CN104521126B - 功率半导体模块 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于实现功率半导体模块的配线电感的降低。包括:第一功率半导体元件;第二功率半导体元件;与上述第一功率半导体元件相对的第一导体部;隔着上述第一功率半导体元件与上述第一导体部相对的第二导体部;与上述第二功率半导体元件相对的第三导体部;隔着上述第二功率半导体元件与上述第三导体部相对的第四导体部;从上述第一导体部延伸的第一中间导体部;从上述第四导体部延伸的第二中间导体部;从上述第一中间导体部突出的正极侧第一端子和正极侧第二端子;和从上述第二中间导体部突出的负极侧第一端子和负极侧第二端子,上述负极侧第一端子配置在与该正极侧第一端子相邻的位置,上述负极侧第二端子配置在与该正极侧第二端子相邻的位置。
Description
技术领域
本发明涉及用于将直流电流转换为交流电流的功率半导体模块,尤其是对混合动力汽车、电动车的驱动用电动机供给交流电流的功率半导体模块。
背景技术
近年来,关于电力转换装置,寻求能够输出大电流的电力转换装置,另一方面,也要求小型化。当电力转换装置要输出大电流时,由内置在功率半导体模块中的功率半导体元件产生的热变大,若不增大功率半导体模块、电力转换装置的热容量,就达到功率半导体元件的耐热温度,成为小型化的妨碍。所以,正在开发通过对功率半导体元件从两面进行冷却来提高冷却效率的两面冷却型功率半导体模块。
两面冷却型功率半导体模块利用作为板状导体的引线框夹着功率半导体元件的两主面,与和功率半导体元件的主面相对的面相反侧的引线框的面与冷却介质热连接而被冷却。专利文献1中公开有一种两面冷却型功率半导体模块的发明,其中,利用作为板状导体的引线框夹着构成逆变电路中的上下的臂的功率半导体元件的两主面,构成将逆变电路的上下的臂串联连接的上下臂串联电路,将从各导体延伸的直流正极配线和直流负极配线平行地相对配置,在其之间配置树脂密封部件来确保绝缘性并降低配线电感、并且能够实现小型化。
课题在于兼顾电力转换装置的大电流化和功率半导体元件的低损失化,为了实现上述课题,需要高速开关低损失的功率半导体元件。但是,为了进行高速开关,需要抑制由存在于构成逆变电路的配线导体的配线电感产生的浪涌电压。为了降低作为浪涌电压(surge voltage)的根本原因的配线电感,将在逆向流动的过度电流接近配置的构造是有效的,作为直流正极和直流负极的层压构造是众所周知的。但是,伴随电力转换装置的大电流化,寻求传递供给到功率半导体模块的直流电力的端子部分的进一步的配线电感的降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-77464
发明内容
发明想要解决的技术问题
本发明的课题在于实现功率半导体模块的配线电感的降低。
用于解决技术课题的技术方案
为了解决上述课题,本发明的功率半导体模块包括:构成逆变电路的上臂的第一功率半导体元件;构成上述逆变电路的下臂的第二功率半导体元件;与上述第一功率半导体元件相对的第一导体部;隔着上述第一功率半导体元件与上述第一导体部相对的第二导体部;与上述第二功率半导体元件相对的第三导体部;隔着上述第二功率半导体元件与上述第三导体部相对的第四导体部;从上述第一导体部延伸的第一中间导体部;从上述第四导体部延伸的并且与上述第一中间导体部相对地形成的第二中间导体部;从上述第一中间导体部突出的正极侧第一端子和正极侧第二端子;和从上述第二中间导体部突出的负极侧第一端子和负极侧第二端子,上述负极侧第一端子配置在比上述负极侧第二端子靠近上述正极侧第一端子并且与该正极侧第一端子相邻的位置,上述负极侧第二端子配置在比上述负极侧第一端子靠近上述正极侧第二端子并且与该正极侧第二端子相邻的位置。
发明效果
利用本发明,能够实现配线电感的降低。
附图说明
