-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleitervorrichtung, bei
der ein Halbleitermodul und eine getrennte gedruckte Verdrahtungsplatte
auf eine einfache Weise durch Anschlüsse verbunden sind,
die sich von dem Halbleitermodul erstrecken.
-
Es
ist Halbleitermodulen wie IGBT-(bipolarer Transistor mit isoliertem
Gate)Modulen und IPMs (intelligente Leistungsmodule) gemeinsam,
dass sie sich extern erstreckende Anschlüsse aufweisen.
Diese Anschlüsse werden benutzt zum elektrischen Verbinden
eines Halbleiterelements oder Halbleiterelementen, die in dem Halbleitermodul
enthalten sind, mit einer externen Verdrahtungsplatte. Beispiele
solcher Verdrahtungsplatten enthalten PCBs (gedruckte Schaltungsplatten).
Die vorliegende Erfindung ist auf Halbleitervorrichtungen der Art
gerichtet, bei denen ein Halbleitermodul und eine gedruckte Verdrahtungsplatte
durch Anschlüsse verbunden sind, die sich von dem Halbleitermodul
erstrecken.
-
Bei
solchen Halbleitervorrichtungen ist die gedruckte Verdrahtungsplatte
bevorzugt mit sich nach außen erstreckenden Anschlüssen
des Halbleitermoduls mit dem niedrigsten Kontaktwider stand verbunden.
Daher ist es üblich, die gedruckte Verdrahtungsplatte mit
diesen Anschlüssen mittels Schrauben oder Löten
zum festen Koppeln derselben miteinander zu verbinden.
-
Zum
Stand der Technik wird auf
JP
5-275872 A ,
JP
2002-25720 A ,
JP
10-189108 A ,
JP 2002-246770
A ,
JP 7-211363
A ,
JP 2002-93480
A ,
JP 2007-35291
A ,
JP 6-188045
A und
JP 2002-501291
A (PCT) verwiesen.
-
Die
Benutzung von Lot/Lötmittel ist jedoch nicht umweltfreundlich
und sollte daher vermieden werden. Weiter ist es auch bevorzugt,
die Benutzung von Schrauben zu vermeiden, wenn die gedruckte Verdrahtungsplatte
mit einer großen Zahl von Anschlüssen des Halbleitermoduls
verbunden werden muß, da in solch einem Fall die Schraubenbefestigung
ein beträchtliches Maß von Arbeit und Zeit verlangt.
Um dieses Problem zu umgehen, kann die gedruckte Verdrahtungsplatte
mit einer verringerten Zahl von Anschlüssen des Halbleitermoduls
verbunden werden unter Hinzunahme von Federn. Dieses kann jedoch
bewirken, dass die angelegte Kompressionskraft dort konzentriert
ist, wo die Anschlüsse an der gedruckten Verdrahtungsplatte
durch die Schrauben befestigt werden, oder es kann die Gesamtkontaktkraft
zwischen den Anschlüssen und der gedruckten Verdrahtungsplatte
verringern, wodurch ein Kontaktversagen verursacht wird. Weiterhin
bedeutet die Benutzung von Federn eine vergrößerte
Zahl von Verbindungen, was in einer Vergrößerung
des Kontaktwiderstands resultieren kann. Weiter resultiert das Befestigen
der gedruckten Verdrahtungsplatte an den Anschlüssen durch
Anlegen der Kompressionskraft auf die oben beschriebene Weise in
einem konstanten Ausüben von Spannung auf die Platte, was
nicht wünschenswert ist.
-
Somit
ist die Benutzung von Schrauben allein zum Verbinden der gedruckten
Verdrahtungsplatte und der Anschlüsse des Halbleitermoduls nachteilhaft
darin, dass die Schraubenbefestigung einen beträchtlichen
Arbeitsaufwand und Zeit verlangt, und die Kompressionsbefestigungskraft
wird lokal auf jene Abschnitte der Platte um die Schrauben ausgeübt.
Die Benutzung von Lot ist nachteilhaft, da es nicht umweltfreundlich
ist. Weiter kann die Benutzung von Federn in einer verringerten
Kontaktkraft und somit einem vergrößerten Kontaktwiderstand
an den Verbindungen resultieren, an denen die gedruckte Verdrahtungsplatte
mit den Anschlüssen des Halbleitermoduls verbunden ist.
-
Die
vorliegende Erfindung ist zum Lösen dieser Probleme entwikkelt
worden. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Halbleitervorrichtung vorzusehen, in der ein Halbleitermodul und
eine getrennte gedruckte Verdrahtungsplatte auf eine einfache Weise
durch Anschlüsse verbunden werden, die sich von dem Halbleitermodul
erstrecken, ohne dass Lot oder Schrauben benutzt werden, so dass
keine große Spannung auf die gedruckte Verdrahtungsplatte
ausgeübt wird, während ein ausreichend niedriger
Kontaktwiderstand zwischen der Platte und den Anschlüssen
sichergestellt wird.
-
Diese
Aufgabe wird gelöst durch eine Halbleitervorrichtung nach
Anspruch 1.
-
Die
Halbleitervorrichtung enthält ein Halbleitermodulgehäuse,
einen Metallanschluß, der sich extern von innerhalb des
Gehäuses nach außen erstreckt, ein Halbleiterelement,
das innerhalb des Gehäuses vorgesehen ist und elektrisch
mit dem Metallanschluß verbunden ist, und eine gedruckte
Verdrahtungsplatte/Schaltungsplatte mit einem Verdrahtungsmuster,
das auf einer Oberfläche davon gebildet ist. Die gedruckte
Verdrahtungsplatte ist mit dem Halbleiterelement durch den Metallanschluß verbunden.
Der externe Abschnitt des Metallanschlusses enthält einen
Verbindungsabschnitt und einen Federabschnitt. Der Verbindungsabschnitt
steht in Oberflächenkontakt mit einer externen Oberfläche
des Gehäuses. Der Federabschnitt ist dem Verbindungsabschnitt
zugewandt und davon beabstandet. Die gedruckte Verdrahtungsplatte
wird zwischen den Verbindungsabschnitt und den Federabschnitt eingeführt.
Das Verdrahtungsmuster auf der gedruckten Verdrahtungsplatte wird
mit dem Verbindungsabschnitt pressgeschweißt.
-
Die
Aufgabe wird auch gelöst durch eine Halbleitervorrichtung
nach Anspruch 2.
-
Die
Halbleitervorrichtung enthält ein Halbleitermodulgehäuse,
einen Metallanschluß, der sich extern von innerhalb des
Gehäuses nach außen erstreckt, ein Halbleiterelement,
das innerhalb des Gehäuses vorgesehen ist und elektrisch
mit dem Metallanschluß verbunden ist, und eine gedruckte
Verdrahtungsplatte/Schaltungsplatte mit einem Verdrahtungsmuster,
das auf einer Oberfläche davon gebildet ist. Die gedruckte
Verdrahtungsplatte ist mit dem Halbleiterelement durch den Metallanschluß verbunden.
