电力用半导体装置以及逆变器装置的制作方法

专利名称：电力用半导体装置以及逆变器装置的制作方法
技术领域：
本发明的实施方式涉及在逆变器装置中使用的电カ用半导体装置。
背景技术：
在电车、电动汽车以及空调等的电机驱动用的逆变器装置中使用电カ用半导体装 置。在这些电力用半导体装置中，为了减小由大电流引起的发热的影响，要求散热性高的构造。作为ー个例子有具有在设置于散热板上的2个导体之间夹着半导体元件的构造的电カ用半导体装置。在该电カ用半导体装置中，因为从半导体元件的表面和背面两方隔着导体向散热板释放热量，所以散热性提高。但是，这些电カ用半导体装置被进ー步要求小型化、轻量化以及低价格化。

发明内容
本发明的实施方式提供一种散热性高、重量轻并且价格便宜的逆变器装置用的电力用半导体装置。实施方式的电カ用半导体装置具备第I导体、第2导体、第I半导体芯片、散热板、树脂。第I导体具有第I部分和第2部分。第I部分具有第I主面和位于第I主面相反一侧的第2主面。第2部分具有与第I主面正交的第3主面，和处于第3主面的相反ー侧上、越是趋向第I主面越是远离第3主面的同时与第2主面连续的第4主面。第2导体具有第3部分和第4部分。第3部分具有第5主面和处于上述第5主面的相反一侧上的第6主面。第4部分具有和第5主面正交的第7主面，和处于第7主面的相反ー侧上、越是趋向第5主面越是远离第7主面的同时与第6主面连续的第8主面。第I半导体芯片被夹在第I导体的第3主面和第2导体的第7主面之间，在背面具有第I电极，在表面具有第2电极。第I电极与第I导体的第3主面电连接。第2电极与第2导体的第7主面电连接。在第I电极和第2电极之间流过电流。散热板隔着绝缘片与第I导体的第I主面以及第2导体的第5主面接合。树脂密封第I导体以及第2导体。根据本发明的实施方式，能够提供散热性高、重量轻且价格便宜的逆变器装置用的电カ用半导体装置。


图I是第I实施方式涉及的逆变器装置的电路图。图2是第I实施方式涉及的电カ用半导体装置的主要部分侧视图。图3是第I实施方式涉及的电カ用半导体装置的图2的A-A线的剖面图。
图4是在第I实施方式涉及的电カ用半导体装置中使用的导体的加工法的剖面图。图5是在第I实施方式涉及的电カ用半导体装置中使用的导体的加工法的剖面图。图6是说明第I实施方式涉及的电カ用半导体装置的效果的主要部分剖面图。图7是说明比较例子I的电カ用半导体装置的散热性的主要部分剖面图。图8是说明比较例子2的电カ用半导体装置的散热性的主要部分剖面图。图9是第2实施方式涉及的逆变器装置的电路图。图10是第2实施方式涉及的电カ用半导体装置的主要部分侧视图。
图11是第2实施方式涉及的电カ用半导体装置的图10的B-B线的剖面图。
具体实施例方式以下，參照

本发明的实施方式。在实施方式的说明中使用的图是为了易于说明的模式，图中的各要素的形状、尺寸、大小关系等并不限于在实际实施中必须如图示的那样，在得到本发明的效果的范围中可以适宜地改变。(第I实施方式)图I是第I实施方式涉及的三相逆变器装置100的电路图。三相逆变器装置100具备直流电源6 ;电容器7 ;输出U相、V相以及W相的各交流电カ的3个电カ用半导体装置101 ;输出部8。电容器7的两端与直流电源的两端连接。电カ用半导体装置101具有正的电极端子101A、负的电极端子IOlB以及输出端子101C。3个电カ用半导体装置101的各自正的电极端子IOlA连接在直流电源的正极ー侧上，各自负的电极端子IOlB连接在直流电源的负极ー侧上。另外，各个输出端子IOlC与输出部8连接。电カ用半导体装置101 具备上段的 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor 绝缘栅双极晶体管)41、上段的ニ极管51、下段的IGBT42以及下段的ニ极管52。上段的IGBT的集电极电极与电力用半导体装置101的正电极端子IOlA连接，发射极电极与下段的IGBT42的集电极电极连接。