JP3361266B2 - 電力用半導体モジュール - Google Patents

電力用半導体モジュール

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JP3361266B2
JP3361266B2 JP5590498A JP5590498A JP3361266B2 JP 3361266 B2 JP3361266 B2 JP 3361266B2 JP 5590498 A JP5590498 A JP 5590498A JP 5590498 A JP5590498 A JP 5590498A JP 3361266 B2 JP3361266 B2 JP 3361266B2
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利勝 岡田
博子 小川
康子 岡田
美香 山川
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は,電力用半導体モジ
ュールに関し,特に電力用半導体素子を封止する天板の
改善に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来の電力用半導体素子を収納する電力
用半導体モジュールに,図2に示すようなものがある。
図2において,2は金属ベースであり,この金属ベース
2の上に絶縁板4が半田付けされている。この絶縁板4
上に外部に引き出される端子8a,8bと,サイリス
タ,ダイオード,トランジスタ等の電力用半導体素子6
a,6bが載置されている。また,上記電力用半導体素
子6a,6bにも外部に引き出される端子8cと,中継
端子8dが載置され,絶縁板4と端子8a,8bが,ま
た,端子8a,8bと電力用半導体素子6a,6bが,
さらに,電力用半導体素子6a,6bと端子8c,8d
とが半田付けされる。また,上記端子8aの端部は,絶
縁板4から立ち上がり中継端子8bと半田付けされる。 【0003】上記金属ベース2の端部に樹脂ケース20
をシリコンゴム等により接着し,このケース20内にシ
リコンゲル等の封止剤14が注入されて,電力用半導体
素子6a,6bが封止される。この後,端子8a,8
b,8cが貫通できる穴を有する天板22をケース20
の上端部に載置し,電力用半導体モジュールが形成され
る。 【0004】ところで,上記樹脂ケース20の上端部に
は,天板22と係合できるようにテーパを有する突起2
0aが設けられている。他方天板22は,突起20aと
係合できるテーパを有する爪22aを有している。従っ
て天板22を樹脂ケース20に取り付ける場合,まず端
子8a,8b,8cを天板22の穴22b,22c,2
2dに挿入し,爪22aを突起20aのテーパに沿って
スライドすれば,突起20aと爪22aとが係合し,天
板22が樹脂ケース20に固定される。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】ところが,樹脂加工さ
れる天板22がその形成時に反ることがあり,爪22a
が突起20aから外れて係合できなくなり,電力用半導
体モジュールが外観不良となることがある。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明の電力用半導体モ
ジュールは,金属ベースと,上記金属ベースに半田付け
された電力用半導体素子と,上記金属ベースの端部に接
着された樹脂ケースと,上記樹脂ケース内に上記電力用
半導体素子を封止する封止剤と,上記樹脂ケースの上端
部と係合する天板を備えている。そして,上記樹脂ケー
スの一方のフレームの上端の近傍に形成された第1の凹
部,又は第1の凸部と,上記一方のフレームに対向し,
天板の厚み分短い他方のフレームの上端部に形成された
第2の凹部又は第2の凸部と,上記天板の一方の端部に
形成され,上記第1の凹部又は第1の凸部に係合する第
3の凸部又は第3の凹部と,上記天板の一方の端部に対
向する他方の端部近傍の下部に形成され,上記第2の凹
部又は第2の凸部に係合する第4の凸部又は第4の凹部
とを有するものである。 【0007】すなわち,金属ベース上に直接又は絶縁板
を介して,電力用半導体素子が半田付けされている。上
記金属ベースの端部に樹脂ケースが接着され,樹脂ケー
ス内に封止剤が注入され,電力用半導体素子が封止され
る。この後,樹脂ケースの上端部に天板が置かれる。 【0008】上記樹脂ケースの一方のフレームの上端近
傍に,第1の凹部が形成され,一方のフレームの対向
し,天板の厚み分短い他方のフレームの上端部に,第2
の凹部が形成されている。さらに,上記天板の一方の端
部に,第1の凹部に係合する第3の凸部が形成され,天
板の一方の端部に対向する他方の端部近傍の下部に第2
の凹部に係合する第4の凸部が形成されている。これに
より,第1の凹部に第3の凸部が挿入され,また,第2
の凹部に第4の凸部が挿入されて,天板が樹脂ケースと
一体化される。 【0009】また,上記樹脂ケースの一方のフレームの
上端近傍に,第1の凸部が形成され,一方のフレームに
対向し,天板の厚み分短い他方のフレームの上端部に第
2の凸部が形成されている。さらに,上記天板の一方の
端部に第1の凹部に係合する第3の凸部が形成され,天
板の一方の端部に対向する他方の端部近傍の下部に第2
の凸部に係合する第4の凹部が形成されている。これに
より,第1の凸部に第3の凹部が挿入され,また,第2
の凸部に第4の凹部が挿入されて,天板が樹脂ケースと
一体化される。 【0010】すなわち,第1の凹部又は凸部が,第3の
凸部又は凹部が係合し,また,第2の凹部又は凸部が第
4の凸部又は凹部に係合して,天板が樹脂ケースと一体