Der externe Abschnitt des Metallanschlusses enthält einen
Federabschnitt, der dem Gehäuse zugewandt ist und davon
beabstandet ist. Die gedruckte Verdrahtungsplatte wird zwischen
den Federabschnitt und das Gehäuse eingeführt.
Das Verdrahtungsmuster auf der gedruckten Verdrahtungsplatte wird
mit dem Federabschnitt pressgeschweißt.
-
Andere
und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden
voll ersichtlich aus der folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Von
den Figuren zeigen:
-
1A ein
Bild, das die Aufbauten des Halbleitermoduls und eines sich extern
erstreckenden Anschlusses gemäß einer ersten Ausführungsform
darstellt;
-
1B eine
vergrößerte detaillierte Seitenansicht des sich
extern erstreckenden Anschlusses;
-
1C ein
Bild, das das Befestigen der gedruckten Leiterplatte in dem Anschluß darstellt;
-
1D ein
Bild, das ein Leitermuster auf der gedruckten Leiterplatte darstellt;
-
2 einen
Metallanschluß und ein Halbleitermodulgehäuse
gemäß einer zweiten Ausführungsform;
-
3 eine
perspektivische Ansicht des Metallanschlusses gemäß einer
dritten Ausführungsform;
-
4A und 4B eine
Variation des Metallanschlusses;
-
5A eine
perspektivische Ansicht des Metallanschlusses;
-
5B eine
Seitenansicht des Metallanschlusses und der gedruckten Leiterplatte;
-
6A, 6B, 6C und 6D einen Anschlussaufbau
einer fünften Ausführungsform;
-
7 bis 12 andere
Aufbauten des Metallanschlusses;
-
13 ein
Bild, das den Aufbau eines Anschlusses gemäß einer
sechsten Ausführungsform darstellt;
-
14A und 14B Bilder,
die den Anschluß und eine gedruckte Leiterplatte gemäß einer siebenten
Ausführungsform darstellen;
-
15 eine
gedruckte Leiterplatte einer achten Ausführungsform; und
-
16 eine
andere gedruckte Leiterplatte der achten Ausführungsform.
-
Erste Ausführungsform
-
Eine
erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht
sich auf eine Halbleitervorrichtung, in der ein Halbleitermodul
und eine gedruckte Leiterplatte durch ein einfaches Verbindungsmittel verbunden
sind. Diese Halbleitervorrichtung ist in 1A bis 1D gezeigt. 1A ist
ein Bild, das die Aufbauten des Halbleitermoduls 13 und
eines sich extern davon erstreckenden Anschlusses 10 darstellt. 1B ist
eine vergrößerte detaillierte Seitenansicht des
sich extern erstreckenden Anschlusses 10. 1C ist
ein Bild, das die Befestigung der gedruckten Leiterplatte 34 in
den Anschluß 10 darstellt. 1D ist
ein Bild, das ein Leitermuster 36 auf der gedruckten Leiterplatte 34 darstellt.
Es soll angemerkt werden, dass 1A und 1B die
gedruckte Leiterplatte 34 zur Vereinfachung nicht zeigen.
-
Wie
in 1A gezeigt ist, enthält die Halbleitervorrichtung
der vorliegenden Ausführungsform das Halbleitermodul 13 und
den Metallanschluß 10, der sich von innerhalb
des Halbleitermoduls 13 erstreckt. Das Halbleitermodul 13 enthält
ein Modulgehäuse 15, das Halbleiterelemente usw.
enthält, und es ist elektrisch mit einer externen Komponente
(z. B. der gedruckten Leiterplatte 34) verbunden. Das Halbleitermodul 13 enthält
auch eine Basisplatte 22, die auf seinem Boden angebracht
ist. Die Basisplatte 22 weist eine flache untere Oberfläche
auf, wobei in Kontakt damit ein Wärmeverteilungsmittel
(nicht gezeigt) wie Kühlrippen angebracht sind. Die von
den Halbleiterelementen (später beschrieben) erzeugte Wärme
wird durch die Basisplatte 22 verteilt und zu dem Wärmeverteilungsmittel übertragen.
Es soll angemerkt werden, dass die Basisplatte 22 weggelassen
werden kann, wenn die Wärme der Halbleiterelemente nicht
von dem Modul 13 verteilt zu werden braucht.
-
Eine
isolierende Platte 30 liegt über der Basisplatte 22 (d.
h. auf der Seite der Basisplatte 22 gegenüber
der Bodenoberfläche des Halbleitermoduls 13).
Es ist üblich für die isolierende Platte 30,
mit einem Metallfilm bedeckt zu sein und an die Basisplatte 22 gelötet
zu sein. Es kann jedoch ausreichend sein, sie in Kontakt miteinander
zu setzen, wobei ein Schmierfett dazwischen vorgesehen ist. Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform ist die isolierende Platte 30 mit
der Basisplatte 22 durch Lot 32 verbunden.
-
Ein
Schaltungsleitungsmuster 28 ist auf der Seite der isolierenden
Platte 30 gegenüber der Basisplatte 22 gebildet,
und ein Halbleiterelement 24 ist mit dem Schaltungsleitungsmuster 28 durch
Lot 26 verbunden. Das Schaltungsleitungsmuster 28 und
das Halbleiterelement 24 sind mit dem Metallanschluß 10 durch
Aluminiumdrahtverbindungen usw. drahtverbunden. Alternativ kann
das Schaltungsleitungsmuster 28 mit dem Metallanschluß 10 durch
Löten oder Ultraschallverbinden usw. verbunden werden. 1A zeigt
als Beispiel, dass das Halbleiterelement 24 mit dem Metallanschluß 10 durch
einen Aluminiumdraht 18 verbunden ist. Somit sind die Komponenten
innerhalb des Halbleitermoduls 13 mit dem Metallanschluß 10,
wie es notwendig ist, verbunden.
-
Bei
der Herstellung der Halbleitervorrichtung werden, nachdem das Halbleiterelement 24 und
andere Komponenten drahtverbunden sind, wie es notwendig ist, spezielle
Gebiete innerhalb des Modulgehäuses 15 mit einem
Füller 20 aus einem Harz usw. gefüllt.
Eine Abdeckung 14 wird dann über dem Füller 20 mit
einem vorbe stimmten Raum 16 dazwischen zum Schützen
des Modulgehäuses 15 als auch des Halbleiterelements 24 angebracht.
-
Der
Metallanschluß 10, der mit dem Halbleiterelement 24 usw.
durch den Aluminiumdraht 18 verbunden ist, erstreckt sich
von der Innenseite zu der Außenseite des Halbleitermoduls 13.
Das Folgende beschreibt den Aufbau des Metallanschlusses 10 mit Bezugnahme
auf 1B. 1B ist eine Seitenansicht des
Metallanschlusses 10 der vorliegenden Ausführungsform.
Der gesamte Metallanschluß 10 ist integral aus
einem elastischen Metallmaterial gebildet und kann in drei unterschiedliche
Abschnitte unterteilt werden: der Abschnitt, der sich innerhalb
des Halbleitermoduls 13 erstreckt (hier im Folgenden als "interner
Anschluß 19" bezeichnet); der Abschnitt, der sich
seitlich in Oberflächenkontakt mit einer Oberfläche
des Modulgehäuses 15 erstreckt (hier im Folgenden
als "verbindender Abschnitt 12" bezeichnet); und der Abschnitt,
der im wesentlichen einen L-förmigen Querschnitt hat, der
sich von dem verbindenden Abschnitt 12 erstreckt (hier
im Folgenden als der "federnde Abschnitt 11" bezeichnet).
Der verbindende Abschnitt (oder verschweißter Abschnitt) 12 weist
eine flache plattenartige Form auf, und der elastische/nachgiebige/federnde
Abschnitt (oder Federabschnitt) 11 enthält einen
Abschnitt, der dem verbindenden Abschnitt 12 zugewandt
ist und von ihm um einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist (siehe 1B).
-
Der
obere Abschnitt des elastischen Abschnitts 11, der dem
verbindenden Abschnitt 12 zugewandt ist, ist konvex nach
unten gekrümmt (d. h. zu dem verbindenden Abschnitt 12).
Dieser gekrümmte Abschnitt des elastischen Abschnitts 11 wird
in den beigefügten Ansprüchen als ein "zweiter Seitenabschnitt"
bezeichnet. Der elastische Abschnitt 11 enthält
auch einen Abschnitt, der sich senkrecht von dem verbindenden Abschnitt 12 erstreckt
und den verbindenden Abschnitt 12 und den gekrümmten
Abschnitt des elastischen Abschnitts 11 überbrückt.
Dieser Brückenabschnitt des elastischen Abschnitts 11 wird
in den beigefügten Ansprüchen als ein "erster
Seitenabschnitt" bezeichnet.
-
Somit
enthält der Metallanschluß 10 den internen
Anschluß 19, den verbindenden Abschnitt 12, der
sich von dem internen Abschnitt 19 erstreckt, und den elastischen
Abschnitt 11, der sich von dem verbindenden Abschnitt 12 erstreckt.
Es soll angemerkt werden, dass der elastische Abschnitt 11 und
der verbindende Abschnitt 12 zusammen ein U-förmiges Befestigungsteil
mit einer offenen Seite zum Aufnehmen der gedruckten Leiterplatte 34 bilden.
-
10 ist
ein Bild, das das Befestigen der gedruckten Leiterplatte 34 in
den Metallanschluß 10 darstellt. Die gedruckte
Leiterplatte 34 weist darauf ein Leitermuster 36 auf,
das elektrisch mit dem Halbleiterelement 24 durch den Metallanschluß 10 verbunden
wird, wenn die gedruckte Leiterplatte 34 in den U-förmigen
Metallanschluß 10 eingeführt wird, wie
durch den Pfeil in 10 bezeichnet ist. Es soll angemerkt
werden, dass der Abstand zwischen dem verbindenden Abschnitt 12 und
dem engsten Punkt des gekrümmten Abschnitts des elastischen
Abschnitts 11 (etwas) kleiner als die kombinierte Dicke der
gedruckten Leiterplatte 34 und des Leitermusters 36 ist.
Wenn daher die gedruckte Leiterplatte 34 zwischen den elastischen
Abschnitt 11 und den verbindenden Abschnitt 12 des
Metallanschlusses 10 eingeführt wird, wie in 10 gezeigt
ist, bewirkt der federnde Abschnitt 11 eine leichte Spannung
an der gedruckten Leiterplatte 34.
-
1D ist
eine perspektivische Ansicht der gedruckten Leiterplatte 34 mit
dem Leitermuster 36 darauf. Wie in 1D gezeigt
ist, ist das Leitermuster 36 auf einer Kante der gedruckten
Leiterplatte 34 derart gebildet, dass das Muster 36 in
Kontakt mit dem verbindenden Abschnitt 12 des Metallanschlusses 10,
kommt, wenn die gedruckte Leiterplatte 34 in den Metallanschluß 10 eingeführt
wird, wie in 1C gezeigt ist. Es soll angemerkt
werden, dass gemäß der vorliegenden Ausführungsform
die Kraft, mit der die gedruckte Leiterplatte 34 zwischen
dem elastischen Abschnitt 11 und dem verbindenden Abschnitt 12 des
Metallanschlusses 10 eingeklemmt wird, klein ist und gerade
groß genug ist, um einen ausreichenden Kontakt der gedruckten
Leiterplatte 34 mit diesen Abschnitten sicherzustellen.
-
Weiter
wird das Leitermuster 36 auf der gedruckten Leiterplatte 34 druckgeschweißt
an den verbindenden Abschnitt 12 des Metallanschlusses 10. Insbesondere
gleitet gemäß der vorliegenden Ausführungsform,
wenn die gedruckte Leiterplatte 34 in den Metallanschluß 10 eingeführt
wird (wie durch den Pfeil in 1C bezeichnet
ist), das Leitermuster 36 über die Oberfläche
des verbindenden Abschnitts 12 des Anschlusses 10 mit
Reibung und folglich somit mit Wärmeerzeugung, die verursacht,
dass das Leitermuster 36 mit dem verbindenden Abschnitt 12 verschweißt
wird. (in anderen Ausführungsformen kann jedoch ein geeignetes
Druckschweißverfahren benutzt werden.)
-
Dieses
beendet die Beschreibung des Aufbaus der Halbleitervorrichtung der
vorliegenden Ausführungsform. Somit wird gemäß der
vorliegenden Ausführungsform das Leitermuster 36,
das auf der gedruckten Leiterplatte 34 gebildet ist, elektrisch
mit dem Halbleiterelement 24 in dem Halbleitermodul 13 durch
den Metallanschluß 10 durch Druckschweißen (oder
Reibungsschweißen) des Leitermuster 36 mit dem
verbindenden Abschnitt 12 des Metallanschlusses 10 verbunden
(ohne Benutzung anderer Befestigungsteile oder Verstärkungsmittel).
Dieses stellt sicher, dass die gedruckte Leiterplatte 34 fest
an dem Halbleitermodul 13 befestigt wird, wodurch die Notwendigkeit
des Sicherns der gedruckten Leiterplatte 34 an dem Metallanschluß 10 durch
Schrauben oder Löten beseitigt wird. Somit sieht die vorliegende
Ausführungsform eine Halbleitervorrichtung vor, in der ein
Halbleitermodul und eine getrennte gedruckte Leiterplatte durch
ein einfaches Verbindungsmittel verbunden werden.
-
Ein
herkömmliches Verfahren zum festen Sichern der gedruckten
Leiterplatte 34 zwischen dem elastischen Abschnitt 11 und
dem verbindenden Abschnitt 12 des Metallanschlusses 10 ist
die Verringerung des Abstands zwischen dem verbindenden Abschnitt 12 und
dem nächsten Punkt des gekrümmten Abschnitts des
federnden Abschnitts 11 auf einen Abstand, deutlich kleiner
als die kombinierte Dicke der gedruckten Leiterplatte 34 und
des Leitermusters 36, das darauf gebildet ist. Dieses verursacht
jedoch, dass die gedruckte Leiterplatte 34 dauerhaft einer Spannung
von dem elastischen Abschnitt 11 unterliegt, was in einer
Beschädigung an der Platte 34 resultieren kann.
