[發明專利]功率模塊

有效

• 申請號: 201310124301.0
• 申請日: 2013-04-11
• 公開（公告）號: CN103633077A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 白石卓也;田中智典
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L25/07
• 分類號: H01L25/07;H01L23/495;H01L23/367;H01L23/31;H02M7/00
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張天舒

技術領域

本發明涉及傳遞模塑類型的IPM（Intelligent?Power?Module:智能功率模塊）等功率模塊。

背景技術

在逆變器用途的功率模塊中，在并聯連接現有的IGBT（Insulated?Gate?Bipolar?Transistor：絕緣柵雙極型晶體管）與FWD（Free?Wheeling?Diode:續流二極管）的結構中，在IGBT的特性上難以降低低電流區的損耗。

為了改善低電流區的損耗，考慮使用MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor?Field-Effect?Transistor:金屬氧化物半導體場效應晶體管）代替IGBT，但是在MOSFET中存在如下問題：因為高溫、高電流范圍的導通電壓變高，所以容許電流變低。

為了解決此種問題，正在探討將大電流區域中的飽和電壓低的IGBT與小電流區域中的飽和電壓低的MOSFET并聯連接的結構（例如參照專利文獻1）。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平4－354156號公報。

發明內容

然而，在專利文獻1所記載的結構中，欠缺調整IGBT與MOSFET的損耗負擔的觀點。因此，存在不能夠通過所述調整而最優化功率模塊的成本效率的問題。

因此，本發明的目的在于提供一種能夠調整IGBT與MOSFET的損耗負擔以提高成本效率的功率模塊。

本發明的功率模塊具備：IGBT；MOSFET，與所述IGBT并聯連接；引線框，具有搭載有所述IGBT的第一框部和搭載有所述MOSFET的第二框部，并且形成有所述第一框部位于第一高度、所述第二框部位于比所述第一高度高的第二高度的階梯差；以及散熱體的絕緣片，在所述引線框中僅配置于所述第一框部背面。

根據本發明，由于高電流通電時MOSFET的通電能力比IGBT的通電能力小，故能夠增大IGBT側的損耗負擔，減小MOSFET側的損耗負擔，從而MOSFET不需要高散熱性。因而，僅在需要高散熱性的IGBT的搭載位置即第一框部背面配置絕緣片，在引線框中的MOSFET的搭載位置不需要配置絕緣片，因而能夠減小絕緣片的片尺寸。根據上述內容，能夠降低功率模塊的制造成本。

在引線框中，形成有第一框部位于第一高度、第二框部位于比第一高度高的第二高度的階梯差，所以能夠加長從載置IGBT一側即散熱面到MOSFET的距離，能夠確保MOSFET的既定的絕緣性能。另外，因為高電流通電時MOSFET的通電能力比IGBT的通電能力小，所以能夠縮小MOSFET的芯片尺寸。由此，能夠進一步降低功率模塊的制造成本。

附圖說明

圖1是實施方式1所涉及的功率模塊的剖視圖；

圖2是功率模塊的電路圖；

圖3是實施方式2所涉及的功率模塊的剖視圖；

圖4是實施方式3所涉及的功率模塊的剖視圖；

圖5是比較例所涉及的功率模塊的剖視圖。

具體實施方式

<實施方式1>

以下使用附圖說明本發明的實施方式1。圖1是本發明的實施方式1所涉及的功率模塊1的剖視圖，圖2是功率模塊1的電路圖。如圖1所示，功率模塊1具備IGBT2、MOSFET3、驅動電路5、引線框10、20、對散熱體的絕緣片30、以及模塑樹脂6。

引線框10具有與IGBT2以及MOSFET3電連接的內引線15和與內引線15相連的外引線16。內引線15具有位于既定的高度位置（第一高度）的第一框部11和位于比第一框部11的高度位置高的高度位置（第二高度）的第二框部12，從外引線16側開始以第二框部12、第一框部11的順序形成。在第一框部11與第二框部12之間形成有階梯差13。IGBT2搭載于第一框部11，MOSFET3搭載于第二框部12。

另外，絕緣片30僅配置于第一框部11的背面。在此，因為功率模塊1在設置于導電性的降溫裝置（heat?sink）（省略圖10）上的狀態下使用，所以出于將引線框10與降溫裝置絕緣的目的而配置絕緣片30。

通過加長從功率模塊1的散熱面即接觸并載置于所述降溫裝置的面到MOSFET3的距離，在MOSFET3中，能夠確保對散熱面的既定的絕緣性能。因此，能夠省略對第二框部12的背面的絕緣片30的配置。