图1是表示混合动力汽车的控制模块的图。
图2是逆变器装置的电路图。
图3是构成功率半导体模块300的上下臂的串联电路的电路部件的分解立体图。
图4是将图3所示的电路部件组装后的外观立体图。
图5是与图3和图4对应的电路结构图。
图6是用于收纳密封体302的壳体304的分解立体图。
图7是表示在壳体304中组装密封体302等的工序的分解立体图。
图8是表示将盖体308A固定在壁308B的工序的外观立体图。
图9是功率半导体模块300的外观立体图。
图10是从图9的截面AA的箭头方向切断的截面的截面图。
图11是表示功率板700和功率半导体模块300连接的状态的外观立体图。
图12是从图11的截面AA的箭头方向观看的截面图。
图13(a)是表示在功率半导体模块300的开关动作时在内部循环的恢复电流路径的立体图。
图13(b)是表示在功率半导体模块300的开关动作时在内部循环的恢复电流路径的立体图。
具体实施方式
以下,参照附图对本实施方式涉及的电力转换装置进行详细说明。
本实施方式涉及的电力转换装置能够应用于混合动力用的汽车、纯电动车,使用图1和图2对作为代表例的适用于混合动力汽车的情况中的控制结构和电路结构进行说明。
图1是表示混合动力汽车的控制模块的图。
关于本实施方式涉及的电力转换装置,以用于车辆驱动用电机系统的、搭载环境和工作的环境等非常严峻的车辆驱动用逆变器装置为例进行说明。
车辆驱动用逆变器装置将从构成车载电源的车载蓄电池或车载发电装置供给的直流电力转换为规定的交流电力,将所得到的交流电力供给到车辆驱动用电动机来控制车辆驱动用电动机的驱动。另外,车辆驱动用电动机也具有作为发电机的功能,所以,车辆驱动用逆变器装置也具有根据运转模式将车辆驱动用电动机产生的交流电力转换为直流电力的功能。
此外,本实施方式的结构作为汽车、卡车等的车辆驱动用电力转换装置最适合,但是,也能够应用于上述以外的电力转换装置、例如电车、船舶、飞机等的电力转换装置,还可以应用于作为驱动工厂的设备的电动机的控制装置使用的工业用电力转换装置、或者用于驱动家庭的太阳光发电系统、家庭的电子产品的电动机的控制装置的家庭用电力转换装置。
图1中,混合动力电动车110是一个电动车辆,具有2个车辆驱动用系统。其中之一是以作为内燃机的发动机120为动力源的发动机系统。发动机系统主要用作HEV的驱动源。另一个是以电动发电机192、194为动力源的车载电机系统。车载电机系统主要作为HEV的驱动源和HEV的电力产生源使用。电动发电机192、194例如是同步电动机或者感应电动机,根据运转方法作为电动机也作为发电机进行动作,所以,在此记作电动发电机。
前轮车轴114被可旋转地轴支承在车体的前部,前轮车轴114的两端设置有1对前轮112。后轮车轴被可旋转地轴支承在车体的后部,后轮车轴的两端设置有1对后轮(图示省略)。本实施方式的HEV中,采用所谓的前轮驱动方式,但是,也可以采用与此相反的、即后轮驱动方式。
在前轮车轴114的中央部设置有前轮侧差动齿轮(以下,记作“前轮侧DEF”)116。前轮侧DEF116的输入侧机械连接有变速器118的输出轴。变速器118的输入侧机械连接有电动发电机192的输出侧。电动发电机192的输入侧经由动力分配机构122与发动机120的输出侧和电动发电机194的输出侧机械连接。此外,电动发电机192、194以及动力分配机构122收纳于变速器118的箱体的内部。
逆变器装置140、142电连接有蓄电池136,蓄电池136和逆变器装置140、142的彼此能够进行电力的授受。
本实施方式中包括由电动发电机192和逆变器装置140形成的第一电动发电单元,以及由电动发电机194和逆变器装置142形成的第二电动发电单元这2个,根据运转状态分别使用它们。即,在通过来自发动机120的动力驱动车辆的情况中,在促进(辅助)车辆的驱动转矩的情况下,以第二电动发电单元为发电单元利用发动机120的动力使其工作发电,利用该发电所得到的电力以第一电动发电单元作为电动单元使其工作。另外,在同样的情况下,在促进(辅助)车辆的车速的情况下,以第一电动发电单元为发电单元利用发动机120的动力使其工作发电,利用该发电所得到的电力以第二电动发电单元作为电动单元使其工作。
