JP3133544B2

JP3133544B2 - 混成集積回路

Info

Publication number: JP3133544B2
Application number: JP6673993A
Authority: JP
Inventors: 晋太田; 克実大川; 則明坂本
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1993-03-25
Filing date: 1993-03-25
Publication date: 2001-02-13
Anticipated expiration: 2016-02-13
Also published as: JPH06283638A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、混成集積回路に関し、
特にインバータ回路等のパワー回路を実装した大電流用
の混成集積回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、混成集積回路としては、セラミッ
クス基板をベースにしたものが多く使用されてきたが、
セラミックス基板上に形成される回路パターンは貴金属
ペーストによって形成されるためにそのシート抵抗が大
きいことおよびセラミックス基板の熱伝導性の悪いこと
から大電流タイプの混成集積回路としては不向きとなっ
ており、近年の大電流タイプの混成集積回路は金属基
板、例えばアルミニウム、銅ベースの基板上に絶縁樹脂
層を介して形成された銅箔パターン上にパワー回路を構
成する部品が実装されている。すなわち、パワー回路部
品は銅等の金属片（ヒートシンク）上に実装されて基板
上に実装され、外部回路と接続するための複数のパワー
用の外部リード端子は基板上の所定位置に半田付けされ
る構造となっている。かかる、大電流用の混成集積回路
としては特開昭６３−３０２５３０号公報、特開昭６４
−２５５５４号公報および特開昭６４−５０９２号公報
に記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来構造の大電流用混
成集積回路では上記したように外部回路と接続するため
の各リード端子が半田層を介して基板上に固着される構
造であるため、以下の不具合がある。すなわち、半田層自体の電気抵抗値が大きいために電流損失を起
し発熱量が増加する。

【０００４】電流出力径路の導電路上に半田層を介し
て外部リード端子が固着される場合、半田層表面が酸化
したとき経時変化に伴って半田層が劣化し、信頼性面で
著しく低下するという問題がある。基板上に各リード端子を半田固着するための専用のラ
ンド（パッド）を形成しなければならず基板サイズを小
型化する場合の弊害となり、大電流用の混成集積回路自
体のサイズを小型化にすることができない。

【０００５】また、金属基板上にインバータ回路を形成
し、そのインバータ回路の各スイッチング手段を図５に
示す如く、パラレルに接続し、電流量を例えば１００Ａ
以上のハイパワーインバータ用の混成集積回路では、各
スイッチング素子と導電路とを接続するワイヤ配線がパ
ターン設計上どうしても長くなるものが生じる。そのた
め、ワイヤ配線が長くなったものは、ワイヤ配線自体の抵
抗およびインダクタンス成分が増加し、スイッチング素
子のスイッチングノイズを増加させてスイッチング素子
を誤動作させる問題があった。

【０００６】ワイヤ配線の長さが異なることにより、
パラレルに接続された各スイッチング素子に流れる電流
量が異なるため、ワイヤ配線が短いスイッチング素子に
はスイッチング素子の定格以上の過電流が流れ、スイッ
チング素子が破壊するおそれがある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するため、この発明に係わる混成集積回路
は、金属基板上に絶縁層を介してインバータ回路が形成
され、インバータ回路を構成する第１電源ラインは第１
の銅板、第２電源ラインは第２の銅板、負荷に接続され
且つ電流を供給する出力ラインは第３の銅板で形成さ
れ、第１の銅板上には複数のソース側のスイッチング素
子が、第３の銅板上には複数のシンク側のスイッチング
素子が固着されると共に、前記第２および第３の銅板上
には絶縁層を介して各スイッチング素子を制御するため
の第１および第２の制御パターンが形成されており、第
１の銅板および第３の銅板の一部は基板上に固着され、
且つ、スイッチング素子が固着された領域上で第３の銅
板の一部分と第１の銅板表面を、第２銅板と第３の銅板
表面をそれぞれ離間するように交差配置し、ソース側の
スイッチング素子の制御電極と第１の制御パターン、シ
ンク側のスイッチング素子の制御電極と第２制御パター
ンをそれぞれワイヤで接続したことを特徴としている。

