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JP3674333B2 - パワー半導体モジュール並びにそれを用いた電動機駆動システム - Google Patents

パワー半導体モジュール並びにそれを用いた電動機駆動システム Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワー半導体モジュールにおいて、周辺回路を内蔵させる構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パワー半導体モジュールを低コスト化する一つの手段として、ＩＣパッケージと同様に、トランスファモールドでパッケージを製造することが考えられる。この場合の従来例として、図３，図２０に断面構造を示す例が挙げられる。
【０００３】
図３は、ＩＧＢＴ，フライホイールダイオード（ＦＷＤ）を各々６素子、及び、ＩＧＢＴのゲートドライブＩＣ（各種保護回路内蔵）４チップをリードフレーム１１上に搭載しトランスファモールドした、ドライバ内蔵ＩＧＢＴモジュール(３相インバータモジュール)である。ベアチップパワー素子(ＩＧＢＴ，ＦＷＤ)１４、及び、ベアチップゲートドライブＩＣ３０を、パワー系端子１２，制御端子１３を兼ねた同一リードフレーム１１上に搭載し、Ａｌワイヤ１５で電気的接続後、熱硬化性樹脂３１でトランスファモールドする（第一モールド）。しかる後、放熱板１０と共に再び熱硬化性樹脂３２でトランスファモールドする（第二モールド）。また、リードフレーム１１と放熱板１０の絶縁は、熱硬化性樹脂３２で第二モールド時に同時に行う。従って、熱抵抗低減のために熱硬化性樹脂３２はアルミナフィラを多量に含んだ樹脂である。
【０００４】
以上のように、本従来技術によると、Ｓｉチップ以外の使用部品は、リードフレーム１１，放熱板１０、及び、封止樹脂のみであり、低コストで製造できる利点がある。
【０００５】
図２０はパワー素子を搭載したハイブリッドＩＣの例である。すなわち、図３に示すドライバ内蔵ＩＧＢＴモジュールよりも高機能化した従来例である。リードフレーム２００上にベアチップパワー素子１４，厚膜回路基板（アルミナ）２０２を搭載している。厚膜回路基板２０２にはフリップチップされたＩＣ201が搭載され、厚膜抵抗等と高機能回路が形成されている。パワー素子１４と厚膜回路基板２０２はＡｌワイヤ１５でリードフレーム２００と接続され、熱硬化性樹脂１６でトランスファモールドされる。本従来技術は、図３の場合と異なり、リードフレーム２００のみでなく厚膜回路基板２０２を導入しているため、高機能化できる特徴がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記、従来のトランスファモールド型パワーモジュールは、モジュールの高機能化と製造コスト削減の両立、さらにはモジュール信頼性の面で以下の問題を持っている。
【０００７】
図３に示した従来技術の場合、電気的配線パタンはリードフレーム１１のみで行う。従って、部品数は極めて少なく、製造工程も極めて簡略化できるため、製造コスト的には配慮された構造となっている。しかしながら、パワー系端子１２を低抵抗化するため、リードフレーム１１の板厚を薄くすることはできず、リードフレーム１１において微細なパタンを作ることができない。したがって、搭載できる制御回路は、微細パタンを必要としない回路に限定される。つまり、図３の場合のようにゲートドライブＩＣのみを搭載した、ドライバ内蔵ＩＧＢＴモジュール程度になる。また、ゲートドライブＩＣ３０は放熱を考慮しなくても良いため、本来、リードフレーム１１上にある必要のない部品である。従って、ゲートドライブＩＣ３０の領域だけモジュール面積を増大させており、小型化がキーポイントになるトランスファモールドの場合、製造コスト的には不利となる。
【０００８】
一方、図２０に示した従来構造の場合、パワー系端子を構成するリードフレーム上に、制御回路として、厚膜回路基板２０２を搭載するため、制御回路に微細パタンを容易に作ることができる。従って、ＭＰＵ等、高機能なＩＣも組み込むことが可能である。しかしながら、リードフレーム２００の面積が大きくなり、製造コスト的には前述の場合と同様な問題がある。
【０００９】
さらに、図３，図２０共通の課題として、両者ともノイズに弱いことが挙げられる。制御回路とパワー素子が同一リードフレーム上に載っているため、リードフレーム、または、放熱板を介してパワー素子１４と制御回路（ゲートドライブＩＣ３０、または、厚膜回路基板２０２）が容量結合され、パワー素子１４の電位変化によるノイズを受けやすいのである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記従来技術の問題点を考慮してなされたものであり、高機能ながらも、低コスト性または高信頼性を有するパワー半導体モジュールを提供する。
本発明によるパワー半導体モジュールは、パワー回路部に含まれ、金属ベース上に絶縁体を介して搭載されるパワー半導体素子と、金属ベースの表面が露出するようにパワー半導体素子をモールドする第１の樹脂と、を有する。第１の樹脂上には、少なくとも制御回路の一部に含まれる制御回路素子が位置する。さらに、本パワー半導体モジュールは、パワー回路部に接続され、第１の樹脂の表面上に露出部を有する制御端子を有し、少なくとも制御回路の一部が、制御端子の露出部において、パワー回路部と接続される。
【００１１】
本発明によれば、パワー半導体素子をモールドする第１の樹脂上に制御回路素子が位置するので、パワー回路部の構成に影響されることなく制御回路部を高機能化することができる。しかも、本発明によるパワー半導体モジュールは、樹脂モールド型であることにより、低コストで製造することができる。また、金属ベース上に搭載されるパワー半導体素子をモールドする第１の樹脂上に制御回路部が位置するので、制御回路部がパワー回路部のノイズの影響を受け難くなる。従って、信頼性が改善される。
【００１２】
上記の本発明によるパワー半導体モジュールによりインバータまたはコンバータ等の電力変換装置を構成することができる。このような電力変換装置により電動機が駆動される電動機駆動システムは、低コスト性または高信頼性を有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を、以下図面を使用して詳細に説明する。
