JP4331993B2 - Power semiconductor device - Google Patents
Power semiconductor device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4331993B2 JP4331993B2 JP2003300178A JP2003300178A JP4331993B2 JP 4331993 B2 JP4331993 B2 JP 4331993B2 JP 2003300178 A JP2003300178 A JP 2003300178A JP 2003300178 A JP2003300178 A JP 2003300178A JP 4331993 B2 JP4331993 B2 JP 4331993B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- main
- power semiconductor
- insulating
- terminal
- semiconductor device
- 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 - Lifetime
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 27
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 23
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 23
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 16
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000000191 radiation effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
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
- 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
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
この発明は、パワー半導体装置がパッケージ内に組み込まれた電力用半導体装置に関するものである。 The present invention relates to a power semiconductor device in which a power semiconductor device is incorporated in a package.
この種のパワー半導体装置は、パッケージ(ケース)の底板を構成する金属の放熱板上に、半田により、表面に導電性の層を有する絶縁性のセラミック基板が設けられ、そのセラミック基板上面に導電層に、スイッチング用素子が取付けられている。また、ケース内部には、複数の主端子を保持するための端子ブロックが設けられており、各スイッチング素子は、主端子などにワイヤー配線を用いて結線される。前記主端子の一端はケース外に引き出され、接続端子となる。 In this type of power semiconductor device, an insulating ceramic substrate having a conductive layer on its surface is provided by solder on a metal heat radiating plate constituting a bottom plate of a package (case), and a conductive surface is provided on the upper surface of the ceramic substrate. A switching element is attached to the layer. Further, a terminal block for holding a plurality of main terminals is provided inside the case, and each switching element is connected to the main terminal or the like using wire wiring. One end of the main terminal is pulled out of the case and becomes a connection terminal.
前記端子ブロックでは、複数個の主端子を互いに絶縁するために、各主端子の間には絶縁紙が挿入され、ネジを用いて主端子が固定されていた。 In the terminal block, in order to insulate a plurality of main terminals from each other, insulating paper is inserted between the main terminals, and the main terminals are fixed using screws.
また、この種のパワー半導体装置には、絶縁紙は使用していないが、放熱効果を増すために、放熱板上に絶縁層を介して金属性の回路パターンを貼り合わせ、その回路パターン上に、外部取り出しのためのリードフレームを設け、そのリードフレーム上にデバイスを取り付けたものがある(例えば、特許文献1参照)。
上述のように、端子ブロックの形成には、主端子と絶縁紙とを交互に貼り合わす作業が必要であるため、作業性が低く、最終工程がネジによる固定のためネジと主端子との絶縁不具合を発生させる恐れがあった。 As described above, the formation of the terminal block requires the work of alternately bonding the main terminal and the insulating paper, so that the workability is low, and the insulation between the screw and the main terminal is performed because the final process is fixing with the screw. There was a risk of causing problems.
一方、特許文献1のものでは、放熱効果は優れているものの、多くの絶縁層および金属層を必要とするため高価となり、組み立て工程も複雑化した。 On the other hand, although the thing of patent document 1 is excellent in the thermal radiation effect, since many insulating layers and metal layers were required, it became expensive and the assembly process was also complicated.
この発明は、組み立て工程を少なくして端子ブロックの形成を容易にきる電力用半導体装置を提供するものである。 The present invention provides a power semiconductor device that can easily form a terminal block with fewer assembly steps.
本発明は、半導体装置のケース内部にて、主端子およびその主端子を固定する樹脂ラインからなる端子ブロックを金型を用いて形成できる電力用半導体装置を提供する。前記樹脂ラインに固定すべき必要枚数の主端子および各主端子間に挿入される絶縁紙に対し、それぞれ共通する個所に穴を形成しておく。そして前記金型にセットした主端子および絶縁紙を、成型時に移動しないように、当該金型に備えたガイド等にて保持する。そして、樹脂ラインを成型する際に、前記穴に注入した樹脂と一体的に成型することで、前記主端子および絶縁紙を樹脂ラインに固定する。 The present invention provides a power semiconductor device in which a terminal block including a main terminal and a resin line for fixing the main terminal can be formed using a mold inside a case of the semiconductor device. Holes are formed in common portions for the required number of main terminals to be fixed to the resin line and the insulating paper inserted between the main terminals. Then, the main terminal and insulating paper set in the mold are held by a guide or the like provided in the mold so as not to move during molding. Then, when the resin line is molded, the main terminal and the insulating paper are fixed to the resin line by integrally molding with the resin injected into the hole.
