JP2679470B2 - 半導体装置 - Google Patents
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はパワーモジュール等の半
導体装置に関し、特に外囲ケース内のゲル状樹脂を貫通
して延設された外部接続用端子の構造に関するものであ
る。
導体装置に関し、特に外囲ケース内のゲル状樹脂を貫通
して延設された外部接続用端子の構造に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置としては、半導体素子
を収納した外囲ケース内にシリコンゲルを封入したもの
がある。この種の半導体装置を図４および図５によって
説明する。
を収納した外囲ケース内にシリコンゲルを封入したもの
がある。この種の半導体装置を図４および図５によって
説明する。
【０００３】図４は従来のパワーモジュールの一部を拡
大して示す断面図、図５は従来のパワーモジュールが動
作したときの内部圧力の方向を示す図である。これらの
図において、１は金属放熱板で、この金属放熱板１上に
は絶縁層または絶縁基板２が固着され、その絶縁層また
は絶縁基板２上には電極板３が固着されている。
大して示す断面図、図５は従来のパワーモジュールが動
作したときの内部圧力の方向を示す図である。これらの
図において、１は金属放熱板で、この金属放熱板１上に
は絶縁層または絶縁基板２が固着され、その絶縁層また
は絶縁基板２上には電極板３が固着されている。
【０００４】４は半導体素子で、この半導体素子４は前
記電極板３上に接合されている。５は外部接続用電極と
しての電極端子で、この電極端子５は、下端部が前記電
極板３に半田等によって接合され、上端部が後述するケ
ースを貫通してケース外に突出している。
記電極板３上に接合されている。５は外部接続用電極と
しての電極端子で、この電極端子５は、下端部が前記電
極板３に半田等によって接合され、上端部が後述するケ
ースを貫通してケース外に突出している。
【０００５】また、この電極端子５における下端部と上
端部との間となる部分には、言い換えればこの電極端子
５の下端部から電極板３と直交して上方へ延びる部分に
は、Ｓ字状に曲げ加工されてなるダンパー部５ａが形成
されている。そして、この電極端子５の下端部は、アル
ミワイヤ６を介して前記半導体素子４の電極（図示せ
ず）に接続されている。
端部との間となる部分には、言い換えればこの電極端子
５の下端部から電極板３と直交して上方へ延びる部分に
は、Ｓ字状に曲げ加工されてなるダンパー部５ａが形成
されている。そして、この電極端子５の下端部は、アル
ミワイヤ６を介して前記半導体素子４の電極（図示せ
ず）に接続されている。
【０００６】７は外囲ケースとしてのケースで、このケ
ース７は合成樹脂によって全体が略箱蓋状に形成されて
おり、下側開口部に前記金属放熱板１を接着することに
よって、このケース７内に前記半導体素子４，電極端子
５等が収納されている。そして、前記電極端子５は、こ
のケース７の上部に形成された貫通穴に挿通されてケー
ス７の上側に突出している。電極端子５におけるケース
７から突出した部分は、ケース７の上面に沿うように曲
げ加工されている。
ース７は合成樹脂によって全体が略箱蓋状に形成されて
おり、下側開口部に前記金属放熱板１を接着することに
よって、このケース７内に前記半導体素子４，電極端子
５等が収納されている。そして、前記電極端子５は、こ
のケース７の上部に形成された貫通穴に挿通されてケー
ス７の上側に突出している。電極端子５におけるケース
７から突出した部分は、ケース７の上面に沿うように曲
げ加工されている。
【０００７】７ａは端子締結ねじ（図示せず）が螺着す
るナットで、このナット７ａはケース７の上部に嵌合保
持されている。なお、前記電極端子５の上部におけるこ
のナット７ａと対応する部分には、前記端子締結ねじが
通されるねじ穴が穿設されている。
るナットで、このナット７ａはケース７の上部に嵌合保
持されている。なお、前記電極端子５の上部におけるこ
のナット７ａと対応する部分には、前記端子締結ねじが
通されるねじ穴が穿設されている。
【０００８】そして、前記外囲ケース７内には、前記半
導体素子４等を衝撃等から保護するためのシリコンゲル
８と内部封止用のエポキシ樹脂９とが順次封入されてい
る。
導体素子４等を衝撃等から保護するためのシリコンゲル
８と内部封止用のエポキシ樹脂９とが順次封入されてい
る。
【０００９】なお、図５中に示す矢印は、温度上昇時の
内部圧力の方向を示す。
内部圧力の方向を示す。
【００１０】このように構成された従来のパワーモジュ
ールでは、動作時に半導体素子４が発する熱によってケ
ース内部の温度が上昇し、ケース７，エポキシ樹脂９，
シリコンゲル８等が膨張して金属放熱板１に反りが発生
する。そのため、この半導体装置は動作時に歪みが生じ
ることになる。
ールでは、動作時に半導体素子４が発する熱によってケ
ース内部の温度が上昇し、ケース７，エポキシ樹脂９，
シリコンゲル８等が膨張して金属放熱板１に反りが発生
する。そのため、この半導体装置は動作時に歪みが生じ
ることになる。
