JP2000183277A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2000183277A
JP2000183277A JP35966598A JP35966598A JP2000183277A JP 2000183277 A JP2000183277 A JP 2000183277A JP 35966598 A JP35966598 A JP 35966598A JP 35966598 A JP35966598 A JP 35966598A JP 2000183277 A JP2000183277 A JP 2000183277A
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JP
Japan
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semiconductor device
outer case
metal base
lid
modification
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Application number
JP35966598A
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Japanese (ja)
Inventor
Hironori Sekiya
洋紀 関谷
Hiroyuki Hiramoto
裕行 平本
Toshio Shimizu
敏夫 清水
Kenji Kijima
研二 木島
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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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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact, safe semiconductor device with a high breakdown voltage. SOLUTION: A semiconductor device 1 is provided with an envelope 2 that is in a bookcase type with a side surface opening 12 on one side surface of a flat box and has a bottom opening 10 on the other side surface that does not face the one side surface and a heat radiation surface 13 that is exposed from the bottom surface opening 12. Also, the semiconductor device 1 is provided with a metal base 5 for sealing the bottom surface opening 12, an insulation substrate 6 that is fixed on the reverse side of the heat radiation surface 13, a power semiconductor element 7 that is fixed on the insulation substrate 6, circuit wiring 8 that is fixed on the insulation substrate 6, an external terminal 4 that is led from at least one side surface of the envelope 2 to the outside of the envelope 2, a lid body 3 for closing the side surface opening 10, and an insulation resin 9 that is filled into the envelope 2 for sealing the metal base 5, the insulation substrate 6, the power semiconductor element 7, and the circuit wiring 8.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電力機器に使用さ
れる半導体装置に係わり、特にインバータなどに適用す
るパワー半導体素子、制御回路、回路配線、外部端子お
よび外部電極端子を搭載したインテリジェントパワーモ
ジュールのような半導体装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device used for electric power equipment, and more particularly to an intelligent power module mounted with a power semiconductor element, a control circuit, circuit wiring, external terminals and external electrode terminals applied to an inverter or the like. And a semiconductor device as described above.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、省エネダイレクトドライブあるい
はインテリジェント・アクチュエータ等のインバータ制
御電力機器等に使用される半導体装置として、インバー
タなどに適用されるパワー半導体素子、制御回路、回路
配線、外部端子および外部電極端子を搭載したインテリ
ジェントパワーモジュールのような半導体装置が知られ
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, power semiconductor elements, control circuits, circuit wiring, external terminals and external electrodes applied to inverters and the like have been used as semiconductor devices for inverter control power devices such as energy saving direct drives or intelligent actuators. 2. Description of the Related Art Semiconductor devices such as intelligent power modules having terminals are known.

【0003】このような従来の半導体装置51の構成を
示す断面図を図18に示す。この従来の半導体装置51
は、金属ベース55上に絶縁基板56が配置され、絶縁
基板56上にパワー半導体素子57、回路配線58およ
び外部端子54が配置されている。また、金属ベース5
5上に配置されたこれらの電子部品はポリフェニレンサ
ルファイドあるいは不飽和ポリエステルなどの絶縁樹脂
が用いられた外部ケース52と金属ベース55によって
密閉されている。そしてこの密閉された外囲ケース52
内に絶縁樹脂59が充填されており、これらの電子部品
が封止されている。
FIG. 18 is a sectional view showing the structure of such a conventional semiconductor device 51. As shown in FIG. This conventional semiconductor device 51
In the first embodiment, an insulating substrate 56 is disposed on a metal base 55, and a power semiconductor element 57, circuit wiring 58, and external terminals 54 are disposed on the insulating substrate 56. In addition, metal base 5
These electronic components arranged on 5 are sealed by an outer case 52 and a metal base 55 using an insulating resin such as polyphenylene sulfide or unsaturated polyester. And this sealed outer case 52
The inside is filled with an insulating resin 59, and these electronic components are sealed.

【0004】また、絶縁樹脂59が外囲ケース52内底
部に納められた絶縁基板56上に充填されたシリコーン
ゲルと、このシリコーンゲル上に充填されたエポキシ樹
脂と、エポキシ樹脂上に固定された外囲ケース52と同
種あるいは異なる材料からなる蓋とで構成されているた
め、従来の半導体装置は比較的優れた電気的特性、信頼
性を示している。
Further, a silicone gel filled on an insulating substrate 56 in which an insulating resin 59 is accommodated in the inner bottom of the outer case 52, an epoxy resin filled on the silicone gel, and fixed on the epoxy resin. The semiconductor device of the related art exhibits relatively excellent electrical characteristics and reliability because it is composed of the outer case 52 and a lid made of the same or different material.

【0005】特に、4.5kV以上のような高電圧の電
力機器用の半導体装置の場合にはシリコーンゲルの吸湿
は電気的特性の低下を招くため、水分の浸入防止が重要
であり、外囲ケース52と金属ベース55あるいは蓋と
エポキシ樹脂などを強固に接合して隙間の発生を抑制す
る接着方法や接合構造がとられている。さらにシリコー
ンゲルの膨張、滲み出し防止あるいはエポキシ樹脂の熱
応力緩和のための空間61や放圧弁等の内部構造を設け
て半導体装置が製造されている。
[0005] In particular, in the case of a semiconductor device for a power device having a high voltage such as 4.5 kV or more, moisture absorption of the silicone gel causes a decrease in electrical characteristics. The case 52 and the metal base 55 or the lid and the epoxy resin or the like are firmly joined to each other by an adhesion method or a joint structure for suppressing generation of a gap. Further, a semiconductor device is manufactured by providing an internal structure such as a space 61 and a pressure relief valve for preventing expansion and bleeding of the silicone gel or relaxing thermal stress of the epoxy resin.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の半導体
装置には次のような不具合があった。すなわち、方形枠
状の外囲ケースは熱応力による収縮あるいは膨張などに
よる変形が大きく、さらに金属ベースに接着・固定する
際に接着部分が金属ベースの厚み分しか得られないため
に、外囲ケースと金属ベース間に高い接着力を得ること
が困難であり、微小な隙間や接着不良が生じる惧れがあ
る。これらの隙間やケースの破損などの欠陥はシリコー
ンゲルの吸湿を招き、電気特性や耐久性が低下する原因
となることが懸念される。さらに外囲ケース上部に蓋を
接地しているため、蓋と外囲ケースの隙間をエポキシ樹
脂などによって充填する必要が生じ構造が複雑化すると
ともに、高さなどのサイズ増大を招き装置全体のコンパ
クト化に対して障害となる。
However, the conventional semiconductor device has the following disadvantages. In other words, the outer case of the rectangular frame shape is greatly deformed by contraction or expansion due to thermal stress, and furthermore, when bonding and fixing to the metal base, only the thickness of the metal base can be obtained. It is difficult to obtain a high adhesive strength between the metal base and the metal base, and there is a fear that minute gaps and poor adhesion may occur. There is a concern that these gaps and defects such as breakage of the case may cause moisture absorption of the silicone gel, resulting in a decrease in electrical characteristics and durability. Furthermore, since the lid is grounded on the upper part of the outer case, it is necessary to fill the gap between the lid and the outer case with epoxy resin, which complicates the structure and increases the height and other dimensions, resulting in a compact overall device. It is an obstacle to the development.