この発明によれば、端子ブロックの形成の際、樹脂ラインの成型時に、主端子だけでなく、絶縁紙に一緒に樹脂ラインに成型固定するようにしたので、主端子や絶縁紙を個々に組み立てる必要がなくなり、作業性が飛躍的に改善され、又、ロボットなどの高価な装置を必要としないので製品を安価に提供できる。また、主端子の固定にネジなどを使用しないため、絶縁不具合等の発生をなくせる。 According to the present invention, in forming the terminal blocks, when the resin line molding, not only the main terminals. Thus together molded fixed to the resin line insulating paper, assembled main terminals and insulating paper individually This eliminates the need for the device, dramatically improves workability, and does not require an expensive device such as a robot, so that the product can be provided at a low cost. In addition, since no screws or the like are used to fix the main terminal, it is possible to eliminate the occurrence of insulation defects.
実施の形態1.
本発明の実施の形態1における端子ブロック50を適用して形成されたパワー半導体装置の内部平面図であり、この図1中のA−AラインおよびB−Bラインでの断面図を図2および図3に示す。パワー半導体装置のパッケージであるケース1の底面として熱伝導性のよい放熱板2が取付けネジにより取り付けられており、その放熱板2上でかつ、放熱板2を2分するように、樹脂ライン3が設けられる。その樹脂ライン3両側で前記放熱板2上には、それぞれ絶縁基板4が設けられ、その絶縁基板4上には所定の半導体素子5が実装されている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 2 is an internal plan view of a power semiconductor device formed by applying the
図4は端子ブロック50の組み立て図を示したものであり、図示のように、樹脂ライン3には、3個の主端子6(6a、6b、6c)と、各主端子間に挿入される2枚の絶縁紙7(7a、7b)が図示した順序で組み立てられ、端子ブロック50が形成される。各主端子6a、6b、6cには、外部接続のために、一方端に接続用端子8a、8b、8cを備える。この接続用端子に形成したネジ挿通穴に対応して、ケース1側に穴Pが形成される(図3)。これらの主端子や絶縁紙は、従来、ネジを用いて樹脂ライン3に固定していたが、本発明では以下のような方法で行う。
FIG. 4 shows an assembly diagram of the
主端子6および絶縁紙7に、図4で示されるように、それぞれ対応する個所に2個づつ穴Qを形成しておき、金型を用いた樹脂ライン3の成型時に、これらの穴Qに注入した樹脂3aと共に一体成型することで主端子6および絶縁紙7を樹脂ライン3に固定している。
As shown in FIG. 4, the
但し、金型による成型時には、絶縁紙7が移動しないように保持しておく必要があり、そのため、図5に示すように、絶縁紙7の両側を保持するためのガイド21と、絶縁紙7aを上方から抑え込む支持部材22とを前記金型に備えている。図5は、図4で示した順に組み立てた端子ブロック50におけるC−C’ラインでの断面図である。
However, it is necessary to hold the insulating
図6は、端子ブロック50を放熱板2上に装着した状態を示しており、樹脂ライン3の両側にし絶縁基板4が設けられ、その絶縁基板4に実装された半導体素子5は、導電性ワイヤ9によって、主端子6に接続される。
FIG. 6 shows a state in which the
その後、半導体素子5を埋設するようにケース1内にゲル状樹脂(不図示)が充填され、最後にケース1に上蓋10が取付けられる。
Thereafter, a gel resin (not shown) is filled in the case 1 so as to embed the
上記の実施の形態では、予め作製した着脱自在の端子ブロック50をケース1に組み込んだが、主端子の一部をケースにインサートするなどして、ケース1の成型時に端子ブロック50を一体的に成型してもよい。前者の場合は、成型金型の構造が前者のものと比較して単純となるため、金型加工の容易化を図れるだけでなく、成型不良を低減できる。後者の場合、組み立てが簡単となり、生産性が優れる。
In the above embodiment, the
上記実施の形態では、主端子6の両側に絶縁基板4を配設して、ボンディングワイヤの長さを短くし、結果的にワイヤボンディング時間の短縮により生産性の向上を図ったが、絶縁基板の一辺近傍に主端子を配設した構造も可能である。
In the above embodiment, the
また、端子ブロックを着脱自在に設ければ、組み立て時の生産性を更に高め得る効果がある。
Further , if the terminal block is detachably provided, there is an effect that the productivity at the time of assembly can be further improved.
