JPH09120852A - コネクタをケース内に内蔵する半導体装置 - Google Patents

コネクタをケース内に内蔵する半導体装置

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JPH09120852A
JPH09120852A JP7280773A JP28077395A JPH09120852A JP H09120852 A JPH09120852 A JP H09120852A JP 7280773 A JP7280773 A JP 7280773A JP 28077395 A JP28077395 A JP 28077395A JP H09120852 A JPH09120852 A JP H09120852A
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JP
Japan
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connector
power
case
semiconductor device
partition plate
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JP7280773A
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English (en)
Inventor
Tetsujiro Tsunoda
哲次郎 角田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
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    • HELECTRICITY
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    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
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    • H01L2924/13Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304Transistor
    • H01L2924/1305Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H01L2924/13055Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
    • HELECTRICITY
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    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation

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  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Casings For Electric Apparatus (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体装置の信号線を外部装置に接続するに際
し、ユーザの使用に便利な、コネクタをケース内に内蔵
する半導体装置を提供することを目的とする。 【解決手段】本発明のコネクタをケース内に内蔵する半
導体装置は、ケースの仕切り板によって仕切られた電力
素子収納部とコネクタ収納部とより成る。少なくとも1
個の、電極を有する電力半導体素子と、前記絶縁性基板
に支持体を介して支持されるホルダー上に固定される複
数の電力端子とが前記電力素子収納部内に収納される。
前記電力半導体素子の絶縁性を確保のため前記ケース内
にポッティング剤が注入される。前記コネクタ収納部に
本体が収納され、前記ケースを貫通して装着され一部が
外部に連絡される信号配線接続用コネクタが設けられ
る。前記仕切り板にモールドされた導電体を通して前記
電力半導体素子と前記コネクタとを接続線を用いて接続
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ユーザの使用に便利
な、コネクタをケース内に内蔵する半導体装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の大電力半導体装置の外観は、例え
ば、図9或いは図10で示される。図9は、電力端子1
01と信号端子102とが半導体装置本体の表面上に引
き出された構成例を示し、信号端子102としては、図
示する雄側の端子に対し雌側のファストン端子が装着さ
れ電気的に接続される場合を示している。
【0003】この図9に示す公知例は、例えば、文献
“大電力1700V IGBT”東芝レビュー199
3、Vol.48,No.12,p875〜p878、
又は、“TOSHIBA IGBT DATA BOO
K 1995”p28〜p34、に開示されている。
【0004】図10は、電力端子101に対し信号端子
202は、ピン端子として半導体装置本体の側面に植立
し、プリント基板203の配線と半田付けによって接続
される。
【0005】この図10に示す公知例は、例えば、文献
“三菱インテリジェントパワーモジュール”三菱電機技
報、Vol.67,No.9,1993,p107に開
示されている。しかしながら、図9に示す実施例におい
ては、外部装置との接続をするに際しては必要な雌側の
ファストン端子を、対応する雄側の端子に個々に接続し
て行く作業を必要としユーザにとって面倒であった。
又、図10の実施例においては、一旦、ピン端子をプリ
ント基板に半田付けしてしまうと、半導体装置が故障し
た場合などに取り替えが困難であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述の問
題点を解決し、半導体装置の信号線を外部装置に接続す
るに際し、ユーザの使用に便利な、コネクタをケース内
に内蔵する半導体装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為、
この発明のコネクタをケース内に内蔵する半導体装置
は、電力素子収納部とコネクタ収納部とより成り、前記
電力素子収納部は、金属ベースと、前記金属ベースを囲
み、前記電力素子収納部と前記コネクタ収納部とを形成
する仕切り板を有するケースと、前記電力素子収納部に
収納される金属ベース上の絶縁性基板に載置される少な
くとも1個の、電極を有する電力半導体素子と、前記絶
縁性基板に支持体を介して支持されるホルダー上に固定
される複数の電力端子と、前記電力半導体素子の絶縁性
を確保のため前記ケース内に注入されるポッティング剤
と、前記コネクタ収納部に本体が収納され、前記ケース
を貫通して装着され一部が外部に連絡される信号配線接
続用コネクタと、前記仕切り板を挟んで前記電力半導体
素子と前記コネクタとを接続する接続手段と、より構成
される。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この
発明の第1の実施の形態を説明する。図1は、この発明
のコネクタをケース内に内蔵する半導体装置の外観斜視
図を示し、図2は、図1のII−II線矢視部分断面図であ
り、両図を参照しながら説明する。金属ベース301上
には、複数個、例えば2個の絶縁性基板302が実装さ
れ、夫々の基板302上には電力半導体素子303が実
装される。
【0009】前記電力半導体素子303の電極と前記基
板302とはボンディングワイヤ320を用いて接続さ
れている。前記金属ベース301をケース304を用い
て囲み、前記電力半導体素子303をケース内に収容す
る。前記ケース304は、仕切り板307を用いて電力
半導体素子収納部308とコネクタ収納部309とを形
成する 電力半導体素子収納部308において、複数の電力端子
305は、ホルダー306に固定される。ホルダー30
6は、支持体321によって前記基板302に支持され
る。
【0010】前記電力半導体素子収納部308を形成す
る前記ケース304内に、前記電力半導体素子303の
絶縁性を確保のためポッティング剤310が注入され
る。前記複数の電力端子305とホルダー306との機
械的強度を高める為にポッティング剤310の上に、更
にエポキシ樹脂315が注入される。
【0011】尚、注入されるのは前記ポッティング剤3
10のみであって、前記エポキシ樹脂315は、省いて
もよい。信号配線接続用コネクタ317は、コネクタ収
納部309を形成するケース側壁に取り付けられ、コネ
クタ317の一部は前記ケース304を貫通して外部に
連絡されている。
【0012】前記仕切り坂307の下地は導電体316
がモールドされ、前記電力素子収納部308とコネクタ
収納部309との電気的接続部とされる。前記仕切り板
307を挟み前記導電体316を通して前記電力素子収
納部308と前記コネクタ収納部309との夫々にピン
311及び312が導出される。前記ピン311は、ジ
ャンパー線313を介して前記電力半導体素子部308
の基板302に接続され、前記ピン312は、ジャンパ
ー線314を介して前記コネクタ317に接続される。
【0013】前記コネクタ317は、ケース304の外
側に露出していて、ユーザーの要望に見合うプラグを外
側から前記コネクタ317に挿入することで所望の外部
装置を前記コネクタ317を介して前記電力素子収納部
308の任意の前記電力半導体素子303に接続でき
る。
【0014】前記仕切り板307を用いることにより、
コネクタ収納部309内にはポッティング剤310や、
エポキシ樹脂315などが入り込まないので、コネクタ
317の装脱が容易にできる。
【0015】前記電力素子収納部308内の前記半導体
素子部分は、ポッティング剤310や、エポキシ樹脂3
15が熱硬化処理されるので耐熱性の高い材質が選ばれ
るが、コネクタ317は、熱硬化処理後にコネクタ収納
部309のケース304に取り付ければよい為、コネク
タのハウジングは、耐熱性の低い材質でよく、市販され
ているコネクタを使用できる。次に、図3の断面図を参
照して、この発明の半導体装置の第2の実施の形態を説
明する。
【0016】尚、図2に示す構成と同一部分は同一符号
を付けその構成の説明は省略する。前記コネクタ収納部
309において、前記ピン312とコネクターのアウタ
ーリード402は、プリント基板401を介して電気的
に接続される。
【0017】図4は、この発明の半導体装置の第3の実
施の形態を説明する断面図を示し、図2及び図3に示す
ピンやジャンパー線を省き、前記仕切り板307にリー
ド線501を貫通させ、このリード線の端子を直接、電
力半導体素子素子を載置する基板302及びコネクタ3
17に接続する。この場合、前記仕切り板307とリー
ド線501との間に隙間が生じるのを防ぐ為、接着剤を
塗布する。
【0018】その他の構成は図2に示す構成と同一であ
り、その構成の説明は省略する。図5は、この発明の半
導体装置の第4の実施の形態を説明する断面図を示し、
図4に示すリード線501に替えフレキシブルプリント
基板601を用いることもできる。
【0019】その他の構成は図2に示す構成と同一であ
り、その構成の説明は省略する。この実施の形態におい
ても、前記仕切り板307とフレキシブルプリント基板
601との間に隙間が生じるのを防ぐ為、接着剤を塗布
することが好ましい。
【0020】図6は、この発明の半導体装置の第5の実
施の形態を説明する斜視図であり、コネクタ317のケ
ース304への取り付け位置は図1乃至図5に示すよう
にケースの側面に限らず、ケース304の前記コネクタ
収納部309の上面であってもよい。
【0021】図7は、この発明の半導体装置の第5の実
施の形態を説明する斜視図であり、図8は、図7のVIII
−VIII線矢視断面図である。図2に示す第1の実施の形
態との主たる違いは、前記電力素子収納部308の内部
にプリント基板815が収納され、このプリント基板8
15には、制御部816や保護回路817が搭載されて
いることである。
【0022】前記プリント基板815は、支持部材81
9で支持される。前記電力素子収納部308の内部に
は、電極間の絶縁性確保のため、ポッティング剤310
を収納し、熱硬化させる。電力端子305は、厚みを有
するケース304上に配置される。前記電力素子収納部
308の上面は、上蓋410で閉じる。
【0023】コネクタ317の差し込みには外側からプ
ラグ819が差し込まれる。その他の構成は図2又は、
図3に示す構成と部分的に同一であり、その構成の説明
は省略する。
【0024】この形態によれば、制御部816や保護回
路817の電源入力用やエラー信号出力用などの信号端
子数が増えるので、コネクタ化による外部装置との接続
の簡略化に効果的である。
【0025】
【発明の効果】上述したように、この発明のコネクタを
ケース内に内蔵する半導体装置は、ケースを仕切り板で
区切り、前記電力素子収納部とコネクタ収納部とに分
け、前記電力素子収納部にのみ電極間の絶縁性確保のた
め、ポッティング剤を収納し、熱硬化させる。従って、
前記コネクタ収納部には、ポッティング剤が侵入せず、
コネクタのケース内への収納及び着脱が容易に行える。
【0026】又、前記仕切り板を介しての前記電力素子
収納部と、前記コネクタ収納部との間の電気接続が容易
な構造であるので、前記コネクタ収納部にコネクタを配
置するのに支障はない。
【0027】更に、前記コネクタの前記コネクタ収納部
への収納は、前記電力素子収納部へのポッティング剤な
どの熱硬化工程の後に、行うので、コネクタのハウジン
グの材料は耐熱性の低い材質のものであってもよく、材
質の選択の幅が大きいという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコネクタをケース内に内蔵する半導体
装置の外観斜視図。
【図2】本発明の半導体装置の第1の実施の態様を示
す、図1に示すII−II線矢視部分断面図。
【図3】本発明の半導体装置の第2の実施の態様を示
す、図1に示すIII −III 線矢視部分断面図。
【図4】本発明の半導体装置の第3の実施の態様を示
す、図1に示すIV−IV線矢視断部分面図。
【図5】本発明の半導体装置の第4の実施の態様を示
す、図1に示すV−V線矢視部分断面図。
【図6】本発明の半導体装置の第5の実施の態様を示す
外観斜視図。
【図7】本発明の半導体装置の第6の実施の態様を示す
外観斜視図。
【図8】本発明の半導体装置の図7に示すVIII−VIII線
矢視部分断面図。
【図9】従来の大電力半導体装置の一例を示す斜視図。
【図10】従来の大電力半導体装置の他の例を示す斜視
図。
【符号の説明】
308…電力素子収納部、309…コネクタ収納部、3
01…金属ベース、307…仕切り板、303…電力半
導体素子、305…電力端子、304…ケース、316
…導電体、317…コネクタ、310…ポッティング剤

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電力素子収納部とコネクタ収納部とより成
    り、前記電力素子収納部は、金属ベースと、前記金属ベ
    ースを囲み、前記電力素子収納部と前記コネクタ収納部
    とを形成する仕切り板を有するケースと、前記電力素子
    収納部に収納される金属ベース上の絶縁性基板に載置さ
    れる少なくとも1個の、電極を有する電力半導体素子
    と、前記絶縁性基板に支持体を介して支持されるホルダ
    ー上に固定される複数の電力端子と、前記電力半導体素
    子の絶縁性を確保のため前記ケース内に注入されるポッ
    ティング剤と、前記コネクタ収納部に本体が収納され、
    前記ケースを貫通して装着され一部が外部に連絡される
    信号配線接続用コネクタと、前記仕切り板を挟んで前記
    電力半導体素子と前記コネクタとを接続する接続手段
    と、より成ることを特徴とするコネクタをケース内に内
    蔵する半導体装置。
  2. 【請求項2】前記電力素子収納部に注入された前記ポッ
    ティング剤の上に、更にエポキシ樹脂が注入されること
    を特徴とする請求項1に記載のコネクタをケース内に内
    蔵する半導体装置。
  3. 【請求項3】前記接続手段は、前記仕切り板にモールド
    された導電体と、前記導電体を通し、前記仕切り板を挟
    んで前記電力半導体素子と前記コネクタとを接続する接
    続線より成ることを特徴とする請求項1に記載のコネク
    タをケース内に内蔵する半導体装置。
  4. 【請求項4】前記接続手段は、前記仕切り板を貫通し、
    前記電力半導体素子と前記コネクタとを接続する接続線
    より成ることを特徴とする請求項1に記載のコネクタを
    ケース内に内蔵する半導体装置。
  5. 【請求項5】前記接続手段は、前記仕切り板を貫通し前
    記電力半導体素子と前記コネクタとを接続するフレキシ
    ブルプリント基板より成ることを特徴とする請求項1に
    記載のコネクタをケース内に内蔵する半導体装置。
  6. 【請求項6】前記電力素子収納部には、更に制御部や保
    護回路が搭載されているプリント基板が収納されること
    を特徴とする請求項1に記載のコネクタをケース内に内
    蔵する半導体装置。
JP7280773A 1995-10-27 1995-10-27 コネクタをケース内に内蔵する半導体装置 Pending JPH09120852A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000245170A (ja) * 1999-02-22 2000-09-08 Hitachi Ltd 半導体モジュールとそれを用いた電力変換装置及びその製法
WO2008093549A1 (ja) * 2007-02-02 2008-08-07 Daikin, Industries, Ltd. 基板モジュール
US7458823B2 (en) 2005-04-22 2008-12-02 Denso Corporation Electronic circuit device and manufacturing method of the same

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