【００１１】そして、このときには、電極端子５に引張
り力が作用する。電極端子５が直線的に形成されている
場合にはその引張り力により電極端子５と電極板３との
接合部（半田付け部）が剥がれることがあるが、この例
に示したように電極端子５にＳ字状のダンパー部５ａを
形成すると、そのダンパー部５ａが引張られて伸びるこ
とによって、上述した引張り力を吸収することができ
る。
り力が作用する。電極端子５が直線的に形成されている
場合にはその引張り力により電極端子５と電極板３との
接合部（半田付け部）が剥がれることがあるが、この例
に示したように電極端子５にＳ字状のダンパー部５ａを
形成すると、そのダンパー部５ａが引張られて伸びるこ
とによって、上述した引張り力を吸収することができ
る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、ダンパー部
５ａはＳ字状に形成されているため、その加工が難し
く、電極端子５の製造コストが高くなってしまう。ま
た、設計的に十分なダンパー長をとって大きな変位量を
吸収させるためにはＳ字状部分が大きくなってしまう。
すなわち、ダンパー部をＳ字状に形成したのではケース
７内での占有空間が広く必要になってしまい、ケース７
の小型化を図るにも限度があった。
５ａはＳ字状に形成されているため、その加工が難し
く、電極端子５の製造コストが高くなってしまう。ま
た、設計的に十分なダンパー長をとって大きな変位量を
吸収させるためにはＳ字状部分が大きくなってしまう。
すなわち、ダンパー部をＳ字状に形成したのではケース
７内での占有空間が広く必要になってしまい、ケース７
の小型化を図るにも限度があった。
【００１３】また、Ｓ字状のダンパー部５ａで電流のイ
ンダクタンスが増加し、半導体装置の電気的特性を低下
させるという問題もあった。
ンダクタンスが増加し、半導体装置の電気的特性を低下
させるという問題もあった。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
は、金属放熱板と、この金属放熱板上に裏面を固着した
絶縁基板と、この絶縁基板の表面に固着した半導体素子
と、下端の開口縁が前記金属放熱板の外周縁部に固着
し、前記絶縁基板と前記半導体素子とを囲繞する筒状ケ
ースと、下端が前記絶縁基板の表面上に固着し、前記半
導体素子を接続するとともに上端を前記ケースの上端部
に支持させた端子と、前記半導体素子、前記絶縁基板の
表面部および前記端子の下端部を覆うように前記ケース
に注入した ゲル状樹脂とを備えた半導体装置において、
前記端子を、前記ケースが支持する上部端子と、前記絶
縁基板上に固着する下部端子と、前記上部端子と前記下
部端子とを接続する可撓部材からなる中間端子とによっ
て構成し、この中間端子を前記ゲル状樹脂中に配設した
ものである。
は、金属放熱板と、この金属放熱板上に裏面を固着した
絶縁基板と、この絶縁基板の表面に固着した半導体素子
と、下端の開口縁が前記金属放熱板の外周縁部に固着
し、前記絶縁基板と前記半導体素子とを囲繞する筒状ケ
ースと、下端が前記絶縁基板の表面上に固着し、前記半
導体素子を接続するとともに上端を前記ケースの上端部
に支持させた端子と、前記半導体素子、前記絶縁基板の
表面部および前記端子の下端部を覆うように前記ケース
に注入した ゲル状樹脂とを備えた半導体装置において、
前記端子を、前記ケースが支持する上部端子と、前記絶
縁基板上に固着する下部端子と、前記上部端子と前記下
部端子とを接続する可撓部材からなる中間端子とによっ
て構成し、この中間端子を前記ゲル状樹脂中に配設した
ものである。
【００１５】
【作用】半導体素子に接続した端子に加えられる力は、
可撓部材からなる中間端子が変形することによって吸収
される。
可撓部材からなる中間端子が変形することによって吸収
される。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図３に
よって詳細に説明する。図１は本発明に係る半導体装置
の要部を拡大して示す断面図、図２は本発明に係る半導
体装置の要部を拡大して示す平面図、図３は本発明に係
る半導体装置が動作したときの内部圧力の方向を示す図
である。これらの図において前記図４および図５で説明
したものと同一もしくは同等部材については、同一符号
を付し詳細な説明は省略する。これらの図において、１
１は本発明に係る端子としての電極端子である。
よって詳細に説明する。図１は本発明に係る半導体装置
の要部を拡大して示す断面図、図２は本発明に係る半導
体装置の要部を拡大して示す平面図、図３は本発明に係
る半導体装置が動作したときの内部圧力の方向を示す図
である。これらの図において前記図４および図５で説明
したものと同一もしくは同等部材については、同一符号
を付し詳細な説明は省略する。これらの図において、１
１は本発明に係る端子としての電極端子である。
【００１７】前記電極端子１１は、電極板３上に半田付
けされた下部端子としての下側端子１２と、ケース７の
上部に貫通支持された上部端子としての上側端子１３
と、前記下側端子１２に上側端子１３を接続する中間端
子としての平編組線１４とから形成されている。
けされた下部端子としての下側端子１２と、ケース７の
上部に貫通支持された上部端子としての上側端子１３
と、前記下側端子１２に上側端子１３を接続する中間端
子としての平編組線１４とから形成されている。
【００１８】この電極端子１１の下側端子１２は断面Ｌ
字状に形成され、下辺が電極板３にに半田付けされ、電
極板３とは直交して上方を指向する上辺の先端部に平編
組線１４の下端部が圧着によって接続されている。
字状に形成され、下辺が電極板３にに半田付けされ、電
極板３とは直交して上方を指向する上辺の先端部に平編
組線１４の下端部が圧着によって接続されている。
【００１９】前記上側端子１３は、下側端子１２と同様
にして断面Ｌ字状に形成され、ケース７の上部を貫通し
てケース７内に臨む下辺の先端部に平編組線１４の上端
部が圧着によって接続されている。
にして断面Ｌ字状に形成され、ケース７の上部を貫通し
てケース７内に臨む下辺の先端部に平編組線１４の上端
部が圧着によって接続されている。
【００２０】また、この上側端子１３は前記下側端子１
２の丁度真上となる位置に配置されており、しかも、こ
の上側端子１３のケース７内に臨む下辺における平編組
線１４と接続される部分は、ケース７内に封入されたシ
リコンゲル８内となる部分に位置づけられている。すな
わち、平編組線１４はシリコンゲル８内に設置されるこ
とになる。
２の丁度真上となる位置に配置されており、しかも、こ
の上側端子１３のケース７内に臨む下辺における平編組
線１４と接続される部分は、ケース７内に封入されたシ
リコンゲル８内となる部分に位置づけられている。すな
わち、平編組線１４はシリコンゲル８内に設置されるこ
とになる。
【００２１】前記平編組線１４は導電材製の線材を編ん
で形成されており、容易に曲げたり伸ばしたりすること
ができるように構成されている。
で形成されており、容易に曲げたり伸ばしたりすること
ができるように構成されている。
【００２２】このように構成された半導体装置では、動
作時に半導体素子４が発する熱によってケース７内部の
温度が上昇して従来と同様に半導体装置内部に歪みが生
じる。このときには、図３に示すように、下側端子１２
に下側を向く圧力が作用すると共に上側端子１３に上側
を向く圧力が作用し、平編組線１４が上下に引張られて
伸びる。
作時に半導体素子４が発する熱によってケース７内部の
温度が上昇して従来と同様に半導体装置内部に歪みが生
じる。このときには、図３に示すように、下側端子１２
に下側を向く圧力が作用すると共に上側端子１３に上側
を向く圧力が作用し、平編組線１４が上下に引張られて
伸びる。
【００２３】したがって、電極端子１１に加えられる引
張り力は、平編組線１４が上下に伸びることによって吸
収される。
張り力は、平編組線１４が上下に伸びることによって吸
収される。
【００２４】なお、本実施例では電極端子１１の変形吸
収部を平編組線１４によって構成した例を示したが、平
編組線１４を用いる代わりに、薄い撓み銅板を複数枚重
ね合わせた構成を採ることもできる。このようにしても
本実施例と同等の効果が得られる。
収部を平編組線１４によって構成した例を示したが、平
編組線１４を用いる代わりに、薄い撓み銅板を複数枚重
ね合わせた構成を採ることもできる。このようにしても
本実施例と同等の効果が得られる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る半導体
装置は、金属放熱板と、この金属放熱板上に裏面を固着
した絶縁基板と、この絶縁基板の表面に固着した半導体
素子と、下端の開口縁が前記金属放熱板の外周縁部に固
着し、前記絶縁基板と前記半導 体素子とを囲繞する筒状
ケースと、下端が前記絶縁基板の表面上に固着し、前記
半導体素子を接続するとともに上端を前記ケースの上端
部に支持させた端子と、前記半導体素子、前記絶縁基板
の表面部および前記端子の下端部を覆うように前記ケー
スに注入したゲル状樹脂とを備えた半導体装置におい
て、前記端子を、前記ケースが支持する上部端子と、前
記絶縁基板上に固着する下部端子と、前記上部端子と前
記下部端子とを接続する可撓部材からなる中間端子とに
よって構成し、この中間端子を前記ゲル状樹脂中に配設
したため、端子に加えられる力は、その中間端子が変形
することによって吸収される。
装置は、金属放熱板と、この金属放熱板上に裏面を固着
した絶縁基板と、この絶縁基板の表面に固着した半導体
素子と、下端の開口縁が前記金属放熱板の外周縁部に固
着し、前記絶縁基板と前記半導 体素子とを囲繞する筒状
ケースと、下端が前記絶縁基板の表面上に固着し、前記
半導体素子を接続するとともに上端を前記ケースの上端
部に支持させた端子と、前記半導体素子、前記絶縁基板
の表面部および前記端子の下端部を覆うように前記ケー
スに注入したゲル状樹脂とを備えた半導体装置におい
て、前記端子を、前記ケースが支持する上部端子と、前
記絶縁基板上に固着する下部端子と、前記上部端子と前
記下部端子とを接続する可撓部材からなる中間端子とに
よって構成し、この中間端子を前記ゲル状樹脂中に配設
したため、端子に加えられる力は、その中間端子が変形
することによって吸収される。
【００２６】したがって、端子をＳ字状に屈曲させる必
要がなくなるから、端子の製造コストを低く抑えること
ができると共に外囲ケース内での占有空間を狭めること
ができる。このため、本発明によれば、半導体素子が発
する熱に起因して構成部材が熱膨張したとしても端子の
内部接合部分が剥がれ難い半導体装置を小型に形成で
き、しかも、そのような半導体装置を安価に得ることが
できる。
要がなくなるから、端子の製造コストを低く抑えること
ができると共に外囲ケース内での占有空間を狭めること
ができる。このため、本発明によれば、半導体素子が発
する熱に起因して構成部材が熱膨張したとしても端子の
内部接合部分が剥がれ難い半導体装置を小型に形成で
き、しかも、そのような半導体装置を安価に得ることが
できる。
【００２７】また、端子における外囲ケース内となる部
分を直線的に形成できるから、インダクタンスを減少さ
せることができ、電気的特性の良い半導体装置を得るこ
とができるという効果もある。
分を直線的に形成できるから、インダクタンスを減少さ
せることができ、電気的特性の良い半導体装置を得るこ
とができるという効果もある。
【図１】本発明に係る半導体装置の要部を拡大して示す
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明に係る半導体装置の要部を拡大して示す
平面図である。
平面図である。
【図３】本発明に係る半導体装置が動作したときの内部
圧力の方向を示す図である。
圧力の方向を示す図である。
【図４】従来のパワーモジュールの一部を拡大して示す
断面図である。
断面図である。
【図５】従来のパワーモジュールが動作したときの内部
圧力の方向を示す図である。
圧力の方向を示す図である。
４…半導体素子、７…ケース、８…シリコンゲル、９…
エポキシ樹脂、１１…電極端子、１２…下側端子、１３
…上側端子、１４…平編組線。
エポキシ樹脂、１１…電極端子、１２…下側端子、１３
…上側端子、１４…平編組線。
Claims (1)
- 【請求項１】 金属放熱板と、この金属放熱板上に裏面
を固着した絶縁基板と、この絶縁基板の表面に固着した
半導体素子と、下端の開口縁が前記金属放熱板の外周縁
部に固着し、前記絶縁基板と前記半導体素子とを囲繞す
る筒状ケースと、下端が前記絶縁基板の表面上に固着
し、前記半導体素子を接続するとともに上端を前記ケー
スの上端部に支持させた端子と、前記半導体素子、前記
絶縁基板の表面部および前記端子の下端部を覆うように
前記ケースに注入したゲル状樹脂とを備えた半導体装置
において、前記端子を、前記ケースが支持する上部端子
と、前記絶縁基板上に固着する下部端子と、前記上部端
子と前記下部端子とを接続する可撓部材からなる中間端
子とによって構成し、この中間端子を前記ゲル状樹脂中
に配設したことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3242982A JP2679470B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3242982A JP2679470B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0582693A JPH0582693A (ja) | 1993-04-02 |
| JP2679470B2 true JP2679470B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=17097138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3242982A Expired - Lifetime JP2679470B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2679470B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09172116A (ja) * | 1995-12-21 | 1997-06-30 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54136960U (ja) * | 1978-03-15 | 1979-09-22 | ||
| JPS5522162A (en) * | 1978-08-07 | 1980-02-16 | Hitachi Ltd | Sodium leak detecting method and device |
| JPS61174781U (ja) * | 1985-04-18 | 1986-10-30 |
-
1991
- 1991-09-24 JP JP3242982A patent/JP2679470B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0582693A (ja) | 1993-04-02 |
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