JP2003018864A - コンデンサモジュールおよびそれを用いた半導体装置 - Google Patents
コンデンサモジュールおよびそれを用いた半導体装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱応力やセラミックコンデンサ自身の電歪に
より発生する応力を緩和するための端子部材が設けられ
たセラミックコンデンサを内蔵し、小型化が図れ、信頼
性が高いコンデンサモジュール及び半導体装置を得る。 【解決手段】 スイッチング素子およびダイオードで構
成された電力変換回路３１と、回路１に電力を供給する
Ｐ極導体４１およびＮ極導体４３と、２つの外部電極を
有するセラミックコンデンサ６１と、当該外部電極に接
続された可撓性を有する端子部材６８と、ケース底部に
配置された放熱板７１と、電力変換回路３１を被覆する
絶縁樹脂８１と、セラミックコンデンサの一方の端子部
材とＰ極導体を接続するＰ極接続導体６３と、セラミッ
クコンデンサの他方の端子部材とＮ極導体を接続するＮ
極接続導体６４と、セラミックコンデンサの主面を支持
するモールド配線板６２とを備えている。
より発生する応力を緩和するための端子部材が設けられ
たセラミックコンデンサを内蔵し、小型化が図れ、信頼
性が高いコンデンサモジュール及び半導体装置を得る。 【解決手段】 スイッチング素子およびダイオードで構
成された電力変換回路３１と、回路１に電力を供給する
Ｐ極導体４１およびＮ極導体４３と、２つの外部電極を
有するセラミックコンデンサ６１と、当該外部電極に接
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配置された放熱板７１と、電力変換回路３１を被覆する
絶縁樹脂８１と、セラミックコンデンサの一方の端子部
材とＰ極導体を接続するＰ極接続導体６３と、セラミッ
クコンデンサの他方の端子部材とＮ極導体を接続するＮ
極接続導体６４と、セラミックコンデンサの主面を支持
するモールド配線板６２とを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はコンデンサモジュー
ル及びそれを用いた半導体装置に関し、特に、インバー
タ装置を構成する際に用いられるコンデンサモジュール
及びそれを用いた半導体装置に関するものである。
ル及びそれを用いた半導体装置に関し、特に、インバー
タ装置を構成する際に用いられるコンデンサモジュール
及びそれを用いた半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】インバータは、各種民生用あるいは産業
用の電気機器に広く用いられている。例えば、交流モー
タによって推進される電気自動車や、エンジンと交流モ
ータによって推進されるハイブリッドカーにおいては、
図２０に示すように、モータと直流電源との間にインバ
ータ１０１が介在している（以下、従来例１とす
る。）。インバータ１０１は、図１８の平面図および図
１９の断面図に示すように、半導体装置１０２とその外
部に配置された平滑用コンデンサ１１０とによって構成
される。平滑用コンデンサ１１０は直流電源のリプル電
圧変動を抑制するために必要とするものである。半導体
装置１０２は、絶縁基板１２５に搭載されたスイッチン
グ素子１２０とダイオード１２１とによって直流を交流
に変換する、または、その逆に交流を直流に変換するも
のであり、３相交流モータを使用する場合には、Ｕ相１
４０、Ｖ相１４１およびＷ相１４２の３つの相で構成さ
れている。絶縁基板１２５は放熱板１６０に搭載され、
放熱板１６０は合成樹脂性のケース１５０に固定されて
いる。ケース１５０には、内部配線のための複数の導体
がインサート形成されており、この導体は、その一部が
ケース１５０の表面に露出し、直流側のＰ端子１３０と
Ｎ端子１３１および交流側のＵ端子１３２とＶ端子１３
３とＷ端子１３４を形成するとともに、絶縁基板１２５
の表面に形成された図示していない配線パターンやアル
ミワイヤとによってスイッチング素子１２０とダイオー
ド１２１に接続され、図２０に示した回路を構成してい
る。Ｐ端子１３０とＮ端子１３１には直流電源が接続さ
れ、交流側のＵ端子１３２とＶ端子１３３とＷ端子１３
４には三相交流モータが接続される。
用の電気機器に広く用いられている。例えば、交流モー
タによって推進される電気自動車や、エンジンと交流モ
ータによって推進されるハイブリッドカーにおいては、
図２０に示すように、モータと直流電源との間にインバ
ータ１０１が介在している（以下、従来例１とす
る。）。インバータ１０１は、図１８の平面図および図
１９の断面図に示すように、半導体装置１０２とその外
部に配置された平滑用コンデンサ１１０とによって構成
される。平滑用コンデンサ１１０は直流電源のリプル電
圧変動を抑制するために必要とするものである。半導体
装置１０２は、絶縁基板１２５に搭載されたスイッチン
グ素子１２０とダイオード１２１とによって直流を交流
に変換する、または、その逆に交流を直流に変換するも
のであり、３相交流モータを使用する場合には、Ｕ相１
４０、Ｖ相１４１およびＷ相１４２の３つの相で構成さ
れている。絶縁基板１２５は放熱板１６０に搭載され、
放熱板１６０は合成樹脂性のケース１５０に固定されて
いる。ケース１５０には、内部配線のための複数の導体
がインサート形成されており、この導体は、その一部が
ケース１５０の表面に露出し、直流側のＰ端子１３０と
Ｎ端子１３１および交流側のＵ端子１３２とＶ端子１３
３とＷ端子１３４を形成するとともに、絶縁基板１２５
の表面に形成された図示していない配線パターンやアル
ミワイヤとによってスイッチング素子１２０とダイオー
ド１２１に接続され、図２０に示した回路を構成してい
る。Ｐ端子１３０とＮ端子１３１には直流電源が接続さ
れ、交流側のＵ端子１３２とＶ端子１３３とＷ端子１３
４には三相交流モータが接続される。
【０００３】上記のように、従来例１における半導体装
置はインバータを構成する際に、半導体装置１０２の外
部に平滑用コンデンサ１１０を配置しているため、平滑
用コンデンサ１１０と半導体装置１０２内部のスイッチ
ング素子１２０との間の配線経路が長く、インダクタン
スが大きくなり、サージ電圧が大きくなるため素子耐圧
を高くしなければならず高コストであった。また、イン
ダクタンスが大きくなることで直流電源のリプル電圧を
抑制するために平滑用コンデンサ１１０の静電容量を大
きくする必要があり、平滑用コンデンサ１１０の大型
化、ひいてはインバータ１０１の大型化の原因になって
いた。
置はインバータを構成する際に、半導体装置１０２の外
部に平滑用コンデンサ１１０を配置しているため、平滑
用コンデンサ１１０と半導体装置１０２内部のスイッチ
ング素子１２０との間の配線経路が長く、インダクタン
スが大きくなり、サージ電圧が大きくなるため素子耐圧
を高くしなければならず高コストであった。また、イン
ダクタンスが大きくなることで直流電源のリプル電圧を
抑制するために平滑用コンデンサ１１０の静電容量を大
きくする必要があり、平滑用コンデンサ１１０の大型
化、ひいてはインバータ１０１の大型化の原因になって
いた。
【０００４】さらに、静電容量が大きなコンデンサとし
て、円筒形等の電解コンデンサを使用するのが一般的で
あるため、スペースの有効利用が困難であり、インバー
タ１０１の小型化を阻害していた。
て、円筒形等の電解コンデンサを使用するのが一般的で
あるため、スペースの有効利用が困難であり、インバー
タ１０１の小型化を阻害していた。
【０００５】そのため、平滑用コンデンサにセラミック
コンデンサを用いることで小型化して、半導体装置内部
のスイッチング素子近傍に設置する構造が、例えば、特
開平１０−３０４６８０号公報に開示されている（以
下、従来例２とする。）。図２１〜図２３は、当該公報
に記載された従来の電力変換装置の構成を示したもので
ある。
コンデンサを用いることで小型化して、半導体装置内部
のスイッチング素子近傍に設置する構造が、例えば、特
開平１０−３０４６８０号公報に開示されている（以
下、従来例２とする。）。図２１〜図２３は、当該公報
に記載された従来の電力変換装置の構成を示したもので
ある。
【０００６】特開平１０−３０４６８０号公報に開示さ
れている電力変換装置に関する実施の形態においては、
平滑用コンデンサにセラミックコンデンサＣを用い、図
２１に示される通り、前記セラミックコンデンサＣはＩ
ＧＢＴ等が搭載されるスイッチング素子基板２２６上に
搭載され、前記ＩＧＢＴ等と共通の冷却部材２１８によ
って冷却される。より具体的には、図２２に示される通
り、正側と負側の直流側電源配線（以下、Ｐ極導体２３
６Ｐ、Ｎ極導体２３６Ｎと称す）の間に略直方体の形状
を有するセラミックコンデンサＣが横置きの状態で配置
されるか、または、図２３に示される通り、縦置きの状
態で配置される。また、平滑コンデンサを並列接続され
た３つのセラミックコンデンサによって実現し、各相ご
とに１個づつ設けることもできる。
れている電力変換装置に関する実施の形態においては、
平滑用コンデンサにセラミックコンデンサＣを用い、図
２１に示される通り、前記セラミックコンデンサＣはＩ
ＧＢＴ等が搭載されるスイッチング素子基板２２６上に
搭載され、前記ＩＧＢＴ等と共通の冷却部材２１８によ
って冷却される。より具体的には、図２２に示される通
り、正側と負側の直流側電源配線（以下、Ｐ極導体２３
６Ｐ、Ｎ極導体２３６Ｎと称す）の間に略直方体の形状
を有するセラミックコンデンサＣが横置きの状態で配置
されるか、または、図２３に示される通り、縦置きの状
態で配置される。また、平滑コンデンサを並列接続され
た３つのセラミックコンデンサによって実現し、各相ご
とに１個づつ設けることもできる。
【０００７】平滑用コンデンサとしてセラミックコンデ
ンサを用いる利点の１つは、電解コンデンサと比較して
内部抵抗が小さく、従来はリプル電圧吸収のために大き
めに設定していた静電容量を、平滑に必要な静電容量に
とどめることができる。具体的には、従来は十数ミリフ
ァラドの静電容量が必要であった平滑用コンデンサを、
数百マイクロファラド程度にでき、この結果、平滑用コ
ンデンサを小型化できることである。
ンサを用いる利点の１つは、電解コンデンサと比較して
内部抵抗が小さく、従来はリプル電圧吸収のために大き
めに設定していた静電容量を、平滑に必要な静電容量に
とどめることができる。具体的には、従来は十数ミリフ
ァラドの静電容量が必要であった平滑用コンデンサを、
数百マイクロファラド程度にでき、この結果、平滑用コ
ンデンサを小型化できることである。
【０００８】以上述べた構造において問題になるのは、
Ｐ極導体２３６ＰおよびＮ極導体２３６Ｎとセラミック
コンデンサＣの接続方法である。例えば上記公報で例と
して挙げている電気自動車に搭載されるインバータ装置
において、上記公報に記載の通り、３個の並列接続され
たセラミックコンデンサで平滑用コンデンサを構成した
場合について考える。
Ｐ極導体２３６ＰおよびＮ極導体２３６Ｎとセラミック
コンデンサＣの接続方法である。例えば上記公報で例と
して挙げている電気自動車に搭載されるインバータ装置
において、上記公報に記載の通り、３個の並列接続され
たセラミックコンデンサで平滑用コンデンサを構成した
場合について考える。
【０００９】上記公報では、平滑用コンデンサとしてセ
ラミックコンデンサを用いることによって平滑に必要な
静電容量を数百マイクロファラド程度にできるとある
が、この静電容量を上記公報の記載にある通り３個の並
列接続されたセラミックコンデンサで実現するために
は、１つのセラミックコンデンサの外形寸法は少なくと
も数十ミリ角になると考えられる。
ラミックコンデンサを用いることによって平滑に必要な
静電容量を数百マイクロファラド程度にできるとある
が、この静電容量を上記公報の記載にある通り３個の並
列接続されたセラミックコンデンサで実現するために
は、１つのセラミックコンデンサの外形寸法は少なくと
も数十ミリ角になると考えられる。
【００１０】また、上記公報では、Ｐ極導体２３６Ｐお
よびＮ極導体２３６ＮとセラミックコンデンサＣの接続
方法の詳細については述べられていないが、図２２およ
び図２３を見る限り、Ｐ極導体２３６ＰおよびＮ極導体
２３６ＮとセラミックコンデンサＣとは面と面とを対向
させて接続されている。電気自動車に搭載されることを
考えると、この接続面は振動が加わった場合でも確実な
接続を維持する必要があり、単に接触しているだけでな
く、強固に固着されている必要がある。また、接触によ
って確実な接続を得るためには接続面に相当な接触圧を
付与する必要があるが、上記公報の記載を見る限り、接
続面に接触圧を付与する工夫はなく、接続面の単なる固
着を想定していることは容易に推察できる。
よびＮ極導体２３６ＮとセラミックコンデンサＣの接続
方法の詳細については述べられていないが、図２２およ
び図２３を見る限り、Ｐ極導体２３６ＰおよびＮ極導体
２３６ＮとセラミックコンデンサＣとは面と面とを対向
させて接続されている。電気自動車に搭載されることを
考えると、この接続面は振動が加わった場合でも確実な
接続を維持する必要があり、単に接触しているだけでな
