特許 5755622 電力モジュールパッケージ及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5755622

(24)【登録日】2015年6月5日

(45)【発行日】2015年7月29日

(54)【発明の名称】電力モジュールパッケージ及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 25/07 20060101AFI20150709BHJP

   H01L 25/18 20060101ALI20150709BHJP

   H01L 23/28 20060101ALI20150709BHJP

   H01L 23/12 20060101ALI20150709BHJP

【ＦＩ】

   H01L25/04 C

   H01L23/28 A

   H01L23/12 J

【請求項の数】22

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-210433(P2012-210433)

(22)【出願日】2012年9月25日

(65)【公開番号】特開2013-80924(P2013-80924A)

(43)【公開日】2013年5月2日

【審査請求日】2012年9月25日

(31)【優先権主張番号】10-2011-0099535

(32)【優先日】2011年9月30日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】594023722

【氏名又は名称】サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド．

(74)【代理人】

【識別番号】100088605

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 公延

(72)【発明者】

【氏名】キム・キャン・ス

(72)【発明者】

【氏名】イ・ヨン・キ

(72)【発明者】

【氏名】パク・ション・キュン

(72)【発明者】

【氏名】チェ・ソク・ムン

【審査官】 井上 由美子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１９６８５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２４７６４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２５／００−２５／１８

Ｈ０１Ｌ ２３／３４−２３／４６

Ｈ０１Ｌ ２３／２８−２３／３１

Ｈ０１Ｌ ２３／１２−２３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

段差部及び非段差部を有し、金属材料からなる基板と、
前記基板の表面に設けられる絶縁層と
前記段差部に設けられた回路配線に電気的に接続されるパワー回路部と、
前記非段差部に設けられた回路配線に電気的に接続される制御回路部と、
前記非段差部の回路配線が露出するように、前記基板にモールドされて前記パワー回路部を封止するモールディング部と、
を含む電力モジュールパッケージ。

【請求項2】

前記金属は、アルミニウムを含む請求項１に記載の電力モジュールパッケージ。

【請求項3】

前記絶縁層は、陽極酸化工程によって形成されるアルミニウム酸化膜を含む請求項１に記載の電力モジュールパッケージ。

【請求項4】

前記絶縁層は、２０μｍ〜２００μｍの厚さで形成される請求項１に記載の電力モジュールパッケージ。

【請求項5】

前記段差部は、エッチングのような化学的加工または研磨のような機械的加工によって形成される請求項１に記載の電力モジュールパッケージ。

【請求項6】

前記段差部は、前記基板の表面から１０μｍ〜２ｍｍの厚さで形成される請求項１に記載の電力モジュールパッケージ。

【請求項7】

前記回路配線は、金属パッドを含み、
前記金属パッドを含む回路配線は、前記基板の表面に金属層を形成し、該金属層にエッチングまたはリフトオフ工程を行って形成される請求項１に記載の電力モジュールパッケージ。

【請求項8】

前記金属層は、乾式スパッターリングまたは湿式めっき工程によって形成され、Ｃｕ、Ｃｕ／Ｎｉ、Ｃｕ／Ｔｉ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｎｉ／Ｃｕ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｎｉ／Ｃｕ／Ｔｉのうちのいずれか一つの材料で形成される請求項７に記載の電力モジュールパッケージ。

【請求項9】

前記回路配線は、１０μｍ〜３００μｍの厚さで形成される請求項７に記載の電力モジュールパッケージ。

【請求項10】

前記パワー回路部は、パワー素子を含み、
前記パワー素子は、前記段差部に設けられた回路配線に直接接合されるか、前記回路配線に電気的に接続されたリードフレームに接合される請求項１に記載の電力モジュールパッケージ。