Die vorliegende Ausführungsform beseitigt die Notwendigkeit
für solch ein Verfahren. Genauer, gemäß der
vorliegenden Ausführungsform wird die Leiterplatte 34 fest
an dem Metallanschluß 10 primär durch
Schweißen des Leitermusters 36 an den verbindenden
Abschnitt 12 des Metallanschlusses 10 befestigt.
Die elastischen Kraft, die auf die gedruckte Leiterplatte 34 durch
den Metallanschluß 10 ausgeübt wird,
ist klein und gerade groß genug zum Halten der Platte 34 an
ihrer Stelle. (D. h., die elastische Kraft trägt nicht
viel zum Befestigen der gedruckten Leiterplatte 34 bei.)
Daher wird die gedruckte Leiterplatte 34 nicht dauerhaft
einer großen Spannung unterworfen, und eine Beschädigung
daran wird vermieden.
-
Wenn
weiter das Leitermuster 36 auf der gedruckten Leiterplatte 34 druckgeschweißt
(oder reibungsgeschweißt) wird an dem Metallanschluß 10, gleitet
das Muster 36 über (d. h. wird parallel zu) die Oberfläche
des verbindenden Abschnitts 12 des Anschlusses 10.
Das bedeutet, dass keine übermäßige Belastung
oder Spannung auf dem Metallanschluß 10 zu der
Zeit ausgeübt wird, wobei die Notwendigkeit für
ein Verstärkungsmittel zum Verstärken des Metallanschlusses
beseitigt wird. Da weiter der verbindende Abschnitt des Metallanschlusses 10 in Oberflächenkontakt
mit dem Modulgehäuse 15 steht, wenn die gedruckte
Leiterplatte 34 über den verbindenden Abschnitt 12 gleitet
(und danach), tritt eine Verschiebung des Anschlusses 10 von
seiner ursprünglichen Position kaum auf.
-
Aus
dem gleichen Grund kann das Leitermuster 36 auf der gedruckten
Leiterplatte 34 fest druckgeschweißt (oder reibungsgeschweißt)
werden an dem verbindenden Abschnitt 12 des Metallanschlusses 10.
-
Während
das Leitermuster 36 an den Metallanschluß 10 geschweißt
wird, wird der Kontaktwiderstand dazwischen verringert. Es soll
angemerkt werden, dass, wenn das Halbleiterelement 24 eine
Leistungsvorrichtung ist, die Halbleitervorrichtung, die es enthält,
einen Aufbau niedrigen Widerstands aufweisen muss. Wenn, wie bei
herkömmlichen Anordnungen, jedoch ein Teil oder Teile zum
Befestigen oder Verstärken des Metallanschlusses 10 zwischen
das Halbleiterelement 24 und die gedruckte Leiterplatte 34 eingeführt
werden, nimmt der Widerstand von dem Halbleiterelement 24 zu
der gedruckten Leiterplatte 34 zu aufgrund des Widerstands zwischen
diesen eingeführten Teilen, was in einer Verschlechterung
der Eigenschaften der Halbleitervorrichtung resultiert. Andererseits
beseitigt, wie oben beschrieben wurde, die vorliegenden Ausführungsform
die Notwendigkeit für solche eine Befestigung oder Verstärkungsteil
und folglich verringert den Widerstand der Halbleitervorrichtung
durch Pressschweißen (oder Reibungsschweißen)
des Leitungsmusters 36 auf der gedruckten Leiterplatte 34 mit
dem verbindenden Abschnitt 12 des Metallanschlusses 10.
Die vorliegende Ausführungsform ist insbesondere vorteilhaft, wenn
es gewünscht wird, eine gedruckte Leiterplatte und einen
Anschluss zu verbinden, der einen Strom von ungefähr 200
A oder weniger trägt.
-
Obwohl
bei der vorliegenden Ausführungsform das Leitermuster 36 auf
der gedruckten Leiterplatte 34 an den verbindenden Abschnitt 12 des
Metallanschlusses 10 geschweißt wird, kann in
anderen Ausführungsformen die Seite der gedruckten Leiterplatte 34 gegenüber
dem Leitermuster 36 an den elastischen Abschnitt 11 des
Metallanschlusses 10 geschweißt werden zum sichereren
Befestigen der gedruckten Leiterplatte 34 an dem Anschluß 10.
Somit kann jeder geeignete Abschnitt (einschließlich eines
Gebietes, das kein Leitermuster trägt) der gedruckten Leiterplatte 34 an
den Metallanschluß 10 geschweißt werden
zum Sichern der gedruckten Leiterplatte 34 an dem Anschluß 10.
-
Zweite Ausführungsform
-
Eine
zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht
sich auf einen Aufbau eines Metallanschlusses, der durch ein einfaches
Verfahren hergestellt werden kann. 2 zeigt
einen Metallanschluß 40 und ein Halbleitermodul
gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
Der Metallanschluß 40 ist aus dem gleichen Ma terial
wie der Metallanschluß 10 der ersten Ausführungsform
hergestellt und ähnlich zu dem Anschluß 10 mit
der Ausnahme der Form. Der Metallanschluß 40 ist
so vorgesehen, dass er sich senkrecht von einer Oberfläche
des Modulgehäuses 42 erstreckt. Dieser Anschluß ist
dadurch gekennzeichnet, dass seine Herstellung keinen Biegevorgang
benötigt. Genauer, der elastische Abschnitt und der verbindende
Abschnitt des Metallanschlusses 40 sind durch eine Kerbe
definiert, die in dem Anschluß gebildet ist. Daher kann
dieser Anschluß durch ein einfaches Verfahren hergestellt
werden. Weiter ist es einfach, eine Kerbe einer gewünschten
Form in der Anschlußplatte zu bilden, was in einem erhöhten
Freiheitsgrad bei dem Auslegen der Form des Metallanschlusses resultiert.
-
Dritte Ausführungsform
-
Eine
dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht
sich auf eine Halbleitervorrichtung, die sich von der der ersten
Ausführungsform darin unterscheidet, dass sie einen Metallanschluß 50 (später
beschrieben) anstelle des Metallanschlusses 10 enthält.
Dieser Metallanschluß 50 weist einen Aufbau auf,
der ermöglicht, dass der elastische Abschnitt 52 des
Anschlusses eine Spannung auf die gedruckte Leiterplatte auf solche
Weise ausübt, dass die Spannung an einer Mehrzahl von Stellen
auf der Platte verteilt wird. 3 ist eine
perspektivische Ansicht des Metallanschlusses 50.
