0077]輸出端子23的一端與IGBT晶片26a以及26b的各自的控制端子群24a以及24b的一端從俯視視圖形狀為矩形的模製樹脂25的一個側面向外部相同方向地突出。此外，輸出端子23和控制端子群24a以及24b接近並突出於外部。
[0078]此外，成為輸出端子23的一端分別共同地連接於IGBT晶片26a、26b以及二極體晶片27a、27b的各自的上表面的發射極焊盤(未圖示)以及正極焊盤(未圖示)，並且另一端連接於電極圖案29b的結構。
[0079]另一方面，直流低電壓端子22的一端分別共同地連接於IGBT晶片26c、26d、以及二極體晶片27c、27d的各自的上表面的發射極焊盤(未圖示)以及正極焊盤(未圖示)，並且另一端與IGBT晶片26c以及26d的控制端子群24c以及24d —同從與輸出端子23、控制端子群24a以及24b突出的方向為相反側的模製樹脂25的側面向外部接近並相同方向地突出。
[0080]此外，直流低電壓端子22的另一端從鄰接於控制端子群24d的位置突出，直流高電壓端子21的另一端在與控制端子群24d相反側上與直流低電壓端子22相鄰地突出。
[0081]在以上說明的功率用半導體裝置模塊200中，通過採用以下結構，即僅在溫度上升的可能性最大的IGBT晶片26a以及26c分別使用溫度讀出二極體61以及62，將正極端子2414以及負極端子2415連接於溫度讀出二極體61，將正極端子2434以及負極端子2435連接於溫度讀出二極體62的結構，能夠進行溫度控制，並且，能夠削減控制端子數以小型化功率用半導體裝置模塊200。
[0082]另外，通過使直流高電壓端子21與直流低電壓端子22相鄰地接近並突出於外部，能夠降低直流高電壓端子21與直流低電壓端子22之間的布線電感。
[0083]
圖7是示出本發明的實施方式3的功率用半導體裝置模塊300的結構的俯視圖，圖8是從直流高電壓端子31以及直流低電壓端子32側觀察的側視圖，各圖都省略模製樹脂8而示出。
[0084]此外，功率用半導體裝置模塊300與實施方式I的功率用半導體裝置模塊100電路結構相同，作為三相逆變器電路而構成，並且具備用於檢測電流、溫度以保護IGBT晶片不受過電流、過熱的影響的控制端子。此外，對與圖1以及圖2所示的功率用半導體裝置模塊100相同的結構附以相同的附圖標記，省略重複的說明。
[0085]在圖7所示的功率用半導體裝置模塊300中，成為如下結構:代替直流高電壓端子2以及直流低電壓端子3，設置直流高電壓端子31以及直流低電壓端子32，直流高電壓端子31以及直流低電壓端子32從與控制端子群7a?7f從模製樹脂8向外部突出的側面相差90度的方向的側面突出於外部。
[0086]S卩，直流高電壓端子31的一端連接於電極圖案12a的與二極體晶片IOe鄰接的部分，另一端從最近的模製樹脂8的側面向外部突出。另外，直流低電壓端子32的一端以與直流高電壓端子31接近地相鄰的方式，從直流高電壓端子31所突出的模製樹脂8的側面突出。
[0087]一般而言，在用於三相逆變器的功率用半導體裝置模塊中，在直流高電壓端子與直流低電壓端子連接直流電壓源，在三相的輸出端子連接三相電動機等負載。根據此種結構，通過IGBT晶片9a?9f與二極體晶片IOa?IOf的開關動作(0N/0FF動作)的重複，對負載供給三相交流電流。
[0088]由於該開關動作所導致的電流的時間變化(di/dt)，有可能在附近的電氣電路中產生電磁感應引起的感應電動勢，當此種感應電動勢重疊於IGBT晶片的柵極驅動電路、溫度傳感器等信號電路時，可能對穩定的開關動作、可靠的保護動作造成影響。
[0089]在功率用半導體裝置模塊300中，因為直流高電壓端子31以及直流低電壓端子32從與控制端子群7a?7f從模製樹脂8向外部突出的側面相差90度的方向的側面突出於外部，所以在直流高電壓端子31與直流低電壓端子32之間產生的磁通量不與控制端子群7a?7f交鏈，能夠防止電磁感應。
[0090]圖7用記號示出在直流高電壓端子31與直流低電壓端子32的附近產生的磁場的方向。分別流入直流高電壓端子31以及直流低電壓端子32的電流(用箭頭表示)為彼此相反的方向，所以由於各電流而在直流高電壓端子31以及直流低電壓端子32各自的周圍產生的磁場僅存在於直流高電壓端子31與直流低電壓端子32之間及其附近，在充分遠處相互抵消。
