JP2021022697A - Semiconductor module - Google Patents

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Abstract

To ensure creepage distances and clearance distances between a busbar and adjacent terminals when installing the busbar.SOLUTION: A semiconductor module includes a case in which a semiconductor element is housed inside and the whole is molded with resin, a first terminal that is provided on an upper part of the case and to which a flat and elongated metal conductor busbar is attached, a second terminal that is provided on the upper part of the case and is adjacent to the first terminal, and a rib provided between the first terminal and the second terminal. The rib has a protrusion that protrudes toward the busbar.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、半導体モジュールに関し、特に、樹脂製のケースにブスバーが取り付けられる半導体モジュールに関する。 The present invention relates to a semiconductor module, and more particularly to a semiconductor module in which a bus bar is attached to a resin case.

電気機器に実装される半導体モジュールは、モジュールの端子間の沿面距離と空間距離が所定の大きさを確保できるように設計される。沿面距離とは端子間の絶縁物の表面に沿った最短距離であり、空間距離とは端子間の空間を通る最短距離である。 A semiconductor module mounted on an electric device is designed so that the creepage distance and the spatial distance between the terminals of the module can be secured to a predetermined size. The creepage distance is the shortest distance along the surface of the insulator between the terminals, and the spatial distance is the shortest distance through the space between the terminals.

半導体モジュールは、樹脂製のケース内にダイオードやトランジスタ等の半導体素子を収納し、ケース底部に金属ベース板、ケース上部に複数の端子を配列して構成される。全体としてパッケージ構造となっている。 A semiconductor module is configured by accommodating semiconductor elements such as diodes and transistors in a resin case, arranging a metal base plate on the bottom of the case and arranging a plurality of terminals on the top of the case. It has a package structure as a whole.

このような構造の半導体モジュールにおいて、ケース上部に設けられている端子間の沿面距離と空間距離を確保するため、次の先行技術が提案されている。 In a semiconductor module having such a structure, the following prior art has been proposed in order to secure the creepage distance and the spatial distance between the terminals provided on the upper part of the case.

第1は、端子間にリブ(絶縁壁部)を設けて、端子間の沿面距離と空間距離を長くする(特許文献1)。第2は、ケース表面に溝を設けて、沿面距離を長くする(特許文献2)。 First, ribs (insulating wall portions) are provided between the terminals to increase the creepage distance and the space distance between the terminals (Patent Document 1). Second, a groove is provided on the surface of the case to increase the creepage distance (Patent Document 2).

特開平6−21603号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-21603 特開2003−303939号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-303939

しかしながら、上記のようなリブや溝を設けた構成で、十分な沿面距離と空間距離を確保することが困難な場合がある。例えば、半導体モジュールを複数個配列して、各半導体モジュールの共通端子に一枚のブスバーをネジ止めして取り付ける構成では、以下の問題がある。 However, it may be difficult to secure a sufficient creepage distance and spatial distance in the configuration provided with the ribs and grooves as described above. For example, in a configuration in which a plurality of semiconductor modules are arranged and one bus bar is screwed to a common terminal of each semiconductor module, there are the following problems.

すなわち、ブスバーを取り付けるときに、ブスバーが所定の位置からずれて取り付けられる可能性がある。このとき、ブスバーがリブの面に接触することがある。すると、ブスバーが取り付けられる第1の端子に隣接する第2の端子とブスバーとの間の沿面距離と空間距離が予め設定した設計値以下となる。特に、沿面距離を稼ぐために溝が設けられているときは、この溝の効果がなくなってしまう。 That is, when the bus bar is attached, the bus bar may be attached out of a predetermined position. At this time, the bus bar may come into contact with the surface of the rib. Then, the creepage distance and the spatial distance between the second terminal adjacent to the first terminal to which the bus bar is attached and the bus bar become equal to or less than the preset design values. In particular, when a groove is provided to increase the creepage distance, the effect of this groove disappears.

この発明の目的は、ブスバーの取り付け時に、ブスバーが取り付けられる第1の端子に隣接する第2の端子とブスバーとの間の沿面距離と空間距離を確実に確保できる半導体モジュールを提供する。 An object of the present invention is to provide a semiconductor module capable of reliably securing a creepage distance and a clearance distance between a second terminal adjacent to a first terminal to which a bus bar is attached and the bus bar when the bus bar is attached.

この発明は、内部に半導体素子が収納され全体が樹脂で成型されたケースと、
前記ケースの上部に設けられ、平板で細長い金属導体のブスバーが取り付けられる第1の端子と、
前記ケースの上部に設けられ、前記第1の端子に隣接する第2の端子と、
前記第1の端子と前記第2の端子間に設けられるリブと、を備え、
前記リブは、前記ブスバーに向けて突出する突起を備えている。
The present invention includes a case in which a semiconductor element is housed inside and the whole is molded of resin.
A first terminal provided on the upper part of the case to which a flat and elongated metal conductor busbar is attached.
A second terminal provided on the upper part of the case and adjacent to the first terminal,
A rib provided between the first terminal and the second terminal is provided.
The rib has a protrusion protruding toward the bus bar.

