JP2017195385A - 回路装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐圧性に優れた回路装置を提供する。【解決手段】回路基板12の上面に通常は設けられる樹脂層を省いた構造を実現している。金属からなる回路基板12の上面にセラミック基板22を配置し、このセラミック基板22の上面にIGBT等のトランジスタ34を実装する。このようにすることで、トランジスタ34と回路基板12とがセラミック基板22により絶縁される。無機物から成るセラミック基板22は、樹脂からなる絶縁層50と比較して耐圧性が極めて高いので、1000V程度の高電圧がトランジスタ34に印加されても、トランジスタ34と回路基板12とがショートすることが防止される。【選択図】図1
Description
本発明は回路装置に関し、特に、大電流のスイッチングを行うパワー系の半導体素子が
回路基板の上面に実装された回路装置に関する。
回路基板の上面に実装された回路装置に関する。
図8を参照して、従来型の構成集積回路装置100の構成を説明する。先ず、矩形の基
板101の表面には、絶縁層102を介して導電パターン103が形成され、この導電パ
ターン103に回路素子が固着されて、所定の電気回路が形成される。ここでは、回路素
子として半導体素子105Aが固着されている。そして、半導体素子105Aの上面に形
成された電極は、金属細線114を経由して所望の導電パターン103と接続されている
。また、リード104は、基板101の周辺部に形成された導電パターン103から成る
パッド109に接続され、外部端子として機能している。封止樹脂108は、基板101
の表面に形成された電気回路を封止する機能を有する。
板101の表面には、絶縁層102を介して導電パターン103が形成され、この導電パ
ターン103に回路素子が固着されて、所定の電気回路が形成される。ここでは、回路素
子として半導体素子105Aが固着されている。そして、半導体素子105Aの上面に形
成された電極は、金属細線114を経由して所望の導電パターン103と接続されている
。また、リード104は、基板101の周辺部に形成された導電パターン103から成る
パッド109に接続され、外部端子として機能している。封止樹脂108は、基板101
の表面に形成された電気回路を封止する機能を有する。
ケース材111は、略額縁形状を有して基板101の側面に当接しており、このことに
より、基板101の上面に封止樹脂108を充填するための空間が形成される。
より、基板101の上面に封止樹脂108を充填するための空間が形成される。
上記構成の混成集積回路装置100の製造方法は次の通りである。先ず、上面が樹脂か
ら成る絶縁層102により被覆された基板101の上面に、所定形状の導電パターン10
3を形成する。次に、半導体素子105A等の回路素子を基板101の上面に載置して、
所定の導電パターン103と半導体素子105Aとを電気的に接続する。更に、パッド状
に形成された導電パターン103にリード104を固着する。次に、ケース材111を取
り付け、ケース材111により囲まれる空間に、液状又は半固形状の封止樹脂108を注
入した後に加熱硬化することにより、半導体素子105Aや金属細線114を樹脂封止す
る。
ら成る絶縁層102により被覆された基板101の上面に、所定形状の導電パターン10
3を形成する。次に、半導体素子105A等の回路素子を基板101の上面に載置して、
所定の導電パターン103と半導体素子105Aとを電気的に接続する。更に、パッド状
に形成された導電パターン103にリード104を固着する。次に、ケース材111を取
り付け、ケース材111により囲まれる空間に、液状又は半固形状の封止樹脂108を注
入した後に加熱硬化することにより、半導体素子105Aや金属細線114を樹脂封止す
る。
しかしながら、上記した混成集積回路装置100では、電圧を数百〔V〕〜千〔V〕程
度に昇圧する回路(例えば昇圧チョッパ回路)を基板101の上面に組み込んだ場合、絶
縁層102の耐圧が不十分な問題があった。
度に昇圧する回路(例えば昇圧チョッパ回路)を基板101の上面に組み込んだ場合、絶
縁層102の耐圧が不十分な問題があった。
具体的には、基板101の上面は厚みが100μm程度の絶縁層102により被覆され
ており、この絶縁層102はアルミナ等から成るフィラーが混入されたエポキシ樹脂から
成る。即ち、半導体素子105A等の回路素子と接続される導電パターン103と、アル
ミニウム等の金属から成る基板101とは、この絶縁層102により互いに絶縁されてい
る。
ており、この絶縁層102はアルミナ等から成るフィラーが混入されたエポキシ樹脂から
成る。即ち、半導体素子105A等の回路素子と接続される導電パターン103と、アル
ミニウム等の金属から成る基板101とは、この絶縁層102により互いに絶縁されてい
る。
しかしながら、絶縁層102の主材料であるエポキシ樹脂は絶縁耐力が低いので、数百
〔V〕〜数千〔V〕程度の高電圧が導電パターン103に印加されると、絶縁層102が
絶縁破壊を起こし、導電パターン103と基板101とがショートしてしまう問題が発生
する。
〔V〕〜数千〔V〕程度の高電圧が導電パターン103に印加されると、絶縁層102が
絶縁破壊を起こし、導電パターン103と基板101とがショートしてしまう問題が発生
する。
また、この問題を解決するために絶縁層102を厚くすると、耐圧は確保されるものの
、絶縁層102の熱抵抗が高くなってしまうので、半導体素子105Aが動作することに
より発生する熱が良好に外部に放出されない問題が発生する。
、絶縁層102の熱抵抗が高くなってしまうので、半導体素子105Aが動作することに
より発生する熱が良好に外部に放出されない問題が発生する。
本発明は、上述した問題を鑑みてなされ、本発明の主な目的は、放熱性および耐圧性を
高いレベルで両立させた回路装置を提供することにある。
高いレベルで両立させた回路装置を提供することにある。
本発明は、金属から成る回路基板と、前記回路基板の上面に設けられた金属膜から成る
アイランドと、前記アイランドに固着材を介して固着されたセラミックから成る固着基板
と、前記固着基板の上面に実装された半導体素子と、を備えることを特徴とする。
アイランドと、前記アイランドに固着材を介して固着されたセラミックから成る固着基板
と、前記固着基板の上面に実装された半導体素子と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、アルミニウム等の金属からなる回路基板の上面に、セラミックから成
る固着基板を載置し、この固着基板の上面にパワートランジスタ等の半導体素子を実装し
ている。このようにすることで、回路基板と半導体素子とは、無機材料から成り絶縁耐圧
が高いセラミックにより絶縁されている。従って、数千〔V〕程度の高い電圧が半導体素
子に印加されても、回路基板と半導体素子とのショートが防止される。
る固着基板を載置し、この固着基板の上面にパワートランジスタ等の半導体素子を実装し
ている。このようにすることで、回路基板と半導体素子とは、無機材料から成り絶縁耐圧
が高いセラミックにより絶縁されている。従って、数千〔V〕程度の高い電圧が半導体素
