本發(fā)明涉及具有對搭載的電子部件進行冷卻的功能的電子裝置。

背景技術(shù)：

近年來，為了防止地球溫暖化，有效利用自然能量的海上風(fēng)力發(fā)電受到關(guān)注。風(fēng)力發(fā)電需要用于將風(fēng)車的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為電力的以電力轉(zhuǎn)換用組件和電動機的控制裝置等用的低圧系組件為代表的半導(dǎo)體裝置。電力轉(zhuǎn)換裝置中，使用效率高的功率半導(dǎo)體的開關(guān)的方式是主流，將半導(dǎo)體元件用凝膠或樹脂密封來進行絕緣保護。海上的氣氛與陸地上相比濕度高，含有較多鹽，因此，更加要求防濕性、防水性優(yōu)異的電力轉(zhuǎn)換裝置及控制裝置。

另外，為了節(jié)能化的推進和低碳社會的實現(xiàn)，電力汽車和混合動力汽車等的汽車的電動化正在急劇發(fā)展。尤其是，作為電動化系統(tǒng)的基本構(gòu)成要素的逆變器的作用比以往更加多樣化，要求同時實現(xiàn)小型化和高輸出化。在逆變器中，作為其主要部件，搭載有將晶體管、二極管等的功率半導(dǎo)體芯片用樹脂密封而形成的功率半導(dǎo)體組件。在電汽車、混合動力汽車用的功率半導(dǎo)體組件中，伴隨因器件的電流電容的增加和小型化引起的電流密度的增大，因通電而發(fā)熱，因此設(shè)置有用于抑制功率半導(dǎo)體組件的溫度上升的冷卻單元。作為冷卻單元，使用水或油、有機溶劑等的制冷劑循環(huán)方式是主流，需要針對制冷劑的防水構(gòu)造。

作為在電子部件和電纜等中為了覆蓋導(dǎo)體而使用的樹脂，已知有環(huán)氧樹脂(參照專利文獻1)。在專利文獻1中記載有：通過對環(huán)氧樹脂的分支鏈導(dǎo)入烴基等的疏水基，能夠比現(xiàn)有技術(shù)更加降低吸水性，提高耐水性。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2004-119667號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明想要解決的技術(shù)問題

具有疏水基的環(huán)氧樹脂中，存在與半導(dǎo)體元件或配線、電線等的導(dǎo)體的浸潤性差、緊貼力弱的問題。當(dāng)將這樣的環(huán)氧樹脂用作絕緣體時，在使其加熱固化時，有可能發(fā)生從導(dǎo)體的剝離或在成型物內(nèi)產(chǎn)生空隙，并且由此引起水分存積，導(dǎo)致絕緣性的降低。

本發(fā)明的目的在于提供一種不損失絕緣性等的可靠性就能夠防止水或油、有機溶劑等的制冷劑浸入的電子裝置。

用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案

本發(fā)明的電子裝置包括電子部件和密封電子部件的環(huán)氧樹脂部，配置在冷卻電子部件的制冷劑中，其中，環(huán)氧樹脂部在環(huán)氧樹脂部的表面或內(nèi)部形成有第一層，第一層具有三維交聯(lián)構(gòu)造，且以用上述三維交聯(lián)構(gòu)造中的平均自由體積的立方根計算出的長度小于構(gòu)成制冷劑的分子的最長邊的長度的方式形成。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠防止制冷劑的浸入，實現(xiàn)防水效果的提高。

附圖說明

圖1是表示混合動力汽車的控制塊的圖。

圖2是說明逆變器電路的電路結(jié)構(gòu)的圖。

圖3(a)是半導(dǎo)體組件的立體圖。

圖3(b)是從不同的視點觀看到的半導(dǎo)體組件的立體圖。

圖3(c)是由iva-iva線剖切得到的半導(dǎo)體組件的剖視示意圖。

圖4是表示半導(dǎo)體組件的電路結(jié)構(gòu)的電路圖。

圖5是半導(dǎo)體組件的去除密封樹脂后的導(dǎo)體板組件的立體圖。

圖6是去除圖5的第一導(dǎo)體板和第三導(dǎo)體板后的導(dǎo)體板組件的立體圖。

圖7是半導(dǎo)體構(gòu)造體302的剖視示意圖。

圖8(a)是說明第一層的三維固化構(gòu)造的形成的示意圖。

圖8(b)是說明第一層的三維固化構(gòu)造的形成的示意圖。

圖8(c)是說明第一層的三維固化構(gòu)造的形成的示意圖。

圖9是第二實施方式的半導(dǎo)體組件的立體圖。

圖10是第二實施方式的半導(dǎo)體組件的剖視示意圖。

圖11是第三實施方式的半導(dǎo)體組件的剖視示意圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。

實施例1

圖1是表示混合動力汽車的控制塊的圖。發(fā)動機egn和電動發(fā)電機mg1產(chǎn)生車輛的行駛用力矩。電動發(fā)電機mg1不僅產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，還具有將從外部施加到電動發(fā)電機mg1的機械能轉(zhuǎn)換為電力的功能。