【0007】本発明は以上のような点に鑑みて成された
ものであり、その目的は、耐湿性が高く、優れた電気特
性を有する半導体装置を提供することである。
[0007] The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device having high moisture resistance and excellent electrical characteristics.

【0008】また本発明の他の目的は、優れた耐久性や
信頼性を有するとともに、小型・薄型でコンパクトな半
導体装置を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a small, thin, and compact semiconductor device having excellent durability and reliability.

【0009】さらに本発明の他の目的は、製造コストが
低く、安全な半導体装置を提供することである。
Still another object of the present invention is to provide a safe semiconductor device with low manufacturing cost.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の特徴は、偏平箱の1側面に側面開口部を
有したブックケース形で、1側面に相対さない他の側面
に底面開口部を有する外囲ケースと、底面開口部から表
出した放熱面を有し、底面開口部を密閉する金属ベース
と、放熱面の裏面上に固定された絶縁基板と、絶縁基板
上に固定されたパワー半導体素子と、絶縁基板上に固定
された回路配線と、外囲ケースの少なくとも1つの側面
から外囲ケース外に導出された外部端子と、側面開口部
を密閉する蓋体と、外囲ケース内に充填され、金属ベー
ス、絶縁基板、パワー半導体素子、および回路配線を封
止する絶縁樹脂とを有する半導体装置であることであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, a feature of the present invention is that a flat box has a side opening on one side and another side not opposed to one side. An outer case having a bottom opening at the bottom, a metal base having a heat radiating surface exposed from the bottom opening and sealing the bottom opening, an insulating substrate fixed on the back of the heat radiating surface, and an insulating substrate A power semiconductor element fixed to the circuit board, a circuit wiring fixed on the insulating substrate, an external terminal led out of the outer case from at least one side surface of the outer case, and a lid for sealing the side opening. , A semiconductor device having a metal base, an insulating substrate, a power semiconductor element, and an insulating resin for sealing circuit wiring.

【0011】本発明の特徴によれば、金属ベース全体が
外囲ケース内に納められるため、外部から水分が浸入す
るような隙間を有する接合部を無くすことができる。
According to the feature of the present invention, since the entire metal base is housed in the outer case, it is possible to eliminate a joint having a gap into which moisture can enter from the outside.

【0012】また、外囲ケースの温度変化等による変形
も抑制され、半導体装置全体の耐湿性が向上するため、
吸湿による劣化が無く優れた電気特性を示すものとな
る。
Further, deformation of the outer case due to a temperature change or the like is suppressed, and the moisture resistance of the entire semiconductor device is improved.
It shows excellent electrical characteristics without deterioration due to moisture absorption.

【0013】さらに、半導体装置上面に外部端子が無い
ため、半導体装置のサイズを小型化、薄型化できる。
Furthermore, since there are no external terminals on the upper surface of the semiconductor device, the size of the semiconductor device can be reduced in size and thickness.

【0014】さらに、組立工程および相手装置への取り
付け工程を簡略化することができる。
Further, the assembling process and the attaching process to the partner device can be simplified.

【0015】さらに、過電流等による事故発生時には前
記蓋体が放圧弁となり、内部圧力上昇による爆発を予防
することができる。
Further, when an accident occurs due to an overcurrent or the like, the lid serves as a pressure relief valve, so that an explosion due to an increase in internal pressure can be prevented.

【0016】本発明の特徴を有する半導体装置におい
て、外囲ケースを構成する材料には、絶縁樹脂として熱
硬化性樹脂であるエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、あるいは熱可塑性樹脂であるポリフェニレンサルフ
ァイド等を用いるのが望ましい。また、絶縁樹脂は主成
分に加えて、適宜接着性を向上させるためあるいは内部
応力を緩和させるための触媒、添加材や無機質フィラー
が配合された上で用いてもよい。無機質フィラーとして
は、溶融シリカ粉末、石英粉末、ガラス粉末、ガラス短
繊維、アルミナ、窒化アルミニウム等が使用される。
In the semiconductor device having the features of the present invention, the outer case is made of a thermosetting resin such as an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, or a thermoplastic resin such as polyphenylene sulfide. It is desirable to use. Further, the insulating resin may be used after being mixed with a catalyst, an additive, or an inorganic filler for appropriately improving adhesion or relaxing internal stress, in addition to the main component. As the inorganic filler, fused silica powder, quartz powder, glass powder, short glass fiber, alumina, aluminum nitride and the like are used.