上段的ニ极管51的阴极电极以及阳极电极分别与上段的IGBT41的集电极电极以及发射极电极连接。下段的IGBT42的发射极电极与电カ用半导体装置101的负电极端子IOlB连接。下段的ニ极管52的阴极电极以及阳极电极分别与下段的IGBT42的集电极电极以及发射极连接。上段的IGBT41的发射极和下段的IGBT42的集电极电极42的连接部分与电カ用半导体装置101的输出端子IOlC连接。各相的电カ用半导体装置101的输出端子IOlC与U相、V相、以及W相各自的输出部8连接。从三相逆变器100的输出部8输出三相交流。图2是本实施方式涉及的上述电カ用半导体装置101的实施例的主要部分侧视图。图2是省略树脂而表示的图。图3是图2的侧视图的A-A线的主要部分剖面图。如图2以及图3所示那样，本实施方式涉及的电カ用半导体装置101具备第I导体10、第2导体20、第3导体30、上段的IGBT41、上段的ニ极管51、下段的IGBT42、下段的ニ极管52、散热板以及树脂。第I导体10具有第I部分IOA和第2部分10B。第I部分IOA具有第I主面11和处于第I主面11的相反一侧上的第2主面12。第2部分IOB具有和第I主面11正交的第3主面13、处于第3主面13的相反一侧上而且越是趋向第I主面11越是远离第3主面13并同时与第2主面12连续的第4主面14。第4主面14越是趋向第I主面11越是远离第3主面13并同时与第2主面12连续的部分18 (以后，称为第I导体的内侧角部分)具有趋向第I主面11和第3主面13正交的部分19 (以后，称为第I导体的外侧角部分)弯曲的表面。即、第I导体10具有在方柱的I个角部分上形成了 L字型的沟的形状。L字型的沟的侧壁相当于上述第2部分IOB的第4主面14。另外，L字型的沟的底部相当于上述第I部分IOA的第2主面12。在本实施方式中，第I导体10的内侧角部分18的剖面形状作为一例具有四分之ー的圆弧形状，但只要是平滑弯曲的形状，则即使是除此以外的形状也当然可以。例如，第I导体的内侧角部分也可以是具有直线形的剖面形状，是从第4主面向第2主面延伸的平面。第2导体20具有第3部分20A、第4部分20B以及第5部分20C。第3部分20A具有第5主面21和处于第5主面的相反一侧上的第6主面22。第4部分20B具有和第5 主面21正交的第7主面23、处于第7主面23的相反一侧上而且越是趋向第5主面21越是远离第7主面23并同时与第6主面22连续的第8主面24。第8主面24越是趋向第5主面21越是远离第7主面23并同时与第6主面22连续的部分28A(—方的第2导体的内侧角部分)和第I导体10 —祥，具有趋向第5主面21和第7主面23正交的部分29A (—方的第2导体的外侧角部分)弯曲的表面。第5部分20C具有和第5主面21正交的第9主面25、处于第9主面25相反一侧上并且越是趋向第5主面21越是远离第9主面25并同时与第6主面22连续的第10主面26。第10主面越是趋向第5主面21越是远离第9主面25并同时与第6主面22连续的部分28B(另一方的第2导体的内侧角部分)和第I导体一祥，具有趋向第5主面21和第9主面25正交的部分29B (另一方的第2导体的外侧角部分)弯曲的表面。S卩，第2导体20具有形成有从方柱的I个主面趋向内部延伸的U字型的沟的形状。U字型沟的侧壁分别相当于上述第4部分的第8主面24和上述第5部分的第10主面26。另外，U字型沟的底部相当于上述第3部分20A的第6主面22。在本实施方式中，因为U字型的底部周边的剖面形状为接近于半圆形的形状，所以第6主面22识别为平面是困难的。这种情况下，假设第6主面形成在上述U字型的沟的底部，认为是在和第5主面平行的平面上面积无限接近于零的平面。根据电カ用半导体装置101的设计，当第2导体20的第4部分20B和第5部分20C的间隔(第2导体的内侧角部分28A、28B的间隔)比本实施方式宽的情况下，第6主面可以设置成在和第5主面平行的平面上，具有能够视觉辨认的面积的平面。在本实施方式中，第2导体内侧角部28A、28B的剖面形状作为一例具有四分之ー的圆弧形状，但只要是平滑弯曲的形状，则即使是除此以外的形状也没问题。例如，第2导体的内侧角部28A、28B具有直线形的剖面形状，也可以是从第8主面(或者第10主面)向第6主面延伸的平面。上段的IGBT芯片41 (第I半导体芯片)在背面具有集电极电极(第I电极)，在表面上具有发射极电极(第2电极)和栅极电极(各电极的详细内容未图示)。集电极电极经由用铝或者铜等构成的导电板61，与第I导体10的第3主面13电连接。发射极电极经由在发射极电极ー侧上具有凸部的由铝或者铜等构成的导电板62，与第2导体20的第7主面23电连接。电极和导电板61、62 ;以及导电板61、62和第I导体10或者第2导体20用未图示的焊锡接合。在本实施方式中，第I导体或者第2导体经由导电板61、62与上段的IGBT芯片41的各电极电连接，但直接用焊锡电连接也当然可以。栅极电极和发射极电极以及第2导体20绝缘，与电カ用半导体装置101的栅极端子电连接(详细未图示)。在本实施方式中，上段的IGBT芯片41将2个IGBT41并联电连接。根据电カ用半导体装置101的电流容量，并联连接有多个IGBT41。上段的ニ极管51 (也可以将它们设置成第I半导体芯片)和上段的IGBT41并联电连接。即，上段的ニ极管51的阴极电极与上段的IGBT41的集电极电极连接，上段的ニ极管51的阳极电极与上段的IGBT41的发射极电极连接(详细未图示)。上段的ニ极管51与多个上段的IGBT41分别并联电连接。上段的ニ极管51希望是开关特性优异的FRD(FastRecovery Diode :快恢复ニ极管)。上段的IGBT41以及上段的ニ极管51构成三相逆变器装置100的各相的上段开关。第3导体30具有第6部分30A和第7部分30B。第6部分30A具有第11主面31 和处于第11主面31的相反一侧上的第12主面32。第7部分30B具有和第11主面31正交的第13主面33、处于第13主面33的相反一侧上并且越是趋向第11主面31越是远离第13主面33并同时与第12主面32连续的第14主面34。第14主面34越是趋向第11主面31越是远离第13主面33并同时与第12主面32连续的部分38 (以后，称为第3导体的内侧角部分)具有趋向第11主面31和第13主面33正交的部分39 (以后，称为第3导体的外侧角部分)弯曲的表面。S卩，第3导体30具有在方柱的I个角部分上形成了 L字型的沟的形状。L字型沟的侧壁相当于上述第7部分的第14主面34。另外，L字型的沟底部相当于上述第6部分的第12主面32。在本实施方式中，第3导体30的内侧角部38的剖面形状作为一例具有四分之ー的圆弧形状，但只要是平滑弯曲的形状，即使是除此以外的形状也当然可以。例如，第3导体30的内侧角部28具有直线形的剖面形状，也可以是从第14主面34向第12主面32延伸的平面。下段的IGBT芯片42(第2半导体芯片)在背面具有集电极电极(第3电极)，在表面具有发射极电极(第4电极)和栅极电极(各电极详细未图示)。集电极电极经由用铝或者铜等构成的导电板61与第2导体20的第10主面25电连接。发射极电极经由在发射极电极上具有凸起的用铝或者铜等构成的导电板62与第3导体30的第13主面33电连接。电极与导电板61、62以及导电板61、61与第2导体20或者第3导体30用未图示的焊锡接合。在本实施方式中，第2导体或者第3导体经由导电板61、62与下段的IGBT芯片42的各电极电连接，而直接用焊锡电连接也当然可以。栅极电极和发射极电极以及第3导体30绝缘，与电カ用半导体装置101的栅极端子电连接(详细未图示)。在本实施方式中，下段的IGBT芯片42与2个IGBT42并联电连接。根据电カ用半导体装置101的电流容量并联连接多个IGBT42。