電動發(fā)電機mg1例如是同步機或者感應(yīng)電機，如上所述，因運轉(zhuǎn)方法既作為電動機也作為發(fā)電機工作。在將電動發(fā)電機mg1搭載于汽車的情況下，優(yōu)選小型且能夠獲得高輸出，適合使用釹等磁體的永磁型的同步電動機。永磁型的同步電動機與感應(yīng)電動機相比轉(zhuǎn)子的發(fā)熱少，從該觀點考慮作為汽車用也具有優(yōu)勢。

發(fā)動機egn的輸出力矩經(jīng)由動力分配機構(gòu)tsm傳遞至電動發(fā)電機mg1，來自動力分配機構(gòu)tsm的旋轉(zhuǎn)力矩或者電動發(fā)電機mg1產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力矩經(jīng)由變速器tm和差速器dif傳遞至車輪。另一方面，在再生制動的運轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)力矩從車輪被傳遞到電動發(fā)電機mg1，基于供給來的旋轉(zhuǎn)力矩產(chǎn)生交流電力。產(chǎn)生了的交流電力如后所述由電力轉(zhuǎn)換裝置200轉(zhuǎn)換為直流電力，對高壓用的電池136進行充電，被充電了的電力作為再次行駛的能量來使用。

接著，說明通過半導(dǎo)體元件的開關(guān)動作將電力從直流轉(zhuǎn)換為交流，從交流轉(zhuǎn)換為直流的電力轉(zhuǎn)換裝置200。逆變器電路140經(jīng)由直流連接器138與電池136電連接，在電池136與逆變器電路140的彼此之間進行電力的傳接。在使電動發(fā)電機mg1作為電動機工作的情況下，逆變器電路140基于從電池136經(jīng)由直流連接器138供給來的直流電力而產(chǎn)生交流電力，經(jīng)由交流端子188供給到電動發(fā)電機mg1。由電動發(fā)電機mg1和逆變器電路140構(gòu)成的結(jié)構(gòu)作為電動發(fā)電單元工作。

此外，在本實施方式中，通過利用電池136的電力使電動發(fā)電單元作為電動單元工作，能夠僅利用電動發(fā)電機mg1的動力來進行車輛的驅(qū)動。并且，在本實施方式中，將電動發(fā)電單元作為發(fā)電單元，使其利用發(fā)動機egn的動力或來自車輪的動力來工作從而發(fā)電，能夠進行電池136的充電。

電力轉(zhuǎn)換裝置200包括用于使供給到逆變器電路140的直流電力平滑化的電容器組件500。

電力轉(zhuǎn)換裝置200具有用于從上級的控制裝置接收指令或者對上級的控制裝置發(fā)送表示狀態(tài)的數(shù)據(jù)的通信用的連接器21。電力轉(zhuǎn)換裝置200基于來自連接器21的指令，通過控制電路172運算電動發(fā)電機mg1的控制量，并且，運算是作為電動機運轉(zhuǎn)還是作為發(fā)電機運轉(zhuǎn)，基于運算結(jié)果產(chǎn)生控制脈沖，將該控制脈沖向驅(qū)動電路174供給。驅(qū)動電路174基于被供給的控制脈沖，產(chǎn)生用于控制逆變器電路140的驅(qū)動脈沖。

接著，使用圖2說明逆變器電路140的電路的結(jié)構(gòu)。此外，本實施方式中，作為半導(dǎo)體元件使用絕緣柵雙極型晶體管(insulatedgatebipolartransistor)，以下簡記為igbt。

由上臂的igbt328和二極管156以及下臂的igbt330和二極管166構(gòu)成上下臂的串聯(lián)電路150。逆變器電路140中，與要輸出的交流電力的u相、v相、w相3相對應(yīng)地設(shè)置有該串聯(lián)電路150。

這3相在本實施方式中與電動發(fā)電機mg1的電樞繞組的3相的各相繞組對應(yīng)。3相各自的上下臂的串聯(lián)電路150從作為串聯(lián)電路的中點部分的中間電極169輸出交流電流。該中間電極169通過交流端子159和交流端子188，與作為向電動發(fā)電機mg1去的交流電力線的交流母線802連接。

上臂的igbt328的集電極經(jīng)由直流正極端子157與電容器組件500的正極側(cè)的電容器端子506電連接。另外，下臂的igbt330的射電極經(jīng)由直流負極端子158與電容器組件500的負極側(cè)的電容器端子504電連接。

如上所述，控制電路172經(jīng)由連接器21從上級的控制裝置接收控制指令，并基于該指令產(chǎn)生用于對構(gòu)成逆變器電路140的各相串聯(lián)電路150的上臂或下臂的igbt328、igbt330進行控制的控制信號即控制脈沖，并供給到驅(qū)動電路174。

