JP2854120B2 - 混成集積回路 - Google Patents
混成集積回路Info
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- JP2854120B2 JP2854120B2 JP29010790A JP29010790A JP2854120B2 JP 2854120 B2 JP2854120 B2 JP 2854120B2 JP 29010790 A JP29010790 A JP 29010790A JP 29010790 A JP29010790 A JP 29010790A JP 2854120 B2 JP2854120 B2 JP 2854120B2
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- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
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- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Casings For Electric Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は混成集積回路に関し、パワー出力用の混成集
積回路に関する。
積回路に関する。
（ロ）従来の技術 パワー出力用混成集積回路としては種々のものがある
が、例えば、インバータ用混成集積回路がもっとも代表
的である。
が、例えば、インバータ用混成集積回路がもっとも代表
的である。
第３図は、インバータ用混成集積回路の平面図を示す
ものであり、（20）はアルミニウム、鉄、銅等などの金
属基板であり、その基板（20）上には図示されないがエ
ポキシ樹脂を主成分とする絶縁性接着剤からなる絶縁層
が設けられ、（21）は上記絶縁性接着剤により基板（2
0）と貼り合せられた銅箔をエッチング処理によって形
成された導電路である。
ものであり、（20）はアルミニウム、鉄、銅等などの金
属基板であり、その基板（20）上には図示されないがエ
ポキシ樹脂を主成分とする絶縁性接着剤からなる絶縁層
が設けられ、（21）は上記絶縁性接着剤により基板（2
0）と貼り合せられた銅箔をエッチング処理によって形
成された導電路である。
かかる導電路（21）上には複数のトランジスタ、パワ
ーMOS、IGBT等のパワー系のスイッチング素子（22）が
固着され、且つスイッチング素子（22）に流れる電流を
検出する電流検出用のニッケルメッキ抵抗体（23）が電
流経路に形成されている。ニッケルメッキ抵抗体（23）
は導電路（21）をくし型状に配置させ、そのくし型状に
配置された領域上にニッケルをメッキすることにより形
成される。
ーMOS、IGBT等のパワー系のスイッチング素子（22）が
固着され、且つスイッチング素子（22）に流れる電流を
検出する電流検出用のニッケルメッキ抵抗体（23）が電
流経路に形成されている。ニッケルメッキ抵抗体（23）
は導電路（21）をくし型状に配置させ、そのくし型状に
配置された領域上にニッケルをメッキすることにより形
成される。
かかる基板（20）はケース材によって固着一体化する
か、あるいは、対向基板（図示しない）を配置（いわゆ
る二枚基板構造）してケース材によって固着一体化され
る。
か、あるいは、対向基板（図示しない）を配置（いわゆ
る二枚基板構造）してケース材によって固着一体化され
る。
また、第４図は基板（20）にケース材（24）を固着し
たときのニッケルメッキ抵抗体（23）が形成された付近
の要部拡大図であり、ケース材（24）と基板（20）とで
形成され空気領域には基板上に固着された各素子の耐湿
性を向上させるためにシリコーンゲル（25）が充填され
ている。二枚基板構造の場合も同様に各基板間内にシリ
コーンゲルが充填される。
たときのニッケルメッキ抵抗体（23）が形成された付近
の要部拡大図であり、ケース材（24）と基板（20）とで
形成され空気領域には基板上に固着された各素子の耐湿
性を向上させるためにシリコーンゲル（25）が充填され
ている。二枚基板構造の場合も同様に各基板間内にシリ