ケースの上部には第1の端子と第2の端子とが設けられ、これらの端子間にリブが設けられている。第1の端子にブスバーが取り付けられた時、ブスバーはリブの突起に接する位置までが移動可能な範囲である。ブスバーはリブの突起が障害となるためリブの面に接触しない。これにより、ブスバーがリブの面に接触することを防止できる。ブスバーがリブの面に接触すると、ブスバーと第2の端子間の沿面距離及び空間距離が短くなる。しかし、この発明ではブスバーはリブの突起のためにリブの面に接触しない。このため、ブスバーと第2の端子間の沿面距離及び空間距離を所定の設計値とすることが出来る。 A first terminal and a second terminal are provided on the upper portion of the case, and ribs are provided between these terminals. When the bus bar is attached to the first terminal, the bus bar is in a movable range up to a position in contact with the protrusion of the rib. The busbar does not come into contact with the rib surface because the rib protrusion is an obstacle. As a result, it is possible to prevent the bus bar from coming into contact with the surface of the rib. When the bus bar comes into contact with the surface of the rib, the creepage distance and the clearance distance between the bus bar and the second terminal are shortened. However, in the present invention, the busbar does not contact the surface of the rib due to the protrusion of the rib. Therefore, the creepage distance and the space distance between the bus bar and the second terminal can be set as predetermined design values.

突起に傾斜面を設けることで、リブとケースを樹脂成型するときに、全体を上下方向に抜くことが簡単となる。また、ブスバーを傾斜面に沿って取り付け位置まで降ろせば良いので取り付けが簡単となる。 By providing an inclined surface on the protrusion, it becomes easy to pull out the entire rib and case in the vertical direction when molding the rib and the case with resin. In addition, the busbar can be easily mounted because it can be lowered to the mounting position along the inclined surface.

突起はリブの中央付近や複数個所に設けることが可能である。複数個所に設ければ、ブスバーの取り付け時にその回り止めになる。 The protrusions can be provided near the center of the rib or at a plurality of places. If it is installed in multiple places, it will prevent the busbar from rotating when it is attached.

前記第1の端子と前記第2の端子の周囲に溝が設けられることで、ブスバーと第2の端子との間の沿面距離を溝の沿面長さ分稼ぐことが出来る。この溝によって稼ぐことのできる沿面距離は、ブスバーがリブの突起によってそれ以上リブ側に移動できないことで確実に確保できる。 By providing a groove around the first terminal and the second terminal, the creepage distance between the bus bar and the second terminal can be increased by the creepage length of the groove. The creepage distance that can be earned by this groove can be surely secured because the bus bar cannot move further to the rib side due to the protrusion of the rib.

この発明では、リブに突起を設けることで、ブスバーがリブの面に当接することを防止できるから、ブスバー又はブスバー用ネジ止め用の第1の端子と、これに近接する第2の端子との間の沿面距離と空間距離を確実に設計値とすることができる。 In the present invention, since the bus bar can be prevented from coming into contact with the surface of the rib by providing the protrusion on the rib, the first terminal for screwing the bus bar or the bus bar and the second terminal adjacent thereto are used. The creepage distance and the space distance between them can be surely set as the design values.

この発明の実施形態である半導体モジュールの斜視図である。It is a perspective view of the semiconductor module which is an embodiment of this invention. 半導体モジュールの平面図である。It is a top view of the semiconductor module. 半導体モジュールの回路図である。It is a circuit diagram of a semiconductor module. 図2において、A−B断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AB. 4個の半導体モジュールを第2の方向(Y方向)に一定の間隔で配列し、ブスバーを取り付けたときの上面図を示す。The top view when the four semiconductor modules are arranged in the second direction (Y direction) at regular intervals and the bus bar is attached is shown. (A)(B)は、それぞれ、半導体モジュールの平面図において沿面距離を示す図、C―D断面図において沿面距離を示す図である。(A) and (B) are a diagram showing a creepage distance in a plan view of a semiconductor module and a diagram showing a creepage distance in a CD sectional view, respectively. 壁70を切り欠かないときの沿面距離を示す図である。It is a figure which shows the creepage distance when the wall 70 is not cut out. (A)(B)は、それぞれ、半導体モジュールの平面図において、空間面距離を示す図、C―D断面図において空間距離を示す図である。(A) and (B) are a diagram showing a spatial surface distance in a plan view of a semiconductor module and a diagram showing a spatial distance in a CD sectional view, respectively. (A)〜(D)は、それぞれ、他の実施形態を示す図である。(A) to (D) are diagrams showing other embodiments, respectively.

図1はこの発明の実施形態である半導体モジュールの斜視図である。図2は、前記半導体モジュールの平面図である。 FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor module according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the semiconductor module.

この半導体モジュールは、直方体形状の樹脂製のケース1と、ケース1に設けられ、第1の方向(X方向)である長手方向に所定の間隔で配置されるネジ止め用の第1の端子2、第2の端子3、第3の端子4とを備える。 This semiconductor module is a rectangular parallelepiped resin case 1 and a first terminal 2 for screwing, which is provided in the case 1 and is arranged at predetermined intervals in the longitudinal direction, which is the first direction (X direction). , A second terminal 3 and a third terminal 4 are provided.

ケース1は、その上面に、第1の端子2、第2の端子3、第3の端子4をそれぞれ載置する、第1の端子面21、第2の端子面31、第3の端子面41が形成されている。第1の端子面21は第1の端子2を載置し、第2の端子面31は第2の端子3を載置し、第3の端子面41は第3の端子4を載置する。各端子2〜4は、端子形状に予め成形した金属性垂直片をケース1内に挿入し、その上端部を折り曲げ加工して形成される。各端子2〜4は、中央部にネジ挿入孔が形成される。 The case 1 has a first terminal surface 21, a second terminal surface 31, and a third terminal surface on which a first terminal 2, a second terminal 3, and a third terminal 4 are placed, respectively. 41 is formed. The first terminal surface 21 mounts the first terminal 2, the second terminal surface 31 mounts the second terminal 3, and the third terminal surface 41 mounts the third terminal 4. .. Each of the terminals 2 to 4 is formed by inserting a metallic vertical piece preformed into a terminal shape into the case 1 and bending the upper end portion thereof. A screw insertion hole is formed in the center of each of the terminals 2 to 4.

ケース1内には、半導体として2個のダイオードD1、D2が収納されている。図3は、回路図である。ダイオードD1のカソードとダイオードD2のカソードとが接続されて共通端子Cが形成され、ダイオードD1のアノードが第1アノード端子Aとして、また、ダイオードD2のアノードが第2アノード端子Bとして、それぞれ形成されている。 Two diodes D1 and D2 are housed as semiconductors in the case 1. FIG. 3 is a circuit diagram. The cathode of the diode D1 and the cathode of the diode D2 are connected to form a common terminal C, and the anode of the diode D1 is formed as the first anode terminal A and the anode of the diode D2 is formed as the second anode terminal B. ing.

共通端子Cは、ケース1内で第1の端子2に接続される。第1アノード端子Aは、ケース1内で第2の端子3に接続される。第2アノード端子Bは、ケース1内で第3の端子4に接続される。第1の端子2は、後述するようにブスバーがネジ止めにより取り付けられる端子である。第2、第3の端子3、4は、ケーブル端部がネジ止めにより取り付けられる端子である。端子面21、31、41において、端子2〜4の下部にはネジ部20、30、40が形成されている。端子2〜4にブスバーやケーブル端部をネジ止めするには、ブスバーやケーブル端部のネジ孔部を各端子2〜4上に置き、ワッシャー等を介して、上部からネジによりネジ部20〜40に締め付ける。 The common terminal C is connected to the first terminal 2 in the case 1. The first anode terminal A is connected to the second terminal 3 in the case 1. The second anode terminal B is connected to the third terminal 4 in the case 1. The first terminal 2 is a terminal to which the bus bar is attached by screwing as described later. The second and third terminals 3 and 4 are terminals to which the end of the cable is attached by screwing. On the terminal surfaces 21, 31 and 41, screw portions 20, 30 and 40 are formed below the terminals 2 to 4. To screw the bus bar or cable end to terminals 2 to 4, place the screw hole of the bus bar or cable end on each terminal 2 to 4, and screw the bus bar or cable end from the top 20 to 20 through a washer or the like. Tighten to 40.

ケース1の第1の方向(X方向)の両端部には、ケース固定用のネジ止め部100、101が設けられている。ネジ止め部100、101は、ケース1を電気機器の筐体内の基板にネジで固定するためのものである。 Screwing portions 100 and 101 for fixing the case are provided at both ends of the case 1 in the first direction (X direction). The screwing portions 100 and 101 are for fixing the case 1 to the substrate in the housing of the electric device with screws.

ケース1は、その上部に第1のリブ5、第2のリブ6を備えている。この第1のリブ5、第2のリブ6は、前記第1の方向(X方向)に直交する第2の方向(Y方向)に設けられている。第1のリブ5は、第1の端子2と第2の端子3間に設けられ、第2のリブ6は、第2の端子3と第3の端子4間に設けられている。これらのリブ5、6は、各端子間の沿面距離と空間距離を稼ぐためのものである。また、これらのリブ5、6はケース1と一体的に成型される。 The case 1 is provided with a first rib 5 and a second rib 6 on the upper portion thereof. The first rib 5 and the second rib 6 are provided in a second direction (Y direction) orthogonal to the first direction (X direction). The first rib 5 is provided between the first terminal 2 and the second terminal 3, and the second rib 6 is provided between the second terminal 3 and the third terminal 4. These ribs 5 and 6 are for gaining creepage distance and clearance distance between each terminal. Further, these ribs 5 and 6 are integrally molded with the case 1.

前記第1のリブ5は、面50の中央部に突起51を備えている。突起51は、ブスバー用の第1の端子2に対向している。突起51は、面50の第2の方向(Y方向)の中央部において、垂直方向にリブ5と一体的に形成されている。また、突起51の上端部は上端から下方に傾斜する斜面51aとなっている。斜面51aに連続する下方の部分は垂直面となっている。突起51をこのように斜面51aとこれに連続する垂直面で構成している。これにより、斜面51aが抜き勾配となり、成型時の金型の抜きが容易である。 The first rib 5 is provided with a protrusion 51 at the center of the surface 50. The protrusion 51 faces the first terminal 2 for the bus bar. The protrusion 51 is formed integrally with the rib 5 in the vertical direction at the central portion of the surface 50 in the second direction (Y direction). Further, the upper end portion of the protrusion 51 is a slope 51a that inclines downward from the upper end. The lower portion continuous with the slope 51a is a vertical plane. The protrusion 51 is thus composed of a slope 51a and a vertical plane continuous with the slope 51a. As a result, the slope 51a has a draft, and the mold can be easily removed during molding.

ケース1の上面には、各端子2〜4の周囲に、より詳細には各端子面21、31、41の周囲に、第1の溝7、第2の溝8、第3の溝9が設けられている。第1の溝7は、第1の端子2の前後と第1の端子2の左側(図1:第1のリブ5側)とに設けられている。第2の溝8は、第2の端子3の前後と第2の端子3の左側及び右側(図1:第2のリブ6側と第1のリブ5側)とに設けられている。第3の溝9は、第3の端子4の前後と第3の端子4の右側(図1:第2のリブ6側)とに設けられている。 On the upper surface of the case 1, a first groove 7, a second groove 8, and a third groove 9 are formed around the terminals 2 to 4, and more specifically, around the terminal surfaces 21, 31, and 41. It is provided. The first groove 7 is provided in front of and behind the first terminal 2 and on the left side of the first terminal 2 (FIG. 1: first rib 5 side). The second groove 8 is provided in front of and behind the second terminal 3 and on the left and right sides of the second terminal 3 (FIG. 1: the second rib 6 side and the first rib 5 side). The third groove 9 is provided in front of and behind the third terminal 4 and on the right side of the third terminal 4 (FIG. 1: side of the second rib 6).

第1の溝7は、ケース1の外側に設けられた第1の壁70を備えている。第1の壁70の中央部には切欠き71が形成されている。第1の壁70と切欠き71は、第1の端子2の前後に設けられている。切欠き71は、第1の溝7の水抜きのために設けられている。第2の溝8は、ケース1の外側に設けられた第2の壁80を備えている。第2の壁80の中央部には切欠き81が形成されている。第2の壁80と切欠き81は、第2の端子3の前後に設けられている。切欠き81は、溝8の水抜きのために設けられている。第3の溝9は、ケース1の外側に設けられた第3の壁90を備えている。第3の壁90の中央部には切欠き91が形成されている。第3の壁90と切欠き91は、第3の端子4の前後に設けられている。切欠き91は、第3の溝9の水抜きのために設けられている。 The first groove 7 includes a first wall 70 provided on the outside of the case 1. A notch 71 is formed in the central portion of the first wall 70. The first wall 70 and the notch 71 are provided before and after the first terminal 2. The notch 71 is provided for draining water from the first groove 7. The second groove 8 includes a second wall 80 provided on the outside of the case 1. A notch 81 is formed in the central portion of the second wall 80. The second wall 80 and the notch 81 are provided before and after the second terminal 3. The notch 81 is provided for draining the groove 8. The third groove 9 includes a third wall 90 provided on the outside of the case 1. A notch 91 is formed in the central portion of the third wall 90. The third wall 90 and the notch 91 are provided before and after the third terminal 4. The notch 91 is provided for draining water from the third groove 9.

各壁70、80、90の高さは、各端子面21、31、41よりも低く設定されている。 The height of each wall 70, 80, 90 is set lower than that of each terminal surface 21, 31, 41.

図4は、図2のA−B断面図である。図示のように、第1の端子面21の高さ(ケース1の底面からの高さ)はH1、第1の壁70の高さはH2であり、H1−H2=h1となっている。第1の端子2の高さ(厚さ)はh2である。h1+h2=h3である。h3は、ブスバー10の底面と第1の壁70の上面間の距離である。ブスバー10の底面と壁70の上面間の距離をh3とすることが、後述のように、沿面距離d1を確実に設計値とするための重要な構成となっている。 FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AB of FIG. As shown in the figure, the height of the first terminal surface 21 (height from the bottom surface of the case 1) is H1, the height of the first wall 70 is H2, and H1-H2 = h1. The height (thickness) of the first terminal 2 is h2. h1 + h2 = h3. h3 is the distance between the bottom surface of the bus bar 10 and the top surface of the first wall 70. Setting the distance between the bottom surface of the bus bar 10 and the top surface of the wall 70 as h3 is an important configuration for surely setting the creepage distance d1 as a design value, as will be described later.

以上の構成の半導体モジュールを電気機器内に設けられている基板上に取り付け、その後、各半導体モジュールにブスバーやケーブル端部をネジ止めする。 The semiconductor module having the above configuration is mounted on a substrate provided in the electric device, and then the bus bar and the cable end are screwed to each semiconductor module.

図5は、4個の半導体モジュールを第2の方向(Y方向)に一定の間隔で配列し、ブスバーを取り付けたときの平面図を示す。 FIG. 5 shows a plan view when four semiconductor modules are arranged in a second direction (Y direction) at regular intervals and a bus bar is attached.

4個の半導体モジュールM1〜M4は、それぞれ、ケース1の両端に設けられているネジ止め部100、101により、電気機器の筐体内の基板にネジ固定される。 The four semiconductor modules M1 to M4 are screwed to the substrate in the housing of the electric device by the screwing portions 100 and 101 provided at both ends of the case 1, respectively.

