[发明专利]功率半导体模块以及电力变换装置

说明书

导电线(20)在接合部(21)与半导体元件(15)的前面电极(17)接合。第1树脂部件(30)覆盖接合部(21)的两端部(21p、21q)的至少一个端部、前面电极(17)的第1表面(17a)以及导电线(20)的第2表面(20a)。第2树脂部件(33)覆盖第1树脂部件(30)的弯曲部(31)。第1树脂部件(30)具有比第2树脂部件(33)高的断裂伸长率以及高的断裂强度。第2树脂部件(33)的第2拉伸弹性模量高于第1树脂部件(30)的第1拉伸弹性模量。功率半导体模块(1)具有提高的可靠性。

技术领域

本发明涉及功率半导体模块以及电力变换装置。

背景技术

日本特开2007-12831号公报(专利文献1)公开了具备绝缘电路基板、半导体元件以及金属线的功率半导体装置。金属线与半导体元件接合。半导体元件和金属线的接合部用绝缘树脂包覆。绝缘树脂是聚酰胺系树脂或者聚酰胺聚酰亚胺系树脂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-12831号公报

发明内容

起因于半导体元件的热膨胀系数与金属线的热膨胀系数之间的差，在功率半导体装置的使用中，对半导体元件与金属线之间的接合部反复施加应力。仅通过专利文献1公开的功率半导体装置中包含的绝缘树脂，难以抑制在半导体元件与金属线之间的接合部发生裂纹。专利文献1公开的功率半导体装置具有低的可靠性。本发明是鉴于上述课题完成的，其目的在于提供具有提高的可靠性的功率半导体模块以及电力变换装置。

本发明的功率半导体模块具备半导体元件、至少一个导电线、第1树脂部件、第2树脂部件以及第3树脂部件。半导体元件包括前面电极。至少一个导电线在接合部与前面电极接合。第3树脂部件密封半导体元件、第1树脂部件以及第2树脂部件。第1树脂部件沿着前面电极的第1表面和导电线的第2表面延伸并且在导电线的长度方向上的接合部的两端部的至少一个端部处弯曲。前面电极的第1表面与接合部的两端部的至少一个端部连接并且与导电线对置。导电线的第2表面与接合部的两端部的至少一个端部连接并且与前面电极对置。第1树脂部件覆盖接合部的两端部的至少一个端部、第1表面以及第2表面。第2树脂部件覆盖第1树脂部件的弯曲部。第1树脂部件的第1断裂伸长率高于第2树脂部件的第2断裂伸长率。第1树脂部件的第1断裂强度高于第2树脂部件的第2断裂强度。第2树脂部件的第2拉伸弹性模量高于第1树脂部件的第1拉伸弹性模量。

本发明的电力变换装置具备主变换电路和控制电路。主变换电路构成为具有本发明的功率半导体模块并且将被输入的电力变换而输出。控制电路构成为将控制主变换电路的控制信号输出给主变换电路。

第1树脂部件的第1断裂伸长率高于第2树脂部件的第2断裂伸长率。第1树脂部件的第1断裂强度高于第2树脂部件的第2断裂强度。因此，即使对功率半导体模块施加热循环，第1树脂部件也不会断裂，而能够将导电线持续固定到半导体元件的前面电极。第2树脂部件的第2拉伸弹性模量高于第1树脂部件的第1拉伸弹性模量。因此，在对功率半导体模块施加热循环时，第2树脂部件防止在第1树脂部件中的最易于断裂的第1树脂部件的弯曲部处第1树脂部件断裂。能够防止在接合部发生裂纹。本发明的功率半导体模块以及电力变换装置具有提高的可靠性。

附图说明

图1是实施方式1的功率半导体模块的概略剖面图。

图2是实施方式1的功率半导体模块的、图1所示的区域II中的概略部分放大剖面图。是实施方式1的功率半导体模块的、沿图3所示的剖面线II-II的概略部分放大剖面图。

图3是实施方式1的功率半导体模块的概略部分放大俯视图。

图4是实施方式1的第1变形例的功率半导体模块的概略部分放大剖面图。

图5是实施方式1的第2变形例的功率半导体模块的、沿图6所示的剖面线V-V的概略部分放大剖面图。