【０００８】また、この発明に係わる第２の混成集積回
路は、金属基板上に絶縁層を介してインバータ回路が形
成されインバータ回路を構成する第１電源ラインは第１
の銅板、第２電源ラインは第２の銅板、負荷に接続され
且つ電流を供給する出力ラインは第３の銅板で形成さ
れ、第１の銅板上には並列接続された複数のソース側の
スイッチング素子が、第３の銅板上には並列接続された
複数のシンク側のスイッチング素子が固着されると共に
第２および第３の銅板上には絶縁層を介して各スイッチ
ング素子を制御するための第１および第２の制御パター
ンが形成され、少なくとも前記第３の銅板の一部を折曲
げ外部リード端子として兼用した混成集積回路であっ
て、第１の銅板および第３の銅板の一部は基板上に固着
され、且つ、スイッチング素子が固着された領域上で第
３の銅板の一部分と、第１の銅板表面を、第２の銅板と
第３の銅板表面をそれぞれ離間するように交差配置し、
ソース側のスイッチング素子の制御電極と第１の制御パ
ターン、シンク側のスイッチング素子の制御電極と第２
の制御パターンをそれぞれワイヤで接続すると共にスイ
ッチング素子を駆動する駆動回路が形成された制御基板
と第１および第２の制御パターンをワイヤで接続したこ
とを特徴としている。

【０００９】

【作用】以上のように構成される混成集積回路において
は、スイッチング素子が固着された第１および第３の銅
板の一部または全部を基板上に固着し、且つ、スイッチ
ング素子が固着された領域上で第３の銅板の一部を第１
の銅板表面と第２の銅板を第３の銅板表面とそれぞれ離
間して交差させることにより、スイッチング素子と第２
および第３の銅板を接続する各ワイヤ配線の長さを均一
にしかも最短で接続することができる。

【００１０】また、第２および第３の銅板上には絶縁層
を介してスイッチング素子の制御電極と接続される制御
パターンが形成されることにより、第２あるいは第３の
銅板−絶縁層−制御パターン間に寄生容量が形成され、
且つ、その容量がスイッチング素子のゲート−ソース間
（あるいはベース−エミッタ間）に接続される構造とな
るためにノイズ除去用のコンデンサーを必要とせずにノ
イズ除去を行うことができる。

【００１１】さらに、シンク側のスイッチング素子が固
着された第３の銅板の一部分を折曲げて外部リード端子
として兼用することにより、外部リード端子のみの半田
固着を不要とすることができる。その結果、リード端子
の半田層による電流損失を抑制することができる。さら
に、リード端子を固着する専用のランド（パッド）を基
板上に形成する必要がないことおよび第３の銅板が中空
に位置するために基板サイズを小型化にすることができ
る。

【００１２】さらに、第３の銅板上に配置された制御基
板と第２および第３の銅板上に形成された制御パターン
がワイヤ配線により接続されているために駆動回路を有
した小型化されたインバータ用の混成集積回路を提供す
ることができる。

【００１３】

【実施例】以下図１〜図４に示した実施例に基づいて本
発明の混成集積回路を詳細に説明する。図１は本発明の
混成集積回路の断面図、図２は本発明の混成集積回路の
平面図である。

【００１４】図１および図２に示す如く、本発明の混成
集積回路は、金属基板（１）と、その基板（１）上に絶
縁層（２）を介して形成された導電路（３）と、その導
電路（３）の所定位置に固着された第１の銅板（４）、
第２の銅板（５）および第３の銅板（６）と、第１およ
び第３の銅板（４）（６）上に固着されたスイッチング
素子（７）（８）、ケース材（１０）とスイッチング素
子（７）（８）を駆動するための制御基板（２０）とか
ら構成される。

【００１５】金属基板（１）は、放熱特性および加工性
を考慮して約２〜５ｍｍ厚のアルミニウム基板あるいは
銅基板が使用される。その金属基板（１）は所定サイズ
で矩形状に形成され、混成集積回路が完成する前あるい
は後に所望サイズに分割プレスされる。アルミニウム基
板を用いる場合には、そのアルミニウム基板の表面を薄
膜の酸化アルミニウムで被覆してもよい。また、銅基板
を用いる場合には、その銅基板の表面はニッケルあるい
はクロムメッキが行われ表面保護が行われている。

【００１６】金属基板（１）の一主面上には、エポキシ
あるいはポリイミド樹脂等の接着性を有する熱硬化性絶
縁樹脂と約３５〜１０５μｍ厚の銅箔とのクラッド材が
温度１５０〜１８０℃、１平方センチメートル当り５０
〜１００Ｋｇの圧力でホットプレスされる。前記クラッ
ド材を基板（１）上にホットプレスすることにより前記
熱硬化性絶縁樹脂が絶縁層（２）となり、その絶縁層
（２）上の銅箔をホトエッチング等して所望形状の導電
路（３）が形成される。

【００１７】金属基板（１）上に形成される導電路
（３）は、図５に示したインバータ回路を構成するよう
に、例えば図１および図２に示す如く、第１および第３
の銅板（４）（６）を固着するための導電路（３）のみ
が形成されている。尚、本発明では外部リード端子を固
着するための専用のランド（パッド）は形成されていな
い。導電路（３）上にはスクリーン印刷により印刷した
ソルダーペーストが付着されて半田層（９）が形成され
る。その半田層（９）上に第１および第３の銅板（４）
（６）が載置されて半田リフロー工程によりソルダーペ
ーストを溶解し導電路（３）と各銅板（４）（６）を固
着接続する。

【００１８】図５に示したインバータ回路の第１電源ラ
イン（例えばＶ_CCライン）は第１の銅板（４）、第２電
源ライン（例えばアースライン）は第２の銅板（５）お
よび電流を供給する出力ラインは第３の銅板（６）によ
り形成されている。第１〜第３の銅板（４）（５）
（６）は約５０〜３００Ａの大電流に対応できるように
する必要からその厚みは約１〜５ｍｍ程度の肉厚を有し
ている。

【００１９】第１の銅板（４）上にはインバータ回路の
ソース側のスイッチング素子（７Ａ）（７Ｂ）（７Ｃ）
が半田層（１１）によって固着されている。本発明の混
成集積回路では約１００Ａ以上の電流に対応できるもの
とするために各スイッチング素子は例えば図５に示す如
く、４並列接続されている。並列接続されたスイッチン
グ素子は３つのブロック毎にそれぞれ隣接するように固
着される。それらソース側のスイッチング素子（７Ａ）
（７Ｂ）（７Ｃ）は第１の電源ラインにより共通接続さ
れるために本実施例では第１の銅板（４）を共通とし、
スイッチング素子（７Ａ）（７Ｂ）（７Ｃ）を固着した
が、第１の銅板（４）を３つに分割し、分割された第１
の銅板上にそれぞれ並列接続されたスイッチング素子を
固着することも可能である。

【００２０】金属基板（１）を銅基板とした場合には、
第１の銅板（４）を共通使用し、アルミニウム基板とし
た場合には、第１の銅板（４）を共通使用するとアルミ
ニウムと銅との熱膨張係数の差が大きいためにアルミニ
ウム基板に反りが生じるおそれがあるために第１の銅板
（４）を各スイッチング素子の数だけ分割するのが好ま
しい。

【００２１】一方、第３の銅板（６）上には、インバー
タ回路のシンク側のスイッチング素子（８Ａ）（８Ｂ）
（８Ｃ）が半田層（１１）を介して固着されている。シ
ンク側のスイッチング素子もソース側のスイッチング素
子と同様に第３の銅板（６）上に隣接して固着されてい
る。第３の銅板（６）は出力ラインの数に対応して個別
に分割されている。

【００２２】第１および第３の銅板（４）（６）上に半
田層（１１）（１１）を介して固着されたスイッチング
素子（７Ａ）〜（７Ｃ）（８Ａ）〜（８Ｃ）はパワート
ランジスタ、パワーＭＯＳＦＥＴ、あるいはＩＧＢＴ等
の大電流タイプの半導体スイッチング素子が用いられて
いる。本発明の特徴とするところは、スイッチング素子
が固着される第１の銅板（４）および第３の銅板（６）
の一部分を基板（１）上に固着し、且つ、ソース側スイ
ッチング素子（７Ａ）〜（７Ｃ）が固着された固着領域
上で第３の銅板（６）の一部分と第１の銅板（４）を、
シンク側のスイッチング素子（８Ａ）〜（８Ｃ）が固着
された固着領域上で第２の銅板（５）と第３の銅板
（６）をそれぞれ離間させて交差配置させ、且つ、第２
および第３の銅板（５）（６）上に形成された第１およ
び第２の制御パターン（２１）（２２）とスイッチング
素子（７Ａ）〜（７Ｃ）（８Ａ）〜（８Ｃ）をワイヤで
接続することにある。

【００２３】具体的に述べると、シンク側のスイッチン
グ素子（８Ａ）〜（８Ｃ）が固着された第３の銅板
（６）の固着領域を基板（１）上に固着し、その延在さ
れる先端部を第１の銅板（４）上に固着されたソース側
のスイッチング素子（７Ａ）〜（７Ｃ）の一部分を重畳
するように配置し、第２の銅板（５）をシンク側のスイ
ッチング素子（８Ａ）〜（８Ｃ）と重畳するように離間
させ空間に配置させる。

【００２４】上記したように、第３の銅板（６）はシン
ク側のスイッチング素子（８Ａ）〜（８Ｃ）が固着され
る固着領域が基板（１）上に固着され、その固着領域よ
り延在される先端部が第１の銅板（４）と重畳離間する
ようにその中間部分で折曲げ加工されている。さらに、
その先端部は第１の銅板（４）上に固着された全てのソ
ース側のスイッチング素子（７Ａ）〜（７Ｃ）の一部と
重畳するように配置されている。具体的には、各スイッ
チング素子のエミッタあるいはソース電極と第３の銅板
（６）とがワイヤで接続した際、各ワイヤ配線の長さが
均一にしかも最短の長さとなるように、第３の銅板
（６）の先端部は、各スイッチング素子のソースあるい
はエミッタ電極、ゲートあるいはベース電極と重畳され
ず、並列接続されたスイッチング素子の固着領域の略中
心線で線対象となるように重畳配置されている。

【００２５】また、上記した第３の銅板（６）の先端部
にはスイッチング素子（７Ａ）〜（７Ｃ）と接続される
第１の制御パターン（２１）が形成されている。第１の
制御パターン（２１）は第３の銅板（６）上にエポキシ
樹脂をベースにした絶縁層（２３）を介して銅箔等の金
属箔により形成されている。第１の制御パターン（２
１）はソース側のスイッチング素子（７Ａ）〜（７Ｃ）
のゲートあるいはベース電極とソースあるいはエミッタ
電極と接続されるための２種類のパターンが形成され
る。すなわち、第１の制御パターン（２１Ａ）はゲート
あるいはベース電極と、第１の制御パターン（２１Ｂ）
はソースあるいはエミッタ電極と接続される。本実施例
では第１の制御パターン（２１Ａ）（２１Ｂ）は第３の
銅板（６）の先端部を囲むようにコの字状に形成されて
いる。

【００２６】第３の銅板（６）上に固着されたシンク側
のスイッチング素子（８Ａ）〜（８Ｃ）と接続される第
２の銅板（５）は第３の銅板（６）と重畳するように離
間配置される。具体的には、第２の銅板（５）は後述す
るケース材（１０）によって支持されており、基板
（１）とケース材（１０）とを一体化した際、第３の銅
板（６）と離間重畳するように配置される。第２の銅板
（５）はシンク側のスイッチング素子（８Ａ）〜（８
Ｃ）とワイヤで接続されるためにスイッチング素子（８
Ａ）〜（８Ｃ）のベースあるいはゲート電極とエミッタ
あるいはソース電極を残した他の領域と重畳するように
配置される。

【００２７】また、第２の銅板（５）上にはスイッチン
グ素子（８Ａ）〜（８Ｃ）と接続される第２の制御パタ
ーン（２２）が形成されている。第２の制御パターン
（２２）はエポキシ樹脂をベースにした絶縁層（２４）
を介して銅箔等の金属箔により形成されている。第２の
制御パターン（２２）はシンク側のスイッチング素子
（８Ａ）〜（８Ｃ）のゲートあるいはベース電極とソー
スあるいはエミッタ電極と接続されるための２種類のパ
ターンが形成される。すなわち、第２の制御パターン
（２２Ａ）はゲートあるいはベース電極と、第２の制御
パターン（２２Ｂ）はソースあるいはエミッタ電極と接
続される。本実施例では、ベースあるいはゲート電極と
接続される第２の制御パターン（２２Ａ）は各スイッチ
ング数（出力数）に対応して形成され、ソースあるいは
エミッタ電極と接続される第２の制御パターン（２２
Ｂ）は共通接続されるために第２の銅板（５）の長手方
向の全面に形成されている。

【００２８】スイッチング素子の固着領域上で離間配置
された第１の銅板（４）と第３の銅板（６）および第３
の銅板（６）と第２の銅板（５）との離間距離は、図面
上では比較的にあるように見えるが、実際には約２〜５
ｍｍ程度の距離で離間配置される。ところで、第３の銅
板（６）の一部分は外部回路と接続するための外部リー
ド端子（６Ａ）として兼用されている。すなわち、第３
の銅板（６）の一部分を上面方向に略９０°の角度で折
曲げ加工し、折曲げ加工された先端部を外部リード端子
（６Ａ）として用い、ヒートシンクとなる銅板（６）と
外部リード（６Ａ）とを兼用させることである。第３の
銅板（６）の外部リード端子（６Ａ）は後述するケース
材の上面部よりも突出するように延在され、本実施例で
は上述したように略９０°の角度で折曲げ加工される
が、外部回路との接続状態に応じてその角度は任意に調
整することができる。

【００２９】第３の銅板（６）の一部分を折曲げ加工し
その先端部を外部リード端子（６Ａ）として兼用するこ
とにより、外部リード端子専用の固着パッドを基板
（１）上に形成する必要がないため基板（１）のサイズ
を小型化にすることができる。また、外部リード端子専
用の固着パッドが無くなるのに伴いリード端子を固着す
るための専用の半田層が無くなるために半田層による出
力電流の損失を抑制することができ信頼性の向上に寄与
することができる。

【００３０】金属基板（１）上にソース側のスイッチン
グ素子が固着された第１の銅板（４）を固着し、その第
１の銅板（４）と交差するようにシンク側のスイッチン
グ素子が固着された第３の銅板（６）を隣接配置して基
板（１）上に固着した後、基板（１）はケース材（１
０）と一体化される。ケース材（１０）はファイバグラ
ス・レインホースＰＥＴ（ＦＲＰＥＴ）等の絶縁樹脂で
射出成形により略枠状に形成される。ケース材（１０）
の射出成形時に第２の銅板（５）がインサート成形され
るようになっており、具体的にはケース材（１０）内に
設けられた各バー（１０Ａ）によって第２の銅板（５）
が固定支持される構造となっている。すなわち、インサ
ート成形時に第２の銅板（５）は各バー（１０Ａ）に埋
没するように形成されるため、第２の銅板（５）は各バ
ー（１０Ａ）によって強固に固定支持されることにな
る。

【００３１】ケース材（１０）は基板（１）の周端辺と
略一致するようにエポキシ系あるいはシリコン系の接着
剤によって固着一体化される。金属基板（１）とケース
材（１０）を一体化した後、図５に示したインバータ回
路に基づいて、ボンディングワイヤにより各銅板および
各スイッチング素子が相互接続されることになる。すな
わち、ソース側のスイッチング素子（７Ａ）〜（７Ｃ）
のベースあるいはゲート電極は第３の銅板（６）上に形
成された第１の制御パターン（２１Ａ）と接続され、エ
ミッタあるいはソース電極は第１の制御パターン（２１
Ｂ）および第３の銅板（６）と直接約２００〜５００μ
ｍ径のＡｌワイヤでボンディング接続される。

【００３２】また、シンク側のスイッチング素子（８
Ａ）〜（８Ｃ）のベースあるいはゲート電極は第２の銅
板（５）上に形成された第２の制御パターン（２２Ａ）
と接続され、エミッタあるいはソース電極は第２の制御
パターン（２２Ｂ）および第２の銅板（５）と直接約２
００〜５００μｍ径のＡｌワイヤでボンディング接続さ
れる。

【００３３】第１および第２の制御パターン（２１Ａ）
（２１Ｂ）（２２Ａ）（２２Ｂ）は銅板（４）（５）上
に絶縁層（２３）（２４）を介して形成されるために、
それら制御パターン（２１Ａ）（２１Ｂ）（２２Ａ）
（２２Ｂ）と銅板（４）（５）間には所定の寄生容量が
形成され、上述したように各スイッチング素子（７Ａ）
〜（７Ｃ）（８Ａ）〜（８Ｃ）のベースあるいはゲート
電極と第１の制御パターン（２１Ａ）および第２の制御
パターン（２２Ａ）、エミッタあるいはソース電極と第
１の制御パターン（２１Ｂ）および第２の制御パターン
（２２Ｂ）を接続すると、図３に示す如く、例えばＭＯ
Ｓ型のスイッチング素子のゲート―ソース間に寄生容量
が接続される構造となる。従って、ノイズ除去を行うた
めの専用のコンデンサー部品を必要とせずにゲート―ソ
ース間のノイズを除去できスイッチング素子の信頼性を
向上することができる。

【００３４】並列接続された各シンク側およびソース側
のスイッチング素子（７Ａ）〜（７Ｃ）（８Ａ）〜（８
Ｃ）のベースあるいはゲート電極、エミッタあるいはソ
ース電極と第１、第２の制御パターン（２１Ａ）（２１
Ｂ）（２２Ａ）（２２Ｂ）および第２、第３の銅板
（５）（６）をワイヤでボンディング接続する際、第
２、第３の銅板（５）（６）とスイッチング素子（７
Ａ）〜（７Ｃ）（８Ａ）〜（８Ｃ）との離間距離が約２
〜５ｍｍ程度であること、および第２および３の銅板
（５）（６）が線対象となるように重畳配置されている
ことにより、ボンディング時のワイヤを最短の長さで、
しかも各ワイヤ配線の長さを均一にできることになる。
一方、ボンディング時における応力も第２の銅板（５）
はケース材（１０）のバー（１０Ａ）によって固定支持
されているために超音波ボンディング装置を用いても何
んら支障はない。

【００３５】ところで、基板（１）とケース材（１０）
を一体化し、各スイッチング素子と各銅板等を接続した
後、制御基板（２０）と第１および第２の制御パターン
（２１）（２２）とがワイヤにより接続される。制御基
板（２０）はエポキシ、セラミックスあるいは金属等の
ベース基板が用いられ、その一主面あるいは両主面には
銅箔によって所望形成のパターンが形成されている。本
実施例においては、制御基板（２０）上にはソースおよ
びシンク側の各スイッチング素子（７Ａ）〜（７Ｃ）
（８Ａ）〜（８Ｃ）を駆動させるために必要なトランジ
スタ、チップ抵抗等の複数の回路素子から構成される駆
動回路（２５Ａ）〜（２５Ｃ）（２６Ａ）〜（２６Ｃ）
が形成され、その駆動回路（２５Ａ）〜（２５Ｃ）（２
６Ａ）〜（２６Ｃ）からは各スイッチング素子のゲート
電極と接続するための専用のパッド（２７Ａ）〜（２７
Ｃ）（２８Ａ）〜（２８Ｃ）およびソース電極と接続す
るための専用パッド（２９Ａ）〜（２９Ｃ）（３０Ａ）
〜（３０Ｃ）が形成されている。また、制御基板（２
０）上には温度補償回路、電流検出回路等の各種の保護
回路が形成されている。さらに、制御基板（２０）には
外部回路と相互接続するためのコネクタ（３１）が所定
位置に固着接続される。

【００３６】上記した制御基板（２０）はケース材（１
０）と一体化されたバー（１０Ｂ）上に載置された後、
制御基板（２０）上に形成されたゲート電極用のパッド
（２７Ａ）〜（２７Ｃ）（２８Ａ）〜（２８Ｃ）と第１
および第２の制御パターン（２１Ａ）（２２Ａ）が、ソ
ース電極用のパッド（２９Ａ）〜（２９Ｃ）（３０Ａ）
〜（３０Ｃ）と第１および第２の制御パターン（２１
Ｂ）（２２Ｂ）とがＡｌワイヤで接続される。

【００３７】スイッチング素子、第１〜第３の銅板およ
び制御基板をワイヤで相互接続した後、ケース材（１
０）内に囲まれた空間領域内にシリコンゲル（４０）お
よびエポキシ樹脂（５０）を順次充填しインバータ回路
に必要な各部品および素子を保護する。制御基板（２
０）と第１および第２の制御パターン（２１）（２２）
を接続するワイヤは約２００〜５００μｍと比較的太い
配線であることおよびワイヤ配線時に余裕を持たせてい
るために、シリコンゲル（４０）が膨張した場合であっ
てもワイヤ配線が膨張応力によって断線するような不具
合は発生しない。

【００３８】また、本実施例ではインバータ回路の出力
端子は上部方向に導出形成されているが、Ｖ_CCラインお
よびアースラインの第１および第２の銅板（４）（５）
は基板（１）の一周端辺に延在され折曲げ加工されネジ
止め出来るように設計されている。

【００３９】

【発明の効果】以上に詳述した如く、本発明に依れば、
特に並列接続された複数のスイッチング素子が固着され
た第１および第３の銅板の一部または全部を基板上に固
着し、且つ、スイッチング素子が固着された領域上で第
３の銅板の一部を第１の銅板表面と第２の銅板を第３の
銅板表面とそれぞれ離間して交差させることにより、ス
イッチング素子と第２および第３の銅板を接続する各ワ
イヤ配線の長さを均一にしかも最短で接続することがで
きる。その結果、ワイヤ配線の抵抗およびインダクタン
ス成分を最小限にすることができスイッチングノイズに
よるスイッチング素子の誤動作のない信頼性の優れた混
成集積回路を提供することができる。また、ワイヤ配線
が各スイッチング素子において均一であるため安定した
電流を流すことができる。

【００４０】また、本発明に依れば、第２および第３の
銅板上には絶縁層を介してスイッチング素子の制御電極
と接続される制御パターンが形成されることにより、第
２あるいは第３の銅板―絶縁層―制御パターン間に寄生
容量が形成され、且つ、その容量がスイッチング素子の
ゲート―ソース間（あるいはベース―エミッタ間）に接
続される構造となるためにその寄生容量でノイズ除去を
行うことができる。その結果、ノイズ除去専用のコンデ
ンサ部品を基板上に実装する必要がないため低コストで
しかも信頼性の高い混成集積回路を提供することができ
る。

【００４１】さらに、本発明に依ればシンク側のスイッ
チング素子が固着された第３の銅板の一部分を折曲げて
外部リード端子として兼用することにより、外部リード
端子のみの半田固着を不要とすることができる。その結
果、リード端子の半田層による電流損失を抑制すること
ができ、発熱量を低減できる。さらに、本発明に依れば
リード端子を固着する専用のランド（パッド）を基板上
に形成する必要がないことおよび第３の銅板が中空に位
置するために基板サイズを小型化にすることができる。

【００４２】さらに、本発明に依れば、第３の銅板上に
配置された制御基板と第２および第３の銅板上に形成さ
れた制御パターンがワイヤ配線により接続されているた
めに駆動回路を有した小型化されたインバータ用の混成
集積回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の混成集積回路を示す断面図である。

【図２】本発明の混成集積回路の平面図である。

【図３】スイッチング素子の等価回路図である。

【図４】制御基板の平面図である。

【図５】インバータ回路を示す回路図である。

【符号の説明】

（１）金属基板（２）絶縁層（３）導電路（４）第１の銅板（５）第２の銅板（６）第３の銅板（７）（８）スイッチング素子（９）（１１）半田層（１０）ケース材（１０Ａ）（１０Ｂ）バー（２０）制御基板（２１）（２２）制御パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭57−15453（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 25/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】金属基板上に絶縁層を介してインバータ
回路が形成される混成集積回路であり、前記インバータ回路の第１電源ライン、第２の電源ライ
ンおよび負荷に接続され且つ電流を供給する出力ライン
を構成する第１の銅板、第２の銅板および第３の銅板
と、前記インバータ回路のソース側に位置し、前記第１の銅
板上に固着された複数のスイッチング素子と、前記インバータ回路のシンク側に位置し、前記第３の銅
板上に固着された複数のスイッチング素子と、前記第２の銅板および前記第３の銅板の上にそれぞれ形
成された制御パターンとを有し、前記第１の銅板は、前記金属基板の一側辺に沿って固着
され、前記一側辺と対向した前記金属基板の他側辺に前記第３
銅板の一領域が固着され、且つ前記ソース側のスイッチ
ング素子の上を交差し、前記ソース側のスイッチング素
子の電極が露出するように前記第３の銅板が配置され、
前記スイッチング素子の電極と前記制御パターンとを接
続するワイヤが均一となように、前記第３の銅板と前記
第２の銅板が配置されることを特徴とした混成集積回
路。