JP2017033959A - 電子部品及びそれを用いた電子装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】素子に電流が流れる際に発生する熱が、素子と離れて配置された回路基板に伝わることを抑制できる電子部品及びそれを用いた電子装置を提供する。【解決手段】第1導電部材31は、第1外部接続端子41とソース端子11(第1端子)とを電気的に接続する。第2導電部材32は、第2外部接続端子42とドレイン端子12(第2端子)を電気的に接続する。回路基板7は、半導体装置3に対して放熱部2と反対側において半導体装置3(素子)と離して配置される。第1接続ピン51(第1接続部材)は、第1導電部材31と回路基板7上の制御部71との間を接続する。制御部71は、ソース端子11とゲート端子13とに電気的に接続されてその端子間の電圧を制御する。ソース端子11は回路基板7と離して配置される。半導体装置3と、第1導電部材31と、第2導電部材32とは放熱部2と熱的に結合される。【選択図】図1
Description
本発明は、電子部品及びそれを用いた電子装置に関し、より詳細には接続端子を有する電子部品及びそれを用いた電子装置に関する。
従来、放熱部材と、回路基板と、回路基板に電気的に接続され放熱部材の一面に搭載された半導体装置とを備え、半導体装置と回路基板との間には板状バネ部材が介在している半導体装置の実装構造が知られている(例えば特許文献1参照)。板状バネ部材は、半導体装置を放熱部材の一面に押圧するように弾性力を発揮する。
放熱部材の一面には、半導体装置が搭載されている。半導体装置の上方には、プリント基板やセラミック基板などより構成される回路基板が、放熱部材の一面に対向して配置されている。
板状バネ部材における回路基板側の面には断熱材が一体に設けられている。板状バネ部材に設けられた断熱材が半導体装置の輻射熱を遮ることにより、半導体装置の輻射熱による回路基板への影響を抑制する。
半導体装置には、回路基板の方へ延びるリードが設けられており、このリードは回路基板に半田などにより電気的に接続されている。
特許文献1の半導体装置では、半導体装置(素子)に電流が流れる際に発生する熱がリードから伝わるなどして、回路基板の温度が上昇する可能性があった。
本発明は上記課題に鑑みてなされ、素子に電流が流れる際に発生する熱が、回路基板に伝わることを抑制できる電子部品及びそれを用いた電子装置を提供することを目的とする。
本発明の電子部品は、第1端子、第2端子及び第3端子を有し、前記第1端子と前記第3端子との間の電圧に応じて前記第1端子と前記第2端子との間を流れる電流を制御し、前記電流を制御する際に発熱する素子と、第1外部接続端子と前記第1端子とを電気的に接続する第1導電部材と、第2外部接続端子と前記第2端子とを電気的に接続する第2導電部材と、前記素子と熱的に結合された放熱部と、前記素子に対して前記放熱部と反対側において前記素子と離して配置された回路基板と、前記回路基板に設けられ、前記第1端子と前記第3端子とにそれぞれ電気的に接続されて前記第1端子と前記第3端子との間の電圧を制御する制御部と、前記第1導電部材に接続され、前記第1導電部材を介して前記第1端子と前記制御部との間を接続した第1接続部材とを備え、前記第1端子は前記回路基板と離して配置され、前記第1導電部材及び前記第2導電部材は前記放熱部と熱的に結合されたことを特徴とする。
この電子部品において、前記第1導電部材及び前記第2導電部材はそれぞれ、前記回路基板と離して配置されたことも好ましい。
この電子部品において、前記回路基板と離して配置され、かつ前記放熱部と熱的に結合された第3導電部材と、前記第3導電部材に接続され、前記第3導電部材を介して前記第3端子と前記制御部とを電気的に接続した第2接続部材とをさらに備えたことも好ましい。
この電子部品において、前記第2接続部材は、前記第3導電部材よりも熱伝導率が低い材料からなることも好ましい。
この電子部品において、前記第1接続部材は、前記第1導電部材よりも熱伝導率が低い材料からなることも好ましい。
この電子部品において、前記素子はMOSFETからなり、前記第1端子はソース端子、前記第2端子はドレイン端子、前記第3端子はゲート端子であることも好ましい。
本発明の電子装置は、上記した電子部品と、前記電子部品を収納する筐体とを備えたことを特徴とする。
本発明の電子部品において、第1端子は回路基板と離して配置され、第1導電部材及び第2導電部材は放熱部と熱的に結合されている。そのため電子部品は、素子に電流が流れた際に、第1端子と、第1導電部材と、第2導電部材とで発生する熱が回路基板に伝わることを抑制できる。
本発明の電子装置は、上記した電子部品を備えているので、素子に電流が流れた際に、第1端子と、第1導電部材と、第2導電部材とで発生する熱が回路基板に伝わることを抑制できる。
(実施形態1)
本実施形態の電子装置100は、図1A及び図1Bに示すように、電子部品1と、電子部品1を収納する筐体6とを備える。図1Aは、電子装置100の平面図であり、図1Bは、図1AにおけるC−C線断面図である。電子部品1は、半導体装置3(素子)と、第1導電部材31と、第2導電部材32と、回路基板7と、制御部71と、第1接続ピン51(第1接続部材)とを備える。回路基板7は、半導体装置3に対して放熱部2と反対側において半導体装置3と離して配置されている。
本実施形態の電子装置100は、図1A及び図1Bに示すように、電子部品1と、電子部品1を収納する筐体6とを備える。図1Aは、電子装置100の平面図であり、図1Bは、図1AにおけるC−C線断面図である。電子部品1は、半導体装置3(素子)と、第1導電部材31と、第2導電部材32と、回路基板7と、制御部71と、第1接続ピン51(第1接続部材)とを備える。回路基板7は、半導体装置3に対して放熱部2と反対側において半導体装置3と離して配置されている。
半導体装置3は、半導体チップ300と、表面実装できるように構成されたプラスチックパッケージとを備える。プラスチックパッケージは、2つの主端子である第1端子及び第2端子と、1つの制御用端子である第3端子と、保護部303(モールド部)とを備えている。半導体装置3はnチャネルのエンハンスメント型のMOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)からなる。半導体チップ300は、MOSFETチップである。2つの主端子は、ソース端子11(第1端子)及びドレイン端子12(第2端子)である。1つの制御用端子はゲート端子13(第3端子)である。ソース端子11はMOSFETチップのソース電極とワイヤ301を介して電気的に接続されている。ゲート端子13は、MOSFETチップのゲート電極にワイヤを介して電気的に接続されている。ドレイン端子は、金属板により構成されており、放熱板を兼ねている。MOSFETチップは、縦型MOSFETチップであり、チップ裏面側のドレイン電極がドレイン端子12に導電性の接合部により接合されて電気的に接続されている。
半導体装置3において、第1端子、第2端子、第3端子はそれぞれ、ソース端子11、ドレイン端子12、ゲート端子13である。半導体装置3は、ソース端子11とゲート端子13とがそれぞれ制御部71に電気的に接続されている。
筐体6は、絶縁性を有する樹脂により四角形の枠状に形成されている。筐体6の2つの開口部のうち一方の開口部分は、四角形の板状の放熱部2により塞がれている。一例として、放熱部2は、筐体6にねじ止めされて固定されている。放熱部2において半導体装置3が配置される側の面には、電気絶縁性部材9が配置されている。電気絶縁性部材9は、電気的な絶縁性を有し、かつ熱伝導性が比較的小さい材料で四角形の板状に形成されている。電気絶縁性部材9は、例えば、セラミック基板(たとえば、窒化アルミニウム基板など)である。
電気絶縁性部材9の上面には、第1導電部材31と、第2導電部材32とが配置されている。本実施形態では、第2導電部材32の上面に半導体装置3が配置されている。電子部品1の放熱性を向上させる観点からは、電気絶縁性部材9の厚さは薄いほうが好ましい。
筐体6の上側の開口部分は、電気絶縁性の封止部材809によって覆われている。なお、図1Aでは、わかりやすく説明するために、封止部材809の図示を省略している。
