CN115668485A - 功率模块 - Google Patents

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Abstract

功率模块具备：第一导体板，其接合有第一功率半导体元件；第二导体板，其接合有第二功率半导体元件并且与所述第一导体板相邻配置；第一散热构件，其与所述第一导体板及所述第二导体板相对配置；以及第一绝缘片构件，其配置在所述第一散热构件和所述第一导体板之间，在从靠近所述第二导体板一侧的所述第一导体板的端部到所述第一功率半导体元件的第一长度比从远离所述第二导体板一侧的所述第一导体板的端部到所述第一功率半导体元件的第二长度大的位置，配置有所述第一功率半导体元件，所述第二长度大于所述第一导体板的厚度。

Description

功率模块
技术领域
本发明涉及一种功率模块。
背景技术
通过功率半导体元件的开关动作进行电力转换的功率模块，由于转换效率高，所以被广泛用于民用、车载、铁路、变电设备等。由于该功率半导体元件通过开关动作反复发热，所以对功率模块要求高可靠性。例如，在车载用中，根据小型化、轻量化的要求，要求更高的可靠性。
在专利文献1中，公开了一种功率模块，在功率半导体元件的表面和背面接合导体板，进而隔着绝缘层连接散热构件，将从功率半导体元件产生的热从导体板经由绝缘层热传导到散热构件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2018-113343号公报
发明内容
发明要解决的问题
功率模块内的各构件因功率半导体元件的反复发热而反复伸缩，导体板与散热构件之间的绝缘层(绝缘片构件)会剥离，功率模块的散热性能会降低。
解决问题的技术手段
本发明的功率模块具备：第一功率半导体元件及第二功率半导体元件；第一导体板，其供所述第一功率半导体元件接合；第二导体板，其供所述第二功率半导体元件接合，并且与所述第一导体板相邻配置；第一散热构件，其与所述第一导体板及所述第二导体板相对配置；以及第一绝缘片构件，其配置在所述第一散热构件和所述第一导体板之间，在通过所述第一功率半导体元件的中心和所述第二功率半导体元件的中心、与所述第一导体板和所述第一功率半导体元件的接合面垂直的截面中，在从靠近所述第二导体板一侧的所述第一导体板的端部到所述第一功率半导体元件的第一长度比从远离所述第二导体板一侧的所述第一导体板的端部到所述第一功率半导体元件的第二长度大的位置，配置所述第一功率半导体元件，所述第二长度大于所述第一导体板的厚度。
本发明的功率模块具备：第一功率半导体元件及第二功率半导体元件；第一导体板，其接合有所述第一功率半导体元件；第二导体板，其接合有所述第二功率半导体元件，并且与所述第一导体板相邻配置；第一散热构件，其与所述第一导体板及所述第二导体板相对配置；以及第一绝缘片构件，其配置在所述第一散热构件和所述第一导体板之间，在通过所述第一功率半导体元件的中心和所述第二功率半导体元件的中心、与所述第一导体板和所述第一功率半导体元件的接合面垂直的截面中，所述第一功率半导体元件的中心位置配置在比靠近所述第二导体板一侧的所述第一导体板的端部更靠近远离所述第二导体板一侧的所述第一导体板的端部的位置，从远离所述第二导体板一侧的所述第一导体板的端部到所述第一功率半导体元件的长度比所述第一导体板的厚度大，所述第二功率半导体元件的中心位置配置在比靠近所述第一导体板一侧的所述第二导体板的端部更靠近远离所述第一导体板一侧的所述第二导体板的端部的位置，从远离所述第一导体板一侧的所述第二导体板的端部到所述第二功率半导体元件的长度比所述第二导体板的厚度大。
发明的效果
根据本发明，能够防止绝缘片构件的剥离，维持功率模块的散热性能。
附图说明
图1是第一实施方式的金属制壳体的截面图。
图2是第一实施方式的半导体模块的截面图。
图3是第一实施方式的功率模块的外观俯视图。
图4是第一实施方式的功率模块的截面图。
图5是第二实施方式的功率模块的截面图。