コーンゲルが充填される。
（ハ）発明が解決しようとする課題 かかる混成集積回路において、例えばユーザが異常使
用したときにパワー素子が破壊したとき（ショート状
態）、電流検出抵抗であるニッケルメッキ抵抗体に許容
容量以上の大電流が流れ、第５図に示す如く、ニッケル
メッキ抵抗体（23）が焼断し、このエネルギーにより矢
印方向にシリコーンゲル（25）を持上げる。このとき、
同時にニッケルメッキ抵抗体（23）上に形成されたオー
バーコート（図示しない）および持上げられたシリコー
ンゲル（25）の表面部分を炭化させる。
用したときにパワー素子が破壊したとき（ショート状
態）、電流検出抵抗であるニッケルメッキ抵抗体に許容
容量以上の大電流が流れ、第５図に示す如く、ニッケル
メッキ抵抗体（23）が焼断し、このエネルギーにより矢
印方向にシリコーンゲル（25）を持上げる。このとき、
同時にニッケルメッキ抵抗体（23）上に形成されたオー
バーコート（図示しない）および持上げられたシリコー
ンゲル（25）の表面部分を炭化させる。
すると、シリコーンゲル（25）は経時変化により、も
との状態に戻り、第６図に示す如く、シリコーンゲル
（25）の表面に形成された炭化部（26）により、ニッケ
ルメッキ抵抗体（23）が形成された導電路（21）が導通
状態となり再び大電流が流れる。すると、次はシリコー
ンゲル（25）の炭化部（26）が焼断し、再びそのエネル
ギーによってシリコーンゲル（25）を持上げ上記した動
作を何回かくり返し起こす。すると、炭化部（26）が形
成したシリコーンゲル（25）領域で炭化が促進するとと
もに可燃性ガスが増加しケース内の内圧が高くなり、ケ
ース材と基板との固着性が悪化し、その結果耐湿性が低
下する問題がある。
との状態に戻り、第６図に示す如く、シリコーンゲル
（25）の表面に形成された炭化部（26）により、ニッケ
ルメッキ抵抗体（23）が形成された導電路（21）が導通
状態となり再び大電流が流れる。すると、次はシリコー
ンゲル（25）の炭化部（26）が焼断し、再びそのエネル
ギーによってシリコーンゲル（25）を持上げ上記した動
作を何回かくり返し起こす。すると、炭化部（26）が形
成したシリコーンゲル（25）領域で炭化が促進するとと
もに可燃性ガスが増加しケース内の内圧が高くなり、ケ
ース材と基板との固着性が悪化し、その結果耐湿性が低
下する問題がある。
（ニ）課題を解決するための手段 本発明は上述した課題に鑑みて為されたものであり、
一枚あるいは二枚の金属基板から構成され、いずれか一
方の基板にパワー素子およびニッケルメッキ抵抗体が形
成され、ケーシングされた空間内にシリコーンゲルが充
填された混成集積回路のニッケルメッキ抵抗体上に炭化
しない樹脂層を配置して解決する。
一枚あるいは二枚の金属基板から構成され、いずれか一
方の基板にパワー素子およびニッケルメッキ抵抗体が形
成され、ケーシングされた空間内にシリコーンゲルが充
填された混成集積回路のニッケルメッキ抵抗体上に炭化
しない樹脂層を配置して解決する。
（ホ）作用 この様に本発明に依れば、ニッケルメッキ抵抗体上に
炭化しない樹脂層を配置することにより、仮にパワー素
子が短絡してニッケルメッキ抵抗体の許容容量以上の大
電流が流れニッケルメッキ抵抗体が焼断したとしても、
ニッケルメッキ抵抗上には炭化しない樹脂層が設けられ
ているため、焼断時のエネルギーによりシリコーンゲル
表面が炭化することがなくなる。即ち、ニッケルメッキ
抵抗体が焼断すると導電路に流れる大電流が遮断され、
ニッケルメッキ抵抗体をヒューズとして用いることがで
きる。
炭化しない樹脂層を配置することにより、仮にパワー素
子が短絡してニッケルメッキ抵抗体の許容容量以上の大
電流が流れニッケルメッキ抵抗体が焼断したとしても、
ニッケルメッキ抵抗上には炭化しない樹脂層が設けられ
ているため、焼断時のエネルギーによりシリコーンゲル
表面が炭化することがなくなる。即ち、ニッケルメッキ
抵抗体が焼断すると導電路に流れる大電流が遮断され、
ニッケルメッキ抵抗体をヒューズとして用いることがで
きる。
（ヘ）実施例 以下に第１図に示した一実施例に基づいて本発明を詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図は本発明の混成集積回路の要部拡大断面図であ
り、詳細にはニッケルメッキ抵抗体が形成された領域付
近の断面図である。
り、詳細にはニッケルメッキ抵抗体が形成された領域付
近の断面図である。
本発明の混成集積回路は、絶縁金属基板（１）（以下
単に基板という）と、基板（１）上に形成された導電路
（２）と、導電路（２）上に固着されたパワー素子
（３）およびニッケルメッキ抵抗体（４）と、基板
（１）と固着一体化されるケース材（５）と、基板
（１）とケース材（５）とで形成された空間に充填され
たシリコーンゲル（６）と、ニッケルメッキ抵抗体
（４）上に配置された炭化しない樹脂層（７）とから構
成されている。
単に基板という）と、基板（１）上に形成された導電路
（２）と、導電路（２）上に固着されたパワー素子
（３）およびニッケルメッキ抵抗体（４）と、基板
（１）と固着一体化されるケース材（５）と、基板
（１）とケース材（５）とで形成された空間に充填され
たシリコーンゲル（６）と、ニッケルメッキ抵抗体
（４）上に配置された炭化しない樹脂層（７）とから構
成されている。
基板（１）はアルミニウムが用いられ、そのアルミニ
ウム表面には陽極酸化処理によって酸化アルミニウム膜
（図示しない）が形成されている。
ウム表面には陽極酸化処理によって酸化アルミニウム膜
（図示しない）が形成されている。
また、基板（１）上には絶縁接着剤であるエポキシ系
の絶縁層（８）を介して銅箔が貼着され、銅箔をエッチ
ング処理して所望形状の導電路（２）が形成される。
の絶縁層（８）を介して銅箔が貼着され、銅箔をエッチ
ング処理して所望形状の導電路（２）が形成される。
かかる導電路（２）上には、例えば第３図に示す如
く、パワートランジスタ、パワーMOS、IGBT等の複数の
パワー素子（３）が三相モータを駆動する様に固着接続
されている。又、導電路（２）上にはパワー素子（３）
に流れる電流を検出するためにニッケルメッキ抵抗体
（４）が形成されている。ニッケルメッキ抵抗体（４）
については従来の説明で簡単に説明したが、ここでは更
に詳細に説明する。
く、パワートランジスタ、パワーMOS、IGBT等の複数の
パワー素子（３）が三相モータを駆動する様に固着接続
されている。又、導電路（２）上にはパワー素子（３）
に流れる電流を検出するためにニッケルメッキ抵抗体
（４）が形成されている。ニッケルメッキ抵抗体（４）
については従来の説明で簡単に説明したが、ここでは更
に詳細に説明する。
ニッケルメッキ抵抗体（４）が形成される領域の導電
路（２）は所定間隔で夫々の導電路（２）がくし型状に
なる様に形成されている（図示されない）。そのくし型
状に配置された導電路（２）領域（基板領域）上にパラ
ジウム等の触媒を付着させニッケルを所定の厚みになる
までメッキを行う。即ち、ニッケルメッキ抵抗体（４）
の抵抗値あるいは許容容量は面積と厚みを選択すること
で任意に設定することができる。くし型状に形成された
夫々の導電路（２）の両端電圧を検出することでニッケ
ルメッキ抵抗体（４）、即ち、パワー素子（３）に流れ
る電流を検出することができる。
路（２）は所定間隔で夫々の導電路（２）がくし型状に
なる様に形成されている（図示されない）。そのくし型
状に配置された導電路（２）領域（基板領域）上にパラ
ジウム等の触媒を付着させニッケルを所定の厚みになる
までメッキを行う。即ち、ニッケルメッキ抵抗体（４）
の抵抗値あるいは許容容量は面積と厚みを選択すること
で任意に設定することができる。くし型状に形成された
夫々の導電路（２）の両端電圧を検出することでニッケ
ルメッキ抵抗体（４）、即ち、パワー素子（３）に流れ
る電流を検出することができる。
ニッケルメッキ抵抗体（４）上には炭化しない樹脂層
（７）が設けられる。炭化しない樹脂層（７）として
は、例えばセメントペースト剤等が用いられる。このセ
メントペースト剤をニッケルメッキ抵抗体（４）上に塗
布形成するとニッケルメッキ抵抗体（４）表面とシリコ
ーンゲル（６）表面とは直接接触しない構造となる。
（７）が設けられる。炭化しない樹脂層（７）として
は、例えばセメントペースト剤等が用いられる。このセ
メントペースト剤をニッケルメッキ抵抗体（４）上に塗
布形成するとニッケルメッキ抵抗体（４）表面とシリコ
ーンゲル（６）表面とは直接接触しない構造となる。
