[发明专利]功率半导体装置

说明书

本发明提供一种功率半导体装置及其制造方法，该功率半导体装置包括：具有第1功率半导体元件的第1子模块；具有第2功率半导体元件的第2子模块；正极侧导体部和负极侧导体部；形成将第1子模块夹在中间而与负极侧导体部相对的负极侧相对部、和将第2子模块夹在中间而与正极侧导体部相对的正极侧相对部的中间基板；通过传输信号来控制第1功率半导体元件或第2功率半导体元件的多个信号端子，第2子模块以使第2功率半导体元件的电极面与第1功率半导体元件的电极面的朝向反转的方式配置，在第2子模块的高度方向上且被夹在该第2子模块的一部分和中间基板之间的空间中配置信号中继导体部，中间基板具有与信号中继导体部连接且与信号端子电连接的布线。由此，在抑制主电路电感增大的同时，提高功率半导体装置的生产率。

技术领域

本发明涉及功率半导体装置，特别涉及控制车载用的驱动用电动机的功率半导体装置。

背景技术

近年来，车载用的功率转换装置要求高输出密度。为了达到高输出密度，需要降低损耗、减少发热。降低损耗的一个方法是通过提高开关速度来降低开关损耗，但随着开关速度提升，浪涌电压会变大。

因此，需要降低成为浪涌电压原因的主电路的寄生电感。专利文献1公开了为了提高散热性而从两面冷却功率半导体元件的结构。专利文献2公开了为了降低电感并提高冷却性能而将上下臂的其中一个单臂的功率半导体元件反转的结构。

但是，在将专利文献2那样使单臂的功率半导体元件反转的结构应用到专利文献1的两面冷却结构的情况下，需要进一步提高包含上下臂的功率半导体装置的生产率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2014－23327号公报专利文献2：日本专利特开2017－183430号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明的技术问题是在抑制主电路电感增大的同时，提高功率半导体装置的生产率。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明所涉及的功率半导体装置包括：具有第1功率半导体元件的第1子模块；具有第2功率半导体元件的第2子模块；正极侧导体部和负极侧导体部；形成将第1子模块夹在中间而与负极侧导体部相对的负极侧相对部、和将第2子模块夹在中间而与正极侧导体部相对的正极侧相对部的中间基板；以及传输用于控制第1功率半导体元件或第2功率半导体元件的信号的多个信号端子，第2子模块以使第2功率半导体元件的电极面与第1功率半导体元件的电极面的朝向反转的方式配置，在第2子模块的高度方向上并且被夹在该第2子模块的一部分和中间基板之间的空间中配置信号中继导体部，中间基板具有与信号中继导体部连接且与信号端子电连接的布线。

发明效果

根据本发明，能够在抑制主电路电感增大的同时，提高功率半导体装置的生产率。

附图说明

图1是本实施方式所涉及的功率半导体装置100的外观主视图。

图2是从图1所示的功率半导体装置100中去除了模塑材料206、冷却金属部207、绝缘层306、焊接用图案307、焊接材料602后的内部结构图。

图3是从图2所示的功率半导体装置100中去除了高电位侧布线301以及低电位侧布线302后的内部结构图。

图4是从图3所示的功率半导体装置100中去除了第一子模块401以及第二子模块402后的内部结构图。

图5是本实施方式涉及的子模块400的外观主视图。

图6是从图5所示的子模块400中去除了子模块内低电位侧导体部403后的内部结构图。

图7是从箭头方向观察图5所示的子模块400的通过点划线D-D’的截面的截面图。

图8是从箭头方向观察图1所示的功率半导体装置100的通过点划线A-A'的截面的截面图。