JP4026783B2

JP4026783B2 - 複合半導体装置

Info

Publication number: JP4026783B2
Application number: JP36325597A
Authority: JP
Inventors: 永吾福田
Original assignee: 日本インター株式会社
Priority date: 1997-12-16
Filing date: 1997-12-16
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2017-12-16
Also published as: JPH11177018A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、装置が運転状態のときのインダクダンスが小さくなるように設計された複合半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の複合半導体装置を図６及び図７を参照して説明する。
なお、図６の複合半導体装置と図７の複合半導体装置とは蓋体の形状、外部導出端子の数等が異なるとともに、内部回路の構成が異なるタイプのものであるが、構成部品が共通するものが多いため、両図を参照して説明する。
【０００３】
図６において、１は複合半導体装置全体を示す。この複合半導体装置１は両端開口の絶縁ケース２を有し、この絶縁ケース２の下端開口部に放熱板３が配置されている。この放熱板３上には図７に示すように、導体パターン４を形成した絶縁基板５が載置・固定されている。この絶縁基板５の所定の位置に半導体チップ６、主端子となる第１外部導出端子７、信号端子となる第２外部導出端子８等の電子部品が半田固着されている。そして、その下端が半田固着された前記の第１外部導出端子７及び第２外部導出端子８の上端は、蓋体９の透孔１０及び透孔１３を介して外部に導出される。
【０００４】
その後、主端子となる第１外部導出端子７の上端部は、蓋体９の上面に対して水平になるように折曲げられ、蓋体９に設けたナット収納孔１１を塞ぎ、該ナット収納孔１１に収納したナットの外部への逸脱を規制している。
また、図７に示したタイプのものでは信号端子となる第２外部導出端子８の上端を透孔１３に挿通し、該透孔１３内に設けた仮止め機構により前記外部導出端子８を蓋体９に対して仮固定している。
最後に、前記蓋体９の空所部１２を利用して絶縁ケース（図７では図示せず）の内部に封止用樹脂を充填し硬化させて複合半導体装置を完成させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記の場合、複数の第１外部導出端子７及び第２外部導出端子８は、絶縁基板５の導体パターン４上の複数箇所に特に配置上のバランスをとることなく不規則に配置・接続されている。このため完成した複合半導体装置を運転した際にインダクタンスが大きくなり、装置の電気的特性に悪影響を与えるという解決すべき課題があった。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、装置の運転状態でのインダクタンスを小さくし、装置の電気的特性の向上を図った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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、長方形のゲート用導体パターン（２２）上に複数の半導体チップ（２５）を搭載し、前記ゲート用導体パターン（２２）の周りに配置された環状方形のソース用導体パターン（２３）上にソース用外部導出端子（２９）を搭載し、前記ソース用導体パターン（２３）の周りに配置された環状方形のドレイン用導体パターン（２４）上にドレイン用外部導出端子（３０）と複数のＭＯＳＦＥＴ（２６）とを搭載することにより電気回路を構成した絶縁基板（２０）と、この絶縁基板（２０）を搭載する放熱板（５０）と、この放熱板（５０）に被せられる両端開口の絶縁ケース（５２）と、この絶縁ケース（５２）の開口部に配置される蓋体（４０）とを有する複合半導体装置において、前記ドレイン用導体パターン（２４）の中心に対して左右上下対称になるように前記複数のＭＯＳＦＥＴ（２６）を配列し、前記ソース用外部導出端子（２９）の分岐している第１の下端部（３２ａ）と第２の下端部（３２ｂ）とをコ字状に折り曲げ、前記ドレイン用外部導出端子（３０）の分岐している第１の下端部（３７ａ）と第２の下端部（３７ｂ）とをコ字状に折り曲げ、前記絶縁基板（２０）の中心を通る１本の直線上に、前記ドレイン用外部導出端子（３０）の第１の下端部（３７ａ）と前記ドレイン用導体パターン（２４）との接点と、前記ソース用外部導出端子（２９）の第１の下端部（３２ａ）と前記ソース用導体パターン（２３）との接点と、前記ソース用外部導出端子（２９）の第２の下端部（３２ｂ）と前記ソース用導体パターン（２３）との接点と、前記ドレイン用外部導出端子（３０）の第２の下端部（３７ｂ）と前記ドレイン用導体パターン（２４）との接点とを配列したことを特徴とする複合半導体装置が提供される。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図１乃至図５を参照して説明する。
図１は本発明の絶縁基板の平面図である。
図において、２０は絶縁基板全体を示す。この絶縁基板２０上には導体パターン２１が形成される。この導体パターン２１は、同心状の複数の環状の島に形成され、中心部の長方形の中央島２２を囲んで第１の環状方形枠２３及び第２の環状方形枠２４として所定の間隔を置いて形成されている。
【００１２】
上記の中央島２２には、複数の半導体チップ２５が上下に対称に配置されている。また、第２の環状方形枠２４となっている導体パターン２１上にも前記とは異なる種類の半導体チップ２６が左右上下に対称に配置されている。そして、半導体チップ２５の電極と半導体チップ２６の電極とは、ボンディングワイヤ２７によりボンディングされ、半導体チップ２６と第１の環状方形枠２３とは、ボンディングワイヤによりボンディングされている。
【００１３】
上記導体パターン２１の中央島２２の中心部には、例えばＭＯＳＦＥＴであればそのゲートとなる外部導出端子２８が半田固着される。次に、第１の環状方形枠２３となっている導体パターン２１上には、下端部３２ａ，３２ｂが上記外部導出端子２８を中心として左右対称となるように、例えばソースとなる外部導出端子２９が半田固着される。さらに、第２の環状方形枠２４となっている導体パターン２１上には、下端部３７ａ，３７ｂが上記外部導出端子２８を中心として左右対称となるように、例えばドレインとなる外部導出端子３０が半田固着される。
【００１４】
次に、上記の外部導出端子２９，３０を、図２乃至図４を参照して詳細に説明する。これらの図において、外部導出端子２９は、本体部３１に連続して下方に向かって２方向に分岐するように折曲げ形成された下端部３２ａ，３２ｂを有する。また、主端子部３３が、本体部３１に連続して上方に立ち上げられ、本体部３１に連続して側面方向に延在する連結部３４を介して補助端子部３４ａが上記主端子部３３と同様に立ち上げられている。また、主端部３３の下方には切込片３５が形成され、若干自由端を起立させることで後述の蓋体の透孔内に係止し、外部導出端子２９自体が蓋体に仮固定可能な構造としてある。
【００１５】
一方、外部導出端子３０も、本体部３６に連続して下方に向かって２方向に分岐するように折曲げ形成された下端部３７ａ，３７ｂを有する。また、一方の下端部３７ｂの位置に略一致して本体部３６に連続する主端子部３８が形成され、この主端子部３８にも前記と同様に切込片３９が形成されている。したがって、上記と同様に該切込片３９を利用して外部導出端子３０自体が蓋体に仮固定可能な構造となっている。
【００１６】
上記外部導出端子２９の下端部３２ａ，３２ｂと上記外部導出端子３０の下端部３７ａ，３７ｂとは高さが異なるように形成されている。そのため、外部導出端子２９の下端部３２ａ，３２ｂが外部導出端子３０の下端部３７ａ，３７ｂの間に入る込むように、かつ、互いの本体部３１，３６が上下に重なるように配置しても本体部３１，３６間に所定の間隙Ｈ（図２参照）を形成して両者は近接平行配置されることになる。
【００１７】
次に、図５は本発明の複合半導体装置の組立順序を説明するための斜視図であるが、この図において、蓋体４０の裏面側には、間隔保持用支柱４１と位置決め用支柱４２が設けられている。一方、放熱板５０には、上記の位置決め用支柱４２を受け入れる位置決め用穴５１が複数個設けてある。この放熱板５０の外周に被せるように両端開口の絶縁ケース５２を該放熱板５０上に載置する。
【００１８】
次いで、前記のように構成の絶縁基板２０を放熱板５０上に載せる。
次に、蓋体４０を絶縁ケース５２内に挿入するが、この蓋体４０の透孔４３には予め外部導出端子３０の主端子部３８が挿通され、該外部導出端子３０が仮固定されている。同じく主端子部３３及び補助端子部３４ａが透孔４４に挿通されて外部導出端子２９が仮固定され、さらに透孔４５には、絶縁基板２０の中心部に配置され中央のゲートとなる外部導出端子２８が挿通され仮固定されている。このように仮固定された外部導出端子２８，２９，３０の下端部２８ａ，３２ａ，３２ｂ，３７ａ，３７ｂは、蓋体４０の裏面側で一直線上に並ぶことになる。
【００１９】
上記の状態で蓋体４０を絶縁ケース５２の内部に入れる。この場合に位置決め用支柱の先端部４２ａを放熱板５０の位置決め用穴５１に落とすことにより絶縁基板２０を放熱板５０の所定の位置に位置決めする。また、蓋体４０の裏面側に設けた間隔保持支柱４１の端面が放熱板５０の上面と当接し、蓋体４０の前後左右方向のがた付が防止される。この状態で熱板等に載せ、所定の温度に加熱して予め介在させた半田を溶融させ、各外部導出端子２８，２９，３０の下端部２８ａ，３２ａ，３２ｂ，３７ａ，３７ｂを導体パターン２１の所定の位置に半田固着させる。
【００２０】
その後、蓋体４０と絶縁ケース５２との間に形成される空所部から該絶縁ケース５２の内部に封止用樹脂を充填して硬化させる。
最後に、蓋体４０の上面に形成したナット収納孔５３に図示を省略したナットを収納し、透孔４３，４４から外部に導出した外部導出端子２９，３０の主端子部３３，３８を蓋体４０の上面に対して水平になるように直角に折曲げてナットの逸脱を規制する。
【００２１】
上記のようにして完成した複合半導体装置は、半導体チップ及び各外部導出端子が導体パターン上に上下左右対称にバランス良く配置されるため、装置を運転した場合に電流による磁気的エネルギーであるインダクタンスを小さくすることができ、その結果、装置の電気的特性の向上を図ることができる。また、上記の実施例では導体パターンの形状を方形の環状枠としたが、同心状の楕円枠、同心状の真円枠等であっても上記と同様の効果が得られる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の複合半導体装置は、半導体チップ及び各外部導出端子が導体パターン上に上下左右対称にバランス良く配置されるため、装置を運転した場合に電流による磁気的エネルギーであるインダクタンスを小さくすることができ、その結果、装置の電気的特性の向上を図ることができる等の優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合半導体装置に使用する絶縁基板の平面図である。
【図２】本発明の複合半導体装置に使用する外部導出端子の側面図である。
【図３】上記外部導出端子の１つを示す外観図である。
【図４】上記外部導出端子の他の１つを示す外観図である。
【図５】上記複合半導体装置を組立図である。
【図６】従来の複合半導体装置の外観図である。
【図７】従来の他のタイプの複合半導体装置の組立図である。
【符号の説明】
２０絶縁基板
２１導体パターン
２２中央島（導体パターン）
２３第１の環状方形枠（導体パターン）
２４第２の環状方形枠（導体パターン）
２５半導体チップ
２６半導体チップ
２７ボンディングワイヤ
２８外部導出端子
２９外部導出端子
３０外部導出端子
４０蓋体
５０放熱板
５２絶縁ケース

Claims

長方形のゲート用導体パターン（２２）上に複数の半導体チップ（２５）を搭載し、前記ゲート用導体パターン（２２）の周りに配置された環状方形のソース用導体パターン（２３）上にソース用外部導出端子（２９）を搭載し、前記ソース用導体パターン（２３）の周りに配置された環状方形のドレイン用導体パターン（２４）上にドレイン用外部導出端子（３０）と複数のＭＯＳＦＥＴ（２６）とを搭載することにより電気回路を構成した絶縁基板（２０）と、この絶縁基板（２０）を搭載する放熱板（５０）と、この放熱板（５０）に被せられる両端開口の絶縁ケース（５２）と、この絶縁ケース（５２）の開口部に配置される蓋体（４０）とを有する複合半導体装置において、
前記ドレイン用導体パターン（２４）の中心に対して左右上下対称になるように前記複数のＭＯＳＦＥＴ（２６）を配列し、
前記ソース用外部導出端子（２９）の分岐している第１の下端部（３２ａ）と第２の下端部（３２ｂ）とをコ字状に折り曲げ、前記ドレイン用外部導出端子（３０）の分岐している第１の下端部（３７ａ）と第２の下端部（３７ｂ）とをコ字状に折り曲げ、
前記絶縁基板（２０）の中心を通る１本の直線上に、前記ドレイン用外部導出端子（３０）の第１の下端部（３７ａ）と前記ドレイン用導体パターン（２４）との接点と、前記ソース用外部導出端子（２９）の第１の下端部（３２ａ）と前記ソース用導体パターン（２３）との接点と、前記ソース用外部導出端子（２９）の第２の下端部（３２ｂ）と前記ソース用導体パターン（２３）との接点と、前記ドレイン用外部導出端子（３０）の第２の下端部（３７ｂ）と前記ドレイン用導体パターン（２４）との接点とを配列したことを特徴とする複合半導体装置。