[发明专利]功率模块

说明书

本申请基于2009年9月18日提出的日本专利申请第2009-216417号并主张其优先权，这里引用其全部内容。

技术领域

本发明涉及功率模块(power module)。

背景技术

在功率模块中，通过软钎料将载置有作为功率器件的半导体芯片的电路基板的上部电极与电极端子之间、及电路基板的下部电极与金属基底之间接合在一起，并且在电路基板和外壳之间的空隙部填充有有机硅凝胶等。在IGBT(Insulated-Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)模块等功率模块中，考虑到热传导性，电路基板例如采用AlN(氮化铝)等陶瓷基板，金属基底采用热传导系数优良的Cu(铜)等(例如参照日本特开2005-311019号公报)。

在专利文献1等所记载的功率模块中，用软钎料接合的电极端子例如在安装使用上被垂直折弯。在采用专用夹具等折弯时，存在的问题是不能弯成直角而使电极端子的高度尺寸精度不能满足规定的标准。另外，在折弯时，存在的问题是应力作用于软钎料接合部，从而使可靠性降低。

发明内容

本发明涉及一种功率模块，其特征在于，具备：

金属基底；

电极端子，其具有折弯成“コ”型形状的折弯部；

螺母及螺母夹，其被收纳在所述电极端子的折弯部的内侧；

电路基板，其在第1主面上搭载着半导体芯片，所述电极端子的一端与所述半导体芯片电连接，且与所述折弯部分离，通过软钎料接合在所述电极端子的一端上的上部电极设在第1主面上，设在与第1主面对置的第2主面上的下部电极通过软钎料与所述金属基底接合；

外壳，其被设置成下端部与所述金属基底的端部相接，上部与所述电极端子的折弯部的外侧面相接，并与所述电路基板分离，且覆盖所述电路基板。

附图说明

图1是表示本发明的实施例1的功率模块的俯视图。

图2是沿着图1的A-A线的功率模块的剖视图。

图3是沿着图1的B-B线的功率模块的剖视图。

图4是表示本发明的实施例1的比较例的功率模块的剖视图。

图5是表示本发明的实施例1的比较例的功率模块的将电极端子刚折弯后的形状的剖视图。

图6是表示本发明的实施例1的电极端子的高度尺寸公差的偏差的图示。

图7是表示本发明的实施例1的功率模块的制造工序的剖视图。

图8是表示本发明的实施例1的功率模块的制造工序的剖视图。

图9是表示本发明的实施例2的功率模块的剖视图。

图10是表示本发明的实施例2的功率模块的制造工序的剖视图。

图11是表示本发明的实施例2的功率模块的制造工序的剖视图。

具体实施方式

本发明的实施方式的功率模块具有金属基底、陶瓷基板、半导体芯片、内包螺母的螺母夹、电极端子和外壳。陶瓷基板具有第1主面和与其对置的第2主面，且在第2主面经由下部电极连接在金属基底的上表面。半导体芯片被配置在陶瓷基板的第1主面上。电极端子具备从一端朝另一端围住螺母夹的外周、且内部具备螺母夹的折弯部，并具有从折弯部的所述一端向与折弯部垂直的方向延伸的第1连接部。该第1连接部经由上部电极而配置在陶瓷基板的第1主面上，且与半导体芯片电连接。外壳具有带开口部的上板和从该上板的边缘向下方延伸的环状的侧板。在该侧板的与上板相反侧的端部，接合在金属基底的第1主面的外周端部，内部内包所述半导体芯片和所述电极端子。电极端子的折弯部的上端部经由开口部向外壳的外部露出。

以下参照附图对本发明的实施例进行说明。

[实施例1]

首先，参照附图对本发明的实施例1的功率模块进行说明。图1是表示功率模块的俯视图，图2是沿着图1的A-A线的功率模块的剖视图，图3是沿着图1的B-B线的功率模块的剖视图，图4是表示比较例的功率模块的剖视图，图5是表示比较例的功率模块的将电极端子刚折弯后的形状的剖视图。图6是表示电极端子的高度尺寸公差的偏差的图示。在本实施例中，在将具有预先折弯成“コ”型形状的电极端子折弯部的电极端子连接在电路基板的上部电极上之后，将螺母及螺母夹收纳在电极端子折弯部的内侧。

如图1所示，在功率模块80中，在底部设有散热基板即金属基底1，在上表面设有集电极端子5C、发射极端子5E、信号端子5G等多个电极端子、及螺母11。集电极端子5C、发射极端子5E、信号端子5G从图上部看具有矩形形状。集电极端子5C、发射极端子5E、信号端子5G与半导体芯片电连接。