JP6108026B1 - 圧接型半導体モジュール - Google Patents
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Abstract
Description
このように圧接型の半導体モジュールでは、上下に電極板が配置されているため、上下の一方のみに電極板を配置する場合に比較して配線距離が短くなる。このため配線のインダクタンスは小さくなる。
以下、本発明に係る圧接型半導体モジュールの第1の実施形態について図面を伴って説明する。
半導体ユニット2A及び2Bのそれぞれは、図2及び図3に示すように、ベース基板11を有する。このベース基板11は、比較的厚みが厚い銅製の配線パターン用板部12と、この配線パターン用板部12の下面に形成された同様に銅製の第1電極13とを備えている。
さらに、配線基板16の上面側の配線パターン16aに上方に延長する第2電極となる柱状導体18が形成されている。さらに、配線基板16の上面側の配線パターン16bに上方に延長する制御電極となる柱状導体19が形成されている。
ここで、第1電極13は樹脂封止材20の下面より下方に突出され、第2電極となる柱状導体18は、樹脂封止材20の上面より上方に所定長さ突出している。柱状導体19は樹脂封止材20の上面と面一に露出されている。この柱状導体19には、樹脂封止材20の上面に形成された円環状電極パターン22が電気的に接続されている。
電極板部24は、図3に示すように、導電性金属材を用いて、円筒部24aとその下端を閉塞する底板部24bとで上端を開放した有底筒状に形成されている。円筒部24aの内周面には雌ねじ部24cが形成されている。底板部24bの中心位置には、底板部24bの下面から上面に貫通する固定孔24dが形成されている。この固定孔24dには、樹脂封止材20から突出されている柱状導体18が挿通されて固定されている。ここで、底板部24bの厚みが柱状導体18の樹脂封止材20からの突出長さ以上に設定されている。また、固定孔24dの上端側には座繰り部24eが形成されている。
圧接用調整部材3A及び3Bは、図1及び図2に示すように、下側の小径部31aと上側の大径部31bとが連接されて逆凸形状のリング状に形成されている。大径部31bの上面が外部圧接機構80からの圧接力を受ける被圧接面31cとされている。大径部31bには上面側から凹部31dが形成され、小径部31aには下面中心部から凹部31dに達する貫通孔31eが形成されている。この貫通孔31eの内周面に電極板23の雄ねじ部材25に螺合する雌ねじ部31fが形成されている。さらに、大径部31bの外周面に雄ねじ部31gが形成されている。
制御電極板4は、図2及び図3に示すように、導電性金属材で薄い平板状に形成され、半導体ユニット2A及び2Bの電極板23の電極板部24を非接触で挿通可能な貫通孔41A及び41Bを有する。この制御電極板4は、貫通孔41A及び41B内に半導体ユニット2A及び2Bの電極板部24を非接触状態で挿通し、下面を半導体ユニット2A及び2Bの円環状電極パターン22上に接触させて配置されている。
第1圧接電極板5は、図1及び図2に示すように、導電性金属材で平板状に形成されている。この第1圧接電極板5は、上面側に左右方向に所定間隔を保って半導体ユニット2A及び2Bを接合する接合用凹部51A及び51Bが形成されている。各接合用凹部51A及び51Bの内周面には、半導体ユニット2A及び2Bの第1電極13の雄ねじ部13aと螺合する雌ねじ部51aが形成されている。そして、両接合用凹部51A及び51Bの雌ねじ部51aに半導体ユニット2A及び2Bの第1電極13の雄ねじ部13aが螺合されている。
第2圧接電極板6は、図1及び図2に示すように、第1圧接電極板5に接合された半導体ユニット2A及び2Bの上面に配置された圧接用調整部材3A及び3Bを接合する接合用取付穴61A及び61Bが形成されている。両接合用取付穴61A及び61Bは、圧接用調整部材3A及び3Bの小径部31aを挿通する小径部61aと、圧接用調整部材3A及び3Bの大径部31bを挿通する大径部61bとが形成されている。大径部61bには、圧接用調整部材3A及び3Bの雄ねじ部31gに螺合する雌ねじ部61cが形成されている。
また、制御電極板4には、水平方向に延長する引出電極板71Mが接合されている。
したがって、圧接荷重を軽減した状態で、圧接用調整部材3A及び3Gの被圧接面31cと第2引出電極板とを均等に圧接することができるとともに、動特性の改善に必要な配線の低インダクタンス化が可能な構成を実現することができる。さらに内部の半導体ユニットの共通化が図れる構造であるため、複数の定格系列化が望まれる半導体装置の低コスト生産を可能とすることができる。
例えば、電極板部24の外周面に雄ねじ部を形成し、これに応じて雄ねじ部材25を省略して圧接用調整部材3A及び3Bの雌ねじ部31fを直接電極板部24の雄ねじ部に螺合させるようにしてもよい。また、圧接用調整部材3A及び3Bに下方に突出する雄ねじ部を形成し、この雄ねじ部を電極板23の電極板部24の雌ねじ部24cに螺合するようにしてもよい。要は、圧接用調整部材3A及び3Bが電極板23に螺合されていればよいものである。
Claims (7)
- 第1面に形成された第1電極と、
第1面に対向する第2面に形成された第2電極と、
該第2電極に接続された電極板と、
を有する複数の半導体ユニットと、
各半導体ユニットの電極板に個別に螺合されて、被圧接面を基準圧接面に一致するように調整可能な複数の圧接用調整部材と、
を備えたこと
を特徴とする圧接型半導体モジュール。 - 前記電極板は雄ねじ部を有し、前記圧接用調整部材は前記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有すること
を特徴とする請求項1に記載の圧接型半導体モジュール。 - 前記電極板は、
前記第2電極に接続された有底筒状の電極板部と、
該電極板部の内周面に形成された雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有する雄ねじ部材と、
で構成されていること
を特徴とする請求項1に記載の圧接型半導体モジュール。 - 前記圧接用調整部材は、
前記電極板の雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有するリング状に形成されていることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の圧接型半導体モジュール。 - 前記電極板は、
雌ねじ部を有し、前記圧接用調整部材は、前記電極板の雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有すること
を特徴とする請求項1に記載の圧接型半導体モジュール。 - 前記各半導体ユニットの第1電極に雄ねじ部が形成され、該雄ねじ部に個別に螺合する雌ねじ部が形成された第1圧接電極板と、
前記各圧接用調整部材の外周面に雄ねじ部が形成され、該雄ねじ部に個別に螺合する雌ねじ部を有する第2圧接電極板と、
をさらに備え、
前記各圧接用調整部材は、前記被圧接面が前記第2圧接電極板の前記第1圧接電極板とは反対側の面に突出していること
を特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の圧接型半導体モジュール。 - 前記第1圧接電極板の前記半導体ユニットとは反対側に接触される第1引出電極板と、前記第2圧接電極板より突出する各圧接用調整部材の被圧接面に接触される第2引出電極板と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項6に記載の圧接型半導体モジュール。
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