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公開番号2025086224
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-06
出願番号2023200139
出願日2023-11-27
発明の名称電力変換装置
出願人株式会社日立製作所,Astemo株式会社
代理人弁理士法人サンネクスト国際特許事務所
主分類H01L 25/07 20060101AFI20250530BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電流アンバランスの抑制を実現した電力変換装置を提供する。
【解決手段】
電力変換装置は、上下アーム回路を構成し、互いに電気的に並列接続される複数の半導体パッケージと、前記複数の半導体パッケージが搭載され、前記複数の半導体パッケージそれぞれと電気的に接続される配線基板と、を備え、前記複数の半導体パッケージは、両面に電極が形成された半導体素子と、前記半導体素子の一方の電極と前記上下アーム回路の高電位側とに接続される第1導体と、前記半導体素子の他方の電極と前記上下アーム回路の低電位側とに接続される第2導体と、前記第2導体において、前記半導体素子が接続される側の面とは反対側の面である放熱面が露出するように、前記第1導体と前記第2導体と前記半導体素子とを封止する封止部材と、を有し、前記配線基板は、前記第2導体の前記放熱面と電気的に接続される導電部材を有する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
上下アーム回路を構成し、互いに電気的に並列接続される複数の半導体パッケージと、
前記複数の半導体パッケージが搭載され、前記複数の半導体パッケージそれぞれと電気的に接続される配線基板と、を備え、
前記複数の半導体パッケージは、両面に電極が形成された半導体素子と、前記半導体素子の一方の電極と前記上下アーム回路の高電位側とに接続される第１導体と、前記半導体素子の他方の電極と前記上下アーム回路の低電位側とに接続される第２導体と、前記第２導体において、前記半導体素子が接続される側の面とは反対側の面である放熱面が露出するように、前記第１導体と前記第２導体と前記半導体素子とを封止する封止部材と、を有し、
前記配線基板は、前記第２導体の前記放熱面と電気的に接続される導電部材を有する
電力変換装置。
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電力変換装置であって、
前記半導体パッケージは、前記半導体素子の放熱を促す放熱フィンを備え、
前記配線基板は、前記配線基板の板厚方向に貫通する複数のスルーホールを備え、
前記導電部材は、前記スルーホールと接続し、かつ前記スルーホールを介して前記放熱フィンと熱的に接続される
電力変換装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電力変換装置であって、
前記複数の半導体パッケージは、積層方向に屈曲形状を有する屈曲端子を備え、
前記屈曲端子は、前記配線基板上の前記導電部材の側部に形成されている配線パターンに、電気的に接続される
電力変換装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電力変換装置であって、
前記導電部材は、前記配線基板の板厚方向に沿って一方の面から他方の面まで連通している
電力変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
電力変換装置におけるインダクタンスの低減対策について、例えば下記の特許文献１では、隣り合う半導体パッケージの高電位側端子と低電位側端子が交互に並ぶことにより、インダクタンスを低減している構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－６２９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、ソース側の配線インダクタンスの差によって生じる複数のスイッチング素子に流れる電流のアンバランスを抑制することができない課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
電力変換装置は、上下アーム回路を構成し、互いに電気的に並列接続される複数の半導体パッケージと、前記複数の半導体パッケージが搭載され、前記複数の半導体パッケージそれぞれと電気的に接続される配線基板と、を備え、前記複数の半導体パッケージは、両面に電極が形成された半導体素子と、前記半導体素子の一方の電極と前記上下アーム回路の高電位側とに接続される第１導体と、前記半導体素子の他方の電極と前記上下アーム回路の低電位側とに接続される第２導体と、前記第２導体において、前記半導体素子が接続される側の面とは反対側の面である放熱面が露出するように、前記第１導体と前記第２導体と前記半導体素子とを封止する封止部材と、を有し、前記配線基板は、前記第２導体の前記放熱面と電気的に接続される導電部材を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、電流アンバランスの抑制を実現した電力変換装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る、半導体モジュールの断面図
本発明の一実施形態に係る、複数の半導体モジュールの平面図
図２の電力変換回路図
図２の半導体モジュールの配線基板の１層目の平面図
図２の半導体モジュールの配線基板の２層目の平面図
図２の半導体モジュールの配線基板の３層目の平面図
図２の半導体モジュールの配線基板の４層目の平面図
半導体モジュールにおける半導体パッケージの平面図とＡ－Ａ’断面図
図８の半導体パッケージから封止樹脂を取り除いた平面図とＢ－Ｂ’断面図とＣ－Ｃ’断面図
図９の半導体パッケージから第２導体を取り除いた平面図とＤ－Ｄ’断面図
図９の半導体パッケージから第１導体を取り除いた平面図とＥ－Ｅ’断面図
本発明の第１変形例
本発明の第２変形例
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施することが可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。
【０００９】
図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
【００１０】
（一実施形態および全体構成）
（図１）
電力変換装置が備える半導体モジュールである半導体パッケージ１０は、半導体素子２、第１導体２１、第２導体２２、屈曲端子２４を有する。半導体パッケージ１０において、半導体素子２、第１導体２１、第２導体２２は封止部材１１によってモールド封止される。半導体パッケージ１０を構成する半導体素子２のスイッチング回路は、例えばＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）である。
（【００１１】以降は省略されています）

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