JP2003068967A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JP2003068967A
JP2003068967A JP2001259573A JP2001259573A JP2003068967A JP 2003068967 A JP2003068967 A JP 2003068967A JP 2001259573 A JP2001259573 A JP 2001259573A JP 2001259573 A JP2001259573 A JP 2001259573A JP 2003068967 A JP2003068967 A JP 2003068967A
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賢次 八木
Naohiko Hirano
尚彦 平野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パワー素子とリードフレームを直接半田接合
するように構成しながら、過電流の継続状態を遮断可能
にする。 【解決手段】 本発明の半導体装置1は、パワー素子2
と、このパワー素子2の主電極に接続されたパワーリー
ド3a、4aとを備え、パワー素子2を樹脂9でモール
ドすると共に、パワーリード3a、4aをモールド樹脂
部10から突設させるように構成したものにおいて、パ
ワーリード3a、4aにヒューズ部4cを設けたもので
ある。この構成の場合、過電流が流れると、パワーリー
ドのヒューズ部が溶断することから、過電流の継続状態
を確実に遮断できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パワー素子と、こ
のパワー素子の主電極に接続されたパワーリードとを備
えてなる半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】IGBTやMOSFET等の高耐圧・大
電流用の半導体装置においては、半導体チップ(パワー
素子)の主電極とリードフレームとの間をワイヤーボン
ディングして接続する場合に、ワイヤーの本数を多くす
ることにより、大電流を流すことを可能にしている。そ
して、半導体チップ及びリードフレームは、樹脂でモー
ルドされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、半導
体装置のサイズを小形化することがユーザーから要請さ
れている。しかし、半導体装置を小形化しようとする
と、ボンディングワイヤーの本数を必要本数だけ確保で
きなくなった。このような場合、代替技術として、半導
体チップの主電極をリードフレームに直接半田接合する
構成を採用することが考えられている。この構成によれ
ば、半導体装置のサイズを小形化できる。また、半導体
チップで発生する熱をリードフレームを介して良好に放
熱させることができる。
【0004】さて、半導体装置に過電流が流れ、半導体
チップが破壊されてしまい、半導体チップが短絡状態に
なり、過電流が流れる状態が継続するような場合、半導
体チップとリードフレームをワイヤーボンディングする
構成では、ワイヤーが溶断してしまうので、過電流を遮
断することができる。これに対して、半導体チップとリ
ードフレームを直接半田接合する構成では、溶断する部
分がないので、過電流の継続状態を遮断することができ
ず、パワーラインの過熱を引き起こし、重大な故障が発
生するおそれがあった。
【0005】一方、上記構成の半導体装置を実装する実
装体構造(パワーモジュール等)においては、半導体装
置を実装体構造に保持部材によって固定すると共に、半
導体装置のパワーリードを実装体構造のバスバーに半田
接合している。ここで、高耐圧・大電流用の半導体装置
の場合、半導体チップの発熱等により、半導体装置の温
度が約150℃程度にまで上昇することもある。
【0006】このような温度事情に対して、実装体構造
においては、半導体装置を固定する保持部材等の部品の
熱膨張係数と、半導体装置のパワーリードの熱膨張係数
が異なるため、上記した熱サイクルが繰り返しかかる
と、パワーリードとバスバーとの半田接合部に熱応力が
繰り返し加わる。これにより、最悪の場合、パワーリー
ドとバスバーとの半田接合部が破断することがあった。
【0007】そこで、本発明の目的は、パワー素子とリ
ードフレームを直接半田接合するように構成しながら、
過電流の継続状態を遮断することができる半導体装置を
提供することにある。また、本発明の他の目的は、半導
体装置に熱サイクルが繰り返し加わることがあっても、
パワーリードの半田接合部の破断を防止することができ
る半導体装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明によれ
ば、パワーリードのうちの少なくとも1つにヒューズ部
を設けたので、半導体チップとリードフレームを直接半
田接合するように構成しても、過電流が流れたときに、
パワーリードのヒューズ部が溶断することから、過電流
の継続状態を確実に遮断することができる。
【0009】請求項2の発明においては、前記パワーリ
ードを幅広の導体板で構成し、前記ヒューズ部を、前記
導体板に設けられた幅狭であって且つ湾曲した板状部分
で構成した。この構成の場合、パワーリードに幅狭な部
分を形成するだけでヒューズ部を実現することができ
る。また、半導体装置に熱サイクルが繰り返し加わった
場合に、熱応力をパワーリードに設けられた湾曲した板
状部分で緩和することができ、熱応力がパワーリードの
半田接合部へ加わらなくなる。従って、半田接合部の破
断を防止することができる。
【0010】請求項3の発明では、前記パワー素子の上
面及び下面の主電極に半田接合された一対のリードフレ
ームを備え、前記リードフレームに前記パワーリードを
一体に設けるように構成した。この構成によれば、一対
のリードフレームをヒートシンクとして使用することに
より、パワー素子で発生する熱を良好に放熱することが
できる。
【0011】請求項4の発明によれば、前記ヒューズ部
を、前記パワーリードに接合されたヒューズ部材で構成
したので、ヒューズ部の溶断性能(溶断するときの電流
値や電流継続時間等)を容易に設定することができる。
【0012】請求項5の発明によれば、前記パワー素子
の制御電極に接続された制御電極用リードを備え、前記
制御電極用リードに湾曲部を設けたので、半導体装置に
熱サイクルが繰り返し加わった場合に、熱応力を制御電
極用リードに設けられた湾曲部で緩和することができ、
該熱応力が制御電極用リードの半田接合部へ加わらなく
なる。従って、半田接合部の破断を防止することができ
る。
【0013】請求項6の発明によれば、請求項2または
5の発明とほぼ同様な作用効果を得ることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施例につ
いて、図1ないし図7を参照しながら説明する。まず、
図1ないし図5は、本実施例の半導体装置1の全体構成
及び製造工程を示す図である。このうちの図4に示すよ
うに、本実施例の半導体装置1は、半導体チップ(パワ
ー素子)2と、下側ヒートシンク(リードフレーム)3
と、上側ヒートシンク(リードフレーム)4と、ヒート
シンクブロック5とを備えて構成されている。
【0015】上記半導体チップ2は、例えばIGBTや
サイリスタ等のパワー素子から構成されている。半導体
チップ2の形状は、本実施例の場合、図5(a)に示す
ように、例えば矩形状の薄板状である。また、下側ヒー
トシンク3、上側ヒートシンク4及びヒートシンクブロ
ック5は、例えばCuやAl等の熱伝導性及び電気伝導
性の高い金属で構成されている。そして、ヒートシンク
ブロック5は、図5(a)に示すように、半導体チップ
2よりも1回り小さい程度の大きさの矩形状の板材であ
る。
【0016】また、下側ヒートシンク3は、図5(a)
に示すように、全体として例えばほぼ長方形状の板材で
あり、端子部(パワーリード)3aが前方へ突設されて
いる。この端子部3aは、図1ないし図3に示すよう
に、下側ヒートシンク3に対して直角に折曲されるよう
に構成されている。更に、上側ヒートシンク4は、図5
(d)に示すように、全体として例えばほぼ長方形状の
板材で構成されており、端子部(パワーリード)4aが
後方へ突設されている。この端子部4aは、図1ないし
図3に示すように、上側ヒートシンク4に対して直角に
折曲されるように構成されている。
【0017】そして、上記構成の場合、図4に示すよう
に、半導体チップ2は、下側ヒートシンク3の上に接合
部材である例えば半田6を介して接合されている。そし
て、ヒートシンクブロック5は、半導体チップ2の上に
接合部材である例えば半田6を介して接合されている。
更に、上側ヒートシンク4は、ヒートシンクブロック5
の上に接合部材である例えば半田6を介して接合されて
いる。尚、上記各半田6の層の厚み寸法は、例えば10
0〜200μm程度となるように構成されている。
【0018】上記構成においては、半導体チップ2で発
生した熱は、その両面からヒートシンク3、4及びヒー
トシンクブロック5を介して放熱される構成となってい
る。また、下側ヒートシンク3及び上側ヒートシンク4
は、半導体チップ2の下面及び上面に設けられた主電極
(例えばコレクタ電極やエミッタ電極等)に半田6を介
して電気的にも接続されている。
【0019】また、半導体チップ2の上面に設けられた
制御電極(ゲート電極等)は、図5(b)及び(c)に
示すように、制御電極用のリードフレーム7にワイヤー
8を介してワイヤーボンディングされている。制御電極
用のリードフレーム7には、制御電極用リード7aが延
設されており、これら制御電極用リード7aは、図1な
いし図3に示すように、リードフレーム7に対して直角
に折曲されるように構成されている。
【0020】尚、下側ヒートシンク3の端子部3aと、
上側ヒートシンク4の端子部4aは、互いの位置がずれ
るように対向する構成となっている。また、上記構成の
場合、下側ヒートシンク3の上面と上側ヒートシンク4
の下面との間の距離は、例えば1〜2mm程度になるよ
うに構成されている。
【0021】そして、図4に示すように、一対のヒート
シンク3、4の隙間、並びに、半導体チップ2及びヒー
トシンクブロック5の周囲部分には、樹脂(例えばエポ
キシ樹脂等)9がモールド(充填封止)されている。こ
の場合、端子部3a、4a及び制御電極用リード7a
は、モールド樹脂部10から外方へ突設されている。
【0022】尚、ヒートシンク3、4の表面、並びに、
半導体チップ2及びヒートシンクブロック5の周囲部分
(即ち、ヒートシンク3、4等の表面のうちの樹脂9と
接する面)等には、図示しないポリアミド樹脂が塗布さ
れている。このポリアミド樹脂は、モールド樹脂9とヒ
ートシンク3、4との密着力、モールド樹脂9と半導体
チップ2との密着力、並びに、モールド樹脂9とヒート
シンクブロック5との密着力を強化するためのものであ
る。
【0023】次に、上記した構成の半導体装置1の製造
方法(即ち、製造工程)について、図5を参照して簡単
に説明する。まず、図5(a)及び(b)に示すよう
に、下側ヒートシンク3の上面に、半導体チップ2とヒ
ートシンクブロック5を半田付けする工程を実行する。
この場合、下側ヒートシンク3の上面に半田箔11を介
して半導体チップ2を載せると共に、このチップ2の上
に半田箔11を介してヒートシンクブロック5を載せ
る。この後、加熱装置(リフロー装置)によって上記半
田箔11、11を溶融させてから、硬化させる。
【0024】続いて、図5(c)に示すように、チップ
2の制御電極(例えばゲート電極等)とリードフレーム
7とをワイヤーボンディングする工程を実行する。次い
で、図5(d)及び(e)に示すように、ヒートシンク
ブロック5の上に上側ヒートシンク4を半田付けする工
程を実行する。この場合、図5(d)に示すように、ヒ
ートシンクブロック5の上に半田箔11を介して上側ヒ
ートシンク4を載せる。そして、加熱装置によって上記
半田箔11を溶融させてから、硬化させる。
【0025】このとき、上側ヒートシンク4の上に例え
ば重り12等を載置することにより、上側ヒートシンク
4を下方へ向けて加圧するように構成されている。これ
と共に、上側ヒートシンク4と下側ヒートシンク13と
の間に、スペーサ治具(図示しない)を取り付けること
により、上側ヒートシンク4と下側ヒートシンク3との
間の距離を予め決められた設定距離に保持するように構
成されている。
【0026】尚、半田箔11が溶融する前の状態では、
上側ヒートシンク4と下側ヒートシンク3との距離は、
スペーサ治具の設定距離よりも大きくなるように構成さ
れている。そして、半田箔11が溶融すると、重り12
の加圧力により、溶融した半田層の部分が薄くなり、上
側ヒートシンク4と下側ヒートシンク3との距離がスペ
ーサ治具の設定距離と等しくなる。このとき、半田層
は、適度な薄さまで薄くなるように構成されている。そ
して、溶融した半田層が硬化すれば、半導体チップ12
とヒートシンク3、4とヒートシンクブロック5の接合
及び電気的接続が完了する。
【0027】次いで、ポリアミド樹脂を、一対のヒート
シンク3、4の表面、並びに、半導体チップ2及びヒー
トシンクブロック5の周囲部分(端面部)等に塗布する
工程を実行する。この場合、ポリアミド樹脂を塗布する
具体的方法としては、ポリアミド樹脂塗布用のディスペ
ンサのノズルからポリアミド樹脂を滴下したり噴霧した
りする塗布方法や、ディッピング(浸漬)塗布方法等を
使用すれば良い。尚、ワイヤー8やリードフレーム7の
表面にも、ポリアミド樹脂を塗布しておくことが好まし
い。
【0028】この後、上記塗布したポリアミド樹脂が乾
燥したら、図4に示すように、ヒートシンク3、4の隙
間、並びに、半導体チップ2及びヒートシンクブロック
5の周囲部分等を、樹脂9でモールドする工程を実行す
る。この場合、上述したように半田付けし且つポリアミ
ド樹脂を塗布したヒートシンク3、4、半導体チップ2
及びヒートシンクブロック5等の構成を、図示しない成
形型の内部に収容すると共に、樹脂9を注入(充填)す
る。これにより、一対のヒートシンク3、4の隙間、並
びに、チップ2及びヒートシンクブロック5の周囲部分
等に、樹脂9が充填される。そして、上記樹脂9が硬化
した後、成形型内から半導体装置1を取り出せば、半導
体装置1が完成する。
【0029】ここで、端子部3a、4aの形状について
説明する。端子部3aは、図1及び図2に示すように、
幅広の導体板で構成されており、その中間部分に、ほぼ
U字形に湾曲した湾曲部3bが形成されている。そし
て、この湾曲部3bのうちの最も突出した部位に幅狭な
(即ち、断面積が小さい)板状部分3cが形成されてい
る。即ち、この板状部分3cが、幅狭であって且つ湾曲
した板状部分であり、本発明のヒューズ部を構成してい
る。
【0030】本実施例の場合、上記板状部分3cは、端
子部3aに定格電流(半導体チップ2の定格電流)の例
えば5倍以上の大きさの電流が例えば1秒間以上継続し
て流れたときに、溶断するように構成されている。ま
た、端子部4aの形状は、端子部3aの形状とほぼ同じ
である。即ち、端子部4aは、幅広の導体板で構成さ
れ、その中間部分に湾曲部4bが形成されていると共
に、この湾曲部4bに幅狭な板状部分4cが形成されて
いる。そして、この板状部分4cが、本発明のヒューズ
部を構成している。更に、板状部分4cの溶断性能は、
前記板状部分3cの溶断性能とほぼ同じ性能に設定され
ている。
【0031】また、4個の制御電極用リード7aは、図
1ないし図3に示すように、幅狭な導体板で構成されて
おり、その中間部分に、ほぼU字形に湾曲した湾曲部7
bが形成されている。
【0032】次に、上記構成の半導体装置1を組み込ん
だ半導体モジュール(パワーモジュール)13につい
て、図6及び図7を参照して説明する。半導体モジュー
ル13のベースを構成する冷却板14の上面には、例え
ば2個の半導体装置1が絶縁材製の放熱シート15を挟
んで載置されている。2個の半導体装置1の各上面に
は、絶縁材製の放熱シート16が貼り付けられている。
上記2個の半導体装置1は、冷却板14に、ほぼコ字状
をなす押さえ部材17によって押さえ付けられており、
各押さえ部材17は冷却板14に2個のねじ18によっ
て締め付け固定されている。尚、冷却板14及び押さえ
部材17は、CuやAl等の熱伝導性の良い金属で構成
されている。
【0033】そして、冷却板14の上面の4隅部には、
支持脚19が立設されており、これら支持脚19上に絶
縁板20が載置されてねじ21により固定されている。
上記絶縁板20の上面には、バスバー22がねじ23に
より固定されている。また、絶縁板20には、複数の貫
通孔20aが形成されており、これら貫通孔20a内を
半導体装置1の端子部3a、4a及び制御電極用リード
7aが挿通するように構成されている。そして、半導体
装置1の端子部3a、4aは、バスバー22に設けられ
た接合片部22aに半田接合されている。
【0034】更に、絶縁板20の上面の4隅部には、支
持脚24が立設されており、これら支持脚24上に制御
回路基板(プリント配線基板)25が載置されてねじ2
6により固定されている。制御回路基板25には、各種
の電子部品(IC等)27が実装されている。そして、
半導体装置1の制御電極用リード7aの先端部は、制御
回路基板25に設けられたランドに半田付けされてい
る。
【0035】このような構成の本実施例によれば、半導
体装置1の端子部(パワーリード)3a、4aに板状部
分(ヒューズ部)3c、4cを設けたので、半導体チッ
プ2とヒートシンク(リードフレーム)3、4を直接半
田接合するように構成しても、過電流が流れたときに、
端子部3a、4aのヒューズ部3c、4cが溶断する。
これによって、過電流の継続状態を確実に遮断すること
ができ、重大事故の発生を未然に防止することができ
る。
【0036】また、上記実施例においては、端子部3
a、4aを幅広の導体板で構成し、ヒューズ部3c、4
cを、導体板に設けられた幅狭であって且つ湾曲した板
状部分3c、4cで構成した。この構成の場合、端子部
3a、4aに幅狭な部分を形成するだけでヒューズ部3
c、4cを容易に作製することができる。
【0037】そして、上記構成において、半導体装置1
及び半導体モジュール13に熱サイクルが繰り返し加わ
った場合、半導体装置1を固定する冷却板14、押さえ
部材17、支持脚19、絶縁板20等の部品の熱膨張係
数と、半導体装置1の端子部3a、4aの熱膨張係数が
異なるため、端子部3a、4aとバスバー22との半田
接合部に熱応力が繰り返し加わることになる。これに対
して、上記実施例では、熱応力を端子部3a、4aに設
けられた湾曲した板状部分3c、4cで緩和することが
できるから、熱応力が端子部3a、4aとバスバー22
との半田接合部へ加わらなくなる。従って、上記半田接
合部の破断を防止することができる。
【0038】また、上記実施例では、半導体装置1にお
いて、半導体チップ2の上面及び下面の主電極に半田接
合された一対のヒートシンク(リードフレーム)3、4
を備え、これらヒートシンク3、4に端子部(パワーリ
ード)3a、4aを一体に設けるように構成した。この
構成によれば、一対のヒートシンク3、4によって、半
導体チップ2で発生する熱を良好に放熱することができ
る。
【0039】更に、上記実施例においては、半導体装置
1及び半導体モジュール13に熱サイクルが繰り返し加
わった場合、半導体装置1を固定する冷却板14、押さ
え部材17、支持脚19、24、制御回路基板25等の