-
Wie
in 3 gezeigt ist, enthält der Metallanschluß 50 der
vorliegenden Ausführungsform den elastischen Abschnitt 52 und
einen verbindenden Abschnitt 54. Der verbindende Abschnitt 54 ist ähnlich zu
dem verbindenden Abschnitt 12 des Metallanschlusses 10 der
ersten Ausführungsform. Wie der elastische Abschnitt 11 des
Metallanschlusses 10 der ersten Ausführungsform
enthält der elastische Abschnitt 52 einen Brückenabschnitt
und einen gekrümmten Abschnitt (in den beigefügten
Ansprüchen als ein "erster Seitenabschnitt" und ein "zweiten
Seitenabschnitt" bezeichnet). Der Brückenabschnitt ist der
gleiche wie der des Metallanschlusses 10 der ersten Ausführungsform.
Der gekrümmte Abschnitt unterscheidet sich jedoch von dem
des Metallanschlusses 10 darin, dass er drei Streifenabschnitte enthält,
die durch zwei Schlitze definiert und beabstandet sind, die sich
von der führenden Kante des gekrümmten Abschnitts
zu dem Brückenabschnitt erstrecken, wie in 3 gezeigt
ist.
-
In
sowohl der ersten als auch dritten Ausführungsform ist
der Abstand zwischen dem verbindenden Abschnitt des Metallanschlusses
und dem engsten Punkt des elastischen Abschnitts des Metallanschlusses
(etwas) kleiner als die kombinierte Dicke der gedruckten Leiterplatte
und des darauf gebildeten Leitermusters. Wenn daher die gedruckte
Leiterplatte zwischen dem elastischen Abschnitt und dem verbindenden
Abschnitt eingeführt wird (wie in 10 gezeigt
ist), verursacht der elastische Abschnitt eine leichte Spannung
in der gedruckten Leiterplatte. Bei der ersten Ausführungsform
kann diese Spannung sich an einer einzelnen Stelle auf der gedruckten
Leiterplatte konzentrieren, da der gesamte elastische Abschnitt
eine einzelne weite Streifenform aufweist (d. h. keine Schlitze
aufweist). Dieses kann in einer Stromkonzentration an der Stelle
resultieren und einer Verringerung der Kontaktfläche zwischen dem
Metallanschluß und dem Leitermuster auf der gedruckten
Leiterplatte.
-
Der
Metallanschluß 50 der dritten Ausführungsform
ist ausgelegt zum Vermeiden dieses Problems. Genauer, da, wie oben
beschrieben, der gekrümmte Abschnitt (oder der zweite Seitenabschnitt) des
elastischen Abschnitts 52 Schlitze aufweist, die sich von
seiner führenden Kante zu dem Brückenabschnitt
(oder ersten Seitenabschnitt) erstrecken, übt der elastische
Abschnitt 52 Spannung auf die gedruckte Leiterplatte auf
solche Weise aus, dass die Spannung an einer Mehrzahl von Stellen
auf der Platte verteilt wird (d. h. nicht an einer einzelnen Stelle konzentriert
ist). Diese Anordnung vergrößert auch die Kontaktfläche
zwischen dem elastischen Abschnitt 52 und der gedruckten
Leiterplatte, wodurch die oben beschriebene Stromkonzentration verhindert
wird.
-
Obwohl
der gekrümmte Abschnitt des elastischen Abschnitts 52 der
vorliegenden Ausführungsform so beschrieben ist, dass er
drei Streifenabschnitte aufweist, die durch Schlitze definiert sind, kann
er irgendeine geeignete Zahl von Streifenabschnitten aufweisen.
Weiterhin können diese Schlitze irgendeine geeignete Form
aufweisen, die dem elastischen Abschnitt ermöglicht, Spannung
auf die gedruckte Leiterplatte auf solche Weise auszuüben, dass
die Spannung an einer Mehrzahl von Stellen auf der Platte verteilt
wird.
-
4A und 4B zeigen
eine Variation des Metallanschlusses 50 von 3,
der einen Aufbau aufweist, der dem elastischen Abschnitt des Anschlusses
ermöglicht, Spannung auf die gedruckte Leiterplatte auf
solche Weise auszuüben, dass die Spannung an einer Mehrzahl
von Stellen auf der Platte verteilt wird, die weiter voneinander
beabstandet sind als in dem Fall des Metallanschlusses 50.
Genauer, 4A und 4B sind
eine perspektivische Ansicht bzw. eine Seitenansicht eines Metallanschlusses 60.
Der Metallanschluß 60 unterscheidet sich von dem
in 3 gezeigten Metallanschluß 50 darin,
dass die drei Streifenabschnitte des elastischen Abschnitts 62 des
Metallanschlusses 60 auf solche Weise gekrümmt
sind, dass die nächsten Punkte auf diesen Streifenabschnitten
zu dem verbindenden Abschnitt 64 nicht in einer geraden
Linie angeordnet sind, wie in 4A und 4B gezeigt ist.
D. h., diese nächsten Punkte sind an verschiedenen Abständen
von dem Brückenabschnitt (d. h. dem ersten Seitenabschnitt)
des elastischen Abschnitts 62 beabstandet zum Sicherstellen,
dass der elastische Abschnitt 62 Spannung auf die gedruckte
Leiterplatte auf solche Weise ausübt, dass die Spannung
an einer Mehrzahl von Stellen auf der Platte verteilt wird, die
weiter voneinander beabstandet sind als in dem Fall des in 3 gezeigten
Metallanschlusses 50.
-
Es
soll angemerkt werden, dass die Streifenabschnitte des elastischen
Abschnitts 62 nicht auf die in 4A und 4B gezeigten
Formen begrenzt sind. Sie können irgendeine geeignete Form
aufweisen, die dem elastischen Abschnitt 62 ermöglicht, Spannung
auf die gedruckte Leiterplatte auf solche Weise auszuüben,
dass die Spannung an einer Mehrzahl von Stellen auf der Platte verteilt
wird.
-
Vierte Ausführungsform
-
Eine
vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht
sich auf eine Halbleitervorrichtung, die sich von der der ersten
Ausführungsform darin unterscheidet, dass sie einen Metallanschluß 70 und
eine gedruckte Leiterplatte 80 anstelle des Metallanschlusses 10 und
der gedruckten Leiterplatte 34 enthält. Der Metallanschluß 70 und
die gedruckte Leiterplatte 80 weisen Aufbauten auf, die
der gedruckten Leiterplatte 80 ermöglichen, fester
in dem Metallanschluß 70 befestigt zu werden,
als die gedruckte Leiterplatte 34 in den Metallanschluß 10 befestigt
wird. Die vierte Ausführungsform wird unter Bezugnahme
auf 5A und 5B beschrieben. 5A ist
eine perspektivische Ansicht des Metallanschlusses 70,
und 5B ist eine Seitenansicht des Metallanschlusses 70 und
der gedruckten Leiterplatte 80.