【００１４】
（実施例１）
図面を使用して本発明による一実施例を説明する。図１は断面構造模式図である。ＩＧＢＴ等のパワー半導体素子１４はリードフレーム１１上にはんだ接着され、Ａｌワイヤ１５の超音波ワイヤボンディングでリードフレーム１１とパワー半導体素子１４は電気的に接続される。パワー系端子（主端子）１２と入力端子（制御端子）１３は、パワー半導体素子１４が搭載されたリードフレーム１１で構成される。これは、使用するリードフレームを一枚として、部品コスト、及び、製造コストを削減するためである。本実施例において、リードフレーム１１の板厚は、パワー系配線の低抵抗化のために０.８mm と厚くしている。リードフレーム１１上に接着されたパワー半導体素子１４は、放熱板である金属ベース１０と何らかの手段で絶縁されなければならない。本実施例では、熱硬化性樹脂１６で絶縁し、金属ベース１０と共にトランスファモールドされている。リードフレーム１１と金属ベース１０のギャップは絶縁耐圧の信頼性を確保できる範囲で可能な限り薄くしなければならない。金属ベース１０に接続される放熱フィンで、効率良くパワー半導体素子１４の熱を放熱するためである。このような点を考慮し、本実施例では、リードフレーム１１と金属ベース１０の間の熱硬化性樹脂１６の厚さは０.４mmとしている。
【００１５】
リードフレーム１１はフィンからの距離を確保して対地絶縁を確実にするために、パッケージ（ＰＫＧ）内で一度垂直に立ち上げられている（領域１９）。
【００１６】
ＰＫＧ上面には６mm程度の凹部が形成されており、制御端子１３は、領域１９によって凹部底面に一部が露出される（領域１７）。ＰＫＧ上面の凹部はパワー半導体素子１４を制御するための回路を配置するための領域であり、１８は制御回路素子である。この制御回路部は、領域１７でパワー半導体素子１４の制御端子に電気的に接続される。以上の構成で、パワー半導体素子のみが封止されたパワーモジュールと同じ平面寸法で、各種制御機能を盛り込んだ、いわゆる高機能パワーモジュールが実現できる。
【００１７】
図２はＰＫＧ上面からみた平面構造模式図を示している。制御回路素子１８、及び、その封止材は省略している。領域２０が制御回路搭載領域であり、領域１７に外部入力端子１３及びその他の制御端子が露出している。領域２０の熱硬化性樹脂１６の表面には制御回路素子用配線となる金属箔が形成されている。図より明らかなように、ＰＫＧ平面サイズの殆どの領域が制御回路搭載領域とできるために、従来のインテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）の様にゲートドライブＩＣのみでなく、それをコントロールするＭＰＵ等の搭載も可能になる。
図６はリードフレームの一例である。パワー回路部が、IGBT40，ＦＷＤ４１ （フリーホイールダイオード）を各々６個搭載した３相インバータである、３相インバータモジュールの例である。図６（ａ）はIGBT40，ＦＷＤ４１、及びＡｌワイヤ１５を示した平面模式図、同図（ｂ）は断面図である。リードフレームを接続するタイバー６１は一部のみを示している。図中、ゲートワイヤ６２，制御系エミッタワイヤ６３が接続されているリードフレームの端子名は、図５の等価回路図の端子名と対応している。その他の制御端子６０は外部入出力端子である。図より明らかなように、パワー系配線，制御系配線は一枚のリードフレームで構成される。リードフレームの大きさは概略６cm×５cmである。特徴的なのは、入出力端子６０を、領域１７で制御回路と接続するために、IGBT40，ＦＷＤ４１に直接接続されないにもかかわらず、リードフレームとして構成している点である。
【００１８】
（実施例２）
図４はIGBT40，ＦＷＤ４１と、ＩＧＢＴを駆動するゲートドライブＩＣ４２、及び、その周辺回路から構成されるゲートドライブ回路内蔵ＩＧＢＴモジュールの実施例である。図５のシステム構成図では領域５０で示す部分である。図５においては、５３がゲートドライブ回路である。
【００１９】
実施例１と同じく、リードフレーム１１にパワー半導体素子であるIGBT40，ＦＷＤ４１をはんだ接着し、Ａｌワイヤ１５で電気的接続を行い、熱硬化性樹脂３１で樹脂封止する。この封止されたＰＫＧ４５上面には制御端子１３の一部が露出している（領域４６）。ＰＫＧ４５を構成する樹脂３１は、比較的線膨張係数の大きい（１６〜２０ppm ／℃程度）ものである。放熱板１０への熱伝導を考慮する必要がなく、アルミナフィラを多量に含む必要がないからである。アルミナフィラは封止する半導体チップへダメージを与え、不良を引き起こす危険性があるため、この線膨張係数の大きい樹脂３１は高歩留りへも配慮されている。制御回路はプリント回路基板(ＰＣＢ)４３で構成され、主な制御回路素子としてゲートドライブＩＣ４２がＰＣＢ４３上にはんだ接着されている。このＰＣＢ４３がＰＫＧ４５上に熱硬化性のシリコーン接着材で接着され、ＰＣＢ４３上に設けられている電極パタンと制御系リードフレームをＡｌワイヤ４４でワイヤボンディングすることにより、制御回路とＩＧＢＴが電気的に接続される。もちろん、このＡｌワイヤは金線でも構わない。このＰＣＢ４３が接着されたＰＫＧ４５と、放熱板であるＡｌベース１０全体がトランスファモールドされている。このトランスファモールド樹脂３２は、樹脂３１と異なり、アルミナフィラを多量に含んだ高熱伝導率のものである。トランスファモールド樹脂３２をリードフレーム１１とＡｌベース１０の絶縁手段としても使用しているため、放熱性を高めるためである。また、リードフレーム１１とＡｌベース１０のギャップは０.２mm にしている。
【００２０】
本実施例モジュールの短辺方向の長さは約２cmであり、ゲートドライブＩＣをリードフレーム上に搭載した従来例の３.５cm と比べて大幅に小型化することができる。
【００２１】
（実施例３）
ゲートドライブＩＣを制御するＰＷＭ信号生成等の機能を担当するＭＰＵを内蔵する場合の実施例を図７に示す。図５に示すシステム構成図の領域５１に相当するモジュールである。図７は断面構造模式図である。なお、図５において、
ＭＰＵは５４である。
【００２２】
構成は実施例２に示した場合と全く同様である。図３に示した従来技術と異なり、ＰＣＢ４３を搭載しているため、微細配線パタンが容易に形成できる。従って、微細配線パタンを必要とするＭＰＵ７０もＰＣＢ４３上に容易に搭載できる。また、ＰＫＧ４５全面に配置したＰＣＢ４３はＭＰＵ７０を搭載する領域を十分確保できるため、ＰＣＢ４３が大きくなることはない。したがって、モジュールサイズも増大することはなく、短辺方向の長さは約２cmとすることができる。
（実施例４）
制御ＩＣであるＭＰＵ７０と異なり、ゲートドライブＩＣ４２は回路規模が小さく、端子数も少ない。従って、図３に示す従来技術と同様に、リードフレーム上にゲートドライブＩＣを配置して図５の領域５１の機能を実現したモジュール例を図８に示す。断面構造を示している。
【００２３】
リードフレーム１１にIGBT40，ＦＷＤ４１をはんだ接着し、さらに、ベアチップゲートドライブＩＣ３０を接着する。Ａｌワイヤ１５でリードフレーム１１，パワー半導体素子，ゲートドライブＩＣ３０間の電気的接続を行い、熱硬化性樹脂３１で樹脂封止する。この封止されたＰＫＧ８２上面には、これまでの実施例と同様、制御端子１３の一部が露出している。制御回路はＰＣＢ４３で構成され、制御回路素子としてＭＰＵ７０，チップ抵抗８０，チップコンデンサ８１等が搭載されている。本実施例の場合、図７に示した場合と異なり、ＰＣＢ４３はＭＰＵ７０及びその周辺回路のみとなるため、ＭＰＵとしてはより高度の機能を持ったものを搭載可能であり、ゲートドライブＩＣのみの従来例とは異なり、大幅に高機能化した使い勝手の良いモジュールが実現できる。
【００２４】
（実施例５）
これまでの実施例は、リードフレーム１１、すなわちパワー半導体素子とＡｌベース１０の絶縁を封止樹脂で行う場合であった。この場合の利点は、特別な絶縁材を使用する必要がないので製造コストが低減できることである。しかし、熱抵抗の大幅な低減が難しい。樹脂の流動性を確保するために、混入させるアルミナフィラの量に限りがあるため、熱伝導率を大幅に大きくできないこと、及び、樹脂がリードフレーム下に確実に充填できるように、ギャップを比較的大きな値、例えば０.２mm 以上必要であるためである。そこで、熱抵抗を低くできる実施例を図９に示す。本図は、これまでと同じく、断面構造模式図である。
【００２５】
IGBT40，ＦＷＤ４１，ベアチップゲートドライブＩＣ３０を樹脂封止した ＰＫＧ８２の上面に制御回路を構成するＰＣＢ４３を接着して、Ａｌワイヤ４４で接続する構造は、実施例４と同様である。本実施例の特徴は、リードフレーム１１とＡｌベース１０を絶縁する熱圧着絶縁シート９０である。本シートはアルミナフィラを多量に含んだ極薄い(例えば０.１２mm）樹脂で形成されている。
【００２６】
Ａｌベース１０を加熱しながら、ＰＫＧ８２をＡｌベース１０に加圧することにより、両者は接着される。前述の特徴より、熱抵抗は大幅に低減できる。封止樹脂で絶縁した実施例１〜４の場合、定格１５ＡのＩＧＢＴのジャンクションからＡｌベースまでの熱抵抗Ｒth(ｊ−ｃ）は２.５℃／Ｗであるが、本実施例の場合、Ｒth(ｊ−ｃ）＝１.８℃／Ｗである。以上より、本実施例は、フィンの高さを大幅に低減できる等、システム製造コストの大幅な削減に有利である。
【００２７】
（実施例６）
これまで説明した実施例は、制御回路をＰＣＢで構成した場合で、かつ、部品の実装はＰＣＢの片面のみの場合であった。この主な理由は確実にＰＣＢ裏面を接着するためである。ＰＣＢに部品を高密度実装する場合、ＰＣＢ両面に部品をはんだ接着するのが一般的である。モジュールを小型化，高機能化して製造コストの低減や信頼性向上を図る本発明によるパワー半導体モジュールでも、ＰＣＢ両面実装を実現できれば、より発明の効果を顕著にできる。図１３，図１４は、この目的に応えた実施例である。図１３は断面構造模式図を、図１４は搭載するＰＣＢ裏面の電極パッドを模式的に示したものである。
【００２８】
リードフレーム１１上にはんだ接着したパワー半導体素子１４を熱硬化性樹脂３１でトランスファモールドしたＰＫＧ４５はこれまでの実施例と同様の構造である。本実施例固有の構造は、ＰＫＧ４５上面、すなわち熱硬化性樹脂３１の上面に形成された、深さ３mm程度の凹部１３０である。制御回路を構成するPCB43には、図示のように制御回路ＩＣ１８の他、多数のチップ抵抗８０，チップ容量８１等の面実装部品が搭載されている。その中で、チップ抵抗８０，チップ容量８１等の受動素子はＰＣＢ４３裏面にはんだ接着されている。ＰＣＢ４３を ＰＫＧ４５上面に配置する際に、これら部品を配置するための窪みが前述の凹部１３０である。チップ抵抗８０，チップ容量８１の厚さは通常１mm程度であり、深さ３mm程度であれば十分である。もちろん、裏面にその他の部品、例えば ＩＣ ＰＫＧ を実装する場合には、その厚みに応じた深さにしなければならない。この凹部１３０存在で、両面実装されたＰＣＢ４３は安定して配置することができる。
【００２９】
本実施例のもうひとつの特徴は、ＰＣＢ４３とリードフレームの接続法である。前実施例では、ワイヤボンディングで行っているが、本実施例では、領域131でＰＣＢ４３をリードフレームにはんだ接着している。ＰＣＢ４３裏面に、図１４に示すように、リードフレームで構成されたパワー半導体素子１４の制御端子１３へ接続するための電極パッド１４０が形成されている。これらのパッドの幅は接着されるリードフレームの幅と概略同一する。本実施例では２mmである。これらのパッドとリードフレームをクリームはんだで接着する。電極パッド140以外の部分はソルダレジスト１４１が塗付されており、安定したはんだ接着を実現できる。このはんだ接着はＰＣＢ４３の固定も同時に行う。すなわち、本実施例ではＰＣＢ４３接着用の接着材は必要とせず、領域１３１でＰＣＢ４３の固定も兼ねている。
【００３０】
（実施例７）
通常のドライバ内蔵ＩＧＢＴモジュールは、４電源（ハイサイド：３電源，ローサイド：１電源)必要である。しかしながら、電流容量の小さい(例えば２０Ａ以下）ゲートドライブＩＣ内蔵ＩＧＢＴモジュールにおいて、システムコスト削減を目的として、ゲートドライブＩＣを高耐圧化し、ブートストラップ回路と呼ばれる回路（図５中５９）を利用することにより、１電源とすることが知られている。このブートストラップ回路を内蔵する実施例を図１５に示す。
【００３１】