く、強固に固着されている必要がある。また、接触によ
って確実な接続を得るためには接続面に相当な接触圧を
付与する必要があるが、上記公報の記載を見る限り、接
続面に接触圧を付与する工夫はなく、接続面の単なる固
着を想定していることは容易に推察できる。
【００１１】また、セラミックコンデンサの静電容量を
最大限に活用するためには、セラミックコンデンサ内部
の電流分布をなるべく均一にすることが必要である。そ
のためには、Ｐ極導体２３６ＰおよびＮ極導体２３６Ｎ
は、セラミックコンデンサの外部電極のほぼ全面に接続
されているか、あるいは、接続部をセラミックコンデン
サの外部電極全体にほぼ均一に分布させる必要がある。
最大限に活用するためには、セラミックコンデンサ内部
の電流分布をなるべく均一にすることが必要である。そ
のためには、Ｐ極導体２３６ＰおよびＮ極導体２３６Ｎ
は、セラミックコンデンサの外部電極のほぼ全面に接続
されているか、あるいは、接続部をセラミックコンデン
サの外部電極全体にほぼ均一に分布させる必要がある。
【００１２】また、セラミックコンデンサが接続される
Ｐ極導体２３６ＰおよびＮ極導体２３６Ｎの材質として
は、電気伝導率が高くて安価な銅等の金属が使用される
ことが一般的である。
Ｐ極導体２３６ＰおよびＮ極導体２３６Ｎの材質として
は、電気伝導率が高くて安価な銅等の金属が使用される
ことが一般的である。
【００１３】以上の理由から、上記公報の従来例を実現
するためには、セラミックと金属という線膨張係数の異
なる材料を数十ミリ角の面積で接続する必要がある。こ
の場合、その接合部には相当な熱応力が発生することは
避けられない。例えば上記公報で例として挙げている電
気自動車に搭載されるインバータ装置の場合、使用温度
範囲は一般的に−４０度から１２５度であり、さらにこ
の温度差が繰り返し作用するため、発生する熱応力が接
合部またはセラミックコンデンサ自体に深刻なダメージ
を与えることは必至である。
するためには、セラミックと金属という線膨張係数の異
なる材料を数十ミリ角の面積で接続する必要がある。こ
の場合、その接合部には相当な熱応力が発生することは
避けられない。例えば上記公報で例として挙げている電
気自動車に搭載されるインバータ装置の場合、使用温度
範囲は一般的に−４０度から１２５度であり、さらにこ
の温度差が繰り返し作用するため、発生する熱応力が接
合部またはセラミックコンデンサ自体に深刻なダメージ
を与えることは必至である。
【００１４】さらに、誘電体としてチタン酸バリウム系
セラミックを用いるような積層セラミックコンデンサを
特に高電圧や高周波領域で使用した場合コンデンサ本体
に備える誘電体の圧電現象により電歪が発生しやすく、
特に大容量の積層セラミックコンデンサにおいて大きく
生じる。このように電歪が発生する状況において、上記
公報の従来例のように面と面とを対向させて接続部材が
外部電極に接合されていると、コンデンサ本体の電歪に
よる変位が接続部材によって比較的大きく拘束されるた
め、電歪による応力の逃げ道が大きく制限されてしま
い、セラミックコンデンサを破損することがある。
セラミックを用いるような積層セラミックコンデンサを
特に高電圧や高周波領域で使用した場合コンデンサ本体
に備える誘電体の圧電現象により電歪が発生しやすく、
特に大容量の積層セラミックコンデンサにおいて大きく
生じる。このように電歪が発生する状況において、上記
公報の従来例のように面と面とを対向させて接続部材が
外部電極に接合されていると、コンデンサ本体の電歪に
よる変位が接続部材によって比較的大きく拘束されるた
め、電歪による応力の逃げ道が大きく制限されてしま
い、セラミックコンデンサを破損することがある。
【００１５】しかしながら、特開平１０−３０４６８０
号公報に示される構造ではこれら熱や電歪による応力へ
の配慮が全くなされていない。
号公報に示される構造ではこれら熱や電歪による応力へ
の配慮が全くなされていない。
【００１６】以上に述べたような熱応力や電歪の問題を
回避するため、セラミックコンデンサの外部電極に金属
板からなる端子部材を設け、この端子部材の撓みを伴う
変形によって接合部やセラミックコンデンサ本体に作用
する応力を緩和させる構造が特開２０００−２２３３５
５号公報および特開２０００−２３５９３１号公報に記
載されている（以下、従来例３および従来例４とす
る。）。しかし、特開平１０−３０４６８０号公報で
は、このような端子部材を有するセラミックコンデンサ
の適用を想定しておらず、その適用方法についての指針
を得ることができない。また、特開２０００−２２３３
５５号公報および特開２０００−２３５９３１号公報に
記載されているセラミックコンデンサはプリント基板な
ど平面状の部材に接続されることを想定しており、特開
平１０−３０４６８０号公報における図２２および図２
３に示すような対向する導体間に挟み込まれることは想
定しておらず、やはりその適用方法についての指針を得
ることができない。
回避するため、セラミックコンデンサの外部電極に金属
板からなる端子部材を設け、この端子部材の撓みを伴う
変形によって接合部やセラミックコンデンサ本体に作用
する応力を緩和させる構造が特開２０００−２２３３５
５号公報および特開２０００−２３５９３１号公報に記
載されている（以下、従来例３および従来例４とす
る。）。しかし、特開平１０−３０４６８０号公報で
は、このような端子部材を有するセラミックコンデンサ
の適用を想定しておらず、その適用方法についての指針
を得ることができない。また、特開２０００−２２３３
５５号公報および特開２０００−２３５９３１号公報に
記載されているセラミックコンデンサはプリント基板な
ど平面状の部材に接続されることを想定しており、特開
平１０−３０４６８０号公報における図２２および図２
３に示すような対向する導体間に挟み込まれることは想
定しておらず、やはりその適用方法についての指針を得
ることができない。
【００１７】また、特開２０００−２２３３５５号公報
および特開２０００−２３５９３１号公報に記載されて
いるセラミックコンデンサを適用するために、Ｐ極導体
およびＮ極導体を平面状に配置した場合、セラミックコ
ンデンサは横置きの状態となる。なお、横置きとは、セ
ラミックコンデンサの面のうち、面積が最も大きい面
（以下、主面とする。）が水平になるように配置した状
態をいう。これに対し、縦置きという配置の仕方がある
が、これは、セラミックコンデンサの主面が設置面に対
して垂直になるように配置した状態をいう。セラミック
コンデンサが数十ミリ角の大きさになった場合、これを
横置きにすると半導体装置が大型化する。これを避ける
ためにはセラミックコンデンサを縦置きにする、または
電力変換回路の上部に配置する必要があるが、特開２０
００−２２３３５５号公報および特開２０００−２３５
９３１号公報に記載されているセラミックコンデンサを
横置き以外の状態で平面状に配置されたＰ極導体および
Ｎ極導体に接続することは困難であり、コンデンサの配
置に自由度がない。
および特開２０００−２３５９３１号公報に記載されて
いるセラミックコンデンサを適用するために、Ｐ極導体
およびＮ極導体を平面状に配置した場合、セラミックコ
ンデンサは横置きの状態となる。なお、横置きとは、セ
ラミックコンデンサの面のうち、面積が最も大きい面
（以下、主面とする。）が水平になるように配置した状
態をいう。これに対し、縦置きという配置の仕方がある
が、これは、セラミックコンデンサの主面が設置面に対
して垂直になるように配置した状態をいう。セラミック
コンデンサが数十ミリ角の大きさになった場合、これを
横置きにすると半導体装置が大型化する。これを避ける
ためにはセラミックコンデンサを縦置きにする、または
電力変換回路の上部に配置する必要があるが、特開２０
００−２２３３５５号公報および特開２０００−２３５
９３１号公報に記載されているセラミックコンデンサを
横置き以外の状態で平面状に配置されたＰ極導体および
Ｎ極導体に接続することは困難であり、コンデンサの配
置に自由度がない。
【００１８】また、特開平１０−３０４６８０号公報に
おいては、図２３に示されるように、Ｐ極導体およびＮ
極導体の一部を立ち上げたとしても、セラミックコンデ
ンサを垂直面に接合するには、セラミックコンデンサが
接続および固定されるまで何らかの方法で支持するか、
半導体装置の向きを変えてセラミックコンデンサが接続
される部分を水平に保つなどの工夫が必要になるため、
作業が煩雑になり、半導体装置のコストが高くなってし
まう。
おいては、図２３に示されるように、Ｐ極導体およびＮ
極導体の一部を立ち上げたとしても、セラミックコンデ
ンサを垂直面に接合するには、セラミックコンデンサが
接続および固定されるまで何らかの方法で支持するか、
半導体装置の向きを変えてセラミックコンデンサが接続
される部分を水平に保つなどの工夫が必要になるため、
作業が煩雑になり、半導体装置のコストが高くなってし
まう。
【００１９】また、セラミックコンデンサと端子部材が
はんだ付けされており、端子部材とＰ極導体およびＮ極
導体とを接続する際に、セラミックコンデンサと端子部
材との接続部と同じはんだを用いると、セラミックコン
デンサと端子部材との接続部のはんだが溶融し、接合位
置がずれたり、セラミックコンデンサと端子部材が分解
する恐れがある。
はんだ付けされており、端子部材とＰ極導体およびＮ極
導体とを接続する際に、セラミックコンデンサと端子部
材との接続部と同じはんだを用いると、セラミックコン
デンサと端子部材との接続部のはんだが溶融し、接合位
置がずれたり、セラミックコンデンサと端子部材が分解
する恐れがある。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
例１においては、平滑用コンデンサとスイッチング素子
との間の配線経路が長いため、インダクタンスが大きく
なり、平滑用コンデンサの静電容量を大きくする必要が
あるため、平滑用コンデンサが大型化してしまうという
問題点があった。そのため、従来例２においては、セラ
ミックコンデンサを用いることで小型化を図ったが、Ｐ
極導体およびＮ極導体とセラミックコンデンサとが面と
面とを対向させて接続させているため、熱応力や電歪に
よる応力が加わった場合には、セラミックコンデンサが
当該応力により破損する可能性があるという問題点があ
った。従来例３及び従来例４においては、応力の問題は
一応解決されているが、半導体装置等に搭載する際のコ
ンデンサの配置に自由度がなく、装置の大型化を避ける
ことができないという問題点があった。
例１においては、平滑用コンデンサとスイッチング素子
との間の配線経路が長いため、インダクタンスが大きく
なり、平滑用コンデンサの静電容量を大きくする必要が
あるため、平滑用コンデンサが大型化してしまうという
問題点があった。そのため、従来例２においては、セラ
ミックコンデンサを用いることで小型化を図ったが、Ｐ
極導体およびＮ極導体とセラミックコンデンサとが面と
面とを対向させて接続させているため、熱応力や電歪に
よる応力が加わった場合には、セラミックコンデンサが
当該応力により破損する可能性があるという問題点があ
った。従来例３及び従来例４においては、応力の問題は
一応解決されているが、半導体装置等に搭載する際のコ
ンデンサの配置に自由度がなく、装置の大型化を避ける
ことができないという問題点があった。
【００２１】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたものであり、セラミックコンデンサに作用す
る熱応力やセラミックコンデンサ自身の電歪により発生
する応力に強く、配置の自由度が高い、コンデンサモジ
ュールを得ることを目的とする。
になされたものであり、セラミックコンデンサに作用す
る熱応力やセラミックコンデンサ自身の電歪により発生
する応力に強く、配置の自由度が高い、コンデンサモジ
ュールを得ることを目的とする。
【００２２】また、当該コンデンサモジュールを用いる
ことにより、信頼性が高く、かつ、小型化が可能な半導
体装置を得ることを目的とする。
ことにより、信頼性が高く、かつ、小型化が可能な半導
体装置を得ることを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】この発明は、対向する主
面と対向する側面とを有し、前記対向する側面に外部電
極が設けられたセラミックコンデンサと、前記セラミッ
クコンデンサの前記外部電極のそれぞれに対して接合さ
れた導電性及び可撓性を有する端子部材と、前記セラミ
ックコンデンサの一方の側の前記端子部材を、外部に設
けられたＰ極導体に接続するＰ極接続導体と、前記セラ
ミックコンデンサの他方の側の前記端子部材を、外部に
設けられたＮ極導体に接続するＮ極接続導体と、前記Ｐ
極接続導体及び前記Ｎ極接続導体が設けられているとと
もに、前記セラミックコンデンサの前記主面を支持して
いる配線板とを備えているコンデンサモジュールであ
る。
面と対向する側面とを有し、前記対向する側面に外部電
極が設けられたセラミックコンデンサと、前記セラミッ
クコンデンサの前記外部電極のそれぞれに対して接合さ
れた導電性及び可撓性を有する端子部材と、前記セラミ