【0017】また本発明の特徴を有する半導体装置にお
いて、以下のことが好ましい。 (1)蓋体と外部端子が一体形成されていること。 (2)金属ベースと底面開口部が嵌合していること。 (3)突出部の形状を絶縁基板に対応されていること。 (4)外囲ケース内部の側面に形成され、金属ベースの
一部に面で接した凸状のリブを設けていること。 (5)側面開口部と底面開口部が一つの開口により形成
されていること。 (6)金属ベースの側面に溝を設け、リブをこの溝に嵌
合する形状にすること。 (7)外囲ケース内の絶縁樹脂および空間を分割し、一
部が金属ベースに接する仕切り板を有すること。 (8)外部端子の一部が外囲ケースの上面から導出され
ていること。 (9)絶縁樹脂としてエポキシ樹脂を用いていること。 (10)蓋体に絶縁樹脂の注入口を設けていること。 (11)外囲ケースに絶縁樹脂の注入口を設けているこ
と。 (12)外囲ケースおよび蓋体をリサイクル可能な熱可
塑性樹脂で形成していること。 (13)外囲ケース内の絶縁樹脂で満たされていない空
間を請求項1記載の1側面側に形成していること。 (14)外囲ケースの断面形状がレーストラック形であ
ること。
In a semiconductor device having the features of the present invention, the following is preferable. (1) The lid and the external terminal are integrally formed. (2) The metal base and the bottom opening are fitted. (3) The shape of the protruding portion is compatible with the insulating substrate. (4) A convex rib formed on the side surface inside the outer case and in contact with a part of the metal base by the surface is provided. (5) The side opening and the bottom opening are formed by one opening. (6) A groove is provided on the side surface of the metal base, and the rib is shaped to fit into the groove. (7) A partition plate that divides the insulating resin and the space in the outer case and partially contacts the metal base. (8) A part of the external terminal is led out from the upper surface of the surrounding case. (9) An epoxy resin is used as the insulating resin. (10) The lid is provided with an injection port for insulating resin. (11) An insulating resin injection port is provided in the outer case. (12) The surrounding case and the lid are formed of a recyclable thermoplastic resin. (13) A space that is not filled with the insulating resin in the outer case is formed on one side surface according to claim 1. (14) The cross-sectional shape of the outer case is a race track shape.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図1は本発明の実施の形態に係わる
半導体装置1の構成を示す断面図である。図1に示すよ
うに半導体装置1は、偏平箱の1側面に側面開口部10
を有したブックケース形で、1側面に相対さない他の側
面に底面開口部12を有する外囲ケース2と、底面開口
部12から表出した放熱面13を有し、底面開口部12
を密閉する金属ベース5と、放熱面13の裏面上に固定
された絶縁基板6と、絶縁基板6上に固定されたパワー
半導体素子7と、絶縁基板6上に固定された回路配線8
と、外囲ケース2の少なくとも1つの側面から外囲ケー
ス2外に導出された外部端子4と、側面開口部10を密
閉する蓋体3と、外囲ケース2内に充填され、金属ベー
ス5、絶縁基板6、パワー半導体素子7、および回路配
線8を封止する絶縁樹脂9とから構成されている。ま
た、外囲ケース2内部の天井面と絶縁樹脂9との間には
絶縁樹脂9で満たされていない空間11がある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor device 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the semiconductor device 1 has a side opening 10 on one side of a flat box.
And a heat dissipation surface 13 exposed from the bottom opening 12 and a bottom case 12 having a bottom surface opening 12 on the other side not opposed to one side.
A metal base 5 for hermetically sealing, an insulating substrate 6 fixed on the back surface of the heat radiating surface 13, a power semiconductor element 7 fixed on the insulating substrate 6, and a circuit wiring 8 fixed on the insulating substrate 6.
An external terminal 4 led out of the outer case 2 from at least one side surface of the outer case 2, a lid 3 for sealing the side opening 10, and a metal base 5 filled in the outer case 2. , An insulating substrate 6, a power semiconductor element 7, and an insulating resin 9 for sealing the circuit wiring 8. In addition, there is a space 11 that is not filled with the insulating resin 9 between the ceiling surface inside the surrounding case 2 and the insulating resin 9.

【0019】図2は半導体装置1の外観斜視図である。
図1は図2のy方向に沿った断面図である。図2に示す
ように、外囲ケース2の底面開口部12からは金属ベー
ス5の放熱面13が表出し、側面開口部10は蓋体3に
より密閉され、蓋体3から外部端子4が導出されてい
る。またここでは、半導体装置全体の外径寸法を100
mm×70mm×20mm程度に設定している。
FIG. 2 is an external perspective view of the semiconductor device 1.
FIG. 1 is a cross-sectional view along the y direction of FIG. As shown in FIG. 2, the heat dissipation surface 13 of the metal base 5 is exposed from the bottom opening 12 of the outer case 2, the side opening 10 is sealed by the lid 3, and the external terminals 4 are led out from the lid 3. Have been. Here, the outer diameter of the entire semiconductor device is set to 100
It is set to about mm × 70 mm × 20 mm.

【0020】外囲ケース2および蓋体3は例えば、熱硬
化性樹脂であるエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹
脂、メラミン樹脂、あるいは熱可塑性樹脂であるポリフ
ェニレンサルファイド、ポリアミド、ポリフェニレンエ
ーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサ
ルホン、あるいはこれらのブレンドポリマーのうちいず
れかを主成分とし、さらに必要に応じ無機質フィラーを
充填した材料を用いる。そして無機質フィラーとして
は、溶融シリカ粉末、石英粉末、ガラス粉末、ガラス短
繊維、アルミナ、窒化アルミニウム、チッ化珪素、窒化
ホウ素等が配合された材料を用いている。
The outer case 2 and the lid 3 are made of, for example, a thermosetting resin such as an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, a phenol resin, a polyimide resin, a polyurethane resin, a melamine resin, or a thermoplastic resin such as polyphenylene sulfide or polyamide. Polyphenylene ether, polyether ether ketone, polyethersulfone, or a blended polymer of these as a main component, and if necessary, a material filled with an inorganic filler is used. As the inorganic filler, a material in which fused silica powder, quartz powder, glass powder, short glass fiber, alumina, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, or the like is used.

【0021】絶縁樹脂9は例えば、シリコーンゲル、シ
リコーンゴム、エポキシ樹脂、発泡ポリウレタンを主成
分とし、必要に応じて無機質フィラーであるアルミナ、
窒化アルミニウム、窒化珪素、溶融シリカ粉末等が配合
された材料を用いている。
The insulating resin 9 is mainly composed of, for example, silicone gel, silicone rubber, epoxy resin, polyurethane foam, and, if necessary, alumina as an inorganic filler.
A material containing aluminum nitride, silicon nitride, fused silica powder and the like is used.

【0022】この半導体装置1は、金属ベース5上に搭
載された絶縁基板6、パワー半導体素子7、回路配線8
が外囲ケース2内部に納められて、これらが絶縁樹脂9
で封止されていることにより外部からの水分浸入が防止
される。外囲ケース2、蓋体3、金属ベース5、および
外部端子4は接着剤、シール材等を用いる方法、乃至は
め込み式によってそれぞれ接着、接合される。接着剤、
シール材としてはエポキシ、シリコーン、ホットメル
ト、合成ゴム等を用いる。
The semiconductor device 1 includes an insulating substrate 6 mounted on a metal base 5, a power semiconductor element 7, a circuit wiring 8
Are housed in the outer case 2 and these are the insulating resin 9.
, The intrusion of moisture from the outside is prevented. The outer case 2, the lid 3, the metal base 5, and the external terminal 4 are respectively bonded and joined by a method using an adhesive, a sealing material, or the like, or by a fitting method. adhesive,
Epoxy, silicone, hot melt, synthetic rubber, or the like is used as the sealing material.

