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CN101609826B - 功率半导体模块 - Google Patents

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CN101609826B
CN101609826B CN200910140303.2A CN200910140303A CN101609826B CN 101609826 B CN101609826 B CN 101609826B CN 200910140303 A CN200910140303 A CN 200910140303A CN 101609826 B CN101609826 B CN 101609826B
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insulator chain
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Abstract

本发明提供一种能够高效率制造的功率半导体模块及其制造方法。在功率半导体模块(1)中，引线框(9)同时具有内部端子(30)和外部端子(6)，其多个外部端子(6)同时被软焊在半导体芯片(8)上。因此，没有必要如引线接合那样逐根进行连接，从而能够高效率得到功率半导体模块。此外，因为不是用引线接合来进行连接，所以可以确保足够的电流容量。此外，在功率半导体模块(1)的制造过程中，不进行引线接合，而是通过回流焊接同时在同一工序中进行绝缘电路基板(7)和半导体芯片(8)、以及半导体芯片(8)和引线框(9)的接合。因此，能够使其安装时间缩短到非常短，从而能够高效率地制造功率半导体模块。

Description

功率半导体模块
本案是申请日为2005年9月9日、申请号为200510102711.0、发明名称为功率半导体模块及其制造方法的专利申请的分案申请。 
技术领域
本发明涉及在内部具备安装有功率半导体元件的半导体芯片的功率半导体模块及其制造方法。 
背景技术
在变换器、不间断电源装置、工作机械、工业用机器人等中，使用主体装置是独立的且被组件化的功率半导体模块。该功率半导体模块内置有半导体芯片，被安装在控制主体装置用的规定控制电路基板上，其中，所述半导体芯片安装有构成电力变换电路的绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor：以下标记为“IGBT”)等各种功率半导体元件(例如参照专利文献1)。以下，表述的是功率半导体元件为装配有多个半导体芯片的情况。 
对于这种功率半导体模块来说，一般是通过软焊将半导体芯片安装在绝缘电路基板上，并使用金属导线对连接在控制电路基板上的外部端子和其半导体芯片进行引线接合，然后，通过在树脂盒内对其进行铸造而将其组件化。此外，通过将设置在与树脂盒的外部端子的安装部相反一侧的散热面接触在冷却片等上，而能够使在功率半导体元件中产生的热量向外部进行散热。 
专利文献1：(日本专利)特开2002-50722号公报(图1、图2等)。 
然而，在上述功率半导体模块中，因为连接外部端子和半导体芯片的金属导线的截面面积较小，所以每根金属导线的电流容量都是有限的。在这种情况下，虽然考虑过使用较粗的金属导线，但是难以通过超声波粘接或者焊接来进行引线接合。 
此外，在该功率半导体模块的制造工序中，因为是在将半导体芯片软焊于绝缘电路基板上之后再进行引线接合，所以需要两个工序。此外，需要逐根对每根金属导线进行引线接合，而通常在功率半导体模块的制造过程中需要使用200根～500根的金属导线，所以存在处理 工序所需时间较长的问题。 
发明内容
本发明是鉴于此点而进行的，其目的在于提供一种能够被高效率地制造的功率半导体模块及其制造方法。 
本发明的功率半导体模块被安装在主体装置的控制电路基板上，在其内部具有安装有功率半导体元件的半导体芯片。该功率半导体模块具有引线框、端子盒和绝缘电路基板。 
引线框的一端构成连接在控制电路基板上的外部端子，另一端构成连接半导体芯片的内部端子。 
在端子盒上一体形成上述引线框。将引线框的内部端子一侧收容在该端子盒内。 
绝缘电路基板被收容在上述端子盒内，其单面从端子盒的与控制电路基板的相反一侧露出而构成散热面。在该绝缘电路基板的与散热面相反一侧安装上述半导体芯片。 
特别是，上述半导体芯片以硬焊方式被焊接在绝缘电路基板上，上述引线框以硬焊方式被焊接在半导体芯片的与绝缘电路基板相反一侧的面上。这些硬焊方法可以考虑各种方法，例如适用于通过软焊进行表面安装等来进行。 
此外，在本发明的功率半导体模块的制造方法中，制造在内部具有安装有功率半导体元件的半导体芯片、并安装在主体装置的控制电路基板上的功率半导体模块。 
在该制造方法中，在芯片形成工序中，在规定的半导体基板上形成功率半导体元件，形成半导体芯片。另一方面，在绝缘电路基板形成工序中，在由绝缘材料构成的绝缘层的一个面上形成构成电极部的电极层，同时在绝缘层的另一个面上层积构成散热面的散热层，形成绝缘电路基板。然后，在第一软焊层形成工序中，在上述电极部上形成第一软焊层。然后，在芯片装配工序中，将半导体芯片装配在第一软焊层上，在第二焊料层形成工序中，在半导体芯片上形成第二焊料层。 
另一方面，在不同于上述各工序的引线框形成工序中，对规定的 金属板进行冲制而形成通过连杆连接的多个引线的引线框。然后，在端子盒形成工序中，利用规定模具进行树脂材料的注射成型。形成与引线框成为一体的端子盒。 
在以上的工序之后，在端子盒安装工序中，将上述绝缘电路基板装在上述端子盒中，将引线框的内部端子与第二焊料层接触。然后，在回流焊接工序中，同时对第一软焊层和第二焊料层进行回流焊接，对绝缘电路基板和半导体芯片进行软焊，同时对半导体芯片和引线框进行软焊。 
然后，在绝缘密封工序中，将绝缘密封用的热硬化性树脂填充倒端子盒内并使其硬化。然后，在外部端子形成工序中，切断并分离引线框的各引线，从而形成各引线框的外部端子。 
如采用本发明的功率半导体模块，在引线框上形成外部端子和内部端子，其内部端子、半导体芯片和绝缘电路基板进行硬焊。因此没有必要如采用引线接合那样的逐根连接金属线，从而可以高效率地得到功率半导体模块，此外，可以减少部件个数。由于通过引线框进行连接，所以可以确保充分的电流容量。 
如采用本发明的功率半导体模块的制造方法，则不进行引线接合，且绝缘电路基板和半导体芯片的连接、以及半导体芯片和引线框的连接可以同时通过回流焊接而在一个工序内进行。因此可以使其安装时间缩得非常短，从而可以高效率制造功率半导体模块。 
附图说明
图1是表示实施方式的功率半导体模块的外观立体图。 
图2是表示功率半导体模块的详细结构的说明图。 
图3是表示功率半导体模块的详细结构的说明图。 
图4是表示功率半导体模块被安装在变换器的控制电路基板上的状态的说明图。 
图5是表示功率半导体模块的制造工序流程的流程图。 
图6是表示功率半导体模块的制造工序的状态的说明图。 
图7是表示功率半导体模块的制造工序的状态的说明图。 
图8是表示功率半导体模块的制造工序的状态的说明图。 
图9是表示功率半导体模块的制造工序的状态的说明图。 
图10是表示功率半导体模块的制造工序的状态的说明图。 
图11是表示功率半导体模块的制造工序的状态的说明图。 
图12是表示功率半导体模块的制造工序的状态的说明图。 
图13是表示功率半导体模块的制造工序的状态的说明图。 
图14是表示功率半导体模块的制造工序的状态的说明图。 
图15是表示对应图12(A)的变形例的说明图。 
