JPH0515445U - 複合半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放熱板上に絶縁基板を位置決めして半田付け
する際に、半田のフラックスが位置決め治具に付着せ
ず、治具と組立部品との分離を容易に行なえるようにす
ること。 【構成】 絶縁基板２の導体パターン３上に位置決め用
突起１７を設け、蓋体の裏面側には、上記の位置決め用
突起１７と嵌合する凹部５１ａをその下端面に有する第
２支柱５１を設ける。蓋体２６を第２治具１３に入れ、
第１治具１１と組み合わせることで、最終的に絶縁基板
２の放熱板１に対する相対位置が定まる。その結果、第
２治具１３による絶縁基板２の位置決めが不要となり、
間隙形成によりフラックスの付着がなくなり、容易に第
２治具１３と絶縁基板２との分離ができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、半導体チップ等を搭載する絶縁基板と放熱板との相対的位置を決定 する位置決め手段を備えた複合半導体装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

この種の複合半導体装置を図９ないし図１２に示す。 図９は、組立完了後の複合半導体装置の斜視図、図１０は、主端子を折曲げる 以前の状態の縦断面図、図１１は、治具内に挿入した組立途上の複合半導体装置 の断面図、図１２は、上記治具を使用して放熱板上に主端子を半田付けした状態 の斜視図である。 これらの図において、放熱板１上には、絶縁基板２が半田付けされている。こ の絶縁基板２上には、その表面に導体パターン３が形成され、該導体パターン３ 上には、その下端部がＬ字状の折曲げられた主端子４とともに、図示を省略した 半導体チップ等の各種の電子部品が固着されている。また、信号用リード線９が 導体パターン３の所定の位置に接続され、この信号用リード線９の一端は、後述 の信号端子８の下端に固着されている。

【０００３】 上記の放熱板１の外周には、絶縁ケース５（図９、図１０参照）が嵌め合わさ れ、互いに接着剤により接着されている。また、絶縁ケース５内には、封止樹脂 が充填され、該絶縁ケース５の上端開口部は、蓋体６により閉塞されている。 上記導体パターン３上に固着された主端子４は、蓋体６に設けた貫通孔７に挿 通されて外部に導出された後、図９に示すように蓋体６上に略直角に折曲げれる 。また、蓋体６に設けた透孔１０には、信号端子８が挿通され、該信号端子８の 下端に、前記信号用リード線９の一端が接続される。

【０００４】 上記の構成の複合半導体装置は、次のようにして組み立てられる。 導体パターン３上に半導体チップや電子部品が搭載された絶縁基板２は、放熱 板１上に半田固着されるが、この場合に、図１１に示すような治具が使用される 。 すなわち、第１治具１１の凹部１２内に放熱板１を載置し、該放熱板１上に半 田を介在させて絶縁基板２を載置する。この絶縁基板２は、第２治具１３により 放熱板１の所定の位置に位置決めされる。 次に、第３治具１４の貫通孔１５に主端子４を挿通させた後、該第３治具１４ を第２治具１４に重ね合わせる。 なお、主端子４の下端は、半田を介して導体パターン３上の所定の位置に上記 第３治具１４により位置決めされる。

【０００５】 以上の準備の後、第１、第２及び第３治具１１，１３，１４を図示を省略した 熱板上に載せ、各部品間に介在させた半田を溶融させ、絶縁基板２を放熱板１に 、主端子４を導体パターン３の所定の位置にそれぞれ半田付けする。 次いで、図１２に示すように信号用リード線９を導体パターン３上の所定の位 置にボンディングする。 次に、図１０に示すように、放熱板１の外周に絶縁ケース５を嵌め合わせ、該 絶縁ケース５の内部に封止樹脂を注入後、該蓋体６の上端開口部を蓋体６により 閉塞する。この場合、まず、絶縁ケース５の貫通孔７に主端子４の先端部を挿通 させた後に、蓋体６の周縁部と絶縁ケース５の上端開口部とを接着剤により接着 する。 最後に、蓋体６から外部に導出した主端子４の先端部を該蓋体６の上面に沿う ように略直角に折曲げて図９に示したような複合半導体装置を完成する。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記の複合半導体装置では、放熱板１上の所定の位置に絶縁基板２ を半田付けする場合、図１１に示すように、第２治具１３によって絶縁基板２の 外周部を囲むようにして位置決めを行なうようにしている。かかる場合に、放熱 板１と絶縁基板２との間に介在させた半田付けの際のフラックスが絶縁基板２の 外周部と第２治具１３の内周部との間に付着してしまい、半田付け後に第２治具 １３がスムーズに外れず、作業能率を低下させてしまうことがあった。

【０００７】

【考案の目的】

本考案は、上記のような課題を解決するためになされたもので、放熱板上に絶 縁基板を位置決めして半田付けする際に、半田のフラックスが位置決め用の治具 に付着せず、組立作業をスムーズに行なうことができ、作業能率の向上を図り得 る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。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】

本考案の複合半導体装置は、放熱板上に絶縁層を介して導体パターンが形成さ れた絶縁基板と、前記導体パターン上に電子部品とともに固着され、外部に導出 される主端子と、前記放熱板の外周に接するように配置され、内部に封止樹脂が 充填される絶縁ケースと、該絶縁ケースの上端開口部を閉塞し、前記主端子の一 端が導出される貫通孔を形成した蓋体とを有する複合半導体装置において、前記 絶縁基板の導体パターン上に設けた少なくとも一対の位置決め用部材と、前記蓋 体の下面に設けられ、前記位置決め用部材と係合して前記絶縁基板の放熱板に対 する相対的位置を規制する位置決め用の支柱部とを備えたことを特徴とするもの である。

【０００９】

【作用】

本考案の複合半導体装置は、絶縁基板の導体パターン上に位置決め用部材と蓋 体下面に設けた位置決め用の支柱部とを嵌合させることにより、蓋体と絶縁基板 との相対的位置が定まる。一方、蓋体と絶縁基板とは、組立時に使用される第１ 治具と第２治具の組み合わせによりその相対的位置が決定されるので、結局、放 熱板に対する絶縁基板の相対位置が定まる。従って、第２治具により絶縁基板の 周縁部を囲まなくても絶縁基板の位置決めができることになり、半田付け時のフ ラックスの付着が回避でき、従来のように絶縁基板と治具との付着による作業能 率の低下が防止できる。

【００１０】

【実施例】

以下に、本考案を図面に基づいて詳細に説明する。 図１は本考案の複合半導体装置の完成状態の外観図、図２は本考案の複合半導 体装置の主要部品を示す組立分解図、図３は蓋体の平面図、図４は蓋体の正面図 、図５は蓋体の左側面図、図６は蓋体の右側面図、図７は組立工程を説明するた めの断面図、図８は絶縁基板を位置決めする手段の要部斜視図である。上記図１ ないし図８までが本考案の複合半導体装置に係わる図である。 各部品の特徴が良く表われている図２において、放熱板１上には、絶縁基板２ が半田により固着されている。この絶縁基板２上には、導体パターン３が形成さ れ、導体パターン３上には、半導体ペレット１６や図示を省略した各種の電子部 品が搭載・固着されている。さらに、導体パターン３の所定の位置には、少なく とも２箇所に位置決め用突起１７が固着されており、後述する蓋体裏面側の位置 決め用支柱部と係合して放熱板１と絶縁基板２との相対的位置を決定する本願考 案の役割を担うものである。

【００１１】 符号２６は蓋体であり、この蓋体２６は３つのブロック２７，２８，２９を備 え、各ブロック２７，２８，２９の上面略中央部には、それぞれナット収納溝３ ０が形成されている。各ブロック２７，２８，２９は、連結部３１，３２により 互いに連結され、ブロック２７，２８間及びブロック２８，２９間には、空隙部 ３３がそれぞれ形成されている。この空隙部３３は、後に封止樹脂の充填により 閉塞される。 ブロック２７の側面には、一対の張出部３４が設けられ、この張出部３４に信 号端子８０が挿入・仮固定される４個の角孔３５が形成されている。 上記各ブロック２７，２８の幅方向の一端及びブロック２９の幅方向の他端に は、板状の主端子４０が挿入される貫通孔３６をそれぞれ有し、該貫通孔３６と 連通して角溝３７が形成されている。