驅(qū)動電路174基于上述控制脈沖，將用于對構(gòu)成各相串聯(lián)電路150的上臂或下臂的igbt328、igbt330進行控制的驅(qū)動脈沖供給到各相的igbt328、igbt330。igbt328、igbt330基于來自驅(qū)動電路174的驅(qū)動脈沖，進行導(dǎo)通或者遮斷動作，將從電池136供給來的直流電力轉(zhuǎn)換為三相交流電力，該轉(zhuǎn)換后的電力被供給到電動發(fā)電機mg1。

上臂的igbt328和下臂的igbt330分別包括集電極、信號用的射電極和柵電極。上臂的二極管156電連接于集電極端子153與射極端子155之間。另外，二極管166電連接于集電極端子163與射極端子165之間。

此外，作為開關(guān)用功率半導(dǎo)體元件，可以使用金屬氧化物半導(dǎo)體型場效應(yīng)晶體管(以下簡記為mosfet)，在該情況下不需要二極管156、二極管166。作為開關(guān)用功率半導(dǎo)體元件，igbt適合于直流電壓比較高的情況，mosfet適合于直流電壓比較低的情況。

電容器組件500包括正極側(cè)的電容器端子506、負極側(cè)的電容器端子504、正極側(cè)的電源端子509和負極側(cè)的電源端子508。來自電池136的高電壓的直流電力，經(jīng)由直流連接器138被供給到正極側(cè)的電源端子509和負極側(cè)的電源端子508，從電容器組件500的正極側(cè)的電容器端子506和負極側(cè)的電容器端子504向逆變器電路140供給。

另一方面，從交流電力被逆變器電路140轉(zhuǎn)換得到的直流電力，從正極側(cè)的電容器端子506、負極側(cè)的電容器端子504供給到電容器組件500，從正極側(cè)的電源端子509、負極側(cè)的電源端子508經(jīng)由直流連接器138供給到電池136，蓄積于電池136中。

控制電路172具有用于對igbt328和igbt330的開關(guān)時序進行運算處理的微型計算機(以下記為“微機”)。作為向微機輸入的輸入信息，具有對電動發(fā)電機mg1要求的目標力矩值、從串聯(lián)電路150供給到電動發(fā)電機mg1的電流值和電動發(fā)電機mg1的轉(zhuǎn)子的磁極位置。

目標力矩值是基于從未圖示的上級的控制裝置輸出的指令信號得到的。電流值是基于電流傳感器180的檢測信號檢測得到的。磁極位置是基于從設(shè)置在電動發(fā)電機mg1的旋轉(zhuǎn)變壓器等的旋轉(zhuǎn)磁極傳感器(未圖示)輸出的檢測信號檢測得到的。在本實施方式中，對于電流傳感器180，以檢測3相的電流值的情況為例進行了說明，但是，也可以設(shè)置成檢測2相的電流值，并通過運算來求取3相的電流。

控制電路172內(nèi)的微機基于目標力矩值運算電動發(fā)電機mg1的d軸、q軸的電流指令值，基于該運算出的d軸、q軸的電流指令值與檢測出的d軸、q軸的電流值之差，運算d軸、q軸的電壓指令值，將該運算出的d軸、q軸的電壓指令值，基于檢測出的磁極位置轉(zhuǎn)換為u相、v相、w相的電壓指令值。而且，微機根據(jù)基于u相、v相、w相的電壓指令值得到的基本波(正弦波)與搬送波(三角波)的比較，生成脈沖狀的調(diào)制波，將該生成后的調(diào)制波作為pwm(脈沖寬度調(diào)制)信號輸出到驅(qū)動電路174。

驅(qū)動電路174在驅(qū)動下臂的情況下，將放大pwm信號后的驅(qū)動信號輸出到對應(yīng)的下臂的igbt330的柵電極。另外，驅(qū)動電路174在驅(qū)動上臂的情況下，使pwm信號的基準電位的電平移位到上臂的基準電位的電平后，放大pwm信號，將其作為驅(qū)動信號，分別輸出到對應(yīng)的上臂的igbt328的柵電極。

從設(shè)置于串聯(lián)電路150的溫度傳感器(未圖示)將串聯(lián)電路150的溫度的信息輸入到微機。另外，微機中輸入串聯(lián)電路150的直流正極側(cè)的電壓的信息。微機基于這些信息進行過溫度檢測和過電壓檢測，在檢測出過溫度或過電壓的情況下，使全部的igbt328、igbt330的開關(guān)動作停止。

參照圖3～圖6說明逆變器電路140中使用的半導(dǎo)體組件300a～300c的結(jié)構(gòu)。此外，上述半導(dǎo)體組件300a～300c(參照圖2)均是相同的構(gòu)造，因此作為代表說明半導(dǎo)體組件300a(以下記為半導(dǎo)體組件300a)的構(gòu)造。

圖3(a)和圖3(b)是半導(dǎo)體組件300a的立體圖。圖3(c)是半導(dǎo)體組件300a的剖視示意圖，是用圖3(a)的iva-iva線剖切得到的剖視示意圖。此外，在圖3(c)中，對于用ivb-ivb線剖切得到的截面中表示的構(gòu)成部件的符號也進行標注。圖4是表示半導(dǎo)體組件300a的電路結(jié)構(gòu)的電路圖。圖5是為了幫助理解而將半導(dǎo)體組件300a的環(huán)氧樹脂(密封樹脂)348去除后的導(dǎo)體板組件950的立體圖。圖6是將圖5的第一導(dǎo)體板315和第三導(dǎo)體板320去除后的導(dǎo)體板組件950的立體圖。

