[发明专利]功率半导体模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率半导体模块，尤其涉及一种对基板与外部连接用端子的连接中配 备中继用端子的功率半导体功率模块。

背景技术

以往，在功率半导体模块中，大多对基板与外部连接用端子的连接使用引线接合。

近年来，为了实现大容量化、小型化、降低功率损耗、降噪以及削减零件数量，需要 驱动装置与控制装置成为一体的装置即机电一体式装置。在机电一体式装置中，使用有中 继用端子作为引线接合的替代方案。

但另一方面，随着大容量化，流至中继用端子的电流成为大电流，导致发热量较大。 因此，基板与中继用端子之间产生热膨胀差，导致对焊接部产生应力，从而担忧焊料寿命 降低。

为了提高中继用端子的焊接部的焊料寿命，已知有如下技术：通过对中继用端子使用 预先施行了退火的铜材料，并且对下部采用弯曲结构，来缓和施加至焊接部的应力(例如， 参见专利文献1)。

此外，为了提高中继用端子的焊接部的焊料寿命，已知有如下技术：通过将由热膨胀 系数与基板近似的第1材料构成的第1层焊接在基板上，来降低因焊接部的温度循环的反 复所引起的损坏，提高耐久性(例如，参见专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2010-63242号公报

专利文献2：日本专利特开平5-47989号公报

发明内容

发明要解决的问题

像专利文献1那样对中继用端子使用预先施行了退火的铜材料并对下部采用弯曲结构 的结构，或者像专利文献2那样将由热膨胀系数与基板近似的第1材料构成的第1层焊接 在基板上的结构，具有缓和基板与中继用端子之间因热膨胀差而产生的施加至焊接部的应 力的效果。但如以下所说明，无法缓和中继用端子与外部连接用端子连接时的初始应力。

中继用端子与安装至基板的电子零件一起利用回流焊炉与基板进行焊接。这些中继用 端子或电子零件安装在基板的导线分布图上所印刷的焊料上。

众所周知，在回流焊时，炉内温度的偏差或者安装零件的热容的差异会导致焊料的熔 融时刻不一样，先行熔融的焊料的张力作用于电子零件，导致电子零件在焊接好时已偏离 指定位置。该现象在中继用端子中也一样，中继用端子会因所述理由而在焊接好时已偏离 指定位置。

由于中继用端子是在偏离指定位置的状态下与外部连接用端子连接，因此必须强制性 地对发生错位的中继用端子的顶端与外部连接用端子的顶端进行对位。具体而言，以将与 未焊接的外部连接用端子的接合面侧的中继用端子顶端朝外部连接端子方向弯曲的方式 进行对位。此时，中继用端子顶端弯曲的力传递至中继用端子焊接部，导致焊接部产生应 力。

该应力以初始应力的形式恒定地施加至焊接部，与因热膨胀差所引起的焊接部的应力 叠加，导致焊料寿命降低。此外，在中继用端子的错位较大的情况下，无法与外部连接端 子充分进行接合，即使连接上了，也无法获得必要的焊接强度或熔融截面积，导致产品质 量差或者可靠性较低。

本发明的目的在于提供一种可缓和中继用端子的焊接部所产生的应力的功率半导体 模块。

解决问题的技术手段

为了达成上述目的，本发明包括：基板；中继用端子，其借助于焊料与所述基板连接； 外部连接用端子，其与所述中继用端子接合；以及非导电性中继用端子保持构件，其对与 所述焊料的接合面侧的所述中继用端子的端部进行保持。

发明的效果

根据本发明，可缓和中继用端子的焊接部所产生的应力。上述以外的课题、构成及效 果将通过以下实施方式的说明加以明确。

附图说明

图1A为本发明的第1实施方式的功率半导体模块的分解立体图。

图1B为从另一方向观察图1A所示的功率半导体模块时的分解立体图。

图2为本发明的第1实施方式的功率半导体模块的俯视图。

图3为表示图2中的A-A剖面的剖视图。

图4为本发明的第2实施方式的功率半导体模块的分解图。

图5为本发明的第2实施方式的功率半导体模块的剖视图。

图6为本发明的第3实施方式的功率半导体模块的分解图。

图7为本发明的第3实施方式的功率半导体模块的剖视图。