專(zhuān)利名稱：功率模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有用于將開(kāi)關(guān)元件與電源連接的匯流排插入樹(shù)脂殼 的構(gòu)造的功率模塊。
背景技術(shù)：
一般地，具有IGBT (Insulated Gate Bipolar Transister，絕緣 柵雙極型功率管)等大功率的開(kāi)關(guān)元件的功率模塊，為了確保其絕緣性， 通常具有用于將開(kāi)關(guān)元件與電源連接的匯流排插入樹(shù)脂殼的構(gòu)造。在此種功率模塊中，連接了用于抑制開(kāi)關(guān)元件的浪涌電壓的緩沖電容 (平滑電容)(例如參照日本特開(kāi)2006 - 086438號(hào)>^才艮)。在此，在曰 本特開(kāi)2006 - 086438號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了將緩沖電容(平滑電容)在功率模 塊的外部連接的構(gòu)造。然而，在專(zhuān)利文獻(xiàn)l中記載的以往技術(shù)中，由于在功率模塊的外部 連接緩沖電容，因此，緩沖電容和功率模塊內(nèi)的開(kāi)關(guān)元件之間的距離變 大。其結(jié)果，有可能不能充分發(fā)揮用于抑制開(kāi)關(guān)元件的浪涌電壓的緩沖 電容的功能。進(jìn)而，如果將緩沖電容與功率模塊內(nèi)的匯流排連接，則可以消除這 種可能性，但是，功率模塊內(nèi)的匯流排通常被插入樹(shù)脂殼，所以，若通 過(guò)焊接將緩沖電容與此匯流排連接，則存在其附近的樹(shù)脂殼由于焊接熱 而熔化產(chǎn)生損傷的問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種可以在避免由于焊接熱引起的 樹(shù)脂殼的焊接損傷的同時(shí)焊接緩沖電容的功率模塊。本發(fā)明所涉及的功率模塊，用于將開(kāi)關(guān)元件與電源連接的匯流排插入 樹(shù)脂殼，用于抑制開(kāi)關(guān)元件的浪涌電壓的緩沖電容的引線焊接在匯流排的特定部位的上面，至少在樹(shù)脂殼中設(shè)置有用于使匯流排的特定部位的下 面露出的開(kāi)口。在本發(fā)明所涉及的功率模塊中，在將緩沖電容的引線焊接在匯流排 的特定部位的上面時(shí)，匯流排的特定部位所產(chǎn)生的焊接熱從使匯流排的 特定部位的下面露出的開(kāi)口釋放。而且，在該焊接之時(shí)，能夠?qū)⒘硗獾?冷卻部件插入開(kāi)口來(lái)對(duì)匯流排的特定部位的下面進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。


圖l是示意性地表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的功率模塊的構(gòu)造 的縱剖面圖。圖2是表示用于對(duì)圖1所示的P極匯流排和N極匯流排進(jìn)行強(qiáng)制冷 卻的冷卻頭插入P極匯流排側(cè)的一方的開(kāi)口的狀態(tài)的與圖l對(duì)應(yīng)的縱剖 面圖。圖3是表示圖2所示的冷卻頭的變形例的與圖2對(duì)應(yīng)的縱剖面圖。
具體實(shí)施方式
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明所涉及的功率模塊的最佳實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō) 明。在此，在所參照的圖中，圖l是示意地表示一實(shí)施方式所涉及的功 率模塊的構(gòu)造的縱剖面圖。如圖1所示， 一實(shí)施方式所涉及的功率模塊，具有構(gòu)成橋電路的 多個(gè)開(kāi)關(guān)元件1;用于將各開(kāi)關(guān)元件1與電源連接的P極匯流排2和N 極匯流排3;用于從各開(kāi)關(guān)元件1獲取輸出的輸出用匯流排4和輸出用 匯流排5。