另外,本实施方式中,利用蓄电池136的电力使第一电动发电单元作为电动单元工作,由此能够仅利用电动发电机192的动力进行车辆的驱动。并且,本实施方式中,以第一电动发电单元或者第二电动发电单元为发电单元利用发动机120的动力或者来自车轮的动力使其工作发电,由此能够进行蓄电池136的充电。
蓄电池136还作为用于驱动辅助机用的电动机195的电源使用。作为辅助机例如为驱动空调机的压缩机的电动机、或者驱动控制用的油压泵的电动机,从蓄电池136对逆变器装置43供给直流电力,通过逆变器装置43转换为交流的电力并供给到电动机195。上述逆变器装置43具有与逆变器装置140、142相同的功能,控制对电动机195供给的交流的相位、频率、电力(功率)。例如通过对电动机195的转子的旋转供给超前相位的交流电力,由此电动机195产生转矩。另一方面,通过产生滞后相位的交流电力,电动机195作为发电机作用,电动机195成为再生制动状态的运转。这样的逆变器装置43的控制功能与逆变器装置140、142的控制功能相同。电动机195的容量小于电动发电机192、194的容量,所以,逆变器装置43的最大转换电力小于逆变器装置140、142,但是,逆变器装置43的电路构成基本上与逆变器装置140、142的电路构成相同。使用图2对逆变器装置140、逆变器装置142或者逆变器装置43的电路构成进行说明。此外,图2中,进行作为代表例的逆变器装置140的说明。
逆变电路144中,将由作为上臂动作的IGBT328和二极管156以及作为下臂动作的IGBT330和二极管166形成的上下臂串联电路150与电动发电机192的电枢绕组的各相绕组对应地设置3相(U相、V相、W相)。各自的上下臂串联电路150从其中点部分(中间电极169)通过交流端子159以及交流连接器188与向电动发电机192的交流电力线(交流母线)186连接。
上臂的IGBT328的集电极153经由正极端子(P端子)167与电容器模块500的正极侧的电容器的电极电连接,下臂的IGBT330的发射极经由负极端子(N端子)168与电容器模块500的负极侧的电容器电极电连接。
控制部170包括对逆变电路144进行驱动控制的驱动电路174和经由信号线176向驱动电路174供给控制信号的控制电路172。IGBT328、IGBT330接收从控制部170输出的驱动信号而工作,将从蓄电池136供给的直流电力转换为三相交流电力。该转换后的电力被供给到电动发电机192的电枢绕组。
IGBT328具备集电极153、信号用发射极151和栅极154。另外,IGBT330具备集电极163、信号用的发射极165和栅极164。二极管156与IGBT328电并联连接。另外,二极管166与IGBT330电并联连接。作为开关用功率半导体元件可以使用MOSFET(金属氧化物半导体型电场效应晶体管),但是在该情况下,不需要二极管156、二极管166。电容器模块500经由与正极侧电容器端子506、负极侧电容器端子504和直流连接器138被电连接。此外,逆变器装置140经由直流正极端子314与正极侧电容器端子506连接,且经由直流负极端子316与负极侧电容器端子504连接。
控制电路172具备用于对IGBT328、330的开关定时进行运算处理的微型计算机(以下记作“微机”)。作为输入信息在微机中被输出对电动发电机192要求的目标转矩值、从上下臂串联电路150向电动发电机192的电枢绕组供给的电流值、以及电动发电机192的转子的磁极位置。目标转矩值是基于从未图示的上位的控制装置所输出的指令信号的值。电流值是基于从电流传感器180经由信号线182所输出的检测信号被检测出的值。磁极位置是基于从设置在电动发电机192的旋转磁极传感器(未图示)所输出的检测信号而被检测出的位置。本实施方式中,列举检测3相的电流值的情况为例进行说明,但是,也可以检测2相的电流值。