IGBT40，ＦＷＤ４１，ベアチップゲートドライブＩＣ３０を搭載したリードフレームを封止したＰＫＧ８２はこれまで説明した実施例と同様である。本実施例では、ＰＫＧ８２上面のＰＣＢ４３に、ブートストラップ回路を面実装で搭載している。図１５中の１５３，１５２，１５４はそれぞれ図５の高耐圧ダイオード１５３，チップ容量１５２，チップ抵抗１５４である。また、本実施例では、ブートストラップ回路の他にも、電流検出用シャント抵抗１５０をＰＣＢ４３上に搭載している。このシャント抵抗１５０はパワー系端子１２のグランド端子であるＮ端子に直列に接続され、シャント抵抗両端の電圧で電流値を検出するものであり、領域１５１でＮ端子を構成するリードフレームを切断し、チップ抵抗150を接続して内蔵している。
【００３２】
本実施例によれば、ブートストラップ回路内蔵のドライバ内蔵ＩＧＢＴモジュールが、モジュールサイズを増大することなく実現できる。また、制御電源端子はローサイドの電源端子のみとなり、ハイサイドの電源端子は必要でない。つまり、従来より制御端子が６ピン少ないモジュールが実現できる。
【００３３】
（実施例８）
図１６は高度に高機能化，高集積化したゲートドライブＩＣを搭載した実施例の断面構造模式図を示している。
【００３４】
これまで説明したＰＫＧ４５上面に、ベアチップゲートドライブＩＣ３０搭載用の窪み１６０を形成している。例えば３相インバータモジュールの場合で、各ＩＧＢＴを一つのゲートドライブＩＣで駆動する場合、この窪み１６０は１モジュール中に６個形成される。また、窪み内の熱硬化性樹脂３１の表面にはゲートドライブＩＣ３０用の配線が銅メッキで形成されており、このメッキ配線は入出力端子１３まで接続されている。メッキ厚さは一般的なＰＣＢ上銅パタンと同じ３５μｍであり、制御回路として、配線抵抗が問題となることはない。ＩＣ３０から銅メッキ配線への接続は金線のワイヤボンディングで行っている。この窪み１６０の目的は２点ある。第一点は、ゲートドライブＩＣ３０の搭載位置決めを容易に行うことであり、第二点は、搭載位置をIGBT40あるいはＦＷＤ４１の真上とし、ゲートドライブＩＣ３０に温度検出手段を内蔵して、各素子温度の検出を行うことである。通常のドライバ内蔵モジュールは、この温度検出手段は１個／モジュールである。この場合、モータロック等で、あるアームに電流が集中した場合、温度検出手段から遠い素子は保護できないという問題がある。本実施例の場合、各ＩＧＢＴ直近の温度検出手段を内蔵したゲートドライブＩＣ３０で保護できるため、この問題を解決できる。さらに、電流検出手段をゲートドライブＩＣ３０に内蔵して、IGBT40，ＦＷＤ４１に流れる電流を検出して、相電流を検出することもできる。
【００３５】
（実施例９）
図１９に示した構造は、制御系の外部入出力端子をリードフレームとは別の端子で構成した実施例である。リードフレーム１１上にIGBT40，ＦＷＤ４１，ベアチップゲートドライブＩＣ３０を搭載し、熱硬化性樹脂１６でトランスファモールドする。この際、制御系リードフレームの一部がＰＫＧ上面に露出されるのは、これまでの実施例と同じである。これまでの実施例と異なるのは、トランスファモールド後、制御系のリードフレーム１１はＰＫＧ端で全て切断されることである（領域１９１）。本PKG193は前述の熱圧着シート９０でＡｌベース１０と接着される。外部入出力端子はPKG193上面に配置されるＰＣＢ４３上にはんだ接着されている。端子１９０が外部入出力端子である。この端子は、例えば０.６３ mm角で２.５４mmピッチの端子ブロックで構成される。この端子ブロックをユーザ対応で様々な構成に容易にすることができる。ＰＣＢ４３とリードフレームで構成された制御端子の電気的接続は図１３，図１５の場合と同様に、ＰＣＢ裏面の電極パッドとリードフレームの接着で行っている。さらに、本実施例では、
ＰＣＢ４３搭載後の全体の封止は、熱可塑性樹脂であるポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）１９２で行っている。外部入出力端子１９０がＰＣＢ４３上に垂直に形成されているため、トランスファモールドすることは困難なためである。熱可塑性樹脂は流動性が悪いため、ワイヤボンディングされたパワー半導体素子をモールドすることは困難だが、本実施例のように、熱硬化性樹脂１６であらかじめ素子が封止されている場合は、問題とならない。
【００３６】
（実施例１０）
これまでの実施例は、ＰＫＧ内でリードフレームを上方に垂直に折曲げて、
ＰＫＧ上面に露出部を形成し、ＰＫＧ上面に配置した制御回路を接続するものであった。この構造の長所は、リードフレームと制御回路の電気的接続が容易なことである。一方、単純にＰＫＧの外で、一度だけリードフレームを垂直に折曲げる場合と比べて、リードフレームの製造コストが若干増大すること、及び、折曲げ精度の問題で、トランスファモールドが困難になる可能性があることが短所である。これらの短所を改善した実施例を図１１，図１２に示す。
【００３７】
図１１は断面構造模式図である。パワー半導体素子１４がリードフレーム１１にはんだ接着され、Ａｌワイヤ１５でリードフレーム１１と電気的に接続される。このリードフレーム１１はパワー系端子１２，制御系端子１３を兼ねている点はこれまでの実施例と同様であり、厚さは０.８mm である。このパワー半導体素子１４が搭載されたリードフレーム１１が熱硬化性樹脂３１でトランスファモールドされ、PKG112が形成されている。PKG112はこれまでの場合と異なり、リードフレーム１１はＰＫＧ中で垂直に折曲げられることはなく、ＰＫＧ底面でPKG112側面へ出ている。PKG112上面１１１にはベアチップゲートドライブＩＣ３０、及び、ベアチップマイコン１１０が接着されている。本実施例では、これらの制御回路素子と制御系リードフレームの電気的接続を、銅メッキ配線を３次元的に行って実現している。
【００３８】
本実施例のモジュール内部を一部露出させた模式的鳥瞰図を図１２に示す。銅メッキ配線をPKG111上面１１１のみでなく側面にも形成して、リードフレームで構成された制御端子１３に接続している（配線１２０）。また、配線１２０と制御回路素子との接続は金線ワイヤボンディングで行っている。以上の様に制御回路をパワー回路部に接続した後、熱硬化性樹脂３２でＡｌベース１０との絶縁、及び、全体の封止を行うのは既述の実施例と同様である。
【００３９】
以上の構造で、リードフレームの構造を簡略化できる。
【００４０】
（実施例１１）
図１７は、他の実施例の断面構造模式図を示している。
【００４１】
IGBT40，ＦＷＤ４１はリードフレーム１１上にはんだ接着され、ベアチップゲートドライブＩＣ３０もリードフレーム１１上に接着される。Ａｌワイヤ１５の超音波ワイヤボンィングでリードフレーム１１とIGBT40，ＦＷＤ４１は電気的に接続され、さらに、Ａｌワイヤ４４でIGBT40，ゲートドライブＩＣ３０，リードフレーム間が接続される。Ａｌワイヤ１５，４４の違いは線径である。パワー系配線であるＡｌワイヤ１５は大きな電流容量を必要とするため直径３００μｍであり、制御系であるＡｌワイヤ４４は直径３００μｍより細いワイヤ、例えば
１００μｍとしている。パワー系端子(主端子）１２と入力端子(制御端子）１３は、パワー半導体素子が搭載されたリードフレーム１１で構成されているのは実施例１と同様である。また、リードフレーム１１の厚み、ＰＫＧ上面の深さ６mm程度の凹部、ＰＫＧ内部でリードフレームを垂直に立ち上げること、等も実施例１と同様である。ＭＰＵ７０が搭載されたＰＣＢ４３と制御系リードフレームとの接続は、図８の場合と同様である。
【００４２】
本実施例の特徴は、リードフレーム１１とＡｌベース１０の絶縁を図９で示した熱圧着シートで行っていること、及び、制御回路素子が接着されたＰＣＢ４３の封止手段として熱硬化性樹脂１７０のポッティングを行い凹部内が樹脂１７０で充填されていることである。前者の理由は、図１の場合の様に封止樹脂でリードフレーム１１とＡｌベース１０の間の絶縁を確保しなから熱抵抗を低減するためであり、後者は、制御回路部はパワー回路部と異なり封止にそれほど信頼性を要求されないため、より簡便な方法を採用して製造を容易にするためである。
【００４３】
（実施例１２）
図１８は実施例１１の変形例である。
【００４４】
実施例１１，１２の場合、ゲートドライブＩＣ３０はリードフレーム１１上に搭載されているため、ＰＣＢ４３にはＭＰＵ７０，チップ抵抗８０等の低電圧素子のみが搭載される。従って、高電圧がＰＣＢ４３の配線に印加されることはない。よって、一部高電圧が印加される制御端子１３部の絶縁距離を十分にとれば、ＰＣＢ４３上の空間を樹脂封止しなくても良い。そこで、本実施例では、凹部を覆うような蓋１８０を接着材で固定する構造としている。
【００４５】
（実施例１３）
図２１は、実施例１１の変形例である。
【００４６】
実施例１１ではパワー半導体素子、ゲートドライブＩＣが搭載されたリードフレームを熱圧着シートでＡｌベースに接着して全体をトランスファモールドしている。この際、キーとなるのは、リードフレーム１１の熱圧着である。リードフレーム１１はプレス加工で製造するため、パタン面が完全に平坦にすることは難しい。このパタン間で凸凹した面を、厚さわずか０.１２mm の熱圧着樹脂シート９０に加圧するため、部分的にシート９０が破れ、リードフレームがＡｌベース１０にショートする危険性がある。この危険性を少しでも構造的に低減した場合が本実施例である。
【００４７】
リードフレーム１１から上の構造は図１７に示した実施例と同様である。本実施例では、Ａｌベース１０を含まずに、リードフレーム１１を底面として熱硬化性樹脂１６でトランスファモールドしている。すなわち、Ａｌベース１０の側面が熱硬化性樹脂で被覆されない。リードフレーム１１は、モールド時に金型に押し付けられるため、平坦性が向上する。また、厚さ０.８mm のリードフレームの大部分がＰＫＧ内にモールドされているため、リードフレームエッジで熱圧着樹脂シート９０にダメージを与える危険性も少なくなる。さらに、本実施例では完成したＰＫＧを放熱板に熱圧着するため、ＰＫＧ内ＩＧＢＴ，ＦＷＤの電流容量あるいは損失によって、放熱板１０の厚さ等を自由に変えられる特徴もある。さらには放熱板１０の代わりに、放熱フィンを接着することもできる。
【００４８】
（実施例１４）
これまでの実施例は、リードフレーム上にパワー半導体素子，ゲートドライブＩＣを配置してトランスファモールドした場合であった。電流容量２０Ａ以下の小容量モジュールを製造する場合、ＰＣＢの樹脂部をＡｌ等の金属として放熱性を向上した、メタルコアプリント回路基板（メタルコアＰＣＢ）の使用も一般的である。図１０は、このようなメタルコアＰＣＢを利用した実施例を示す。
【００４９】
モジュール底部の基板１００がメタルコアＰＣＢである。メタルコアＰＣＢは、Ａｌ板に８０μｍ程度の銅箔を樹脂シートで接着，絶縁したものである。
IGBT40，ＦＷＤ４１，ベアチップゲートドライブＩＣ３０をメタルコアPCB100上の銅箔パタンにはんだ接着している。主電流が流れるIGBT40，ＦＷＤ４１，銅箔パタン間の電気的接続は線径３００μｍのＡｌワイヤ１５で行い、制御系配線 （IGBT40，ゲートドライブＩＣ３０，銅箔パタン間）は線径１００μｍのＡｌワイヤ４４で行っている。各種半導体チップ、その他がはんだ接着されたメタルコアPCB100の周囲に、リードフレームで構成された、パワー系端子１２，制御端子１３がはんだ接着される。本実施例では、IGBT40，ＦＷＤ４１はメタルコア PCB100上の銅箔パタンに直接はんだ接着されているが、熱抵抗をさらに小さくする場合は、厚さ１mm程度の銅板（熱拡散板）に半導体チップをあらかじめはんだ接着し、この熱拡散板を銅箔パタンにはんだ接着する。これにより、熱拡散板中で熱が拡がるため、熱抵抗が減少する。パワー系端子１２，制御端子１３はこれまでの実施例と同じように上方に一度垂直に立ち上げられ、熱硬化性樹脂１６でトランスファモールドされる。このＰＫＧ上面には、制御回路搭載用の凹部が形成され、端子１３の一部が底面に露出しているのもこれまでと同様である。本実施例の特徴は、トランスファモールドされるモジュールの一階部に、より高度な制御ＩＣ等を搭載するために微細パタンが必要な場合に対応できることである。
（実施例１５）
図２２は２階領域の制御回路基板を搭載しない場合の実施例である。基本的に図１８の制御回路基板４３を取り去った構造となっている。パワーモジュールのユーザーによっては、制御回路を指示してパワーモジュールメーカに製造，搭載させる代わりに、制御基板搭載領域を確保したＩＧＢＴモジュールを要求する場合が考えられる。本実施例はこの場合に対応した例である。制御回路接続領域１７を形成し、モジュール蓋１８０とセットでユーザーに提供することになる。ユーザーは必要に応じ、搭載した制御回路基板をポッティング封止して使用することもできる。
【００５０】
従来構造モジュールの端子に制御回路基板を差し込み、はんだ接着して使用する場合との相違は、本構造とすることによって、パワーモジュールをコンパクトにでき、装置の小型化に寄与できることである。