化される。 【0011】 【発明の実施の形態】本発明をその1実施の形態を示す
図1に基づき説明する。図1において,2は金属ベース
であり,この金属ベース2の上に絶縁板4が半田付けさ
れている。この絶縁板4上に,外部に引き出される端子
8a,8bと,サイリスタ,ダイオード,トランジスタ
等の電力用半導体素子6a,6bが載置されている。ま
た,上記電力用半導体素子6a,6bにも外部に引き出
される端子8cと,中継端子8dが載置され,絶縁板4
と端子8a,8bが,また,端子8a,8bと電力用半
導体素子6a,6bが,さらに,電力用半導体素子6
a,6bと端子8c,8dとが半田付けされる。また,
上記端子8aの端部は,絶縁板4から立ち上がり中継端
子8dと半田付けされる。 【0012】上記金属ベース2の端部に,樹脂ケース1
0をシリコンゴム等により接着し,このケース10内に
シリコンゲル等の封止剤14が注入され,電力用半導体
素子6a,6bが封止される。この後,端子8a,8
b,8cが貫通できる穴を有する天板12を,ケース1
0の上端部に載置し,電力用半導体モジュールが形成さ
れる。 【0013】この樹脂ケース10の一方のフレーム10
aの上部の近傍には,凹部10cが形成されている。そ
して,上記一方のフレーム10aに対向し,天板12の
厚み分短い他方のフレーム10bの上端部には,凹部1
0dが形成されている。一方,天板12の一方の端部に
は凸部12aが,また,この端部と対向する他方の端部
近傍の下方には,凸部12bが形成されている。そし
て,天板12の一方の端部の凸部12aをケース10の
一方のフレーム10aの凹部10cに挿入し,天板を下
げてケース10の上端部に載置させたとき,天板12の
下部の凸部12bが,ケース10の他方のフレームの上
端部の凹部10dに係合できるように形成されている。
上記凹部10dと凸部12bのギャップは,0.1〜
0.2mmに設計される。従って,天板12の凸部12
bをケース10の凹部10dに挿入するとき圧入され
る。なお,上記凹部10cと凸部12aのギャップは,
凸部12bを凹部12dに挿着するときに天板12を上
方向に持ち上げられるようにするため,凹部10dと凸
部10bのギャップより少し大きい0.1〜0.5mm
に設計される。 【0014】このため天板12が反っていても,圧入さ
れたとき,凸部12bと凹部10dのギャップが小さい
ため,天板12の凸部12bがケース10の凹部10d
から外れることもない。 【0015】上記実施の形態では,天板に凸部が形成さ
れ,ケースに凹部が形成されているが,逆に天板に凹部
が形成され,ケースに凸部が形成されてもよい。また,
上記実施の形態では,電力用半導体素子を2素子直列に
接続しているが,これにこだわることなく電力用半導体
素子を1個又は3個以上設け,さらにケース内に抵抗,
コンデンサや小容量の半導体装置を設けてもよい。ま
た,絶縁板を設けずに電力用半導体素子を金属ベースに
直接半田付けされていてもよい。 【0016】 【発明の効果】本発明では,ケースの第1の凹部又は凸
部と,天板の第3の凸部又は凹部とが,また,ケースの
第2の凹部又は凸部と,天板の第4の凸部又は凹部とが
係合され,天板と樹脂ケースとが一体化される。さら
に,第1の凹部又は凸部と第3の凸部又は凹部のギャッ
プが小さく,第2の凹部又は凸部と第4の凸部と凹部と
のギャップが0.1〜0.2mmとさらに小さく設計さ
れ,天板の凸部又は凹部がケースの凹部又は凸部に圧入
され,強固に係合され,天板がケースから外れることが
ない。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の電力用半導体モジュールの実施の形態
を示す断面図である。 【図2】従来の電力用半導体モジュールの断面図であ
る。 【符号の説明】 2 金属ベース 4 絶縁板 6a,6b 電力用半導体素子 8a,8b,8c 端子 10 ケース 10a (一方の)フレーム 10b (他方の)フレーム 10c,10d 凹部 12 天板 12a,12b 凸部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山川 美香 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 (56)参考文献 特開 昭55−3617(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 25/00 - 25/18

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 金属ベースと,上記金属ベースに半田付
    けされた電力用半導体素子と,上記金属ベースの端部に
    接着された樹脂ケースと,上記樹脂ケース内に上記電力
    用半導体素子を封止する封止剤と,上記樹脂ケースの上
    端部と係合する天板を備えた電力用半導体モジュールに
    おいて,上記樹脂ケースの一方のフレームの上端の近傍
    に形成された第1の凹部,又は第1の凸部と,上記一方
    のフレームに対向し,天板の厚み分短い他方のフレーム
    の上端部に形成された第2の凹部又は第2の凸部と,上
    記天板の一方の端部に形成され,上記第1の凹部又は第
    1の凸部に係合する第3の凸部又は第3の凹部と,上記
    天板の上記一方の端部に対向する他方の端部近傍の下部
    に形成され,上記第2の凹部又は第2の凸部に係合する
    第4の凸部又は第4の凹部とを有することを特徴とする
    電力用半導体モジュール。
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