ックコンデンサの一方の側の前記端子部材を、外部に設
けられたＰ極導体に接続するＰ極接続導体と、前記セラ
ミックコンデンサの他方の側の前記端子部材を、外部に
設けられたＮ極導体に接続するＮ極接続導体と、前記Ｐ
極接続導体及び前記Ｎ極接続導体が設けられているとと
もに、前記セラミックコンデンサの前記主面を支持して
いる配線板とを備えているコンデンサモジュールであ
る。
【００２４】また、前記セラミックコンデンサと前記配
線板との間に、柔軟性を有する部材が介在されている。
線板との間に、柔軟性を有する部材が介在されている。
【００２５】また、前記Ｐ極接続導体及び前記Ｎ極接続
導体のそれぞれが、前記端子部材と一体成型されてい
る。
導体のそれぞれが、前記端子部材と一体成型されてい
る。
【００２６】また、前記Ｐ極接続導体およびＮ極接続導
体とが絶縁層を介して所定の距離だけ離間して平行に配
置されている。
体とが絶縁層を介して所定の距離だけ離間して平行に配
置されている。
【００２７】また、前記配線板が、前記Ｐ極接続導体お
よびＮ極接続導体を一体的にモールドしている合成樹脂
により構成されている。
よびＮ極接続導体を一体的にモールドしている合成樹脂
により構成されている。
【００２８】また、前記セラミックコンデンサの前記外
部電極または前記外部電極に接続された前記端子部材
が、Ｐ極接続導体およびＮ極接続導体に固相接合されて
いる。
部電極または前記外部電極に接続された前記端子部材
が、Ｐ極接続導体およびＮ極接続導体に固相接合されて
いる。
【００２９】また、この発明は、スイッチング素子およ
びダイオードで構成された複数の相を成す電力変換回路
と、前記電力変換回路のそれぞれの相に電力を供給する
Ｐ極導体およびＮ極導体と、前記Ｐ極導体および前記Ｎ
極導体に接続されたコンデンサモジュールと、前記電力
変換回路、前記Ｐ極導体、前記Ｎ極導体、前記コンデン
サモジュールを収納するケースと、前記ケースの底部に
配置された放熱板と、少なくとも前記電力変換回路を被
覆する絶縁樹脂とを備えた半導体装置であって、前記コ
ンデンサモジュールが、対向する主面と対向する側面と
を有し、前記対向する側面に外部電極を有するセラミッ
クコンデンサと、前記セラミックコンデンサの前記外部
電極のそれぞれに対して接合された導電性及び可撓性を
有する端子部材と、前記セラミックコンデンサの一方の
側の前記端子部材を前記Ｐ極導体に接続するＰ極接続導
体と、前記セラミックコンデンサの他方の側の前記端子
部材を前記Ｎ極導体に接続するＮ極接続導体と、前記Ｐ
極接続導体及び前記Ｎ極接続導体が設けられているとと
もに、前記セラミックコンデンサの前記主面を支持して
いる配線板とを備えている半導体装置である。
びダイオードで構成された複数の相を成す電力変換回路
と、前記電力変換回路のそれぞれの相に電力を供給する
Ｐ極導体およびＮ極導体と、前記Ｐ極導体および前記Ｎ
極導体に接続されたコンデンサモジュールと、前記電力
変換回路、前記Ｐ極導体、前記Ｎ極導体、前記コンデン
サモジュールを収納するケースと、前記ケースの底部に
配置された放熱板と、少なくとも前記電力変換回路を被
覆する絶縁樹脂とを備えた半導体装置であって、前記コ
ンデンサモジュールが、対向する主面と対向する側面と
を有し、前記対向する側面に外部電極を有するセラミッ
クコンデンサと、前記セラミックコンデンサの前記外部
電極のそれぞれに対して接合された導電性及び可撓性を
有する端子部材と、前記セラミックコンデンサの一方の
側の前記端子部材を前記Ｐ極導体に接続するＰ極接続導
体と、前記セラミックコンデンサの他方の側の前記端子
部材を前記Ｎ極導体に接続するＮ極接続導体と、前記Ｐ
極接続導体及び前記Ｎ極接続導体が設けられているとと
もに、前記セラミックコンデンサの前記主面を支持して
いる配線板とを備えている半導体装置である。
【００３０】また、前記セラミックコンデンサと前記配
線板との間に柔軟性を有する部材が介在されている。
線板との間に柔軟性を有する部材が介在されている。
【００３１】また、前記Ｐ極接続導体及び前記Ｎ極接続
導体のそれぞれが、前記端子部材と一体成型されてい
る。
導体のそれぞれが、前記端子部材と一体成型されてい
る。
【００３２】また、前記ケースに前記電力変換回路の領
域と前記セラミックコンデンサの領域とを分離する仕切
り部材が設けられている。
域と前記セラミックコンデンサの領域とを分離する仕切
り部材が設けられている。
【００３３】また、前記Ｐ極接続導体およびＮ極接続導
体とが絶縁層を介して所定の距離だけ離間して平行に配
置されている。
体とが絶縁層を介して所定の距離だけ離間して平行に配
置されている。
【００３４】また、前記配線板が、前記Ｐ極接続導体お
よびＮ極接続導体を一体的にモールドしている合成樹脂
により構成されている。
よびＮ極接続導体を一体的にモールドしている合成樹脂
により構成されている。
【００３５】また、前記セラミックコンデンサの前記外
部電極または前記外部電極に接続された前記端子部材
が、Ｐ極接続導体およびＮ極接続導体に固相接合されて
いる。
部電極または前記外部電極に接続された前記端子部材
が、Ｐ極接続導体およびＮ極接続導体に固相接合されて
いる。
【００３６】また、前記Ｐ極接続導体およびＮ極接続導
体が、直接または導電性の接続部材を介して前記Ｐ極導
体およびＮ極導体にネジ止めされている。
体が、直接または導電性の接続部材を介して前記Ｐ極導
体およびＮ極導体にネジ止めされている。
【００３７】また、前記Ｐ極接続導体およびＮ極接続導
体が、直接または導電性の接続部材を介して前記Ｐ極導
体およびＮ極導体に熱伝導性を有する導電性固着剤によ
って固着されている。
体が、直接または導電性の接続部材を介して前記Ｐ極導
体およびＮ極導体に熱伝導性を有する導電性固着剤によ
って固着されている。
【００３８】また、前記Ｐ極接続導体およびＮ極接続導
体が、直接または導電性の接続部材を介して前記Ｐ極導
体およびＮ極導体に溶接されている。
体が、直接または導電性の接続部材を介して前記Ｐ極導
体およびＮ極導体に溶接されている。
【００３９】また、前記仕切り部材で仕切られた前記セ
ラミックコンデンサの領域において、少なくとも前記Ｐ
極導体および前記Ｎ極導体と前記放熱板との間に、前記
Ｐ極導体および前記Ｎ極導体と前記放熱板とを熱的に接
するための絶縁部材が配置されている。
ラミックコンデンサの領域において、少なくとも前記Ｐ
極導体および前記Ｎ極導体と前記放熱板との間に、前記
Ｐ極導体および前記Ｎ極導体と前記放熱板とを熱的に接
するための絶縁部材が配置されている。
【００４０】また、前記絶縁部材が、シリコーンゴムの
シートである。
シートである。
【００４１】また、前記絶縁部材が、エポキシ樹脂であ
る。
る。
【００４２】
【発明の実施の形態】実施の形態１．本発明の実施の形
態１に係るコンデンサモジュール及び半導体装置の構造
を示す上面から見た透視図を図１に、側面から見た断面
図を図２に、回路構成を図３に示す。本実施の形態で
は、図１に示す通り、６つのＩＧＢＴ（スイッチング素
子）２１と、６つのダイオード２２とが、窒化アルミ等
のセラミックからなる絶縁基板２５の上面に形成された
銅の配線パターン２６にはんだ付けされている。ＩＧＢ
Ｔ２１とダイオード２２とは、複数の相（図１の例では
３相）を成す電力変換回路を構成している。また、ＩＧ
ＢＴ２１とダイオード２２とは、入れ違いに配置されて
おり、すなわち、１つおきに、その向き及び配置が逆に
なっている。電力変換回路のそれぞれの相は、Ｐ極導体
４１およびＮ極導体４３により電力が供給される。絶縁
基板２５は、図２に示すように、放熱板７１にはんだ付
けされており、ＩＧＢＴ２１およびダイオード２２が発
する熱は絶縁基板２５を介して放熱板７１に伝達され、
放熱板７１下面に設置される冷却手段（図示せず）によ
って冷却される。
態１に係るコンデンサモジュール及び半導体装置の構造
を示す上面から見た透視図を図１に、側面から見た断面
図を図２に、回路構成を図３に示す。本実施の形態で
は、図１に示す通り、６つのＩＧＢＴ（スイッチング素
子）２１と、６つのダイオード２２とが、窒化アルミ等
のセラミックからなる絶縁基板２５の上面に形成された
銅の配線パターン２６にはんだ付けされている。ＩＧＢ
Ｔ２１とダイオード２２とは、複数の相（図１の例では
３相）を成す電力変換回路を構成している。また、ＩＧ
ＢＴ２１とダイオード２２とは、入れ違いに配置されて
おり、すなわち、１つおきに、その向き及び配置が逆に
なっている。電力変換回路のそれぞれの相は、Ｐ極導体
４１およびＮ極導体４３により電力が供給される。絶縁
基板２５は、図２に示すように、放熱板７１にはんだ付
けされており、ＩＧＢＴ２１およびダイオード２２が発
する熱は絶縁基板２５を介して放熱板７１に伝達され、
放熱板７１下面に設置される冷却手段（図示せず）によ
って冷却される。
【００４３】ケース３０はＰＰＳ等の合成樹脂からなる
成型品であり、Ｐ極導体４１、Ｎ極導体４３、Ｕ極導体
４５、Ｖ極導体４７、Ｗ極導体４９が一体的にモールド
されている。前記それぞれの導体４１，４３，４５，４
７，４９は一部がケース３０表面に露出して、Ｐ極端子
４２、Ｎ極端子４４、Ｕ極端子４６、Ｖ極端子４８、Ｗ
極端子５０を形成している。図３に示す通り、Ｐ極端子
４２およびＮ極端子４４には直流電源９２が、Ｕ極端子
４６、Ｖ極端子４８、Ｗ極端子５０には３相交流モータ
ー９１が接続されている。
成型品であり、Ｐ極導体４１、Ｎ極導体４３、Ｕ極導体
４５、Ｖ極導体４７、Ｗ極導体４９が一体的にモールド
されている。前記それぞれの導体４１，４３，４５，４
７，４９は一部がケース３０表面に露出して、Ｐ極端子
４２、Ｎ極端子４４、Ｕ極端子４６、Ｖ極端子４８、Ｗ
極端子５０を形成している。図３に示す通り、Ｐ極端子
４２およびＮ極端子４４には直流電源９２が、Ｕ極端子
４６、Ｖ極端子４８、Ｗ極端子５０には３相交流モータ
ー９１が接続されている。
【００４４】Ｐ極導体４１、Ｎ極導体４３はケース３０
内で一部が露出し、この露出部分に平滑コンデンサとし
て作用するコンデンサモジュール６０が接続される。本
実施の形態においては、図２に示すようにコンデンサモ
ジュールが縦置きにされている。これにより、コンデン
サモジュール６０部分の底面積を（横置きの場合に比べ
て）小さくできるため、その分だけ小型化を図ることが
できる。このコンデンサモジュール６０の構造およびＰ
極導体４１およびＮ極導体４３との接続方法については
後に詳述する。これら各部品をアルミワイヤ２３で接続
することによって図３に示す回路構成が実現する。
内で一部が露出し、この露出部分に平滑コンデンサとし
て作用するコンデンサモジュール６０が接続される。本
実施の形態においては、図２に示すようにコンデンサモ
ジュールが縦置きにされている。これにより、コンデン
サモジュール６０部分の底面積を（横置きの場合に比べ
て）小さくできるため、その分だけ小型化を図ることが
できる。このコンデンサモジュール６０の構造およびＰ
極導体４１およびＮ極導体４３との接続方法については
後に詳述する。これら各部品をアルミワイヤ２３で接続
することによって図３に示す回路構成が実現する。
【００４５】コンデンサモジュール６０の構造を示す正
面図を図４に、上面から見た断面図を図５に、側面図を
図６に示す。コンデンサモジュール６０は、対向する主
面と対向する側面とを有した略々矩形のセラミックコン
デンサ６１とセラミックコンデンサ６１の主面を支持し
ているモールド配線板６２で構成される。さらにモール
ド配線板６２は、銅やアルミなど、電気伝導率および熱
伝導率の高い金属からなるＰ極接続導体６３およびＮ極
接続導体６４が設けられ、これらを一体的にモールドす
る合成樹脂６５で構成される。このＰ極接続導体６３お
よびＮ極接続導体６４が、一方の側端および下端を露出
させて合成樹脂６５で一体的にモールドされ、Ｐ極接続
導体６３およびＮ極接続導体６４の間に合成樹脂６５か
らなる絶縁層６６が形成されている。
面図を図４に、上面から見た断面図を図５に、側面図を
図６に示す。コンデンサモジュール６０は、対向する主
面と対向する側面とを有した略々矩形のセラミックコン
デンサ６１とセラミックコンデンサ６１の主面を支持し
ているモールド配線板６２で構成される。さらにモール
ド配線板６２は、銅やアルミなど、電気伝導率および熱
伝導率の高い金属からなるＰ極接続導体６３およびＮ極
接続導体６４が設けられ、これらを一体的にモールドす
る合成樹脂６５で構成される。このＰ極接続導体６３お
よびＮ極接続導体６４が、一方の側端および下端を露出
させて合成樹脂６５で一体的にモールドされ、Ｐ極接続
導体６３およびＮ極接続導体６４の間に合成樹脂６５か
らなる絶縁層６６が形成されている。
【００４６】Ｐ極接続導体６３およびＮ極接続導体６４
の、モールドから露出している側端には、平滑コンデン
サとして作用するブロック状のセラミックコンデンサ６
１が接続される。セラミックコンデンサ６１の対向する
側面には外部電極６７が形成され、この外部電極６７に
は、例えば金属板などの高い導電性を有する端子部材６
８の一方の端部がはんだ付けされている。端子部材６８
の他方の端部は、Ｐ極接続導体６３およびＮ極接続導体
６４の、モールドから露出している部分に、超音波圧接
等によって固相接合されている。端子部材６８は、可撓
性を有していて、応力を緩和するために設けられたもの
であり、例えば、特開２０００−２３５９３１号公報に
記載されているように、外部電極６７、Ｐ極接続導体６
３及びＮ極接続導体６４に向かって突出する突起（図示
せず）を有して、端子部材６８による接合部分を、外部
電極６７、Ｐ極接続導体６３及びＮ極接続導体６４の一
部において実質的に線状に延びるようにした構造を有す
るようにしてもよい。また、それに限らず、可撓性を有
するものであれば、何でもよく、図４〜図６に示すよう
な構造のものにしてもよい。すなわち、その形状は、図
４〜図６から明らかなように、細長い短冊型であり、そ
の両端部は、図５の上断面図に示されるように、それぞ
れ所定の角度を付けて折り曲げられて、接合される相手
の接続面に少なくともその折り曲げられた角が接触する
ように加工されている（この例では、バスタブ形状にな
っている。）。その構成において、外部電極６７に対す
るはんだによる接合部分が、外部電極６７、Ｐ極接続導
体６３及びＮ極接続導体６４の一部において実質的に線
状に延びるように接合するか、または、端子部材６８を
可撓性を有する金属から構成するか、もしくは、端子部
材６８がバネ構造を有していて、それにより可撓性を発
揮するように形成する等して、応力を緩和できるように
構成する。さらに合成樹脂６５とセラミックコンデンサ
６１の間は熱伝導率が高く接着力が強く柔軟性を有する
アンダーフィル６９によって接着されている。Ｐ極接続
導体６３およびＮ極接続導体６４の、モールドから露出
している下端は、接続部７０（図２参照）でＰ極導体４
１およびＮ極導体４３に溶接される。
の、モールドから露出している側端には、平滑コンデン
サとして作用するブロック状のセラミックコンデンサ６
１が接続される。セラミックコンデンサ６１の対向する
側面には外部電極６７が形成され、この外部電極６７に
は、例えば金属板などの高い導電性を有する端子部材６
８の一方の端部がはんだ付けされている。端子部材６８
の他方の端部は、Ｐ極接続導体６３およびＮ極接続導体
６４の、モールドから露出している部分に、超音波圧接
等によって固相接合されている。端子部材６８は、可撓
性を有していて、応力を緩和するために設けられたもの
であり、例えば、特開２０００−２３５９３１号公報に
記載されているように、外部電極６７、Ｐ極接続導体６
３及びＮ極接続導体６４に向かって突出する突起（図示
せず）を有して、端子部材６８による接合部分を、外部
電極６７、Ｐ極接続導体６３及びＮ極接続導体６４の一
部において実質的に線状に延びるようにした構造を有す
るようにしてもよい。また、それに限らず、可撓性を有
するものであれば、何でもよく、図４〜図６に示すよう
な構造のものにしてもよい。すなわち、その形状は、図
４〜図６から明らかなように、細長い短冊型であり、そ
の両端部は、図５の上断面図に示されるように、それぞ
れ所定の角度を付けて折り曲げられて、接合される相手
の接続面に少なくともその折り曲げられた角が接触する
ように加工されている（この例では、バスタブ形状にな
っている。）。その構成において、外部電極６７に対す
るはんだによる接合部分が、外部電極６７、Ｐ極接続導
体６３及びＮ極接続導体６４の一部において実質的に線
状に延びるように接合するか、または、端子部材６８を
可撓性を有する金属から構成するか、もしくは、端子部
材６８がバネ構造を有していて、それにより可撓性を発
揮するように形成する等して、応力を緩和できるように
構成する。さらに合成樹脂６５とセラミックコンデンサ
６１の間は熱伝導率が高く接着力が強く柔軟性を有する
アンダーフィル６９によって接着されている。Ｐ極接続
導体６３およびＮ極接続導体６４の、モールドから露出
している下端は、接続部７０（図２参照）でＰ極導体４
１およびＮ極導体４３に溶接される。
【００４７】ＩＧＢＴ２１、ダイオード２２、絶縁基板
２５が収納される電力変換回路部３１と、コンデンサユ
ニット６０が収納されるコンデンサ部３２は、ケース３
０に設けられた仕切り部材３３で分離されている。電力
変換回路部３１には、一般的な半導体装置と同様に、熱
伝導率０．１５Ｗ／ｍＫ程度の熱伝導率を考慮していな
い安価で柔軟性のあるシリコーンゲル等の絶縁樹脂８１
が充填されて電力変換回路が被覆されており、コンデン
サ部３２には熱伝導率の高いフィラーを配合したシリコ
ーンゲル等の絶縁樹脂５５が充填されている。
２５が収納される電力変換回路部３１と、コンデンサユ
ニット６０が収納されるコンデンサ部３２は、ケース３
０に設けられた仕切り部材３３で分離されている。電力
変換回路部３１には、一般的な半導体装置と同様に、熱
伝導率０．１５Ｗ／ｍＫ程度の熱伝導率を考慮していな
い安価で柔軟性のあるシリコーンゲル等の絶縁樹脂８１
が充填されて電力変換回路が被覆されており、コンデン
サ部３２には熱伝導率の高いフィラーを配合したシリコ
ーンゲル等の絶縁樹脂５５が充填されている。
【００４８】セラミックコンデンサ６１で発生した熱
は、一部が端子部材６８を介して、その他がアンダーフ
ィル６９および合成樹脂６５を介してＰ極接続導体６３
およびＮ極接続導体６４に伝達され、さらに接続部７０
を介してＰ極導体４１およびＮ極導体４３に伝達され、
コンデンサ部３２に充填された熱伝導率の高い絶縁樹脂
５５を介して放熱板７１に伝達され、放熱板７１下面に
設置される冷却手段（図示せず）によって冷却される。
は、一部が端子部材６８を介して、その他がアンダーフ
ィル６９および合成樹脂６５を介してＰ極接続導体６３
およびＮ極接続導体６４に伝達され、さらに接続部７０
を介してＰ極導体４１およびＮ極導体４３に伝達され、
コンデンサ部３２に充填された熱伝導率の高い絶縁樹脂
５５を介して放熱板７１に伝達され、放熱板７１下面に
設置される冷却手段（図示せず）によって冷却される。
【００４９】組立作業の流れは、ＩＧＢＴ２１およびダ
イオード２２を実装した絶縁基板２５を放熱板７１に実
装後、フラックス除去のために洗浄し、コンデンサモジ
ュール６０を接続したケース３０と放熱板７１を図示せ
ぬネジや接着剤で密着させて固定し、電力変換回路部３
１に絶縁樹脂８１を、コンデンサ部３２に絶縁樹脂５５
をそれぞれ充填する。
イオード２２を実装した絶縁基板２５を放熱板７１に実
装後、フラックス除去のために洗浄し、コンデンサモジ
ュール６０を接続したケース３０と放熱板７１を図示せ
ぬネジや接着剤で密着させて固定し、電力変換回路部３
１に絶縁樹脂８１を、コンデンサ部３２に絶縁樹脂５５
をそれぞれ充填する。
【００５０】本実施の形態では、応力の問題を解決する
ための端子部材６８を有するセラミックコンデンサを用
いるとともに、セラミックコンデンサがＰ極接続導体お
よびＮ極接続導体の一方または両方に、直接もしくは絶
縁部材（合成樹脂６５）を介して、端子部材６８以外の
個所で接触するようにしたので、熱や電歪による応力に
よってセラミックコンデンサ６１が破損することがな
く、信頼性が高い。また、ＩＧＢＴ２１およびダイオー
ド２２を実装した絶縁基板２５を放熱板７１に実装後、
フラックス除去のために洗浄してからケース３０が固定
されるので、ケース３０は洗浄されることがなく、した
がってケース３０に一体的にモールドされた各導体も洗
浄によって逆に汚損されることがなく、アルミワイヤ２
３の接続不良が低減され、且つアルミワイヤ２３の接続
信頼性を低下させることがない。また、セラミックコン
デンサ６１を半導体装置１０内部のＰ極導体４１および
Ｎ極導体４３に直接はんだ付けしないので、フラックス
によるＰ極導体４１およびＮ極導体４３の汚損がなく、
やはりアルミワイヤ２３の接続不良が低減され、且つア
ルミワイヤ２３の接続信頼性を低下させることがない。
ための端子部材６８を有するセラミックコンデンサを用
いるとともに、セラミックコンデンサがＰ極接続導体お
よびＮ極接続導体の一方または両方に、直接もしくは絶
縁部材（合成樹脂６５）を介して、端子部材６８以外の
個所で接触するようにしたので、熱や電歪による応力に
よってセラミックコンデンサ６１が破損することがな
く、信頼性が高い。また、ＩＧＢＴ２１およびダイオー
ド２２を実装した絶縁基板２５を放熱板７１に実装後、
フラックス除去のために洗浄してからケース３０が固定
されるので、ケース３０は洗浄されることがなく、した
がってケース３０に一体的にモールドされた各導体も洗
浄によって逆に汚損されることがなく、アルミワイヤ２
３の接続不良が低減され、且つアルミワイヤ２３の接続
信頼性を低下させることがない。また、セラミックコン
デンサ６１を半導体装置１０内部のＰ極導体４１および
Ｎ極導体４３に直接はんだ付けしないので、フラックス
によるＰ極導体４１およびＮ極導体４３の汚損がなく、
やはりアルミワイヤ２３の接続不良が低減され、且つア
ルミワイヤ２３の接続信頼性を低下させることがない。
【００５１】また、セラミックコンデンサ６１を、形状
がシンプルでハンドリングが容易なモールド配線板６２
に接続するので、接続作業時の制約がほとんどなく、接
続方法の自由度が増すと共に、どのような接続方法を用
いるにしても接続作業が容易である。
がシンプルでハンドリングが容易なモールド配線板６２
に接続するので、接続作業時の制約がほとんどなく、接
続方法の自由度が増すと共に、どのような接続方法を用
いるにしても接続作業が容易である。
【００５２】また、端子部材６８、Ｐ極接続導体６３、
Ｎ極接続導体６４、Ｐ極導体４１、Ｎ極導体４３を単に
電流経路として用いるのではなく、伝熱経路としても用
いることで、セラミックコンデンサ６１を冷却すること
ができ、コンデンサの小型化、ひいては半導体装置の小
型化が可能となる。このため、上記各部材の材質として
は銅やアルミがふさわしいが、電気伝導率および熱伝導
率が高く、アルミワイヤボンドおよび溶接が可能な部材
であれば何でも良く、特に限定するものではない。
Ｎ極接続導体６４、Ｐ極導体４１、Ｎ極導体４３を単に
電流経路として用いるのではなく、伝熱経路としても用
いることで、セラミックコンデンサ６１を冷却すること
ができ、コンデンサの小型化、ひいては半導体装置の小
型化が可能となる。このため、上記各部材の材質として
は銅やアルミがふさわしいが、電気伝導率および熱伝導
率が高く、アルミワイヤボンドおよび溶接が可能な部材
であれば何でも良く、特に限定するものではない。
【００５３】また、モールド配線板６２を構成する合成
樹脂６５とセラミックコンデンサ６１の間はシリコーン
ゴム等の熱伝導率が高く接着力が強く柔軟性のあるアン
ダーフィル６９によって接着されているので、セラミッ
クコンデンサ６１はモールド配線板６２で支持され、ど
のように配置しても剛性の低い端子部材６８に過大な荷
重がかかることがなく、セラミックコンデンサ６１の配
置の自由度が向上し、半導体装置１０の小型化が可能と
なるだけでなく、耐震性向上にも寄与する。さらに合成
樹脂６５とアンダーフィル６９も単にモールド材や接着
剤として使用するのではなく、セラミックコンデンサ６
１を冷却するための伝熱経路としても用いるので、セラ
ミックコンデンサ６１を冷却する能力が向上し、コンデ
ンサの小型化、ひいては半導体装置の小型化が可能とな
る。アンダーフィル６９は、熱抵抗を低減させる観点か
ら、可能な限り薄く、広い接着面積を有することが望ま
しいが、セラミックコンデンサ６１とモールド配線板６
２の線膨張係数の違いによる熱応力を緩和するため、柔
軟性を有する必要がある。このような材料としてはシリ
コーンゴムが挙げられるが、特にこれに限定するもので
はなく、接着性がよく、熱電伝導率が高く、柔軟性を有
するものであれば何でも良い。なお、端子部材６８から
Ｐ極接続導体６３およびＮ極接続導体６４に至る伝熱経
路のみでも充分な冷却能力が確保できる場合には、合成
樹脂６５とアンダーフィル６９は特に熱伝導を考慮する
必要はなく、安価な材料で構成されても良い。
樹脂６５とセラミックコンデンサ６１の間はシリコーン
ゴム等の熱伝導率が高く接着力が強く柔軟性のあるアン
ダーフィル６９によって接着されているので、セラミッ
クコンデンサ６１はモールド配線板６２で支持され、ど
のように配置しても剛性の低い端子部材６８に過大な荷
重がかかることがなく、セラミックコンデンサ６１の配
置の自由度が向上し、半導体装置１０の小型化が可能と
なるだけでなく、耐震性向上にも寄与する。さらに合成
樹脂６５とアンダーフィル６９も単にモールド材や接着
剤として使用するのではなく、セラミックコンデンサ６
１を冷却するための伝熱経路としても用いるので、セラ
ミックコンデンサ６１を冷却する能力が向上し、コンデ
ンサの小型化、ひいては半導体装置の小型化が可能とな
る。アンダーフィル６９は、熱抵抗を低減させる観点か
ら、可能な限り薄く、広い接着面積を有することが望ま
しいが、セラミックコンデンサ６１とモールド配線板６
２の線膨張係数の違いによる熱応力を緩和するため、柔
軟性を有する必要がある。このような材料としてはシリ
コーンゴムが挙げられるが、特にこれに限定するもので
はなく、接着性がよく、熱電伝導率が高く、柔軟性を有
するものであれば何でも良い。なお、端子部材６８から
Ｐ極接続導体６３およびＮ極接続導体６４に至る伝熱経