放熱部2は、熱伝導率の高い金属により形成されているのが好ましい。放熱部2は、一例として、アルミニウム板からなるが、これに限らず、例えば銅板などでもよい。放熱部2は、第1導電部材31と、第2導電部材32と、半導体装置3と熱的に結合されている。電子部品1では、第1導電部材31と、第2導電部材32と、半導体装置3とで生じた熱が、放熱部2に伝わりやすくなっている。第1導電部材31及び第2導電部材32はそれぞれ、回路基板7と離して配置されている。そのため、第1導電部材31と、第2導電部材32とで生じた熱が回路基板7に伝わりにくくなっている。
筐体6には、一組の対向する周壁に端子台61,62が形成されている。本実施形態では、図1Aにおける左側に端子台61が形成されていて、図1Aにおける右側に端子台62が形成されている。
筐体6には、外部の電気回路などに電子部品1を電気的に接続するための第1外部接続端子41と第2外部接続端子42とが配置されている。第1外部接続端子41と第2外部接続端子42とは、例えば銅などの導体からなる。第1外部接続端子41と第2外部接続端子42とは、端子台61の上に配置されている。第1外部接続端子41と第2外部接続端子42とは、筐体6の上面に露出している。第1外部接続端子41及び第2外部接続端子42にはそれぞれ、導線などを固定して電気的に接続するためのねじ802,801が配置されている。第1外部接続端子41と第2外部接続端子42との間に、外部の電気回路などから電圧が印加されて使用される。本実施形態の電子部品1は、一例として、第2外部接続端子42の電位よりも第1外部接続端子41の電位が高くなるような電圧が第1外部接続端子41と第2外部接続端子42とに印加されて使用される。
第1外部接続端子41は、第1導電部材31に向かって延びた延長部41aを有する。延長部41aは、第1導電部材31にはんだにより接合されて電気的に接続されている。第2外部接続端子42は、第2導電部材32に向かって延びた延長部42aを有する。延長部42aは、第2導電部材32にはんだにより接合されて電気的に接続されている。
第1導電部材31は、電気絶縁性部材9上に例えば銅で形成された導電層である。第1導電部材31は四角形状に形成されている。第1導電部材31は、第1外部接続端子41における下方に延びた部位とはんだにより接合されて電気的に接続されている。第1導電部材31には、ソース端子11と、第1接続ピン51とが接続されている。第1接続ピン51は、接合部806により制御部71に接合されて電気的に接続されている。
筐体6には、制御部71に電力を供給するための入力端子811,812が配置されている。入力端子811,812は、例えば銅などの導体からなる。入力端子811,812は、端子台62の上に配置される部位と、端子台62の側面に沿って回路基板7に向かって延びた部位とを有するL字状に形成されている。入力端子811における端子台62の上に配置された部位には、導線などを固定して電気的に接続するためのねじ803が配置されている。入力端子812における端子台62の上に配置された部位には、導線などを固定して電気的に接続するためのねじ804が配置されている。
第1導電部材31は、電気絶縁性部材9上に例えば銅で形成された導電層である。第1導電部材31は四角形状に形成されている。第1導電部材31は、第1外部接続端子41における下方に延びた延長部41aとはんだにより接合されて電気的に接続されている。第1導電部材31には、ソース端子11と、第1接続ピン51とが接続されている。第1接続ピン51は、制御部71に電気的に接続されている。第1接続ピン51は、断面形状が正方形の棒状に形成されている。第1接続ピン51は、その軸方向に直交する断面が正方形となっているが、これに限らず、例えば、長方形状又は円形状などでもよい。第1接続ピン51は、固定部5に固定されている。固定部5は、第1接続ピン51を支持する。また固定部5は、導電性材料により形成されており、第1接続ピン51と第1導電部材31とを電気的に接続している。一例として、第1接続ピン51と固定部5とは、はんだにより接合されて電気的に接続されている。
ソース端子11は、第1導電部材31を介して電気絶縁性部材9と熱的に結合されている。そのため、半導体チップ300の熱がソース端子11を介して第1導電部材31に伝わっても、その熱は放熱部2に伝わりやすくなっている。
第1接続ピン51は、第1導電部材31よりも熱伝導率が低い材料(例えばアルミニウムや真鍮など)からなる。そのため、第1接続ピン51は、第1導電部材31で生じた熱を制御部71に(つまり回路基板7側に)伝えにくくしている。第1接続ピン51における軸方向と直交する断面の面積は、第1導電部材31における厚さ方向に直交する断面の面積(つまり電気絶縁性部材9と接する面積)よりも小さくなっている。第1接続ピン51の熱抵抗は、第1導電部材31と放熱部2との間の熱抵抗よりも大きくなっている。そのため、半導体装置3から第1導電部材31へ伝わった熱は、第1接続ピン51を介して回路基板7に伝わるよりも、電気絶縁性部材9を介して放熱部2に伝わりやすくなっている。
第2導電部材32は、電気絶縁性部材9上に例えば銅で形成された導電層である。第2導電部材32は、平面視において第1導電部材31と重ならない四角形状に形成されている。そのため第2導電部材32と第1導電部材31とは電気的に絶縁されている。また第2導電部材32は、半導体装置3の下面に配置され、ドレイン端子12と導電性接合剤(例えば銀ペーストなど)により接合されて電気的に接続されている。
半導体装置3は、ソース端子11とゲート端子13との間の電圧に応じてソース端子11とドレイン端子12との間を流れる電流D1(ドレイン電流)を制御し、電流D1を制御する際に発熱する。
半導体チップ300は、保護部303によって覆われている。保護部303は、黒色のエポキシ樹脂により形成されている。これにより、保護部303は遮光性及び電気絶縁性を有する。
ソース端子11の先端部分は折り曲げられており、第1導電部材31にはんだにより接合されて電気的に接続されている。つまりソース端子11は、回路基板7と離して配置されている。ドレイン端子12は、第2導電部材32の上面と接している。ゲート端子13には、回路基板7側に折り曲げられた折曲部130が形成されている。折曲部130は、制御部71と接合部806により接合されて電気的に接続されている。なお、ソース端子11とゲート端子13との間には、ドレイン端子12と電気的に接続されている非接続端子120が設けられている。本実施形態では、非接続端子120は未使用端子となっている。
回路基板7は、電気絶縁性部材9と平行するように筐体6に固定されている。回路基板7は、例えば筐体6の内側面に設けられた段部にねじ止めされて固定されている。回路基板7上には、ソース端子11とゲート端子13との間の電圧を制御する制御部71が設けられている。回路基板7は、プリント基板からなる。制御部71は、複数の回路素子を備えている。制御部71の複数の回路素子は、回路基板7において、半導体装置3(素子)に近い面と反対側の面(図1における上側の面)に配置されているのが好ましい。制御部71の複数の回路素子のうち、一部の回路素子711〜713のみを図示し、他の回路素子の図示を省略している。また、図1Aでは、説明をわかりやすくするために回路素子711〜713の図示を省略している。制御部71は、回路基板7上のランド810及び接合部806を介して、第1接続ピン51と折曲部130とに電気的に接続されている。
回路基板7には、第1接続ピン51を通す孔807と、折曲部130を通す孔808とが設けられている。孔807,808の周辺にはそれぞれ、ランド810が形成されている。第1接続ピン51とランド810とは、はんだからなる接合部806で接続されている。折曲部130とランド810とは接合部806で接続されている。
次に、本実施形態の電子部品1の動作例について説明する。