图16是表示向功率半导体模块的控制电路基板的安装方式的变形例的说明图。 
图17是表示向功率半导体模块的控制电路基板的安装方式的变形例的说明图。 
标号说明： 
1、201功率半导体模块 
2端子盒 
3环氧树脂 
4螺钉安装部 
5定位用突起 
6外部端子 
7、207绝缘电路基板 
8半导体芯片 
9引线框 
11主体 
12、13台阶部 
14突出部 
17凸起 
21螺钉插通部 
22螺钉插通孔 
23圆凸起部 
24缺口部 
25狭缝 
26主体基板 
27绝缘树脂层 
28图案 
29、31、103软焊层 
30内部端子 
41芯片 
42聚酰亚胺层 
43Ni镀层 
44Au镀层 
51引线 
52、53连杆 
61凸起形 
101控制电路基板 
102定位用孔 
104、114插通孔 
110冷却片 
111螺钉孔 
211陶瓷基板 
212散热面 
213图案 
302缺口部 
404、424、434、444螺钉安装部 
405、425、445凸起状插通部 
406、436插通孔 
427台阶部 
435凸起部 
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。 
本实施方式是将本发明的功率半导体模块构成在变换器用中的方式。图1是表示功率半导体模块的外观立体图。其中，在下面的说明中，以图1所示的功率半导体模块的状态为基准来表示上下。 
如图1所示，功率半导体模块1是通过在由树脂材料构成的端子盒2的内部收容后述绝缘电路基板以及安装在其上的半导体芯片等而构成。其中，因为使用环氧树脂3(热硬化性树脂)将端子盒2的内部密封，所以，在该图中并没有表示绝缘电路基板和半导体芯片等。 
此外，从端子盒2的主体的一对端面分别延伸设置有螺钉安装部4，其用于将功率半导体模块1拧在后述冷却片上。在各螺钉安装部4的上面设置有定位用突起5，其用于向图未示出的变换器(主体装置)的控制电路基板安装功率半导体模块1时的定位。 
而且，从端子盒2的剩下一对侧面向外延伸设置有连接在上述控制电路基板上的多个外部端子6。 
图2和图3是用于表示功率半导体模块的详细结构的说明图。在图2中，(A)为功率半导体模块的俯视图，(B)为主视图，(C)为仰视图。在图3中，(A)为功率半导体模块的侧视图，(B)为图2(A)的A-A方向的截面图，(C)为(B)的B部放大图。 
如这些附图(特别是图3(B))所示，功率半导体模块1是这样构成的，即，将绝缘电路基板7、安装在该绝缘电路基板7上的半导体芯片8、以及连接半导体芯片8和控制电路基板的引线框9收容在端子盒2中，并使用环氧树脂3对该端子盒2的内部进行密封。其中，上述外部端子6由引线框9的一端构成。 
如图2所示，端子盒2具有长方形框架状的主体11，特别是如图3(C)所示，在其上部开口部沿着其内侧周边而形成有台阶部12。该台阶部12能够提高环氧树脂3相对于端子盒2的粘接强度，并能够保持硬化后的环氧树脂3。此外，对主体11的下部开口部也进行扩大而构成台阶部13，从而构成绝缘电路基板7的收容部。该台阶部13以朝向内侧并向上倾斜的方式而构成，分别在其四个角部设置有向着绝缘电路基板7一侧突出的突出部14。关于该突出部14的作用在后面再进行叙述。 
此外，特别是如图3(B)所示，保持填充有环氧树脂3的主体11的框架宽度比收容绝缘电路基板7的主体11的框架宽度稍大一些，框架状的主体11的内面在高度方向上具有台阶差的形状。而且，如图2所示，在主体11的填充有环氧树脂3的部分的长度方向的两端部上， 分别设置有沿着与其长度方向成直角方向而相互反向延伸的一对凸缘部15。因此，可以提高主体11的填充环氧树脂3的部分的刚性。相反，在主体11的底面形成有减薄用的多个细槽16，从而降低收容绝缘电路基板7的部分的刚性。上述螺钉安装部4沿着该主体11的收容绝缘电路基板7的部分的宽度而向主体11外延伸。 
在螺钉安装部4的离开端子盒2的主体11的位置上，设置有用于使后述螺钉插通的螺钉插通部21，在该螺钉插通部21的中央沿着上下方向贯通设置有螺钉插通孔22。在螺钉安装部4的底面突出设置有圆凸起部23，螺钉插通孔22贯通其中央。该圆凸起部23的前端面成为与后述冷却片接触的接触面。在螺钉插通部21和端子盒2的主体11之间，形成有截面为U字形的缺口部24，在螺钉安装部4的螺钉插通部21和端子盒2的主体11之间的部分形成为薄壁形状。而且，在该缺口部24的中央，在上下方向贯通设置有沿着宽度方向延伸的长条形的狭缝25，以此来提高该缺口部24的可弯曲性。 
如图2(B)和(C)所示，绝缘电路基板7以沿着端子盒2的主体11的下部内侧周面的方式而形成为长方形板状。对于该绝缘电路基板7来说，特别如图3(C)所示，在由铝或者铜构成的主体基板26的上面设置有由含有导热性良好的填料(氮化铝以及二氧化硅等的粉末)的环氧树脂构成的绝缘树脂层27，并在其上面进一步印刷有由铜箔构成的图案28。然后，半导体芯片8经由焊料层29而被表面安装在该铜箔上。在绝缘电路基板7和端子盒2的主体11之间形成有微小间隙，通过在该间隙中填充的环氧树脂3而被稳定地保持在主体11内。此外，特别是如图3(A)所示，该绝缘电路基板7的下面从端子盒2的下面露出而构成散热面，其从圆凸起部23的前端面向下突出规定的量。 
对于引线框9来说，其通过使铜板形成为长条状而构成，被铸造成与端子盒2的主体11平行延伸。该引线框9的一端向主体11的外面延伸而构成截面为L字形的外部端子6，其另一端向主体11的内部延伸而构成截面为L字形的内部端子30。外部端子6的前端部与主体11的上面大致在同一平面上，并在该上面平行延伸，被软焊接合在后述变换器的控制电路基板上。此外，内部端子30的前端部与半导体芯 片8的上面平行延伸，并通过焊料层31而连接在半导体芯片8的电极上。 
将上述那样构成的功率半导体模块1安装在变换器的控制电路基板上，并同时安装在冷却片上。图4是表示将功率半导体模块安装在变换器的控制电路基板上的状态的说明图。在该图中为了方便起见使用截面图来表示结构的一部分。 
在将功率半导体模块1安装在控制电路基板101上时，通过将功率半导体模块1的定位用突起5插通于预先设置在控制电路基板101上的定位用孔102内，而能够将功率半导体模块1设置在控制电路基板101的规定位置上。在控制电路基板101上，在相当于功率半导体模块1的各外部端子6的位置上预先网板印刷有焊料层103，在设置功率半导体模块1时，将其外部端子6载置于焊料层103上。此外，功率半导体模块1的螺钉插通孔22被配置于与预先在控制电路基板101上设置的螺钉插通孔104相对应的位置上。 
然后，在该状态下进行回流焊接处理，将功率半导体模块1软焊连接在控制电路基板101上。此时，由于在端子盒2的主体11上面的四个角附近，分别设置有微小的凸起17，因此能够确保回流焊接时的软焊厚度。 
接着，将组装有该功率半导体模块1和控制电路基板101的单元安装在上面是扁平状的冷却片110上。在冷却片110的对应于功率半导体模块1的螺钉插通孔22的位置上，设置有螺钉孔111。在进行该安装时，将螺钉120从控制电路基板101的一侧插通于螺钉插通孔104和螺钉插通孔22内而被紧固到螺钉孔111内，从而将该单元固定在冷却片110上。如上所述，由于绝缘电路基板7的散热面从圆凸起部23向下突出规定的量，所以在插入螺钉120时，因其高低差而造成缺口部24弯曲，使得绝缘电路基板7的散热面用力推压冷却片110。从而，使绝缘电路基板7和冷却片110之间的导热性变得良好，能够得到充分的散热效果。 
下面，对功率半导体模块的制造方法进行详细说明。图5是表示功率半导体模块制造工序的流程的流程图，图6～图14是表示功率半导体模块制造工序的状态的说明图。下面，按照图5的流程图的步骤 编号(以下标记为“S”)来进行说明。 
首先，形成半导体芯片8(S11)。图6(A)是半导体芯片8的俯视图，(B)是其C-C方向的截面图。 
即，在规定的半导体基板上分别形成IGBT、续流二极管(FWD)等的功率半导体元件，通过对除了电极部以外的该功率半导体元件的表面进行处理而形成聚酰亚胺层42。然后，在电极部通过无电镀处理而形成镍(Ni)镀层43，并在其上面进一步形成金(Au)镀层44，然后切断成芯片41。功率半导体元件的电极是铝层，为了使焊料的溶析性良好而进行上述镀层处理。因此，只要其后涂敷的焊料量适当，则焊料在聚酰亚胺层42的表面被抵制，从而能够正确地附着在电极部。 
此外，平行于半导体芯片8的形成来形成绝缘电路基板7(S12)。即，如图3(C)所示，在由铝或者铜构成的主体基板26的上面，成膜有由含有导热性良好的填料(氮化铝和二氧化硅等的粉末)的环氧树脂构成的绝缘树脂层27，而且，如图7(A)所示，在其上面形成有由构成电极部的铜箔而构成的多个图案28。 
然后，如图7(B)所示，在各图案28上的规定位置对焊料层29(第一软焊层)进行网板印刷(S13)。然后，如图7(C)所示，将各半导体芯片8装配在焊料层29的上面(S14)。在本实施方式中，此时还装配有作为感温元件的热敏电阻45。然后，如图7(D)所示，通过分配器而分别在各半导体芯片8上的规定位置和图案28的规定位置上涂敷焊料层31(第二焊料层)(S15)。 
另一方面，不同于上述的各工序来另外形成端子盒2。 
即，首先通过压力加工来冲压形成规定的长方形状的铜板，形成如图8(A)所示的引线框9(S21)。该引线框9通过多个连杆来连接引线51，如图8(B)中的(A)的D-D方向截面图所示，形成为平板状。相邻的引线51在其内侧端子(内侧引线)一侧通过连杆52而相互连接，各引线51的外部端子(外侧引线)一侧通过连杆53形成短路。 
然后，将该引线框9设置在规定的模具上，通过聚苯硫醚树脂(下面表示为“PPS树脂”)的注射成型，而如图9(A)所示那样，形成与引线框9一体化的端子盒2(S22)。此时，在端子盒2中形成有图3 (C)所示的多个突出部14和台阶部12。此外，同时一体形成螺钉安装部4。如图9(B)中的(A)的E-E方向截面所示，在该状态下，引线框9仍然为平板状。其中，对于该PPS树脂来说，为了能够提高与环氧树脂3的粘合性，也可以使用配合有规定量的苯氧基树脂或者酯化合物的PPS树脂。 
然后，将引线框9的内部端子一侧的连杆52切掉，在上下进行冲压加工，如图10(A)和(B)所示，在各引线51上形成内部端子30(S23)。此时，如图10(C)所示，同时对内部端子30进行压印加工，从而在其前端部的中央形成部分向下方突出的凸起形61。 
在以上的工序之后，如图11(A)以及(B)所示，将绝缘电路基板7安装在端子盒2上，如图11(C)所示，使各引线51的内部端子30与焊料层31接触(S31)。此时，如上所述，绝缘电路基板7的散热面从螺钉安装部4的圆凸起部23向下突出规定的量。 
然后，在该状态下进行回流焊接处理(S32)，使焊料层29和焊料层31同时回流焊接，在软焊绝缘电路基板7和半导体芯片8的同时，软焊半导体芯片8和内部端子30。此时，焊料因为聚酰亚胺层而被排斥，并通过自定位而在内部端子30和半导体芯片8的电极之间移动。其结果，半导体芯片8也通过自定位而移动，并接合在正确位置。此外，如图11(C)所示，因为上述内部端子30的凸起形61的原因，而能够确保在内部端子30和半导体芯片8之间必要的焊料厚度，从而能够得到足够的软焊粘接强度。 
接着，在进行了预热的基础上(S33)，如图12(A)和(B)所示，在端子盒2内填充熔融的环氧树脂3(S34)。如图12(C)中的(B)的F部位放大图所示，此时，环氧树脂3通过端子盒2的突出部14和绝缘电路基板7之间，而迂回到端子盒2和绝缘电路基板7之间来进行填充。然后，在该状态下，在炉内进行固化来使环氧树脂3硬化(S35)。此时，由端子盒2的台阶部12来稳定保持环氧树脂3。其中，在该环氧树脂3上为了防止因热膨胀而造成的从半导体芯片8和引线框9的剥离，优选是选择具有与其大体相同热膨胀系数的材料。 
然后，在该状态下向一对连杆53通电来进行绝缘试验(S36)，对于其绝缘试验合格的产品，通过在上下方向对引线51的外部端子一侧 进行冲压加工，切掉连杆53并使各引线51分离，从而形成如图13(A)和(B)所示那样的外部端子6(S37)。其中，在本实施方式中，是构成为外部端子6从端子盒2的两个侧面伸出的DIP型的形状，但是也可以构成为从单侧伸出的SIP型、或者从上面伸出的QFP型等其他形状。 
如以上说明的那样，在本实施方式的功率半导体模块1中，引线框9同时具有内部端子30和外部端子6，其多个外部端子6同时软焊连接在半导体芯片8上。因此，与引线接合外部端子和半导体芯片之间的情况相比，能够减少部件个数。此外，无须如引线接合那样逐根进行连接，从而能够高效率地得到功率半导体模块1。此外，即使不用引线接合来连接，也能够确保充分的电流流量。 
此外，若采用本实施方式的功率半导体模块1的制造方法，则不进行引线接合，可以通过回流焊接而同时在一个工序中进行绝缘电路基板7和半导体芯片8的连接、以及半导体芯片8和引线框9的连接。因此其实际安装时间非常短，从而能够高效率地制造功率半导体模块。 
以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但是本发明并不局限于该特定的实施方式，可以在本发明的精神范围内对其进行变化以及变形。 
例如，如图3所示，在上述实施方式中表示出了将绝缘电路基板7作为在由铝构成的主体基板26上成膜绝缘树脂层27的铝绝缘基板而构成的例子，但是也可以作为DCB(Direct Copper Bond)绝缘基板来构成。图14是表示使用该绝缘基板的功率半导体模块的结构例的说明图，相当于图3(B)的箭头方向的截面图。对于与图3大体相同结构的部分采用相同的标号，并省略其说明。 
即，就该功率半导体模块201的绝缘电路基板207而言，在由氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、氮化硅(SiN)等陶瓷构成的绝缘性陶瓷基板211的整个下面层积铜箔而形成散热面，另一方面，在上面形成由铜箔构成的图案213。然后，半导体芯片8通过焊料层29被表面安装在该铜箔上。端子盒2的突出部14形成为与陶瓷基板211接触。 
此外，在上述实施方式中，在形成图6所示的半导体芯片8时，为了提高软焊的溶析性，通过无电镀处理对其电极部进行镍(Ni)镀 层43和金(Au)镀层44，但是也可以不是通过无电镀处理，而是通过等离子体CVD、蒸镀、溅射等方法来生成Ni层和Au层。此外，也可以不成膜Ni层，而成膜锡(Sn)层。 
此外，如图3所示，在上述实施方式中，作为用于提高环氧树脂3向端子盒2的粘接强度的粘接强度强化形状，表示了在端子盒2的上端部设置台阶部12的结构，但是也可以采用挂住环氧树脂3的其他形状。例如，如图15所示的对应图12(A)的变形例那样，在端子盒2的上端周边部设置锐角的缺口部302等来使环氧树脂3紧密粘合。 
此外，在上述实施方式中，在图4中表示了功率半导体模块1的向控制电路基板101的安装方式的一个例子，但是也可以采用除此以外的其他安装方式。图16和图17是表示该安装方式的变形例的说明图。此外，对与图4大体相同的结构部分采用相同的标号，并省略其说明。 
例如，如图16(A)所示，也可以设置功率半导体模块的相对控制电路基板101定位用的凸起状插通部405，其向着上方而突出设置在功率半导体模块的螺钉安装部404上。通过将该凸起状插通部405插通设置于控制电路基板101一侧的插通孔114内，而能够对功率半导体模块进行定位。通过在该凸起状插通部405内插通兼作上述螺钉插通孔22的、用于一起紧固用的插通孔406，而通过使螺钉120贯通并紧固在冷却片110的螺钉孔111内来实现共通紧固。 
此外，如图16(B)所示，也可以将螺钉安装部424的凸起状插通部425形成为台阶形状，使控制电路基板101限定在其台阶部427的规定高度的位置而构成。利用设定该台阶部427的高度，而能够调整外部端子6和控制电路基板101的位置关系，从而能够确保焊料层103在回流焊接时的焊料厚度。 
或者，如图17(A)中的局部放大图所示那样，也可以在螺钉安装部434上设置向着上方突出的凸起部435，该凸起部435的前端面构成为与控制电路基板101固定接合。利用设定该凸起部435的高度，而能够调整外部端子6和控制电路基板101的位置关系，从而可以确保焊料层103在回流焊接时的焊料厚度。此外，通过在该凸起部435内贯通兼作上述螺钉插通孔22的、用于一起紧固的共用插通孔436， 而通过使螺钉120插通并紧固在冷却片110的螺钉孔111内来实现共通紧固。 
而且，如图17(B)的局部放大图所示，也可以在螺钉安装部444上设置向上方突出的圆锥形的该凸起状插通部445，构成为使控制电路基板101的插通孔114在该规定位置与该凸起状插通部445接合固定。通过设定该凸起状插通部445的高度以及圆锥形状而能够调整外部端子6和控制电路基板101的位置关系，因此，能够确保焊料层103在回流焊接时的焊料厚度。此外，在该凸起状插通部445内贯通用于共通固定兼作上述螺钉插通孔22的共用的插通孔436，而能够通过使螺钉120插通并紧固在冷却片110的螺钉孔111上来实现共同连接。 
此外，在上述实施方式中，表示了半导体芯片8被表面安装在绝缘电路基板7上，且引线框9被表面安装在半导体芯片8上的例子，但是，也可以通过插通安装来进行软焊连接。此外，也可以用银糊等的导电性粘接剂等，使用焊料以外的钎料进行硬焊连接。 
此外，在上述实施方式中，作为绝缘密封剂表示了使用环氧树脂的例子，但是，例如也可以在端子盒2内注入硅凝胶等的凝胶状填充剂后使其硬化。但是，因为环氧树脂的导热性和耐热性优良，且刚性也高，所有对其优选。在使用凝胶状填充剂的情况下，需要想办法用树脂板等按压其上面等。 
此外，在上述实施方式中没有特别提及，优选的是以使安装在绝缘电路基板7上的多个半导体芯片8的厚度相等的方式而构成。若这样的话，则可以使各引线框9的内部端子30一侧的弯曲尺寸统一。其结果，在使用规定的模具进行其弯曲成形的冲压加工的情况下，有利于简化此模具的制作。 
此外，在上述实施方式中没有特别说明，但是为了确保软焊层在回流焊接时的焊料厚度，也可以使规定尺寸(例如直径数十～数百μm)的铜和镍构成的芯球分散在胶焊料内来形成软焊层。 

Claims (1)

1.一种功率半导体模块，其被安装在主体装置的控制电路基板上，且在其内部具有功率半导体元件，其特征在于，包括：
引线框，其一端构成连接所述控制电路基板的外部端子，另一端构成连接半导体芯片的内部端子；
端子盒，与所述引线框一体形成，并收容其所述内部端子；和
绝缘电路基板，其被收容在所述端子盒内，单面从所述端子盒的与所述控制电路基板相反的一侧露出而构成散热面，将所述半导体芯片安装在与所述散热面相反一侧的面上，其中，
一个或者多个所述半导体芯片采用硬焊方式被焊接在所述绝缘电路基板上，所述引线框采用硬焊方式被焊接在所述半导体芯片的与所述绝缘电路基板相反一侧的面上，所述引线框也被焊接在绝缘电路基板的没有设置半导体芯片的部分。
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