子に印加されても、回路基板と半導体素子とのショートが防止される。
図1から図3を参照して、回路装置の一例として混成集積回路装置10の構造を説明す
る。
る。
図1を参照して、混成集積回路装置10は、複数の回路素子から成る混成集積回路が回
路基板12の上面に組み込まれた回路装置である。具体的には、混成集積回路装置10は
、金属から成る回路基板12の上面にセラミック基板22が載置され、このセラミック基
板22(固着基板)の上面にトランジスタ34およびダイオード36(半導体素子)が実
装されている。更に、回路基板12の上面には額縁状のケース材14が載置され、ケース
材14により囲まれる空間に封止樹脂16が充填されている。また、回路基板12の上方
には信号リード44が設けられた基板42が配置されている。更にまた、ケース材14に
は出力リード28等が一体的に埋めこまれており、トランジスタ34等の半導体素子は金
属細線26を経由して出力リード28に電気的に接続される。
路基板12の上面に組み込まれた回路装置である。具体的には、混成集積回路装置10は
、金属から成る回路基板12の上面にセラミック基板22が載置され、このセラミック基
板22(固着基板)の上面にトランジスタ34およびダイオード36(半導体素子)が実
装されている。更に、回路基板12の上面には額縁状のケース材14が載置され、ケース
材14により囲まれる空間に封止樹脂16が充填されている。また、回路基板12の上方
には信号リード44が設けられた基板42が配置されている。更にまた、ケース材14に
は出力リード28等が一体的に埋めこまれており、トランジスタ34等の半導体素子は金
属細線26を経由して出力リード28に電気的に接続される。
回路基板12は、アルミニウム(Al)や銅(Cu)等を主材料とする回路基板である
。回路基板12としてアルミニウムより成る基板を採用した場合は、回路基板12の厚み
は、放熱性を高めるために例えば0.5mm以上2.0mm以下程度である。回路基板1
2の両主面には陽極酸化膜が形成されており、回路基板12の上面は絶縁層50により被
覆されている。
。回路基板12としてアルミニウムより成る基板を採用した場合は、回路基板12の厚み
は、放熱性を高めるために例えば0.5mm以上2.0mm以下程度である。回路基板1
2の両主面には陽極酸化膜が形成されており、回路基板12の上面は絶縁層50により被
覆されている。
セラミック基板22は、Al203(アルミナ)やAlN(窒化アルミニウム)等の無
機固体材料から成り、厚みは例えば0.25mm以上1.0mm以下である。セラミック
基板22は、上面に実装されるトランジスタ34と回路基板12とを絶縁させる為のもの
である。セラミック基板22が回路基板12に固着される構造は図1(B)を参照して後
述する。また、トランジスタ34やダイオード36が動作時に発生する熱は、セラミック
基板22および回路基板12を経由して外部に放出される。
機固体材料から成り、厚みは例えば0.25mm以上1.0mm以下である。セラミック
基板22は、上面に実装されるトランジスタ34と回路基板12とを絶縁させる為のもの
である。セラミック基板22が回路基板12に固着される構造は図1(B)を参照して後
述する。また、トランジスタ34やダイオード36が動作時に発生する熱は、セラミック
基板22および回路基板12を経由して外部に放出される。
ケース材14は、エポキシ樹脂等の樹脂材料を額縁形状に射出成形したものである。ま
た、回路基板12の周辺部上面にケース材14が固着されることにより、トランジスタ3
4等の回路素子を樹脂封止する空間が回路基板12の上面に設けられる。
た、回路基板12の周辺部上面にケース材14が固着されることにより、トランジスタ3
4等の回路素子を樹脂封止する空間が回路基板12の上面に設けられる。
更に、ケース材14には、トランジスタ34によりスイッチングされた大電流の出力信
号が通過する出力リード28が一体的に組み込まれている。このような構造は、ケース材
14の樹脂材料を出力リード28と共に射出成形することにより実現される。更に、ケー
ス材14の内部には、L字状の配線リード40が配置され、この配線リード40は金属細
線26を経由してトランジスタ34の制御電極と接続されている。ここで、ケース材14
に組み込まれた複数個の出力リード28は、同一平面上に配置されている。
号が通過する出力リード28が一体的に組み込まれている。このような構造は、ケース材
14の樹脂材料を出力リード28と共に射出成形することにより実現される。更に、ケー
ス材14の内部には、L字状の配線リード40が配置され、この配線リード40は金属細
線26を経由してトランジスタ34の制御電極と接続されている。ここで、ケース材14
に組み込まれた複数個の出力リード28は、同一平面上に配置されている。
配線リード40の上端部付近は基板42の貫通孔に差し込まれて固定されている。即ち
、回路基板12の上面に配置されたトランジスタ34等の回路素子は、配線リード40を
経由して基板42と電気的に接続されている。基板42には、複数個の信号リード44が
配置されており、この信号リード44は外部接続端子として機能する。基板42は、例え
ば厚みが1mm程度のガラスエポキシ基板の主面に導電パターンが形成されたものである
。
、回路基板12の上面に配置されたトランジスタ34等の回路素子は、配線リード40を
経由して基板42と電気的に接続されている。基板42には、複数個の信号リード44が
配置されており、この信号リード44は外部接続端子として機能する。基板42は、例え
ば厚みが1mm程度のガラスエポキシ基板の主面に導電パターンが形成されたものである
。
封止樹脂16は、アルミナ等のフィラーが充填されたエポキシ等の樹脂材料から成り、
ケース材14により囲まれる回路基板12の上面の空間に充填される。そして、封止樹脂
16は、セラミック基板22、トランジスタ34、ダイオード36、金属細線26、基板
42等を樹脂封止している。
ケース材14により囲まれる回路基板12の上面の空間に充填される。そして、封止樹脂
16は、セラミック基板22、トランジスタ34、ダイオード36、金属細線26、基板
42等を樹脂封止している。
図1(B)を参照して、セラミック基板22が回路基板12に固着される構造を説明す
る。先ず、回路基板12がアルミニウムから成る回路基板の場合は、回路基板12の上面
および下面は、陽極酸化により形成されたアルマイトから成る酸化膜46、48により被
覆される。更に、回路基板12の上面は、上記したように、薄い絶縁層50により被覆さ
れている。ここで、絶縁層50は省かれて、回路基板12の上面を被覆する酸化膜46の
上面に直にアイランド18が形成されても良い。このことにより更に放熱性が向上する。
る。先ず、回路基板12がアルミニウムから成る回路基板の場合は、回路基板12の上面
および下面は、陽極酸化により形成されたアルマイトから成る酸化膜46、48により被
覆される。更に、回路基板12の上面は、上記したように、薄い絶縁層50により被覆さ
れている。ここで、絶縁層50は省かれて、回路基板12の上面を被覆する酸化膜46の
上面に直にアイランド18が形成されても良い。このことにより更に放熱性が向上する。
