[發明專利]半導體單元

無效

• 申請號: 201310280985.3
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN103531574A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 西槙介;森昌吾;音部優里;加藤直毅
• 申請（專利權）人: 株式會社豐田自動織機
• 主分類號: H01L23/522
• 分類號: H01L23/522
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;陳煒

背景技術

本發明涉及具有通過母線將被電連接到電源的半導體器件的半導體單元。

公開號為2006-202885的日本未經審查的專利申請公開了可以用作例如電力變換器的半導體單元。該半導體單元具有IGBT（絕緣柵雙極晶體管）作為半導體器件和二極管。IGBT的集電極和二極管的底電極被焊到用于釋放由IGBT和二極管產生的熱量并且還用于將IGBT的底部與二極管的底部進行連接的塊體（block）。IGBT的發射極和二極管的頂電極通過導線連接。

已經存在對于較低感應系數的半導體單元的需求以減少在該單元的操作期間產生的熱量。在單元被用于如機動車的情況下，也已經存在對于小尺寸半導體單元的需求。

本發明旨在提供一種具有使得能夠減小感應系數和尺寸的結構的半導體單元。

發明內容

根據本發明的一個方面，半導體單元包括第一導電層、與第一導電層電絕緣的第二導電層、安裝在第一導電層上的第一半導體器件、安裝在第二導電層上的第二半導體器件、用于第二半導體器件與第一導電層的電連接的第一母線、以及用于第一半導體器件與電池的正端子和負端子之一的電連接的第二母線。第一母線與第二母線以在第一母線與第二母線之間填充成型樹脂的方式以交疊關系布置。

根據本發明的另一方面，半導體單元包括第一導電層、與第一導電層電絕緣的第二導電層、安裝在第一導電層上的第一半導體器件、安裝在第二導電層上的第二半導體器件；以及兩個母線，兩個母線之一被提供用于第一半導體器件與電池的正端子和負端子之一的電接連，兩個母線中的另一個母線被提供用于第二導電層與電池的正端子和負端子中的另一個端子的電連接。兩個母線以在母線之間填充成型樹脂的方式以交疊關系布置。

結合附圖，根據示出了例如本發明的原理的下面的描述，本發明的其它方面和優點將變得清楚。

附圖說明

圖1是作為根據本發明的半導體單元的實施方式的三相逆變器的分解立體圖；

圖2是圖1的三相逆變器的俯視圖；

圖3是沿著圖2的線III-III截取的截面圖；

圖4是沿著圖2的線IV-IV截取的截面圖；以及

圖5是圖1的三相逆變器的電路圖。

具體實施方式

下面將參照圖1至圖5描述作為根據本發明的半導體單元的一個實施方式的三相逆變器。參照圖1，通常由10來表示的三相逆變器包括電路板20、安裝在電路板20上的六個半導體器件41、42、43、44、45和46、以及熱耦接到電路板20的冷卻器11或散熱構件。應該注意，在圖1中所觀察的上側和下側分別是逆變器10的上側和下側。

電路板20包括矩形陶瓷襯底21或絕緣層、以及均層疊到陶瓷襯底21的頂面的第一金屬板22、第二金屬板23、第三金屬板24和第四金屬板25。金屬板22至25彼此電絕緣并且均由導電材料如鋁制成。

第一金屬板22、第二金屬板23和第三金屬板24被沿著陶瓷襯底21的縱向布置。第一金屬板22、第二金屬板23和第三金屬板24中的每個金屬板和第四金屬板25沿著陶瓷襯底21的橫向布置。在本實施方式中，第一金屬板22、第二金屬板23和第三金屬板24對應于本發明的第一導電層，并且第四金屬板25對應于本發明的第二導電層。

六個半導體器件41至46中的三個半導體器件42、44、46（下文中將稱為第一半導體器件）分別被安裝到第一金屬板22、第二金屬板23和第三金屬板24上，并且其余三個半導體器件41、43、45（下文中將稱為第二半導體器件）被安裝到第四金屬板25上。

參照圖2，逆變器10包括在俯視圖中具有矩形輪廓并且被接合到相應的金屬板22、23、24的第一母線26、27、28。第一母線26在其一個縱向端處接合到第一金屬板22的頂面并且在其相對的縱向端處接合到第二半導體器件41的頂面。第一母線27在其一個縱向端處接合到第一金屬板23的頂面并且在其相對的縱向端處接合到第二半導體器件43的頂面。第一母線28在其一個縱向端處接合到第一金屬板24的頂面并且在其相對的縱向端處接合到第二半導體器件45的頂面。第一母線26、27、28分別將金屬板22、23、24電連接到第二半導體器件41、43、45。