【請求項11】

前記パワー素子は、前記回路配線及び前記リードフレームにワイヤーボンデイングを通じて電気的に接続される請求項１０に記載の電力モジュールパッケージ。

【請求項12】

前記制御回路部は、印刷回路基板と、該印刷回路基板に電気的に接続された制御素子とを含む請求項１に記載の電力モジュールパッケージ。

【請求項13】

前記印刷回路基板には、外部接続手段が設けられ、
前記制御回路部は、前記外部接続手段を介して前記非段差部に設けられた回路配線に電気的に接続される請求項１２に記載の電力モジュールパッケージ。

【請求項14】

前記外部接続手段は、ボールグリッドアレイを含む請求項１３に記載の電力モジュールパッケージ。

【請求項15】

前記外部接続手段は、前記印刷回路基板の一端に設けられ、
前記印刷回路基板の他端は、前記パワー回路部の上側の前記モールディング部の表面に配置される請求項１３に記載の電力モジュールパッケージ。

【請求項16】

前記印刷回路基板の他端は、前記モールディング部の表面にスペーサまたはメタルポストを通じて支持される請求項１５に記載の電力モジュールパッケージ。

【請求項17】

前記モールディング部の表面には、挿入溝が形成され、前記スペーサと前記メタルポストとが前記挿入溝に結合されることによって、前記印刷回路基板の他端は、前記モールディング部に固定支持される請求項１６に記載の電力モジュールパッケージ。

【請求項18】

金属材料からなる基板に段差部及び非段差部を形成するステップ（ａ）と、
前記基板の表面に絶縁層を形成するステップ（ｂ）と、
前記段差部及び前記非段差部に互いに電気的に接続された回路配線を形成するステップ（ｃ）と、
前記段差部に設けられた回路配線にパワー回路部を電気的に接続するステップ（ｄ）と、
前記非段差部の回路配線が露出するように前記パワー回路部をモールディングするステップ（ｅ）と、
前記非段差部の回路配線に制御回路部を電気的に接続するステップ（ｆ）
とを含む電力モジュールパッケージの製造方法。

【請求項19】

前記段差部は、化学的加工または機械的加工によって形成される請求項１８に記載の電力モジュールパッケージの製造方法。

【請求項20】

前記絶縁層は、陽極酸化工程を通じて前記基板の表面にＡｌ_２Ｏ_３酸化膜を形成する工程によって形成される請求項１８に記載の電力モジュールパッケージの製造方法。

【請求項21】

前記ステップ（ｆ）は、前記制御回路部の一端を、外部接続手段を介して前記非段差部の回路配線に電気的に接続し、前記制御回路部の他端をスペーサまたはメタルポストを介して前記パワー回路部の上側のモールディング部の表面に支持するステップを含む請求項１８に記載の電力モジュールパッケージの製造方法。

【請求項22】

前記スペーサと前記メタルポストとは、前記モールディング部の表面に形成された挿入溝に結合されて固定される請求項２１に記載の電力モジュールパッケージの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力モジュールパッケージに関し、特に、優れる熱的特性を提供すると共に、パワー回路部と制御回路部との間の高い信頼性を具現し、またモジュールの設計自由度を向上すると共に小型化が可能な電力モジュールパッケージ及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

全世界的にエネルギの使用量が増加するにつれて、制限されたエネルギの効率的な使用に対して大きい関心を持ち始めた。

【0003】

これによって、既存の家電用または産業用製品においてエネルギの効率的なコンバージョンのためのIPM（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ）を適用したインバータの採用が加速化されている。

【0004】

このような電力モジュールの拡大適用に伴って、市場では、製品の高集積化、高容量化及び小型化が求められている。そのため、電子部品の発熱問題は、モジュール全体の性能を低下させるため、電力モジュールの効率増加及び高信頼性を確保するために、発熱問題を効果的に解決することができる高防熱及び高集積の電力モジュールパッケージの構造が必要になる実情である。

【0005】

以下、添付の図１及び図２を参照して、従来技術による電力モジュールパッケージについて説明する。

【0006】

まず、従来技術による電力モジュールパッケージの一例として、図１に示された電力モジュールパッケージは、発熱量の高いＩＧＢＴまたはダイオードのようなパワー素子１１を防熱基板１２上に配設した後、制御素子部との接続のためにメタルシリンダ（ｍｅｔａｌ ｃｙｌｉｎｄｅｒ）またはコネクタのような接続体１３を通じて、制御回路部が位置した印刷回路基板（ＰＣＢ）を接続して構成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平５−２１７０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、このような構造は、メタルシリンダまたはコネクタのような接続体による制御回路部の接続工程が難しくなり、電力モジュールパッケージの全体製造工程が難しく、製造費用が増加し、信頼性側面から制御回路部の印刷回路基板と接続体との間の電気的な接続に脆弱さが存在するという問題があった。
また、従来技術による電力モジュールパッケージの他例として、図２のパワー回路部２１を制御回路部２２及び手動素子２３と接続する方法が示されている。しかしながら、このパワー回路部２１をモジュール化して別に製作した後、駆動素子の位置した印刷回路基板２４に半田付けで接合するため、電力モジュールパッケージのサイズが大きくなり、回路設計の自由度が大きく低下するという問題があった。

【0009】

本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであって、優れる熱的特性を提供すると共に、パワー回路部と制御回路部との間の高い信頼性を具現することができる電力モジュールパッケージ及びその製造方法を提供することに、その目的がある。

【0010】

本発明の他の目的は、モジュールの設計自由度を向上すると共に小型化が可能な電力モジュールパッケージ及びその製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を解決するために、本発明の一形態によれば、段差部及び非段差部を有する基板(ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）と、前記段差部に設けられた回路配線に電気的に接続されるパワー回路部と、前記非段差部に設けられた回路配線に電気的に接続される制御回路部と、前記非段差部の回路配線が露出するように前記基板にモールドされて前記パワー回路部を封止するモールディング部と、を含む電力モジュールパッケージが提供される。

【0012】

前記基板は、防熱性付き金属材料で形成される。

【0013】

前記金属は、アルミニウムを含む。

【0014】

前記電力モジュールパッケージは、前記基板の表面に設けられる絶縁層をさらに含む。

【0015】

前記絶縁層は、陽極酸化工程によって形成されるアルミニウム酸化膜を含む。

【0016】

前記絶縁層は、２０μｍ〜２００μｍの厚さで形成される。

【0017】

前記段差部は、エッチングなどの化学的加工や研磨（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）などの機械的加工によって形成される。

【0018】

前記段差部は、前記基板の表面から１０μｍ〜２ｍｍの厚さで形成される。

【0019】

前記回路配線は、金属パッドを含み、該金属パッドを含む回路配線は、前記基板の表面に金属層を形成し、該金属層にエッチングまたはリフトオフ（ｌｉｆｔ−ｏｆｆ）工程を行うことによって形成される。

【0020】

前記金属層は、乾式スパッターリングまたは湿式めっき工程によって形成され、前記金属層は、Ｃｕ、Ｃｕ／Ｎｉ、Ｃｕ／Ｔｉ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｎｉ／Ｃｕ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｎｉ／Ｃｕ／Ｔｉのうちのいずれか一つの材料で形成される。

【0021】

前記回路配線は、１０μｍ〜３００μｍの厚さで形成される。

【0022】

前記パワー回路部は、パワー素子を含み、前記パワー素子は、前記段差部に設けられた回路配線に直接接合されるか、前記回路配線に電気的に接続されたリードフレームに接合される。

【0023】

前記パワー素子は、前記回路配線及び前記リードフレームにワイヤーボンディングを通じて電気的に接続される。

【0024】

前記制御回路部は、印刷回路基板と、該印刷回路基板に電気的に接続された制御素子とを含む。

【0025】

前記印刷回路基板には、外部接続手段が設けられ、前記制御回路部は、前記外部接続手段を介して前記非段差部に設けられた回路配線に電気的に接続される。

【0026】

前記外部接続手段は、ボールグリッドアレイ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ：ＢＧＡ）を含む。

【0027】

また、前記外部接続手段は、前記印刷回路基板の一端に設けられ、前記印刷回路基板の他端は、前記パワー回路部の上側の前記モールディング部の表面に配置される。

【0028】

前記印刷回路基板の他端は、前記モールディング部の表面にスペーサまたはメタルポスト（ｍｅｔａｌ ｐｏｓｔ）を通じて支持される。

【0029】

また、前記モールディング部の表面には、挿入溝が形成され、前記スペーサと前記メタルポストとが前記挿入溝に結合されることによって、前記印刷回路基板の他端は前記モールディング部に周定支持される。

【0030】

また、上記目的を解決するために、本発明によれば、基板に段差部及び非段差部を形成するステップ（ａ）と、前記段差部及び前記非段差部に互いに電気的に接続された回路配線を形成するステップ（ｂ）と、前記段差部に設けられた回路配線にパワー回路部を電気的に接続するステップ（ｃ）と、前記非段差部の回路配線が露出するように前記パワー回路部をモールディングするステップ（ｄ）と、前記非段差部の回路配線に制御回路部を電気的に接続するステップ（ｅ）と、を含む電力モジュールパッケージの製造方法を提供される。

【0031】

前記段差部は、化学的加工または機械的加工によって設けられる。

【0032】

前記電力モジュールパッケージの製造方法は、前記ステップ（ａ）後に、前記基板の表面に絶縁層を形成するステップをさらに含む。

【0033】

前記絶縁層は、陽極酸化工程を通じて前記基板の表面にＡｌ_２Ｏ_３酸化膜を形成する工程によって形成される。

【0034】

前記ステップ（ｅ）は、前記制御回路部の一端を外部接続手段を介して前記非段差部の回路配線に電気的に接続し、前記制御回路部の他端をスペーサまたはメタルポストを介して前記パワー回路部の上側のモールディング部の表面に支持させるステップを含む。

【0035】

前記スペーサと前記メタルポストとは、前記モールディング部の表面に形成された挿入溝に結合されて固定される。

【発明の効果】

【0036】

前述のように、本発明の電力モジュールパッケージ及びその製造方法によれば、パワー回路部で発生した熱が制御回路部へ伝達されることを最小化し、電カモジュールパッケージの熱的特性を著しく向上すると共に、該パワー回路部と制御回路部との間の高い信頼性を具現することができるという効果が奏する。

【0037】

また、本発明の電力モジュールパッケージ及びその製造方法によれば、電力モジュールパッケージの回路部の設計自由度を向上すると共に、電力モジュールパッケージの左右サイズを減らすことができるなど、製品の小型化が可能になるという効果が奏する。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】従来技術による電力モジュールパッケージの一例を概略的に示す断面図である。

【図2】従来技術による電力モジュールパッケージの他例を概略的に示す断面図である。

【図3】本発明による電力モジュールパッケージの第１の実施形態を概略的に示す断面図である。

【図4a】ａ図３の電力モジュールパッケージの製造過程を説明するための断面図である。

【図4b】図３の電力モジュールパッケージの製造過程を説明するための断面図である。

【図4c】図３の電力モジュールパッケージの製造過程を説明するための断面図である。

【図4d】図３の電力モジュールパッケージの製造過程を説明するための断面図である。

【図4e】図３の電力モジュールパッケージの製造過程を説明するための断面図である。

【図4f】図３の電力モジュールパッケージの製造過程を説明するための断面図である。

【図4g】図３の電力モジュールパッケージの製造過程を説明するための断面図である。

【図4h】図３の電力モジュールパッケージの製造過程を説明するための断面図である。

【図5】本発明による電力モジュールパッケージの第２の実施形態を概略的に示す断面図である。

【図6】本発明による電力モジュールパッケージの第３の実施形態を概略的に示す断面図である。

【図7】図６の電力モジュールパッケージでスペーサに代わりにメタルポストを適用した一例を概略的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0039】

以下、本発明の好適な実施の形態は図面を参考にして詳細に説明する。次に示される各実施の形態は当業者にとって本発明の思想が十分に伝達されることができるようにするために例として挙げられるものである。従って、本発明は以下示している各実施の形態に限定されることなく他の形態で具体化されることができる。そして、図面において、装置の大きさ及び厚さなどは便宜上誇張して表現されることができる。明細書全体に渡って同一の参照符号は同一の構成要素を示している。

【0040】

本明細書で使われた用語は、実施形態を説明するためのものであって、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数形は文句で特別に言及しない限り複数形も含む。明細書で使われる「含む」とは、言及された構成要素、ステップ、動作及び／又は素子は、一つ以上の他の構成要素、ステップ、動作及び／又は素子の存在または追加を排除しないことに理解されたい。

【0041】

以下、添付図面を参照して、本発明による電力モジュールパッケージ及びその製造方法について詳記する。

【0042】

図３は、本発明による電力モジュールパッケージの第１の実施形態を概略的に示す断面図で、図４ａ〜図４ｈは各々、図３の電力モジュールパッケージの製造過程を説明するための断面図であり、図５は、本発明による電力モジュールパッケージの第２の実施形態を概略的に示す断面図で、図６は、本発明による電力モジュールパッケージの第３の実施形態を概略的に示す断面図であり、図７は、図６の電力モジュールパッケージでスペーサに代わりにメタルポストを適用した一例を概略的に示す断面図である。まず、図３〜図４ｈを参照して、本発明による電力モジュールパッケージの第１の実施形態について詳記する。

【0043】

図３に示すように、本発明の第１の実施形態による電力モジュールパッケージ１００は大きく、基板１１０、パワー回路部１２０、制御回路部１３０及びモールディング部１４０を含む。

【0044】

前記基板１１０には、段差部１１１及び非段差部１１２が形成される。

【0045】

前記基板１１０は、防熱性付き金属材料で形成される。

【0046】

前記金属は、アルミニウムを含む。

【0047】

前記段差部１１１は、エッチングなどの化学的加工や研磨などの機械的加工によって形成される。これによって、非段差部１１２は、前記基板１１０に段差部１１１が未形成された部位からなる。

【0048】

前記段差部１１１は、前記パワー回路部１２０の構造及びパッケージ工程によって、前記基板１１０の表面から１０μｍ〜２ｍｍの厚さで形成される。

【0049】

本実施形態による電力モジュールパッケージ１００は、前記基板の表面に設けられる絶縁層１１５をさらに含む。

【0050】

前記絶縁層１１５は、陽極酸化工程によって形成されるＡｌ_２Ｏ_３、すなわちアルミニウム酸化膜を含む。

【0051】

前記絶縁層１１５、すなわち、アルミニウム酸化膜は、用途及び防熱特性によって２０μｍ〜２００μｍの厚さで形成される。

【0052】

前記段差部１１１に形成された回路配線１１１ａ及び前記非段差部１１２に形成された回路配線１１２ａは、互いに電気的な接続性を有するようにパターン化される。

【0053】

前記回路配線１１１ａ、１１２ａは、金属パッドを含み、前記基板１１０の表面に金属層を形成した後、該金属層に一般的なエッチング工程を行って形成する。

【0054】

前記一般的なエッチング工程他に、リフトオフ工程を行って前記金属層をパターニングして回路配線を形成してもよい。このリフトオフ工程は、半導体工程におけるエッチング工程中に一般的なエッチングを行うことなくパターニングする場合に当る方式であって、フィルム蒸着（ｆｉｌｍ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）前にＰＲパターニングを行って、その上にフィルム蒸着をした後、該ＰＲを取り除くことによって、パターンを形成する方式である。

【0055】

前記金属層は、Ｃｕ、Ｃｕ／Ｎｉ、Ｃｕ／Ｔｉ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｎｉ／Ｃｕ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｎｉ／Ｃｕ／Ｔｉのうちのいずれか一つの材料から成り、該いずれか一つ材料に対して乾式スパッターリングまたは湿式電解／無電解めっき工程を行って形成する。

【0056】

前記回路配線１１１ａ、１１２ａは、１０μｍ〜３００μｍの厚さで、パッケージの構造及び製造工程によって適切に選択的に形成される。

【0057】

前記パワー回路部１２０は、前記段差部１１１に設けられた回路配線１１１ａに電気的に接続される。

【0058】

前記パワー回路部１２０は、パワー素子１２１を含み、前記パワー素子１２１は、前記段差部１１１に設けられた回路配線１１１ａに直接接合されて固定される。

【0059】

前記パワー素子１２１は、前記段差部１１１に設けられた回路配線１１１ａ、パワー素子などチップを外部回路基板などと電気的に接続するためのリードフレーム１５０に、ワイヤーボンディングを通じて電気的に接続される。

【0060】

前記モールディング部１４０は、前記非段差部１１２の回路配線１１２ａが露出し、前記パワー回路部１１０を封止するように、前記基板１１０にエポキシなどがモールドされて形成される。

【0061】

前記制御回路部１３０は、前記非段差部１１２に設けられた回路配線１１２ａに電気的に接続される。

【0062】

前記制御回路部１３０は、印刷回路基板（ＰＣＢ）１３１と、この印刷回路基板１３１に電気的に接続された制御素子１３２とを含む。

【0063】

前記印刷回路基板１３１には、外部接続手段１３３が設けられ、これによって前記制御回路部１３０は、前記外部接続手段１３３を介して前記非段差部１１２に設けられた回路配線１１２ａに電気的に接続される。

【0064】

すなわち、本実施形態の制御回路部１３０は、制御素子が印刷回路基板にパッケージングされた状態で、印刷回路基板に形成された外部接続手段を通じて前記非段差部１１２に設けられた回路配線１１２ａに半田付けされる。

【0065】

前記外部接続手段１３３は、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）を含むが、ここに限定されるのではない。

【0066】

次に、前述のように構成された本実施形態による電力モジュールパッケージの製造方法について詳記する。

【0067】

本実施形態による電力モジュールパッケージの製造方法は、大きく、基板１１０に段差部１１１及び非段差部１１２を形成するステップと、前記段差部１１１及び前記非段差部１１２に互いに電気的に接続された回路配線１１１ａ、１１２ａを形成するステップと、前記段差部１１１に設けられた回路配線１１１ａにパワー回路部１２０を電気的に接続するステップと、前記非段差部１１２の回路配線１１２ａが露出するように前記パワー回路部１２０をモールディングするステップと、前記非段差部１１２の回路配線１１２ａに制御回路部１３０を電気的に接続するステップとを含む。

【0068】

詳しくは、図４ａに示すように、アルミニウムのような金属材料で形成された基板１１０を、段差部、パワー回路部及び制御回路部を考慮して、所望の厚さ及びサイズで加工処理して準備する。

【0069】

続いて、図４ｂに示すように、前記基板１１０の一部を加工して段差部１１１を形成する。この段差部１１１は、化学的加工または機械的加工によって形成され、該段差部１１１に加工されない部位は、相対的に非段差部１１２として形成される。

【0070】

続いて、図４ｃに示すように、前記基板１１０の表面に絶縁層１１５を形成する。この絶縁層１１５は、陽極酸化工程を通じて前記基板１１０表面にＡｌ_２Ｏ_３酸化膜を形成することによって形成される。

【0071】

続いて、図４ｄに示すように、前記段差部１１１及び非段差部１１２に回路配線１１１ａ、１１２ａを形成する。

【0072】

続いて、図４ｅに示すように、前記段差部１１１の回路配線１１１ａにパワー素子１２１を接合させて固定する。

【0073】

続いて、図４ｆに示すように、前記段差部１１１の回路配線１１１ａの一部にリードフレーム１５０を接続接合して、前記パワー素子１２１を前記段差部１１１の回路配線１１１ａ及び前記リードフレーム１５０にワイヤーボンデイングを通じて電気的に接続する。