【0023】ここで、半導体装置1の耐湿性について図
3を参照して説明する。図3は、従来技術に係わる半導
体装置、および本発明のの実施の形態に係わる半導体装
置1について、温度60度、湿度90パーセントの環境
下で一定時間放置した後、試験電圧4.5kVで耐圧試
験を実施した結果である。同図から明らかなように、従
来技術に係わる半導体装置は放置時間の増加とともに耐
圧が劣化しているが、本発明の場合、温度60度、湿度
90パーセントの環境下1000時間放置しても、耐圧
が劣化していない。したがって、本発明による半導体装
置1は従来の半導体装置に比べて耐湿性が大幅に向上し
ていることがわかる。
Here, the moisture resistance of the semiconductor device 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows that the semiconductor device according to the related art and the semiconductor device 1 according to the embodiment of the present invention are left for a certain period of time in an environment of a temperature of 60 ° C. and a humidity of 90%, and then withstand a test voltage of 4.5 kV. This is the result of the test. As can be seen from the figure, the breakdown voltage of the semiconductor device according to the prior art is degraded as the storage time increases. However, in the case of the present invention, even when the semiconductor device is left under the environment of 60 ° C. and 90% humidity for 1000 hours, The breakdown voltage has not deteriorated. Therefore, it is understood that the semiconductor device 1 according to the present invention has significantly improved moisture resistance as compared with the conventional semiconductor device.

【0024】実施の形態に係わる半導体装置1によれ
ば、外部端子4を外囲ケース2の1つの側面から導出す
るため、従来技術の外囲ケース52上面の蓋に要してい
たスペースが半減する。また外部端子4を一側面に集中
することによって、組立方法および相手装置への取り付
けが容易となる。さらに、蓋体3は放圧弁としての機能
も有し、過電流等による事故発生時には内部圧力上昇に
よる爆発を予防する。
According to the semiconductor device 1 according to the embodiment, since the external terminals 4 are led out from one side surface of the outer case 2, the space required for the lid on the upper surface of the outer case 52 of the prior art is reduced by half. I do. In addition, since the external terminals 4 are concentrated on one side surface, the assembling method and the attachment to the partner device are facilitated. Further, the lid 3 also has a function as a pressure relief valve, and prevents an explosion due to an increase in internal pressure when an accident occurs due to an overcurrent or the like.

【0025】(第1の変形例)第1の変形例について図
4を参照して説明する。図4は半導体装置の蓋体3部分
の断面拡大図である。図4に示すように第1の変形例の
特徴は、蓋体3と外部端子4を一体形成されたことであ
る。また、図4に示すように、蓋体3は外部端子4と一
体形成する際に金属ベース5を含んで一体化してもよ
い。一体形成の方法としては、射出成形、トランスファ
ー形成、圧縮形成等を用いる。
(First Modification) A first modification will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the lid 3 of the semiconductor device. As shown in FIG. 4, a feature of the first modification is that the lid 3 and the external terminal 4 are integrally formed. Further, as shown in FIG. 4, when the lid 3 is formed integrally with the external terminal 4, the lid 3 may be integrated with the metal base 5. Injection molding, transfer molding, compression molding, or the like is used as a method of integral formation.

【0026】このような構成にすれば、蓋体3と外部端
子4間を隙間なく密着することができる。また、組立時
に蓋体3と外部端子4を位置合わせする必要がなくな
り、寸法誤差等による位置ズレおよびそれに伴う外部端
子4の変形が抑制され、精度よく固定することができ
る。さらに、相手装置への取り付け精度も向上するよう
になる。さらに、蓋体3と外部端子4の接合部分の電界
集中が緩和されるため、外部端子4間の絶縁距離を短縮
できる。この絶縁距離の短縮により半導体装置全体の小
型化、薄型化することができる。
With such a configuration, the lid 3 and the external terminal 4 can be closely attached without any gap. In addition, it is not necessary to align the lid 3 and the external terminals 4 at the time of assembling, so that positional deviation due to dimensional errors and the like and deformation of the external terminals 4 due thereto are suppressed, and the external terminals 4 can be fixed accurately. Further, the accuracy of attachment to the partner device is improved. Furthermore, since the electric field concentration at the joint between the lid 3 and the external terminal 4 is reduced, the insulation distance between the external terminals 4 can be reduced. By reducing the insulation distance, the entire semiconductor device can be reduced in size and thickness.

【0027】(第2の変形例)第2の変形例について図
5を参照して説明する。図5は図2のy方向に沿った断
面図である。図5に示すように第2の変形例の特徴は、
金属ベース5と底面開口部12が嵌合したことである。
また、外囲ケース2の底面開口部12および金属ベース
5側面にテーパを付けてもよい。金属ベース5と底面開
口部12は接着剤、シール材等を用いる方法、乃至はめ
込み式によってそれぞれ接着、接合される。接着剤、シ
ール材としてはエポキシ、シリコーン、ホットメルト、
合成ゴム等を用いる。
(Second Modification) A second modification will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view along the y direction in FIG. As shown in FIG. 5, the features of the second modification are as follows.
That is, the metal base 5 and the bottom opening 12 are fitted.
Further, the bottom opening 12 of the outer case 2 and the side surface of the metal base 5 may be tapered. The metal base 5 and the bottom opening 12 are bonded and joined by a method using an adhesive, a sealing material, or the like, or by a fitting method. Epoxy, silicone, hot melt, adhesive and sealant
Use synthetic rubber or the like.

【0028】このような構成にすれば、底面開口部12
と金属ベース5間の隙間の発生を抑制しながら、金属ベ
ース5の底面全体を放熱面13として確保できる。さら
に、半導体装置全体の底面を平面化することができる。
したがって、耐湿性が向上するとともに放熱性が向上
し、パワー半導体素子7の熱特性が向上してた優れた電
気特性を持つようになる。また、内部の熱応力が低減さ
れ信頼性が向上する。さらに薄型化したものとなる。
With such a configuration, the bottom opening 12
The entire bottom surface of the metal base 5 can be secured as the heat dissipation surface 13 while suppressing the generation of a gap between the metal base 5 and the metal base 5. Further, the bottom surface of the entire semiconductor device can be planarized.
Therefore, the moisture resistance is improved and the heat dissipation is improved, so that the power semiconductor element 7 has excellent electrical characteristics with improved thermal characteristics. Further, the internal thermal stress is reduced, and the reliability is improved. It will be further thinner.