平板で細長い金属導体のブスバー10は、図5においてリブ5に最も近づいたときに、各ケース1の第1のリブに5に設けられている突起51に接する。通常は、ブスバー10はその取り付け時にリブ5の突起51に接することがない。 The bus bar 10 of a flat and elongated metal conductor comes into contact with the protrusion 51 provided on the first rib of each case 1 when it is closest to the rib 5 in FIG. Normally, the bus bar 10 does not come into contact with the protrusion 51 of the rib 5 when it is attached.

次に、図6~図8を用いて、第1の端子2とこれに隣接する第2の端子3間の沿面距離d1と空間距離d2について説明する。沿面距離d1は、端子2、3間の絶縁物の表面に沿った最短距離で、空間距離d2は、端子2、3間の空間を通る最短距離である。 Next, the creepage distance d1 and the spatial distance d2 between the first terminal 2 and the second terminal 3 adjacent thereto will be described with reference to FIGS. 6 to 8. The creepage distance d1 is the shortest distance along the surface of the insulator between the terminals 2 and 3, and the space distance d2 is the shortest distance passing through the space between the terminals 2 and 3.

図6(A)は、一つのケース1の平面図であり、ケース1の上面から沿面距離d1を示している。また、図6(B)は、図6(A)のC−D断面図を示す。これらの図において、A、B、C、Dの各点は、沿面距離d1が上下方向に計測される溝7または8の位置を示す。 FIG. 6A is a plan view of one case 1 and shows the creepage distance d1 from the upper surface of the case 1. Further, FIG. 6B shows a cross-sectional view taken along the line CD of FIG. 6A. In these figures, the points A, B, C, and D indicate the positions of the grooves 7 or 8 in which the creepage distance d1 is measured in the vertical direction.

沿面距離を考える際、1mm未満の空間距離があるかどうかが検討対象となる。すなわち、空間距離が1mm未満の場合は、その空間距離は沿面距離の一部となる。したがって、その部分では、沿面距離は絶縁物に沿った距離ではなくなる。ここで、第1の端子2の厚みが1mm未満の場合、ブスバー10が取り付けられた状態では、ブスバー10の下面と第1の端子面21間の距離h2が1mm未満である。したがって、距離h2は、沿面距離d1の一部となる(図4参照)。すなわち、沿面距離d1の計測を第1の端子2側からスタートしたとき、沿面距離d1は、ブスバー10の底面⇒第1の端子面21⇒第1の溝7⇒第1のリブ5の側面⇒第2の溝8⇒第2の端子面31⇒第2の端子3までの合計距離となる。図4において、太線で示す距離は、沿面距離d1の一部を示している。 When considering the creepage distance, whether or not there is a spatial distance of less than 1 mm is the subject of consideration. That is, when the spatial distance is less than 1 mm, the spatial distance becomes a part of the creepage distance. Therefore, in that part, the creepage distance is no longer the distance along the insulator. Here, when the thickness of the first terminal 2 is less than 1 mm, the distance h2 between the lower surface of the bus bar 10 and the first terminal surface 21 is less than 1 mm when the bus bar 10 is attached. Therefore, the distance h2 becomes a part of the creepage distance d1 (see FIG. 4). That is, when the measurement of the creepage distance d1 is started from the first terminal 2 side, the creepage distance d1 is the bottom surface of the bus bar 10 ⇒ the first terminal surface 21 ⇒ the first groove 7 ⇒ the side surface of the first rib 5. The total distance from the second groove 8 ⇒ the second terminal surface 31 ⇒ the second terminal 3. In FIG. 4, the distance shown by the thick line indicates a part of the creepage distance d1.

以下、第1の端子2の厚みが1mm未満の場合に、ブスバー10の底面が沿面距離d1のスタート点になることについて詳細に説明する。 Hereinafter, when the thickness of the first terminal 2 is less than 1 mm, the bottom surface of the bus bar 10 becomes the starting point of the creepage distance d1.

図4に示すように、ブスバー10の底面と第1の端子面21の距離h2は1mm未満である。このため、第1の端子2とブスバー10間は、絶縁が確保できない。したがって、沿面距離d1のスタート点Pは、第1の端子2の端部ではなく、第1の端子面21に対向するブスバー10の底面となる。沿面距離d1は、P点から第1の端子面21を経て、第1の溝7のA点からB点を経由し、第1の壁70上面に達する。 As shown in FIG. 4, the distance h2 between the bottom surface of the bus bar 10 and the first terminal surface 21 is less than 1 mm. Therefore, insulation cannot be secured between the first terminal 2 and the bus bar 10. Therefore, the start point P at the creepage distance d1 is not the end of the first terminal 2, but the bottom surface of the bus bar 10 facing the first terminal surface 21. The creepage distance d1 reaches the upper surface of the first wall 70 from the point P via the first terminal surface 21 and from the point A to the point B of the first groove 7.

一方、第1の壁70の高さH2は、第1の端子面21の高さH1よりもh1だけ低く形成されている。また、第1の端子2の高さはh2である。したがって、H2を、ブスバー10の底面と第1の壁70上面間の距離h3(=h1+h2)が1mm以上になるような高さに設定することで、h3の空間距離は沿面距離の一部とならない。つまり、沿面距離d1は、第1の壁70の上面に沿って計測される。 On the other hand, the height H2 of the first wall 70 is formed to be lower than the height H1 of the first terminal surface 21 by h1. The height of the first terminal 2 is h2. Therefore, by setting H2 to a height such that the distance h3 (= h1 + h2) between the bottom surface of the bus bar 10 and the upper surface of the first wall 70 is 1 mm or more, the spatial distance of h3 becomes a part of the creepage distance. It doesn't become. That is, the creepage distance d1 is measured along the upper surface of the first wall 70.

上記の理由から、沿面距離d1は、図4、図6において、以下の(1)〜(13)までの距離となる。 For the above reason, the creepage distance d1 is the distances (1) to (13) below in FIGS. 4 and 6.

(1)ブスバー10の底面のスタート点P(図4参照)
(2)⇒A(第1の溝7の壁面を垂直に降りる)
(3)⇒第1の溝7の底面(第1の溝7の底面を斜めに通過する)
(4)⇒B(第1の溝7の壁面を斜めに上がる)
(5)⇒第1の壁70(第1の壁70上面を斜めに通過する)
(6)⇒E1(第1のリブ5の側面)
(7)⇒E2(第1のリブ5の側面外側を水平に通過する)
(8)⇒第2の壁80(第2の壁80上面を斜めに通過する)
(9)⇒C(第2の溝8の壁面を斜めに降りる)
(10)⇒第2の溝8の底面(溝8の底面を斜めに通過する)
(11)⇒D(第2の溝8の壁面を斜めに上がる)
(12)⇒第2の端子面31
(13)⇒第2の端子3
なお、図6では、沿面距離d1はB〜Dにおいて垂直に降りる(又は上がる)ように示しているが、実際は、上記(4)(9)(11)のように斜めに降りる(又は上がる)。
(1) Starting point P on the bottom surface of the bus bar 10 (see FIG. 4)
(2) ⇒ A (go down the wall of the first groove 7 vertically)
(3) ⇒ Bottom surface of the first groove 7 (passes diagonally through the bottom surface of the first groove 7)
(4) ⇒ B (go up the wall surface of the first groove 7 diagonally)
(5) ⇒ 1st wall 70 (passes diagonally through the upper surface of the 1st wall 70)
(6) ⇒ E1 (side surface of the first rib 5)
(7) ⇒ E2 (passes horizontally on the outside of the side surface of the first rib 5)
(8) ⇒ Second wall 80 (passes diagonally through the upper surface of the second wall 80)
(9) ⇒ C (go down the wall of the second groove 8 diagonally)
(10) ⇒ Bottom surface of the second groove 8 (passes diagonally through the bottom surface of the groove 8)
(11) ⇒ D (go up the wall surface of the second groove 8 diagonally)
(12) ⇒ Second terminal surface 31
(13) ⇒ Second terminal 3
In FIG. 6, the creepage distance d1 is shown to descend (or increase) vertically in B to D, but in reality, it descends (or increases) diagonally as in (4), (9), and (11) above. ..

変形例として、第1の端子2の厚みが1mm以上の場合には、h2は十分に長い距離である。この場合は、沿面距離d1のスタート点Pは第1の端子2の左端(図4)となる。沿面距離d1は、上述の(1)に代わる下記の(1a)(1b)となる。 As a modification, when the thickness of the first terminal 2 is 1 mm or more, h2 is a sufficiently long distance. In this case, the starting point P at the creepage distance d1 is the left end (FIG. 4) of the first terminal 2. The creepage distance d1 is the following (1a) and (1b) instead of the above (1).

(1a)第1の端子2の左端(図4)のスタート点P(図示せず)
(1b)第1の端子面21上を第1の溝7まで結ぶ距離
以上のように、図4に示す実施形態では、沿面距離d1は、ブスバー10の底面のスタート点P(図4参照)から、第1のリブ5の左右両側において、溝7、8を経路とする。これにより、十分な長さの沿面距離d1を確保できる。
(1a) Starting point P (not shown) at the left end (FIG. 4) of the first terminal 2.
(1b) Distance connecting the first terminal surface 21 to the first groove 7 As described above, in the embodiment shown in FIG. 4, the creepage distance d1 is the starting point P on the bottom surface of the bus bar 10 (see FIG. 4). Therefore, the grooves 7 and 8 are used as paths on both the left and right sides of the first rib 5. As a result, a sufficient creepage distance d1 can be secured.

参考例として、第1の壁70と第1の端子面21の高さが同じ場合、すなわちH1=H2とした場合の沿面距離d1について説明する。このような場合、沿面距離d1は短くなってしまう。この理由について図7を参照して説明する。 As a reference example, the creepage distance d1 when the heights of the first wall 70 and the first terminal surface 21 are the same, that is, when H1 = H2 will be described. In such a case, the creepage distance d1 becomes short. The reason for this will be described with reference to FIG.

図7では、第1の溝7を設けているが、第1の壁70の高さH2と第1の端子面21の高さH1と同じである。先に述べたように、h2が1mm未満とすると、h2の空間距離は沿面距離の一部として計測される。このため、沿面距離d1のスタート点P´は、第1の壁70の端部に対向するブスバー10の底面となる。すなわち、沿面距離を稼ぐために設けられている溝7を沿面距離d1の一部とすることが出来ない。 In FIG. 7, although the first groove 7 is provided, the height H2 of the first wall 70 and the height H1 of the first terminal surface 21 are the same. As described above, if h2 is less than 1 mm, the spatial distance of h2 is measured as part of the creepage distance. Therefore, the starting point P'of the creepage distance d1 is the bottom surface of the bus bar 10 facing the end of the first wall 70. That is, the groove 7 provided for gaining the creepage distance cannot be a part of the creepage distance d1.

具体的には、沿面距離d1は、上記(1)〜(7)が以下の(14)〜(16)となる。上記(8)以降は参考例でも同じである。 Specifically, the creepage distance d1 is the following (14) to (16) from the above (1) to (7). The same applies to the reference example after (8) above.

(14)ブスバー10の底面のスタート点P´(図7参照)
(15)⇒F(P´から第1の壁70上面の外端部に垂直に下りる。)
(16)⇒第1の壁70から第1のリブ5側面を直線状に通過する。
(14) Starting point P'on the bottom surface of the bus bar 10 (see FIG. 7)
(15) ⇒ F (descends vertically from P'to the outer end of the upper surface of the first wall 70.)
(16) ⇒ Passes straight from the first wall 70 to the side surface of the first rib 5.

このように、参考例では、本実施形態を示す図4と比較して、第1の溝7内の上下及び水平に結ぶ距離を活用できず、沿面距離d1が短くなる。 As described above, in the reference example, as compared with FIG. 4 showing the present embodiment, the distance connecting vertically and horizontally in the first groove 7 cannot be utilized, and the creepage distance d1 becomes shorter.

他の参考例として、第1のリブ5に突起51を設けない場合の沿面距離d1について説明する。このような構成では、ブスバー10が第1のリブ5の面に接触する可能性がある。そして、ブスバー10が第1のリブ5の面に接触すると、第1の壁70の高さにかかわらず、沿面距離d1のスタート点は、その接触点となる。したがって、沿面距離d1は更に短い。 As another reference example, the creepage distance d1 when the protrusion 51 is not provided on the first rib 5 will be described. In such a configuration, the bus bar 10 may come into contact with the surface of the first rib 5. Then, when the bus bar 10 comes into contact with the surface of the first rib 5, the starting point of the creepage distance d1 becomes the contact point regardless of the height of the first wall 70. Therefore, the creepage distance d1 is even shorter.

本実施形態では、図4のように、第1の壁70の高さをH2のように低くしているため、沿面距離d1のスタート点Pは、ブスバー10の第1の端子面21に対向する位置(第1の溝7の内側のAに対向する位置)となる。これにより、第1の溝7が確実に沿面距離d1の一部となる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the height of the first wall 70 is lowered as in H2, so that the starting point P of the creepage distance d1 faces the first terminal surface 21 of the bus bar 10. (Position facing A inside the first groove 7). As a result, the first groove 7 is surely a part of the creepage distance d1.

以上のように、本実施形態では、第1のリブ5の突起51を設けたことと、第1の壁70の高さを第1の端子面21より低くしたことにより、ブスバー10を取り付けた場合に、第1の溝7を沿面距離d1の一部とすることが出来る。そして、第1の壁70の高さH2を、h1+h2=h3が1mm以上になる高さに設定すれば、安全規格を満足することができる。なお、h1を1mm以上にしておけば、h1+h2>1mmとなるから、第1の端子2がh2の薄い端子に変更されても、絶縁が確実となる沿面距離d1を確保できる。 As described above, in the present embodiment, the bus bar 10 is attached by providing the protrusion 51 of the first rib 5 and making the height of the first wall 70 lower than that of the first terminal surface 21. In this case, the first groove 7 can be a part of the creepage distance d1. Then, if the height H2 of the first wall 70 is set to a height at which h1 + h2 = h3 is 1 mm or more, the safety standard can be satisfied. If h1 is set to 1 mm or more, h1 + h2> 1 mm. Therefore, even if the first terminal 2 is changed to a thin terminal of h2, the creepage distance d1 that ensures insulation can be secured.

次に空間距離d2について説明する。 Next, the space distance d2 will be described.

図8(A)は、一つのケース1の上面図であり、ケース1の上面から空間距離d2を上面から示している。また、図5(B)は、図5(A)のC−D断面図を示す。 FIG. 8A is a top view of one case 1, and shows the space distance d2 from the upper surface of the case 1 from the upper surface. Further, FIG. 5 (B) shows a cross-sectional view taken along the line CD of FIG. 5 (A).

空間距離d2は、第1の端子2とこれに隣接する第2の端子3間の、空間を通る最短距離である。ブスバー10が取り付けられた状態では、図示のように、ブスバー10の右端部で第1のリブ5の側面に対向する位置のQがスタート点となる、したがって、空間距離d2は、Q⇒ブスバー10の側面⇒第2の端子3までの空間上の最短距離である。正面視では、空間距離d2は、図8(B)のように水平である。 The space distance d2 is the shortest distance through the space between the first terminal 2 and the second terminal 3 adjacent thereto. In the state where the bus bar 10 is attached, as shown in the figure, Q at the right end of the bus bar 10 facing the side surface of the first rib 5 is the starting point. Therefore, the spatial distance d2 is Q⇒ bus bar 10. Side view ⇒ The shortest distance in space to the second terminal 3. In front view, the spatial distance d2 is horizontal as shown in FIG. 8 (B).