图6是第三实施方式的功率模块的截面图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。以下的说明和附图是用于说明本发明的示例，为了使说明明确，进行了适当省略和简化。本发明也可以以其他各种方式实施。只要没有特别限定，各构成要素可以是单数也可以是复数。
为了便于理解本发明，附图所示的各构成要素的位置、大小、形状、范围等有时不表示实际的位置、大小、形状、范围等。因此，本发明不限于附图中公开的位置、尺寸、形状、范围等。
[第一实施方式]
以下，参照附图对本实施方式进行说明。
图1是收纳半导体模块30的金属制壳体40的截面图。后述的功率模块100将半导体模块30收纳在金属制壳体40中而构成。
如图1所示，金属制壳体40由第一散热构件7、第二散热构件8、和框体20构成。在第一散热构件7的表面设有多个散热片7a。在第二散热构件8的表面设有多个散热片8a。
第一散热构件7和第二散热构件8在各自的周端部7b、8b与框体20接合。接合例如可以适用FSW(摩擦搅拌接合)、激光焊接、钎焊等。通过使用这种形状的金属制壳体40，即使将功率模块100配置在水、油、有机物等制冷剂流动的流路内，也能够防止冷却介质侵入功率模块100的内部。
在本实施方式中，示出了第一散热构件7、第二散热构件8以及框体20为不同的构件的情况，但第一散热构件7、第二散热构件8以及框体20可以是相同的构件，也可以是一体化的。
金属制壳体40的详情如后述的图3所示，金属制壳体40是例如在一个面上具有插通口100a、在另一个面上具有底部的扁平状的筒型形状的冷却器。金属制壳体40由具有导电性的构件、例如Cu、Cu合金、Cu-C、Cu-CuO等复合材料、或者Al、Al合金、AlSiC、Al-C等复合材料等形成。
图2是半导体模块30的截面图。
如图2所示，接合第一功率半导体元件1的第一导体板3和接合第二功率半导体元件11的第二导体板13相互相邻配置。第一功率半导体元件1通过接合材料2a与第一导体板3接合。第二功率半导体元件11通过接合材料12a与第二导体板13接合。
另外，第一功率半导体元件1的与接合有第一导体板3的面相反的面通过接合材料2b接合有第三导体板4。第一功率半导体元件1的两面的各电极具有由与各电极面相对配置的第一导体板3、第三导体板4夹持的结构。
第二功率半导体元件11的与接合有第二导体板13的面相反的面通过接合材料12b接合有第四导体板14。第二功率半导体元件11的各电极具有由与各自的电极面相对配置的第二导体板13、第四导体板14夹持的结构。
半导体模块30通过用第一密封树脂9密封第一功率半导体元件1、第二功率半导体元件11、第一导体板3、第二导体板13、第三导体板4、第四导体板14而构成。第一密封树脂9在半导体模块30的表面露出第一导体板3的面3a、第二导体板13的面13a、第三导体板4的面4a及第四导体板14的面14a，覆盖其他整体。半导体模块30的一个表面与第一导体板3的面3a和第二导体板13的面13a齐平。此外，半导体模块30的另一个表面与第三导体板4的面4a和第四导体板14的面14a齐平。
第一导体板3、第二导体板13、第三导体板4以及第四导体板14例如由铜、铜合金、或者铝、铝合金等形成。虽然在图2中省略了，但实际上，在第一导体板3、第二导体板13、第三导体板4以及第四导体板14上，根据需要而引线连接布线，或者一体地形成引线。
图3是本实施方式的功率模块100的外观俯视图。
功率模块100在图1所示的金属制壳体40内收纳有图2所示的半导体模块30而构成。
金属制壳体40是在一侧具有凸缘21、在另一侧具有底部的扁平状的筒型形状。在凸缘21的面上设置插通口100a，从插通口100a***半导体模块30。另外，从插通口100a导出与内部的半导体模块30连接的端子33、34。第一散热构件7在其周端部7b与金属制壳体40的框体20接合。在第一散热构件7的表面设置有多个散热片7a，省略图示的制冷剂在这些散热片7a之间流通，由此冷却功率模块100。
图4是图3所示的功率模块100的A-A'线的截面图。该A-A'线的截面图是通过第一功率半导体元件1的中心和第二功率半导体元件11的中心的截面图。
如图4所示，在半导体模块30的两面与第一散热构件7和第二散热构件8之间分别夹装有热传导性的第一绝缘片构件5和第二绝缘片构件6。第一绝缘片构件5和第二绝缘片构件6用于将从半导体模块30产生的热热传导到第一散热构件7和第二散热构件8，由热传导率高且绝缘耐压大的材料形成。例如，使用含有氧化铝(矾土)、氮化铝等微粉末、碳等的绝缘片、绝缘层或粘接剂。
如图2所示在半导体模块30的两面露出的第一导体板3的面3a及第二导体板13的面13a，如图4所示，与第一绝缘片构件5接合。第一绝缘片构件5的与接合第一导体板3和第二导体板13的面相对的面与第一散热构件7接合，并以能够从第一导体板3和第二导体板13向第一散热构件7进行热传导的方式接合。
另外，如图2所示在半导体模块30的两面露出的第三导体板4的面4a及第四导体板14的面14a，如图4所示，与第二绝缘片构件6接合。第二绝缘片构件6的与接合第三导体板4和第四导体板14的面相对的面与第二散热构件8接合，并以能够从第三导体板4和第四导体板14向第二散热构件8进行热传导的方式接合。
功率模块100的金属制壳体40隔着第一绝缘片构件5及第二绝缘片构件6与半导体模块30接合，但除此以外的间隙被第二密封树脂10填埋。功率模块100以双面冷却型为例进行说明，但也可以是单面冷却型。
在此，在本实施方式的功率模块100中，在通过第一功率半导体元件1的中心和第二功率半导体元件11的中心、与第一导体板3和第一功率半导体元件1的接合面垂直的截面、即图4所示的截面中，在从靠近第二导体板13一侧的第一导体板3的端部3b到第一功率半导体元件1的第一长度L1比从远离第二导体板13一侧的第一导体板3的端部3c到第一功率半导体元件1的第二长度L2大的位置，配置有第一功率半导体元件1。此外，第二长度L2大于第一导体板3的厚度T1。第一导体板3为平板形状，其两端为端部3b、端部3c。第一功率半导体元件1也是平板形状，从其一端到第一导体板3的端部3b的距离是第一长度L1。从第一功率半导体元件1的另一端到第一导体板3的端部3c的距离是第二长度L2。
另外，在通过第一功率半导体元件1的中心和第二功率半导体元件11的中心、与第二导体板13和第二功率半导体元件11的接合面垂直的截面、即图4所示的截面中，在从靠近第一导体板3一侧的第二导体板13的端部13b到第二功率半导体元件11的第四长度L4比从远离第一导体板3一侧的第二导体板13的端部13c到第二功率半导体元件11的第五长度L5大的位置，配置有第二功率半导体元件11。此外，第五长度L5大于第二导体板13的厚度T2。另外，第二导体板13的厚度T2可以是与第一导体板3的厚度T1相同的厚度，也可以是不同的厚度。第二导体板13为平板形状，其两端为端部13b、端部13c。第二功率半导体元件11也是平板形状，从其一端到第二导体板13的端部13b的距离是第四长度L4。从第二功率半导体元件11的另一端到第二导体板13的端部13c的距离为第五长度L5。
第一功率半导体元件1和第二功率半导体元件11进行开关动作而反复进行接通/断开。在第一功率半导体元件1和第二功率半导体元件11发热时，该热分别传导到第一导体板3、第二导体板13，进而经由第一绝缘片构件5传导到第一散热构件7，向外部散热。
在第一散热构件7被冷却介质等冷却了的状态下，在第一功率半导体元件1和第二功率半导体元件11发热的情况下，功率模块100的内部的温度会上升，产生温度分布。作为发热体的第一功率半导体元件1及第二功率半导体元件11的温度最高，温度按照第一导体板3及第二导体板13、第一绝缘片构件5、第一散热构件7的顺序降低。而且，随着第一功率半导体元件1和第二功率半导体元件11的温度上升，各构件产生延伸变形。由于第一导体板3及第二导体板13与第一散热构件7的变形量的差，在第一绝缘片构件5上产生热应力，第一绝缘片构件5剥离，成为功率模块100的散热性能降低的原因。特别是，伴随着功率模块100的小型化、轻量化的要求，今后在提高功率模块100的密度的情况下，功率半导体元件的发热量增加，功率模块100的内部的温度上升。
假设第一功率半导体元件1配置在第一导体板3的中央且L1＝L2的位置，第二功率半导体元件11配置在第二导体板13的中央且L4＝L5的位置。在这种情况下，在第一功率半导体元件1发热的情况下，第一导体板3的第二导体板13侧的端部3b的温度成为与远离第二导体板13侧的第一导体板3的端部3c的温度相同的温度。但是，第一导体板3和第二导体板13以相互相邻的方式配置，第一导体板3的第二导体板13侧的端部3b的温度不仅受到第一功率半导体元件1的热的影响，还受到第二功率半导体元件11的热的影响。因此，第一导体板3的第二导体板13侧的端部3b的温度比远离第二导体板13侧的第一导体板3的端部3c的温度高。另外，由于功率模块100的小型化、轻量化的要求，不能增大长度L1、L2、L4、L5。由此，接合有第一绝缘片构件5的第一导体板3的温度越高，在第一绝缘片构件5上产生的热应力越大。因此，第一导体板3的第二导体板13侧的端部3b的第一绝缘片构件5的热应力变得比第一导体板3的端部3c的第一绝缘片构件5的热应力高，在第一绝缘片构件5上容易产生剥离。
但是，如本实施方式那样，通过将第一功率半导体元件1配置在L1＞L2的位置，即使在第一功率半导体元件1的发热引起的温度上升量上加上第二功率半导体元件11的发热引起的温度上升量，第一导体板3的端部3b的温度也不会比远离第二导体板13侧的第一导体板3的端部3c的温度过度上升。由此，能够抑制第一导体板3的第二导体板13侧的端部3b附近的第一绝缘片构件5的热应力增加。因此，在第一功率半导体元件1反复发热的功率循环时，能够降低在第一导体板3的第二导体板13侧的端部3b附近的第一绝缘片构件5上反复产生的热应力，能够提高相对于功率循环的寿命。
进而，如本实施方式那样，通过将第二功率半导体元件11配置在L4＞L5的位置，即使在由第二功率半导体元件11的发热引起的温度上升量上加上由第一功率半导体元件1的发热引起的温度上升量，第二导体板13的端部13b的温度也不会比远离第一导体板3侧的第二导体板13的端部13c的温度过度上升。由此，能够抑制第二导体板13的第一导体板3侧的端部13b附近的第一绝缘片构件5的热应力增加。因此，在第一功率半导体元件1反复发热的功率循环时，能够降低在第二导体板13的第一导体板3侧的端部13b附近的第一绝缘片构件5上反复产生的热应力，能够提高相对于功率循环的寿命。
在本实施方式中，以第一功率半导体元件1和第一导体板3以及第二功率半导体元件11和第二导体板13的配置为例进行了说明。但是，关于第一功率半导体元件1和第三导体板4以及第二功率半导体元件11和第四导体板14的配置，也可以如以下说明那样进行配置。
如图4所示，在通过第一功率半导体元件1的中心和第二功率半导体元件11的中心、与第一导体板3和第一功率半导体元件1的接合面垂直的截面中，在从靠近第四导体板14一侧的第三导体板4的端部4b到与第一功率半导体元件1接合的一侧的第三导体板4且是靠近第四导体板14一侧的第三导体板4的端部4d的第一长度L1’比从远离第四导体板14一侧的第三导体板4的端部4c到与第一功率半导体元件1接合的一侧的第三导体板4且是远离第四导体板14一侧的第三导体板4的端部4e的第二长度L2’大的位置，配置有第一功率半导体元件1。此外，第二长度L2’大于第三导体板4的厚度T3。
另外，在通过第一功率半导体元件1的中心和第二功率半导体元件11的中心、与第二导体板13和第二功率半导体元件11的接合面垂直的截面中，在从靠近第三导体板4一侧的第四导体板14的端部14b到与第二功率半导体元件11接合的一侧的第四导体板14且是靠近第三导体板4一侧的第四导体板14的端部14d的第四长度L4’比从远离第三导体板4一侧的第四导体板14的端部14c到与第二功率半导体元件11接合的一侧的第四导体板14且是远离第三导体板14一侧的第四导体板14的端部14e的第五长度L5’大的位置，配置有第二功率半导体元件11。此外，第五长度L5’大于第四导体板14的厚度T4。
在本实施方式中，说明了将第一功率半导体元件1配置在L1＞L2的位置、将第二功率半导体元件11配置在L4＞L5的位置的例子。但是，也可以以第一功率半导体元件1、第二功率半导体元件11的中心位置为基准，如以下说明那样进行配置。
在通过第一功率半导体元件1的中心和第二功率半导体元件11的中心、与第一导体板3和第一功率半导体元件1的接合面垂直的截面中，第一功率半导体元件1的中心位置配置在比靠近第二导体板13一侧的第一导体板3的端部3b更靠近远离第二导体板13一侧的第一导体板3的端部3c的位置。即，如图4所示，第一功率半导体元件1的中心位置与第一导体板3的端部3b的长度M11比第一功率半导体元件1的中心位置与第一导体板3的端部3c的长度M12长。而且，从远离第二导体板13一侧的第一导体板3的端部3c到第一功率半导体元件1的长度L2比第一导体板的厚度T1大。
进而，第二功率半导体元件11的中心位置配置在比靠近第一导体板3一侧的第二导体板13的端部13b更靠近远离第一导体板3一侧的第二导体板13的端部13c的位置。即，如图4所示，第二功率半导体元件11的中心位置与第二导体板13的端部13b的长度M14比第二功率半导体元件11的中心位置与第二导体板13的端部13c的长度M15长。并且，从远离所述第一导体板3一侧的第二导体板13的端部13c到第二功率半导体元件11的长度L5比第二导体板13的厚度T2大。
根据本实施方式，能够防止第一绝缘片构件5及第二绝缘片构件6的剥离，维持功率模块100的散热性能，因此能够提供可靠性高的功率模块100。
[第二实施方式]
图5是第二实施方式的功率模块100的截面图。图1所示的金属制壳体40的截面图、图3所示的功率模块100的外观俯视图在本实施方式中也相同。
在第一实施方式中，示出了在相邻的第一导体板3和第二导体板13上分别通过接合材料2a、12a接合了一个第一功率半导体元件1和一个第二功率半导体元件2的功率模块100的例子。在本实施方式中，如图5所示，以在相邻的导体板3、13上分别配置多个功率半导体元件的两面冷却型的功率模块100为例进行说明。
第一导体板3和第二导体板13相互相邻配置。第一功率半导体元件1a和第三功率半导体元件1b通过接合材料2a与第一导体板3接合。第二功率半导体元件11a和第四功率半导体元件11b通过接合材料12a与第二导体板13接合。
第一功率半导体元件1a和第三功率半导体元件1b的与接合有第一导体板3的面相反的面通过接合材料2b接合有第三导体板4。第一功率半导体元件1a和第三功率半导体元件1b的各面的电极形成由与各自的电极面相对配置的第一导体板3、第三导体板4夹持的结构。
在此，在本实施方式的功率模块100中，在通过第一功率半导体元件1a的中心和第二功率半导体元件11a的中心的、与第一导体板3和第一功率半导体元件1a的接合面垂直的截面、即图5所示的截面中，在从靠近第二导体板13一侧的第一导体板3的端部3b到第一功率半导体元件1a的第一长度L1比从远离第二导体板13一侧的第一导体板3的端部3c到第三功率半导体元件1b的第三长度L3大的位置，配置有第一功率半导体元件1a和第三功率半导体元件1b。第三长度L3大于第一导体板3的厚度T1。
另外，在从靠近第一导体板3一侧的第二导体板13的端部13b到第二功率半导体元件11a的第四长度L4比从远离第一导体板3一侧的第二导体板13的端部13c到第四功率半导体元件11b的第六长度L6大的位置，配置有第二功率半导体元件11a及第四功率半导体元件11b。第六长度L6大于第二导体板13的厚度T2。另外，第二导体板13的厚度T2可以是与第一导体板3的厚度T1相同的厚度，也可以是不同的厚度。
其他的构成与参照图4说明的第一实施方式相同。另外，在第二实施方式中，以在相邻的导体板3、13上分别通过接合材料2a、12a接合了2个功率半导体元件的功率模块100为例进行了说明，但也可以在相邻的导体板3、13上分别设置3个以上的功率半导体元件。在这种情况下，也着眼于配置在导体板3、13的各两端的功率半导体元件，在L1＞L3以及L4＞L6的位置配置功率半导体元件。
根据本实施方式，即使在导体板上设置多个功率半导体元件的情况下，也能够防止第一绝缘片构件5及第二绝缘片构件6的剥离，维持功率模块100的散热性能，因此能够提供可靠性高的功率模块100。
[第三实施方式]
图6是第三实施方式的功率模块100的截面图。图1所示的金属制壳体40的截面图、图3所示的功率模块100的外观俯视图在本实施方式中也相同。
在本实施方式中，如图6所示，在通过第一功率半导体元件1的中心和第二功率半导体元件11的中心、与第一导体板3和第一功率半导体元件1的接合面垂直的截面中，第一导体板3中靠近第二导体板13一侧的第一导体板3的端部3b的形状、和第二导体板13中靠近第一导体板3一侧的第二导体板13的端部13b的形状，朝向各导体板3、13和第一绝缘片构件5的接合点形成为锥形形状。换言之，在第一导体板3与第一绝缘片构件5的连接部、以及第二导体板13与第一绝缘片构件5的连接部中，第一导体板3的端部3b的倾斜面与第一绝缘片构件5的面所成的连接角α为锐角。同样，第二导体板13的端部13b的倾斜面与第一绝缘片构件5所成的连接角α为锐角。连接角α例如为约45°以下。
通过使第一导体板3或第二导体板13与第一绝缘片构件5的接合角α为锐角，可得到因不同物质接合而引起的特异性变小、端部3b、13b的热进一步降低的效果。由此，能够抑制与端部3b、13b接触的部分的第一绝缘片构件5的热应力增加。因此，在第一功率半导体元件1反复发热的功率循环时，能够降低在端部3b、13b附近的第一绝缘片构件5上反复产生的热应力，能够提高功率模块100相对于功率循环的寿命。
在本实施方式中，说明了将第一导体板3的端部3b和第二导体板13的端部13b的形状设为具有接合角α的锥形形状的例子，但也可以将第一导体板3的端部3c和第二导体板13的端部13c的形状设为具有接合角β的锥形形状。此时，优选接合角α比接合角β更成锐角。由此，能够进一步降低第一导体板3的端部3b侧以及第二导体板13的端部13b侧的第一绝缘片构件5的热应力。
另外，在本实施方式中，说明了将第一导体板3的端部3b和第二导体板13的端部13b的形状形成为具有接合角α的锥形形状的例子，但也可以将第三导体板4和第四导体板14的端部形成为锥形形状。例如，在第三导体板4和第四导体板14相邻的各自的端部为锥形形状的情况下，由于能够降低第二绝缘片构件6的热应力，所以能够扩大第三导体板4和第四导体板14之间的宽度。在这种情况下，能够削减第三导体板4和第四导体板14的材料，能够降低成本。
根据本实施方式，能够进一步降低第一绝缘片构件5及第二绝缘片构件6的热应力，防止第一绝缘片构件5及第二绝缘片构件6的剥离，维持功率模块100的散热性能，因此能够提供可靠性高的功率模块100。
在上述各实施方式中，将第一散热构件7和第二散热构件8的散热片7a、8a的形状设为钉状翅片，但也可以是其他形状，例如平直翅片或波纹翅片。
根据以上说明的实施方式，能够得到以下的作用效果。
(1)功率模块100具备：第一功率半导体元件1及第二功率半导体元件11；第一导体板3，其供第一功率半导体元件1接合；第二导体板13，其供第二功率半导体元件11接合并且与第一导体板3相邻配置；第一散热构件7，其与第一导体板3及第二导体板13相对配置；以及第一绝缘片构件5，其配置在第一散热构件7和第一导体板3之间，在通过第一功率半导体元件1的中心和第二功率半导体元件11的中心、垂直于第一导体板3和第一功率半导体元件1的接合面的截面中，在从靠近第二导体板13一侧的第一导体板3的端部3b到第一功率半导体元件1的第一长度L1比从远离第二导体板13一侧的第一导体板3的端部3c到第一功率半导体元件1的第二长度L2大的位置，配置第一功率半导体元件1，第二长度L2比第一导体板3的厚度T1大。由此，能够防止第一绝缘片构件5的剥离，维持功率模块100的散热性能。
(2)功率模块100具备：第一功率半导体元件1及第二功率半导体元件11；第一导体板3，其供第一功率半导体元件1接合；第二导体板13，其供第二功率半导体元件11接合并且与第一导体板3相邻配置；第一散热构件7，其与第一导体板3及第二导体板13相对配置；以及第一绝缘片构件5，其配置在第一散热构件7和第一导体板3之间，在通过第一功率半导体元件1的中心和第二功率半导体元件11的中心、垂直于第一导体板3和第一功率半导体元件1的接合面的截面中，第一功率半导体元件1的中心位置配置在比靠近第二导体板13一侧的第一导体板3的端部3b更靠近远离第二导体板13一侧的第一导体板3的端部3c的位置(M11＞M12)，从远离第二导体板13一侧的第一导体板的端部3c到第一功率半导体元件1的长度L1比第一导体板3的厚度T1大，第二功率半导体元件11的中心位置在比靠近第一导体板3一侧的第二导体板13的端部13b更靠近远离第一导体板3一侧的第二导体板13的端部13c的位置(M14＞M15)，从远离第一导体板3一侧的第二导体板13的端部13c到第二功率半导体元件11的长度L5比第二导体板13的厚度T2大。由此，能够防止第一绝缘片构件5的剥离，维持功率模块100的散热性能。
本发明并不限定于上述各实施方式，只要不损害本发明的特征，在本发明的技术思想的范围内考虑的其他方式也包含在本发明的范围内。另外，也可以是组合了上述各实施方式的构成。
符号说明
1…第一功率半导体元件，2a、2b、12a、12b…接合材料，3…第一导体板，3b、3c…第一导体板的端部，4…第三导体板，4b、4d…第三导体板4的端部，5…第一绝缘片构件，6…第二绝缘片构件，7…第一散热构件，7a、8a…散热片，7b、8b…周端部，8…第二散热构件，9…第一密封树脂，10…第二密封树脂，11…第二功率半导体元件，13…第二导体板，13b、13c…第二导体板的端部，14…第四导体板，14c、14d…第四导体板的端部，20…框体，30…半导体模块，40…金属制壳体，100…功率模块，100a…插通口，L1…第一长度，L2…第二长度，L3…第三长度，L4…第四长度，L5…第五长度，L6…第六长度，T1…第一导体板的厚度，T2…第二导体板的厚度。

Claims (9)

1.一种功率模块，其特征在于，具备：
第一功率半导体元件及第二功率半导体元件；
第一导体板，其供所述第一功率半导体元件接合；
第二导体板，其供所述第二功率半导体元件接合，并且与所述第一导体板相邻配置；
第一散热构件，其与所述第一导体板及所述第二导体板相对配置；以及
第一绝缘片构件，其配置在所述第一散热构件和所述第一导体板之间，
在通过所述第一功率半导体元件的中心和所述第二功率半导体元件的中心、与所述第一导体板和所述第一功率半导体元件的接合面垂直的截面中，在从靠近所述第二导体板一侧的所述第一导体板的端部到所述第一功率半导体元件的第一长度比从远离所述第二导体板一侧的所述第一导体板的端部到所述第一功率半导体元件的第二长度大的位置，配置有所述第一功率半导体元件，所述第二长度比所述第一导体板的厚度大。
2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，
在通过所述第一功率半导体元件的中心和所述第二功率半导体元件的中心、与所述第二导体板和所述第二功率半导体元件的接合面垂直的截面中，在从靠近所述第一导体板一侧的所述第二导体板的端部到所述第二功率半导体元件的第四长度比从远离所述第一导体板一侧的所述第二导体板的端部到所述第二功率半导体元件的第五长度大的位置，配置有所述第二功率半导体元件，所述第五长度比所述第二导体板的厚度大。
3.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，
在所述第一导体板上接合有所述第一功率半导体元件和第三功率半导体元件这至少两个功率半导体元件，所述第三功率半导体元件接合在所述第一导体板的比所述第一功率半导体元件更远离所述第二导体板的一侧，
在所述第二导体板上接合有所述第二功率半导体元件和第四功率半导体元件这至少两个功率半导体元件，第四功率半导体元件接合在所述第二导体板的比所述第二功率半导体元件更远离所述第一导体板的一侧，
在通过所述第一功率半导体元件的中心和所述第二功率半导体元件的中心、与所述第一导体板和所述第一功率半导体元件的接合面垂直的截面中，在所述第一长度比从远离所述第二导体板一侧的所述第一导体板的端部到所述第三功率半导体元件的第三长度大的位置，配置有所述第一功率半导体元件和所述第三功率半导体元件，所述第三长度比所述第一导体板的厚度大。
4.根据权利要求3所述的功率模块，其特征在于，
在通过所述第一功率半导体元件的中心和所述第二功率半导体元件的中心、与所述第二导体板和所述第二功率半导体元件的接合面垂直的截面中，在从靠近所述第一导体板一侧的所述第二导体板的端部到所述第二功率半导体元件的第四长度比从远离所述第一导体板一侧的所述第二导体板的端部到所述第四功率半导体元件的第六长度大的位置，配置有所述第二功率半导体元件和所述第四功率半导体元件，所述第六长度比所述第二导体板的厚度大。
5.根据权利要求1或3所述的功率模块，其特征在于，
在通过所述第一功率半导体元件的中心和所述第二功率半导体元件的中心、与所述第一导体板和所述第一功率半导体元件的接合面垂直的截面中，所述第一导体板的靠近所述第二导体板一侧的端部的形状朝向所述第一导体板和所述第一绝缘片构件的接合点形成为锥状。
6.根据权利要求2或4所述的功率模块，其特征在于，
在通过所述第一功率半导体元件的中心和所述第二功率半导体元件的中心、与所述第二导体板和所述第二功率半导体元件的接合面垂直的截面中，所述第二导体板的靠近所述第一导体板一侧的端部朝向所述第二导体板和所述第一绝缘片构件的接合点形成为锥状。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的功率模块，其特征在于，
在所述第一功率半导体元件的与接合有所述第一导体板的面相反一侧的面上接合有第三导体板，在所述第二功率半导体元件的与接合有所述第二导体板的面相反一侧的面上接合有第四导体板，并且所述功率模块具备第二散热构件，其与所述第三导体板及所述第四导体板相对配置；以及第二绝缘片构件，其配置在所述第二散热构件和所述第三导体板之间。
8.根据权利要求7所述的功率模块，其特征在于，
具备壳体，其在相对配置的所述第一散热构件和所述第二散热构件的周边部，与所述第一散热构件和所述第二散热构件接合，至少收纳所述第一功率半导体元件、所述第二功率半导体元件、所述第一导体板、所述第二导体板、所述第一散热构件和所述第一绝缘片构件。
9.一种功率模块，其特征在于，具备：
第一功率半导体元件及第二功率半导体元件；
第一导体板，其供所述第一功率半导体元件接合；
第二导体板，其供所述第二功率半导体元件接合，并且与所述第一导体板相邻配置；
第一散热构件，其与所述第一导体板及所述第二导体板相对配置；以及
第一绝缘片构件，其配置在所述第一散热构件和所述第一导体板之间，
在通过所述第一功率半导体元件的中心和所述第二功率半导体元件的中心、与所述第一导体板和所述第一功率半导体元件的接合面垂直的截面中，
所述第一功率半导体元件的中心位置配置在比靠近所述第二导体板一侧的所述第一导体板的端部更靠近远离所述第二导体板一侧的所述第一导体板的端部的位置，从远离所述第二导体板一侧的所述第一导体板的端部到所述第一功率半导体元件的长度比所述第一导体板的厚度大，
所述第二功率半导体元件的中心位置配置在比靠近所述第一导体板一侧的所述第二导体板的端部更靠近远离所述第一导体板一侧的所述第二导体板的端部的位置，从远离所述第一导体板一侧的所述第二导体板的端部到所述第二功率半导体元件的长度比所述第二导体板的厚度大。
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