【００１２】 次に、蓋体２６の裏面側の構成を述べる。 蓋体２６の裏面側、すなわち、ブロック２７からの張出部３４，３４の裏面側 及びブロック２９の裏面側には、それぞれ第１支柱部５０が形成され、この第１ 支柱部５０の端面は図２に示した放熱板１上に載せられ、蓋体２６の高さ位置を 決める役割を担っている。ブロック２７，２８の裏面側には、第２支柱部５１が 形成されている。この第２支柱部５１は、第１支柱部５０より短く形成され、そ の端面には、図８に示すように凹部５１ａを有し、この凹部５１ａは、絶縁基板 ２の導体パターン３上に半田固着させた位置決め用突起１７に嵌め合わされ、一 義的には、絶縁基板２と蓋体２６との相対的位置を決定する役割を果たすもので ある。なお、後述するように、最終的には、絶縁基板２と放熱板１との相対位置 を決定することになる。

【００１３】 上記張出部３４，３４の裏面側には、第１支柱部５０に近接する位置に信号端 子案内部５２が形成されている。この信号端子案内部５２には、上記張出部３４ ，３４に設けた角孔３５と中心軸線を一致させた切溝５３が形成されている。 図２における符号８０は、信号端子である。この信号端子８０は、板材により 略Ｌ字状に形成され、起立部８１の中央よりやや上端寄りに膨出部８２が形成さ れ、また、中央よりやや下端寄りには、係止部８３が形成されている。 信号端子８０の起立部８１に連続して水平方向に略直角に屈曲する差込部８４ が形成され、さらに該差込部８４から水平方向に略直角に屈曲する脚部８５が形 成されている。

【００１４】 次に、上記のように構成の蓋体２６、主端子４０及び信号端子８０を使用した 本考案の複合半導体装置の組立順序を説明する。 図２において、蓋体２６の角孔３６に下方から主端子４０の上端部を挿通し、 上方に引き上げる。主端子４０が蓋体２６の上面より上に出たところで、図２の 矢印で示すように角溝３７側に主端子４０を水平に移動させる。 次に、角溝３７側に移動したところで、主端子４０を手放し、角溝３７内に係 止させる。同様にして、他の主端子４０も角溝３７に落とすことにより３個の主 端子４０が遊嵌する。

【００１５】 次に、信号端子８０を蓋体２６に装着する。 すなわち、張出部３４に形成した角孔３５の下方から信号端子８０の起立部８ １の上端部を挿入する。この場合、膨出部８２が角孔３５の内壁と接触し、さら に強制的に係止部８３の位置まで挿入することにより、信号端子８０が下方に落 下しないように係止される。一方、差込部８４は、蓋体２６の信号端子案内部５ ２に形成された切溝５３に差し込まれて支持される。 以上の準備の終了後、蓋体２６を治具に収める。 すなわち、図７において、まず、第１治具１１の凹部１２内に放熱板１を載置 し、この放熱板１上に、あらかじめ電子部品等をその導体パターン３上に搭載・ 固着させた絶縁基板２を板状半田（図示せず）を介して載置する。

【００１６】 次に、第２治具１３を第１治具１１上の所定の位置に嵌め合わせる。この場合 、第２治具１３の下端内周には、切欠部１３ａが形成されており、絶縁基板２の 外周部とは接触しないように配慮されている。 次に、所定の部品を仮固定した準備完了後の蓋体２６を第２治具１３内に入れ る。蓋体２６の裏面側には、第１支柱部５０と第２支柱部５１とが形成され、第 １支柱部５０の端面は、放熱板１の表面と当接するため、蓋体２６の高さ位置が 定められる。また、第２支柱部５１の端面に設けた凹部５１ａを絶縁基板２の位 置決め用突起１７に嵌合させることにより、当該絶縁基板２の蓋体２６に対する 相対位置が決定される。 ここで、蓋体２６は、第２治具１３によって放熱板１に対する相対位置が決定 されるので、結果的に放熱板１に対する前記絶縁基板２の相対位置が決定される ことになる。従って、第２治具１３により絶縁基板２の外周部を押さえて位置決 めしなくても何等支障がなくなる。

【００１７】 次に、各主端子４０は、角溝３７に遊嵌しており、該主端子４０の下端に設け た脚部４３が絶縁基板２の導体パターン３の所定の位置に半田を挟んで当接する 。また、信号端子８０は、蓋体２６の角孔３５に膨出部８２により仮固定されて いるが、蓋体２６を第２治具１３にセットした後に、信号端子８の上端を下方に 押し下げることにより、差込部８４が下方に移動し、下端の脚部８５が絶縁基板 ２の導体パターン３の所定の位置に半田を挟んで当接する。

【００１８】 上記の状態で熱板上に載せて加熱し、放熱板１と絶縁基板２、絶縁基板２上の 導体パターン３と主端子４０及び信号端子８０とをそれぞれ半田固着させる。 次に、第１治具１１及び第２治具１３を取り外し、半田固着部を洗浄した後、 放熱板１１の外周に、図１に表われている絶縁ケース６０を被せ、蓋体２６の各 ブロック２７，２８，２９間に形成された空隙部３３から封止樹脂を該絶縁ケー ス６０内に充填し・硬化させる。 次に、蓋体２６の各ブロック２７，２８，２９の上面に設けたナット収納孔３ ０にナット（図示せず）を収納した後、主端子４０がナット収納孔３０を覆うよ うに略直角折曲げて図１の外観のような複合半導体装置を完成する。 なお、上記の実施例では、位置決め用部材として絶縁基板２の導体パターン３ 上に位置決め用突起１７を設け、蓋体２６の第２支柱部５１側に凹部５１ａを設 けるようにしたが、これらの凹凸関係は逆でも良いし、また、他の係合手段でも 良い。さらに、かかる位置決め手段の個数は、少なくとも２個以上あれば良く、 特にその数には限定されない。

【００１９】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、放熱板上に絶縁基板を位置決めして半田付け する際に、第２治具の周縁部で絶縁基板の外周部を押さえることなく、一定の間 隙を保持して半田付けできるようにしたので、半田付け時のフラックスが第２治 具に付着せず、製品の組立後にスムーズに第２治具を外すことができ、作業能率 が向上するなどの優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の複合半導体装置の外観図である。

【図２】上記複合半導体装置の主要部品を示す組立分解
図である。

【図３】蓋体の平面図である。

【図４】上記蓋体の正面図である。

【図５】上記蓋体の左側面図である。

【図６】上記蓋体の右側面図である。

【図７】上記複合半導体装置の組立工程を説明するため
の断面図である。

【図８】上記複合半導体装置における位置決め手段の要
部斜視図である。

【図９】従来の複合半導体装置の斜視図である。

【図１０】主端子を折曲げる以前の状態の従来の複合半
導体装置の縦断面図である。

【図１１】治具内に挿入した組立途上の従来の複合半導
体装置の断面図である。

【図１２】上記治具を使用して放熱板上に主端子を半田
付けした状態の従来の複合半導体装置の斜視図である。

【符号の説明】

１ 放熱板 ２ 絶縁基板 ３ 導体パターン １７ 位置決め用突起 ２６ 蓋体 ３４ 張出部 ３５ 角孔 ３６ 貫通孔 ３７ 角溝 ４０ 主端子 ５０ 第１支柱部 ５１ 第２支柱部 ５１ａ 凹部 ５２ 信号端子案内部 ５３ 切溝 ６０ 絶縁ケース

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 放熱板上に絶縁層を介して導体パターン
   が形成された絶縁基板と、前記導体パターン上に電子部
   品とともに固着され、外部に導出される主端子と、前記
   放熱板の外周に接するように配置され、内部に封止樹脂
   が充填される絶縁ケースと、該絶縁ケースの上端開口部
   を閉塞し、前記主端子の一端が導出される貫通孔を形成
   した蓋体とを有する複合半導体装置において、前記絶縁
   基板の導体パターン上に設けた少なくとも一対の位置決
   め用部材と、前記蓋体の下面に設けられ、前記位置決め
   用部材と係合して前記絶縁基板の放熱板に対する相対的
   位置を規制する位置決め用の支柱部とを備えたことを特
   徴とする複合半導体装置。