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Die vorliegende Erfindung betrifft Halbleiterbauelemente, die "Leistungsmodule"
genannt werden, in denen eine Leiterplatte untergebracht ist, auf der Halbleiterelemente
in einem Isolationsgehäuse montiert sind, und insbesondere betrifft die vorliegende
Erfindung eine Struktur zum Installieren eines Zuleitungsstiftblocks, auf dem viele
Zuleitungsstifte stehen.
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Fig. 4 ist eine Draufsicht, die eine Struktur eines herkömmlichen
Halbleiterbauelements zeigt, das als "Leistungsmodul" oder als "intelligentes
Leistungsmodul" bekannt ist. Fig. 5 ist ein Querschnitt entlang der Linie Q-Q' von
Fig. 4. Wie in diesen Figuren gezeigt ist, weist das Halbleiterbauelement ein
Isolationsgehäuse in Form eines Rahmens 12 mit entgegengesetzten Stirnöffnungen und
einer Innenfläche auf. Eine Radiatorgrundplatte (beispielsweise eine Metallplatte) 20 ist
mit einem Klebstoff an eine Stufe 14 der ersten Öffnung geklebt, die an einem ersten
Ende des Rahmens 12 ausgebildet ist, um eine erste Stirnöffnung des Gehäuses 10 zu
verschließen. Leiterplatten (Keramikplatten) 30, 31 sind mit einem Lötmittel usw. an
die Innenfläche der Radiatorgrundplatte 20 gebondet. Zuleitungsrahmen 40 bis 45 sind
an ihren inneren Zuleitungsenden A mit den Kontaktflächen der auf der Leiterplatte 30
ausgebildeten Dickschichtverdrahtung verbunden. Ein Zuleitungsstiftblock 70, der
einteilig mit vielen darauf stehenden Zuleitungsstiften P1 bis P16 ausgebildet ist, ist am
Rahmen 12 des Isolationsgehäuses 10 befestigt. Die Enden B der inneren Zuleitungen
der jeweiligen Zuleitungsstifte P1 bis P16 sind mit der auf der Leiterplatte 31
ausgebildeten Dickschichtverdrahtung verbunden. Die Leiterplatte 30, die inneren
Zuleitungen der Zuleitungsrahmen 40 bis 45 und die inneren Zuleitungen der
Zuleitungsstifte P1 bis P16 sind in ein Gelharzdichtungsmaterial 50 wie z. B.
Silikonharz eingetaucht. Eine Isolationsdeckplatte 60 ist mit einem Klebstoff an eine
Stufe 18 der zweiten Öffnung, die am zweiten Ende des Rahmens 12 ausgebildet ist,
geklebt, um die zweite Stirnöffnung des Gehäuses 10 zu verschließen.
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Halbleiterelemente (Chips) 32, 34, wie z. B. Leistungstransistoren, IGBTs
(Bipolartransistoren mit isoliertem Gate) (Leitfähigkeitsmodulations-Transistoren),
Dioden, Thyristoren usw., sind auf den Leiterplatten 30, 31 montiert. Die inneren
Zuleitungsenden A der Zuleitungsrahmen 40 bis 45 sind mit Lötmittel oder dergleichen
an Kontaktfleckteile der Dickschichtverdrahtung der Leiterplatte 30 gebondet und über
Bonddrähte 32a und 34a mit den entsprechenden Halbleiterelementen 32 und 34
verbunden.
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Die Zuleitungsrahmen 40 bis 45 werden in den Rahmen 12 eingesetzt und am Rahmen
12 an jeweiligen Anschlußscheiben 40a bis 45a mit Anschlußschrauben (nicht
dargestellt) befestigt.
