JP2539143Y2 - 半導体モジュール - Google Patents
半導体モジュールInfo
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- JP2539143Y2 JP2539143Y2 JP1992077516U JP7751692U JP2539143Y2 JP 2539143 Y2 JP2539143 Y2 JP 2539143Y2 JP 1992077516 U JP1992077516 U JP 1992077516U JP 7751692 U JP7751692 U JP 7751692U JP 2539143 Y2 JP2539143 Y2 JP 2539143Y2
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- Japan
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- opening
- metal substrate
- semiconductor module
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この考案は、同一金属基板上に電
力用半導体チップとこの半導体チップを制御する制御部
品とを搭載し、樹脂封止して得られる半導体モジュール
に関するものである。
力用半導体チップとこの半導体チップを制御する制御部
品とを搭載し、樹脂封止して得られる半導体モジュール
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体モジュールとしては例えば
図２の断面図に示す構造のものが知られている。図３は
この半導体モジュールのケース取り付け前の回路基板を
示す平面図である。図において、１は全面に絶縁層（図
示せず）を有する金属基板であり、この金属基板１上の
ほぼ中央部から一方端にかけて凸形状の銅回路２が接着
半田付けされ、また他方端にかけて絶縁板上に銅回路パ
ターンを印刷した凹形状のプリント配線板３が接着シー
ト等によって絶縁層上に接着されている。
図２の断面図に示す構造のものが知られている。図３は
この半導体モジュールのケース取り付け前の回路基板を
示す平面図である。図において、１は全面に絶縁層（図
示せず）を有する金属基板であり、この金属基板１上の
ほぼ中央部から一方端にかけて凸形状の銅回路２が接着
半田付けされ、また他方端にかけて絶縁板上に銅回路パ
ターンを印刷した凹形状のプリント配線板３が接着シー
ト等によって絶縁層上に接着されている。
【０００３】そして、金属基板１の銅回路２およびプリ
ント配線板３の必要個所にクリーム半田を印刷し、銅回
路２上に電力用半導体チップ４を、またプリント配線板
３の上に表面実装部品である抵抗、ＩＣ、コンデンサー
等の制御部品５を搭載し、さらに金属基板１上の必要個
所には外部引出し端子６を搭載してからリフロー炉で全
部品の半田付けを行い、その後回路間の結線７を行って
図３のような回路基板が得られる。
ント配線板３の必要個所にクリーム半田を印刷し、銅回
路２上に電力用半導体チップ４を、またプリント配線板
３の上に表面実装部品である抵抗、ＩＣ、コンデンサー
等の制御部品５を搭載し、さらに金属基板１上の必要個
所には外部引出し端子６を搭載してからリフロー炉で全
部品の半田付けを行い、その後回路間の結線７を行って
図３のような回路基板が得られる。
【０００４】次に、回路基板の周縁および上方を上蓋１
１ａと側壁１１ｂおよび内壁１１ｃを一体成形した樹脂
ケース１１で覆い、側壁１１ｂを金属基板１にシリコン
ゴム等の接着剤で接着する。この時、予め電力用半導体
チップ４と制御部品５を囲むように所定の位置に設けら
れている内壁１１ｃ、１１ｃをも金属基板１上に接着す
る。そして、ケース１１の上蓋１１ａに設けられている
開口部１１ｄから内壁１１ｃ、１１ｃ内にシリコンゴム
を充填し、１２０〜１５０℃で加熱硬化してシリコンゴ
ム層１２を形成する。次いで、シリコンゴム層１２の上
および側壁１１ｂと内壁１１ｃとの間に開口部１１ｄか
らエポキシ樹脂を充填し、１２０〜１５０℃で加熱硬化
してエポキシ樹脂層１３を形成することにより図２のよ
うな半導体モジュールが得られる。なお、上記絶縁層を
有する金属基板に銅回路および予め制御部品を表面実装
したプリント配線板を取り付ける代わりに、金属基板に
絶縁物を介して銅回路を配置し、この銅回路上に電力用
半導体チップ、制御部品を載置し、半田付けすることも
ある。
１ａと側壁１１ｂおよび内壁１１ｃを一体成形した樹脂
ケース１１で覆い、側壁１１ｂを金属基板１にシリコン
ゴム等の接着剤で接着する。この時、予め電力用半導体
チップ４と制御部品５を囲むように所定の位置に設けら
れている内壁１１ｃ、１１ｃをも金属基板１上に接着す
る。そして、ケース１１の上蓋１１ａに設けられている
開口部１１ｄから内壁１１ｃ、１１ｃ内にシリコンゴム
を充填し、１２０〜１５０℃で加熱硬化してシリコンゴ
ム層１２を形成する。次いで、シリコンゴム層１２の上