如圖3(c)所示，半導(dǎo)體組件300a包含構(gòu)成圖2和圖4所示的串聯(lián)電路150的功率半導(dǎo)體元件(igbt328、igbt330、二極管156、二極管166)。這些功率半導(dǎo)體元件通過由環(huán)氧樹脂348形成的密封樹脂進行密封。

參照圖4說明半導(dǎo)體組件的電路結(jié)構(gòu)。如圖4所示，上臂側(cè)的igbt328的集電極與上臂側(cè)的二極管156的陰極電極經(jīng)由第一導(dǎo)體板315連接。同樣，下臂側(cè)的igbt330的集電極與下臂側(cè)的二極管166的陰極電極經(jīng)由第三導(dǎo)體板320連接。上臂側(cè)的igbt328的射電極與上臂側(cè)的二極管156的陽極電極經(jīng)由第二導(dǎo)體板318連接。同樣，下臂側(cè)的igbt330的射電極與下臂側(cè)的二極管166的陽極電極經(jīng)由第四導(dǎo)體板319連接。第二導(dǎo)體板318與第三導(dǎo)體板320通過中間電極329連接。由這樣的電路結(jié)構(gòu)形成上下臂的串聯(lián)電路150。

如圖3(c)和圖6所示，功率半導(dǎo)體元件(igbt328、igbt330、二極管156、二極管166)是板狀的扁平構(gòu)造，該功率半導(dǎo)體元件的各電極形成在表背面。

如圖3(c)和圖5所示，功率半導(dǎo)體元件的各電極由與各自的電極面相對配置的第一導(dǎo)體板315和第二導(dǎo)體板318、或者第三導(dǎo)體板320和第四導(dǎo)體板319夾著。即，第一導(dǎo)體板315和第二導(dǎo)體板318為隔著igbt328和二極管156大致平行地相對的疊層配置。同樣，第三導(dǎo)體板320和第四導(dǎo)體板319為隔著igbt330和二極管166大致平行地相對的疊層配置。如圖5所示，第三導(dǎo)體板320和第二導(dǎo)體板318經(jīng)由中間電極329連接。通過該連接而使上臂電路和下臂電路電連接，形成上下臂串聯(lián)電路。

直流側(cè)的第一導(dǎo)體板315和交流側(cè)的第三導(dǎo)體板320配置成大致同一平面狀。在第一導(dǎo)體板315上固定有上臂側(cè)的igbt328的集電極和上臂側(cè)的二極管156的陰極電極。在第三導(dǎo)體板320固定有下臂側(cè)的igbt330的集電極和下臂側(cè)的二極管166的陰極電極。同樣，交流側(cè)的第二導(dǎo)體板318和直流側(cè)的第四導(dǎo)體板319配置成大致同一平面狀。在第二導(dǎo)體板318上固定有上臂側(cè)的igbt328的射電極和上臂側(cè)的二極管156的陽極電極。在第四導(dǎo)體板319上固定有下臂側(cè)的igbt330的射電極和下臂側(cè)的二極管166的陽極電極。

直流正極端子157從第一導(dǎo)體板315開始延伸。交流端子159從第二導(dǎo)體板318開始延伸。直流負極端子158從第四導(dǎo)體板319開始延伸。

本實施方式的各導(dǎo)體板315、318、319、320是大電流電路用配線，由純銅或者銅合金等的熱傳導(dǎo)率高且電阻低的材料形成，厚度優(yōu)選為0.5mm以上。

如圖3(c)所示，各導(dǎo)體板315、318、319、320經(jīng)由金屬接合件160各自與各功率半導(dǎo)體元件接合。金屬接合件160例如是銀片、包含微小金屬顆粒的低溫?zé)Y(jié)接合件、或者熱傳導(dǎo)率高且環(huán)境性優(yōu)良的無鉛焊錫等例如sn-cu焊錫、sn-ag-cu焊錫、sn-ag-cu-bi焊錫等。

用于與驅(qū)動電路174連接的柵極端子154、164和射極端子155、165通過引線接合、帶接合等，與功率半導(dǎo)體元件的柵電極和射電極連接。引線或帶優(yōu)選使用鋁或金。除了引線和帶之外，還可以使用焊錫等進行連接。柵極端子154、164和射極端子155、165優(yōu)選使用純銅或者銅合金。此外，直流正極端子157、直流負極端子158和交流端子159、以及柵極端子154、164和射極端子155、165、另外電流檢測用端子、溫度檢測用端子等配置成一列，以規(guī)定的間隔通過由絕緣性樹脂等形成的連接桿951連接，保持為一體。

