[发明专利]半导体模块和使用半导体模块的电动设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体模块和包括半导体模块的、具有控制器的电动设备，该电动设备被布置在电动马达的轴的一个轴向侧。

背景技术

常规地，公知由驾驶员执行的用于协助转向的电力转向系统。通常，在控制电力转向系统中的电动马达的驱动的控制器中使用用于从直流电产生交流电的逆变器电路。逆变器电路通过将例如像晶体管、电阻器和电容器的半导体器件的电子部件安装在基板上而被构造。例如，专利文献1(JP-A-2005-212722)描述了一种电力基板，该电力基板应用于电力转向控制器并且安装有半导体开关装置等。

在专利文献1描述的常规技术中，散热器被设置成与电力基板面-面接触。通过散热器使电力基板上的大电流部件和布线图案生成的热消散。整个电力基板与散热器接触。因此，基本均等地执行具有相对高的冷却优先级的元件的散热和具有相对低的冷却优先级的元件的散热。因此，如果目的是实现从具有相对高的冷却优先级的元件散热的充足的效果，则会出现以下问题：散热器的体尺寸变大并且散热器的重量增加。冷却优先级是指冷却的必要程度。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够选择性消散具有相对高的冷却优先级的元件的热的半导体模块。本发明的另一个目的是提供一种通过使用半导体模块来减小其尺寸和重量的电动设备。

根据本发明的第一示例方面，半导体模块具有半导体芯片、布线板、模塑部、绕组连接端子、控制端子和多个岸面(land)。半导体芯片设置有用于切换与马达的驱动相关的绕组的通电的开关元件。布线板安装有半导体芯片并具有通过半导体芯片的通电线路。模塑部由树脂形成并具有板状，使得半导体芯片和布线板嵌入模塑部中。绕组连接端子从布线板延伸到模塑部的外部。绕组连接端子与绕组连接。控制端子从布线板延伸到模塑部的外部。控制端子与控制绕组的通电的控制板连接。

多个岸面被设置在布线板的与半导体芯片相反的侧。岸面具有从模塑部暴露的放热表面，并且能够通过建立放热表面与放热构件之间的面-面接触使由半导体芯片生成的热消散。岸面构成岸面行，在该岸面行中放热表面被布置在同一平面上和直线上。岸面行的数目不限于一个。而是可以设置任意数目的岸面行。

因此，多个岸面的放热表面能够选择性消散生成大量热并具有高的冷却优先级的元件的热。另外，岸面行的轮廓形状是简单的。因此，能够通过将具有预定宽度的矩形片构件切割成与每个岸面行对应的长度来制成用于建立与多个岸面的放热表面的面-面接触的放热构件，并且使用该放热构件。因此，可以降低放热构件的制造成本。

根据本发明的第二示例方面，放热表面被设置同一平面上。也就是，在设置多个岸面行的情况下，所有岸面行的放热表面被布置在同一平面上。因此，可以使模塑部的厚度均一，并且可以使从模塑部突出的多个岸面的高度均一。因此，改进了制造效率。

根据本发明的第三示例方面，沿着布线板的侧部布置岸面。例如，布线板的轮廓被形成为基本具有矩形形状，并且沿着布线板的长边部分布置多个岸面以构成两组岸面行。因此，当半导体模块被用于驱动两系统的三相交流马达时，可以将每个岸面行的组分配到每个系统，并且可以沿着彼此面对的侧部布置两组岸面行。在这种情况下，匆瞥一眼每个系统就会掌握布置，从而提供极好的可见性。

根据本发明的第四示例方面，绕组连接端子从布线板的侧部延伸到模塑部的侧表面的外部。例如，布线板和模塑部的轮廓的每个被形成为基本具有矩形形状，并且绕组连接端子从布线板的长边部分延伸到模塑部的侧表面的外部。绕组连接端子是用于大电流的连接端子并具有大尺寸。因此，由于绕组连接端子延伸到模塑部的侧表面的外部，所以改进了装配工作能力。

根据本发明的第五示例方面，在半导体模块中，多个岸面构成岸面行在所述岸面行中放热表面被布置在同一平面上和弧线上。岸面行的数目不限于一个。而是，可以设置任意数目的岸面行。例如，布线板被形成为圆形形状，并且放热构件被形成为以布线板为中心的弧形形状。在马达的轴向方向上使半导体模块堆叠在圆形马达上的情况下，可以使轮廓的形状彼此一致，所以改进了安装能力。

根据本发明的第六示例方面，放热表面被设置在同一平面上。也就是，在设置多个岸面行的情况下，所有岸面行的放热表面被布置在同一平面上。因此，可以使模塑部的厚度均一，并且可以使从模塑部突出的多个岸面的高度均一。因此，改进了制造效率。