此外,图2中的栅极154和信号用发射极155与后述的图3的信号连接端子327U对应,栅极164和发射极165与图3的信号连接端子327L对应。另外,正极端子157是与图3的正极端子315D相同的端子,负极端子158是与图3的直流负极端子319D相同的端子。另外,交流端子159是与图3的交流端子320D相同的端子。
使用图3至图10对本实施方式所涉及的功率半导体模块300的实施方式进行说明。图3是构成功率半导体模块300的上下臂的串联电路的电路部件的分解立体图。图4是将图3所示的电路部件组装后的外观立体图。IGBT328和二极管156构成逆变电路的上臂电路。IGBT330和二极管166构成下臂电路。图5是与图3和图4对应的电路构成图。
IGBT328的集电极和二极管156的阴极电极通过焊锡等的金属接合材料接合在导体部315,IGBT328的发射极和二极管156的阳极电极通过金属接合材料接合在电极接合部322。电极接合部322可以与导体部318形成为一体。导体部315与IGBT328和二极管156相对。导体部318隔着IGBT328与导体部315相对。IGBT330的集电极和二极管166的阴极电极通过金属接合材料接合在导体部320,IGBT330的发射极和二极管166的阳极电极通过金属接合材料接合在电极接合部322。电极接合部322可以与导体部319形成为一体。导体部320与IGBT330和二极管166相对。导体部319隔着IGBT330与导体部320相对。
中间电极329A与导体部318连接,并且从导体部318向导体部319突出。中间电极329B与导体部320连接,并且从导体部320向导体部315突出。中间电极329A与中间电极329B相对,并且利用金属接合材料与中间电极329B接合。交流端子320D与导体部320连接。
第一中间导体部381与导体部315连接,并且与正极侧第一端子315D1和正极侧第二端子315D2连接。负极侧第一端子319D1配置在正极侧第一端子315D1的侧部。负极侧第二端子319D2配置在正极侧第一端子315D1和正极侧第二端子315D2之间。
第二中间导体部382与导体部319连接,并且形成为与第一中间导体部381相对。并且,第二中间导体部382与负极侧第一端子319D1和负极侧第二端子319D2通过金属接合材料等连接。
由此,流过第一中间导体部381的电流和流过第二中间导体部382的电流在相反方向上流动,因此,能够彼此抵消磁通,使第一中间导体部381和第二中间导体部382的电感降低。
本实施方式中,正极侧第一端子315D1、正极侧第二端子315D2、负极侧第一端子319D1和负极侧第二端子319D2,各自的相邻的端子彼此以等间隔配置成一列。
由此,正极侧第一端子315D1在与负极侧第一端子319D1或者负极侧第二端子319D2之间彼此抵消磁通,能够使各端子的电感降低。另外,正极侧第二端子315D2在与负极侧第二端子319D2之间彼此抵消磁通,能够使各端子的电感降低。
此外,不限于本实施方式,负极侧第一端子319D1配置在与负极侧第二端子319D2比更靠近正极侧第一端子315D1并且与正极侧第一端子315D1相邻的位置,负极侧第二端子319D2配置在比负极侧第一端子319D1更靠近正极侧第二端子315D2并且与正极侧第二端子315D1相邻的位置。在该情况下,在负极侧第一端子319D1和正极侧第一端子315D1之间相互抵消磁通使各端子的电感降低,并且在负极侧第二端子319D2和正极侧第二端子315D2之间相互抵消磁通使各端子的电感降低。