【0029】(第3の変形例)第3の変形例について図
6を参照して説明する。図6は図2のy方向に沿った断
面図である。図6に示すように第3の変形例の特徴は、
金属ベース5の底面に台状の突出部14を設けたことで
ある。また、突出部14を底面開口部12と嵌合するよ
うにしてもよい。
(Third Modification) A third modification will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view along the y direction in FIG. As shown in FIG. 6, the features of the third modification are as follows.
That is, a trapezoidal protrusion 14 is provided on the bottom surface of the metal base 5. Further, the protrusion 14 may be fitted to the bottom opening 12.

【0030】このような構成にすれば、外囲ケース2と
金属ベース5の接触部を広くし、接着を強化することが
できる。また、金属ベース5が外囲ケース2の底面開口
部12から脱落することを防止することができる。した
がって、高い耐湿性とともに装置全体の高い信頼性を得
ることができる。
With such a configuration, the contact portion between the surrounding case 2 and the metal base 5 can be widened and the adhesion can be strengthened. Further, it is possible to prevent the metal base 5 from falling off from the bottom opening 12 of the outer case 2. Therefore, high reliability of the entire apparatus can be obtained together with high humidity resistance.

【0031】(第4の変形例)第4の変形例について図
7を参照して説明する。図7は図2のy方向に沿った断
面図である。図7に示すようにこの第4変形例の特徴
は、突出部14の形状を絶縁基板6に対応させたことで
ある。また、図7に示すように、突出部14を底面開口
部12と嵌合するようにしてもよい。
(Fourth Modification) A fourth modification will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view along the y direction in FIG. As shown in FIG. 7, the feature of the fourth modification is that the shape of the protrusion 14 is made to correspond to the insulating substrate 6. Further, as shown in FIG. 7, the protrusion 14 may be fitted to the bottom opening 12.

【0032】このような構成にすれば、第3の変形例と
同様に外囲ケース2と金属ベース5の接触部を広くし、
接着を強化することができる。また、パワー半導体素子
7の熱を効率よく放熱することができる。
According to this structure, the contact portion between the outer case 2 and the metal base 5 is widened as in the third modification,
Adhesion can be enhanced. Further, heat of the power semiconductor element 7 can be efficiently dissipated.

【0033】(第5の変形例)第5の変形例を図8を参
照して説明する。図8は図2のx方向に沿った断面図で
ある。図8に示すように第5の変形例の特徴は、外囲ケ
ース2内部の側面に形成され金属ベース5の一部に面で
接する凸状のリブ15を設けたことである。
(Fifth Modification) A fifth modification will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view along the x direction of FIG. As shown in FIG. 8, the feature of the fifth modification is that a convex rib 15 formed on the side surface inside the outer case 2 and in contact with a part of the metal base 5 is provided.

【0034】このような構成にすれば、外囲ケース2と
金属ベース5の接触面が増えるとともに、位置決めが容
易となり組立精度と組立速度が向上する。すなわち、耐
湿性が向上し優れた電気特性を持つとともに、製造コス
トを抑制した半導体装置を得ることができる。
With this configuration, the number of contact surfaces between the outer case 2 and the metal base 5 is increased, the positioning is facilitated, and the assembling accuracy and the assembling speed are improved. That is, it is possible to obtain a semiconductor device having improved moisture resistance and excellent electrical characteristics, and having reduced manufacturing costs.

【0035】(第6の変形例)第6の変形例を図9を参
照して説明する。図9は外囲ケース2の外観斜視図であ
る。図9に示すようにこの第6の変形例の特徴は、側面
開口部10と底面開口部12が一つの開口により形成さ
れたことである。
(Sixth Modification) A sixth modification will be described with reference to FIG. FIG. 9 is an external perspective view of the outer case 2. As shown in FIG. 9, the feature of the sixth modification is that the side opening 10 and the bottom opening 12 are formed by one opening.

【0036】このような構成にすれば、金属ベース5の
底面の広い領域を放熱面13として利用することができ
る。したがって、パワー半導体素子7の熱特性が向上し
優れた電気特性を持ち、さらに内部の熱応力が低減され
高い信頼性を得ることができる。
With such a configuration, a wide area on the bottom surface of the metal base 5 can be used as the heat radiation surface 13. Therefore, the thermal characteristics of the power semiconductor element 7 are improved, the electrical characteristics are excellent, and the internal thermal stress is reduced, so that high reliability can be obtained.

【0037】(第7の変形例)第7の変形例を図10を
参照して説明する。図10はの図2のx方向に沿った断
面のリブ15部分の拡大図である。図10に示すように
この第7の変形例の特徴は、図10(a)に示すよう
に、金属ベース5の側面に溝16を設け、リブ15をこ
の溝16に嵌合する形状にしたことである。また、図1
0(b)に示すように外囲ケース2内部のリブ21と溝
20は、テーパを持った形状としてもよい。リブ15、
21と溝16、20は接着剤、シール材等を用いる方
法、乃至はめ込み式によってそれぞれ接着、接合され
る。接着剤、シール材としてはエポキシ、シリコーン、
ホットメルト、合成ゴム等を用いる。
(Seventh Modification) A seventh modification will be described with reference to FIG. FIG. 10 is an enlarged view of a portion of a rib 15 in a cross section along the x direction in FIG. As shown in FIG. 10, the feature of the seventh modification is that, as shown in FIG. 10A, a groove 16 is provided on the side surface of the metal base 5, and the rib 15 is shaped to fit into the groove 16. That is. FIG.
As shown in FIG. 0 (b), the ribs 21 and the grooves 20 inside the outer case 2 may have a tapered shape. Rib 15,
The groove 21 and the grooves 16 and 20 are bonded and joined by a method using an adhesive, a sealing material or the like, or by a fitting method. Epoxy, silicone, adhesive and sealing materials
Use hot melt, synthetic rubber, or the like.

【0038】このような構成にすれば、外部ケース2と
金属ベース5の接触面積が大きなり、外部からの水分の
進入経路が長くなるとともに、金属ベース5の位置決め
が容易となり、組立精度と組立速度が向上する。したが
って、耐湿性が向上するとともに製造コストを抑制する
ことができる。
With such a configuration, the contact area between the outer case 2 and the metal base 5 is increased, the route of entry of moisture from the outside is lengthened, and the positioning of the metal base 5 is facilitated. Speed is improved. Therefore, the moisture resistance is improved and the manufacturing cost can be suppressed.

【0039】(第8の変形例)第8の変形例を図11を
参照して説明する。図11は図2のx方向に沿った断面
図である。図11に示すように第8の変形例の特徴は、
外囲ケース2内の絶縁樹脂9および空間11を分割し一
部が金属ベース5に接する仕切り板17を有することで
ある。
(Eighth Modification) An eighth modification will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view along the x direction of FIG. As shown in FIG. 11, the features of the eighth modification are as follows.
That is, a partition plate 17 that divides the insulating resin 9 and the space 11 in the outer case 2 and partially contacts the metal base 5.

【0040】このような構成にすれば、外囲ケース2内
部の絶縁樹脂9および空間11を分割すると同時に、仕
切り板17を外囲ケース2と金属ベース5の組立時の位
置決めガイドとして利用することができる。したがっ
て、絶縁樹脂9の温度変化による熱応力を分散させて、
外囲ケース2内の各電子部品に加わる絶縁樹脂熱応力を
緩和して回路配線、外部端子の変形、断線を防ぎ、優れ
た電気特性および高い信頼性を得ることができる。
With this configuration, the insulating resin 9 and the space 11 inside the outer case 2 can be divided and the partition plate 17 can be used as a positioning guide when the outer case 2 and the metal base 5 are assembled. Can be. Therefore, the thermal stress due to the temperature change of the insulating resin 9 is dispersed,
By relaxing the thermal stress of the insulating resin applied to each electronic component in the outer case 2, deformation and disconnection of circuit wiring and external terminals can be prevented, and excellent electrical characteristics and high reliability can be obtained.

【0041】(第9の変形例)第9の変形例を図12を
参照して説明する。図12は図2のy方向に沿った断面
図である。図12に示すように第9の変形例の特徴は、
外部端子4の一部が外囲ケース2の上面から導出された
ことである。
(Ninth Modification) A ninth modification will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view along the y direction in FIG. As shown in FIG. 12, the feature of the ninth modification is that
That is, a part of the external terminal 4 is led out from the upper surface of the outer case 2.

【0042】このような構成にすれば、外囲ケース2の
高さ方向のスペースを縮小することができる。つまり、
外囲ケース2が薄型化されることによって、半導体装置
の小型・軽量化を図ることができる。
With this configuration, the space in the height direction of the outer case 2 can be reduced. That is,
By reducing the thickness of the outer case 2, the size and weight of the semiconductor device can be reduced.

【0043】(第10の変形例)第10の変形例を図1
3を参照して説明する。第10の変形例の特徴は、絶縁
樹脂としてエポキシ樹脂を用いたことである。図13
は、従来技術および第10の変形例に係わる半導体装置
の部分放電特性を比較した結果である。同図から明らか
なように、第10の変形例に係わる半導体装置は、従来
技術に係わる半導体装置に比べて部分放電特性が2倍程
度向上していることがわかる。つまり、絶縁基板の沿面
などで発生する部分放電を抑制して優れた電気特性を得
ることができる。
(Tenth Modification) A tenth modification is shown in FIG.
3 will be described. A feature of the tenth modification is that an epoxy resin is used as the insulating resin. FIG.
Is a result of comparing partial discharge characteristics of the semiconductor device according to the related art and the tenth modification. As can be seen from the figure, the semiconductor device according to the tenth modified example has about twice the partial discharge characteristics as compared with the semiconductor device according to the related art. That is, it is possible to suppress partial discharge generated on the surface of the insulating substrate or the like and obtain excellent electric characteristics.

【0044】(第11の変形例)第11の変形例を図1
4を参照して説明する。図14は図2のy方向に沿った
断面で蓋3部分の拡大図である。この第11の変形例の
特徴は、蓋体3に絶縁樹脂9の注入口18を設けたこと
である。
(Eleventh Modification) FIG. 1 shows an eleventh modification.
This will be described with reference to FIG. FIG. 14 is an enlarged view of the cover 3 in a cross section along the y direction in FIG. The feature of the eleventh modification is that an inlet 18 for the insulating resin 9 is provided in the lid 3.

【0045】このような構成にすれば、蓋体3で半導体
装置全体を密閉構造とした後に絶縁樹脂9を注入するこ
とが可能となる。加えて、過電流等による事故発生時に
は内部圧力上昇に対する放圧弁19としても機能させる
ことができる。したがって、組立工程における吸湿や異
物混入等を排除し、優れた電気性能と高い信頼性を得る
ことができる。また、過電流等による事故発生時に樹脂
が飛散することを防止した安全な半導体装置が得られ
る。
With such a configuration, the insulating resin 9 can be injected after the entire semiconductor device is sealed with the lid 3. In addition, when an accident occurs due to an overcurrent or the like, it can also function as the pressure relief valve 19 against internal pressure rise. Therefore, excellent electrical performance and high reliability can be obtained by eliminating moisture absorption and foreign matter mixing in the assembly process. Further, a safe semiconductor device in which the resin is prevented from being scattered when an accident due to an overcurrent or the like occurs can be obtained.

【0046】(第12の変形例)第12の変形例を図1
5を参照して説明する。図15は図2のy方向に沿った
断面図である。この第12の変形例の特徴は、外囲ケー
ス2に絶縁樹脂9の注入口18を設けたことである。
(Twelfth Modification) FIG. 1 shows a twelfth modification.
This will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a cross-sectional view along the y direction in FIG. A feature of the twelfth modification is that an inlet 18 for the insulating resin 9 is provided in the outer case 2.

【0047】このような構成にすれば、蓋体3で半導体
装置全体を密閉構造とした後に絶縁樹脂9を注入するこ
とが可能となる。加えて、過電流等による事故発生時に
は内部圧力上昇に対する放圧弁19としても機能する。
したがって、組立工程における吸湿や異物混入等を排除
し、優れた電気性能と高い信頼性を得ることができる。
また、過電流等による事故発生時に樹脂が飛散すること
を防止した安全な半導体装置が得られる。
With this configuration, it is possible to inject the insulating resin 9 after the entire semiconductor device is sealed with the lid 3. In addition, when an accident occurs due to an overcurrent or the like, it also functions as a pressure relief valve 19 against internal pressure rise.
Therefore, excellent electrical performance and high reliability can be obtained by eliminating moisture absorption and foreign matter mixing in the assembly process.
Further, a safe semiconductor device in which the resin is prevented from being scattered when an accident due to an overcurrent or the like occurs can be obtained.

【0048】(第13の変形例)第13の変形例の特徴
は、外囲ケース2および蓋体3をリサイクル可能な熱可
塑性樹脂で形成したことである。熱可塑性樹脂としては
例えば、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、ポ
リフェニレンエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、
ポリエーテルサルホン、あるいはこれらのブレンドポリ
マー、これらのうちいずれかを主成分とし、さらに必要
に応じ無機質フィラーを充填した材料を用いる。そして
無機質フィラーとしては、溶融シリカ粉末、石英粉末、
ガラス粉末、ガラス短繊維、アルミナ、窒化アルミニウ
ム、窒化珪素、窒化ホウ素等が配合されている。
(Thirteenth Modification) A feature of the thirteenth modification is that the surrounding case 2 and the lid 3 are formed of a recyclable thermoplastic resin. As the thermoplastic resin, for example, polyphenylene sulfide, polyamide, polyphenylene ether, polyether ether ketone,
Polyethersulfone or a blended polymer thereof, or a material containing any of these as a main component and further containing an inorganic filler as necessary is used. And as the inorganic filler, fused silica powder, quartz powder,
Glass powder, short glass fiber, alumina, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, and the like are compounded.

【0049】このような構成にすれば、外囲ケース2、
蓋体3、およびこれらを形成する際に発生する形成カス
や余った樹脂を再使用することができる。したがって、
半導体装置製造時あるいは寿命、破損等に発生する廃樹
脂をリサイクルすることができる。
With such a configuration, the surrounding case 2,
It is possible to reuse the lid 3, the scum generated when forming the lid 3 and the excess resin. Therefore,
It is possible to recycle waste resin generated during the manufacture of a semiconductor device or during its life, breakage, and the like.

【0050】(第14の変形例)第14の変形例を図1
6を参照して説明する。図16は図2のy方向に沿った
断面図である。図16に示すようにこの第14の変形例
の特徴は、外囲ケース2内の絶縁樹脂9で満たされてい
ない空間11を蓋体3側の側面に形成したことである。
(Fourteenth Modification) A fourteenth modification is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a cross-sectional view along the y direction in FIG. As shown in FIG. 16, a feature of the fourteenth modification is that a space 11 that is not filled with the insulating resin 9 in the outer case 2 is formed on the side surface on the side of the lid 3.

【0051】このような構成にすれば、外囲ケース2内
部に各電子部品を納めた後、開口部10から絶縁樹脂9
を充填することができる。つまり、絶縁樹脂9充填面と
外囲ケース2内部の天井面に形成されていた空間11を
側面にすることで、半導体装置の薄型化を図ることがで
きる。
According to such a configuration, after each electronic component is placed inside the outer case 2, the insulating resin 9 is inserted through the opening 10.
Can be filled. That is, by making the space 11 formed between the surface filled with the insulating resin 9 and the ceiling surface inside the outer case 2 a side surface, the thickness of the semiconductor device can be reduced.

【0052】(第15の変形例)第15の変形例を図1
7を参照して説明する。図17は図2のx方向に沿った
断面図を示す。図17に示すようにこの第15変形例の
特徴は、外囲ケース2の断面形状がレーストラック形で
あることである。
(Fifteenth Modification) FIG. 1 shows a fifteenth modification.
This will be described with reference to FIG. FIG. 17 shows a cross-sectional view along the x direction of FIG. As shown in FIG. 17, a feature of the fifteenth modification is that the cross-sectional shape of the outer case 2 is a race track shape.

【0053】このような構成にすれば、外力が加わった
り、温度変化により外囲ケース2が変形した場合に、外
囲ケース2に生じる応力を分散させることができる。し
たがって、外囲ケース2の構造強度が高くなるととも
に、複数の半導体装置を積層することができるようにな
り、高信頼性かつ省スペース化を図ることができる。
With this configuration, when an external force is applied or when the outer case 2 is deformed due to a temperature change, the stress generated in the outer case 2 can be dispersed. Therefore, the structural strength of the outer case 2 is increased, and a plurality of semiconductor devices can be stacked, so that high reliability and space saving can be achieved.

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明によれば、耐湿性が高く、優れた
電気特性を有する半導体装置を提供することができる。
According to the present invention, a semiconductor device having high moisture resistance and excellent electrical characteristics can be provided.

【0055】さらに本発明によれば、優れた耐久性や信
頼性を有するとともに、小型・薄型でコンパクトな半導
体装置を提供することができる。
Further, according to the present invention, a small, thin, and compact semiconductor device having excellent durability and reliability can be provided.

【0056】さらに本発明によれば、製造コストが低
く、安全な半導体装置を提供することができる。
Further, according to the present invention, it is possible to provide a safe semiconductor device with low manufacturing cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係わる半導体装置の構造
を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態に係わる半導体装置の外観
斜視図である。
FIG. 2 is an external perspective view of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図3】半導体装置の絶縁耐圧試験の結果を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing the results of a dielectric strength test of a semiconductor device.

【図4】第1の変形例に係わる半導体装置の蓋体部分の
構造を示す断面拡大図である。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a structure of a lid portion of a semiconductor device according to a first modification.

【図5】第2の変形例に係わる半導体装置の構造を示す
断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a structure of a semiconductor device according to a second modification.

【図6】第3の変形例に係わる半導体装置の構造を示す
断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a structure of a semiconductor device according to a third modification.

【図7】第4の変形例に係わる半導体装置の構造を示す
断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a structure of a semiconductor device according to a fourth modification.

【図8】第5の変形例に係わる半導体装置の構造を示す
断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a structure of a semiconductor device according to a fifth modification.

【図9】第6の変形例に係わる外囲ケースの構造を示す
断面図である。
FIG. 9 is a sectional view showing a structure of an outer case according to a sixth modification;

【図10】第7の変形例に係わる半導体装置のリブ部分
の構造を示す断面拡大図である。
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view showing a structure of a rib portion of a semiconductor device according to a seventh modification.

【図11】第8の変形例に係わる半導体装置の構造を示
す断面図である。
FIG. 11 is a sectional view showing a structure of a semiconductor device according to an eighth modification;

【図12】第9の変形例に係わる半導体装置の構造を示
す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a structure of a semiconductor device according to a ninth modification.

【図13】半導体装置の部分放電特性を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing partial discharge characteristics of a semiconductor device.

【図14】第11の変形例に係わる半導体装置の蓋体部
分の構造を示す断面拡大図である。
FIG. 14 is an enlarged sectional view showing a structure of a lid portion of a semiconductor device according to an eleventh modification.

【図15】第12の変形例に係わる半導体装置の構造を
示す断面図である。
FIG. 15 is a sectional view showing a structure of a semiconductor device according to a twelfth modification.

【図16】第14の変形例に係わる半導体装置の構造を
示す断面図である。
FIG. 16 is a sectional view showing a structure of a semiconductor device according to a fourteenth modification.

【図17】第15の変形例に係わる半導体装置の構造を
示す断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating a structure of a semiconductor device according to a fifteenth modification.

【図18】従来技術に係わる半導体装置の構造を示す断
面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view illustrating a structure of a semiconductor device according to a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体装置 2 外囲ケース 3 蓋体 4 外部端子 5 金属ベース 6 絶縁基板 7 パワー半導体素子 8 回路配線 9 絶縁樹脂 10 側面開口部 11 空間 12 底面開口部 13 放熱面 14 突出部 15、21 リブ 16、20 溝 17 仕切り板 18 注入口 19 放圧弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor device 2 Surrounding case 3 Lid 4 External terminal 5 Metal base 6 Insulating substrate 7 Power semiconductor element 8 Circuit wiring 9 Insulating resin 10 Side opening 11 Space 12 Bottom opening 13 Heat radiating surface 14 Protrusion 15, 21 Rib 16 , 20 groove 17 partition plate 18 inlet 19 pressure relief valve

フロントページの続き (72)発明者 清水 敏夫 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 木島 研二 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内Continued on the front page (72) Inventor Toshio Shimizu 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Inside the Toshiba Fuchu Plant, Inc.

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 偏平箱の1側面に側面開口部を有したブ
ックケース形で、前記1側面に相対さない他の側面に底
面開口部を有する外囲ケースと、 前記底面開口部から表出した放熱面を有し、前記底面開
口部を密閉する金属ベースと、 前記放熱面の裏面上に固定された絶縁基板と、 前記絶縁基板上に固定されたパワー半導体素子と、 前記絶縁基板上に固定された回路配線と、 前記外囲ケースの少なくとも1つの側面から前記外囲ケ
ース外に導出された外部端子と、 前記側面開口部を密閉する蓋体と、 前記外囲ケース内に充填され、前記金属ベース、前記絶
縁基板、前記パワー半導体素子、および前記回路配線を
封止する絶縁樹脂と、 を有することを特徴とする半導体装置。
1. A book case having a side opening on one side of a flat box, an outer case having a bottom opening on another side which is not opposed to the one side, and an outer case exposed from the bottom opening. A metal base for sealing the bottom opening, an insulating substrate fixed on the back surface of the heat dissipating surface, a power semiconductor element fixed on the insulating substrate, Fixed circuit wiring, an external terminal led out of the outer case from at least one side surface of the outer case, a lid for sealing the side opening, and a filling in the outer case, A semiconductor device comprising: the metal base, the insulating substrate, the power semiconductor element, and an insulating resin that seals the circuit wiring.
【請求項2】 前記蓋体と前記外部端子が一体形成され
たことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said lid and said external terminal are integrally formed.
【請求項3】 前記金属ベースと前記底面開口部が嵌合
したことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein said metal base and said bottom opening are fitted.
【請求項4】 前記金属ベースの底面に台状の突出部を
設けたことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein a trapezoidal protrusion is provided on a bottom surface of said metal base.
【請求項5】 前記突出部の形状を絶縁基板に対応させ
たことを特徴とする請求項4記載の半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 4, wherein the shape of the projecting portion corresponds to an insulating substrate.
【請求項6】 前記外囲ケース内部の側面に形成され前
記金属ベースの一部に面で接した凸状のリブを設けたこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
6. The semiconductor device according to claim 1, wherein a convex rib formed on a side surface inside the outer case and in contact with a part of the metal base is provided.
【請求項7】 前記側面開口部と前記底面開口部が一つ
の開口により形成されたことを特徴とする請求項1記載
の半導体装置。
7. The semiconductor device according to claim 1, wherein said side opening and said bottom opening are formed by one opening.
【請求項8】 前記金属ベースの側面に溝を設け、前記
リブを該溝に嵌合する形状にしたことを特徴とする請求
項6記載の半導体装置。
8. The semiconductor device according to claim 6, wherein a groove is provided on a side surface of said metal base, and said rib is shaped to fit into said groove.
【請求項9】 前記外囲ケース内の前記絶縁樹脂および
空間を分割し一部が前記金属ベースに接する仕切り板を
有することを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
9. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a partition plate which divides the insulating resin and the space in the outer case and a part of which is in contact with the metal base.
【請求項10】 前記外部端子の一部が前記外囲ケース
の上面から導出されたことを特徴とする請求項1記載の
半導体装置。
10. The semiconductor device according to claim 1, wherein a part of the external terminal is led out from an upper surface of the outer case.
【請求項11】 前記絶縁樹脂としてエポキシ樹脂を用
いたことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
11. The semiconductor device according to claim 1, wherein an epoxy resin is used as said insulating resin.
【請求項12】 前記蓋体に前記絶縁樹脂の注入口を設
けたことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
12. The semiconductor device according to claim 1, wherein said lid is provided with an inlet for said insulating resin.
【請求項13】 前記外囲ケースに前記絶縁樹脂の注入
口を設けたことを特徴とする請求項1記載の半導体装
置。
13. The semiconductor device according to claim 1, wherein an inlet for the insulating resin is provided in the outer case.
【請求項14】 前記外囲ケースおよび前記蓋体をリサ
イクル可能な熱可塑性樹脂で形成したことを特徴とする
請求項1記載の半導体装置。
14. The semiconductor device according to claim 1, wherein said outer case and said lid are formed of a recyclable thermoplastic resin.
【請求項15】 前記外囲ケース内の前記絶縁樹脂で満
たされない空間を前記1側面側に形成したことを特徴と
する請求項1記載の半導体装置。
15. The semiconductor device according to claim 1, wherein a space that is not filled with the insulating resin in the outer case is formed on the one side surface.
【請求項16】 前記外囲ケースの断面形状がレースト
ラック形であることを特徴とする請求項1記載の半導体
装置。
16. The semiconductor device according to claim 1, wherein the outer case has a race track shape in cross section.
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