図8(A)(B)から、空間距離d2は、第1のリブ5の突起51の厚さの分、確実に確保できる。 From FIGS. 8A and 8B, the space distance d2 can be reliably secured by the thickness of the protrusion 51 of the first rib 5.

図9は、他の実施形態を示している。図9(A)〜(C)は、突起51の形状を示している。図9(A)は、正面視で突起51が三角形状であり、図9(B)は正面視で突起51が第1のリブ5の中央部分から下方に向けて形成されている。図9(C)は平面視で、突起51がリブ5の左右の両側付近に形成されている。これによると、ブスバー10の取り付け時にその回り止めになる。この場合、二つの突起511、512は、図示のようにリブ5の左右端部から少し離し、前後の第1の溝7よりも内側であることが必要である。また、二つの突起511、512は、第1の端子面21と対向する位置に形成することが必要である。第1の溝7の効果(沿面距離を稼ぐ)を確実に得るためである。図9(D)は、ブスバー10のネジ孔120の位置を右側に少し偏心させた例を示す。この例では、ブスバー10を、第1のリブ5から離れた位置に取り付けることができる。ブスバー10を上下反対にして取り付けようとすると、ブスバー10の左端部が第1のリブ5に当たってその取り付けが出来なくなる。それにより、沿面距離d1と空間距離d2を長くとることができる。また、ブスバー10の取り付け方向の間違いを防止できる。 FIG. 9 shows another embodiment. 9 (A) to 9 (C) show the shape of the protrusion 51. In FIG. 9A, the protrusion 51 is triangular in front view, and in FIG. 9B, the protrusion 51 is formed downward from the central portion of the first rib 5 in front view. FIG. 9C is a plan view, and protrusions 51 are formed near the left and right sides of the rib 5. According to this, when the bus bar 10 is attached, it becomes a detent. In this case, the two protrusions 511 and 512 need to be slightly separated from the left and right ends of the rib 5 as shown and inside the first front and rear grooves 7. Further, the two protrusions 511 and 512 need to be formed at positions facing the first terminal surface 21. This is to surely obtain the effect of the first groove 7 (gaining the creepage distance). FIG. 9D shows an example in which the position of the screw hole 120 of the bus bar 10 is slightly eccentric to the right side. In this example, the bus bar 10 can be attached at a position away from the first rib 5. If the bus bar 10 is to be mounted upside down, the left end portion of the bus bar 10 hits the first rib 5 and the bus bar 10 cannot be mounted. As a result, the creepage distance d1 and the spatial distance d2 can be increased. In addition, it is possible to prevent an error in the mounting direction of the bus bar 10.

以上のように、本実施形態では、第1のリブ5に突起51を設けたことにより、ブスバー10の取り付け時に、ブスバー10と近接の端子との間の沿面距離を確実に確保できる。また、空間距離も長く出来る。 As described above, in the present embodiment, by providing the protrusion 51 on the first rib 5, it is possible to reliably secure the creepage distance between the bus bar 10 and the adjacent terminals when the bus bar 10 is attached. Also, the space distance can be increased.

1−ケース
2−第1の端子
3−第2の端子
4−第3の端子
5−第1のリブ
6−第2のリブ
51−突起
1-Case 2-First terminal 3-Second terminal 4-Third terminal 5-First rib 6-Second rib 51-Protrusion

Claims (6)

内部に半導体素子が収納され全体が樹脂で成型されたケースと、
前記ケースの上部に設けられ、平板で細長い金属導体のブスバーが取り付けられる第1の端子と、
前記ケースの上部に設けられ、前記第1の端子に隣接する第2の端子と、
前記第1の端子と前記第2の端子間に設けられるリブと、を備え、
前記リブは、前記ブスバーに向けて突出する突起を備えた半導体モジュール。
A case in which a semiconductor element is housed inside and the whole is molded with resin,
A first terminal provided on the upper part of the case to which a flat and elongated metal conductor busbar is attached.
A second terminal provided on the upper part of the case and adjacent to the first terminal,
A rib provided between the first terminal and the second terminal is provided.
The rib is a semiconductor module provided with a protrusion protruding toward the bus bar.
前記突起は、上端から下方に傾斜する傾斜面を備えた請求項1記載の半導体モジュール。 The semiconductor module according to claim 1, wherein the protrusion has an inclined surface that inclines downward from the upper end. 前記突起は、前記傾斜面から下方に伸びる垂直面を備えた請求項2記載の半導体モジュール。 The semiconductor module according to claim 2, wherein the protrusion has a vertical surface extending downward from the inclined surface. 前記突起は、前記リブの中央付近に設けられる請求項1〜3のいずれかに記載の半導体モジュール。 The semiconductor module according to any one of claims 1 to 3, wherein the protrusion is provided near the center of the rib. 前記突起は、前記リブの複数個所に設けられる請求項1〜3のいずれかに記載の半導体モジュール。 The semiconductor module according to any one of claims 1 to 3, wherein the protrusion is provided at a plurality of positions of the rib. 前記第1の端子と前記第2の端子の周囲に溝が設けられた、請求項1〜5の何れかに記載の半導体モジュール。
The semiconductor module according to any one of claims 1 to 5, wherein a groove is provided around the first terminal and the second terminal.
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