JP2001203314A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JP2001203314A
JP2001203314A JP2000011152A JP2000011152A JP2001203314A JP 2001203314 A JP2001203314 A JP 2001203314A JP 2000011152 A JP2000011152 A JP 2000011152A JP 2000011152 A JP2000011152 A JP 2000011152A JP 2001203314 A JP2001203314 A JP 2001203314A
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metal
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resin
semiconductor device
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Hideki Takehara
秀樹 竹原
Hideaki Nagura
英明 名倉
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電力素子が搭載されたパワー部からのノイズ
及び発熱が、電力素子を制御する制御用素子が搭載され
た制御部に影響を与えることがなく、一枚の基板として
取り扱える低価格の半導体装置を提供する。 【解決手段】 電力素子4は金属基板1に、制御用素子
5は樹脂絶縁基板2に、それぞれ搭載される。基板1,
2は、それぞれ基板接続のための金属薄膜1e,2cを
一つ以上有する。基板1と基板2は隣接し、金属薄膜1
eと金属薄膜2cとが金属板6で接続される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力用半導体素子
(パワー半導体素子、以下、「電力素子」と称する)お
よび制御用集積回路素子(以下、「制御用素子」と称す
る)等を搭載して、大電力を扱う半導体装置に関する。
特にそのような半導体装置の基板構造に関する。
【0002】
【従来の技術】電力素子と制御用素子等とを搭載し、大
電力を扱う半導体装置の代表例としてインテリジェント
パワーモジュール(以下「IPM」と称す)と呼ばれる
ものが知られている。一般的にIPMに使われる基板は
アルミニウムからなる金属板上に絶縁性樹脂からなる絶
縁層を被膜形成し、その上に金属薄膜の配線パターンを
形成した、アルミベース金属基板である。
【0003】IPMの概略構成を図9に示す。図示した
ように、アルミベース金属基板1は、放熱用の金属支持
板としてのアルミニウム板1aと、アルミニウム板1a
上に設けられた樹脂から成る絶縁層1bと、絶縁層1b
上の所望する箇所に銅箔等を所定パターンに形成した導
電性薄膜回路パターン1dとからなる。電力素子4を載
置した銅ブロック3と、電力素子4を制御する制御用素
子5を載置した樹脂基板2とがアルミベース金属基板1
上に載置される。電力素子4が載置された部分(パワー
部)と制御用素子5が載置された部分(制御部)とはア
ルミニウムなどの金属細線8で電気的に接続される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電力素
子4を搭載するパワー部と制御用素子5を搭載する制御
部とが1枚のアルミベース金属基板1上に形成されてい
るため、電力素子4が作動する際、アルミベース金属基
板1を介して制御部がノイズの影響を受けやすく、また
電力素子4からの発熱がアルミベース金属基板1全体に
広がるため、制御部が加熱されるという問題があった。
【0005】また電力素子4の搭載部分は放熱のためア
ルミニウム基板を使用する必要がある。これに対して制
御部の搭載部分は基板構造上放熱性があまり要求されな
いが、電力素子4の搭載部分と共通する1枚の基板上に
形成されている。この結果、アルミベース金属基板1の
面積が増えて基板価格が高くなるという問題もあった。
【0006】上記の問題を解決する手法として、パワー
部と制御部とを分離し、放熱性を考慮する必要のあるパ
ワー部のみに価格の高いアルミベース金属基板を使用
し、放熱性の必要性が薄い制御部を樹脂絶縁基板で構成
する方法が考えられる。この構成によれば、電力素子の
動作時のノイズが樹脂絶縁基板に搭載されている制御部
へ影響することも少なく、かつ制御部がパワー部からの
発熱で加熱されることも少ない。さらに価格的に高いア
ルミベース金属基板の面積を小さくできるため、基板の
コストダウンに対しても有効である。しかしながら、個
々の基板単独では半導体装置として機能しないため、何
らかの方法で双方の基板を一体化して電気的に接続する
構造が必要である。
【0007】本発明は上記問題点に鑑み、パワー部から
のノイズ及び発熱が制御部に影響を与えることがなく、
簡単な方法でパワー部のアルミベース金属基板と制御部
の樹脂絶縁基板とをあたかも一枚の基板として扱えるよ
うに接続した、低価格の半導体装置を提供することを目
的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために以下の構成とする。
【0009】本発明の半導体装置は、電力素子と、前記
電力素子を制御する制御用素子と、前記電力素子を搭載
する金属基板と、前記制御用素子を搭載する樹脂絶縁基
板とを有し、前記金属基板および前記樹脂絶縁基板は、
それぞれ基板接続のための金属薄膜を一つ以上有し、前
記金属基板と前記樹脂絶縁基板とが隣接し、前記金属基
板の前記金属薄膜と前記樹脂絶縁基板の前記金属薄膜と
が金属板で接続されてなることを特徴とする。
【0010】かかる構成によれば、電力素子を搭載する
金属基板と制御用素子を搭載する樹脂絶縁基板とを分離
することで、電力素子の動作時に発生するノイズの制御
用素子への影響、及び電力素子からの発熱による制御用
素子への熱的影響の問題が解消できる。さらに一般的に
電力素子の搭載基板にはアルミベース金属基板が使われ
るが、価格的に高価なアルミベース金属基板の面積を小
さくできるため、コストダウンについても有効な手段と
なる。双方の基板が金属板(厚みの薄い、いわゆる金属
薄膜を含む)で接続されるので、1枚の基板として取り
扱うことができる。
【0011】上記の構成において、前記金属基板と前記
樹脂絶縁基板とは、隣接部において嵌合していることが
好ましい。かかる構成によれば、接続部の強度を向上さ
せることができる。
【0012】また、上記の構成において、前記金属基板
と前記樹脂絶縁基板とは、一方の少なくとも2辺が他方
と隣接していてもよい。かかる構成によれば、素子の配
置や回路パターンに関して設計自由度が向上する。
【0013】また、上記の構成において、前記金属基板
上に形成された素子搭載用回路パターンが前記金属薄膜
と電気的に接続され、前記樹脂絶縁基板上に形成された
素子搭載用回路パターンが前記金属薄膜と電気的に接続
され、両基板の前記金属薄膜が前記金属板と電気的に接
続されていることが好ましい。かかる構成によれば、電
力素子を搭載する金属基板の素子搭載用回路パターンと
同一面内の基板接続用金属薄膜とが金属薄膜または金属
細線などで電気的に接続されており、かつ制御用素子を
搭載する樹脂絶縁基板の素子搭載用回路パターンと同一
面内の基板接続用金属薄膜とが金属薄膜または金属細線
などで電気的に接続されているため、双方の基板の基板
接続用金属薄膜を金属板で電気的に接続することによ
り、双方の基板を固定するとともに金属基板(パワー
部)と樹脂絶縁基板(制御部)とを電気的に接続するこ
とができる。
【0014】また、上記の構成において、前記金属板
は、前記金属薄膜との接続部を除いて絶縁性樹脂中に埋
め込まれていることが好ましい。かかる構成によれば、
双方の基板を樹脂成型体に埋め込まれた金属板で接続す
ることで、あたかも1枚の基板として扱える形態にで
き、絶縁性樹脂に金属板が埋め込まれた成型体で接続す
るため金属板だけで接続した場合より基板の接続強度が
向上する。さらに双方の基板の基板接続用金属薄膜間を
樹脂成型体の表面に露出した金属板を介してハンダ等の
金属で接続すれば、双方の基板を電気的に接続できる。
さらに、接続に必要な箇所以外が樹脂で被覆されている
ので双方の基板の必要箇所を電気的に接続しつつ、必要
箇所以外においては双方の基板間の絶縁性を確保するこ
とができる。
【0015】また、上記の構成において、前記金属基板
および前記樹脂絶縁基板は、それぞれ前記金属薄膜を複
数個有し、前記金属基板の複数の前記金属薄膜と、前記
樹脂絶縁基板の複数の前記金属薄膜とが複数の金属板で
電気的に接続され、前記複数の金属板は、前記金属薄膜
との接続部を除いて絶縁性樹脂中に相互に絶縁して埋め
込まれていることが好ましい。かかる構成によれば、双
方の基板を樹脂成型体に埋め込まれた金属板で接統する
ことで、あたかも1枚の基板として扱える形態にでき、
絶縁性樹脂に金属板が埋め込まれた成型体で接続するた
め金属板だけで接続した場合より基板の接続強度が向上
する。さらに双方の基板の基板接続用金属薄膜間を、樹
脂成型体の表面に露出した複数の金属板を介して電気的
に接続しているため、双方の基板の任意の箇所を選択的
に電気接続することができる。樹脂成型体には複数個の
金属板が相互に絶縁された状態で埋め込まれ、1個の金
属板は少なくとも2箇所以上が樹脂表面に露出して金属
薄膜との接続部を形成する。そのため、双方の基板の基
板接続用金属薄膜間を金属板で個々に接続することで、
金属基板と樹脂絶縁基板の任意の基板接続用金属薄膜間
を選択的に電気的接続することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)本発明の第1の
実施の形態を図1により説明する。図1は実施の形態1
の半導体装置の構成を示す概略図で、図1(a)は斜視
図、図1(b)は側面図である。
【0017】実施の形態1の半導体装置は、電力素子
(パワー半導体素子)4を搭載するアルミベース金属基
板1(以下「アルミ基板」と呼称)と制御用素子(制御
用集積回路素子)5を搭載するガラスクロスエポキシ基
板2(以下「ガラエポ基板」と呼称)を金属板6で接続
して一体化して構成される。
【0018】アルミ基板1は66×19mmの大きさを
有し、2mmの板厚のアルミニウム板1aと、100μ
m厚のエポキシ樹脂からなる絶縁層1bと、105μm
厚の銅の薄膜とが順に積層されてなる。銅薄膜は、所定
パターンに形成されて、回路パターン1dと基板接用パ
ターン(大きさ:50×1mm)1eとを構成してい
る。lGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)や
MOSFET(絶縁ゲート電界効果型トランジスタ)等
の電力素子4は銅ブロック3に搭載され、これらは回路
パターン1d上に搭載されている。また、電力素子4は
回路パターン1dと金属細線8を用いて接続されていて
もよい。
【0019】一方、制御用素子5を搭載するガラエポ基
板2は66×21mmの大きさを有し、2mmの板厚の
ガラエポ基材上に35μm厚の銅箔が積層されてなる。
銅箔は、所定パターンに形成されて、回路パターン2b
と基板接続用パターン(大きさ:50×1mm)2cと
を構成している。電力素子4を制御するlCやチップ抵
抗、チップコンデンサ等の制御用素子5は回路パターン
2b上に搭載されている。
【0020】電力素子4が搭載されたアルミ基板1と制
御用素子5が搭載されたガラエポ基板2とは構造的に一
体化される。具体的には、図1に示したように、アルミ
基板1及びガラエポ基板2の突き合わせる辺をそれぞれ
階段状に形成して、両者が厚み方向で重ね合わさるよう
に嵌合させて接合する。そして、その状態で、金属板6
と、アルミ基板1の基板接続用パターン1eおよびガラ
エポ基板2の基板接続用パターン2cとを、それぞれハ
ンダ等の金属で接続し、双方の基板を固定、一体化す
る。
【0021】金属板6は、50(幅)×10mm(奥行
き)、板厚1mmの銅板を中央部が高くなるようコの字
に折り曲げ加工したもので、双方の基板1、2とハンダ
付け接続する両端部6aは1mm幅だけ直角に外方向に
折り返されている。
【0022】金属板6と基板1,2双方との接続方法
は、ハンダ等の金属に限らず、エポキシ樹脂等の接着剤
でも同様の効果が得られる。
【0023】また、基板1,2の接合方法は、図1のよ
うに両基板の端部を階段状に形成して両基板を重ね合わ
せるように嵌合させて接合する方法の他に、両基板の接
合面に厚み方向に凹凸部をそれぞれ形成して嵌め合わせ
る方法など、特に限定されない。また、図1のように両
基板を1辺で接合する方法の他に、2辺以上で接合する
方法であってもよい。図2にこのような接合方法の1例
を示す。図2の半導体装置では、アルミ基板1の3辺を
コの字状のガラエポ基板2が囲むようにして、両基板が
接合されている。図2において、図1と同一の機能を有
する部材には同一の符号を付してあり、詳細な説明を省
略する。
【0024】また、図1,2に示した金属板6は一枚の
板形状を有するが、基板1,2間を複数の金属板6で接
続した場合においても基板固定に関して同等の効果が得
られる。金属板6の形状に関しても、平板状のもの、中
央部が円弧状(円筒面状)になったもの、段差がつけら
れたもの等の種々の形状において同等の効果が得られ
る。図3に平板状の金属板6で接続した半導体装置を、
図4に中央部が円弧状(円筒面状)にふくらんだ金属板
6で接続した半導体装置をそれぞれ示す。図3、4にお
いて、図1と同一の機能を有する部材には同一の符号を
付してあり、詳細な説明を省略する。
【0025】図5は本実施の形態の別の変形例であり、
制御用素子5が搭載されたガラエポ基板2の対向する2
辺に、それぞれ電力素子4が搭載されたアルミ基板1が
接合されている。基板1,2の双方の接合部は図1と同
様に階段状に形成されて厚み方向に重ね合わさるように
嵌合させて接続され、基板接続用パターン1e,2c間
が金属板6でハンダ接続されて、基板1,2,1が固
定、一体化される。図5では複数枚のアルミ基板1と1
枚のガラエポ基板2とを接続した例を示したが、1枚の
アルミ基板1と複数枚のガラエポ基板2とを接続した
り、複数枚のアルミ基板1と複数枚のガラエポ基板2と
を接続したりすることもできる。
【0026】以上のように、本実施の形態1によれば、
電力素子4を1枚又は2枚以上のアルミ基板1に搭載
し、電力素子4を制御する制御用素子5をガラエポ基板
2に搭載する。双方の基板1,2は、基板接続用パター
ン1e,2cを有しているから、金属板6により容易に
固定、一体化することができる。半導体装置の基板を、
電力素子4が載るアルミ基板1と制御用素子5が載るガ
ラエポ基板2とに分離したことで、電力素子4の動作時
に制御用素子5が受けるノイズと熱の影響を最小限にす
ることができる。また価格面で高価なアルミ基板を電力
素子4が載る基板1にのみ使用することで、アルミ基板
面積が減少し、コストダウン化においても大変有効な手
段となりうる。さらに、図5のように電力素子4が載る
アルミ基板1を2枚に分けることにより、制御用素子5
の載るガラエポ基板2との接続レイアウトの自由度が増
し、半導体装置の基板設計の自由度が増す。更に、金属
板6で双方の基板1,2を容易に固定、一体化できるの
で、基板としての取り扱いが容易である。
【0027】(実施の形態2)本発明の第2の実施の形
態を図6により説明する。電力素子4が載置されたアル
ミ基板1は、電力素子4を搭載する回路パターン1dと
基板接続用パターン1eとを持ち、双方のパターンはア
ルミ基板1上の銅箔パターン(回路接続用銅箔パター
ン)1fにより電気的に接続されている。また、制御用
素子5が載置されたガラエポ基板2は、制御用素子5を
搭載する回路パターン2bと基板接続用パターン2cと
を持ち、双方のパターンはガラエポ基板2上の銅箔パタ
ーン(回路接続用銅箔パターン)2dにより電気的に接
続されている。
【0028】アルミ基板1上にはIGBTおよびMOS
FET等の電力素子4が搭載され、ガラエポ基板1上に
は電力素子4を制御するICおよびチップ抵抗等の制御
用素子5が搭載される。アルミ基板1とガラエポ基板2
の隣接する辺を接触または嵌合させた状態で、金属板6
をアルミ基板1の基板接続用パターン1eおよびガラエ
ポ基板2の基板接続用パターン2cにハンダ等の金属で
接続し、双方の基板を固定、一体化する。基板1、2の
大きさ、金属板6の形状等は第1の実施の形態と同じで
ある。図6において、上記以外の実施の形態1と同一の
機能を有する部材には同一の符号を付して、詳細な説明
を省略する。
【0029】本実施の形態2によれば、アルミ基板1面
内の回路パターン1dと基板接続用パターン1eが銅箔
パターン1fにより電気的に接続され、かつガラエポ基
板2面内の回路パターン2bと基板接続用パターン2c
が銅箔パターン2dにより電気的に接続されているた
め、双方の基板の基板接続用パターン1e,2cを金属
板6で電気的に接続することにより、基板を固定、一体
化する際にアルミ基板1とガラエポ基板2を電気的に接
続することができ、第1の実施の形態と比べて基板をさ
らに小型化することができる。回路パターンと基板接続
用パターンとの接続を銅箔パターン1f,2dに代えて
アルミ細線等の金属線8で行なった場合でも同様の効果
が得られる。その他の効果は第1の実施の形態と同一で
ある。
【0030】(実施の形態3)本発明の第3の実施の形
態を図7により説明する。電力素子4が載置されたアル
ミ基板1は、電力素子4を搭載する回路パターン1dと
基板接続用パターン1eとを持ち、双方のパターンは同
アルミ基板上の銅箔パターン1fにより電気的に接続さ
れている。また、制御用素子5が載置されたガラエポ基
板2は、制御用素子5を搭載する回路パターン2bと基
板接続用パターン2cとを持ち、双方のパターンは銅箔
パターン2dにより電気的に接続されている。
【0031】アルミ基板1上にはIGBTおよびMOS
FET等の電力素子4が搭載され、ガラエポ基板2上に
は電力素子4を制御するICおよびチップ抵抗等の制御
用素子5が搭載される。アルミ基板1とガラエポ基板2
の隣接する辺を接触または嵌合させた状態で、双方の基
板接続用パターン1e、2cを金属板6を介してハンダ
等の金属で接続する。
【0032】このとき金属板6は基板接続用パターン1
e、2cとの接続部6aを除いて絶縁性の樹脂成型体7
内に埋め込まれている。樹脂成型体7の大きさは、幅6
6mm、高さ5mm、奥行き6mmである。樹脂成型体
7はPPS樹脂(ポリフェニレンサルファイド)又はP
BT樹脂(ポリブチレンテレフタレート)等の熱可塑性
樹脂で形成されており、板厚1mmの銅板6が、成型体
表面に露出する2箇所の接続部6aを除き、樹脂中に埋
め込まれている。金属板6が露出する部分の数、形状は
アルミ基板1の基板接続用パターン1eおよびガラエポ
基板2の基板接続用パターン2cの配置形状に合わせて
設計でき、双方の基板1,2の電気的接続の必要本数に
合わせて、一つの樹脂成型体7に複数の金属板6が相互
に導通して又は絶縁して内蔵されていてもよい。第3の
実施の形態では樹脂成型体7の底面に2(幅)×1(奥
行き)mmの大きさの銅板が樹脂成型体7の底面より
0.5mm飛び出した形状で埋め込まれている。この樹
脂成型体7の金属板露出部6aをアルミ基板1の基板接
続用パターン1eおよびガラエポ基板2の基板接続用パ
ターン2cにハンダ等の金属で接続し、双方の基板を固
定、一体化する。基板1,2の大きさは第1の実施の形
態と同じである。図7において、上記以外の実施の形態
1と同一の機能を有する部材には同一の符号を付して、
詳細な説明を省略する。
【0033】本実施の形態3によれば、絶縁性樹脂に金
属板6を埋め込んだ成型体構造のため、接続構造体が強
固になり、双方の基板1,2を金属板だけで接続した場
合よりも基板の接続強度が向上する。さらに双方の基板
1,2の接続用パターン1e、2c間を樹脂成型体の表
面に露出した金属板を介してハンダ等の金属で接続する
ため、基板接続の際にアルミ基板1とガラエポ基板2を
電気的に接続することができる。また、接続に必要な箇
所以外を樹脂で被覆した成型体7を使用するため、双方
の基板の必要箇所を電気的に接続しつつ、接続の不要箇
所もしくは絶縁したい部分を選択的に形成することがで
きる。その他の効果は第1の実施の形態と同一である。
【0034】(実施の形態4)本発明の第4の実施の形
態を図8により説明する。アルミ基板1の基板接続用パ
ターン1e、及びガラエポ基板2の基板接続用パターン
2cは、双方の基板の回路接続に必要な箇所にそれぞれ
複数個設けられている。アルミ基板1とガラエポ基板2
の各基板接続パターン1e,2cは、樹脂成型体7に埋
め込まれ、双方のパターン位置に合致させた形状の複数
個の金属板6で接続されて、両基板は接続、一体化され
ている。樹脂成型体7はPBT、PPS等の熱可塑性樹
脂に銅等の金属板6を複数個埋め込んで構成されてお
り、樹脂表面から個々の金属板6の端部6aが1個の金
属板あたり2箇所以上露出している。樹脂表面に露出し
た金属板6の端部6aは、アルミ基板1の複数の基板接
続用パターン1eおよびガラエポ基板2の複数の基板接
続用パターン2cの位置に合致するように成形されてい
る。双方の基板接続に必要な数の金属板6が、相互に電
気的に絶縁された状態で樹脂成型体7中に埋め込まれて
いる。第4の実施の形態では樹脂成型体7に3個の銅板
6が埋め込めれており、成型体底面に2(幅)×1(奥
行き)mmの大きさの銅板端部6aが6箇所、底面より
0.5mm突き出した形状をしている。アルミ基板1と
ガラエポ基板2の隣接する辺を接触または嵌合させた状
態で、樹脂成型体7の金属板露出部6aをアルミ基板1
の基板接続用パターン1e及びガラエポ基板の基板接続
用パターン2cにハンダ等の金属で接続し、双方の基板
1,2を固定、一体化する。基板1、2の大きさは第1
の実施の形態と同じである。図8において、上記以外の
実施の形態1と同一の機能を有する部材には同一の符号
を付して、詳細な説明を省略する。
【0035】本実施の形態4によれば、絶縁性樹脂に金
属板6を埋め込んだ成型体構造のため、接続構造体が強
固になり、双方の基板1,2を金属板だけで接続した場
合よりも基板の接続強度が向上する。さらに双方の基板
1,2の接続用パターン1e、2c間を樹脂成型体の表
面に露出した金属板を介してハンダ等の金属で接続する
ため、双方の基板の任意の箇所を選択的に接続すること
ができる。樹脂成型体7には複数個の金属板6が相互に
絶縁された状態で埋め込まれ、1個の金属板6あたり少
なくとも2箇所以上の端部が樹脂表面に露出する構造を
有する。そのため、樹脂成型体7で双方の基板の基板接
続用パターン1e、2c間を接続することで、選択的に
電力素子搭載基板と制御用素子搭載基板の任意の接続用
パターン1e、2c間を電気的に接続することができ
る。
【0036】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、電力素
子を搭載する金属基板と制御用素子を搭載する樹脂絶縁
基板とを分離することで、電力素子の動作時に発生する
ノイズの制御用素子への影響、及び電力素子からの発熱
による制御用素子への熱的影響の問題が解消できる。さ
らに一般的に電力素子の搭載基板にはアルミベース金属
基板が使われるが、価格的に高価なアルミベース金属基
板の面積を小さくできるため、コストダウンについても
有効な手段となる。双方の基板が金属板で接続されるの
で、1枚の基板として取り扱うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態の半導体装置を示
し、(a)は斜視図、(b)は側面図である。
【図2】 本発明の第1の実施の形態の半導体装置の別
の構成例を示し、(a)は斜視図、(b)は側面図であ
る。
【図3】 本発明の第1の実施の形態の半導体装置の更
に別の構成例を示し、(a)は斜視図、(b)は側面図
である。
【図4】 本発明の第1の実施の形態の半導体装置の更
に別の構成例の斜視図である。
【図5】 本発明の第1の実施の形態の半導体装置の更
に別の構成例を示し、(a)は斜視図、(b)は側面図
である。
【図6】 本発明の第2の実施の形態の半導体装置を示
し、(a)は斜視図、(b)は側面図である。
【図7】 本発明の第3の実施の形態の半導体装置を示
し、(a)は斜視図、(b)は側面図である。
【図8】 本発明の第4の実施の形態の半導体装置を示
し、(a)は斜視図、(b)は側面図である。
【図9】 従来の半導体装置の側面図である。
【符号の説明】
1 アルミベース金属基板(アルミ基板) 1a アルミニウム板 1b 絶縁層 1d 回路パターン 1e 基板接続用パターン(基板接続のための金属薄
膜) 1f 回路接続用銅箔パターン 2 ガラスクロスエポキシ基板(ガラエポ基板) 2b 回路パターン 2c 基板接続用パターン(基板接続のための金属薄
膜) 2d 回路接続用銅箔パターン 3 銅ブロック 4 電力素子(パワー半導体素子) 5 制御用素子(制御用集積回路素子) 6 金属板 6a 金属板両端部 7 樹脂成型体 8 金属細線

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電力素子と、前記電力素子を制御する制
    御用素子と、前記電力素子を搭載する金属基板と、前記
    制御用素子を搭載する樹脂絶縁基板とを有し、 前記金属基板および前記樹脂絶縁基板は、それぞれ基板
    接続のための金属薄膜を一つ以上有し、 前記金属基板と前記樹脂絶縁基板とが隣接し、前記金属
    基板の前記金属薄膜と前記樹脂絶縁基板の前記金属薄膜
    とが金属板で接続されてなることを特徴とする半導体装
    置。
  2. 【請求項2】 前記金属基板と前記樹脂絶縁基板とは、
    隣接部において嵌合している請求項1に記載の半導体装
    置。
  3. 【請求項3】 前記金属基板と前記樹脂絶縁基板とは、
    一方の少なくとも2辺が他方と隣接している請求項1に
    記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 前記金属基板上に形成された素子搭載用