【００５１】
（実施例１６）
これまで説明してきた高機能モジュールの電動機駆動システムへの適用例について説明する。
【００５２】
図２３はインバータエアコン，冷蔵庫，洗濯機等のモータに主に使用される、ブラシレスモータの駆動装置の実施例である。機能ブロック図で示してある。単相１００Ｖまたは２００Ｖ電源２３３を、ダイオードブリッジ２２０，平滑コンデンサ２２４で直流電圧に変換する。電源電圧配線（Ｐ配線）２２５，グランド（Ｎ）配線２２６にはＤＣ−ＤＣコンバータ２２１が接続されており、ＩＧＢＴのゲートドライブ用電源（１５Ｖ）２２７、及び、システム制御MPU223用電源 （５Ｖ）２２８が作られる。モジュール２２２がこれまで説明してきた高機能モジュールであり、３相インバータ回路を構成するパワー回路部の他に、保護機能付ゲートドライブＩＣ，ブートストラップ回路，ＰＷＭ生成機能等の基本機能ＭＰＵ，１５Ｖから５Ｖを生成する回路、等が内蔵されている。この高機能モジュールにシステム制御MPU223から速度指令信号２３０を入力し、ＰＷＭ信号231,フォルト信号２２９をモニタしながらモジュール２２２を制御し、ブラシレスモータ２３２を制御する。なおMPU223はモジュール２２２に内蔵されていてもよい。
【００５３】
以上の様に、高機能モジュール２２２を使用することにより、ユーザは速度指令信号２３０のみを制御すればよく、従来のＩＧＢＴ駆動信号（ＰＷＭ信号）を制御する場合と比べて、モジュールの制御は大幅に簡略化され、ブラシレスモータ２３２を駆動させる以外のソフトウェア等に注力できるメリットがある。
【００５４】
（実施例１７）
ブラシレスモータ駆動装置の他の実施例を、図２３と同様、機能ブロック図で図２４に示している。図２３と異なる点のみを説明する。
【００５５】
本実施例の特徴は、アクティブコンバータモジュール２３４とインバータモジュール２４４である。モジュール２３４は、パワー回路部であるダイオードブリッジ以外に、力率改善を目的として、Ｐ配線２２５，Ｎ配線２２６間をショートさせるチョッピング回路、及びそのチョッピング回路の制御ＩＣが内蔵されている。そこで、モジュール２３４には制御回路の電源として、５Ｖ電源配線２２８が接続されている。インバータモジュール２４４には、前実施例で説明した機能以外に、高電圧から１５Ｖ電源を作るＤＣ−ＤＣコンバータが内蔵されている。つまり、制御電源を自給しているのである。そこで、モジュール２４４には外部から制御電源は接続されていない。
【００５６】
モジュール２３４は、トリップ信号２３５を検知しながら電圧指令信号２３６で制御される。
【００５７】
本実施例の特徴は、力率が改善されノイズが減少するのはもちろん、モジュール２４４が制御電源を自給しているために、モジュール２４４の外部配線が極めて簡略化され、装置が小型化されていることである。
【００５８】
（実施例１８）
インダクションモータ２４１駆動装置の実施例を、図２５（機能ブロック図）を使用して説明する。
【００５９】
３相２００Ｖ電源をアクティブコンバータモジュール２４３，平滑コンデンサ２２６を使用して直流電圧(Ｐ配線２２５，Ｎ配線２２６)に変換する。モジュール２４３は、３相インバータモジュールと同様に６組の逆並列接続されたＦＷＤとＩＧＢＴからなるパワー回路部であるアクティブコンバータ回路，ゲートドライブＩＣ，その制御ＭＰＵ、及び、高電圧から１５Ｖの制御電圧を形成するＤＣ−ＤＣコンバータ，ブートストラップ回路、で構成された高機能モジュールである。インバータ部は実施例１７と同じく制御電源を自給する高機能インバータモジュール２４４である。従って、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２１はシステム制御 MPU223のみの制御電源（５Ｖ）を作るのに使用される。インバータモジュール２４４の制御信号はこれまでの実施例と全く同様であり、アクティブコンバータモジュール２４３は、コンバータ制御信号２４２で制御される。
【００６０】
本システム構成で、コンバータ，インバータ両者にＩＧＢＴを使用した高機能な構成であるにもかかわらず、本発明により、各モジュールが非常にコンパクトに製造されているために、従来装置と比べて大幅に小型化できる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、高機能ながらも、低コスト性または高信頼性を有するパワー半導体モジュールを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施例の断面構造模式図。
【図２】図１の実施例の平面構造模式図。
【図３】従来例の断面構造模式図。
【図４】ドライバ内蔵ＩＧＢＴモジュールの一実施例。
【図５】高機能化したＩＧＢＴモジュールの等価回路。
【図６】図４のリードフレーム形状の一実施例。
【図７】マイコン内蔵ＩＧＢＴモジュールの一実施例。
【図８】マイコン内蔵ＩＧＢＴモジュールの他の実施例。
【図９】高熱伝導接着シートを使用した場合の実施例。
【図１０】メタルコアプリント基板を使用した場合の実施例。
【図１１】パッケージ樹脂上に３次元印刷で制御回路配線した場合の実施例。
【図１２】図１１の３次元配線の説明図。
【図１３】プリント基板両面実装に対応した実施例。
【図１４】図１４に示した実施例に使用されるＰＣＢの模式図。
【図１５】電流検出用シャント抵抗，ブートストラップ回路用ダイオード，容量，抵抗を内蔵した場合の実施例。
【図１６】ＩＧＢＴチップ真上に制御チップ配置用の窪みを形成した場合の実施例。
【図１７】２階部の制御回路をポッティングで封止した場合の実施例。
【図１８】２階部を蓋で覆った場合の実施例。
【図１９】制御端子をＰＣＢ上に配置した実施例。
【図２０】従来例の断面構造模式図。
【図２１】パッケージを放熱板に接着した場合の実施例。
【図２２】制御回路基板を搭載しない場合の実施例。
【図２３】ブラシレスモータ駆動装置の実施例。
【図２４】ブラシレスモータ駆動装置の他の実施例。
【図２５】インダクションモータ駆動装置の実施例。
【符号の説明】
１０…放熱板、１１，２００…リードフレーム、１２…主端子(パワー系端子)、１３…制御端子、１４…パワー半導体素子、１５，４４…アルミワイヤ、１６，３１，３２…トランスファモールド用熱硬化性樹脂、１７…制御端子露出部、１８…制御回路素子、１９…端子垂直立ち上げ領域、２０…制御回路実装領域、４０…ＩＧＢＴ、４１…フリーホイールダイオード（ＦＷＤ）、３０，４２，５３…ゲートドライブＩＣ、４３…プリント回路基板、４５…パワー回路部PKG 、４６…制御回路、リードフレーム間ワイヤボンディング部、５０…システムモジュール（ゲートドライブＩＣ内蔵）、５１…システムモジュール（ゲートドライブＩＣ，ＭＰＵ内蔵）、５２…システムモジュール（ゲートドライブＩＣ，ブートストラップ回路，シャント抵抗内蔵）、５４，１１０…ＭＰＵ、５５…コントローラ、５６…ＭＰＵ制御信号、５７…ドライバＩＣ制御信号、５８…制御電源、５９…ブートストラップ回路、６０…入出力端子、６１…タイバー、６２…ゲート配線ワイヤ、６３…制御回路用エミッタ配線ワイヤ、７０…ＭＰＵ、８０…チップ抵抗、８１…チップコンデンサ、８２，１９３…パワー回路部＋ゲートドライブＩＣ封止ＰＫＧ、９０…高熱伝導絶縁樹脂シート、１００…メタルコアプリント基板、１０１…はんだ、１１１…部品搭載面、１１２…リードフレーム＋パワー半導体素子のＰＫＧ、１２０…３次元銅メッキ配線、１３０…ＰＣＢ両面実装用窪み、１３１…ＰＣＢ，リードフレーム接着部、１４０…リードフレーム，ＰＣＢ上配線接着用パッド、１４１…ソルダレジスト、１５０…電流検出用シャント抵抗、１５１…電流検出用シャント抵抗接続部、１５２…ブートストラップ回路用容量、１５３…ブートストラップ回路用ダイオード、１５４…ブートストラップ回路用抵抗、１６０…制御回路実装用窪み、１７０…ポッティング樹脂、１８０…パッケージの蓋、１９０…制御端子（入力端子）、１９１…パワー回路制御端子、１９２…熱可塑性樹脂、２０１…制御ＩＣ(ベアチップ)、２０２…厚膜回路基板。

Claims (22)

  1. パワー回路部と、前記パワー回路部を制御するための制御回路部と、を備えるパワー半導体モジュールであって、
    金属ベースと、
    前記パワー回路部に含まれ、前記金属ベース上に絶縁体を介して搭載されるパワー半導体素子と、
    前記金属ベースの表面が露出するように、前記パワー半導体素子をモールドする第１の樹脂と、
    少なくとも前記制御回路の一部に含まれ、前記第１の樹脂上に位置する制御回路素子と、
    前記パワー回路部に接続され、前記第１の樹脂の外部に取り出される主端子と、
    前記パワー回路部に接続され、前記第１の樹脂の表面上に露出部を有する制御端子と、
    を有し、
    前記制御回路の前記一部が、前記制御端子の前記露出部で、前記パワー回路部と接続され、
    前記絶縁体が樹脂シートであることを特徴とするパワー半導体モジュール。
  2. 請求項１において、前記第１の樹脂が凹部を有し、前記制御回路素子が前記凹部底面に位置することを特徴とするパワー半導体モジュール。
  3. 請求項１において、前記パワー半導体素子がリードフレーム上に接着され、前記リードフレームが前記金属ベース上に前記絶縁体を介して搭載されることを特徴とするパワー半導体モジュール。
  4. 請求項３において、前記主端子及び前記制御端子が、前記リードフレームの一部であることを特徴とするパワー半導体モジュール。
  5. パワー回路部と、前記パワー回路部を制御するための制御回路部と、を備えるパワー半導体モジュールであって、
    金属ベースと、
    前記パワー回路部に含まれ、前記金属ベース上に絶縁体を介して搭載されるパワー半導体素子と、
    前記金属ベースの表面が露出するように、前記パワー半導体素子をモールドする第１の樹脂と、
    少なくとも前記制御回路の一部に含まれ、前記第１の樹脂上に位置する制御回路素子と、
    前記パワー回路部に接続され、前記第１の樹脂の外部に取り出される主端子と、
    前記パワー回路部に接続され、前記第１の樹脂の表面上に露出部を有する制御端子と、
    を有し、
    前記制御回路の前記一部が、前記制御端子の前記露出部で、前記パワー回路部と接続され、
    前記絶縁体が前記第１の樹脂の一部であることを特徴とするパワー半導体モジュール。
  6. 請求項１において、前記第１の樹脂がトランスファモールドされることを特徴とするパワー半導体モジュール。
  7. 請求項１において、前記制御回路素子が回路基板に接着され、前記回路基板上の電極と前記制御端子の前記露出部とが電気的に接続されることを特徴とするパワー半導体モジュール。
  8. 請求項１において、さらに前記制御回路素子と前記第１の樹脂とをモールドする第２の樹脂を有することを特徴とするパワー半導体モジュール。
  9. パワー回路部と、前記パワー回路部を制御するための制御回路部と、を備えるパワー半導体モジュールであって、
    金属ベースと、
    前記パワー回路部に含まれ、前記金属ベース上に絶縁体を介して搭載されるパワー半導体素子と、
    前記金属ベースの表面が露出するように、前記パワー半導体素子をモールドする第１の樹脂と、
    少なくとも前記制御回路の一部に含まれ、前記第１の樹脂上に位置する制御回路素子と、
    前記パワー回路部に接続され、前記第１の樹脂の外部に取り出される主端子と、
    前記パワー回路部に接続され、前記第１の樹脂の表面上に露出部を有する制御端子と、
    を有し、
    前記制御回路の前記一部が、前記制御端子の前記露出部で、前記パワー回路部と接続され、
    さらに前記制御回路素子と前記第１の樹脂とをモールドする第２の樹脂を有し、
    前記絶縁体が前記第２の樹脂の一部であることを特徴とするパワー半導体モジュール。
  10. 請求項８において、前記第２の樹脂がトランスファモールドされることを特徴とするパワー半導体モジュール。
  11. 請求項１において、さらに他の制御回路素子を有し、前記他の制御回路素子は、前記金属ベース上に前記絶縁体を介して搭載され、前記第１の樹脂によってモールドされることを特徴とするパワー半導体モジュール。
  12. 請求項９において、さらに他の制御回路素子を有し、前記他の制御回路素子が、前記回路基板における前記制御回路素子が接着される面とは反対側の面において、前記回路基板に接着されることを特徴とするパワー半導体モジュール。
  13. 請求項７において、前記回路基板上の前記電極と前記制御端子の前記露出部とがはんだ付けによって接続されることを特徴とするパワー半導体モジュール。
  14. 請求項７において、さらに、前記回路基板上に接着される外部端子を有することを特徴とするパワー半導体モジュール。
  15. 請求項９において、前記制御回路の前記一部が、前記第１の樹脂の表面に位置する金属配線によって、前記パワー回路部と接続されることを特徴とするパワー半導体モジュール。
  16. 請求項２において、さらに、前記凹部内に第２の樹脂が充填されていることを特徴とするパワー半導体モジュール。
  17. パワー回路部と、前記パワー回路部を制御するための制御回路部と、を備えるパワー半導体モジュールであって、
    金属ベースと、
    前記パワー回路部に含まれ、前記金属ベース上に絶縁体を介して搭載されるパワー半導体素子と、
    前記金属ベースの表面が露出するように、前記パワー半導体素子をモールドする第１の樹脂と、
    少なくとも前記制御回路の一部に含まれ、前記第１の樹脂上に位置する制御回路素子と、
    前記パワー回路部に接続され、前記第１の樹脂の外部に取り出される主端子と、
    前記パワー回路部に接続され、前記第１の樹脂の表面上に露出部を有する制御端子と、
    を有し、
    前記制御回路の前記一部が、前記制御端子の前記露出部で、前記パワー回路部と接続され、
    前記第１の樹脂が凹部を有し、前記制御回路素子が前記凹部底面に位置し、
    さらに、前記凹部を覆う蓋を有することを特徴とするパワー半導体モジュール。
  18. 請求項３において、前記金属ベースの側面が露出していることを特徴とするパワー半導体モジュール。
  19. 電動機と、前記電動機を駆動するインバータとを備え、
    前記インバータが、パワー回路部と制御回路部とを備えたパワー半導体モジュールを有する電動機駆動システムにおいて、
    前記インバータが備えるパワー半導体モジュールが、
    パワー回路部と、前記パワー回路部を制御するための制御回路部と、を備え、
    前記パワー回路部に含まれ、前記金属ベース上に絶縁体を介して搭載されるパワー半導体素子と、
    前記金属ベースの表面が露出するように、前記パワー半導体素子をモールドする第１の樹脂と、
    少なくとも前記制御回路の一部に含まれ、前記第１の樹脂上に位置する制御回路素子と、
    前記パワー回路部に接続され、前記第１の樹脂の外部に取り出される主端子と、
    前記パワー回路部に接続され、前記第１の樹脂の表面上に露出部を有する制御端子と、
    を有し、
    前記制御回路の前記一部が、前記制御端子の前記露出部で、前記パワー回路部と接続され、
    前記絶縁体が樹脂シートであることを特徴とする電動機駆動システム。
  20. 電動機と、前記電動機を駆動するインバータとを備え、
    前記インバータが、パワー回路部と制御回路部とを備えたパワー半導体モジュールを有する電動機駆動システムにおいて、
    前記インバータが備えるパワー半導体モジュールが、
    パワー回路部と、前記パワー回路部を制御するための制御回路部と、を備え、
    金属ベースと、
    前記パワー回路部に含まれ、前記金属ベース上に絶縁体を介して搭載されるパワー半導体素子と、
    前記金属ベースの表面が露出するように、前記パワー半導体素子をモールドする第１の樹脂と、
    少なくとも前記制御回路の一部に含まれ、前記第１の樹脂上に位置する制御回路素子と、
    前記パワー回路部に接続され、前記第１の樹脂の外部に取り出される主端子と、
    前記パワー回路部に接続され、前記第１の樹脂の表面上に露出部を有する制御端子と、
    を有し、
    前記制御回路の前記一部が、前記制御端子の前記露出部で、前記パワー回路部と接続され、
    前記絶縁体が前記第１の樹脂の一部であることを特徴とする電動機駆動システム。
  21. 電動機と、前記電動機を駆動するインバータとを備え、
    前記インバータが、パワー回路部と制御回路部とを備えたパワー半導体モジュールを有する電動機駆動システムにおいて、
    前記インバータが備えるパワー半導体モジュールが、
    パワー回路部と、前記パワー回路部を制御するための制御回路部と、を備え、
    金属ベースと、
    前記パワー回路部に含まれ、前記金属ベース上に絶縁体を介して搭載されるパワー半導体素子と、
    前記金属ベースの表面が露出するように、前記パワー半導体素子をモールドする第１の樹脂と、
    少なくとも前記制御回路の一部に含まれ、前記第１の樹脂上に位置する制御回路素子と、
    前記パワー回路部に接続され、前記第１の樹脂の外部に取り出される主端子と、
    前記パワー回路部に接続され、前記第１の樹脂の表面上に露出部を有する制御端子と、
    を有し、
    前記制御回路の前記一部が、前記制御端子の前記露出部で、前記パワー回路部と接続され、
    さらに前記制御回路素子と前記第１の樹脂とをモールドする第２の樹脂を有し、
    前記絶縁体が前記第２の樹脂の一部であることを特徴とする電動機駆動システム。
  22. 電動機と、前記電動機を駆動するインバータとを備え、
    前記インバータが、パワー回路部と制御回路部とを備えたパワー半導体モジュールを有する電動機駆動システムにおいて、
    前記インバータが備えるパワー半導体モジュールが、
    パワー回路部と、前記パワー回路部を制御するための制御回路部とを備え、
    金属ベースと、
    前記パワー回路部に含まれ、前記金属ベース上に絶縁体を介して搭載されるパワー半導体素子と、
    前記金属ベースの表面が露出するように、前記パワー半導体素子をモールドする第１の樹脂と、
    少なくとも前記制御回路の一部に含まれ、前記第１の樹脂上に位置する制御回路素子と、
    前記パワー回路部に接続され、前記第１の樹脂の外部に取り出される主端子と、
    前記パワー回路部に接続され、前記第１の樹脂の表面上に露出部を有する制御端子と、
    を有し、
    前記制御回路の前記一部が、前記制御端子の前記露出部で、前記パワー回路部と接続され、
    前記第１の樹脂が凹部を有し、前記制御回路素子が前記凹部底面に位置し、
    さらに、前記凹部を覆う蓋を有することを特徴とする電動機駆動システム。
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