又、基板（１）は樹脂製のケース材（５）が基板
（１）の周端部で接着性シートを介して強固に固着さ
れ、基板（１）とケース材（５）とで形成された空間内
には基板（１）上に形成された導電路（２）および各素
子を保護するためにシリコーンゲル（６）が充填され
る。このとき、本発明では、上述したようにニッケルメ
ッキ抵抗体（４）とシリコーンゲル（６）は炭化しない
樹脂層（７）によって分離されているため、仮にパワー
素子（３）が短絡してニッケルメッキ抵抗体（４）の許
容容量以上の大電流が流れニッケルメッキ抵抗体（４）
が焼断したとしても、焼断時のエネルギーは炭化しない
樹脂層（７）に直接加わるため、上層に配置されたシリ
コーンゲルの炭化を抑制することができる。
（１）の周端部で接着性シートを介して強固に固着さ
れ、基板（１）とケース材（５）とで形成された空間内
には基板（１）上に形成された導電路（２）および各素
子を保護するためにシリコーンゲル（６）が充填され
る。このとき、本発明では、上述したようにニッケルメ
ッキ抵抗体（４）とシリコーンゲル（６）は炭化しない
樹脂層（７）によって分離されているため、仮にパワー
素子（３）が短絡してニッケルメッキ抵抗体（４）の許
容容量以上の大電流が流れニッケルメッキ抵抗体（４）
が焼断したとしても、焼断時のエネルギーは炭化しない
樹脂層（７）に直接加わるため、上層に配置されたシリ
コーンゲルの炭化を抑制することができる。
第２図は本発明の他の実施例を示した要部拡大断面図
であり、二枚の基板（1a）（1b）から構成される。この
場合、一方の基板（1a）にはパワー素子（３）およびニ
ッケルメッキ抵抗体（４）が形成され、他方の基板（1
b）上には小信号系のトランジスタ等の回路素子（11）
が固着され、夫々の基板（1a）（1b）は図示されないが
枠状のケース材によって離間配置され、その空間内にシ
リコーンゲル（６）が充填されている。
であり、二枚の基板（1a）（1b）から構成される。この
場合、一方の基板（1a）にはパワー素子（３）およびニ
ッケルメッキ抵抗体（４）が形成され、他方の基板（1
b）上には小信号系のトランジスタ等の回路素子（11）
が固着され、夫々の基板（1a）（1b）は図示されないが
枠状のケース材によって離間配置され、その空間内にシ
リコーンゲル（６）が充填されている。
（ト）発明の効果 以上に詳述した如く、本発明に依れば、ニッケルメッ
キ抵抗体上に炭化しない樹脂層を配置することにより、
仮にパワー素子が短絡してニッケルメッキ抵抗体の許容
容量以上の大電流が流れニッケルメッキ抵抗体が焼断し
たとしても、焼断時のエネルギーは炭化しない樹脂層
（７）に直接加わるため、上層に配置されたシリコーン
ゲル表面の炭化をほとんどなくすことができる。その結
果、従来の如き問題を完全に解消することができ、極め
て耐湿性に優れた混成集積回路を提供することができ
る。
キ抵抗体上に炭化しない樹脂層を配置することにより、
仮にパワー素子が短絡してニッケルメッキ抵抗体の許容
容量以上の大電流が流れニッケルメッキ抵抗体が焼断し
たとしても、焼断時のエネルギーは炭化しない樹脂層
（７）に直接加わるため、上層に配置されたシリコーン
ゲル表面の炭化をほとんどなくすことができる。その結
果、従来の如き問題を完全に解消することができ、極め
て耐湿性に優れた混成集積回路を提供することができ
る。
また、本発明では、上記したようにニッケルメッキ抵
抗体がシリコーンゲルと分離形成されているため、ニッ
ケルメッキ抵抗体が焼断するとパワー素子のショートに
より流れる過電流をも遮断でき安全性に優れる。
抗体がシリコーンゲルと分離形成されているため、ニッ
ケルメッキ抵抗体が焼断するとパワー素子のショートに
より流れる過電流をも遮断でき安全性に優れる。
第１図は本発明の混成集積回路の要部拡大断面図、第２
図は他の実施例を示す断面図、第３図は一般的なパワー
用の混成集積回路を示す平面図、第４図は第３図のニッ
ケルメッキ抵抗体が形成された部分を示す断面図、第５
図および第６図は課題を説明するための断面図である。 （１）は絶縁金属基板、（２）は導電路、（３）はパワ
ー素子、（４）はニッケルメッキ抵抗体、（５）はケー
ス材、（６）はシリコーンゲル、（７）は炭化しない樹
脂層である。
図は他の実施例を示す断面図、第３図は一般的なパワー
