JPH0613539A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH0613539A
JPH0613539A JP4168040A JP16804092A JPH0613539A JP H0613539 A JPH0613539 A JP H0613539A JP 4168040 A JP4168040 A JP 4168040A JP 16804092 A JP16804092 A JP 16804092A JP H0613539 A JPH0613539 A JP H0613539A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】複数個のトランジスタモジュールでインバータ
回路などを組立てる場合に、モジュール間の相互配線用
として採用するプリント配線板への実装に適合した半導
体装置の構造を提供する。 【構成】ケース１内に１個組の半導体素子（トランジス
タ）を収容し、かつ半導体素子の電極から引出した主端
子３（コレクタ端子Ｃ，エミッタ端子Ｅ），および補助
端子４（ドライブ信号入力端子）をケースの上面に配置
してなる半導体装置（パワートランジスタモジュール
６，７）に対し、端子の相互間に隔壁を設けことなしに
主端子および補助端子を同じ高さに揃えて同一面上に配
列し、かつモジュール６と７を対にしてその相互間を直
列接続して用いる場合には、各個のモジュールに備えた
主端子の配列を互いに逆配列とし、端子の上にプリント
配線板８を載置してモジュール相互間の外部配線を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インバータなどに用い
るパワートランジスタモジュールを対象とした半導体装
置の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】昨今では、パワーエレクトロニクスの分
野に用いるパワートランジスタモジュールとして多種多
様な仕様，構成のものが製品化されている。図６，図７
は従来におけるパワートランジスタモジュールの製品例
を示すものであり、図６は１個組モジュール、図７は２
個組モジュールであり、それぞれのモジュールの外観を
（ａ）図に、その内部回路を（ｂ）図に示す。なお、実
際の製品はトランジスタがダーリントン接続で、コレク
タ，エミッタ間にフリーホイール用高速ダイオードを内
蔵している。各図において、１は樹脂製のケース、２は
金属ベース板、３はコレクタ端子Ｃ，エミッタ端子Ｅな
どの主端子、４はドライブ信号入力用の補助端子、５は
ケース１の四隅に設けたケース取付用のネジ穴であり、
ここで主端子３，補助端子４はケース１の上面に配置さ
れており、かつ補助端子４は主端子３よりも一段低い位
置に配置している。また、図６の構造では主端子３の間
には十分な絶縁沿面距離を確保するために隔壁１ａが設
けてある。これに対して、図７の構造では主端子３の相
互間に溝が形成されている。
【０００３】そして、かかるトランジスタモジュールの
複数個を組合わせてインバータなどの回路を組む場合に
は、各トランジスタモジュールの主端子間をブスバーな
どを介して直列，ないし並列に相互接続するようにして
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近の傾向
として、インバータなどの製品を製作する場合に、組立
ラインで自動実装により組立てる方法が普及化してお
り、これに合わせて組立工程の簡略化を図るために、例
えばトランジスタモジュールの相互配線を従来のブスバ
ーに代えてプリント配線板を採用するような試みがなさ
れている。すなわち、あらかじめ必要な主回路の導体パ
ターンを形成したプリント配線板にトランジスタモジュ
ールを実装すれば、ブスバー配線方式と比べて部品点
数，作業工数が大幅に削減できるほか、プリント配線板
にスナバ回路，制御回路なども一緒に搭載してコンパク
トに構成できる。
【０００５】しかして、図６，図７に示した従来構造の
トランジスタモジュールでは、モジュール相互間の配線
にプリント配線板を採用する場合には次記のような問題
点を解決する必要がある。すなわち、従来構造では主端
子３と補助端子４との間に高低段差があり、特に図６の
構造では主端子３の間に隔壁１ａが突き出しているため
に、この隔壁１ａが障害物となってプリント配線板８を
トランジスタモジュールのケース上で密着状態に搭載す
ること、および端子にプリント配線板をネジ締結などで
直接接続することができない。
【０００６】また、別な問題として、従来構造ではケー
ス取付用のネジ穴５がケース１の四隅に設けてあるが、
これを二箇所に減らしたい場合に図７の構造では、ケー
ス１の端部ギリギリの箇所で横一列に並ぶ補助端子４が
邪魔となってケース１の両端中央部位に従来と同一ピッ
チでネジ穴を設けることが外形寸法上の制約から困難で
ある。
【０００７】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、その目的は前記課題を解決し、複数個のトラン
ジスタモジュールでインバータ回路などを組立てる場合
に、モジュール間の相互配線用として採用するプリント
配線板への実装に適合した組立性のよい半導体装置の構
造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
り半導体装置を次記のように構成することにより達成さ
れる。 （１）ケース内に１個組の半導体素子を収容し、かつ半
導体素子の電極から引出した主端子，補助端子をケース
の上面に配置してなる半導体装置において、端子の相互
間に隔壁を設けることなしに主端子，補助端子を同じ高
さに揃えて同一面上に配列して構成する。また、かかる
半導体装置を２個１組としてその相互間を直列接続して
用いる場合に、各個の半導体装置に備えた主端子の配列
を互いに逆配列とした実施態様がある。
【０００９】（２）ケース内に複数個組の半導体素子を
収容し、かつ各半導体素子の電極から引出した主端子，
補助端子をケースの上面に配置してなる半導体装置にお
いて、主端子を同じ高さに揃えてケースの上面中央に一
列に配列するとともに、補助端子を主端子の側方に集中
して配列する。 （３）ケース内に少なくとも１個組の半導体素子を収容
し、かつ半導体素子の電極から引出した主端子，補助端
子をケースの上面に配置してケース上に搭載したプリン
ト配線板との間を相互接続する半導体装置において、主
端子を同じ高さに揃えて配置し、かつ補助端子をファス
トン端子として主端子よりも一段低い位置からケース上
方へ引き出して集中配置するとともに、補助端子の周域
には主端子と同じ高さに揃えて並ぶプリント配線板用の
支持ガイドを設ける。
【００１０】（４）さらに、前記（３）の応用例とし
て、補助端子の周域にはプリント配線板の下面に取付け
た補助端子接続用コネクタの高さ分だけ差し引いた高さ
のコネクタ用の支持ガイドを設ける。
【００１１】
【作用】前項（１）の構成によれば、主端子，補助端子
がケース上の同一面上に並んで配置されているので、ケ
ースの上にプリント配線板を密着状態に搭載して主端
子，および補助端子とプリント配線板側に形成した導体
パターンとの間をネジ止めなどにより直接接続すること
ができる。また、かかる半導体装置を２個１組としてそ
の相互間を直列接続してインバータのブリッジアームな
どを構成する場合に、あらかじめ各個の半導体装置に備
えた主端子、例えばパワートランジスタのコレクタ端
子，エミッタ端子の配列を互いに逆配列としておくこと
により、一方のトランジスタのエミッタ端子と他方のト
ランジスタのコレクタ端子との間を最短の配線長で相互
配線することができ、これにより配線インダクタンスの
低減化が図れて有利となる。
【００１２】また、前項（２）の構成を採用することに
より、補助端子に邪魔されることなく、ケース取付用ネ
ジ穴をケースの両端中央の二箇所に集約して確保するこ
とができる。さらに、前項（３),（４）の構成によれ
ば、プリント配線板を半導体装置のケース上に搭載し、
かつプリント配線板側に取付けたコネクタと半導体装置
の補助端子とを接続した状態では、半導体装置のケース
側に設けた支持ガイドがプリント配線板を下方から担持
するようになるのでプリント配線板を安定よく支持で
き、これによりプリント配線板に加わる応力の低減化が
図れて有利となる。
【００１３】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。なお、各実施例の図中で図６，図７に対応する同一
部品には同じ符号が付してある。 実施例１：図１は本発明の請求項１，２に対応する実施
例を示すものであり、１個組のトランジスタを内蔵した
同一仕様の２個のパワートランジスタモジュール（図６
に対応する）６，７を左右に並べ、その相互間にまたが
って載置したプリント配線板８の導体パターンを介して
モジュール間を直列に配線し、インバータ回路のブリッ
ジアームを構成したものである。
【００１４】ここで、各モジュール６，７のケース１は
上面を平坦面に構成し、各個のモジュールごとに主端子
３，および補助端子４を同じ高さに揃えて同一面上に配
列している。また、一方のモジュール６（右側）では、
ケース上に並ぶ各端子が主端子３のコレクタ端子Ｃ，エ
ミッタ端子Ｅ，補助端子４の順で左右方向に配列してい
るのに対し、他方のモジュール７（左側）では、前記と
は逆にケース上に並ぶ各端子が補助端子４，主端子のコ
レクタ端子Ｃ，エミッタ端子Ｅの順で左右方向に配列し
ている。
【００１５】かかる構成により、パワートランジスタモ
ジュール６と７との間にまたがってプリント配線板８を
ケース１の上面に密着して取付けることができ、かつこ
の状態で主端子３，補助端子４とプリント配線板８の導
体パターンとの間をネジ締結して接続できる。また、モ
ジュール６のコレクタ端子Ｃとモジュール７のエミッタ
端子は最短距離を隔てて隣り合うことになり、両端子の
間をプリント配線板８の導体パターンを介して最短配線
長で直列接続することができる。これにより配線インダ
クタンスの低減化が図れる。
【００１６】実施例２：図２は本発明の請求項３に対応
する実施例を示すものであり、２個組のトランジスタを
内蔵したパワートランジスタモジュール（図７に対応）
６，７を並置し、各モジュール６，７における主端子４
のコレクタ端子Ｃ１，およびエミッタ端子Ｅ２の相互間
ににまたがって配線したブスバー９をネジ締結し、残る
出力中間端子Ｃ２Ｅ１にはブスバー１０を個々に接続し
ている。なお、モジュール６，７の内部回路については
図７（ｂ）と同一である。
【００１７】ここで、各モジュール６，７における主端
子３（コレクタ端子Ｃ１，エミッタ端子Ｅ２，および出
力中間端子Ｃ２Ｅ１）は同じ高さに揃えてケース上面の
中央部に左右一列に配列しており、かつ補助端子４は主
端子３の出力中間端子Ｃ２Ｅ１の側方に並べて集中的に
配列されている。さらに、この実施例ではケース取付用
のネジ穴５がケース１の左右両端の二箇所に分けて、主
端子３の配列の延長上、つまりケース１の両端中央部に
設けてある。この場合に補助端子４はケース１の中央か
ら側方へ変位した位置に配置されているので、前記ネジ
穴５を補助端子４との干渉なしに設けることができ、こ
れにより図７の構造でケース１の四隅に設けたいた四箇
所のネジ穴５を二箇所に減らすことが可能となる。
【００１８】実施例３：図３は本発明の請求項４に対応
する実施例を示すものである。この実施例では、パワー
トランジスタモジュールのケース１の上面に高さを揃え
て主端子３が配列しており、この主端子３の上にプリン
ト配線板８を密着して搭載し、ネジ１１を介して主端子
３との間を締結している。また、補助端子４はファスト
ン端子として主端子３の位置する高さよりも一段低いケ
ース上面の端部に集中して上方へ引き出すようにして配
列しており、プリント配線板８との間の接続はプリント
配線板８の上面側に取付けた補助端子接続用のコネクタ
１２により行っている。
【００１９】ここで、補助端子４を取り囲んでケース１
の上面には主端子３と同じ高さに並ぶプリント配線板８
の支持ガイド１ｂが設けてある。なお、支持ガイド１ｂ
の斜視図を図５に示す。これにより、プリント配線板８
を主端子３の上に載置した状態では、前記支持ガイド１
ｂがプリント配線板の一端部を下方から担持するので安
定した取付け状態が確保され、これによりプリント配線
板８に加わる応力の低減化が図れる。
【００２０】実施例４：図４は本発明の請求項５に対応
する実施例を示すものである。この実施例は、前記した
実施例３の応用例であり、トランジスタモジュールの補
助端子４と接続し合うコネクタ１２がプリント配線板８
の下面側に取付けてある。そして、この実施例では補助
端子４を包囲してケース１の上面には背の低いコネクタ
用の支持ガイド１ｃが設けてある。この支持ガイド１ｃ
は、主端子３の高さからコネクタ１２の寸法を差し引い
た残りの高さに設定されており、図示のように主端子３
の上に密着してプリント配線板８を載置し、かつ同時に
コネクタ１２を補助端子４に結合した状態では、コネク
タ１２の下面が前記支持ガイド１ｃの上に担持されるこ
とになる。したがって、実施例３で述べたと同様にプリ
ント配線板８をトランジスタモジュールの上に安定よく
取付けることができる。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の構成によれ
ば、パワートランジスタモジュールなどを対象とした半
導体装置に対し、従来のブスバー配線方式に代えて、プ
リント配線板を組合わせて外部配線を簡単に行うことが
できる。しかも、各請求項の構成を採用することによ
り、プリント配線板を支障なく半導体装置の端子上に密
着状態に載置して各端子とプリント配線板側の導体パタ
ーンとの間を相互接続することができ、これによりイン
バータなどの製品組立工程にて自動実装による組立方式
を採用して製品の量産性の向上化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に対応する半導体装置の構成
図
【図２】本発明の実施例２に対応する半導体装置の構成
図
【図３】本発明の実施例３に対応する半導体装置の構成
図
【図４】本発明の実施例４に対応する半導体装置の構成
図
【図５】図３，図４の実施例における支持ガイドの斜視
図
【図６】従来における半導体装置の例として挙げた１個
組のパワートランジスタモジュールを示すものであり、
（ａ）は構成斜視図、（ｂ）は内部回路図
【図７】従来における半導体装置の例として挙げた２個
組のパワートランジスタモジュールを示すものであり、
（ａ）は構成斜視図、（ｂ）は内部回路図
【符号の説明】
１ ケース １ｂ プリント配線板用の支持ガイド １ｃ コネクタ用の支持ガイド ３ 主端子 ４ 補助端子 ５ ケース取付用ネジ穴 ６ パワートランジスタモジュール ７ パワートランジスタモジュール ８ プリント配線板 １２ 補助端子接続用コネクタ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ケース内に１個組の半導体素子を収容し、
    かつ半導体素子の電極から引出した主端子，補助端子を
    ケースの上面に配置してなる半導体装置において、端子
    の相互間に隔壁を設けることなしに主端子，補助端子を
    同じ高さに揃えて同一面上に配列したことを特徴とする
    半導体装置。
  2. 【請求項２】請求項１記載の半導体装置を２個１組とし
    てその相互間を直列接続して用いる半導体装置におい
    て、各個の半導体装置に備えた主端子の配列を互いに逆
    配列としたことを特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項３】ケース内に複数個組の半導体素子を収容
    し、かつ各半導体素子の電極から引出した主端子，補助
    端子をケースの上面に配置してなる半導体装置におい
    て、主端子を同じ高さに揃えてケースの上面中央に一列
    に配列するとともに、補助端子を主端子の側方に集中配
    列したことを特徴とする半導体装置。
  4. 【請求項４】ケース内に少なくとも１個組の半導体素子
    を収容し、かつ半導体素子の電極から引出した主端子，
    補助端子をケースの上面に配置してケース上に搭載した
    プリント配線板との間を相互接続する半導体装置におい
    て、主端子を同じ高さに揃えて配置し、かつ補助端子を
    ファストン端子として主端子よりも一段低い位置からケ
    ース上方へ引き出して集中配置するとともに、補助端子
    の周域には主端子と同じ高さに揃えて並ぶプリント配線
    板用の支持ガイドを設けたことを特徴とする半導体装
    置。
  5. 【請求項５】ケース内に少なくとも１個組の半導体素子
    を収容し、かつ半導体素子の電極から引出した主端子，
    補助端子をケースの上面に配置してケース上に搭載した
    プリント配線板との間を相互接続する半導体装置におい
    て、主端子を同じ高さに揃えて配置し、かつ補助端子を
    ファストン端子として主端子よりも一段低い位置からケ
    ース上方へ引き出して集中配置するとともに、補助端子
    の周域にはプリント配線板の下面に取付けた補助端子接
    続用コネクタの高さ分だけ差し引いた高さのコネクタ用
    の支持ガイドを設けたことを特徴とする半導体装置。
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