[发明专利]功率模块

说明书

技术领域

本发明涉及装入固态继电器或电源等特别是大功率商品的功率模块。

背景技术

这种功率模块通过在使该外部连接端子的一端部及热板的另一面露出的状态下使用成形树脂层将由陶瓷等构成的绝缘基板、一面侧与该绝缘基板的一面接合的由金属板构成的热板、与上述绝缘基板的另一面接合的形成电路图案的功率模块基板、配设于功率模块基板的电路图案上的功率半导体元件、经由上述电路图案与该功率半导体元件电连接的外部连接端子密封而构成。

于是，例如图16所示，这种现有的功率模块的构成具有：陶瓷等绝缘板a、一面侧与绝缘基板a的一面接合的由金属板构成的热板b、与绝缘基板a的另一面接合且形成电路图案(未图示)的功率模块基板c。

在功率模块基板c的电路图案上配设有功率半导体元件d，同时，在功率模块基板c的基板面上设置有用于与功率半导体元件d电连接的呈现弯曲形状的一对外部连接端子e、f。

而且，这些绝缘基板a、热板b、功率模块基板c、功率半导体元件d及外部连接端子e、f构成功率模块半成品g。

功率模块半成品g被设置于由树脂成形模即上侧成形模h和下侧成形模i形成模腔j内，通过在模腔j内封入熔化树脂而形成的成形树脂层，在使外部连接端子e、f一端侧的外部露出侧端部e-1、f-1及热板b的另一面侧分别露出的状态下将其密封，构成作为产品的功率模块(参照专利文献1)。

功率模块半成品g在为了通过成形树脂层密封而设置于模腔j内的情况下，通过利用外部连接端子e、f的外部露出侧端部e-1、f-1向图中水平方向延伸并从成形树脂层露出，将设于外部露出侧端部e-1、f-1的定位孔e-2、f-2分别与设于下侧成形模i的定位销i-1、i-1嵌合，由此进行定位。

但是，作为通过利用成形树脂层密封功率模块半成品g而制作的产品的功率模块构成为，外部连接端子e、f的外部露出侧端部e-1、f-1从成形树脂层向图中水平方向大幅伸出的形状，加上从在模腔g内保护相对于冲击弱的绝缘基板a的面使金属板制的热板b比绝缘基板a向水平方向更大地伸出且面积变大，因此，外部连接端子e-1、f-1与热板b的绝缘距离变短，为确保绝缘性而不得不使其大型化。

因此，本申请人提案专利文献2中记载的功率模块。

即，如图17所示，这样的功率模块的构成具有：一面侧与陶瓷等的绝缘基板a的一面接合的由金属板构成的热板b、与绝缘基板a的另一面接合且形成电路图案(未图示)的功率模块基板c，在功率模块基板c的电路图案上配设功率半导体元件d，同时在功率模块基板c的基板面上设置有与功率半导体元件d电连接的一对外部连接端子e、f，在构成功率模块半成品g的这一点上与上述的专利文献1同样，但是，外部连接端子e、f形成直线形状，在相对于功率模块基板c的基板交叉的方向竖立设置，同时，热板b面积小于绝缘基板a。另外，m是将一功率模块基板c和功率半导体元件d电连接的接合体。

具有这种构成的功率模块能够提供充分确保外部连接端子e、f与热板b的绝缘距离，同时能够响应作为产品的功率模块本身尺寸的极小化的社会要求。

专利文献1：(日本)特开2007-165588号公报

专利文献2：(日本)特开2009-59812号公报

但是，图7所示的功率模块由于由成形树脂层密封功率模块半成品g，因此，在上侧成形模h和下侧成形模i形成模腔j内设置功率模块半成品g的情况下，即使绝缘基板a突出，也不能将这样的突出部分设为定位部位。这是因为，绝缘基板a相对于冲击非常脆弱，因此，例如仅与下侧成形模i抵接而产生裂纹及断裂等损伤，不能作为功率模块半成品g的在模腔j内的定位而使用。

因此，现有的技术由于使热板b形成为相对于绝缘基板a面积变小，由此，能够响应功率模块半成品g的极小化、进而作为产品的功率模块本身的极小化的要求，因此，残留有进行实用化的课题。

发明内容

因此，本发明即使将构成功率模块半成品的热板形成为比绝缘基板面积小，也能够防止成形时绝缘基板的裂纹及断裂导致的损伤，同时能够提供充分响应作为产品的功率模块的极小化的要求的实用化产品。