路のみでも充分な冷却能力が確保できる場合には、合成
樹脂６５とアンダーフィル６９は特に熱伝導を考慮する
必要はなく、安価な材料で構成されても良い。
【００５４】また、端子部材６８とＰ極接続導体６３お
よびＮ極接続導体６４は超音波圧接によって固相接合さ
れている。超音波圧接は接合部に圧力と超音波振動を印
加して接合するもので、アルミワイヤボンドなどに一般
的に使用されている。この接合方法は加熱昇温が不要
で、接合部材を溶融させることなく固相のままで接合す
ることから固相接合と呼ばれる。この接合方法を用いる
ことで、セラミックコンデンサ６１の外部電極６７と端
子部材６８とを接合しているはんだを溶融させることな
く端子部材６８とＰ極接続導体６３およびＮ極接続導体
６４を接続できるので、端子部材６８がずれたり、外れ
てしまうことを防止でき、組立が容易になる。
よびＮ極接続導体６４は超音波圧接によって固相接合さ
れている。超音波圧接は接合部に圧力と超音波振動を印
加して接合するもので、アルミワイヤボンドなどに一般
的に使用されている。この接合方法は加熱昇温が不要
で、接合部材を溶融させることなく固相のままで接合す
ることから固相接合と呼ばれる。この接合方法を用いる
ことで、セラミックコンデンサ６１の外部電極６７と端
子部材６８とを接合しているはんだを溶融させることな
く端子部材６８とＰ極接続導体６３およびＮ極接続導体
６４を接続できるので、端子部材６８がずれたり、外れ
てしまうことを防止でき、組立が容易になる。
【００５５】また、Ｐ極接続導体６３およびＮ極接続導
体６４の、モールドから露出している下端は、接続部７
０でＰ極導体４１およびＮ極導体４３に溶接によって接
続されるので、接続のために特別な部材を用いる必要が
なく、部品点数削減および低コスト化が可能である。ま
た、接続に要する時間が短いので、低コスト化に寄与す
る。さらに、接続部に熱伝導を阻害する界面が存在しな
いので熱伝導がよく、セラミックコンデンサ６１が発す
る熱を小さい熱抵抗でＰ極導体４１およびＮ極導体４３
に伝達することができる。これによってセラミックコン
デンサ６１を冷却する能力が向上し、したがってコンデ
ンサの小型化、ひいては半導体装置の小型化が可能とな
る。また、この溶接工程は、ケース３０と放熱板７１が
固定される前に行われる。本実施の形態においては、放
熱板７１が固定される前であれば、ケース３０の底面側
から容易に溶接できるよう接続部７０を配置している。
体６４の、モールドから露出している下端は、接続部７
０でＰ極導体４１およびＮ極導体４３に溶接によって接
続されるので、接続のために特別な部材を用いる必要が
なく、部品点数削減および低コスト化が可能である。ま
た、接続に要する時間が短いので、低コスト化に寄与す
る。さらに、接続部に熱伝導を阻害する界面が存在しな
いので熱伝導がよく、セラミックコンデンサ６１が発す
る熱を小さい熱抵抗でＰ極導体４１およびＮ極導体４３
に伝達することができる。これによってセラミックコン
デンサ６１を冷却する能力が向上し、したがってコンデ
ンサの小型化、ひいては半導体装置の小型化が可能とな
る。また、この溶接工程は、ケース３０と放熱板７１が
固定される前に行われる。本実施の形態においては、放
熱板７１が固定される前であれば、ケース３０の底面側
から容易に溶接できるよう接続部７０を配置している。
【００５６】また、コンデンサ部３２には熱伝導率の高
い絶縁樹脂５５が充填されているので、Ｐ極導体４１、
Ｎ極導体４３および放熱板７１の絶縁距離が小さくても
充分な絶縁耐圧を確保でき、半導体装置１０の小型化に
寄与するだけでなく、Ｐ極導体４１およびＮ極導体４３
から放熱板７１に至る伝熱経路の熱抵抗を小さくするこ
とができる。これによってセラミックコンデンサ６１を
冷却する能力が向上し、コンデンサの小型化、ひいては
半導体装置の小型化が可能となる。
い絶縁樹脂５５が充填されているので、Ｐ極導体４１、
Ｎ極導体４３および放熱板７１の絶縁距離が小さくても
充分な絶縁耐圧を確保でき、半導体装置１０の小型化に
寄与するだけでなく、Ｐ極導体４１およびＮ極導体４３
から放熱板７１に至る伝熱経路の熱抵抗を小さくするこ
とができる。これによってセラミックコンデンサ６１を
冷却する能力が向上し、コンデンサの小型化、ひいては
半導体装置の小型化が可能となる。
【００５７】また、電力変換回路部３１とコンデンサ部
３２は、ケース３０に設けられた仕切り部材３３で分離
されているので、熱伝導率の高い高価な絶縁樹脂５５を
コンデンサ部３２だけに充填することができ、電力変換
回路部３１には一般的な半導体装置と同様に熱伝導率を
考慮していない安価な絶縁樹脂８１を使用できるので、
低コスト化が可能になる。
３２は、ケース３０に設けられた仕切り部材３３で分離
されているので、熱伝導率の高い高価な絶縁樹脂５５を
コンデンサ部３２だけに充填することができ、電力変換
回路部３１には一般的な半導体装置と同様に熱伝導率を
考慮していない安価な絶縁樹脂８１を使用できるので、
低コスト化が可能になる。
【００５８】また、本実施の形態では、Ｐ極導体４１お
よびＮ極導体４３で水平方向に熱を拡散させて伝熱面積
を拡大し、より小さい熱抵抗で放熱板７１に熱を伝える
構造としている。さらに、Ｐ極導体４１およびＮ極導体
４３と放熱板７１との間隔を、絶縁耐圧が確保できる範
囲で可能な限り小さくし、熱抵抗を低減するよう配慮し
ている。
よびＮ極導体４３で水平方向に熱を拡散させて伝熱面積
を拡大し、より小さい熱抵抗で放熱板７１に熱を伝える
構造としている。さらに、Ｐ極導体４１およびＮ極導体
４３と放熱板７１との間隔を、絶縁耐圧が確保できる範
囲で可能な限り小さくし、熱抵抗を低減するよう配慮し
ている。
【００５９】なお、本実施の形態では、６つのセラミッ
クコンデンサ６１がモールド配線板６２の両面に接続さ
れているが、セラミックコンデンサ６１の数を特に限定
するものではなく、平滑コンデンサとして必要な静電容
量が確保できればよいことは言うまでもない。
クコンデンサ６１がモールド配線板６２の両面に接続さ
れているが、セラミックコンデンサ６１の数を特に限定
するものではなく、平滑コンデンサとして必要な静電容
量が確保できればよいことは言うまでもない。
【００６０】このように、本実施の形態によれば、セラ
ミックコンデンサに作用する熱応力や、セラミックコン
デンサ自身の電歪により発生する応力を緩和するための
金属板からなる端子部材を用いることにより、信頼性の
向上を図るとともに、配置の自由度が高く、縦置き構造
を可能にした、コンデンサモジュールを得ることができ
る。さらに、当該コンデンサモジュールを内蔵すること
により、小型で、高機能で、組立が容易で、信頼性が高
く、安価な半導体装置を得ることができる。
ミックコンデンサに作用する熱応力や、セラミックコン
デンサ自身の電歪により発生する応力を緩和するための
金属板からなる端子部材を用いることにより、信頼性の
向上を図るとともに、配置の自由度が高く、縦置き構造
を可能にした、コンデンサモジュールを得ることができ
る。さらに、当該コンデンサモジュールを内蔵すること
により、小型で、高機能で、組立が容易で、信頼性が高
く、安価な半導体装置を得ることができる。
【００６１】実施の形態２．本発明の実施の形態２に係
るコンデンサモジュール６０Ａの構造を示す正面図を図
７に、上面から見た断面図を図８に、側面図を図９に示
す。本実施の形態においては、図７、図８、図９に示す
ように、Ｐ極接続導体６３およびＮ極接続導体６４の合
成樹脂６５から露出している側端部６３ａ，６４ａを圧
延によって薄くして剛性を低下させ、上述の図５で示し
た端子部材６８と同様に、はんだ付けされる相手の接続
面に接触するように加工して折り曲げ、セラミックコン
デンサ６１の外部電極６７にはんだ付けする。合成樹脂
６５には、ＰＰＳ等のはんだ接合温度に耐える耐熱性を
有する樹脂を使用することで、モールド配線板６２の熱
変形を防止する。本実施の形態によれば、実施の形態１
で示した端子部材６８を削除し、Ｐ極接続導体６３およ
びＮ極接続導体６４の端部を延ばして用いる構成（すな
わち、一体成型）としたので、端子部材６８を削除した
分だけ接合部が減るので信頼性が向上するとともに、部
品点数および接合工程が削減できるので半導体装置１０
の低コスト化が可能になる。
るコンデンサモジュール６０Ａの構造を示す正面図を図
７に、上面から見た断面図を図８に、側面図を図９に示
す。本実施の形態においては、図７、図８、図９に示す
ように、Ｐ極接続導体６３およびＮ極接続導体６４の合
成樹脂６５から露出している側端部６３ａ，６４ａを圧
延によって薄くして剛性を低下させ、上述の図５で示し
た端子部材６８と同様に、はんだ付けされる相手の接続
面に接触するように加工して折り曲げ、セラミックコン
デンサ６１の外部電極６７にはんだ付けする。合成樹脂
６５には、ＰＰＳ等のはんだ接合温度に耐える耐熱性を
有する樹脂を使用することで、モールド配線板６２の熱
変形を防止する。本実施の形態によれば、実施の形態１
で示した端子部材６８を削除し、Ｐ極接続導体６３およ
びＮ極接続導体６４の端部を延ばして用いる構成（すな
わち、一体成型）としたので、端子部材６８を削除した
分だけ接合部が減るので信頼性が向上するとともに、部
品点数および接合工程が削減できるので半導体装置１０
の低コスト化が可能になる。
【００６２】実施の形態３．本発明の実施の形態３に係
る半導体装置の構造を示す側面から見た断面図を図１０
に示す。本実施の形態においては、コンデンサモジュー
ル６０Ｂを図１０に示すように、電力変換回路部３１の
上部に配置し、Ｐ極導体４１およびＮ極導体４３に接続
部７０で溶接する構造とする。これにより、コンデンサ
モジュール６０とＰ極導体４１およびＮ極導体４３は電
気的、熱的に接続される。コンデンサ６１が発する熱
は、端子部材６８、合成樹脂６５、アンダーフィル６９
を介してＰ極接続導体６３およびＮ極接続導体６４に伝
達され、さらに接続部７０を介してＰ極導体４１、Ｎ極
導体４３に伝達され、絶縁樹脂５５を介して放熱板７１
に伝達されて、放熱板７１の下部に設けられる図示せぬ
冷却手段によって冷却される。したがって、絶縁樹脂５
５としては、好ましくは高熱伝導の樹脂を用いる。な
お、コンデンサモジュール６０は図示せぬ方法で支持さ
れており、どのように支持されても良い。また、コンデ
ンサモジュール６０は半導体装置１０のフタを兼ねてい
ても良い。
る半導体装置の構造を示す側面から見た断面図を図１０
に示す。本実施の形態においては、コンデンサモジュー
ル６０Ｂを図１０に示すように、電力変換回路部３１の
上部に配置し、Ｐ極導体４１およびＮ極導体４３に接続
部７０で溶接する構造とする。これにより、コンデンサ
モジュール６０とＰ極導体４１およびＮ極導体４３は電
気的、熱的に接続される。コンデンサ６１が発する熱
は、端子部材６８、合成樹脂６５、アンダーフィル６９
を介してＰ極接続導体６３およびＮ極接続導体６４に伝
達され、さらに接続部７０を介してＰ極導体４１、Ｎ極
導体４３に伝達され、絶縁樹脂５５を介して放熱板７１
に伝達されて、放熱板７１の下部に設けられる図示せぬ
冷却手段によって冷却される。したがって、絶縁樹脂５
５としては、好ましくは高熱伝導の樹脂を用いる。な
お、コンデンサモジュール６０は図示せぬ方法で支持さ
れており、どのように支持されても良い。また、コンデ
ンサモジュール６０は半導体装置１０のフタを兼ねてい
ても良い。
【００６３】本実施の形態によれば、セラミックコンデ
ンサ６１を合成樹脂６５からなるモールド配線板により
支持するようにしたので、どのように配置しても剛性の
低い端子部材６８に過大な荷重がかかることがないた
め、セラミックコンデンサ６１の配置の自由度が向上す
るので、セラミックコンデンサ６１を電力変換回路部３
１の上部に配置できるため、半導体装置１０の小型化が
可能になる。
ンサ６１を合成樹脂６５からなるモールド配線板により
支持するようにしたので、どのように配置しても剛性の
低い端子部材６８に過大な荷重がかかることがないた
め、セラミックコンデンサ６１の配置の自由度が向上す
るので、セラミックコンデンサ６１を電力変換回路部３
１の上部に配置できるため、半導体装置１０の小型化が
可能になる。
【００６４】実施の形態４．本発明の実施の形態４に係
る半導体装置の構造を示す側面から見た断面図を図１１
に示す。本実施の形態においては、コンデンサモジュー
ル６０Ｃを図１１に示すように、モールド配線板６２を
Ｌ字型とし、セラミックコンデンサ６１を電力変換回路
部３１の上部に配置する。コンデンサモジュール６０は
Ｐ極導体４１およびＮ極導体４３に接続部７０で溶接す
る。これにより、コンデンサモジュール６０とＰ極導体
４１およびＮ極導体４３は電気的、熱的に接続される。
ケース３０下部には放熱板７１と７２がそれぞれ配置さ
れている。コンデンサ６１が発する熱は、端子部材６
８、合成樹脂６５、アンダーフィル６９を介してＰ極接
続導体６３およびＮ極接続導体６４に伝達され、さらに
接続部７０を介してＰ極導体４１、Ｎ極導体４３に伝達
され、絶縁樹脂５５を介して放熱板７２に伝達されて、
放熱板７２の下部に設けられる図示せぬ冷却手段によっ
て冷却される。したがって、絶縁樹脂５５としては、好