および側壁１１ｂと内壁１１ｃとの間に開口部１１ｄか
らエポキシ樹脂を充填し、１２０〜１５０℃で加熱硬化
してエポキシ樹脂層１３を形成することにより図２のよ
うな半導体モジュールが得られる。なお、上記絶縁層を
有する金属基板に銅回路および予め制御部品を表面実装
したプリント配線板を取り付ける代わりに、金属基板に
絶縁物を介して銅回路を配置し、この銅回路上に電力用
半導体チップ、制御部品を載置し、半田付けすることも
ある。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような半導体モジュールを得るに当たって、従来はシリ
コンゴム層の上にエポキシ樹脂を充填する際に、粘度の
高いエポキシ樹脂が均一に入らず、図４に示すようにケ
ース１１の上蓋１１ａの下部に空気層１４が生じること
が多く、また、充填したエポキシ樹脂を加熱硬化させる
ときに、先に形成したシリコンゴム層１２も加熱されて
膨張することがある。このため、膨張するシリコンゴム
層１２と空気層１４との間のエポキシ樹脂層１３は他の
個所よりその厚みが薄くなり、さらに加熱硬化時にシリ
コンゴム層の膨張による力がエポキシ樹脂層の薄い部分
に加わってヒビ１５が入るという欠点がある。
ような半導体モジュールを得るに当たって、従来はシリ
コンゴム層の上にエポキシ樹脂を充填する際に、粘度の
高いエポキシ樹脂が均一に入らず、図４に示すようにケ
ース１１の上蓋１１ａの下部に空気層１４が生じること
が多く、また、充填したエポキシ樹脂を加熱硬化させる
ときに、先に形成したシリコンゴム層１２も加熱されて
膨張することがある。このため、膨張するシリコンゴム
層１２と空気層１４との間のエポキシ樹脂層１３は他の
個所よりその厚みが薄くなり、さらに加熱硬化時にシリ
コンゴム層の膨張による力がエポキシ樹脂層の薄い部分
に加わってヒビ１５が入るという欠点がある。
【０００６】また、このようにして得られる半導体モジ
ュールは、これが用いられる例えばエアコンのような機
器類の小型化に伴って薄型化されつつあるが、そのよう
な薄型半導体モジュールを機器に取り付ける際に、開口
部１１ｄに力が加わると図４のエポキシ樹脂層１３に見
られるヒビ１５がさらに大きくなったり、このヒビ割れ
のためにエポキシ樹脂層が完全に分離することがあり、
このため耐湿特性が低下したり、外部配線用端子部材の
沿面距離が短くなって耐電圧の低いものになるという問
題があった。
ュールは、これが用いられる例えばエアコンのような機
器類の小型化に伴って薄型化されつつあるが、そのよう
な薄型半導体モジュールを機器に取り付ける際に、開口
部１１ｄに力が加わると図４のエポキシ樹脂層１３に見
られるヒビ１５がさらに大きくなったり、このヒビ割れ
のためにエポキシ樹脂層が完全に分離することがあり、
このため耐湿特性が低下したり、外部配線用端子部材の
沿面距離が短くなって耐電圧の低いものになるという問
題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この考案は上記に鑑み
て、電力用半導体チップおよび制御部品を搭載した回路
基板上を樹脂封止する際に、開口部を有する上蓋、側
壁、内壁とともに上蓋開口部下縁に突出部を一体成形に
より形成した樹脂ケースを用いるならば、従来の半導体
モジュールの問題点を解消できることを見出したもので
ある。
て、電力用半導体チップおよび制御部品を搭載した回路
基板上を樹脂封止する際に、開口部を有する上蓋、側
壁、内壁とともに上蓋開口部下縁に突出部を一体成形に
より形成した樹脂ケースを用いるならば、従来の半導体
モジュールの問題点を解消できることを見出したもので
ある。
【０００８】即ち、この考案は絶縁層を有する金属基板
又は絶縁基板を接着した金属基板の上に積層した銅回路
上に電力用半導体チップおよび制御部品を載置固定し、
さらに一方端がケース上部外方に引き出される端子部材
の他方端を上記金属基板上に取り付けて得た回路基板
を、上蓋と側壁および内壁より構成され、上蓋に開口部
を有し、かつ上蓋の開口部下縁に突出部を一体成形にて
形成した樹脂ケースで覆い、ケース内を樹脂封止してな
る半導体モジュールを提供するものである。
又は絶縁基板を接着した金属基板の上に積層した銅回路
上に電力用半導体チップおよび制御部品を載置固定し、
さらに一方端がケース上部外方に引き出される端子部材
の他方端を上記金属基板上に取り付けて得た回路基板
を、上蓋と側壁および内壁より構成され、上蓋に開口部
を有し、かつ上蓋の開口部下縁に突出部を一体成形にて
形成した樹脂ケースで覆い、ケース内を樹脂封止してな
る半導体モジュールを提供するものである。
【０００９】
【作用】この考案は、上記したように電力用半導体チッ
プおよび制御部品を搭載した回路基板上を樹脂封止する
際に、開口部を有する上蓋、側壁、内壁とともに上蓋開
口部下縁に突出部を一体成形により形成した樹脂ケース
を用いることによって、シリコンゴム層上にエポキシ樹
脂層を形成するためのエポキシ樹脂を充填する際に、開
口部端縁ではエポキシ樹脂が突出部に当たって落下する
ので充填速度が和らげられ、この結果上蓋下面に生ずる