如圖3(c)和圖5所示，半導(dǎo)體組件300a包括散熱片371。如圖3(c)所示，散熱片371包括翅片板371a和提高翅片板371a的剛性的加強板371b。翅片板371a包括矩形平板狀的基部和在基部的一面上突出設(shè)置的圓柱狀的多個翅片。加強板371b是矩形平板狀，加強板371b的外形形成為與翅片板371a的基部的外形大致相同。翅片板371a的基部和加強板371b以翅片板371a的基部的外周側(cè)面和加強板371b的外周側(cè)面在一個面上的方式進行定位、接合。

半導(dǎo)體組件300a配置在殼體122內(nèi)。散熱片371在與殼體122內(nèi)的制冷劑121之間進行熱交換，將由半導(dǎo)體組件產(chǎn)生的熱發(fā)散到制冷劑121。制冷劑121在與來自各翅片的基部的突出方向正交的方向上流動，通過未圖示的循環(huán)裝置在殼體122內(nèi)循環(huán)。

第二導(dǎo)體板318和第四導(dǎo)體板319的外側(cè)面(半導(dǎo)體元件的接合面的相反一側(cè)的面)與具有絕緣性的絕緣板389接合，絕緣板389的外側(cè)面與加強板371b接合。在后述的傳遞成型之后，加強板371b的露出面與翅片板371a接合。即，翅片板371a中的形成有翅片的面從作為密封材料的環(huán)氧樹脂348露出。絕緣板389由具有絕緣性的陶瓷等的無機化合物或具有絕緣性的樹脂等的有機化合物形成。絕緣板389配置在散熱片371與導(dǎo)體板318、319之間，使兩者絕緣。絕緣板389的材質(zhì)優(yōu)選熱傳導(dǎo)率高的材料。在由樹脂形成絕緣板389的情況下，優(yōu)選在樹脂成分完全固化前的狀態(tài)即具有粘著性的狀態(tài)下與導(dǎo)體板318、319和加強板371b連接。此外，在構(gòu)成散熱片371的加強板371b和翅片板371a由具有絕緣性的材料形成的情況下，能夠省略絕緣板389。

加強板371b和翅片板371a由鋁、銅、鎂等的熱傳導(dǎo)率比密封樹脂所使用的環(huán)氧樹脂348高的金屬材料，或氧化鋁等的陶瓷材料形成。加強板371b的材質(zhì)優(yōu)選剛性比翅片板371a的材質(zhì)高的材質(zhì)。在本實施方式中，加強板371b和翅片板371a選擇不同的材質(zhì)。

第二導(dǎo)體板318或第四導(dǎo)體板319、絕緣板389、加強板371b和翅片板371a通過焊接、錫焊、摩擦攪拌接合(fsw：frictionstirwelding)等的方法進行接合。此外，在翅片板371a的強度足夠的情況下，能夠省略加強板371b。

如上所述，第二導(dǎo)體板318和第四導(dǎo)體板319分別隔著絕緣板389與散熱片371可熱傳導(dǎo)地結(jié)合。在半導(dǎo)體元件156、166、328、330產(chǎn)生的熱被傳遞到第二導(dǎo)體板318或第四導(dǎo)體板319，經(jīng)由絕緣板389傳遞到散熱片371，從散熱片371散熱到制冷劑121。

對第一實施方式中的半導(dǎo)體組件300a的制造方法進行說明。首先，通過傳遞成型法等利用具有絕緣性的環(huán)氧樹脂348成型圖5所示的導(dǎo)體板組件950而形成半導(dǎo)體構(gòu)造體302。在傳遞成型法中，將導(dǎo)體板組件950固定在預(yù)先加熱了的模具內(nèi)，一邊使環(huán)氧系樹脂等的熱固化性樹脂熔融一邊將其加壓注入模具內(nèi)進行成型，包含功率半導(dǎo)體元件的導(dǎo)體板組件950被密封樹脂密封，形成圖7所示的半導(dǎo)體構(gòu)造體(組件密封體)302。此外，在進行傳遞成型時，加強板371b的外側(cè)面(與絕緣板389的接合面的相反一側(cè)的面)從密封樹脂348露出。如圖3和圖3(c)所示，密封樹脂348具有以各端子157、158、159、154、155、164、165彼此絕緣的狀態(tài)配置的端子面348a。

接著，在將半導(dǎo)體構(gòu)造體302設(shè)置在反應(yīng)管后，在氟氣氣氛下，將環(huán)氧樹脂部的表面直接氟化，形成大約5μm的取代率為0.8的第一層602(參照圖3(c))。在本實施例的方式中，在半導(dǎo)體構(gòu)造302的外表面形成第一層602。形成第一層602的區(qū)域是半導(dǎo)體構(gòu)造體302中的包含制冷劑121的整個接觸區(qū)域的區(qū)域。在此，取代率是指主鏈構(gòu)造中的c-f鍵/(c-h鍵+c-f鍵)。

如上述方式制造的半導(dǎo)體組件300a，在模塑成型時，環(huán)氧樹脂沒有被氟化，因此，與導(dǎo)體板等的進行密封的內(nèi)部電子部件的緊貼性優(yōu)異。另外，第一層602的與碳結(jié)合的氫的8成被取代為氟，由此，三維交聯(lián)構(gòu)造中的平均自由體積被氟填塞，能夠防止制冷劑的浸入。