そして、回路基板12を被覆する絶縁層50の上面には、厚みが50μm程度の銅等の
金属膜を所定形状にエッチングしたアイランド18が形成されている。このアイランド1
8は電気信号が通過する配線としては用いられない。本形態では、アイランド18は、セ
ラミック基板22の固着に用いられる固着材38の濡れ性を向上させるために用いられる
。
金属膜を所定形状にエッチングしたアイランド18が形成されている。このアイランド1
8は電気信号が通過する配線としては用いられない。本形態では、アイランド18は、セ
ラミック基板22の固着に用いられる固着材38の濡れ性を向上させるために用いられる
。
セラミック基板22の下面は、厚みが250μm程度の金属膜20により被覆されてい
る。ここで、金属膜20は、セラミック基板22の下面全域にベタの状態で形成されてい
る。このようにすることで、固着材38として半田を用いた場合、セラミック基板22の
下面全域に半田が良好に溶着する。また、回路基板12の上面に設けられたアイランド1
8にも良好に半田が溶着する。従って、固着材38を介してセラミック基板22が強固に
回路基板12に固着される。また、固着材38として、熱伝導性に優れる金属である半田
を採用することで、トランジスタ34の動作時に発生する熱が良好に回路基板12に伝導
する。
る。ここで、金属膜20は、セラミック基板22の下面全域にベタの状態で形成されてい
る。このようにすることで、固着材38として半田を用いた場合、セラミック基板22の
下面全域に半田が良好に溶着する。また、回路基板12の上面に設けられたアイランド1
8にも良好に半田が溶着する。従って、固着材38を介してセラミック基板22が強固に
回路基板12に固着される。また、固着材38として、熱伝導性に優れる金属である半田
を採用することで、トランジスタ34の動作時に発生する熱が良好に回路基板12に伝導
する。
セラミック基板22の上面には、厚みが250μm程度の金属膜を所定形状にエッチン
グした導電パターン24が形成されている。そして、この導電パターン24にトランジス
タ34やダイオード36が半田等の導電性固着材を介して実装されている。導電パターン
24は、トランジスタ34等の回路素子が実装されるアイランド、素子同士を接続するた
めの配線部、金属細線をボンディングするためのパッド等を構成する。
グした導電パターン24が形成されている。そして、この導電パターン24にトランジス
タ34やダイオード36が半田等の導電性固着材を介して実装されている。導電パターン
24は、トランジスタ34等の回路素子が実装されるアイランド、素子同士を接続するた
めの配線部、金属細線をボンディングするためのパッド等を構成する。
トランジスタ34としては、MOSFET、IGBT、バイポーラ・トランジスタが採
用される。ここで、トランジスタ34としては、例えば電流値が1アンペア以上の大電流
のスイッチングを行うパワートランジスタが採用される。トランジスタ34の下面に設け
られた電極は、半田等の導電性固着材を介して導電パターン24と接続される。
用される。ここで、トランジスタ34としては、例えば電流値が1アンペア以上の大電流
のスイッチングを行うパワートランジスタが採用される。トランジスタ34の下面に設け
られた電極は、半田等の導電性固着材を介して導電パターン24と接続される。
ダイオード36は、上面に設けられた電極が金属細線26を介してトランジスタ34と
接続され、下面の電極は半田等の導電性固着剤を介して導電パターン24に接続されてい
る。ここで、トランジスタ34がIGBTの場合は、トランジスタ34の上面に設けられ
たエミッタ電極が、金属細線26を経由して、ダイオードの上面に設けられたアノード電
極と接続される。そして、トランジスタ34の下面に設けられたコレクタ電極が、導電パ
ターン24を経由して、ダイオードの下面に設けられたカソード電極と接続される。この
接続構造の詳細は、図4に示す回路図を参照して後述する。
接続され、下面の電極は半田等の導電性固着剤を介して導電パターン24に接続されてい
る。ここで、トランジスタ34がIGBTの場合は、トランジスタ34の上面に設けられ
たエミッタ電極が、金属細線26を経由して、ダイオードの上面に設けられたアノード電
極と接続される。そして、トランジスタ34の下面に設けられたコレクタ電極が、導電パ
ターン24を経由して、ダイオードの下面に設けられたカソード電極と接続される。この
接続構造の詳細は、図4に示す回路図を参照して後述する。
ここで、上記したトランジスタ等の電気的接続に用いられる金属細線26は、例えば直
径が200μm程度のアルミニウムから成るものである。また、金属細線26の替りに、
アルミニウム等の金属箔をリボン状に形成したリボンボンディングが採用されても良い。
径が200μm程度のアルミニウムから成るものである。また、金属細線26の替りに、
アルミニウム等の金属箔をリボン状に形成したリボンボンディングが採用されても良い。
本形態では、背景技術と同様に、回路基板12の上面には樹脂から成る絶縁層50が設
けられる。絶縁層50の厚みは例えば60μm(50μm以上70μm以下)である。絶
縁層50の材料は背景技術と同様であり、エポキシ樹脂等の樹脂材料にアルミナ等のフィ
ラーが高充填されたものである。
けられる。絶縁層50の厚みは例えば60μm(50μm以上70μm以下)である。絶
縁層50の材料は背景技術と同様であり、エポキシ樹脂等の樹脂材料にアルミナ等のフィ
ラーが高充填されたものである。
絶縁層50で回路基板12の上面を被覆する目的はアイランド18の形成を容易にする
ためである。即ち、回路基板12の上面を被覆する酸化膜46の上面に直に銅から成るア
イランド18を形成することも可能ではあるが、このようにすると回路基板12とアイラ
ンド18との密着強度が弱くなる。このため、本形態では、回路基板12とアイランド1
8との間に有機性材料からなる絶縁層50を介在させることにより、アイランド18と回
路基板12との密着強度を向上させている。
ためである。即ち、回路基板12の上面を被覆する酸化膜46の上面に直に銅から成るア
イランド18を形成することも可能ではあるが、このようにすると回路基板12とアイラ
ンド18との密着強度が弱くなる。このため、本形態では、回路基板12とアイランド1
8との間に有機性材料からなる絶縁層50を介在させることにより、アイランド18と回
路基板12との密着強度を向上させている。
ここで、薄く形成される絶縁層50の耐圧は背景技術のものと比較して低くなる。しか
しながら、絶縁層50の上面に形成されるアイランド18はトランジスタ34とは接続さ
れないので、本形態では絶縁層50には高耐圧は必要とされない。
しながら、絶縁層50の上面に形成されるアイランド18はトランジスタ34とは接続さ
れないので、本形態では絶縁層50には高耐圧は必要とされない。
更に、本形態の薄い絶縁層50の熱伝導率は4W/mK以上であり、背景技術の200
μm程度に厚い絶縁層102の熱伝導率と比較すると4倍以上である。従って、トランジ
スタ34から発生した熱を、絶縁層50を経由して良好に外部に放出させることが可能と
なる。
μm程度に厚い絶縁層102の熱伝導率と比較すると4倍以上である。従って、トランジ
スタ34から発生した熱を、絶縁層50を経由して良好に外部に放出させることが可能と
なる。
図2を参照して、混成集積回路装置10の全体的な構成を説明する。図2(A)は混成
集積回路装置10を示す平面図であり、図2(B)はこの断面図である。
集積回路装置10を示す平面図であり、図2(B)はこの断面図である。
図2(A)を参照して、回路基板12の上面には、複数個のセラミック基板が配置され
ている。具体的には、7個のセラミック基板22A−22Gが回路基板12の上面に固着
されており、各々のセラミック基板22A−22Gの上面に所定の回路素子が実装されて
いる。
ている。具体的には、7個のセラミック基板22A−22Gが回路基板12の上面に固着
されており、各々のセラミック基板22A−22Gの上面に所定の回路素子が実装されて
いる。
セラミック基板22A−22Dの上面には、IGBT等のトランジスタおよびダイオー
ドが実装されている。そして、セラミック基板22Fにはトランジスタが実装され、セラ
ミック基板22Eにはダイオードが実装され、セラミック基板22Gには抵抗が実装され
ている。この抵抗は、出力リード33を流れる電流値を検出するためのものである。
ドが実装されている。そして、セラミック基板22Fにはトランジスタが実装され、セラ
ミック基板22Eにはダイオードが実装され、セラミック基板22Gには抵抗が実装され
ている。この抵抗は、出力リード33を流れる電流値を検出するためのものである。
ここで、ケース材14に一体的に組み込まれる出力リードを説明する。図2(A)を参
照して、ここでは、6個の出力リードが組み込まれている。出力リード28は、ケース材
14の内部でトランジスタを相互に接続するためのリードである。出力リード30、33
は、外部から直流電力が供給されるためのリードである。出力リード29、31、32は
、内蔵されたインバータにより変換された交流電力を出力するためのリードである。更に
、各出力リードの外部に露出する部分には、接続のためにネジ止めされるための孔部が設
けられている。
照して、ここでは、6個の出力リードが組み込まれている。出力リード28は、ケース材
14の内部でトランジスタを相互に接続するためのリードである。出力リード30、33
は、外部から直流電力が供給されるためのリードである。出力リード29、31、32は
、内蔵されたインバータにより変換された交流電力を出力するためのリードである。更に
、各出力リードの外部に露出する部分には、接続のためにネジ止めされるための孔部が設
けられている。
また、図2(B)を参照して、ケース材14の左右両端付近に設けられた段差部分には
配線リード40が固着されている。
配線リード40が固着されている。
このように、本形態のケース材14の役割は、回路基板12の上方に封止樹脂16を充
填するための内部空間を確保するだけではない。本形態のケース材14は、高電圧の電流
が通過する出力リードを所定箇所に固定する役割を有している。更には、出力リードと回
路基板12とを絶縁させる役割も有している。
填するための内部空間を確保するだけではない。本形態のケース材14は、高電圧の電流
が通過する出力リードを所定箇所に固定する役割を有している。更には、出力リードと回
路基板12とを絶縁させる役割も有している。
図2(B)に示すように、セラミック基板22B、22Fの上面に実装されたトランジ
スタ等の回路素子は金属細線を経由いて、出力リード30、28に接続されている。更に
、トランジスタ34の上面に設けられた電極は、金属細線26を経由して配線リード40
と接続される。
スタ等の回路素子は金属細線を経由いて、出力リード30、28に接続されている。更に
、トランジスタ34の上面に設けられた電極は、金属細線26を経由して配線リード40
と接続される。
また、本形態の混成集積回路装置10では、回路基板12の上面には導電パターンは形
成されていない。従って、ケース材14に埋め込まれた出力リード28、30、配線リー
ド40および金属細線26により、各素子が電気的に接続されている。このようにするこ
とで、背景技術にて基板の上面を被覆する樹脂製の高耐圧絶縁層を排除して絶縁性が高め
られている。
成されていない。従って、ケース材14に埋め込まれた出力リード28、30、配線リー
ド40および金属細線26により、各素子が電気的に接続されている。このようにするこ
とで、背景技術にて基板の上面を被覆する樹脂製の高耐圧絶縁層を排除して絶縁性が高め
られている。
また、出力リード28、30は、ケース材14により回路基板12と絶縁されているが
、出力リード28、30の下面を被覆するケース材14は厚みが1.0mm以上に厚いの
で、十分な耐圧性が得られる。
、出力リード28、30の下面を被覆するケース材14は厚みが1.0mm以上に厚いの
で、十分な耐圧性が得られる。
図3を参照して、各セラミック基板の上面に載置される回路素子が接続される構造を説
明する。図3(A)および図3(B)は回路基板12の一部分を拡大して示す平面図であ
る。尚、この図では、セラミック基板の上面に形成される導電パターンをハッチングの領
域にて示している。
明する。図3(A)および図3(B)は回路基板12の一部分を拡大して示す平面図であ
る。尚、この図では、セラミック基板の上面に形成される導電パターンをハッチングの領
域にて示している。
図3(A)を参照して、回路基板12の上面にはセラミック基板22F、22Eが所定
距離で離間して隣接されている。ここで、セラミック基板22F、22Eに実装された素
子は、図4(A)に示すコンバータ回路を構成する。
距離で離間して隣接されている。ここで、セラミック基板22F、22Eに実装された素
子は、図4(A)に示すコンバータ回路を構成する。
セラミック基板22Fの上面に配置された導電パターンには、半田等の導電性接合材を
介して2つのトランジスタQ1が固着されている。ここでは、トランジスタQ1としては
IGBTやMOSFETが採用される。そして、トランジスタの下面のコレクタ電極はセ
ラミック基板22Fの上面に形成された導電パターンを経由して接続される。また、2つ
のトランジスタQ1の上面に形成されたエミッタ電極は、複数の金属細線26を経由して
、出力リード28に接続される。更に、トランジスタQ1の上面に設けられたゲート電極
は、金属細線26を経由してケース材14に埋め込まれた配線リード40に接続される。
介して2つのトランジスタQ1が固着されている。ここでは、トランジスタQ1としては
IGBTやMOSFETが採用される。そして、トランジスタの下面のコレクタ電極はセ
ラミック基板22Fの上面に形成された導電パターンを経由して接続される。また、2つ
のトランジスタQ1の上面に形成されたエミッタ電極は、複数の金属細線26を経由して
、出力リード28に接続される。更に、トランジスタQ1の上面に設けられたゲート電極
は、金属細線26を経由してケース材14に埋め込まれた配線リード40に接続される。
セラミック基板22Eの上面に形成された導電パターンには、半田等の導電性接合材を
介して複数個のダイオードD1が実装されている。ダイオードD1の上面に形成されたア
