JP2018116987A - 半導体モジュール - Google Patents
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Abstract
Description
なお、図1に示すように端子板22は正極用の端子板22Aと負極用の端子板22Bとから構成され、絶縁層28を介して並列に配置された構造を有している。端子板22A及び端子板22Bは同等の形状を有し、半導体素子13に接合された第1端子部17との配置構造は同等なので、以下に正極用の端子板22Aと第1端子部17との配置構造を説明し、負極用の端子板22Bと第1端子部17との配置構造については省略する。
まず、基板11を用意し、半導体素子13が実装される面と反対面にヒートシンク16をロウ付けする。なお、必要に応じてパンチングメタルなどの応力緩和部材を介在させてもよい。そして、複数の半導体素子13およびその他の電子部品を基板11に実装すると共に、半導体素子13上に第1端子部17を接合する。第1端子部17は、基端部18を半導体素子13側に向け、延出部19を半導体素子13とは遠ざかる方向に向けて、基端部18の第2平面部18Bを半導体素子13に半田26で接合する。同時に、その他の信号端子等を接合し、必要な個所にワイヤーボンディングを施す。
図8(a)〜図8(c)に示すように、端子板22Aが配置される前の状態では、延出部19と端子板22Aが配置されたときの第2端子部24とは重なった状態にある。端子板22Aが配置されることにより、第1端子部17の延出部19は第2端子部24から押圧力F(F1〜F3)を受ける。延出部19に作用する押圧力Fにより、延出部19は低強度部20で変形し、延出部19の先端側の部位が第2端子部24に沿って接触する。これは、第1端子部17の板厚は第2端子部24の板厚よりも薄く、且つ、第1端子部17は低強度部20を有していることにより、第2端子部24からの押圧力Fを受けて延出部19の低強度部20に応力集中が起こり変形しやすいことによる。
(1)樹脂部15で封止された基板11上に端子板22A、22Bを配置したとき、第1端子部17の延出部19と第2端子部24との重なりの状態に応じて延出部19は高強度部21よりも先に低強度部20で変形し、第2端子部24に沿って接触する。よって、第1端子部17の延出部19と端子板22A、22Bの第2端子部24とを確実に接合させることが可能である。
○ 上記の実施形態では、高強度部21は第1端子部17の一部を折り曲げることにより形成されているとして説明したが、図10に示す別例1のように、第1端子部40における高強度部41は他の部位よりも板厚を厚くすることにより形成してもよい。この場合には、折り曲げ加工の必要がなく加工工数を削減可能である。
○ 上記の実施形態では、低強度部20の溝20Aは延出部19における第2端子部24と対向する面19Aの反対側の面19Bに形成(谷折り側に形成)するとして説明したが、図11に示す別例2のようにしてもよい。すなわち、第1端子部50における低強度部51の溝51Aは、第2端子部と対向する面に形成(山折り側に形成)してもよい。
○ 上記の実施形態では、低強度部20は溝20Aと孔20Bと切欠き20Cにより形成されているとして説明したが、溝20Aだけでもよいし、溝20Aと孔20Bだけでもよいし、溝20Aと切欠き20Cだけでもよい。
○ 上記の実施形態では、低強度部20の溝20Aは、延出部19における片面に形成されているとして説明したが、両面に形成されていてもよい。
○ 上記の実施形態では、低強度部20の溝20Aは、V溝により形成されているとしたが、断面円弧状に窪んだ形状を有していてもよい。
○ 上記の実施形態では、第1端子部17はコの字状に屈曲した基端部18を有するとして説明したが、必ずしも屈曲している必要はなく、例えば、平面状に形成されていてもよい。この場合には、樹脂部15との接合の強度を確保するために平面部の面積を大きくすることが好ましい。
○ 上記の実施形態では、正極用の端子板22Aと負極用の端子板22Bとは絶縁層28を介して並列に配置されているとして説明したが、正極用の端子板22Aと負極用の端子板22Bとは絶縁層を介して積層されていてもよい。
○ 本発明の実施形態では、スイッチング電源用半導体モジュールとして説明したが、インバータ又はコンバータに適用してもよい。
○ 上記の実施形態では、第1端子部17は半導体素子13の電極に直接接合されていたが、この形態に限らない。例えば、基板11上の配線パターンに第1端子部17が接合され、半導体素子13の電極と配線パターンとがワイヤーボンディングされていてもよい。
11 基板
12 配線パターン
13 半導体素子
15 樹脂部
17、40、50 第1端子部
18 基端部
19 延出部
20、51 低強度部
20A、51A 溝
20B 孔
20C 切欠き
21、41 高強度部
21A、21B 折り曲げ部
21C、21D 曲面
22(22A、22B) 端子板
23 平板部
24 第2端子部
F 押圧力
Claims (6)
- 配線パターンが形成された基板と、
前記配線パターンに配置された半導体素子と、
前記半導体素子に電気的に接続される基端部と前記基板とは反対方向に延びる延出部とを有する第1端子部と、
前記基板と前記半導体素子と前記第1端子部の基端部側とを封止する樹脂部と、
前記基板に対し前記半導体素子側に配置され、平板部と前記平板部の一部を前記基板とは反対方向に曲げることにより形成された第2端子部とを有する端子板と、を備え、
前記第1端子部の延出部と前記第2端子部は対向して接触するように配置されると共に、接合されている半導体モジュールにおいて、
前記第1端子部は、前記樹脂部から露出する部分に変形可能な低強度部を有することを特徴とする半導体モジュール。 - 前記第1端子部は、前記低強度部より基端部側に前記低強度部よりも高強度な高強度部を有することを特徴とする請求項1に記載の半導体モジュール。
- 前記高強度部は、前記第1端子部の一部を折り曲げることにより形成され、前記樹脂部に一部が埋没し前記樹脂部との界面に曲面を有することを特徴とする請求項2に記載の半導体モジュール。
- 前記低強度部は、溝により形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体モジュール。
- 前記低強度部は、孔により形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体モジュール。
- 前記低強度部は、切欠きにより形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体モジュール。
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