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Fig. 6 ist eine isometrische Darstellung in auseinandergezogener Anordnung, die den
Zuleitungsstiftblock und seine Installationsstruktur zeigt. Mit Bezug auf Fig. 6 ist der
Zuleitungsstiftblock 70 ein Einsatzformkörper, der separat von dem Isolationsgehäuse
10 geformt ist. Der Zuleitungsstiftblock 70 umfaßt einen Sockel 71, auf dem die
Zuleitungsstifte P1 bis P16 stehen, eine Stufe 72, eine Kopplungsklaue (nicht
dargestellt), die auf der entgegengesetzten Seite zur Fläche, an der die Stufe 72
ausgebildet ist, ausgebildet ist, und Führungsstifte G1 und G2. Die obere Fläche der
Stufe 72 ist in derselben Höhe angeordnet wie die obere Fläche der Stufe 18 der zweiten
Stirnöffnung, wenn die Führungsstifte G1 und G2 in jeweilige Schlitze 12a eingesetzt
sind, die an der Innenfläche des Rahmens 12 des Isolationsgehäuses 10 ausgebildet sind,
um die Isolationsdeckplatte 60 aufzunehmen. Die Kopplungsklaue koppelt mit einer
keilförmigen Kopplungsklaue 12b, die an der Innenfläche des Rahmens 12 ausgebildet
ist, um der Entfernung des Zuleitungsstiftblocks, wenn er einmal eingesetzt ist, zu
widerstehen. Die Führungsstifte G1 und G2 werden in jeweilige Führungslöcher
eingesetzt, die an einer Steckerbuchse für die Zuleitungsstifte P1 bis P16 (nicht
dargestellt) ausgebildet sind. Ein Paar von Stützstiften 12c, die den eingesetzten
Zuleitungsstiftblock 70 in der vorbestimmten Höhe anordnen und tragen, sind an der
Innenfläche des Rahmens 12 ausgebildet. Der Zuleitungsstiftblock wird separat von
dem Isolationsgehäuse 10 geformt, um das Volumen des Harzformkörpers zu verringern
und somit den Einfluß der Schrumpfung usw. des Harzes zu minimieren. Auf diese
Weise werden sowohl die Präzision des Abstands zwischen den Zuleitungsstiften als
auch die Senkrechtstellung der Zuleitungsstifte P1 bis P16 verbessert und daher wird die
Produktionsausbeute des Halbleiterbauelements verbessert.
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Der Zuleitungsstiftblock 70 wird auf dem Isolationsgehäuse 10 straff genug installiert,
so daß er nicht leicht herauskommt, durch Einsetzen des Zuleitungsstiftblocks 70 in die
Schlitze 12a und durch Zusammenkoppeln der Kopplungsklaue 12b des Rahmens 12
und der Kopplungsklaue des Zuleitungsstiftblocks 70. Fig. 7 ist ein teilweiser
Querschnitt des Isolationsgehäuses mit dem darauf installierten Zuleitungsstiftblock.
Wie in Fig. 7 gezeigt, wird das Isolationsgehäuse 10 mit dem
Gelharzdichtungsmaterial 50 (wie z. B. Silikonharz) gefüllt und dann durch die
Isolationsdeckplatte 60 verschlossen, die mit einem Klebstoff an die Stufe 18 der
zweiten Stirnöffnung des Isolationsgehäuses 10 und an die Stufe 72 des
Zuleitungsstiftblocks 70 geklebt wird.
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Die vorstehend beschriebene Struktur zum Installieren des Zuleitungsstiftblocks 70 auf
dem Halbleitermodul weist den Nachteil auf, daß das Gelharzdichtungsmaterial
(Silikonharz) 50 aufgrund der zum Kleben der Isolationsdeckplatte 60 an das
Isolationsgehäuse 10 aufgebrachten Erwärmung oder durch die Wärme, die von den in
das Gelharzdichtungsmaterial 50 eingetauchten Leistungselementen des arbeitenden
Halbleitermoduls erzeugt wird, aufgeheizt wird und sich ausdehnt. Das sich
ausdehnende Gelharzdichtungsmaterial 50 breitet sich durch den Einsetzspalt G
zwischen dem Sockel 71 des Zuleitungsstiftblocks 70 und der Innenfläche des Rahmens
12 aus oder hebt die Isolationsdeckplatte 60 ab.
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Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß, da die Zuleitungsstifte P1 bis P16 äußerst feine
quadratische Stäbe sind, die weniger als 1 mm breit sind, sich die Zuleitungsstifte durch
irgendeinen ungewollten Kontakt usw. während des Verpackens oder des Transports des
Halbleitermoduls leicht biegen. Ferner werden die Harzführungsstifte G1 und G2 leicht
zerbrochen.
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EP-A-0 591 631 offenbart ein herkömmliches Halbleiterbauelement.
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Angesichts des vorangehenden ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein
Halbleiterbauelement nach, Anspruch 1 mit einer Installationsstruktur zum Installieren
eines Zuleitungsstiftblocks bereitzustellen, welche verhindert, daß sich das
Gelharzdichtungsmaterial durch den Einsetzspalt zwischen dem Sockel des
Zuleitungsstiftblocks und der Innenfläche des Rahmens ausbreitet.
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Das Halbleiterbauelement der Erfindung kann auch mit einer Schutzstruktur versehen
werden, die verhindert, daß die Zuleitungsstifte und Führungsstifte während des
Transports und der Handhabung des Halbleiterbauelements sich biegen oder brechen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Halbleiterbauelement ein
Isolationsgehäuse 10 in Form eines Rahmens 12 und mit entgegengesetzten
Stirnöffnungen und einer Innenfläche; einen separat ausgebildeten Zuleitungsstiftblock
80 mit einem Sockel 81 mit einer Vielzahl von darauf stehenden Zuleitungsstiften P1-
P16, wobei der Zuleitungsstiftblock 80 an der Innenfläche des Rahmens installiert ist
und die Zuleitungsstifte P1-P16 jeweilige innere Zuleitungen aufweisen; eine
Radiatorgrundplatte 20, die eine erste Stirnöffnung des Isolationsgehäuses verschließt;
eine Leiterplatte 30, 31, auf der Halbleiterchips 32, 34 montiert sind, die mit den Enden
B der inneren Zuleitungen verbunden sind, wobei die Leiterplatte 30, 31 an die
Innenfläche der Radiatorgrundplatte 20 gebondet ist; ein Gelharzdichtungsmaterial 50,
in das die Leiterplatte 30, 31 und die inneren Zuleitungen eingetaucht sind, wobei das
Gelharzdichtungsmaterial 50 den Innenraum des Isolationsgehäuses 10 im wesentlichen
ausfüllt; eine Isolationsdeckplatte 60, die die zweite Stirnöffnung des Isolationsgehäuses
10 verschließt; und ein Dichtungsmaterial 85, das einen Einsetzspalt G zwischen dem
Zuleitungsstiftblock 80 und dem Rahmen 12 verschließt; gekennzeichnet durch eine
Entlüftungsöffnung 83, die aus dem Innenraum des Gehäuses führt und durch den
Sockel 31 [81] des Zuleitungsstiftblocks 80 hindurch über der Höhe des
Gelharzdichtungsmaterials 50 ausgebildet ist.
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Vorzugsweise umfaßt der Zuleitungsstiftblock 80 eine erste Kopplungsklaue 81a mit
einem Verriegelungsteil 81b, und der Rahmen umfaßt eine zweite Kopplungsklaue 12b,
die an dessen Innenfläche ausgebildet ist, wobei die erste und die zweite
Kopplungsklaue miteinander gekoppelt sind, und die Entlüftungsöffnung 83 über den
Verriegelungsteil der ersten Kopplungsklaue 81a ausgebildet ist.
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Der Zuleitungsstiftblock-Sockel kann Führungsstifte auf beiden Seiten der
Zuleitungsstifte aufweisen und ein Mantelblock mit einer Vielzahl von
Zuleitungslöchern h1 bis h22 und einer Vielzahl von Führungslöchern H1, H2 kann
vorgesehen sein, wobei die Zuleitungsstifte P1-P16 und die Führungsstifte G1, G2 frei
in die Zuleitungslöcher h1 bis h22 bzw. die Führungslöcher H1, H2 einsetzbar und aus
diesen herausnehmbar sind.
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Es ist bevorzugt, Anschlagvorsprünge auf dem Sockel des Zuleitungsstiftblocks
auszubilden, um die Einsetztiefe des Mantelblocks zu begrenzen.
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Stufen können auf der Kontaktfläche des Mantelblocks in der Nähe der Führungslöcher
ausgebildet sein.
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Überdies kann der Mantelblock mit einem ersten Führungsloch, das sich an einem
ersten Ende desselben befindet, einem zweiten Führungsloch, das sich an einem zweiten
Ende desselben befindet, einem dritten Führungsloch, das sich auf halbem Weg in einer
Linie der Zuleitungsstifte befindet, und mindestens einem geschwächten Abschnitt, der
durch eine Aussparung zum Aufteilen vorgesehen ist, die sich in der Nähe des dritten
Führungslochs befindet, versehen sein.
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Der Einsetzspalt zwischen dem Zuleitungsstiftblock und dem Rahmen wird auf der
Innenseite des Gehäuses verschlossen, wenn der Zuleitungsstiftblock auf dem Gehäuse
installiert wird. Obwohl das Gelharzdichtungsmaterial durch die von den
Halbleiterelementen erzeugte Wärme erhitzt und ausgedehnt werden kann, breitet es
sich nie durch den Einsetzspalt aus. Wenn sich das Gelharzdichtungsmaterial durch
Wärme ausdehnt, steigt der Luftdruck im Innenraum gewöhnlich an. Die
Entlüftungsöffnung verhindert jedoch, daß der Innendruck ansteigt, und die Höhe der
freien Oberfläche des Gelharzdichtungsmaterials steigt ohne Probleme an. Somit
werden eine übermäßige thermische Belastung und ein Abheben der
Isolationsdeckplatte verhindert und die Zuverlässigkeit des Halbleiterbauelements wird
verbessert. Die Entlüftungsöffnung ist vorzugsweise über den Stufenteil der ersten
Kopplungsklaue ausgebildet, so daß die Entlüftungsöffnung mit dem Äußeren durch den
Spalt der zweiten Kopplungsklaue, die auf der Seite des Gehäuses ausgebildet ist, in
Verbindung stehen kann. Der Zuleitungsstiftblock, in dem die Entlüftungsöffnung
ausgebildet ist, wird durch Einsatzformen ohne Verwendung einer beweglichen
Kernform durch Ausbilden der Entlüftungsöffnung über den Stufenteil der ersten
Kopplungsklaue des so geformten Zuleitungsstiftblocks hergestellt. Da eine bewegliche
Kernform vermieden wird, werden die Herstellungskosten des Halbleiterbauelements
verringert.
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Die Zuleitungsstifte und die Führungsstifte werden durch Einsetzen des Mantelblocks
auf die Zuleitungsstifte und die Führungsstifte vollständig von dem Mantelblock
bedeckt. Der Mantelblock vermeidet, daß irgend etwas während des Transports mit den
Stiften in direkten Kontakt kommt, und verhindert, daß sich die Stifte biegen oder
brechen. Die Anschlagvorsprünge sind auf der oberen Fläche des Sockels des
Zuleitungsstiftblocks ausgebildet, um das Ausmaß zu begrenzen, in dem der
Mantelblock auf die Zuleitungsstifte geschoben werden kann, um einen minimalen
Zwischenabstand zwischen den Stiften der Schaltungsanschlußgruppen auf einer Seite
eines Zweigs sicherzustellen. Wenn der Mantelblock eingesetzt wird, berührt die
Kontaktfläche die Anschlagvorsprünge, was einen Spalt um die Füße der Stifte beläßt.
Dieser Spalt erleichtert das Herausziehen des eingesetzten Mantelblocks. Wenn ein
Führungsstift zerbrochen wird, wird der zerbrochene Führungsstift durch Kleben mit
einem Klebstoff repariert. Der Klebstoff breitet sich jedoch manchmal von dem
reparierten Führungsstift weg aus und verfestigt sich an Stellen, die es schwierig
machen, den Mantelblock vollständig einzusetzen. Der Entlastungsraum für den sich
ausbreitenden Klebstoff, der durch die Bereitstellung der Stufen auf der Kontaktfläche
des Mantelblocks benachbart zu den jeweiligen Führungslöchern ausgebildet ist,
erleichtert das vollständige Einsetzen des Mantelblocks. Unter Verwendung des
Mantelblocks, der das dritte Führungsloch und mindestens eine Aussparung zum
Aufteilen aufweist, können Führungsblöcke [Zuleitungsstiftblöcke] mit einer
unterschiedlichen Anzahl von Zuleitungsstiften leicht untergebracht werden. Diese Art
Mantelblock wird entlang der Aussparung aufgeteilt, wenn der Gegenstück-
Zuleitungsblock eine kleinere Anzahl von Führungsstiften aufweist.
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Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun im
einzelnen mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen erläutert, in welchen gilt:
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Fig. 1(a) ist ein Querschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines
Halbleiterbauelements gemäß der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 1 (b) ist ein teilweiser Querschnitt, der die Installationsstruktur für den
Zuleitungsstiftblock von Fig. 1(a) zeigt;
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Fig. 2 ist eine isometrische Darstellung in auseinandergezogener Anordnung, die die
Installationsstruktur für den Zuleitungsstiftblock der vorliegenden Erfindung zeigt;
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Fig. 3(a) ist eine Draufsicht auf einen zweiten Mantelblock;
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Fig. 3(b) ist eine Vorderansicht des Mantelblocks von Fig. 3(a);
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Fig. 4 ist eine Draufsicht, die eine Struktur eines herkömmlichen
Halbleiterbauelements zeigt, das "Leistungsmodul" oder "intelligentes Leistungsmodul"
genannt wird;
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Fig. 5 ist ein Querschnitt entlang Q-Q' von Fig. 4;
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Fig. 6 ist eine isometrische Darstellung in auseinandergezogener Anordnung, die den
Zuleitungsstiftblock und seine Installationsstruktur gemäß dem Stand der Technik zeigt;
und
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Fig. 7 ist ein teilweiser Querschnitt des Isolationsgehäuses, auf dem der
Zuleitungsstiftblock installiert ist, gemäß dem Stand der Technik.
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Mit Bezug auf die Figuren ist Fig. 1(a) ein Querschnitt eines ersten
Ausführungsbeispiels eines Halbleiterbauelements gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 (b) ist ein teilweiser Querschnitt, der die Installationsstruktur für den
Zuleitungsstiftblock von Fig. 1 (a) zeigt, und Fig. 2 ist eine isometrische Darstellung
in auseinandergezogener Anordnung, die die Installationsstruktur für den
Zuleitungsstiftblock und den Mantelblock der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Das Halbleiterbauelement der Erfindung wird "Leistungsmodul" oder "intelligentes
Leistungsmodul" genannt und weist eine zweidimensionale Anordnung ähnlich der in
Fig.
4 gezeigten auf. Mit Bezug auf die Fig. 1(a) und 1(b) weist das
Halbleiterbauelement der Erfindung ein Isolationsgehäuse 10 in Form eines Rahmens
12 mit entgegengesetzten Stirnöffnungen und einer Innenfläche auf. Eine Wärme
ableitende Grundplatte 20 (vorzugsweise eine Metallplatte) ist mit einem Klebstoff an
eine Fuge oder Stufe 14 der ersten Stirnöffnung, die am ersten Ende des Rahmens 12
ausgebildet ist, geklebt, um die erste Stirnöffnung des Gehäuses 10 zu verschließen.
Leiterplatten (Keramikplatten) 30, 31 sind beispielsweise mit Lötmittel usw. an die
Innenfläche der Grundplatte 20 gebondet. Zuleitungsrahmen 40 bis 45 sind an ihren
inneren Zuleitungsenden A mit der auf der Leiterplatte 30 ausgebildeten
Dickschichtverdrahtung verbunden. Die Zuleitungsrahmen 41, 43, 44 und 45 sind in
Fig. 1 (a) dargestellt. Ein Zuleitungsstiftblock 80, der ein Einsatzformkörper ist, der mit
darauf stehenden Zuleitungsstiften P1 bis P16 integriert ist, ist am Rahmen 12 des
Isolationsgehäuses 10 befestigt. Die Enden B der inneren Zuleitungen der jeweiligen
Zuleitungsstifte P1 bis P16 sind mit der auf der Leiterplatte 31 ausgebildeten
Dickschichtverdrahtung verbunden. Die Leiterplatte 30, die inneren Zuleitungen der
Zuleitungsrahmen 40 bis 45 und die inneren Zuleitungen der Zuleitungsstifte P1 bis P16
sind in ein Gelharzdichtungsmaterial (beispielsweise Silikonharz) 50 eingetaucht. Eine
Isolationsdeckplatte 60 ist mit einem Klebstoff an eine Stufe 18 der zweiten
Stirnöffnung, die am zweiten Ende des Rahmens 12 ausgebildet ist, geklebt, um die
zweite Stirnöffnung des Gehäuses 10 zu verschließen. Halbleiterelemente (Chips) 32,
34, wie z. B. Leistungstransistoren, IGBTs (Leitfähigkeitsmodulations-Transistoren),
Dioden, Thyristoren usw., sind auf den Leiterplatten 30 und 31 montiert. Die inneren
Zuleitungsenden A der Zuleitungsrahmen 40 bis 45 sind beispielsweise durch Löten
usw. an die Kontaktfleckteile der Dickschichtverdrahtung der Leiterplatte 30 gebondet
und über Bonddrähte 32a und 34a mit den entsprechenden Halbleiterelementen 32 und
34 verbunden. Die Zuleitungsrahmen 40 bis 45 sind in den Rahmen 12 eingesetzt und
an jeweiligen Anschlußscheiben 40a bis 45a mit Anschlußschrauben (nicht dargestellt)
an diesem befestigt.