空気層を減ずることができ、従って空気層とシリコンゴ
ム層間のエポキシ樹脂層にヒビの入ることを防止するこ
とができるのである。
プおよび制御部品を搭載した回路基板上を樹脂封止する
際に、開口部を有する上蓋、側壁、内壁とともに上蓋開
口部下縁に突出部を一体成形により形成した樹脂ケース
を用いることによって、シリコンゴム層上にエポキシ樹
脂層を形成するためのエポキシ樹脂を充填する際に、開
口部端縁ではエポキシ樹脂が突出部に当たって落下する
ので充填速度が和らげられ、この結果上蓋下面に生ずる
空気層を減ずることができ、従って空気層とシリコンゴ
ム層間のエポキシ樹脂層にヒビの入ることを防止するこ
とができるのである。
【００１０】
【実施例】以下、この考案の実施例を図１により詳細に
説明する。尚、図中従来例と同じ符号は同一部位を示す
ものである。図１において樹脂ケース１１はケース上蓋
１１ａ、側壁１１ｂ、内壁１１ｃが一体形成され、上蓋
１１ａに開口部１１ｄを有するとともに、上蓋１１ａの
開口部１１ｄ下縁に突出部１６が同じく一体形成されて
いる。このような構造の樹脂ケース１１を、電力用半導
体チップ４および制御部品５を搭載し、外部引き出し端
子を取り付け、回路間の結線７を行った回路基板の金属
基板１外縁に側壁１１ｂを接着することによって取り付
け、同時に内壁１１ｃの下端も金属基板１上に接着す
る。そして、内壁１１ｃ、１１ｃ内の電力用半導体チッ
プ４および制御部品５上にケース上蓋１１ａの開口部１
１ｄからシリコンゴムを充填し、加熱硬化させてシリコ
ンゴム層１２を形成する。
説明する。尚、図中従来例と同じ符号は同一部位を示す
ものである。図１において樹脂ケース１１はケース上蓋
１１ａ、側壁１１ｂ、内壁１１ｃが一体形成され、上蓋
１１ａに開口部１１ｄを有するとともに、上蓋１１ａの
開口部１１ｄ下縁に突出部１６が同じく一体形成されて
いる。このような構造の樹脂ケース１１を、電力用半導
体チップ４および制御部品５を搭載し、外部引き出し端
子を取り付け、回路間の結線７を行った回路基板の金属
基板１外縁に側壁１１ｂを接着することによって取り付
け、同時に内壁１１ｃの下端も金属基板１上に接着す
る。そして、内壁１１ｃ、１１ｃ内の電力用半導体チッ
プ４および制御部品５上にケース上蓋１１ａの開口部１
１ｄからシリコンゴムを充填し、加熱硬化させてシリコ
ンゴム層１２を形成する。
【００１１】次いで、形成したシリコンゴム層１２の上
に開口部１１ｄからエポキシ樹脂を充填し、加熱硬化さ
せてエポキシ樹脂層１３を形成することにより、この考
案の半導体モジュールが得られるのであるが、樹脂ケー
ス１１の上蓋１１ａの開口部１１ｄ下縁に突出部１６が
形成されているために、開口部１１ｄからエポキシ樹脂
を充填する際に、開口部１１ｄ端縁ではエポキシ樹脂が
突出部１６に当たって落下するので充填速度が和らげら
れ、かつ開口部１１ｄのエポキシ樹脂に力が加わっても
その力を突出部１６で受け止めることができるので、こ
の結果、上蓋下面に生ずる空気層１４を減ずることがで
き、たとえ空気層１４とシリコンゴム層１２間のエポキ
シ樹脂層１３が薄くてもエポキシ樹脂層にヒビが入った
り、割れたりすることを防止することができるのであ
る。従って、この半導体モジュールを機器類に取り付け
るに際してもヒビ割れやエポキシ樹脂層の分離の恐れは
ないので、耐湿特性が劣化したり、耐電圧の低下が生じ
ることもない。
に開口部１１ｄからエポキシ樹脂を充填し、加熱硬化さ
せてエポキシ樹脂層１３を形成することにより、この考
案の半導体モジュールが得られるのであるが、樹脂ケー
ス１１の上蓋１１ａの開口部１１ｄ下縁に突出部１６が
形成されているために、開口部１１ｄからエポキシ樹脂
を充填する際に、開口部１１ｄ端縁ではエポキシ樹脂が
突出部１６に当たって落下するので充填速度が和らげら
れ、かつ開口部１１ｄのエポキシ樹脂に力が加わっても
その力を突出部１６で受け止めることができるので、こ
の結果、上蓋下面に生ずる空気層１４を減ずることがで
き、たとえ空気層１４とシリコンゴム層１２間のエポキ
シ樹脂層１３が薄くてもエポキシ樹脂層にヒビが入った
り、割れたりすることを防止することができるのであ
る。従って、この半導体モジュールを機器類に取り付け
るに際してもヒビ割れやエポキシ樹脂層の分離の恐れは
ないので、耐湿特性が劣化したり、耐電圧の低下が生じ
ることもない。
【００１２】尚、この考案で用いる樹脂ケースにおい
て、上蓋１１ａの開口部１１ｄ下縁に形成する突出部１
６は、樹脂ケース成形に使用する金型の上蓋開口部下面
に当たる部分をそのように形成しておくことによって、
容易に一体成形で得ることができる。また、上記では電
力用半導体チップと制御部品とを同一基板に有する回路
基板について説明してきたが、電力用半導体チップのみ
を有する回路基板にも適用できることはいうまでもな
い。
て、上蓋１１ａの開口部１１ｄ下縁に形成する突出部１
６は、樹脂ケース成形に使用する金型の上蓋開口部下面
に当たる部分をそのように形成しておくことによって、
容易に一体成形で得ることができる。また、上記では電
