JP2004134624A

JP2004134624A - 電力用半導体装置

Info

Publication number: JP2004134624A
Application number: JP2002298629A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Oguri; 小栗　慶久
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-10-11
Filing date: 2002-10-11
Publication date: 2004-04-30
Anticipated expiration: 2022-10-11
Also published as: JP4141789B2

Abstract

【課題】ケースに貫通するようにして設けた電極のケース内側に位置する内部リードを固定するため従来は内部リードに段差をつける加工などが必要であった。
【解決手段】ケース（１）に貫通するようにして設け電極（２）のケース内側に位置する内部リード（２ｂ）を固定用ベッド（７）で埋め込み固定する際、前記内部リードにおけるワイヤボンディング面（２ｃ）が露出するように、ワイヤボンディング面と前記固定用ベッドの上面と同一面とする。そして、前記内部リードの端面（２ｅ）を、固定用ベッドの端面（７ｅ）から退避させ、かつ、前記端面（２ｅ）の一部が露出するように、固定用ベッドに切り欠き（７ａ）が形成されている。この切り欠きは、ケース成型時に、金型の一部が入り込んだものである。
【選択図】　　　　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電力用半導体素子を有し、その電極がケースにインサート成型されている電力用半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の半導体装置は、公知の放熱板上にはんだを介して、導電性の板材を上面に有した絶縁性のセラミック基板が構成されたものであり、基板導電材上にはんだを介してスイッチング用素子が構成され、各素子は、公知のワイヤー配線を用いて結線されている。そして、半導体装置を構成するケース外からケースへ貫通して設けられる電極（出力および接続用電極）のケース内側の端部は、ケース内の底面に形成した“ピンガイド”や“電極つぶし構造”により、保持されている。
【０００３】
また、ケース内に位置する電極を長手方向に２分し、一方の部分に対して段差を形成し、その段差部に樹脂を形成することで電極を固定しているが（例えば、特許文献１参照）、電極に微細な加工が必要となる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３４９２１９号「電力用半導体装置」（実施の形態１、図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記内部電極は、ケース成型時にピンガイド構造や電極つぶし構造が形成されるため、ケース成型用金型の構造が複雑となり、高価となった。また、ピンガイド構造では、成型後に残るピン穴からの気泡流出により、絶縁不具合を発生させていた。また、電極つぶし構造では十分な電極保持ができないためにワイヤーボンドで不具合を起こしていた。更に、従来のケース内部前面と、電極内部前面が同一面で構成されていたため、電極底面とケース樹脂間に生じたスキマの空気が電極内部前面より気泡として発生し品質の安定化が困難であった。
【０００６】
この発明は、ケース成形用金型構造を単純にでき、また、電極面への加工をなくし、かつ気泡発生の要因となる空気溜まりをなくした半導体装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
基板およびこれに実装した半導体装置をケースに収納後、ケース内部をゲル状樹脂で充填してなる電力用半導体装置において、上記課題を解決すべく、本発明は、ケースに貫通するようにして設けられた電極のケース内側に位置する内部リードを固定用ベッドで埋め込み固定する際、前記内部リードにおけるワイヤボンディング面が露出するように、ワイヤボンディング面と前記固定用ベッドの上面と同一面とし、そして、前記内部リードの端面（２ｅ）を、固定用ベッドの端面（７ｅ）から退避させ、かつ、前記端面（２ｅ）の一部が露出するように、固定用ベッドに切り欠きが形成されており、この切り欠きは、ケース成型時に、金型の一部が入り込んだものによるものであることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１に半導体装置の平面図を示し、ケース１内に収納した回路基板４上に、半導体素子５が設けられ、その半導体素子５はワイヤ６により他のデバイスなどに接続されている。放熱板３はケース１の底板を兼ねる。外部引き出し用の電極２部分の拡大斜視図を図２に示し、その電極２の全体図を図３に示す。また、図２中のＡ−Ｂ方向およびＣ−Ｄ方向での垂直断面図を図４および図５に示す。
【０００９】
Ｌ字形状の電極２は、ケース１を貫通するようにして設けられ、外部リード２ａはケース外に引き出され、内部リード２ｂは、ケース内にて固定用ベッド７に埋め込まれることにより保持されるが、その内部リード２ｂの上面部であるワイヤボンディング面２ｃは、固定用ベッド７の上面と同一平面にされ、ワイヤボンディング面２ｃが露出される。
【００１０】
電極２のケース内側の端面２ｅ（図３）は、図２、図４に示すように、固定用ベッド７の端面７ｅより退避しており、かつ、端面２ｅの一部が露出するように、固定用ベッド７の上端面部に切り欠き７ａが形成されている。
【００１１】
図４において示した矢印（→）は、電極２をケース１および固定用ベッド７に埋め込み成型する際の金型（不図示）による押圧面を示している。切り欠き７ａで示した個所に対しても金型が入り込むことによって、そのような切り欠き７ａが固定用ベッド７に形成される。このとき、切り欠き７ａに入り込んだ金型の端面が、電極２の端面２ｅに当接するため、前記埋め込み成型の際に、電極２が正確な位置で保持されるようになる。
【００１２】
ここで用いた金型の形状もシンプルなため、金型を安価に形成できる。また、成型の際に、金型内面と、電極２を含むケース１および固定用ベッド７との間に隙間が生じないため、上述したような気泡発生も生じない。
【００１３】
更に図３に示したように、電極２のワイヤボンディング面２ｃの周囲に、プレス加工時の塑性変形である“ダレ”２ｄが生じている。このような電極２を、ワイヤボンディング面２ｃのみが露出するように、固定用ベッド７に埋め込んだ時、図２中のＡ−Ｂ方向での垂直断面図である図４に示されるように、ダレ２ｄの部分が樹脂で覆われることにより、ダレ２ｄが無い場合に比べて電極２の保持強度が増す。
【００１４】
【発明の効果】
この発明は、ケース内の固定用ベッドに電極を成型固定する際、電極の端面を金型で保持するようにしたので、金型の形状もシンプルなため、金型を安価に形成でき、また、成型の際に、金型内面と、電極を含むケースおよび固定用ベッドとの間に隙間が生じないため、上述したような気泡発生も生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態を示した電力用半導体装置の内部平面図
【図２】電極における内部リード部の詳細斜視図
【図３】電極の全体斜視図
【図４】図２中のＡ−Ｂ方向での垂直断面を示した図
【図５】図２中のＣ−Ｄ方向での垂直断面を示した図
【符号の説明】
１　ケース、２　電極、２ａ　外部リード、２ｂ　内部リード、２ｃ　ワイヤボンディング面、２ｄ　ダレ、２ｅ　端面、３　放熱板、４　回路基板、５　半導体素子、６　ワイヤ、７　固定用ベッド、７ａ　切り欠き

Claims

基板およびこれに実装した半導体装置をケースに収納後、ケース内部をゲル状樹脂で充填してなる電力用半導体装置において、
ケースに貫通するようにして設けられた電極のケース内側に位置する内部リードを固定用ベッドで埋め込み固定する際、前記内部リードにおけるワイヤボンディング面が露出するように、ワイヤボンディング面と前記固定用ベッドの上面と同一面とし、そして、前記内部リードの端面（２ｅ）を、固定用ベッドの端面（７ｅ）から退避させ、かつ、前記端面（２ｅ）の一部が露出するように、固定用ベッドに切り欠きが形成されており、この切り欠きは、ケース成型時に、金型の一部が入り込んだものによるものであることを特徴とする電力用半導体装置。
上記電極をプレス加工したときに生じる電極の上縁のダレの個所が、固定用ベッドの樹脂で覆われることにより、電極の固定強度を高めた請求項１記載の電力用半導体装置。