[发明专利]大功率半导体器件的供电及散热装置

说明书

技术领域

本发明涉及在采用多个大功率半导体器件的电路中，将该大功率半导体器件的供电结构简化，同时还具有散热作用的大功率半导体器件的供电和散热装置。

背景技术

一般，供给较大电量的控制装置具有包括多个大功率半导体器件的电路。如果以近来受到注目的电动汽车为例，则作为车辆的驱动源的电动马达和该马达驱动电路，即具有多个大功率半导体器件的装置收装于金属制的壳体内，既可对马达和电路进行保护，又可将其装载于车辆上。另外，该壳体由铝等金属制的筒状外壳和盖形成，在将马达的组成部分收装于外壳内后，盖上盖，通过螺栓将外壳和盖紧固，将它们装配在一起。

马达驱动电路以作为对马达、线圈的通电进行高速切换控制的开关器件的大功率半导体器件为主体。于是，如果大功率半导体器件发热，上升到额定温度，则为了保护电路，必须抑制或停止马达的输出。所以，为了避免这样的情况，获得较大的输出，必须将大功率半导体器件产生的热量向马达外壳外部排放。

由此，目前，设置于大功率半导体器件上的散热用金属部件，被安装在起散热作用的散热片上。

在这种现有的电路中，如果以FET为例，则大功率半导体器件的漏极与散热用金属部件实现电气连接，在将不同的电路部分中所采用的大功率半导体器件安装于同一散热片上时，各大功率半导体器件与散热片之间必须实现电绝缘。另外，如果按照此方式确保电绝缘，则在电绝缘体的电阻较大的同时，热阻也较大，故使大功率半导体器件的散热性降低。

此外，在将大功率半导体器件焊接于电路基板上以构成电路的情况下，一般，该电路与用于和电源、马达等外部电路连接的端子之间在电路基板上实现连接，但是从总体上说，大功率半导体器件使用大电流，故必须在电路基板上以厚度较大的铜箔形成图形，或以多层结构形成电路基板，利用其内层，或者在电路基板上形成扣眼状的端子等结构或工艺。因此，现有电路基板的结构复杂，难于小型化，另外要求较多部件和步骤，成本较高。

因此，本发明是针对这样的问题而提出的，本发明的目的在于提供一种大功率半导体器件的供电和散热装置，该装置简化安装于电路基板上的大功率半导体器件的供电结构，同时还具有散热作用。

发明内容

本申请的权利要求1所述的发明涉及一种大功率半导体器件的供电和散热装置，其中在采用多个大功率半导体器件的电路中，上述大功率半导体器件具有该器件中的电极在该半导体的组件(package)内部电气连接的散热用金属部件，在上述多个大功率半导体器件中，与上述散热用金属部件连接的电极的电位为相同电位的该散热用金属部件，电气连接固定在具有导电性的1个散热体上，另外，将上述散热体用作1个连接端子。

如果按照上述方式采用本发明的装置，由于多个散热用金属部件与1个散热体电气连接，该1个散热体用作1个连接端子，故可无需从该多个散热用金属部件的电极分别进行布线，可简化供电结构。

此外，在本发明中，由于多个散热用金属部件不借助电绝缘体而与散热体连接，故可减小各大功率半导体器件与散热体之间的热电阻，可提高大功率半导体器件的散热性。

本申请的权利要求2所述的发明为大功率半导体器件的供电和散热装置，该装置涉及权利要求1的发明，其中上述多个散热体电气连接固定于具有导电性的1个散热板上，将上述散热板用作1个连接端子。

按照上述方式，由于使多个散热体与散热板实现电气连接，将其用作一个连接端子，故可进一步简化上述的供电结构。另外，由于多个散热体与散热板连接，故进一步提高大功率半导体器件的散热性。

本申请的权利要求3所述的发明为大功率半导体器件的供电和散热装置，该装置涉及权利要求2所述的发明，其中以电绝缘方式，将上述散热板固定于另一散热器上。

如果采用这样的构成，由于散热板的热量通过另一散热器排放，故可进一步提高大功率半导体器件的散热性。

本申请的权利要求4所述的发明为大功率半导体器件的供电和散热装置，该装置涉及权利要求1的发明，其中以电绝缘方式，将上述散热体固定于另一散热器上。

如果采用这样的构成，由于散热体的热量通过另一散热器排放，故可进一步提高大功率半导体器件的散热性。

本申请的权利要求5所述的发明为大功率半导体器件的供电和散热装置，该装置涉及权利要求4的发明，其中上述散热体与上述另一散热器之间的固定面积，大于上述散热体与上述散热用金属部件之间的固定面积。

如果采用这样的构成，则进一步提高大功率半导体器件的散热性。