力用半導体チップと制御部品とを同一基板に有する回路
基板について説明してきたが、電力用半導体チップのみ
を有する回路基板にも適用できることはいうまでもな
い。
【００１３】
【考案の効果】以上説明したように、この考案によれば
電力用半導体チップおよび制御部品を搭載し、外部引き
出し端子を取り付け、回路間の結線を行った回路基板を
樹脂ケースで囲んで樹脂封止するに際して、上蓋開口部
の下縁に突出部を一体成形に設けた樹脂ケースを用いる
ことによって、封止エポキシ樹脂層におけるヒビ割れを
防ぎ、特性の劣化を防止できるのである。
電力用半導体チップおよび制御部品を搭載し、外部引き
出し端子を取り付け、回路間の結線を行った回路基板を
樹脂ケースで囲んで樹脂封止するに際して、上蓋開口部
の下縁に突出部を一体成形に設けた樹脂ケースを用いる
ことによって、封止エポキシ樹脂層におけるヒビ割れを
防ぎ、特性の劣化を防止できるのである。
【図１】この考案の半導体モジュールの断面図である。
【図２】従来の半導体モジュールの断面図である。
【図３】半導体モジュールを構成する回路基板の平面図
である。
である。
【図４】従来の半導体モジュールの拡大部分断面図であ
る。
る。
１ 金属基板 ２ 銅回路 ３ プリント配線板 ４ 電力用半導体チップ ５ 制御部品 ６ 外部引き出し端子 １１ 樹脂ケース １１ａ 上蓋 １１ｂ 側壁 １１ｃ 内壁 １１ｄ 開口部 １２ シリコンゴム層 １３ エポキシ樹脂層 １４ 空気層 １５ ヒビ割れ部 １６ 突出部
Claims (1)
- 【請求項１】 絶縁層を有する金属基板又は絶縁基板を
接着した金属基板の上に積層した銅回路上に電力用半導
体チップおよび制御部品を載置固定し、さらに一方端が
ケース上部外方に引き出される端子部材の他方端を上記
金属基板上に取り付けて得た回路基板を、上蓋と側壁お
よび内壁より構成され、上蓋に開口部を有し、かつ上蓋
の開口部下縁に突出部を一体成形にて形成した樹脂ケー
スで覆い、該ケース内を樹脂封止してなる半導体モジュ
ール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992077516U JP2539143Y2 (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | 半導体モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992077516U JP2539143Y2 (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | 半導体モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0634256U JPH0634256U (ja) | 1994-05-06 |
| JP2539143Y2 true JP2539143Y2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=13636136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992077516U Expired - Fee Related JP2539143Y2 (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | 半導体モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2539143Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4315203B2 (ja) * | 2007-02-02 | 2009-08-19 | ダイキン工業株式会社 | 基板モジュール |
| JP2022059517A (ja) | 2020-10-01 | 2022-04-13 | 富士電機株式会社 | 半導体モジュール |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59138339A (ja) * | 1983-01-28 | 1984-08-08 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| JPH0682763B2 (ja) * | 1989-05-12 | 1994-10-19 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
-
1992
- 1992-10-12 JP JP1992077516U patent/JP2539143Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0634256U (ja) | 1994-05-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970107 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |