JP2767517B2 - Power semiconductor module - Google Patents
Power semiconductor moduleInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は電力用半導体モジュー
ルに係り、基板上に搭載される電力用半導体チップの
上、下面に形成される導電端子の改良に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power semiconductor module, and more particularly to an improvement in conductive terminals formed on upper and lower surfaces of a power semiconductor chip mounted on a substrate.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の電力用半導体モジュール
としては例えば図3に示す構造のものが知られている。
即ち、鉄、アルミニウム、銅などからなる金属基板21
の上面にアルミナ、窒化アルミニウムなどのセラミック
ス絶縁層22、23を半田接着により形成し、このセラ
ミックス絶縁層22、23上に導電端子24、25が半
田付けにより形成されている。そして、この導電端子2
4、25上には電力用半導体チップ26、27が半田付
けされている。また、この電力用半導体チップ26、2
7の上部には導電端子28、29が半田付けされてい
る。なお、一方の電力用半導体チップ26上に形成した
導電端子28と、他方のセラミックス絶縁層23上に形
成した導電端子25とは、それらの先端28aと25b
を相互に嵌挿したうえ半田付けされている。その後、基
板21の周囲にケース枠体31を載置し、ケース内にシ
リコーンゴムを注入し、硬化させてシリコーンゴム層3
2を形成し、さらにその上にエポキシ樹脂を注入し、硬
化させてエポキシ樹脂層33を形成する。そしてエポキ
シ樹脂層33の上に蓋34を被せ、予め蓋に形成してあ
る孔に導電端子24、25、29を挿通してその先端を
蓋の上面に引き出して折り曲げ、蓋に埋め込まれたナッ
ト(図示せず)とともに外部接続用端子24a、25
a、29aとして使用される。なお、35、36は、こ
の電力用半導体モジュールをフィンなどに取り付けるた
めの取付孔である。2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of power semiconductor module, for example, a power semiconductor module having a structure shown in FIG. 3 is known.
That is, a metal substrate 21 made of iron, aluminum, copper, or the like.
Ceramic insulating layers 22 and 23 of alumina, aluminum nitride or the like are formed on the upper surface by soldering, and conductive terminals 24 and 25 are formed on the ceramic insulating layers 22 and 23 by soldering. And this conductive terminal 2
Power semiconductor chips 26 and 27 are soldered on 4 and 25, respectively. The power semiconductor chips 26, 2
The conductive terminals 28 and 29 are soldered to the upper part of the chip 7. The conductive terminals 28 formed on one power semiconductor chip 26 and the conductive terminals 25 formed on the other ceramic insulating layer 23 have their tips 28a and 25b.
Are soldered together. Thereafter, the case frame 31 is placed around the substrate 21, and silicone rubber is injected into the case and cured to cure the silicone rubber layer 3.
2 is formed, and an epoxy resin is further injected thereon and cured to form an epoxy resin layer 33. Then, a cover 34 is put on the epoxy resin layer 33, the conductive terminals 24, 25, and 29 are inserted into holes formed in the cover in advance, and the tip is pulled out to the upper surface of the cover, bent, and a nut embedded in the cover is inserted. (Not shown) and external connection terminals 24a, 25
a, 29a. Reference numerals 35 and 36 are mounting holes for mounting the power semiconductor module to fins or the like.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来の電力用半導体モ
ジュールは、上記したような構造であり、電力用半導体
チップ上の一方の導電端子28とセラミックス絶縁層上
の他方の導電端子25の夫々の先端は相互に挿入して半
田付けを行わねばならず、作業性が低下するという問題
があった。The conventional power semiconductor module has the above-described structure, and has one conductive terminal 28 on the power semiconductor chip and the other conductive terminal 25 on the ceramic insulating layer. The tips must be inserted into each other and soldered, and there is a problem that workability is reduced.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】この発明は上記した従来
の電力用半導体モジュールの問題点を解決すべく検討の
結果得られたものである。即ち、この発明は少くとも2
つの電力用半導体チップを支持し得る金属基板表面に設
けた絶縁層上に電気回路を設け、この電気回路上に一部
が外部に引き出される導電端子を有する第1および第2
の導電性支持体を形成し、この第1および第2の導電性
支持体上に電力用半導体チップを搭載し、該電力用半導
体チップ上に一部が外部に引き出される導電端子を有す
る第3および第4の導電性支持体を形成し、次いで上記
基板と基板周囲の枠体とよりなるケース内に合成樹脂層
を形成してハウジングした電力用半導体モジュールであ
って、上記第1と第2の導電性支持体、または第3と第
4の導電性支持体の何れかが一体の支持体で構成され、
上記導電性支持体上に搭載した電力用半導体チップの制
御端子の一つが前記電気回路に接続してなる電力用半導
体モジュールを提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been obtained as a result of a study to solve the above-mentioned problems of the conventional power semiconductor module. That is, the present invention requires at least 2
An electric circuit is provided on an insulating layer provided on the surface of a metal substrate capable of supporting two power semiconductor chips, and first and second electric circuits having conductive terminals partially drawn out on the electric circuit.
A power semiconductor chip is mounted on the first and second conductive supports, and a third terminal having a conductive terminal on the power semiconductor chip is partially drawn out. And a fourth conductive support, and then a synthetic resin layer is formed in a case comprising the substrate and a frame surrounding the substrate, and the power semiconductor module is housed. Or one of the third and fourth conductive supports is constituted by an integral support,
An object of the present invention is to provide a power semiconductor module in which one of control terminals of a power semiconductor chip mounted on the conductive support is connected to the electric circuit.
【0005】[0005]
【作用】この発明は、一方の電力用半導体チップをセラ
ミックス絶縁層上の第1導電性支持体に半田付けする際
に、他方の主表面とともに制御端子をセラミックス絶縁
層上の電気回路上に直接半田付けするようにしたので、
従来の図3に示す電力用半導体モジュールにおけるよう
な電力用半導体チップ上の一方の導電端子と他方のセラ
ミックス絶縁層上の導電端子とをそれらの先端を相互に
挿入して半田付けするという面倒な操作を省略すること
ができるので、電力用半導体モジュール組立てにおける
作業工程をより簡素化することができるのである。According to the present invention, when one power semiconductor chip is soldered to the first conductive support on the ceramic insulating layer, the control terminal together with the other main surface is directly mounted on the electric circuit on the ceramic insulating layer. Because I tried to solder,
One of the conductive terminals on the power semiconductor chip and the conductive terminal on the other ceramic insulating layer as in the conventional power semiconductor module shown in FIG. Since the operation can be omitted, the working process in assembling the power semiconductor module can be further simplified.
【0006】[0006]
【実施例】以下、この発明をその一実施例を示す図1お
よび図2を参照して説明する。図1はこの発明になる電
力用半導体モジュールの組立構造を示す断面図であり、
図2は基板上の絶縁層に設けた電気回路を示す平面図で
ある。図において、1は2つの電力用半導体チップを搭
載する金属基板、2はこの金属基板1上に形成したアル
ミナまたは窒化アルミニウムなどのセラミックスからな
る絶縁層である。そしてこの絶縁層2には図2に示すよ
うに導電性電気回路3、4、5が形成されている。6は
絶縁層2上の電気回路3に半田付けされた第1導電性支
持体であり、7は絶縁層2上の電気回路4に半田付けさ
れた第2導電性支持体であって、その一方の端縁部は直
立状に延びて導電端子7aが形成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view showing an assembly structure of a power semiconductor module according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing an electric circuit provided on an insulating layer on a substrate. In the figure, 1 is a metal substrate on which two power semiconductor chips are mounted, and 2 is an insulating layer formed on the metal substrate 1 and made of ceramics such as alumina or aluminum nitride. The electrically conductive circuits 3, 4, and 5 are formed on the insulating layer 2 as shown in FIG. Reference numeral 6 denotes a first conductive support soldered to the electric circuit 3 on the insulating layer 2, and reference numeral 7 denotes a second conductive support soldered to the electric circuit 4 on the insulating layer 2. One end edge extends upright to form a conductive terminal 7a.
【0007】8は第1導電性支持体6と第2導電性支持
体7を繋ぐ支持体である。この支持体8は、第1導電性
支持体6、第2導電性支持体7と一体成型させてもよ
い。9は絶縁層2上の電気回路5上に半田付けされてい
る導電性の制御端子支持体であり、その一方の端縁部は
上方に直立状に伸びて制御端子9aを形成している。ま
た、第1導電性支持体6および第2導電性支持体7の上
部には夫々電力用半導体チップ10、11が直接または
Mo、Wなどの熱緩衝材を介して半田付けによって搭載
されている。Reference numeral 8 denotes a support connecting the first conductive support 6 and the second conductive support 7. The support 8 may be integrally formed with the first conductive support 6 and the second conductive support 7. Reference numeral 9 denotes a conductive control terminal support which is soldered on the electric circuit 5 on the insulating layer 2, and one end of the support extends upright to form a control terminal 9a. Power semiconductor chips 10 and 11 are mounted on the first conductive support 6 and the second conductive support 7, respectively, by soldering directly or via a thermal buffer such as Mo or W. .
【0008】そして、電力用半導体チップ10には図示
されていないが、制御端子を有しており、これは制御端
子支持体9に半田付けされている。12および13は電
力用半導体チップ10および11の主表面に夫々直接ま
たはMo、Wなどの熱緩衝材を介して半田付けによって
取り付けられた第3および第4の導電性支持体であっ
て、夫々一方端縁部は直立状に延びて導電端子12a、
13aを形成している。Although not shown, the power semiconductor chip 10 has a control terminal, which is soldered to the control terminal support 9. Numerals 12 and 13 denote third and fourth conductive supports respectively attached to the main surfaces of the power semiconductor chips 10 and 11 by soldering directly or via a heat buffer such as Mo or W, respectively. On the other hand, the edge portion extends upright and the conductive terminal 12a,
13a.
【0009】14は、電力用半導体チップ11の制御端
子に半田付けされた導電性の制御端子支持体であって、
一方端縁部は直立状に延びて導電端子14aを形成して
いる。Reference numeral 14 denotes a conductive control terminal support soldered to the control terminal of the power semiconductor chip 11,
On the other hand, the edge portion extends upright to form a conductive terminal 14a.
【0010】以上のようにして各部材を組立てた後は、
基板の周囲に枠体を設け、樹脂封止を行ったのち上部に
蓋体を被せ、その際に上部に延びている各端子を蓋体の
各孔から外部へ引出し、図3のように蓋上面に折り曲げ
ることによって電力用半導体モジュールが得られる。After assembling the members as described above,
A frame is provided around the substrate, and after sealing with resin, a lid is put on the upper part. At this time, each terminal extending upward is pulled out from each hole of the lid to the outside, and as shown in FIG. The power semiconductor module is obtained by folding the upper surface.
【0011】この発明の電力用半導体モジュールは、上
記のような構造であり、電力用半導体チップを絶縁層上
の電気回路に半田にて取り付ける際に、一方の主表面と
ともに制御端子を夫々電気回路に半田付けすることがで
きるので、組立工程における作業性を一段と簡略化する
ことができるのである。The power semiconductor module according to the present invention has the above-mentioned structure, and when the power semiconductor chip is attached to the electric circuit on the insulating layer by soldering, the control terminal is connected to one main surface together with the electric circuit. Therefore, workability in the assembling process can be further simplified.
【0012】なお、上記実施例では電気回路3上の第1
導電性支持体と電気回路4上の第2導電性支持体とが分
離していて、それらの間を8の支持体で繋いだ状態を示
しているが、この第1導電性支持体と第2導電性支持体
を一枚の支持体で構成してもよい。また、上記実施例で
は電力用半導体チップ11も制御端子を有しているが、
ダイオードのように制御端子のない電力用半導体チップ
を用いてもよい。さらに、得られる電力用半導体モジュ
ールを3相半波整流回路に適用できるよう制御端子をす
べて電気回路に半田付けされた制御端子支持体に半田付
けするようにしてもよい。また、図1では電力用半導体
チップを2個搭載した例を示したが、これを3個とする
こともでき、さらに6相半波整流回路用として6個とす
ることもできる。In the above embodiment, the first on the electric circuit 3
The state in which the conductive support and the second conductive support on the electric circuit 4 are separated from each other and are connected to each other by 8 supports is shown. The two conductive supports may be composed of one support. In the above embodiment, the power semiconductor chip 11 also has a control terminal.
A power semiconductor chip without a control terminal such as a diode may be used. Furthermore, all the control terminals may be soldered to a control terminal support soldered to the electric circuit so that the obtained power semiconductor module can be applied to a three-phase half-wave rectifier circuit. Although FIG. 1 shows an example in which two power semiconductor chips are mounted, three power semiconductor chips can be used, and six power semiconductor chips can be used for a six-phase half-wave rectifier circuit.
【0013】[0013]
【発明の効果】以上説明したように、この発明の電力用
半導体モジュールは、金属基板に設けた絶縁層上の電気
回路に取り付けた導電性支持体に電力用半導体チップを
半田付けする時に、制御端子支持体を絶縁層上の電気回
路に同時に直接半田付けにて取り付けるようにしたこと
によって、従来の電力用半導体チップ上の一方の導電端
子の先端と他方の絶縁層上の導電端子の先端とを相互に
挿入して半田付けするような面倒な操作を省略すること
ができ、電力用半導体モジュール組立てにおける作業工
程を一段と簡略化できるという大きな効果を奏するので
ある。As described above, according to the power semiconductor module of the present invention, when the power semiconductor chip is soldered to the conductive support attached to the electric circuit on the insulating layer provided on the metal substrate, the control is performed. By attaching the terminal support to the electric circuit on the insulating layer by direct soldering at the same time, the tip of one conductive terminal on the conventional power semiconductor chip and the tip of the conductive terminal on the other insulating layer are This can eliminate the troublesome operation of inserting and soldering the components into each other, and has a great effect that the working process in assembling the power semiconductor module can be further simplified.
【図1】この発明の電力用半導体モジュールの組立構造
を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an assembly structure of a power semiconductor module of the present invention.
【図2】この発明の電力用半導体モジュールにおける金
属基板の絶縁層上に設けた電気回路を示す平面図であ
る。FIG. 2 is a plan view showing an electric circuit provided on an insulating layer of a metal substrate in the power semiconductor module of the present invention.
【図3】従来の電力用半導体モジュールの構造を示す断
面図である。FIG. 3 is a sectional view showing the structure of a conventional power semiconductor module.
1 金属基板 2 セラミックス絶縁層 3 電気回路 4 電気回路 5 電気回路 6 第1導電性支持体 7 第2導電性支持体 9 制御端子支持体 10 電力用半導体チップ 11 電力用半導体チップ 12 第3導電性支持体 13 第4導電性支持体 14 導電性制御端子支持体 Reference Signs List 1 metal substrate 2 ceramic insulating layer 3 electric circuit 4 electric circuit 5 electric circuit 6 first conductive support 7 second conductive support 9 control terminal support 10 power semiconductor chip 11 power semiconductor chip 12 third conductivity Support 13 Fourth conductive support 14 Conductive control terminal support
フロントページの続き (72)発明者 岩本 峰吉 大阪府大阪市東淀川区淡路2丁目14番3 号 株式会社三社電機製作所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 25/04Continuation of the front page (72) Inventor Mineyoshi Iwamoto 2-14-3 Awaji, Higashiyodogawa-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sansha Electric Manufacturing Co., Ltd. (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01L 25 / 04
Claims (1)
支持し得る金属基板と、 この金属基板の表面に設けた絶縁層上に設けられた第1
乃至第3の電気回路と、 第1及び第2の電気回路の上にそれぞれ設けられ、一部
が外部に引き出される導電端子を少なくとも一方が有す
る第1及び第2の導電性支持体と、 第1及び第2の導電性支持体上にそれぞれ搭載された少
なくとも2つの電力用半導体チップと、 これら電力用半導体チップ上にそれぞれ設けられ、一部
が外部に引き出される導電端子をそれぞれ有する第3及
び第4の導電性支持体と、 上記第1及び第2の導電性支持体を電気的に接続する支
持体とを、 具備し、さらに上記2つの電力用半導体チップのうち1
つの制御端子が第3の電気回路に接続されている電力用
半導体モジュール。1. A metal substrate capable of supporting at least two power semiconductor chips, and a first substrate provided on an insulating layer provided on a surface of the metal substrate.
A third and a third electric circuit, a first and a second conductive support provided on the first and the second electric circuits, respectively, and at least one of which has a conductive terminal partially drawn out to the outside; At least two power semiconductor chips respectively mounted on the first and second conductive supports, and third and third power terminals respectively provided on the power semiconductor chips and having conductive terminals partially drawn out. A fourth conductive support, and a support for electrically connecting the first and second conductive supports, further comprising one of the two power semiconductor chips.
A power semiconductor module having one control terminal connected to a third electric circuit.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP4170260A JP2767517B2 (en) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | Power semiconductor module |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4170260A JP2767517B2 (en) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | Power semiconductor module |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH05335480A JPH05335480A (en) | 1993-12-17 |
JP2767517B2 true JP2767517B2 (en) | 1998-06-18 |
Family
ID=15901647
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP4170260A Expired - Fee Related JP2767517B2 (en) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | Power semiconductor module |
Country Status (1)
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Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
KR100343150B1 (en) | 1998-11-26 | 2002-10-25 | 페어차일드코리아반도체 주식회사 | Power semiconductor module with metal terminal, metal terminal manufacturing method of power semiconductor module, and power semiconductor module manufacturing method |
KR102034717B1 (en) * | 2013-02-07 | 2019-10-21 | 삼성전자주식회사 | Substrate and terminals for power module and power module comprising the same |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS616849A (en) * | 1984-06-01 | 1986-01-13 | ブラウン・ボバリ・ウント・シー・アクチエンゲゼルシヤフト | Method of producing power semiconductor module |
-
1992
- 1992-06-03 JP JP4170260A patent/JP2767517B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS616849A (en) * | 1984-06-01 | 1986-01-13 | ブラウン・ボバリ・ウント・シー・アクチエンゲゼルシヤフト | Method of producing power semiconductor module |
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JPH05335480A (en) | 1993-12-17 |
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