[發(fā)明專利]半導(dǎo)體模塊和變換器裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780010233.1
• 申請(qǐng)日: 2017-02-01
• 公開（公告）號(hào): CN108633315A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 加藤直毅;森昌吾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社豐田自動(dòng)織機(jī)
• 主分類號(hào): H01L25/07
• 分類號(hào): H01L25/07;H01L23/48;H01L25/065;H01L25/18;H02M7/48
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 徐健;段承恩

提供一種半導(dǎo)體模塊和變換器裝置。半導(dǎo)體模塊包括：第1導(dǎo)電板；第1開關(guān)元件，其載置在第1導(dǎo)電板上；第2導(dǎo)電板，其設(shè)置在第1開關(guān)元件之上；第2開關(guān)元件，其層疊在第2導(dǎo)電板之上；第3導(dǎo)電板，其設(shè)置在第2開關(guān)元件之上；以及第1控制端子和第2控制端子。各開關(guān)元件使用碳化硅而構(gòu)成。在第2導(dǎo)電板的第2下側(cè)導(dǎo)電板面設(shè)置有從該第2下側(cè)導(dǎo)電板面向第1元件上表面突出且與第1上側(cè)電極接合的凸部。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體模塊和變換器(inverter)裝置。

背景技術(shù)

作為具有多個(gè)開關(guān)元件的半導(dǎo)體模塊，已知有例如如專利文獻(xiàn)1所示那樣經(jīng)由母線在第1開關(guān)元件上層疊了第2開關(guān)元件的半導(dǎo)體模塊。該母線具有不連接于兩個(gè)開關(guān)元件的平面的中間變細(xì)區(qū)域，在該中間變細(xì)區(qū)域存在柵極焊盤(gate pad)，柵極焊盤和布線電連接。另外，在專利文獻(xiàn)1中記載了使用碳化硅(SiC)作為開關(guān)元件。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2004-140068號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

在此，本申請(qǐng)發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了如下情況：如果在具有層疊了的第1開關(guān)元件和第2開關(guān)元件的半導(dǎo)體模塊中母線具有中間變細(xì)區(qū)域，則可能散熱性會(huì)降低，半導(dǎo)體模塊的耐熱性會(huì)降低。詳細(xì)而言，當(dāng)例如在具有形成有柵電極的第1元件上表面的第1開關(guān)元件上層疊了第2開關(guān)元件的結(jié)構(gòu)中，為了使第1開關(guān)元件的柵電極露出而母線具有中間變細(xì)區(qū)域時(shí)，作為第2開關(guān)元件的下表面的第2元件下表面的一部分沒有被母線覆蓋。在沒有被該母線覆蓋的部分中，由于難以進(jìn)行向母線的熱傳遞，所以難以進(jìn)行散熱。因而，在上述中間變細(xì)區(qū)域中容易積存熱，有可能造成半導(dǎo)體模塊的耐熱性的降低。

本發(fā)明的目的在于，提供一種在層疊有開關(guān)元件的結(jié)構(gòu)中能夠?qū)崿F(xiàn)散熱性的提高的半導(dǎo)體模塊以及變換器裝置。

用于解決問題的技術(shù)方案

解決上述問題的半導(dǎo)體模塊包括：第1導(dǎo)電板；第1開關(guān)元件，其載置在所述第1導(dǎo)電板上，使用碳化硅而構(gòu)成；第2導(dǎo)電板，其設(shè)置在所述第1開關(guān)元件之上；第2開關(guān)元件，其層疊在所述第2導(dǎo)電板之上，使用碳化硅而構(gòu)成；第3導(dǎo)電板，其設(shè)置在所述第2開關(guān)元件之上；以及第1控制端子和第2控制端子，所述第1開關(guān)元件具備：第1元件上表面，其形成有第1上側(cè)電極、和接合了所述第1控制端子的第1柵電極；和第1元件下表面，其是與所述第1元件上表面相反一側(cè)的面，形成有接合了所述第1導(dǎo)電板的第1下側(cè)電極，所述第2開關(guān)元件具備：第2元件上表面，其形成有與所述第3導(dǎo)電板接合了的第2上側(cè)電極、接合了所述第2控制端子的第2柵電極；和第2元件下表面，其是與所述第2元件上表面相反一側(cè)的面，形成有第2下側(cè)電極，所述第2導(dǎo)電板具備：第2上側(cè)導(dǎo)電板面，其是載置有所述第2開關(guān)元件的面，與所述第2下側(cè)電極接合，且覆蓋了整個(gè)所述第2元件下表面；和第2下側(cè)導(dǎo)電板面，其是與所述第2上側(cè)導(dǎo)電板面相反一側(cè)的面，與所述第1元件上表面相向，在所述第2下側(cè)導(dǎo)電板面設(shè)置有從該第2下側(cè)導(dǎo)電板面向所述第1元件上表面突出且與所述第1上側(cè)電極接合的凸部，從所述第1開關(guān)元件和所述第2開關(guān)元件的層疊方向觀察時(shí)，所述凸部設(shè)置在與所述第1柵電極不重疊的位置，所述第1控制端子的一部分進(jìn)入到所述第1柵電極與所述第2下側(cè)導(dǎo)電板面之間。

解決上述問題的變換器裝置具備上述半導(dǎo)體模塊，具備：變壓器，其構(gòu)成為對(duì)設(shè)置于車載用電動(dòng)壓縮機(jī)的電動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并對(duì)直流電力進(jìn)行變壓；和LC濾波電路，其被輸入由所述變壓器進(jìn)行了變壓的直流電力，所述半導(dǎo)體模塊構(gòu)成為將從所述LC濾波電路輸出的直流電力轉(zhuǎn)換為能夠驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電力。