下段的ニ极管52 (也可以把它们设置成第2半导体芯片)与下段的IGBT42并联电连接。即，下段的ニ极管52的阴极电极与下段的IGBT42的集电极电极连接，下段的ニ极管52的阳极电极与下段的IGTB42的发射极电极连接(详细未图示)。下段的ニ极管52与多个下段的IGBT42的每ー个并联电连接。下段的ニ极管52希望是开关特性优异的FRD (FastRecovery Diode :快恢复ニ极管)。下段的IGBT42以及下段的ニ极管52构成三相逆变器装置100的各相的下段开关。散热板I经由绝缘片2与第I导体10的第I主面11、第2导体20的第5主面21以及第3导体30的第11主面31接合。树脂9形成在散热板I上，密封第I导体10、第2导体20及第3导体30、以及上段IGBT41、上段ニ极管51、下段IGBT芯片42及下段ニ极管52。未图示的正电极端子101A、负电极端子101B、栅极电极端子及输出端子IOlC设置于树脂9的外部。第I导体10与正电极端子IOlA电连接，第3导体30与负电极端子IOlB电连接。第2导体20与输出端子IOlC电连接。上段的IGBT41以及下段的IGBT42的各自的栅极电极与电力用半导体装置101的栅极电极端子连接，与外部的控制器连接。在此，第I导体10、第2导体20以及第3导体用铜或者铝等的金属材料构成。这些导体用图4所示的挤出加工，或者，图5所示的拔出加工形成。在图4所示的挤出加工中，在具有和各导体的剖面形状相同形状的开ロ部的模型71内填充作为导体材料的铜材73，通过用挤出用的模型72挤出铜材73，从开ロ部挤出各导体，得到具有和开ロ部的形状一祥 的剖面形状的导体。在图5示出的拔出加工中，在铜材上按压具有和各导体的剖面形状相同形状的开ロ部的模型81，通过从开ロ部拔出铜材，得到具有和开ロ部的形状同样形状的剖面形状的导体。而且，无论是挤出加工以及拔出加工的哪种，模型的开ロ部的形状都未必是必须和各导体的剖面形状相同的形状。在两个加工后，通过在各导体上实施切削等的追加加工，各导体的剖面形状可以完成所希望的剖面形状。另外，上述导体不仅可以通过分别单独实施挤出加工或者拔出加工来形成，也可以通过分别组合I次以上的挤出加工和拔出加工来形成。例如，在分别实施挤出加工及拔出加工进行粗加工后，可以为了精加工而实施拔出加エ。这种情况下，在最后的精加工的拔出加工中使用的模型的开ロ部的形状、和经过加工的导体的剖面形状大致为相同形状。这些导体的加工方法与研磨等其他的加工方法相比加工费便宜，能够抑制制造成本的上升。另外，上述挤出加工或者拔出加工与以贴合铜材的方式加工第I 第3导体的方法相比,具有一边维持各导体的外侧角部19、29A、29B、39的垂直形状，一边如图3的剖面图所示那样容易将各导体的内侧角部18、28A、28B、38形成为弯曲形状的优点。以下，说明本实施方式涉及的电カ用半导体装置101的动作中的散热性。图6是说明本实施方式涉及的电カ用半导体装置101的散热性的主要部分剖面图。图7以及图8是说明比较例子I以及比较例子2的电カ用半导体装置110、120的散热性的主要部分剖面图。如图6所示，在本实施方式涉及的电カ用半导体装置101的动作中，因流过上段的IGBT41或者下段的IGBT42的电流而发生的热通过图中的箭头所示的路径经由第I导体、第2导体以及第3导体释放到散热板I。在此，在本实施方式涉及的电カ用半导体装置101中，第I 第3导体如上所述因为是通过挤出加工或者拔出加工形成的导体，所以各导体ー边具有外侧角部19、29A、29B、39的垂直形状，ー边具有内侧角部18、28A、28B、38的弯曲形状。由此，在本实施方式涉及的电カ用半导体装置101中，与以后说明的比较例子I以及比较例子2的电カ用半导体装置111、121相比，能够增大各导体的内侧角部18、28A、28B、38和外侧角部19、29A、29B、39之间的剖面积。进而，能够增大各导体和散热板的接触面积。这些的结果导致散热性提高。
与此相反在比较例子I的电カ用半导体装置111中，如图7所示，第I 第3的各导体110、120、130具有通过将平板弯曲成垂直而形成的外侧角部119、129A、129B、139及内侧角部118、128A、128B、138。电カ用半导体装置111的动作中的从各IGBT的散热路与图6的本实施方式涉及的电カ用半导体装置101 —祥用箭头表示。例如，第I导体110具有通过在平板的大致中心弯曲成大致垂直而形成的第I部分IlOA和第2部分110B。第I导体110的第3主面相对第I主面垂直形成但和第I主面不正交。即，第I导体的外侧角部的剖面不具有垂直形状而具有从散热板I离开的弯曲形状。第2导体及第3导体也一祥。因此，比较例子I的电カ用半导体装置111和本实施方式涉及的电カ用半导体装置101相比，内侧角部和外侧角部之间的剖面积小。另外，比较例子I的电カ用半导体装置111的各导体的外侧角部119、129A、129B、139因为不是垂直形状而是弯曲形状，所以例如和第I导体110的第I部分IlOA的散热板I接触的接触面积比本实施方式涉及的电カ用半导体装置101的第I导体10的第I部分IOA和散热板I接触的接触面积小(第2导体以及第3导体也一祥)。因此，比较例子I的电カ用半导体装置111和本实施方式涉及的电カ用半导体装置101相比，散热性差。另外，在比较例子2的电カ用半导体装置121中，如图8所示，第I 第3的各导体210、220、230通过垂直粘贴分离的平板的相互的一端形成。电カ用半导体装置121的动作中的从各IGBT的散热路径与图6所示的本实施方式涉及的电カ用半导体装置101 —祥用箭头表示。例如，第I导体210粘贴平板的第I部分210A和210B的各自的一端，形成为第I部分210A和第2部分210B正交。其结果，第I导体210的外侧角部219具有垂直形状，内侧角部218也具有垂直形状。由于外侧角部219具有垂直形状，因而比较例子2的电カ用半导体装置121的第I导体210的第I部分210A和散热板I的接触面积和本实施方式涉及的电カ用半导体装置101的第I导体10的第I部分IOA和散热板I的接触面积大致相同。但是，在比较例子2的电カ用半导体装置121中，由于第I导体210的内侧角部218具有垂直形状，因而第I导体210的内侧角部218和外侧角部219之间的剖面积比本实施方式窄。对于第2导体220以及第3导体230也一祥。其结果，比较例子2的电カ用半导体装置121与本实施方式涉及的电カ用半导体装置101相比散热性差。(第2实施方式)以下，用图9 图11说明第2实施方式涉及的三相逆变器装置200以及在其中使用的电カ用半导体装置201。图9是第2实施方式涉及的三相逆变器装置200的电路图。图10是在本实施方式涉及的三相逆变器装置200中使用的电カ用半导体装置201的主要部分侧视图。图10是省略树脂而表示的图。图11是图10的侧视图的B-B线中的主要部分剖面图。而且，对与在第I实施方式中说明的构成ー样的构成部分上使用相同的參照编码或者记号并省略其说明。主要说明和第I实施方式的不同之处。在第I实施方式涉及的三相逆变器装置100中使用的电カ用半导体装置101在树脂内包含具有上段的IGBT41以及与之并联连接的上段的ニ极管51的上段开关、具有下段的IGBT42以及与之并联连接的下段的ニ极管52的下段开关。与此相反，本实施方式涉及的电カ用半导体装置201在树脂内包含各相的上述上段开关或者下段开关的某ー个。即，本实施方式涉及的电カ用半导体装置201具备正电极端子201A、负电极端子201B、栅极电 极端子(未图示)、IGBT41以及ニ极管51。IGBT41的集电极电极与正电极端子201A电连接，发射极电极与负电极端子201B电连接，栅极电极与栅极电极端子电连接。ニ极管51的阴极电极与IGBT41的集电极电连接，阳极电极与IGBT41的发射极电极电连接。三相逆变器装置200的各相具有串联连接的2个电カ用半导体装置201分别作为上段开关以及下段开关。上段的电カ用半导体装置201的正电极端子201A与直流电源6的正极ー侧电连接，负电极端子201B与下段的电カ用半导体装置201的正电极端子201A电连接。下段的电カ用半导体装置201的负电极端子201B与直流电源6的负电极一侧电连接。上段的电カ用半导体装置201的负电极端子201B与各相的输出端子8电连接。如上所述，本实施方式涉及的三相逆变器装置200由6个电カ用半导体装置201构成，电カ用半导体装置201由各相的上段或者下段的IGBT41以及ニ极管51构成。在这一点上，本实施方式的三相逆变器装置200和电カ用半导体装置201和第I实施方式的这些不同。接着，用图10以及图11详细说明本实施方式涉及的电カ用半导体装置201。本实施方式涉及的电カ用半导体装置201具备第I导体10、第2导体20、IGBT41、ニ极管51、散 热板以及树脂。和第I实施方式相同或者类似的部分省略其说明。第I导体10具有第I部分IOA和第2部分10B，因为是和第I实施方式相同的构成，故而省略说明。第2导体20具有和图2或者图3中的第I实施方式的第2导体20左半部分相同的构造。即，第2导体具有以下的构造。第2导体具有第3部分20A及第4部分20B。第3部分20A具有第5主面21和处于第5主面相反一侧上的第6主面22。第4部分20B具有与第5主面21正交的第7主面23，和在第7主面23相反一侧上而且越是趋向第5主面21越是远离第7主面23并同时与第6主面22连续的第8主面24。第8主面24越是趋向第5主面21越是远离第7主面23并同时与第6主面22连续的部分28 (第2导体的内侧角部)和第I导体10 —样具有趋向第5主面21和第7主面23正交的部分29 (第2导体外侧角部)弯曲的表面。S卩，第2导体20是方柱的ー个角部，在和第I导体10対称的位置上具有形成了 L字型的沟的形状。L字型的沟的侧壁相当于上述第4部分的第8主面24。另外，L字型的沟的底部相当于上述第3部分的第6主面22。在本实施方式中，第I导体10的内侧角部18的剖面形状以及第2导体20的内侧角部28的剖面形状作为一例具有四分之ー的圆弧形状，但和第I实施方式一祥，只要是平滑弯曲的形状，即使是除此以外的形状也当然可以。例如，第I导体10的内侧角部18以及第2导体20的内侧角部28分别具有直线形的剖面形状，也可以是从第4主面延伸到第2主面的平面以及从第8主面延伸到第6主面的平面。IGBT41以及ニ极管51和第I实施方式一样地设置在第I导体10和第2导体20之间。散热板I隔着绝缘片2与第I实施方式一祥地接合于第I导体10的第I主面11以及第2导体20的第5主面21。树脂9和第I实施方式ー样形成在散热板I上,密封第I导体10、第2导体20、IGBT41以及ニ极管51。上述以外，本实施方式涉及的三相逆变器装置200以及电力用半导体装置201具有和第I实施方式涉及的三相逆变器装置100以及电力用半导体装置101 —样的构成。即使在本实施方式涉及的电カ用半导体装置201中也和第I实施方式涉及的电カ用半导体装置101 —祥，因为第I导体和第2导体是通过挤出加工或者拔出加工形成的导体，所以ー边具有第I导体和第2导体的外侧角部的垂直形状，ー边具有内侧角部的弯曲形状。由此，本实施方式涉及的电カ用半导体装置201也和第I实施方式涉及的电カ用半导体装置一祥，因为可以増大各导体的内侧角部18、28和外侧角部19、29之间的剖面积，以及可以增大各导体和散热板的接触面积，所以散热性提高。虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子提示的，并没有 意图限定本发明的范围。这些新的实施方式可以用其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围中，可以进行各种省略、置換、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围和主旨中，并且包含在权利要求所记载的发明及其均等的范围中。