1 ケース
2 放熱板
3 樹脂ライン
4 絶縁基板
5 半導体素子
6 主端子
7 絶縁紙
8 接続用端子
9 導電性ワイヤ
10 上蓋
21 ガイド
22 支持部材
50 端子ブロック
Q 穴
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
裏主面が前記ベース板の第1主面上に固着されると共に、表主面には回路パターンが形成された絶縁基板、
この絶縁基板の前記回路パターン上に固着された複数の電力用半導体チップ、
前記絶縁基板の一辺近傍に配設されると共に、互いの少なくとも一部同士が所定の間隔をおいて対向する複数の主端子、
前記複数の主端子を固定する樹脂ライン、
前記複数の主端子の前記間隔を置いた部分に配設され前記複数の主端子間を絶縁する絶縁層、
一端の開口端が前記ベース板の周縁部に固着し少なくとも前記絶縁基板と前記電力用半導体チップを囲繞する樹脂製のケース、
および前記電力用半導体チップと前記主端子とを接続するボンディングワイヤ
を備えた電力用半導体装置において、
前記絶縁層を前記ケースとは別体の絶縁紙とすると共に、前記主端子と前記絶縁紙の共通する箇所に穴を形成し、前記絶縁紙と前記主端子とを前記樹脂ラインに一体的に成型固定したことを特徴とする電力用半導体装置。 Base plate,
An insulating substrate having a back main surface fixed on the first main surface of the base plate and a circuit pattern formed on the front main surface;
A plurality of power semiconductor chips fixed on the circuit pattern of the insulating substrate;
A plurality of main terminals disposed near one side of the insulating substrate and facing each other at a predetermined interval with at least a part of each other,
A resin line for fixing the plurality of main terminals;
An insulating layer disposed in the spaced apart portions of the plurality of main terminals to insulate the plurality of main terminals;
A resin case in which an opening end of one end is fixed to a peripheral portion of the base plate and surrounds at least the insulating substrate and the power semiconductor chip;
And a power semiconductor device comprising a bonding wire for connecting the power semiconductor chip and the main terminal,
The insulating layer is made of insulating paper separate from the case, and a hole is formed at a common location of the main terminal and the insulating paper, and the insulating paper and the main terminal are integrated with the resin line. A power semiconductor device characterized by being molded and fixed .
裏主面が前記ベース板の第1主面上に固着されると共に、表主面には回路パターンが形成された第1と第2の絶縁基板、
この第1と第2の絶縁基板の夫々の前記回路パターン上に固着された複数の電力用半導体チップ、
前記第1の絶縁基板と前記第2の絶縁基板との隣接部の上部に間隔をおいて配設されると共に、互いの少なくとも一部同士が所定の間隔をおいて対向する複数の主端子、
前記複数の主端子を固定する樹脂ライン、
前記複数の主端子の前記間隔を置いた部分に配設され前記複数の主端子間を絶縁する絶縁層、
一端の開口端が前記ベース板の周縁部に固着し少なくとも前記第1と第2の絶縁基板と前記電力用半導体チップを囲繞する樹脂製のケース、
および前記電力用半導体チップと前記主端子とを接続するボンディングワイヤ
を備えた電力用半導体装置において、
前記絶縁層を前記ケースとは別体の絶縁紙とすると共に、前記主端子と前記絶縁紙の共通する箇所に穴を形成し、前記絶縁紙と前記主端子とを前記樹脂ラインに一体的に成型固定したことを特徴とする電力用半導体装置。 Base plate,
First and second insulating substrates having a back main surface fixed on the first main surface of the base plate and a circuit pattern formed on the front main surface,
A plurality of power semiconductor chips fixed on the circuit patterns of the first and second insulating substrates,
A plurality of main terminals disposed at an upper portion of adjacent portions of the first insulating substrate and the second insulating substrate at an interval, and at least a part of each of the main terminals facing each other at a predetermined interval;
A resin line for fixing the plurality of main terminals;
An insulating layer disposed in the spaced apart portions of the plurality of main terminals to insulate the plurality of main terminals;
A resin case in which an opening end of one end is fixed to a peripheral portion of the base plate and surrounds at least the first and second insulating substrates and the power semiconductor chip;
And a power semiconductor device comprising a bonding wire for connecting the power semiconductor chip and the main terminal,
The insulating layer is made of insulating paper separate from the case, and a hole is formed at a common location of the main terminal and the insulating paper, and the insulating paper and the main terminal are integrated with the resin line. A power semiconductor device characterized by being molded and fixed .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003300178A JP4331993B2 (en) | 2002-10-11 | 2003-08-25 | Power semiconductor device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002298633 | 2002-10-11 | ||
JP2003300178A JP4331993B2 (en) | 2002-10-11 | 2003-08-25 | Power semiconductor device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004153243A JP2004153243A (en) | 2004-05-27 |
JP4331993B2 true JP4331993B2 (en) | 2009-09-16 |
Family
ID=32473592
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003300178A Expired - Lifetime JP4331993B2 (en) | 2002-10-11 | 2003-08-25 | Power semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4331993B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005016650B4 (en) * | 2005-04-12 | 2009-11-19 | Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg | Power semiconductor module with butt soldered connection and connection elements |
JP5045111B2 (en) * | 2007-01-17 | 2012-10-10 | トヨタ自動車株式会社 | Semiconductor module and manufacturing method thereof |
CN103262238B (en) * | 2010-09-24 | 2016-06-22 | 半导体元件工业有限责任公司 | Circuit arrangement |
JP6451747B2 (en) | 2014-11-28 | 2019-01-16 | 富士電機株式会社 | Semiconductor device |
JP7469969B2 (en) | 2020-06-26 | 2024-04-17 | 株式会社 日立パワーデバイス | Power Module |
-
2003
- 2003-08-25 JP JP2003300178A patent/JP4331993B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004153243A (en) | 2004-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2005470B1 (en) | Lead frame based, over-molded semiconductor package with integrated through hole technology (tht) heat spreader pin(s) and associated method of manufacturing | |
JP4264375B2 (en) | Power semiconductor module | |
EP1868244B1 (en) | Semiconductor device | |
JP2008199022A (en) | Power semiconductor module and its manufacturing method | |
US6646884B1 (en) | Sandwich-structured intelligent power module | |
JP2573809B2 (en) | Multi-chip module with built-in electronic components | |
JP4437860B2 (en) | Wiring block storage structure | |
JP6165025B2 (en) | Semiconductor module | |
US5793613A (en) | Heat-dissipating and supporting structure for a plastic package with a fully insulated heat sink for an electronic device | |
JP4331993B2 (en) | Power semiconductor device | |
KR20060105403A (en) | Package structure having circuit and composite substrate | |
JP2005191146A (en) | Method of manufacturing hybrid integrated circuit device | |
US6262475B1 (en) | Lead frame with heat slug | |
JP2005191147A (en) | Method for manufacturing hybrid integrated circuit device | |
JP2795063B2 (en) | Hybrid integrated circuit device | |
JP2018082069A (en) | Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method | |
JP2004281804A (en) | Circuit board | |
EP0782184A1 (en) | Heat dissipating and supporting structure for a package | |
JPH09121018A (en) | Semiconductor device | |
JP2004134624A (en) | Power semiconductor device | |
JPH11195747A (en) | Electronic circuit module | |
EP4283670A2 (en) | Molded power modules | |
JP2006228948A (en) | Semiconductor device | |
JPH04237154A (en) | Semiconductor package | |
CN117012743A (en) | Electronic device assembly |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060105 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060517 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20080131 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090224 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090421 |
|
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: 20090526 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090619 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4331993 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120626 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130626 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |