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特表2025-501433パワーモジュール及びそれを備える電子機器

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2025-01-22

(54)【発明の名称】パワーモジュール及びそれを備える電子機器

(51)【国際特許分類】

H01L 25/07 20060101AFI20250115BHJP

H01L 23/13 20060101ALI20250115BHJP

H01L 23/04 20060101ALI20250115BHJP

【ＦＩ】

H01L25/04 C

H01L23/12 C

H01L23/04 D

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024519347

(86)(22)【出願日】2023-10-30

(85)【翻訳文提出日】2024-03-28

(86)【国際出願番号】 CN2023127874

(87)【国際公開番号】W WO2024104114

(87)【国際公開日】2024-05-23

(31)【優先権主張番号】202310495887.5

(32)【優先日】2023-04-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】202211442177.8

(32)【優先日】2022-11-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】202321635269.8

(32)【優先日】2023-06-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】517383847

【氏名又は名称】海信家電集団股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＨｉｓｅｎｓｅＨｏｍｅＡｐｐｌｉａｎｃｅｓＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．８ＲｏｎｇｇａｎｇＲｏａｄ，Ｒｏｎｇｇｕｉ，Ｓｈｕｎｄｅ，Ｆｏｓｈａｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｐ．Ｒ．Ｃ

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川茂樹

(72)【発明者】

【氏名】成章明

(72)【発明者】

【氏名】李正▲凱▼

(72)【発明者】

【氏名】周文▲ケツ▼

(72)【発明者】

【氏名】▲劉▼ ▲剣▼

(72)【発明者】

【氏名】▲謝▼ 地林

(72)【発明者】

【氏名】▲別▼ 清峰

(57)【要約】

パワーモジュール及びそれを備える電子機器が提供される。パワーモジュールは、パッケージング体、パッケージング体内に設けられる放熱基板、および複数のパワーチップを備える。パッケージング体は、パワーモジュールの厚さ方向に沿って対向して設けられる第１面と第２面とを有し、且つ第１面に位置する１つ以上の残留部を含む。放熱基板は、パワーモジュールの厚さ方向に沿って対向して設けられる第３面と第４面とを有する。放熱基板は導電層を含み、当該導電層の第１面に近い面が第３面であり、第４面が第２面と面一であることにより、第４面がパッケージング体から露出している。複数のパワーチップが導電層上に設けられ、且つパワーモジュールの長さ方向に沿って間隔を置いて設けられる。１つ以上の残留部の縁の導電層上の正投影と、パワーチップの縁の導電層上の正投影とは、互いにずれている。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

パワーモジュールであって、
前記パワーモジュールの厚さ方向に沿って対向して設けられる第１面と第２面とを有し、且つ第１面に位置する１つ以上の残留部を含むパッケージング体と、
前記パッケージング体内に設けられ、且つ前記パワーモジュールの厚さ方向に沿って対向して設けられる第３面と第４面とを有し、導電層を含む放熱基板であって、前記導電層の前記第１面に近い面が前記第３面であり、前記第４面が前記第２面と面一であることにより、前記第４面が前記パッケージング体から露出している放熱基板と、
前記導電層上に設けられ、且つ前記パワーモジュールの長さ方向に沿って間隔を置いて設けられる複数のパワーチップと、を備え、
前記１つ以上の残留部の縁の前記導電層上の正投影と、前記パワーチップの縁の前記導電層上の正投影とは、互いにずれている、
パワーモジュール。

【請求項2】

前記複数のパワーチップのうち、前記残留部に最も近いパワーチップの前記導電層上の正投影と、前記残留部の縁の前記導電層上の正投影との最小距離Ａは、Ａ＞０．４５ｍｍを満たす、
請求項１に記載のパワーモジュール。

【請求項3】

前記導電層は、前記パワーモジュールの長さ方向に沿って間隔を置いて設けられる複数のベース島を含み、前記複数のパワーチップは、前記複数のベース島上に設けられ、
前記放熱基板の前記パワーモジュールの長さ方向に沿った寸法をＬとし、前記１つ以上の残留部の数をｎとする場合、Ｌ≦４０ｍｍであり且つ２≦ｎ≦４であり、ここで、Ｌとｎは正の整数であり、
前記ｎ個の残留部は、前記パワーモジュールの長さ方向に沿って両端に位置する２つの残留部を少なくとも含み、且つ前記パワーモジュールの厚さ方向に沿って、前記した両端に位置する残留部は、前記複数のベース島のうち前記パワーモジュールの長手方向に沿って両端に位置する２つのベース島にそれぞれ対応している、
請求項１又は２に記載のパワーモジュール。

【請求項4】

Ｌ≦２５ｍｍの場合、ｎ＝２であり、隣接する２つのパワーチップ間の最小距離をＢとし、前記残留部の最大断面寸法をＣとすると、前記ＢおよびＣは、Ｂ＜Ｃ＋０．８ｍｍを満たし、
２５ｍｍ＜Ｌ≦３２ｍｍの場合、ｎ＝３であり、前記ｎ個の残留部のうち、前記パワーモジュールの長さ方向に沿って中間に位置する１つの残留部の前記導電層上の正投影は、前記複数のベース島のうち、隣接する２つのベース島と同時に重なり、
３２ｍｍ＜Ｌ≦４０ｍｍの場合、ｎ＝４であり、前記ｎ個の残留部のうち、前記パワーモジュールの長さ方向に沿って中間に位置する２つの残留部の前記導電層上の正投影は、前記複数のベース島のうち中間に位置する２つのベース島とそれぞれ重なる、
請求項３に記載のパワーモジュール。

【請求項5】

前記導電層は、前記パワーモジュールの長さ方向に沿って間隔を置いて設けられる複数のベース島を含み、前記複数のパワーチップは、前記複数のベース島上に設けられ、
前記パワーモジュールの長さ方向に沿った前記放熱基板の寸法をＬとし、前記１つ以上の残留部は、ｎ個の残留部である場合、Ｌ＞４０ｍｍ且つｎ＞４であり、ここで、Ｌとｎは正の整数であり、
前記パワーモジュールの厚さ方向に沿って、各ベース島は少なくとも１つの残留部に対応する、
請求項１又は２に記載のパワーモジュール。

【請求項6】

ｎ＝５であり、前記複数のベース島は、前記パワーモジュールの長さ方向に沿って順次に間隔を置いて設けられる第１ベース島、第２ベース島、第３ベース島、及び第４ベース島を含み、前記第４ベース島の面積は、前記第１ベース島の面積、前記第２ベース島の面積、及び第３ベース島の面積よりも大きく、
前記ｎ個の残留部のうち、３つの残留部の前記導電層上の正投影は、それぞれ、前記第１ベース島、前記第２ベース島、および前記第３ベース島と重なり、前記ｎ個の残留部のうち、残りの２つ残留部の前記導電層上の正投影は、前記第４ベース島と重なる、
請求項５に記載のパワーモジュール。

【請求項7】

ｎ＞５であり、前記複数のベース島は、前記パワーモジュールの長さ方向に沿って順次に間隔を置いて設けられる第１ベース島、第２ベース島、第３ベース島、及び第４ベース島を含み、前記第４ベース島の面積は、前記第１ベース島の面積、前記第２ベース島の面積、及び第３ベース島の面積よりも大きく、
前記ｎ個の残留部のうち、１つの残留部の前記導電層上の正投影は、前記第１ベース島の前記第２ベース島から離れた側の縁と重なり、他の３つの残留部の前記導電層上の正投影は、それぞれ、前記第１ベース島と前記第２ベース島の互いに近接する縁、前記第２ベース島と前記第３ベース島の互いに近接する縁、及び前記第３ベース島と前記第４ベース島の互いに近接する縁と重なり、残りの残留部の前記導電層上の正投影は、前記第４ベース島と重なる、
請求項５に記載のパワーモジュール。

【請求項8】

前記パワーモジュールの幅方向に沿った両側はそれぞれ駆動側、パワー側であり、前記導電層は、前記パワーモジュールの長さ方向に沿って間隔を置いて設けられる複数のベース島を含み、前記１つ以上の残留部は、ｎ個の残留部であり、
ｎ≦５である場合、前記ｎ個の残留部の前記導電層上の正投影は、前記駆動側に位置する前記複数のベース島の縁と重合し、
ｎ＞５である場合、前記ｎ個の残留部の前記導電層上の正投影は、前記パワーモジュールの幅方向に沿った前記複数のベース島の中央部に位置する、
請求項１～７のいずれかに記載のパワーモジュール。

【請求項9】

ｎ≦５である場合、前記パワーモジュールの長さ方向に沿って両端に位置する２つの残留部の中心の前記導電層上の正投影は、それぞれ、前記導電層の前記駆動側の２つの角に位置する頂点と重合する、
請求項８に記載のパワーモジュール。

【請求項10】

前記パッケージング体は、前記第２面に位置する複数の離型部をさらに含み、前記複数の離型部は、
複数の第１離型部及び複数の第２離型部であって、それぞれ、前記パワーモジュールの幅方向に沿った前記第２面の両縁に位置し、且つ前記複数の第１離型部は、前記パワーモジュールの長さ方向に沿って間隔を置いて配列され、前記複数の第２離型部は、前記パワーモジュールの長さ方向に沿って間隔を置いて配列される複数の第１離型部及び複数の第２離型部と、
複数の第３離型部及び複数の第４離型部であって、前記パワーモジュールの幅方向に沿って前記複数の第１モールド部と前記複数の第２モールド部との間に位置し、前記パワーモジュールの長さ方向に沿って、前記複数の第３離型部は、前記放熱基板と前記パッケージング体の第１側面との間に位置し、前記複数の第４離型部は、前記放熱基板と前記パッケージング体の第２側面との間に位置する複数の第３離型部及び複数の第４離型部と、を含む、
請求項１～９のいずれかに記載のパワーモジュール。

【請求項11】

前記複数の第３離型部は、前記パッケージング体の前記パワーモジュールの幅方向に沿った中心に関して平面対称であり、且つ前記複数の第４離型部は、前記パッケージング体の前記パワーモジュールの幅方向に沿った中心に関して平面対称であり、及び/又は、
前記複数の第３離型部及び前記複数の第４離型部は、前記パッケージング体の前記パワーモジュールの長さ方向に沿った中心に関して平面対称である、
請求項１０に記載のパワーモジュール。

【請求項12】

前記パッケージング体は、２つの切り欠きをさらに含み、前記２つの切り欠きは、前記パッケージング体の前記パワーモジュールの長さ方向に沿った両端に位置し、
前記複数の第３離型部は２つの第３離型部であり、前記パワーモジュールの幅方向に沿って、前記２つの第３離型部は前記第１側面に近い切り欠きの両側に位置し、
前記複数の第４離型部は２つの第４離型部であり、前記パワーモジュールの幅方向に沿って、前記２つの第４離型部は前記第２側面に近い切り欠きの両側に位置する、
請求項１１に記載のパワーモジュール。

【請求項13】

前記２つの切り欠きの中心は、前記パワーモジュールの幅方向に沿った中心軸上に位置し、
前記２つの第３離型部の間の接続線と前記中心軸との交点は、前記第１側面に近い前記切り欠きの中心と、この切り欠きと前記中軸線の交点との間に位置し、
前記２つの第４離型部の間の接続線と前記中軸線との交点は、前記第２側面に近い切り欠きの中心と、この切り欠きと前記中軸線の交点との間に位置する、
請求項１２に記載のパワーモジュール。

【請求項14】

前記放熱基板は、セラミック層及び放熱層をさらに含み、前記パワーモジュールの厚さ方向に沿って、前記導電層および前記放熱層は、前記セラミック層の両側にそれぞれ位置し、前記放熱層の前記導電層から離れる面は、前記第４面であり、又は、
前記放熱基板は、前記導電層の前記第１面から離れる側に位置するセラミック層をさらに含み、前記セラミック層の前記導電層から離れる面は第４面である、
請求項１～１３のいずれかに記載のパワーモジュール。

【請求項15】

前記パッケージング体内に設けられる駆動フレームと、
前記駆動フレーム上に設けられ、前記複数のパワーチップに電気的に接続される少なくとも１つの駆動チップと、
前記パワーモジュールの長さ方向に沿って間隔を置いて設けられ、一端が前記駆動フレームに接続され、他端が前記パッケージング体の外に伸ばしている複数の駆動ピンと、
前記パワーモジュールの長さ方向に沿って間隔を置いて設けられ、一端が前記導電層に接続され、他端が前記パッケージング体の外に伸ばしている複数のパワーピンと、をさらに備え、
前記複数の駆動ピン及び前記複数のパワーピンは、前記パワーモジュールの幅方向に沿った両側に位置する、
請求項１～１４のいずれかに記載のパワーモジュール。

【請求項16】

前記パッケージング体は、
前記複数のパワーピンの前記パッケージング体の外に伸ばしている部分の前記パッケージング体の第２面に近い側に位置し、且つ前記複数のパワーピンが前記複数の駆動ピンに向かう方向に凹んでいる第２段差部であって、前記第２段差面と、前記第２段差面と前記第２面との間に接続される第２接続面とを有する第２段差部をさらに含み、
前記パワーモジュールの厚さ方向に沿って、前記第２段差部の第２段差面から前記パッケージング体の第２面までの距離は、前記パワーチップの前記導電層から離れる面から前記パッケージング体の第２面までの距離よりも小さい、
請求項１５に記載のパワーモジュール。

【請求項17】

前記パッケージング体は、前記複数の駆動ピンの前記パッケージング体の外に伸ばしている部分の前記パッケージング体の第２面に近い側に位置し、且つ前記複数の駆動ピンが前記複数の駆動ピンに向かう方向に凹んでいる第１段差部であって、前記第１段差面と、前記第１段差面と前記第２面との間に接続される第１接続面とを有する第１段差部をさらに含み、
複数の離型部は、
前記第１段差面上に位置し、前記パワーモジュールの長さ方向に沿って間隔を置いて配列される複数の第１離型部と、
前記第２段差面上に位置し、前記パワーモジュールの長さ方向に沿って間隔を置いて配列される複数の第２離型部と、
前記第２面上に位置する複数の第３離型部及び複数の第４離型部であって、前記パワーモジュールの長さ方向に沿って、前記複数の第３離型部は前記放熱基板と前記パッケージング体の第１側面との間に位置し、前記複数の第４離型部は前記放熱基板と前記パッケージング体の第２側面との間に位置する複数の第３離型部及び複数の第４離型部と、を含み、
請求項１６に記載のパワーモジュール。

【請求項18】

前記パワーモジュールの厚さ方向に沿って、前記第２段差部の第２段差面から前記パッケージング体５００の第２面までの距離は、前記第１段差部の第１段差面から前記パッケージング体の第２面までの距離と略等しく、および／または、前記パワーモジュールの幅方向に沿って、前記第２段差部の第２接続面から前記パワーピンの前記パッケージング体の外に伸ばしている部分に近い前記パッケージング体の第３側面までの距離は、前記第１段差部の第１接続面から前記駆動ピンの前記パッケージング体の外に伸ばしている部分に近い前記パッケージング体の第４側面までの距離と略等しい、
請求項１７に記載のパワーモジュール。

【請求項19】

前記第１段差部は、角部に位置する第１導流部を含み、及び/又は、前記第２段差部は、角部に位置する第２導流部を含む、
請求項１８に記載のパワーモジュール。

【請求項20】

請求項１～１９のいずれかに記載のパワーモジュールを備える、
電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本願は、２０２２年１１月１７日に出願された出願番号が２０２２１１４４２１７７．８である中国特許出願、２０２３年４月２８日に出願された出願番号が２０２３１０４９５８８７．５である中国特許出願、２０２３年６月２６日に出願された出願番号が２０２３２１６３５２６９．８である中国特許出願を基礎出願とする優先権を主張し、その開示内容の全ては参照により本願に組み込まれる。

【0002】

本開示は電子機器技術分野に関し、特に、パワーモジュール及びそれを備える電子機器に関する。

【背景技術】

【0003】

インテリジェントパワーモジュール（ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＰｏｗｅｒＭｏｄｕｌｅ、ＩＰＭ）は、高電流密度、低飽和電圧、低駆動電力、高スイッチング周波数、高機能集積化、高信頼性などの特徴を持ち、エレクトロニクス、自動車、鉄道系交通、産業機器、新エネルギー、イスマートグリッドなどの多くの分野に幅広く使用できる。通常、パワーモジュールは、高集積化の特徴を実現するために、パワーチップと制御チップを樹脂でパッケージングする。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

一態様では、パワーモジュールが提供される。当該パワーモジュールは、パッケージング体、パッケージング体内に設けられる放熱基板、および複数のパワーチップを備える。パッケージング体は、パワーモジュールの厚さ方向に沿って対向して設けられる第１面と第２面とを有し、且つ第１面に位置する１つ以上の残留部を含む。放熱基板は、パワーモジュールの厚さ方向に沿って対向して設けられる第３面と第４面とを有する。放熱基板は導電層を含み、当該導電層の第１面に近い面が第３面であり、第４面が第２面と面一であることにより、第４面がパッケージング体から露出している。複数のパワーチップが導電層上に設けられ、且つパワーモジュールの長さ方向に沿って間隔を置いて設けられる。１つ以上の残留部の縁の導電層上の正投影と、パワーチップの縁の導電層上の正投影とは、互いにずれている。

【0005】

別の態様では、上記パワーモジュールを備える電子機器が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】関連技術のパワーモジュールの構造図である。

【図2】本開示のいくつかの実施例に係るパワーモジュールの構造図である。

【図3】本開示のいくつかの実施例に係るパワーモジュールの別の構成図である。

【図4】本開示のいくつかの実施例に係るパワーモジュールの別の構成図である。

【図5】本開示のいくつかの実施例に係るパワーモジュールの平面図である。

【図6】図５に示すパワーモジュールにおけるＮ領域の拡大図である。

【図7】本開示のいくつかの実施例に係るパワーモジュールの正面パッケージ効果図である。

【図8】本開示のいくつかの実施例に係るパワーモジュールの斜視図である。

【図9】図８に示すパワーモジュールにおけるＭ領域の拡大図である。

【図10】本開示のいくつかの実施例に係るパワーモジュールの別の平面図である。

【図11】本開示のいくつかの実施例に係るパワーモジュールの別の平面図である。

【図12】本開示のいくつかの実施例に係るパワーモジュールの別の平面図である。

【図13】本開示のいくつかの実施例に係るパワーモジュールの別の平面図である。

【図14】本開示のいくつかの実施例に係るパワーモジュールの背面パッケージ効果図である。

【図15】本開示のいくつかの実施例に係るパワーモジュールの斜視図である。

【図16】本開示のいくつかの実施例に係るパワーモジュールのパッケージング過程の概略図である。

【図17】本開示のいくつかの実施例に係るパワーモジュールのパッケージング過程の概略図である。

【図18】本開示のいくつかの実施例に係るパワーモジュールのパッケージング過程の概略図である。

【図19】本開示のいくつかの実施例に係るパワーモジュールの第１面の環状凹部の概略図である。

【図20】本開示のいくつかの実施例に係るパワーモジュールの別の構成図である。

【図21】図２０に示すパワーモジュールに対応するパッケージ金型の概略図である。

【図22】本開示のいくつかの実施例に係る電子機器のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、図面を参照して、本開示の幾つかの実施例を明確かつ完全に説明する。無論、ここに記載された実施例はあくまで本開示の実施例の一部のみであり、全ての実施例ではない。本開示における実施例に基づいて、当業者にとっては想到可能な他のすべての実施例は、本開示の保護範囲に含まれるものとする。

【0008】

文脈において別途指摘されない限り、本明細書及び特許請求の範囲において、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」及びその他の形態、例えば、第三人称の単数形である「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び現在分詞の形式である「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、開放、包括的な意味、即ち「含むが、これらに限定されない」と解釈されるべきである。明細書の説明において、用語「一実施例（ｏｎｅｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「幾つかの実施例（ｓｏｍｅｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔｓ）」、「例示的な実施例（ｅｘｅｍｐｌａｒｙｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔｓ）」、「例（ｅｘａｍｐｌｅ）」、「特定例（ｓｐｅｃｉｆｉｃｅｘａｍｐｌｅ）」、又は「幾つかの例（ｓｏｍｅｅｘａｍｐｌｅｓ）」などは、この実施例又はその例に関連する特定の特徴、構造、材料、又は特性が、本開示の少なくとも１つの実施例又は例に含まれることを示すことが意図される。上記の用語の概略的な表現は、必ずしも同じ実施例又は例を指すとは限らない。さらに、記載された特定の特徴、構造、材料、又は特性は、任意の適切な態様で、任意の１つ又は複数の実施例又は例に含まれ得る。

【0009】

以下において、「第１」、「第２」という用語は、単に目的を説明するためのものであり、相対的な重要性を指示又は暗示するものとして、若しくは指示された技術的特徴の数量を暗示するものと理解されるべきでない。従って、「第１」、「第２」と定義された特徴は、１つ又は複数の当該特徴を明示的又は暗示的に含み得る。本開示の実施例の説明では、特に明記しない限り、「複数」は２つ以上を意味する。

【0010】

幾つかの実施例を説明する際に、「接続」及びそれに由来する表現を使用する場合がある。例えば、幾つかの実施例を説明する際に、２つ又は２つ以上の構成要素が互いに直接的な物理的又は電気的接触を有することを示すように、「接続」という用語を使用する場合がある。

【0011】

「Ａ及び／又はＢ」は、Ａのみ、Ｂのみ、及びＡとＢの組合せの３つの組合せを含む。

【0012】

本明細書で使用される場合、「約」、「おおよそ」、又は「近似」は、記載された値、及び特定値の許容可能な偏差範囲内の平均値を含み、ここで、前記許容可能な偏差範囲は、当業者によって検討されている測定及び特定量の測定に関連する誤差（即ち、測定システムの制限性）を考慮して決定される。

【0013】

本明細書では理想化された例示的な図面である断面図及び／又は平面図を参照して例示的な実施例を説明している。図面において、層及び領域の厚さは、明確的に表示するために拡大されている。本開示の例示的な実施例は、本明細書に例示した領域の形状に限定されるものではなく、製造などによる形状の偏差を含むものと解釈されるべきである。例えば、矩形として示されるエッチング領域は、通常、湾曲した特徴を有する。従って、図面に示される領域は、本質的に例示的なものであり、それらの形状は、設備の領域の実際の形状を示すことを意図するものではなく、例示的な実施例の範囲を限定することを意図するものではない。

【0014】

電子機器の内部には通常、その機能を実現するための電力モジュールが構築されている。関連技術では、パワーモジュールのパッケージング体は、通常、射出成形プロセスを用いて駆動チップとパワーチップをパッケージングして得ることができる。図１はパワーモジュールの構造図を示す。当該パワーモジュール１０は、放熱基板１００と、放熱基板１００上に設けられるパワーチップ２００と、駆動フレーム３００と、駆動フレーム３００上に設けられる駆動チップ４００と、放熱基板１００、パワーチップ２００、駆動フレーム３００、及び駆動チップ４００をパッケージングするように構成されるパッケージング体５００とを備える。

【0015】

射出成形過程中、パワーチップ２００が設けられる放熱基板１００と、駆動チップ４００が設けられる駆動フレーム３００をパッケージ金型のキャビティ内に固定し、パッケージ金型の樹脂注入口を介してキャビティ内に樹脂を注入し、樹脂が硬化した後に離型することにより、パワーモジュールのパッケージングが完了することができる。しかし、樹脂を注入する過程で、放熱基板１００の非固定端がパッケージ金型の表面に完全に貼り合わせることができず、熱を受けると放熱基板１００が反る可能性があり、また、流動する樹脂が放熱基板１００に衝撃を与えることもあり、放熱基板１００とパッケージ金型との貼り合わせ性に影響を与え、流動した樹脂が放熱基板１００の裏面（パワーチップ２００から離れる面）に溢れる可能性があり、その結果、基板の裏面に接着剤が溢れ、パワーモジュール１０の使用性能に影響を与える。

【0016】

これに基づいて、本開示の実施例には、パワーモジュールが提供され、当該パワーモジュールは、インテリジェントパワーモジュール（ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＰｏｗｅｒＭｏｄｕｌｅ、ＩＰＭ）であってもよい。図２～図５に示すように、当該パワーモジュール１０は、放熱基板１００と、放熱基板１００上に設けられる複数のパワーチップ２００と、放熱基板１００及びパワーチップ２００の外側に設けられるパッケージング体５００とを含む。ここで、放熱基板１００は、導電層１１０を含み、導電層１１０は、その上に複数のパワーチップ２００が設けられるように構成され、即ち、導電層１１０はパワーチップ２００のパッドとして用いられる。複数のパワーチップ２００は、導電層１１０上に設けられ、且つパワーモジュール１０の長さ方向Ｘに沿って間隔を置いて設けられる。

【0017】

パッケージング体５００は、パワーモジュール１０の厚さ方向Ｚにおいて対向する第１面５０１および第２面５０２を有する。第１面５０１は、パワーチップ２００の放熱基板１００から離れる側に位置し、パッケージング体５００の頂面と呼んでもよい。第２面５０２は、放熱基板１００のパワーチップ２００から離れた側に位置し、パッケージング体５００の底面と呼んでもよい。

【0018】

放熱基板１００は、パッケージング体５００の内部に位置し、パワーモジュール１０の厚さ方向Ｚにおいて対向する第３面１０１および第４面１０２を有する。第３面１０１は、放熱基板１００の第１面５０１に近い面であり、第４面１０２は、放熱基板１００の第２面５０２に近い面である。第４面１０２は、第２面５０２と面一であることにより、第４面１０２は、パッケージング体５００の第２面５０２（例えば、底面）から露出している。ここで、導電層１１０の第１面５０１に近い面は、放熱基板１００の第３面１０１である。すなわち、導電層１１０は、放熱基板１００の第１面５０１に最も近い（例えば、最も上方に位置する）膜層である。

【0019】

放熱基板１００の第４面１０２の面積がパッケージング体５００の第２面５０２の面積よりも小さいため、第４面１０２が第２面５０２と面一になると、第４面１０２が第２面５０２の一部のみを占めることは、理解される。

【0020】

なお、パワーモジュール１０の構成を説明する際には、パワーモジュール１０の長手方向Ｘ、幅方向Ｙ、厚さ方向Ｚを参照する。ここで、パワーモジュール１０の厚さ方向Ｚは放熱基板１００が位置する平面に垂直な方向を指し、パワーモジュール１０の長さ方向Ｘと幅方向Ｙはいずれも放熱基板１００が位置する平面に平行な方向であり、且つパワーモジュール１０の長さ方向Ｘは複数のパワーチップ２００を設けるように構成される複数のパッドの配列方向を指し、パワーモジュール１０の幅方向Ｙはいずれかのパッドの延在方向を指す。

【0021】

これに基づいて、パワーモジュール１０のパッケージング過程中に放熱基板１００の裏面に接着剤が溢れる問題を回避するために、図７から図１３に示すように、パッケージング体５００の第１面５０１には、１つ以上の残留部５１０が設けられており、且つ残留部５１０の縁の導電層１１０上の正投影と、パワーチップ２００の縁の導電層１１０上の正投影とは、互いにずれている。残留部５１０とは、パワーモジュール１０のパッケージングが完了した後、パッケージ金型の突き出しピンによってパッケージング体５００の表面に残された凹みを指すことは、理解される。

【0022】

例示的に、図１６は射出成形プロセス中にパッケージモジュールの突き出しピンが放熱基板を押圧している模式図であり、図１７は射出成形プロセス中に突き出しピンがリセットを開始する模式図であり、図１８は射出成形プロセス中に突き出しピンが完全にリセットされるの模式図である。図１６～図１８に示すように、パワーモジュール１０の主要構造をパッケージングする際には、パッケージ金型の突き出しピン８１０により、放熱基板１００の上方（パワーチップ２００が設けられている側）から、突き出しピンプレートおよびスリーブを通し、放熱基板１００を押圧する。パッケージ金型のキャビティ８２０に樹脂を注入する過程で、放熱基板１００の位置を安定させることができる。樹脂の硬化がほぼ完了する場合、突き出しピン８１０がリセットを開始するように制御し、パッケージング完了後にパッケージ金型を完全に除去することにより、パッケージング全過程において放熱基板１００がパッケージ金型の表面に密着するように制御することができる。ここから分かるように、パッケージ金型の突き出しピン８１０は、伸縮可能な突き出しピンであってもよく、樹脂が注入される時、放熱基板１００を固定するために突き出しピン８１０がスリーブを伸ばして、樹脂充填が完了して圧力保持を開始する時、突き出しピン８１０が縮んでプラスチックパッケージングフロー全体が完了することになる。このようにして、突き出しピン８１０は、スリーブによって画定された空間内で伸縮し、突き出しピン８１０の上下移動の正確性を向上させるのに有利である。

【0023】

なお、突き出しピン８１０を使用して放熱基板１００を固定する場合、突き出しピン８１０を押し出すように、突き出しピン８１０は、突き出しピンプレートおよびスリーブを通して底板によって固定され、オイル回路から電力が供給される。オイル回路動力が遮断された後、突き出しピン８１０は、リターンスプリングまたは逆オイル回路動作によりリセットされる。

【0024】

突き出しピンとスリーブのリセット位置はパッケージ金型のキャビティ面よりも放熱基板１００に近いことにより、スリーブ内部への樹脂の充填を防ぐため、最終的にパッケージング体５００の第１面５０１には、互いに嵌合された２つの環状凹み（円環状凹みなど）が形成される。ここで、突き出しピン８１０のリセット位置は、スリーブのリセット位置よりも放熱基板１００に近いことにより、図９および図１９に示すように、最終的にパッケージング体５００の第１面５０１に形成される環状凹みは、突き出しピン８１０とスリーブによって形成される段差孔５１２であり、スリーブの縁は、環状凹みのうち外部の円形（すなわち、スリーブに対応する凹み５１１の縁）に対応し、突き出しピンの縁は、環状凹みのうち内部の円形（すなわち、上記残留部５１０の縁）に対応し、且つ残留部５１０の深さは、スリーブに対応する凹み５１１の深さよりも大きい。

【0025】

このようにして、樹脂充填過程中に、突き出しピン８１０が放熱基板１００に圧力を加えることができるため、放熱基板１００が流動する樹脂の衝撃によって容易に傾くことがなく、それによって放熱基板１００の位置が安定され、それによって、注入された樹脂が放熱基板１００の裏面まであふれることを防止することができる。突き出しピン８１０を取り外す際には、樹脂が硬化しているため、放熱基板１００の位置を安定させることができる。これにより、放熱基板１００がパッケージング金型の底部に確実に密着することが確保され、放熱基板１００の裏面に接着剤が溢れることが防止される。

【0026】

本発明の実施例により提供されるパワーモジュール１０では、パッケージング体５００は、パッケージ金型のキャビティ内に注入された樹脂を硬化させることにより形成される。パワーモジュール１０のパッケージング過程中、パッケージ金型の突き出しピンによって放熱基板１００の頂面を押圧することにより、樹脂の注入過程において放熱基板１００が傾斜を生じることなく、パッケージ金型の底面に密着させることができ、樹脂が放熱基板１００の裏側まで溢れることが回避され、パワーモジュール１０のパッケージングに有利である。これに基づいて、形成されたパワーモジュール１０は、パッケージング体５００の第１面５０１上に１つ以上の残留部５１０を残し、且つ放熱基板１００のパワーチップ２００から離れた第４面１０２が第２面５０２（底面）は面一であることにより、放熱基板１００の第４面１０２がパッケージング体５００の底面に露出し、パワーモジュール１０の良好なパッケージ効果を確保することができる。また、突き出しピンが放熱基板１００を押圧する際に、突き出しピンの位置を放熱基板１００上のパワーチップ２００の位置からずらすように制御することにより、残留部５１０の放熱基板１００の導電層１１０上の正投影とパワーチップ２００の縁の導電層１１０上の正投影とが互いにずれていることが実現される。これにより、パッケージング過程において突き出しピンがパワーチップ２００と接触しなく、突き出しピンとパワーチップ２００の間の干渉が回避され、それによってパワーチップ２００の損傷が回避され、パワーチップ２００の正常な動作が確保され、ひいてはパワーモジュール１０の通常な使用が確保される。

【0027】

説明の便宜上、図５、図１０～図１５に示すように、パワーモジュール１０の幅方向Ｙに沿った両側をそれぞれ駆動側１０Ａ、パワー側１０Ｂと呼んでもよい。いくつかの実施形態では、パワーモジュール１０は、放熱基板１００と、放熱基板１００上に設けられる複数のパワーチップ２００と、放熱基板１００に接続される複数のパワーピン６００と、駆動フレーム３００と、駆動フレーム３００上の少なくとも１つの駆動チップ４００と、駆動フレーム３００に接続される複数の駆動ピン７００と、パッケージング体５００とを備える。ここで、複数のパワーピン６００は、パワーモジュール１０の長さ方向に沿って間隔を置いて設けられ、一端が放熱基板１００に接続され、他端がパッケージング体５００の外に伸ばしている。複数の駆動ピン７００は、パワーモジュール１０の長さ方向Ｘに沿って間隔を置いて設けられ、一端が駆動フレーム３００に接続され、他端がパッケージング体５００の外に伸ばしている。複数の駆動ピン７００および複数のパワーピン６００は、パワーモジュール１０の幅方向Ｙに沿った両側に位置する。複数の駆動ピン７００が位置する側を駆動側１０Ａと呼び、複数のパワーピン６００が位置する側を駆動側１０Ｂと呼ぶ。

【0028】

駆動チップ４００は、パワーチップ２００に電気的に接続され、パワーモジュール１０の機能を実現するためにパワーチップ２００を駆動して動作させるように構成される。例示的に、駆動チップ４００は、低電圧駆動チップと高電圧駆動チップとを含み、複数の駆動ピン７００のうちの一部は低電圧駆動チップに電気的に接続され、他の部分は高電圧駆動チップに電気的に接続される。パワーモジュール１０が動作しているとき、複数のドライブピン７００および複数のパワーピン６００は外部コントローラに接続することにより、パワーモジュール１０の内部回路と外部回路との間の電気的接続が実現され、パワーモジュール１０の通常な使用が実現される。

【0029】

放熱基板１００、パワーチップ２００、駆動フレーム３００、駆動チップ４００はいずれもパッケージング体５００内に設けられる。パッケージング体５００は、例えば、パッケージング樹脂で形成される保護シェルであり、その内部構造を保護するように構成され、駆動フレーム３００と放熱基板１００との組立ての信頼性を高め、駆動チップ４００およびパワーチップ２００に良好な保護を提供し、それによってパワーモジュール１０の使用性能および信頼性を向上させる。

【0030】

本開示の実施例では、図５および図１０～図１３に示すように、導電層１１０は、パワーモジュール１０の長さ方向Ｘに沿って間隔を置いて設けられる複数のベース島、例えば間隔を置いて設けられる第１ベース島１１１、第２ベース島１１２、第３ベース島１１３、第４ベース島１１４を含んでもよい。複数のパワーチップ２００は、複数のベース島上に設けられる。各ベース島に設けられるパワーチップ２００の数については、実際のニーズに応じて設計してもよい。

【0031】

なお、第１ベース島１１１、第２ベース島１１２、第３ベース島１１３、第４ベース島１１４の面積は異なっていてもよいので、各ベース島に設けられるパワーチップ２００の数も異なる可能性がある。例示的に、第１ベース島１１１、第２ベース島１１２、および第３ベース島１１３の面積は、いずれも第４ベース島１１４の面積よりも小さく、すなわち第４ベース島１１４の面積が一番大きい。この場合、第１ベース島１１１、第２ベース島１１２、第３ベース島１１３には、低圧電源チップなどのパワーチップ２００が１つ配置され、第４ベース島１１４には、高圧電源チップなどのパワーチップ２００が３つ配置され、且つ高圧電源チップ及び低圧電源チップはいずれも駆動側１０Ａに近い側に設けられている。このようにして、複数の高電圧パワーチップが第４ベース島１１４上に集積され、スペースを節約し、パワーモジュール１０の構造のコンパクト性を向上させることができる。さらに、低電圧パワーチップ及び高電圧パワーチップは、間隔を置いて設けられ、さまざまな回路の電力要件を満たすだけでなく、異なる電力領域間の相互干渉を回避し、それによってパワーチップの安定性と信頼性を確保する。

【0032】

例示的に、パワーチップ２００は、ＭＯＳ（ｍｅｔａｌ－ｏｘｉｄｅ－ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、金属酸化物半導体）チップ、ＩＧＢＴ（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）チップ、ＦＲＤ（ＦａｓｔＲｅｃｏｖｅｒｙＤｉｏｄｅ、ファストリカバリダイオード）チップ、ＩＧＢＴチップとＦＲＤチップからなる２つのチップ、またはＩＧＢＴチップにＦＲＤチップを内蔵したＲＣ－ＩＧＢＴ（Ｒｅｖｅｒｓｅ－ＣｏｎｄｕｃｔｉｎｇＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）チップを含んでもよい。これにより、必要に応じてＩＧＢＴチップ、ＦＲＤチップ、ＲＣ－ＩＧＢＴチップの少なくとも１つを選択して使用してもよく、利便性が向上する。

【0033】

上記の実施例に基づいて分かるように、パッケージング体５００の第１面５０１上には、１つ以上の残留部５１０が設けられる。残留部５１０がパッケージング過程において突き出しピンによってパッケージング体５００の表面に残された凹みであり、突き出しピンが放熱基板１００の裏面での接着剤の溢れを避けるために設けられることを考慮すると、突き出しピンの数および分布は、放熱基板１００の寸法に関連付けられている。

【0034】

いくつかの実施例では、図１０及び図１１に示すように、放熱基板１００のパワーモジュール１０の長さ方向Ｘに沿った寸法をＬとし、１つ以上の残留部５１０の数をｎとする。Ｌ≦４０ｍｍの場合、２≦ｎ≦４であり、ここで、Ｌとｎは正の整数である。つまり、放熱基板１００の長さが４０ｍｍ以下である場合、設けられる残留部５１０の数は２～４である。このとき、これらの残留部５１０は、パワーモジュール１０の長さ方向Ｘに沿って両端に位置する２つの残留部５１０を少なくとも含み、且つパワーモジュール１０の厚さ方向Ｚに沿って、これらの２つの残留部５１０は、複数のベース島のうちパワーモジュール１０の長手方向Ｘに沿って両端に位置する２つのベース島にそれぞれ対応している。

【0035】

なお、残留部５１０とベース島との対応とは、パワーモジュール１０の厚さ方向Ｚにおいて、残留部５１０の放熱基板１００の導電層１１０上の正投影の少なくとも一部がベース島上に位置し、すなわち、残留部５１０の導電層１１０上の正投影が、ベース島と重なることを意味する。

【0036】

例示的に、放熱基板１００の導電層１１０は、パワーモジュール１０の長さ方向Ｘに沿って順次間隔を置いて設けられる第１ベース島１１１、第２ベース島１１２、第３ベース島１１３、及び第４ベース島１１４を含む。放熱基板１００の長さＬは４０μｍ以下である。パッケージング体５００の第１面５０１には、パワーモジュール１０の長さ方向Ｘに沿って間隔を置いて２つ、３つまたは４つの残留部５１０が設けられている。これらの残留部５１０のうち、導電層１１０上の残留部５１０の両端に位置する２つの残留部５１０の正投影は、それぞれ第１基部島１１１及び第４基部島１１４と重なる。

【0037】

このように、放熱基板１００のパワーモジュール１０の長手方向Ｘに沿った寸法Ｌが４０ｍｍを超えない場合には、パッケージング過程において２～４個の突き出しピンにより放熱基板１００を固定してもよく、この場合にはパッケージング体５００の第１面５０１に２～４個の残留部５１０が対応して形成される。放熱基板１００の寸法は相対的に小さいため、複数のベース島のうちパワーモジュール１０の長手方向Ｘに沿って両端に位置する２つのベース島はそれぞれ１つの残留部５１０に対応し、すなわちパッケージ過程において両端に位置する２つのベース島はそれぞれ対応する突き出しピンで押圧されるため、寸法の小さい放熱基板１００とパッケージ金型の表面とをより貼り合わせることができ、それによって放熱基板１００の裏面での接着剤の溢れを防止し、パワーモジュール１０のパッケージ効果を確保し、パワーモジュール１０の信頼性を高めるのに有利である。

【0038】

いくつかの例では、図１０に示すように、Ｌ≦２５ｍｍの場合、ｎ＝２である。つまり、放熱基板１００の長さが２５ｍｍ以下である場合、設けられる残留部５１０の数は２つである。２つの残留部５１０の導電層１１０上の正投影は、複数のベース島のうち両端に位置する２つのベース島（例えば、第１ベース島１１１および第４ベース島１１４）に重なる。パッケージング過程中に、例えば突き出しピンが第１ベース島１１１および第４ベース島１１４を押圧する。

【0039】

例示的に、放熱基板１００の寸法が２５×１２ｍｍ以下である場合（例えば、パッケージング体５００の最大寸法が３５．６ｍｍ×１８．８ｍｍであり、放熱基板１００の寸法が２２．７ｍｍ×９．１５ｍｍである場合）、２点固定法を用いて（つまり２つの突き出しピンを用いて）放熱基板１００を固定して、これらの２つの突き出しピンが第１ベース島１１１および第４ベース島１１４の非固定端（駆動側１０Ａの端部に位置する）に押圧され、例えば、導電層１１０の駆動側１０Ａに位置する２つの頂角に押圧されてもよい。

【0040】

この場合、両端に位置する２つのベース島のみが固定されることにより、寸法Ｌが２５ｍｍ以下の放熱基板１００がパッケージ金型の表面によく貼り合わせ、パワーモジュール１０のパッケージング速度がさらに向上する。

【0041】

これに基づいて、隣接する２つのパワーチップ２００間の最小距離をＢとし、残留部５１０の最大断面寸法をＣとすると、ＢおよびＣは、Ｂ＜Ｃ＋０．８ｍｍを満たす。例示的に、第１ベース島１１１に設けられるパワーチップ２００と第２ベース島１１２に設けられるパワーチップ２００との間の最小距離をＢとする。残留部５１０の形状は円環状であり、その外部円形の直径をＣとし、且つＢ＜Ｃ＋０．８ｍｍである。

【0042】

Ｂ＝Ｃ＋０．８ｍｍの場合、隣接する２つのパワーチップ２００の距離Ｂは、パッケージング時に突き出しピンの端部の縁とパワーチップ２００との間の距離を安全な範囲内に制御することができる。言い換えると、隣接する２つのパワーチップ２００の間に突き出しピンが設けられない場合には、Ｂ＜Ｃ＋０．８ｍｍを満たすことができ、即ち、隣接する２つのパワーチップ２００間の距離がより小さくなる。このような構成によれば、パワーモジュール１０の長さ方向Ｘの寸法が小さい放熱基板１００にも適用することができ、パワーモジュール１０の小型化を実現することに有利である。

【0043】

さらに、残留部５１０の最大断面寸法Ｃは、Ｃ＝１．２ｍｍを満たし、隣接する２つのパワーチップ２００間の最小距離Ｂは、Ｂ＜２ｍｍを満たしてもよい。例えば、突き出しピン８１０の端面が円形であり、突き出しピン８１０の直径Ｃが１．２ｍｍである場合、パワーモジュール１０の長さ方向Ｘにおける隣接する２つのパワーチップ２００間の最小距離Ｂは、２ｍｍ未満である。このような配置により、隣接する２つのパワーチップ２００間の距離を小さくすることができ、パワーモジュール１０の長さ方向Ｘに沿った寸法を縮小することができる。

【0044】

他の例では、図１１に示すように、２５ｍｍ＜Ｌ≦３２ｍｍの場合、ｎ＝３である。すなわち、放熱基板１００の長さが２５ｍｍより大きく３２ｍｍ以下である場合、設けられる残留部５１０の数は３つである。３つの残留部５１０のうち、パワーモジュール１０の長さ方向Ｘに沿って中間に位置する残留部５１０の導電層１１０上の正投影は、複数のベース島のうち隣接する２つのベース島（例えば、第２ベース島１１２と第３ベース島１１３、または第３ベース島１１３と第４ベース島１１４）と同時に重なり、且つパワーモジュール１０の長さ方向Ｘに沿って両端に位置する２つの残留部５１０の導電層１１０上の正投影は、複数のベース島のうち両端に位置する２つのベース島（例えば、第１ベース島１１１および第４ベース島１１４）と重なる。パッケージング過程中、突き出しピンは、例えば、第１ベース島１１１、第４ベース島１１４、および中間の少なくとも１つのベース島を押圧する。

【0045】

例示的に、放熱基板１００の寸法が２５ｍｍ×１２ｍｍ～３２ｍｍ×１５ｍｍである場合（例えば、パッケージング体５００の最大寸法は３８ｍｍ×２４ｍｍであり、放熱基板１００の寸法は３０．２ｍｍ×１４．２ｍｍである場合）、３点固定法を用いて（つまり３つの突き出しピンを利用）で放熱基板１００を固定して、これらの３つの突き出しピンが放熱基板１００の非固定端の２つの頂角と中央位置に押圧してもよく、そのうちの１つの突き出しピンが、２つのベース島を同時に固定するために隣接する２つのベース島に対応する放熱基板１００の駆動側１０Ａに位置する縁の中間位置に押圧され、残りの２つの突き出しピンが、放熱基板１００の両端を固定するために、放熱基板１００の駆動側１０Ａに位置する２つの頂点に押圧されてもよい。

【0046】

この場合、両端に位置する２つのベース島及び導電層１１０のパワーモジュール１０の長手方向Ｘに沿った中間位置を固定することにより、寸法Ｌが２５ｍｍより大きく３２ｍｍ以下の放熱基板１００をパッケージ金型の表面に良く貼り合わせることができる。また、３つの残留部５１０の中心は、同一直線上に設けられてもよい。このようにして、３つの突き出しピンが同時に放熱基板１００に押し付けられるとき、放熱基板１００の非固定端にかかる力を均一に保つことができ、それによって樹脂流動過程における生じる発生する応力による放熱基板１００の変形を回避することができ、放熱基板１００とパッケージ金型との密着性がさらに向上する。

【0047】

さらにいくつかの例では、３２ｍｍ＜Ｌ≦４０ｍｍの場合、ｎ＝４である。つまり、放熱基板１００の長さが３２ｍｍより大きく４０ｍｍ以下である場合、設けられる残留部５１０の数は４つである。これらの４つの残留部５１０のうち、パワーモジュール１０の長さ方向Ｘに沿って中間に位置する２つの残留部５１０の導電層１１０上の正投影は、複数のベース島のうち中間に位置する２つのベース島（例えば、第２ベース島１１２と第３ベース島１１３）とそれぞれ重なり、且つパワーモジュール１０の長さ方向Ｘに沿って両端に位置する２つの残留部５１０の導電層１１０上の正投影は、複数のベース島のうち両端に位置する２つのベース島（例えば、第１ベース島１１１と第４ベース島１１４）とそれぞれ重なる。パッケージング過程中、突き出しピンは、第１ベース島１１１、第２ベース島１１２、第３ベース島１１３、および第４ベース島１１４を押圧してもよい。

【0048】

例示的に、放熱基板１００の寸法が３２ｍｍ×１５ｍｍから４０ｍｍ×１６ｍｍの間である場合、放熱基板１００は、４点固定法を用いて（すなわち、４つの突き出しピンを利用）放熱基板１００を固定して、これらの４つの突き出しピンが放熱基板１００の非固定端の２つの頂角と中央部の２つの位置に押圧され、そのうちの２つの突き出しピンが、両端に位置するベース島を固定するために、放熱基板１００の駆動側１０Ａに位置する２つの頂点に押圧され、残りの２つの突き出しピンが、中間に位置するベース島を固定するために、熱基板１００の中間に位置する２つのベース島の駆動側１０Ａに位置する縁に押圧されてもよい。

【0049】

この場合、各ベース島を固定することにより、寸法Ｌが３２ｍｍより大きく４０ｍｍ以下の放熱基板１００をパッケージ金型の表面に良く貼り合わせることができ、パワーモジュール１０のパッケージング速度をさらに向上させることができる。

【0050】

別の実施例では、図１２および図１３に示すように、パワーモジュール１０の長さ方向Ｘに沿った放熱基板１００の寸法をＬとし、１つ以上の残留部５１０の数をｎとする。Ｌ＞４０ｍｍの場合、ｎ＞４であり、ここで、Ｌとｎは正の整数である。つまり、放熱基板１００の長さが４０ｍｍよりも長い場合、設けられる残留部５１０の数は４つよりも大きい。このとき、パワーモジュール１０の厚さ方向Ｚに沿って、各ベース島は少なくとも１つの残留部５１０に対応する。

【0051】

「各ベース島は少なくとも１つの残留部５１０に対応する」こととは、いずれかのベース島について、放熱基板１００の導電層１１０上の少なくとも１つの残留部５１０の正投影が、このベース島と重なることを意味することは、理解される。各ベース島に対応する残留部５１０の数は同じであってもよいし、異なっていてもよい。

【0052】

例示的に、放熱基板１００の導電層１１０は、放熱基板１００の長さ方向Ｘに沿って順に間隔を置いて設けられる第１ベース島１１１、第２ベース島１１２、第３ベース島１１３、及び第４ベース島１１４を含み、第４ベース島１１４の面積は、他のベース島の面積よりも大きい。放熱基板１００の長さＬは４０ｍより大きい。パッケージング体５００の第１面５０１には、パワーモジュール１０の長さ方向Ｘに沿って間隔を置いて配列される５つ、６つ、またはそれ以上の残留部５１０が設けられている。これらの残留部５１０のうち、導電層１１０上の少なくとも１つの残留部５１０の正投影は第１基体島１１１と重なり、導電層１１０上の少なくとも１つの残留部５１０の正投影は第２基体と重なり、導電層１１０上の少なくとも１つの残留部５１０の正投影は第３ベース島１１３と重なり、導電層１１０上の少なくとも２つの残留部５１０の正投影は第４ベース島１１４と重なる。

【0053】

このようにして、放熱基板１００のパワーモジュール１０の長手方向Ｘに沿う寸法Ｌが４０ｍｍより大きい場合には、パッケージング過程において放熱基板１００を５つ以上の突き出しピンで固定してもよく、この場合には封止体５００の第１面５０１に２つ以上の残留部５１０が対応して形成される。放熱基板１００の寸法が比較的大きいため、各ベース島は少なくとも１つの残留部５１０に対応し、即ちパッケージング過程中に各ベース島は、対応する少なくとも１つの突き出しピンによって押圧されるため、寸法の大きい放熱基板１００とパッケージ金型の表面とをより貼り合わせることができ、それによって放熱基板１００の裏面での接着剤の溢れを防止し、パワーモジュール１０のパッケージ効果を確保し、パワーモジュール１０の信頼性を高めるのに有利である。

【0054】

いくつかの例では、図１２に示すように、Ｌ＞４０ｍｍの場合、ｎ＝５である。つまり、放熱基板１００の長さが４０ｍｍより大きい場合、設けられる残留部５１０の数は５つである。これらの５つの残留部５１０のうち、３つの残留部５１０の導電層１１０上の正投影は、それぞれ、第１ベース島１１１、第２ベース島１１２、および第３ベース島１１３と重なり、残りの２つ残留部５１０の導電層１１０上の正投影は、第４ベース島１１４と重なる。

【0055】

例示的に、放熱基板１００の寸法が４０ｍｍ×１６ｍｍ以上（例えば、パッケージング体５００の最大寸法が５２．５ｍｍ×３１ｍｍ、放熱基板１００の寸法が４０．９ｍｍ×１７．３ｍｍ）の場合、５つの突き出しピンを用いて放熱基板１００の非固定端の２つの頂角及び中央部の３つの位置にそれぞれ押圧してもよい。そのうちの１つの突き出しピンは、第１ベース島１１１の駆動側１０Ａに位置する頂角に近い縁に押圧され、そのうちの１つの突き出しピンは、第２ベース島１１２の駆動側１０Ａに位置する頂角に近い縁に押圧され、そのうちの１つの突き出しピンは、第３ベース島１１３の駆動側１０Ａに位置する頂角に近い縁に押圧され、残りの２つの突き出しピンは、第４ベース島１１４の駆動側１０Ａに位置する縁の中央部に押圧されてもよい。

【0056】

パッケージング過程中、突き出しピンは、第１ベース島１１１、第２ベース島１１２、第３ベース島１１３、および第４ベース島１１４を押圧し、且つ第４ベース島１１４の面積は第１ベース島、第２ベース島１１２、及び第３ベース島１１３よりも大きいため、第４ベース島１１４に押し付けられる突き出しピンの数も、他のベース島に比べて多くなる。この場合、各ベース島を押圧し、面積の広いベース島を複数箇所で押圧することにより、寸法の大きい放熱基板１００とパッケージ金型の表面とをより貼り合わせることができる。

【0057】

他の例では、図１３に示すように、Ｌ＞４０ｍｍの場合、ｎ＞５である。つまり、放熱基板１００の長さが４０ｍｍよりも大きい場合、設けられる残留部５１０の数が５つより大きい。これらの残留部５１０のうち、１つの残留部５１０の導電層１１０上の正投影は、第１ベース島１１１の第２ベース島１１２から離れた側の縁と重なり、１つの残留部５１０の導電層１１０上の正投影は、第１ベース島１１１と第２ベース島１１２の互いに近接する縁と重なり、１つの残留部５１０の導電層１１０上の正投影は、第２ベース島１１２と第３ベース島１１３の互いに近接する縁と重なり、１つの残留部５１０の導電層１１０上の正投影は、第３ベース島１１３と第４ベース島１１４の互いに近接する縁と重なり、残りの残留部５１０の導電層１１０上の正投影は、第４ベース島１１４と重なる。

【0058】

例示的に、放熱基板１００の寸法が４０ｍｍ×１６ｍｍ以上（例えば、パッケージング体５００の最大寸法が５２．５ｍｍ×３１ｍｍ、放熱基板１００の寸法が４０．９ｍｍ×１７．３ｍｍ）の場合、５つ以上、例えば７つの突き出しピンを用いて放熱基板１００の非固定端と固定端との間の中間部の複数の位置に押圧してもよい。１つの突き出しピンは、第１ベース島１１１の第２ベース島１１２から離れた側の縁の中央部に押圧され、１つの突き出しピンは、第１ベース島１１１と第２ベース島１１２の間の互いに近い縁の中央部に押圧され、１つの突き出しピンは、第２ベース島１１２と第３ベース島１１３の間の互いに近い縁の中央部に押圧され、１つの突き出しピンは、第３ベース島１１３と第４ベース島１１４の間の互いに近い縁の中央部に押圧され、１つの突き出しピンは、第４ベース島１１４の第３ベース島１１３から離れる側の縁の中央部に押圧され、残りの２つの突き出しピンは、第４ベース島１１４の中間位置に押圧されてもよい。

【0059】

パッケージング過程中、突き出しピンは、放熱基板１００の幅方向Ｙに沿った中央部で第１ベース島１１１、第２ベース島１１２、第３ベース島１１３、および第４ベース島１１４のうち任意に隣接するベース島間の位置、第１ベース島１１１の第４ベース島１１４から離れる縁、及び第４ベース島１１４に押圧されており、第４ベース島１１４の面積が第１ベース島１１１、第２ベース島１１２、第３ベース島１１３の面積よりも大きいため、第４ベース島１１４に押圧される突き出しピンの数も、他のベース島に押圧される突き出しピンの数よりも大きい。この場合、複数のベース島の縁の中央部に押圧され、且つ面積の大きいベース島を複数箇所で押圧することにより、寸法が大きい放熱基板１００とパッケージ金型の表面とをより貼り合わせることができる。

【0060】

いくつかの実施例では、図７～図１２に示すように、パッケージング体５００の第１面５０１に設けられる残留部５１０の数ｎが５以下（ｎ≦５）である場合、ｎ個の残留部５１０の導電層１１０上の正投影は、駆動側１０Ａに位置する複数のベース島の縁と重合する。図１３に示すように、パッケージング体５００の第１面５０１に設けられる残留部５１０の数ｎが５より大きい（ｎ＞５）場合、ｎ個の残留部５１０の導電層１１０上の正投影は、パワーモジュール１０の幅方向Ｙに沿った複数のベース島の中央部に位置する。このような配置により、寸法の大きい放熱基板１００のパワーモジュール１０の幅方向Ｙに沿った中央位置が反りことを防止でき、放熱基板１００をより安定的に固定することができ、放熱基板１００の裏面での接着剤の溢れを防止することができる。

【0061】

これに基づき、図７～図１１に示すように、パッケージング体５００の第１面５０１に設けられる残留部５１０の数ｎが５以下（ｎ≦５）である場合、両端に位置する２つの残留部５１０の中心の導電層１１０上の正投影は、それぞれ、導電層１１０の駆動側１０Ａの２つの角に位置する頂点と重合する。このようにして、パッケージング過程中に突き出しピンが導電層１１０を安定的に押圧できることを保証するだけでなく、ベース島上で突き出しピンが占める面積を最小限に抑えることができ、それによって、ベース島上のパワーチップ２００が配置されるように構成される面積を増加させることができる。このような残留部５１０の配置方法が、あらゆる寸法の放熱基板１００に適用可能であり、放熱基板１００の寸法が小さくなるほど、この配置方法の利点がより明らかになることは、理解される。

【0062】

例示的に、図７～図１０に示すように、パッケージング体５００の第１面５０１上に２つの残留部５１０が設けられ、２つの残留部５１０の中心の導電層１１０上の正投影がそれぞれ導電層１１０との駆動面１０Ａ側の２つの角に位置する頂点と重合する。残留部５１０の外輪を円形であることを例とすると、一方の残留部５１０の中心の導電層１１０上の正投影は、第１ベース島１１１の駆動側１０Ａ側に位置し且つ第４ベース島１１４から離れる頂点と重合し、他方の残留部５１０の中心の導電層１１０上の正投影は、第４ベース島１１４の駆動面１０Ａ側に位置し且つ第１ベース島１１１から離れる頂点と重合する。

【0063】

このようにして、パッケージング過程中に、導電層１１０のパワーモジュール１０の長さ方向Ｘに沿った両端がいずれも突き出しピンで押圧されることにより、放熱基板１００が第１ベース島１１１に近く且つ第４ベース島１１４に近い位置でずれにくくなり、放熱基板１００の第４面１０２とパッケージング体５００の第２面５０２とが同一平面にあることを確保し、放熱基板１００の裏面での接着剤の溢れをより良好に防止することができる。

【0064】

上述した実施例に基づいて分かるように、放熱基板１００の大きさは、寸法の異なるパワーモジュール１０に対しても異なる。各ベース島に対応する残留部５１０の数ｎ（すなわち、各ベース島に対応する突き出しピンの数）及び残留部５１０の分布位置（すなわち、突き出しピンがベース島に押圧される位置）を、放熱基板１００のパワーモジュール１０の長手方向Ｘに沿った寸法Ｌに基づいて設計することにより、異なる寸法のパワーモジュール１０における放熱基板１００とパッケージ金型との貼り合わせ問題を的確に解決することができ、これにより、放熱基板１００の裏面での接着剤の溢れを避け、良好なパッケージ効果を得ることができる。また、放熱基板１００の表面から溢れた接着剤を取り除く製造工程を低減することができ、生産効率の向上に有利である。

【0065】

いくつかの実施例では、図５および図６に示すように、複数のパワーチップ２００のうち、残留部５１０に最も近いパワーチップ２００の導電層１１０上の正投影と、この残留部５１０の縁の導電層１１０上の正投影との最小距離Ａは、Ａ＞０．４５ｍｍを満たす。

【0066】

例示的に、パッケージング体５００の第１面５０１には、第１ベース島１１１に対応する、駆動側１０Ａに位置し且つ第４ベース島１１４の頂角から離れる位置に１つの残留部５１０が形成されており、第１ベース島１１１にはこの残留部５１０に近いパワーチップ２００が設けられており、このパワーチップ２００の左上頂点（図５参照）とこの残留部５１０の導電層１１０上の正投影の縁との間の最小距離をＡとし、Ａ＞０．４５ｍｍである。

【0067】

複数のパワーチップ２００のうち残留部５１０と最も距離の近いパワーチップ２００とこの残留部５１０との間の最小距離Ａが０．４５ｍｍ未満である場合、残留部５１０の導電層１１０上の正投影とパワーチップ２００との間の間隔は小さい。つまり、パッケージング過程中の突き出しピンの端面の縁とパワーチップ２００との間の間隔が小さい。この場合、突き出しピンの位置がずれると、突き出しピンがパワーチップ２００に接触しやすくなり、その結果、突き出しピンがパワーチップ２００を押し潰れるおそれがある。そこで、本開示の実施例は、残留部５１０と最も距離の近いパワーチップ２００と、この残留部５１０の導電層１１０上の正投影の縁との間の最小距離ＡをＡ＞０．４５ｍｍを満たすように設定し、突き出しピンの端部が導電層１１０と接触する際に突き出しピンの縁とパワーチップ２００との間の距離を安全な範囲内に制御することができ、突き出しピンとパワーチップ２００との接触を防止することができ、突き出しピンがパワーチップ２００を押し潰れるリスクを回避する。

【0068】

いくつかの実施例では、図１４および図１５に示すように、パッケージング体５００の第２面５０２上には、複数の離型部５２０が設けられる。例示的に、離型部５２０は、離型過程中にパッケージング体５００の第２面５０２に残る凹みであるブラインド穴であってもよい。離型部５２０を複数設けることにより、離型過程中にパッケージング体５００にかかる力を分散することができ、パッケージング体５００の破損や変形を防止することができる。

【0069】

いくつかの例において、複数の離型部５２０は、複数の第１離型部５２１及び複数の第２離型部５２２を含んでもよい。複数の第１離型部５２１および複数の第２離型部５２２は、それぞれ、パワーモジュール１０の幅方向Ｙに沿った第２面５０２の両縁に位置し、且つ複数の第１離型部５２１および複数の第２離型部５２２は、パワーモジュール１０の長さ方向Ｘに沿って間隔を置いて配列される。例示的に、複数の離型部５２０は、パワーモジュール１０の長さ方向Ｘに沿って間隔を置いて設けられる３つの第１離型部５２１と、パワーモジュール１０の長さ方向Ｘに沿って間隔を置いて設けられる３つの第２離型部５２２とを含んでもよい。第２離型部５２１はパワーモジュール１０の駆動側１０Ａに位置し、第２離型部５２２はパワーモジュール１０のパワー側１０Ｂに位置する。

【0070】

このようにして、パワーモジュール１０のパッケージングが完了した後、第１離型部５２１と第２離型部５２２の位置に対応して設けられた離型ピンを伸ばすことにより、パッケージング体５００を金型から離脱させることができ、パワーモジュール１０の離型に有利である。また、複数の第１離型部５２１と複数の第２離型部５２２とを設けることにより、パッケージング体５００の対応するパワーモジュール１０の長手方向Ｘにおける複数の位置と幅方向Ｙにおける複数の位置とに離型ピンが対応して設けられ、パッケージング体５００の離型の安定性を高めることができる。

【0071】

他の例において、複数の離型部５２０は、複数の第３離型部５２３及び複数の第４離型部５２４をさらに含んでもよい。複数の第３モールド部５２３および複数の第４モールド部５２４は、パワーモジュール１０の幅方向Ｙに沿って複数の第１モールド部５２１と複数の第２モールド部５２２との間に位置する。パワーモジュール１０の長さ方向Ｘに沿って、パッケージング体５００は、対向する第１側面５０３及び第２側面５０４を有する。複数の第３離型部５２３は、放熱基板１００とパッケージング体５００の第１側面５０３との間に位置し、複数の第４離型部５２４は、放熱基板１００とパッケージング体５００の第２側面５０４との間に位置する。例示的に、複数の離型部５２０は、パワーモジュール１０の幅方向Ｙにおいて第１離型部５２１と第２離型部５２２との間に位置する２つの第３離型部５２３と２つの第４離型部５２３とを含んでもよい。２つの第３離型部５２３は、パワーモジュール１０の長さ方向Ｘに沿って第１ベース島１１１とパッケージング体５００の第１側面５０３との間に位置し且つパワーモジュール１０の幅方向Ｙに沿って間隔を置いて設けられる。２つの第４離型部５２４は、パワーモジュール１０の長さ方向Ｘに沿って第４ベース島１１４とパッケージング体５００の第２側面５０４との間に位置し且つパワーモジュール１０の幅方向Ｙに沿って間隔を置いて設けられる。

【0072】

このようにして、パワーモジュール１０のパッケージングが完了した後、第３離型部５２３および第４離型部５２４の位置に対応して設けられた離型ピンを伸ばすことにより、パッケージング体５００を金型から外すことができ、パワーモジュール１０の離型に有利である。また、第１離型部５２１及び第２離型部５２２はパッケージング体５００の縁に設けられ、第３離型部５２３及び第４離型部５２４はパッケージング体５００の中央部に設けられることにより、パッケージング体５００の縁と中央部には、離型ピンが対応して設けられ、パッケージング体５００の離型の安定性をさらに高めることができる。

【0073】

いくつかの実施例では、図１４及び図１５に示すように、複数の第３離型部５２３及び複数の第４離型部５２４は、パッケージング体５００のパワーモジュール１０の幅方向Ｙに沿った中心に関して平面対称であり、すなわち、複数の第３離型部５２３と複数の第４離型部５２４とは、図１７における上下方向に対称である。及び／又は、複数の第３離型部５２３及び複数の第４離型部５２４は、パッケージング体５００のパワーモジュール１０の長さＸ方向に沿った中心に関して平面対称であり、すなわち、複数の第３離型部５２３と複数の第４離型部５２４とは、図１７における左右方向に対称である。

【0074】

このような配置により、離型過程中にパワーモジュール１０に均一な応力が確実にかかることができ、パワーモジュール１０をスムーズに離型することができる。さらに、対称的に設けられる第３離型部５２３と第４離型部５２４は加工にも有利である。

【0075】

パッケージング体５００の第１面５０１上に、離型過程中にパッケージング体５００の第１面５０１に残る凹みである複数の離型部５２０も設けられることは、理解される。複数の離型部５２０は、第１面５０１上に均一に設けられることにより、離型過程中にパッケージング体５００にかかる力が均一であることを保証し、パッケージング体５００の損傷や変形を防止する。

【0076】

上記から分かるように、複数の第１離型部５２１及び複数の第２離型部５２２は、パワーモジュール１０の幅方向Ｙに沿った中心軸ａｂから離れており、複数の第３離型部５２２および複数の第４離型部５２４は、パワーモジュール１０の幅方向Ｙに沿った中心軸ａｂに近い。

【0077】

いくつかの実施例では、図７、図８、図１４、および図１５に示すように、パッケージング体５００は、２つの切り欠き５３０をさらに含んでもよい。２つの切り欠き５３０は、パッケージング体５００の固定を容易にするために、パッケージング体５００のパワーモジュール１０の長さ方向Ｘに沿った両端に位置してもよい。例示的に、切り欠き５３０は、パワーモジュール１０と他の構成要素との組み立てを容易にするために、円形切り欠きまたはＵ字型切り欠きであってもよい。２つの切り欠き５３０の中心は、パワーモジュール１０の幅方向Ｙに沿った中心軸ａｂ上に位置してもよい。

【0078】

これに加えて、第３離型部５２３及び第４離型部５２４の数はいずれも２つである。パワーモジュール１０の幅方向Ｙに沿って、２つの第３離型部５２３はパッケージング体５００の第１側面５０３に近い切り欠き５３０の両側に位置し、２つの第４離型部５２４はパッケージング体５００の第２側面５０４に近い切り欠き５３０の両側に位置する。

【0079】

例示的に、２つの切り欠き５３０の中心がパワーモジュール１０の幅方向Ｙに沿った中心軸ａｂ上に位置する場合、２つの第３離型部５２３は、中心軸ａｂの両側に位置し、且つ中心軸に対して対称であり、２つの第４離型部５２４も中心軸ａｂの両側に位置し且つ中心軸ａｂに対して対称である。これにより、離型過程中にパッケージング体５００の変形や損傷を防止することができ、パッケージ金型の耐用年数を延ばすことができる。

【0080】

いくつかの実施例では、図１４に示すように、２つの第３離型部５２３の間の接続線と中心軸ａｂとの交点は、第１側面５０３に近い切り欠き５３０の中心と、この切り欠き５３０と中軸線ａｂの交点との間に位置する。２つの第４離型部５２４の間の接続線と中軸線ａｂとの交点は、第２側面５０４に近い切り欠き５３０の中心と、この切り欠き５３０と中軸線ａｂの交点との間に位置する。

【0081】

図１４に示すパワーモジュール１０を例とすると、２つの切り欠き５３０の中心の、パッケージング体５００が位置する表面上の正投影をそれぞれａ点とｂ点（両者の接続線は前記中軸線ａｂ）とし、２つの第３離型部５２３の中心をそれぞれｃ点とｄ点とし、ａ点がｂ点よりもｃ点とｄ点に近く、切り欠き５３０と中軸線ａｂの交点をｅ点とし、ｃ点とｄ点の接続線と中軸線ａｂの交点をｆ点とする場合、ｆ点はａ点とｅ点の間に位置する。これに基づいて、パワーモジュール１０の長手方向Ｘにおいて、２つの第３離型部５２３は、左端の切り欠き５３０の中心ａに対してパッケージング体５００の中心により近い。同様に、パワーモジュール１０の長手方向Ｘにおいて、２つの第４離型部５２４は、右端の切り欠き５３０の中心ｂに対してパッケージング体５００の中心により近い。

【0082】

このように、第３離型部５２３および第４離型部５２４は、パッケージング体５００の両端に位置する切欠き５３０よりもパッケージング体５００の中心に近くなり、これにより、パワーモジュール１０の離型安定性を向上させることができ、離型過程中にパッケージング体５００に対する損傷を回避するため、パッケージ金型の耐用年数が延びる。

【0083】

上記実施例に基づいて分かるように、放熱基板１００は第３面１０１および第４面１０２を有し、且つ放熱基板１００の第４面１０２はパッケージング体５００の第２面５０２と面一である。図２～図４に示すように、導電層１１０のパワーチップ２００が設けられる面が第３面１０１である。導電層１１０に加えて、放熱基板１００は他のフィルム層をさらに含んでもよい。

【0084】

いくつかの実施例において、図３に示すように、放熱基板１００は、セラミック層１２０及び放熱層１３０をさらに含んでもよい。パワーモジュール１０の厚さ方向Ｚに沿って、導電層１１０および放熱層１３０は、セラミック層１２０の両側にそれぞれ位置する。ここで、放熱層１３０の導電層１１０から離れる面は、パッケージング体５００の第２面５０２と面一であり、すなわち、放熱層１３０の導電層１１０から離れる面は、第４面１０２である。

【0085】

例示的に、導電層１１０は、銅などの導電性に優れた金属材料で形成されてもよく、放熱層１３０は、銅などの放熱に優れた金属材料で形成されてもよく、セラミック層１２０は、電流が逃げるのを回避するために絶縁性の樹脂材料を使用してもよい。これに基づいて、導電層１１０、セラミック層１２０および放熱層１３０は、銅層、セラミック層および銅層であり、三者は、ＤＢＣ（ＤｉｒｅｃｔＢｏｎｄＣｏｐｐｅｒ、ダイレクトボンディング銅）構造を形成してもよい。

【0086】

このようにして、動作中にパワーチップ２００によって生成される熱は、導電層１１０、セラミック層１２０および放熱層１３０を介して適時に放出され、これにより、パワーモジュール１０の放熱が達成され、パワーモジュール１０の信頼性が確保され、パワーモジュール１０の使用性能を向上させる。

【0087】

他の実施例では、図４に示すように、放熱基板１００は、導電層１１０の第１面５０１から離れる側に位置するセラミック層１２０をさらに含んでもよい。セラミック層１２０の導電層１１０から離れる面は、パッケージング体５００の第２面５０２と面一であり、即ち、セラミック層１２０の導電層１１０から離れる面は第４面１０２である。

【0088】

例示的に、導電層１１０は銅などの導電性に優れた金属材料で形成されてもよく、セラミック層１２０は放熱性に優れた絶縁材料で形成されてもよい。これに基づいて、導電層１１０およびセラミック層１２０は、片面銅張セラミック板を形成することができ、セラミック層１２０は、絶縁および放熱の機能を兼ね備える。

【0089】

このようにして、動作中にパワーチップ２００によって生成される熱は、導電層１１０およびセラミック層１２０を通じて適時に放出され、これにより、パワーモジュール１０の放熱が達成され、パワーチップ２００の信頼性が確保され、パワーモジュール１０の使用性能を向上させる。

【0090】

いくつかの実施例では、図２に示すように、導電層１１０とパワーピン６００は一体構造を有する。すなわち、導電層１１０は、パッケージング体５００の内部に位置する部分と、パッケージング体５００の外部に伸ばす部分とを含み、導電層１１０の、パッケージング体５００の内部に位置する部分は、パワーチップ２００のパッドとして使用し、導電層１１０の、パッケージング体５００の外部に伸ばす部分は、パワーピン６００として使用され得る。これに基づき、放熱基板１００は、導電層１１０の第１面５０１から離れる側に位置する絶縁樹脂放熱シートをさらに含み、絶縁樹脂放熱シートは、絶縁樹脂シート１４０の一側に放熱シート１５０が接続されているように構成される。絶縁樹脂シート１４０の他側は、パワーチップ２００のパッドとして構成された導電層１１０に接続され、放熱シート１５０の導電層１１０から離れる面は、パッケージング体５００の第２面５０２と面一とである。例示的に、放熱シート１５０は銅シートであってもよく、絶縁樹脂放熱シートは通常、絶縁樹脂銅シートである。

【0091】

いくつかの実施例において、図１４及び図１５に示すように、パッケージング体５００は、パッケージング体５００の幅方向Ｙにおいてパッケージング体５００の両側面に対して内向きに凹んでいる第１段差部５４０及び第２段差部５５０をさらに含んでもよい。第１段差部５４０と第２段差部５５０は、対向して設けられる。ここで、凹んだ第１段差部５４０及び第２段差部５５０とは、第１段差部５４０及び第２段差部５５０がパッケージング体５００の内側に向かって凹んでいることを意味する。

【0092】

第１段差部５４０は、複数の駆動ピン７００の引出部のパッケージング体５００の第２面５０２に近い側に位置し、且つ複数の駆動ピン７００が複数のパワーピン６００に向かう方向に凹んでいる。第１段差部５４０は、第１段差面５４１と、第１段差面５４１と第２面５０２との間に接続される第１接続面５４２とを有する。

【0093】

第２段差部５５０は、複数のパワーピン６００の引出部のパッケージング体５００の第２面５０２に近い側に位置し、且つ複数のパワーピン６００が複数の駆動ピン７００に向かう方向に凹んでいる。第２段差部５５０は、第２段差面５５１と、第２段差面５５１と第２面５０２との間に接続される第２接続面５５２とを有する。

【0094】

このようにして、第１段差部５４０及び第２段差部５５０を設けることにより、放熱基板１００と実装金型のキャビティに対応する駆動ピン７００が位置する側における側面とのスペース、及び放熱基板１００とパワーピン６００が位置する側における側面とのスペースを低減することができ、これにより、樹脂注入の過程においてこの２箇所に溜まる樹脂の量を減らし、放熱基板１００の底面からの樹脂の溢れによるバリが発生するリスクを低減する。

【0095】

これに基づいて、図１４および図１５に示すように、複数の第１離型部５２１および複数の第２離型部５２２は、それぞれ、第１段差部５４０の第１段差面５４１および第２段差部５５０の第２段差面５５１上に設けられ、複数の第３離型部５２３及び複数の第４離型部５２４は、第２面５０２上に設けられてもよい。このような構成により、パッケージング体５００を安定的に離型することができる。

【0096】

いくつかの実施例では、放熱基板１００は、前述のＤＢＣ構造または片面銅張構造を採用してもよい。この場合、図２０に示すように、パッケージング体５００は、パッケージング体５００のパワーピン６００が設けられている側に位置する樹脂注入部５６０をさらに含んでもよい。パワーモジュール１０の厚さ方向Ｚに沿って、第２段差部５５０の第２段差面５５１からパッケージング体５００の第２面５０２までの距離Ｈ１は、樹脂注入部５６０からパッケージング体５００の第２面５０２までの距離Ｈ０よりも小さく、且つ第２段差部５５０の第２段差面５５１からパッケージング体５００の第２面５０２までの距離Ｈ１は、パワーチップ２００の導電層１１０から離れる面からパッケージング体５００の第２面５０２までの距離Ｈ５よりも小さい。

【0097】

パワーモジュール１０の本体構造をパッケージングする過程では、図２１に示すように、パワーモジュール１０の本体構造をパッケージ金型のキャビティ８２０に配置してもよく、パッケージ金型は樹脂注入口Ａを有し、樹脂注入口Ａはキャビティ８２０内に注入され、パワーモジュール１０の本体構造と金型キャビティのキャビティ壁との間に充填される。樹脂が硬化した後、図２０におけるパッケージング体５００が形成され、パッケージング体５００の樹脂注入口Ａに対応する部分が樹脂注入部５６０であり、樹脂注入部５６０の粗さは、パッケージング体５００の他の部分の粗さよりも大きい。

【0098】

パッケージ金型のキャビティ壁の形状が、パッケージング体５００の外形とマッチングすることは、理解される。これから分かるように、パッケージ金型のキャビティ８２０は、パッケージング体５００の第１段差部５４０に対応する第１段差８２１と、パッケージング体５００の第２段差部５５０に対応する第２段差８２２とを有し、第２段差８２２の段差面からキャビティの底面までの距離Ｈ１′は、パワーチップ２００の導電層１１０から離れる面からキャビティの底面までの距離よりも小さく、且つ第２段差８２２の段差面からキャビティの底面までの距離Ｈ１′は、樹脂注入口Ａの高さ（すなわち、樹脂注入口Ａからキャビティの底面までの距離）Ｈ０′よりも小さい。

【0099】

このようにして、樹脂注入口Ａを介してパッケージ金型のキャビティ内に樹脂が注入されると、液状樹脂はまず第２段差８２２に落下する。第２段差８２２は液状樹脂に対して一定の緩衝作用を果たし、樹脂が放熱基板１００に向かって流れる高さを低下して、放熱基板１００に対する樹脂の斜め下向きの衝撃力を低減する。これに基づいて、第２段差８２２の高さが、パワーチップ２００の頂面からキャビティの底面までの距離よりも小さく、樹脂がパワーチップ２００に向かって低い方から高い方へ流れるので、樹脂の流動はより緩やかになり、樹脂圧力がさらに減少し、放熱基板１００とパワーチップ２００に対する樹脂の衝撃力をさらに減少させ、放熱基板１００の裏面での接着剤の溢れを回避し、放熱基板１００の位置ずれの問題を軽減することができる。

【0100】

いくつかの実施例では、図２０に示すように、パワーモジュール１０の厚さ方向Ｚに沿って、第２段差部５５０の第２段差面５５１からパッケージング体５００の第２面５０２までの距離Ｈ１は、第１段差部５４０の第１段差面５４１からパッケージング体５００の第２面５０２までの距離Ｈ２と略等しく、および／または、図１５に示すように、パワーモジュール１０の幅方向Ｙに沿って、第２段差部５５０の第２接続面５５２からパワーピン６００のパッケージング体の外に伸ばしている部分に近いパッケージング体５００の第３側面５０５までの距離Ｈ３は、第１段差部５４０の第１接続面５４１から駆動ピン７００のパッケージング体の外に伸ばしている部分に近いパッケージング体５００の第４側面５０６までの距離Ｈ４と略等しい。このような構成によれば、緩衝樹脂に加えて製造工程を簡略化することができる。

【0101】

いくつかの実施例では、図１５及び図２０に示すように、第１段差部５４０は、パワーモジュール１０の長さ方向Ｘに沿って延びる第１本体部と、パワーモジュール１０の幅方向Ｙに沿って延びる第１端部と、第１本体部と第１端部との間に接続される第１導流部５４５を含んでもよく、および／または第２段差部５５０は、パワーモジュール１０の長さ方向Ｘに沿って延びる第２本体部と、パワーモジュール１０の幅方向Ｙに沿って延びる第２端部と、第２本体部と第２端部との間に接続される第２導流部５５５を含んでもよい。

【0102】

第１導流部５４５と第２導流部５５５は、いずれも、面取り、丸み付け、溝、または樹脂導流作用を実現できる他の構造であってもよい。第１段差部５４０及び／又は第２段差部５５０の角部に導流部を設けることにより、樹脂を反対側に案内する分力を発生させて樹脂の流れを推進することができ、これにより、樹脂が角部に流れる際に滞留や蓄積による樹脂空隙の発生を回避することができる。

【0103】

例えば、第１段差部５４０は、第１導流部５４５を１つだけ含んでもよいし、２つの第１ガイド部５４５を含んでもよく、各第１導流部５４５が第１端部と第１本体部との間に接続される。

【0104】

また、例えば、第２段差部５５０は、１つの第２導流部５５５のみを含んでもよいし、２つの第２導流部５５５を含んでもよく、各第２導流部５５５は、第２端部と第２本体部との間に接続される。

【0105】

なお、第１段差部５４０および／または第２段差部５５０の角部に導流部が形成されることに加えて、パッケージング体５００の第１側面５０３、第２側面５０４、第３側面５０５及び第４側面５０６のうち隣接する２つの側面間の角部に導流部が形成される。

【0106】

これにより、液状樹脂が導流部に対応する金型キャビティ内の角部まで流れる際に、この導流部によって樹脂の流れが促進され、樹脂の滞留や蓄積による樹脂空隙の発生が回避される。また、導流部を設けることにより、樹脂の滞留量も低減され、放熱基板１００の底面からの樹脂の溢れによるバリの発生のリスクをさらに低減することができる。

【0107】

本発明の一実施例には、電子機器が提供され、上記実施例の少なくとも１つのパワーモジュールは電子機器に適用可能である。図２２に示すように、電子機器１０００は、パワーモジュール１０と、パワーモジュール１０に接続されるコントローラ２０とを含んでもよい。

【0108】

例示的に、コントローラ２０は、ユーザの指示に従って制御信号を生成し、その制御信号をパワーモジュール１０に送信してもよい。パワーモジュール１０は、この制御信号に従って駆動信号を生成し、対応する駆動待ち素子に出力することにより、対応する機能を実現する。

【0109】

なお、本発明の実施例により提供される電子機器は、それに含まれる上記実施例のパワーモジュールと同様の技術的効果を有するため、ここでは再度の説明を省略する。

【0110】

本開示の説明において、第1特徴が第2特徴の「上」または「下」にあることは、第１特徴と第2特徴が直接接触していることを含んでもよく、また、第１特徴と第２特徴が直接接触していることではなく、それらの間の他の特徴を介して接触していることを含んでもよい。第１特徴が第２特徴の「上」、「上方」、および「上側」にあることは、第１特徴が第２特徴の真上および斜め上にあることを含むか、または第１特徴のレベルが第２特徴より高いことのみを示す。

【0111】

本開示の説明において、用語「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」等によって示される方位又は位置関係は、図面に基づいて示される方位又は位置関係であり、示される装置又は要素が特定の方位を有し、又は特定の方位で構成及び動作する必要であることを指示又は暗示するのではなく、単に、本発明の説明を容易にし、説明を簡略化するためのものである。

【0112】

本開示の実施例を図示し説明してきたが、当業者であれば、本発明の原理および目的から逸脱することなく、これらの実施例に対してさまざまな変更、修正、置換および変形を行うことができることは、理解される。本発明の範囲は、特許請求の範囲およびその等価物によって定義される。

【0113】

本発明の開示範囲が、上記の特定の実施例に限定されるものではなく、本出願の精神から逸脱することなく、実施例の特定要素に対して修正および置換を行うことができることは、当業者には理解され得る。本開示の範囲は、特許請求の範囲によって限定される。

【図1】