JP4432288B2 - 電力用半導体装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力用スイッチング半導体素子を収納した絶縁性の筒状のケースの開口端に前記電力用スイッチング半導体素子を制御する制御基板を固着する電力用半導体装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の電力用半導体装置を図2に基づき説明する。なお、図2は従来の電力用半導体装置の部分縦断面図である。
【0003】
図2において、1は表主面1aと裏主面1bとを有する金属ベース板、2は金属ベース板上に配設された電力用絶縁基板で、セラミック基板2aと、該セラミック基板2aの表主面に形成された主回路パターン2bと、セラミック基板2aの裏主面に形成された金属製の裏面パターン2cとで構成され、該裏面パターン2cが表主面1aに半田(図示せず)にて半田付けされてなるものである。
3aおよび3bは主回路パターン2b上に半田(図示せず)にて半田付けされた電力用半導体素子で、具体的には電力用スイッチング半導体素子としてのIGBTと、該IGBTと逆並列に接続されたフライホイールダイオードとからなるものである。4は絶縁基板2や電力用半導体素子3a、3bを囲繞するように、その一端4aが表主面1a上に固着されると共に、他端4bに開口を有し筒状をなす樹脂製のケース、5は電力用半導体素子3a、3bに対する入力用主端子でケース4にインサートされ、その一端5aがケース4内の一端4a近傍に露出し、他端5bが他端4bに露出してなるものである。6は電力用半導体素子3a、3bに接続される出力用主端子でケース4にインサートされ、その一端6aがケース4内の一端4a近傍に露出し、他端6bが他端4bに露出してなるものである。7は制御端子でケース4にインサートされ、その一端7aがケース4内の一端4a近傍に露出し、他端7bが他端4bに露出してなるものである。8は電力用半導体素子3a、3bを一端5a、一端6a、一端7aに適宜接続するアルミ製のボンディングワイヤ、9は電力用半導体素子3a、3bやボンディングワイヤ8を封止するためケース4内に充填された封止樹脂、10はケース4の他端4bに固着された制御基板で、基板本体10aと、基板本体10aの表主面に形成された回路パターン(図示せず)に実装された制御IC等からなる制御部品10bとで構成されてなるものである。
【0004】
なお、基板本体10aの表主面に形成された回路パターン(図示せず)に制御端子7の他端7bが半田付けにて接続されており、制御基板10からの制御信号によって電力用スイッチング半導体素子3aがスイッチング動作を行い、該スイッチング動作によって、PWM制御された出力が出力用主端子6を介し負荷に供給される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電力用半導体装置は、以上のように構成されているので、制御基板に対する制御部品が制御基板本体の表主面のみであり、制御部品の数が多くなると基板本体の表主面を広くする必要があり高価になったり、電力用半導体装置としての平面寸法が大きくなると言う問題があった。
【0006】
本発明は、以上のような従来の実情に鑑みてなされたもので、平面寸法が小型の電力用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】
この発明に係わる電力用半導体装置は、電力用スイッチング半導体素子を収納し、かつ内部に封止樹脂が充填された絶縁性の筒状のケースの開口端に、表主面の寸法が前記ケースの平面寸法より大で、前記電力用スイッチング半導体素子を制御する制御用部品を前記表主面に実装した制御基板を固着する電力用半導体装置において、前記制御基板の裏主面にも前記制御用部品を実装すると共に、前記ケースの開口部に前記ケースの内壁面、前記制御基板の裏主面および前記封止樹脂の上端面で囲まれた開口空間部を形成し、該開口空間部に前記制御用部品の一部を配設したものである。
【0008】
また、制御基板の裏主面の前記ケースの外側領域にも制御部品を実装したものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
この発明の実施の形態1を図1に基づき説明する。図において11はケース4の他端4b側の開口部に形成された開口空間部で、該開口空間部11に基板本体10aの裏主面に実装した制御部品10bを配設すると共に、基板本体10aの裏主面のケース4の外側領域にも制御部品10bを配設してなるものである。
【0010】
なお、その他の符号の説明は、図2の符号の説明と同一のため説明を省略する。
【0011】
また、動作も従来のものと同じにつき説明を省略する。
【0012】
このように構成された電力用半導体装置においては、制御基板10の基板本体10aの裏主面にも制御部品10bを実装し、ケース4の開口端部に開口空間部11を形成し該開口空間部11に制御部品10bを配設したことで、基板本体10aに対する制御部品10bの実装密度が高まる。
【0013】
また、基板本体10aの裏主面のケース4の外側領域にも制御部品10bを配設したことで、基板本体10aに対する制御部品10bの実装密度が更に高まる。
【0014】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【0015】
第1の発明によれば、電力用スイッチング半導体素子を収納した絶縁性の筒状のケースの開口端に、表主面の寸法が前記ケースの平面寸法より大で、前記電力用スイッチング半導体素子を制御する制御用部品を前記表主面に実装した制御基板を固着する電力用半導体装置において、前記制御基板の裏主面にも前記制御用部品を実装すると共に、前記ケースの開口部に開口空間部を形成し、該開口空間部に前記制御用部品の一部を配設したので、前記制御基板に対する前記制御用部品の実装密度を従来に比して高めることが出来、従来に比し平面寸法が小型の電力用半導体装置を提供できる効果がある。
【0016】
また、第2の発明によれば、制御基板の裏主面の前記ケースの外側領域にも制御部品を実装したので、制御基板に対する前記制御用部品の実装密度を更に高めることが出来、平面寸法が極めて小型の電力用半導体装置を提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1を示す縦断面図である。
【図2】 従来の電力用半導体装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
4 ケース、10 制御基板、10b 制御部品、11 開口空間部
Claims (2)
- 電力用スイッチング半導体素子を収納し、かつ内部に封止樹脂が充填された絶縁性の筒状のケースの開口端に、表主面の寸法が前記ケースの平面寸法より大で、前記電力用スイッチング半導体素子を制御する制御用部品を前記表主面に実装した制御基板を固着する電力用半導体装置において、前記制御基板の裏主面にも前記制御用部品を実装すると共に、前記ケースの開口部に前記ケースの内壁面、前記制御基板の裏主面および前記封止樹脂の上端面で囲まれた開口空間部を形成し、該開口空間部に前記制御用部品の一部を配設したことを特徴とする電力用半導体装置。
- 制御基板の裏主面の前記ケースの外側領域にも制御部品を実装したことを特徴とする請求項1記載の電力用半導体装置。
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