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Mit Bezug auf Fig. 1(b) und Fig. 2 ist der Zuleitungsstiftblock 80 ein
Einsatzformkörper, der separat von dem Isolationsgehäuse 10 geformt ist. Der
Zuleitungsstiftblock 80 umfaßt einen Sockel 81, auf dem die Zuleitungsstifte P1 bis P16
stehen; eine Stufe 82; eine erste Kopplungsklaue 81a mit einem Verriegelungsteil 81b,
die auf der entgegengesetzten Seite des Sockels 81 zu der Fläche, an der die Stufe 82
ausgebildet ist, ausgebildet ist; Führungsstifte G1 und G2; eine Entlüftungsöffnung 83,
die durch den Sockel 81 hindurch von einer Aussparung 82a der Stufe 82 zum
Verriegelungsteil 81b der Kopplungsklaue 81 ausgebildet ist; und eine Vielzahl von
Anschlagvorsprüngen 84, die auf der oberen Fläche des Sockels 81 ausgebildet sind.
Die obere Fläche der Stufe 82 ist in derselben Höhe angeordnet wie die obere Fläche der
Stufe 18 der zweiten Öffnung, wenn die Führungsstifte G1 und G2 in jeweilige Schlitze
12a eingesetzt sind, die an der Innenfläche des Rahmens 12 des Isolationsgehäuses 10
ausgebildet sind, um die Isolationsdeckplatte 60 aufzunehmen. Die Kopplungsklaue 81a
koppelt mit einer keilförmigen Kopplungsklaue 12b, die an der Innenfläche des
Rahmens 12 ausgebildet ist (siehe Fig. 1(b)). Die Führungsstifte G1 und G2 sind in
jeweilige Führungslöcher eingesetzt, die an einer Steckerbuchse für die Zuleitungsstifte
P1 bis P16 (nicht dargestellt) ausgebildet sind.
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Der Zuleitungsstiftblock 80 wird auf dem Isolationsgehäuse 10 straff genug installiert,
so daß er nicht leicht herauskommt, durch Einsetzen des Zuleitungsstiftblocks 80 in die
Schlitze 12a und durch Koppeln der Kopplungsklaue 12b des Rahmens 12 und der
Kopplungsklaue 81a des Zuleitungsstiftblocks 80 miteinander. Bei diesem
Ausführungsbeispiel wird der Einsetzspalt G zwischen dem Zuleitungsstiftblock 80 und
dem Rahmen 12 mit einem Dichtungsmaterial oder einem Klebstoff usw. 85 auf der
Seite des Innenraums des Gehäuses 10, der durch die Entlüftungsöffnung 83 mit dem
Äußeren in Verbindung steht, verschlossen.
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Somit wird der Einsetzspalt G zwischen dem Zuleitungsstiflblock 80 und dem Rahmen
12 auf der Seite des Innenraums des Gehäuses 10 verschlossen, indem der
Zuleitungsstiftblock 80 in die Schlitze 12a eingesetzt wird und auf dem Gehäuse 10
installiert wird. Obwohl das Gelharzdichtungsmaterial 50 durch die von den
Halbleiterchips 32 und 34 erzeugte Wärme erhitzt und ausgedehnt werden kann, breitet
es sich nie durch den Spalt G aus. Wenn sich das Gelharzdichtungsmaterial 50 durch
Wärme ausdehnt, steigt der Luftdruck im Inneren gewöhnlich an. Die
Entlüftungsöffnung 83 verhindert jedoch, daß der Innendruck ansteigt, und die Höhe der
freien Oberfläche des Gelharzdichtungsmaterials 50 steigt ohne Probleme an, wenn sich
das Gel ausdehnt. Somit werden eine übermäßige thermische Belastung und ein
Abheben der Isolationsdeckplatte 60 verhindert und die Zuverlässigkeit des
Halbleiterbauelements wird verbessert. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die
Entlüftungsöffnung 83 über den Verriegelungsteil 81b der Kopplungsklaue 81a
ausgebildet, so daß die Entlüflungsöffnung mit dem Äußeren durch den Spalt der
Kopplungsklaue 12b, die auf der Seite des Gehäuses 10 ausgebildet ist, in Verbindung
stehen kann. Der Zuleitungsstiftblock 80, in dem die Entlüftungsöffnung 83 ausgebildet
ist, wird durch Spritzgießen in einer einfachen Form ohne bewegliche Kerne durch
Ausbilden der Entlüftungsöffnung 83 über den Stufenteil der Kopplungsklaue 81a des
so geformten Zuleitungsstiftblocks hergestellt. Da die Formkonstruktion vereinfacht ist,
werden die Herstellungskosten des Halbleiterbauelements verringert.
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Wie in Fig. 2 gezeigt, weist ein Mantelblock 90, der aus Harz besteht,
Zuleitungslöcher h1 bis h22 entsprechend den Zuleitungsstiften P1 bis P16 und
Führungslöcher H1 und H2 entsprechend den Führungsstiften G1 und G2 auf. Die
Zuleitungsstifte P1 bis P16 sind frei in die Zuleitungslöcher h1 bis h22 einsetzbar und
aus diesen entfernbar. Die Führungsstifte G1 und G2 sind frei in die Führungslöcher H&sub1;
und H2 einsetzbar und aus diesen entfernbar. Und Doppelstufen 92, 92 mit jeweils zwei
Stufen daran sind auf einer Kontaktfläche 90a des Mantelblocks 90 auf den Seiten der
jeweiligen Führungslöcher H1 und H2 ausgebildet.
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Die Zuleitungsstifte und die Führungsstifte werden durch Einsetzen eines Mantelblocks
90 auf die Zuleitungsstifte P1 bis P16 und die Führungsstifte G1 und G2 vollständig
von einem Mantelblock bedeckt. Der Mantelblock 90 verhindert, daß irgend etwas
während des Transports mit den Stiften in direkten Kontakt kommt, und verhindert, daß
sich die Stifte biegen oder brechen. Anschlagvorsprünge 84 sind auf der oberen Fläche
des Sockels 81 des Zuleitungsstiftblocks 80 ausgebildet, um den Abstand zwischen den
Schaltungsanschlußgruppen auf einer Seite eines Zweigs festzulegen. Wenn der
Mantelblock 90 eingesetzt wird, berührt eine Kontaktfläche 90a die
Anschlagvorsprünge 84, was einen Spalt um die Füße der Stifte beläßt. Der Spalt
zwischen dem Mantelblock und dem Sockel 81 erleichtert die Entfernung des
eingesetzten Mantelblocks 90.
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Wenn entweder der Führungsstift G1 oder G2 zerbrochen wird, wird der zerbrochene
Führungsstift repariert, indem seine Teile mit einem Klebstoff wieder zusammengeklebt
werden. Der Klebstoff breitet sich jedoch manchmal von dem reparierten Führungsstift
weg aus und klebt an den benachbarten Bereichen des Sockels 81, was es schwierig
macht, den Mantelblock vollständig einzusetzen. Um dieses Problem zu vermeiden, sind
Doppelstufen 92 auf der Kontaktfläche 90a des Mantelblocks 90 auf den Seiten der
jeweiligen Führungslöcher H1 und H2 ausgebildet, um einen Entlastungsraum
vorzusehen, um irgendwelchen überschüssigen Klebstoff aufzunehmen. Somit kann der
Mantelblock 90 leicht auf einen reparierten Führungsstift aufgesetzt werden.
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Fig. 3(a) ist eine Draufsicht auf einen weiteren Mantelblock und Fig. 3(b) ist eine
Vorderansicht des Mantelblocks von Fig. 3(a). Dieser Mantelblock 100 weist ein erstes
Führungsloch H1, das an einem Ende des Mantelblocks 100 ausgebildet ist, ein zweites
Führungsloch H2, das an einem anderen Ende des Mantelblocks 100 ausgebildet ist, und
ein drittes Führungsloch H3, das an einer Stelle auf halbem Weg in der Linie der
Führungslöcher P1 bis P36 [Zuleitungslöcher h1 bis h36] ausgebildet ist, auf. Die
Führungslöcher P1 bis P25 [Zuleitungslöcher h1 bis h25] sind zwischen dem ersten
Führungsloch H1 und dem dritten Führungsloch H3 ausgerichtet. Aussparungen 109a
zum Aufteilen sind auf der Vorder- und Rückfläche des Mantelblocks 100 zwischen
dem dritten Führungsloch H3 und dem Führungsstift 26 ausgebildet. Doppelstufen (wie
die Stufen 92) sind auf einer Kontaktfläche 100b des Mantelblocks 100 nahe den
Führungslöchern H1 und H2 und H3 ausgebildet.
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Dieser Mantelblock 100 kommt mit Zuleitungsstiftblöcken mit einer unterschiedlichen
Anzahl von Zuleitungsstiften darauf zurecht. Zum Schützen eines Zuleitungsstiftblocks
mit 36 Zuleitungsstiften darauf wird der Mantelblock 100 in dem Zustand wie in den
Fig. 3(a) und 3(b) gezeigt verwendet. Zum Schützen eines Zuleitungsstiftblocks mit
25 Zuleitungsstiften darauf, wird der Mantelblock 100 durch Brechen des geschwächten
Abschnitts zwischen den Aussparungen 104a, 100a aufgeteilt, und der Teil, der die
Führungslöcher H1 und H3 aufweist, wird verwendet. Somit erleichtert der Mantelblock
100 das Verringern der Kosten der Form.
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Wie vorstehend erläutert wurde, umfaßt das Halbleiterbauelement der Erfindung einen
Zuleitungsstiftblock mit einer darin ausgebildeten Entlüftungsöffnung, und kann auch
einen Mantelblock umfassen, der die auf dem Zuleitungsstiftblock stehenden Stifte
bedeckt und schützt. Folglich weist das Halbleiterbauelement der Erfindung die
folgenden Wirkungen auf:
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Da der Einsetzspalt zwischen dem Zuleitungsstiftblock und dem Rahmen mit einem
Dichtungsmaterial auf der Innenseite des Gehäuses verschlossen wird, breitet sich das
Gelharzdichtungsmaterial, das durch die in den Halbleiterchips erzeugte Wärme erhitzt
und ausgedehnt wird, nie durch den Einsetzspalt aus. Da die Entlüftungsöffnung
verhindert, daß der Innendruck ansteigt, und da die Höhe der freien Oberfläche des
Gelharzdichtungsmaterials ohne Probleme steigen kann, wenn sich das Gel ausdehnt,
werden eine übermäßige thermische Belastung und ein Abheben der
Isolationsdeckplatte 60 verhindert.
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Durch Ausbilden der Entlüftungsöffnung über den Verriegelungsteil der
Kopplungsklaue des Zuleitungsstiflblocks, die mit der Kopplungsklaue des Gehäuses
koppelt, wird der Zuleitungsstiftblock leicht mit verringerten Kosten durch Formen des
Zuleitungsstiftblocks ohne Verwendung einer beweglichen Kernform hergestellt.
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Da die Zuleitungsstifte und die Führungsstifte des Zuleitungsstiftblocks von dem
Mantelblock vollständig bedeckt werden, wenn der Mantelblock auf die Zuleitungsstifte
und die Führungsstifte gesetzt wird, werden die Stifte vor einem Kontakt, einer
Verformung und einem Bruch während des Transports geschützt.
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Das Vorsehen der Anschlagvorsprünge, die auf der oberen Fläche des Sockels des
Zuleitungsstiftblocks ausgebildet sind, bedeutet, daß um die Füße der Stifte ein Spalt
belassen wird und somit der eingesetzte Mantelblock leicht entfernt werden kann.
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Da ein Entlastungsraum für den sich ausbreitenden Klebstoff durch Ausbilden der
Doppelstufen mit jeweils zwei Stufen daran auf der Kontaktfläche des Mantelblocks
benachbart zu den jeweiligen Führungslöchern belassen wird, wird das vollständige
Einsetzen des Mantelblocks erleichtert, selbst wenn zerbrochene Führungsstifte durch
Klebstoffbinden repariert wurden.
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Unter Verwendung des Mantelblocks, der das dritte Führungsloch und Aussparungen
zum Aufteilen aufweist, ist es möglich, mit Führungsblöcken [Zuleitungsblöcken] mit
einer unterschiedlichen Anzahl von Zuleitungsstiften zurechtzukommen. Diese Art
Mantelblock wird entlang der Aussparungen aufgeteilt, wenn der Zuleitungsblock, auf
den er aufgebracht werden soll, eine geringere Anzahl von Zuleitungsstiften aufweist.