部品の熱膨張係数と、半導体装置1の制御電極用リード
7aの熱膨張係数が異なるため、制御電極用リード7a
と制御回路基板25との半田付け部に熱応力が繰り返し
加わることになる。これに対して、上記実施例では、半
導体装置1の制御電極用リード7aに湾曲部7bを設け
たので、熱応力を湾曲部7bで緩和することができ、熱
応力が制御電極用リード7aと制御回路基板25との半
田付け部へ加わらなくなる。従って、上記半田付け部の
破断を防止することができる。
【0040】尚、上記実施例では、半導体装置1の端子
部3a、4aにそれぞれヒューズ部3c、4cを設けた
が、これに代えて、端子部3a、4aのいずれか一方に
だけヒューズ部を設けるように構成しても良い。また、
ヒューズ部としての機能を持たせるだけであれば、端子
部3a、4aの導体板を湾曲させることをやめて、幅狭
に構成するだけでも良い。
【0041】更に、上記実施例においては、半導体装置
1の制御電極用リード7aに湾曲部7bを設けるように
構成したが、これに代えて、制御電極用リード7aに湾
曲部を設けることを止めても良い。
【0042】図8及び図9は、本発明の第2の実施例を
示すものである。尚、第1の実施例と同一構成には、同
一符号を付している。この第2の実施例では、図8及び
図9に示すように、半導体装置1の2個の端子部3a、
4aのうちの一方の端子部3aを短くし、その先端部に
例えば矩形板状のヒューズ部材28を溶接して接合し
た。尚、ヒューズ部材28を端子部3aにろう付け、か
しめ等により接合しても良い。
【0043】上記ヒューズ部材28は、例えばSn系合
金やPb系合金等で形成されており、端子部3aに比べ
て低融点または高比抵抗の特性を持っている。このヒュ
ーズ部材28は、端子部3aに定格電流の例えば5倍以
上の大きさの電流が例えば1秒間以上継続して流れたと
きに、溶断するように構成されている。この場合、ヒュ
ーズ部材28がヒューズ部を構成している。
【0044】そして、ヒューズ部材28の先端部には、
矩形板状の接続部材29が例えば溶接により接合されて
いる。尚、接続部材29をヒューズ部材28にろう付
け、かしめ等により接合しても良い。上記接続部材29
は、バスバー22との接合に適した金属(例えば黄銅
等)により形成されている。
【0045】尚、上述した以外の第2の実施例の構成
は、第1の実施例の構成と同じ構成となっている。従っ
て、第2の実施例においても、第1の実施例とほぼ同じ
作用効果を得ることができる。特に、第2の実施例によ
れば、ヒューズ部材(ヒューズ部)28の溶断性能(溶
断するときの電流値や電流継続時間等)を容易に設定す
ることができる。
【0046】図10及び図11は、本発明の第3の実施
例を示すものである。尚、第2の実施例と同一構成に
は、同一符号を付している。この第3の実施例では、図
10及び図11に示すように、半導体装置1の2個の端
子部3a、4aを共に短くし、それぞれの先端部に例え
ば矩形板状のヒューズ部材30を溶接して接合した。
尚、ヒューズ部材30を端子部3a、4aにろう付け、
かしめ等により接合しても良い。上記ヒューズ部材30
は、第2の実施例のヒューズ部材28とほぼ同じ金属材
料で形成されている。このヒューズ部材30は、端子部
3a、4aに定格電流の例えば5倍以上の大きさの電流
が例えば1秒間以上継続して流れたときに、溶断するよ
うに構成されている。
【0047】そして、本実施例の場合、上記ヒューズ部
材30の先端部をバスバー22に半田接合するように構
成されている。上述した以外の第3の実施例の構成は、
第2の実施例の構成と同じ構成となっている。従って、
第3の実施例においても、第2の実施例とほぼ同じ作用
効果を得ることができる。
【0048】尚、上記各実施例においては、半導体チッ
プ2としてIGBTに適用したが、これに限られるもの
ではなく、例えばMOSFETや他の半導体素子に適用
しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す半導体装置の正面
【図2】半導体装置の側面図
【図3】半導体装置の後面図
【図4】半導体装置の縦断面図
【図5】半導体装置の製造工程を示す図
【図6】半導体モジュールの部分破断正面図
【図7】半導体モジュールの側面図
【図8】本発明の第2の実施例を示す図1相当図
【図9】図2相当図
【図10】本発明の第3の実施例を示す図1相当図
【図11】図2相当図
【符号の説明】
1は半導体装置、2は半導体チップ(パワー素子)、3
は下側ヒートシンク(リードフレーム)、3aは端子部
(パワーリード)、3bは湾曲部、3cは板状部分(ヒ
ューズ部)、4は上側ヒートシンク(リードフレー
ム)、4aは端子部(パワーリード)、4bは湾曲部、
4cは板状部分(ヒューズ部)、5はヒートシンクブロ
ック、7はリードフレーム、7aは制御電極用リード、
7bは湾曲部、9は樹脂、10はモールド樹脂部、11
は半田箔、12は重り、13は半導体モジュール、14
は冷却板、17は押さえ部材、19は支持脚、20は絶
縁板、22はバスバー、24は支持脚、25は制御回路
基板、28はヒューズ部材(ヒューズ部)、29は接続
部材、30はヒューズ部材(ヒューズ部)を示す。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パワー素子と、このパワー素子の主電極
    に接続されたパワーリードとを備え、前記パワー素子を
    樹脂でモールドすると共に、前記パワーリードをモール
    ド樹脂部から突設させるように構成した半導体装置にお
    いて、 前記パワーリードのうちの少なくとも1つにヒューズ部
    を設けたことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記パワーリードを幅広の導体板で構成
    し、 前記ヒューズ部を、前記導体板に設けられた幅狭であっ
    て且つ湾曲した板状部分で構成したことを特徴とする請
    求項1記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記パワー素子の上面及び下面の主電極
    に半田接合された一対のリードフレームを備え、 前記リードフレームに前記パワーリードを一体に設けた
    ことを特徴とする請求項1または2記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 前記ヒューズ部を、前記パワーリードに
    接合されたヒューズ部材で構成したことを特徴とする請
    求項1記載の半導体装置。
  5. 【請求項5】 前記パワー素子の制御電極に接続された
    制御電極用リードを備え、 前記制御電極用リードに湾曲部を設けたことを特徴とす
    る請求項1ないし4のいずれかに記載の半導体装置。
  6. 【請求項6】 パワー素子と、このパワー素子の主電極
    に接続されたパワーリードと、前記パワー素子の制御電
    極に接続された制御電極用リードとを備え、前記パワー
    素子を樹脂でモールドすると共に、前記パワーリード及
    び前記制御電極用リードをモールド樹脂部から突設させ
    るように構成した半導体装置において、 前記パワーリード及び前記制御電極用リードに湾曲部を
    設けたことを特徴とする半導体装置。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007259685A (ja) * 2006-02-24 2007-10-04 Denso Corp 電力変換装置
JP2008198661A (ja) * 2007-02-08 2008-08-28 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
US7742269B2 (en) 2006-06-19 2010-06-22 Mitsubishi Electric Corporation Circuit breaker
WO2011125780A1 (ja) 2010-04-01 2011-10-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 パワーモジュール、およびパワーモジュールを備えた電力変換装置
JP5106528B2 (ja) * 2007-05-29 2012-12-26 京セラ株式会社 電子部品収納用パッケージ、及び電子装置
WO2018079352A1 (ja) * 2016-10-26 2018-05-03 三菱電機株式会社 制御装置一体型回転電機
WO2019043807A1 (ja) * 2017-08-30 2019-03-07 三菱電機株式会社 電力変換装置
WO2019043806A1 (ja) * 2017-08-30 2019-03-07 三菱電機株式会社 電力変換装置
JP6486526B1 (ja) * 2018-03-16 2019-03-20 三菱電機株式会社 電力変換装置
JP2019197748A (ja) * 2018-05-07 2019-11-14 トヨタ自動車株式会社 半導体装置
JP2020025058A (ja) * 2018-08-08 2020-02-13 トヨタ自動車株式会社 半導体装置

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007259685A (ja) * 2006-02-24 2007-10-04 Denso Corp 電力変換装置
JP4525631B2 (ja) * 2006-02-24 2010-08-18 株式会社デンソー 電力変換装置
US7742269B2 (en) 2006-06-19 2010-06-22 Mitsubishi Electric Corporation Circuit breaker
JP2008198661A (ja) * 2007-02-08 2008-08-28 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
JP4579259B2 (ja) * 2007-02-08 2010-11-10 三菱電機株式会社 半導体装置
JP5106528B2 (ja) * 2007-05-29 2012-12-26 京セラ株式会社 電子部品収納用パッケージ、及び電子装置
US8405200B2 (en) 2007-05-29 2013-03-26 Kyocera Corporation Electronic-component-housing package and electronic device
WO2011125780A1 (ja) 2010-04-01 2011-10-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 パワーモジュール、およびパワーモジュールを備えた電力変換装置
US9000553B2 (en) 2010-04-01 2015-04-07 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Power module and power converter containing power module
EP2562811A4 (en) * 2010-04-01 2018-01-17 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Power module and power conversion device provided with said power module
WO2018079352A1 (ja) * 2016-10-26 2018-05-03 三菱電機株式会社 制御装置一体型回転電機
JP2018074671A (ja) * 2016-10-26 2018-05-10 三菱電機株式会社 制御装置一体型回転電機
WO2019043807A1 (ja) * 2017-08-30 2019-03-07 三菱電機株式会社 電力変換装置
WO2019043806A1 (ja) * 2017-08-30 2019-03-07 三菱電機株式会社 電力変換装置
CN111066116A (zh) * 2017-08-30 2020-04-24 三菱电机株式会社 功率转换装置
US11373832B2 (en) 2017-08-30 2022-06-28 Mitsubishi Electric Corporation Electric-power conversion apparatus
CN111066116B (zh) * 2017-08-30 2022-05-17 三菱电机株式会社 功率转换装置
JPWO2019043807A1 (ja) * 2017-08-30 2019-11-07 三菱電機株式会社 電力変換装置
JPWO2019043806A1 (ja) * 2017-08-30 2019-11-07 三菱電機株式会社 電力変換装置
US11049682B2 (en) 2017-08-30 2021-06-29 Mitsubishi Electric Corporation Electric-power conversion apparatus
DE112017007994T5 (de) 2017-08-30 2020-06-10 Mitsubishi Electric Corporation Elektrische Leistungswandlungsvorrichtung
JP6486526B1 (ja) * 2018-03-16 2019-03-20 三菱電機株式会社 電力変換装置
US10748859B2 (en) 2018-03-16 2020-08-18 Mitsubishi Electric Corporation Power converting device
DE102018221632A1 (de) * 2018-03-16 2019-09-19 Mitsubishi Electric Corporation Leistungsumwandlungsvorrichtung
JP2019161967A (ja) * 2018-03-16 2019-09-19 三菱電機株式会社 電力変換装置
CN110459516A (zh) * 2018-05-07 2019-11-15 丰田自动车株式会社 半导体装置
JP2019197748A (ja) * 2018-05-07 2019-11-14 トヨタ自動車株式会社 半導体装置
JP2020025058A (ja) * 2018-08-08 2020-02-13 トヨタ自動車株式会社 半導体装置

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