JP4432288B2 - 電力用半導体装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【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
【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001210636A JP4432288B2 (ja) | 2001-07-11 | 2001-07-11 | 電力用半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001210636A JP4432288B2 (ja) | 2001-07-11 | 2001-07-11 | 電力用半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003031764A JP2003031764A (ja) | 2003-01-31 |
| JP4432288B2 true JP4432288B2 (ja) | 2010-03-17 |
Family
ID=19046074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001210636A Expired - Lifetime JP4432288B2 (ja) | 2001-07-11 | 2001-07-11 | 電力用半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4432288B2 (ja) |
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| JP4486556B2 (ja) * | 2005-06-30 | 2010-06-23 | 本田技研工業株式会社 | 電気回路ユニット |
| JP4893705B2 (ja) * | 2008-07-30 | 2012-03-07 | 株式会社デンソー | 電子装置 |
-
2001
- 2001-07-11 JP JP2001210636A patent/JP4432288B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
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| JP2003031764A (ja) | 2003-01-31 |
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