【0074】

続いて、図４ｇに示すように、前記基板１１０にエポキシなどをモールディングしてモールディング部１４０を形成する。このモールディング部１４０は、前記パワー素子１２１を含むパワー回路部１２０を封止しながら前記非段差部１１２の回路配線１１２ａが露出するように形成される。

【0075】

続いて、図４ｆに示すように、前記非段差部１１２の回路配線１１２ａに制御回路部１３０を電気的に接続する。前記制御回路部１３０の印刷回路基板１３１に形成された外部接続手段１３３を、前記非段差部１１２に設けられた回路配線１１２ａに半田付けすることによって、前記制御回路部１３０を前記非段差部１１２に設けられた回路配線１１２ａに電気的に接続すると共に固定することができる。

【0076】

次に、図５を参照して、本発明による電力モジュールパッケージの第２の実施形態について詳記する。

【0077】

図５に示すように、本実施形態による電力モジュールパッケージ２００は、前述の第１の実施形態と異なり、パワー回路部２２０のパワー素子２２１を段差部２１１に設けられた回路配線２１１ａに直接接合する代わり、該段差部２１１に設けられた回路配線２１１ａに電気的に接続されるリードフレーム２５０に前記パワー素子２２１を接合して固定している。

【0078】

これによって、前記パワー回路部２２０のパワー素子２２１の作動時、防熱特性をより一層高めて回路部の信頼性をさらに向上することができる。

【0079】

本実施形態による電力モジュールパッケージ２００は、前記パワー素子２２１とリードフレーム２５０との接合構造及び接合方法を除いて、前述の第１の実施形態と同様なので、これに対する詳細な説明は略する事にする。

【0080】

次に、図６を参照して、本発明による電力モジュールパッケージの第３の実施形態について詳記する。

【0081】

図６に示すように、本実施形態による電力モジュールパッケージ３００は、前述の第１の実施形態と異なり、制御回路部３３０の印刷回路基板３３１に形成された外部接続手段３３３が前記印刷回路基板３３１の一端に集中して設けられ、これによって前記印刷田路基板３３１の他端は、前記パワー回路部３２０の上側のモールディング部３４０の表面に配置されている。

【0082】

これによって、本実施形態による電力モジュールパッケージ３００は、前記制御回路部３３０の一部を前記パワー回路部３２０の上部の中方へ配置して、全体パッケージの左右サイズを減らし、製品の小型化ができるようになる。

【0083】

ここで、前記印刷回路基板３３１は、外部接続手段３３３が印刷回路基板の一端に集中されて設けられるため、該印刷回路基板の他端が下へ傾くかまたは固定されないことになる。

【0084】

したがって、前記印刷回路基板３３１の他端には、印刷回路基板３３１の水平を維持しながら該印刷回路基板の他端をモールディング部３４０の表面に固定支持するために、スベーサ３３４が設けられる。

【0085】

このスペーサ３３４は、非金属材料などによって形成され、前記モールディング部３４０の表面に形成された挿入溝３４０ａに結合されて安定して固定される。

【0086】

一方、図７に示すように、スベーサに代わりに、金属材料のメタルポスト３３４ａを適用することによって、メタルポスト３３４ａを通じて制御回路部の防熱性を高めることもできる。

【0087】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0088】

１００ 電力モジュールパッケージ
１１０ 基板
１１１ 段差部
１１２ 非段差部
１１５ 絶縁層
１２０ パワー回路部
１２１ パワー素子
１３０ 制御回路部
１３１ 制御素子
１４０ モールディング部
１５０ リードフレーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4a】

【図4b】

【図4c】

【図4d】

【図4e】

【図4f】

【図4g】

【図4h】

【図5】

【図6】

【図7】