制御部71は、半導体装置3のゲート端子13とソース端子11との間の電圧を変化させて、半導体装置3にソース端子11とドレイン端子12との間の電流D1を変化させる。半導体装置3は、電流D1を制御する際に発熱する。また電流D1が、第1導電部材31と第2導電部材32とを流れると、第1導電部材31と第2導電部材32とは発熱する(ジュール熱が生じる)。第1導電部材31と第2導電部材32との発熱量は、電流D1の電流値が大きくなるにつれて大きくなる。一例として、自動車のフロントライトの電流を制御するために電子部品1が用いられた場合、比較的大きな電流が、第1外部接続端子41と第2外部接続端子42との間を長時間流れ続ける場合が考えられる。その場合、半導体装置3と、第1導電部材31と、第2導電部材32との発熱量が大きくなる。ところで、制御部71の温度が過度に上昇すると、電流D1が変動する可能性がある。
しかしながら、本実施形態では、放熱部2が、第1導電部材31と、第2導電部材32と、半導体装置3とに熱的に結合されている。そのため、第1導電部材31と、第2導電部材32と、半導体装置3とで生じる熱が放熱部2に伝わりやすくなっている。また、ソース端子11と、第1導電部材31と、第2導電部材32とは、回路基板7から離して配置されているので、回路基板7に熱が伝わりにくくなっている。
また、MOSFETにおけるゲート電流は、ドレイン電流よりも小さい。つまり第1接続ピン51と折曲部130とを流れるゲート電流によって生じるジュール熱は、ドレイン電流によって生じるジュール熱よりも小さい。しかも、折曲部130の断面積は、第1導電部材31の断面積と比べてかなり小さいため、本実施形態では、ゲート端子13を介して半導体装置3から回路基板7に伝わる熱量は無視できるほど小さい。ソース端子11を介して半導体装置3からソース端子11(第1端子)に伝わる熱と、第1導電部材31で生じる熱とがそれぞれ電気絶縁性部材9を介して放熱部2に伝わることで、回路基板7に熱が伝わりにくくなっている。したがって、回路基板7に熱が伝わることが抑制される。しかも、第1接続ピン51は、第1導電部材31よりも熱伝導率が低い材料からなるため、第1導電部材31の熱が、第1接続ピン51を介して回路基板7に伝わりにくくなっている。さらに第1接続ピン51の平面視の断面積は、第1導電部材31の平面視の断面積よりも小さいので、第1導電部材31の熱が、第1接続ピン51を介して回路基板7に伝わりにくくなっている。
以上説明したように、本実施形態の電子部品1は、半導体装置3(素子)と、第1導電部材31と、第2導電部材32と、放熱部2と、回路基板7と、制御部71と、第1接続ピン51(第1接続部材)とを備える。半導体装置3(素子)は、ソース端子11(第1端子)、ドレイン端子12(第2端子)及びゲート端子13(第3端子)を有する。半導体装置3(素子)は、ソース端子11(第1端子)とゲート端子13(第3端子)との間の電圧に応じてソース端子11(第1端子)とドレイン端子12(第2端子)との間を流れる電流D1を制御する。半導体装置3(素子)は、電流D1を制御する際に発熱する。第1導電部材31は、第1外部接続端子41とソース端子11(第1端子)とを電気的に接続する。第2導電部材32は、第2外部接続端子42とドレイン端子12(第2端子)とを電気的に接続する。放熱部2は、半導体装置3(素子)と熱的に結合されている。回路基板7は、半導体装置3(素子)に対して放熱部2と反対側において半導体装置3(素子)と離して配置されている。制御部71は、回路基板7に設けられ、ソース端子11(第1端子)とゲート端子13(第3端子)とにそれぞれ電気的に接続されてソース端子11(第1端子)とゲート端子13(第3端子)との間の電圧を制御する。第1接続ピン51(第1接続部材)は、第1導電部材31に接続され、第1導電部材31を介してソース端子11(第1端子)と制御部71との間を接続する。ソース端子11(第1端子)は回路基板7と離して配置され、第1導電部材31及び第2導電部材32は放熱部2と熱的に結合されている。
上記構成によれば、回路基板7は半導体装置3と離して配置され、ソース端子11は、回路基板7と離して配置されている。第1導電部材31及び第2導電部材32はそれぞれ放熱部2と熱的に結合されている。そのため、ソース端子11と、第1導電部材31と、第2導電部材32とにそれぞれ電流D1が流れた際に発生する熱が回路基板7に伝わりにくくなっている。言い換えると、電子部品1は、半導体装置3に電流D1が流れた際に、ソース端子11(第1端子)と、第1導電部材31と、第2導電部材32とで発生する熱が回路基板7に伝わることを抑制できる。
本実施形態では、第1接続ピン51の断面積は、第1導電部材31の断面積よりも小さいので、第1導電部材31の熱が、第1接続ピン51を介して回路基板7に伝わりにくくなっている。
本実施形態の電子部品1において、第1導電部材31及び第2導電部材32はそれぞれ、回路基板7と離して配置されたことが好ましい。
上記構成によれば、第1導電部材31及び第2導電部材32はそれぞれ、回路基板7と離して配置されているので、第1導電部材31及び第2導電部材32に電流D1が流れた際に生じる熱(ジュール熱)が回路基板7に伝わることをと抑制できる。
第1導電部材31及び第2導電部材32はそれぞれ、半導体装置3に対して回路基板7と反対側に配置されている。しかも第1導電部材31及び第2導電部材32は、回路基板7までの間隔よりも放熱部2までの間隔が小さく、かつ電気絶縁性部材9を介在させてあるので、第1導電部材31及び第2導電部材32の熱が放熱部2に伝わりやすい。そのため、第1導電部材31及び第2導電部材32の熱が回路基板7に伝わることが抑制される。
本実施形態の電子部品1において、第1接続ピン51(第1接続部材)は、第1導電部材31よりも熱伝導率が低い材料からなることが好ましい。
上記構成によれば、第1導電部材31の熱が、第1接続ピン51(第1接続部材)を介して回路基板7に伝わることを抑制できる。
本実施形態の電子部品1において、半導体装置3(素子)はMOSFETからなり、第1端子はソース端子11、第2端子はドレイン端子12、第3端子はゲート端子13であることが好ましい。
上記構成によれば、MOSFET(パワーMOSFET)を用いることにより、第1外部接続端子41と第2外部接続端子42とを流れる電流D1が比較的大きい場合でも、電流D1を制御可能な電子部品1を実現できる。
本実施形態の電子装置100は、上記した電子部品1と、電子部品1を収納する筐体6とを備えている。
上記構成によれば、電子装置100は、上記した電子部品1を備えているので、半導体装置3に電流D1が流れた際に、ソース端子11と、第1導電部材31と、第2導電部材32とで発生する熱が回路基板7に伝わることを抑制できる。
なお、本実施形態ではゲート端子13と制御部71とを折曲部130で接続しているが、例えばゲート端子13と制御部71とを別の導電性部材で接続してもよい。
固定部5は、第1接続ピン51と第1導電部材31とを電気的に接続しているが、第1接続ピン51と第1導電部材31とが接して電気的に接続される場合には、固定部5は、非導電部材で形成されていてもよく、第1接続ピン51を支持できればよい。
ところで、異なる導電部材をはんだで電気的に接続する方法として、ペースト状のはんだを塗布した後にはんだと導電部材とを同時に加熱する「リフロー方式」が知られている。本実施形態では、まず回路基板7と、入力端子811,812とを除いた構成で1回目のリフロー処理を行う。次に、回路基板7に第1接続ピン51と折曲部130とを通して回路素子711〜713と入力端子811,812とを配置した後に、2回目のリフロー処理を行う。
図2Aは、固定部5及び第1接続ピン51の正面図であり、図2Bはその断面図である。以降では、本実施形態における固定部5と、固定部5の変形例としての固定部510,530とを区別するために、本実施形態における固定部5を固定部500と呼ぶ。なお、固定部500,510,530を区別しない場合には固定部5として説明する。
固定部500は、銅などの導電部材からなる。固定部500は、第1導電部材31に固定される底板503と、第1接続ピン51を挟んで支持する2個で1組の挟持部502とを有する。挟持部502における底板503と反対側の端部にはガイド501が形成されている。それぞれのガイド501は、互いの間隔が大きくなるように形成されている。第1接続ピン51をガイド501の上から底板503側に押し込むと、第1接続ピン51の先端がガイド501の表面に接する。ガイド501は第1接続ピン51の先端を挟持部502に導く。ガイド501の上から底板503側に押し込まれた第1接続ピン51は、ガイド501の表面に沿って移動して挟持部502に挟まれる。1組の挟持部502は弾性変形した状態で第1接続ピン51に付勢した状態で第1接続ピン51を支持している。そのため、リフロー処理において、振動などにより第1接続ピン51に力が加わっても、第1接続ピン51が倒れることを抑制する。
なお、固定部500は、板状部材を折り曲げ形成してもよい。また固定部500は、両端が開口していてもよいし、開口部分を覆っていてもよい。
(固定部5の変形例1)
固定部5の変形例1である固定部510について図3A及び図3Bを参照して説明する。図3Aは、第1接続ピン51及び固定部510の正面図であり、図3Bはその断面図である。
固定部5の変形例1である固定部510について図3A及び図3Bを参照して説明する。図3Aは、第1接続ピン51及び固定部510の正面図であり、図3Bはその断面図である。
固定部510は、導電部材からなり、角柱状に形成されている。上面には、平面視において四角形の凹部511が形成されている。凹部511の平面視の形状は、第1接続ピン51の断面形状よりもわずかに小さい。第1接続ピン51を凹部511内に押し込むことにより、凹部511は固定部510に固定される。
なお、第1接続ピン51は、円柱状に形成されていてもよい。その場合、凹部511の径は、第1接続ピン51よりもわずかに小さい径であればよい。
(固定部5の変形例2)
また、図3Cに示すように、凹部511に代えてねじ溝512を形成した固定部510を固定部5の変形例2として説明する。変形例2において、第1接続ピン51の端には、ねじ溝512に対応するねじ山54が形成されている。第1接続ピン51をねじ溝512にねじ込むことにより、第1接続ピン51が固定部510に固定される。なお、第1接続ピン51におけるねじ山54を除いた部分の形状は、円柱状でもよいし、角柱状でもよい。
また、図3Cに示すように、凹部511に代えてねじ溝512を形成した固定部510を固定部5の変形例2として説明する。変形例2において、第1接続ピン51の端には、ねじ溝512に対応するねじ山54が形成されている。第1接続ピン51をねじ溝512にねじ込むことにより、第1接続ピン51が固定部510に固定される。なお、第1接続ピン51におけるねじ山54を除いた部分の形状は、円柱状でもよいし、角柱状でもよい。
(固定部5の変形例3)
固定部5の変形例3である固定部530について図4A及び図4Bを参照して説明する。図4Aは、固定部530の正面図であり、図4Bはその断面図である。
固定部5の変形例3である固定部530について図4A及び図4Bを参照して説明する。図4Aは、固定部530の正面図であり、図4Bはその断面図である。
固定部530は、導電部材からなる。固定部530は、第1接続ピン51を支持する支持部531と、第1導電部材31に取り付けられる取付部532とを有する。支持部531は角柱状に形成されていて、上面には上方向に開口した凹部533が形成されている。凹部533の開口部分の断面形状は、第1接続ピン51の断面形状よりもわずかに小さい。そのため、凹部533に第1接続ピン51を押し込むことで第1接続ピン51は支持部531に支持される。
取付部532は、支持部531の側面から外側に張り出していて、取付部532の底面全体が第1導電部材31と接する。取付部532は、支持部531の側面から外側に張り出しているので、支持部531及び第1接続ピン51を安定した状態で第1導電部材31に取り付けることができる。
なお、第1接続ピン51と、支持部531及び取付部532とは角柱状の他にも、例えば円柱状であってもよい。その場合、凹部533は、第1接続ピン51の径よりもわずかに小さい径であればよい。
(固定部5の変形例4)
また、図4Cに示すように、凹部533に代えてねじ溝534を形成した固定部530を変形例4として説明する。変形例4において、第1接続ピン51の端には、ねじ溝534に対応するねじ山54が形成されている。第1接続ピン51をねじ溝534にねじ込むことにより、第1接続ピン51が固定部530に固定される。なお、第1接続ピン51におけるねじ山54を除いた部分の形状は、円柱状でもよいし、角柱状でもよい。
また、図4Cに示すように、凹部533に代えてねじ溝534を形成した固定部530を変形例4として説明する。変形例4において、第1接続ピン51の端には、ねじ溝534に対応するねじ山54が形成されている。第1接続ピン51をねじ溝534にねじ込むことにより、第1接続ピン51が固定部530に固定される。なお、第1接続ピン51におけるねじ山54を除いた部分の形状は、円柱状でもよいし、角柱状でもよい。
以上説明したように、変形例1〜4において、第1接続ピン51が固定部5に固定されることにより、リフロー処理の際に第1接続ピン51が倒れることが抑制される。そのため、回路基板7と、入力端子811,812とを除いた構成のはんだ付けを1回のリフロー処理で行うことができる。したがって、第1接続ピン51を固定部5に取り付けるための工程を省略できるので、電子部品1及び電子装置100の組立工数を減らすことができる。
(実施形態2)
実施形態1における半導体装置3を2個備えた電子部品1a及びそれを用いた電子装置100aについて図5A及び図5Bを参照して説明する。図5Aは、実施形態2に係る電子装置100aの平面図であり、図5Bは、図5AにおけるC−C線断面図である。なお、実施形態1と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態1における半導体装置3を2個備えた電子部品1a及びそれを用いた電子装置100aについて図5A及び図5Bを参照して説明する。図5Aは、実施形態2に係る電子装置100aの平面図であり、図5Bは、図5AにおけるC−C線断面図である。なお、実施形態1と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
電子部品1aは、1個の半導体装置3に代えて2個の半導体装置3a,3bを備えている。電子部品1aは、第1導電部材31に代えて第1導電部材31aを備え、第1接続ピン51に代えて第1接続ピン51aを備えている。電子部品1aは、第2導電部材32に代えて第2導電部材32aを備え、回路基板7に代えて回路基板7aを備えている。電子部品1aは、実施形態1における第1外部接続端子41に代えて第1外部接続端子41bを備えている。電子部品1aは、実施形態1における第2外部接続端子42に代えて第2外部接続端子42bを備えている。
第1外部接続端子41bは、第1導電部材31aに向かって延びた延長部41cを有する。延長部41cは、第1導電部材31aにはんだにより接合されて電気的に接続されている。第2外部接続端子42bは、第2導電部材32aに向かって延びた延長部42cを有する。延長部42cは、第2導電部材32aにはんだにより接合されて電気的に接続されている。
第1導電部材31aは、実施形態1における第1導電部材31と比べて、長手方向の寸法が大きくなるように形成されている。本実施形態の第1導電部材31aでは、第1外部接続端子41と第2外部接続端子42とが並ぶ方向に沿う辺の寸法が第1導電部材31と比べて長くなっている。第1導電部材31aは、第1接続ピン51aによって制御部71に接続されている。第1接続ピン51aは、実施形態1における第1接続ピン51よりも第2外部接続端子42側に近い部位に設けられている。本実施形態では、第1接続ピン51aは、第1外部接続端子41bと第2外部接続端子42bとが並ぶ方向において半導体装置3aと半導体装置3bとの間にある。
2個の半導体装置3a,3bはそれぞれ、第1外部接続端子41と第2外部接続端子42との間に電気的に並列に接続されている。2個の半導体装置3a,3bは、第1外部接続端子41bと第2外部接続端子42bとが並ぶ方向に並べて配置されている。2個の半導体装置3a,3bの各々のゲート端子13は、保護部303から端子台61に向く方向に張り出している。半導体装置3aは、実施形態1におけるソース端子11に代えて、ソース端子11aを有している。ソース端子11aは、第1導電部材31aに電気的に接続されている。半導体装置3bは、第1導電部材31aに電気的に接続されたソース端子11bを有している。半導体装置3a,3bの各々のドレイン端子12は、第2導電部材32aに電気的に接続されている。
第2導電部材32aは、実施形態1における第2導電部材32よりも、第1外部接続端子41bと第2外部接続端子42bとが並ぶ方向に長くなるように形成されていて、半導体装置3a,3bの各々のドレイン端子12と接している。
回路基板7aには、半導体装置3a,3bの各々の折曲部130に対応する位置に孔808aが形成されている。回路基板7aには、第1接続ピン51aに対応する位置に、孔807aが形成されている。孔808a、807aのそれぞれにはランド810が形成されている。半導体装置3a,3bの各々の折曲部130と、第1接続ピン51aとはそれぞれ、接合部806によって制御部71と電気的に接続されている。
電子部品1a及び電子装置100aは、第1外部接続端子41と第2外部接続端子42との間に、電気的に並列に接続された2個の半導体装置3a,3bを備えている。そのため、電子部品1a及び電子装置100aは、半導体装置を1個備えている場合よりも大きい電流を制御することができる。
(実施形態3)
実施形態1における半導体装置3を2個備えた電子部品1b及びそれを用いた電子装置100bについて図6A及び図6Bを参照して説明する。電子部品1bは、実施形態1における2個の半導体装置3が逆直列に接続されている点が実施形態2と相違する。図6Aは、本実施形態に係る電子装置100bの平面図であり、図6Bは、図6AにおけるC−C線断面図である。なお、実施形態1と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態1における半導体装置3を2個備えた電子部品1b及びそれを用いた電子装置100bについて図6A及び図6Bを参照して説明する。電子部品1bは、実施形態1における2個の半導体装置3が逆直列に接続されている点が実施形態2と相違する。図6Aは、本実施形態に係る電子装置100bの平面図であり、図6Bは、図6AにおけるC−C線断面図である。なお、実施形態1と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
電子部品1bは、実施形態1における半導体装置3に代えて2個の半導体装置3c,3dを備えている。電子部品1bは、実施形態1における第1導電部材31に代えて第1導電部材31bを備え、実施形態1における第1接続ピン51に代えて第1接続ピン51bを備えている。電子部品1bは、実施形態1における第2導電部材32に代えて2個の第2導電部材32b,32cを備え、実施形態1における回路基板7に代えて回路基板7bを備えている。電子部品1bは、実施形態1における第1外部接続端子41に代えて第2外部接続端子42dを備えている。電子部品1bは、実施形態1における第2外部接続端子42に代えて第2外部接続端子42fを備えている。
電子部品1bは、実施形態1において第1外部接続端子41が配置されている場所に、新たに第2外部接続端子42bを備え、実施形態1においてねじ802が配置されている場所に、新たにねじ801bを備えている。
第2外部接続端子42dは、第2導電部材32bに向かって延びた延長部42eを有する。延長部42eは、第2導電部材32bにはんだにより接合されて電気的に接続されている。第2外部接続端子42fは、第2導電部材32cに向かって延びた延長部42gを有する。延長部42gは、第2導電部材32cにはんだにより接合されて電気的に接続されている。
第1導電部材31bは、第2外部接続端子42dと第2外部接続端子42fとが並ぶ方向において2個の第2外部接続端子42の間に配置されている。第1導電部材31bの上面には、上方向に突き出る棒状の第1接続ピン51bが電気的に接続されている。第1接続ピン51bは、固定部5bによって第1導電部材31bに固定されている。第1接続ピン51bは、制御部71に接続されている。
第2導電部材32bは、電気絶縁性部材9上に例えば銅で形成された導電層である。第2導電部材32bは、平面視において第1導電部材31bと重ならない四角形状に形成されている。そのため第2導電部材32bと第1導電部材31bとは電気的に絶縁されている。また第2導電部材32bは、半導体装置3cの下面に配置され、ドレイン端子12と接続されている。第2導電部材32bは、第2外部接続端子42bに電気的に接続されている。第2外部接続端子42bの上面には、導線を接続して固定するためのねじ801bが設けられている。
第2導電部材32cは、電気絶縁性部材9上に例えば銅で形成された導電層である。第2導電部材32cは、平面視において第1導電部材31bと重ならない四角形状に形成されている。そのため第2導電部材32bと第1導電部材31bとは電気的に絶縁されている。また第2導電部材32cは、半導体装置3dの下面に配置され、ドレイン端子12と接続されている。第2導電部材32cは、第2外部接続端子42に電気的に接続されている。
第2導電部材32b,32cの大きさはそれぞれ、平面視において半導体装置3c,3dよりも大きい。
半導体装置3cのソース端子11cは、第1導電部材31bに接続されている。ソース端子11cは、第1導電部材31bに近づくように第2導電部材32bの上を通って折り曲げられている。
半導体装置3dのソース端子11dは、第1導電部材31bに接続されている。ソース端子11dは、第1導電部材31bに近づくように下方向に折り曲げられている。
回路基板7bは、電気絶縁性部材9と平行するように筐体6に固定されている。回路基板7b上には制御部71が設けられている。回路基板7bには、第1接続ピン51bを通す孔807bと、2本の折曲部130をそれぞれ通すための2個の孔808bが設けられている。孔807b,808bの周辺にはそれぞれ、ランド810が形成されている。第1接続ピン51bとランド810とは接合部806で接続されている。
半導体装置3c,3dのそれぞれのソース端子11c,11dは、互いに共通する第1導電部材31bに接続されている。したがって半導体装置3c,3dは、第1導電部材31bを介して第2外部接続端子42,42b間において逆直列に接続されている。半導体チップ300を構成するMOSFETチップは、寄生ダイオードを備えている。したがって、電子部品1b及び電子装置100bでは、半導体装置3c,3dが逆直列に接続されていることにより、双方向の電流D1を制御することができる。具体的に言うと、第2導電部材32bから第1導電部材31bに流れる電流D1については半導体装置3cで制御できる。また、第2導電部材32cから第1導電部材31bに流れる電流D1については半導体装置3dで制御できる。
(実施形態4)
ゲート端子13eが放熱部2と熱的に結合された電子部品1c及びそれを用いた電子装置100cについて図7A及び図7Bを参照して説明する。図7Aは、本実施形態に係る電子装置100cの平面図であり、図7Bは、図7AにおけるC−C線断面図である。なお、実施形態1と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
ゲート端子13eが放熱部2と熱的に結合された電子部品1c及びそれを用いた電子装置100cについて図7A及び図7Bを参照して説明する。図7Aは、本実施形態に係る電子装置100cの平面図であり、図7Bは、図7AにおけるC−C線断面図である。なお、実施形態1と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
電子部品1cは、実施形態1における回路基板7に代えて回路基板7cを備えている。電子部品1cは、実施形態1における第2外部接続端子42に代えて第2外部接続端子42hを備えている。電子部品1cは、第3導電部材33をさらに備えている。第3導電部材33は、回路基板7cと離して配置され、かつ放熱部2と熱的に結合されている。
第2外部接続端子42hは、第2導電部材32dに向かって延びた延長部42kを有する。延長部42kは、第2導電部材32dにはんだにより接合されて電気的に接続されている。
半導体装置3eは、実施形態1におけるゲート端子13に代えてゲート端子13eを有している。ゲート端子13eは、ワイヤ302によって半導体チップ300のゲート電極と接続されている。ゲート端子13eの先端部分は、下方向に折り曲げられて第3導電部材33に接続されている。つまりゲート端子13eは、回路基板7と離して配置されている。
第2導電部材32dは、電気絶縁性部材9上に例えば銅で形成された導電層である。第2導電部材32dは、平面視において第1導電部材31及び第3導電部材33と重ならない四角形状に形成されている。そのため第2導電部材32dと第1導電部材31、及び第2導電部材32dと第3導電部材33とはそれぞれ電気的に絶縁されている。第2導電部材32dは、半導体装置3eの下面に配置され、ドレイン端子12と接続されている。第2導電部材32dにおける平面視の大きさは、半導体装置3eよりも大きい。
第3導電部材33は、電気絶縁性部材9上に例えば銅で形成された導電層である。第3導電部材33は四角形状に形成されている。第3導電部材33は、電気絶縁性部材9を介して放熱部2と熱的に結合されている。第3導電部材33には、ゲート端子13eと、第2接続ピン53e(第2接続部材)とが接続されている。
第2接続ピン53eは、棒状に形成されている。第2接続ピン53eは、第3導電部材33の上面から上方向に張り出している。第2接続ピン53eは、固定部5eに固定されている。固定部5eは、第2接続ピン53eを支持する。また固定部5eは、第2接続ピン53eと第3導電部材33とを電気的に接続している。したがって、第2接続ピン53eは、第3導電部材33と制御部71とを電気的に接続している。第2接続ピン53eにおいて第3導電部材33の上面と平行する面の断面積は第3導電部材33が電気絶縁性部材9と接する面積よりも小さくなっている。そのため、第2接続ピン53eの熱抵抗は、第3導電部材33と放熱部2との間の熱抵抗よりも大きくなっている。したがって、第3導電部材33の熱は、第2接続ピン53eを介して回路基板7に伝わるよりも、電気絶縁性部材9を介して放熱部2に伝わりやすくなっている。
回路基板7cは、電気絶縁性部材9と平行するように筐体6に固定されている。回路基板7cには制御部71が設けられている。回路基板7cには、第1接続ピン51(第1接続部材)を通す孔と、第2接続ピン53eを通すための孔808cとが設けられている。孔808cの周辺にはランド810が形成されている。第2接続ピン53eとランド810とは接合部806で接続されている。
第2接続ピン53eは、第3導電部材33よりも熱伝導率が低い材料(例えばアルミニウムや真鍮など)からなる。そのため、第2接続ピン53eは、半導体チップ300及びドレイン端子12の熱がゲート端子13eに伝わった際に、その熱を回路基板7に伝えにくくしている。さらに、ゲート端子13eに熱(ジュール熱)が生じた場合であっても、第3導電部材33が電気絶縁性部材9を介してその熱を放熱部2に伝えるので、熱が回路基板7に伝わりにくくなる。
以上説明したように、本実施形態の電子部品1cは、第3導電部材33と、第2接続ピン53e(第2接続部材)とを備えていることが好ましい。第3導電部材33は、回路基板7と離して配置され、かつ放熱部2と熱的に結合されている。第2接続ピン53e(第2接続部材)は、第3導電部材33に接続され、第3導電部材33を介してゲート端子13e(第3端子)と制御部71とを電気的に接続している。
上記構成によれば、半導体チップ300及びドレイン端子12の熱がゲート端子13eに伝わった際に、その熱が第3導電部材33と電気絶縁性部材9とを介して放熱部2に伝わるので、半導体装置3eの熱が回路基板7cに伝わりにくくなる。
ゲート端子13eに熱(ジュール熱)が生じた場合であっても、第3導電部材33が電気絶縁性部材9を介してその熱を放熱部2に伝えるので、その熱が回路基板7に伝わりにくくなる。
本実施形態の電子部品1cにおいて、第2接続ピン53e(第2接続部材)は、第3導電部材33よりも熱伝導率が低い材料からなることが好ましい。
上記構成によれば、第2接続ピン53eは、第3導電部材33よりも熱伝導率が低い材料からなるので、第3導電部材33の熱を回路基板7に伝えにくくすることができる。
なお、固定部5eを、実施形態1で説明した固定部5の変形例1〜4と同様に構成してもよい。また固定部5eの変形例に合わせて第2接続ピン53eを、実施形態1における第1接続ピン51の変形例1〜4と同様に構成してもよい。
第3導電部材33は、一例として、電気絶縁性部材9上に例えば銅で形成された導電層であるが、他の例として、板状部材でもよい。また、第3導電部材33の材料は、銅以外の導体であってもよい。
本実施形態の構成を、実施形態1〜3に適用可能である。
(変形例1)
以下、実施形態1における半導体装置3を2個備えた電子部品1d及びそれを用いた電子装置100dを変形例1として図8を参照して説明する。図8は、本変形例に係る電子装置100dの平面図である。図8において、説明をわかりやすくするために、半導体装置3f,3gの上面よりも上側の部材を破線で図示している。なお、実施形態1と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
以下、実施形態1における半導体装置3を2個備えた電子部品1d及びそれを用いた電子装置100dを変形例1として図8を参照して説明する。図8は、本変形例に係る電子装置100dの平面図である。図8において、説明をわかりやすくするために、半導体装置3f,3gの上面よりも上側の部材を破線で図示している。なお、実施形態1と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
電子部品1dは、実施形態1における第1外部接続端子41に代えて第1外部接続端子41dを備えている。第1外部接続端子41dは、第1導電部材31cに向かって延びた延長部41eを有する。延長部41eは、第1導電部材31cにはんだにより接合されて電気的に接続されている。
電子部品1dは、実施形態1における第2外部接続端子42に代えて第2外部接続端子42mを備えている。第2外部接続端子42mは、第2導電部材32eに向かって延びた延長部42nを有する。延長部42nは、第2導電部材32eにはんだにより接合されて電気的に接続されている。
電子部品1dは、第3導電部材33a,33bを備えている。第3導電部材33a,33bはそれぞれ、電気絶縁性部材9上に例えば銅で形成された導電層である。第3導電部材33a,33bはそれぞれ、四角形状に形成されている。第3導電部材33aは、第1外部接続端子41dと第2外部接続端子42mとが並ぶ方向において第1導電部材31cと第2導電部材32eとの間に配置されている。第3導電部材33aと、第1導電部材31cと、第2導電部材32eとはそれぞれ離れて配置されているので、互いに電気的に絶縁されている。第3導電部材33bは、第1外部接続端子41dと入力端子812とが並ぶ方向において第1導電部材31cと第2導電部材32eとの間に配置されている。第3導電部材33bと、第1導電部材31cと、第2導電部材32eとはそれぞれ離れて配置されているので、互いに電気的に絶縁されている。
第3導電部材33a,33bは、電気絶縁性部材9を介して放熱部2と熱的に結合されている。第3導電部材33aには、ゲート端子13gと、第2接続ピン53aとが接続されている。ゲート端子13gは、第2導電部材32eの上を通って前方向に折り曲げられ、かつ第3導電部材33aに向かって折り曲げられている。第3導電部材33bには、ゲート端子13fと、第2接続ピン53bとが接続されている。ゲート端子13fは、第3導電部材33bに向かって折り曲げられている。
第2接続ピン53a,53bはそれぞれ、断面形状が正方形の棒状に形成されている。第2接続ピン53aは、第3導電部材33aの上面から上方向に張り出している。第2接続ピン53aは、第3導電部材33aと電気的に接続されている。第2接続ピン53bは、第3導電部材33bと電気的に接続されている。第2接続ピン53a,53bはそれぞれ、制御部71に電気的に接続されている。
電子部品1dは、1個の半導体装置3に代えて2個の半導体装置3f,3gを備えている。電子部品1dは、第1導電部材31に代えて第1導電部材31cを備え、第1接続ピン51に代えて第1接続ピン51cを備えている。電子部品1dは、第2導電部材32に代えて第2導電部材32eを備え、回路基板7に代えて回路基板7dを備えている。
第1導電部材31cは、実施形態1における第1導電部材31と比べて、第1外部接続端子41dと第2外部接続端子42mとが並ぶ方向の寸法が大きくなるように形成されている。第1導電部材31cは、第1接続ピン51cによって制御部71に接続されている。
2個の半導体装置3f,3gはそれぞれ、第1外部接続端子41と第2外部接続端子42との間に電気的に並列に接続されている。2個の半導体装置3f,3gは、第1外部接続端子41dと第2外部接続端子42mとが並ぶ方向に並べて配置されている。2個の半導体装置3f,3gのそれぞれのゲート端子13f,13gは、保護部303から端子台61に向く方向に張り出している。ゲート端子13fは、第3導電部材33bと電気的に接続されている。ゲート端子13gは、第3導電部材33aと電気的に接続されている。半導体装置3fは、実施形態1におけるソース端子11に代えて、ソース端子11fを有している。ソース端子11fは、第1導電部材31cに接続されている。半導体装置3gは、第1導電部材31cに接続されたソース端子11gを有している。半導体装置3f,3gの各々のドレイン端子12は、第2導電部材32eに接続されている。
第2導電部材32eは、実施形態1における第2導電部材32よりも、第1外部接続端子41dと第2外部接続端子42mとが並ぶ方向に長くなるように形成されていて、半導体装置3f,3gの各々のドレイン端子12と接している。第2導電部材32eの平面視における断面積は、半導体装置3f,3gを合わせた面積よりも大きい。
回路基板7dには、第1接続ピン51bと、第2接続ピン53a,53bとのそれぞれに対応する位置に孔が形成されていて、それぞれの孔の周囲にはランドが形成されている。第1接続ピン51bと、第2接続ピン53a,53bとはそれぞれ、接合部806によって制御部71(図7B参照)に電気的に接続されている。
電子部品1d及び電子装置100dは、第1外部接続端子41と第2外部接続端子42との間に、電気的に並列に接続された2個の半導体装置3f,3gを備えている。そのため、電子部品1d及び電子装置100dは、半導体装置を1個備えている場合よりも大きい電流を制御することができる。
半導体装置3f,3gの熱がそれぞれ、ゲート端子13f,13gに伝わった際に、その熱がそれぞれ第3導電部材33b,33aを介して放熱部2に伝わるので、半導体装置3f,3gの熱が回路基板7dに伝わりにくくなる。
(変形例2)
実施形態1における半導体装置3を2個備えた電子部品1e及びそれを用いた電子装置100eについて図9を参照して説明する。電子部品1eは、実施形態1における2個の半導体装置3が逆直列に接続されている点が本実施形態の変形例1と相違する。図9は、本実施形態に係る電子装置100eの平面図である。図9において、説明をわかりやすくするために、半導体装置3h,3kの上面よりも上側の部材を破線で図示している。なお、実施形態1及び本実施形態の変形例1と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態1における半導体装置3を2個備えた電子部品1e及びそれを用いた電子装置100eについて図9を参照して説明する。電子部品1eは、実施形態1における2個の半導体装置3が逆直列に接続されている点が本実施形態の変形例1と相違する。図9は、本実施形態に係る電子装置100eの平面図である。図9において、説明をわかりやすくするために、半導体装置3h,3kの上面よりも上側の部材を破線で図示している。なお、実施形態1及び本実施形態の変形例1と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
電子部品1eは、実施形態1における半導体装置3に代えて2個の半導体装置3h,3kを備えている。電子部品1eは、実施形態1における第1導電部材31に代えて第1導電部材31dを備え、実施形態1における第1接続ピン51に代えて第1接続ピン51dを備えている。電子部品1eは、実施形態1における第2導電部材32に代えて2個の第2導電部材32f,32gを備え、実施形態1における回路基板7に代えて回路基板7eを備えている。電子部品1eは、実施形態1における第1外部接続端子41に代えて第2外部接続端子42pを備えている。電子部品1eは、実施形態1における第2外部接続端子42に代えて第2外部接続端子42rを備えている。
電子部品1eは、実施形態1において第1外部接続端子41が配置されている場所に、新たに第2外部接続端子42pを備え、実施形態1においてねじ802が配置されている場所に、新たにねじ801bを備えている。
第2外部接続端子42pは、第2導電部材32fに向かって延びた延長部42qを有する。延長部42qは、第2導電部材32fにはんだにより接合されて電気的に接続されている。第2外部接続端子42rは、第2導電部材32gに向かって延びた延長部42sを有する。延長部42sは、第2導電部材32gにはんだにより接合されて電気的に接続されている。
電子部品1eは、第3導電部材33a,33bを備えている。第3導電部材33aは、第2外部接続端子42rと第2外部接続端子42pとが並ぶ方向において第1導電部材31dと第2導電部材32gとの間に配置されている。第3導電部材33aと、第1導電部材31dと、第2導電部材32gとはそれぞれ離れて配置されているので、互いに電気的に絶縁されている。
第3導電部材33bは、第2外部接続端子42pと入力端子812とが並ぶ方向において第1導電部材31dと第2導電部材32fとの間に配置されている。第3導電部材33bと、第1導電部材31dと、第2導電部材32fとはそれぞれ離れて配置されているので、互いに電気的に絶縁されている。
ゲート端子13gは、第2導電部材32gの上を通って前方向に折り曲げられ、かつ第3導電部材33aに向かって折り曲げられている。
第3導電部材33bには、ゲート端子13hと、第2接続ピン53bとが接続されている。ゲート端子13hは、第3導電部材33bに向かって折り曲げられている。
第1導電部材31dは、第2外部接続端子42rと第2外部接続端子42pとが並ぶ方向において2個の第2外部接続端子42の間に配置されている。第1導電部材31dの上面には、上方向に突き出る棒状の第1接続ピン51dが電気的に接続されている。第1接続ピン51dは第1導電部材31dに固定された状態で制御部71に接続されている。
第2導電部材32fは、電気絶縁性部材9上に銅で形成された導電層である。第2導電部材32fは、平面視において第1導電部材31dと第3導電部材33bとに重ならない四角形状に形成されている。そのため第2導電部材32fと第1導電部材31dと第3導電部材33bとは電気的に絶縁されている。また第2導電部材32fは、半導体装置3hの下面に配置され、ドレイン端子12と接続されている。第2導電部材32fは、第2外部接続端子42bに電気的に接続されている。第2外部接続端子42bの上面には、導線を接続して固定するためのねじ801bが設けられている。
第2導電部材32gは、電気絶縁性部材9上に銅で形成された導電層である。第2導電部材32gは、平面視において第1導電部材31dと第3導電部材33aとに重ならない四角形状に形成されている。そのため第2導電部材32fと第1導電部材31dと第3導電部材33aとは電気的に絶縁されている。また第2導電部材32gは、半導体装置3kの下面に配置され、ドレイン端子12と接続されている。第2導電部材32gは、第2外部接続端子42に電気的に接続されている。第2導電部材32gの平面視における断面積は、半導体装置3h,3kを合わせた面積よりも大きい。
半導体装置3hのソース端子11hは、第1導電部材31dに接続されている。
ソース端子11hは、第2導電部材32fの上を通って第1導電部材31dに向かって折り曲げられている。
半導体装置3kのソース端子11kは、第1導電部材31dに接続されている。ソース端子11kは、第1導電部材31dに近づくように下方向に折り曲げられている。
回路基板7eには、第1接続ピン51dと、第2接続ピン53a,53bとのそれぞれに対応する位置に孔が形成されていて、それぞれの孔の周囲にはランドが形成されている。第1接続ピン51dと、第2接続ピン53a,53bとはそれぞれ、接合部806によって制御部71(図7B参照)に電気的に接続されている。
半導体装置3h,3kのそれぞれのソース端子11h,11kは、互いに共通する第1導電部材31dに接続されている。したがって半導体装置3h,3kは、第1導電部材31dを介して第2外部接続端子42,42b間において逆直列に接続されている。半導体チップ300を構成するMOSFETチップは、寄生ダイオードを備えている。したがって、電子部品1d及び電子装置100dでは、半導体装置3f,3gが逆直列に接続されていることにより、双方向の電流D1を制御することができる。具体的に言うと、第2導電部材32fから第1導電部材31dに流れる電流D1については半導体装置3hで制御できる。また、第2導電部材32gから第1導電部材31dに流れる電流D1については半導体装置3kで制御できる。
半導体装置3h,3kの熱がそれぞれ、ゲート端子13h,13gに伝わった際に、その熱がそれぞれ第3導電部材33b,33aを介して放熱部2に伝わるので、半導体装置3h,3kの熱が回路基板7eに伝わりにくくなる。
なお、実施形態2,3,4において、素子を2個備えた電子部品及び電子装置を例に説明したが、素子の個数は3個以上であってもよい。
実施形態1〜4において、素子がMOSFETからなる例について説明したが、素子は、例えば絶縁ゲートバイポーラトランジスタなどの半導体素子であってもよい。半導体素子が絶縁ゲートバイポーラトランジスタである場合、双方向の電流を制御するためにパッケージ内に回生用のダイオードを備えていてもよい。
第3導電部材33,33a,33bは、一例として、電気絶縁性部材9上に例えば銅で形成された導電層であるが、他の例として、板状部材でもよい。また、第3導電部材33,33a,33bの材料は、銅以外の導体であってもよい。
第1導電部材31,31a〜31dと、第2導電部材32,32a〜32gと、第3導電部材33,33a,33bとはそれぞれ、単相構造に限らず、多層構造でもよい。
実施形態1及びその変形例1〜4と、実施形態2,3と、実施形態4及びその変形例1,2とにおいて説明する各図は、模式的な図であり、各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
1,1a〜1e 電子部品
2 放熱部
3,3a〜3g 半導体装置(素子)
6 筐体
7,7a〜7e 回路基板
71 制御部
11,11a〜11d,11f,11g,11h,11k ソース端子(第1端子)
12 ドレイン端子(第2端子)
13,13e〜13h ゲート端子(第3端子)
31,31a〜31d 第1導電部材
32,32a〜32g 第2導電部材
33,33a,33b 第3導電部材
41,41b,41d 第1外部接続端子
42,42b,42d,42f,42h,42m,42p,42r 第2外部接続端子
51,51a〜51d 第1接続ピン(第1接続部材)
53a,53b,53e 第2接続ピン(第2接続部材)
71 制御部
100,100a〜100e 電子装置
2 放熱部
3,3a〜3g 半導体装置(素子)
6 筐体
7,7a〜7e 回路基板
71 制御部
11,11a〜11d,11f,11g,11h,11k ソース端子(第1端子)
12 ドレイン端子(第2端子)
13,13e〜13h ゲート端子(第3端子)
31,31a〜31d 第1導電部材
32,32a〜32g 第2導電部材
33,33a,33b 第3導電部材
41,41b,41d 第1外部接続端子
42,42b,42d,42f,42h,42m,42p,42r 第2外部接続端子
51,51a〜51d 第1接続ピン(第1接続部材)
53a,53b,53e 第2接続ピン(第2接続部材)
71 制御部
100,100a〜100e 電子装置
Claims (7)
- 第1端子、第2端子及び第3端子を有し、前記第1端子と前記第3端子との間の電圧に応じて前記第1端子と前記第2端子との間を流れる電流を制御し、前記電流を制御する際に発熱する素子と、
第1外部接続端子と前記第1端子とを電気的に接続する第1導電部材と、
第2外部接続端子と前記第2端子とを電気的に接続する第2導電部材と、
前記素子と熱的に結合された放熱部と、
前記素子に対して前記放熱部と反対側において前記素子と離して配置された回路基板と、
前記回路基板に設けられ、前記第1端子と前記第3端子とにそれぞれ電気的に接続されて前記第1端子と前記第3端子との間の電圧を制御する制御部と、
前記第1導電部材に接続され、前記第1導電部材を介して前記第1端子と前記制御部との間を接続した第1接続部材と
を備え、
前記第1端子は前記回路基板と離して配置され、
前記第1導電部材及び前記第2導電部材は前記放熱部と熱的に結合された
ことを特徴とする電子部品。 - 前記第1導電部材及び前記第2導電部材はそれぞれ、前記回路基板と離して配置された
ことを特徴とする請求項1に記載の電子部品。 - 前記回路基板と離して配置され、かつ前記放熱部と熱的に結合された第3導電部材と、
前記第3導電部材に接続され、前記第3導電部材を介して前記第3端子と前記制御部とを電気的に接続した第2接続部材と
をさらに備えた
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電子部品。 - 前記第2接続部材は、前記第3導電部材よりも熱伝導率が低い材料からなる
ことを特徴とする請求項3に記載の電子部品。 - 前記第1接続部材は、前記第1導電部材よりも熱伝導率が低い材料からなる
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の電子部品。 - 前記素子はMOSFETからなり、
前記第1端子はソース端子、前記第2端子はドレイン端子、前記第3端子はゲート端子である
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の電子部品。 - 請求項1〜6の何れか1項に記載の電子部品と、
前記電子部品を収納する筐体と
を備えた
ことを特徴とする電子装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015148860A JP2017033959A (ja) | 2015-07-28 | 2015-07-28 | 電子部品及びそれを用いた電子装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015148860A JP2017033959A (ja) | 2015-07-28 | 2015-07-28 | 電子部品及びそれを用いた電子装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017033959A true JP2017033959A (ja) | 2017-02-09 |
Family
ID=57988740
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2015148860A Pending JP2017033959A (ja) | 2015-07-28 | 2015-07-28 | 電子部品及びそれを用いた電子装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017033959A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018185805A1 (ja) * | 2017-04-03 | 2018-10-11 | 三菱電機株式会社 | スイッチング素子駆動ユニット |
-
2015
- 2015-07-28 JP JP2015148860A patent/JP2017033959A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018185805A1 (ja) * | 2017-04-03 | 2018-10-11 | 三菱電機株式会社 | スイッチング素子駆動ユニット |
US10893610B2 (en) | 2017-04-03 | 2021-01-12 | Mitsubishi Electric Cornoration | Switching device driving unit |
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