-
Der
Metallanschluß 70 der vorliegenden Ausführungsform
enthält einen verbindenden Abschnitt und einen elastischen
Abschnitt 74. Wie der elastische Abschnitt 52 des
Metallanschlusses 50 der dritten Ausführungsform
enthält der elastische Abschnitt 74 drei Streifenabschnitte,
die durch zwei Schlitze definiert sind, wie in 5A gezeigt
ist. Einer dieser Streifenabschnitte weist an seiner Spitze einen
Haken 72 auf, dessen führende Kante sich zu dem
verbindenden Abschnitt erstreckt, wie in 5A und 5B gezeigt
ist. Weiter weist die gedruckte Leiterplatte 80 der vorliegenden
Ausführungsform ein Loch 78 auf, in das der Haken 72 des
elastischen Abschnitts 74 eingreift, wenn die gedruckte
Leiterplatte 80 in den Metallanschluß 70 eingeführt
wird.
-
5B zeigt
den Metallanschluß 70, wobei die gedruckte Leiterplatte 80 voll
in ihn eingeführt ist, d. h. wobei der Haken 72 des
elastischen Abschnitts 74 in das Loch 78 der gedruckten
Leiterplatte 80 eingreift. Dieser Eingriff verhindert,
dass die gedruckte Leiterplatte 80 von dem Metallanschluß 70 aufgrund einer
zufälligen Kraft, die darauf ausgeübt wird, lose kommt.
Solch eine Anordnung ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Leitermuster
auf der gedruckten Leiterplatte 80 nicht durch den Metallanschluß 70 druckgeschweißt
ist, damit eine Trennung der Platte 80 von dem Anschluß 70 möglich
wird, wenn es notwendig ist. D. h. zusätzlich zu der elastischen
Kompressionskraft, die auf die gedruckte Leiterplatte 80 durch
den Metallanschluß 70 ausgeübt wird,
dient der Haken 72 zum Halten der Platte 80 an
ihrer Stelle.
-
Obwohl
der elastische Abschnitt des Metallanschlusses 70 der vorliegenden
Ausführungsform beschrieben worden ist, dass er Schlitze
aufweist, ist zu verstehen, dass diese Schlitze nicht notwendig sein
müssen. Die vorliegende Ausführungsform verlangt
nur, dass der Metallanschluß einen Haken aufweist und die
gedruckte Leiterplatte ein Loch zum Eingriff des Hakens aufweist.
Der Haken kann jede geeignete Form aufweisen und kann an jeder geeigneten
Stelle gebildet sein.
-
Fünfte Ausführungsform
-
Eine
fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
bezieht sich auf Halbleitervorrichtungen, die sich von der der ersten
Ausführungsform darin unterscheiden, dass sie einen unterschiedlichen Metallanschluß anstelle
des Metallanschlusses 10 aufweisen, so dass sie verbesserte
elektrische Eigenschaften erzielen. Es soll angemerkt werden, dass
nur soviel der vorliegenden Ausführungsform beschrieben
wird, wie für ein Verstehen ihrer Merkmale im Vergleich
zu jenen der ersten Ausführungsform notwendig sind. Die
vorliegende Ausführungsform wird zuerst unter Bezugnahme
auf 6A, 6B, 6C und 6D beschrieben.
Diese Figuren zeigen einen Anschlußaufbau der vorliegenden
Ausführungsform. Dieser Anschluß enthält
ein elastisches Teil 90 und ein Teil 92 hoher
Leitfähigkeit, das sich von innerhalb eines Modulgehäuses 94 erstreckt,
wie in 6A gezeigt ist.
-
Das
elastische Teil 90 ist aus einem Material hergestellt mit
einer höheren Nachgiebigkeit (Federwirkung) als die des
Teils 92 hoher Leitfähigkeit und weist eine U-Form
auf. Die sich parallel erstreckenden Seiten des elastischen Teils 90 sind
nach innen konvex, wie in 6A und 6B gezeigt
ist. Weiter weist das elastische Teil 90 einen Haken 96 auf,
der sich nach innen erstreckt, wie in 6C gezeigt
ist.
-
Das
Teil 92 hoher Leitfähigkeit ist andererseits aus
einem Material hergestellt mit höherer elektrischer Leitfähigkeit
als die des elastischen Teils 90 und weist an seiner führenden
Kante einen Haken 97 auf, der sich zu dem Modulgehäuse 94 erstreckt.
-
Das
elastische Teil 90 ist mit dem Teil 92 hoher Leitfähigkeit
derart verbunden, dass der Haken 96 des elastischen Teils 90 an
den Haken 97 des Teils 92 hoher Leitfähigkeit
angreift, wie in 6B gezeigt ist. Es soll angemerkt
werden, dass das elastische Teil 90 teilweise in Kontakt
mit dem Modulgehäuse 94 steht.
-
Wie
bekannt ist, ist es schwierig, die Leitfähigkeit eines
Materials mit nachgiebigen/federnden/elastischen Eigenschaften zu
vergrößern (wie das Material des elastischen Teils 90).
Als Resultat, je höher die Nachgiebigkeit des Materials
desto niedriger seine elektrische Leitfähigkeit. Daher
ist gefunden worden, dass ein Metallanschluß, der aus einem elastischen
Material (wie der Metallanschluß 10 der ersten
Ausführungsform) hergestellt ist, in der Dicke vergrößert
werden muß zum Erzielen einer ausreichenden elektrischen
Leitfähigkeit. Weiter neigt das elastische Material zum
verschlechtern, wenn es einer Wärmebehandlung unterworfen
wird. Dieses setzt eine Begrenzung auf die Temperatur usw. des Wärmeverfahrens
beim Herstellen des Halbleitermoduls mit einem Metallanschluß eines
elastischen Materials.
-
Der
obige Metallanschluß der vorliegenden Ausführungsform
weist diese Probleme nicht auf, da er sowohl das elastische Teil 90 als
auch das Teil 92 hoher Leitfähigkeit aufweist.
D. h., das elastische Teil 90 dient zum Sichern der gedruckten
Leiterplatte an dem Metallanschluß durch Ausüben
einer elastischen Kraft auf die Platte. Weiter erlaubt die Benutzung
des Teils 92 hoher Leitfähigkeit, dass der Metallanschluß eine
verringerte Dicke (oder Querschnitt) aufweist. Da, wie oben beschrieben
wurde, das Teil 92 hoher Leitfähigkeit der vorliegenden
Ausführungsform nicht aus einem elastischen Material gebildet
ist, verschlechtert es sich nicht, wenn die Wärmebehandlung
bei der Herstellung des Halbleitermoduls ausgeführt wird.
D. h., die gewünschte Wärmebehandlung kann ausgeführt
werden, wenn das Halbleitermodul hergestellt wird.
-
Weiter
ist, wie oben beschrieben wurde, das elastische Teil 90 an
dem Teil 92 hoher Leitfähigkeit derart befestigt,
dass der Haken 96 des elastischen Teils 90 an
den Haken 97 des Teils 92 hoher Leitfähigkeit
angreift, wodurch verhindert wird, dass das elastische Teil 90 von
dem Teil 92 hoher Leitfähigkeit loskommt. Somit
kann der Metallanschluß der vorliegenden Ausführungsform
durch ein einfaches Verfahren hergestellt werden, während
die Vorteile der vorliegenden Erfindung vorgesehen werden.
-
Es
soll angemerkt werden, dass eine Mehrzahl von elastischen Teilen 90 durch
eine Verbindungsstange 98 eines isolierenden Materials
verbunden sein kann, wie in 6D gezeigt
ist, die gemeinsam mit dem Teil 92 hoher Leitfähigkeit
verbunden ist. Das macht es leicht, die elastischen Teile 90 zu handhaben
und sie an dem Teil 92 hoher Leitfähigkeit zu
befestigen.
-
Die
vorliegende Ausführungsform ist nicht auf die in 6a, 6B, 6C und 6D gezeigten
Anschlußaufbau begrenzt. 7 zeigt
einen anderen Metallanschlußaufbau. Dieser Anschluß enthält
ein Teil 110 hoher Leitfähigkeit, das sich von innerhalb
eines Modulgehäuses 116 erstreckt, und ein elastisches
Teil 114. Das führende Ende des Teils 110 hoher
Leitfähigkeit ist mit einem Ende des elastischen Teils 114 durch
ein geeignetes Mittel wie Schweißen verbunden, so dass
ein ausreichend niedriger Kontaktwiderstand zwischen ihnen sichergestellt
wird. Der verbindende Abschnitt wird durch das Bezugszeichen 112 in 7 bezeichnet.
-
8 zeigt
einen noch anderen Metallanschlußaufbau. Dieser Anschluß enthält
ein Teil 122 hoher Leitfähigkeit, das sich von
innerhalb eines Modulgehäuses 116 erstreckt, und
ein elastisches Teil 124. Das führende Ende des
Teils 122 hoher Leitfähigkeit ist mit dem anderen
Ende des elastischen Teils 124 verbunden. Der verbundene
Abschnitt ist durch ein Bezugszeichen 123 in 8 bezeichnet.
-
9 zeigt
einen noch anderen Metallanschlußaufbau. Dieser Anschluß enthält
ein Teil 132 hoher Leitfähigkeit, das sich von
innerhalb eines Modulgehäuses 116 erstreckt, und
ein elastisches Teil 134. Das führende Ende des
Teils 132 hoher Leitfähigkeit ist mit dem einen
Ende des elastischen Teils 134 verbunden. Der verbundene
Abschnitt ist durch das Bezugszeichen 133 in 9 bezeichnet.
-
10 zeigt
einen noch anderen Metallanschlußaufbau. Dieser Anschluß enthält
ein Teil 142 hoher Leitfähigkeit, das sich von
innerhalb eines Modulgehäuses 116 erstreckt, und
ein elastisches Teil 144. Das führende Ende des
Teils 142 hoher Leitfähigkeit ist mit einem Ende
des elastischen Teils 144 verbunden. Der verbundene Abschnitt
ist durch ein Bezugszeichen 143 in 10 bezeichnet.
-
11 zeigt
einen noch anderen Metallanschlußaufbau. Dieser Anschluß enthält
ein Teil 152 hoher Leitfähigkeit, das sich von innerhalb
eines Modulgehäuses 116 erstreckt, und ein elastisches
Teil 154. Das führende Ende des Teils 152 hoher
Leitfähigkeit ist mit einem Ende des elastischen Teils 154 derart
verbunden, dass das elastische Teil 154 über das
Modulgehäuse 116 hängt, wie in 11 gezeigt ist.
(Der verbundene Abschnitt ist durch ein Bezugszeichen 153 in 11 bezeichnet.)
Mit dieser Anordnung wird die gedruckte Leiterplatte zwischen das elastische
Teil 154 und das Modulgehäuse 116 eingeführt
und darin geklemmt. Diese beseitigt die Notwendigkeit für
das Teil 152 hoher Leitfähigkeit, dass es so aufgebaut
ist, dass es in Oberflächenkontakt mit dem Modulgehäuse 116 angebracht
wird, wodurch der Herstellungsprozess der Halbleitervorrichtung
vereinfacht wird.
-
12 zeigt
einen noch anderen Metallanschlußaufbau, der zwei Metallanschlüsse
enthält. Der erste Anschluß enthält ein
Teil 162 hoher Leitfähigkeit, das sich von innerhalb
eines Modulgehäuses 116 erstreckt, und ein elastisches
Teil 164. Das führende Ende des Teils 162 hoher
Leitfähigkeit ist mit einem Ende des elastischen Teils 164 verbunden. Der
verbundene Abschnitt ist durch ein Bezugszeichen 163 in 12 bezeichnet.
Ein zweiter Anschluß enthält auf der anderen Seite
ein Teil 166 hoher Leitfähigkeit, das sich von
innerhalb des Modulgehäuses 116 erstreckt, und
ein elastisches Teil 168. Das führende Ende des
Teils 166 hoher Leitfähigkeit ist mit einem Ende
des elastischen Teils 168 verbunden. Der verbundene Abschnitt
wird durch das Bezugszeichen 167 in 12 bezeichnet.
Es soll angemerkt werden, dass bei jedem der in 8 bis 10 gezeigten
Anschlüssen das führende Ende des Anschlusses
hoher Leitfähigkeit mit einem Ende des elastischen Teils
derart verbunden ist, dass es sich in die gleiche Richtung erstreckt
oder in die gleiche Richtung weist. Dieses ermöglicht das
genaue Verbinden dieser Enden.
-
Sechste Ausführungsform
-
Eine
sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht
sich auf eine Halbleitervorrichtung, die sich von der der ersten
Ausführungsform darin unterscheidet, dass sie einen anderen
Metallanschluß anstelle des Metallanschlusses 10 enthält.
Es soll angemerkt werden, dass nur soviel der vorliegenden Ausführungsform
beschrieben wird, wie es zum Verständnis seiner Merkmale
notwendig ist im Vergleich mit der ersten Ausführungsform.
Die vorliegende Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme
auf 13 beschrieben. Der Metallanschluß der
vorliegenden Ausführungsform enthält einen verbindenden
Abschnitt 104 und einen elastischen Abschnitt 102.
Der verbindende Abschnitt 104 erstreckt sich von einem
Modulgehäuse 105, und der elastische Abschnitt 102 erstreckt
sich von dem verbindenden Abschnitt 104. Der elastische
Abschnitt 102 enthält einen flachen plattenartigen
Abschnitt, der sich parallel zu dem verbindenden Abschnitt 104 erstreckt und
in einem vorbestimmten Abstand davon beabstandet ist. Der elastische
Abschnitt 102 enthält auch einen Abschnitt, der
sich senkrecht von dem verbindenden Abschnitt 104 erstreckt
und zwischen dem verbindenden Abschnitt 104 und dem plattenartigen Abschnitt überbrückt.
Der plattenartige Abschnitt des elastischen Abschnitts 102 weist
einen Schlitz auf, der sich von einem seiner parallelen Kanten zu
der anderen gegenüberliegenden Kante erstreckt, wodurch
ein Streifenabschnitt 101 definiert wird, wie in 1 gezeigt ist. Weiter ist gemäß der
vorliegenden Ausführungsform ein Federteil 100 an
dem Streifenabschnitt 101 angebracht.
-
Einführen
der gedruckten Leiterplatte in den Metallanschluß resultiert
darin, dass die Platte zwischen dem Federteil 100 und dem
verbindenden Abschnitt 104 des Anschlusses geklemmt wird.
-
Die
Benutzung des Federteils 100 (das zum Ausüben
einer federnden/elastischen Kraft auf die gedruckte Leiterplatte
dient) beseitigt die Notwendigkeit für andere Abschnitte
des Metallanschlusses, dass sie aus einem elastischen Material gebildet sind.
Das bedeutet, dass diese Abschnitte (d. h. der verbindende Abschnitt 104,
der elastische Abschnitt 102 usw.) aus einem Material hergestellt
werden können, das eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit aufweist,
so dass verbesserte Eigenschaften der Halbleitervorrichtung resultieren.
-
Gemäß der
vorliegenden Erfindung kann das Federteil 100 eine zylindrische
Feder oder eine Schraubenfeder sein. Alternativ kann ein Federmaterial
um den Streifenabschnitt 101 gewickelt sein, in dem ein
Wickler benutzt wird. Weiter hängt von dem Grad der Festigkeit
oder der Stärke, mit der die Platte in dem Anschlußverhalten
ist, ab, ob oder nicht die gedruckte Leiterplatte druckgeschweißt
wird oder nicht.
-
Siebente Ausführungsform
-
Eine
siebente Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht
sich auf eine Halbleitervorrichtung, die sich von der der ersten
Ausführungsform darin unterscheidet, dass sie zusätzlich
einen zweiten Metallanschluß 170 aufweist, der
zum Tragen eines kleinen Stroms ausgelegt ist. Es soll angemerkt
werden, dass nur so viel der vorliegenden Erfindung beschrieben
wird, wie zum Verständnis ihrer Merkmale im Vergleich mit
jenen der ersten Ausführungsform notwendig ist. Die vorliegende
Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 14A und 14B beschrieben.
Wie in 14A gezeigt ist, erstreckt sich
der zweite Metallanschluß von innerhalb eines Modulgehäuses 171 und
enthält einen gekrümmten Abschnitt. Dieser gekrümmte
Abschnitt des zweiten Metallan schlusses 170 kommt in Kontakt
mit einem Leitermuster 174 auf einer gedruckten Leiterplatte 172,
wenn die Platte 172 an ihrer Stelle auf dem Halbleitermodul
befestigt wird, wie in 14B gezeigt
ist.
-
Ungleich
dem Metallanschluß 10 dient der zweite Metallanschluß 170 nicht
zum Befestigen der gedruckten Leiterplatte 172. D. h.,
dieser Anschluß 170 wird nicht so sehr in engem
Kontakt mit der Platte 172 benutzt, wie es der Metallanschluß 10 wird.
Es soll angemerkt werden, dass nicht alle Metallanschlüsse
der Halbleitervorrichtung einen großen Strom tragen. Weiterhin
brauchen einige Metallanschlüsse (die in Kontakt mit Metallelektroden
oder Mustern auf der gedruckten Leiterplatte gebracht werden) ausgelegt
zu sein, um die Platte zu befestigen. D. h., es ist nicht ökonomisch,
alle Metallanschlüsse so auszulegen, dass sie den gleichen
Aufbau wie der Metallanschluß 10 aufweisen. Solch
eine Anordnung kompliziert auch den Herstellungsprozess. Zum Vermeiden
von diesem können Anschlüsse, die einen relativ
kleinen Strom wie Steueranschlüsse und Sensoranschlüsse
tragen, den gleichen Aufbau wie der zweite Metallanschluß 170 haben
zum Vereinfachen der Struktur der Halbleitervorrichtung und folglich
seines Herstellungsprozesses.
-
Achte Ausführungsform
-
Eine
achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht
sich auf Halbleitervorrichtungen, die sich von der der ersten Ausführungsform
darin unterscheiden, dass sie eine andere gedruckte Leiterplatte
anstelle der gedruckten Leiterplatte 34 verwenden, damit
die Flexibilität des Layouts des Halbleitermoduls vergrößert
wird. Es soll angemerkt werden, dass nur soviel der vorliegenden
Ausführungsform beschrieben wird, wie es für ein
Verständnis ihrer Merkmale im Vergleich mit jenen der ersten Ausführungsform
notwendig ist. Die vorliegende Ausführungsform wird nun
unter Bezugnahme auf 15 und 16 beschrieben. 15 zeigt
eine gedruckte Leiterplatte 180 der vorliegenden Ausführungsform.
Diese gedruckte Leiterplatte weist quadratische Löcher 182 und
Leitermuster 184 auf, die benachbart zu den quadratischen
Löchern 182 gebildet sind, wie in 15 gezeigt
ist. 16 zeigt auf der anderen Seite eine gedruckte
Leiterplatte 190 der vorliegenden Ausführungsform.
Diese gedruckte Leiterplatte weist runde Löcher 192 und
Leitermuster 194 auf, die benachbart zu den runden Löchern 192 gebildet
sind, wie in 16 gezeigt ist. Es soll angemerkt
werden, dass die quadratischen Löcher 182 und
die runden Löcher 192 in den Zentralabschnitten (nicht
Kantenabschnitten) ihrer entsprechenden gedruckten Leiterplatten
gebildet sind.
-
In
einer herkömmlichen gedruckten Leiterplatte ist jedes Leitermuster,
das mit einem externen Metallanschluß zu verbinden ist,
gewöhnlich auf dem Rand der Platte gebildet. Bei den gedruckten
Leiterplatten der vorliegenden Ausführungsform sind andererseits
solche Leitermuster in den Zentralabschnitten der Platten gebildet,
und Löcher sind benachbart zu den Leitermustern gebildet,
wie oben beschrieben wurde. Mit dieser Anordnung sind die externen
Metallanschlüsse (die sich von dem Halbleitermodul erstrecken)
mit den Verdrahtungsmustern durch die Löcher verbunden,
was in einer größeren Flexibilität des
Layouts des Halbleitermoduls resultiert. Die quadratischen Löcher 182,
die in 5 gezeigt sind, können
nachteilig sein darin, dass eine große Spannung an den
Ecken der Löcher erzeugt werden können, wenn die
gedruckte Leiterplatte befestigt wird. Die runden Löcher 192,
die in 16 gezeigt sind, unterliegen
weniger solchen Problemen.
-
Somit
sieht die vorliegende Erfindung Halbleitervorrichtungen vor, in
denen ein Halbleitermodul und eine getrennte gedruckte Leiterplatte
durch ein einfaches Verbindungsmittel verbunden sind, so dass die
Eigenschaften verbessert werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 5-275872
A [0004]
- - JP 2002-25720 A [0004]
- - JP 10-189108 A [0004]
- - JP 2002-246770 A [0004]
- - JP 7-211363 A [0004]
- - JP 2002-93480 A [0004]
- - JP 2007-35291 A [0004]
- - JP 6-188045 A [0004]
- - JP 2002-501291 A [0004]