    回路パターンが前記金属薄膜と電気的に接続され、 前記樹脂絶縁基板上に形成された素子搭載用回路パター
    ンが前記金属薄膜と電気的に接続され、 両基板の前記金属薄膜が前記金属板と電気的に接続され
    ている請求項1〜3のいずれかに記載の半導体装置。
  5. 【請求項5】 前記金属板は、前記金属薄膜との接続部
    を除いて絶縁性樹脂中に埋め込まれている請求項1〜4
    のいずれかに記載の半導体装置。
  6. 【請求項6】 前記金属基板および前記樹脂絶縁基板
    は、それぞれ前記金属薄膜を複数個有し、 前記金属基板の複数の前記金属薄膜と、前記樹脂絶縁基
    板の複数の前記金属薄膜とが複数の金属板で電気的に接
    続され、 前記複数の金属板は、前記金属薄膜との接続部を除いて
    絶縁性樹脂中に相互に絶縁して埋め込まれている請求項
    1〜5のいずれかに記載の半導体装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007026945A1 (ja) * 2005-08-31 2007-03-08 Sanyo Electric Co., Ltd. 回路装置およびその製造方法
WO2012165520A1 (ja) * 2011-06-03 2012-12-06 住友電気工業株式会社 配線体の接続構造、配線体、電子装置、照明装置及び電子装置の製造方法
CN103236422A (zh) * 2013-03-29 2013-08-07 广东美的制冷设备有限公司 智能功率模块及其制造方法
WO2015121325A1 (de) * 2014-02-17 2015-08-20 Zumtobel Lighting Gmbh Leiterplatte mit speziellen kupplungsbereichen
CN110556370A (zh) * 2019-09-30 2019-12-10 桂林航天电子有限公司 微组装固体功率器件

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007026945A1 (ja) * 2005-08-31 2007-03-08 Sanyo Electric Co., Ltd. 回路装置およびその製造方法
US7935899B2 (en) 2005-08-31 2011-05-03 Sanyo Electric Co., Ltd. Circuit device and method of manufacturing the same
JP5378683B2 (ja) * 2005-08-31 2013-12-25 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 回路装置およびその製造方法
WO2012165520A1 (ja) * 2011-06-03 2012-12-06 住友電気工業株式会社 配線体の接続構造、配線体、電子装置、照明装置及び電子装置の製造方法
JP2012253213A (ja) * 2011-06-03 2012-12-20 Sumitomo Electric Ind Ltd 配線体の接続構造、配線体、電子装置及び電子装置の製造方法
CN103236422A (zh) * 2013-03-29 2013-08-07 广东美的制冷设备有限公司 智能功率模块及其制造方法
CN103236422B (zh) * 2013-03-29 2015-12-23 广东美的制冷设备有限公司 智能功率模块及其制造方法
WO2015121325A1 (de) * 2014-02-17 2015-08-20 Zumtobel Lighting Gmbh Leiterplatte mit speziellen kupplungsbereichen
AT14683U1 (de) * 2014-02-17 2016-04-15 Zumtobel Lighting Gmbh Leiterplatte mit speziellen Kupplungsbereichen
CN110556370A (zh) * 2019-09-30 2019-12-10 桂林航天电子有限公司 微组装固体功率器件
CN110556370B (zh) * 2019-09-30 2024-03-29 桂林航天电子有限公司 微组装固体功率器件

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