ノード電極は、金属細線26およびセラミック基板22Fの導電パターンを経由して、ト
ランジスタQ1のコレクタ電極と接続される。そして、ダイオードD1の下面に形成され
たカソード電極は、セラミック基板22Eの導電パターンおよび金属細線26を経由して
、出力リード30に接続される。
介して複数個のダイオードD1が実装されている。ダイオードD1の上面に形成されたア
ノード電極は、金属細線26およびセラミック基板22Fの導電パターンを経由して、ト
ランジスタQ1のコレクタ電極と接続される。そして、ダイオードD1の下面に形成され
たカソード電極は、セラミック基板22Eの導電パターンおよび金属細線26を経由して
、出力リード30に接続される。
図3(B)を参照して、セラミック基板22A、22Bの各々の上面には、インバータ
を構成するトランジスタおよびダイオードが実装されている。
を構成するトランジスタおよびダイオードが実装されている。
具体的には、セラミック基板22Aの上面には、同一の導電パターンに2つのトランジ
スタQ2と、4つのダイオードD2が、半田を介して接続されている。このことにより、
トランジスタQ2の下面に設けられたコレクタ電極と、ダイオードD3の下面に設けられ
たカソード電極が電気的に接続される。また、トランジスタQ2の上面に配置されたゲー
ト電極は、セラミック基板22Aの導電パターンおよび金属細線26を経由して、ケース
材14の配線リード40と接続される。一方、トランジスタQ2の上面に配置されたエミ
ッタ電極は、金属細線26を経由してダイオードD3の上面に設けられたアノード電極に
接続され、更に、セラミック基板22Bの導電パターンに接続される。このことにより、
セラミック基板22Aに実装されたトランジスタQ2およびダイオードD3の上面に設け
られた電極は、隣接するセラミック基板22Bに実装されたトランジスタQ3およびダイ
オードD3の下面に設けられた電極と接続される。
スタQ2と、4つのダイオードD2が、半田を介して接続されている。このことにより、
トランジスタQ2の下面に設けられたコレクタ電極と、ダイオードD3の下面に設けられ
たカソード電極が電気的に接続される。また、トランジスタQ2の上面に配置されたゲー
ト電極は、セラミック基板22Aの導電パターンおよび金属細線26を経由して、ケース
材14の配線リード40と接続される。一方、トランジスタQ2の上面に配置されたエミ
ッタ電極は、金属細線26を経由してダイオードD3の上面に設けられたアノード電極に
接続され、更に、セラミック基板22Bの導電パターンに接続される。このことにより、
セラミック基板22Aに実装されたトランジスタQ2およびダイオードD3の上面に設け
られた電極は、隣接するセラミック基板22Bに実装されたトランジスタQ3およびダイ
オードD3の下面に設けられた電極と接続される。
ここで、セラミック基板22Aの上面には、素子実装用パターンと、金属細線を互いに
接続するための複数個の接続用パターンが設けられている。そして、インバータ回路を構
成する素子が実装されるセラミック基板22A−22Dには、同様の導電パターンが形成
されている。また、セラミック基板22Eは、インバータの素子が実装される基板ではな
いが、セラミック基板22A−22Dと同じパターン形状を備えたものが採用される。こ
のように、セラミック基板に設けられるパターン形状を共通化することにより、セラミッ
ク基板のパターン形状の種類が少なくなり、製造コストを低減させることが可能となる。
接続するための複数個の接続用パターンが設けられている。そして、インバータ回路を構
成する素子が実装されるセラミック基板22A−22Dには、同様の導電パターンが形成
されている。また、セラミック基板22Eは、インバータの素子が実装される基板ではな
いが、セラミック基板22A−22Dと同じパターン形状を備えたものが採用される。こ
のように、セラミック基板に設けられるパターン形状を共通化することにより、セラミッ
ク基板のパターン形状の種類が少なくなり、製造コストを低減させることが可能となる。
セラミック基板22Bに設けられる導電パターンの構成および実装される素子は、セラ
ミック基板22Aと同様である。即ち、1つの導電パターンの上面に、2つのトランジス
タQ3および4つのダイオードD3の裏面電極が半田を介して接続され。トランジスタQ
3のエミッタ電極およびダイオードD3のアノード電極は、金属細線26を経由して出力
リード28と接続される。更に、トランジスタQ3の制御電極であるゲート電極は、セラ
ミック基板22B上の導電パターンおよび金属細線を経由して、配線リード40と接続さ
れる。また、トランジスタQ3等が実装される導電パターンは、複数の金属細線26を経
由して、出力リード29と接続されている。
ミック基板22Aと同様である。即ち、1つの導電パターンの上面に、2つのトランジス
タQ3および4つのダイオードD3の裏面電極が半田を介して接続され。トランジスタQ
3のエミッタ電極およびダイオードD3のアノード電極は、金属細線26を経由して出力
リード28と接続される。更に、トランジスタQ3の制御電極であるゲート電極は、セラ
ミック基板22B上の導電パターンおよび金属細線を経由して、配線リード40と接続さ
れる。また、トランジスタQ3等が実装される導電パターンは、複数の金属細線26を経
由して、出力リード29と接続されている。
また、図2(A)に示すセラミック基板22C、22Dのパターン形状、実装される素
子および接続構造は、上記したセラミック基板22A、22Bと同様である。即ち、セラ
ミック基板22C、22Dの各々の上面に、2つのトランジスタと4つのダイオードが接
続される。そして、セラミック基板22Cの上面に載置された素子と、セラミック基板2
2Dに載置された素子とは、金属細線を経由して接続される。更に、各セラミック基板2
2C、22Dの上面に実装された素子は、金属細線を経由して出力リードおよび配線リー
ドと電気的に接続される。
子および接続構造は、上記したセラミック基板22A、22Bと同様である。即ち、セラ
ミック基板22C、22Dの各々の上面に、2つのトランジスタと4つのダイオードが接
続される。そして、セラミック基板22Cの上面に載置された素子と、セラミック基板2
2Dに載置された素子とは、金属細線を経由して接続される。更に、各セラミック基板2
2C、22Dの上面に実装された素子は、金属細線を経由して出力リードおよび配線リー
ドと電気的に接続される。
図4を参照して、次に、上記した混成集積回路装置10が組み込まれる太陽電池発電シ
ステムの回路構成を説明する。図4(A)は太陽電池発電システムを全体的に示す回路図
であり、図4(B)はこのシステムに含まれるトランジスタQ3を詳細に示す回路図であ
る。
ステムの回路構成を説明する。図4(A)は太陽電池発電システムを全体的に示す回路図
であり、図4(B)はこのシステムに含まれるトランジスタQ3を詳細に示す回路図であ
る。
この図に示す発電システムは、太陽電池70と、太陽電池開閉部72と、昇圧チョッパ
74と、インバータ76とリレー78、80とを備えている。この様な構成の発電装置に
より発電された電力は、電力系統82や自立運転用負荷84に供給される。また、本形態