此外,正极侧第一端子315D1和正极侧第二端子315D1也具有使流过第一中间导体部381的电流分支,避免电流集中在局部,降低配线的电感的功能。负极侧第一端子319D1和负极侧第二端子319D2也具有使流过第二中间导体部382的电流分支,避免电流集中在局部,降低配线的电感的功能。
IGBT328和IGBT330在与发射极面相同面形成信号电极。上臂用信号连接端子327U经由引线接合(未图示)与IGBT328的信号电极连接。下臂用信号连接端子327L经由引线接合(未图示)与IGBT330的信号电极连接。
信号连接端子327U和信号连接端子327U与正极侧第一端子315D1和正极侧第二端子315D2的突出方向平行地突出。导体部318的与IGBT328的栅极相对的部分被削减,因此,形成得比导体部315小。因此,导体部318与导体部315相比电流路径小。所以,二极管156配置成与IGBT328相比靠近导体部319或者导体部320,并且第一中间导体部381形成为比IGBT328更靠近二极管156。由此,抑制在二极管156中使电流路径降低。
同样,导体部319的与IGBT330的栅极相对的部分被削减,因此,形成为比导体部320小。所以,二极管166配置成比IGBT330更靠近导体部315或导体部318,并且第二中间导体部382形成为比IGBT330更靠近二极管166。
图6是用于收纳密封体302的壳体304的分解立体图。筐体304D形成壳体304的侧壁以及底面。基底板307A固定在筐体304D,形成壳体304的最宽广的面。基底板307B与基底板307A相对地配置,固定在筐体304D,形成壳体304的最宽广的面。基底板307A和基底板307B作为壳体304的散热壁发挥功能。
壳体304由具有电传导性的部件、例如Cu、Cu合金、Cu-C、Cu-CuO等的复合材料,或者Al、Al合金、AlSiC、Al-C等的复合材料等形成。另外,壳体304通过焊接等防水性高的接合法、或者通过锻造、铸造法等成形。
基底板307A以及基底板307B在它们的外表面形成翼部305。第一开口部309A以及第二开口部309C形成在筐体304D的底面。
第一贯通孔309B形成在筐体304D的底面部附近。第一贯通孔309B在筐体304D中从配置有基底板307B的一侧贯通至配置有基底板307A的一侧。
第二贯通孔309D形成在筐体304D的底面部附近。第二贯通孔309D在筐体304D中从配置有基底板307B的一侧贯通至配置有基底板307A的一侧。
第一开口部309A与第一贯通孔309B的内部的空间相连。第二开口部309C与第二贯通孔309D的内部的空间相连。凸缘311形成在筐体304D的底面部,固定在形成流路的流路形成体等。
图7是表示在壳体304中组装密封体302等的工序的分解立体图。
壁308B配置成包围翼部305、第一贯通孔309B和第二贯通孔309D,并且固定在筐体304D。插入口306形成在壳体304的上表面。
图4中所示的逆变器的电路体被树脂密封材料348密封,构成密封体302。露出面321A通过导体部320的一部分从树脂密封材料348露出而形成。其它的导体部315、导体部318、导体部319也同样通过它们的一部分从树脂密封材料348露出而形成露出面321B等。
作为密封树脂348例如能够使用以酚醛树脂类、多官能类、联苯类的环氧树脂类为基础的树脂,使其含有SiO2、Al2O3、AlN、BN等的陶瓷、凝胶、橡胶等,使热膨胀系数接近导体部315、320、318、319。由此,能够降低部件间的热膨胀系数差,伴随在使用环境时的温度上升而产生的热应力大幅度降低,因此,能够延长功率半导体模块的寿命。另外,辅助铸型体600的成型材料适用PPS(聚苯硫醚)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)等的高耐热的热塑性树脂。