[0091]因此，感應電動勢不產生於IGBT晶片的柵極驅動電路、溫度傳感器電路等，能夠得到穩定的IGBT晶片的動作和保護動作。[0092]
圖9是示出本發明的實施方式4的功率用半導體裝置模塊400的結構的俯視圖，圖10是從直流高電壓端子41以及直流低電壓端子42側觀察的側視圖，各圖都省略模製樹脂25而示出。此外，功率用半導體裝置模塊400與實施方式2的功率用半導體裝置模塊200電路結構相同，構成半導體晶片群雙並聯連接的半橋電路，並且具備用於檢測電流、溫度以保護IGBT晶片不受過電流、過熱的影響的控制端子。此外，對與圖4以及圖5所示的功率用半導體裝置模塊200相同的結構附以相同的附圖標記，省略重複的說明。
[0093]如圖9所示，在功率用半導體裝置模塊400中，成為如下結構:代替直流高電壓端子21以及直流低電壓端子22，設置直流高電壓端子41以及直流低電壓端子42，直流高電壓端子41以及直流低電壓端子42從與控制端子群24a?24d從模製樹脂25向外部突出的側面相差90度的方向的側面突出於外部。
[0094]直流高電壓端子41的一端連接於電極圖案29a的與二極體晶片27b鄰接的部分，另一端從最近的模製樹脂25的側面突出。另外，直流低電壓端子42的一端以與直流高電壓端子41接近地相鄰的方式，從直流高電壓端子41所突出的模製樹脂25的側面突出。
[0095]通過如此地構成，與實施方式3同樣地，在直流高電壓端子41與直流低電壓端子42的附近產生的磁通量不與控制端子群24a?24d交鏈，能夠防止電磁感應。因此，感應電動勢不產生於IGBT晶片的柵極驅動電路、溫度傳感器電路等，能夠得到穩定的IGBT晶片的動作和保護動作。
[0096]此外，本發明在其發明範圍內能夠自由地組合各實施方式，或者適當地對各實施方式進行變形、省略。
[0097]符號說明
2、21、31、41直流高電壓端子；3、22、32、42直流低電壓端子。
【權利要求】
1.一種功率用半導體裝置模塊，其具備分別具有串聯地插入第一電位與第二電位之間、互補地動作的第一電晶體以及第二電晶體的多個逆變器，且所述多個逆變器被模塊化，所述功率用半導體裝置模塊的特徵在於: 在所述多個逆變器之中，僅在既定的一個逆變器中具有檢測所述第一以及第二電晶體的溫度的結構，用於所述第一以及第二電晶體的溫度檢測的控制端子從模塊的側面突出。
2.根據權利要求1所述的功率用半導體裝置模塊，其中， 所述多個逆變器使它們的輸出端子為共同的， 成為所述第一電位側的所述第一電晶體的組共同地動作， 成為所述第二電位側的所述第二電晶體的組共同地動作， 所述第一電晶體的組與所述第二電晶體的組互補地動作。
3.根據權利要求1或2所述的功率用半導體裝置模塊，其中，供給所述第一電位的第一端子與供給所述第二電位的第二端子接近並從模塊側面突出於外部。
4.根據權利要求3所述的功率用半導體裝置模塊，其中， 所述第一以及第二端子從成為所述第二電位側的所述第二電晶體的控制端子群所突出的模塊側面突出於外部， 所述第二端子在所述模塊側面中，從靠近所述控制端子群的位置突出。
5.根據權利要求3所述的功率用半導體裝置模塊，其中， 所述第一以及第二端子從相對於第一模塊側面以及第二模塊側面相差90度的方向的側面突出於外部，所述第一模塊側面是成為所述第一電位側的所述第一電晶體的第一控制端子群所突出的側面，所述第二模塊側面是成為所述第二電位側的所述第二電晶體的第二控制端子群所突出的側面。
6.根據權利要求1所述的功率用半導體裝置模塊，其中，所述既定的一個逆變器是所述多個逆變器之中，包含動作時溫度變高的可能性最大的第一以及第二電晶體的逆變器。
【文檔編號】H01L23/50GK103579172SQ201310103616
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年3月28日 優先權日:2012年8月3日
【發明者】碓井修 申請人:三菱電機株式會社