JP2560909Y2 - 複合半導体装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、半導体チップ等を搭載
する絶縁基板と放熱板との相対的位置を決定する位置決
め手段を備えた複合半導体装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の複合半導体装置を図９ないし図
１２に示す。図９は、組立完了後の複合半導体装置の斜
視図、図１０は、主端子を折曲げる以前の状態の縦断面
図、図１１は、治具内に挿入した組立途上の複合半導体
装置の断面図、図１２は、上記治具を使用して放熱板上
に主端子を半田付けした状態の斜視図である。これらの
図において、放熱板１上には、絶縁基板２が半田付けさ
れている。この絶縁基板２上には、その表面に導体パタ
ーン３が形成され、該導体パターン３上には、その下端
部がＬ字状の折曲げられた主端子４とともに、図示を省
略した半導体チップ等の各種の電子部品が固着されてい
る。また、信号用リード線９が導体パターン３の所定の
位置に接続され、この信号用リード線９の一端は、後述
の信号端子８の下端に固着されている。

【０００３】上記の放熱板１の外周には、絶縁ケース５
（図９、図１０参照）が嵌め合わされ、互いに接着剤に
より接着されている。また、絶縁ケース５内には、封止
樹脂が充填され、該絶縁ケース５の上端開口部は、蓋体
６により閉塞されている。上記導体パターン３上に固着
された主端子４は、蓋体６に設けた貫通孔７に挿通され
て外部に導出された後、図９に示すように蓋体６上に略
直角に折曲げれる。また、蓋体６に設けた透孔１０に
は、信号端子８が挿通され、該信号端子８の下端に、前
記信号用リード線９の一端が接続される。

【０００４】上記の構成の複合半導体装置は、次のよう
にして組み立てられる。導体パターン３上に半導体チッ
プや電子部品が搭載された絶縁基板２は、放熱板１上に
半田固着されるが、この場合に、図１１に示すような治
具が使用される。すなわち、第１治具１１の凹部１２内
に放熱板１を載置し、該放熱板１上に半田を介在させて
絶縁基板２を載置する。この絶縁基板２は、第２治具１
３により放熱板１の所定の位置に位置決めされる。次
に、第３治具１４の貫通孔１５に主端子４を挿通させた
後、該第３治具１４を第２治具１３に重ね合わせる。な
お、主端子４の下端は、半田を介して導体パターン３上
の所定の位置に上記第３治具１４により位置決めされ
る。

【０００５】以上の準備の後、第１、第２及び第３の治
具１１，１３，１４を図示を省略した熱板上に載せ、各
部品間に介在させた半田を溶融させ、絶縁基板２を放熱
板１に、主端子４を導体パターン３の所定の位置にそれ
ぞれ半田付けする。次いで、図１２に示すように信号用
リード線９を導体パターン３上の所定の位置にボンディ
ングする。次に、図１０に示すように、放熱板１の外周
に絶縁ケース５を嵌め合わせ、該絶縁ケース５の内部に
封止樹脂を注入後、該蓋体６の上端開口部を蓋体６によ
り閉塞する。この場合、まず、蓋体６の貫通孔７に主端
子４の先端部を挿通させた後に、蓋体６の周縁部と絶縁
ケース５の上端開口部とを接着剤により接着する。最後
に、蓋体６から外部に導出した主端子４の先端部を該蓋
体６の上面に沿うように略直角に折曲げて図９に示した
ような複合半導体装置を完成する。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】ところで、上記の複合
半導体装置では、放熱板１上の所定の位置に絶縁基板２
を半田付けする場合、図１１に示すように、第２治具１
３によって絶縁基板２の外周部を囲むようにして位置決
めを行なうようにしている。かかる場合に、放熱板１と
絶縁基板２との間に介在させた半田付けの際のフラック
スが絶縁基板２の外周部と第２治具１３の内周部との間
に付着してしまい、半田付け後に第２治具１３がスムー
ズに外れず、作業能率を低下させてしまうことがあっ
た。

【０００７】

【考案の目的】本考案は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、放熱板上に絶縁基板を位置決め
して半田付けする際に、半田のフラックスが位置決め用
の治具に付着せず、組立作業をスムーズに行なうことが
でき、作業能率の向上を図り得る複合半導体装置を提供
することを目的とするものである。

【０００８】本考案の複合半導体装置は、放熱板上に絶
縁層を介して導体パターンが形成された絶縁基板と、前
記導体パターン上に電子部品とともに固着され、外部に
導出される主端子と、前記放熱板の外周に接するように
配置され、内部に封止樹脂が充填される絶縁ケースと、
該絶縁ケースの上端開口部を閉塞し、前記主端子の一端
が導出される貫通孔を形成した蓋体とを有し、治具を用
いて前記絶縁基板と放熱板との相対的位置を規制して組
み立てられた複合半導体装置において、前記絶縁基板の
導体パターン上に設けた少なくとも一対の位置決め用突
起と、前記蓋体の下面に設けられ、前記位置決め用突起
と係合して前記絶縁基板の放熱板に対する相対的位置
を、前記治具が絶縁基板の外周部に接触することなく間
接的規制するとともに、該蓋体下面と絶縁基板上面とは
所定の空間部を形成するように所定の長さを有する位置
決め用の第２支柱部とを備えたことを特徴とするもので
ある。

【０００９】

【作用】本考案の複合半導体装置は、絶縁基板の導体パ
ターン上に位置決め用部材と蓋体下面に設けた位置決め
用の支柱部とを嵌合させることにより、蓋体と絶縁基板
との相対的位置が定まる。一方、蓋体と絶縁基板とは、
組立時に使用される第１治具と第２治具の組み合わせに
よりその相対的位置が決定されるので、結局、放熱板に
対する絶縁基板の相対位置が定まる。従って、第２治具
により絶縁基板の周縁部を囲まなくても絶縁基板の位置
決めができることになり、半田付け時のフラックスの付
着が回避でき、従来のように絶縁基板と治具との付着に
よる作業能率の低下が防止できる。

【００１０】

【実施例】以下に、本考案を図面に基づいて詳細に説明
する。図１は本考案の複合半導体装置の完成状態の外観
図、図２は本考案の複合半導体装置の主要部品を示す組
立分解図、図３は蓋体の平面図、図４は蓋体の正面図、
図５は蓋体の左側面図、図６は蓋体の右側面図、図７は
組立工程を説明するための断面図、図８は絶縁基板を位
置決めする手段の要部斜視図である。上記図１ないし図
８までが本考案の複合半導体装置に係わる図である。各
部品の特徴が良く表われている図２において、放熱板１
上には、絶縁基板２が半田により固着されている。この
絶縁基板２上には、導体パターン３が形成され、導体パ
ターン３上には、半導体ペレット１６や図示を省略した
各種の電子部品が搭載・固着されている。さらに、導体
パターン３の所定の位置には、少なくとも２箇所に位置
決め用突起１７が固着されており、後述する蓋体裏面側
の位置決め用支柱部と係合して放熱板１と絶縁基板２と
の相対的位置を決定する本願考案の役割を担うものであ
る。

【００１１】符号２６は蓋体であり、この蓋体２６は３
つのブロック２７，２８，２９を備え、各ブロック２
７，２８，２９の上面略中央部には、それぞれナット収
納溝３０が形成されている。各ブロック２７，２８，２
９は、連結部３１，３２により互いに連結され、ブロッ
ク２７，２８間及びブロック２８，２９間には、空隙部
３３がそれぞれ形成されている。この空隙部３３は、後
に封止樹脂の充填により閉塞される。ブロック２７の側
面には、一対の張出部３４が設けられ、この張出部３４
に信号端子８０が挿入・仮固定される４個の角孔３５が
形成されている。上記各ブロック２７，２８の幅方向の
一端及びブロック２９の幅方向の他端には、板状の主端
子４０が挿入される貫通孔３６をそれぞれ有し、該貫通
孔３６と連通して角溝３７が形成されている。

【００１２】次に、蓋体２６の裏面側の構成について述
べる。蓋体２６の裏面側、すなわち、ブロック２７から
の張出部３４，３４の裏面側及びブロック２９の裏面側
には、それぞれ第１支柱部５０が形成され、この第１支
柱部５０の端面は図２に示した放熱板１上に載せられ、
蓋体２６の高さ位置を決める役割を担っている。ブロッ
ク２７，２８の裏面側には、所定の長さの第２支柱部５
１が形成されている。この第２支柱部５１は、第１支柱
部５０よりも短く形成され、その端面には、図８に示す
ように凹部５１ａを有し、この凹部５１ａは、絶縁基板
２の導体パターン３上に半田固着させた位置決め用突起
１７に嵌め合わされ、一義的には、絶縁基板２と蓋体２
６との相対的位置を決定する役割を果たすものである。
なお、後述するように、最終的には絶縁基板２と放熱板
１との相対的位置を決定することになる。

【００１３】上記張出部３４，３４の裏面側には、第１
支柱部５０に近接する位置に信号端子案内部５２が形成
されている。この信号端子案内部５２には、上記張出部
３４，３４に設けた角孔３５と中心軸線を一致させた切
溝５３が形成されている。図２における符号８０は、信
号端子である。この信号端子８０は、板材により略Ｌ字
状に形成され、起立部８１の中央よりやや上端寄りに膨
出部８２が形成され、また、中央よりやや下端寄りに
は、係止部８３が形成されている。信号端子８０の起立
部８１に連続して水平方向に略直角に屈曲する差込部８
４が形成され、さらに該差込部８４から水平方向に略直
角に屈曲する脚部８５が形成されている。

【００１４】次に、上記のように構成の蓋体２６、主端
子４０及び信号端子８０を使用した本考案の複合半導体
装置の組立順序を説明する。図２において、蓋体２６の
角孔３６に下方から主端子４０の上端部を挿通し、上方
に引き上げる。主端子４０が蓋体２６の上面より上に出
たところで、図２の矢印で示すように角溝３７側に主端
子４０を水平に移動させる。次に、角溝３７側に移動し
たところで、主端子４０を手放し、角溝３７内に係止さ
せる。同様にして、他の主端子４０も角溝３７に落とす
ことにより３個の主端子４０が遊嵌する。

【００１５】次に、信号端子８０を蓋体２６に装着す
る。すなわち、張出部３４に形成した角孔３５の下方か
ら信号端子８０の起立部８１の上端部を挿入する。この
場合、膨出部８２が角孔３５の内壁と接触し、さらに強
制的に係止部８３の位置まで挿入することにより、信号
端子８０が下方に落下しないように係止される。一方、
差込部８４は、蓋体２６の信号端子案内部５２に形成さ
れた切溝５３に差し込まれて支持される。以上の準備の
終了後、蓋体２６を治具に収める。すなわち、図７にお
いて、まず、第１治具１１の凹部１２内に放熱板１を載
置し、この放熱板１上に、あらかじめ電子部品等をその
導体パターン３上に搭載・固着させた絶縁基板２を板状
半田（図示せず）を介して載置する。

【００１６】次に、第２治具１３の第１治具１１上の所
定の位置に嵌め合わせる。この場合、第２治具１３の下
端内周には、切欠部１３ａが形成されており、絶縁基板
２の外周部とは接触しないように配慮されている。次
に、所定の部品を仮固定した準備完了後の蓋体２６を第
２治具１３内に入れる。蓋体２６の裏面側には、第１支
柱部５０と第２支柱部５１とが形成され、第１支柱部５
０の端面は、放熱板１の表面と当接するため、蓋体２６
の高さ位置が定められる。また、第２支柱部５１の端面
に設けた凹部５１ａを絶縁基板２の位置決め用突起１７
に嵌合させることにより、当該絶縁基板２の蓋体２６に
対する相対的位置が決定されるとともに、蓋体２６の下
面と絶縁基板２の上面との間に所定の空間部が形成され
る。ここで、蓋体２６は、第２治具１３によって放熱板
１に対する相対的位置が決定されるので、結果的に放熱
板１に対する前記絶縁基板２の相対位置が間接的に決定
されることになる。従って、第２治具１３により絶縁基
板２の外周部を押さえて位置決めしなくても何等支障が
なくなる。

【００１７】次に、各主端子４０は、角溝３７に遊嵌し
ており、該主端子４０の下端に設けた脚部４３が絶縁基
板２の導体パターン３の所定の位置に半田を挟んで当接
する。また、信号端子８０は、蓋体２６の角孔３５に膨
出部８２により仮固定されているが、蓋体２６を第２治
具１３にセットした後に、信号端子８の上端を下方に押
し下げることにより、差込部８４が下方に移動し、下端
の脚部８５が絶縁基板２の導体パターン３の所定の位置
に半田を挟んで当接する。

【００１８】上記の状態で熱板上に載せて加熱し、放熱
板１と絶縁基板２、絶縁基板２上の導体パターン３と主
端子４０及び信号端子８０とをそれぞれ半田固着させ
る。次に、第１治具１１及び第２治具１３を取り外し、
半田固着部を洗浄した後、放熱板１１の外周に、図１に
表われている絶縁ケース６０を被せ、蓋体２６の各ブロ
ック２７，２８，２９間に形成された空隙部３３から封
止樹脂を該絶縁ケース６０内に充填し・硬化させる。次
に、蓋体２６の各ブロック２７，２８，２９の上面に設
けたナット収納孔３０にナット（図示せず）を収納した
後、主端子４０がナット収納孔３０を覆うように略直角
折曲げて図１の外観のような複合半導体装置を完成す
る。なお、上記の実施例では、位置決め用部材として絶
縁基板２の導体パターン３上に位置決め用突起１７を設
け、蓋体２６の第２支柱部５１側に凹部５１ａを設ける
ようにしたが、これらの凹凸関係は逆でも良いし、ま
た、他の係合手段でも良い。さらに、かかる位置決め手
段の個数は、少なくとも２個以上あれば良く、特にその
数には限定されない。

【００１９】

【考案の効果】以上のように、本考案によれば、放熱板
上に絶縁基板を位置決めして半田付けする際に、第２治
具の周縁部で絶縁基板の外周部を押さえることなく、一
定の間隙を保持して半田付けできるようにしたので、半
田付け時のフラックスが第２治具に付着せず、製品の組
立後にスムーズに第２治具を外すことができ、作業能率
が向上するなどの優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の複合半導体装置の外観図である。

【図２】上記複合半導体装置の主要部品を示す組立分解
図である。

【図３】蓋体の平面図である。

【図４】上記蓋体の正面図である。

【図５】上記蓋体の左側面図である。

【図６】上記蓋体の右側面図である。

【図７】上記複合半導体装置の組立工程を説明するため
の断面図である。

【図８】上記複合半導体装置における位置決め手段の要
部斜視図である。

【図９】従来の複合半導体装置の斜視図である。

【図１０】主端子を折曲げる以前の状態の従来の複合半
導体装置の縦断面図である。

【図１１】治具内に挿入した組立途上の従来の複合半導
体装置の断面図である。

【図１２】上記治具を使用して放熱板上に主端子を半田
付けした状態の従来の複合半導体装置の斜視図である。

【符号の説明】

１ 放熱板 ２ 絶縁基板 ３ 導体パターン １７ 位置決め用突起 ２６ 蓋体 ３４ 張出部 ３５ 角孔 ３６ 貫通孔 ３７ 角溝 ４０ 主端子 ５０ 第１支柱部 ５１ 第２支柱部 ５１ａ 凹部 ５２ 信号端子案内部 ５３ 切溝 ６０ 絶縁ケース

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 放熱板上に絶縁層を介して導体パターン
   が形成された絶縁基板と、前記導体パターン上に電子部
   品とともに固着され、外部に導出される主端子と、前記
   放熱板の外周に接するように配置され、内部に封止樹脂
   が充填される絶縁ケースと、該絶縁ケースの上端開口部
   を閉塞し、前記主端子の一端が導出される貫通孔を形成
   した蓋体とを有し、治具を用いて前記絶縁基板と放熱板
   との相対的位置を規制して組み立てられた複合半導体装
   置において、前記絶縁基板の導体パターン上に設けた少
   なくとも一対の位置決め用突起と、前記蓋体の下面に設
   けられ、前記位置決め用突起と係合して前記絶縁基板の
   放熱板に対する相対的位置を、前記治具が絶縁基板の外
   周部に接触することなく間接的規制するとともに、該蓋
   体下面と絶縁基板上面とは所定の空間部を形成するよう
   に所定の長さを有する位置決め用の第２支柱部とを備え
   たことを特徴とする複合半導体装置。