树脂密封材料348密封正极侧第一端子315D1、正极侧第二端子315D2、负极侧第一端子319D1和负极侧第二端子319D2的各自的一部分。正极侧第一端子315D1、正极侧第二端子315D2、负侧第一端子319D1和负极侧第二端子319D2形成为各个端子的一个面与假想平面390一致,并且各个端子的厚度相同。
由此,在固定在模具的端子等封入树脂密封材料348时,能够抑制树脂密封材料348从模具漏出,提高功率半导体模块的生产性。
此外,与假想平面390重叠的端子可以包含交流端子320D、信号连接端子327U、信号连接端子327L,能够进一步实现功率半导体模块的生产性的提高。
辅助铸型体600形成用于使正极侧第一端子315D1、正极侧第二端子315D2、负极侧第一端子319D1、负极侧第二端子319D2、交流端子320D、信号连接端子327L和信号连接端子327U贯通的多个贯通孔。
另外,多个分隔壁601与辅助铸型体600连接。多个分隔壁601分别配置在正极侧第一端子315D1与负极侧第一端子319D1之间、负极侧第一端子319D1与正极侧第二端子315D2之间、正极侧第二端子315D2与负极侧第二端子319D2之间。另外,与辅助铸型体600连接的树脂制盖602覆盖信号连接端子327L和信号连接端子327U。
图8是表示将盖体308A固定在壁308B的工序的外观立体图。盖体308A配置成覆盖翼部305、第一贯通孔309B和第二贯通孔309D。由此,由盖体308A、壁308B、基底板307B和筐体304D形成的空间成为流路空间。具体来讲,致冷剂从第一开口部309A流入,在第一贯通孔309B分支,流入2个流路空间,在第二贯通孔309D中汇流,从第二开口部309C流出。
图9是功率半导体模块300的外观立体图。图10是从图9的截面AA的箭头方向切断的截面的截面图。密封体302的一个面隔着绝缘部件333与基底板307B接合。密封体302的另一个面隔着绝缘部件333与基底板307A接合。由此,将各功率半导体元件的发热高效地传导至翼部305。在将密封体302插入壳体304内之后,将灌封材料351充填到壳体304内。
图11是表示功率板700和功率半导体模块300连接的状态的外观立体图。图12是从图11的截面AA的箭头方向观看的截面图。
功率板700由正极侧板703、负极侧板704和用于将它们密封的绝缘覆盖部件708构成。正极侧板703形成有用于使正极侧第一端子315D1、正极侧第二端子315D2、负极侧第一端子319D1、负极侧第二端子319D2和分隔壁601贯通的第一贯通孔705A。同样,负极侧板704形成有用于使正极侧第一端子315D1、正极侧第二端子315D2、负极侧第一端子319D1、负极侧第二端子319D2和分隔壁601贯通的第一贯通孔706A。该第一贯通孔706A形成在与第一贯通孔705A相对的位置。
另外,正极侧板703形成有用于使交流端子320D、信号连接端子327L、信号连接端子327U贯通的第二贯通孔705B。同样,负极侧板704形成有用于使交流端子320D、信号连接端子327L、信号连接端子327U贯通的第二贯通孔(未图示)。该第二贯通孔形成在与第二贯通孔705B相对的位置。
其它的贯通孔705C、贯通孔705D、贯通孔705E和贯通孔705F也与第一贯通孔705A、第二贯通孔705B同样地形成。
正极侧第一端子701A和正极侧第二端子701B从形成第一贯通孔705A的侧壁突出,向正极侧板703的主面的垂直方向弯曲。同样,负极侧第一端子702A和负极侧第二端子702B从形成第一贯通孔706A的侧壁突出,向负极侧板704的主面的垂直方向弯曲。
另外,负极侧第一端子701A形成为与功率半导体模块300侧的负极侧第一端子319D1相对。负极侧第二端子701B形成为与功率半导体模块300侧的负极侧第二端子319D2相对。正极侧第一端子702A形成为与功率半导体模块300侧的正极侧第一端子315D1相对。正极侧第二端子702B形成为与功率半导体模块300侧的正极侧第二端子315D2相对。连接接合例如能够使用TIG焊接、FSW等的焊接接合、铆接·螺钉固定等的机械接合。
即,负极侧第一端子702A配置在正极侧第一端子701A和正极侧第二端子701B之间,正极侧第二端子701B配置在负极侧第一端子702A和负极侧第二端子702B之间。
由此,负极侧第一端子702A在与正极侧第一端子701A或正极侧第二端子701B之间抵消磁通,能够实现电感的降低,另外,负极侧第二端子702B在与正极侧第二端子701B之间抵消磁通,能够实现电感的降低,
另外,分隔壁601分别配置在正极侧第一端子701A和负极侧第一端子702A之间、负极侧第一端子702A和正极侧第二端子701B之间、正极侧第二端子701B和负极侧第二端子702B之间,保持各个端子间的绝缘距离。
交流母线800配置在功率板700的上表面,与交流端子320D连接,并且也与电流传感器180连接。
图13(a)是表示在功率半导体模块300的开关动作时在内部循环的恢复电流路径的立体图,(b)是表示在功率半导体模块300的开关动作时在内部循环的恢复电流路径的电路图。如图13(a)所示,功率半导体模块300与功率板700连接,因在开关动作时贯通上下臂串联电路的恢复电流而产生的感应磁场101在正极侧第一端子315D1、正极侧第二端子315D2、负极侧第一端子319D1和负极侧第二端子319D2中相互抵消而被降低,能够实现配线电感最多的分布的端子连接部附近的低电感化。另外,第一中间导体部381与第二中间导体部382相对形成。即,在图13(b)所示的电感362和电感363中产生的磁场相互抵消。
附图标记说明
43逆变器装置
110混合动力汽车
112前轮
114前轮车轴
116前轮侧差动齿轮
118变速器
120发动机
122动力分配机构
136蓄电池
138直流连接器
140、142逆变器装置
143电力转换装置
144逆变电路
150上下臂串联电路
151信号用发射极
153集电极
154栅极
156二极管
157正极端子
158负极端子
159交流端子
163集电极
164栅极
165信号用的发射极
166二极管
167正极端子(P端子)
168负极端子(N端子)
169中间电极
170控制部
172控制电路
174驱动电路
176信号线
180电流传感器
182信号线
186交流母线
188交流连接器
192电动发电机
194电动发电机
195辅助用的电动机
300功率半导体模块
302密封体
304壳体
304D筐体
305翼部
306插入口
307A基底板
307B基底板
308A盖体
308B壁
309A第一开口部
309B第一贯通孔
309C第二开口部
309D第二贯通孔
311凸缘
315导体部
315D1正极侧第一端子
315D2正极侧第二端子
316直流负极端子
318导体部
319导体部
319D1负极侧第一端子
319D2负极侧第二端子
320导体部
320D交流端子
321A露出面
321B露出面
322电极接合部
327U信号连接端子
327L信号连接端子
328IGBT
329A中间电极
329B中间电极
330IGBT
333绝缘部件
348树脂密封材料
381第一中间导体部
382第二中间导体部
390假想平面
600辅助铸型体
601分隔壁
602树脂制盖
700功率板
701A负极侧第一端子
701B负极侧第二端子
702A正极侧第一端子
702B正极侧第二端子
703正极侧板
704负极侧板
705A第一贯通孔
705B第二贯通孔
705C贯通孔
705D贯通孔
705E贯通孔
705F贯通孔
706A第一贯通孔
708绝缘覆盖部件
800交流母线
Claims (7)
1.一种功率半导体模块,其特征在于,包括:
构成逆变电路的上臂的第一功率半导体元件;
构成所述逆变电路的下臂的第二功率半导体元件;
与所述第一功率半导体元件相对的第一导体部;
隔着所述第一功率半导体元件与所述第一导体部相对的第二导体部;
与所述第二功率半导体元件相对的第三导体部;
隔着所述第二功率半导体元件与所述第三导体部相对的第四导体部;
从所述第一导体部延伸的第一中间导体部;
从所述第四导体部延伸的并且与所述第一中间导体部相对地形成的第二中间导体部;
从所述第一中间导体部突出的正极侧第一端子和正极侧第二端子;和
从所述第二中间导体部突出的负极侧第一端子和负极侧第二端子,
所述负极侧第一端子配置在比所述负极侧第二端子靠近所述正极侧第一端子并且与该正极侧第一端子相邻的位置,
所述负极侧第二端子配置在比所述负极侧第一端子靠近所述正极侧第二端子并且与该正极侧第二端子相邻的位置。
2.如权利要求1所述的功率半导体模块,其特征在于:
所述正极侧第一端子、所述正极侧第二端子、所述负极侧第一端子和所述负极侧第二端子各自的相邻的端子彼此以等间隔配置成一列。
3.如权利要求1或2所述的功率半导体模块,其特征在于:
包括密封所述第一功率半导体元件、所述第二功率半导体元件、所述第一导体部至第四导体部、所述第一中间导体和所述第二中间导体的密封材料,
所述正极侧第一端子、所述正极侧第二端子、所述负极侧第一端子和所述负极侧第二端子形成为各个端子的一个面与假想同一平面一致,并且各个端子的厚度相同,
所述密封材料密封所述正极侧第一端子、所述正极侧第二端子、所述负极侧第一端子和所述负极侧第二端子的各自的一部分。
4.如权利要求1或2所述的功率半导体模块,其特征在于,包括:
配置在所述负极侧第一端子与所述正极侧第一端子之间的第一绝缘部件;和
配置在所述负极侧第二端子与所述正极侧第二端子之间的第二绝缘部件。
5.如权利要求1或2所述的功率半导体模块,其特征在于,包括:
传递所述第一功率半导体元件的驱动信号的第一控制侧端子;和
传递所述第二功率半导体元件的驱动信号的第二控制侧端子,
所述正极侧第一端子、所述正极侧第二端子、所述负极侧第一端子、所述负极侧第二端子、所述第一控制侧端子和第二控制侧端子形成为各个端子的突出方向为相同方向。
6.如权利要求5所述的功率半导体模块,其特征在于,包括:
配置在所述负极侧第一端子与所述正极侧第一端子之间的第一绝缘部件;
配置在所述负极侧第二端子与所述正极侧第二端子之间的第二绝缘部件;
覆盖所述第一控制侧端子的第一绝缘性盖;
覆盖所述第二控制侧端子的第二绝缘性盖;和
固定所述第一绝缘部件、所述第二绝缘部件、所述第一绝缘性盖和所述第二绝缘性盖的固定部件。
7.如权利要求1或2所述的功率半导体模块,其特征在于,包括:
构成所述逆变电路的上臂的第一二极管;和
构成所述逆变电路的下臂的第二二极管,
所述第一功率半导体元件包括形成在一个面的第一集电极、形成在另一个面的第一发射极和形成在所述另一个面的第一栅极,
所述第二功率半导体元件具有形成在一个面的第二集电极、形成在另一个面的第二发射极和形成在所述另一个面的第二栅极,
所述第一集电极经由金属接合部件与所述第一导体部连接,
所述第一发射极经由金属接合部件与所述第二导体部连接,
所述第二集电极经由金属接合部件与所述第三导体部连接,
所述第二发射极经由金属接合部件与所述第四导体部连接,
所述第二导体部形成为比所述第一导体部小,
所述第四导体部形成为比所述第三导体部小,
所述第一二极管配置成比所述第一功率半导体元件接近所述第四导体部,
所述第二二极管配置成比所述第二功率半导体元件接近所述第二导体部,
所述第一中间导体部配置成比所述第一功率半导体元件接近所述第一二极管,
所述第二中间导体部配置成比所述第二功率半导体元件接近所述第二二极管。
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