权利要求
1.一种电カ用半导体装置，其特征在于，具备 第I导体，具有第I部分和第2部分，第I部分具有第I主面和处于上述第I主面的相反一侧的第2主面，第2部分具有与上述第I主面正交的第3主面和处于上述第3主面的相反ー侧、越是趋向上述第I主面越是远离上述第3主面的同时与上述第2主面连续的第.4主面； 第2导体，具有第3部分和第4部分，第3部分具有第5主面和处于上述第5主面的相反一侧的第6主面，第4部分具有与上述第5主面正交的第7主面和处于上述第7主面相反ー侧、越是趋向上述第5主面越是远离上述第7主面的同时与上述第6主面连续的第8主面； 第I半导体芯片，在背面具有与上述第I导体的上述第3主面电连接的第I电极，在表面具有与上述第2导体的上述第7主面电连接的第2电极，该第I半导体芯片被夹在上述第3主面和上述第7主面之间，在上述第I电极和上述第2电极之间流过电流； 散热板，隔着绝缘片接合于上述第I导体的上述第I主面以及上述第2导体的上述第.5主面；以及 树脂，密封上述第I导体以及上述第2导体。
2.根据权利要求I所述的电力用半导体装置，其特征在于 上述第I导体以及上述第2导体分别通过将具有规定的开ロ的模型推到导体材料上，从上述模型的上述开口中挤出或者拔出上述导体材料而形成。
3.根据权利要求I所述的电力用半导体装置，其特征在于 上述第I半导体芯片还具有在上述第I半导体芯片的表面与上述第2电极绝缘的、控制在上述第I电极和上述第2电极之间流过的电流的栅极电扱。
4.根据权利要求3所述的电力用半导体装置，其特征在于 在上述第I导体的上述第3主面和上述第2导体的上述第7主面之间进一歩具有ニ极管，该ニ极管具有与上述第I半导体芯片的上述第I电极电连接的阴极电极、和与上述第I半导体芯片的上述第2电极电连接的阳极电极。
5.根据权利要求I所述的电力用半导体装置，其特征在于 上述第4主面越是趋向上述第I主面越是远离上述第3主面的同时与上述第2主面连续的部分具有向上述第I主面和上述第3主面正交的部分弯曲的表面， 上述第8主面越是趋向上述第5主面越是远离上述第7主面的同时与上述第6主面连续的部分具有向上述第5主面和上述第7主面正交的部分弯曲的表面。
6.根据权利要求I所述的电力用半导体装置，其特征在于 上述第4主面越是趋向上述第I主面越是远离上述第3主面的同时与上述第2主面连续的部分具有平面， 上述第8主面越是趋向上述第5主面越是远离上述第7主面的同时与上述第6主面连续的部分具有平面。
7.根据权利要求I所述的电力用半导体装置，其特征在于 上述第I半导体芯片是IGBT。
8.根据权利要求I所述的电力用半导体装置，其特征在于 上述第2导体进一歩具有第5部分，第5部分具有在和上述第7主面相反ー侧、与上述第5主面正交的第9主面；处于上述第9主面的相反ー侧、越是趋向上述第5主面越是远离上述第9主面的同时与上述第6主面连续的第10主面， 上述电カ用半导体装置进ー步具备 第3导体，第3导体具有第6部分和第7部分，第6部分具有隔着上述绝缘片与上述散热板接合的第11主面和处于上述第11主面的相反一侧的第12主面，第7部分具有与上述第11主面正交的第13主面和处于上述第13主面的相反ー侧、越是趋向上述第11主面越是远离上述第13主面的同时与上述第12主面连续的第14主面； 第2半导体芯片，在背面具有与上述第2导体的上述第9主面电连接的第3电极，在表面具有与上述第3导体的上述第13主面电连接的第4电极，该第2半导体芯片被夹在上述第9主面和上述第13主面之间，在上述第3电极和上述第4电极之间流过电流。
9.根据权利要求8所述的电力用半导体装置，其特征在于 上述第I导体、上述第2导体以及上述第3导体分别是将具有规定的开ロ的模型推到导体材料上，通过从上述模型的上述开ロ挤出或者拔出上述导体材料而形成。
