JP3559692B2 - 半導体モジュール - Google Patents
半導体モジュール Download PDFInfo
- Publication number
- JP3559692B2 JP3559692B2 JP25468697A JP25468697A JP3559692B2 JP 3559692 B2 JP3559692 B2 JP 3559692B2 JP 25468697 A JP25468697 A JP 25468697A JP 25468697 A JP25468697 A JP 25468697A JP 3559692 B2 JP3559692 B2 JP 3559692B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolytic capacitor
- resin
- spacer
- capacitor
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
- H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
- H05K3/284—Applying non-metallic protective coatings for encapsulating mounted components
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/301—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor by means of a mounting structure
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/306—Lead-in-hole components, e.g. affixing or retention before soldering, spacing means
Landscapes
- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンデンサが実装される半導体モジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、パワーモジュールは数Aから数千Aまでとその電流容量を広範囲化すると共にモジュール内部に搭載しているパワー半導体を制御する回路を一緒にパワーモジュール内に実装してきている。これらパワーモジュールでは制御回路と電源部を樹脂基板に搭載しモジュールの封止樹脂と共にモジュール内に埋め込み、モジュール及びシステムの小型化,低価格化を行っている。しかし、電源部には平滑用のコンデンサが必要でありセラミックコンデンサやタンタルコンデンサを用いている場合もあるが、高価であると共に単品で数十μF以上の容量を得られないため、電解コンデンサを用いる他なかった。電解コンデンサを用いるとコンデンサ下部がモジュール封止用樹脂部に覆われてしまい、使用する樹脂が硬質で気密性に優れていると前記コンデンサ下部からコンデンサ内部で発生するガスを抜くことができなくなり、コンデンサ内圧が上昇してコンデンサの破壊もしくは寿命低下を招いてしまうという問題があった。
【0003】
また、電解コンデンサのリード線を長くし、モジュール封止用樹脂部上方にコンデンサ下部を固定しコンデンサに樹脂が付着しないようにしている。しかし、電源部が実装された樹脂基板の製造過程及び実装過程にてコンデンサの倒れ込みが生じ、モジュール外部との干渉を生じ、モジュールを搭載するアプリケーションの歩留まりを生じさせたり、倒れ込みにより樹脂が付着してしまう等の問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術によれば、パワーモジュール周辺回路をモジュール内に実装しシステムの小型化,低価格化を進めている。
【0005】
しかしながら、電源部の平滑用電解コンデンサをモジュールに実装するとモジュール封止用樹脂のコンデンサ下部への付着によるコンデンサの破壊,寿命低下及び倒れ込みによるモジュール外部との干渉を生じ信頼性低下を招くという問題があった。
【0006】
本発明の目的は、電解コンデンサへのモジュール封止用樹脂の付着を防ぐと共に、電解コンデンサの倒れ込みを防ぐ電解コンデンサ用スペーサーを用いた高信頼な半導体モジュールを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、電源部の電解コンデンサを実装した配線基板とその電解コンデンサ下部との間の距離を樹脂厚以上に確保できると共にコンデンサ下部を十分な高さまで覆い、樹脂注入時に生じる樹脂の盛り上がり等による付着を阻止できるスペーサーを電解コンデンサと配線基板間に実装する。
【0008】
これにより、電解コンデンサへの封止用樹脂の付着を阻止できると共に倒れ込みによるモジュール外部との干渉を無くすことができる。
【0009】
上記の構成によれば、電源部の電解コンデンサとその電解コンデンサが実装された配線基板との間にコンデンサ下部を覆い、基板とコンデンサ間の距離をパワーモジュールを封じている樹脂厚以上に取れるスペーサーを用いることで、電解コンデンサへの樹脂の付着が防げ、コンデンサ内部で発生したガスの放出経路を確保できることから、電解コンデンサの内圧上昇を防げ寿命低下の原因を低減できる。また、電解コンデンサの倒れ込みを抑制できることからモジュール外部と電解コンデンサとの干渉を低減でき、高信頼な半導体モジュールを提供できる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
【0011】
図1には本発明に係わるパワーモジュールに関する第一の実施例を示す上面図、図2はそのA−A′断面図である。
【0012】
図1において、パワーモジュールは複数のトランジスタ1やダイオード2が複数枚のAlN等の絶縁基板4に取り付けられ箔導体パターン5上に固着され、その絶縁基板4は金属基板3の所定位置に設けられている。上記金属基板3及びその上に搭載される半導体素子等の実装方法は従来のパワーモジュールと同様である。即ち、上記金属基板3の上には、複数枚の絶縁基板4が半田により金属基板3に固着される。その絶縁基板4の上にトランジスタ1及びダイオード2の主電極及び制御電極を接続するための箔導体パターン5を固着し、この箔導体パターン5上にトランジスタ1及びダイオード2を半田により固着する。各半導体素子の電極や上記箔導体パターン5に金属ワイヤー6をワイヤーボンディングし、パワーモジュール内の電気的接続を行う。この箔導体パターン5とパワーモジュールケース7に固着された電極とを、半田もしくは金属ワイヤー6によって接続し、パワーモジュール内部回路とパワーモジュール外部とを電気的に接続すると共に、図2に示すようにパワーモジュールの開口部をふさぐ為に充填しているゲル状樹脂14及び樹脂9中のパワー素子制御用半導体素子10及びその電源生成するためのトランス12、トランス12の2次側を整流し平滑する電解コンデンサ11を実装した樹脂基板19を電極と接続し金属基板3上の半導体素子と電気的に接続している。
【0013】
本実施例の特徴は、図1,図2に示すように樹脂基板19上に実装された電解コンデンサ11と樹脂基板19間に、その電解コンデンサ11の側面を覆うような壁を持つスペーサー16を設け、樹脂9が電解コンデンサ11下部に付着することを防いでいることにある。また、スペーサー16の形状としては、電解コンデンサ11下部がスペーサー16内部に納まっていれば、図1で示すような円形のみならず、四角形などの他の形状でも構わない。
【0014】
第2の特徴は、樹脂9の粘性が非常に柔らかい際、スペーサー16内側を通り電解コンデンサ11下部へ樹脂9が這いあがり付着することを防ぐため、図2で示すようにスペーサー16下部の開口部を電解コンデンサ11の電極リード15が通る穴のみとしたことにある。
【0015】
上記の如きスペーサー16を用いることで、樹脂9中に配置された樹脂基板 19上に実装された電解コンデンサ11下部に樹脂9の付着を防ぐことができる。従って、電解コンデンサ11内部で発生したガスの通気孔が確保され、電解コンデンサ11の内圧上昇を抑えることができるので、電解コンデンサ11の寿命を延ばすことができる。また、電解コンデンサ11の倒れ込みを防ぎ他部品との干渉を防ぐことができる。このように本実施例によれば、高信頼なパワーモジュールを提供できる。
【0016】
図3には本発明に係わるパワーモジュールに関する第2の実施例を示す断面図、図4は図3で示したスペーサーの側面図である。
【0017】
図3,図4において前述の図1,図2と異なる点としては、スペーサー16の上端及び下端側面に開口部17を少なくとも1箇所設けた点である。これにより、スペーサー16下部内側に樹脂9を流入させることができ、スペーサー16直下の樹脂基板19上面を樹脂9によって覆うことが可能となりパワーモジュール内への異物混入を防ぐことができる。さらに、スペーサー16の下端側すなわち樹脂基板19側の開口部は部分的に設けられているので、粘性の有る樹脂9は、スペーサー内への流入量が抑えられる。このため、電解コンデンサ11下部への樹脂9の付着が防止され、前記実施例と同様に高信頼なパワーモジュールを提供できる。また、第2の異なる点は電解コンデンサ11の電極リード15用穴を無くし、スペーサー16の上面,下面を対称としたことである。これにより、電解コンデンサ11とスペーサー16の実装を容易にし、スペーサー16の誤挿入を防ぐことができ高信頼及び低価格化可能なパワーモジュールを提供できる。
【0018】
図5には本発明に係わるパワーモジュールに関する第3の実施例を示す断面図、図6は図5で示したスペーサーの側面図である。
【0019】
図5,図6において前述の図3,図4と異なる点としては、スペーサー16内側に電解コンデンサ11固定用の突起部18を設けた点である。これにより、電解コンデンサ11と樹脂基板19の距離を確実に規定できると共に、スペーサー16の内側側面を這い上がる樹脂9を防ぐことができ電解コンデンサ11への樹脂9の付着を阻止でき前記実施例と同様に高信頼なパワーモジュールを提供できる。
【0020】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば配線基板とその電解コンデンサ下部との間の距離を樹脂厚以上に確保できると共にコンデンサ下部を十分な高さまで覆い、樹脂注入時に生じる樹脂の盛り上がり等による付着を阻止できるスペーサーを電解コンデンサと配線基板間に実装することで電解コンデンサの高寿命化が図れ倒れ込みによる干渉を抑さえられる。従って高信頼なパワーモジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電解コンデンサ用スペーサーとそれを用いた半導体モジュールの一実施例を示す上面図。
【図2】図1のA−A′断面図。
【図3】本発明による電解コンデンサ用スペーサーとそれを用いた半導体モジュールの一実施例を示す断面図。
【図4】図3で示したスペーサーの側面図。
【図5】本発明による電解コンデンサ用スペーサーとそれを用いた半導体モジュールの一実施例を示す断面図。
【図6】図5で示したスペーサーの側面図。
【符号の説明】
1…トランジスタ、2…ダイオード、3…金属基板、4…絶縁基板、5…箔導体パターン、6…金属ワイヤー、7…パワーモジュールケース、8…電極、9…樹脂、10…パワー素子制御用半導体素子、11…電解コンデンサ、12…トランス、13…パワーモジュール固定用穴、14…ゲル状樹脂、15…電解コンデンサ電極リード、16…スペーサー、17…スペーサー側面開口部、18…スペーサー内側側面突起、19…樹脂基板。
Claims (3)
- 半導体素子と配線基板とを樹脂により封止した半導体モジュールにおいて、該配線基板上に実装された電解コンデンサと、該電解コンデンサの側面から離間して電解コンデンサの外周を囲む壁面部を有するスペーサーと、を備え、前記スペーサーの内部の配線基板と電解コンデンサとの間に、前記樹脂が流入するように、前記スペーサーの壁面部の配線基板側の端部に開口部を設けたことを特徴とする半導体モジュール。
- 請求項1において、前記スペーサーの形状を筒型もしくは箱形とし、前記電解コンデンサと配線基板との距離を定める突起部を、前記スペーサーの内側で前記電解コンデンサと配線基板との間に設けたことを特徴とする半導体モジュール。
- 請求項1あるいは請求項2の何れかに記載の半導体モジュールにおいて、前記電解コンデンサのリード線が引き出されている底面部が空隙部を介して前記樹脂に対向していることを特徴とする半導体モジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25468697A JP3559692B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 半導体モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25468697A JP3559692B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 半導体モジュール |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1197617A JPH1197617A (ja) | 1999-04-09 |
JP3559692B2 true JP3559692B2 (ja) | 2004-09-02 |
Family
ID=17268465
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25468697A Expired - Fee Related JP3559692B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 半導体モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3559692B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1355351B1 (en) | 2001-01-23 | 2018-05-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device |
DE102015214311A1 (de) * | 2015-07-29 | 2017-02-02 | Robert Bosch Gmbh | Elektronikmodul mit über Sockelelement flexibel platzierbarem Bauelement und Verfahren zum Fertigen desselben |
JP2021197462A (ja) * | 2020-06-15 | 2021-12-27 | 愛三工業株式会社 | 半導体装置 |
-
1997
- 1997-09-19 JP JP25468697A patent/JP3559692B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1197617A (ja) | 1999-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5663869A (en) | Packaging electrical components | |
US6339255B1 (en) | Stacked semiconductor chips in a single semiconductor package | |
US6421244B1 (en) | Power module | |
US5440169A (en) | Resin-packaged semiconductor device with flow prevention dimples | |
JP2828055B2 (ja) | フリップチップの製造方法 | |
CN1763933B (zh) | 印刷电路板与结合其的电路单元 | |
TW201701420A (zh) | 封裝模組 | |
CN110914975B (zh) | 功率半导体模块 | |
JP3559692B2 (ja) | 半導体モジュール | |
US11742251B2 (en) | Power semiconductor device including press-fit connection terminal | |
KR100253376B1 (ko) | 칩 사이즈 반도체 패키지 및 그의 제조 방법 | |
US20190261531A1 (en) | Method for manufacturing a stack structure | |
US20200286799A1 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
CN112242450A (zh) | 二极管器件及其制造方法 | |
JP2515515Y2 (ja) | 電子機器 | |
JP2904154B2 (ja) | 半導体素子を含む電子回路装置 | |
JP4330293B2 (ja) | 電力用半導体装置 | |
CN218414577U (zh) | 低应力封装的功率模块 | |
JP3959839B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
KR0156513B1 (ko) | 반도체패키지 | |
JPH03161958A (ja) | プラスチックピングリッドアレイ型半導体パッケージ構造 | |
JP3172393B2 (ja) | 混成集積回路装置 | |
JP3797044B2 (ja) | Tabテープ及びそれを用いた半導体装置 | |
KR100343462B1 (ko) | 열방출이 용이한 칩 사이즈 패키지 | |
JP2999930B2 (ja) | 混成集積回路装置およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040518 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040524 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080528 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080528 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090528 Year of fee payment: 5 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090528 Year of fee payment: 5 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100528 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110528 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110528 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120528 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120528 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130528 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130528 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |