[發(fā)明專利]信號傳送絕緣設(shè)備以及功率半導(dǎo)體模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580052629.3
• 申請日: 2015-08-19
• 公開（公告）號: CN106716622B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 菅健一;釣本崇夫;鹽田裕基;諸熊健一;折田昭一;為谷典孝;井上貴公;魚田紫織
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L21/822
• 分類號: H01L21/822;H01F17/00;H01F19/00;H01F27/32;H01L27/04
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 于麗

使信號傳送絕緣設(shè)備具備：第1線圈；第2線圈，與第1線圈對置，與第1線圈構(gòu)成變壓器；第1絕緣膜，在對置的第1線圈和第2線圈之間，由第1電介質(zhì)構(gòu)成；第2絕緣膜，包圍第1線圈，由電阻率比第1電介質(zhì)低的第2電介質(zhì)構(gòu)成；以及第3絕緣膜，包圍第2線圈，由電阻率比第1電介質(zhì)低的第3電介質(zhì)構(gòu)成，或者使信號傳送絕緣設(shè)備具備：第1線圈；第2線圈，與第1線圈對置，與第1線圈構(gòu)成變壓器；第1絕緣膜，在對置的第1線圈和第2線圈之間，由第1電介質(zhì)構(gòu)成；第2絕緣膜，包圍第1線圈，由介電常數(shù)比第1電介質(zhì)高的第2電介質(zhì)構(gòu)成；以及第3絕緣膜，包圍第2線圈，由介電常數(shù)比第1電介質(zhì)高的第3電介質(zhì)構(gòu)成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信號傳送絕緣設(shè)備以及具備該信號傳送絕緣設(shè)備的功率半導(dǎo)體模塊。

背景技術(shù)

就以往的具有薄膜變壓器構(gòu)造的信號傳送絕緣設(shè)備而言，已知如下的設(shè)備：在設(shè)置于半導(dǎo)體基板的凹部的底部形成下側(cè)線圈，用液態(tài)的聚酰亞胺樹脂填充凹部并使其固化，從而形成第1絕緣膜，并在其上形成上側(cè)線圈，調(diào)整第1絕緣膜的厚度，從而確保下側(cè)線圈與上側(cè)線圈之間的絕緣耐壓(參照例如專利文獻1)。

在這樣的具有薄膜變壓器構(gòu)造的信號傳送絕緣設(shè)備中，在對上側(cè)線圈以及下側(cè)線圈施加了電壓的情況下，在上側(cè)線圈以及下側(cè)線圈各自的角部處發(fā)生電場集中。另外，在具有變壓器構(gòu)造的信號傳送絕緣設(shè)備中有多個角部，當(dāng)所施加的電壓變大時，從上側(cè)線圈或者下側(cè)線圈的任意角部起產(chǎn)生絕緣破壞。另一方面，如專利文獻2記載的信號傳送絕緣設(shè)備那樣，在下側(cè)線圈的與上側(cè)線圈對置的面上設(shè)置介電常數(shù)比第1絕緣膜高的第2絕緣膜、并在其上依次形成有第1絕緣膜以及上側(cè)線圈的信號傳送絕緣設(shè)備中，由于介電常數(shù)比第1絕緣膜高的第2絕緣膜與下側(cè)線圈相接地形成于下側(cè)線圈與上側(cè)線圈之間的下側(cè)線圈側(cè)，所以第2絕緣膜內(nèi)的電場變小，能夠緩和與第2絕緣膜相接的下側(cè)線圈的角部處的電場集中。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2007-165343號公報

專利文獻2：日本特開2010-80774號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

然而，即使是具有第2絕緣膜的上述信號傳送絕緣設(shè)備，在對薄膜變壓器構(gòu)造的上下線圈施加了電壓的情況下，下側(cè)線圈的角部處的電場集中雖然被緩和，但由于只是第2絕緣膜被配置于下側(cè)線圈的與上側(cè)線圈對置的面上，所以不能充分得到緩和電場集中的效果。另外，在上側(cè)線圈的角部處，依然發(fā)生電場集中。但是，絕緣破壞通常以電場集中的絕緣最弱的部位為起點而開始。因此，當(dāng)所施加的電壓變大時，從電場集中的絕緣的弱點部位即上側(cè)線圈的角部起產(chǎn)生絕緣破壞，難以使絕緣耐壓提高。因此，為了確保預(yù)定的耐壓，必須考慮上側(cè)線圈的角部處的電場集中而使絕緣膜的厚度變厚到所需厚度以上。但是，如果使絕緣膜的厚度在所需厚度以上變得過厚，則結(jié)果是，上側(cè)線圈與下側(cè)線圈之間的距離變長，會產(chǎn)生信號的傳送速度或者傳送強度這樣的傳送特性降低這樣的問題。

本發(fā)明是為了解決上述那樣的問題而完成的，其目的在于提供一種能夠抑制信號的傳送特性的降低并且使耐壓提高的信號傳送絕緣設(shè)備。

用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案

本發(fā)明的信號傳送絕緣設(shè)備具備：

第1線圈；

第2線圈，與所述第1線圈對置，與所述第1線圈一起構(gòu)成變壓器；

第1絕緣膜，設(shè)置于對置的所述第1線圈和所述第2線圈之間，由第1電介質(zhì)構(gòu)成；

第2絕緣膜，包括第1膜和第2膜，該第2絕緣膜由電阻率比所述第1電介質(zhì)低的第2電介質(zhì)構(gòu)成，所述第1膜設(shè)置于與第二主面相接的面與所述第1絕緣膜之間，且填充并覆蓋所述第1線圈，所述第二主面是所述第1線圈的與和所述第2線圈對置的第一主面相反的一側(cè)的面，所述第2膜在與所述第二主面相接的面與所述第1膜鄰接地設(shè)置；以及