の混成集積回路装置10には、昇圧チョッパ74の一部であるコンバータ86およびイン
バータ76が組み込まれる。
74と、インバータ76とリレー78、80とを備えている。この様な構成の発電装置に
より発電された電力は、電力系統82や自立運転用負荷84に供給される。また、本形態
の混成集積回路装置10には、昇圧チョッパ74の一部であるコンバータ86およびイン
バータ76が組み込まれる。
太陽電池70は、照射された光を電力に変換して出力する変換器であり、直流の電力を
出力している。ここでは、1つの太陽電池70が図示されているが、複数個の太陽電池7
0が直列で採用されても良い。
出力している。ここでは、1つの太陽電池70が図示されているが、複数個の太陽電池7
0が直列で採用されても良い。
太陽電池開閉部72は、太陽電池70で発電された電気を集めて逆流を防止すると共に
、昇圧チョッパ74に直流電流を供給する機能を備えている。
、昇圧チョッパ74に直流電流を供給する機能を備えている。
昇圧チョッパ74は、太陽電池70から供給された直流電力の電圧を昇圧させる機能を
備えている。昇圧チョッパ74では、MOSFETであるトランジスタQ1がオン動作お
よびオフ動作を周期的に繰り返すことにより、太陽電池70により発電された250V程
度の電圧の直流電力を、370V程度の直流電力に昇圧している。具体的には、昇圧チョ
ッパ74は、太陽電池の出力端子に対して直列に接続されたコイルL1と、コイルL1と
接地端子との間に接続されたトランジスタQ1とを備えている。そして、コイルL1によ
り昇圧された直流電力は、逆流素子の為のダイオードD1および平滑用コンデンサC1を
介して、次段のインバータ76に供給される。
備えている。昇圧チョッパ74では、MOSFETであるトランジスタQ1がオン動作お
よびオフ動作を周期的に繰り返すことにより、太陽電池70により発電された250V程
度の電圧の直流電力を、370V程度の直流電力に昇圧している。具体的には、昇圧チョ
ッパ74は、太陽電池の出力端子に対して直列に接続されたコイルL1と、コイルL1と
接地端子との間に接続されたトランジスタQ1とを備えている。そして、コイルL1によ
り昇圧された直流電力は、逆流素子の為のダイオードD1および平滑用コンデンサC1を
介して、次段のインバータ76に供給される。
本形態では、昇圧チョッパ74に含まれるトランジスタQ1およびダイオードD1が、
図2(A)に示すセラミック基板22F、22Eの上面に載置される。また、トランジス
タQ1のスイッチングは、図1(A)に示す、信号リード44および配線リード40を経
由して外部から供給される制御信号に基づいて行われる。
図2(A)に示すセラミック基板22F、22Eの上面に載置される。また、トランジス
タQ1のスイッチングは、図1(A)に示す、信号リード44および配線リード40を経
由して外部から供給される制御信号に基づいて行われる。
昇圧チョッパ74により昇圧された直流電力は、インバータ76により所定の周波数の
交流電力に変換される。インバータ76は、昇圧チョッパ74の出力端子間に直列に接続
された2つのトランジスタQ2およびQ4と、同様に直列に接続された2つのトランジス
タQ3およびQ5とを備えている。また、これらのトランジスタのスイッチングは、外部
から供給される制御信号により制御されており、Q2とQ3およびQ4とQ5は相補にス
イッチングしている。そして、これらのスイッチングにより所定の周波数とされた交流電
力は、Q2とQ3との接続点およびQ4とQ5との接続点から、外部に出力される。ここ
では、4つのトランジスタから成る2相のインバータ回路が構築されている。
交流電力に変換される。インバータ76は、昇圧チョッパ74の出力端子間に直列に接続
された2つのトランジスタQ2およびQ4と、同様に直列に接続された2つのトランジス
タQ3およびQ5とを備えている。また、これらのトランジスタのスイッチングは、外部
から供給される制御信号により制御されており、Q2とQ3およびQ4とQ5は相補にス
イッチングしている。そして、これらのスイッチングにより所定の周波数とされた交流電
力は、Q2とQ3との接続点およびQ4とQ5との接続点から、外部に出力される。ここ
では、4つのトランジスタから成る2相のインバータ回路が構築されている。
本形態では、インバータ76を構成するトランジスタQ2−Q5は、図2(A)に示す
セラミック基板22A、22B、22Cおよび22Dに固着される。
セラミック基板22A、22B、22Cおよび22Dに固着される。
インバータ76により変換された交流電力は、商用の電力系統82または自立運転用負
荷84に供給される。電力系統82とインバータ76との間にはリレー78が介装されて
おり、通常時にはリレー78は導通状態と成っており、どちらか一方に異常が検出された
らリレー78は遮断状態とされる。また、インバータ76と自立運転用負荷との間にもリ
レー80が介装されており、異常状態の際にはリレー80により電力の供給が遮断される
。
荷84に供給される。電力系統82とインバータ76との間にはリレー78が介装されて
おり、通常時にはリレー78は導通状態と成っており、どちらか一方に異常が検出された
らリレー78は遮断状態とされる。また、インバータ76と自立運転用負荷との間にもリ
レー80が介装されており、異常状態の際にはリレー80により電力の供給が遮断される
。
上記したように、本実施の形態では、昇圧チョッパ74およびインバータ76に含まれ
る素子を、図1に示すセラミック基板22の上面に固着している。従って、素子と回路基
板12との間に、高耐圧絶縁樹脂材料を介在することなく、これらの素子に数百V〜数千
Vの電圧が印加されても、素子と回路基板12とはショートしない。
る素子を、図1に示すセラミック基板22の上面に固着している。従って、素子と回路基
板12との間に、高耐圧絶縁樹脂材料を介在することなく、これらの素子に数百V〜数千
Vの電圧が印加されても、素子と回路基板12とはショートしない。
図4(B)を参照して、上記したインバータ76に含まれるトランジスタの一つである
トランジスタQ3は、2つのIBGTであるトランジスタQ31、Q32と、これらのト
ランジスタの主電極に逆接続された4つのダイオードD31、D32、D33、D34と
から構成されている。
トランジスタQ3は、2つのIBGTであるトランジスタQ31、Q32と、これらのト
ランジスタの主電極に逆接続された4つのダイオードD31、D32、D33、D34と
から構成されている。
トランジスタQ31とトランジスタQ32とは並列に接続されている。具体的には、ト
ランジスタQ31およびトランジスタQ32の、ゲート電極、エミッタ電極およびコレク
タ電極が、共通に接続されている。このようにすることで、1つのトランジスタの場合と
比較すると、大きい電流容量が得られる。
ランジスタQ31およびトランジスタQ32の、ゲート電極、エミッタ電極およびコレク
タ電極が、共通に接続されている。このようにすることで、1つのトランジスタの場合と
比較すると、大きい電流容量が得られる。
また、ダイオードD31、D32、D33、D34のアノード電極はトランジスタトラ
ンジスタQ31とトランジスタQ32のエミッタ電極に接続さている。そして、これらの
ダイオードのカソード電極は、トランジスタトランジスタQ31とトランジスタQ32の
コレクタ電極に接続されている。
ンジスタQ31とトランジスタQ32のエミッタ電極に接続さている。そして、これらの
ダイオードのカソード電極は、トランジスタトランジスタQ31とトランジスタQ32の
コレクタ電極に接続されている。
図5から図7を参照して、次に、上記した混成集積回路装置10の製造方法を説明する
。
。
図5を参照して、先ず、回路基板12を用意する。図5(A)は本工程を示す平面図で
あり、図5(B)および図5(C)は本工程を示す断面図である。
あり、図5(B)および図5(C)は本工程を示す断面図である。
図5(A)および図5(B)を参照して、用意される回路基板12は厚みが1mm〜3
mm程度の厚いアルミニウムや銅等の金属から成る回路基板である。回路基板12の材料
としてアルミニウムが採用された場合、回路基板12の上面および下面は陽極酸化膜によ
り被覆されている。更に、回路基板12の上面は、厚みが60μm以下程度の絶縁層50
により被覆される。このようにすることで、アイランド18B等が回路基板12に密着す
る強度が向上される。
mm程度の厚いアルミニウムや銅等の金属から成る回路基板である。回路基板12の材料
としてアルミニウムが採用された場合、回路基板12の上面および下面は陽極酸化膜によ
り被覆されている。更に、回路基板12の上面は、厚みが60μm以下程度の絶縁層50
により被覆される。このようにすることで、アイランド18B等が回路基板12に密着す
る強度が向上される。
尚、回路基板12は、大型の回路基板に対してプレス加工または研削加工を行うことに
より所定の形に成形されている。
より所定の形に成形されている。
回路基板12の上面に貼着された銅箔を所定形状にエッチングすることにより、アイラ
ンド18A−18Gが形成されている。このアイランド18A−18Gは、トランジスタ
等の回路素子が実装されるものではなく、後述するセラミック基板の実装に使用される半
田の濡れ性を向上させるためのものである。
ンド18A−18Gが形成されている。このアイランド18A−18Gは、トランジスタ
等の回路素子が実装されるものではなく、後述するセラミック基板の実装に使用される半
田の濡れ性を向上させるためのものである。
図5(C)を参照して、回路基板12の材料としてアルミニウムが採用された場合、回
路基板12の上面および下面は、陽極酸化により生成されたアルマイトから成る酸化膜4
6、48により被覆される。更に、酸化膜46の上面は、樹脂材料から成る絶縁層50に
より被覆され、この絶縁層50の上面にアイランド18Bが形成される。
路基板12の上面および下面は、陽極酸化により生成されたアルマイトから成る酸化膜4
6、48により被覆される。更に、酸化膜46の上面は、樹脂材料から成る絶縁層50に
より被覆され、この絶縁層50の上面にアイランド18Bが形成される。
そして、アイランド18Bは、回路基板12の上面を被覆する絶縁層50の上面に形成
されている。したがって、回路基板12とアイランド18Bとの間には、絶縁層50が存
在するが、薄く形成される絶縁層50の熱伝導率は非常に高いので、基板全体の熱伝導性
は非常に高い。
されている。したがって、回路基板12とアイランド18Bとの間には、絶縁層50が存
在するが、薄く形成される絶縁層50の熱伝導率は非常に高いので、基板全体の熱伝導性
は非常に高い。
図6を参照して、次に、回路基板12の所定箇所にセラミック基板を配置する。図6(
A)は本工程を示す平面図であり、図6(B)および図6(C)は断面図である。
A)は本工程を示す平面図であり、図6(B)および図6(C)は断面図である。
図6(A)を参照して、トランジスタやダイオード等の所定の回路素子が実装されたセ
ラミック基板22A−22Gを、回路基板12の上面に固着する。ここで、各セラミック
基板22A−22Gは、前工程にて回路基板12の上面に形成されたアイランド18A−
18Gの上面に固着される。
ラミック基板22A−22Gを、回路基板12の上面に固着する。ここで、各セラミック
基板22A−22Gは、前工程にて回路基板12の上面に形成されたアイランド18A−
18Gの上面に固着される。
図6(C)を参照して、セラミック基板22の上面および下面には、導電パターン24
および金属膜20が形成されている。そして、セラミック基板22の下面を被覆する金属
膜20が、半田等の固着材38を介して、回路基板12の上面に設けられたアイランド1
8に固着される。セラミック基板22の下面に全面的にベタの金属膜20を設けることに
より、セラミック基板22の下面全域に固着材38が密着する。従って、セラミック基板
22は強固に回路基板12に接合される。
および金属膜20が形成されている。そして、セラミック基板22の下面を被覆する金属
膜20が、半田等の固着材38を介して、回路基板12の上面に設けられたアイランド1
8に固着される。セラミック基板22の下面に全面的にベタの金属膜20を設けることに
より、セラミック基板22の下面全域に固着材38が密着する。従って、セラミック基板
22は強固に回路基板12に接合される。
図7(A)を参照して、次に、回路基板12の上面周辺部にケース材14を接着する。
ケース材14には、上記したように、出力リードや配線リードが予め組み込まれている。
また、ケース材14は、エポキシ樹脂等の接着材を介して回路基板12の上面に接着され
る。
ケース材14には、上記したように、出力リードや配線リードが予め組み込まれている。
また、ケース材14は、エポキシ樹脂等の接着材を介して回路基板12の上面に接着され
る。
図7(B)を参照して、次に、金属細線26で回路素子と各リードとを電気的に接続す
る。具体的には、セラミック基板22Bの上面に固着されたトランジスタ34のゲート電
極を、金属細線26を経由して配線リード40と接続する。また、トランジスタ34の上
面に配置されたエミッタ電極を、ダイオード36の上面に設けられたアノード電極と共に
、出力リード30と接続する。また、セラミック基板22Fの上面に実装されたトランジ
スタ34は、金属細線26を経由して出力リード28と接続される。
る。具体的には、セラミック基板22Bの上面に固着されたトランジスタ34のゲート電
極を、金属細線26を経由して配線リード40と接続する。また、トランジスタ34の上
面に配置されたエミッタ電極を、ダイオード36の上面に設けられたアノード電極と共に
、出力リード30と接続する。また、セラミック基板22Fの上面に実装されたトランジ
スタ34は、金属細線26を経由して出力リード28と接続される。
本工程では、回路素子の接続には直径が200μm程度のアルミニウムから成る金属細
線が使用される。また、金属細線によるワイヤボンディングの替りに、リボン状のアルミ
箔を用いたリボンボンディングが採用されても良い。
線が使用される。また、金属細線によるワイヤボンディングの替りに、リボン状のアルミ
箔を用いたリボンボンディングが採用されても良い。
図7(C)を参照して、次に、配線リード40の上端部を基板42の孔部に挿入する。
このことにより、各配線リード40が、基板42の表面に形成された導電パターンを経由