而在對導(dǎo)體板組件950進行模塑成型時，對密封樹脂導(dǎo)入疏水基，使其變得容易撥水，產(chǎn)生與密封有二極管、igbt、導(dǎo)體板等的內(nèi)部電子部件的浸潤性差，與它們的緊貼力弱等的問題。當(dāng)將這樣的密封樹脂用作絕緣體時，在加熱固化時，發(fā)生從導(dǎo)體等的剝離或在密封成型體內(nèi)產(chǎn)生空隙，由此蓄積水分，有可能導(dǎo)致絕緣性的降低。

本發(fā)明的一體成型中使用的環(huán)氧樹脂，只要是能夠密封成型的熱固化性樹脂組成物，則沒有特別限制，優(yōu)選以環(huán)氧樹脂、固化劑、固化促進劑以及無機質(zhì)充填劑為必需成分的環(huán)氧樹脂組成物。

在本實施例中，為了使由第一層602的三維交聯(lián)構(gòu)造中的平均自由體積的立方根計算出的長度小于構(gòu)成上述制冷劑的分子的最長邊的長度，而選擇了氟原子，但是，只要是可取代的元素就沒有特別限制。從防止制冷劑的浸入這一點出發(fā)，在取代時，進一步優(yōu)選具有疏水性的元素。例如能夠列舉氟、溴、氯、碘等的鹵族元素。

第一層602的具有三維交聯(lián)構(gòu)造的樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選50℃以上。雖然與電子裝置的使用溫度范圍也有關(guān)，但是當(dāng)成為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上時，三維交聯(lián)構(gòu)造因熱而容易變動(橡膠狀態(tài))。因此，即使由氟等的元素填塞平均自由體積，也有可能不能防止制冷劑的浸入。在混合動力汽車的逆變器等用的以高壓系組件等為代表的半導(dǎo)體裝置中，第一層602的具有三維交聯(lián)構(gòu)造的樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選為130℃以上。

使用圖8說明第一層的三維固化構(gòu)造的形成。圖8(a)表示三維交聯(lián)構(gòu)造的模型。如圖8(a)所示，三維的固化性樹脂中，樹脂的主鏈600通過交聯(lián)點601連結(jié)。實際上，如網(wǎng)狀那樣是三維的網(wǎng)格構(gòu)造，但是為了容易理解，在圖8(b)、(c)中僅取其中一個，以氟化處理為例進行說明。圖8(b)是氟化處理前的三維固化性樹脂的示意圖。樹脂的主鏈600的構(gòu)造中也包含與作為主鏈骨架的碳結(jié)合的氫。由樹脂的主鏈600和交聯(lián)點601包圍的網(wǎng)格構(gòu)造內(nèi)的空隙是氟處理前的平均自由體積v0。圖8(c)是氟化處理后的三維固化性樹脂的示意圖。樹脂的主鏈600的構(gòu)造中，與作為主鏈骨架的碳結(jié)合的氫被取代為作為比氫大的元素的氟，由此平均自由體積v0成為v1，與處理前(v0)相比處理后的平均自由體積v1變小。

即，在處理前空著的空隙被氟填塞。取代率越高，平均自由體積越小，因此，為了防止制冷劑的浸入，提高取代率的比例是有效的。另外，即使第一層602的平均自由體積不被鹵素等的元素完全填塞，當(dāng)由三維交聯(lián)構(gòu)造中的平均自由體積的立方根計算出的長度比構(gòu)成上述制冷劑的分子的最長邊的長度小時，也能夠提高防水性。這是因為，即使制冷劑浸入，但如果比構(gòu)成制冷劑的分子的最長邊的長度小，則自由度減小，產(chǎn)生浸入所需要的壓力，因此無法侵入至密封著導(dǎo)體的內(nèi)部。

上述第一實施方式的半導(dǎo)體組件300a具有：半導(dǎo)體構(gòu)造體302，其包括半導(dǎo)體元件328、330、156、166、與半導(dǎo)體元件接合的導(dǎo)體板318、319、隔著導(dǎo)體板318、319和絕緣板389可熱傳導(dǎo)地固定于半導(dǎo)體元件的散熱片371、使散熱片371的一個面露出地密封半導(dǎo)體元件的環(huán)氧樹脂348；和第一層602，其至少覆蓋制冷劑121的接觸區(qū)域中的與環(huán)氧樹脂348的邊界。

具有三維交聯(lián)構(gòu)造的第一層602被第一層602的元素填塞，使得由三維交聯(lián)構(gòu)造中的平均自由體積的立方根計算出的長度比構(gòu)成制冷劑的分子的最長邊的長度小。

通過形成第一層602，能夠防止制冷劑121浸入密封樹脂348內(nèi)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體組件300a的長壽命化。即使沒有完全被元素填塞，制冷劑浸入，但是如果比構(gòu)成制冷劑的分子的最長邊的長度小，則自由度減少，產(chǎn)生浸入所需的壓力，因此防水性提高。

實施例2

參照圖9和圖10說明第二實施方式的半導(dǎo)體組件300b。圖9是與圖3(a)同樣的圖，是第二實施方式的半導(dǎo)體組件300b的立體圖。圖10是與圖3(c)同樣的圖，是第二實施方式的半導(dǎo)體組件300b的剖視示意圖。在圖中，對于第一實施方式相同或者相當(dāng)部分標注相同的附圖標記，省略說明。以下，對與第一實施方式的不同點進行詳細說明。

在第一實施方式中，對散熱片371僅設(shè)置在半導(dǎo)體組件300a的一個面的例子進行了說明，但是，在第二實施方式中，在半導(dǎo)體組件300b的兩個面設(shè)置有散熱片371。

如圖10所示，第一導(dǎo)體板315和第三導(dǎo)體板320的外側(cè)面與具有絕緣性的絕緣板389接合，絕緣板389的外側(cè)面與加強板371b接合。在后述的傳遞成型之后，加強板371b的露出面與翅片板371a接合。絕緣板389由具有絕緣性的陶瓷等的無機化合物或具有絕緣性的樹脂等的有機化合物形成，配置在散熱片371與導(dǎo)體板315、320之間，使兩者絕緣。絕緣板389的材質(zhì)優(yōu)選選擇熱傳導(dǎo)率高的材料。在由樹脂形成絕緣板389的情況下，優(yōu)選在樹脂成分完全固化前的狀態(tài)即具有粘著性的狀態(tài)下與導(dǎo)體板315、320和加強板371b連接。此外，在構(gòu)成散熱片371的加強板371b和翅片板371a由具有絕緣性的材料形成的情況下，能夠省略絕緣板389。

加強板371b和翅片板371a由與鋁、銅、鎂等的熱傳導(dǎo)率比密封樹脂所使用的環(huán)氧樹脂348高的金屬材料，或氧化鋁等的陶瓷材料形成。加強板371b的材質(zhì)優(yōu)選剛性比翅片板371a的材質(zhì)高的材質(zhì)。在本實施方式中，加強板371b和翅片板371a選擇不同的材質(zhì)。

第一導(dǎo)體板315或者第三導(dǎo)體板320、絕緣板389、加強板371b和翅片板371a通過焊接、錫焊、摩擦攪拌接合(fsw：frictionstirwelding)等的方法進行接合。此外，在翅片板371a的強度足夠的情況下，能夠省略加強板371b。

根據(jù)這樣的第二實施方式，起到與第一實施方式同樣的作用效果。此外，與第一實施方式相比，散熱片371的散熱面積增大，因此與第一實施方式相比能夠提高冷卻性能。

實施例3

參照圖11說明第三實施方式的半導(dǎo)體組件300c。圖11是與圖3(c)同樣的圖，是第三實施方式的半導(dǎo)體組件300c的剖視示意圖。在圖中，對于第一實施方式相同或者相當(dāng)部分標注相同的附圖標記，省略說明。以下，對與第一實施方式的不同點進行詳細說明。

在第一實施方式中，各端子配置在一個端子面348a，但是在第三實施方式中，一個端子面348a的相反一側(cè)的面(以下、他的端子面348b)也配置有端子。在第三實施方式中，從一個端子面348a延伸有圖4所示的直流負極端子158、直流正極端子157和交流端子159、柵極端子154、164、射極端子155、165，從另一端子面348b延伸有電流檢測端子190。

在第三實施方式中，如圖11所示，2個端子面348a、348b露出。即，在2個端子面348a、348b沒有形成第一層602，因此，與第一實施方式相比，沒有形成第一層602的面積增加。在第三實施方式中，用保護部件覆蓋2個端子面348a、348b或端子，利用涂敷溶液形成第一層602，取下保護部件。

根據(jù)這樣的第三實施方式，能夠起到與第一實施方式同樣的作用效果。此外，與第一實施方式相比形成有第一層602的面積少，所以與第一實施方式相比能夠降低成本和重量。

以下的變形也在本發(fā)明的范圍內(nèi)，能夠?qū)⒆冃卫囊粋€或多個與上述的實施方式組合。

(變形例1)

在上述實施方式中，對于通過將作為密封材料的環(huán)氧樹脂直接氟化而形成第一層602的例子進行了說明，但是，本發(fā)明不限于此。替代作為密封材料的環(huán)氧樹脂，能夠在形成聚酰亞胺(材料)、聚咪唑、苯酚樹脂、三聚氰胺樹脂、與密封材料所使用的材料不同的構(gòu)造的環(huán)氧樹脂等各種熱固化性樹脂后，通過直接氟化處理而形成第一層602。此外，形成第一層602的區(qū)域考慮是半導(dǎo)體構(gòu)造體302中的包含制冷劑121的整個接觸區(qū)域的區(qū)域，優(yōu)選對于制冷劑的耐藥品性、耐熱性優(yōu)良的材料。

例如，制作20重量％的聚酰胺酸的二甲基甲酰胺溶液，之后，使用該涂敷溶液，對半導(dǎo)體構(gòu)造體302的表面進行涂膜。在100℃、150℃下各自加熱固化一小時，由此形成第一層602的聚酰亞胺(材料)。介質(zhì)，通過直接氟化處理，將與第一層的碳結(jié)合的氫的一部分取代為氟，使得由三維交聯(lián)構(gòu)造中的平均自由體積的立方根計算出的長度比構(gòu)成制冷劑的分子的最長邊的長度小。

對通過浸漬在涂敷溶液中的浸涂法形成第一層602的例子進行了說明，但是本發(fā)明不限于此。涂敷溶液的涂敷的方法不限于浸漬，可以通過刮刀、刷毛將涂敷溶液涂敷在半導(dǎo)體構(gòu)造體302，形成第一層602。也能夠使用浸涂(浸泡)、噴涂、刷涂或者它們的組合。在嵌入性不充分的情況下，能夠通過重涂來改善。

(變形例2)

在上述的實施方式中，對于第一層602形成在半導(dǎo)體構(gòu)造體302中的包含制冷劑121的整個接觸區(qū)域的區(qū)域的例子進行了說明，但是本發(fā)明不限于此?？梢圆辉诿芊鈱?dǎo)體等的環(huán)氧樹脂部的表面，可以在環(huán)氧樹脂部的內(nèi)部形成第一層602。

(變形例3)

在上述的實施方式中，對于使用氟氣體將作為密封材料的環(huán)氧樹脂直接氟化而形成第一層602的例子進行了說明，但是本發(fā)明不限于此?？梢岳没谧杂苫磻?yīng)的表面氟化處理等形成第一層602。例如，在將進行氟化自由基反應(yīng)的溶液調(diào)整為一定的濃度后，在該涂敷溶液中浸漬半導(dǎo)體構(gòu)造體302，進行涂膜。之后，在100℃下進行3小時的加熱處理，使主鏈骨架的一部分氟化。

(變形例4)

在上述的實施方式中，對密封樹脂348中的制冷劑121的整個接觸區(qū)域形成有第一層602的例子進行了說明，但是本發(fā)明不限于此。也可以以至少覆蓋密封樹脂348與散熱片371的邊界的方式設(shè)置第一層602。由此，通過對與不同種類部件的邊界進行涂膜，能夠防止從與不同種類部件的邊界浸入制冷劑，防水性得到改善。

(變形例5)

在上述的實施方式中，對在密封樹脂348中的制冷劑121的整個接觸區(qū)域形成有第一層602的例子進行了說明，但是本發(fā)明不限于此?？梢栽诿芊鈽渲?48和散熱片371的與制冷劑121接觸的整個區(qū)域設(shè)置第一層602。由此，不僅在密封樹脂348也在散熱片371形成第一層602，覆蓋翅片部的銷孔、瑕疵，使得防水性優(yōu)異并且能夠確保長期可靠性。其中，考慮散熱片371的散熱性，需要選定第一層602的涂膜的種類、膜厚等。

(變形例6)

在上述的實施方式中，通過使第一層602直接氟化，將與第一層的碳結(jié)合的氫的一部分取代為氟，使得由三維交聯(lián)構(gòu)造中的平均自由體積的立方根計算出的長度比構(gòu)成制冷劑的分子的最長邊的長度小的例子進行了說明，但是本發(fā)明不限于此。替代氟，可是使用溴、氯等進行取代。

(變形例7)

在上述的實施方式中，作為電子控制裝置的一個例子列舉電力轉(zhuǎn)換裝置(逆變器)進行了說明，但是，本發(fā)明不限于此。能夠?qū)⒈景l(fā)明應(yīng)用于具有電子部件的各種電子控制裝置。

只要不缺少本發(fā)明的特征，本發(fā)明不限于上述實施方式，在本發(fā)明的技術(shù)的思想的范圍內(nèi)能夠考慮到的其它的方式也包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。

附圖標記說明

21連接器

121制冷劑

122殼體

136電池

138直流連接器

140逆變器電路

150串聯(lián)電路

153集電極端子

154柵極端子

155射極端子

156二極管

157直流正極端子

158直流負極端子

159交流端子

160金屬接合件

163集電極端子

164柵極端子

165射極端子

166二極管

169中間電極

172控制電路

174驅(qū)動電路

180電流傳感器

188交流端子

190電流檢測端子

200電力轉(zhuǎn)換裝置

300a、300b、300c、300d半導(dǎo)體組件

302半導(dǎo)體構(gòu)造體

315第一導(dǎo)體板

318第二導(dǎo)體板

319第四導(dǎo)體板

320第三導(dǎo)體板

328igbt

329中間電極

330igbt

348環(huán)氧樹脂

348a、348b端子面

371散熱片

371a翅片板

371b加強板

389絕緣板

500電容器組件

504電容器端子

506電容器端子

508電源端子

509電源端子

600樹脂的主鏈

601交聯(lián)點

602第一層

603由鹵素取代后的樹脂的主鏈

802交流母線

950導(dǎo)體板組件

951連接桿。