10.根据权利要求8所述的电力用半导体装置，其特征在于 上述第I半导体芯片具有在上述第I半导体芯片的表面与上述第2电极绝缘的、控制流过上述第I电极和上述第2电极之间的电流的第I栅极电扱， 上述第2半导体芯片具有在上述第2半导体芯片的表面与上述第4电极绝缘的、控制流过上述第3电极和上述第4电极之间的电流的第2栅极电扱。
11.根据权利要求10所述的电力用半导体装置，其特征在于 在上述第I导体的上述第3主面和上述第2导体的上述第7主面之间进一歩具有第Iニ极管，第I ニ极管具有与上述第I半导体芯片的上述第I电极电连接的第I阴极电极、和与上述第I半导体芯片的上述第2电极电连接的第I阳极电扱， 在上述第2导体的上述第9主面和上述第3导体的上述第13主面之间进一歩具有第2 ニ极管，第2 ニ极管具有与上述第2半导体芯片的上述第3电极电连接的第2阴极电扱、和与上述第2半导体芯片的上述第4电极电连接的第2阳极电扱。
12.根据权利要求8所述的电力用半导体装置，其特征在于 上述第4主面越是趋向上述第I主面越是远离上述第3主面的同时与上述第2主面连续的部分具有向上述第I主面和上述第3主面正交的部分弯曲的表面， 上述第8主面越是趋向上述第5主面越是远离上述第7主面的同时与上述第6主面连续的部分具有向上述第5主面和上述第7主面正交的部分弯曲的表面， 上述第10主面越是趋向上述第5主面越是远离上述第9主面的同时与上述第6主面连续的部分具有向上述第5主面和上述第9主面正交的部分弯曲的表面， 上述第14主面越是趋向上述第11主面越是远离上述第13主面的同时与上述第12主面连续的部分具有向上述第11主面和上述第13主面正交的部分弯曲的表面。
13.根据权利要求8所述的电力用半导体装置，其特征在于 上述第4主面越是趋向上述第I主面越是远离上述第3主面的同时与上述第2主面连续的部分具有平面， 上述第8主面越是趋向上述第5主面越是远离上述第7主面的同时与上述第6主面连续的部分具有平面，上述第10主面越是趋向上述第5主面越是远离上述第9主面的同时与上述第6主面连续的部分具有平面， 上述第14主面越是趋向上述第11主面越是远离上述第13主面的同时与上述第12主面连续的部分具有平面。
14.根据权利要求8所述的电力用半导体装置，其特征在于 上述第I半导体芯片以及上述第2半导体芯片是IGBT。
15.一种逆变器装置，其特征在干 具备权利要求I所述的电力用半导体装置、直流电源、电容器、输出端子， 上述电カ用半导体装置的上述第I导体与上述直流电源的正电压侧电连接， 上述电カ用半导体装置的上述第2导体与上述输出端子电连接， 上述电容器与上述直流电源以并联方式电连接。
16.一种逆变器装置，其特征在干 具备权利要求8所述的电力用半导体装置、直流电源、电容器、输出端子， 上述电カ用半导体装置的上述第I导体与上述直流电源的正电压侧电连接， 上述电カ用半导体装置的上述第2导体与上述输出端子电连接， 上述电カ用半导体装置的上述第3导体与上述直流电源的负电压侧电连接， 上述电容器与上述直流电源以并联方式电连接。
全文摘要
电力用半导体装置以及逆变器装置。实施方式的半导体装置具备第1导体、第2导体、第1半导体芯片、散热板以及树脂。第1导体具有第1部分和第2部分，第1部分具有第1主面和与第1主面相对的第2主面，第2部分具有与第1主面正交的第3主面和与第3主面相对、从第3主面离开的同时与第2主面连续的第4主面。第2导体具有第3部分和第4部分，第3部分具有第5主面和与上述第5主面相对的第6主面，第4部分具有与第5主面正交的第7主面和与第7主面相对、从第7主面离开的同时与第6主面连续的第8主面。第1半导体芯片夹在第1导体的第3主面和第2导体的第7主面之间。
文档编号H02M7/48GK102693966SQ20121005307
公开日2012年9月26日 申请日期2012年3月2日 优先权日2011年3月23日
发明者三宅英太郎 申请人:株式会社东芝