各開(kāi)關(guān)元件1由大功率的I GB T (絕,雙極型功率管)構(gòu)成， 在集電極C上層疊發(fā)射極E。此外，在圖示中省略了柵極。而且，這種 各開(kāi)關(guān)元件1設(shè)置于由厚板構(gòu)成的散熱板6上的左右方向兩端部附近。除了各開(kāi)關(guān)元件1的設(shè)置部位以外，在散熱板6上覆蓋成型(Over Mold)有樹(shù)脂殼7， P極匯流排2、 N極匯流排3、輸出用匯流排4和輸 出用匯流排5分別插入此樹(shù)脂殼7而一體化。P極匯流排2和N極匯流排3，例如由厚的銅板材料構(gòu)成，左右對(duì) 稱地配置在樹(shù)脂殼7的左右方向中央部附近。另一方面，輸出用匯流排 4和輸出用匯流排5例如由棱柱狀的銅棒材料構(gòu)成，設(shè)置在樹(shù)脂殼7的 左右方向兩端部附近。配置在散熱板6的左端部附近的開(kāi)關(guān)元件1的集電極C通過(guò)焊線8 與P極匯流排2電連接，其發(fā)射極E通過(guò)焊線9與輸出用匯流排4電連 接。另一方面，配置在散熱板6的右端部附近的開(kāi)關(guān)元件1的發(fā)射極E 通過(guò)焊線IO與N極匯流排3電連接，其集電極C通過(guò)焊線11與輸出用 匯流排5電連接。在此，為了抑制加在各開(kāi)關(guān)元件1上的浪涌電壓，具有耐熱性的陶 瓷電容構(gòu)成的緩沖電容12連接在P極匯流排2和N極匯流排3之間。 即，通過(guò)后附著的方式將緩沖電容12的一方的引線12A焊接在P極匯 流排2的特定部位的上面。同樣地，通過(guò)后附著的方式將緩沖電容12 的另一方的引線12B焊接在N極匯流排3的特定部位的上面。作為用于此的構(gòu)造，跨散熱板6和樹(shù)脂殼7形成了使P極匯流排2 的特定部位的下面露出而使其能夠散熱的一方的開(kāi)口 13。同樣地，跨散 熱板6和樹(shù)脂殼7形成了使N極匯流排3的特定部位的下面露出而使其 能夠散熱的另一方的開(kāi)口 14。在此， 一方的開(kāi)口 13和另一方的開(kāi)口 14分別以截面形狀為圓形的 方式形成，但是，該截面形狀不限于圓形，也可以是橢圓形或四邊形。在具有以上這樣的構(gòu)造的一實(shí)施方式的功率模塊中，例如，通過(guò)電 子束焊接將緩沖電容12的一方的引線12A焊接在P極匯流排2的特定 部位的上面，將另一方的引線12B焊接在N極匯流排3的特定部位的上 面。此時(shí)，在P極匯流排2的特定部位產(chǎn)生的焊接熱從使P極匯流排2 的特定部位的下面露出的一方的開(kāi)口 13散出，因此不會(huì)由于焊接熱使 P極匯流排2附近的樹(shù)脂殼7熔化而損傷。同樣地，在N極匯流排3的 特定部位產(chǎn)生的焊接熱從使N極匯流排3的特定部位的下面露出的另一方的開(kāi)口14散出，因此，不會(huì)由于焊接熱使N極匯流排3附近的樹(shù)脂 殼7熔化而損傷。
從而，根據(jù)一實(shí)施方式的功率模塊，能夠在避免由于焊接熱引起的 樹(shù)脂殼7的焊接損傷的同時(shí)通過(guò)后附著的方式焊接緩沖電容12。
在此，當(dāng)將緩沖電容12的一方的引線12A焊接在P極匯流排2的 特定部位的上面之時(shí)，將圖2所示那樣的冷卻頭(冷卻部材)15插入一 方的開(kāi)口 13來(lái)對(duì)P極匯流排2的特定部位的下面進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，從而 能夠更可靠地避免P極匯流排2附近的樹(shù)脂殼7的焊接損傷。
同樣地，在將緩沖電容12的另一方的引線12B焊接在N極匯流排 3的特定部位的上面之時(shí)，若將冷卻頭15插入另一方的開(kāi)口 14來(lái)對(duì)N 極匯流排3的特定部位的下面進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，能夠更可靠地避免N極匯 流排3附近的樹(shù)脂殼7的焊接損傷。