して、基板42に備えられた信号リード44と接続される。
このことにより、各配線リード40が、基板42の表面に形成された導電パターンを経由
して、基板42に備えられた信号リード44と接続される。
更に、ケース材14に囲まれる空間に封止樹脂16を充填する。封止樹脂16としては
、シリコン樹脂やエポキシ樹脂が採用される。また、アルミナ等のフィラーが充填された
樹脂材料が封止樹脂16として採用されても良い。封止樹脂16により、トランジスタ3
4、ダイオード36、金属細線26、配線リード40、基板42等が樹脂封止される。
、シリコン樹脂やエポキシ樹脂が採用される。また、アルミナ等のフィラーが充填された
樹脂材料が封止樹脂16として採用されても良い。封止樹脂16により、トランジスタ3
4、ダイオード36、金属細線26、配線リード40、基板42等が樹脂封止される。
以上の工程を経て図1に示す混成集積回路装置10が製造される。
10 混成集積回路装置
12 回路基板
14 ケース材
16 封止樹脂
18、18A、18B、18C、18D、18E、18F、18G アイランド
20 金属膜
22、22A、22B、22C、22D、22E、22F、22G セラミック基板
24 導電パターン
26 金属細線
28 出力リード
29 出力リード
30 出力リード
31 出力リード
32 出力リード
33 出力リード
34 トランジスタ
36 ダイオード
38 固着材
40 配線リード
42 基板
44 信号リード
46 酸化膜
48 酸化膜
50 絶縁層
70 太陽電池
72 太陽電池開閉部
74 昇圧チョッパ
76 インバータ
78 リレー
80 リレー
82 電力系統
84 自立運転用負荷
86 コンバータ
Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q31、Q32 トランジスタ
D1、D2、D3、D31、D32、D33、D34 ダイオード
12 回路基板
14 ケース材
16 封止樹脂
18、18A、18B、18C、18D、18E、18F、18G アイランド
20 金属膜
22、22A、22B、22C、22D、22E、22F、22G セラミック基板
24 導電パターン
26 金属細線
28 出力リード
29 出力リード
30 出力リード
31 出力リード
32 出力リード
33 出力リード
34 トランジスタ
36 ダイオード
38 固着材
40 配線リード
42 基板
44 信号リード
46 酸化膜
48 酸化膜
50 絶縁層
70 太陽電池
72 太陽電池開閉部
74 昇圧チョッパ
76 インバータ
78 リレー
80 リレー
82 電力系統
84 自立運転用負荷
86 コンバータ
Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q31、Q32 トランジスタ
D1、D2、D3、D31、D32、D33、D34 ダイオード
Claims (8)
- 金属から成る回路基板と、
前記回路基板の上面に設けられた金属膜から成るアイランドと、
前記アイランドに固着材を介して固着されたセラミックから成る固着基板と、
前記固着基板の上面に実装された半導体素子と、を備えることを特徴とする回路装置。 - 前記固着基板の下面には金属膜が設けられ、
前記固着材は、前記回路基板の上面に設けられた前記アイランドと、前記固着基板の下
面に設けられた前記金属膜に接触することを特徴とする請求項1に記載の回路装置。 - 前記回路基板の上面は樹脂材料から成る絶縁層により被覆され、
前記アイランドは前記絶縁層の上面に形成されることを特徴とする請求項1または請求
項2に記載の回路装置。 - 前記回路基板の上面には、複数個の前記固着基板が載置され、
前記固着基板の上面には、トランジスタと前記トランジスタの主電極に接続されたダイ
オードが実装されることを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の回路装置。 - 前記回路基板の周辺部に当接するケース材と、
前記ケース材に組み込まれ、一端が前記ケース材の内部空間に露出すると共に、他端が
前記ケース材の外側に配置される複数のリードと、を更に備え、
前記半導体素子の電極は、前記ケース材の前記内部空間に露出する前記リードに接続さ
れることを特徴とする請求項1から請求項4の何れかに記載の回路装置。 - 複数の前記リードは、同一平面上に配置されることを特徴とする請求項5に記載の回路
装置。 - 前記ケース材の前記内部空間に充填されるとともに、前記半導体素子を被覆する封止樹
脂を更に備えることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の回路装置。 - 前記回路基板の上面には、外部から入力された直流電力の電圧を昇圧するコンバータと
、前記コンバータによって昇圧された直流電力を交流電力に変換するインバータと、が組
み込まれ、
前記半導体素子は、前記コンバータまたは前記インバータを構成するものであることを
特徴とする請求項1から請求項7の何れかに記載の回路装置。
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CN108231604A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-06-29 | 韩德军 | 一种电力用半导体装置的制造方法 |
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CN108364943B (zh) * | 2018-02-24 | 2020-10-23 | 泰州市元和达电子科技有限公司 | 一种电力转换电路的封装模块 |
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US4831212A (en) * | 1986-05-09 | 1989-05-16 | Nissin Electric Company, Limited | Package for packing semiconductor devices and process for producing the same |
JPH04186869A (ja) * | 1990-11-21 | 1992-07-03 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 金属板ベース回路基板 |
JP2838625B2 (ja) * | 1992-09-08 | 1998-12-16 | 株式会社日立製作所 | 半導体モジュール |
US5838057A (en) * | 1994-08-03 | 1998-11-17 | Texas Instruments Incorporated | Transistor switches |
DE19522172C1 (de) * | 1995-06-19 | 1996-11-21 | Siemens Ag | Leistungs-Halbleitermodul mit Anschlußstiften |
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