ましくは高熱伝導の樹脂を用いる。この場合モールド配
線板６２を支持するため、絶縁樹脂５５としてエポキシ
樹脂を用いて、これをケース３０の上面付近まで充填す
る。エポキシ樹脂については後述する。なお、モールド
配線板６２の支持方法はこれに限定するものではなく、
どのように支持されても良い。また、コンデンサモジュ
ール６０は半導体装置１０のフタを兼ねていても良い。
る半導体装置の構造を示す側面から見た断面図を図１１
に示す。本実施の形態においては、コンデンサモジュー
ル６０Ｃを図１１に示すように、モールド配線板６２を
Ｌ字型とし、セラミックコンデンサ６１を電力変換回路
部３１の上部に配置する。コンデンサモジュール６０は
Ｐ極導体４１およびＮ極導体４３に接続部７０で溶接す
る。これにより、コンデンサモジュール６０とＰ極導体
４１およびＮ極導体４３は電気的、熱的に接続される。
ケース３０下部には放熱板７１と７２がそれぞれ配置さ
れている。コンデンサ６１が発する熱は、端子部材６
８、合成樹脂６５、アンダーフィル６９を介してＰ極接
続導体６３およびＮ極接続導体６４に伝達され、さらに
接続部７０を介してＰ極導体４１、Ｎ極導体４３に伝達
され、絶縁樹脂５５を介して放熱板７２に伝達されて、
放熱板７２の下部に設けられる図示せぬ冷却手段によっ
て冷却される。したがって、絶縁樹脂５５としては、好
ましくは高熱伝導の樹脂を用いる。この場合モールド配
線板６２を支持するため、絶縁樹脂５５としてエポキシ
樹脂を用いて、これをケース３０の上面付近まで充填す
る。エポキシ樹脂については後述する。なお、モールド
配線板６２の支持方法はこれに限定するものではなく、
どのように支持されても良い。また、コンデンサモジュ
ール６０は半導体装置１０のフタを兼ねていても良い。
【００６５】本実施の形態によれば、セラミックコンデ
ンサ６１を電力変換回路部３１の上部に配置できるた
め、半導体装置１０の小型化が可能になる。
ンサ６１を電力変換回路部３１の上部に配置できるた
め、半導体装置１０の小型化が可能になる。
【００６６】実施の形態５．本発明の実施の形態５に係
るコンデンサモジュール６０Ｄの構造を示す正面図を図
１２に、上面から見た断面図を図１３に、側面図を図１
４に示す。本実施の形態においては、図１２、図１３、
図１４に示すように、Ｐ極接続導体６３およびＮ極接続
導体６４が互いに重なり合うように（所定の距離だけ離
間して）近接して平行に配置する。
るコンデンサモジュール６０Ｄの構造を示す正面図を図
１２に、上面から見た断面図を図１３に、側面図を図１
４に示す。本実施の形態においては、図１２、図１３、
図１４に示すように、Ｐ極接続導体６３およびＮ極接続
導体６４が互いに重なり合うように（所定の距離だけ離
間して）近接して平行に配置する。
【００６７】本実施の形態によれば、Ｐ極接続導体６３
とＮ極接続導体６４には対向する電流が流れ、磁界がキ
ャンセルされることによってインダクタンスが低減でき
るだけでなく、Ｐ極接続導体６３とＮ極接続導体６４の
断面積を大きくできるので、コンデンサ６１を冷却する
ための伝熱経路の熱抵抗を低減できる。これによってセ
ラミックコンデンサ６１を冷却する能力が向上し、コン
デンサの小型化、ひいては半導体装置の小型化が可能と
なる。なお、ここでは第一の実施の形態に適用した場合
を例として説明したが、第二の実施の形態および第三の
実施の形態に適用しても同様の効果が得られることは言
うまでもない。
とＮ極接続導体６４には対向する電流が流れ、磁界がキ
ャンセルされることによってインダクタンスが低減でき
るだけでなく、Ｐ極接続導体６３とＮ極接続導体６４の
断面積を大きくできるので、コンデンサ６１を冷却する
ための伝熱経路の熱抵抗を低減できる。これによってセ
ラミックコンデンサ６１を冷却する能力が向上し、コン
デンサの小型化、ひいては半導体装置の小型化が可能と
なる。なお、ここでは第一の実施の形態に適用した場合
を例として説明したが、第二の実施の形態および第三の
実施の形態に適用しても同様の効果が得られることは言
うまでもない。
【００６８】実施の形態６．本発明の実施の形態６に係
る半導体装置の構造を示す側面から見た断面図を１５に
示す。本実施の形態においては、図１５に示すように、
コンデンサモジュール６０Ｅの下端で露出しているＰ極
接続導体６３およびＮ極接続導体６４をＬ字型にまげ、
このＬ字型の水平部分がＰ極導体４１およびＮ極導体４
３に面で接触する構造とする。Ｌ字型の水平部分にはネ
ジ穴７２を設け、ケース３０の底面側からネジ７３で固
定する。Ｌ字型の水平部分とＰ極導体４１およびＮ極導
体４３の接触面はネジの軸力によって密着し、電気的お
よび熱的な導通が図られる。
る半導体装置の構造を示す側面から見た断面図を１５に
示す。本実施の形態においては、図１５に示すように、
コンデンサモジュール６０Ｅの下端で露出しているＰ極
接続導体６３およびＮ極接続導体６４をＬ字型にまげ、
このＬ字型の水平部分がＰ極導体４１およびＮ極導体４
３に面で接触する構造とする。Ｌ字型の水平部分にはネ
ジ穴７２を設け、ケース３０の底面側からネジ７３で固
定する。Ｌ字型の水平部分とＰ極導体４１およびＮ極導
体４３の接触面はネジの軸力によって密着し、電気的お
よび熱的な導通が図られる。
【００６９】以上のように、本実施の形態によれば、コ
ンデンサモジュール６０とＰ極導体４１およびＮ極導体
４３が面で接触するので、熱伝導面積が大きくなり、接
続部の熱抵抗が低減され、セラミックコンデンサ６１を
冷却する能力が向上し、コンデンサの小型化、ひいては
半導体装置の小型化が可能となる。また、Ｐ極接続導体
６３およびＮ極接続導体６４をＰ極導体４１およびＮ極
導体４３に対してネジ止めにより固定するようにしたの
で、ネジをはずすことにより、コンデンサモジュール６
０の交換や再利用が可能となる。
ンデンサモジュール６０とＰ極導体４１およびＮ極導体
４３が面で接触するので、熱伝導面積が大きくなり、接
続部の熱抵抗が低減され、セラミックコンデンサ６１を
冷却する能力が向上し、コンデンサの小型化、ひいては
半導体装置の小型化が可能となる。また、Ｐ極接続導体
６３およびＮ極接続導体６４をＰ極導体４１およびＮ極
導体４３に対してネジ止めにより固定するようにしたの
で、ネジをはずすことにより、コンデンサモジュール６
０の交換や再利用が可能となる。
【００７０】実施の形態７．本発明の実施の形態７に係
る半導体装置の構造を示す側面から見た断面図を図１６
に示す。本実施の形態においては、図１６に示すよう
に、コンデンサモジュール６０ＦとＰ極導体４１および
Ｎ極導体４３が高熱伝導性を有する導電性固着材７４で
固着する。この場合も先に述べたネジ止めの場合と同じ
くコンデンサモジュール６０の下端で露出しているＰ極
接続導体６３およびＮ極接続導体６４をＬ字型にまげ
る。このＬ字型の水平部分とＰ極導体４１およびＮ極導
体４３とを、はんだ等のろう材や、エポキシ等の樹脂に
銀フィラーを配合した銀ペースト等の高熱伝導性を有す
る導電性固着材７４で固着する。ろう材による接合や、
銀ペーストによる接着には、加熱工程が必要となるの
で、ケース３０やモールド配線板６２を構成する合成樹
脂６５にはＰＰＳ等の耐熱性を有する樹脂を用いる。ま
た、ろう材や銀ペーストによる固着部に過大な応力が発
生すると、固着部が破壊される恐れがあるので、コンデ
ンサ部３２には絶縁樹脂５５としてエポキシ樹脂を充填
し、絶縁を確保すると共に接着部に過大な応力が発生す
ることを防止し、且つ仕切り部材３３を介して電力変換
回路部３１は通常用いられる絶縁樹脂８１を使用し、絶
縁を確保する。
る半導体装置の構造を示す側面から見た断面図を図１６
に示す。本実施の形態においては、図１６に示すよう
に、コンデンサモジュール６０ＦとＰ極導体４１および
Ｎ極導体４３が高熱伝導性を有する導電性固着材７４で
固着する。この場合も先に述べたネジ止めの場合と同じ
くコンデンサモジュール６０の下端で露出しているＰ極
接続導体６３およびＮ極接続導体６４をＬ字型にまげ
る。このＬ字型の水平部分とＰ極導体４１およびＮ極導
体４３とを、はんだ等のろう材や、エポキシ等の樹脂に
銀フィラーを配合した銀ペースト等の高熱伝導性を有す
る導電性固着材７４で固着する。ろう材による接合や、
銀ペーストによる接着には、加熱工程が必要となるの
で、ケース３０やモールド配線板６２を構成する合成樹
脂６５にはＰＰＳ等の耐熱性を有する樹脂を用いる。ま
た、ろう材や銀ペーストによる固着部に過大な応力が発
生すると、固着部が破壊される恐れがあるので、コンデ
ンサ部３２には絶縁樹脂５５としてエポキシ樹脂を充填
し、絶縁を確保すると共に接着部に過大な応力が発生す
ることを防止し、且つ仕切り部材３３を介して電力変換
回路部３１は通常用いられる絶縁樹脂８１を使用し、絶
縁を確保する。
【００７１】以上のように、本実施の形態によれば、コ
ンデンサモジュール６０とＰ極導体４１およびＮ極導体
４３が高熱伝導の導電性接着剤７４によって面で接着さ
れているので、熱伝導面積が大きくなり、接続部の熱抵
抗が低減され、セラミックコンデンサ６１を冷却する能
力が向上し、コンデンサの小型化、ひいては半導体装置
の小型化が可能となる。
ンデンサモジュール６０とＰ極導体４１およびＮ極導体
４３が高熱伝導の導電性接着剤７４によって面で接着さ
れているので、熱伝導面積が大きくなり、接続部の熱抵
抗が低減され、セラミックコンデンサ６１を冷却する能
力が向上し、コンデンサの小型化、ひいては半導体装置
の小型化が可能となる。
【００７２】実施の形態８．本発明の実施の形態８に係
る半導体装置の構造を示す側面から見た断面図を１７に
示す。本実施の形態においては、図１７に示すように、
Ｐ極導体４１およびＮ極導体４３と放熱板７１の間にシ
リコーンゴムシート５６を挟み込む構造とする。シリコ
ーンゲルは高熱伝導化のためにフィラーの配合量を増や
すと、粘度が高くなってコンデンサ部３２への充填が困
難になるため、高熱伝導化には限界がある。シリコーン
ゴムシートはすでに硬化した状態のものであり、製造時
に粘度を気にせずフィラーの配合量を増やすことができ
るため、シリコーンゲル以上の高熱伝導化が可能であ
る。このような高熱伝導のシリコーンゴムシート５６
を、Ｐ極導体４１およびＮ極導体４３と放熱板７１の間
隔よりも若干厚くしておき、Ｐ極導体４１およびＮ極導
体４３と放熱板７１の間に挟み込むと、ケース３０と放
熱板７１がネジや接着剤で密着して固定されることによ
り、シリコーンゴムシート５６はＰ極導体４１およびＮ
極導体４３と放熱板７１に密着し、良好な熱伝導が得ら
れる。本実施の形態によれば、セラミックコンデンサ６
１を冷却する能力が向上し、コンデンサの小型化、ひい
ては半導体装置の小型化が可能となる。また、シリコー
ンゴムシート５６はＰ極導体４１およびＮ極導体４３と
放熱板７１の間に挟み込まれているだけなので、ケース
３０と放熱板７１を分離するとシリコーンゴムシート５
６を取り出すことができる。つまり、製造工程で発生し
た不良品、修理不可能な故障品や破損品からシリコーン
ゴムシート５６を取り出して再利用することが可能とな
る。
る半導体装置の構造を示す側面から見た断面図を１７に
示す。本実施の形態においては、図１７に示すように、
Ｐ極導体４１およびＮ極導体４３と放熱板７１の間にシ
リコーンゴムシート５６を挟み込む構造とする。シリコ
ーンゲルは高熱伝導化のためにフィラーの配合量を増や
すと、粘度が高くなってコンデンサ部３２への充填が困
難になるため、高熱伝導化には限界がある。シリコーン
ゴムシートはすでに硬化した状態のものであり、製造時
に粘度を気にせずフィラーの配合量を増やすことができ
るため、シリコーンゲル以上の高熱伝導化が可能であ
る。このような高熱伝導のシリコーンゴムシート５６
を、Ｐ極導体４１およびＮ極導体４３と放熱板７１の間
隔よりも若干厚くしておき、Ｐ極導体４１およびＮ極導
体４３と放熱板７１の間に挟み込むと、ケース３０と放
熱板７１がネジや接着剤で密着して固定されることによ
り、シリコーンゴムシート５６はＰ極導体４１およびＮ
極導体４３と放熱板７１に密着し、良好な熱伝導が得ら
れる。本実施の形態によれば、セラミックコンデンサ６
１を冷却する能力が向上し、コンデンサの小型化、ひい
ては半導体装置の小型化が可能となる。また、シリコー
ンゴムシート５６はＰ極導体４１およびＮ極導体４３と
放熱板７１の間に挟み込まれているだけなので、ケース
３０と放熱板７１を分離するとシリコーンゴムシート５
６を取り出すことができる。つまり、製造工程で発生し
た不良品、修理不可能な故障品や破損品からシリコーン
ゴムシート５６を取り出して再利用することが可能とな
る。
【００７３】実施の形態９．本発明の実施の形態９に係
る半導体装置について説明する。本実施の形態において
は、コンデンサ部３２に充填する絶縁樹脂５５としてエ
ポキシ樹脂を使用する。エポキシ樹脂は硬化するとシリ
コーンゲルと比較して非常に硬くなる。このエポキシ樹
脂がコンデンサモジュール６０とＰ極導体４１およびＮ
極導体４３を接続する接続部７０を覆うことによって、
振動が加わった場合でも接続部７０に過大な応力が発生
することを防止することができ、半導体装置の耐震性が
向上する。また、エポキシ樹脂をケース３０の上面付近
まで充填することにより、コンデンサモジュール６０の
振動を抑制し、より耐震性を向上させることができる。
また、エポキシ樹脂はシリコーンゲルと比較して安価で
あり、半導体装置の低コスト化を図ることができる。ま
た、エポキシ樹脂は特に高熱伝導化の工夫をしなくて
も、高熱伝導フィラーを配合していない一般的なシリコ
ーンゲルより熱伝導率が高く、高熱伝導フィラーを配合
することによって高熱伝導化を図ることも可能である。
る半導体装置について説明する。本実施の形態において
は、コンデンサ部３２に充填する絶縁樹脂５５としてエ
ポキシ樹脂を使用する。エポキシ樹脂は硬化するとシリ
コーンゲルと比較して非常に硬くなる。このエポキシ樹
脂がコンデンサモジュール６０とＰ極導体４１およびＮ
極導体４３を接続する接続部７０を覆うことによって、
振動が加わった場合でも接続部７０に過大な応力が発生
することを防止することができ、半導体装置の耐震性が
向上する。また、エポキシ樹脂をケース３０の上面付近
まで充填することにより、コンデンサモジュール６０の
振動を抑制し、より耐震性を向上させることができる。
また、エポキシ樹脂はシリコーンゲルと比較して安価で
あり、半導体装置の低コスト化を図ることができる。ま
た、エポキシ樹脂は特に高熱伝導化の工夫をしなくて
も、高熱伝導フィラーを配合していない一般的なシリコ
ーンゲルより熱伝導率が高く、高熱伝導フィラーを配合
することによって高熱伝導化を図ることも可能である。
【００７４】本実施の形態によれば、セラミックコンデ
ンサ６１を冷却する能力が向上し、コンデンサの小型
化、ひいては半導体装置の小型化が可能となるだけでな
く、半導体装置の耐震性が向上するとともに、半導体装
置の低コスト化を図ることができる。
ンサ６１を冷却する能力が向上し、コンデンサの小型
化、ひいては半導体装置の小型化が可能となるだけでな
く、半導体装置の耐震性が向上するとともに、半導体装
置の低コスト化を図ることができる。
【００７５】
【発明の効果】この発明は、対向する主面と対向する側
面とを有し、前記対向する側面に外部電極が設けられた
セラミックコンデンサと、前記セラミックコンデンサの
前記外部電極のそれぞれに対して接合された導電性及び
可撓性を有する端子部材と、前記セラミックコンデンサ
の一方の側の前記端子部材を、外部に設けられたＰ極導
体に接続するＰ極接続導体と、前記セラミックコンデン
サの他方の側の前記端子部材を、外部に設けられたＮ極
導体に接続するＮ極接続導体と、前記Ｐ極接続導体及び
前記Ｎ極接続導体が設けられているとともに、前記セラ
ミックコンデンサの前記主面を支持している配線板とを
備えているコンデンサモジュールであるので、応力を緩
和させ、応力によるセラミックコンデンサの破損等を防
止できるので、応力に強く信頼性が向上するとともに、
配線板によりセラミックコンデンサの主面を支持する構
造にしたので、どのように配置しても端子部材に過大な
荷重がかかることがなく、コンデンサモジュールの配置
の自由度が高まり、所定の装置に内蔵した場合に小型化
を図ることができる。
面とを有し、前記対向する側面に外部電極が設けられた
セラミックコンデンサと、前記セラミックコンデンサの
前記外部電極のそれぞれに対して接合された導電性及び
可撓性を有する端子部材と、前記セラミックコンデンサ
の一方の側の前記端子部材を、外部に設けられたＰ極導
体に接続するＰ極接続導体と、前記セラミックコンデン
サの他方の側の前記端子部材を、外部に設けられたＮ極
導体に接続するＮ極接続導体と、前記Ｐ極接続導体及び
前記Ｎ極接続導体が設けられているとともに、前記セラ
ミックコンデンサの前記主面を支持している配線板とを
備えているコンデンサモジュールであるので、応力を緩
和させ、応力によるセラミックコンデンサの破損等を防
止できるので、応力に強く信頼性が向上するとともに、
配線板によりセラミックコンデンサの主面を支持する構
造にしたので、どのように配置しても端子部材に過大な
荷重がかかることがなく、コンデンサモジュールの配置
の自由度が高まり、所定の装置に内蔵した場合に小型化
を図ることができる。
【００７６】また、前記セラミックコンデンサと前記配
線板との間に、柔軟性を有する部材が介在されているの
で、さらに応力を緩和させることができ、信頼性をより
高くすることができる。
線板との間に、柔軟性を有する部材が介在されているの
で、さらに応力を緩和させることができ、信頼性をより
高くすることができる。
【００７７】また、前記Ｐ極接続導体及び前記Ｎ極接続
導体のそれぞれが、前記端子部材と一体成型されている
ので、一体に成型したことにより接合部が減り、信頼性
が向上するとともに、部品点数及び接合工程が削減でき
るので、低コスト化が図れる。
導体のそれぞれが、前記端子部材と一体成型されている
ので、一体に成型したことにより接合部が減り、信頼性
が向上するとともに、部品点数及び接合工程が削減でき
るので、低コスト化が図れる。
【００７８】また、前記Ｐ極接続導体およびＮ極接続導
体とが絶縁層を介して所定の距離だけ離間して平行に配
置されているので、Ｐ極接続導体およびＮ極接続導体に
は対向する電流が流れ、磁界がキャンセルされることに
よって、インダクタンスが低減でき、さらに、Ｐ極接続
導体とＮ極接続導体の断面積を大きくできるので、コン
デンサを冷却するための伝熱経路の熱抵抗を低減でき
る。
体とが絶縁層を介して所定の距離だけ離間して平行に配
置されているので、Ｐ極接続導体およびＮ極接続導体に
は対向する電流が流れ、磁界がキャンセルされることに
よって、インダクタンスが低減でき、さらに、Ｐ極接続
導体とＮ極接続導体の断面積を大きくできるので、コン
デンサを冷却するための伝熱経路の熱抵抗を低減でき
る。
【００７９】また、前記配線板が、前記Ｐ極接続導体お
よびＮ極接続導体を一体的にモールドしている合成樹脂
により構成されているので、応力に対しての強度が高ま
り、信頼性の向上を図ることができる。
よびＮ極接続導体を一体的にモールドしている合成樹脂
により構成されているので、応力に対しての強度が高ま
り、信頼性の向上を図ることができる。
【００８０】また、前記セラミックコンデンサの前記外
部電極または前記外部電極に接続された前記端子部材
が、Ｐ極接続導体およびＮ極接続導体に固相接合されて
いるので、溶接させることなく接合できるので、端子部
材がずれたり、外れてしまうということを防止でき、組
み立てが容易になる。
部電極または前記外部電極に接続された前記端子部材
が、Ｐ極接続導体およびＮ極接続導体に固相接合されて
いるので、溶接させることなく接合できるので、端子部
材がずれたり、外れてしまうということを防止でき、組
み立てが容易になる。
【００８１】また、スイッチング素子およびダイオード
で構成された複数の相を成す電力変換回路と、前記電力
変換回路のそれぞれの相に電力を供給するＰ極導体およ
びＮ極導体と、前記Ｐ極導体および前記Ｎ極導体に接続
されたコンデンサモジュールと、前記電力変換回路、前
記Ｐ極導体、前記Ｎ極導体、前記コンデンサモジュール
を収納するケースと、前記ケースの底部に配置された放
熱板と、少なくとも前記電力変換回路を被覆する絶縁樹
脂とを備えた半導体装置であって、前記コンデンサモジ
ュールが、対向する主面と対向する側面とを有し、前記
対向する側面に外部電極を有するセラミックコンデンサ
と、前記セラミックコンデンサの前記外部電極のそれぞ
れに対して接合された導電性及び可撓性を有する端子部
材と、前記セラミックコンデンサの一方の側の前記端子
部材を前記Ｐ極導体に接続するＰ極接続導体と、前記セ
ラミックコンデンサの他方の側の前記端子部材を前記Ｎ
極導体に接続するＮ極接続導体と、前記Ｐ極接続導体及
び前記Ｎ極接続導体が設けられているとともに、前記セ
ラミックコンデンサの前記主面を支持している配線板と
を備えている半導体装置であるので、セラミックコンデ
ンサに作用する熱応力や、セラミックコンデンサ自身の
電歪により発生する応力を緩和するための金属板からな
る端子部材が設けられたセラミックコンデンサを用い、
かつ、セラミックコンデンサを配線板により支持してい
るため、どのように配置しても端子部材に過大な荷重が
かかることがなく、セラミックコンデンサの配置の自由
度が向上するため、小型で信頼性の高い半導体装置を得
ることができる。
で構成された複数の相を成す電力変換回路と、前記電力
変換回路のそれぞれの相に電力を供給するＰ極導体およ
びＮ極導体と、前記Ｐ極導体および前記Ｎ極導体に接続
されたコンデンサモジュールと、前記電力変換回路、前
記Ｐ極導体、前記Ｎ極導体、前記コンデンサモジュール
を収納するケースと、前記ケースの底部に配置された放
熱板と、少なくとも前記電力変換回路を被覆する絶縁樹
脂とを備えた半導体装置であって、前記コンデンサモジ
ュールが、対向する主面と対向する側面とを有し、前記
対向する側面に外部電極を有するセラミックコンデンサ
と、前記セラミックコンデンサの前記外部電極のそれぞ
れに対して接合された導電性及び可撓性を有する端子部
材と、前記セラミックコンデンサの一方の側の前記端子
部材を前記Ｐ極導体に接続するＰ極接続導体と、前記セ
ラミックコンデンサの他方の側の前記端子部材を前記Ｎ
極導体に接続するＮ極接続導体と、前記Ｐ極接続導体及
び前記Ｎ極接続導体が設けられているとともに、前記セ
ラミックコンデンサの前記主面を支持している配線板と
を備えている半導体装置であるので、セラミックコンデ
ンサに作用する熱応力や、セラミックコンデンサ自身の
電歪により発生する応力を緩和するための金属板からな
る端子部材が設けられたセラミックコンデンサを用い、
かつ、セラミックコンデンサを配線板により支持してい
るため、どのように配置しても端子部材に過大な荷重が
かかることがなく、セラミックコンデンサの配置の自由
度が向上するため、小型で信頼性の高い半導体装置を得
ることができる。
【００８２】また、前記セラミックコンデンサと前記配
線板との間に、柔軟性を有する部材が介在されているの
で、さらに応力を緩和させることができ、信頼性をより
高くすることができる。
線板との間に、柔軟性を有する部材が介在されているの
で、さらに応力を緩和させることができ、信頼性をより
高くすることができる。
【００８３】また、前記Ｐ極接続導体及び前記Ｎ極接続
導体のそれぞれが、前記端子部材と一体成型されている
ので、一体に成型したことにより、接合部が減り、信頼
性が向上するとともに、部品点数および接合工程が削減
できるので、低コスト化が図れる。
導体のそれぞれが、前記端子部材と一体成型されている
ので、一体に成型したことにより、接合部が減り、信頼
性が向上するとともに、部品点数および接合工程が削減
できるので、低コスト化が図れる。
【００８４】また、前記ケースに前記電力変換回路の領
域と前記セラミックコンデンサの領域とを分離する仕切
り部材が設けられているので、領域ごとに異なる絶縁樹
脂を充填されることが可能になり、安価な絶縁樹脂でよ
い領域にはそれを用いることによりコスト削減も図るこ
とができる。
域と前記セラミックコンデンサの領域とを分離する仕切
り部材が設けられているので、領域ごとに異なる絶縁樹
脂を充填されることが可能になり、安価な絶縁樹脂でよ
い領域にはそれを用いることによりコスト削減も図るこ
とができる。
【００８５】また、前記Ｐ極接続導体およびＮ極接続導
体とが絶縁層を介して所定の距離だけ離間して平行に配
置されているので、Ｐ極接続導体およびＮ極接続導体に
は対向する電流が流れ、磁界がキャンセルされることに
よって、インダクタンスが低減でき、さらに、Ｐ極接続
導体とＮ極接続導体の断面積を大きくできるので、コン
デンサを冷却するための伝熱経路の熱抵抗を低減でき
る。
体とが絶縁層を介して所定の距離だけ離間して平行に配
置されているので、Ｐ極接続導体およびＮ極接続導体に
は対向する電流が流れ、磁界がキャンセルされることに
よって、インダクタンスが低減でき、さらに、Ｐ極接続
導体とＮ極接続導体の断面積を大きくできるので、コン
デンサを冷却するための伝熱経路の熱抵抗を低減でき
る。
【００８６】また、前記配線板が、前記Ｐ極接続導体お
よびＮ極接続導体を一体的にモールドしている合成樹脂
により構成されているので、応力に対しての強度が高ま
り、信頼性の向上を図ることができる。
よびＮ極接続導体を一体的にモールドしている合成樹脂
により構成されているので、応力に対しての強度が高ま
り、信頼性の向上を図ることができる。
【００８７】また、前記セラミックコンデンサの前記外
部電極または前記外部電極に接続された前記端子部材
が、Ｐ極接続導体およびＮ極接続導体に固相接合されて
いるので、溶融させることなく接合できるので、端子部
材がずれたり、外れてしまうということを防止でき、組
立が容易になる。
部電極または前記外部電極に接続された前記端子部材
が、Ｐ極接続導体およびＮ極接続導体に固相接合されて
いるので、溶融させることなく接合できるので、端子部
材がずれたり、外れてしまうということを防止でき、組
立が容易になる。
【００８８】また、前記Ｐ極接続導体およびＮ極接続導
体が、直接または導電性の接続部材を介して前記Ｐ極導
体およびＮ極導体にネジ止めされているので、ネジを外
すことにより、交換や再利用が可能となる。
体が、直接または導電性の接続部材を介して前記Ｐ極導
体およびＮ極導体にネジ止めされているので、ネジを外
すことにより、交換や再利用が可能となる。
【００８９】また、前記Ｐ極接続導体およびＮ極接続導
体が、直接または導電性の接続部材を介して前記Ｐ極導
体およびＮ極導体に熱伝導性を有する導電性固着剤によ
って固着されているので、接続部の熱抵抗が低減され、
冷却能力が向上する。
体が、直接または導電性の接続部材を介して前記Ｐ極導
体およびＮ極導体に熱伝導性を有する導電性固着剤によ
って固着されているので、接続部の熱抵抗が低減され、
冷却能力が向上する。
【００９０】また、前記Ｐ極接続導体およびＮ極接続導
体が、直接または導電性の接続部材を介して前記Ｐ極導
体およびＮ極導体に溶接されているので、接続のために
特別な部材を用いる必要がなく、部品点数削減および低
コスト化が図れる。
体が、直接または導電性の接続部材を介して前記Ｐ極導
体およびＮ極導体に溶接されているので、接続のために
特別な部材を用いる必要がなく、部品点数削減および低
コスト化が図れる。
【００９１】また、前記仕切り部材で仕切られた前記セ
ラミックコンデンサの領域において、少なくとも前記Ｐ
極導体および前記Ｎ極導体と前記放熱板との間に、前記
Ｐ極導体および前記Ｎ極導体と前記放熱板とを熱的に接
するための絶縁部材が配置されているので、冷却能力が
高まり、コンデンサを容易に冷却することができる。
ラミックコンデンサの領域において、少なくとも前記Ｐ
極導体および前記Ｎ極導体と前記放熱板との間に、前記
Ｐ極導体および前記Ｎ極導体と前記放熱板とを熱的に接
するための絶縁部材が配置されているので、冷却能力が
高まり、コンデンサを容易に冷却することができる。
【００９２】また、前記絶縁部材が、シリコーンゴムの
シートであるので、良好な熱伝導が得られ、コンデンサ
を冷却する能力を向上させることができる。
シートであるので、良好な熱伝導が得られ、コンデンサ
を冷却する能力を向上させることができる。
【００９３】また、前記絶縁部材が、エポキシ樹脂であ
るので、硬化すると非常に硬くなるので、振動が加わっ
た場合でも過大な応力の発生を防止することができる。
るので、硬化すると非常に硬くなるので、振動が加わっ
た場合でも過大な応力の発生を防止することができる。
【図１】 本発明の実施の形態１に係る半導体装置の構
造を示す上面から見た透視図である。
造を示す上面から見た透視図である。
【図２】 本発明の実施の形態１に係る半導体装置の構
造を示す側面から見た断面図である。
造を示す側面から見た断面図である。
【図３】 本発明の実施の形態１に係る半導体装置の回
路構成図である。
路構成図である。
【図４】 本発明の実施の形態１に係るコンデンサモジ
ュール６０の構造を示す正面図である。
ュール６０の構造を示す正面図である。
【図５】 本発明の実施の形態１に係るコンデンサモジ
ュール６０の構造を示す上面から見た断面図である。
ュール６０の構造を示す上面から見た断面図である。
【図６】 本発明の実施の形態１に係るコンデンサモジ
ュール６０の構造を示す側面図である。
ュール６０の構造を示す側面図である。
【図７】 本発明の実施の形態２に係るコンデンサモジ
ュール６０の構造を示す正面図である。
ュール６０の構造を示す正面図である。
【図８】 本発明の実施の形態２に係るコンデンサモジ
ュール６０の構造を示す上面から見た断面図である。
ュール６０の構造を示す上面から見た断面図である。
【図９】 本発明の実施の形態２に係るコンデンサモジ
ュール６０の構造を示す側面図である。
ュール６０の構造を示す側面図である。
【図１０】 本発明の実施の形態３に係る半導体装置の
構造を示す側面から見た断面図である。
構造を示す側面から見た断面図である。
【図１１】 本発明の実施の形態４に係る半導体装置の
構造を示す側面から見た断面図である。
構造を示す側面から見た断面図である。
【図１２】 本発明の実施の形態５に係るコンデンサモ
ジュール６０の構造を示す正面図である。
ジュール６０の構造を示す正面図である。
【図１３】 本発明の実施の形態５に係るコンデンサモ
ジュール６０の構造を示す上面から見た断面図である。
ジュール６０の構造を示す上面から見た断面図である。
【図１４】 本発明の実施の形態５に係るコンデンサモ
ジュール６０の構造を示す側面図である。
ジュール６０の構造を示す側面図である。
【図１５】 本発明の実施の形態６に係る半導体装置の
構造を示す側面から見た断面図である。
構造を示す側面から見た断面図である。
【図１６】 本発明の実施の形態７に係る半導体装置の
構造を示す側面から見た断面図である。
構造を示す側面から見た断面図である。
【図１７】 本発明の実施の形態８に係る半導体装置の
構造を示す側面から見た断面図である。
構造を示す側面から見た断面図である。
【図１８】 従来のインバータの構造を示す上面から見
た透視図である。
た透視図である。
【図１９】 従来のインバータの構造を示す側面から見
た断面図である。
た断面図である。
【図２０】 従来のインバータの回路構成図である。
【図２１】 他の従来のインバータの（ａ）回路構成お
よび（ｂ）実装状態を示した説明図である。
よび（ｂ）実装状態を示した説明図である。
【図２２】 図２１の従来のインバータのスイッチング
素子基板の構成の一例を示した斜視図である。
素子基板の構成の一例を示した斜視図である。
【図２３】 図２１の従来のインバータのスイッチング
素子基板の構成の変形例を示した斜視図である。
素子基板の構成の変形例を示した斜視図である。
１０ 半導体装置、２１ ＩＧＢＴ、２２ ダイオー
ド、２３ アルミワイヤ、２５ 絶縁基板、２６ 配線
パターン、３０ ケース、３１ 電力変換回路部、３２
コンデンサ部、３３ 仕切り部材、４１ Ｐ極導体、
４２ Ｐ極端子、４３ Ｎ極導体、４４ Ｎ極端子、４
５ Ｕ極導体、４６ Ｕ極端子、４７ Ｖ極導体、４８
Ｖ極端子、４９ Ｗ極導体、５０ Ｗ極端子、５５
絶縁樹脂、５６ シリコーンゴムシート、６０ コンデ
ンサモジュール、６１ セラミックコンデンサ、６２
モールド配線板、６３ Ｐ極接続導体、６４ Ｎ極接続
導体、６５ 合成樹脂、６６ 絶縁層、６７ 外部電
極、６９ アンダーフィル、７０ 接続部、７１ 放熱
板、７２ ネジ穴、８１ 絶縁樹脂。
ド、２３ アルミワイヤ、２５ 絶縁基板、２６ 配線
パターン、３０ ケース、３１ 電力変換回路部、３２
コンデンサ部、３３ 仕切り部材、４１ Ｐ極導体、
４２ Ｐ極端子、４３ Ｎ極導体、４４ Ｎ極端子、４
５ Ｕ極導体、４６ Ｕ極端子、４７ Ｖ極導体、４８
Ｖ極端子、４９ Ｗ極導体、５０ Ｗ極端子、５５
絶縁樹脂、５６ シリコーンゴムシート、６０ コンデ
ンサモジュール、６１ セラミックコンデンサ、６２
モールド配線板、６３ Ｐ極接続導体、６４ Ｎ極接続
導体、６５ 合成樹脂、６６ 絶縁層、６７ 外部電
極、６９ アンダーフィル、７０ 接続部、７１ 放熱
板、７２ ネジ穴、８１ 絶縁樹脂。
フロントページの続き
(72)発明者 蔵本 祐司
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
Ｆターム(参考） 5H007 AA00 BB06 CA01 CB02 CB04
CB05 CC07 HA03 HA04 HA05
HA07
Claims (19)
- 【請求項１】 対向する主面と対向する側面とを有し、
前記対向する側面に外部電極が設けられたセラミックコ
ンデンサと、 前記セラミックコンデンサの前記外部電極のそれぞれに
対して接合された導電性及び可撓性を有する端子部材
と、 前記セラミックコンデンサの一方の側の前記端子部材
を、外部に設けられたＰ極導体に接続するＰ極接続導体
と、 前記セラミックコンデンサの他方の側の前記端子部材
を、外部に設けられたＮ極導体に接続するＮ極接続導体
と、 前記Ｐ極接続導体及び前記Ｎ極接続導体が設けられてい
るとともに、前記セラミックコンデンサの前記主面を支
持している配線板とを備えていることを特徴とするコン
デンサモジュール。 - 【請求項２】 前記セラミックコンデンサと前記配線板
との間に柔軟性を有する部材を介在させたことを特徴と
する請求項１に記載のコンデンサモジュール。 - 【請求項３】 前記Ｐ極接続導体及び前記Ｎ極接続導体
のそれぞれが、前記端子部材と一体成型されていること
を特徴とする請求項１または２に記載のコンデンサモジ
ュール。 - 【請求項４】 前記Ｐ極接続導体およびＮ極接続導体と
が絶縁層を介して所定の距離だけ離間して平行に配置さ
れていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
に記載のコンデンサモジュール。 - 【請求項５】 前記配線板が、前記Ｐ極接続導体および
Ｎ極接続導体を一体的にモールドしている合成樹脂によ
り構成されていることを特徴とする請求項１ないし４の
いずれかに記載のコンデンサモジュール。 - 【請求項６】 前記セラミックコンデンサの前記外部電
極または前記外部電極に接続された前記端子部材が、Ｐ
極接続導体およびＮ極接続導体に固相接合されているこ
とを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のコ
ンデンサモジュール。 - 【請求項７】 スイッチング素子およびダイオードで構
成された複数の相を成す電力変換回路と、 前記電力変換回路のそれぞれの相に電力を供給するＰ極
導体およびＮ極導体と、 前記Ｐ極導体および前記Ｎ極導体に接続されたコンデン
サモジュールと、 前記電力変換回路、前記Ｐ極導体、前記Ｎ極導体、前記
コンデンサモジュールを収納するケースと、 前記ケースの底部に配置された放熱板と、 少なくとも前記電力変換回路を被覆する絶縁樹脂とを備
えた半導体装置であって、 前記コンデンサモジュールが、 対向する主面と対向する側面とを有し、前記対向する側
面に外部電極を有するセラミックコンデンサと、 前記セラミックコンデンサの前記外部電極のそれぞれに
対して接合された導電性及び可撓性を有する端子部材
と、 前記セラミックコンデンサの一方の側の前記端子部材を
前記Ｐ極導体に接続するＰ極接続導体と、 前記セラミックコンデンサの他方の側の前記端子部材を
前記Ｎ極導体に接続するＮ極接続導体と、 前記Ｐ極接続導体及び前記Ｎ極接続導体が設けられてい
るとともに、前記セラミックコンデンサの前記主面を支
持している配線板とを備えていることを特徴とする半導
体装置。 - 【請求項８】 前記セラミックコンデンサと前記配線
板との間に柔軟性を有する部材が介在されたことを特徴
とする請求項７に記載の半導体装置。 - 【請求項９】 前記Ｐ極接続導体及び前記Ｎ極接続導体
のそれぞれが、前記端子部材と一体成型されていること
を特徴とする請求項７または８に記載の半導体装置。 - 【請求項１０】 前記ケースに前記電力変換回路の領域
と前記セラミックコンデンサの領域とを分離する仕切り
部材が設けられていることを特徴とする請求項７ないし
９のいずれかに記載の半導体装置。 - 【請求項１１】 前記Ｐ極接続導体およびＮ極接続導体
とが絶縁層を介して所定の距離だけ離間して平行に配置
されていることを特徴とする請求項７ないし１０のいず
れかに記載の半導体装置。 - 【請求項１２】 前記配線板が、前記Ｐ極接続導体およ
びＮ極接続導体を一体的にモールドしている合成樹脂に
より構成されていることを特徴とする請求項７ないし１
０のいずれかに記載の半導体装置。 - 【請求項１３】 前記セラミックコンデンサの前記外部
電極または前記外部電極に接続された前記端子部材が、
Ｐ極接続導体およびＮ極接続導体に固相接合されている
ことを特徴とする請求項７ないし１２のいずれかに記載
の半導体装置。 - 【請求項１４】 前記Ｐ極接続導体およびＮ極接続導体
が、直接または導電性の接続部材を介して前記Ｐ極導体
およびＮ極導体にネジ止めされていることを特徴とする
請求項７ないし１３のいずれかに記載の半導体装置。 - 【請求項１５】 前記Ｐ極接続導体およびＮ極接続導体
が、直接または導電性の接続部材を介して前記Ｐ極導体
およびＮ極導体に熱伝導性を有する導電性固着剤によっ
て固着されていることを特徴とする請求項７ないし１４
のいずれかに記載の半導体装置。 - 【請求項１６】 前記Ｐ極接続導体およびＮ極接続導体
が、直接または導電性の接続部材を介して前記Ｐ極導体
およびＮ極導体に溶接されていることを特徴とする請求
項７ないし１５のいずれかに記載の半導体装置。 - 【請求項１７】 前記仕切り部材で仕切られた前記セラ
ミックコンデンサの領域において、少なくとも前記Ｐ極
導体および前記Ｎ極導体と前記放熱板との間に、前記Ｐ
極導体および前記Ｎ極導体と前記放熱板とを熱的に接す
るための絶縁部材が配置されていることを特徴とする請
求項１０ないし１６のいずれかに記載の半導体装置。 - 【請求項１８】 前記絶縁部材が、シリコーンゴムのシ
ートであることを特徴とする請求項１７に記載の半導体
装置。 - 【請求項１９】 前記絶縁部材が、エポキシ樹脂である
ことを特徴とする請求項１７に記載の半導体装置。
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