在此，圖2所示的冷卻頭15，呈現(xiàn)細(xì)徑的棒狀的外觀，在其內(nèi)部形 成從未圖示的冷卻裝置壓送的冷卻水的循環(huán)通路15A，其上端面形成平 坦面。
此外，可以將圖2所示的冷卻頭15變更成圖3所示那樣的冷卻頭 (冷卻部件)16。此冷卻頭16，與圖2所示的冷卻頭15同樣地呈現(xiàn)棒 狀的外觀，在其內(nèi)部形成從未圖示的冷卻裝置壓送的冷卻水的循環(huán)通路 16A，但是，其外徑例如，形成比一方的開(kāi)口 13的直徑稍小的程度的 粗徑。而且，在此冷卻頭16的平坦的上端面，形成有圓形的凹部16B ， 在其周?chē)纬森h(huán)狀的冷卻突部16 C。
在此，例如插入P極匯流排2側(cè)的一方的開(kāi)口 13的冷卻頭16的圓 形的凹部16B與焊接了緩沖電容12的一方的引線12A的P極匯流排2 的特定部位的下面相面對(duì)，其周?chē)睦鋮s突部16C對(duì)P極匯流排2的特 定部位的周?chē)南旅孢M(jìn)行強(qiáng)制冷卻。
從而，如果使用此冷卻頭16,則能夠可靠地將緩沖電容12的一方 的引線12A和另一方的引線12B分別焊接在P極匯流排2和N極匯流 排3的特定部位的上面，而且，能夠更進(jìn)一步可靠地避免P極匯流排2 附近和N極匯流排3附近的樹(shù)脂殼7的焊接損傷。工業(yè)上可利用性
根據(jù)本發(fā)明，在將緩沖電容的引線焊接在匯流排的特定部位的上面 之時(shí)，在匯流排的特定部位產(chǎn)生的焊接熱從使匯流排的特定部位的下面 露出的開(kāi)口散出，從而能夠在避免由于焊接熱引起的樹(shù)脂殼的焊接損傷 的同時(shí)通過(guò)后附著的方式焊接緩沖電容。而且，在此焊接之時(shí)，將另外 的冷卻部件插入開(kāi)口來(lái)對(duì)匯流排的特定部位的下面進(jìn)行強(qiáng)制冷卻從而 能夠更可靠地避免樹(shù)脂殼的焊接損傷。
權(quán)利要求
1.一種功率模塊，其特征在于，用于將開(kāi)關(guān)元件與電源連接的匯流排插入樹(shù)脂殼中，用于抑制開(kāi)關(guān)元件的浪涌電壓的緩沖電容的引線焊接在上述匯流排的特定部位的上面，至少在上述樹(shù)脂殼上，設(shè)置有用于使上述匯流排的特定部位的下面露出的開(kāi)口。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠在避免由于焊接熱引起的樹(shù)脂殼的焊接損傷的同時(shí)焊接緩沖電容的功率模塊。在將緩沖電容(12)的引線(12A、12B)分別焊接在P極匯流排(2)和N極匯流排3的特定部位的上面時(shí)，在P極匯流排(2)和N極匯流排(3)的特定部位所產(chǎn)生的焊接熱，分別從使P極匯流排(2)和N極匯流排(3)的特定部位的下面露出的開(kāi)口(13、14)釋放。因此，能夠在避免由于焊接熱引起的樹(shù)脂殼(7)的焊接損傷的同時(shí)將緩沖電容(12)通過(guò)后附著的方式進(jìn)行焊接。另外，在此焊接之時(shí)，將另外的冷卻頭(15)插入開(kāi)口(13、14)來(lái)分別對(duì)P極匯流排(2)和N極匯流排(3)的特定部位的下面進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，由此，能夠更加可靠地避免樹(shù)脂殼(7)的焊接損傷。
文檔編號(hào)H01L25/07GK101681906SQ200880019449
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月15日
發(fā)明者今井誠(chéng) 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社