用の混成集積回路を示す平面図、第４図は第３図のニッ
ケルメッキ抵抗体が形成された部分を示す断面図、第５
図および第６図は課題を説明するための断面図である。 （１）は絶縁金属基板、（２）は導電路、（３）はパワ
ー素子、（４）はニッケルメッキ抵抗体、（５）はケー
ス材、（６）はシリコーンゲル、（７）は炭化しない樹
脂層である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−224263（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−128656（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−162691（ＪＰ，Ａ) 特許2523055（ＪＰ，Ｂ２) 特許2527642（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05K 1/16 H01L 25/04
Claims (5)
- 【請求項１】少なくとも一枚の絶縁金属基板から構成さ
れ、 前記基板上にパワー素子およびニッケルメッキ抵抗体が
搭載され、 前記ニッケルメッキ抵抗体上に炭化しない樹脂層を配置
し、 前記基板とケース材が一体化して形成された封止空間に
封止樹脂を充填してなることを特徴とする混成集積回
路。 - 【請求項２】前記パワー素子としてパワートランジス
タ、パワーMOSFET、IGBT等のパワー系のスイッチング素
子を用いたことを特徴とする請求項１記載の混成集積回
路。 - 【請求項３】前記ニッケルメッキ抵抗体は前記パワー素
子に流れる電流を検出する検出抵抗として用いたことを
特徴とする請求項１記載の混成集積回路。 - 【請求項４】前記封止樹脂としてシリコン樹脂を用いた
ことを特徴とする請求項１記載の混成集積回路。 - 【請求項５】前記炭化しない樹脂としてセメントペース
トを用いたことを特徴とする請求項１記載の混成集積回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29010790A JP2854120B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | 混成集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29010790A JP2854120B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | 混成集積回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04162690A JPH04162690A (ja) | 1992-06-08 |
| JP2854120B2 true JP2854120B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=17751890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29010790A Expired - Fee Related JP2854120B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | 混成集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2854120B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7050643B2 (ja) * | 2018-10-10 | 2022-04-08 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
-
1990
- 1990-10-25 JP JP29010790A patent/JP2854120B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04162690A (ja) | 1992-06-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |